(57)【要約】【課題】想定した荷重以上の負荷を供試体に与えることのない荷重負荷システム及びこの荷重負荷システムを備えた強度試験装置を提供する。【解決手段】供試体に荷重を負荷する荷重負荷システムは、往復移動可能なピストン部と、ピストン部を往復移動させる駆動部材と、ピストン部の先端に設けられてピストン部と共に往復移動可能な荷重検出部材と、荷重検出部材に固定されてピストン部と共に往復移動可能な板状のガイド部材と、ガイド部材が当接することによってピストン部の移動を規制する規制部材とを備える。【選択図】図１
2019184307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試体に荷重を負荷する荷重負荷システムであって、
往復移動可能なピストン部と、
前記ピストン部を往復移動させる駆動部材と、
前記ピストン部の先端に設けられて前記ピストン部と共に往復移動可能な荷重検出部材と、
前記荷重検出部材に固定されて前記ピストン部と共に往復移動可能な板状のガイド部材と、
前記ガイド部材が当接することによって前記ピストン部の移動を規制する規制部材と
を備え、
前記規制部材は、
前記ガイド部材に形成された貫通開口部を通るように前記ピストン部の移動方向に延びる少なくとも１つの棒状部材であって、該少なくとも１つの棒状部材の外周面にねじが形成された少なくとも１つの棒状部材と、
前記少なくとも１つの棒状部材に設けられた第１当接部材であって、前記供試体を前記荷重負荷システムに設置したときに、前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向において前記ガイド部材に対して前記供試体側に位置する第１当接部材と
を備え、
前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向における前記第１当接部材の位置を変更可能である荷重負荷システム。
【請求項２】
前記ガイド部材に面するように前記駆動部材に固定された板状の台座をさらに備え、
前記台座には、
前記ピストン部が前記台座を貫通するように挿入する貫通孔と、
前記少なくとも１つの棒状部材のねじが係合可能なねじ溝が形成された係合孔と
が形成されている、請求項１に記載の荷重負荷システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの棒状部材はボルトの軸部であり、前記第１当接部は前記ボルトの頭部である、請求項１または２に記載の荷重負荷システム。
【請求項４】
前記供試体を前記荷重負荷システムに設置したときに、前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向において前記ガイド部材に対して前記供試体とは反対側に位置する第２当接部材が前記少なくとも１つの棒状部材に設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の荷重負荷システム。
【請求項５】
前記第２当接部は、前記少なくとも１つの棒状部材に係合するナットである、請求項４に記載の荷重負荷システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの棒状部材を回転させて該少なくとも１つの棒状部材の延びる方向に該少なくとも１つの棒状部材を往復移動させる少なくとも１つの回転部材をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の荷重負荷システム。
【請求項７】
前記荷重負荷システムは、前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向に沿って延びるように固定された少なくとも２つのガイド棒部材をさらに備え、
前記回転部材には、前記少なくとも２つのガイド棒部材が挿入可能に構成された少なくとも２つの孔が形成され、
前記回転部材は前記少なくとも２つのガイド棒部材に沿って移動可能である、請求項６に記載の荷重負荷システム。
【請求項８】
前記供試体の歪を検出する歪検出部材をさらに備え、
前記歪検出部材による検出値が予め設定された閾値に達したら、前記供試体への荷重の負荷を停止させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の荷重負荷システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の荷重負荷システムを備え、
前記荷重負荷システムによって前記供試体に荷重が負荷されて該供試体の強度を試験する強度試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、荷重負荷システム及びこの荷重負荷システムを備えた強度試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
