荷重変動機構及びこれを用いた砥石結合度試験装置
【課題】簡単な構造で被検体に加える荷重を変動可能な荷重変動機構及びこれを用いた砥石結合度試験装置を提供する。
【解決手段】昇降可能な錘支持体１０と、鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘２２〜２９と、を備える。錘の下方に配置される被検体１０１に向けて錘支持体１０が降下し、最も下位に位置する錘２２が直接或いは間接的に被検体１０１に接触して最も下位に位置する錘２２の荷重を被検体１０１に加え、更に錘支持体１０が降下し、下方から順に離間していた錘２２〜２９同士が接触して被検体１０１に加えられる荷重が大きくなる。
【解決手段】昇降可能な錘支持体１０と、鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘２２〜２９と、を備える。錘の下方に配置される被検体１０１に向けて錘支持体１０が降下し、最も下位に位置する錘２２が直接或いは間接的に被検体１０１に接触して最も下位に位置する錘２２の荷重を被検体１０１に加え、更に錘支持体１０が降下し、下方から順に離間していた錘２２〜２９同士が接触して被検体１０１に加えられる荷重が大きくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重変動機構及びこれを用いた砥石結合度試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥石の結合度を測定する大越式砥石結合度試験においては、砥石にビットを接触させ、このビットに所定の荷重を加えた状態で、ビットを所定角度回転させ、その食い込み深さを測定することが行われている。大越式砥石結合度試験においては、被検体である砥石の種類に応じ、砥石に加える荷重が異なる。このことから、加える荷重を変動可能であり、種々の試験方式に対応可能な砥石結合度試験装置が望まれている。
【０００３】
また、種々のサンプルの圧縮強度や曲げ強度等の機械的強度を測定すべく、圧縮荷重試験や曲げ試験等が行われる。圧縮荷重や曲げ試験では、サンプルに徐々に大きな荷重を掛けていき、サンプルが破壊した際や屈曲した際に掛けられていた荷重を測定するものである。
【０００４】
このような試験装置において、サンプルに加える荷重を変動可能な機構を備える装置が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００５】
特許文献１に開示の荷重試験機は、錘支持フレームに複数個の荷重用錘が鉛直方向に並べて配置され、この荷重用錘は着脱自在なピン等により配置された装置である。
【０００６】
特許文献２に開示の荷重載荷切換装置は、異なる重さの複数のウエイトリングを下位から軽い順に或る間隔をおいて同心上に静置するようにした複数個の掛止段部を有する階段状保持片と、各掛止段部に保持されたウエイトリングの中央部を縦貫し且つ上部を試験機の荷重載荷レバー端に垂下した案内筒と、最下位のウエイトリングの下側にあって電動機により上昇或は下降するように案内筒の外周に緩嵌保持されたウエイト掛止環とから構成される。そして、電動機の回動によりウエイト掛止環を上昇する時、最下位のウエイトリングによって順次上位ウエイトリングを重ねて受載するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３０７２７３５号公報
【特許文献２】特開平６−１９４２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示の装置では、人為的にピンを脱着することで、加える荷重を変更しており、操作が煩わしいとともに、時間を要するという課題を有する。また、人為的に荷重の変動を操作するものゆえ、荷重用錘の重量が大きい場合、荷重用錘の間に指を挟む等のおそれがある。
【０００９】
特許文献２に開示の装置では、水平断面がそれぞれ異なるウエイトリングを備えること、また、階段状保持片を備えることから、構造が複雑化してしまう。
【００１０】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構造で被検体に加える荷重を変動可能な荷重変動機構及びこれを用いた砥石結合度試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一の観点に係る荷重変動機構は、
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、を備え、
前記錘の下方に配置される被検体に向けて前記錘支持体が降下し、最も下位に位置する前記錘が直接的或いは間接的に前記被検体に接触して、最も下位に位置する前記錘の荷重が前記被検体に加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記被検体に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能であることが好ましい。
【００１３】
また、前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の第二の観点に係る砥石結合度試験装置は、
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、
最も下位に位置する前記錘に直接的又は間接的に取り付けられるビットと、を備え、
前記錘支持体の下方に配置される砥石に対して前記錘支持体が降下し、前記ビットが前記砥石に接触して、前記砥石に最下位の前記錘の荷重を加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記砥石に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする。
【００１５】
また、前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能であることが好ましい。
【００１６】
また、前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備えることが好ましい。
【００１７】
また、前記ビットを回転させる回転駆動装置を備え、
所定量の荷重を前記砥石に加えた後、前記ビットを所定角度回転させることが好ましい。
【００１８】
また、前記回転駆動装置を所定角度回転させる制御装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る荷重変動機構では、錘支持体を被検体に向けて降下させるだけで、錘支持体に支持されている錘が下位から順に接触して被検体上に載置される。このように、簡単な構造で、被検体に加える荷重を変動させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】砥石結合度試験装置の側面図である。
【図２】砥石結合度試験装置の部分断面図である。
