(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動クロスヘッドを昇降させて引張試験又は圧縮試験を行う試験機であって、操作パネルを有し、この操作パネルに押圧力に比例して電気出力が増減するように構成してある調整ボタンを設け、上記調整ボタンに可変抵抗素子を内蔵してあり、上記可変抵抗素子を押す押圧力と上記可変抵抗素子の電気抵抗値とが反比例するように構成し、この調整ボタンを押す押圧力に比例して移動クロスヘッドの昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする試験機。
【請求項２】
上記可変抵抗素子と増幅器が接続してあり、上記可変抵抗素子を押す押圧力に上記増幅器の電気出力が比例するように構成してあることを特徴とする請求項１記載の試験機。
【請求項３】
上記可変抵抗素子の上面に仲介板を設けてあり、上記仲介板を押すことにより上記可変抵抗素子に押圧力が加わるように構成してあることを特徴とする請求項１又は２記載の試験機。
【請求項４】
上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の試験機。
【請求項５】
引張試験又は圧縮試験の試験室を構成するフレームの前面に操作パネルを設け、上記操作パネルを後傾させてあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の試験機。
【請求項６】
上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の試験機。
【請求項７】
チャック部材と圧縮盤とが交換可能であり、上記調整ボタンを押す押圧力に比例してチャック部材又は圧縮盤と連繋する移動クロスヘッドの昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、引張試験や圧縮試験等の試験の操作を行うための操作パネル及びこれを有する引張試験機、圧縮試験機又は引張・圧縮試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム、プラスチック等の試験片で引張試験を行う場合に、試験片の上部を上部チャック部材で、下部を下部チャック部材でチャックして、引張試験を行っているが、試験規格により試験片の長さ方向に対しチャッキング位置が規定されている場合がある。このような場合、試験片の下部チャッキング位置を確認して下部チャック部材が試験片の下部を垂直にチャックした後、上部チャック部材を下降させて規定のチャッキング位置に合わせて、試験片の上部をチャックする。このような位置合わせをするために、上部チャック部材と連繋して昇降する移動クロスヘッドの昇降速度を手動で選択することにより離散的に加減速するように構成してあり、はじめに速い下降速度を選択して移動クロスヘッドを所定の位置近くまで移動させ、所定の位置近くから遅い昇降速度を選択して移動クロスヘッドの位置を調整して、試験片を規定の上部チャッキング位置に合わせていた。
【０００３】
また、引張試験でゴム等の軟質試験片を上下チャック部材間にチャックした場合、チャック部材のコマ圧力により試験片が圧縮し、コマ間内の試験片は見かけ的にコマの外にはみ出すこととなり、緊張状態にあった試験片が短時間で屈曲し、チャック間に弛みを生じることがある。このような場合には、移動クロスヘッドを上昇させて、弛みを修正してから引張試験を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
試験片のチャッキング位置を合わせるために、移動クロスヘッドの下降速度を離散的に予め設定しており、設定された下降速度を手動で選択して加減速させていたため、上部チャック部材を停止しようとした際に停止のタイミングの遅れによる操作のタイムラグが生じ、試験片のチャッキング位置を微調整することが困難であることから作業性が悪く、試験片のチャッキング位置を合わせる操作が煩雑になる課題があった。また、ゴム等の軟質試験片の弛みを修正する場合に、試験片を短期間で修正するために上部チャック部材を高速で移動させると、試験片の弛みが取れた瞬間に上部チャック部材を停止しようとした際に停止のタイミングの遅れによる操作のタイムラグが生じ、試験片を引っ張り過ぎる課題があった。また、試験片の引っ張り過ぎにより、引張試験を行う前から試験片が伸長してしまい、正確な引張試験を行うことができないおそれが生じる課題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明操作パネルは、押圧力に比例して電気出力が増減するように構成してある調整ボタンを設けてあることを特徴とする。