供試体の強度試験を行う際、過負荷を与えることなく安全に荷重を供試体に負荷することが重要である。特許文献１及び２では、試験に先立って変位と荷重との関係を計測し、その計測結果に基づいて、荷重が目標値に一致するような変位の目標値を求めることにより、荷重を目標値通りにした試験を行っている。しかし、このような制御によって荷重を調整する方法では、制御装置が故障した場合に供試体に過負荷を与えるおそれがある。
【０００３】
これに対し、特許文献３では、過負荷をエアシリンダの空気の圧縮によって吸収して衝撃力を緩和している。また、特許文献４では、油圧シリンダと、管路に設けられたアキュムレータとによって過負荷を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００７４０号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０７６３号公報
【特許文献３】特開２００６−２７５６０７号公報
【特許文献４】特開２０１５−４５５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３及び４においても、過負荷による供試体の変位・変形を防止することは難しいといった問題点があった。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、想定した荷重以上の負荷を供試体に与えることのない荷重負荷システム及びこの荷重負荷システムを備えた強度試験装置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】
（１）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る荷重負荷システムは、
供試体に荷重を負荷する荷重負荷システムであって、
往復移動可能なピストン部と、
前記ピストン部を往復移動させる駆動部材と、
前記ピストン部の先端に設けられて前記ピストン部と共に往復移動可能な荷重検出部材と、
前記荷重検出部材に固定されて前記ピストン部と共に往復移動可能な板状のガイド部材と、
前記ガイド部材が当接することによって前記ピストン部の移動を規制する規制部材と
を備え、
前記規制部材は、
前記ガイド部材に形成された貫通開口部を通るように前記ピストン部の移動方向に延びる少なくとも１つの棒状部材であって、該少なくとも１つの棒状部材の外周面にねじが形成された少なくとも１つの棒状部材と、
前記少なくとも１つの棒状部材に設けられた第１当接部材であって、前記供試体を前記荷重負荷システムに設置したときに、前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向において前記ガイド部材に対して前記供試体側に位置する第１当接部材と
を備え、
前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向における前記第１当接部材の位置を変更可能である。
【０００８】
上記（１）の構成によると、想定した荷重以上の負荷を供試体に与え得る場合にガイド部材が第１当接部材に当接する位置に第１当接部材を設けることにより、ピストン部の移動が規制されるので、想定した荷重以上の負荷を供試体に与えないようにすることができる。
【０００９】
（２）いくつかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記ガイド部材に面するように前記駆動部材に固定された板状の台座をさらに備え、
前記台座には、
前記ピストン部が前記台座を貫通するように挿入する貫通孔と、
前記少なくとも１つの棒状部材のねじが係合可能なねじ溝が形成された係合孔と
が形成されている。
【００１０】
上記（２）の構成によると、駆動部材に固定された板状の台座の係合孔に棒状部材が係合することにより、棒状部材を長くする必要性を低減することができるので、ガイド部材が第１当接部材に衝突した際に棒状部材に加わる衝撃を低減することができる。
【００１１】
（３）いくつかの実施形態では、上記（１）または（２）の構成において、
前記少なくとも１つの棒状部材はボルトの軸部であり、前記第１当接部は前記ボルトの頭部である。
【００１２】
上記（３）の構成によると、ボルトが固定される部材（上記（２）の構成では、台座）に対してボルトをねじ込むことでボルトの頭部の位置を調節できるので、想定した荷重以上の負荷を供試体に与え得る場合にガイド部材がボルトの頭部に当接するような位置にボルトの頭部を容易に調節することができる。
【００１３】
