JP3297379B2 - Friction and wear testing machine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦摩耗試験機に
関し、さらに詳しくは、潤滑油、材料の摩擦摩耗特性を
評価、判定するために用いられる摩擦摩耗試験機に関す
る。The present invention relates to a friction and wear tester, and more particularly, to a friction and wear tester used to evaluate and determine the friction and wear characteristics of lubricating oils and materials.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、摩擦摩耗試験機は、回転駆動され
る駆動軸と、軸方向に負荷が与えられる負荷軸を同軸上
に間隔をあけて対向させ、それぞれの軸の先端に一対の
試験片を固定し、前記一対の試験片を所定の負荷で接触
させ、駆動軸側の試験片の回転によって連れ回る負荷軸
側の試験片の回転トルクを、トルク測定用ロードセルで
測定するものである。前記負荷の値と、トルクの値から
摩擦係数を算出することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, a friction and wear testing machine has a drive shaft driven in rotation and a load shaft to which a load is applied in the axial direction opposed to each other coaxially with a space therebetween. The test piece is fixed, the pair of test pieces are brought into contact with each other with a predetermined load, and the rotational torque of the test piece on the load shaft side rotated by the rotation of the test piece on the drive shaft side is measured by a torque measurement load cell. . The coefficient of friction can be calculated from the value of the load and the value of the torque.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような摩擦摩耗試験機の多くは規格化されておらず又複
雑な機械構成を有しており、トライボロジー特有の特性
を評価することが難しいという問題がある。However, many of the above-mentioned friction and wear testers are not standardized and have a complicated mechanical structure, and it is difficult to evaluate characteristics unique to tribology. There's a problem.

【０００４】例えば、前述の摩擦摩耗試験機では、駆動
軸および従動軸を支持する支柱および基台に、環境ボッ
クス、環境設定器、駆動モータ、ギアボックス、負荷装
置、コントローラなどの機能の異なる装置が複雑に配置
されており、組立や配置の変更などが困難であり、ま
た、試験条件の設定および変更が難しい。For example, in the above-mentioned friction and wear test machine, devices having different functions such as an environment box, an environment setting device, a drive motor, a gear box, a load device, and a controller are provided on a support and a base for supporting a drive shaft and a driven shaft. Are complicatedly arranged, and it is difficult to change the assembling and arrangement, and it is difficult to set and change the test conditions.

