JP2006275559A - Indentor for frictional abrasion test and frictional abrasion testing machine equipped with it - Google Patents

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Osamu Sakakibara
治 榊原
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Fuji Bellows Co Ltd
Fuji Seiko Co Ltd
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Fuji Bellows Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To always perform an accurate and reliable frictional abrasion test by constant pressure contact force without being affected by difference of a shape or an area of the measuring region of a test piece. <P>SOLUTION: An indentor 1 for the frictional abrasion test is constituted so that the pressure contact surface 73 brought into contact with the test piece under pressure is formed into a curved surface shape curved in a slide direction. The indentor 1 for the frictional abrasion test is formed into an almost columnar shape, and the pressure contact point with the test piece is changed over by changing the attaching position of the indentor 1 for the frictional abrasion test. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、試験片に施した熱処理やクライオ処理等の効果を確認する場合に使用され、試験片に対して所定の圧力によって圧接され、所定の回数往復、揺動または回転摺動させることによって試験片表面の摩擦力や摩耗量を計測したり、破壊の程度を観測したりする摩擦摩耗試験において使用される摩擦摩耗試験用圧子及び該摩擦摩耗試験用圧子を備えた摩擦摩耗試験機に関するものである。   The present invention is used when confirming the effects of heat treatment, cryo-treatment, etc. applied to a test piece, and is pressed against the test piece with a predetermined pressure and reciprocated, swung or rotated by a predetermined number of times. Related to a friction and wear test indenter used in a friction and wear test for measuring the friction force and wear amount on the surface of a test piece and observing the degree of fracture, and a friction and wear testing machine equipped with the indenter for the friction and wear test It is.

従来の摩擦摩耗試験用圧子１０１は図９に示すように球形をしており、例えば試験片がカッターナイフのカッター刃１０３である場合にはカッター刃１０３を寝かせてカッター刃１０３の平坦な腹部１０５に対して摩擦摩耗試験用圧子１０１を圧接して摩擦摩耗試験を行っていた。
またカッターナイフのカッター刃１０３の機能は切断することであり、当該機能を司るのはカッター刃１０３の刃先１０７である。従ってカッターナイフのカッター刃１０３の性能を判断するために行う摩擦摩耗試験であれば、カッター刃１０３の腹部１０５ではなくカッター刃１０３の刃先１０７に摩擦摩耗試験用圧子１０１を作用させて摩擦摩耗試験を行うのが本来望ましい。 A conventional friction wear test indenter 101 has a spherical shape as shown in FIG. 9. For example, when the test piece is a cutter blade 103 of a cutter knife, the cutter blade 103 is laid and the flat abdomen 105 of the cutter blade 103 is placed. On the other hand, the friction and wear test was performed by pressing the indenter 101 for friction and wear test.
The function of the cutter blade 103 of the cutter knife is to cut, and the cutting edge 107 of the cutter blade 103 controls this function. Therefore, in the case of a friction and wear test performed to judge the performance of the cutter blade 103 of the cutter knife, the friction and wear test is performed by causing the indenter 101 for the friction and wear test to act on the cutting edge 107 of the cutter blade 103 instead of the abdomen 105 of the cutter blade 103. It is inherently desirable to do.

しかし摩擦摩耗試験用圧子１０１の形状が球形であるため、面積の小さなカッター刃１０３の刃先１０７に対して球形の摩擦摩耗試験用圧子１０１を常に一定の圧接力によって当該刃先１０７の形状に合わせてトレースすることは極めて困難であり、正確な測定結果を得ることは到底期待できない。   However, since the shape of the frictional wear test indenter 101 is spherical, the spherical frictional wear test indenter 101 is always matched to the shape of the cutting edge 107 by a constant pressure against the cutting edge 107 of the cutter blade 103 having a small area. It is extremely difficult to trace, and accurate measurement results cannot be expected.

本発明は、上記の背景技術及び背景技術が抱えていた問題点の存在を踏まえてなされたものであって、試験片の測定部位の形状や面積の違いに何ら影響を受けることなく常に一定の圧接力によって摩擦摩耗試験を行うことができ、正確で信頼性のある測定結果を得ることのできる摩擦摩耗試験用圧子及び該摩擦摩耗試験用圧子を備えた摩擦摩耗試験機を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in light of the above-described background art and the existence of the problems of the background art, and is always constant without being affected by the difference in the shape and area of the measurement site of the test piece. PROBLEM TO BE SOLVED To provide a friction and wear test indenter capable of performing a friction and wear test by a pressure contact force and obtaining an accurate and reliable measurement result, and a friction and wear tester equipped with the friction and wear test indenter. It is what.