また、上記調整ボタンに可変抵抗素子を内蔵してあり、上記可変抵抗素子を押す押圧力と上記可変抵抗素子の電気抵抗値とが反比例するように構成してあることを特徴とする。
さらに、上記可変抵抗素子と増幅器が接続してあり、上記可変抵抗素子を押す押圧力に上記増幅器の電気出力が比例するように構成してあることを特徴とする。
【０００６】
また、上記可変抵抗素子の上面に仲介板を設けてあり、上記仲介板を押すことにより上記可変抵抗素子に押圧力が加わるように構成してあることを特徴とする。
さらに、上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあることを特徴とする。
【０００７】
本発明引張試験機は、上記特徴を有する操作パネルを有し、この操作パネルに調整ボタンを設け、この調整ボタンを押す押圧力に比例してチャック部材の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする。
また、下部チャック部材を固定し、上記調整ボタンを押す押圧力に比例して上部チャック部材の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする。
さらに、引張試験の試験室を構成するフレームの前面に操作パネルを設け、上記操作パネルを後傾させてあることを特徴とする。
加えて、上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあることを特徴とする。
【０００８】
本発明圧縮試験機は、上記特徴を有する操作パネルを有し、この操作パネルに調整ボタンを設け、この調整ボタンを押す押圧力に比例して圧縮盤の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする。
また、下部圧縮盤を固定し、上記調整ボタンを押す押圧力に比例して上部圧縮盤の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする。
さらに、圧縮試験の試験室を構成するフレームの前面に操作パネルを設け、上記操作パネルを後傾させてあることを特徴とする。
加えて、上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明引張・圧縮試験機は、上記特徴を有する操作パネルを有し、チャック部材と圧縮盤とが交換可能であり、上記操作パネルに調整ボタンを設け、この調整ボタンを押す押圧力に比例してチャック部材又は圧縮盤と連繋する移動クロスヘッドの昇降速度が連続的に加減速するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は本発明操作パネルを有する引張試験機の一実施例を示した正面図であり、引張試験を行う試験室を開放した状態を示してある。本実施例の引張試験機はフレーム１、下部固定テーブル２、操作パネル３、上部固定板４、及び演算制御部５からなる。フレーム１は前面が開閉可能であるとともに、上下面が開放してあり、フレーム１は下部固定テーブル２上に設けてあり、フレーム１の上面には上部固定板４を載置して、フレーム１内で引張試験を行えるように構成してある。また、フレーム１の右側面上側に演算制御部５を設けてあり、フレーム１の前面右下側には操作パネル３を設けてある。操作パネル３は後傾させてあり、操作パネル上のボタンが押し易い構成にしてある。
【００１１】
フレーム１内にメインスクリュー１１と移動クロスヘッド１２とを具備する。メインスクリュー１１はフレーム１内の両側に垂直方向に設けてあり、２本のメインスクリュー１１は同形状であり、同方向に回転するように構成してある。一方、移動クロスヘッド１２は両端にガイド筒体１３を設けてあり、ガイド筒体１３はメインスクリュー１１に昇降可能に挿通し、メインスクリュー１１が回転すると案内されて、移動クロスヘッド１２が振れることなく昇降することができるように構成してある。移動クロスヘッド１２の下側には中心に合わせて引張力を電気量に変換するロードセル１４を設けてあり、さらに、ロードセル１４の先端には着脱可能な上部チャック部材１５を設けてある。一方、下部固定テーブル２の上面には上部チャック部材１５と相対する下部チャック部材２３を着脱可能に取り付けてある。また、下部固定テーブル２内に駆動モータ２１とギヤボックス２２を設けてあり、操作パネル３の操作により駆動モータ２１が駆動し、ギヤボックス２２を介してメインスクリュー１１が回転するようにしてある。
【００１２】