【０００５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な機械構成を
機能別に単一化して、全体の組立や配置の変更、および
接触形態の変更を含めた試験条件の変更が容易な摩擦摩
耗試験機を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and simplifies a complicated mechanical configuration by function, changes the entire assembly and arrangement, and changes the contact form. It is an object of the present invention to provide a friction and wear testing machine in which test conditions including change can be easily changed.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、回転駆動される駆動軸と、軸方向に負荷が与えられ
る負荷軸を同軸に間隔をあけて対向させ、一対の試験片
をそれぞれの軸の先端に直接又は間接に固定し、前記一
対の試験片を所定の負荷値で接触させ、駆動軸側の試験
片の回転によって従動する負荷軸側の試験片の回転トル
クを測定する摩擦摩耗試験機であって、 （ａ）前記一対の試験片を保持し、一体として交換する
ことにより前記試験片の接触形態を変更できる試験モジ
ュールと、 （ｂ）前記負荷軸に対して所定の負荷を与え、一体とし
て交換することにより前記所定の負荷を変更できる負荷
モジュールと、 （ｃ）前記駆動軸に対して所定の駆動力を与え、一体と
して交換することにより前記所定の駆動力を変更できる
駆動モジュールと、を備えると共に、 前記負荷軸の先端
には枠体が取り付けられ、該枠体には、前記試験片を収
容する容器がクロスジョイントを介して面揺動自在に取
り付けられており、 前記試験モジュールは、前記駆動軸
の先端と前記容器との間に設置され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機である。係る構成
を採用することによって、試験モジュールを交換するこ
とにより一対の試験片の接触形態が変更でき、負荷モジ
ュールを交換することにより一対の試験片に対する負荷
の程度を変更でき、駆動モジュールを交換することによ
り一対の試験片に対する摩擦速度の程度を変更すること
ができる。これにより、接触形態及び運転状況の大部分
をカバーすることができる。また、試験モジュールは、
駆動軸の先端と、負荷軸の先端の枠体に取り付けられた
容器との間に設置されており、試験片を収容する容器
は、油容器として使用可能であるので、試験片に油を塗
布しない状態（乾燥潤滑試験）、または、試験片を油
に浸漬した状態（油浴潤滑試験）を形成することがで
きる。さらに、前記枠体には容器がクロスジョイントを
介して面揺動自在に取り付けられており、前記試験モジ
ュールは前記駆動軸の先端と前記容器との間に設置され
るように構成されているので、駆動軸の先端と容器の間
にある試験モジュールの平行な接触が、枠体の所謂ジン
バル構造で確保されることになる。 According to a first aspect of the present invention, a drive shaft that is driven to rotate and a load shaft to which a load is applied in the axial direction are coaxially opposed to each other with a space therebetween, and a pair of test pieces are respectively formed. Is directly or indirectly fixed to the tip of the shaft, the pair of test pieces are brought into contact with a predetermined load value, and the rotational torque of the test piece on the load shaft driven by the rotation of the test piece on the drive shaft is measured. A wear testing machine, comprising: (a) a test module capable of changing the contact form of the test pieces by holding the pair of test pieces and exchanging them integrally; and (b) a predetermined load on the load shaft. And a load module capable of changing the predetermined load by exchanging as a unit, and (c) applying a predetermined driving force to the drive shaft and changing the predetermined driving force by exchanging as a unit. Drive module And Yuru, the obtain Bei the tip of the load shaft
A frame is mounted on the frame, and the test piece is stored in the frame.
The container to be held can be swung freely through a cross joint.
The test module is mounted on the drive shaft.
Is configured to be installed between the tip of the container and the container
It is a friction and wear test machine characterized by the following. Such a configuration
The By adopting the contact form of a pair of specimen Ri by to exchange the test module can be changed, to change the degree of load on the test piece of a pair Ri by the exchanging the load module, the drive By replacing the module
Ri can change the degree of friction velocity relative to a pair of test pieces. This makes it possible to cover most of the contact form and the driving situation. In addition , the test module
A container that is installed between the tip of the drive shaft and the container attached to the frame at the tip of the load shaft, and that holds the test piece.
Can be used as an oil container, so that the test piece can be formed in a state where oil is not applied to the test piece (dry lubrication test) or in a state where the test piece is immersed in oil (oil bath lubrication test). Further, the frame has a cross joint on the container.
The test module is mounted so that it can swing freely
Is installed between the tip of the drive shaft and the container.
Between the end of the drive shaft and the container
The parallel contact of the test modules at
It will be secured with a bal structure.

【０００７】請求項２にかかる発明は、前記枠体は、前
記負荷軸の先端に取り付けられた第１枠体と、該第１枠
体に対して第１ジョイント部を介して揺動自在に支持さ
れた第２枠体と、該第２枠体からつり下げられた板バネ
部と、該板バネ部の下側の第２ジョイント部とからな
り、前記第１ジョイント部の軸心と前記第２ジョイント
部の軸心とが直交しており、且つ前記容器は、前記第２
ジョイン部を介して該枠体に取り付けられている請求項
１記載の摩擦摩耗試験機である。 According to a second aspect of the present invention, the frame body is
A first frame attached to a tip of the load shaft, and the first frame;
Swingably supported on the body via the first joint.
And a leaf spring suspended from the second frame
Part and a second joint part below the leaf spring part.
And the axis of the first joint and the second joint
The axis of the portion is orthogonal to the axis, and the container is
The frame is attached to the frame via a joint.
1 is a friction and wear tester according to 1.

【０００８】請求項３にかかる発明は、請求項１又は２
に記載の発明に対し、さらに（ｄ）前記試験モジュール
周りの環境を保持する環境槽に対して接続可能であり、
前記環境槽内の環境を変更できる環境モジュールと、を
備えてなる摩擦摩耗試験機である。この環境槽に接続さ
れる環境モジュールを変えると、真空雰囲気又はガス雰
囲気等の環境状況を変更することができる。環境槽は、
真空雰囲気等の気体環境を形成することができ、置換さ
れるガスとしては、窒素、アルゴン等を選択できる。 [0008] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
(D) the test module
Can be connected to an environmental tank that holds the surrounding environment,
An environment module that can change the environment in the environment tank;
It is a friction and wear tester provided. Connected to this environmental tank
If the environment module is changed,
Environmental conditions such as ambient air can be changed. The environmental tank
A gas environment such as a vacuum atmosphere can be formed,
As the gas to be used, nitrogen, argon, and the like can be selected.

【０００９】請求項４にかかる発明は、前記試験片の回
転トルクの測定手段が、前記容器が前記枠体に及ぼすト
ルクを測定するように設けられた請求項１乃至３のいず
れかに記載の摩擦摩耗試験機である。前記一対の試験片
におけるトルクは容器に伝わり、容器が枠体に及ぼすト
ルクとして測定されるため、ロスが少ない。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method for rotating the test piece.
Means for measuring rolling torque, the torque exerted by the container on the frame
4. A method as claimed in claim 1, wherein said measuring means is adapted to measure lux.
It is a friction and wear tester described in any of the above . The pair of test pieces
The torque at is transmitted to the container, and the torque that the container exerts on the frame
Because it is measured as lux, there is little loss.

