(57)【要約】【課題】治具と試験片との位置合わせを容易に行うことができる非対称四点曲げの試験方法を提供する。【解決手段】非対称四点曲げの試験方法においては、位置合わせ治具１１０を用いることによって試験アセンブリ１００の位置合わせが行われる。位置合わせ治具１１０は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３と当接することによって横方向Ｄ１における位置合わせを行い、試験片１、下部治具２、及び上部治具３と当接することによって厚さ方向Ｄ３における位置合わせを行う。このように、位置合わせ治具１１０を試験片１、下部治具２、及び上部治具３に当接させるだけの容易な作業にて、試験アセンブリ１００の横方向Ｄ１及び厚さ方向Ｄ３の位置合わせを行うことができる。以上により、治具２，３と試験片１との位置合わせを容易に行うことができる。【選択図】図３
2016211993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に対向する一対の側縁部と、上下方向に対向する下縁部及び上縁部と、前記横方向と上下方向に直交する厚さ方向に対向する一対の主面と、を備える平板状の試験片と、
前記横方向に互いに離間するように配置され、前記試験片の前記下縁部と当接する一対の下部荷重ピンと、
前記試験片の下側に配置され、前記下部荷重ピンを介して前記試験片の前記下縁部を支持する下部治具と、
横方向において前記一対の下部荷重ピンと異なる位置において、前記横方向に互いに離間するように配置され、前記試験片の前記上縁部と当接する一対の上部荷重ピンと、
前記試験片の上側に配置され、前記上部荷重ピンを介して前記試験片の前記上縁部を支持する上部治具と、を備える試験アセンブリを用いる非対称四点曲げの試験方法であって、
前記試験アセンブリの組み立て工程においては、位置合わせ治具を用いることによって前記試験アセンブリの位置合わせが行われ、
前記位置合わせ治具は、
前記試験片、前記下部治具、及び前記上部治具と当接することによって前記横方向における位置合わせを行い、
前記試験片、前記下部治具、及び前記上部治具と当接することによって前記厚さ方向における位置合わせを行う、非対称四点曲げの試験方法。
【請求項２】
前記位置合わせ治具は、前記試験片、前記下部治具、及び前記上部治具に対して横方向における中央位置で接触することによって、前記横方向における位置合わせを行う、請求項１に記載の非対称四点曲げの試験方法。
【請求項３】
前記一対の下部荷重ピンと前記下部治具との間には下部スペーサが配置され、
前記一対の上部荷重ピンと前記上部治具との間には上部スペーサが配置され、
前記下部スペーサは、前記下部荷重ピンの周面と当接する円弧状の接触面を有し、
前記上部スペーサは、前記上部荷重ピンの周面と当接する円弧状の接触面を有する、請求項１又は２に記載の非対称四点曲げの試験方法。
【請求項４】
前記下部治具及び前記上部治具には、厚さ方向に突出又は窪む位置合わせ部が形成され、
前記位置合わせ治具には、前記位置合わせ部と嵌合する嵌合部が形成される、請求項１〜３の何れか一項に記載の非対称四点曲げの試験方法。
【請求項５】
前記位置合わせ治具は、前記横方向の位置合わせを行う第１の部材と、前記厚さ方向の位置合わせを行う第２の部材と、を備える請求項１〜４の何れか一項に記載の非対称四点曲げの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非対称四点曲げの試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、所定の材料のせん断強度の測定を行うための試験方法が記載されている。特許文献１に示される試験方法では、試験片の周囲に球体を配置して荷重を付与することによって、せん断強度の測定が行われている。ここで、材料のせん断強度の測定を行うための試験方法として非対称四点曲げの試験方法が知られている。非対称四点曲げの試験方法では、例えば図１に示すように、平板状の試験片を、下部荷重ピンを介して下部治具で押圧するとともに、上部荷重ピンを介して上部治具で押圧することによって、せん断強度の測定が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−４３２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述のような非対称四点曲げの試験方法は、治具と試験片との間の位置合わせを行うことが難しく、当該位置合わせに手間がかかるという問題があった。従って、容易に位置合わせを行うことが求められていた。