上記課題を解決するために請求項１に記載した発明は、試験片に対して所定の圧力によって圧接され、所定の回数往復、揺動または回転摺動される摩擦摩耗試験用圧子において、試験片に圧接される圧接面の形状を摺動方向に湾曲した湾曲面形状としたことを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is a frictional wear test indenter that is pressed against a test piece with a predetermined pressure and reciprocated, oscillated or rotated for a predetermined number of times. The indenter for a frictional wear test is characterized in that the shape of the pressure contact surface that is pressed against the surface is a curved surface shape curved in the sliding direction.

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した摩擦摩耗試験用圧子において、前記圧接面が円周方向に連続して設けられるように摩擦摩耗試験用圧子の形状を略円柱形状としたことを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子である。   According to a second aspect of the present invention, in the friction wear test indenter according to the first aspect, the shape of the friction wear test indenter is substantially cylindrical so that the press contact surface is continuously provided in the circumferential direction. This is an indenter for friction and wear test.

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した摩擦摩耗試験用圧子において、前記圧接面は円周方向に複数個所、あるいは連続して設けられており、摩擦摩耗試験用圧子の取付位置を替えることによって試験片に対する圧接点を切り替えたり、微調整できるように構成されていることを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子である。   According to a third aspect of the present invention, in the friction wear test indenter according to the first or second aspect, the press contact surface is provided at a plurality of locations or continuously in the circumferential direction. A friction wear test indenter characterized in that the pressure contact with respect to a test piece can be switched or finely adjusted by changing the mounting position.

請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載した摩擦摩耗試験用圧子において、摩擦摩耗試験用圧子は、カッター刃の刃先に施した熱処理の効果を確認する場合に使用されることを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子である。   The invention described in claim 4 is the indenter for friction wear test according to any one of claims 1 to 3, wherein the indenter for friction wear test confirms the effect of heat treatment applied to the blade edge of the cutter blade. It is a friction wear test indenter characterized by being used in the above.

請求項５に記載した発明は、試験片を固定する固定ブロックと、該固定ブロックを載置し固定ブロックと一体になって摺動する摺動ステージと、試験片に直接当接して摩擦摩耗試験を実行する摩擦摩耗試験用圧子と、該摩擦摩耗試験用圧子を保持する圧子ホルダと、摩擦摩耗試験用圧子の圧接力を設定する加圧ウエイトと、試験片表面の摩擦力や摩耗量の計測、あるいは試験片表面の破壊の程度を観測する測定手段とを備える摩擦摩耗試験機において、前記摩擦摩耗試験用圧子は試験片に圧接される圧接面の形状を摺動方向に湾曲した湾曲面形状としたことを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子を備えた摩擦摩耗試験機である。   The invention described in claim 5 includes a fixed block for fixing the test piece, a sliding stage on which the fixed block is mounted and sliding integrally with the fixed block, and a frictional wear test in direct contact with the test piece. A friction indentation test indenter, an indenter holder for holding the friction indentation test indenter, a pressurizing weight for setting the pressure contact force of the friction indentation test indenter, and measurement of friction force and wear amount on the surface of the test piece Or a friction wear tester comprising a measuring means for observing the degree of fracture of the test piece surface, wherein the indenter for friction wear test is a curved surface shape in which the shape of the press contact surface pressed against the test piece is curved in the sliding direction This is a friction and wear tester equipped with a friction and wear test indenter characterized by the above.

本発明の摩擦摩耗試験用圧子及び該摩擦摩耗試験用圧子を備えた摩擦摩耗試験機によれば、試験片における測定部位の形状が特異であったり、複雑な場合でも摩擦摩耗試験用圧子の圧接面の形状が摺動方向に湾曲した湾曲面形状となっているから、測定部位の形状を忠実にトレースすることができる。
またカッター刃の刃先のように測定部位の面積が極めて小さな試験片に対しても圧接面の形状が幅方向では変化せず一様に形成されているから、摩擦摩耗試験用圧子は常に測定部位から外れることなく一定の圧接力によって試験片の測定部位上をトレースすることが可能である。 According to the friction wear test indenter of the present invention and the friction wear test machine equipped with the friction wear test indenter, even if the shape of the measurement site in the test piece is unique or complicated, the pressure contact of the friction wear test indenter Since the shape of the surface is a curved surface shape curved in the sliding direction, the shape of the measurement site can be traced faithfully.
In addition, the shape of the pressure contact surface does not change in the width direction even for a test piece with a very small area such as the cutting edge of the cutter blade. It is possible to trace on the measurement site of the test piece with a certain pressure contact force without deviating from the range.

さらに摩擦摩耗試験用圧子の取付位置を替えて試験片に対する圧接点を切り替えることができるようにした場合には、適宜圧接点を切り替えることによって単一の摩擦摩耗試験用圧子を複数の摩擦摩耗試験に亘って複数回使用できるようになる。
また試験片に対する圧接点を微調整できるようにした場合には、試験片に対する圧接力や測定ポイントの補正等のより細かな調整ができるようになる。 In addition, when it is possible to change the pressure contact point for the test piece by changing the mounting position of the friction wear test indenter, a single friction wear test indenter can be changed to a plurality of friction wear tests by appropriately switching the pressure contact points. Can be used a plurality of times.
In addition, when the pressure contact point for the test piece can be finely adjusted, fine adjustment such as correction of the pressure contact force and the measurement point for the test piece can be performed.

