(57)【要約】【課題】剛性を有する試料に剪断力を繰り返し加える剪断疲労試験装置であって、装置構成がより簡単であり、しかも、一面剪断による一層平面的な剪断面が得られる剪断疲労試験装置を提供する。【解決手段】剪断疲労試験装置は、試料（９）を保持するケーシングユニット（２）と、試料（９）に対して一方向に圧力を加える加圧ユニット（３）とを備えている。ケーシングユニット（２）は、試料（９）の剪断想定面の一方側の部位を収容する固定容器（２１）と、試料（９）の剪断想定面の他方側の部位を収容する可動容器（２２）とから構成され、加圧ユニット（３）は、油圧モーター（４１）により回転するカム（４２）と、当該カムの回転に伴って直線移動する可動部（３０）とから構成され、そして、可動容器（２２）と可動部（３０）とは、弾性部材によって連結される。【選択図】        図１
2004198151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性を有する試料に剪断力を繰り返し加えて試料の剪断疲労特性を試験する剪断疲労試験装置であって、試料を保持するケーシングユニットと、当該ケーシングユニット内の試料に対して一方向に圧力を加える加圧ユニットとを備え、前記ケーシングユニットは、架台側に固定され且つ試料の剪断想定面の一方側の部位を収容する固定容器と、前記加圧ユニットによる加圧方向に沿って移動自在に構成され且つ試料の剪断想定面の他方側の部位を収容する可動容器とから構成され、前記加圧ユニットは、油圧モーターにより回転するカムと、当該カムの回転に伴って前記ケーシングユニット側へ直線移動する可動部とから構成され、前記ケーシングユニットの可動容器と前記加圧ユニットの可動部とは、圧縮力に対抗して復元力を発揮する弾性部材によって連結されていることを特徴とする剪断疲労試験装置。
【請求項２】
ケーシングユニットの固定容器と可動容器との最小間隙が１〜５０ｍｍに設定されている請求項１に記載の剪断疲労試験装置。
【請求項３】
ケーシングユニットの固定容器は、ダンパーを介して架台側に固定されている請求項１又は２に記載の剪断疲労試験装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の剪断疲労試験装置を平面的に複数基配置して成る剪断疲労試験設備であって、各剪断疲労試験装置は、これらの各加圧ユニットが１組の油圧モーター及びカムを共用する状態に配置されていることを特徴とする剪断疲労試験設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、剪断疲労試験装置に関するものであり、詳しくは、コンクリート構造体などの剛性を有する種々の試料に剪断力を繰り返し加えて試料の剪断疲労特性を試験する剪断疲労試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート構造体などの剪断疲労特性の試験は、例えば、油圧サーボ（油圧式シリンダー装置）を使用した電気油圧式疲労試験機によって行われている。すなわち、剪断疲労試験においては、試料の一端を支持すると共に、試料の他端側に油圧サーボによって剪断力として一定の圧力（試料において一定の変位が生じる力）を繰り返し加え、剪断に至るまでの加圧力の大きさと加圧回数を測定することにより、剪断疲労特性を解析している。また、上記の測定においては、試料の両端を支持すると共に、これら支点間に油圧サーボによって圧力を繰り返し加える場合もある（非特許文献１，非特許文献２参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
京都市工業試験場のホームページ、金属材料研究室「主な設備／機器」、「電気油圧疲労試験機」、［平成１４年１１月６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.kmir.city.kyoto.jp/analyser/kinzai/MKZ-9.html＞
【非特許文献２】
