JP2007057248A - Material testing machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the problems of the inherent durability of bellows, a sound and the shortening of the stroke of a crosshead by eliminating the bellows for covering a screw rod in front of a single column material testing machine which raises and drops the crosshead by the rotation of one screw rod while ensuring safety. <P>SOLUTION: The front side of the material testing machine of the screw rod 2 for supporting the crosshead 5 through a nut 6 is covered with a plate-shaped front cover 7 and the front cover 7 is so structured as to penetrate through the slit 5b formed in the crosshead 5 in an up and down direction. By this constitution, the plate-shaped front cover 7 is arranged without interfering with the crosshead 5, and the screw rod 2 is covered without using the bellows. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は材料試験機に関し、更に詳しくは、１本のネジ棹とこれに隣接配置された直線ガイドによりクロスヘッドを支持する、いわゆるシングルコラムタイプの材料試験機に関する。   The present invention relates to a material testing machine, and more particularly to a so-called single column type material testing machine that supports a cross head by one screw rod and a linear guide arranged adjacent thereto.

引張試験などを行う材料試験機においては、一般に、ベースもしくはテーブルに対して昇降するクロスヘッドを設け、そのクロスヘッドとベースもしくはテーブルにそれぞれ取り付けた掴み具に試験片の両端部を把持した状態で、クロスヘッドを昇降させることによって、試験片に対して引張もしくは圧縮の試験力を加える。   In a material testing machine that performs a tensile test or the like, generally, a cross head that moves up and down with respect to a base or table is provided, and both ends of the test piece are gripped by the cross head and a gripping tool respectively attached to the base or table. The test force of tension or compression is applied to the test piece by raising and lowering the crosshead.

クロスヘッドの駆動機構としては、油圧シリンダを用いるものと、ネジ棹を用いるものが多用されている。ネジ棹を用いるものは、クロスヘッドにナットを回転不能に固定し、そのナットをネジ棹に螺合させ、ネジ棹の回転によりナットとともにクロスヘッド昇降させる。このようなネジ棹を用いた材料試験機においては、ナットが螺合しているネジ棹が露呈していると危険であるため、ネジ棹を蛇腹で覆う対策が一般的に採られている（例えば特許文献１参照）。   As a crosshead drive mechanism, a mechanism using a hydraulic cylinder and a mechanism using a screw rod are frequently used. In the case of using a screw rod, a nut is fixed to the crosshead so as not to rotate, the nut is screwed into the screw rod, and the crosshead is moved up and down together with the nut by the rotation of the screw rod. In such a material testing machine using a screw rod, since it is dangerous if the screw rod with which the nut is screwed is exposed, a measure is generally taken to cover the screw rod with a bellows ( For example, see Patent Document 1).

ネジ棹の回転によりクロスヘッドを昇降させるタイプの材料試験機は、通常、上記した特許文献１に開示されているように２本のネジ棹を用いて、クロスヘッドの両端部をナットを介して支持する構造が採用されるが、比較的軽荷重用でコンパクトな材料試験機として、従来、１本のネジ棹を用いた、いわゆるシングルコラムタイプの材料試験機が知られている。   The material testing machine of the type that raises and lowers the crosshead by rotating the screw rod usually uses two screw rods as disclosed in Patent Document 1 described above, and both ends of the crosshead are connected via nuts. Although a supporting structure is employed, a so-called single column type material testing machine using a single screw rod is conventionally known as a relatively light and compact material testing machine.