【０００５】
そこで、本発明は、治具と試験片との位置合わせを容易に行うことができる非対称四点曲げの試験方法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】
【０００６】
本発明の一側面に係る非対称四点曲げの試験方法は、横方向に対向する一対の側縁部と、上下方向に対向する下縁部及び上縁部と、横方向と上下方向に直交する厚さ方向に対向する一対の主面と、を備える平板状の試験片と、横方向に互いに離間するように配置され、試験片の下縁部と当接する一対の下部荷重ピンと、試験片の下側に配置され、下部荷重ピンを介して試験片の下縁部を支持する下部治具と、横方向において一対の下部荷重ピンと異なる位置において、横方向に互いに離間するように配置され、試験片の上縁部と当接する一対の上部荷重ピンと、試験片の上側に配置され、上部荷重ピンを介して試験片の上縁部を支持する上部治具と、を備える試験アセンブリを用いる非対称四点曲げの試験方法であって、試験アセンブリの組み立て工程においては、位置合わせ治具を用いることによって試験アセンブリの位置合わせが行われ、位置合わせ治具は、試験片、下部治具、及び上部治具と当接することによって横方向における位置合わせを行い、試験片、下部治具、及び上部治具と当接することによって厚さ方向における位置合わせを行う。
【０００７】
この非対称四点曲げの試験方法においては、位置合わせ治具を用いることによって試験アセンブリの位置合わせが行われる。位置合わせ治具は、試験片、下部治具、及び上部治具と当接することによって横方向における位置合わせを行い、試験片、下部治具、及び上部治具と当接することによって厚さ方向における位置合わせを行う。このように、位置合わせ治具を試験片、下部治具、及び上部治具に当接させるだけの容易な作業にて、試験アセンブリの横方向及び厚さ方向の位置合わせを行うことができる。以上により、治具と試験片との位置合わせを容易に行うことができる。
【０００８】
また、本発明の一側面に係る非対称四点曲げの試験方法において、位置合わせ治具は、試験片、下部治具、及び上部治具に対して横方向における中央位置で接触することによって、横方向における位置合わせを行ってよい。横方向における中央位置で位置合わせを行うことで、各部材の公差の影響を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の一側面に係る非対称四点曲げの試験方法において、一対の下部荷重ピンと下部治具との間には下部スペーサが配置され、一対の上部荷重ピンと上部治具との間には上部スペーサが配置され、下部スペーサは、下部荷重ピンの周面と当接する円弧状の接触面を有し、上部スペーサは、上部荷重ピンの周面と当接する円弧状の接触面を有してよい。このように下部スペーサ及び上部スペーサを配置することによって各ピンの治具側における当接面積が増えることによって、試験片の荷重負荷部における応力を緩和することができる。これによって、試験中の試験片の圧壊を抑制できる。
【００１０】
また、本発明の一側面に係る非対称四点曲げの試験方法において、下部治具及び上部治具には、厚さ方向に突出又は窪む位置合わせ部が形成され、位置合わせ治具には、位置合わせ部と嵌合する嵌合部が形成されてよい。これによって、位置合わせ部と嵌合部を嵌合させることで容易に位置合わせを行うことができる。
【００１１】
また、本発明の一側面に係る非対称四点曲げの試験方法において、位置合わせ治具は、横方向の位置合わせを行う第１の部材と、厚さ方向の位置合わせを行う第２の部材と、を備えてよい。このように、別部材とすることで位置合わせ治具の加工の容易性を向上できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、治具と試験片との位置合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法を説明するための図である。
【図２】図２は、図１に示す試験アセンブリを示す斜視図である。
【図３】図３は、位置合わせ治具を示す斜視図である。
【図４】図４は、位置合わせ治具を用いて試験アセンブリの位置合わせを行う様子を示す側面図である。
【図５】図５は、スペーサを示す図である。
