本 研 究 で は ， 超 高 サ イ ク ル 疲 労 領 域 に お け る 試 験 デ ー タ を ， 従 来 の 疲 労 試 験 デ ー タ と の 等 価 性 を 担 保 し つ つ 試 験 期 間 を 出 来 る 限 り 短 縮 し て 取 得 す る こ と を 目 的 に ， 著 者 が 開 発 し て き た 多 連 式 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 機 を 活 用 し た 信 頼 性 が 高 い 疲 労 試 験 方 法 の 提 案 を 行 っ た ．
従 来 の 疲 労 試 験 機 は ， そ の 用 途 に 合 わ せ て 使 用 さ れ て い る が ， 今 後 さ ら に 長 期 間 に 渡 り 製 品 を 有 効 利 用 す る た め の 基 盤 技 術 と し て ， 超 高 サ イ ク ル で の 疲 労 試 験 デ ー タ が 活 用 さ れ る 必 要 が あ り ， そ の 為 に は ， 限 ら れ た 時 間 内 に 能 率 的 な 疲 労 試 験 機 を 実 施 し ， 疲 労 試 験 デ ー タ の 信 頼 性 を 担 保 で き る 新 た な 試 験 機 が 求 め ら れ た ． そ こ で 著 者 は ， 同 時 に 多 数 の 試 験 片 に 対 し 疲 労 試 験 を 行 う 多 連 式 に 着 目 し ，4 連 式 片 持 ち 型 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 装 置 及 び 関 連 ユ ニ ッ ト を 開 発 し た ． 更 に 安 全 性 と 操 作 性 を 一 層 向 上 さ せ た 3 . 7 節 で 紹 介 し た 試 験 装 置 を 開 発 し た ． 3 . 2 節 で 述 べ た よ う に ， 4 連 式 に す る こ と で 従 来 の 試 験 機 よ り も 高 効 率 に 試 験 を す る こ と が 可 能 と な っ た ．
一 方 ， ギ ガ サ イ ク ル 疲 労 レ ベ ル の 1 08 回 オ ー ダ の 繰 返 し 負 荷 条 件 下 で の 疲 労 強 度 評 価 に 供 す る 試 験 機 と し て は ， 試 験 期 間 の 短 縮 は 必 ず し も 十 分 と は 言 え な い こ と も あ り ， 更 な る 疲 労 試 験 試 験 期 間 の 短 縮 を 図 る 必 要 が あ る ． こ の 問 題 を 解 決 す る に は ， さ ら に 負 荷 速 度 を 高 速 に す る 必 要 が あ っ た ．
4 連 式 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 機 に 使 わ れ て い る モ ー タ ー の 性 能 自 体 は ， 標 準 仕 様 の 3 , 1 5 0 r p m 以 上 の 回 転 数 で 運 用 す る こ と も 可 能 で あ る が ，2 . 3 節 で 述 べ た 超 音 波 疲 労 試 験 機 の 問 題 点 と 同 様 に ， 高 速 負 荷 時 の 塑 性 仕 事 に 起 因 す る 局 部 温 度 上 昇 を 定 量 的 に 把 握 で き な け れ ば ， い く ら 負 荷 速 度 を 向 上 さ せ る こ と が で き て も ， 適 切 な 疲 労 試 験 機 と し て 活 用 す る こ と は で き な い ． こ の 問 題 の 解 決 の た め に ， 実 績 の あ る 回 転 切 削 工 具 用 の 無 線 式 温 度 監 視 シ ス テ ム を 回
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転 曲 げ 疲 労 試 験 機 用 に 改 良 し ， 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 機 中 の 試 験 片 温 度 を モ ニ タ リ ン グ で き る シ ス テ ム を 開 発 し た ．
こ の シ ス テ ム を 活 用 し ， 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 中 に 生 じ る 塑 性 仕 事 に 起 因 す る 試 験 片 破 断 部 周 辺 の 温 度 を 正 確 に モ ニ タ リ ン グ す る こ と で ， 負 荷 速 度 の 妥 当 性 に つ い て 検 討 す る こ と が 可 能 に な り ， ア ル ミ ニ ウ ム 材 と マ グ ネ シ ウ ム 材 ， そ し て ス テ ン レ ス 材 に お い て 下 記 3 点 の こ と が 分 か っ た ．
試 験 片 破 断 部 近 郊 の 温 度 上 昇 は ， J I S 規 格 を 満 足 す る 3 0 0 0
r p m と 同 規 格 で 定 め ら れ た 速 度 制 限 （ 5 0 0 0 r p m） を 上 回 る
6 0 0 0 r p m で 比 較 す る と ， 若 干 6 0 0 0 r p m の 方 が 高 い が ， 疲 労 寿
命 に 影 響 を 与 え る よ う な 温 度 上 昇 は な い ．
試 験 中 の 試 験 片 温 度 を 測 定 す る た め に ， 熱 電 対 用 の 穴 を 試 験 片 破 断 部 周 辺 ま で 穴 を 空 け た が ， こ れ の 疲 労 試 験 結 果 に 及 ぼ す 影 響 は 十 分 小 さ い ．
片 持 ち 式 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 を 適 用 す る 場 合 ， J I S 規 格 で 定 め ら れ た 速 度 制 限 （ 5 0 0 0 r p m） を 超 え る 回 転 速 度 6 0 0 0 r p m ま で で の 試 験 実 施 が ， 今 回 評 価 し た 材 料 で は 可 能 で あ る と 考 え ら れ る ．
た だ し ，上 記 の 結 果 は 限 ら れ た 材 質 ，試 験 片 形 状 ，負 荷 方 式（ 片 持 ち 式 ） で の 評 価 で あ り ， 従 来 多 用 さ れ て い る 小 野 式 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 を 含 む 全 て の 回 転 曲 げ 疲 労 試 験 で ，負 荷 速 度 6 , 0 0 0 r p m ま で 問 題 な く 負 荷 速 度 を 上 昇 で き る と は 言 い 難 い こ と に 留 意 す べ き で あ る が ， こ れ ま で の 試 験 方 法 は 過 剰 に 負 荷 速 度 制 限 が 設 定 さ れ て い た 可 能 性 が あ る た め ， 今 後 ， 本 研 究 で 提 案 し た 疲 労 試 験 中 の 温 度 履 歴 モ ニ タ リ ン グ を 活 用 し ， 疲 労 試 験 期 間 の 更 な る 縮 減 の 可 能 性 を 検 討 で き る と 期 待 さ れ る ．
ま た ， こ の 度 開 発 し た 無 線 式 温 度 監 視 シ ス テ ム の 用 途 展 開 と し
て 6 . 2 節 で 述 べ た 高 温 環 境 ユ ニ ッ ト が 疲 労 試 験 に 用 い る ユ ニ ッ ト
と し て 信 頼 性 の あ る も の で あ る こ と が 分 か っ た が ， 回 転 体 の 温 度
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勾 配 を 測 定 す る ニ ー ズ は 他 の 用 途 で も 考 え ら れ る こ と か ら ， さ ら に 今 後 応 用 展 開 さ れ る こ と が 期 待 さ れ る ．