(57)【要約】【課題】円筒状に編組した繊維補強層の正しい物性データを取得することができる、ホースの繊維補強層の引張試験方法及び治具を提供する。【解決手段】ホースの繊維補強層１の引張試験方法であって、試験片として円筒状に編組した繊維補強層１を準備し、繊維補強層１の内面を、半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容するコイルばね４１で支持しつつ、繊維補強層１の両端を軸方向に引っ張る。引張試験用治具は、繊維補強層の第１端に挿入される第１引張部材２１と、繊維補強層の第１端を第１引張部材に固定する第１固定部材３１と、繊維補強層の第１端と反対側の第２端に挿入される第２引張部材２２と、繊維補強層の第２端を第２引張部材に固定する第２固定部材３２と、繊維補強層の内側に挿入され、繊維補強層の半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容するコイルばね４１とからなる。【選択図】図７
2018179843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片として円筒状に編組した繊維補強層を準備し、
前記繊維補強層の内面を、半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容する縮径防止部材で支持しつつ、前記繊維補強層の両端を軸方向に引っ張ることを特徴とするホースの繊維補強層の引張試験方法。
【請求項２】
前記縮径防止部材は、前記繊維補強層の軸方向に伸縮可能なコイルばねからなり、前記ばねを圧縮した状態で、前記繊維補強層の両端を軸方向に引っ張ることを特徴とする請求項１に記載のホースの繊維補強層の引張試験方法。
【請求項３】
試験片として円筒状に編組した繊維補強層の第１端に挿入される第１引張部材と、
前記繊維補強層の前記第１端を前記第１引張部材に固定する第１固定部材と、
前記繊維補強層の前記第１端と反対側の第２端に挿入される第２引張部材と、
前記繊維補強層の前記第２端を前記第２引張部材に固定する第２固定部材と、
前記繊維補強層の内側に挿入され、前記繊維補強層の半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容する縮径防止部材と、
からなるホースの繊維補強層の引張試験用治具。
【請求項４】
前記第１引張部材は、外周面に、前記繊維補強層の前記第１端に挿入される第１ニップル部を有し、
前記第２引張部材は、外周面に、前記繊維補強層の前記第２端に挿入される第２ニップル部を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載のホースの繊維補強層の引張試験用治具。
【請求項５】
前記第１引張部材は、端面に、軸方向に延伸するガイド部を有し、
前記第２引張部材は、端面に、前記ガイド部が摺動可能に嵌入するガイド穴を有し、
前記ガイド部と前記繊維補強層との間に前記縮径防止部材が配置されている、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のホースの繊維補強層の引張試験用治具。
【請求項６】
前記縮径防止部材は、前記繊維補強層の軸方向に伸縮可能なコイルばねからなることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のホースの繊維補強層の引張試験用治具。
【請求項７】
前記コイルばねは、圧縮した状態で、前記繊維補強層の内側に挿入されることを特徴とする請求項６に記載のホースの繊維補強層の引張試験用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホースの繊維補強層の引張試験方法及び治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１０に示すように、最内層１０１に中間ゴム層１０２を形成し、該中間ゴム層１０２に合成繊維等を編組して繊維補強層１０３を形成し、該繊維補強層１０３の上に外面ゴム層１０４を被覆したホース１００が公知である（特許文献１）。このようなホース１００に継手をカシメて接続した部位における繊維補強層１０３の圧縮挙動を解明して、接続強度やシール性を解析する場合、ゴムだけでなく、繊維補強層１０３のヤング率等の機械的特性が、物性データとして使用される。
【０００３】
このような繊維補強層１０３の物性データは、繊維補強層１０３を構成する１本の補強糸の材料のヤング率等を使用することが一般的に行われている。しかし、ホース１００の繊維補強層１０３は、ブレード、スパイラル、ニット等、種々の構造で編組された円筒形状を有している。このため、１本の補強糸の物性データは、編組構造の繊維補強層１０３の正確な特性を示すものではない。