【図３】（Ａ）は錘支持体の構造を示す側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の白抜き矢印方向に見た錘支持体の構造を示す正面図である。
【図４】錘支持体にそれぞれ離間して錘が支持されている様子を示す側面図である。
【図５】錘支持体に支持される錘の斜視図である。
【図６】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図７】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図８】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は砥石結合度試験装置の動作を説明する断面図である。
【図１０】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は圧縮試験装置の動作を説明する正面図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は曲げ試験装置の動作を説明する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、砥石結合度試験装置を例にとりつつ、荷重変動機構について説明する。
【００２２】
まず、図１〜図５を参照して砥石結合度試験装置１の構造について説明する。図１の側面図、及び、図２の内部構成図に示すように、砥石結合度試験装置１は、錘支持体１０と、初期錘２１と、錘２２〜２８と、ビット駆動装置３０と、ビット３１と、下部スライドベース４０と、上部スライドベース４１と、主軸ベース５０と、ガイドレール６０と、ボールネジ駆動装置７０と、ボールネジ７１と、ナットブロック７２と、ナット７３と、制御装置８０とから構成される。
【００２３】
錘支持体１０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上下の底板１１ａ、１１ｂと、底板１１ａ、１１ｂを繋ぐ側板１２、１３、１４とを備えている。錘支持体１０の側板１４は、上部スライドベース４１に連結しており、錘支持体１０は上部スライドベース４１の上下方向の移動に追随して上下動する構造である。また、錘支持体１０は、内包する複数の錘２２〜２８を、鉛直下方向の移動をそれぞれ規制するよう支持している。
【００２４】
初期錘２１及び錘２２〜２８は、それぞれ砥石９０に載置される荷重用錘である。初期錘２０は略円柱体形状をしている。一方、錘２２〜２８は四角柱形状であり、下方に位置する錘２２〜２５は、錘支持体１０内部に配置されている初期錘２１やビット駆動装置３０等に干渉しないよう、一部切り欠かれた構造である。
【００２５】
最も下位に位置する初期錘２１の下方には、被検体である砥石９０に接触させるビット３１が配置されている。初期錘２１は、後述するように、錘２２が係止されて載置される凸部２１ａを備える。また、初期錘２１は、下部スライドベース４０のストッパー４０ａに係止される凸部２１ｂを備える。
【００２６】
初期錘２１の上方にはビット３１を回転させるビット駆動装置３０が配置されている。ビット駆動装置３０の駆動は制御装置８０により制御される。
【００２７】
錘支持体１０において、対向して配置されている側板１２、１３には、図３に示すように、係止突起１２ａ〜１２ｆ及び係止突起１３ａ〜１３ｆが、それぞれ錘２２〜２８を向くように突出して設けられている。この係止突起１２ａ〜１２ｆ、係止突起１３ａ〜１３ｆに、対応する錘２３〜２８の底面がそれぞれ係止され、錘２３〜２８の鉛直下方向への移動が規制されている。係止突起１２ａ〜１２ｆは、それぞれ互い違いに設けられている。係止突起１３ａ〜１３ｆもそれぞれ互い違いに設けられている。
【００２８】
そして、初期錘２１を除き、各錘２２〜２８は隣接する錘２２〜２８と離間した状態で支持されている。また、初期錘２１と錘２２も離間した状態で支持されている。
【００２９】
また、図４に示すように、最も下位に位置する初期錘２１及び最も上位に位置する錘２８を除き、他の錘２２〜２７には、溝２２ａ〜２７ａ、２２ｂ〜２７ｂが設けられている。溝２２ａ〜２７ａは互い違いに設けられている。溝２２ｂ〜２７ｂも同様に互い違いに設けられている。これにより、錘２２〜２７が錘支持体１０に対して上方向へ相対移動する際に、側板１２、１３に形成されている係止突起１２ａ〜１２ｆが干渉しないようになっている。
【００３０】
一例として、隣接して配置されている錘２６、２７の溝を図５に示している。溝２６ａと溝２７ａの位置が紙面上左右方向へずれている。溝２６ｂと溝２７ｂの位置についても同様である。これにより、錘２６が錘支持体１０に対して上方向へ相対移動する際に、錘２７を係止している係止突起１２ｅ、１３ｅに干渉しない。
【００３１】
上部スライドベース４１はガイドレール６０に沿って、上下動可能に接続している。また、下部スライドベース４０も同様にガイドレール６０に沿って、上下動可能に接続している。
【００３２】
下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１は、不図示の連結部材、連結ベルトや連結チェーン等を介してナットブロック７２に連結している。ナットブロック７２にはナット７３が内包されている。そして、ナット７３はボールネジ７１と螺合している。ボールネジ７１の上方にはボールネジ７１を回転させるボールネジ駆動装置７０が備えられている。
【００３３】
ボールネジ駆動装置７０が駆動すると、ボールネジ７１が回転するが、ボールネジ７１に螺合しているナット７３はナットブロック７２によって自身の回転が規制されているため、ナット７３は回転せずボールネジ７１に沿って上下動する構成である。
【００３４】
また、初期錘２０はビット３１を回転させるビット駆動装置３０と接続しており、これらの初期錘２０、ビット３１、ビット駆動装置３０は主軸ベース５０に接続されている。主軸ベース５０はガイドレール６０に摺動可能に接続している。そして、主軸ベース５０はガイドレール６０に沿って上下動可能である。
【００３５】
主軸ベース５０は、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１の間に位置しており、上部スライドベース４１の上下動に基づく初期錘２１等の上下動に追随し、上下動するよう構成されている。
【００３６】
続いて、図２、及び、図６〜図１０を参照しつつ、砥石結合度試験装置１の動作について詳細に説明する。
【００３７】
まず、図２に示すように、ビット３１の下方に測定に供する砥石９０を配置し、不図示の電源を入れると、駆動装置７０の回転し、駆動装置７０に連結しているボールネジ７１が回転する。
【００３８】
ボールネジ７１の回転により、ナット７３が内包されているナットブロック７２が下降し、ナットブロック７２に連結している下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１が下降する。そして、上部スライドベース４１に連結している錘支持体１０が降下する。
