JP3113513U - 引張試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】引張試験機の試行錯誤による軸心位置合わせ作業時間の増大、作業者の個人差による軸心位置合わせ作業の精度低下に起因する引張試験結果の信頼性の低下を改善する。
【解決手段】引張ネジ１２をグリップ本体１Ｎに挿入し、フェイス１４ｂに螺着する。次にフェイス１４ａを挿入し、試料厚に応じて用意されたスペーサ１３をグリップ本体１Ｎとフェイス１４ｂの中間に挿入し、引張ネジ１２の回転によりフェイス１４ｂを図の右方に押動させ、スペーサ１３とともに固定した後、グリップ本体１Ｎに押しネジ３Ｎを螺着し、下方から試料５を挿入した後、押しネジ３Ｎを回転しフェイス１４ａを右方に押動させて試料５を挟持し、固定リング３ＮＲで押しネジ３Ｎを固定する。
【選択図】図２

Description

本考案は固体材料の引張強度を測定する引張試験機に関する。

従来の引張試験機用グリップ部の主要要素は、たとえばグリップ本体、試験片（以下、試料と記載する）に接し試料を挟持するための一対のフェイス、フェイスをグリップ本体に固定するための複数個の固定ネジで構成されている。試料の挟持にあたっては、フェイス間に試料を挿入し、試料の厚さ（以下、試料厚と記載する）方向の中心をグリップ本体の中央位置と合致させる（以下軸心位置合わせと記載する）。すなわち試料厚に応じて、目視によりフェイスの位置関係を調節しながら試料を挟持し、ノギスなどで軸心位置合わせの結果を確認する。軸心位置合わせが不十分であると試料に曲げ・ねじれ応力が加わり、正しい測定結果が得られないので、軸心位置合わせの完了を確認した後に試験を行う必要がある。

以下、図３（Ａ）および（Ｂ）によって従来の引張試験機のグリップ部の構造を説明する。図３（Ａ）はグリップ部の断面図、（Ｂ）はグリップ部の斜視図である。グリップ部は試料の上下両端部に各１個、計２個使用されており、その中間に試料が挟持される。図３は上側のグリップ部を示している。なお、上下のグリップ部は上下対称である以外は類似の構造であるので、以下、上側のグリップ部についてのみ説明する。１はグリップ本体で、固定口Ｈを介して引張試験機本体（図示せず）に吊着されている。グリップ本体１には図３（Ｂ）に示されるように、ネジ切り加工された計６個の押しネジ挿入孔２が穿設されており、各押しネジ挿入口２に計６個の押しネジ３が螺入されている。

５は試料で、通常ＪＩＳ規格に則したダンベル形状の試験片が使用される。ＪＩＳ規格ではたとえば試料５の試料厚は通常１〜４ｍｍの範囲内にある。押しネジ３の螺入によって試料５がフェイス４ａおよびフェイス４ｂを介してグリップ本体１に挟持される。試料５の挟持にあたってはすでに記載したように、最初に試料厚を測定し、試料厚に応じて目視により軸心位置合わせを行う。まず図３の左方の３個の押しネジ３の螺入によりフェイス４ａの位置を定め、試料５、フェイス４ｂを配置し、試料５に手持ちで面圧をかけつつ図の右方の３個の押しネジ３を螺入して試料５を挟持し、軸心位置への合致をノギスなどで確認する。軸心位置合わせが十分でない場合は再度上記の挟持過程を繰り返す。軸心位置への合致が確認された後、引張試験に移る。たとえば特許文献１に従来のつかみ具の一例が記載されている。

特開平１０−１７０４１８号公報

従来の引張試験機の構造は以上のとおりであるが、この構造では軸心位置合わせの精度が悪く、位置合わせ作業に長時間を要し、また試験結果の信頼性が低下する。すなわち前記したごとく、試料の挟持にあたっては最初試料厚を測定し、試料厚に見合うようにまず片側３個の押しネジの概略位置を目視で定め、前記片側方向のフェイス、試料、他方のフェイスの順に部品を配置し、手持ちにより試料に面圧を加えながら他方の３個の押しネジを回転させ他方のフェイスを押し出して試料を挟持した後、挟持位置を物差しなどで測定する。軸心位置合わせの結果が不十分であれば、６個の押しネジを一度ゆるめて試料を取り外した後、再度押しネジを適宜回転させフェイスの相互位置を調整しながら再び試料を挟持し、挟持位置をノギスなどで測定する。

この作業は試料厚の中心が、あらかじめ定めた誤差の範囲内で軸心位置に合致するまで試行錯誤で繰り返されるが、位置合わせ作業の完了までには通常数回の試行錯誤が必要で、位置合わせ作業に要する時間を増大させていた。また誤差範囲の基準はあらかじめ定められているとは言うものの、現場での測定や合致の判定に作業者による不明確さや個人差があり、試験結果の信頼性を低下させていた。本考案はこのような問題点を解決する手段を提供することを目的とする。