【０００４】
そこで、繊維補強層１０３のヤング率等の引張特性を知るためには、ホース１００から最内層１０１及びゴム層１０２，１０４を剥離して得られる繊維補強層１０３、あるいは、空編みして得られる繊維補強層１０３を、円筒形状のまま軸方向に引っ張る引張試験を行うことが望ましい。しかし、円筒形状の繊維補強層１０３を引っ張っても、中間部が縮径して括れるため、正しい物性データを取得できないという問題がある。
【０００５】
特許文献２には、補強層を埋設したホースの加圧時に補強層の補強材料に発生する張力を評価する方法が提案されているが、これはホースに内圧が加わった際に補強材の張力を算出するもので、カシメ部の圧縮挙動とは異なるため、カシメ部の解析に使用する物性データとしては使用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９１７１８号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、円筒状に編組した繊維補強層の正しい物性データを取得することができる、ホースの繊維補強層の引張試験方法及び治具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための第１の手段は、ホースの繊維補強層の引張試験方法であって、
試験片として円筒状に編組した繊維補強層を準備し、
前記繊維補強層の内面を、半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容する縮径防止部材で支持しつつ、前記繊維補強層の両端を軸方向に引っ張る方法である。
【０００９】
第１の手段では、繊維補強層の内面を、半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容する縮径防止部材で支持しつつ、繊維補強層の両端を軸方向に引っ張るので、繊維補強層が縮径して括れることがなく、正しい物性データを取得することができる。
【００１０】
前記縮径防止部材は、前記繊維補強層の軸方向に伸縮可能なコイルばねからなり、前記ばねを圧縮した状態で、前記繊維補強層の両端を軸方向に引っ張ることが好ましい。
【００１１】
前記課題を解決するための第２の手段は、ホースの繊維補強層の引張試験用治具であって、
試験片として円筒状に編組した繊維補強層の第１端に挿入される第１引張部材と、
前記繊維補強層の前記第１端を前記第１引張部材に固定する第１固定部材と、
前記繊維補強層の前記第１端と反対側の第２端に挿入される第２引張部材と、
前記繊維補強層の前記第２端を前記第２引張部材に固定する第２固定部材と、
前記繊維補強層の内側に挿入され、前記繊維補強層の半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容する縮径防止部材と、
からなる治具である。
【００１２】
第２の手段によれば、縮径防止部材により、繊維補強層の内面を、半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容するように支持しつつ、繊維補強層の両端を軸方向に引っ張ることができるので、繊維補強層が縮径して括れることがなく、正しい物性データを取得することができる。
【００１３】
前記第１引張部材は、外周面に、前記繊維補強層の前記第１端に挿入される第１ニップル部を有し、
前記第２引張部材は、外周面に、前記繊維補強層の前記第２端に挿入される第２ニップル部を有することが好ましい。
【００１４】
前記第１引張部材は、端面に、軸方向に延伸するガイド部を有し、
前記第２引張部材は、端面に、前記ガイド部が摺動可能に嵌入するガイド穴を有し、
前記ガイド部と前記繊維補強層との間に前記縮径防止部材が配置されていることが好ましい。
【００１５】
前記縮径防止部材は前記繊維補強層の軸方向に伸縮可能なコイルばねからなることが好ましい。
【００１６】
前記コイルばねは、圧縮した状態で、前記繊維補強層の内側に挿入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験方法によれば、円筒状に編組した繊維補強層が縮径して括れることがなく、正しい物性データを取得することができる。
【００１８】
本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験用治具によれば、繊維補強層が縮径して括れることがないように繊維補強層を引っ張ることができるので、繊維補強層の正しい物性データを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験方法で使用する試験片の写真。
