JP3518279B2 - 樹脂用引張試験装置 - Google Patents
樹脂用引張試験装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種工業用もしく
は医療用樹脂の引張強度や応力−歪み特性、弾性係数等
の機械的性質を測定する樹脂用引張試験装置に係り、特
に、従来の樹脂用引張試験装置よりもはるかに高速で荷
重を負荷することが出来るとともに、引張試験の後に応
力緩和試験や回復試験を引き続いて実施できるようにし
て、樹脂の正確な機械的性質を迅速に把握することを意
図した樹脂用引張試験装置に関するものである。
は医療用樹脂の引張強度や応力−歪み特性、弾性係数等
の機械的性質を測定する樹脂用引張試験装置に係り、特
に、従来の樹脂用引張試験装置よりもはるかに高速で荷
重を負荷することが出来るとともに、引張試験の後に応
力緩和試験や回復試験を引き続いて実施できるようにし
て、樹脂の正確な機械的性質を迅速に把握することを意
図した樹脂用引張試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に樹脂材料は、弾性域と塑性域の両
方に粘性の影響をもつ粘弾性粘塑性特性を示すため、引
張試験装置の可動部であるクロスヘッドの速度を多彩に
変化させた引張試験が必要である。ところが、現在の一
般の回転ネジ機構をもつ試験装置では、樹脂用の試験に
必要な試験速度範囲を考慮されていない。
方に粘性の影響をもつ粘弾性粘塑性特性を示すため、引
張試験装置の可動部であるクロスヘッドの速度を多彩に
変化させた引張試験が必要である。ところが、現在の一
般の回転ネジ機構をもつ試験装置では、樹脂用の試験に
必要な試験速度範囲を考慮されていない。
【０００３】一般の回転ネジ機構をもつ試験装置は、試
験片を装着する試験片把持具（クランプともいう）の一
方を固定し、他方の試験片把持具を引っ張り、最大変位
位置で停止させることにより、荷重と変位の相関関係の
データを得るものである。
験片を装着する試験片把持具（クランプともいう）の一
方を固定し、他方の試験片把持具を引っ張り、最大変位
位置で停止させることにより、荷重と変位の相関関係の
データを得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その引
張試験速度は、高速のものでも１０００ｍｍ／ｍｉｎ程
度であり、引っ張りの開始時（データの立ち上がり時）
において、クロスヘッドの速度が０から上昇して一定の
速度に落ち着くため、速度一定の正確な試験が出来な
い。図１０は従来の回転ネジ機構をもつ試験装置を使用
して得られた実験結果（荷重−時間特性）であるが、デ
ータの立ち上がり時において、クロスヘッドの加速があ
るために速度が一定となっていない。なお、このときの
一定速度に達したクロスヘッド速度は２００ｍｍ／ｍｉ
ｎである。また、このような従来の試験装置では、連続
して歪み回復試験を実施することが出来ない。
張試験速度は、高速のものでも１０００ｍｍ／ｍｉｎ程
度であり、引っ張りの開始時（データの立ち上がり時）
において、クロスヘッドの速度が０から上昇して一定の
速度に落ち着くため、速度一定の正確な試験が出来な
い。図１０は従来の回転ネジ機構をもつ試験装置を使用
して得られた実験結果（荷重−時間特性）であるが、デ
ータの立ち上がり時において、クロスヘッドの加速があ
るために速度が一定となっていない。なお、このときの
一定速度に達したクロスヘッド速度は２００ｍｍ／ｍｉ
ｎである。また、このような従来の試験装置では、連続
して歪み回復試験を実施することが出来ない。
【０００５】一方、より高速の引張試験が出来る衝撃試
験装置は、その最低速度が高過ぎて、逆に低い速度の試
験には不適である。また、回転ネジ機構をもつ試験装置
と衝撃試験装置を併用した実験を行なっても、２つの試
験装置によるデータの間には整合性がない場合が多く、
しかも圧縮空気を動力源に用いた構造のため、引張試験
後に変位を固定して応力緩和試験を行なうことが出来
ず、従来の回転ネジ機構をもつ試験装置と同様、連続し
た歪み回復試験を行なうことが出来なかった。
