(57)【要約】【課題】装置を可及的に小型に形成でき、しかも測定中にロッド間距離が不変であるようなブレーキを有する応力試験機を提供すること。【解決手段】移動体の脇部をブレーキシューが押圧して移動体の運動を停止するブレーキを有する応力試験機において、上下動して試料を所定位置に固定する上部ロッド１９と、該上部ロッド１９の脇部を押圧するブレーキシュー２９、３０と、該上部ロッド１９の近傍位置で、該上部ロッド１９の移動する上下方向で該ブレーキシュー２９、３０の上下面と常時接触ている、固定された２カ所の基準位置板１７、４３と、を有することを特徴とするブレーキを有する応力試験機。【選択図】図１
2004138501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の脇部をブレーキシューが押圧して移動体の運動を停止するブレーキを有する応力試験機において、
上下動して試料を所定位置に固定する上部ロッドと、
該上部ロッドの脇部を押圧するブレーキシューと、
該上部ロッドの近傍位置で、該ブレーキシューにブレーキ力印加時にブレーキシューの移動を阻む側と常時接触ている、固定された基準位置板と、
を有することを特徴とするブレーキを有する応力試験機。
【請求項２】
移動体の脇部をブレーキシューが押圧して移動体の運動を停止するブレーキを有する応力試験機において、
上下動して試料を所定位置に固定する上部ロッドと、
該上部ロッドの脇部を押圧するブレーキシューと、
該上部ロッドの近傍位置で、該上部ロッドの移動する上下方向で該ブレーキシューの上下面と常時接触ている、固定された２カ所の基準位置板と、
を有することを特徴とするブレーキを有する応力試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、引張応力試験機に関し、特に従来形の引張応力試験機を大幅に改良し小型に形成した引張応力試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
虫歯により歯牙に空洞が生じたとき、その空洞内に樹脂を満たして空洞を埋めるようなような治療を施す事がある。樹脂は硬化する際収縮をする。歯牙の空洞内に埋めた樹脂が、空洞壁と強固に接着した状態で固化収縮すると、空洞壁を引っ張って歯牙構造に歪みを生じさせ、引張応力が強い場合には、歯牙を破壊してしまうような事故が発生する。このような事故を無くするような研究のため、樹脂の収縮力を測定することは、大切なことである。
【０００３】
従来のコンポジットが固化する際の収縮力の測定は、図５に示すような引張応力試験機を使用していた。図５において、引張応力試験機は、試料部１、上部ロッド１’、下部ロッド１”、収縮応力測定用のロードセル２、距離測定用のトランスジューサー３、固定装置４、上下間距離設定スイッチ５、サーボ駆動置６、初期荷重設定用スプリング７よりなる。
【０００４】
測定に際しては資料部１に資料を充填すると直ちに上部ロッド１’を下方の測定位置まで移動し、固定装置４で強く上部ロッド１’を固定する。資料の収縮が始まって上下部ロッド１’ー１”間の距離が小さくなろうとしたとき距離測定用のトランスジューサー３でこの収縮を検出し、サーボモーター６を駆動して上部下部ロッド１’−１”間距離を一定に保つようにし、生じた力をロードセル２で測定する。荷重が生じたときロードセル２の変位、あるいは装置の弾性変形によるひずみは下部ロッド１”がその量に応じて移動するため、上下部ロッド１’−１”間距離に影響を与えない。荷重の負荷開始時やギヤ連結による遊びは、下部ロッド１’を初期過重設定用スプリング７で常時下方に荷重を掛けることによって除去する。なお、このような従来の引張応力試験機は、試験的に製作さられたもので、実際に製作すると、次に述べるような問題点が表れる。なお、この問題を解決するための技術的示唆を示す特許文献乃至技術文献は、発見できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の引張応力試験機は、縦方向の長さが１５０ｍｍというように、口腔内に用いるような長さが数ｍｍのように小さい資料を扱うものに比べて、引張応力試験機の高さが歯科用のような小さな資料を扱うものに比べて背丈が高くて大型の試料にも適用できるような大型の引張応力試験機を用いていたため、試験機の形が大型となり、かつその価格が高価なものとなっていた。
又、引張応力試験機の背丈が高いので、小さな資料を上下部ロッド間に装着するとき、上部ロッド１’を大きく下降させなければならなかった。また、引張応力試験機の形状が大きいため、上部ロッドの重量も重く。そのためこれを試験中常時正確な位置に止めておくための固定装置４の形状が大型のものとなり、これ又試験機を高価にする原因の一つとなっていた。
【０００６】