以下、下記に示す実施の形態１を例に採って、本願発明に係る摩擦摩耗試験用圧子１及び該摩擦摩耗試験用圧子１を備えた摩擦摩耗試験機３について具体的に説明する。
実施の形態１では試験片としてカッターナイフのカッター刃５を採用し、カッター刃５の刃先７の端面を測定部位に設定している。また実施の形態１では上記カッター刃５に施した熱処理、例えばクライオ処理の効果を確認するために行う摩擦摩耗試験を例に採って説明している。 Hereinafter, the friction and wear test indenter 1 according to the present invention and the friction and wear test machine 3 including the friction and wear test indenter 1 will be described in detail with reference to the following Embodiment 1.
In Embodiment 1, the cutter blade 5 of the cutter knife is adopted as the test piece, and the end face of the blade edge 7 of the cutter blade 5 is set as the measurement site. In the first embodiment, a frictional wear test performed for confirming the effect of the heat treatment applied to the cutter blade 5, for example, the cryotreatment, is described as an example.

本実施の形態では図５〜７に示す摩擦摩耗試験用圧子１を適用した図１〜４に示す摩擦摩耗試験機３を例に採って説明する。以下、摩擦摩耗試験機３の構成を順番に説明し、その説明の中で摩擦摩耗試験機３の構成部材の１つである摩擦摩耗試験用圧子１の構成を併せて説明する。   In this embodiment, the friction wear tester 3 shown in FIGS. 1 to 4 to which the friction wear test indenter 1 shown in FIGS. 5 to 7 is applied will be described as an example. Hereinafter, the configuration of the frictional wear tester 3 will be described in order, and the configuration of the frictional wear test indenter 1 that is one of the components of the frictional wear tester 3 will be described in the description.

摩擦摩耗試験機３は試験テーブル９上に固定状態で設置されるベース板１１と、摺動機構１３を介してベース板１１上に往復摺動自在に設けられる摺動ステージ１５と、摺動ステージ１５上に設けられ試験片を挟持状態で固定する固定ブロック１７、１９と、ベース板１１の近傍の試験テーブル９の上面から垂直に立ち上げられている支持フレーム２１と、回動軸２３を介して支持フレーム２１に対して上下方向に回動自在に設けられるフリーアーム２５と、フリーアーム２５の先端に設けられる圧子ホルダ２７と、圧子ホルダ２７の上方に設けられている加圧ウエイト２９と、圧子ホルダ２７に取り付けられて試験片に直接当接し、摩擦摩耗試験を実行する摩擦摩耗試験用圧子１と、試験片表面の摩擦力や摩耗量の計測、あるいは試験片表面の破壊の程度を観測する測定手段３１とを備えている。   The friction and wear tester 3 includes a base plate 11 that is fixedly mounted on a test table 9, a sliding stage 15 that is slidable on the base plate 11 via a sliding mechanism 13, and a sliding stage 15, fixing blocks 17 and 19 that fix the test piece in a sandwiched state, a support frame 21 that is vertically raised from the upper surface of the test table 9 near the base plate 11, and a rotating shaft 23. A free arm 25 provided so as to be rotatable in the vertical direction with respect to the support frame 21, an indenter holder 27 provided at the tip of the free arm 25, and a pressure weight 29 provided above the indenter holder 27, Friction and wear test indenter 1 which is attached to the indenter holder 27 and directly contacts the test piece and performs a friction and wear test, and measurement of friction force and wear amount on the test piece surface, or test piece table And a measuring means 31 for observing the degree of destruction.

ベース板１１は図１に示すように比較的肉厚の角枠状をした部材であり、そのコーナー部には試験テーブル９上に設置する場合の固定ボルトＢを受け入れる穴部３３が設けられている。またベース板１１の対向する一組の内側縁近傍には、当該内側縁に沿うように２本のガイドレール３５、３７が固定状態で設けられている。   The base plate 11 is a member having a relatively thick square frame shape as shown in FIG. 1, and a hole 33 for receiving the fixing bolt B when installed on the test table 9 is provided at the corner. Yes. In addition, two guide rails 35 and 37 are provided in a fixed state in the vicinity of the pair of inner edges facing the base plate 11 along the inner edges.