験装置は、その最低速度が高過ぎて、逆に低い速度の試
験には不適である。また、回転ネジ機構をもつ試験装置
と衝撃試験装置を併用した実験を行なっても、２つの試
験装置によるデータの間には整合性がない場合が多く、
しかも圧縮空気を動力源に用いた構造のため、引張試験
後に変位を固定して応力緩和試験を行なうことが出来
ず、従来の回転ネジ機構をもつ試験装置と同様、連続し
た歪み回復試験を行なうことが出来なかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明においては、第１の発明では、樹脂
の引張強度や応力−歪み特性等の機械的性質を測定する
樹脂用引張試験装置であって、複数個の柱脚を介して立
設され上部に水平な平板を有する架台と、該架台の平板
上に鉛直に立設され頂部に水平な平板からなる天板を備
えたボールネジ機構からなる直動型アクチュエータと、
回転軸が該平板を貫通して該直動型アクチュエータに接
続され該平板の下側に固設された該直動型アクチュエー
タ駆動用のサーボモータと、該直動型アクチュエータの
可動部に突設されボールネジ機構により上下動自在なク
ロスヘッドと、該クロスヘッドと前記架台平板との間に
配設されそれぞれ樹脂引張試験片の端部を把持する上下
一対のクランプとで構成され、下部クランプは前記架台
平板に該直動型アクチュエータに沿って荷重センサを介
して立設され、上部クランプは該クロスヘッドに穿設さ
れた透孔を上下動自在に貫通し上端部に該透孔の内径よ
り大きな直径を有するストッパを備えた案内ロッドに垂
下されるとともに、該ストッパは前記天板下部に配設さ
れた滑車を通して該上部クランプの重量と同一の重量を
もつ重錘に紐状コードを介して連結された構成とした。
するために、本発明においては、第１の発明では、樹脂
の引張強度や応力−歪み特性等の機械的性質を測定する
樹脂用引張試験装置であって、複数個の柱脚を介して立
設され上部に水平な平板を有する架台と、該架台の平板
上に鉛直に立設され頂部に水平な平板からなる天板を備
えたボールネジ機構からなる直動型アクチュエータと、
回転軸が該平板を貫通して該直動型アクチュエータに接
続され該平板の下側に固設された該直動型アクチュエー
タ駆動用のサーボモータと、該直動型アクチュエータの
可動部に突設されボールネジ機構により上下動自在なク
ロスヘッドと、該クロスヘッドと前記架台平板との間に
配設されそれぞれ樹脂引張試験片の端部を把持する上下
一対のクランプとで構成され、下部クランプは前記架台
平板に該直動型アクチュエータに沿って荷重センサを介
して立設され、上部クランプは該クロスヘッドに穿設さ
れた透孔を上下動自在に貫通し上端部に該透孔の内径よ
り大きな直径を有するストッパを備えた案内ロッドに垂
下されるとともに、該ストッパは前記天板下部に配設さ
れた滑車を通して該上部クランプの重量と同一の重量を
もつ重錘に紐状コードを介して連結された構成とした。
【０００７】また、第２の発明では、第１の発明におい
て、案内ロッドが上下動するクロスヘッドの透孔に、リ
ニアボールベアリングを配設した。
て、案内ロッドが上下動するクロスヘッドの透孔に、リ
ニアボールベアリングを配設した。
【０００８】さらに、第３の発明では、第１や第２の発
明において、クランプは、左右一対の挟圧パッドを四辺
形リンクで囲繞しつつピン接合するとともに、該四辺形
リンクのうちの操作リンクを引っ張りコイルばねを介し
て該両挟圧パッドで樹脂用試験片を挟持する方向に付勢
するようにした。
明において、クランプは、左右一対の挟圧パッドを四辺
形リンクで囲繞しつつピン接合するとともに、該四辺形
リンクのうちの操作リンクを引っ張りコイルばねを介し
て該両挟圧パッドで樹脂用試験片を挟持する方向に付勢
するようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明においては、第１の発明で
は、複数個の柱脚を介して立設され上部に水平な平板を
有する架台と、該架台の平板上に鉛直に立設され頂部に
水平な平板からなる天板を備えたボールネジ機構からな
る直動型アクチュエータと、回転軸が該平板を貫通して