シングルコラムタイプの材料試験機においては、通常、ベース上に鉛直に支持された１本のネジ棹の後方に、同じく鉛直方向に沿った直線ガイドを配置し、クロスヘッドに固定したナットをネジ棹に螺合させるとともに、直線ガイドにクロスヘッドを係合させることによってナットとクロスヘッドの回転を抑制する構造が採用され、その構造のもとにネジ棹に回転を与えることによりクロスヘッドを昇降させるように構成される。このようなシングルコラムタイプの材料試験機においては、ナットを介してネジ棹に支持されたクロスヘッドが試験機の正面側に突出する関係上、ネジ棹は試験機の正面に向けて露呈することになり、従ってそのネジ棹を覆う蛇腹は試験機の正面に設けられる。
特開平６−１６７４３３号公報 In a single column type material testing machine, a straight guide is also placed along the vertical direction behind one screw rod that is vertically supported on the base, and a nut fixed to the crosshead is screwed into the screw rod. And a structure that suppresses the rotation of the nut and the crosshead by engaging the crosshead with the linear guide, and the crosshead is moved up and down by rotating the screw rod under the structure. Configured as follows. In such a single column type material testing machine, the screw head is exposed toward the front of the testing machine because the cross head supported by the screw thread through the nut protrudes to the front side of the testing machine. Therefore, a bellows covering the screw rod is provided on the front of the testing machine.
JP-A-6-167433

ところで、シングルコラムタイプの材料試験機においては、前記したようにネジ棹を覆う蛇腹が試験機正面に設けられ、その蛇腹の存在によりオペレータを危険から守ると同時に、ネジ棹に対するゴミの付着等を防止して試験機の性能を損なうことを予防することができるのであるが、蛇腹は繰り返し使用すると破損することがあり、また、クロスヘッドストロークエンドまで動かそうとした場合に、蛇腹が邪魔になってその最小厚さ（最も折り畳まれた状態での蛇腹の厚さ）以上はクロスヘッドを移動させることができず、本来のネジ棹長さ分のストロークの一部が損なわれるという問題もある。更に、蛇腹が伸び縮みする際の動作音が気になるというオペレータもいる。   By the way, in the single column type material testing machine, as described above, the bellows covering the screw rod is provided on the front surface of the testing machine, and the presence of the bellows protects the operator from danger and at the same time prevents dust from adhering to the screw rod. This can prevent the performance of the testing machine from being impaired, but the bellows can be damaged by repeated use, and the bellows can get in the way when moving to the end of the crosshead stroke. The crosshead cannot be moved beyond the minimum thickness (thickness of the bellows in the most folded state), and there is a problem that a part of the stroke corresponding to the original screw rod length is lost. In addition, some operators are concerned about the operation sound when the bellows expands and contracts.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、シングルコラムタイプの材料試験機において、蛇腹を用いることなくネジ棹を覆うことができ、蛇腹の存在に起因する諸問題点を一挙に解決することのできる材料試験機の提供をその課題としている。   The present invention has been made in view of such a situation, and in a single column type material testing machine, it is possible to cover a screw rod without using an accordion, and solve various problems caused by the existence of the accordion at a time. The challenge is to provide a material testing machine that can do this.

上記の課題を解決するため、本発明の材料試験機は、ベース上に回転可能に支持された１本の鉛直のネジ棹と、そのネジ棹に螺合するナットが固定され、かつ、ネジ棹から試験機前方に突出するとともに、ネジ棹の後方に配置された鉛直の直線ガイド部材に係合することにより回り止めが施されたクロスヘッドを備え、上記ネジ棹の回転によりクロスヘッドが昇降するように構成された材料試験機において、上記ネジ棹の試験機前方側が板状の前面カバーにより覆われ、その前面カバーは、上記クロスヘッドに上下方向に貫通して形成されたスリット内を通っていることによって特徴づけられる（請求項１）。   In order to solve the above-described problems, a material testing machine according to the present invention includes a vertical screw rod that is rotatably supported on a base, a nut that is screwed to the screw rod, and a screw rod. And a cross head that is prevented from rotating by engaging with a vertical linear guide member disposed behind the screw rod, and the cross head is raised and lowered by the rotation of the screw rod. In the material testing machine configured as described above, the front side of the tester of the screw rod is covered with a plate-like front cover, and the front cover passes through a slit formed through the crosshead in the vertical direction. (Claim 1).