引張試験機は以上のように構成してあり、操作パネル３の昇降スイッチを押すと駆動モータ２１が回転し、ギヤボックス２２を介してメインスクリュー１１が回転する。メインスクリュー１１の回転により移動クロスヘッド１２は昇降し、試験片のチャッキング操作を行うことができる。
【００１３】
図２は操作パネル３の一実施例を示した図であり、図３及び図４は操作パネル３に設けてある調整ボタン３１，３２の操作例を示した図であり、図５は図３及び図４図示の調整ボタン３１，３２の電気回路図である。操作パネル３には、移動クロスヘッド１２を上昇させるための調整ボタン３１と下降させるための調整ボタン３２とを設けてある。これら調整ボタン３１，３２は調整ボタン３１，３２を押す押圧力に比例して移動クロスヘッド１２の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあり、調整ボタン３１，３２を押す押圧力に応じて移動クロスヘッド１２の昇降速度を微調整することができるようにしてある。
【００１４】
具体的には、調整ボタン３１，３２に可変抵抗素子３３を内蔵してあり、この可変抵抗素子３３を押す押圧力は可変抵抗ＶＲの電気抵抗値に反比例するようにしてあり、可変抵抗素子３３を押す押圧力が大きいほど可変抵抗ＶＲの電気抵抗値は減少する。言い換えれば、電気抵抗値は電流値に反比例するから、可変抵抗素子３３を押す押圧力は可変抵抗ＶＲを流れる電流値に比例するようにしてあり、可変抵抗素子３３を押す押圧力が大きいほど可変抵抗ＶＲを流れる電流値は増大する。また、可変抵抗ＶＲはオペレーションアンプＡと電気的に接続してあり、可変抵抗素子３３を押す押圧力が大きいほどオペレーションアンプＡにより電気出力が増幅し、移動クロスヘッド１２をより高速に昇降させることができるようにしてある。
【００１５】
また、可変抵抗素子３３の表面中心には仲介板３４を設けてあり、仲介板３４を押すと可変抵抗素子３３の表面中心に押圧力が集まるようにしてある。さらに、可変抵抗素子３３と仲介板３４とが剥き出しにならないように、調整ボタン３１，３２の夫々の表面をボタンカバー３５で覆っている。
【００１６】
調整ボタン３１，３２を以上のように構成してあり、調整ボタン３１，３２を以下のように操作する。調整ボタン３１，３２を弱い力で押すと、可変抵抗素子３３はあまり凹まず、可変抵抗ＶＲの電気抵抗値は大きい状態にある。可変抵抗ＶＲの電気抵抗値が大きいと、オペレーションアンプＡの電気出力は小さく、駆動モータ２１の駆動力も小さい。駆動モータ２１と連繋するメインスクリュー１１は回転が遅く、移動クロスヘッド１２の昇降速度も遅い。一方、調整ボタン３１，３２を強く押すと、可変抵抗素子３３が大きく凹み、可変抵抗ＶＲの電気抵抗値は小さくなり、オペレーションアンプＡの電気出力は大きくなる。電気出力が大きくなると駆動モータ２１の駆動力も大きくなり、駆動モータ２１と連繋するメインスクリュー１１の回転は速くなり、移動クロスヘッド１２の昇降速度も速くなる。
【００１７】
図６は硬質の試験片による引張試験を行った実施例を示した図である。上部チャック部材１５と下部チャック部材２３との間に引張試験片Ｐ1 の長さより広い隙間を有する初期チャック間隔を設け、この間に引張試験片Ｐ1 を入れて、下部チャック部材２３により引張試験片Ｐ1 の下部チャッキング位置にチャックし、引張試験片Ｐ1 を垂直に固定する。続いて、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２を強く押して、移動クロスヘッド１２を高速で下降させて、上部チャック部材１５を引張試験片Ｐ1 の上端に近づける。上部チャック部材１５が引張試験片Ｐ1 の上端に接近したら、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２を押す押圧力を弱めて、移動クロスヘッド１２の下降速度を減速し、規定チャック間隔になったら、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２から手を離し、移動クロスヘッド１２を停止させ、引張試験片Ｐ1 の上部チャッキング位置でチャックし、引張試験片Ｐ1 を固定する。この状態から所定の引張速度で移動クロスヘッド１２を上方に移動させて引張試験を行う。なお、操作パネル３に設けてあるスイッチボタン式の数値表示ボタン３６を指で押して引張速度を予め設定し、ＵＰボタン３８及びＴＥＳＴボタン３７を押して引張試験を行う。
【００１８】
