(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験絶縁皮膜を有する導電性母材から成る試験片を取り外し可能に水平に保持し得る保持手段と、該保持手段により水平に保持された前記試験片の絶縁皮膜に打撃を与え得る導電性ハンマーと、該ハンマーを垂直に落下させ得るガイド部材と、前記ハンマーを所定ストローク引き上げた後落下させる動作を繰り返し得る駆動手段と、前記絶縁皮膜の破損により前記母材と前記ハンマーとが電気的に導通するまでの前記ハンマーの打撃回数を計数し得る計数手段とを備え、
前記駆動手段は、
前記ハンマーが回動可能に支持されたアームの一端とワイヤーにより連結され、前記アームの回動に伴い前記ハンマーが上下動するように構成されていることを特徴とする絶縁皮膜の耐久試験装置。
【請求項２】
被試験絶縁皮膜を有する導電性母材から成る試験片を取り外し可能に水平に保持し得る保持手段と、該保持手段により水平に保持された前記試験片の絶縁皮膜に打撃を与え得る導電性ハンマーと、該ハンマーを垂直に落下させ得るガイド部材と、前記ハンマーを所定ストローク引き上げた後落下させる動作を繰り返し得る駆動手段と、前記絶縁皮膜の破損により前記母材と前記ハンマーとが電気的に導通するまでの前記ハンマーの打撃回数を計数し得る計数手段とを備え、
架台に取り付けられたブラケットにより垂直に保持されたガイド部材と、該ガイド部材により垂直方向に移動可能に案内されている前記ハンマーと、前記ブラケットに回転可能に取り付けられたプーリと、前記ブラケットに回動可能に支持されたアームと、該アームの一端に一端部が取付けられていて途中部分が前記プーリに掛けられ他端部が前記ハンマーに取付けられたワイヤーと、前記アームの他端にピストンの先端部が連結されている電動シリンダーとを有し、
前記プーリと前記アームと前記ワイヤーと前記電動シリンダーにより、前記ハンマーのための駆動手段が構成されていることを特徴とする絶縁皮膜の耐久試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性母材上に形成された絶縁性皮膜、特に金属上に形成されたセラミック皮膜の耐久性を評価するための試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒子加速器の内壁は、金属製のバックプレートの内側に各モジュールをボルト止めする構造になっており、バックプレート及びモジュールの表面は、耐食性及び電気絶縁性を持たせるためにセラミック皮膜が施されている。そして、実際に粒子を加速する際には、粒子が壁面に当たる等して振動が起き、バックプレートとモジュールは繰り返し垂直方向に衝撃を受けることになる。もし、この条件下で、使用しているセラミック皮膜が壊れると、耐食性及び電気絶縁性が失われ、装置が破損することになる。そのため実物に近い条件下、つまり繰り返し皮膜の垂直方向に衝撃が加えられる条件下での耐久性を測定したいという要望がある。
【０００３】
従来、金属素材上に形成された皮膜の耐久性に関わる特性を測定する方法としては、「ＪＩＳ Ｈ ８５０４」、「ＪＩＳ Ｈ ８６６６」、「ＪＩＳ Ｈ ８６７２」等種々規格化されたものがある。「ＪＩＳ Ｈ ８５０４」は、メッキ面に粘着性のあるテープを貼り付け、これを急速にかつ強く引き剥がすことによってメッキの密着性を調べるものであって、比較的薄い貴金属メッキの密着性を調べるのに適した簡便な方法であるが、セラミック皮膜のような固い皮膜の評価には適さないと言われている。また、「ＪＩＳ Ｈ ８６６６」は、セラミック溶射皮膜の密着性評価方法に関する規格であり、皮膜が施された試験片と端面を粗面化した試験片とを接着剤を介して貼り付け、これを引張試験機にかけるというもので、引張破断荷重を求めることができる。また、「ＪＩＳ Ｈ ８６７２」は、溶融アルミニウムメッキの密着性評価方法に関する規格であるが、柄を垂直に立てたハンマーを試験片に自然落下させ、そのときに形成される打痕の剥離、浮き上がり状態を調べるというもので、この規格においては、同一箇所を２回以上たたかないこととされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の「ＪＩＳ Ｈ ８５０４」、「ＪＩＳ Ｈ ８６６６」は何れも皮膜の基材に対する密着力の評価方法であり、衝撃が加わったときの耐久性は評価できない。また、「ＪＩＳ Ｈ ８６７２」は衝撃が加えられたときの耐久性を見る試験方法であるから、同一箇所を繰り返し叩くことで、繰り返し垂直打撃が加えられた状況下での皮膜の耐久性評価に応用することはできるが、１回叩く毎に試験者が目視により確認する必要があった。加えて、打痕の剥離、浮き上がり状態から、良・不良を判定することになるため、試験者による判断のばらつきの問題もある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、繰り返し垂直打撃が加えられる状況下での皮膜の耐久性を、試験者によるばらつきなどを生じさせることなく測定・評価することの出来る試験装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による絶縁皮膜の試験装置は、被試験絶縁皮膜を有する導電性母材から成る試験片を取り外し可能に水平に保持し得る保持手段と、該保持手段により水平に保持された前記試験片の絶縁皮膜に打撃を与え得る導電性ハンマーと、該ハンマーを垂直に落下させ得るガイド部材と、前記ハンマーを所定ストローク引き上げた後落下させる動作を繰り返し得る駆動手段と、前記絶縁皮膜の破損により前記母材と前記ハンマーとが電気的に導通するまでの前記ハンマーの打撃回数を計数し得る計数手段とを備え、前記駆動手段は、前記ハンマーが回動可能に支持されたアームの一端とワイヤーにより連結され、前記アームの回動に伴い前記ハンマーが上下動するように構成されている。