株式会社島津製作所のホームページ、製品技術情報「試験機・非破壊検査機」、製品情報「疲労試験」、電気油圧式疲労試験機、［平成１４年１１月６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.shimadzu.co.jp/test/products/navi/k02-01.html＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の電気油圧式疲労試験機は、試料に剪断力を繰り返し加えるにあたり、駆動源として油圧サーボを使用するため、装置構成が複雑であり且つ極めて高価である。また、上記の電気油圧式疲労試験機を使用した剪断疲労試験のうち、試料の他端側を加圧する所謂一面剪断の方式は、一端側を支点として試料に回転モーメントが生じ、平面的な剪断面が得られないため、正確な剪断力を特定できないと言う問題があり、一方、２つの支点間に加圧する所謂二面剪断の方式は、剪断面が２箇所に生じるため、解析が複雑になると言う問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、剛性を有する試料に剪断力を繰り返し加えて試料の剪断疲労特性を試験する剪断疲労試験装置であって、装置構成がより簡単で装置コストを低減することが出来、しかも、一面剪断による一層平面的な剪断面が得られ、より正確かつ簡単に試料の剪断疲労特性を解析し得る新規な剪断疲労試験装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の剪断疲労試験装置は、剛性を有する試料に剪断力を繰り返し加えて試料の剪断疲労特性を試験する剪断疲労試験装置であって、試料を保持するケーシングユニットと、当該ケーシングユニット内の試料に対して一方向に圧力を加える加圧ユニットとを備え、前記ケーシングユニットは、架台側に固定され且つ試料の剪断想定面の一方側の部位を収容する固定容器と、前記加圧ユニットによる加圧方向に沿って移動自在に構成され且つ試料の剪断想定面の他方側の部位を収容する可動容器とから構成され、前記加圧ユニットは、油圧モーターにより回転するカムと、当該カムの回転に伴って前記ケーシングユニット側へ直線移動する可動部とから構成され、前記ケーシングユニットの可動容器と前記加圧ユニットの可動部とは、圧縮力に対抗して復元力を発揮する弾性部材によって連結されていることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、上記の剪断疲労試験装置において、加圧ユニットの可動部は、カムの回転に伴い、ケーシングユニットへ接近する方向へ直線移動してケーシングユニットの可動容器を加圧することにより、可動容器にて保持された試料の一部位に対して一方向に圧力を加え、また、弾性部材は、カムの回転に伴い、その復元力によりケーシングユニットから離間する方向へ可動部を直線移動させて原位置に復帰させ、その結果、油圧モーターの駆動により、試料には一定の剪断力が繰り返して加えられる。そして、上記の剪断疲労試験装置において、ケーシングユニットは、固定容器と可動容器とから成る二分割の容器構造を備え、予め想定される試料の剪断面の両側の部位を各容器によってそれぞれ保持するため、一層平面に近い１つの剪断面が形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る剪断疲労試験装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、各々、本発明の剪断疲労試験装置の主要な構成要素を示す平面図および一部破断の側面図であり、図３は、ケーシングユニット及び加圧ユニットの主要部を示す一部破断の側面図である。また、図４は、複数基の剪断疲労試験装置から成る本発明の剪断疲労試験設備を示す平面図である。以下、実施形態の説明においては、剪断疲労試験装置を「試験装置」と略記し、剪断疲労試験設備を「試験設備」と略記する。
【０００９】
本発明の試験装置は、コンクリート構造物、鋼とコンクリートの合成構造物、アスファルトとコンクリートの合成構造物などのサンプル、すなわち、剛性を有する試料に対し、剪断力を繰り返し加えて試料の剪断疲労特性を試験する剪断疲労試験装置であり、図１に示す様に、試料（９）を保持するケーシングユニット（２）と、当該ケーシングユニット内の試料（９）に対して一方向に圧力を加える加圧ユニット（３）とから主として構成される。