該直動型アクチュエータに接続され該平板の下側に固設
された該直動型アクチュエータ駆動用のサーボモータ
と、該直動型アクチュエータの可動部に突設されボール
ネジ機構により上下動自在なクロスヘッドと、該クロス
ヘッドと前記架台平板との間に配設されそれぞれ樹脂引
張試験片の端部を把持する上下一対のクランプとで構成
され、下部クランプは前記架台平板に該直動型アクチュ
エータに沿って荷重センサを介して立設され、上部クラ
ンプは該クロスヘッドに穿設された透孔を上下動自在に
貫通し上端部に該透孔の内径より大きな直径を有するス
トッパを備えた案内ロッドに垂下されるとともに、該ス
トッパは前記天板下部に配設された滑車を通して該上部
クランプの重量と同一の重量をもつ重錘に紐状コードを
介して連結された構成としたため、上部クランプの重量
と重錘の重量が同一であり上部クランプの重量が相殺さ
れることから、両クランプで樹脂用引張試験片の両端を
把持しても上部クランプの重量が樹脂用引張試験片に負
荷されない状態で引張試験を開始できるとともに、所望
の任意の高速のクロスヘッド速度で樹脂用引張試験片に
荷重を与えることが出来る。
は、複数個の柱脚を介して立設され上部に水平な平板を
有する架台と、該架台の平板上に鉛直に立設され頂部に
水平な平板からなる天板を備えたボールネジ機構からな
る直動型アクチュエータと、回転軸が該平板を貫通して
該直動型アクチュエータに接続され該平板の下側に固設
された該直動型アクチュエータ駆動用のサーボモータ
と、該直動型アクチュエータの可動部に突設されボール
ネジ機構により上下動自在なクロスヘッドと、該クロス
ヘッドと前記架台平板との間に配設されそれぞれ樹脂引
張試験片の端部を把持する上下一対のクランプとで構成
され、下部クランプは前記架台平板に該直動型アクチュ
エータに沿って荷重センサを介して立設され、上部クラ
ンプは該クロスヘッドに穿設された透孔を上下動自在に
貫通し上端部に該透孔の内径より大きな直径を有するス
トッパを備えた案内ロッドに垂下されるとともに、該ス
トッパは前記天板下部に配設された滑車を通して該上部
クランプの重量と同一の重量をもつ重錘に紐状コードを
介して連結された構成としたため、上部クランプの重量
と重錘の重量が同一であり上部クランプの重量が相殺さ
れることから、両クランプで樹脂用引張試験片の両端を
把持しても上部クランプの重量が樹脂用引張試験片に負
荷されない状態で引張試験を開始できるとともに、所望
の任意の高速のクロスヘッド速度で樹脂用引張試験片に
荷重を与えることが出来る。
【００１０】また、第２の発明では、案内ロッドが上下
動するクロスヘッドの透孔に、リニアボールベアリング
を配設したので、クロスヘッドに対して案内ロッドの上
下動の移動を円滑に行なうことが出来るとともに、横振
れを無くし正確な鉛直方向の上下動が確保される。
動するクロスヘッドの透孔に、リニアボールベアリング
を配設したので、クロスヘッドに対して案内ロッドの上
下動の移動を円滑に行なうことが出来るとともに、横振
れを無くし正確な鉛直方向の上下動が確保される。
【００１１】さらに、第３の発明においては、クランプ
は、左右一対の挟圧パッドを四辺形リンクで囲繞しつつ
ピン接合するとともに、該四辺形リンクのうちの操作リ
ンクを引っ張りコイルばねを介して該両挟圧パッドで樹
脂用試験片を挟持する方向に付勢するようにしたので、
ワンタッチで素早く樹脂用引張試験片を左右一対のクラ
ンプに着脱出来る。
は、左右一対の挟圧パッドを四辺形リンクで囲繞しつつ
ピン接合するとともに、該四辺形リンクのうちの操作リ
ンクを引っ張りコイルばねを介して該両挟圧パッドで樹
脂用試験片を挟持する方向に付勢するようにしたので、
ワンタッチで素早く樹脂用引張試験片を左右一対のクラ
ンプに着脱出来る。
【００１２】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図９は本発明の実施例に係り、
図１は樹脂用引張試験装置の全体斜視図、図２は樹脂用
引張試験装置の要部側面図、図３はクランプの正面図、
図４は他の実施例を示すクランプの斜視図、図５は図４