ここで、本発明においては、上記ネジ棹の後方および直線ガイドが、上記前面カバーの両側縁に対してそれぞれ所定の隙間を介して設けられた本体カバーにより覆われている構成（請求項２）を好適に採用することができる。   Here, in the present invention, a configuration in which the rear side of the screw rod and the linear guide are covered with a main body cover provided with a predetermined gap with respect to both side edges of the front cover (Claim 2). Can be suitably employed.

また、請求項２に係る発明においては、上記前面カバーと本体カバーとの間に形成された両側の隙間が、それぞれ板状のゴムによって覆われ、そのゴムは、一方の側縁部のみが上記前面カバーもしくは本体カバーのいずれかに固着されている構成（請求項３）を採用することもできる。   Moreover, in the invention which concerns on Claim 2, the clearance gap of the both sides formed between the said front cover and a main body cover is each covered with plate-shaped rubber, Only the one side edge part is the said rubber | gum. A structure (Claim 3) fixed to either the front cover or the main body cover may be employed.

本発明は、蛇腹のようにクロスヘッドの移動により伸縮する材料ではなく、板状のカバーでネジ棹の前面を覆い、その前面カバーを、クロスヘッドに設けたスリット内を通過させることによって、課題を解決しようとするものである。   The present invention is not a material that expands and contracts due to the movement of the cross head like an accordion, but covers the front surface of the screw rod with a plate-shaped cover, and the front cover passes through a slit provided in the cross head. Is to solve.

すなわち、本発明においては、ナットを介してクロスヘッドを支持するネジ棹の試験機正面側（前面）を、リジッドな板状の前面カバーで覆い、その前面カバーは、クロスヘッドを上下方向に貫通して形成されたスリット内を通す。これにより、前面カバーはクロスヘッドの昇降に干渉せずにネジ棹を覆うことができ、蛇腹を不要とすることができる。   That is, in the present invention, the front side (front side) of the tester of the screw rod supporting the cross head via the nut is covered with a rigid plate-like front cover, and the front cover penetrates the cross head in the vertical direction. Pass through the slit formed. Thereby, the front cover can cover the screw rod without interfering with the raising and lowering of the cross head, and the bellows can be eliminated.

また、ネジ棹の後方および直線ガイドについては、請求項２に係る発明のように、前面カバーの両側縁に対して一定の隙間を介して設けた本体カバーによって覆うことができ、その隙間については、請求項３に係る発明のように、板状のゴムによって覆い、その板状の込むの両側縁のうち一方の側縁のみを前面カバーもしくは本体カバーのうちのいずれかに固着した構成を採用することにより、隙間を介して外部からネジ棹を殆ど視認することができず、また、ゴミ等がカバー内に侵入することを防止することができるとともに、クロスヘッドの昇降時にはゴムが適宜に捲れることにより、その動作を阻害することがない。   Further, the back of the screw rod and the linear guide can be covered with a body cover provided through a certain gap with respect to both side edges of the front cover, as in the invention according to claim 2, and the gap As in the invention according to claim 3, a configuration is adopted in which it is covered with a plate-like rubber and only one of the side edges of the plate-like is fixed to either the front cover or the main body cover. As a result, the screw rod can hardly be visually recognized from the outside through the gap, and dust or the like can be prevented from entering the cover. Therefore, the operation is not hindered.

本発明によれば、試験機正面側にネジ棹が露呈するシングルコラムタイプの材料試験機において、そのネジ棹を覆うための蛇腹を不要とし、これにより、蛇腹を用いてネジ棹を覆っていたが故に生じる諸問題点、すなわち蛇腹の耐久性、クロスヘッドのストロークの短縮化、およびクロスヘッドの昇降時に発生する音、の全てを一挙に解決することができる。   According to the present invention, in the single column type material testing machine in which the screw rod is exposed on the front side of the testing machine, the bellows for covering the screw rod is unnecessary, thereby covering the screw rod using the bellows. Therefore, it is possible to solve all of the problems caused by the above, namely, the durability of the bellows, the shortening of the stroke of the crosshead, and the sound generated when the crosshead is raised and lowered.