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明による絶縁皮膜の試験装置は、被試験絶縁皮膜を有する導電性母材から成る試験片を取り外し可能に水平に保持し得る保持手段と、該保持手段により水平に保持された前記試験片の絶縁皮膜に打撃を与え得る導電性ハンマーと、該ハンマーを垂直に落下させ得るガイド部材と、前記ハンマーを所定ストローク引き上げた後落下させる動作を繰り返し得る駆動手段と、前記絶縁皮膜の破損により前記母材と前記ハンマーとが電気的に導通するまでの前記ハンマーの打撃回数を計数し得る計数手段とを備え、架台に取り付けられたブラケットにより垂直に保持されたガイド部材と、該ガイド部材により垂直方向に移動可能に案内されている前記ハンマーと、前記ブラケットに回転可能に取り付けられたプーリと、前記ブラケットに回動可能に支持されたアームと、該アームの一端に一端部が取付けられていて途中部分が前記プーリに掛けられ他端部が前記ハンマーに取付けられたワイヤーと、前記アームの他端にピストンの先端部が連結されている電動シリンダーとを有し、前記プーリと前記アームと前記ワイヤーと前記電動シリンダーにより、前記ハンマーのための駆動手段が構成されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。図１は本発明による試験装置の概略構成図である。図中、１は装置の架台、２は架台１に取り付けられていて被試験絶縁皮膜（例えばセラミック皮膜）を有する導電性母材（金属板）から成る試験片Ｓを水平に載置し得る載置台、３，３は架台１に取り付けられていて試験片Ｓを載置台２上に保持し得る一対のクランプで、この載置台２とクランプ３は、試験片Ｓを水平に保持するための保持手段を構成している。４は載置台２の下側に設けられていて試験片Ｓを加熱し得るヒータ、５は架台１に取り付けられたブラケット６により垂直に保持されたガイド部材、７はガイド部材５により垂直方向に移動可能に案内されている金属製ハンマー、８はブラケット６に回転可能に取り付けられたプーリ、９はブラケット６に回動可能に支持されたアーム、１０はアーム９の一端に一端部が取付けられていて途中部分がプーリ８に掛けられ他端部がハンマー７に取付けられたワイヤー、１１はアーム９の他端にピストンの先端部が連結されている電動シリンダーで、プーリ８とアーム９とワイヤー１０と電動シリンダー１１は、ハンマー７のための駆動手段を構成している。１２は架台１に取付けられた放射温度計である。
【０００９】
電動シリンダー１１は、図示しないコントローラによって操作されるようになっており、ストロークの設定を変えることで、ハンマー７の落下高さ即ち打撃の強さや衝撃を与える間隔、衝撃を与える回数が調整できるようになっている。また、このコントローラには、打撃回数も表示できるようになっている。なお、載置台２を介して試験片Ｓの母材と金属ハンマーとの間には、適宜の手段により電圧が印加されている。
【００１０】
本試験装置は上記のように構成されているから、載置台２上に試験片Ｓを載置し、クランプ３によりこれを固定した後、図示しないコントローラを起動させれば、電動シリンダー１１のピストンは、前進してアーム９を実線位置から一点鎖線位置まで回動させ、ハンマー７を実線位置から一点鎖線位置まで上昇せしめる。そして、電動シリンダー１１のピストンを急速に後退させると、アーム９は一点鎖線位置から二点鎖線位置まで急速に左旋し、ハンマー７は重力によりガイド部材５に案内されて垂直に急降下し、一点鎖線位置から二点鎖線位置に達して、試験片Ｓの表面を打撃する。このようにして打撃が繰り返されることにより試験片Ｓの絶縁皮膜が破損し、ハンマー７が試験片Ｓを叩打したとき試験片Ｓの導電性母材との間が導通するに至る。図示しないコントローラによりこの導通が検出されると、電動シリンダー１１は作動を停止せしめられ、アーム９及びハンマー７は例えば実線図示位置に停止する。また、この停止に至るまでの打撃回数が計数されて図示しないコントローラに表示され、一方、この打撃回数が試験片Ｓの絶縁皮膜の耐久性評価の指標として用いられる。試験片Ｓを加温状態で試験する場合には、ヒータ４と放射温度計１２が用いられる。試験を終えた試験片Ｓは、クランプ３，３のレバーをその習性に抗して夫々外側へ回動することにより、載置台２から取り外すことが出来る。
【００１１】
以上、一実施例に基づき、本発明の構成及び作用を説明したが、ハンマー７のための駆動手段は上記以外にも種々の構成を採用することができる。例えば、電動シリンダー１１は、空圧または油圧シリンダーによって置換することもでき、又、横型配置のみならず竪型配置とし、それに応じてアーム機構を適宜変更することも出来る。
【００１２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、繰り返し垂直衝撃を受ける金属母材上に形成されたセラミックの如き絶縁皮膜の耐久性を、実際の使用状態に近い状態で自動的に評価することの出来る、試験装置を提供することが出来る。また、絶縁皮膜の破損を電気的に検出するため、試験者によるばらつきが生じ得ず、極めて有効な試験装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による試験装置の一実施例の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１        装置架台
２        試験片載置台
３        クランプ
４        ヒータ
５        ガイド部材
６        ブラケット
７        金属製ハンマー
８        プーリ
９        アーム
１０        ワイヤー
１１        電動シリンダー
１２        放射温度計
Ｓ          試験片
【図１】
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