本考案が提供する引張試験機は上記課題を解決するために、試料およびフェイスをグリップ本体に固定するための固定手段を、押しネジと引張ネジで構成する。またフェイスとグリップ本体内壁の間隙に挿入され間隙の距離を確保するスペーサを具備する。

試料厚の中心を容易に軸心位置に合致させることが可能になる。たとえば実施結果によると、引張ネジを使用し、またあらかじめ用意された数種類のスペーサの何れかを選択使用することにより、位置合わせ作業に要する時間が従来の１０分の１程度に短縮されている。また作業者による個人差なく軸心位置合わせが可能になり、試験結果の信頼性が向上する。

本考案が提供する引張試験機はつぎのような特徴を有している。第１の特徴は、試料およびフェイスをグリップ本体に固定するための固定手段を押しネジと引張ネジで構成した点である。第２の特徴はフェイスとグリップ本体内壁の間隙に挿入され前記間隙の距離を確保するスペーサを設けるように構成した点である。したがって最良の形態の基本的な構成は、試料およびフェイスをグリップ本体に固定するための固定手段を押しネジと引張ネジで構成し、またフェイスとグリップ本体内壁の間隙に挿入され間隙の距離を確保するスペーサを具備する引張試験機である。

以下図示例にしたがって説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）は本考案の第１の実施例の断面図および主要部品の構造を示す図である。図１において図３と同一符号の部品の構造および作動は図３と同一である。グリップ本体１Ｎはフェイス１４ａおよびフェイス１４ｂと組み合わせて試料５を保持するものであり、図１（Ａ）の左側面に通し孔１１および、押しネジ３Ｎを螺着するためのネジ孔が穿設されている。通し孔１１はグリップ本体１Ｎを右側面まで横断貫通している。また前記ネジ孔に連続して円孔が穿設され、円孔はグリップ本体１Ｎの中央部空間に達している。右側面には引張ネジ１２を挿入するための円孔および、前記の通し孔１１が穿設されている。図１（Ｂ）は押しネジ３Ｎの構造図であり、一点鎖線の右部分に押しネジ３Ｎの側面図が示されている。押しネジ３Ｎは押しネジ本体３ＮＢおよび固定リング３ＮＲから構成され、押しネジ本体３ＮＢの外面にはグリップ本体１Ｎおよび固定リング３ＮＲと螺合するためのネジ切り加工がされている。また軸心部には中央孔３ＮＨが穿設されている。中央孔３ＮＨは必要により押しネジ３Ｎとフェイス１４ａの密接状態の確認、押しネジ３Ｎとフェイス１４ａの取り外し作業時の補助工具の挿入などに使用される。固定リング３ＮＲの内面には押しネジ本体３ＮＢの外面と螺着するためのネジ切り加工が行われており、また外周面の数か所には、その回転または固定の際に必要により補助工具を嵌着するための小孔（図示せず）が穿設されている。図１（Ｂ）の一点鎖線の左部は上記側面図を左方から見た図である。図に示されるごとく、中央孔３ＮＨの端部には必要な際にＬ型六角スパナ工具を挿入するための六角形の切り込み加工が行われている。

図１（Ｃ）はフェイス１４ｂの構造図である。フェイス１４ｂにはフェイスの背面側から突出してネジ部１４Ｓが設けられている。また通し孔１４Ｆが穿設されている。通し孔１４Ｆはフェイス１４ｂをグリップ本体１Ｎに組み込んだ時にその軸心が通し孔１１と一致する位置に穿設されている。フェイス１４ａと１４ｂは概略対称の構造をなしているがネジの有無に差異を有する。図１（Ｄ）は引張ネジ１２の構造図で、一点鎖線の左部は側面図、右部は側面図を右方から見た図である。上記側面図の左方先端には、フェイス１４ｂのネジ部１４Ｓに螺入するための先端ネジ部１２Ｓが設けられている。

組立手順は、最初に引張ネジ１２をグリップ本体１Ｎに挿入し、次に図１（Ａ）の下方からフェイス１４ｂを挿入し、フェイス１４ｂのネジ部１４Ｓに引張ネジ１２の先端ネジ部１２Ｓを螺入する。次にフェイス１４ｂを図１（Ａ）の右方に寄せ、フェイス１４ａを挿入しネジ部１４Ｓに対応する突出部をグリップ本体１Ｎの左方内壁に挿入する。この後、必要により通し孔１１、通し孔１４Ｆ、通し孔１１を貫通する通し棒（図示せず）を使用することにより、フェイス１４ａ、フェイス１４ｂのグリップ本体１Ｎからの逸脱は防止される。この後、引張ネジ１２を回転させフェイス１４ｂを中央方向に戻し、試料５の厚さに応じて、試料５の中央位置が軸心位置になると予測される位置で止める。

次にグリップ本体１Ｎに押しネジ３Ｎを螺着し、下方から試料５を挿入して押しネジ３Ｎを回転しフェイス１４ａを右方に螺合し、試料５を挟持し、固定リング３ＮＲで押しネジ３Ｎを固定する。