【００１０】請求項５にかかる発明は、前記負荷値の測
定手段が、前記負荷軸が前記枠体に及ぼす負荷を測定す
るように設けられた請求項１乃至４のいずれかに記載の
摩擦摩耗試験機である。前記一対の試験片に対する負荷
は、前記負荷軸から前記枠体に伝わり、前記負荷軸が前
記枠体に及ぼす負荷として測定されるため、ロスが少な
い。 The invention according to claim 5 is a method for measuring the load value.
Measuring means for measuring a load applied to the frame by the load shaft.
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein
It is a friction and wear tester . Load on the pair of test pieces
Is transmitted from the load shaft to the frame, and the load shaft is
It is measured as the load on the frame, so there is little loss.
No.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。図１は、本発明の摩擦摩耗試験機
の概略説明図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view of a friction and wear tester of the present invention.

【００１２】本発明の摩擦摩耗試験機は、フレーム１
と、駆動軸２と、試験モジュール１１と、容器３と、枠
体４と、負荷軸５と、環境槽６と、駆動モジュール１２
と、負荷モジュール１３と、環境モジュール１４と、制
御モジュール１５とを備えてなる。[0012] The friction and wear tester of the present invention comprises a frame 1
, Drive shaft 2, test module 11, container 3, frame 4, load shaft 5, environmental tank 6, drive module 12
, A load module 13, an environment module 14, and a control module 15.

【００１３】駆動軸２は、フレーム１の張出部１ａに取
り付けられた軸受台２１に回転自在に支持されている。
負荷軸５は、フレーム１の台部１ｂに取り付けられたス
ライドベアリング付きの軸受台２２に軸方向に移動自在
に支持されている。そして、上側の駆動軸２と下側の負
荷軸５は同軸に配設されている。The drive shaft 2 is rotatably supported by a bearing stand 21 attached to the overhang portion 1a of the frame 1.
The load shaft 5 is supported movably in the axial direction by a bearing base 22 having a slide bearing attached to the base 1 b of the frame 1. The upper drive shaft 2 and the lower load shaft 5 are disposed coaxially.

【００１４】負荷軸５の先端に枠体４が取り付けられ、
枠体４に容器３が取り付けられている。そして、容器３
と駆動軸２の先端との間に、試験モジュール１１が交換
可能に配設されている。また、環境槽６が上側の軸受台
２１と下側の軸受台２２の間に取り付けられ、試験モジ
ュール１１と容器３と枠体４とが環境槽６の内部に位置
する構造になっている。The frame 4 is attached to the tip of the load shaft 5,
The container 3 is attached to the frame 4. And container 3
The test module 11 is exchangeably disposed between the test module 11 and the tip of the drive shaft 2. In addition, the environmental tank 6 is mounted between the upper bearing stand 21 and the lower bearing stand 22, and the test module 11, the container 3, and the frame 4 are located inside the environmental tank 6.

【００１５】図２の詳細断面図に示されるように、環境
槽６は、窓部２３と、フランジ部２４と、スライド部２
５とを備えている。また、負荷軸５は環境維持のための
ベローズ２６を備える。このような構造であるため、試
験モジュール１１の部品の交換は、フランジ部２４を外
し環境槽６の本体をスライド部２５で下方に摺動させて
行うことができる。As shown in the detailed sectional view of FIG. 2, the environmental tank 6 includes a window 23, a flange 24,
5 is provided. The load shaft 5 includes a bellows 26 for maintaining the environment. Due to such a structure, the replacement of the components of the test module 11 can be performed by removing the flange portion 24 and sliding the main body of the environmental tank 6 downward with the slide portion 25.