【図２】本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験方法を示す概略図。
【図３】本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験用治具及び試験片を示す分解正面図。
【図４】一対の固定部材の平面図。
【図５】本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験治具により試験片を組立てる手順を示す図。
【図６】縮径防止部材の他の例を示す斜視図。
【図７】試験片を装着した引張試験機の正面図。
【図８】引張試験中の繊維補強層及びコイルばねの状況を示す断面図。
【図９】密着時のばね弾性力が異なるコイルばねを用いた引張試験により求めた繊維補強層のヤング率を示すグラフ。
【図１０】繊維補強層の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２１】
本発明に係るホースの繊維補強層の引張試験方法では、まず、図１に示すような、試験片として円筒状に編組した繊維補強層１を準備する。繊維補強層１は、典型的には、ホースの製造工程において、マンドレル上に最内層と中間ゴム層とを押し出し、中間ゴム層の上にブレード編み、スパイラル編み、あるいはニット編み等をして編組される。繊維補強層１を編組した製造途中のホースを所定長さに切断し、最内層と中間ゴム層とを除去することで、試験片としての繊維補強層１を採取することができる。あるいは、マンドレル上に最内層と中間ゴム層とを形成せずに、繊維補強層１のみを編組して、マンドレルから分離することで、試験片を形成することも可能である。あるいは、マンドレルを用いずに、繊維補強層１のみを空編みして、そのまま試験片を形成することも可能である。
【００２２】
試験片としての繊維補強層１の内径は、ホースの接続に使用される一般的なニップルの外径と同じでよく、１０ｍｍが好ましい。繊維補強層１の厚さは、ホースの繊維補強層としての厚さと同じで、０．３〜１．５ｍｍが好ましい。繊維補強層１の全長は、６５〜８０ｍｍで、両端の固定部分を除いた実質的に引っ張られる部分は１０〜２５ｍｍが好ましい。
【００２３】
繊維補強層１のヤーンの材料は、天然繊維、ポリビニルアルコール系やポリアミド系、ポリエステル系、アラミド系などの合成繊維の単独又はＲＦＬ（レゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックス接着剤）処理したものが一般的である。また、繊維補強層１の編組構造は、ブレード編み、スパイラル編み、あるいはニット編み等がある。
【００２４】
試験片としての繊維補強層１は、図２に示すように、内径を保ったまま両端を固定する。繊維補強層１の両端を固定するには、ホースの接続に使用されるニップル部材２を繊維補強層１の両端の内面に挿入し、外面をクランプ部材３で固定するとよい。繊維補強層１の内面は、繊維補強層１の半径方向の移動を拘束し、かつ、軸方向の移動を許容するように支持する。繊維補強層１の内面の支持には、コイルばね、螺旋ジャバラ、スパイラルチューブ、入れ子パイプ、伸縮パイプ等の縮径防止部材４を用いることができる。
【００２５】
このように組み立てた繊維補強層１の試験片を一軸引張試験機（図１１参照）に取り付け、繊維補強層１の両端部を軸方向に互いに遠ざかる方向へ変位させ、繊維補強層１に掛かる引張荷重を測定する。前記測定と同時に、図示していない外径測定装置を用いて繊維補強層１の外径を測定する。そして、得られた引張荷重と、外径を基に計算される軸方向に対して垂直な方向に繊維補強層１を切った時の繊維補強層１の断面積とから、繊維補強層１上で発生する応力を計算する。さらに、前記応力と、一軸引張試験機から得られる変位量とから、繊維補強層１のヤング率を計算する。応力と変位量との関係からヤング率を求めるには、応力と変位量とをプロットしたグラフにおける少なくとも２つの点での応力と変位量との値が必要である。この２つの点は、求めたいヤング率の精度に応じて、測定開始から終了までの任意の点を選択することができるが、前記グラフ中の変位量に対する応力の増加割合がほぼ一定となる範囲から選択することが好ましく、前記範囲内の値を多項式で近似して得られる曲線が持つ変曲点が前記範囲内にある場合は、前記変曲点の前後にある各々の点を選択することがより好ましい。
【００２６】
なお、外径測定装置は、一軸引張試験機と連動してデータを取得できるものが望ましいが、変位量と外径との関係が適切に得られる装置であれば、連動していなくても構わない。また、外径測定装置の測定方式は、特に限定されるものではなく、ノギスを使った機械式、カメラを使った光学式、その他どのような方式でも構わない。