摺動ステージ１５はコーナー部が面取りされた比較的肉厚の矩形平板状の部材であり、対向する一組の外側縁寄りの下面には２個ずつ計４個のスライダーブロック３９が設けられている。このスライダーブロック３９は上記ガイドレール３５、３７と係合し、ガイドレール３５、３７の長手方向に往復摺動自在に移動し得る部材で上記ガイドレール３５、３７及び図示しない駆動手段と共に摺動機構１３の構成部材となっている。
またスライダーブロック３９が設けられていない側の対向するもう一組の外側縁寄りの上面には長寸平板状の４つのガイドブロック４１が設けられている。 The sliding stage 15 is a relatively thick rectangular flat plate member whose corners are chamfered. A total of four slider blocks 39 are provided on the lower surface near the outer edge of each pair. Yes. The slider block 39 is a member that engages with the guide rails 35 and 37 and can move in a reciprocating manner in the longitudinal direction of the guide rails 35 and 37, and a sliding mechanism together with the guide rails 35 and 37 and a driving means (not shown). 13 constituent members.
Further, four guide blocks 41 each having a long flat plate shape are provided on the upper surface near the other outer edge on the side where the slider block 39 is not provided.

対向するガイドブロック４１によって側面が案内され、摺動ステージ１５の往復摺動方向と直交する方向に接近、離反し得るように固定ブロック１７、１９が設けられている。固定ブロック１７、１９は断面形状がＬ字形をした部材で、摺動ステージ１５の上面と摺接する水平部４３には固定ブロック１７、１９の接近、離反方向に延びる３つの長穴４５が形成されている。
長穴４５には固定ボルトＢが挿嵌され、摺動ステージ１５に対して刻設されている適宜のネジ穴４７に対して固定ボルトＢを螺合させ締め付けることによって固定ブロック１７、１９を摺動ステージ１５上に固定できるようになっている。 Fixed blocks 17 and 19 are provided so that side surfaces are guided by the opposing guide block 41 and can approach and separate in a direction perpendicular to the reciprocating sliding direction of the sliding stage 15. The fixed blocks 17 and 19 are members having an L-shaped cross section, and three elongated holes 45 extending in the approaching and separating directions of the fixed blocks 17 and 19 are formed in the horizontal portion 43 that is in sliding contact with the upper surface of the sliding stage 15. ing.
A fixing bolt B is inserted into the elongated hole 45, and the fixing blocks 17 and 19 are slid by screwing the fixing bolt B into an appropriate screw hole 47 engraved in the sliding stage 15 and tightening. It can be fixed on the moving stage 15.

従って、固定ブロック１７、１９は選択するネジ穴４７を替えることによって大きく接近、離反方向に移動でき、固定ボルトＢを緩めた状態では上記長穴４５の範囲内で接近、離反方向にその固定位置を微調整できるようになっている。
またそれぞれの水平部４３の内側端部には上方に延びるように垂直部４９が一体に形成されている。そして対向する垂直部４９の内壁面が試験片であるカッター刃５の腹部６を挟持する押圧面となっている。 Therefore, the fixing blocks 17 and 19 can be moved in the approach and separation directions by changing the screw holes 47 to be selected. Can be fine-tuned.
A vertical portion 49 is integrally formed at the inner end portion of each horizontal portion 43 so as to extend upward. And the inner wall surface of the perpendicular | vertical part 49 which opposes becomes a press surface which clamps the abdominal part 6 of the cutter blade 5 which is a test piece.

一方の固定ブロック１７における垂直部４９にはカッター刃５を固定ブロック１７に取り付ける場合に使用する取付ボルト５１と螺合する取付ネジ穴５３が設けられている。
また対向する垂直部４９の間には矩形平板状のスペーサ５５が挿入され、上記取付ボルト５１の先端部が直接カッター刃５の腹部６に当接しないようにしている。 The vertical portion 49 of one fixed block 17 is provided with a mounting screw hole 53 to be screwed with a mounting bolt 51 used when the cutter blade 5 is mounted to the fixed block 17.
A rectangular flat spacer 55 is inserted between the opposing vertical portions 49 so that the tip of the mounting bolt 51 does not directly contact the abdomen 6 of the cutter blade 5.

支持フレーム２１の中央部にはフリーアーム２５の基端部を受け入れる凹部が形成されており、この凹部を挟むようにその両端に軸受部５７が設けられている。回動軸２３は上記軸受部５７によって回動自在に支持されており、その中央部においてフリーアーム２５の基端部が一体に回動し得る状態で保持されている。
また回動軸２３にはフリーアーム２５の基端部を挟んでその左右にフリーアーム２５の伸張方向と逆方向に位置する２つのバランスウエイト５９が設けられている。 A concave portion for receiving the base end portion of the free arm 25 is formed in the center portion of the support frame 21, and bearing portions 57 are provided at both ends so as to sandwich the concave portion. The rotation shaft 23 is rotatably supported by the bearing portion 57, and the base end portion of the free arm 25 is held in a state where the proximal end portion of the free arm 25 can rotate integrally.
The rotating shaft 23 is provided with two balance weights 59 positioned on the left and right sides of the base end of the free arm 25 in the direction opposite to the extending direction of the free arm 25.