【００１０】
本発明の試験装置は、上記の各ユニットを上下方向に立体的に配置して構成することも出来るが、通常、図１及び図２に示す様に、脚によって支持された水平なテーブル（１）を含む架台を利用し、テーブル（１）上にケーシングユニット（２）及び加圧ユニット（３）を水平に配置して構成される。
【００１１】
上記のケーシングユニット（２）は、図１及び図２に示す様に、試料（９）の想定される剪断面近傍を確実に保持して正確な一面剪断を行うため、架台側に固定され且つ試料（９）の剪断想定面の一方側の部位を収容する固定容器（２１）と、加圧ユニット（３）による加圧方向に沿って移動自在に構成され且つ試料（９）の前記の剪断想定面の他方側の部位を収容する可動容器（２２）とから構成される。
【００１２】
具体的には、図示する様にケーシングユニット（２）及び加圧ユニット（３）が水平に配置される場合、固定容器（２１）は、図１〜図３に示す様に、試料（９）の例えば略下半部を収容するため、上面が開放された箱状に形成される。固定容器（２１）は、テーブル（１）上にボルト（１３）によって固定された第１のベース板（１１）に摺動自在に搭載されており、そして、固定容器（２１）は、加圧ユニット（３）による加圧に対して試料（９）に生じる反力が略一定となる様に、緩衝用のダンパーを介して架台側に固定される。
【００１３】
上記のダンパーは、例えば、圧縮コイルバネであるバネ（７）の中心に案内ロッド（７１）を挿通して構成され、固定容器（２１）に対して加圧ユニット（３）と反対側に例えば２基設けられる。案内ロッド（７１）の一端は、固定容器（２１）の側壁に取り付けられ、案内ロッド（７１）の他端は、テーブル（１）の端部にボルト（７４）によって固定された断面Ｌ字状の固定ブロック（７３）の立上り片に挿通され且つナット（７２）を螺着して取り付けられる。
【００１４】
すなわち、ダンパーとしてのバネ（７）の反発力は、固定ブロック（７３）の取付位置ならびに案内ロッド（７１）の他端側のナット（７２）の締め込み量によって予め調整可能になされている。更に、上記の固定ブロック（７３）の取付位置は、テーブル（１）の端縁の締結ブロック（７５）に取り付けられたボルト（７６）の捻込み量の調節により、正確に設定し得る様になされている。なお、コンクリート構造物などの試料（９）を試験する場合、上記の各バネ（７）としては、各々、バネ定数が５０〜５０００Ｎ／ｃｍ程度のものが使用される。
【００１５】
ケーシングユニット（２）の可動容器（２２）は、試料（９）の一部位を保持して加圧ユニット（３）による加圧力を試料（９）に伝達するための部材であり、ケーシングユニット（２）及び加圧ユニット（３）が水平に配置される場合、可動容器（２２）は、図１〜図３に示す様に、試料（９）の例えば略上半部を収容するため、平面形状が略正方形に形成され且つ上下面が開放された枠体として構成される。
【００１６】
可動容器（２２）の内縁の加圧ユニット（３）側の一辺部には、保持した試料（９）の略上半部の一面を加圧するための加圧板（２３）が付設される。斯かる加圧板（２３）を設けることにより、試料（９）に対する加圧面積をより大きくして正確に加圧することが出来る。また、可動容器（２２）の内縁の他の三辺部には、保持した試料（９）の揺動を防止するため、側方から試料（９）を締付けるクランプ（２４）が付設される。クランプ（２４）は、側面形状が略Ｌ字状の屈曲したプレートであり、その一面部を可動容器（２２）の内側に垂下させ且つ他の一面部に形成された長穴を利用して可動容器（２２）の上面にボルト（２５）によって締結することにより、可動容器（２２）の内側への突出量を調整して試料（９）を固定する様になされている。
【００１７】
可動容器（２２）は、加圧ユニット（３）によって加圧されることにより固定容器（２１）内の試料（９）に微少な変位を加えるものであり、固定容器（２１）から独立して移動自在に設けられる。具体的には、可動容器（２２）は、加圧ユニット（３）側に配置された摺動部（２６）に取り付けられる。摺動部（２６）は、平面形状が例えば略Ｉ字状に形成され且つ第１のベース板（１１）の更に上部の第２のベース板（１２）に搭載された摺動板（２７）と、当該摺動板に略垂直に立設された支持板（２８）とから構成される。