そして、請求項３に係る発明のように、ネジ棹の前面を覆う前面カバーと、ネジ棹の後方並びに直線ガイドを覆う本体カバーとの間に形成される隙間を、一側縁のみをこれらのカバーのいずれか一方に固着した板状のゴムで覆うことにより、その隙間を介してゴミが侵入することを防止するとともに、外部からネジ棹を殆ど視認できないようにすることができる。   As in the invention according to claim 3, the gap formed between the front cover that covers the front surface of the screw rod and the main body cover that covers the rear side of the screw rod and the linear guide is limited to only one side edge. By covering with either one of the covers with a plate-like rubber, it is possible to prevent dust from entering through the gap and make the screw rod almost invisible from the outside.

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外観斜視図であり、図２は側面図である。また、図３には図２におけるクロスヘッド５の近傍の要部断面図を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part in the vicinity of the cross head 5 in FIG.

ベース１上に１本のネジ棹２が鉛直方向に沿って設けられているとともに、その後方に１本の直線ガイド３が同じく鉛直方向に沿って設けられている。ネジ棹２は、ベース１に設けられているケース４内のモータ、減速機およびタイミングベルト等からなる駆動機構（図示せず）によりその中心軸の回りに回転が与えられる。   One screw rod 2 is provided on the base 1 along the vertical direction, and one linear guide 3 is provided along the vertical direction behind the screw rod 2. The screw rod 2 is rotated about its central axis by a drive mechanism (not shown) including a motor, a speed reducer, a timing belt, and the like in a case 4 provided on the base 1.

クロスヘッド５にはナット６が固定されており、このナット６はネジ棹２に螺合している。すなわち、クロスヘッド５には、上下に貫通する貫通孔５ａが形成されており、この貫通孔５ａと同心にナット６が固着されている。ネジ棹２はその貫通孔５ａに挿入された状態でナット６に螺合している。   A nut 6 is fixed to the cross head 5, and the nut 6 is screwed into the screw rod 2. That is, the cross head 5 is formed with a through hole 5a penetrating vertically, and a nut 6 is fixed concentrically with the through hole 5a. The screw rod 2 is screwed into the nut 6 while being inserted into the through hole 5a.

直線ガイド３は、鉛直方向に伸びるガイドレール３ａと、そのガイドレール３ａに沿って摺動自在の２つの移動体３ｂからなり、その各移動体３ｂはクロスヘッド５に固定されている。従って、クロスヘッド５はガイドレール３ａに沿う方向にのみその移動方向が規制され、また、この直線ガイド３によりクロスヘッド５並びにナット６の回転が阻止され、クロスヘッド５はその基端部においてナット６を介してネジ棹２に支持された状態で、先端部が試験機正面側に突出した姿勢を保ち、ネジ棹２の回転駆動により昇降する。試験片Ｗは、クロスヘッド５の試験機正面側への突出部分と、その鉛直下方のベース１との間に装着され、クロスヘッド５の上昇により引張負荷が、下降により圧縮負荷が加えられる。   The linear guide 3 includes a guide rail 3 a extending in the vertical direction and two moving bodies 3 b slidable along the guide rail 3 a, and each moving body 3 b is fixed to the crosshead 5. Accordingly, the movement direction of the cross head 5 is restricted only in the direction along the guide rail 3a, and the rotation of the cross head 5 and the nut 6 is prevented by the linear guide 3, and the cross head 5 has a nut at its base end. In the state supported by the screw rod 2 via 6, the tip portion is maintained in a posture protruding to the front side of the testing machine, and is moved up and down by the rotational drive of the screw rod 2. The test piece W is mounted between a projecting portion of the crosshead 5 toward the front side of the testing machine and the base 1 below the vertical, and a tensile load is applied when the crosshead 5 is raised, and a compression load is applied when the crosshead 5 is lowered.