圧子ホルダ２７は図５〜７に示すように略段差円柱形状をした部材で上半分がフリーアーム２５の先端部に取り付けられるチャック部６１、下半分が摩擦摩耗試験用圧子１を取り付けるためのホルダ本体６３となっている。ホルダ本体６３には鉤状に切り欠かれた受入凹部６５が形成されていて、この受入凹部６５によって形成された空間が摩擦摩耗試験用圧子１の受入空間となっている。   The indenter holder 27 is a member having a substantially stepped cylindrical shape as shown in FIGS. 5 to 7, the upper half is a chuck portion 61 attached to the distal end portion of the free arm 25, and the lower half is a holder for attaching the indenter 1 for friction wear test. A main body 63 is provided. The holder main body 63 is formed with a receiving recess 65 cut out in a bowl shape, and a space formed by the receiving recess 65 is a receiving space for the indenter 1 for frictional wear test.

ホルダ本体６３には受入凹部６５側に水平に突出するネジ軸６７が設けられている。そして、ネジ軸６７に螺合するロックナット６９を締め付けることによってホルダ本体６３とロックナット６９の間に挿入した摩擦摩耗試験用圧子１を、ワッシャ７１を介して挟持状態に保持できるようになっている。
加圧ウエイト２９は短寸円柱形状をした部材で一例として５ｇ〜３０００ｇの負荷荷重を掛けられるようになっている。 The holder body 63 is provided with a screw shaft 67 that protrudes horizontally toward the receiving recess 65. Then, by tightening the lock nut 69 screwed onto the screw shaft 67, the friction wear test indenter 1 inserted between the holder main body 63 and the lock nut 69 can be held in a sandwiched state via the washer 71. Yes.
The pressure weight 29 is a member having a short cylindrical shape, and can be applied with a load of 5 g to 3000 g as an example.

本実施の形態に係る摩擦摩耗試験用圧子１は試験片に対して所定の圧力によって圧接され所定の回数往復摺動される部材で、試験片に圧接される圧接面７３の形状を試験片の往復摺動方向に湾曲した湾曲面形状としている。
具体的には図示のような段差円柱形状の摩擦摩耗試験用圧子１とし、その大径部の周面が円周方向に連続形成された圧接面７３となっている。
また摩擦摩耗試験用圧子１の中心には上記圧子ホルダ２７に設けられているネジ軸６７を受け入れるネジ軸６７の直径よりも幾分大きめの受入穴７５が貫通状態で設けられている。 The indenter 1 for friction and wear test according to the present embodiment is a member that is pressed against a test piece with a predetermined pressure and reciprocated a predetermined number of times. The shape of the pressure contact surface 73 pressed against the test piece is the same as that of the test piece. The curved surface is curved in the reciprocating sliding direction.
Specifically, the stepped cylindrical indenter 1 shown in the figure is a friction wear test indenter 1, and the circumferential surface of the large diameter portion is a pressure contact surface 73 formed continuously in the circumferential direction.
A receiving hole 75 that is somewhat larger than the diameter of the screw shaft 67 that receives the screw shaft 67 provided in the indenter holder 27 is provided in the center of the indenter 1 for friction and wear test.

摩擦摩耗試験用圧子１の材質としては、アルミナ、ポリプロピレン、塩化ビニール、セラミック等種々の材料が適用でき、試験片の種類等に応じて適宜選択可能である。同様に摩擦摩耗試験用圧子１の大きさも種々変更でき、試験片の大きさ等に応じて適宜調整可能である。
また摩擦摩耗試験用圧子１は、上述したロックナット６９を緩めることによって取付位置を変更でき、試験片に対する圧接点を切り替えることによって複数回の摩擦摩耗試験に使用できるようになっている。 Various materials such as alumina, polypropylene, vinyl chloride, and ceramic can be applied as the material of the friction wear test indenter 1 and can be appropriately selected according to the type of the test piece. Similarly, the size of the friction wear test indenter 1 can be variously changed, and can be appropriately adjusted according to the size of the test piece.
The friction wear test indenter 1 can be used for a plurality of friction wear tests by changing the mounting position by loosening the lock nut 69 described above and by switching the pressure contact with the test piece.

次に摩擦摩耗試験用圧子１及び摩擦摩耗試験用圧子１を備えた摩擦摩耗試験機３を使用して行う摩擦摩耗試験の手順について説明する。
（１）試験片の固定
試験者は試験片の幅寸法に合わせて適宜のネジ穴４７を選択して固定ブロック１７、１９の大まかな位置を設定する。次に固定ボルトＢを当該ネジ穴４７に螺合し、長穴４５の範囲内で固定ブロック１７、１９の固定位置を調整した後固定ボルトＢを完全に締め付ける。
そして、取付ボルト５１を締め付けて行き、対向する２つの固定ブロック１７、１９間に挿入されているスペーサ５５と試験片を固定ブロック１７、１９に固定する。 Next, the procedure of the friction and wear test performed using the friction and wear test indenter 1 and the friction and wear test machine 3 equipped with the friction and wear test indenter 1 will be described.
(1) Fixing the test piece The tester selects an appropriate screw hole 47 in accordance with the width dimension of the test piece and sets the approximate position of the fixing blocks 17 and 19. Next, the fixing bolt B is screwed into the screw hole 47, the fixing position of the fixing blocks 17 and 19 is adjusted within the range of the elongated hole 45, and then the fixing bolt B is completely tightened.
Then, the mounting bolt 51 is tightened, and the spacer 55 and the test piece inserted between the two fixing blocks 17 and 19 facing each other are fixed to the fixing blocks 17 and 19.

