JP2006162317A

JP2006162317A - 引張試験用グリップ

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Publication number: JP2006162317A
Application number: JP2004350965A
Authority: JP
Inventors: Hironari Mita; 裕也三田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-12-03
Also published as: JP4379610B2

Abstract

【課題】高速引張試験等に用いて正確な試験結果を得ることができながら、試験片の挟着／解放作業の操作性を向上させることのできる楔式の引張試験用グリップを提供する。【解決手段】グリップ本体１内に、当該グリップ本体に形成されたテーパ面１ａに当接することで試験片を挟着する一対の掴み歯２，３を収容し、グリップ本体１に形成されている雌ねじ１ｂにねじ込まれることにより一対の掴み歯２，３を引張方向に移動させる押しねじ４を設けるとともに、各掴み歯２，３の互いに対向する面にＴ字形の溝２０を形成する一方、押しねじ４には、その各掴み歯２，３の溝２０に嵌まり込むＴ字形部４ａを一体に形成することにより、掴みは２，３のグリップ本体１内での動きを規制し、試験片の挿入作業を容易化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状の試験片を把持するための引張試験用グリップに関し、例えば高速引張試験機等に用いられるグリップに関する。

材料試験機により試験片を引張試験するに当たっては、試験機の負荷部（例えばテーブル等の固定部とそれに対して接近／離隔する方向に変位が与えられる移動部材）にそれぞれ装着された一対のグリップ（掴み具）に試験片の両端部を把持する。このようなグリップとしては、グリップ本体内に収容された一対の掴み歯を、グリップ本体に形成された斜面に沿って移動させることにより試験片を挟着／解放する、いわゆる楔式のグリップが多用されている。

通常の楔式のグリップでは、グリップ本体に回転自在に設けた回転軸を回転させることにより、その回転を各掴み歯の直線運動に変換する機構を備え、手動による回転やモータ等の駆動源の駆動によりこれらの一対の掴み歯を開閉させて試験片を挟着／解放するように構成されている（例えば特許文献１参照）。

ところで、試験片に対して２０ｍ／ｓにも及ぶ高速度の引張荷重を作用させる高速引張試験機が知られている。この種の高速引張試験機においては、図５に要部構成を断面図で例示するように、試験片Ｗの一端部を把持するグリップ５１をテーブル等に固定されているロードセル５２に固着するとともに、試験片Ｗの他端部を把持するグリップ５３をロッド５４に固着し、このロッド５４を負荷機構のピストン５５に対して軸方向に可動に設けている。ピストン５５の下端部には上向きに広がるテーパ孔からなる係合部５５ａを形成する一方、ロッド５４の上端部には上向きに広がるテーパ部からなる被係合部５４ａを形成した構成を採る。この構成において、ピストン５５を高速度で上昇させたときに、図中Ｌで示す助走区間を経た後に、ピストン５５の係合部５５ａがロッド５４の被係合部５４ａに係合してこれを上昇させる。つまり、ピストン５５は、起動開始後にＬで表される助走区間を経て所定の速度に達した時点でロッド５４に係合してこれを上昇させるため、ロッド５４並びに上側のグリップ５２は高速度の初速度のもとに上昇し、これによって試験片Ｗには衝撃的な引張荷重が加えられる（例えば特許文献２参照）。

このような高速引張試験機においては、各グリップを介して試験片に衝撃的な引張力が作用する関係上、試験片と負荷機構の間に各種の機構が介在すると正確な試験結果を得ることができないため、このような試験に用いられるグリップには、前記したような回転運動を掴み歯の直線運動に変換する機構を備えてなる一般的な楔式のグリップを用いることはできない。

