JP2009162788A - つかみ具 - Google Patents

Abstract

【課題】材料試験中につかみ具内で発生するすべりに起因するガタを無くす。
【解決手段】一対のつかみ歯２、３に水平方向に離した２個のピン通し孔を設け、向かい合うピン通し孔に２本のピン４、４を通し、このピン４、４を、前後に開通し下方に開口するつかみ具本体５の両サイドに固定する。前記つかみ歯２、３の上部につかみ歯２、３を押える押圧板９、９を配設し、前記つかみ歯２を押し込むつかみ歯押えボルト８と前記押圧板９、９を押し込むピンガタ取りボルト１０、１０を螺着する。
【選択図】 図１

Description

本発明は材料試験機に使用されるつかみ具に関し、特に試験時に発生する試験片取付ガタを減らして試験精度を向上させるつかみ具に関する。

従来、材料試験機の引張試験には図７に示すような楔形つかみ具が一般的に用いられている。この楔形つかみ具２１は、内側に楔作用面が形成されたつかみ具本体２２に、試験片を両側から挟持する左右一対の楔状のつかみ歯２３、２４を装着し、つかみ歯２３、２４の後端部を試験機本体に取り付けた支持軸２５によって支持するとともに、つかみ具本体２２の後端部に設けられたねじ棒部２６に螺着される袋ナット２７を回転させてつかみ具本体２２を支持軸２５に沿って上下させることにより間接的につかみ歯２３、２４に挟持力を与えている（特許文献１参照）。この楔形つかみ具２１は、袋ナット２７に加える回転トルクが水平方向の挟持力に変換されて伝達されるので、必要な挟持力を保持するためには機構部の形状を大きくして強度を上げる必要があった。このため比較的試験力が小さい小型の引張試験機には図８に示すようなピン式つかみ具３０も使用されている。このつかみ具はつかみ具本体３１に支持されるピン３２を、左右のつかみ歯３３、３４に形成されたピン通し孔３３ａ、３４ａに通し、つかみ具本体３１に螺着した押しネジ３５でつかみ歯３３、３４を押しネジ３５で左右から押し込み試験片ＴＰを挟持するようになっている。

特開平５−２３２０００号公報

上記ピン式つかみ具３０では、つかみ歯３３、３４に形成されたピン通し孔３３ａ、３４ａとピン３２間にスキマが設けられているので、押しネジ３５で左右のつかみ歯３３、３４を押し込み試験片ＴＰを挟持した時、ピン３２のまわりにスキマができ、試験を行う過程でこのスキマが狭まることにより生じるつかみ具のガタつきが試験データの突発的な変化を生じるという問題がある。とくに試験片に引張力と圧縮力を加える疲労試験を行う場合に顕著に表れる。

本発明のつかみ具は両側に把持枠を有して形成されたつかみ具本体と、この両把持枠間に配設された２本のピンと、この２本のピンが貫設されるとともに試験片を挟持して把持する一対のつかみ歯と、この両つかみ歯を前記ピンに対して押圧するつかみ歯押圧手段を設けたものである。
また前記つかみ歯押圧手段を前記つかみ歯上部と前記つかみ具本体上部内壁間に配設した押圧板と、つかみ具本体上部内壁に螺着して前記押圧板に下方への押圧力を加えて前記ピン上部と押圧板とのスキマを無くすピンガタ取りボルトで構成したものである。

つかみ歯同士が２本のピンをガイドとして平行に移動して試験片を挟持するので、試験片に偏った力が加えられずに挟持され、また、つかみ歯とピンとの上部のスキマがつかみ歯の上部に設けられたガタ取り部材の押し付けにより除去されるので、試験中に試験データの突発的な変化が見られず試験データの確度が向上するとともに試験片のつかみ具へのセットが簡単に行える。

本発明の実施例によるつかみ具の構成を示す正面図である。 実施例のつかみ具の側面図である。 実施例のつかみ具の上面図である。 つかみ具が用いられる材料試験機の構成図である。 実施例による試験片取付時のピンとつかみ歯部材間のスキマ発生状態図（Ａ）とスキマ除去状態図（Ｂ）である。 他の実施例によるつかみ具の構成を示す正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。 従来の楔形つかみ具の構成例を示す図である。 従来のピン式つかみ具の構成例を示す図である。

本発明実施例のつかみ具の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明実施例のつかみ具の構成を示す正面図、図２はつかみ具の側面図、図３はつかみ具の上面図、図４は本つかみ具が用いられる材料試験機の構成図、図５は試験片の取付途中図（Ａ）と取付終了図（Ｂ）でつかみ歯とピンとのスキマを示す図である。

本つかみ具１は、試験片ＴＰを挟持する歯面２ａ、３ａを有する左右一対のつかみ歯２、３に２本のピン４、４を貫通させ、つかみ歯２、３をピン４、４にスライド可能にし試験片ＴＰを挟み込んだ状態で押し込み挟持するピン式のつかみ具１である。

本つかみ具１は前後に開通し下方に開口するとともに上部にロードセル１８に螺着するためのねじ穴５ａを形成した直方形のつかみ具本体５に各構成要素を組み込んでいる。前記ピン４は一端に六角形のヘッド４ａを有し、その他端にねじ部４ｂが形成されている。このねじ部４ｂをつかみ具本体５の向かって左側面から挿入してつかみ歯２、３及びスペーサ６に通した後、右側面に突出したねじ部４ｂにナット７を螺着してピン４をつかみ具本体５に固定している。前記スペーサ６は正面から見て試験片ＴＰがつかみ具本体５のほぼ中央で挟持されるような厚さのものを使用する。このスペーサ６は試験片ＴＰの厚さに対応したものをその都度用意するか予め用意しておいたものを選択して使用する。またつかみ具本体５の左サイドには前記つかみ歯２を押し込むためのつかみ歯押えボルト８が螺着され、上部には前記つかみ歯２、３の上部前後に配設された押圧板９、９をつかみ歯２、３に押し付けるためのピンガタ取りボルト１０、１０が螺着されている。本つかみ具１においてつかみ歯押えボルト８でつかみ歯２を押し込む場合、つかみ具本体５の左サイドに外向きの力が加わるが前記ピン４のヘッド４ａとナット７によって両サイドの幅が固定されているので変形が抑制される。これによりつかみ具本体５の材質として鋼鉄やステンレス鋼以外にアルミニウム合金などの軽金属材料を使用することもできる。