【００１６】枠体４の詳細構造が図３に示される。図３
（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図である。図示の如
く、枠体４は、クロスジョイントを介して容器を面揺動
自在に取り付けることができるジンバル構造になってい
る。この枠体４は、負荷軸５に取り付けられる第１枠体
３１と、第１枠体３１に対して第１ジョイント部３２を
介して揺動自在に支持される第２枠体３３と、第２枠体
３３からつり下げられる板バネ部３４と、板バネ部３４
の下側の第２ジョイント部３５とからなる。第１ジョイ
ント部３２の軸芯と第２ジョイント部３５の軸芯が９０
度でクロスする構造であるため、第２ジョイント部３５
に取り付けられた容器３（図２参照）は、面揺動自在に
枠体４に取り付けられている。The detailed structure of the frame 4 is shown in FIG. FIG.
3A is a top view, and FIG. 3B is a side view. As shown in the drawing, the frame 4 has a gimbal structure to which a container can be attached via a cross joint so that the container can swing freely. The frame 4 includes a first frame 31 attached to the load shaft 5, a second frame 33 pivotally supported by the first frame 31 via a first joint 32, the plate spring portion 34 to be lowered from second frame 33 One Ri, the plate spring portion 34
And the lower second joint part 35. The axis of the first joint 32 and the axis of the second joint 35 are 90
The second joint 35
The container 3 (see FIG. 2) attached to the frame 4 is attached to the frame body 4 so as to swing freely.

【００１７】第１枠体３１と負荷軸５の取付部分には、
軸方向の負荷に応じた変形を許容するものの回転方向の
変形が阻止された板バネ部材３６が位置している。この
板バネ部材３６に歪みゲージ３７（負荷測定手段）を取
り付けることにより、負荷軸５による上下方向の負荷値
が枠体４に直接的に及ぼす力として測定できるようにな
っている。At the portion where the first frame 31 and the load shaft 5 are attached,
Leaf spring member 36 deform in the axial direction also of the rotational direction you Deformable corresponding to the load is blocked is located. By attaching a strain gauge 37 (load measuring means) to the leaf spring member 36, the load value in the vertical direction by the load shaft 5 can be measured as a force directly applied to the frame 4.

【００１８】また、第２ジョイント３５の回動を止める
ように、板部材３８が第２枠体３３から垂下されてい
る。図示されない容器に及ぼされるトルクは、板部材３
８の曲げとなり、板部材３８に取り付けられた歪みゲー
ジ３９（トルク測定手段）により、図示されない容器が
枠体４に直接的に及ぼすトルクとして測定できるように
なっている。A plate member 38 is suspended from the second frame 33 so as to stop the rotation of the second joint 35. The torque exerted on the container (not shown) is
8 and the strain gauge 39 (torque measuring means) attached to the plate member 38 can measure the torque directly applied to the frame 4 by a container (not shown).

【００１９】図２に戻り、試験モジュール１１は、駆動
軸２に着脱自在なチャック部４１と、一方の試験片とな
るテストピース４２と、他方の試験片となるピン４３
と、ピン４３を支え、容器３の底に着脱自在に固定され
るホルダー部４４とを備えてなる。容器３は油容器とな
っており、一対の試験片４２、４３は、該容器３内に収
容されており、一対の試験片に油を塗布しない乾燥潤滑
試験、または、該容器３内に油を充填して、一対の試験
片４２、４３を油に浸漬した油浴潤滑試験のいずれかを
形成することができる。さらに、容器３の底の裏側に
は、温度調節手段としてのヒータ４５が設けられてお
り、容器３即ち環境槽６の内部の温度環境も設定できる
構造になっている。Returning to FIG. 2, the test module 11 includes a chuck portion 41 detachable from the drive shaft 2, a test piece 42 serving as one test piece, and a pin 43 serving as the other test piece.
And a holder portion 44 that supports the pin 43 and is detachably fixed to the bottom of the container 3. The container 3 is an oil container, and a pair of test pieces 42 and 43 are housed in the container 3.
Either a dry lubrication test in which oil is not applied to a pair of test pieces or an oil bath lubrication test in which a pair of test pieces 42 and 43 are immersed in oil by filling the container 3 with oil . Can be formed. Further, a heater 45 as a temperature adjusting means is provided on the back side of the bottom of the container 3 so that the temperature environment inside the container 3, that is, the environment tank 6 can be set.

【００２０】このような試験モジュール１１の交換可能
な形態が、図４に示される。図４（ａ）は、図２に示し
たものと同じピンタイプである。一方の試験片としての
ディスク４２と他方の試験片としてのピン４３によるピ
ンオンディスク試験の面接触試験が可能である。このピ
ンオンディスク試験は３ピン又は１ピンに切り替え可能
である。FIG. 4 shows an exchangeable form of such a test module 11. FIG. 4A shows the same pin type as that shown in FIG. A surface contact test of a pin-on-disk test using a disk 42 as one test piece and a pin 43 as the other test piece is possible. This pin-on-disk test can be switched to 3-pin or 1-pin.