そこで、このような試験において楔式のグリップを用いる場合には、従来、図６に要部断面図を示すようなグリップが用いられている。すなわち、下側のグリップ６１については、全体として筒状をなし、その上端側内周に一対の斜面６１１ａが形成され、かつ、下端部にはロードセル６２に形成されている雄ねじ６２ａにねじ込まれる雌ねじ６１１ｂが開口しているグリップ本体６１１と、そのグリップ本体６１１内に収容される２枚の掴み歯６１２，６１３と、これらの掴み歯６１２，６１３と雄ねじ６１１の間に介挿される押さえプレート６１４を備えた構造のものが用いられている。また、上側のグリップ６３については、同様にして全体として筒状をなし、その下端内周に一対の斜面６３１ａが形成され、かつ、上端部には前記した図５におけるロッド５４の下端部に取り付けられている雄ねじ６４にねじ込まれる雌ねじ６３１ｂが開口しているグリップ本体６３１と、そのグリップ本体６３１内に収容される２枚の掴み歯６３２，６３３と、雌ねじ６３１ｂ内にねじ込まれて押さえプレート６３４を介して各掴み歯６３２，６３３を押しつける押しねじ６３５を備えた構造のものが用いられている。押しねじ６３５には、図７に図６におけるＡ−Ａ断面図を示すように六角孔６３５ａが形成されている。

以上の構成からなるグリップ６１，６３により試験片Ｗの両端部を把持するには、まず、上側のグリップ６３を雄ねじ６４から取り外した状態で、掴み歯６３２，６３３および押さえプレート６３４をグリップ本体６３１内に挿入するとともに、押しねじ６３５を雌ねじ６３１ｂ内に適当量だけねじ込んだ後、掴み歯６３２，６３３の間に試験片Ｗを挿入し、押しねじ６３５の六角孔６３５ａに六角レンチを挿入して雌ねじ６３５を斜面６３１ａ側に締めつける。これにより、押さえプレート６３４を介して掴み歯６３２，６３３が斜面６３１ａに押しつけられ、楔作用によって各掴み歯６３２，６３３が接近する向きに移動し、試験片Ｗの端部を把持する。その状態で上側のグリップ６３を雄ねじ６４にねじ込んで試験機に取り付ける。

下側のグリップ６１は、あらかじめ掴み歯６１２，６１３および押さえプレート６１４をグリップ本体６１１内に収容した状態で、当該グリップ本体６１１を雄ねじ６２ａにねじ込んでおき、掴み歯６１２，６１３の間に試験片Ｗの下端部を挿入した後、グリップ本体６１１を雄ねじ６２ａに更にねじ込んでいく。これにより、雄ねじ６２ａが押さえプレート６１４を介して掴み歯６１２，６１３をテーパ６１１ａに押しつけ、楔作用により各掴み歯６１２，６１３が接近する向きに移動して、試験片Ｗの下端部を把持する。ここで、この下側のグリップ６１のグリップ本体６１１のねじ込み時には、試験片Ｗを介して上側のグリップ６３と係合している関係上、双方のグリップ６１，６３を同期させて回転させる。
特開昭５９−１７１８３２号公報特開２００４−１９１２２７号公報特開２００４−２１９２２２号公報

ところで、以上のような高速引張試験機におけるグリップにおいては、第１に、一対の掴み歯がグリップ本体内で自由に動くため、試験片を挟着していない状態でグリップを掴み歯が下向きになる姿勢にすると、掴み歯が脱落してしまうなど、試験片を掴み歯の間に挿入することが容易ではないという問題がある。第２に、上側のグリップについては、試験機から取り外さなければ押しねじを回転させることができないため、試験片の挟着／解放に際しては必ず上側のグリップを試験機から取り外す必要があるとともに、下側のグリップに試験片の下端部を挟着する際には、上下のグリップを同時に同期させて回転させる必要があって、操作性が悪いという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、高速引張試験等に用いて正確な試験結果を得ることができながら、試験片の挟着／解放作業の操作性を向上させることのできる楔式の引張試験用グリップの提供をその課題としている。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の引張試験用グリップは、試験機の負荷部に固定されて板状の試験片の両端部を把持するためのグリップであって、試験機に固定されるグリップ本体と、そのグリップ本体内に収容され、引張方向に移動することにより当該グリップ本体に形成されている斜面に当接して試験片を挟着／解放する一対の掴み歯と、上記グリップ本体に形成されている雌ねじにねじ込まれることにより上記一対の掴み歯を引張方向に移動させる押しねじを備えているとともに、上記一対の掴み歯の互いに対向する面に、それぞれＴ字形溝が形成され、かつ、上記押しねじには、その各掴み歯のＴ字形の溝内に嵌まり込むＴ字形部が一体に形成されていることによって特徴づけられる。