【００３９】
また、下部スライドベース４０の下降に伴い、下部スライドベース４０のストッパー４０ａに係止されている初期錘２１、及び、初期錘２１と連結しているビット駆動装置３０やビット３１も同期して下降する。なお、ビット駆動装置３０等は主軸ベース５０に連結しているので、主軸ベース５０もガイドレール６０に沿って下降する。
【００４０】
なお、下部スライドベース４０と上部スライドベース４１はともに不図示の連結部材でナットブロック７２にそれぞれ連結されているため、同じ速度で下降する。
【００４１】
下部スライドベース４０が下降していくと、図６に示すように、ビット３１の先端が砥石９０に接触する。
【００４２】
そして、更に下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１が下降し、ビット３１が砥石９０に当接すると、下部スライドベース４０のストッパー４０ａに係止されていた初期錘２１の下降が停止し、ビット３１を介して初期錘２１が砥石９０に載置された状態、即ち砥石９０に初期錘２１の荷重が加わった状態になる。
【００４３】
そして、初期錘２１は、それ以上下降しないため、初期錘２１に間接的に接続している主軸ベース５０の下降も停止する。なお、この状態において、初期錘２１に接続しているビット駆動装置３０等の荷重は砥石９０に加わらないよう構成されている。例えば、主軸ベース５０は初期錘２１の重量が加わらなければ降下しないよう、適度な負荷を持ってガイドレール６０に接続されているとよい。
【００４４】
ビット３１が砥石９０に接触した後、更に、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１が下降を続けると、上部スライドベース４１に連結している錘支持体１０も降下する。すると、図７に示すように、初期錘２１に形成されている凸部２１ａに、錘支持体１０の最下位に支持されている錘２２の底面が引っかかり、載置される。この状態では、砥石９０にはビット３１を介して初期錘２１及び錘２２の荷重が加わっている。
【００４５】
更に、上部スライドベース４１が下降を続けると、錘支持体１０も更に降下し、図８に示すように、錘支持体１０の最下位に支持されていた錘２２と錘２２の上に離間して支持されていた錘２３が接触する。錘２２の上に錘２３が載置されるので、砥石９０には、ビット３１を介して初期錘２１、錘２２及び錘２３の荷重が加わる。
【００４６】
上記の錘支持体１０に支持されている錘２２〜２８の動きについて、図９を参照して更に詳述する。図９（Ａ）は、錘２２が初期錘２１の凸部２１ａに係止されていない状態である。図９（Ｂ）に示すように錘支持体１０が下降していくと、錘２２の底面が初期錘２１の凸部２１ａに係止され、錘支持体１０が下降しても追随して下降せず、錘支持体１０に対し相対的に上方へ移動する。この際、錘２２には溝２２ａ、２２ｂが形成されているため、係止突起１２ａ、１２ｂが干渉することなく、錘支持体１０に対して上方へ相対移動する。このため、錘２２が初期錘２１に載置された状態となり、初期錘２１及び錘２２の合計荷重がビット３１を介して砥石９０に加わる。
【００４７】
更に、錘支持体１０が下降して、図９（Ｃ）に示すように錘２２と錘２３が接触し、更に錘支持体１０が下降すると、錘２３の底面が係止突起１２ａ、１３ａから離間し、図９（Ｄ）に示すように、錘２３が錘２２の上に載置された状態となる。この状態では、初期錘２１及び錘２２、２３の合計荷重がビット３１を介して砥石９０に加わる。なお、この際も、錘２３は形成されている溝２３ａ、２３ｂによって、係止突起１２ｂ、１３ｂと干渉することなく、錘支持体１０に対して上方へ相対移動する。
【００４８】
図１０に、更に上部スライドベース４１が最大限下降し、錘支持体１０にそれぞれ離間して支持されていた全ての錘２２〜２８同士が接触した状態を示す。錘２４〜２８が接触する動作については、上述した錘２２〜２３が接触する動作と同様である。それぞれの錘２２〜２７の上には錘２３〜２８が載置されており、初期錘２１、及び、錘２２〜２８の荷重がビット３１を介して砥石９０に加えられている状態である。
【００４９】
上記のように、砥石９０に所定の荷重が加えられた後、制御装置８０は、駆動装置７０を停止させた後、ビット駆動装置３０を回転駆動させる。これによりビット３１が回転する。そして、ビット３１が所定角度回転した後、制御装置８０がビット駆動装置３０の回転駆動を停止させる。
【００５０】
ビット３１の回転が停止した後、制御装置８０は、ボールネジ５０が上記とは逆向きに回転するよう、ボールネジ駆動装置７０を駆動させる。すると、ナットブロック７２が上昇するので、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１がガイドレール６０に沿って上昇し、上部スライドベース４１に連結している錘支持体１０が上昇する。
【００５１】
それぞれの錘２３〜２８が側板１２、１３の係止突起１２ａ〜１２ｆ、１３ａ〜１３ｆに係止されて、上位に位置する錘２８から順に引き上げられていく。また、錘２２は錘支持体１０の底板１１ｂに載置されて引き上げられていく。
【００５２】
更に、下部スライドベース４０のストッパー４１ａに初期錘２１の凸部２１ａが当接して係止され、初期錘２２が引き上げられていく。初期錘２２の上昇に伴い、ビット３１が砥石９０から離間していき、図２に示す元の状態に戻る。
【００５３】
そして、ビット３１によって砥石９０に形成された食い込みの深さを測定することで、砥石結合度が測定される。
【００５４】
なお、大越式砥石結合度試験においては、同一試料について、その平行する２平面上で互いに２４ｍｍ以上離れた３ヶ所以上の各点について測定を行うよう規定されている。したがって、砥石９０を不図示のサンプル台に載置する構成とし、サンプル台が水平面上を移動可能な構成とさせてもよい。そして、制御装置８０にて、測定ごとに２４ｍｍ以上サンプル台を移動させるように制御すれば、砥石９０にはビット３１による３ヶ所以上の食い込みが形成される。
【００５５】
なお、ビット３１を介し、砥石９０に加える荷重は、試験の規格ごとに定められており、一例として、大越式砥石結合度試験では、ＪＩＳ Ｒ６２４０に定められているように、ビトリファイド研削砥石の結合度を測定する場合は４９０Ｎ、レジノイド研削砥石の結合度を測定する場合は７８５Ｎである。ビット３１を介して砥石９０に加えられる荷重の合計が、初期錘２１及び錘２２〜２８の組み合わせによって４９０Ｎ及び７８５Ｎを取り得るように、初期２１錘及び錘２２〜２８の重量を適宜設定すればよい。そして、制御装置８０による下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１の下降量の制御により、４９０Ｎ及び７８５Ｎの荷重が加えられるようにすればよい。
【００５６】