【００２１】図４（ｂ）は、ローラ４６を他方の試験片
とするものである。ローラ４６の接点を周方向に配設す
ることにより、ローラオンリングの線接触試験が可能で
ある。ローラ４６は３個又は一個に切り替え可能であ
る。FIG. 4B shows a case where the roller 46 is used as the other test piece. By arranging the contacts of the roller 46 in the circumferential direction, a line contact test of the roller on ring is possible. The number of rollers 46 can be switched to three or one.

【００２２】図４（ｃ）は、ベーン４７を他方の試験片
とするものである。ベーン４７の長手方向を放射状に配
設することにより、ベーンオンディスクの面接触試験が
可能である。FIG. 4C shows the case where the vane 47 is used as the other test piece. By arranging the longitudinal direction of the vane 47 radially, a surface contact test of the vane-on-disk can be performed.

【００２３】図４（ｄ）は、球４８を他方の試験片とす
るものである。下側の３個の球４８の上に一個の球４８
を載せる構造にし、周囲をテーパ状の受けで覆うと、互
いに接触する３点接触の点接触試験が可能になる。FIG. 4D shows a case where the ball 48 is used as the other test piece. One ball 48 on the lower three balls 48
When a structure is adopted in which the contact points are placed and the periphery thereof is covered with a tapered receiver, a point contact test of three points of contact with each other becomes possible.

【００２４】図１に戻り、負荷モジュール１３、駆動モ
ジュール１２は、フレーム１に、交換可能に支持されて
いる。Returning to FIG. 1, the load module 13 and the drive module 12 are supported on the frame 1 in a replaceable manner.

【００２５】負荷モジュール１３は、負荷スプリング５
１と、ジャッキ５２と、負荷モータ５３とを共通板５４
の上に載せてユニットにした構造である。この負荷モジ
ュール１３は、フレーム１に軸支された負荷レバー７の
他端に負荷を及ぼすことができる。負荷レバー７の一端
は、負荷軸５に対して負荷を及ぼすことができる。負荷
モジュール６を一体で交換することにより、負荷のレン
ジを高い側又は低い側にシフトさせることができる。な
お、負荷レバー７も一体にした負荷モジュールとして構
成することもできる。The load module 13 includes a load spring 5
1, the jack 52 and the load motor 53
It is a structure that is put on a unit to make it a unit. The load module 13 can apply a load to the other end of the load lever 7 supported on the frame 1. One end of the load lever 7 can apply a load to the load shaft 5. By replacing the load module 6 integrally, the range of the load can be shifted to a higher side or a lower side. Note that the load lever 7 can also be configured as an integrated load module.

【００２６】駆動モジュール１２は、駆動軸２に嵌入さ
れる第１プーリ５６と、ベルト５７と、第２プーリ５８
と、駆動モータ５９と、フランジ６０とをユニットにし
た構造である。駆動モータ５９を変える場合、フレーム
１に取り付けられるフランジ６０以降を交換すればよ
い。プーリ５６、５８とベルト５７は、負荷容量が足り
なくなると、ベルト本数を増やしたものに変更すればよ
い。なお、この駆動モジュール１２は、歯車式減速装置
を使った一体構造にし、駆動軸２に対して一体として交
換できる構成にすることもできる。The drive module 12 includes a first pulley 56 fitted on the drive shaft 2, a belt 57, and a second pulley 58.
, A drive motor 59 and a flange 60 as a unit. When the drive motor 59 is changed, it is only necessary to replace the flange 60 attached to the frame 1 and thereafter. When the load capacity becomes insufficient, the pulleys 56 and 58 and the belt 57 may be changed to those having an increased number of belts. Note that the drive module 12 may have an integrated structure using a gear type reduction gear, and may be configured to be replaceable integrally with the drive shaft 2.

【００２７】環境モジュール１４は、環境槽６に至る配
管のフランジ６１以降が交換可能になっている。真空ポ
ンプやガス置換装置をフランジ６１に接続することによ
り、環境槽６内を真空雰囲気又はガス雰囲気に変えるこ
とができる。The environment module 14 is configured such that a portion of the pipe leading to the environment tank 6 and subsequent portions can be replaced. By connecting a vacuum pump or a gas replacement device to the flange 61, the inside of the environmental tank 6 can be changed to a vacuum atmosphere or a gas atmosphere.

【００２８】制御モジュール１５は、駆動軸２の回転数
を制御するとともに、試験片の温度を調節する温度調節
手段４５、試験片４にかかるトルクを測定するトルク測
定手段３９、および、軸方向にかかる負荷を測定する負
荷測定手段３７に接続されて、各データを取得する操作
部６２と、この操作部６２に接続された演算制御部６３
と、各データ処理を行うとともに、処理結果を出力する
出力手段としてのプリンタ６４を備えるものである。The control module 15 controls the number of revolutions of the drive shaft 2 and adjusts the temperature of the test piece, a temperature adjusting means 45, a torque measuring means 39 for measuring the torque applied to the test piece 4, and an axial direction. connected to the load measuring means 37 for measuring such load, an operation unit 62 for acquiring the data, the calculation control unit 63 which is connected to the operating unit 62
And a printer 64 as output means for performing each data processing and outputting a processing result.