本発明のつかみ具１が用いられる材料試験機１１は、図４に示すように基台１２と、その左右端部に立設する左右一対のネジ支柱１３、１４と上部ヨーク１５からなるネジ支柱組み立て部と、ネジ支柱１３、１４に螺合して上下するクロスヘッド１６と、前記基台１２に内設されるモータ、ギヤーからなるネジ支柱駆動部１７と、前記ロードセル１８からの検出信号を試験力に変換する演算処理部１９から構成され、試験力の表示、記録が行われる。

次に、上記材料試験機１１のクロスヘッド１６に固設されたロードセル１８に取り付けたつかみ具１に試験片ＴＰを挟持する手順とそれに伴う動作を図１〜図４を参照しながら以下に説明する。なお、基台１２側に固定されるつかみ具１は上下逆に取り付けられるだけであり手順と動作は同様のものである。

まず試験片ＴＰに合ったスペーサ６を用意し、ピン４、４をつかみ歯２、３及び前記スペーサ６に形成された孔に通してナット７を螺着しつかみ具本体５に固定する。次に、つかみ歯押えボルト８を緩めた状態でつかみ歯２、３間に試験片ＴＰを挿入し、つかみ歯押えボルト８をねじ込み試験片ＴＰをつかみ歯２、３で挟持する。この状態では図５（Ａ）に示すようにつかみ歯２とピン４、４上部との間に例えばスキマＧ１及びスキマＧ２が生じる。この状態で前記ピンガタ取りボルト１０、１０を回して押圧板９、９に矢印方向の力Ｆを加えると、図５（Ｂ）に示すようにつかみ歯２、３の上部が揃いその結果ピン４上側のスキマＧ１、Ｇ２が無くなる。次にクロスヘッド１６を下降させ、試験片ＴＰの下側を基台１２側のつかみ具１のつかみ歯２、３間に挿入した後、上記と同様の手順で試験片ＴＰを挟持する。試験片ＴＰ取付完了後、クロスヘッド１６を徐々に上昇させて引張試験を行うと、ピン４、４上部とつかみ歯２、３間にスキマが存在しないためピン４、４に対するつかみ歯２、３のすべりが発生しない。これにより試験片ＴＰの動きにガタを発生せずに引張試験が行われる。

本発明のピン式つかみ具は引張力と圧縮力を交互に試験片に加えるような試験、すなわち振動的な負荷を加える疲労試験を行う場合の使用により適している。つかみ具本体とつかみ歯との間に全くガタが存在しないので両振り用のつかみ具として使用することができる。

図６は他の実施例によるつかみ具１Ａの構成を示す正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。この引張つかみ具１Ａは、スペーサ６の代わりにつかみ具本体５Ａの向かって右サイドにもつかみ歯押えボルト８Ａを螺着したものである。予め試験片ＴＰの縦中心軸が向かってつかみ具本体５Ａのほぼ中心にくるようにつかみ歯押さえボルト８と８Ａをねじ込みつかみ歯２、３で試験片ＴＰを挟持する。このつかみ歯押さえボルト８と８Ａを使用することによりスペーサ６を省略することができる。

材料試験機のつかみ具に用いられる。

１ つかみ具
１Ａ つかみ具
２ つかみ歯
２ａ 歯面
３ つかみ歯
３ａ 歯面
４ ピン
４ａ ヘッド
４ｂ ねじ部
５ つかみ具本体
５Ａ つかみ具本体
５ａ ねじ穴
６ スペーサ
７ ナット
８ つかみ歯押えボルト
８Ａ つかみ歯押えボルト
９ 押圧板
１０ ピンガタ取りボルト
１１ 材料試験機
１２ 基台
１３ ネジ支柱
１４ ネジ支柱
１５ 上部ヨーク
１６ クロスヘッド
１７ ネジ支柱駆動部
１８ ロードセル
１９ 演算処理部
２１ 楔形つかみ具
２２ つかみ具本体
２３ つかみ歯
２４ つかみ歯
２５ 支持軸
２６ ねじ棒部
２７ 袋ナット
３０ ピン式つかみ具
３１ つかみ具本体
３２ ピン
３３ つかみ歯
３３ａ ピン通し孔
３４ つかみ歯
３４ａ ピン通し孔
３５ 押しネジ

Claims (2)

1. 両側に把持枠を有して形成されたつかみ具本体と、この両把持枠間に配設された２本のピンと、この２本のピンが貫設されるとともに試験片を挟持して把持する一対のつかみ歯と、この両つかみ歯を前記ピンに対して押圧するつかみ歯押圧手段を設けたことを特徴とするつかみ具。
2. 前記つかみ歯押圧手段を前記つかみ歯上部と前記つかみ具本体上部内壁間に配設した押圧板と、つかみ具本体上部内壁に螺着して前記押圧板に下方への押圧力を加えて前記ピン上部と押圧板とのスキマを無くすピンガタ取りボルトで構成したことを特徴とする請求項１に記載のつかみ具。

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