また、ビット３１の回転角度は、一例として、大越式砥石結合度試験では、１２０°である。したがって、大越式砥石結合度試験に用いる場合、制御装置８０によりビット駆動装置３０の回転角度が１２０°に制御されるよう構成すればよい。
【００５７】
以上、説明したように、砥石結合度試験装置１に応用した荷重変動機構では、初期錘２１及び複数の錘２２〜２８を備え、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１を下降させるだけで、初期錘２１及び錘支持体１０も追随して下降してゆき、下位に位置する初期錘２１から順にビット３１を介して砥石９０に加えられる。このように、所望の荷重を砥石９０に加えることができる。
【００５８】
上述のように、砥石結合度試験装置を例にとり、荷重変動機構について説明したが、荷重変動機構は様々な用途に応用することができる。
【００５９】
例えば、徐々に被検体に荷重圧力を加えていく圧縮試験装置や曲げ試験装置等にも応用することが可能である。
【００６０】
図１１に圧縮試験装置１００の動作を示す模式図を示している。圧縮試験装置１００は、錘支持体１０と、錘支持体１０に支持される複数の錘２２〜２９を備えている。
【００６１】
上述の砥石結合度試験装置１と同様、錘２２〜２９はそれぞれ離間して錘支持体１０に支持されている。また、上述の砥石結合度試験装置１と同様、錘支持体１０を上下動させる機構を備えている。
【００６２】
図１１（Ａ）に示すように、錘支持体１０の下方に被検体１０１を配置し、錘支持体１０を下降させる。すると、下位に位置する錘２２が被検体１０１に接触し、被検体１０１には錘２２の荷重が加わる。更に錘支持体１０を下降させると、錘２２の上に錘２３が載置されて被検体１０１には錘２２及び錘２３の荷重が加えられる。そして、離間して支持されていた錘２２〜２９錘同士が下方から順に接触してゆき、最終的に図１１（Ｂ）に示すように、全ての錘２２〜２９の荷重が被検体１０１に加えられる。
【００６３】
このように、荷重変動機構を圧縮試験装置１００に応用する場合、被検体１０１がどの程度の荷重で破壊されたのかを検出できるよう、被検体１０１の破壊を検出する検出装置を備えていることが好ましい。
【００６４】
また、図１２に変動荷重機構を曲げ試験装置１１０に応用した例について示している。曲げ試験装置１１０は、錘支持体１０と、錘支持体１０に支持される複数の錘２２〜２９と、最下位に位置する錘２２に設置された押圧部材１１１とを備えている。
【００６５】
上述の圧縮試験装置１００と同様、錘２２〜２９はそれぞれ離間して錘支持体１０に支持されている。また、上述の砥石結合度試験装置１と同様、錘支持体１０を上下動させる機構を備えている。
【００６６】
図１２（Ａ）に示すように、押圧部材１１１の下方に被検体１１２を配置し、錘支持体１０を下降させる。すると、押圧部材１１１が被検体１１２に接触し、被検体１１２は錘２２の荷重で押圧される。更に錘支持体１０を下降させると、錘２２の上に錘２３が載置されて被検体１１２には錘２２及び錘２３の荷重で押圧される。そして、離間して支持されていた錘２２〜２９錘同士が下方から順に接触してゆき、最終的に図１２（Ｂ）に示すように、全ての錘２２〜２９の荷重によって被検体１１２が押圧されることになる。
【００６７】
このように、荷重変動機構を曲げ試験装置１１０に応用する場合、被検体１１２がどの程度の荷重でどの程度曲がったのかを検出できるよう、被検体１１２のたわみ量を検出する検出装置を備えていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 砥石結合度試験装置
１０ 錘支持体
１１ａ 底板
１１ｂ 底板
１２ 側板
１２ａ〜１２ｆ 係止突起
１３ 側板
１３ａ〜１３ｆ 係止突起
１４ 側板
２１ 初期錘
２１ａ 凸部
２１ｂ 凸部
２２〜２９ 錘
２２ａ〜２７ａ 溝
２２ｂ〜２７ｂ 溝
３０ ビット駆動装置
３１ ビット
４０ 下部スライドベース
４０ａ ストッパー
４１ 上部スライドベース
５０ 主軸ベース
６０ ガイドレール
７０ ボールネジ駆動装置
７１ ボールネジ
７２ ナットブロック
７３ ナット
８０ 制御装置
９０ 砥石
１００ 圧縮試験装置
１０１ 被検体
１１０ 曲げ試験装置
１１１ 押圧部材
１１２ 被検体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重変動機構及びこれを用いた砥石結合度試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥石の結合度を測定する大越式砥石結合度試験においては、砥石にビットを接触させ、このビットに所定の荷重を加えた状態で、ビットを所定角度回転させ、その食い込み深さを測定することが行われている。大越式砥石結合度試験においては、被検体である砥石の種類に応じ、砥石に加える荷重が異なる。このことから、加える荷重を変動可能であり、種々の試験方式に対応可能な砥石結合度試験装置が望まれている。
【０００３】
また、種々のサンプルの圧縮強度や曲げ強度等の機械的強度を測定すべく、圧縮荷重試験や曲げ試験等が行われる。圧縮荷重や曲げ試験では、サンプルに徐々に大きな荷重を掛けていき、サンプルが破壊した際や屈曲した際に掛けられていた荷重を測定するものである。
【０００４】
このような試験装置において、サンプルに加える荷重を変動可能な機構を備える装置が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００５】
特許文献１に開示の荷重試験機は、錘支持フレームに複数個の荷重用錘が鉛直方向に並べて配置され、この荷重用錘は着脱自在なピン等により配置された装置である。
【０００６】
特許文献２に開示の荷重載荷切換装置は、異なる重さの複数のウエイトリングを下位から軽い順に或る間隔をおいて同心上に静置するようにした複数個の掛止段部を有する階段状保持片と、各掛止段部に保持されたウエイトリングの中央部を縦貫し且つ上部を試験機の荷重載荷レバー端に垂下した案内筒と、最下位のウエイトリングの下側にあって電動機により上昇或は下降するように案内筒の外周に緩嵌保持されたウエイト掛止環とから構成される。そして、電動機の回動によりウエイト掛止環を上昇する時、最下位のウエイトリングによって順次上位ウエイトリングを重ねて受載するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】登録実用新案第３０７２７３５号公報
【特許文献２】特開平６−１９４２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示の装置では、人為的にピンを脱着することで、加える荷重を変更しており、操作が煩わしいとともに、時間を要するという課題を有する。また、人為的に荷重の変動を操作するものゆえ、荷重用錘の重量が大きい場合、荷重用錘の間に指を挟む等のおそれがある。
【０００９】