【図６】図６は、変形例に係る応力負荷部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る試験方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法を説明するための図である。図２は、図１に示す試験アセンブリを示す斜視図である。本実施形態に係る試験方法では、試験アセンブリ１００を用いて対象材料のせん断強度を非対称四点曲げによって測定する。試験アセンブリ１００は、試験片１と、下部治具２と、上部治具３と、一対の下部荷重ピン４Ａ，４Ｂと、一対の上部荷重ピン６Ａ，６Ｂと、を備える。高温の試験片１の測定を行うため、下部治具２、上部治具３、下部荷重ピン４Ａ，４Ｂ、及び上部荷重ピン６Ａ，６Ｂの材料として、炭化ケイ素，窒化ケイ素，酸化アルミニウム，グラファイト，ステンレススチール，構造用鋼材などを採用してよい。
【００１６】
試験片１は、測定対象となる対象材料からなる平板状の部材である。試験片１の材料、すなわち対象材料として、セラミック基複合材料（Ceramic Matrix Composites：ＣＭＣ)を採用してよく、その他、Ｎｉ基超合金等の耐熱合金、セラミックス、ＦＲＰ，繊維強化金属、またこれらの材料の接着・接合部を採用してもよい。試験片１は、横方向Ｄ１に対向する一対の側縁部１ａ，１ｂと、上下方向Ｄ２に対向する下縁部１ｃ及び上縁部１ｄと、横方向Ｄ１と上下方向Ｄ２に直交する厚さ方向Ｄ３に対向する一対の主面１ｅ，１ｆと、を備える。試験時における厚さ方向Ｄ３は、水平方向と一致する。なお、以下の説明においては、試験時における試験片１の姿勢を基準にして各部材の説明を行う。試験片１は、横方向Ｄ１に沿って長尺な形状を有しており、下縁部１ｃ及び上縁部１ｄが、側縁部１ａ，１ｂに比して長い。試験片１の横方向Ｄ１における中央位置（図１に示す中心線ＣＬ１上の位置）には、下縁部１ｃ及び上縁部１ｄにＶ字状の切欠部１ｇ，１ｈが形成されている。
【００１７】
下部治具２は、試験片１の下側に配置され、下部荷重ピン４Ａ，４Ｂを介して試験片１の下縁部１ｃを支持する部材である。下部治具２は、横方向Ｄ１に延びる略直方体状の形状を有しており、横方向Ｄ１に対向する端面２ａ，２ｂと、上下方向に対向する下面２ｃ及び上面２ｄと、厚さ方向Ｄ３に対向する側面２ｅ，２ｆと、を備える。下部治具２の各方向Ｄ１〜Ｄ３における大きさは、試験片１よりも大きい。下部治具２に対して設定される上下方向に延びる中心線は、試験片１の中心線ＣＬ１と一致し、側面２ｅ，２ｆが試験片１の主面１ｅ，１ｆと平行となるように、下部治具２が試験片１の下側に配置される。
【００１８】
下部治具２の側面２ｅの横方向Ｄ１における中央位置（図１に示す中心線ＣＬ１上の位置）には、上下方向に延びる溝が形成されることによって、位置合わせ部１１が形成される。位置合わせ部１１を構成する溝は、厚さ方向Ｄ３に窪むと共に、下面２ｃから上面２ｄへ亘って形成されている。位置合わせ部１１は、底面１１ａ、及び横方向Ｄ１に対向する側面１１ｂ，１１ｃを有している。下部治具２の上面２ｄには、下部荷重ピン４Ａ，４Ｂを支持するための厚さ方向Ｄ３に延びる溝部１２Ａ，１２Ｂが形成されている。溝部１２Ａ，１２Ｂは、下方へ向かって窪むと共に、側面２ｅから側面２ｆへ亘って形成されている。溝部１２Ａ，１２Ｂは、横方向Ｄ１に互いに離間する位置に配置されている。溝部１２Ａは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面２ａ側に配置され、溝部１２Ｂは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面２ｂ側に配置される。また、溝部１２Ａは、溝部１２Ｂよりも中央位置に近接した位置に配置される。
【００１９】
上部治具３は、試験片１の上側に配置され、上部荷重ピン６Ａ，６Ｂを介して試験片１の上縁部１ｄを支持する部材である。上部治具３は、横方向Ｄ１に延びる略直方体状の形状を有しており、横方向Ｄ１に対向する端面３ａ，３ｂと、上下方向に対向する下面３ｃ及び上面３ｄと、厚さ方向Ｄ３に対向する側面３ｅ，３ｆと、を備える。上部治具３の各方向Ｄ１〜Ｄ３における大きさは、試験片１よりも大きく、下部治具２の大きさと一致する。上部治具３に対して設定される上下方向に延びる中心線は、試験片１の中心線ＣＬ１と一致し、側面３ｅ，３ｆが試験片１の主面１ｅ，１ｆと平行となるように、上部治具３が試験片１の下側に配置される。