【００１８】
第２のベース板（１２）は、オイルレスメタル等の摩擦抵抗の少ない材料から成り、摺動板（２７）は、第２のベース板（１２）の上面に加圧方向に沿って平行に配置された１組のバー状のガイド（５）に係合している。すなわち、第２のベース板（１２）上には、１組のガイド（５）がその側面に形成された案内溝（５１）としての凹部を互いに対向させて配置され、摺動板（２７）は、その幅方向（加圧方向に直交する方向）の両端部が上記の案内溝（５１）に嵌合することにより、ガイド（５）に沿って移動自在に配置されている。
【００１９】
従って、上記の可動容器（２２）は、摺動部（２６）の支持板（２８）に取り付けられ、摺動部（２６）と伴に移動自在に構成されることにより、加圧ユニット（３）による加圧力が摺動部（２６）を介して円滑に加えられる様になされている。なお、ケーシングユニット（２）に収容される試料（９）は、通常、略直方体に作製され、固定容器（２１）と可動容器（２２）を合わせたケーシングユニット（２）の試料収容空間の内容積は、１ｍ３以下、一般的には０．０００２５〜１ｍ３程度に設計される。
【００２０】
本発明の試験装置においては、試料（９）に対して正確な一面剪断を行うため、上記の様にケーシングユニット（２）で試料（９）の略全体を保持すると共に、ケーシングユニット（２）の固定容器（２１）と可動容器（２２）とを出来る限り接近させ、固定容器（２１）と可動容器（２２）との間のより狭い隙間において試料（９）に剪断面を形成するのが好ましい。具体的には、例えば、一辺の長さが１０〜１００ｃｍ程度の立方体の試料（９）の場合、ケーシングユニット（２）の固定容器（２１）と可動容器（２２）との最小間隙（２９）、すなわち、可動容器（２２）に付設された加圧板（２３）の下端と固定容器（２１）の上端との隙間は、１〜５０ｍｍに設定される。
【００２１】
固定容器（２１）と可動容器（２２）との最小間隙（２９）を上記の範囲に設定する理由は次の通りである。すなわち、上記の最小間隙（２９）が１ｍｍ未満の場合は、試料（９）の破断時に摺動部（２６）及び可動容器（２２）が移動した際などに、部材の僅かな歪みにより、固定容器（２１）と可動容器（２２）が接触する危険がある。また、上記の最小間隙（２９）が５０ｍｍを越える場合は、試料（９）に作用する加圧のベクトルと反作用のベクトルとの位置関係から試料（９）に回転力が生じるため、平面的な剪断面が得られず、正確に剪断力を特定できない。
【００２２】
加圧ユニット（３）は、油圧モーター（４１）により回転するカム（４２）と、当該カムの回転に伴ってケーシングユニット（２）側へ直線移動する可動部（３０）とから構成される。更に具体的には、加圧ユニット（３）は、上記の摺動部（２６）と共に可動容器（２２）を加圧し、ケーシングユニット（２）内の試料（９）に一定の剪断力を繰り返し与える機構であり、駆動源（４０）と可動部（３０）とから成る。
【００２３】
駆動源（４０）は、摺動部（２６）に対して固定容器（２１）及び可動容器（２２）と反対側に配置され且つ回転軸がテーブル（１）の上面に突出する状態に当該テーブルに組み付けられた油圧モーター（４１）と、当該油圧モーターの回転軸に取り付けられた板カムであるカム（４２）とから構成される。
【００２４】
周知の通り、油圧モーター（４１）は、油圧作動油の圧力エネルギーを連続回転運動に変換するアクチュエータであり、逆止弁を使用しない形式の油圧ポンプと同様の構造を備えている。本発明においては、駆動源（４０）として、油圧モーター（４１）及びカム（４２）を使用することにより、簡便に大きな加圧力（剪断力）を一定周期で発生させることが出来る。なお、コンクリート構造物などの試料（９）を試験する場合、油圧モーター（４１）としては、通常、トルクが５００〜２０００Ｎ・ｍ、回転数が３０〜１０００ｒｐｍの低速高トルクモーターが使用される。
【００２５】
可動部（３０）は、駆動源（４０）のカム（４２）の回転運動を上記の摺動部（２６）側へ直線運動として伝達する部位であり、平面形状が例えば略Ｉ字状に形成され且つ第２のベース板（１２）に搭載された摺動板（３１）と、当該摺動板に略垂直に立設された支持板（３２）と、当該支持板に付設され且つカム（４２）に当接するローラー（３５）とから主に構成される。