【００２７】
応力と変位量との関係からヤング率を求める際に、変位量に対する応力の増加割合がほぼ一定となる範囲から選択することが好ましい理由は、以下に示すように、測定開始から終了までの間に増加割合が一定とは見なせない範囲が存在するからである。まず、一軸引張試験機に取り付けた状態の繊維補強層１は、ヤーン同士にあまり張力が掛かっておらず、ヤーン同士が接触している部分には微小な空隙が存在している。測定初期は、ヤーン同士の空隙の減少が主たる動きになるので、初期段階における変位量に対する引張荷重の増加割合は、繊維補強層１自体の物性を正確に表していないと考えられる。また、繊維補強層は一般的に高い引張荷重に耐えるので、ある程度変位させると固定部分が負けてしまい、少しずつ滑り始めることがある。繊維補強層１が滑り始めると、変位量に対する引張荷重の増加割合が落ちてくるので、この部分も繊維補強層１自体の物性を正確に表していないと考えられる。よって、増加割合がほぼ一定になる範囲から選択することが好ましい。
【００２８】
また、変曲点の前後にある各々の点を選択することがより好ましい理由は、変曲点付近で前記グラフの傾きが最大になる可能性が高いからである。応力の増加割合がほぼ一定となる範囲から選択する方法では、ほぼ一定となる範囲の選定と、その中にある２つの点の選択とが、測定者に任されているため、求められたヤング率のばらつきが大きくなる可能性がある。それに対し、選択の基準として変曲点を示すことで、測定者によるばらつきが抑えられ、より正確なヤング率を求めることができる。よって、変曲点の前後にある各々の点を選択することがより好ましい。なお、変曲点の前後にある各々の点のどちらかは、変曲点と同一であっても構わない。
【００２９】
次に、本発明に係るホースの繊維補強層１の引張試験用治具について説明する。
【００３０】
図３に示すように、引張試験用治具は、第１引張部材２１、第２引張部材２２、第１固定部材３１、第２固定部材３２、及び縮径防止部材としてのコイルばね４１とからなる。
【００３１】
第１引張部材２１は、丸棒状の鋼材で、一端側の外周面にニップル部２３が形成され、端面にガイド部２４が軸方向に延伸している。ニップル部２３は、ホース継手として使用されるニップルと同じ鋸刃状の複数の外周溝２５を有する。ニップル部２３は、繊維補強層１に挿入できる外径、すなわち、繊維補強層１の内径と同じか、それより僅かに小さい外径を有し、実施例では１０ｍｍである。ガイド部２４は、ニップル部２３より小径であり、実施例では７ｍｍである。
【００３２】
第２引張部材２２は、第１引張部材２１と同じ外径の丸棒状の鋼材で、一端側の外周面に、第１引張部材２１のニップル部２３と同様のニップル部２３が形成されている。第２引張部材２２の端面には、第１引張部材２１のガイド部２４が摺動可能に嵌入されるガイド穴２６が、軸方向に延伸して形成されている。
【００３３】
第１固定部材３１と第２固定部材３２とは、図４に示すように、一対の立方体形状の固定ブロックからなり、対向する面に半円形断面の凹部３３が形成されている。第１固定部材３１と第２固定部材３２とは、第１引張部材２１と第２引張部材２２とのニップル部２３に取り付けた繊維補強層１を挟んで、ボルト３４で締め付けることにより、繊維補強層１の両端を固定できるようになっている。
【００３４】
コイルばね４１は、ステンレス鋼製のコイルばねからなる。コイルばね４１は、第１引張部材２１のガイド部２４が挿通可能な内径を有する。また、コイルばね４１は、第１引張部材２１及び第２引張部材２２に形成したニップル部２３の外径と同じ外径、すなわち、繊維補強層１の内面と接触する外径を有している。
【００３５】
コイルばね４１の長さは、第１引張部材２１のガイド部２４より短いことが好ましい。これは、コイルばね４１をガイド部２４に挿入したときに、ガイド部２４がコイルばね４１から突出して、第２引張部材２２のガイド穴２６に挿入できるようにするためである。
【００３６】
コイルばね４１の線材の断面は、円形が好ましいが、楕円や矩形等でもよい。コイルばね４１のピッチ、巻数、及びばね定数は、特に限定しないが、コイルばね４１の自由長と密着時のばね弾性力とは重要である。すなわち、密着状態からの自由長は、引張試験時の繊維補強層１の固定部が滑り始めるまでのストローク以上必要である。これは、引張試験中に、コイルばね４１の伸びが、繊維補強層１の伸びに追従するようにするためである。また、コイルばね４１の密着時のばね弾性力は、２０Ｎ以上必要であり、好ましくは４０Ｎ以上必要である。これは、密着時のばね弾性力が弱すぎると、繊維補強層１の内面とコイルばね４１の外面との間の摩擦力により、コイルばね４１の伸びが繊維補強層１の伸びに追従しなくなり、繊維補強層１の内面にコイルばね４１が接触しない部分が生じ、この部分で繊維補強層１が縮径する結果、引張試験により得られた繊維補強層１のヤング率が不安定（低値傾向）になるからである。