本発明は上述のような従来の不都合を解消しようとするもので、その目的は、歯科医療に用いるような小さな樹脂資料の引張応力を測定するような引張応力試験機において、装置を可及的に小型に形成でき、しかも測定中にロッド間距離が不変であるようなブレーキを有する応力試験機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述のような本発明の目的を達成するため、本願の請求項１に記載の発明は、移動体の脇部をブレーキシューが押圧して移動体の運動を停止するブレーキを有する応力試験機において、上下動して試料を所定位置に固定する上部ロッドと、該上部ロッドの脇部を押圧するブレーキシューと、該上部ロッドの近傍位置で、該ブレーキシューにブレーキ力印加時にブレーキシューの移動を阻む側と常時接触ている、固定された基準位置板と、を有することを特徴とするブレーキを有する応力試験機を提供する。
本願の請求項２に記載の発明は、移動体の脇部をブレーキシューが押圧して移動体の運動を停止するブレーキを有する応力試験機において、上下動して試料を所定位置に固定する上部ロッドと、該上部ロッドの脇部を押圧するブレーキシューと、該上部ロッドの近傍位置で、該上部ロッドの移動する上下方向で該ブレーキシューの上下面と常時接触ている、固定された２カ所の基準位置板と、を有することを特徴とするブレーキを有する応力試験機を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明を収縮応力試験機に適用した正面図である。
図１において、収縮応力試験機１０は、従来装置と同様に下部ロッド１１に引張力を発生する引張力発生部１２を有する。引張力発生部１２は、図５に示す従来の収縮応力試験機と同様な構成を有するので、内部構造の説明は省略する。
【０００９】
図１において、１３は試験部である。試験部１３は引張力発生部１２の上部に設けられる。試験部１３は、引張力発生部１２の基部から立ち上がった丈夫な２本の立て柱１４，１５が間隔を開けて設けられている。立て柱１４、１５の上部両端間は梁１６によって接続されている。梁１６の内部には立て柱１４、１５間に渉る厚い鉄製の基準位置板１７が差し渡されている。基準位置板１７には、図２に示すように、円口１８が設けられ、これに上部ロッド１９が貫通している。上部ロッド１９には、ねじ２０が切られており、このねじ２０に、上部ロッド１９を上下動させるためのウオームギア２１が咬合している。
【００１０】
このウオームギア２１は図に示されていない駆動モータの駆動により上下動される。２２は位置決めスイッチ、２３は上部ロッド１９と共に移動する位置決め板である。上部ロッド１９が上下動し所定位置まで移動され、位置決め板２３が位置決めスイッチ２２をオンにすると、上部ロッド１９の移動は止み、後に述べるブレーキ２４が働いて、上部ロッド１９を所定の位置に固定する。ブレーキ２４は、基準位置板１７に強固に固定されている。
【００１１】
上部ロッド１９の下端には、従来と同様なロードセル２５が取り付けられ、該上部ロッド１９の最下端には試料２６の上端が固着され、該試料２６の下端は、下部ロッド１１の上端に固着されている。流動的な合成樹脂モノマーの固着時の収縮応力を測定するような場合、試料を下部ロッドに固着されたケースに充填し、試料の上面を上部ロッドに何らかの方法で固着するが、要旨外のことであるので、詳細な説明は省略し、ケース等を全て試料２６と表現する。なお、２７は上部ロッド１９の位置を示すプローブであり、２８は、下部ロッド１１に取り付けられ、下部ロッド１１の先端位置を検知するトランスジューサである。
【００１２】
次に、ブレーキ２４の詳細について説明する。
図２，図３に示すように、ブレーキ２４は右ブレーキシュー２９と左ブレーキシュー３０を有する。右ブレーキシュー２９は、根本部３１、円弧状に曲げられたブレーキ部３２、締め付けアーム３３を有する。左ブレーキシュー３０は、根本部３４、円弧状に曲げられたブレーキ部３５、締め付けアーム３６を有する。右ブレーキシュー２９の締め付けアーム３３には、ねじ穴３７が設けられ、このねじ穴３７にはブレーキねじ３８が螺合している。左ブレーキシュー３０の締め付けアーム３６には貫通穴３９が開けられ、この貫通穴３９にブレーキねじ３８が貫通している。ブレーキねじ３８には、鍔４０が取り付けられ、常時左ブレーキシュー３０の締め付けアーム３３と当接している。ブレーキねじ３８には、ブレーキアーム４１が取り付けられている。
【００１３】
左右ブレーキシュー２９、３０の上下面、少なくとも下面４２は極めて正確な平面に形成されている。また、左右ブレーキシュー２９、３０の根本部３１、３４は、溶接、ねじ止めとう周知の方法で合体されており、合体された両根本部３１」、３４は同様な方法で基準位置板１７に固着されている。基準位置板１７の円口１８には上部ロッド１９が貫通しており、図２に詳細に示すように、左右ブレーキシュー２９、３０が基準位置板１７に固着された状態で、それらのブレーキ部３２、３５は、上部ロッド１９を取り囲んでおり、それらのブレーキ部３２、３５締め付けアーム３３，３６の下面４２は、基準位置板１７の上面と接触してその面上を摺動する。
【００１４】