また、同じ課題を解決するため、請求項２に係る発明の引張試験用グリップは、試験機に固定されるグリップ本体と、そのグリップ本体内に収容され、引張方向に移動することにより当該グリップ本体に形成されている斜面に当接して試験片を挟着／解放する一対の掴み歯と、上記グリップ本体に形成されている雌ねじにねじ込まれることにより上記一対の掴み歯を引張方向に移動させる押しねじを備えているとともに、上記押しねじにウォームホイールが同軸上に一体的に形成され、かつ、そのウォームホイールに噛み合うウォームが上記グリップ本体に回転自在に支持され、そのウォームを回転させることにより押しねじが上記雌ねじに対して回転するように構成されていることによって特徴づけられる。

請求項１に係る発明では、一対の掴み歯の互いに対向する面にそれぞれＴ字形の溝を形成し、押しねじ側にはそのＴ字形の溝内に嵌まり込むＴ字形部を形成することで、一対の掴み歯のグリップ本体内での動きを規制し、グリップ本体から抜け落ちることがなく、また、互いに対向寸法も一定寸法以上に規制されるため、試験片の挿入が容易となる。

請求項２に係る発明においては、一対の掴み歯による試験片の挟着／解放動作を、ウォームの回転により側方から行うことが可能であり、従って、上側のグリップについても装置から取り外すことなく試験片の挟着／解放を行うことができ、また、下側のグリップについては、試験片の挟着／解放のためにグリップ本体を回転させる必要がないため、従来のように上下のグリップを同期させて回転させる必要がなくなる。そして、この請求項２に係る構成において用いるウォームギア機構は、グリップ本体に形成されている雌ねじにねじ込まれる押しねじを回転させるものであり、試験片の挟着部と試験機の負荷機構との間に介在するものではないため、試験片に衝撃引張荷重を加えるような試験に際しても、その試験結果に影響を及ぼすことがない。

請求項１に係る発明によれば、グリップ本体内で一対の掴み歯の動きが規制され、試験片を一対の掴み歯間に挿入する作業が容易化される。

また、請求項２に係る発明によれば、一対の掴み歯に試験片の挟着／解放運動を付与するための押しねじにウォームホイールを一体的に形成するとともに、そのウォームホイールに噛み合うウォームを回転させることにより押しねじに回転が与えられるように構成しているため、試験片に衝撃引張荷重を加えたときに試験結果に影響を及ぼすことなく、グリップを試験機に取り付けた状態で試験片の挟着／解放が可能となり、その操作性を大幅に向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成を示す縦断面図であり、図２はその平面図、図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図１は、説明の便宜上、図３において概略Ｂ−Ｂで切断した図を示している。

グリップ本体１にはその一端側の内周に互いに対向して端部側ほど互いに間隔が狭くなる一対の斜面１ａが形成されており、その斜面１ａの形成部分から他端に至るまで雌ねじ１ｂが形成されている。

グリップ本体１の斜面１ａの形成部には、一対の掴み歯２，３が収容されている。この各掴み歯２，３には、図４（Ａ）にその互いの対向面から見た正面図を示すように、Ｔ形の溝２０が形成されている。この溝２０は、より具体的には、大径の円筒孔２０ａと、それに連なる小径の円筒孔２０ｂを組み合わせた形状をしており、小径の円筒孔２０ｂが掴み歯２，３の一端側において開口している。

グリップ本体１の雌ねじ１ｂには、押しねじ４がねじ込まれている。この押しねじ４には、図４（Ｂ）に正面図を示すように、一端側にＴ字形部４ａが一体に形成されているとともに、他端側にはウォームホイール４ｂが一体に形成されている。Ｔ字形部４ａは、より具体的には、先端の大径の円筒部４１ａと、根元側の小径の円筒部４２ａからなっている。そして、このＴ字形部４ａは、一対の掴み歯２，３の各溝２０に嵌まり込んでいる。