図７はエラストマー等の軟質の試験片による引張試験を行った実施例を示した図である。硬質の試験片の引張試験と同様に、上部チャック部材１５と下部チャック部材２３との間に引張試験片Ｐ2 の長さより広い隙間を設け、この間に引張試験片Ｐ2 を入れて、下部チャック部材２３により引張試験片Ｐ2 の下部チャッキング位置にチャックし、引張試験片Ｐ2 を垂直に固定する。続いて、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２を強く押して、移動クロスヘッド１２を高速で下降させて、上部チャック部材１５を引張試験片Ｐ2 の上端に近づける。上部チャック部材１５が引張試験片Ｐ2 の上端に接近したら、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２を押す押圧力を弱めて、移動クロスヘッド１２の下降速度を減速し、規定チャック間隔にしたら、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２から手を離し、移動クロスヘッド１２を停止させる。軟質の引張試験片Ｐ2 を試験長間隔でチャック部材１５，２３によりチャックしてコマ圧力で固定すると、たるみ状態が生じ引張試験片Ｐ2 が屈曲する場合がある。この場合、引張試験片Ｐ2 の屈曲を修正するために、引張試験片Ｐ2 が緊張した状態になるまで移動クロスヘッド１２を上昇させる調整ボタン３１を適切な指圧力で押す。引張試験片Ｐ2 が緊張した状態になった時点で移動クロスヘッド１２を上昇させる調整ボタン３１から指先を離して、移動クロスヘッド１２を停止させ、この時点から硬質の試験片の引張試験と同様に引張試験を行う。
【００１９】
図８は圧縮試験を行った実施例を示した図である。本実施例の引張試験機のロードセル１４の先端には上部チャック部材１５を取り付けてあり、下部固定テーブル２の上面の中心に合わせて下部チャック部材２３を取り付けてある。これらチャック部材１５，２３は夫々着脱可能であり、圧縮盤１６，２４と交換することで、本実施例の引張試験機で圧縮試験を行うことができる。圧縮試験片Ｐ3 を圧縮盤１６，２４に設定しやすくするため、上部圧縮盤１６を圧縮試験片Ｐ3 の外形寸法（圧縮方向）より高い位置に設けてあり、その状態で下部圧縮盤２４に圧縮試験片Ｐ3 を載置する。続いて、操作パネル３の移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２を強く押して、移動クロスヘッド１２を高速で下降させて、上部圧縮盤１６を圧縮試験片Ｐ3 に近づける。上部圧縮盤１６が圧縮試験片Ｐ3 の上面に接近したら、移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２を押す押圧力を弱めて、移動クロスヘッド１２の下降速度を減速し、上部圧縮盤１６が圧縮試験片Ｐ3 の上面に当接したら移動クロスヘッド１２を下降させる調整ボタン３２から手を離し、移動クロスヘッド１２を停止させる。この時点から所定の圧縮速度で移動クロスヘッド１２を下方に移動させて圧縮試験を行う。なお、引張試験と同様に数値表示ボタン３６を指で押して圧縮速度を予め設定してから、ＤＯＷＮボタン３９及びＴＥＳＴボタン３７を押して圧縮試験を行う。
【００２０】
【発明の効果】
本発明操作パネルは、押圧力に比例して電気出力が増減するように構成してある調整ボタンを設けてあるから、容易に微調整が必要な操作を行うことができるうえ、操作のタイムラグを防ぎ、迅速かつ的確な操作を行うことができる効果がある。また、上記可変操作ボタンに可変抵抗素子を内蔵してあり、上記可変抵抗素子を押す押圧力と上記可変抵抗素子の電気抵抗値とが反比例するように構成してあるから、可変抵抗素子に増幅器を接続することにより、比較的単純な構成で容易に微調整操作を行うことができるうえ、操作のタイムラグを防ぎ、迅速かつ的確な操作を行うことができる効果がある。
【００２１】
また、上記可変抵抗素子の上面に仲介板を設けてあり、上記仲介板を押すことにより上記可変抵抗素子に押圧力が加わるように構成してあるから、可変抵抗素子を押す押圧力が可変抵抗素子の中央に集中し、確実にかつ的確な操作を行うことができる効果がある。
さらに、上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあるから、試験に先立つ準備作業を的確且つ迅速に行うことができ、正確な試験を迅速に行える操作パネルを提供することができる効果がある。
【００２２】
本発明引張試験機は、上記特徴を有する操作パネルを有し、この操作パネルに調整ボタンを設け、この調整ボタンを押す押圧力に比例してチャック部材の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあるから、試験片の初期チャッキング位置を合わせる際に、チャック部材の昇降速度を適当な速度に容易に可変することができ、微調整が必要な試験片のチャッキング位置合わせの操作を容易に行うことができるうえ、操作のタイムラグを防止し、チャック部材の昇降作業を迅速にかつ容易に行うことができる効果がある。また、操作のタイムラグがないから、引張試験片を引っ張り過ぎるおそれもなく、正確な引張試験を行うことができる効果がある。