【００２９】図５に、装置全体の構成が図示される。図
５（ａ）は正面図であり、図５（ｂ）は側面図である。
装置全体が四角枠内に納まっており、負荷モジュール１
３が一体として交換可能であり、駆動モジュール１２は
フランジ６１以降において交換可能であることが判る。FIG. 5 shows the configuration of the entire apparatus. FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a side view.
The entire device is housed in a square frame, and the load module 1
3 shows that the drive module 12 can be replaced as a single unit, and the drive module 12 can be replaced after the flange 61.

【００３０】つぎに、上述した構造の摩擦摩耗試験機に
よる試験の実施を図１により説明する。図４のうちの所
定の形式の接触形態の試験モジュール１１を、駆動軸２
の先端と容器３の底とに固定的に設置する。容器３内を
乾燥潤滑または油に浸漬した状態油浴潤滑にする。環境
槽６に接続される環境モジュール１４を変え、真空雰囲
気又はガス雰囲気等の所定の環境状況に設定する。Next, a description will be given of an execution of a test by the friction and wear tester having the above-described structure with reference to FIG. The test module 11 having a predetermined contact form in FIG.
Is fixedly installed at the tip of the container and the bottom of the container 3. The inside of the container 3 is dry lubricated or oil bath lubricated while immersed in oil. The environmental module 14 connected to the environmental tank 6 is changed to set a predetermined environmental condition such as a vacuum atmosphere or a gas atmosphere.

【００３１】操作部６２により、負荷モジュール１３の
出力を調整し、負荷軸５に所定の負荷を及ぼす。操作部
６２により、駆動モジュール１２の出力を調整し、駆動
軸２の回転を所定にする。そして、摩擦摩耗試験を開始
する。操作部６２には、負荷の程度、トルクの程度、容
器内の温度、駆動軸２の回転数が入力され、摩擦摩耗の
データが演算制御部６３で演算され、プリンタ６４に打
ち出される。The output of the load module 13 is adjusted by the operation unit 62 to apply a predetermined load to the load shaft 5. The output of the drive module 12 is adjusted by the operation unit 62, and the rotation of the drive shaft 2 is set to a predetermined value. Then, a friction and wear test is started. The degree of load, the degree of torque, the temperature in the container, and the number of rotations of the drive shaft 2 are input to the operation unit 62, and the data of friction and wear are calculated by the calculation control unit 63 and output to the printer 64.

【００３２】摩擦摩耗の接触形態の変更は、環境槽６を
下げて、試験モジュール１１を一体として変更すること
により行うことができる。駆動力のレンジの変更は、フ
レーム１などに対する駆動モジュール１２の一体の変更
により行うことができる。負荷のレンジの変更は、フレ
ーム１などに対する負荷モジュール１３の一体の変更に
より行うことができる。環境モジュール１４の変更は、
フランジ６１以降の接続を変更することによりできる。The contact form of friction and wear can be changed by lowering the environment tank 6 and changing the test module 11 integrally. The range of the driving force can be changed by integrally changing the driving module 12 with respect to the frame 1 or the like. The load range can be changed by integrally changing the load module 13 with respect to the frame 1 or the like. The change of the environment module 14
This can be achieved by changing the connection after the flange 61.

【００３３】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、試験モジュール１１と、負荷モジュール１
３と、駆動モジュール１２とを交換可能に構成したの
で、一対の試験片の接触形態や運転状況等の摩擦条件の
変更に幅広く対応でき、摩擦摩耗特性を幅広く判定、評
価することができる。また、これらモジュールによる組
立式であるので、試験機の配置の自由度が大きく、机上
等の限られたスペースに配置することができる。更に、
前記負荷軸５の先端には枠体４が取り付けられ、該枠体
４には、試験片を収容する容器３がクロスジョイントを
介して面揺動自在に取り付けられ、前記試験モジュール
１１は、前記駆動軸２の先端と前記容器３と の間に設置
されるように構成されているので、試験モジュール１１
の平行な接触が枠体４の所謂ジンバル構造で確保される
結果、誤差の少ない正確な摩擦摩耗データを取得するこ
とができる。加えて、前記試験片を収容する前記容器３
内に油を充填すれば油浴潤滑試験が可能となり、空室に
すれば乾燥潤滑試験を行うことが可能となる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the test module 11 and the load module 1
3 and the drive module 12 are replaceable, so that it is possible to widely cope with a change in friction conditions such as a contact form of a pair of test pieces and an operation state, and it is possible to widely determine and evaluate friction and wear characteristics. Further, since the module is assembled by these modules, the degree of freedom in arranging the tester is large, and the tester can be arranged in a limited space such as a desk. Furthermore,
A frame 4 is attached to the tip of the load shaft 5,
In 4, the container 3 for accommodating the test piece has a cross joint.
The test module is mounted so as to swing freely through the test module
11 is installed between the tip of the drive shaft 2 and the container 3
The test module 11
Parallel contact is secured by the so-called gimbal structure of the frame 4
As a result, accurate friction and wear data with few errors
Can be. In addition, the container 3 containing the test piece
Filling the inside with oil enables an oil bath lubrication test,
Then, a dry lubrication test can be performed.