【００２０】
上部治具３の側面３ｅの横方向Ｄ１における中央位置（図１に示す中心線ＣＬ１上の位置）には、上下方向に延びる溝が形成されることによって、位置合わせ部１３が形成される。位置合わせ部１３を構成する溝は、厚さ方向Ｄ３に窪むと共に、下面３ｃから上面３ｄへ亘って形成されている。位置合わせ部１３は、底面１３ａ、及び横方向Ｄ１に対向する側面１３ｂ，１３ｃを有している。位置合わせ部１３の各面１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、上下方向から見たときに位置合わせ部１１の各面１１ａ，１１ｂ，１１ｃと一致するように形成されている。上部治具３の下面３ｃには、上部荷重ピン６Ａ，６Ｂを支持するための厚さ方向Ｄ３に延びる溝部１４Ａ，１４Ｂが形成されている。溝部１４Ａ，１４Ｂは、上方へ向かって窪むと共に、側面３ｅから側面３ｆへ亘って形成されている。溝部１４Ａ，１４Ｂは、横方向Ｄ１に互いに離間する位置に配置されている。溝部１４Ａは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面３ｂ側に配置され、溝部１４Ｂは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面３ａ側に配置される。また、溝部１４Ａは、溝部１４Ｂよりも中央位置に近接した位置に配置される。横方向Ｄ１における溝部１４Ａの中央位置からの離間距離は、溝部１２Ａの中央位置からの離間距離と等しい。横方向Ｄ１における溝部１４Ａの中央位置からの離間距離は、溝部１２Ａの中央位置からの離間距離と等しい。
【００２１】
下部荷重ピン４Ａ，４Ｂは、横方向Ｄ１に互いに離間するように配置され、試験片１の下縁部１ｃと当接する円柱状の部材である。下部荷重ピン４Ａ，４Ｂは、厚さ方向Ｄ３に延びた状態で下部治具２の溝部１２Ａ，１２Ｂ内に配置される。下部荷重ピン４Ａ，４Ｂの周面における上側の部分が試験片１の下縁部１ｃと当接する。上部荷重ピン６Ａ，６Ｂは、横方向Ｄ１において下部荷重ピン４Ａ，４Ｂと異なる位置において、横方向Ｄ１に互いに離間するように配置され、試験片１の上縁部１ｄと当接する。下部荷重ピン４Ａ，４Ｂと上部荷重ピン６Ａ，６Ｂは、厚さ方向Ｄ３から見たときに中心線ＣＬ１に対して非対称な配置となる。
【００２２】
具体的には、下部荷重ピン４Ａは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面２ａ側に配置され、下部荷重ピン４Ｂは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面２ｂ側に配置される。また、下部荷重ピン４Ａは、下部荷重ピン４Ｂよりも中央位置に近接した位置に配置される。上部荷重ピン６Ａは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面３ｂ側に配置され、上部荷重ピン６Ｂは横方向Ｄ１における中央位置よりも端面３ａ側に配置される。また、上部荷重ピン６Ａは、上部荷重ピン６Ｂよりも中央位置に近接した位置に配置される。横方向Ｄ１における上部荷重ピン６Ａの中央位置からの離間距離は、下部荷重ピン４Ａの中央位置からの離間距離と等しい。横方向Ｄ１における上部荷重ピン６Ｂの中央位置からの離間距離は、下部荷重ピン４Ｂの中央位置からの離間距離と等しい。
【００２３】
上述のように構成された試験アセンブリ１００は、図１に示すように、下部ラム１０１及び上部ラム１０２によって荷重を付与される。具体的には、下部治具２の下面２ｃが下部ラム１０１によって上方へ押圧され、上部治具３の上面３ｄが上部ラム１０２によって荷重ボール１０３を介して下方へ押圧される。
【００２４】
次に、図３及び図４を参照して、試験アセンブリ１００の位置合わせについて説明する。試験アセンブリ１００の組み立て工程においては、位置合わせ治具１１０を用いることによって試験アセンブリ１００の位置合わせが行われる。位置合わせ治具１１０は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３と当接することによって横方向Ｄ１における位置合わせを行う。また、位置合わせ治具１１０は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３と当接することによって厚さ方向Ｄ３における位置合わせを行う。位置合わせ治具１１０は、横方向Ｄ１の位置合わせを行う第１の部材２１と、厚さ方向Ｄ３の位置合わせを行う第２の部材２２と、を備える。