（２）摩擦摩耗試験用圧子の取付け
次に圧子ホルダ２７のロックナット６９を緩めて取り外し、ネジ軸６７に選択した摩擦摩耗試験用圧子１を挿嵌する。そしてワッシャ７１を嵌めてロックナット６９を締め付ければ摩擦摩耗試験用圧子１の取付けが完了する。
また既に摩擦摩耗試験用圧子１が圧子ホルダ２７に取り付けられている場合には、ロックナット６９を少し緩めて、摩擦摩耗試験用圧子１を回転できる状態にし、摩擦摩耗試験用圧子１を回転させて圧接点をずらした後、再びロックナット６９を締め付けて摩擦摩耗試験用圧子１を圧子ホルダ２７に固定する。 (2) Attaching the Friction Wear Test Indenter Next, the lock nut 69 of the indenter holder 27 is loosened and removed, and the selected friction wear test indenter 1 is inserted into the screw shaft 67. When the washer 71 is fitted and the lock nut 69 is tightened, the attachment of the friction wear test indenter 1 is completed.
When the friction wear test indenter 1 is already attached to the indenter holder 27, the lock nut 69 is slightly loosened so that the friction wear test indenter 1 can be rotated, and the friction wear test indenter 1 is rotated. After the pressure contact is shifted, the lock nut 69 is tightened again to fix the friction wear test indenter 1 to the indenter holder 27.

（３）摩擦摩耗試験の開始
次に加圧ウエイト２９の負荷荷重、往復摺動の回数、速度、時間、ストローク等を設定して摩擦摩耗試験を開始する。
本実施例では試験片としてカッターナイフのカッター刃５を採用しており、刃先７を上にした姿勢でカッター刃５を固定ブロック１７、１９に固定し、刃先７の端面に対して上方から摩擦摩耗試験用圧子１を圧接し、上記設定条件の下、摩擦摩耗試験を開始する。 (3) Start of friction and wear test Next, the load and load of the pressure weight 29, the number of reciprocating slides, speed, time, stroke, etc. are set and the friction and wear test is started.
In this embodiment, the cutter blade 5 of the cutter knife is adopted as a test piece, the cutter blade 5 is fixed to the fixed blocks 17 and 19 with the blade edge 7 facing upward, and the upper edge of the blade edge 7 is rubbed from above. The wear test indenter 1 is pressed and a friction wear test is started under the set conditions.

（４）摩擦摩耗試験の結果の確認
摩擦摩耗試験の結果の確認は測定手段３１によって行う。例えば摩擦摩耗試験中の摩擦摩耗試験用圧子１と試験片間の摩擦力によって判断する場合にはフリーアーム２５の先端部に取り付けた、あるいはフリーアーム２５の先端部に接続される荷重センサ７７を使用して摩擦係数の変化を計測する。
試験片の摩耗量によって判断する場合には、試験片の測定部位の摩耗深さや摩耗した容積を測定する。また試験片の破壊の程度によって判断する場合には試験片自体や試験片であるカッター刃５によって切断した適宜の対象物の切断面を顕微鏡等によって拡大し試験の前後、条件の違いによる差を観測する。 (4) Confirmation of Result of Friction and Wear Test Confirmation of the result of the friction and wear test is performed by the measuring means 31. For example, when judging based on the frictional force between the friction wear test indenter 1 and the test piece during the friction wear test, a load sensor 77 attached to the tip of the free arm 25 or connected to the tip of the free arm 25 is provided. Use to measure changes in coefficient of friction.
When judging by the amount of wear of the test piece, the wear depth and the worn volume of the measurement site of the test piece are measured. In addition, when judging by the degree of destruction of the test piece, the cut surface of the test object itself or the appropriate object cut by the cutter blade 5 which is the test piece is enlarged by a microscope or the like, and differences due to differences in conditions before and after the test are determined. Observe.

