JPH0933413A - 圧密試験機の載荷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】重量バランスが良好でかつ圧密試験機の荷重載
荷レバーを鋭敏に反応可能である。 【解決手段】基台１１と複数のおもり１２ａ〜１２ｉと
おもり載荷部材１３とおもり昇降機１４とを有する。お
もりは、中心に孔を有する円盤状で、種々の直径、重さ
および孔径から構成される。おもりは、上から下へ直径
および孔径が小さく軽い順に配置される。おもり載荷部
材は、棒状で、各おもりの孔に挿入される。おもり載荷
部材は、各おもりを間隔をあけて支持する複数の段部を
有する。おもり昇降機は、基台に設けられ、昇降可能な
支持部材を有する。おもり昇降機は、支持部材を上昇さ
せたとき複数のおもりを重ねて下側から支持可能であ
る。支持部材を下降させるとき各おもりを上から順に各
段部に載せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌試料、その他
の試料について圧密試験を実施するために使用する圧密
試験機の載荷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧密試験機の載荷装置としては、
例えば、特開平６−１９４２８６号公報に示すものがあ
る。すなわち、複数個のウエイトを下から軽い順に間隔
をおいて配置し、圧密試験機の荷重載荷レバーの端部に
ウエイト積載手段を取り付け、ウエイト積載手段によっ
てウエイトを下から順に重ねて荷重をかけるようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧密試験機の載荷装置では、おもりが下から軽い順に配
置されるため、重量バランスが悪いという問題点があっ
た。また、ウエイト積載手段を駆動するモーターの荷重
が常に荷重載荷レバーにかかっているため、荷重載荷レ
バーが重く、鋭敏さに欠けるという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、重量バランスが良好でかつ圧密試
験機の荷重載荷レバーを鋭敏に反応させることができる
圧密試験機の載荷装置を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る圧密試験機の載荷装置では、基台と、
複数のおもりと、おもり載荷部材と、おもり昇降機とを
有し；前記複数のおもりは、中心に孔を有する円盤状で
あって、種々の直径、重さおよび孔径から構成され、上
から下へ直径および孔径が小さく軽い順に配置され；前
記おもり載荷部材は、棒状であって各おもりの孔に挿入
され、各おもりを間隔をあけて支持する複数の段部を有
し、上端に吊り具を有し；前記おもり昇降機は、前記基
台に設けられ、昇降可能な支持部材を有し、この支持部
材を上昇させたとき前記複数のおもりを重ねて下側から
支持可能であって、前記支持部材を下降させるとき各お
もりを上から順に各段部に載せるよう構成されているこ
とを；特徴とする。

【０００６】本発明に係る圧密試験機の載荷装置では、
圧密試験を実施する際、おもり載荷部材の吊り具を圧密
試験機の荷重載荷レバーの端部に取り付ける。おもり昇
降機は、支持部材を上昇させて複数のおもりを重ねて下
側から支持しておく。おもりは、上から下へ直径が小さ
く軽い順に配置されるため、重量バランスが良好であ
る。支持部材を下降させると、各おもりは上から順にお
もり載荷部材の各段部に載る。おもり載荷部材には、モ
ーターなどの機構を設ける必要がないため、軽くして鋭
敏さを保つようにすることができる。こうして所定のお
もりを順次、各段部に載せて、荷重載荷レバーに荷重を
かけ、圧密試験を実施することができる。

【０００７】請求項２の本発明に係る圧密試験機の載荷
装置では、請求項１の圧密試験機の載荷装置において、
前記おもり載荷部材は複数の被検出部を有し、各被検出
部は各おもりに対応しており、各被検出部は最上位のお
もりが最上位の段部に載る位置を基準として、対応する
おもりが前記段部に載るまでの移動距離に対応する上下
方向距離だけ最上位の被検出部から下側に離れて配置さ
れ；前記おもり昇降機はセンサを有し、このセンサは、
前記支持部材とともに昇降して各被検出部を検出可能に
設けられ；前記おもり昇降機は、前記センサが各被検出
部を検出するとき、その被検出部に対応するおもりを前
記段部に載せた後、前記支持部材の下降を停止させる構
成を有することを；特徴とする。