のクランプの平面図、図６は本発明の樹脂用引張試験装
置の試験結果（荷重−時間特性）を示すグラフ、図７は
本発明の樹脂用引張試験装置の試験結果（荷重−時間特
性）を示すグラフ、図８は本発明の樹脂用引張試験装置
の試験結果（変位−時間特性）を示すグラフ、図９は本
発明の樹脂用引張試験装置の試験結果（応力−歪み特
性）を示すグラフである。なお、図１０は従来の商用試
験機の試験結果（荷重−時間特性）を示すグラフであ
る。
ついて説明する。図１〜図９は本発明の実施例に係り、
図１は樹脂用引張試験装置の全体斜視図、図２は樹脂用
引張試験装置の要部側面図、図３はクランプの正面図、
図４は他の実施例を示すクランプの斜視図、図５は図４
のクランプの平面図、図６は本発明の樹脂用引張試験装
置の試験結果（荷重−時間特性）を示すグラフ、図７は
本発明の樹脂用引張試験装置の試験結果（荷重−時間特
性）を示すグラフ、図８は本発明の樹脂用引張試験装置
の試験結果（変位−時間特性）を示すグラフ、図９は本
発明の樹脂用引張試験装置の試験結果（応力−歪み特
性）を示すグラフである。なお、図１０は従来の商用試
験機の試験結果（荷重−時間特性）を示すグラフであ
る。
【００１３】図１は、本発明の樹脂用引張試験装置１０
０を示したもので、樹脂用引張試験装置１００は、図１
および図２に示すように、水平な底板１の上に４本の柱
脚２によって立設され上部に水平な架台平板３ａを備え
た架台３と、架台平板３ａ上に鉛直に立設され頂部に水
平な平板からなる天板１４を備えたボールネジ機構から
なる直動型アクチュエータ１０と、回転軸２０ａが架台
平板３ａを貫通して直動型アクチュエータ１０に接続さ
れ架台平板３ａの下側に固設された直動型アクチュエー
タ駆動用のサーボモータ２０と、直動型アクチュエータ
１０の可動部に突設されボールネジ機構により上下動自
在なクロスヘッド１６と、クロスヘッド１６と架台平板
３ａとの間に配設されそれぞれ樹脂引張試験片ＴＰの端
部を把持する上下一対の下部クランプ４０、上部クラン
プ５０とで構成される。
０を示したもので、樹脂用引張試験装置１００は、図１
および図２に示すように、水平な底板１の上に４本の柱
脚２によって立設され上部に水平な架台平板３ａを備え
た架台３と、架台平板３ａ上に鉛直に立設され頂部に水
平な平板からなる天板１４を備えたボールネジ機構から
なる直動型アクチュエータ１０と、回転軸２０ａが架台
平板３ａを貫通して直動型アクチュエータ１０に接続さ
れ架台平板３ａの下側に固設された直動型アクチュエー
タ駆動用のサーボモータ２０と、直動型アクチュエータ
１０の可動部に突設されボールネジ機構により上下動自
在なクロスヘッド１６と、クロスヘッド１６と架台平板
３ａとの間に配設されそれぞれ樹脂引張試験片ＴＰの端
部を把持する上下一対の下部クランプ４０、上部クラン
プ５０とで構成される。
【００１４】下部クランプ４０は架台平板３ａに直動型
アクチュエータ１０に沿って荷重センサ３０を介して立
設して固定され、一方、上部クランプ５０はクロスヘッ
ド１６に上下方向に貫通して穿設された透孔１６ａを上
下動自在に貫通し上端部に透孔１６ａの内径より大きな
直径を有するストッパ５４を備えた案内ロッド５２に垂
下されるとともに、ストッパ５４は天板１４の下部に配
設された滑車５８を通して上部クランプ５０の重量と同
一の重量をもつ重錘６０に紐状コード５６を介して連結
されている。なお、クロスヘッド１６の重量は、上部ク
ランプ５０の重量より大きくしておく。荷重センサ３０
は、市販のロードセル、マグネセル等を使用してもよい
し、あるいはその他の公知のセンサを採用し得る。
アクチュエータ１０に沿って荷重センサ３０を介して立
設して固定され、一方、上部クランプ５０はクロスヘッ
ド１６に上下方向に貫通して穿設された透孔１６ａを上
下動自在に貫通し上端部に透孔１６ａの内径より大きな
直径を有するストッパ５４を備えた案内ロッド５２に垂
下されるとともに、ストッパ５４は天板１４の下部に配
設された滑車５８を通して上部クランプ５０の重量と同
一の重量をもつ重錘６０に紐状コード５６を介して連結
されている。なお、クロスヘッド１６の重量は、上部ク