以上、本発明を実施するための最良の形態の一例である実施の形態１について詳述してきたが、具体的な構成は上述した構成に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例えば摺動ステージ１５の摺動方向は直線的な往復摺動の他、円弧等の曲線上を往復揺動するものや円周上を回転摺動するもの等、種々の方向に設定可能である。これに伴い、ガイドレール３５、３７の形状も直線的なものに限らず曲線的なものや円環状のもの等が採用可能であり、ガイドレール３５、３７に替えて回転テーブル等を使用することも可能である。   As described above, the first embodiment which is an example of the best mode for carrying out the present invention has been described in detail. However, the specific configuration is not limited to the above-described configuration and does not depart from the gist of the present invention. Any change in design within the scope is also included in the present invention. For example, the sliding direction of the sliding stage 15 can be set in various directions such as a linear reciprocating sliding, a reciprocating rocking on a curved line such as an arc, and a rotational sliding on a circumference. . Along with this, the shape of the guide rails 35 and 37 is not limited to a linear shape, and a curved shape or an annular shape can be adopted, and a rotary table or the like is used instead of the guide rails 35 and 37. Is also possible.

また摩擦摩耗試験用圧子１の形状も図５〜７に示すような段違い円柱形状の他、図８（ａ）に示すような単なる円柱形状のものでもよいし、図８（ｂ）に示すように円柱形状の摩擦摩耗試験用圧子１の周面に溝部７９を設けて圧接面７３を分断したものであってもよい。また図８（ｃ）に示すように起伏の激しい試験片や複雑な形状の試験片にも対応できるように圧接面７３の曲率半径Ｒを小さくとった圧接当接片８１を突出状態で設けたものであってもよい。
この他、図８（ｄ）に示すように円柱形状の摩擦摩耗試験用圧子１の周面に圧接チップ８５を埋め込むための凹陥部８３を形成しておき、この凹陥部８３に材質等を異にする複数の圧接チップ８５を埋め込むことで試験片の種類によって使用する圧接チップ８５を切り替えるようにすることも可能である。 Further, the friction indentation test indenter 1 may have a stepped cylindrical shape as shown in FIGS. 5 to 7, a simple cylindrical shape as shown in FIG. 8A, or as shown in FIG. 8B. Alternatively, a groove 79 may be provided on the peripheral surface of the cylindrical friction indentation test indenter 1 to divide the pressure contact surface 73. Further, as shown in FIG. 8 (c), a pressure contact piece 81 having a small curvature radius R of the pressure contact surface 73 is provided in a protruding state so as to be able to cope with a test piece with severe undulations or a test piece with a complicated shape. It may be a thing.
In addition, as shown in FIG. 8 (d), a recessed portion 83 for embedding the pressure contact tip 85 is formed on the peripheral surface of the cylindrical frictional wear test indenter 1, and the material or the like of the recessed portion 83 is different. It is also possible to switch the pressure contact tip 85 to be used depending on the type of the test piece by embedding a plurality of pressure contact tips 85.

本発明は、例えば試験片に施した熱処理の効果を確認する場合に実施されている摩擦摩耗試験の実施機関や摩擦摩耗試験機の製造分野において利用でき、特に試験片の測定部位の形状が特異で、測定部位の面積が極めて小さな試験片に対して摩擦摩耗試験を行う場合に利用可能である。   The present invention can be used, for example, in the field of manufacturing a friction wear test engine or a friction wear test machine that is used to confirm the effect of heat treatment applied to a test piece. Thus, the present invention can be used when a frictional wear test is performed on a test piece having a very small measurement area.

本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験機を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the friction abrasion testing machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験機を示す正面図である。It is a front view which shows the friction abrasion testing machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験機を示す側面図である。It is a side view which shows the friction abrasion testing machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験機を示す平面図である。It is a top view which shows the friction abrasion testing machine which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験用圧子と圧子ホルダを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the indenter for friction abrasion tests and the indenter holder which concern on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験用圧子と圧子ホルダを示す正面図である。It is a front view which shows the indenter for friction abrasion tests and the indenter holder which concern on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る摩擦摩耗試験用圧子と圧子ホルダを示す側面図である。It is a side view which shows the indenter for friction abrasion tests and the indenter holder which concern on Embodiment 1 of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る４種の摩擦摩耗試験用圧子を示す正面図である。It is a front view which shows the four types of indenters for a friction abrasion test which concern on other embodiment of this invention. 従来の摩擦摩耗試験用圧子とその使用状態を併せ示す側面図である。It is a side view which shows the indenter for conventional friction wear tests, and its use condition.