特許文献２に開示の装置では、水平断面がそれぞれ異なるウエイトリングを備えること、また、階段状保持片を備えることから、構造が複雑化してしまう。
【００１０】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構造で被検体に加える荷重を変動可能な荷重変動機構及びこれを用いた砥石結合度試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一の観点に係る荷重変動機構は、
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、を備え、
前記錘の下方に配置される被検体に向けて前記錘支持体が降下し、最も下位に位置する前記錘が直接的或いは間接的に前記被検体に接触して、最も下位に位置する前記錘の荷重が前記被検体に加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記被検体に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする。
【００１２】
また、前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能であることが好ましい。
【００１３】
また、前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の第二の観点に係る砥石結合度試験装置は、
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、
最も下位に位置する前記錘に直接的又は間接的に取り付けられるビットと、を備え、
前記錘支持体の下方に配置される砥石に対して前記錘支持体が降下し、前記ビットが前記砥石に接触して、前記砥石に最下位の前記錘の荷重を加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記砥石に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする。
【００１５】
また、前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能であることが好ましい。
【００１６】
また、前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備えることが好ましい。
【００１７】
また、前記ビットを回転させる回転駆動装置を備え、
所定量の荷重を前記砥石に加えた後、前記ビットを所定角度回転させることが好ましい。
【００１８】
また、前記回転駆動装置を所定角度回転させる制御装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る荷重変動機構では、錘支持体を被検体に向けて降下させるだけで、錘支持体に支持されている錘が下位から順に接触して被検体上に載置される。このように、簡単な構造で、被検体に加える荷重を変動させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】砥石結合度試験装置の側面図である。
【図２】砥石結合度試験装置の部分断面図である。
【図３】（Ａ）は錘支持体の構造を示す側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の白抜き矢印方向に見た錘支持体の構造を示す正面図である。
【図４】錘支持体にそれぞれ離間して錘が支持されている様子を示す側面図である。
【図５】錘支持体に支持される錘の斜視図である。
【図６】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図７】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図８】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は砥石結合度試験装置の動作を説明する断面図である。
【図１０】砥石結合度試験装置の動作を説明する部分断面図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は圧縮試験装置の動作を説明する正面図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は曲げ試験装置の動作を説明する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、砥石結合度試験装置を例にとりつつ、荷重変動機構について説明する。
【００２２】
まず、図１〜図５を参照して砥石結合度試験装置１の構造について説明する。図１の側面図、及び、図２の内部構成図に示すように、砥石結合度試験装置１は、錘支持体１０と、初期錘２１と、錘２２〜２８と、ビット駆動装置３０と、ビット３１と、下部スライドベース４０と、上部スライドベース４１と、主軸ベース５０と、ガイドレール６０と、ボールネジ駆動装置７０と、ボールネジ７１と、ナットブロック７２と、ナット７３と、制御装置８０とから構成される。
【００２３】
錘支持体１０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上下の底板１１ａ、１１ｂと、底板１１ａ、１１ｂを繋ぐ側板１２、１３、１４とを備えている。錘支持体１０の側板１４は、上部スライドベース４１に連結しており、錘支持体１０は上部スライドベース４１の上下方向の移動に追随して上下動する構造である。また、錘支持体１０は、内包する複数の錘２２〜２８を、鉛直下方向の移動をそれぞれ規制するよう支持している。
【００２４】
初期錘２１及び錘２２〜２８は、それぞれ砥石９０に載置される荷重用錘である。初期錘２０は略円柱体形状をしている。一方、錘２２〜２８は四角柱形状であり、下方に位置する錘２２〜２５は、錘支持体１０内部に配置されている初期錘２１やビット駆動装置３０等に干渉しないよう、一部切り欠かれた構造である。
【００２５】
最も下位に位置する初期錘２１の下方には、被検体である砥石９０に接触させるビット３１が配置されている。初期錘２１は、後述するように、錘２２が係止されて載置される凸部２１ａを備える。また、初期錘２１は、下部スライドベース４０のストッパー４０ａに係止される凸部２１ｂを備える。
【００２６】
初期錘２１の上方にはビット３１を回転させるビット駆動装置３０が配置されている。ビット駆動装置３０の駆動は制御装置８０により制御される。
【００２７】
錘支持体１０において、対向して配置されている側板１２、１３には、図３に示すように、係止突起１２ａ〜１２ｆ及び係止突起１３ａ〜１３ｆが、それぞれ錘２２〜２８を向くように突出して設けられている。この係止突起１２ａ〜１２ｆ、係止突起１３ａ〜１３ｆに、対応する錘２３〜２８の底面がそれぞれ係止され、錘２３〜２８の鉛直下方向への移動が規制されている。係止突起１２ａ〜１２ｆは、それぞれ互い違いに設けられている。係止突起１３ａ〜１３ｆもそれぞれ互い違いに設けられている。