【００２６】
摺動板（３１）は、加圧方向に沿って平行に第２のベース板（１２）上に配置された上記のガイド（５）に係合している。すなわち、摺動板（３１）は、その幅方向（加圧方向に直交する方向）の両端部がガイド（５）の案内溝（５１）に嵌合することにより、ガイド（５）に沿って移動自在に配置されている。また、駆動源（４０）側の支持板（３２）の壁面には、上下１組の舌片状の張出板（３３）が取り付けられ、これら張出板（３３）の各先端部の間には、上記のローラー（３５）が軸（３４）によって回動自在に支持される。従って、可動部（３０）は、駆動源（４０）のカム（４２）の回転に伴ってケーシングユニット（２）側へ移動する様になされている。
【００２７】
本発明の試験装置においては、試料（９）が剪断に到るまでの間に均一な剪断力（圧力）を試料（９）に繰り返し加えるため、ケーシングユニット（２）の可動容器（２２）と加圧ユニット（３）の可動部（３０）とは、圧縮力に対抗して復元力を発揮する弾性部材によって連結される。具体的には、上記の弾性部材としては、例えば、圧縮コイルバネであるバネ（６）が使用され、斯かるバネ（６）は、可動部（３０）と上記の摺動部（２６）との間に２基配置される。
【００２８】
上記のバネ（６）は、その中心に挿通された案内ロッド（６１）によって摺動部（２６）の支持板（２８）と可動部（３０）の支持板（３２）との間に架設される。すなわち、案内ロッド（６１）の一端は、摺動部（２６）の支持板（２８）に取り付けられ、案内ロッド（６１）の他端は、可動部（３０）の支持板（３２）に挿通され且つナット（６２）を螺着して取り付けられる。そして、バネ（６）の反発力は、案内ロッド（６１）の他端側のナット（６２））の締め込み量によって予め調整する様になされている。なお、コンクリート構造物などの試料（９）を試験する場合、上記の各バネ（６）としては、各々、バネ定数が５０〜５０００Ｎ／ｃｍ程度のものが使用される。
【００２９】
また、本発明の試験装置においては、試験データを採取するための幾つかのセンサーが付設される。具体的には、図１及び図２に示す様に、ケーシングユニット（２）において、ダンパーの架台側との固定部分、すなわち、固定ブロック（７３）側のバネ（７）の端部には、固定容器（２１）にて保持した試料（９）への加圧力（剪断力）を試験において検出するため、圧力検出センサーとしてのロードセル（８２）が介装される。斯かるロードセル（８２）は、バネ（７）の反発力を調整する際にも利用することが出来る。
【００３０】
また、加圧ユニット（３）においては、ケーシングユニット（２）への加圧回数を計測するため、図１に示す様に、駆動源（４０）のカム（４２）の外周側には、回転数検出センサーとしての近接スイッチ（８１）が配置される。近接スイッチ（８１）は、テーブル（１）に設置され、例えば、カム（４２）の長径部が接近した状態を検出する様に設定される。後述する様に、カム（４２）の１回転によりケーシングユニット（２）に対して１回の加圧操作を行うため、カム（４２）の回転数の計測により加圧回数を計測することが出来る。
【００３１】
また、図１に示す様に、ケーシングユニット（２）の摺動部（２６）及び加圧ユニット（３）の可動部（３０）を案内する上記のガイド（５）には、試料（９）の破断を検出して駆動源（４０）を停止するため、剪断検出センサーとしての近接スイッチ（８３）が配置される。近接スイッチ（８３）は、一方のガイド（５）の上面において上記の摺動部（２６）の支持板（２８）並びに可動部（３０）の支持板（３２）に相当する位置に設置され、支持板（２８）及び支持板（３２）が常態位置から一定距離以上離れた状態を検出する様に設定される。なお、近接スイッチ（８３）は、１箇所でもよいが、バネ（６）が破損した場合などにも確実に駆動源（４０）を停止させるため、図示する様に２箇所に設置されるのが好ましい。
【００３２】