ランプ５０の重量より大きくしておく。荷重センサ３０
は、市販のロードセル、マグネセル等を使用してもよい
し、あるいはその他の公知のセンサを採用し得る。
【００１５】上記の透孔１６ａ内の案内ロッド５２の上
下動を円滑ならしめるため、透孔１６ａ内に案内ロッド
５２の直径に適合した内径を有すリニアボールベアリン
グを嵌装することが望ましい（本発明の第２発明に対応
する）。
下動を円滑ならしめるため、透孔１６ａ内に案内ロッド
５２の直径に適合した内径を有すリニアボールベアリン
グを嵌装することが望ましい（本発明の第２発明に対応
する）。
【００１６】図３は、円柱形状の樹脂引張試験片ＴＰの
両端部をそれぞれ把持するクランプ４０、５０（上部ク
ランプ５０は、図３の上下を反転したもの）の詳細を示
し、コの字状に一部を切り欠いたブロックからなるクラ
ンプ４０も上部中央空間部に左右対称に２個のパッド４
０ａ、４０ｂを対向するように配置するとともに、クラ
ンプ４０内に設けたねじ孔を螺合されたねじロッド４２
をレバー４２ａの回動により水平方向に前後進できるよ
うに配設され、両パッド４０ａ、４０ｂで樹脂引張試験
片ＴＰ端部を挟持して、樹脂引張試験片ＴＰを装着した
り離脱できるようにしたものである。
両端部をそれぞれ把持するクランプ４０、５０（上部ク
ランプ５０は、図３の上下を反転したもの）の詳細を示
し、コの字状に一部を切り欠いたブロックからなるクラ
ンプ４０も上部中央空間部に左右対称に２個のパッド４
０ａ、４０ｂを対向するように配置するとともに、クラ
ンプ４０内に設けたねじ孔を螺合されたねじロッド４２
をレバー４２ａの回動により水平方向に前後進できるよ
うに配設され、両パッド４０ａ、４０ｂで樹脂引張試験
片ＴＰ端部を挟持して、樹脂引張試験片ＴＰを装着した
り離脱できるようにしたものである。
【００１７】一方、図４および図５は、クランプ４０、
５０の他の実施例を示し、本発明の第３の発明に対応す
るものである。このタイプのクランプ４０、５０は、箱
型升状の枠体を有するクランプ４０内に、コの字状にピ
ン・ジョイントにより屈曲自在に接合された７個のリン
ク４４ａで形成された四辺形リンク４４の内部に、対向
面が樹脂引張試験片ＴＰの直径に見合う円弧となる曲面
を備えた左右一対のパッド４０ａ、４０ｂをピン接合
し、リンク４４ａのひとつであるＬ字形状に屈曲した操
作リンク４４ｂの一端部をクランプ４０の枠体の切欠部
分より外部に突出させるとともに、引張コイルばね４５
により両パッドを近接する方向に付勢するようにした。
したがって、樹脂引張試験片ＴＰを装着する際には、操
作リンク４４ｂをばね力に抗して図５の示したＦ方向
（図５の上方向）に押上げ、拡大した両パッド４０ａ、
４０ｂ間に樹脂引張試験片ＴＰの一端をセットした後に
手を離すと、引張コイルばね４５のばね力により樹脂引
張試験片ＴＰの一端はクランプ４０に強固に把持され
る。本実施例では、図３の実施例が左右一対のねじロッ
ド４２、４２の螺合動作で時間がかかり、かつ、クラン
プ４０、５０の中心位置に樹脂引張試験片ＴＰをセット
するのに神経を使うのに対し、ワンタッチで着脱できる
とともに、樹脂引張試験片ＴＰの直径が一定である場合
には、毎回クランプ４０、５０の中心位置に確実セット
され得る。
５０の他の実施例を示し、本発明の第３の発明に対応す
るものである。このタイプのクランプ４０、５０は、箱
型升状の枠体を有するクランプ４０内に、コの字状にピ
ン・ジョイントにより屈曲自在に接合された７個のリン
ク４４ａで形成された四辺形リンク４４の内部に、対向
面が樹脂引張試験片ＴＰの直径に見合う円弧となる曲面
を備えた左右一対のパッド４０ａ、４０ｂをピン接合
し、リンク４４ａのひとつであるＬ字形状に屈曲した操
作リンク４４ｂの一端部をクランプ４０の枠体の切欠部
分より外部に突出させるとともに、引張コイルばね４５
により両パッドを近接する方向に付勢するようにした。
したがって、樹脂引張試験片ＴＰを装着する際には、操
作リンク４４ｂをばね力に抗して図５の示したＦ方向
（図５の上方向）に押上げ、拡大した両パッド４０ａ、
４０ｂ間に樹脂引張試験片ＴＰの一端をセットした後に