【０００８】請求項２の本発明に係る圧密試験機の載荷
装置では、おもり昇降機が支持部材を下降させるとき、
センサが支持部材とともに下降する。センサが被検出部
を検出すると、おもり昇降機は支持部材の下降を停止さ
せる。このとき、センサが検出した被検出部に対応する
おもりが段部に載り、荷重載荷レバーに荷重をかける。
これにより、順次、各おもりを下降させ、段部に載せる
ことができる。荷重載荷レバーに荷重がかかって試料が
圧縮すると、その圧縮に応じておもり載荷部材は微小の
下降をするが、おもり昇降機のセンサがおもり載荷部材
の被検出部を検出して支持部材を停止させるようになっ
ているため、おもり載荷部材の下降に追随して各おもり
を下降させ、段部に載せることができる。

【０００９】前記複数の被検出部はそれぞれ上下方向お
よび水平方向にずれて配置され、各センサは水平方向に
配置されて前記被検出部に１対１で対応していることが
好ましい。この場合、センサは被検出部と１対１で対応
して検出するため、誤作動によりある被検出部を抜かし
て支持部材が下降しすぎた場合、その被検出部に対応す
るセンサを抜かして次のセンサが被検出部を検出するこ
とで、誤作動の発見が容易となる。従って、抜かした被
検出部の次の被検出部を抜かした被検出部と間違えて検
出して荷重を誤って測定するミスを防止することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施例を説明する。図１〜図５は、本発明の一実施例を示
している。図１（Ａ），（Ｂ）および図２（Ａ），
（Ｂ）に示すように、圧密試験機の載荷装置１０は、基
台１１と、複数のおもり１２ａ〜１２ｉと、おもり載荷
部材１３と、おもり昇降機１４とを有している。

【００１１】基台１１は、それぞれアジャスタ２１によ
り高さを調節可能な４本の脚部２２，２２，…を有して
いる。複数のおもり１２ａ〜１２ｉは、中心に孔２３を
有する円盤状である。おもり１２ａとおもり１２ｂと
は、同一の直径、重さであるが、孔２３の径が異なって
いる。おもり１２ｃ〜１２ｉは、おもり１２ａ，１２ｂ
より直径、重さおよび孔径が順に大きくなっている。お
もり１２ａ〜１２ｉは、上から下へ直径および孔径が小
さく軽い順に配置されている。

【００１２】おもり載荷部材１３は、棒状であって各お
もり１２ａ〜１２ｉの孔２３に挿入されている。おもり
載荷部材１３は、上端側から下端側へと次第に太くなっ
ている。おもり載荷部材１３は、各おもり１２ａ〜１２
ｉを間隔をあけて支持する複数の段部２４，２４，…を
有している。おもり載荷部材１３は、上端に吊り具２５
を有し、圧密試験機の荷重載荷レバーの端部に取付け可
能となっている。

【００１３】おもり載荷部材１３は下端に取付板２６を
有し、取付板２６に複数の被検出部２７，２７，…を有
している。各被検出部２７，２７，…は、各おもり１２
ａ〜１２ｉに対応している。図３（Ａ）に示すように、
被検出部２７，２７，…は、逆Ｖ字状にそれぞれ上下方
向および水平方向にずれて配置され、各おもり１２ａ〜
１２ｉに対応する順に、最上位の被検出部２７を頂点と
して上から左右交互に配置されている。各被検出部２
７，２７，…は、最上位のおもり１２ａが最上位の段部
２４に載る位置を基準として、対応するおもり１２ａ〜
１２ｉが段部２４，２４，…に載るまでの移動距離に対
応する上下方向距離だけ最上位の被検出部２７から下側
に離れて配置されている。

【００１４】図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、おもり
昇降機１４は、基台１１に設けられている。おもり昇降
機１４は、昇降可能な支持部材２８を有している。おも
り昇降機１４は、モータ２９によりベルト伝動でねじ棒
３１を回転可能となっている。ねじ棒３１のねじ部には
係合片が回転不能に係合しており、支持部材２８は昇降
台３３を介して係合片に取り付けられている。昇降台３
３には、前後ガイドベアリング３４および上下ガイドベ
アリング３５が設けられている。モータ２９は、シーケ
ンサ３６に接続されたモータコントローラ３７により駆
動および回転方向を制御可能となっている。

【００１５】これにより、モータ２９の駆動によりねじ
棒３１が所定方向に回転すると、支持部材２８は上昇
し、ねじ棒３１がその反対方向に回転すると、支持部材
２８は下降するようになっている。おもり昇降機１４は
上限センサ３８と下限センサ３９とを有する。上限セン
サ３８は支持部材２８の上限位置を検出してモータ２９
の駆動を停止させ、下限センサ３９は支持部材２８の下
限位置を検出してモータ２９の駆動を停止させるように
なっている。