【００３７】
次に、本発明に係るホースの繊維補強層１の引張試験用治具を用いて試験片ユニットを作成し、引張試験を行う手順について説明する。
【００３８】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１引張部材２１のガイド部２４に、コイルばね４１を挿入する。続いて、図５（ｃ）に示すように、第１引張部材２１を、準備しておいた繊維補強層１の第１端（図において左端）から内側に挿入し、第１引張部材２１のニップル部２３が、繊維補強層１の内側に隠れるまで押し込む。そして、第１固定部材３１により、繊維補強層１の第１端側を第１引張部材２１のニップル部２３に挟み込んで固定する。次に、図５（ｄ）に示すように、第２引張部材２２のニップル部２３を、繊維補強層１の第２端（図において右端）から内側に挿入し、第１引張部材２１のガイド部２４が、第２引張部材２２のガイド穴２６に嵌入するように押し込む。コイルばね４１が密着した位置で、図５（ｅ）に示すように、第２固定部材３２により、繊維補強層１の第２端側を、第２引張部材２２のニップル部２３に挟み込んで固定する。これにより、繊維補強層１の試験片ユニット１０を作成することができる。
【００３９】
縮径防止部材としては、コイルばね４１の代わりに、螺旋ジャバラ、スパイラルチューブ、入れ子パイプ、伸縮パイプ等を用いることができる。
【００４０】
図６（ａ）は、入れ子パイプ４２の例を示す。入れ子パイプ４２は、外パイプ４２ａの内側に内パイプ４２ｂをスライド可能に挿入して、軸方向に伸縮するようにしたものであるが、外パイプ４２ａと内パイプ４２ｂとの間の段差４３で、繊維補強層１の縮径が生じないよう、外パイプ４２ａの肉厚を薄くして、段差４３をできる限り小さくすることが好ましい。あるいは、外パイプ４２ａの端面を斜めにして、周方向に段差４３ができないようにしてもよい。また、外パイプ４２ａの端面を先細りのテーパー状にして段差４３を緩やかにしてもよい。
【００４１】
図６（ｂ）は、伸縮パイプ４４の例を示す。伸縮パイプ４４は、同径の第１パイプ４４ａと、第２パイプ４４ｂとからなり、第１パイプ４４ａと第２パイプ４４ｂとの対向する端面に、それぞれ長手方向に延伸する複数の切欠き４５と突片４６とを形成して、それぞれ対向する切欠き４５と突片４６とを嵌め込むことにより、軸方向にスライド可能にしたものである。
【００４２】
入れ子パイプ４２や伸縮パイプ４４は、繊維補強層１が引っ張られて軸方向に伸びるときに、繊維補強層１に追従するように、両端を第１引張部材２１と第２引張部材２２とに係止しておく必要がある。
【００４３】
繊維補強層１の試験片ユニット１０は、図７に示すように、第１引張部材２１を下に、第２引張部材２２を上にした状態で、一軸引張試験機１１の固定部１２に第１引張部材２１を取り付け、可動部１３に第２引張部材２２を取り付ける。そして、可動部１３を上昇させて第１引張部材２１と第２引張部材２２を引っ張ることで繊維補強層１に変位を与えると、引張力は、可動部１３から第２引張部材２２、第２固定部材３２を介して繊維補強層１に伝達され、繊維補強層１から第２固定部材３１を介して第１引張部材２１、固定部１２に伝達される結果、繊維補強層１は、第１固定部材３１と第２固定部材３２との間の部分において、上方に引き伸ばされる。試験中、引張荷重は、ロードセル１４を介して制御部１５に入力され、可動部１３のストロークは、制御部１５に入力される。
【００４４】
引張荷重が付与される前には、図８（ａ）に示すように、第１引張部材２１のガイド部２４に装着した圧縮状態のコイルばね４１の外面が、繊維補強層１の内面に接触している。
【００４５】
仮に、コイルばね４１が圧縮されていないか、圧縮が不十分であって、コイルばね４１のバネ弾性力よりも、繊維補強層１の内面とコイルばね４１の外面との間の摩擦力のほうが勝ると、繊維補強層１の伸びにコイルばね４１が追従しなくなり、コイルばね４１の図８（ａ）において、例えば、コイルばね４１の右端と、第２引張部材２２のニップル部２３の端面との間に空間が生じ、この空間によって繊維補強層１の内面が支持されなくなり、縮径が生じる。
【００４６】
しかし、本発明では、コイルばね４１が十分に圧縮されているので、図８（ｂ）に示すように、繊維補強層１に変位が付与され、軸方向に伸びるにつれて、コイルばね４１が、その弾性力により伸張して追従する。このため、繊維補強層１の内面は、コイルばね４１の外面によって支持され、縮径は生じない。なお、コイルばね４１の線材の間には隙間があるが、この隙間は周方向に連続する円形ではなく、螺旋形に連続しているため、この隙間部分で、繊維補強層１が縮径することはない。