【００３４】請求項２の発明によると、前記枠体４は、
前記負荷軸５の先端に取り付けられた第１枠体３１と、
該第１枠体３１に対して第１ジョイント部３２を介して
揺動自在に支持された第２枠体３３と、該第２枠体３３
からつり下げられた板バネ部３４と、該板バネ部３４の
下側の第２ジョイント部３５とからなり、前記第１ジョ
イント部３２の軸心と前記第２ジョイント部３５の軸心
とが直交しており、且つ前記容器３は、前記第２ジョイ
ン部３５を介して該枠体４に取り付けられている。 According to the second aspect of the present invention, the frame 4 is
A first frame 31 attached to a tip of the load shaft 5;
With respect to the first frame body 31 via the first joint portion 32
A second frame 33 pivotally supported, and the second frame 33
A leaf spring portion 34 suspended from the
The first joint comprises a lower second joint portion 35.
The axis of the int 32 and the axis of the second joint 35
Are orthogonal to each other, and the container 3 is
It is attached to the frame body 4 via a connecting portion 35.

【００３５】請求項３の発明によると、更に環境モジュ
ールが交換可能に設けられ、摩擦の雰囲気も変更でき、
更に摩擦条件の変更に幅広く対応でき、摩擦摩耗特性を
幅広く判定、評価することができる。 According to the third aspect of the present invention, the environmental module
Exchangeable, the atmosphere of friction can be changed,
Furthermore, it can respond widely to changes in friction conditions and improve friction and wear characteristics.
Judgment and evaluation can be widely performed.

【００３６】請求項４の発明によると、一対の試験片に
おけるトルクを容器が枠体に及ぼすトルクとして測定す
るため、ロスが少なく、正確に測定でき、高精度の摩擦
摩耗データを取得することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, a pair of test pieces are
The torque applied to the frame by the container.
Therefore, there is little loss, accurate measurement is possible, and high-precision friction
Wear data can be obtained.

【００３７】請求項５の発明によると、一対の試験片に
おける負荷を負荷軸が前記枠体に及ぼす負荷として測定
するため、ロスが少なく、正確に測定でき、高精度の摩
擦摩耗データを取得することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, a pair of test pieces are
Load as measured by the load shaft on the frame
Low loss, accurate measurement and high precision
Abrasion data can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の摩擦摩耗試験機の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a friction and wear tester of the present invention.

【図２】試験モジュール回りの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view around a test module.

【図３】枠体の構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a structure of a frame.

【図４】種々の試験モジュールを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing various test modules.

【図５】摩擦摩耗試験機の全体図である。FIG. 5 is an overall view of a friction and wear tester.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ フレーム ２ 駆動軸 ３ 容器 ４ 枠体 ５ 負荷軸 ６ 環境槽 １１ 試験モジュール １２ 駆動モジュール １３ 負荷モジュール １４ 環境モジュール １５ 制御モジュール ３７ 歪みゲージ（負荷測定手段） ３８ 歪みゲージ（トルク測定手段） Reference Signs List 1 frame 2 drive shaft 3 container 4 frame 5 load shaft 6 environment tank 11 test module 12 drive module 13 load module 14 environment module 15 control module 37 strain gauge (load measuring means) 38 strain gauge (torque measuring means)