符号の説明Explanation of symbols

１ 摩擦摩耗試験用圧子 ３ 摩擦摩耗試験機
５ カッター刃 ６ 腹部
７ 刃先 ９ 試験テーブル
１１ ベース板 １３ 摺動機構
１５ 摺動ステージ １７ 固定ブロック
１９ 固定ブロック ２１ 支持フレーム
２３ 回動軸 ２５ フリーアーム
２７ 圧子ホルダ ２９ 加圧ウエイト
３１ 測定手段 ３３ 穴部
３５ ガイドレール ３７ ガイドレール
３９ スライダーブロック ４１ ガイドブロック
４３ 水平部 ４５ 長穴
４７ ネジ穴 ４９ 垂直部
５１ 取付ボルト ５３ 取付ネジ穴
５５ スペーサ ５７ 軸受部
５９ バランスウエイト ６１ チャック部
６３ ホルダ本体 ６５ 受入凹部
６７ ネジ軸 ６９ ロックナット
７１ ワッシャ ７３ 圧接面
７５ 受入穴 ７７ 荷重センサ
７９ 溝部 ８１ 圧接当接片
８３ 凹陥部 ８５ 圧接チップ
Ｂ 固定ボルト Ｒ 曲率半径 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Friction wear test indenter 3 Friction wear test machine 5 Cutter blade 6 Abdomen 7 Blade edge 9 Test table 11 Base plate 13 Sliding mechanism 15 Sliding stage 17 Fixed block 19 Fixed block 21 Support frame 23 Rotating shaft 25 Free arm 27 Indenter Holder 29 Pressure weight 31 Measuring means 33 Hole portion 35 Guide rail 37 Guide rail 39 Slider block 41 Guide block 43 Horizontal portion 45 Long hole 47 Screw hole 49 Vertical portion 51 Mounting bolt 53 Mounting screw hole 55 Spacer 57 Bearing portion 59 Balance weight 61 Chuck part 63 Holder body 65 Receiving recess 67 Screw shaft 69 Lock nut 71 Washer 73 Pressure contact surface 75 Reception hole 77 Load sensor 79 Groove part 81 Pressure contact piece 83 Recessed part 85 Pressure contact tip B Fixing bolt R Curvature radius

Claims (5)

試験片に対して所定の圧力によって圧接され、所定の回数往復、揺動または回転摺動される摩擦摩耗試験用圧子において、試験片に圧接される圧接面の形状を摺動方向に湾曲した湾曲面形状としたことを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子。   In a friction and wear test indenter that is pressed against a test piece with a predetermined pressure and reciprocated, rocked or rotated a predetermined number of times, the shape of the pressure contact surface pressed against the test piece is curved in the sliding direction. Indenter for friction and wear test characterized by having a surface shape. 請求項１に記載した摩擦摩耗試験用圧子において、前記圧接面が円周方向に連続して設けられるように摩擦摩耗試験用圧子の形状を略円柱形状としたことを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子。   2. The friction wear test indenter according to claim 1, wherein the friction wear test indenter has a substantially cylindrical shape so that the press contact surface is continuously provided in a circumferential direction. Indenter. 請求項１または２に記載した摩擦摩耗試験用圧子において、前記圧接面は円周方向に複数個所、あるいは連続して設けられており、摩擦摩耗試験用圧子の取付位置を替えることによって試験片に対する圧接点を切り替えたり、微調整できるように構成されていることを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子。   3. The friction wear test indenter according to claim 1, wherein the press contact surface is provided at a plurality of locations or continuously in a circumferential direction, and the mounting position of the friction wear test indenter is changed with respect to the test piece. A friction and wear test indenter characterized in that it can be switched and finely adjusted. 請求項１〜３のいずれか１項に記載した摩擦摩耗試験用圧子において、摩擦摩耗試験用圧子は、カッター刃の刃先に施した熱処理の効果を確認する場合に使用されることを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子。   The friction wear test indenter according to any one of claims 1 to 3, wherein the friction wear test indenter is used for confirming an effect of heat treatment applied to a blade edge of a cutter blade. Indenter for friction and wear test. 試験片を固定する固定ブロックと、該固定ブロックを載置し固定ブロックと一体になって摺動する摺動ステージと、試験片に直接当接して摩擦摩耗試験を実行する摩擦摩耗試験用圧子と、該摩擦摩耗試験用圧子を保持する圧子ホルダと、摩擦摩耗試験用圧子の圧接力を設定する加圧ウエイトと、試験片表面の摩擦力や摩耗量の計測、あるいは試験片表面の破壊の程度を観測する測定手段とを備える摩擦摩耗試験機において、前記摩擦摩耗試験用圧子は試験片に圧接される圧接面の形状を摺動方向に湾曲した湾曲面形状としたことを特徴とする摩擦摩耗試験用圧子を備えた摩擦摩耗試験機。
A fixed block for fixing the test piece; a sliding stage on which the fixed block is mounted and sliding integrally with the fixed block; and a friction wear test indenter that directly contacts the test piece to perform a friction wear test Indenter holder for holding the friction wear test indenter, pressurizing weight for setting the pressure contact force of the friction wear test indenter, measurement of friction force and wear amount of the test piece surface, or degree of destruction of the test piece surface A friction wear tester comprising a measuring means for observing the friction wear test, wherein the indenter for friction wear test has a shape of a pressure contact surface pressed against a test piece as a curved surface shape curved in a sliding direction. A friction and wear tester equipped with a test indenter.
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