（４）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（３）のいずれかの構成において、
前記供試体を前記荷重負荷システムに設置したときに、前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向において前記ガイド部材に対して前記供試体とは反対側に位置する第２当接部材が前記少なくとも１つの棒状部材に設けられている。
【００１４】
上記（４）の構成によると、ピストン部が供試体に向かって移動する場合だけでなく、ピストン部が供試体から離れる方向に移動する場合にも、ガイド部材が第２当接部材に当接してピストン部の移動が規制されるので、疲労試験を行う強度試験装置に荷重負荷システムが使用される場合にも、想定した荷重以上の負荷を供試体に与えないようにすることができる。
【００１５】
（５）いくつかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記第２当接部は、前記少なくとも１つの棒状部材に係合するナットである。
【００１６】
上記（５）の構成によると、ナットを回すことによって棒状部材に対するナットの位置を調節できるので、想定した荷重以上の負荷を供試体に与え得る場合にガイド部材がナットに当接するような位置にナットを容易に調節することができる。
【００１７】
（６）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（５）のいずれかの構成において、
前記少なくとも１つの棒状部材を回転させて該少なくとも１つの棒状部材の延びる方向に該少なくとも１つの棒状部材を往復移動させる少なくとも１つの回転部材をさらに備える。
【００１８】
上記（６）の構成によると、回転部材が棒状部材を回転させることで第１当接部材（及び第２当接部材）の位置を周期的に変えることができるので、スペクトラム疲労試験のように様々な振幅の正弦波の荷重を負荷する場合に、振幅に応じた荷重の閾値を設定することができる。
【００１９】
（７）いくつかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記荷重負荷システムは、前記少なくとも１つの棒状部材の延びる方向に沿って延びるように固定された少なくとも２つのガイド棒部材をさらに備え、
前記回転部材には、前記少なくとも２つのガイド棒部材が挿入可能に構成された少なくとも２つの孔が形成され、
前記回転部材は前記少なくとも２つのガイド棒部材に沿って移動可能である。
【００２０】
上記（７）の構成によると、棒状部材を回転させて往復移動させる際に棒状部材と共に回転部材が往復移動可能であるので、回転部材を荷重負荷システムに対して固定する場合に比べて、回転部材及び棒状部材の構成を簡素にすることができる。
【００２１】
（８）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（７）のいずれかの構成において、
前記供試体の歪を検出する歪検出部材をさらに備え、
前記歪検出部材による検出値が予め設定された閾値に達したら、前記供試体への荷重の負荷を停止させる。
【００２２】
上記（８）の構成によると、規制部材が故障した場合でも、供試体の歪を検出することにより供試体への荷重の負荷を停止させることができるので、想定した荷重以上の負荷を供試体に与えないようにすることができる。
【００２３】
（９）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る強度試験装置は、
上記（１）〜（８）のいずれかの荷重負荷システムを備え、
前記荷重負荷システムによって前記供試体に荷重が負荷されて該供試体の強度を試験する。
【００２４】
上記（９）の構成によると、供試体の強度試験中に、想定した荷重以上の負荷を供試体に与えないようにすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、想定した荷重以上の負荷を供試体に与え得る場合にガイド部材が第１当接部材に当接する位置に第１当接部材を設けることにより、ピストン部の移動が規制されるので、想定した荷重以上の負荷を供試体に与えないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示の実施形態１に係る強度試験装置の構成模式図である。
【図２】本開示の実施形態１に係る強度試験装置の荷重負荷システムの台座の平面図である。
【図３】本開示の実施形態１に係る強度試験装置の荷重負荷システムのガイド部材の平面図である。
【図４】本開示の実施形態１に係る強度試験装置において、強度試験前に予備試験を行うことによって得られた荷重とガイド部材の変位との関係を示すグラフである。
