(57)【要約】【課題】  起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を、小型で簡単な装置によって実現する。【解決手段】  起歪片５の表面に歪ゲージ４０を貼り付けた荷重センサのクリープ試験を行なうためのクリープ試験治具である。起歪片５の固定端６近くの面を押し当てて固定する固定面３を有する基台１と、ねじの回転によって起歪片５の加圧端２１近くの部分を基台１に対して相対的に調節可能に移動させて起歪片５に曲げ変形を起こさせる加圧機構２５と、起歪片５の加圧端２１近くの基台１から遠い側を押さえる上押え部３６を有し、基台１に対して相対的に位置調節可能に固定される加圧部ストッパ３０と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起歪片の表面に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を行なうためのクリープ試験治具であって、
前記起歪片の第１の端部近くの面を押し当てて固定する固定面を有する基台と、
ねじの回転によって前記起歪片の第２の端部近くの部分を前記基台に対して相対的に調節可能に移動させて前記起歪片に曲げ変形を起こさせる加圧機構と、
前記起歪片の第２の端部近くの前記基台から遠い側を押さえる上押え部を有し、前記基台に対して相対的に位置調節可能に固定される加圧部ストッパと、
を有することを特徴とするクリープ試験治具。
【請求項２】
前記起歪片の第２の端部近くに加圧部開口が形成され、前記加圧部開口に対向する位置の前記基台に加圧部ねじ穴が形成され、前記加圧機構は、前記加圧部開口を貫通して前記加圧部ねじ穴に螺合する加圧部ねじ部材を含むこと、を特徴とする請求項１に記載のクリープ試験治具。
【請求項３】
前記加圧部ストッパは、前記起歪片の曲げによる第２の端部の変位の方向に延びる調節部を有し、この調節部には、前記基台に対向して、前記起歪片の曲げによる第２の端部の変位の方向に延びる位置調節開口を有し、
前記位置調節開口に対向する位置の前記基台には加圧部ストッパ用ねじ穴が形成され、
前記位置調節開口を貫通して前記加圧部ストッパ用ねじ穴に螺合する加圧部ストッパ用ねじ部材により、前記加圧部ストッパが前記基台に固定されうるように構成されていること、を特徴とする請求項１または２に記載のクリープ試験治具。
【請求項４】
前記起歪片の第１の端部近くには固定部開口が形成され、前記固定部開口に対向する前記基台の前記固定面に固定部ねじ穴が形成され、前記固定部開口を貫通する固定部ねじ部材を前記固定部ねじ穴に螺合させることによって前記起歪片の第１の端部近くが前記基台に固定されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３に記載のクリープ試験治具。
【請求項５】
起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を行なうためのクリープ試験方法であって、
前記起歪片の第１の端部近くを基台の固定面に固定する第１の固定工程と、
前記第１の固定工程の後に、ねじの回転によって前記起歪片の第２の端部を押し、前記歪ゲージの出力が所定の値になるまで前記起歪片に曲げ変形を起こさせる加圧工程と、
前記加圧工程の後に、前記起歪片の第２の端部を、この第２の端部の外側から前記基台に対して固定する第２の固定工程と、
前記第２の固定工程の後に、前記起歪片とともに前記基台を恒温槽に入れて所定時間保持する恒温保持工程と、
前記恒温保持工程の後に前記歪ゲージの出力を計測する計測工程と、
を有すること、を特徴とするクリープ試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を行なうためのクリープ試験治具およびクリープ試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷重を測定するためのロードセルの荷重センサは、荷重をかけたときに曲げ変形を起こす起歪片を有し、この起歪片の歪を電気出力に変換するための歪ゲージが接着剤で貼り付けられている。この歪ゲージは、樹脂などの板材に細い金属抵抗線を接着剤で貼り付けたものである。この荷重センサに荷重をかけて長時間高温状態におくと、接着剤の剥がれや歪ゲージの抵抗線材料のクリープ変形などによって劣化し、荷重センサとしての性能が低下する。
【０００３】
このため、高温状態で使用する荷重センサのクリープ特性を試験するために、起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサに荷重をかけた状態で長時間保持するクリープ試験治具およびクリープ試験方法が必要である。
【０００４】
一方、試験片に一定の荷重をかけて保持するクリープ試験機は種々のものが知られている。たとえば、特許文献１および２では、おもりを用い、試験片に重力による一定の荷重をかける。また、特許文献３および４では、荷重を測定しながら試験片にかかる荷重を制御する。
【特許文献１】特開平１０−１７０４１５号公報
【特許文献２】特開２００３−８３８５７号公報
【特許文献３】特開平７−１５９３０３号公報
【特許文献４】特開２００３−２０２２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献に記載されたクリープ試験機はいずれも大きな装置であり、これを恒温槽に入れて高温に保持しようとすると、非常に大きな恒温槽を必要とする。