【００４７】
引張試験中、引張荷重とストロークは制御部１５に記録されるので、既に説明したように、この引張荷重とストロークとから、引張荷重−ストロークのグラフを作成し、引張荷重−ストロークのグラフの変曲点を見つけ、この変曲点をゼロとして、繊維補強層１の応力と歪とを求めて、ヤング率を求めることができる。
【実施例】
【００４８】
次に、ホースの繊維補強層の引張試験方法の実施例を説明するが、この実施例に限定されるものではない。
【００４９】
試験片として、糸繊度：１１００［dtex］、合糸本数：３［本］のＰＥＴ系ヤーンを用い、ブレード駒数：３２［駒］のブレーダーで、内径１０ｍｍ、外径１３ｍｍに編組したブレード編みの繊維補強層を、長さ７６ｍｍに切断して用いた。
【００５０】
同じ試験片を１組３個、計１０組用意し、各試験片を既に説明した引張試験片用治具に装着し、初期長を２４ｍｍに固定し、一軸引張試験機で引張試験を行った。試験Ｎｏ．０の組は、引張試験用治具のコイルばねを装着しなかった。試験Ｎｏ．１〜９の組は、それぞれ密着時のばね弾性力Ｆが異なるものを用いた。密着時のばね弾性力Ｆは、ばね定数：ｋ［N/mm］、最大たわみ（自由長−密着長）：ｘ［mm］とすると、Ｆ＝ｋｘで表される。
【００５１】
各組の３個の試験片の引張試験により得られる引張荷重とストロークとから、引張荷重−ストロークのグラフを作成し、引張荷重−ストロークのグラフの変曲点を見つけ、この変曲点をゼロとして、繊維補強層の応力と歪とを求め、ヤング率を求めた。得られた各組の３個の試験片のヤング率を平均した。
【００５２】
表１は、各組の試験片の引張試験により得られた平均ヤング率を示す。
【表１】
2018179843.tif 000003
【００５３】
図９は、密着時のばね弾性力が異なるコイルばねを用いた引張試験により求めた繊維補強層のヤング率を、グラフに表したものである。
【００５４】
図９から明らかなように、密着時のばね弾性力が４０Ｎ以上の試験Ｎｏ．７〜９は、密着時のばね弾性力が増加しても、ヤング率はほぼ一定であり、安定している。密着時のばね弾性力が４０Ｎ以上のコイルばねを用いた場合、繊維補強層が引っ張られて軸方向に伸びるにつれて、コイルばねがその弾性力により伸張して追従するため、繊維補強層の内面がコイルばねの外面によって支持され、縮径は生じないためであると考えられる。
【００５５】
密着時のばね弾性力が２０〜３５Ｎの試験Ｎｏ．４〜６は、密着時のばね弾性力が増加するにつれてヤング率が増加し、不安定であった。また、密着時のばね弾性力が１５Ｎ以下の試験Ｎｏ．１〜３は、密着時のばね弾性力が４０Ｎ以上の試験Ｎｏ．７〜９と比較して、ヤング率が不足していた。密着時のばね弾性力が４０Ｎ未満のコイルばねを用いた場合、コイルばねのばね弾性力よりも、繊維補強層の内面とコイルばねの外面との間の摩擦力のほうが勝って、繊維補強層の伸びにコイルばねが追従しなくなり、コイルばねの端面とニップル部の端面との間に空間が生じ、この空間で繊維補強層の内面が支持されなくなり、縮径が生じるためであると考えられる。
【００５６】
コイルばねを使用しなかった試験Ｎｏ．０は、繊維補強層の外径が縮径し、括れが見られ、ヤング率がさらに低くなった。
【００５７】
以上のことから、密着時のばね弾性力が４０Ｎ以上のコイルばねを用いることにより、安定したヤング率を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…繊維補強層
２…ニップル部材（引張部材）
３…クランプ部材（固定部材）
４…縮径防止部材
１０…試験片ユニット
１１…一軸引張試験機
１２…固定部
１３…可動部
１４…ロードセル
１５…制御部
２１…第１引張部材
２２…第２引張部材
２３…ニップル部
２４…ガイド部
２５…外周部
２６…ガイド穴
３１…第１固定部材
３２…第２固定部材
３３…凹部
３４…ボルト
４１…コイルばね（縮径防止部材）
４２…入れ子パイプ（縮径防止部材）
４４…伸縮パイプ（縮径防止部材）
【図１】
2018179843.tif 000004
【図２】
2018179843.tif 000005
【図３】
2018179843.tif 000006
【図４】
2018179843.tif 000007
【図５】
2018179843.tif 000008
【図６】
2018179843.tif 000009
【図７】
2018179843.tif 000010
【図８】
2018179843.tif 000011
【図９】
2018179843.tif 000012
【図１０】
2018179843.tif 000013