【図５】本開示の実施形態２に係る強度試験装置の構成模式図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】本開示の実施形態２に係る強度試験装置における荷重の振幅と荷重の閾値との経時変化を示す模式的なグラフである。
【図８】本開示の実施形態２に係る強度試験装置の変形例の構成模式図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】本開示の実施形態３に係る強度試験装置の構成模式図である。
【図１１】本開示の実施形態１〜３に係る強度試験装置の荷重負荷システムのガイド部材の変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２８】
（実施形態１）
図１に示されるように、本開示の実施形態１に係る強度試験装置１は、強度試験が行われる供試体２に荷重を負荷するための荷重負荷システム１０と、荷重負荷システム１０を固定するための固定部２０と、荷重負荷システム１０を駆動するための駆動機構３０とを備えている。尚、この実施形態１では、強度試験として疲労試験を例に説明する。
【００２９】
荷重負荷システム１０は、往復移動可能なピストン部１１と、ピストン部１１を往復移動させる駆動部材である油圧ジャッキ１２と、ピストン部１１の先端に設けられてピストン部１１と共に往復移動可能な荷重検出部材である荷重計１３と、荷重計１３に固定されてピストン部１１と共に往復移動可能な板状のガイド部材１４と、ガイド部材１４が当接することによってピストン部１１の移動を規制する規制部材１５とを備えている。油圧ジャッキ１２はサーボバルブ１６を備えている。
【００３０】
規制部材１５は、外周面にねじが形成された２本の棒状部材４１を含み、棒状部材４１には、棒状部材の延びる方向においてガイド部材１４に対して供試体２側に位置する第１当接部材４２と、棒状部材４１の延びる方向においてガイド部材１４に対して供試体２とは反対側に位置する第２当接部材４３とが設けられている。この実施形態１では、棒状部材４１はボルト４４の軸部４１ａであり、第１当接部材４２はボルト４４の頭部４２ａであり、第２当接部材４３は、軸部４１ａに係合したナット４３ａである。
【００３１】
油圧ジャッキ１２には、ガイド部材１４に面するように板状の台座１７が固定されている。台座１７には、ボルト４４の軸部４１ａが係合している。図２に示されるように、台座１７には、ピストン部１１（図１参照）が台座１７を貫通するように挿入可能な貫通孔１７ａと、ねじ溝が形成された２つの係合孔１７ｂとが形成されている。各棒状部材４１（図１参照）のねじと各係合孔１７ｂのねじ溝とが係合することにより、各棒状部材４１が台座１７に係合する。
【００３２】
図３に示されるように、ガイド部材１４には、ピストン部１１（図１参照）がガイド部材１４を貫通するように挿入可能な貫通孔１４ａと、各棒状部材４１（図１参照）がガイド部材１４を貫通するように挿入可能な貫通開口部１４ｂとが形成されている。貫通開口部１４ｂの内径は、棒状部材４１の外径よりは大きいが、ボルト４４（図１参照）の頭部４２ａ（図１参照）の外径及びナット４３ａ（図１参照）の外径のそれぞれよりも小さい。これにより、ピストン部１１と共にガイド部材１４が往復移動する際に、ガイド部材１４において貫通開口部１４ｂの周囲の部分が頭部４２ａ及びナット４３ａに当接可能となる。
【００３３】
図１に示されるように、固定部２０は、供試体２が載置される土台２１と、土台２１に固定されて鉛直方向に延びる複数の柱部材２２と、土台２１に面するように柱部材２２に固定された天蓋部２３とを備えている。土台２１に面する側の天蓋部２３の面には、取り付け台２４を介して油圧ジャッキ１２が固定されている。
【００３４】
駆動機構３０は、油流通管３３を介してサーボバルブ１６に連通する油圧ポンプ３１と、サーボバルブ１６及び荷重計１３のそれぞれに電気的に接続された制御装置３２とを備えている。
【００３５】
次に、実施形態１に係る強度試験装置１の動作について説明する。
図１に示されるように、ボルト４４を回して係合孔１７ｂ（図２参照）内への軸部４１ａの挿入長さを調節することにより、頭部４２ａの位置及びナット４３ａの位置を調節する。ナット４３ａを回して軸部４１ａに対するナット４３ａの位置を調節することにより、ナット４３ａの位置のみを調節することもできる。これにより、頭部４２ａ及びナット４３ａ間の間隔を調節することができる。このように、ボルト４４の頭部４２ａを第１当接部材４２とし、ボルト４４の軸部４１ａに係合するナット４３ａを第２当接部材４３とすることにより、第１当接部材４２及び第２当接部材４３それぞれの位置を容易に調節することができる。
【００３６】