【００２５】
第１の部材２１は、下方へ延びる下側棒状部２３と、上方へ延びる上側棒状部２４と、下側棒状部２３と上側棒状部２４との間に形成されて厚さ方向Ｄ３へ延びる円柱状の挿入ピン２５と、挿入ピン２５の厚さ方向Ｄ３における反対側に形成される取手部２６と、を備える。下側棒状部２３は、厚さ方向Ｄ３に対向する側面２３ａ，２３ｄと、横方向Ｄ１に対向する２３ｂ，２３ｃと、を備える。上側棒状部２４は、厚さ方向Ｄ３に対向する側面２４ａ，２４ｄと、横方向Ｄ１に対向する２４ｂ，２４ｃと、を備える。下側棒状部２３の側面２３ａと上側棒状部２４の側面２４ａとは同一平面を構成する。下側棒状部２３の側面２３ｂと上側棒状部２４の側面２４ｂとは同一平面を構成する。下側棒状部２３の側面２３ｃと上側棒状部２４の側面２４ｃとは同一平面を構成する。取手部２６は、作業者が掴むことによって第１の部材２１を移動させるための部分である。
【００２６】
図４において、二点鎖線で示されるように、位置合わせの際には、第１の部材２１は、試験片１の主面１ｅ側から試験アセンブリ１００にセットされる。挿入ピン２５は、試験片１の切欠部１ｈ又は切欠部１ｇに挿入されると共に、切欠面と当接する。また、下側棒状部２３は位置合わせ部１１内に挿入され、上側棒状部２４は位置合わせ部１３内に挿入する。このとき、下側棒状部２３の側面２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、それぞれ位置合わせ部１１の底面１１ａ、側面１１ｂ，１１ｃと当接する。これによって、下側棒状部２３は、位置合わせ部１１と嵌合する嵌合部２７として機能する。上側棒状部２４の側面２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、それぞれ位置合わせ部１３の底面１３ａ、側面１３ｂ，１３ｃと当接する。これによって、上側棒状部２４は、位置合わせ部１３と嵌合する嵌合部２８として機能する。以上より、位置合わせ治具１１０の第１の部材２１は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３に対して横方向Ｄ１における中央位置で接触することによって、横方向Ｄ１における位置合わせを行う。
【００２７】
第２の部材２２は、上下方向へ延びる板状部３３と、板状部３３の一方の主面から厚さ方向Ｄ３へ延びる突出壁部３４と、を備える。突出壁部３４は、板状部３３の上下方向における中央位置にて、横方向Ｄ１に延びている。突出壁部３４の厚さ方向Ｄ３における先端部には、試験片１を厚さ方向Ｄ３に位置合わせする位置合わせ面３４ａが形成されている。なお、突出壁部３４の横方向Ｄ１における中央位置には、位置合わせ時の第１の部材２１の挿入ピン２５との接触を回避するための溝部３６が形成されている。板状部３３における一方の主面のうち、突出壁部３４より下側の領域は、下部治具２を厚さ方向Ｄ３に位置合わせする位置合わせ面３３ａとして構成される。板状部３３における一方の主面のうち、突出壁部３４より上側の領域は、上部治具３を厚さ方向Ｄ３に位置合わせする位置合わせ面３３ｂとして構成される。
【００２８】
図４において、二点鎖線で示されるように、位置合わせの際には、第２の部材２２は、試験片１の主面１ｆ側から試験アセンブリ１００にセットされる。突出壁部３４の位置合わせ面３４ａは、試験片１の主面１ｆに当接する。板状部３３の位置合わせ面３３ａは、下部治具２の側面２ｆに当接する。板状部３３の位置合わせ面３３ｂは、上部治具３の側面３ｆに当接する。以上により、位置合わせ治具１１０の第２の部材２２は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３に対して厚さ方向Ｄ３に接触することによって、厚さ方向Ｄ３における位置合わせを行う。
【００２９】
次に、非対称四点曲げの試験方法の手順について説明する。まず、試験片１を加熱手段によって加熱する（加熱工程）。次に、試験片１と各部材によって試験アセンブリ１００を組み立てる（組み立て工程）。組み立て工程においては、上述の位置合わせ治具１１０を用いて試験アセンブリ１００の横方向Ｄ１及び厚さ方向Ｄ３の位置合わせが実行される。次に、位置合わせされた試験アセンブリ１００に対し、下部ラム１０１、上部ラム１０２及び荷重ボール１０３によって荷重が付与される（荷重付与工程）。これによって、下部荷重ピン４Ａ，４Ｂによって試験片１の下縁部１ｃに荷重が付与され、上部荷重ピン６Ａ，６Ｂによって試験片１の上縁部１ｄに荷重が付与される。次に、試験片１に対してセットされたセンサ（不図示）によって歪のデータが測定され、これによってせん断強度が測定される（測定工程）。