【００１６】おもり昇降機１４は、支持部材２８を鉛直
方向に移動させ、支持部材２８を上昇させたとき支持部
材２８により複数のおもり１２ａ〜１２ｉを重ねて下側
から支持可能であり、支持部材２８を下降させるとき各
おもり１２ａ〜１２ｉを上から順に各段部２４，２４，
…に載せるようになっている。おもり昇降機１４は、昇
降台３３にセンサ４０，４０，…を有している。図３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、センサ４０，４０，…
は、水平方向に一列に配置され、支持部材２８とともに
昇降して、各被検出部２７，２７，…に接触することに
よりこれらを検出可能に設けられている。センサ４０，
４０，…は、被検出部２７，２７，…に１対１で対応し
ている。センサ４０，４０，…は、シーケンサ３６に接
続されている。おもり昇降機１４は、センサ４０，４
０，…が各被検出部２７，２７，…を検出するとき、そ
の被検出部２７に対応するおもり１２ａ〜１２ｉを段部
２４，２４，…に載せた後、支持部材２８の下降を停止
させるようになっている。

【００１７】シーケンサ３６は、図４および図５に示す
ように、Ｉ／Ｏ拡張ユニット４１を介してバーソナルコ
ンピュータ４２に接続されている。Ｉ／Ｏ拡張ユニット
４１は、ＰＩＯボード４３およびデータ取込みボード４
４を有している。データ取込みボード４４には、変位検
出器４５が接続されている。パーソナルコンピュータ４
２は、無停電電源装置４６を備えている。

【００１８】次に、作用について説明する。圧密試験機
の載荷装置１０で、圧密試験を実施する際、おもり載荷
部材１３の吊り具２５を圧密試験機の荷重載荷レバーの
端部に取り付ける。おもり昇降機１４は、モータ２９を
駆動させて支持部材２８を上昇させ、複数のおもり１２
ａ〜１２ｉを重ねて下側から支持しておく。おもり１２
ａ〜１２ｉは、上から下へ直径が小さく軽い順に配置さ
れるため、重量バランスが良好である。

【００１９】パーソナルコンピュータ４２に測定条件を
入力し、開始キーを押す。載荷装置１０は、シーケンサ
３６およびモータコントローラ３７を介して支持部材２
８を所定時間ごとに下降させ、各おもり１２ａ〜１２ｉ
は上から順におもり載荷部材１３の各段部２４，２４，
…に載る。載荷装置１０では、おもり１２ａ〜１２ｉを
おもり昇降機１４により昇降させるようになっており、
おもり載荷部材１３にはモータなどの駆動機構を設ける
必要がないため、おもり載荷部材１３を軽くして鋭敏さ
を保つようにすることができ、これにより、圧密試験機
の荷重載荷レバーを軽くして鋭敏に反応させることがで
きる。

【００２０】おもり昇降機１４が支持部材２８を下降さ
せるとき、センサ４０，４０，…が支持部材２８ととも
に下降する。センサ４０，４０，…が被検出部２７，２
７，…を検出すると、おもり昇降機１４は支持部材２８
の下降を停止させる。このとき、センサ４０，４０，…
が検出した被検出部２７，２７，…に対応するおもり１
２ａ〜１２ｉが段部２４，２４，…に載り、荷重載荷レ
バーに荷重をかける。こうして、順次、各おもり１２ａ
〜１２ｉを下降させ、段部２４，２４，…に載せて荷重
載荷レバーに荷重をかけ、圧密試験を実施することがで
きる。

【００２１】荷重載荷レバーに荷重がかかって試料が圧
縮すると、その圧縮に応じておもり載荷部材１３は微小
の下降をするが、圧密試験機の載荷装置１０では、おも
り昇降機１４のセンサ４０，４０，…がおもり載荷部材
１３の被検出部２７，２７，…を検出して支持部材２８
を停止させるようになっているため、試料の圧縮に伴う
おもり載荷部材１３の微小下降に追随して各おもり１２
ａ〜１２ｉを下降させ、段部２４，２４，…に載せるこ
とができる。従って、試料の圧縮による圧密試験機の荷
重載荷レバーの傾きを補正せずに、試料の圧縮に伴う誤
作動を防止することができる。