グリップ本体１には、また、雌ねじ１ｂに直交する方向にウォーム５が回転自在に支持されており、このウォーム５は押しねじ４に一体に形成されているウォームホイール４ｂに噛み合っている。また、このウォーム５の一端側は、グリップ本体１から外部に突出し、その先端につまみ５ａが形成されている。

以上の本発明の実施の形態は、前記した図５の例示するような高速引張試験機に用いるのに適しており、その上下のグリップに共通して用いることができ、試験機に対してはグリップ本体１の雌ねじ１ｂに試験機側の雄ねじ６をねじ込むことによって取り付けられる。

そして、本発明の実施の形態においては、試験片の挟着／解放は試験機側の雄ねじ６に取り付けたままで簡単に行うことができる。すなわち、上側のグリップにおいては、一対の掴み歯２，３にそれぞれ形成されているＴ字形の溝２０に押しねじ４のＴ字形部４ａに嵌まり込んでいるため、各掴み歯２，３の動きが上下および開閉方向に規制されるため、試験片を挟着していない状態でも各掴み歯２，３はグリップ本体１から抜け落ちることがなく、かつ、掴み歯２，３間の対向距離もある一定の限度を越えて狭くならない。従って、上側のグリップに用いるに当たっては試験片を挟着していな状態でも掴み歯２，３が落下することがなく、また、上下のグリップにおいて掴み歯２，３間に試験片の両端部を挿入することが容易となる。

また、つまみ５ａを回してウォーム５を回転させることにより、押しねじ４が雌ねじ１ｂに対して回転し、掴み歯２，３を上下動させて試験片の挟着／解放を行うことができるため、上側のグリップとして用いる場合において、従来のようにグリップを試験機から取り外すことなく試験片の挟着／解放が可能であり、また、下側のグリップとして用いる場合において、グリップ本体１を回転させなくても試験片の挟着／解放が可能であるために、従来のように上下のグリップを同時に回転させる必要がない。このようなことから、試験片の挟着／解放の操作性が格段に向上する。

本発明の実施の形態の構成を示す縦断面図であるあ。図１の平面図である。図１におけるＡ−Ａ断面図である。（Ａ）は本発明の実施の形態における掴み歯２，３の互いに対向面から見た正面図であり、（Ｂ）は本発明の実施の形態における押しねじ４の正面図である。高速引張試験機の要部構成の例を示す断面図である。図５に例示した高速引張試験機に用いられている従来のグリップの要部構成を示す断面図である。図６におけるＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１グリップ本体
１ａ斜面
１ｂ雌ねじ
２，３掴み歯
２０Ｔ字形の溝
４押しねじ
４ａＴ字形部
４ｂウォームホイール
５ウォーム
５ａつまみ
６雄ねじ（試験機側）

Claims

試験機の負荷部に固定されて板状の試験片の両端部を把持するためのグリップであって、
試験機に固定されるグリップ本体と、そのグリップ本体内に収容され、引張方向に移動することにより当該グリップ本体に形成されている斜面に当接して試験片を挟着／解放する一対の掴み歯と、上記グリップ本体に形成されている雌ねじにねじ込まれることにより上記一対の掴み歯を引張方向に移動させる押しねじを備えているとともに、上記一対の掴み歯の互いに対向する面に、それぞれＴ字形溝が形成され、かつ、上記押しねじには、その各掴み歯のＴ字形の溝内に嵌まり込むＴ字形部が一体に形成されていることを特徴とする引張試験用グリップ。
試験機の負荷部に固定されて板状の試験片の両端部を把持するためのグリップであって、
試験機に固定されるグリップ本体と、そのグリップ本体内に収容され、引張方向に移動することにより当該グリップ本体に形成されている斜面に当接して試験片を挟着／解放する一対の掴み歯と、上記グリップ本体に形成されている雌ねじにねじ込まれることにより上記一対の掴み歯を引張方向に移動させる押しねじを備えているとともに、上記押しねじにウォームホイールが同軸上に一体的に形成され、かつ、そのウォームホイールに噛み合うウォームが上記グリップ本体に回転自在に支持され、そのウォームを回転させることにより押しねじが上記雌ねじに対して回転するように構成されていることを特徴とする引張試験用グリップ。