手を離すと、引張コイルばね４５のばね力により樹脂引
張試験片ＴＰの一端はクランプ４０に強固に把持され
る。本実施例では、図３の実施例が左右一対のねじロッ
ド４２、４２の螺合動作で時間がかかり、かつ、クラン
プ４０、５０の中心位置に樹脂引張試験片ＴＰをセット
するのに神経を使うのに対し、ワンタッチで着脱できる
とともに、樹脂引張試験片ＴＰの直径が一定である場合
には、毎回クランプ４０、５０の中心位置に確実セット
され得る。
【００１８】以上のように構成された本発明の樹脂用引
張試験装置１００においては、樹脂引張試験片ＴＰを上
下一対のクランプ４０、５０でその両端を把持した後、
サーボモータ２０を駆動してクロスヘッド１６を上方に
移動すると、クロスヘッド１６の上面とストッパ５４の
下面に幾らかの隙間があるため、上部クランプ５０を静
止したままであり、クロスヘッド１６上面がストッパ５
４の下面に到達して両者が当接した瞬間から上部クラン
プ５０が動き出すから、クロスヘッド１６の運転開始の
初期速度に無関係に一定速度に達したクロスヘッド１６
の運転速度（上昇速度）を上部クランプ５０、すなわ
ち、樹脂引張試験片ＴＰに伝達することが出来る。すな
わち、上記の隙間は、クロスヘッド１６の始動の助走区
間である。さらに、サーボモータ２０とボールネジ機構
を有する直動型アクチュエータ１０と連動して使用する
ので、低速から任意の高速までの広い範囲のクロスヘッ
ド速度（１〜１００００ｍｍ／ｍｉｎ）が確実に得ら
れ、精度の高い引張試験が実施される。また、前述した
ように、クロスヘッド１６の重量は、上部クランプ５０
の重量より大きくしてあるので、クロスヘッド１６上面
がストッパ５４下面に当接した際に生じる速度低下も僅
少に抑えられる。
張試験装置１００においては、樹脂引張試験片ＴＰを上
下一対のクランプ４０、５０でその両端を把持した後、
サーボモータ２０を駆動してクロスヘッド１６を上方に
移動すると、クロスヘッド１６の上面とストッパ５４の
下面に幾らかの隙間があるため、上部クランプ５０を静
止したままであり、クロスヘッド１６上面がストッパ５
４の下面に到達して両者が当接した瞬間から上部クラン
プ５０が動き出すから、クロスヘッド１６の運転開始の
初期速度に無関係に一定速度に達したクロスヘッド１６
の運転速度（上昇速度）を上部クランプ５０、すなわ
ち、樹脂引張試験片ＴＰに伝達することが出来る。すな
わち、上記の隙間は、クロスヘッド１６の始動の助走区
間である。さらに、サーボモータ２０とボールネジ機構
を有する直動型アクチュエータ１０と連動して使用する
ので、低速から任意の高速までの広い範囲のクロスヘッ
ド速度（１〜１００００ｍｍ／ｍｉｎ）が確実に得ら
れ、精度の高い引張試験が実施される。また、前述した
ように、クロスヘッド１６の重量は、上部クランプ５０
の重量より大きくしてあるので、クロスヘッド１６上面
がストッパ５４下面に当接した際に生じる速度低下も僅
少に抑えられる。
【００１９】このように構成された本発明の樹脂用引張
試験装置１００を使用して、得られた試験結果について
説明する。図６は、得られた試験結果（荷重−時間特
性）であり、従来例の図１０と比較すると、引張速度が
５０倍も速いにも拘わらず、引っ張り開始時における速
度変化はほとんど無いことが判る。
試験装置１００を使用して、得られた試験結果について
説明する。図６は、得られた試験結果（荷重−時間特
性）であり、従来例の図１０と比較すると、引張速度が
５０倍も速いにも拘わらず、引っ張り開始時における速
度変化はほとんど無いことが判る。
【００２０】図７（荷重−時間特性）と図８（変位−時
間特性）は、本発明の樹脂用引張試験装置１００を使用
して実施した試験結果であり、連続して試験が実施され
たことを示している。図９は計測結果から得られた応力
−歪み特性を示し、引っ張りのクロスヘッド速度を１０
ｍｍ／ｍｉｎから１０倍毎に４種類変えた例である。広
い速度範囲とともに、引っ張りから応力緩和、歪み回復
まで一連の試験が連続して実施出来ることを示してい
る。
間特性）は、本発明の樹脂用引張試験装置１００を使用