上記の様な構成の本発明の試験装置においては、加圧ユニット（３）の駆動源（４０）のカム（４２）、バネ（６）、および、ケーシングユニット（２）のダンパーとしてのバネ（７）の各設計仕様により、ケーシングユニット（２）内の試料（９）に対して一定の剪断力を繰り返し加えることが出来る。そして、本発明の試験装置は、コンピュータ、プログラマブルコントローラ又はシーケンサを含む制御装置（図示省略）によって作動を制御され、上記のロードセル（８２）、近接スイッチ（８１）及び（８３）から得られる各信号は、コンピュータを含む解析装置（図示省略）へ取り込まれて処理される様になされている。
【００３３】
本発明の試験装置による剪断疲労試験においては、図１及び図２に示す様に、先ず、ケーシングユニット（２）へ試料（９）を収容してこれを保持する。試料（９）は、可動容器（２２）の上方から装填することにより、固定容器（２１）によって試料（９）の下半部を保持し、可動容器（２２）によって試料（９）の上半部を保持する。なお、試料（９）は、各クランプ（２４）によって締め付けることにより上半部を固定する。また、試料（９）の上半部が固定容器（２１）内で遊動する場合は、適宜のスペーサーを固定容器（２１）の内側に介装してもよい。
【００３４】
次いで、図１に示す様に、加圧ユニット（３）の駆動源（４０）の油圧モーター（４１）を作動させ、カム（４２）を一方向へ回転させる。カム（４２）を回転させると、カム（４２）に当接する可動部（３０）のローラー（３５）がカム（４２）の外周に倣って回転すると共に、カム（４２）の長径部がローラー（３５）に当接する状態に至る間、可動部（３０）は、図２に示す様に、カム（４２）に押されてケーシングユニット（２）へ接近する方向へガイド（５）に沿って移動する。
【００３５】
その際、図３に示す様に、加圧ユニット（３）の可動部（３０）とケーシングユニット（２）の可動容器（２２）を支持する摺動部（２６）とは弾性部材であるバネ（６）によって連結されているため、可動部（３０）は、バネ（６）及び摺動部（２６）を介して可動容器（２２）を加圧する。その結果、可動容器（２２）にて保持された試料（９）の一部位、すなわち、試料（９）の上半部に対して一方向に圧力を加えることが出来る。
【００３６】
一方、図２及び図３に示す様に、ケーシングユニット（２）の可動容器（２２）は、剛体である試料（９）を保持していることにより、実質的に固定容器（２１）と一体化しているため、カム（４２）の回転に伴い、カム（４２）の短径部がローラー（３５）に当接する状態またはカム（４２）がローラー（３５）から離間する状態に至る間、バネ（６）は、その復元力によりケーシングユニット（２）から離間する方向へ可動部（３０）を加圧し、可動部（３０）を直線移動させて原位置に復帰させる。
【００３７】
すなわち、本発明の試験装置においては、カム（４２）が１回転する都度、可動部（３０）がガイド（５）に沿って一定の短い距離を１往復直線移動し、バネ（６）及び摺動部（２６）を介して試料（９）に一定の剪断力を加える。換言すれば、本発明の試験装置においては、駆動源（４０）の油圧モーター（４１）の駆動により、カム（４２）による加圧力とバネ（６）による復元力を利用し、試料（９）に一定の剪断力を周期的に繰り返して加えることが出来る。また、ケーシングユニット（２）の固定容器（２１）がダンパー、すなわち、バネ（７）を介して架台側に固定されている場合には、加圧ユニット（３）による加圧力の一部を緩衝でき、試料（９）に大してより均一な剪断力を加えることが出来る。
【００３８】
そして、本発明の試験装置において、ケーシングユニット（２）は、固定容器（２１）と可動容器（２２）とから成る二分割の容器構造を備え、予め想定される試料（９）の剪断面の両側の部位、すなわち、試料（９）の下半部と上半部の略全体を各容器によってそれぞれ保持するため、試料（９）において回転力が生じることがなく、固定容器（２１）と可動容器（２２）の間隙部分において一層平面に近い１つの剪断面を形成できる。従って、本発明の試験装置によれば、上記の近接スイッチ（８１）及びロードセル（８２）の信号を処理することにより、一層正確かつ簡単に試料（９）の剪断疲労特性を解析することが出来る。
【００３９】