【００３０】
次に、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法の作用・効果について説明する。
【００３１】
非対称四点曲げの試験方法では、各治具２，３の中心線を試験片１の中心線ＣＬ１に一致させる必要がある。横方向Ｄ１における上部荷重ピン６Ａ（試験片１への荷重負荷部）の中央位置からの離間距離は、下部荷重ピン４Ａ（試験片１への荷重負荷部）の中央位置からの離間距離と等しくする必要がある。また、横方向Ｄ１における上部荷重ピン６Ｂ（試験片１への荷重負荷部）の中央位置からの離間距離は、下部荷重ピン４Ｂ（試験片１への荷重負荷部）の中央位置からの離間距離と等しくする必要がある。しかしながら、このように正確な位置関係で試験アセンブリ１００を組み立てることが難しいという問題があった。また、試験片１は試験中では高温に保たれるため、位置合わせのために複雑な機構等を用いることが困難であるという問題があった。
【００３２】
これに対し、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法においては、位置合わせ治具１１０を用いることによって試験アセンブリ１００の位置合わせが行われる。位置合わせ治具１１０は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３と当接することによって横方向Ｄ１における位置合わせを行い、試験片１、下部治具２、及び上部治具３と当接することによって厚さ方向Ｄ３における位置合わせを行う。このように、位置合わせ治具１１０を試験片１、下部治具２、及び上部治具３に当接させるだけの容易な作業にて、試験アセンブリ１００の横方向Ｄ１及び厚さ方向Ｄ３の位置合わせを行うことができる。以上により、治具２，３と試験片１との位置合わせを容易に行うことができる。また、正確に位置合わせを行うことで、曲げ荷重や軸ずれの生じない、純粋なせん断強度を評価することが可能になる。     
【００３３】
また、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法において、位置合わせ治具１１０は、試験片１、下部治具２、及び上部治具３に対して横方向Ｄ１における中央位置で接触することによって、横方向Ｄ１における位置合わせを行う。横方向Ｄ１における中央位置で位置合わせを行うことで、各部材の公差の影響を低減することができる。例えば、後述の変形例のように、治具２，３の端面２ａ，３ａ及び試験片１の側縁部１ａ（あるいは、端面２ｂ，３ｂ及び側縁部１ｂ）に位置合わせ治具を当接させることによって、横方向Ｄ１の位置合わせを行った場合、治具２，３と試験片１の中央位置では、各部材の加工による公差の影響が含まれる可能性がある。従って、横方向Ｄ１における中央位置自体の位置合わせを行うことで、各部材の公差の影響を低減することができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法において、下部治具２及び上部治具３には、厚さ方向に突出又は窪む位置合わせ部１１，１３が形成され、位置合わせ治具１１０には、位置合わせ部１１，１３と嵌合する嵌合部２７，２８が形成されている。これによって、位置合わせ部１１，１３と嵌合部２７，２８を嵌合させることで容易に位置合わせを行うことができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る非対称四点曲げの試験方法において、位置合わせ治具１１０は、横方向Ｄ１の位置合わせを行う第１の部材２１と、厚さ方向Ｄ３の位置合わせを行う第２の部材２２と、を備えている。このように、別部材とすることで位置合わせ治具の加工の容易性を向上できる。例えば、本実施形態のような構成を採用する場合、厚さ方向Ｄ３の位置合わせを行う部分に比して横方向Ｄ１の位置合わせを行う部分の方が加工が難しい。すなわち、後述の変形例のように、厚さ方向Ｄ３と横方向Ｄ１の位置合わせ部を一体化させた位置合わせ治具を用いる場合、横方向Ｄ１の位置合わせ部の加工を失敗したときは、位置合わせ治具全体を破棄する必要がある。これに対して、横方向Ｄ１の位置合わせ部と厚さ方向Ｄ３の位置合わせ部とを別部材として構成することで、加工の容易な部分と難しい部分とを分けることができる。