強度試験を行う前に、荷重負荷システム１０が供試体２に予備試験荷重を加えること（予備試験）で、図４に示されるような、供試体２に加えられる荷重とガイド部材の変位との関係（実線部分）を求め、この関係に基づいて頭部４２ａ及びナット４３ａの位置を決定する。例えば、図４に示される関係において外挿を行い（破線部分）、供試体２に負荷可能な荷重の最大値Ｆｍａｘに対応する変位Ｘｍａｘを求め、ある基準位置から鉛直上下方向にＸｍａｘだけ離れた位置をそれぞれ、ナット４３ａ及び頭部４２ａの位置とする。
【００３７】
図１に示されるように、強度試験装置１を起動すると、油圧ポンプ３１が起動し、昇圧された油が油流通管３３を流通し、サーボバルブ１６を介して油圧ジャッキ１２に供給される。予め組み込まれたプログラムに基づいて制御装置３２がサーボバルブ１６を制御する。サーボバルブ１６が油圧ポンプ３１からの油を制御して、ピストン部１１の移動方向を周期的に切り替える。
【００３８】
ピストン部１１が供試体２に向かって移動すると、荷重計１３が供試体２を押すことで供試体２に荷重が負荷される。逆に、ピストン部１１が供試体２から離れる方向に移動すると、供試体２に負荷される荷重が減少していく。供試体２に負荷される荷重は荷重計１３によって検出され、その検出結果は制御装置３２に伝送される。制御装置３２は、伝送された荷重の検出値に基づいてサーボバルブ１６を制御して、ピストン部１１の移動方向を変化させる。この動作を繰り返すことで、周期的に変化する荷重が供試体２に負荷される。これにより、供試体２の疲労強度評価が行われる。
【００３９】
上記動作で供試体２に荷重が負荷される間に、制御装置３２による制御の不具合やサーボバルブ１６の故障等が生じると、ピストン部１１が想定以上に供試体２に向かって移動してしまい、供試体２に想定以上の荷重が負荷されてしまうおそれがある。しかし、実施形態１では、ガイド部材１４がボルト４４の頭部４２ａとナット４３ａとの間に位置する範囲でしかピストン部１１は往復移動することができない。仮に、ピストン部１１が想定以上に供試体２に向かって移動しようとしても、ガイド部材１４がボルト４４の頭部４２ａに当接してしまい。ピストン部１１の供試体２に向かう移動を規制する。その結果、供試体２には、想定以上の荷重が負荷されることはない。
【００４０】
このように、想定した荷重以上の負荷を供試体２に与え得る場合にガイド部材１４が第１当接部材４２に当接する位置に第１当接部材４２を設けることにより、ピストン部１１の移動が規制されるので、想定した荷重以上の負荷を供試体２に与えないようにすることができる。
【００４１】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る強度試験装置について説明する。実施形態２に係る強度試験装置は、実施形態１に対して、様々な振幅の正弦波の荷重を供試体２に負荷する場合に、振幅に応じた荷重の閾値を設定できるようにしたものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
図５に示されるように、取り付け台２４には、油圧ジャッキ１２を挟むような位置に、回転部材である２つの電動モータ５０が固定されている。各電動モータ５０は、制御装置３２に電気的に接続されている。各電動モータ５０は回転軸５０ａを含み、各回転軸５０ａの先端には、鉛直下方に延びる差込み冶具５１が取り付けられている。台座１７を貫通するように係合したボルト４４の軸部４１ａには、その先端から頭部４２ａに向かって、差込み冶具５１が挿入可能な穴５２が形成されている。穴５２内に差込み冶具５１が挿入されている。
【００４３】
図６に示されるように、軸部４１ａに形成された穴５２は例えば四角形の断面形状を有し、差込み冶具５１も例えば四角形の断面形状を有している。回転軸５０ａ（図５参照）の回転によって差込み冶具５１が回転する際、差込み冶具５１の外周面が穴５２の内周面に当接することで、差込み冶具５１は軸部４１ａと共に回転するようになる。ただし、穴５２及び差込み冶具５１それぞれの断面形状は四角形に限定するものではなく、三角形や五角形以上の多角形でもよく、楕円形状でもよい。すなわち、穴５２内で差込み冶具５１が回転しないような形状であれば、どのような形状であってもよい。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００４４】
次に、実施形態２に係る強度試験装置１の動作について説明する。
実施形態２では、供試体２に対してスペクトラム疲労試験を行う。図５に示されるように、制御装置３２は、予め組み込まれたプログラムに従ってサーボバルブ１６を制御することによって、様々な振幅の正弦波の荷重を供試体２に負荷するようにピストン部１１の往復移動の態様を変化させる。
【００４５】