【００２８】
そして、初期錘２１を除き、各錘２２〜２８は隣接する錘２２〜２８と離間した状態で支持されている。また、初期錘２１と錘２２も離間した状態で支持されている。
【００２９】
また、図４に示すように、最も下位に位置する初期錘２１及び最も上位に位置する錘２８を除き、他の錘２２〜２７には、溝２２ａ〜２７ａ、２２ｂ〜２７ｂが設けられている。溝２２ａ〜２７ａは互い違いに設けられている。溝２２ｂ〜２７ｂも同様に互い違いに設けられている。これにより、錘２２〜２７が錘支持体１０に対して上方向へ相対移動する際に、側板１２、１３に形成されている係止突起１２ａ〜１２ｆが干渉しないようになっている。
【００３０】
一例として、隣接して配置されている錘２６、２７の溝を図５に示している。溝２６ａと溝２７ａの位置が紙面上左右方向へずれている。溝２６ｂと溝２７ｂの位置についても同様である。これにより、錘２６が錘支持体１０に対して上方向へ相対移動する際に、錘２７を係止している係止突起１２ｅ、１３ｅに干渉しない。
【００３１】
上部スライドベース４１はガイドレール６０に沿って、上下動可能に接続している。また、下部スライドベース４０も同様にガイドレール６０に沿って、上下動可能に接続している。
【００３２】
下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１は、不図示の連結部材、連結ベルトや連結チェーン等を介してナットブロック７２に連結している。ナットブロック７２にはナット７３が内包されている。そして、ナット７３はボールネジ７１と螺合している。ボールネジ７１の上方にはボールネジ７１を回転させるボールネジ駆動装置７０が備えられている。
【００３３】
ボールネジ駆動装置７０が駆動すると、ボールネジ７１が回転するが、ボールネジ７１に螺合しているナット７３はナットブロック７２によって自身の回転が規制されているため、ナット７３は回転せずボールネジ７１に沿って上下動する構成である。
【００３４】
また、初期錘２０はビット３１を回転させるビット駆動装置３０と接続しており、これらの初期錘２０、ビット３１、ビット駆動装置３０は主軸ベース５０に接続されている。主軸ベース５０はガイドレール６０に摺動可能に接続している。そして、主軸ベース５０はガイドレール６０に沿って上下動可能である。
【００３５】
主軸ベース５０は、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１の間に位置しており、上部スライドベース４１の上下動に基づく初期錘２１等の上下動に追随し、上下動するよう構成されている。
【００３６】
続いて、図２、及び、図６〜図１０を参照しつつ、砥石結合度試験装置１の動作について詳細に説明する。
【００３７】
まず、図２に示すように、ビット３１の下方に測定に供する砥石９０を配置し、不図示の電源を入れると、駆動装置７０の回転し、駆動装置７０に連結しているボールネジ７１が回転する。
【００３８】
ボールネジ７１の回転により、ナット７３が内包されているナットブロック７２が下降し、ナットブロック７２に連結している下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１が下降する。そして、上部スライドベース４１に連結している錘支持体１０が降下する。
【００３９】
また、下部スライドベース４０の下降に伴い、下部スライドベース４０のストッパー４０ａに係止されている初期錘２１、及び、初期錘２１と連結しているビット駆動装置３０やビット３１も同期して下降する。なお、ビット駆動装置３０等は主軸ベース５０に連結しているので、主軸ベース５０もガイドレール６０に沿って下降する。
【００４０】
なお、下部スライドベース４０と上部スライドベース４１はともに不図示の連結部材でナットブロック７２にそれぞれ連結されているため、同じ速度で下降する。
【００４１】
下部スライドベース４０が下降していくと、図６に示すように、ビット３１の先端が砥石９０に接触する。
【００４２】
そして、更に下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１が下降し、ビット３１が砥石９０に当接すると、下部スライドベース４０のストッパー４０ａに係止されていた初期錘２１の下降が停止し、ビット３１を介して初期錘２１が砥石９０に載置された状態、即ち砥石９０に初期錘２１の荷重が加わった状態になる。
【００４３】
そして、初期錘２１は、それ以上下降しないため、初期錘２１に間接的に接続している主軸ベース５０の下降も停止する。なお、この状態において、初期錘２１に接続しているビット駆動装置３０等の荷重は砥石９０に加わらないよう構成されている。例えば、主軸ベース５０は初期錘２１の重量が加わらなければ降下しないよう、適度な負荷を持ってガイドレール６０に接続されているとよい。
【００４４】
ビット３１が砥石９０に接触した後、更に、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１が下降を続けると、上部スライドベース４１に連結している錘支持体１０も降下する。すると、図７に示すように、初期錘２１に形成されている凸部２１ａに、錘支持体１０の最下位に支持されている錘２２の底面が引っかかり、載置される。この状態では、砥石９０にはビット３１を介して初期錘２１及び錘２２の荷重が加わっている。
【００４５】
更に、上部スライドベース４１が下降を続けると、錘支持体１０も更に降下し、図８に示すように、錘支持体１０の最下位に支持されていた錘２２と錘２２の上に離間して支持されていた錘２３が接触する。錘２２の上に錘２３が載置されるので、砥石９０には、ビット３１を介して初期錘２１、錘２２及び錘２３の荷重が加わる。
【００４６】
上記の錘支持体１０に支持されている錘２２〜２８の動きについて、図９を参照して更に詳述する。図９（Ａ）は、錘２２が初期錘２１の凸部２１ａに係止されていない状態である。図９（Ｂ）に示すように錘支持体１０が下降していくと、錘２２の底面が初期錘２１の凸部２１ａに係止され、錘支持体１０が下降しても追随して下降せず、錘支持体１０に対し相対的に上方へ移動する。この際、錘２２には溝２２ａ、２２ｂが形成されているため、係止突起１２ａ、１２ｂが干渉することなく、錘支持体１０に対して上方へ相対移動する。このため、錘２２が初期錘２１に載置された状態となり、初期錘２１及び錘２２の合計荷重がビット３１を介して砥石９０に加わる。
【００４７】
更に、錘支持体１０が下降して、図９（Ｃ）に示すように錘２２と錘２３が接触し、更に錘支持体１０が下降すると、錘２３の底面が係止突起１２ａ、１３ａから離間し、図９（Ｄ）に示すように、錘２３が錘２２の上に載置された状態となる。この状態では、初期錘２１及び錘２２、２３の合計荷重がビット３１を介して砥石９０に加わる。なお、この際も、錘２３は形成されている溝２３ａ、２３ｂによって、係止突起１２ｂ、１３ｂと干渉することなく、錘支持体１０に対して上方へ相対移動する。