収縮応力の測定に際しては資料２６に資料を充填すると直ちに上部ロッド１９を下方の測定位置まで移動し、ブレーキアーム４１を回転して、左右フレーキシュー２９、３０のブレーキ部３２、３５で上部ロッド１９の横腹を締め付けて上部ロッド１９を所定位置に固定する。資料の収縮が始まって上下部ロッド１１、１９間の距離が小さくなろうとしたとき距離測定用のトランスジューサー２８でこの収縮を検出し、引張力発生部１２内に設けられたサーボモーターを駆動して上部下部ロッド１１、１９間距離を一定に保つようにし、生じた力をロードセル２で測定する。
【００１５】
荷重が生じたときロードセル２５の変位、あるいは装置の弾性変形によるひずみは下部ロッド１１がその量に応じて移動するため、上下部ロッド１１，１９間距離に影響を与えない。また、上部ロッド１１９が下方に引っ張られようとする時、これの移動を止めているブレーキシュー２９，３０に下方に引っ張られる荷重が掛かり、ブレーキシュー２９，３０が下方に移動しようとするが、基準位置板１７にその移動を阻まれるので、ブレーキシュー２９、３０は上部ロッド１９と共に移動することが出来ず、所定の位置に止まって、ブレーキの役割を完全に果たす。
【００１６】
上記の実施の形態は、上部ロッド１９に、下方に引っ張られる荷重が作用する引張応力試験機に本発明を適用したものであるが、たとえば、試料に圧縮力を印加するような圧縮応力試験機のように、上部ロッド１９に上向きの応力が作用するような場合、左右ブレーキシューの上面を下面４２と同様に平滑化し（下面４２と上面は平行面となる）、図１、図４における上基準位置板４３を立て柱１３、１５に対して強固に固定すると共に、左右ブレーキシューの上面を上基準位置板４３の下面と接触させて摺動するように構成すれば、上部ロッド１９にブレーキを掛け、上部ロッド１９に上向きの荷重が掛かった時、これを抑えている左右ブレーキシュー２９、３０の上面が上基準位置板４３の下面に当接して、上方に位置ずれしない。
【００１７】
以上、本発明を上述の実施の形態により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、試験を施す試料に繋がるロッドの脇側と接触してロッドを停止させるブレーキシューにブレーキ力印加時にブレーキシューが移動しようとする側と常時接触ている固定された基準位置板を設けているので、ロッドに応力が印加されてブレーキシューがブレーキ力で移動しようとしても、基準位置板がこれを阻止するので、試験中ロッドを移動させて常に所望位置に停止させる事が出来るので、試験機を小型に形成できるばかりではなく、試験中ロッドを正確な位置に停止させることが出来るので、試験精度を高めることが出来る。加えて、ブレーキシューの上下面を基準位置板で抑えれば、本発明のブレーキは、圧縮応力試験機にも又引張応力試験機にも適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を引張応力試験機に適用した場合の正面図である。
【図２】図２は、ブレーキ部分の上面図である。
【図３】図３は、ブレーキ部分の斜視図である。
【図４】図４は、ブレーキ部分の拡大部分正面図である。
【図５】図５は、従来の引張応力試験機の正面図である。
【符号の説明】
１・・・・・資料部
１’・・・・上部ロッド
１”・・・・下部ロッド
２・・・・・ロードセル
３・・・・・トランスジューサ
４・・・・・固定装置
５・・・・・上下間距離設定スイッチ
６・・・・・サーボ駆動置
７・・・・・初期荷重設定用スプリング
１０・・・・・圧縮応力試験機
１１・・・・・下部ロッド
１２・・・・・引張力発生部
１３・・・・・試験部
１４・・・・・立て柱
１５・・・・・立て柱
１６・・・・・梁
１７・・・・・基準位置板
１８・・・・・円口
１９・・・・・上部ロッド
２０・・・・・ねじ
２１・・・・・ウオームギア
２２・・・・・位置決めスイッチ
２３・・・・・位置決め板
２４・・・・・ブレーキ
２５・・・・・ロードセル
２６・・・・・試料
２７・・・・・プローブ
２８・・・・・トランスジューサ
２９・・・・・右ブレーキシュー
３０・・・・・左ブレーキシュー
３１・・・・・根本部
３２・・・・・ブレーキ部
３３・・・・・締め付けアーム
３４・・・・・根本部
３５・・・・・ブレーキ部
３６・・・・・締め付けアーム
３７・・・・・ねじ穴
３８・・・・・ブレーキねじ
３９・・・・・貫通穴
４０・・・・・鍔
４１・・・・・ブレーキアーム
４２・・・・・下面
４３・・・・・上基準位置板
【図１】
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【図２】
2004138501.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004138501.tif 000006
【図５】
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