様々な振幅の正弦波の荷重が供試体２に負荷される場合、通常は、最も振幅が大きい場合に基づいて第１当接部材４２及び第２当接部材４３の位置が決定される。第１当接部材４２及び第２当接部材４３がこのような位置に固定されたままであると、振幅が小さい正弦波の荷重を供試体２に負荷している間に想定した荷重以上の負荷が供試体２に負荷され得る状態となった場合に、ガイド部材１４が第１当接部材４２及び第２当接部材４３に当接せず、そのまま想定以上の負荷が供試体２に負荷されてしまい、適切な疲労試験のデータが得られない可能性がある。
【００４６】
しかし、実施形態２では、制御装置３２は、予め組み込まれたプログラム通りに変化する荷重の振幅に応じて、電動モータ５０の回転数を制御する。制御装置３２によって制御された回転数で回転軸５０ａが回転すると、回転軸５０ａの回転に伴い、差込み冶具５１及び差込み冶具５１が穴５２内に挿入されたボルト４４が回転する。そうすると、台座１７に対するボルト４４の軸部４１ａの位置が変化するので、第１当接部材４２及び第２当接部材４３の位置が変化する。
【００４７】
このように、荷重の振幅に応じて第１当接部材４２及び第２当接部材４３の位置が変化するので、図７に示されるように、荷重の振幅が実線で描かれたように変化すると、第１当接部材４２及び第２当接部材４３のそれぞれの位置に対応する荷重の閾値が、破線で描かれたように変化する。すなわち、荷重の振幅が変化しても、荷重と荷重の閾値との差がほぼ一定に推移するようになるので、荷重の振幅に応じた閾値を設定することができる。
【００４８】
実施形態２では、電動モータ５０を取り付け台２４に固定していたが、この形態に限定するものではない。例えば図８に示されるように、台座１７を貫通するように係合したボルト４４の軸部４１ａの先端に、キャップ部材５３が取り付けられ、キャップ部材５３に電動モータ５０の回転軸５０ａの先端が接続されている。回転軸５０ａが回転するとキャップ部材５３が回転し、キャップ部材５３の回転と共にボルト４４の軸部４１ａも回転するようになっている。
【００４９】
取り付け台２４には、各電動モータ５０に対して鉛直方向下方に向かって延びる２本のガイド棒部材５４が固定されている。図９に示されるように、各電動モータ５０のケーシング５０ｂには、各ガイド棒部材５４が挿入可能な孔５５が形成されている。
【００５０】
図８に示されるように、ケーシング５０ｂに形成された孔５５（図９参照）にガイド棒部材５４が挿入されていると、回転軸５０ａが回転してキャップ部材５３及びボルト４４の軸部４１ａを回転させる反力をガイド棒部材５４で受けることによって、電動モータ５０自体の回転を防止できる。また、電動モータ５０は、取り付け台２４に固定されていないので、ボルト４４の軸部４１ａの往復移動に伴ってガイド棒部材５４に沿って電動モータ５０も往復移動するようになる。
【００５１】
このように、電動モータ５０が取り付け台２４に固定されずにガイド棒部材５４に沿って往復移動可能に構成されているので、ボルト４４の軸部４１ａに穴５２（図５参照）を形成する必要がない。このため、電動モータ５０が取り付け台２４に固定された構成に比べて、電動モータ５０及び棒状部材４１の構成を簡素にすることができる。
【００５２】
尚、図８の構成ではガイド棒部材５４及び孔５５が２つずつであったが、それぞれ３つ以上であってもよい。
【００５３】
（実施形態３）
次に、実施形態３に係る強度試験装置について説明する。実施形態３に係る強度試験装置は、実施形態１に対して、供試体２の歪に基づいて供試体２への荷重の負荷を停止する機能を付加したものである。以下では、実施形態１の構成に同機能を付加した構成で実施形態３を説明するが、実施形態２の構成に同機能を付加することによって実施形態３を構成してもよい。尚、実施形態３において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５４】
図１０に示されるように、荷重負荷システム１０は、供試体２に荷重が負荷されたときに供試体２に生じる歪を検出するための歪検出部材である歪センサー６０を備えている。歪センサー６０は、制御装置３２に電気的に接続されている。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００５５】
実施形態３において、荷重負荷システム１０が供試体２に荷重を負荷する動作と、第１当接部材４２及び第２当接部材４３によって想定以上の荷重が供試体２に負荷されない原理とは、実施形態１と同じである。このため、実施形態３でも通常は、第１当接部材４２及び第２当接部材４３によって想定以上の荷重が供試体２に負荷されることはない。
【００５６】