しかも、本発明の試験装置においては、機構が簡単な油圧モーター（４１）、カム（４２）及びバネ（６）を利用し、周期的に剪断力を発生させるため、装置構成をより簡単にすることが出来、装置コストを一層低減することが出来る。更に、本発明の試験装置は、装置構成が簡単で且つ油圧モーター（４１）の選択により大きな剪断力を簡単に発生させることが出来るため、一層大型の試料（９）に対しても容易に適用することも出来る。
【００４０】
また、上記の様な本発明の試験装置は、これを複数基配置することにより、複数の試料（９）について同時に試験を行う試験設備として構築することが出来る。すなわち、本発明に係る試験設備は、図４に示す様に、上記の試験装置を平面的に複数基配置して成る試験設備であり、斯かる試験設備において、各試験装置は、これらの各加圧ユニット（３）が１組の駆動源（４０）、換言すれば、１組の油圧モーター（４１）及びカム（４２）を共用する状態に配置される。
【００４１】
図４に例示する試験設備は、上記の試験装置を３基配置して成る設備であり、具体的には、正三角形の各角部が面取りされた状態の略六角形の平面形状を備えた共通のテーブル（１）を利用して構成される。テーブル（１）の中央には、油圧モーター（４１）及びカム（４２）から成る１基の駆動源（４０）が配置され、テーブル（１）の上面には、駆動源（４０）を除く加圧ユニット（３）及びケーシングユニット（２）が第１のベース板（１１）（図２参照）に搭載された状態で３組放射状に均等配置される。そして、各組の加圧ユニット（３）の可動部（３０）のローラー（３５）は、共通のカム（４２）に３方向から当接する様に構成される。なお、回転数検出センサーとしての近接スイッチ（８１）も、カム（４２）の近傍に配置することにより共用することが出来る。
【００４２】
上記の試験設備においては、共通の油圧モーター（４１）及びカム（４２）を駆動させることにより、上記の試験装置の場合と同様に、各組のケーシングユニット（２）において保持した試料（９）に対し、それぞれに一定の剪断力を周期的に繰り返して加えることが出来、各試料（９）について正確かつ簡単に、しかも、同時に剪断疲労特性を解析することが出来る。勿論、各試験装置毎に弾性部材であるバネ（６）の仕様または締込み量を変更したり、第１のベース板（１１）の位置調節によってカム（４２）へのローラー（３５）の当接状態を調節することにより、各組毎に異なる加圧条件で試験を行うことも出来る。従って、本発明の試験設備によれば、複数の試料（９）について一層効率的に剪断疲労試験を行うことが出来る。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の剪断疲労試験装置によれば、機構が簡単な油圧モーター、カム及び弾性部材を利用し、周期的に剪断力を発生させるため、装置構成をより簡単にすることが出来、装置コストを一層低減することが出来る。そして、ケーシングユニットが固定容器と可動容器とから成る二分割の容器構造を備え、予め想定される試料の剪断面の両側の部位をそれぞれ保持するため、試料において一層平面に近い１つの剪断面を形成でき、より正確かつ簡単に試料の剪断疲労特性を解析することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の剪断疲労試験装置の主要な構成要素を示す平面図である。
【図２】本発明の剪断疲労試験装置の主要な構成要素を示す一部破断の側面図である。
【図３】ケーシングユニット及び加圧ユニットの主要部を示す一部破断の側面図である。
【図４】本発明の剪断疲労試験設備を示す平面図である。
【符号の説明】
１  ：テーブル（架台）
１１：第１のベース板
１２：第２のベース板
２  ：ケーシングユニット
２１：固定容器
２２：可動容器
２３：加圧板
２４：クランプ
２６：摺動部
２９：最小間隙
３  ：加圧ユニット
３０：可動部
３５：ローラー
４０：駆動源
４１：油圧モーター
４２：カム
５  ：ガイド
６  ：バネ（弾性部材）
７  ：バネ（ダンパー）
８１：近接スイッチ（回転数検出センサー）
８２：ロードセル（圧力検出センサー）
８３：近接スイッチ（剪断検出センサー）
９  ：試料
【図１】
2004198151.tif 000003
【図２】
2004198151.tif 000004
【図３】
2004198151.tif 000005
【図４】
2004198151.tif 000006