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 3/56 G01L 5/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) G01N 3/56 G01L 5/00 JICST file (JOIS)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 回転駆動される駆動軸（２）と、軸方向
に負荷が与えられる負荷軸（５）を同軸に間隔をあけて
対向させ、一対の試験片をそれぞれの軸の先端に直接又
は間接に固定し、前記一対の試験片を所定の負荷値で接
触させ、前記駆動軸（２）側の試験片の回転によって従
動する前記負荷軸（５）側の試験片の回転トルクを測定
する摩擦摩耗試験機であって、 （ａ）前記一対の試験片を保持し、一体として交換する
ことにより前記試験片の接触形態を変更できる試験モジ
ュール（１１）と、 （ｂ）前記負荷軸（５）に対して所定の負荷を与え、一
体として交換することにより前記所定の負荷を変更でき
る負荷モジュール（１３）と、 （ｃ）前記駆動軸（２）に対して所定の駆動力を与え、
一体として交換することにより前記所定の駆動力を変更
できる駆動モジュール（１２）と、 を備えると共に、 前記負荷軸（５）の先端には枠体（４）が取り付けら
れ、該枠体（４）には、前記試験片を収容する容器
（３）がクロスジョイントを介して面揺動自在に取り付
けられており、 前記試験モジュール（１１）は、前記駆動軸（２）の先
端と前記容器（３）との間に設置されるように構成され
ている ことを特徴とする摩擦摩耗試験機。A drive shaft (2) , which is rotationally driven, and a load shaft (5) to which a load is applied in the axial direction are coaxially opposed to each other with a space therebetween, and a pair of test pieces are directly attached to the tip of each shaft. or indirectly fixed, the pair of specimen are contacted with a predetermined load value, measure the rotational torque of the load shaft to the driven (5) side of the test piece by rotation of the drive shaft (2) side of the test piece (A) a test module (11) that can change the contact form of the test pieces by holding and replacing the pair of test pieces, and (b) the load shaft ( 5) a load module (13) capable of changing the predetermined load by applying a predetermined load to the drive shaft (2) , and (c) applying a predetermined driving force to the drive shaft (2) ;
A driving module that can change the predetermined driving force by exchanging integrally (12), along with obtaining Bei a, the tip of the load shaft (5) frame (4) is mounted et al
The frame (4) includes a container for accommodating the test piece.
(3) is mounted so that it can swing freely via a cross joint
And the test module (11) is attached to the end of the drive shaft (2).
Configured to be installed between an end and said container (3)
Friction wear testing machine, characterized in that is. 【請求項２】 前記枠体（４）は、前記負荷軸（５）の
先端に取り付けられた第１枠体（３１）と、該第１枠体
（３１）に対して第１ジョイント部（３２）を介して揺
動自在に支持された第２枠体（３３）と、該第２枠体
（３３）からつり下げられた板バネ部（３４）と、該板
バネ部（３４）の下側の第２ジョイント部（３５）とか
らなり、前記第１ジョイント部（３２）の軸心と前記第
２ジョイント部（３５）の軸心とが直交しており、且つ
前記容器（３）は、前記第２ジョイン部（３５）を介し
て該枠体（４）に取り付けられている請求項１に記載の
摩擦摩耗試験機。 2. The frame (4) is mounted on the load shaft (5).
A first frame (31) attached to the tip, and the first frame
(31) swings through the first joint portion (32).
A second frame body (33) movably supported, and the second frame body;
(33) a leaf spring portion (34) suspended from the plate spring;
The second joint part (35) below the spring part (34)
And the axis of the first joint portion (32)
The axis of the two joints (35) is perpendicular to the axis, and
The container (3) is connected via the second joining section (35).
The frame according to claim 1, wherein the frame is attached to the frame (4).
Friction and wear testing machine. 【請求項３】 さらに、（ｄ）前記試験モジュール周り
の環境を保持する環 境槽（６）に対して接続可能であ
り、該環境槽（６）内の環境を変更できる環境モジュー
ル（１４）と、を備えてなる請求項１又は２に記載の摩
擦摩耗試験機。 And (d) surrounding the test module.
Der connectable against environmental chamber (6) which holds the environment
And an environmental module capable of changing the environment in the environmental tank (6).
And (14).
Abrasion tester. 【請求項４】 前記試験片の回転トルクの測定手段が、
前記容器（３）が前記枠体（４）に及ぼすトルクを測定
するように設けられた請求項１乃至３のいずれかに記載
の摩擦摩耗試験機。 4. A measuring means for measuring a rotational torque of the test piece,
Measure the torque exerted by the container (3) on the frame (4)
4. The method according to claim 1, wherein
Friction and wear testing machine. 【請求項５】 前記負荷値の測定手段が、前記負荷軸が
前記枠体（４）に及ぼす負荷を測定するように設けられ
た請求項１乃至４のいずれかに記載の摩擦摩耗試験機。 5. The load value measuring means according to claim 1 , wherein:
Provided to measure the load on the frame (4).
The friction and wear tester according to claim 1.