【０００６】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであって、起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を、小型で簡単な装置によって実現できるようにしたクリープ試験治具およびクリープ試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のクリープ試験治具は、起歪片の表面に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を行なうためのクリープ試験治具であって、前記起歪片の第１の端部近くの面を押し当てて固定する固定面を有する基台と、ねじの回転によって前記起歪片の第２の端部近くの部分を前記基台に対して相対的に調節可能に移動させて前記起歪片に曲げ変形を起こさせる加圧機構と、前記起歪片の第２の端部近くの前記基台から遠い側を押さえる上押え部を有し、前記基台に対して相対的に位置調節可能に固定される加圧部ストッパと、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のクリープ試験方法は、起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を行なうためのクリープ試験方法であって、前記起歪片の第１の端部近くを基台の固定面に固定する第１の固定工程と、前記第１の固定工程の後に、ねじの回転によって前記起歪片の第２の端部を押し、前記歪ゲージの出力が所定の値になるまで前記起歪片に曲げ変形を起こさせる加圧工程と、前記加圧工程の後に、前記起歪片の第２の端部を、この第２の端部の外側から前記基台に対して固定する第２の固定工程と、前記第２の固定工程の後に、前記起歪片とともに前記基台を恒温槽に入れて所定時間保持する恒温保持工程と、前記恒温保持工程の後に前記歪ゲージの出力を計測する計測工程と、を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、起歪片に歪ゲージを貼り付けた荷重センサのクリープ試験を、通常の恒温槽に簡単に収容できる程度に小型で簡単な装置によって実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係るクリープ試験治具およびこれを利用したクリープ試験方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るクリープ試験治具の一実施形態の展開斜視図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、このクリープ試験治具の平面図、正面図、側面図である。
【００１１】
このクリープ試験治具の基台１は、たとえば水平な作業台（図示せず）の上に安定に置かれ、水平に延びる台である基底部２を有する。基底部２の一端から上方に立ち上がって、上端に水平な固定面３を有する固定部４が形成されていて、この固定面３上に起歪片５の固定端（第１の端部）６が固定ボルト７によって固定される。固定面３の中央には固定ボルト７と螺合する固定ボルト用ねじ穴が形成されている。
【００１２】
さらに、固定部ストッパ８を起歪片５の固定端６の上方から被せて、起歪片５の固定端６を基台１の固定部４に確実に固定できるようになっている。固定部ストッパ８は、起歪片５の固定端６の上面を覆う上板部９と、この上板部９につながって、基台１の固定部３の背面および側面に沿って下方に延びる側板部１０を有する。側板部１０には側板開口１１が形成され、この側板開口１１を通じて固定部ストッパボルト１２を基台１の固定部４の側面の固定部ストッパ用ねじ穴に螺合させる。これにより、起歪片５の固定端６が確実に基台１の固定部４に固定される。上板部９の固定ボルト７の頭の位置には上板開口１３が形成され、これにより、上板部９の下面により起歪片５の固定端６の上面が直接下方に押されて固定されるようになっている。
【００１３】
基台１の固定部４の反対側の端部には、加圧部２０が形成され、起歪片５の固定端６の反対側の加圧端（第２の端部）２１を上下方向に位置調節可能に押し下げて、起歪片５が変形した状態で保持できるようになっている。すなわち、加圧部２０は固定部４の固定面３よりも下方にあって、加圧部２０の上面２２に鉛直方向の加圧部ねじ穴２３が形成されている。起歪片５の加圧端２１には加圧部開口２４が形成され、加圧ボルト２５が加圧部開口２４を貫通して加圧部ねじ穴２３に螺合し、加圧ボルト２５の頭で起歪片５の加圧端２１を下方に押すことにより、起歪片５に所定の曲げ変形を起こさせることができる。
【００１４】
さらに、加圧部ストッパ３０を起歪片５の加圧端２１の上方から被せて、起歪片５の加圧端２１を基台１の加圧部２０に対して上下方向に調節した位置に確実に固定できるようになっている。加圧部ストッパ３０は、起歪片５の加圧端２１の上面を覆う上板部（上押え部）３６と、この上板部３６につながって、基台１の加圧部２０の背面および側面に沿って下方に延びる側板部３１を有する。
【００１５】
側板部３１には側板開口３２が形成され、この側板開口３２を通じて加圧部ストッパボルト３３を基台１の加圧部２０の側面の加圧部ストッパ用ねじ穴３４に螺合させる。側板開口３２は鉛直方向に長く延びた長円形であり、これによって、加圧部ストッパ用ねじ穴３４に対する加圧部ストッパ３０の相対的位置を上下方向に調節可能である。