しかしながら、ボルト４４が折れたり、ナット４３ａが破損したりして、規制部材１５がピストン部１１の移動を規制できない現象が生じた場合には、想定以上の荷重が供試体２に負荷される可能性がある。これに対し、実施形態３では、荷重負荷システム１０の動作中、歪センサー６０が供試体２に生じる歪を検出し、その検出値が制御装置３２に伝送される。想定以上の荷重が供試体２に負荷された場合には、供試体２に生じる歪も想定以上の大きさになる。そこで、制御装置３２に予め、供試体２に生じる歪に関する閾値を設定しておき、歪センサー６０による検出値が閾値以上となったら、制御装置３２は、サーボバルブ１６を制御して、ピストン部１１を供試体２から離れる方向に移動させて、ピストン部１１の往復移動を停止する。すなわち、供試体２への荷重の負荷を停止する。
【００５７】
このように、規制部材１５が故障した場合でも、供試体２の歪を検出することにより供試体２への荷重の負荷を停止させることができるので、想定した荷重以上の負荷を供試体２に与えないようにすることができる。
【００５８】
実施形態１〜３ではそれぞれ、ボルト４４の頭部４２ａを第１当接部材４２とし、ボルト４４の軸部４１ａに係合するナット４３ａを第２当接部材４３としていたが、この形態に限定するものではない。第１当接部材４２も、外周面にねじが形成された棒状部材４１に係合するナットとすることができる。
【００５９】
実施形態１〜３ではそれぞれ、鉛直方向にガイド部材１４を挟むように第１当接部材４２及び第２当接部材４３を設けていたが、この形態に限定するものではない。ガイド部材１４に対して少なくとも供試体２側（例えば土台２１）に第１当接部材４２を設けることで、想定した荷重以上の負荷を供試体２に与えないようにすることができる。ただし、第１当接部材４２及び第２当接部材４３の両方を設けることで、ピストン部１１が供試体２に向かって移動する場合だけでなく、ピストン部１１が供試体２から離れる方向に移動する場合にも、ガイド部材１４が第２当接部材４３に当接してピストン部１１の移動が規制されるので、疲労試験を行う強度試験装置１に荷重負荷システム１０が使用される場合にも、想定した荷重以上の負荷を供試体２に与えないようにすることができる。
【００６０】
実施形態１〜３ではそれぞれ、油圧ジャッキ１２に固定された板状の台座１７に棒状部材４１が係合していたが、この形態に限定するものではない。例えば固定部２０の天蓋部２３に係合孔を設けて、天蓋部２３に棒状部材４１を係合させて、台座１７を不要にすることもできる。ただし、この場合には、実施形態１の場合に比べて棒状部材４１が長くなってしまう。一般に、棒状部材４１が短いほど、ガイド部材１４が第１当接部材４２及び第２当接部材４３に衝突した際に棒状部材４１に加わる衝撃が小さい傾向がある。このため、実施形態１のように、油圧ジャッキ１２に固定された板状の台座１７に棒状部材４１が係合することで、ガイド部材１４が第１当接部材４２及び第２当接部材４３に衝突した際に棒状部材４１に加わる衝撃を低減することができる
【００６１】
実施形態１〜３ではそれぞれ、図３に示されるように、ガイド部材１４に形成された貫通開口部１４ｂは円形の貫通孔であったが、この形状に限定するものではない。貫通開口部１４ｂは、図１１に示されるように、ガイド部材１４の縁部１４ｃから貫通孔１４ａに向かって切り欠かれた切欠きの形状を有してもよい。
【００６２】
実施形態１〜３ではそれぞれ、棒状部材４１は２本であったが、２本に限定するものではない。棒状部材４１は、１本でも３本以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  強度試験装置
２  供試体
１０  荷重負荷システム
１１  ピストン部
１２  油圧ジャッキ（駆動部材）
１３  荷重計（荷重検出部材）
１４  ガイド部材
１４ａ  貫通孔
１４ｂ  貫通開口部
１４ｃ  （ガイド部材の）縁部
１５  規制部材
１６  サーボバルブ
１７  台座
１７ａ  貫通孔
１７ｂ  係合孔
２０  固定部
２１  土台
２２  柱部材
２３  天蓋部
２４  取り付け台
３０  駆動機構
３１  油圧ポンプ
３２  制御装置
３３  油流通管
４１  棒状部材
４１ａ  （ボルトの）軸部
４２  第１当接部材
４２ａ  （ボルトの）頭部
４３  第２当接部材
４３ａ  ナット
４４  ボルト
５０  電動モータ（回転部材）
５０ａ  （電動モータの）回転軸
５０ｂ  （電動モータの）ケーシング
５１  差込み冶具
５２  穴
５３  キャップ部材
５４  ガイド棒部材
５５  孔
６０  歪センサー（歪検出部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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