図２（Ａ）および（Ｂ）は本考案の第２の実施例の断面図および主要部品の構造を示す図である。図２において図１および図３と同一符号の部品の構造および作動は図１および図３と同一である。グリップ本体１Ｎはフェイス１４ａおよびフェイス１４ｂと組み合わせて試料５を保持するものであり、スペーサ１３はグリップ本体１Ｎとフェイス１４ｂの中間に挿入され、フェイス１４ｂの位置を定めるものである。スペーサ１３の肉厚は、試料５の試料厚に応じて数種類用意する。たとえば、標準的な試料厚を１、１．５、２、３ｍｍとし、フェイス１４ａおよび１４ｂの肉厚（ネジ部１４Ｓの突出部除く）を各５ｍｍ、グリップ本体１Ｎの中央の凹部空間Ｌの距離を左右１６ｍｍとすると、試料５の試料厚の中央位置を軸心位置におくためには、２．５、２．２５、２、１．５ｍｍの４種類の肉厚のスペーサ１３を用意しておく。

組立手順は、最初に引張ネジ１２をグリップ本体１Ｎに挿入し、図１（Ａ）の下方から挿入したフェイス１４ｂのネジ部１４Ｓに螺入する。次にフェイス１４ｂを図の右方に寄せ、フェイス１４ａを挿入しネジ部１４Ｓに対応する突出部をグリップ本体１Ｎの左方内壁に挿入する。この後、必要により通し孔１１、通し孔１４Ｆ、通し孔１１を貫通する通し棒（図示せず）を使用することにより、フェイス１４ａ、フェイス１４ｂのグリップ本体１Ｎからの逸脱は防止される。

次に引張ネジ１２を回転させフェイス１４ｂを中央方向に戻し、試料厚に応じて用意されたスペーサ１３をグリップ本体１Ｎとフェイス１４ｂの中間に挿入し、引張ネジ１２の回転によりフェイス１４ｂを図の右方に再移動させ、スペーサ１３が脱落しない位置で止める。さらにグリップ本体１Ｎに押しネジ３Ｎを螺着し、下方から試料５を挿入した後、押しネジ３Ｎを回転しフェイス１４ａを右方に押して試料５を挟持し、固定リング３ＮＲで押しネジ３Ｎを固定する。この手順により、試料厚の中心位置は自動的に軸心位置で固定される。なお、フェイス１４ａとグリップ本体１Ｎの間隙には原理的にはスペーサ１３は必要ないが、必要によりグリップ本体１Ｎとフェイス１４ｂの中間に挿入したスペーサ１３と同一の肉厚のダミースペーサを、正しいスペーサ１３を使用したかどうかのチェック用ジグとして使用することができる。ダミースペーサの肉厚がフェイス１４ａとグリップ本体１Ｎの内壁間の距離に一致していれば、正しい肉厚のスペーサ１３を使用したことが確認される。

本考案は上記の実施例に限定されるものではなく、さらに種々の変形実施例を挙げることができる。たとえばグリップ本体１Ｎの形状は実施例１および実施例２に限定されるものではなく、種々の形状を使用することができる。これはフェイス１４ａ、１４ｂ、スペーサ１３などの部品類についても同様であり、試料およびフェイスをグリップ本体に固定するための固定手段を押しネジと引張ネジで構成したものおよび、前記構成に加えてフェイスとグリップ本体内壁の間隙に挿入され前記間隙の距離を確保するスペーサを設けるように構成したものであれば、本考案は構成要素の形状にはよらず、すべてを包含する。

本考案は固体材料の引張強度を測定する引張試験機に適用することができる。

本考案の第１の実施例の構成を示す図である。 本考案の第２の実施例の構成を示す図である。 従来のグリップ部の構造を示す図である。

符号の説明

１ グリップ本体
１Ｎ グリップ本体
２ 押しネジ挿入口
３ 押しネジ
３Ｎ 押しネジ
３ＮＢ 押しネジ本体
３ＮＨ 中央孔
３ＮＲ 固定リング
４ａ フェイス
４ｂ フェイス
１１ 通し孔
１２ 引張ネジ
１２Ｓ 先端ネジ部
１３ スペーサ
１４ａ フェイス
１４ｂ フェイス
１４Ｆ 通し孔
１４Ｓ ネジ部

Claims (2)

1. グリップ本体に両側からそれぞれ挿設された２個のネジの各先端にそれぞれ係止される２個のフェイスを備え、この両フェイスを両フェイス間にある試験片に対して進退させ試験片を挟持または開放する試験用グリップにおいて、一方のネジはフェイスに螺合されてフェイスを試験片から退避させるべく作動させ、他方のネジはフェイスを試験片に押圧させるべく作動させるよう構成したことを特徴とする試験用グリップ。
2. 試験片から退避させるフェイスとグリップ本体との間に両者間の間隔を調整するためのスペーサが介挿されたことを特徴とする請求項１記載の試験用グリップ。

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