【００１６】
上板部３６の加圧ボルト２５の頭の位置には上板開口３５が形成され、これにより、上板部３６の下面により起歪片５の加圧端２１の上面が直接下方に押されて固定されるようになっている。
【００１７】
クリープ試験の対象になる起歪片５は扁平で細長く、扁平面の中央付近に歪ゲージ４０が接着されている。
【００１８】
次に、上記クリープ試験治具を用いて荷重センサのクリープ試験を行なう方法の手順を、図３に沿って説明する。初めに、起歪片５に歪ゲージ４０を貼り付けた荷重センサを用意する（ステップＳ１）。そして、この起歪片５の固定端６を、固定ボルト７によって基台１の固定面３に固定する（ステップＳ２）。さらに、固定端６の上から固定部ストッパ８を被せ、側板開口１１から固定部ストッパボルト１２を通して基台１の固定部４に締め付け、固定端６の固定を確実に行なう。
【００１９】
次に、起歪片５の加圧端２１近くの加圧部開口２４に加圧ボルト２５を通して加圧部ねじ穴２３と螺合させ、起歪片５に曲げ変形を与える（ステップＳ３）。このとき歪ゲージ４０の出力によって歪量を測定し、所定の歪になるまで加圧ボルト２５による加圧量調節を行なう。
【００２０】
次に、加圧部ストッパ３０を起歪片５の加圧端２１の上に被せ、加圧部ストッパボルト３３を、加圧部ストッパ３０の側板開口３２に挿入して基台１の側面および背面の加圧部ストッパ用ねじ穴３４に螺合させて、加圧部ストッパ３０で起歪片５を押える（ステップＳ４）。側板開口３２が鉛直方向に長く延びた長円形であることから、加圧部ストッパ３０の位置を調節して、起歪片５の加圧端２１の位置に合わせることができる。起歪片５の変形によって起歪片５に生じる復元力を、加圧ボルト２５だけでなく、ストッパ３０でも分担して受けることになるため、加圧ボルト２５にかかる引張力が軽減される。
【００２１】
次に、起歪片５とともにこのクリープ試験治具全体を恒温槽（図示せず）に入れて、所定の温度で所定時間保持する（ステップＳ５）。このクリープ試験治具は荷重をかけるためのおもりや荷重を制御するための精巧な制御装置などがなくて小型であるので、比較的小さな恒温槽にクリープ試験治具を収容することができる。
【００２２】
次に、起歪片５とともにこのクリープ試験治具全体を恒温槽から取り出し、歪ゲージ４０の出力を検査して、歪ゲージ４０および起歪片５を含む荷重センサとしての健全性を検査する（ステップＳ６）。
【００２３】
以上説明したように、この実施形態によれば、簡単に荷重センサのクリープ試験を行なうことができる。
【００２４】
以上説明したクリープ試験治具およびクリープ試験方法の実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
たとえば、上記実施形態では起歪片５の固定端６の固定のために固定部ストッパ８を用いるものとしたが、固定部ストッパ８を省略することもでき、また別に万力などを用意して起歪片５の固定端６と基台１の固定部４とを互いに固定してもよい。また、固定部ストッパ８を用いる場合であっても、固定部ストッパ８の取り付けは、図３の起歪片５の固定端２１を基台１の固定部４に固定するステップＳ２のときでなくともよく、たとえば、加圧部ストッパ３０を取り付けるステップＳ４の直前または直後であってもよい。
【００２６】
また、上記実施形態の図１および図２では、固定ボルト７、加圧ボルト２５、固定部ストッパボルト１２、加圧部ストッパボルト３３としていずれも押えボルトを用い、これらの押えボルトを基台１に形成されたねじ穴にねじ込むこととしたが、これらを植え込みボルトとナットの組合せにして、ナットをねじることによって締め付けることもできる。
【００２７】
また、図３に示すクリープ試験方法では、クリープ試験治具を恒温槽に入れて所定時間保持するステップＳ５の後に歪ゲージの出力を検査するステップＳ６を行なうこととしているが、クリープ試験治具を恒温槽に入れて所定時間保持するステップＳ５と歪ゲージの出力を検査するステップＳ６を同時に進行させてもよい。そのようにすれば、歪ゲージの出力が所定の限界値を超えたときに、荷重センサとしての健全性を失ったものとして試験を停止させ、無駄時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るクリープ試験治具の一実施形態の展開斜視図。
【図２】図１のクリープ試験治具の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図。
【図３】本発明に係るクリープ試験方法の一実施形態の流れ図。
【符号の説明】
【００２９】
１…基台、２…基底部、３…固定面、４…固定部、５…起歪片、６…固定端、７…固定ボルト、８…固定部ストッパ、９…上板部、１０…側板部、１１…側板開口、１２…固定部ストッパボルト、１３…上板開口、２０…加圧部、２１…加圧端、２２…上面、２３…加圧部ねじ穴、２４…加圧部開口、２５…加圧ボルト（加圧機構）、３０…加圧部ストッパ、３１…側板部、３２…側板開口、３３…加圧部ストッパボルト、３４…加圧部ストッパ用ねじ穴、３５…上板開口、３６…上板部（上押え部）、４０…歪ゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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