【００３６】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００３７】
例えば、下部荷重ピン４Ａ，４Ｂと下部治具２との間には図５（ａ）に示すような、下部スペーサ４０が配置され、上部荷重ピン６Ａ，６Ｂと上部治具３との間には上部スペーサ４０が配置されてもよい。なお、図５（ｂ）には、上部荷重ピン６Ａのみが示されているが、他のピンについても同様の構成となる。下部スペーサ４０は、下部荷重ピン４Ａ，４Ｂの周面と当接する円弧状の接触面４０ａを有し、上部スペーサ４０は、上部荷重ピン６Ａ，６Ｂの周面と当接する円弧状の接触面４０ａを有している。このようにスペーサ４０を配置することによって各ピン４Ａ，４Ｂ，６Ａ，６Ｂの治具側における当接面積が増えることによって、試験片１の荷重負荷部における応力を緩和することができる。これによって、試験中の試験片の圧壊を抑制できる。例えば、試験荷重が高くなると荷重ピンとの接触部分で試験片が圧壊する可能性があるため、試験片１の設定部面積を小さくする必要があったが、スペーサ４０を用いて応力を緩和することで当該圧壊を抑制できる。
【００３８】
なお、図６（ａ）に示すように、荷重ピンに変えて、治具３と一体化された半円柱状の突起を設けてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、円柱状の荷重ピンに変えて、試験片との当接部のみが円弧状に構成され、その他の部分は溝部にはまり込むように平面状に形成されたピン５６を用いてもよい。これによって、試験片と当接する円弧状の部分の径を容易に大きくして応力を緩和することができる。
【００３９】
また、横方向Ｄ１における位置合わせは、治具２，３及び試験片１の中央位置に位置合わせ治具１１０を当接させることによって行われていた。これに変えて、後述の変形例のように、治具２，３の端面２ａ，３ａ及び試験片１の側縁部１ａ（あるいは、端面２ｂ，３ｂ及び側縁部１ｂ）に位置合わせ治具を当接させることによって、横方向Ｄ１の位置合わせを行ってもよい。
【００４０】
上述の実施形態では、厚さ方向Ｄ３の位置合わせと横方向Ｄ１の位置合わせが別部材によって行われていたが、厚さ方向Ｄ３と横方向Ｄ１の位置合わせ部を一体化させた位置合わせ治具を用いてよい。例えば、第２の部材２２の板状部３３に対して、横方向Ｄ１における中央位置に、上下方向に延びる突出壁部を形成するとともに、中央位置に試験片１の切欠部１ｈ，１ｇに挿入する挿入ピンを立設してよい。
【００４１】
また、試験アセンブリ１００全体を覆うようなカバー状の位置合わせ治具を用いてよい。このような位置合わせ治具は、試験アセンブリ１００全体をカバー部材に挿入することで位置合わせを行ってよい。
【００４２】
また、上述の実施形態では、治具２，３の位置合わせ部１１，１３は、厚さ方向Ｄ３に窪む溝部によって構成され、位置合わせ治具１１０の嵌合部２７，２８は、治具２，３の溝部にはまる構成となっている。これに変えて、治具２，３の位置合わせ部が厚さ方向Ｄ３に突出する凸部によって構成されてよく、突出する凸部であってよく、それに伴い、位置合わせ治具１１０の嵌合部が当該凸部を受容する溝部によって構成されてよい。
【００４３】
また、試験片１及び治具２，３の形状は上述の実施形態に限定されるものではなく、非対称四点曲げの試験を行うことができる限り、あらゆる形状を作用してよい。それに伴い、横方向Ｄ１及び厚さ方向Ｄ３の位置合わせ治具の形状も適宜変更してよい。また，加熱工程の代わりに冷却工程を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  試験片
２  下部治具
３  上部治具
４Ａ，４Ｂ  下部荷重ピン
６Ａ，６Ｂ  上部荷重ピン
１１  位置合わせ部
１３  位置合わせ部
２１  第１の部材
２２  第２の部材
２７，２８  嵌合部
４０  スペーサ
１００  試験アセンブリ
【図１】
2016211993.tif 000003
【図２】
2016211993.tif 000004
【図３】
2016211993.tif 000005
【図４】
2016211993.tif 000006
【図５】
2016211993.tif 000007
【図６】
2016211993.tif 000008