【００４８】
図１０に、更に上部スライドベース４１が最大限下降し、錘支持体１０にそれぞれ離間して支持されていた全ての錘２２〜２８同士が接触した状態を示す。錘２４〜２８が接触する動作については、上述した錘２２〜２３が接触する動作と同様である。それぞれの錘２２〜２７の上には錘２３〜２８が載置されており、初期錘２１、及び、錘２２〜２８の荷重がビット３１を介して砥石９０に加えられている状態である。
【００４９】
上記のように、砥石９０に所定の荷重が加えられた後、制御装置８０は、駆動装置７０を停止させた後、ビット駆動装置３０を回転駆動させる。これによりビット３１が回転する。そして、ビット３１が所定角度回転した後、制御装置８０がビット駆動装置３０の回転駆動を停止させる。
【００５０】
ビット３１の回転が停止した後、制御装置８０は、ボールネジ５０が上記とは逆向きに回転するよう、ボールネジ駆動装置７０を駆動させる。すると、ナットブロック７２が上昇するので、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１がガイドレール６０に沿って上昇し、上部スライドベース４１に連結している錘支持体１０が上昇する。
【００５１】
それぞれの錘２３〜２８が側板１２、１３の係止突起１２ａ〜１２ｆ、１３ａ〜１３ｆに係止されて、上位に位置する錘２８から順に引き上げられていく。また、錘２２は錘支持体１０の底板１１ｂに載置されて引き上げられていく。
【００５２】
更に、下部スライドベース４０のストッパー４１ａに初期錘２１の凸部２１ａが当接して係止され、初期錘２２が引き上げられていく。初期錘２２の上昇に伴い、ビット３１が砥石９０から離間していき、図２に示す元の状態に戻る。
【００５３】
そして、ビット３１によって砥石９０に形成された食い込みの深さを測定することで、砥石結合度が測定される。
【００５４】
なお、大越式砥石結合度試験においては、同一試料について、その平行する２平面上で互いに２４ｍｍ以上離れた３ヶ所以上の各点について測定を行うよう規定されている。したがって、砥石９０を不図示のサンプル台に載置する構成とし、サンプル台が水平面上を移動可能な構成とさせてもよい。そして、制御装置８０にて、測定ごとに２４ｍｍ以上サンプル台を移動させるように制御すれば、砥石９０にはビット３１による３ヶ所以上の食い込みが形成される。
【００５５】
なお、ビット３１を介し、砥石９０に加える荷重は、試験の規格ごとに定められており、一例として、大越式砥石結合度試験では、ＪＩＳ Ｒ６２４０に定められているように、ビトリファイド研削砥石の結合度を測定する場合は４９０Ｎ、レジノイド研削砥石の結合度を測定する場合は７８５Ｎである。ビット３１を介して砥石９０に加えられる荷重の合計が、初期錘２１及び錘２２〜２８の組み合わせによって４９０Ｎ及び７８５Ｎを取り得るように、初期２１錘及び錘２２〜２８の重量を適宜設定すればよい。そして、制御装置８０による下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１の下降量の制御により、４９０Ｎ及び７８５Ｎの荷重が加えられるようにすればよい。
【００５６】
また、ビット３１の回転角度は、一例として、大越式砥石結合度試験では、１２０°である。したがって、大越式砥石結合度試験に用いる場合、制御装置８０によりビット駆動装置３０の回転角度が１２０°に制御されるよう構成すればよい。
【００５７】
以上、説明したように、砥石結合度試験装置１に応用した荷重変動機構では、初期錘２１及び複数の錘２２〜２８を備え、下部スライドベース４０及び上部スライドベース４１を下降させるだけで、初期錘２１及び錘支持体１０も追随して下降してゆき、下位に位置する初期錘２１から順にビット３１を介して砥石９０に加えられる。このように、所望の荷重を砥石９０に加えることができる。
【００５８】
上述のように、砥石結合度試験装置を例にとり、荷重変動機構について説明したが、荷重変動機構は様々な用途に応用することができる。
【００５９】
例えば、徐々に被検体に荷重圧力を加えていく圧縮試験装置や曲げ試験装置等にも応用することが可能である。
【００６０】
図１１に圧縮試験装置１００の動作を示す模式図を示している。圧縮試験装置１００は、錘支持体１０と、錘支持体１０に支持される複数の錘２２〜２９を備えている。
【００６１】
上述の砥石結合度試験装置１と同様、錘２２〜２９はそれぞれ離間して錘支持体１０に支持されている。また、上述の砥石結合度試験装置１と同様、錘支持体１０を上下動させる機構を備えている。
【００６２】
図１１（Ａ）に示すように、錘支持体１０の下方に被検体１０１を配置し、錘支持体１０を下降させる。すると、下位に位置する錘２２が被検体１０１に接触し、被検体１０１には錘２２の荷重が加わる。更に錘支持体１０を下降させると、錘２２の上に錘２３が載置されて被検体１０１には錘２２及び錘２３の荷重が加えられる。そして、離間して支持されていた錘２２〜２９錘同士が下方から順に接触してゆき、最終的に図１１（Ｂ）に示すように、全ての錘２２〜２９の荷重が被検体１０１に加えられる。
【００６３】
このように、荷重変動機構を圧縮試験装置１００に応用する場合、被検体１０１がどの程度の荷重で破壊されたのかを検出できるよう、被検体１０１の破壊を検出する検出装置を備えていることが好ましい。
【００６４】
また、図１２に変動荷重機構を曲げ試験装置１１０に応用した例について示している。曲げ試験装置１１０は、錘支持体１０と、錘支持体１０に支持される複数の錘２２〜２９と、最下位に位置する錘２２に設置された押圧部材１１１とを備えている。
【００６５】
上述の圧縮試験装置１００と同様、錘２２〜２９はそれぞれ離間して錘支持体１０に支持されている。また、上述の砥石結合度試験装置１と同様、錘支持体１０を上下動させる機構を備えている。
【００６６】
図１２（Ａ）に示すように、押圧部材１１１の下方に被検体１１２を配置し、錘支持体１０を下降させる。すると、押圧部材１１１が被検体１１２に接触し、被検体１１２は錘２２の荷重で押圧される。更に錘支持体１０を下降させると、錘２２の上に錘２３が載置されて被検体１１２には錘２２及び錘２３の荷重で押圧される。そして、離間して支持されていた錘２２〜２９錘同士が下方から順に接触してゆき、最終的に図１２（Ｂ）に示すように、全ての錘２２〜２９の荷重によって被検体１１２が押圧されることになる。
【００６７】
このように、荷重変動機構を曲げ試験装置１１０に応用する場合、被検体１１２がどの程度の荷重でどの程度曲がったのかを検出できるよう、被検体１１２のたわみ量を検出する検出装置を備えていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 砥石結合度試験装置
１０ 錘支持体
１１ａ 底板
１１ｂ 底板
１２ 側板
１２ａ〜１２ｆ 係止突起
１３ 側板
１３ａ〜１３ｆ 係止突起