さて、クロスヘッド５には、図４にその単体での平面図を、図５にはクロスヘッド５と以下に示す前面カバー７および本体カバー８の関係を抽出して示す要部斜視図をそれぞれ示すように、前記した貫通孔５ａとほぼ同心の半リング状のスリット５ｂが上下に貫通して形成されており、このスリット５ｂ内に、板状の前面カバー７が非接触状態で挿入されている。この前面カバー７はベース１の上面から試験機の頂部にまで及び、この前面カバー７によってネジ棹２の試験機正面側が覆われている。   FIG. 4 is a plan view of the cross head 5 as a single unit, and FIG. 5 is a perspective view of the main part extracted from the relationship between the cross head 5 and the front cover 7 and body cover 8 shown below. As shown, a semi-ring-shaped slit 5b that is substantially concentric with the through-hole 5a is formed so as to penetrate vertically, and a plate-like front cover 7 is inserted into the slit 5b in a non-contact state. Yes. The front cover 7 extends from the upper surface of the base 1 to the top of the testing machine, and the front cover 7 covers the front side of the testing machine of the screw rod 2.

また、ネジ棹２の後方並びに直線ガイド３の全体は、ベース１上に設けられた本体カバー８によって覆われている。この本体カバー８は、前面カバー７の両側縁に対して一定の隙間９を開けて設けられており、ナット６を介してネジ棹２に支持され、かつ、移動体３ｂを介してガイドレール３ａに拘束されたクロスヘッド５は、その両側の隙間９を通って外部に突出している。   The rear of the screw rod 2 and the entire linear guide 3 are covered with a main body cover 8 provided on the base 1. The main body cover 8 is provided with a certain gap 9 with respect to both side edges of the front cover 7, supported by the screw rod 2 via the nut 6, and the guide rail 3a via the moving body 3b. The cross head 5 constrained by the projection protrudes to the outside through the gaps 9 on both sides thereof.

そして、この両側の隙間９は、板状のゴム１０によって閉鎖されている。各板状のゴム１０は、それぞれ隙間９の幅寸法よりも所定寸法だけ幅の広く、その両側縁部のうち、本体カバー８側の縁部のみが当該本体カバー８に接着固定されており、他の縁部は自由状態となっている。この構成により、クロスヘッド５は、その昇降に際して前面カバー７および本体カバー８のいずれにも接触せず、両側の隙間９を介して外部に突出している梁部がその隙間を覆うゴム１０にのみ接触し、図６に示すように、ゴム１０の自由縁部を捲りながら移動する。このゴム１０の捲れは、クロスヘッド５が通過した後にはその弾性により直ちに元の板状に戻り、隙間９を隠す。従って、前面カバー７と本体カバー８で覆われたネジ棹２を含む内部構造は、クロスヘッド５の上下とその側方の僅かな捲れ部分のみが外部から視認できるにとどまる。   The gaps 9 on both sides are closed by a plate-like rubber 10. Each of the plate-like rubbers 10 is wider than the width of the gap 9 by a predetermined dimension, and only the edge part on the main body cover 8 side of the both side edge parts is adhesively fixed to the main body cover 8. The other edge is free. With this configuration, the crosshead 5 does not come into contact with either the front cover 7 or the main body cover 8 when it is raised and lowered, and the beam portion protruding outside through the gap 9 on both sides is only the rubber 10 that covers the gap. As shown in FIG. 6, they come into contact with each other and move while scrambling the free edge of the rubber 10. After the crosshead 5 has passed, the rubber 10 is immediately returned to its original plate shape due to its elasticity to hide the gap 9. Accordingly, the internal structure including the screw rod 2 covered with the front cover 7 and the main body cover 8 can only visually recognize the upper and lower portions of the cross head 5 and the slight bend portions on the sides thereof from the outside.