【００２２】従来の載荷装置では、試料の圧縮によるお
もり載荷部材の微小下降に対応するため、おもりの昇降
に用いるモータのほかに別のモータを用いて試料の圧縮
による圧密試験機の荷重載荷レバーの傾きを補正してい
る。これに対し、載荷装置１０では、おもり昇降機１４
のモータ２９により試料の圧縮に伴うおもり載荷部材１
３の微小下降に追随することができるので、モータ２９
のほかに別のモータを設ける必要がなく、製造コストを
下げることができる。なお、必要であれば、荷重載荷レ
バーの傾きは、手動で補正してもよい。

【００２３】また、センサ４０，４０，…は被検出部２
７，２７，…と１対１で対応して検出するため、誤作動
によりある被検出部２７を抜かして支持部材２８が下降
しすぎた場合、その被検出部２７に対応するセンサ４０
を抜かして次のセンサ４０が被検出部２７を検出するこ
とで、誤作動の発見が容易となる。従って、抜かした被
検出部２７の次の被検出部２７を抜かした被検出部２７
と間違えて検出して荷重を誤って測定するミスを防止す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る圧密試験機の載荷装置によ
れば、おもりが上から下へ直径が小さく軽い順に配置さ
れているので、重量バランスが良好であり、また、基台
に設けられたおもり昇降機によりおもりを昇降させるの
で、おもり載荷部材にモーターなどの機構を設ける必要
がなく、圧密試験機の荷重載荷レバーを軽くして鋭敏に
反応させることができる。

【００２５】特に、請求項２の本発明に係る圧密試験機
の載荷装置によれば、おもり昇降機のセンサが支持部材
とともに昇降しておもり載荷部材の被検出部を検出し、
支持部材を停止させるようになっているので、試料の圧
縮による圧密試験機の荷重載荷レバーの傾きを補正せず
に、試料の圧縮に伴うおもり載荷部材の微小下降に追随
して各おもりを下降させ、試料の圧縮に伴う誤作動を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の圧密試験機の載荷装置の
（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図である。

【図２】本発明の一実施例の圧密試験機の載荷装置の
（Ａ）背面図、（Ｂ）平面図である。

【図３】本発明の一実施例の圧密試験機の載荷装置のセ
ンサおよび被検出部を示す（Ａ）概略斜視図、（Ｂ）側
面図である。

【図４】本発明の一実施例の圧密試験機の載荷装置の周
辺装置を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施例の圧密試験機の載荷装置の内
部構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 圧密試験機の載荷装置 １１ 基台 １２ａ〜１２ｉ おもり １３ おもり載荷部材 １４ おもり昇降機 ２４ 段部 ２７ 被検出部 ２８ 支持部材 ４０ センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、複数のおもりと、おもり載荷部材
   と、おもり昇降機とを有し、 前記複数のおもりは、中心に孔を有する円盤状であっ
   て、種々の直径、重さおよび孔径から構成され、上から
   下へ直径および孔径が小さく軽い順に配置され、 前記おもり載荷部材は、棒状であって各おもりの孔に挿
   入され、各おもりを間隔をあけて支持する複数の段部を
   有し、上端に吊り具を有し、 前記おもり昇降機は、前記基台に設けられ、昇降可能な
   支持部材を有し、この支持部材を上昇させたとき前記複
   数のおもりを重ねて下側から支持可能であって、前記支
   持部材を下降させるとき各おもりを上から順に各段部に
   載せるよう構成されていることを、 特徴とする圧密試験機の載荷装置。
2. 【請求項２】前記おもり載荷部材は複数の被検出部を有
   し、各被検出部は各おもりに対応しており、各被検出部
   は最上位のおもりが最上位の段部に載る位置を基準とし
   て、対応するおもりが前記段部に載るまでの移動距離に
   対応する上下方向距離だけ最上位の被検出部から下側に
   離れて配置され、 前記おもり昇降機はセンサを有し、このセンサは、前記
   支持部材とともに昇降して各被検出部を検出可能に設け
   られ、 前記おもり昇降機は、前記センサが各被検出部を検出す
   るとき、その被検出部に対応するおもりを前記段部に載
   せた後、前記支持部材の下降を停止させる構成を有する
   ことを、 特徴とする請求項１記載の圧密試験機の載荷装置。