１４ 側板
２１ 初期錘
２１ａ 凸部
２１ｂ 凸部
２２〜２９ 錘
２２ａ〜２７ａ 溝
２２ｂ〜２７ｂ 溝
３０ ビット駆動装置
３１ ビット
４０ 下部スライドベース
４０ａ ストッパー
４１ 上部スライドベース
５０ 主軸ベース
６０ ガイドレール
７０ ボールネジ駆動装置
７１ ボールネジ
７２ ナットブロック
７３ ナット
８０ 制御装置
９０ 砥石
１００ 圧縮試験装置
１０１ 被検体
１１０ 曲げ試験装置
１１１ 押圧部材
１１２ 被検体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、を備え、
前記錘の下方に配置される被検体に向けて前記錘支持体が降下し、最も下位に位置する前記錘が直接的或いは間接的に前記被検体に接触して、最も下位に位置する前記錘の荷重が前記被検体に加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記被検体に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする荷重変動機構。
【請求項２】
前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の荷重変動機構。
【請求項３】
前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷重変動機構。
【請求項４】
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、
最も下位に位置する前記錘に直接的又は間接的に取り付けられるビットと、を備え、
前記錘支持体の下方に配置される砥石に対して前記錘支持体が降下し、前記ビットが前記砥石に接触して、前記砥石に最下位の前記錘の荷重を加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記砥石に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする砥石結合度試験装置。
【請求項５】
前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能である、
ことを特徴とする請求項４に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項６】
前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項７】
前記ビットを回転させる回転駆動装置を備え、
所定量の荷重を前記砥石に加えた後、前記ビットを所定角度回転させる、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項８】
前記回転駆動装置を所定角度回転させる制御装置を備える、
ことを特徴とする請求項７に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項１】
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、を備え、
前記錘の下方に配置される被検体に向けて前記錘支持体が降下し、最も下位に位置する前記錘が直接的或いは間接的に前記被検体に接触して、最も下位に位置する前記錘の荷重が前記被検体に加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記被検体に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする荷重変動機構。
【請求項２】
前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の荷重変動機構。
【請求項３】
前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷重変動機構。
【請求項４】
昇降可能な錘支持体と、
鉛直方向にそれぞれ離間し、それぞれ鉛直下方向への移動が規制されて前記錘支持体に支持される複数の錘と、
最も下位に位置する前記錘に直接的又は間接的に取り付けられるビットと、を備え、
前記錘支持体の下方に配置される砥石に対して前記錘支持体が降下し、前記ビットが前記砥石に接触して、前記砥石に最下位の前記錘の荷重を加えられ、
更に前記錘支持体が降下し、下位から順に離間していた前記錘同士が接触していくことで前記砥石に加えられる荷重が変動する、
ことを特徴とする砥石結合度試験装置。
【請求項５】
前記錘支持体は前記錘の鉛直下方向への移動をそれぞれ規制する係止突起を有し、
それぞれの前記錘は前記係止突起によって係止されて支持されており、
前記錘にはその上方に位置する前記係止突起が通過可能な溝が設けられており、
前記錘は前記錘支持体が降下する際に、前記錘支持体に対して上方向へ相対移動が可能である、
ことを特徴とする請求項４に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項６】
前記錘支持体の降下量を制御し、前記被検体に加える荷重を制御する制御装置を備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項７】
前記ビットを回転させる回転駆動装置を備え、
所定量の荷重を前記砥石に加えた後、前記ビットを所定角度回転させる、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の砥石結合度試験装置。
【請求項８】
前記回転駆動装置を所定角度回転させる制御装置を備える、
ことを特徴とする請求項７に記載の砥石結合度試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−５７９５９（Ｐ２０１２−５７９５９Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９８６８１（Ｐ２０１０−１９８６８１）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【特許番号】特許第４６６５０６０号（Ｐ４６６５０６０）
【特許公報発行日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（５９１１８２９５０）大宮工業株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【特許番号】特許第４６６５０６０号（Ｐ４６６５０６０）
【特許公報発行日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（５９１１８２９５０）大宮工業株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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