また、下部チャック部材を固定し、上記調整ボタンを押す押圧力に比例して上部チャック部材の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあるから、上部チャック部材を昇降させるだけで容易に試験片のチャッキング操作を行うことができる効果がある。
【００２３】
引張試験の試験室を構成するフレームの前面に操作パネルを設け、上記操作パネルを後傾させてあるから、操作パネル上のボタンが押し易く、引張試験における様々な操作が容易に行える効果がある。
また、上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあるから、指による操作のみで引張試験の速度を予め設定することができる効果がある。また、試験に先立つ準備作業を的確且つ迅速に行うことができ、正確な試験を迅速に行える効果もある。
【００２４】
本発明圧縮試験機は、上記特徴を有する操作パネルを有し、この操作パネルに調整ボタンを設け、この調整ボタンを押す押圧力に比例して圧縮盤の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあるから、圧縮盤を位置決めする際に、圧縮盤の昇降速度を適当な速度に容易に可変することができ、微調整が必要な圧縮盤の位置決め操作が容易に行えるうえ、操作のタイムラグを防止し、圧縮盤の昇降作業を迅速にかつ容易に行うことができる効果がある。また、操作のタイムラグがないから、圧縮試験片を圧縮し過ぎるおそれもなく、正確な圧縮試験を行うことができる効果がある。
また、下部圧縮盤を固定し、上記調整ボタンを押す押圧力に比例して上部圧縮盤の昇降速度が連続的に加減速するように構成してあるから、上部圧縮盤を昇降させるだけで容易に圧縮盤の位置決め操作が行える効果がある。
【００２５】
圧縮試験の試験室を構成するフレームの前面に操作パネルを設け、上記操作パネルを後傾させてあるから、操作パネル上のボタンが押し易く、圧縮試験における様々な操作が容易に行える効果がある。
また、上記調整ボタンをスイッチボタン式の各種操作ボタンと別に設けてあるから、指による操作のみで圧縮試験の速度を予め設定することができる効果がある。また、試験に先立つ準備作業を的確且つ迅速に行うことができ、正確な試験を迅速に行える効果もある。
【００２６】
本発明引張・圧縮試験機は、上記特徴を有する操作パネルを有し、チャック部材と圧縮盤とを交換可能であり、上記操作パネルに調整ボタンを設け、この調整ボタンを押す押圧力に比例してチャック部材又は圧縮盤と連繋する移動クロスヘッドの昇降速度が連続的に加減速するように構成してあるから、チャック部材と圧縮盤とを交換するだけで、上記引張試験機及び圧縮試験機と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明操作パネルを有する引張試験機の一実施例を示した開放正面図である。
【図２】本発明操作パネルの一実施例を示した正面図である。
【図３】操作パネルに設けてある調整ボタンを弱く押した状態を示した側面断面図。
【図４】操作パネルに設けてある調整ボタンを強く押した状態を示した側面断面図。
【図５】図３及び図４図示の調整ボタンの電気回路図である。
【図６】硬質の試験片による引張試験を行った実施例を示した正面図である。
【図７】エラストマー等の軟質の試験片による引張試験を行った実施例を示した正面図である。
【図８】圧縮試験を行った実施例を示した正面図である。
【符号の説明】
１  フレーム
２  下部固定テーブル
３  操作パネル
４  上部固定板
５  演算制御部
１１  メインスクリュー
１２  移動クロスヘッド
１３  ガイド筒体
１４  ロードセル
１５  上部チャック部材
１６  上部圧縮盤
２１  駆動モータ
２２  ギヤボックス
２３  下部チャック部材
２４  下部圧縮盤
３１，３２  移動調整ボタン
３３  可変抵抗素子
３４  仲介板
３５  ボタンカバー
３６  数値表示ボタン
３７  ＴＥＳＴボタン
３８  ＵＰボタン
３９  ＤＯＷＮボタン
Ｐ1 ，Ｐ2   引張試験片
Ｐ3   圧縮試験片
Ａ  オペレーションアンプ
ＶＲ  可変抵抗
【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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