して実施した試験結果であり、連続して試験が実施され
たことを示している。図９は計測結果から得られた応力
−歪み特性を示し、引っ張りのクロスヘッド速度を１０
ｍｍ／ｍｉｎから１０倍毎に４種類変えた例である。広
い速度範囲とともに、引っ張りから応力緩和、歪み回復
まで一連の試験が連続して実施出来ることを示してい
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の回転ネジ機構をもつ試験装置が可能な速度範囲を
遙かに超えた広範な速度範囲の引張試験が行なえるとと
もに、引張開始時のクロスヘッド速度を一定に保持し、
引張試験後に引き続きクロスヘッドを固定して応力緩和
試験、クロスヘッドを戻して歪み回復試験を連続的に行
なえるので、利便性が高く、たとえば樹脂材料の動的応
力解析を行なう有限要素法に適用する構成方程式をより
正確に得るための、樹脂の正確な機械的性質のデータを
得ることが出来る。
従来の回転ネジ機構をもつ試験装置が可能な速度範囲を
遙かに超えた広範な速度範囲の引張試験が行なえるとと
もに、引張開始時のクロスヘッド速度を一定に保持し、
引張試験後に引き続きクロスヘッドを固定して応力緩和
試験、クロスヘッドを戻して歪み回復試験を連続的に行
なえるので、利便性が高く、たとえば樹脂材料の動的応
力解析を行なう有限要素法に適用する構成方程式をより
正確に得るための、樹脂の正確な機械的性質のデータを
得ることが出来る。
【図１】本発明の実施例に係る樹脂用引張試験装置の全
体斜視図である。
体斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る樹脂用引張試験装置の要
部側面図である。
部側面図である。
【図３】本発明の実施例に係るクランプの正面図であ
る。
る。
【図４】本発明の他の実施例に係るクランプの斜視図で
ある。
ある。
【図５】図４のクランプの平面図である。
【図６】本発明の実施例に係る樹脂用引張試験装置の試
験結果（荷重−時間特性）を示すグラフである。
験結果（荷重−時間特性）を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例に係る樹脂用引張試験装置の試
験結果（荷重−時間特性）を示すグラフである。
験結果（荷重−時間特性）を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例に係る樹脂用引張試験装置の試
験結果（変位−時間特性）を示すグラフである。
験結果（変位−時間特性）を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例に係る樹脂用引張試験装置の試
験結果（応力−歪み特性）を示すグラフである。
験結果（応力−歪み特性）を示すグラフである。
【図１０】従来の商用試験機の試験結果（荷重−時間特
性）を示すグラフである。
性）を示すグラフである。
１ 底板
２ 柱脚
３ 架台
３ａ 架台平板
１０ 直動型アクチュエータ
１２ スタンド
１４ 天板
１６ クロスヘッド
２０ サーボモータ
２０ａ 回転軸
３０ 荷重センサ
４０ 下部クランプ
４０ａ パッド
４０ｂ バッド
４２ ねじロッド
４２ａ レバー
４４ 四辺形リンク
４４ａ リンク
４４ｂ 操作リンク
４５ 引張コイルばね
５０ 上部クランプ
５２ 案内ロッド
５４ ストッパ
５６ コード
６０ 重錘
１００ 樹脂用引張試験装置
ＴＰ 樹脂引張試験片
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂の引張強度や応力−歪み特性等の機
械的性質を測定する樹脂用引張試験装置であって、 複数個の柱脚を介して立設され上部に水平な平板を有す
る架台と、該架台の平板上に鉛直に立設され頂部に水平
な平板からなる天板を備えたボールネジ機構からなる直
動型アクチュエータと、回転軸が該平板を貫通して該直
動型アクチュエータに接続され該平板の下側に固設され
た該直動型アクチュエータ駆動用のサーボモータと、該
直動型アクチュエータの可動部に突設されボールネジ機
構により上下動自在なクロスヘッドと、該クロスヘッド