以上の実施の形態によると、試験機正面は平板状の前面カバー７によって遮蔽され、オペレータが回転しているネジ棹２に触れることがなく、安全を確保することができると同時に、ゴミ等が試験機内部に入ることを最小限に抑えることができる。しかも、蛇腹を用いていないために、蛇腹特有の問題、つまり耐久性、音の発生、およびネジ棹２のストロークの制限といった問題を一挙に解決することができる。   According to the above embodiment, the front of the testing machine is shielded by the flat front cover 7 so that the operator can ensure safety without touching the rotating screw rod 2, and at the same time, dust or the like can be collected. Entering the testing machine can be minimized. Moreover, since the bellows is not used, problems specific to bellows, that is, problems such as durability, generation of sound, and restriction of the stroke of the screw rod 2 can be solved at once.

本発明の実施の形態の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の側面図である。It is a side view of an embodiment of the present invention. 図２におけるクロスヘッド５の近傍の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the vicinity of the crosshead 5 in FIG. 本発明の実施の形態のクロスヘッド５の単体の平面図である。It is a top view of the single unit of crosshead 5 of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態におけるクロスヘッド５と前面カバー７および本体カバー８の関係を示す要部斜視図である。It is a principal part perspective view which shows the relationship between the crosshead 5, the front cover 7, and the main body cover 8 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるクロスヘッド５の昇降時のゴム１０の挙動の説明図である。It is explanatory drawing of the behavior of the rubber | gum 10 at the time of raising / lowering of the crosshead 5 in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ベース
２ ネジ棹
３ 直線ガイド
４ ケース
５ クロスヘッド
５ａ 貫通孔
５ｂ スリット
６ ナット
７ 前面カバー
８ 本体カバー
９ 隙間
１０ ゴム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Screw ３ 3 Straight guide 4 Case 5 Cross head 5a Through-hole 5b Slit 6 Nut 7 Front cover 8 Body cover 9 Crevice 10 Rubber

Claims (3)

ベース上に回転可能に支持された１本の鉛直のネジ棹と、そのネジ棹に螺合するナットが固定され、かつ、ネジ棹から試験機前方に突出するとともに、ネジ棹の後方に配置された鉛直の直線ガイド部材に係合することにより回り止めが施されたクロスヘッドを備え、上記ネジ棹の回転によりクロスヘッドが昇降するように構成された材料試験機において、 上記ネジ棹の試験機前方側が板状の前面カバーにより覆われ、その前面カバーは、上記クロスヘッドに上下方向に貫通して形成されたスリット内を通っていることを特徴とする材料試験機。   One vertical screw rod supported rotatably on the base and a nut that is screwed to the screw rod are fixed. The nut protrudes from the screw rod to the front of the testing machine and is arranged behind the screw rod. A material testing machine comprising a crosshead that is prevented from rotating by engaging with a vertical straight guide member, and the crosshead is moved up and down by the rotation of the screw rod. A material testing machine characterized in that the front side is covered with a plate-shaped front cover, and the front cover passes through a slit formed through the cross head in the vertical direction. 上記ネジ棹の後方および直線ガイドが、上記前面カバーの両側縁に対してそれぞれ所定の隙間を介して設けられた本体カバーにより覆われていることを特徴とする請求項１に記載の材料試験機。   2. The material testing machine according to claim 1, wherein the rear side of the screw rod and the linear guide are covered with a main body cover provided via a predetermined gap with respect to both side edges of the front cover, respectively. . 上記前面カバーと本体カバーとの間に形成された両側の隙間が、それぞれ板状のゴムによって覆われ、そのゴムの両側縁部のうち一方のみが上記前面カバーもしくは本体カバーのいずれかに固着されていることを特徴とする請求項２に記載の材料試験機。   The gaps on both sides formed between the front cover and the main body cover are each covered with a plate-like rubber, and only one of both side edges of the rubber is fixed to either the front cover or the main body cover. The material testing machine according to claim 2, wherein:
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