と前記架台平板との間に配設されそれぞれ樹脂引張試験
片の端部を把持する上下一対のクランプとで構成され、 下部クランプは前記架台平板に該直動型アクチュエータ
に沿って荷重センサを介して立設され、上部クランプは
該クロスヘッドに穿設された透孔を上下動自在に貫通し
上端部に該透孔の内径より大きな直径を有するストッパ
を備えた案内ロッドに垂下されるとともに、該ストッパ
は前記天板下部に配設された滑車を通して該上部クラン
プの重量と同一の重量をもつ重錘に紐状コードを介して
連結されたことを特徴とする樹脂用引張試験装置。 - 【請求項２】 案内ロッドが上下動するクロスヘッドの
透孔に、リニアボールベアリングを配設した請求項１記
載の樹脂用引張試験装置。 - 【請求項３】 クランプは、左右一対の挟圧パッドを四
辺形リンクで囲繞しつつピン接合するとともに、該四辺
形リンクのうちの操作リンクを引っ張りコイルばねを介
して該両挟圧パッドで樹脂用試験片を挟持する方向に付
勢する請求項１または請求項２記載の樹脂用引張試験装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26615497A JP3518279B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 樹脂用引張試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26615497A JP3518279B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 樹脂用引張試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11108816A JPH11108816A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3518279B2 true JP3518279B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=17427049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26615497A Expired - Lifetime JP3518279B2 (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 樹脂用引張試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3518279B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951250B1 (ko) * | 2008-03-21 | 2010-04-02 | 주식회사 포스코 | 소재 고속인장시험기 및 이를 이용한 소재 고속인장방법 |
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| CN113670724A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 江苏耀晶生物科技有限公司 | 一种丁晴手套生产用抗拉强度检测装置 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26615497A patent/JP3518279B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100951250B1 (ko) * | 2008-03-21 | 2010-04-02 | 주식회사 포스코 | 소재 고속인장시험기 및 이를 이용한 소재 고속인장방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11108816A (ja) | 1999-04-23 |
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