JP2017173206A - Device for tension test and compression test - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、引張又は圧縮試験装置に関し、特に、小型化可能な引張又は圧縮試験装置に関する。 The present invention relates to a tensile or compression test apparatus, and more particularly, to a miniaturizable tensile or compression test apparatus.
従来から、試料に対して引張力又は圧縮力を加えることにより試料の機械的諸特性を測定するための引張試験機がある。例えば、微小長試料の両端部をクリップにより挟んで所定の試験試験長に固定した後、各クリップを引張試験機の各引張手段に固定することを特徴とする微小長試料引張試験方法が知られている（特許文献１）。 Conventionally, there is a tensile testing machine for measuring mechanical properties of a sample by applying a tensile force or a compressive force to the sample. For example, there is known a micro-long sample tensile test method characterized in that both ends of a micro-long sample are sandwiched between clips and fixed to a predetermined test test length, and then each clip is fixed to each tensile means of a tensile tester. (Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1のものも含め、従来技術においては、微妙な応力の調整を可能にするには困難性を有し、特に、微小な試料に対しては、細かい調整が困難であるという問題点を有していた。装置が複雑化され、大掛かりなものになりがちで、小型化が望まれている。 However, in the prior art including the one of the above-mentioned Patent Document 1, it is difficult to make fine adjustments of stress, and it is difficult to make fine adjustments, especially for minute samples. Had problems. The apparatus is complicated and tends to be large-scale, and downsizing is desired.
そこで、上記問題点を解決すべく、本発明は、小型化が可能な引張又は圧縮試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a tensile or compression test apparatus that can be miniaturized.
上記目的を達成するために、本発明者は鋭意検討を行った結果、本発明を見出すに至った。 In order to achieve the above object, the present inventor has intensively studied and, as a result, has found the present invention.
すなわち、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、受け板部材と、前記受け板部材に接触する第一のロッド部材と、前記第一のロッド部材が螺合する第一のねじ穴を有する第一の部材と、前記第一の部材と連動して可動可能な第一の試料固定部材と、前記第一の試料固定部材との間で試料を固定する第二の試料固定部材と、前記第一の部材を、前記第一のロッド部材の長手方向に対して引張り又は圧縮可能な弾性部材と、前記部材を組み込むフレームとからなることを特徴とする。 That is, the sample tensile or compression test apparatus of the present invention has a backing plate member, a first rod member that contacts the backing plate member, and a first screw hole into which the first rod member is screwed. A first sample fixing member that is movable in conjunction with the first member, a second sample fixing member that fixes a sample between the first sample fixing member, and The first member includes an elastic member that can be pulled or compressed with respect to the longitudinal direction of the first rod member, and a frame that incorporates the member.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記受け板部材に接触する第二のロッド部材と、前記第二のロッド部材が螺合する第二のねじ穴を有する第二の部材と、を有することを特徴とする。 Further, in a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, a second rod member contacting the receiving plate member and a second screw hole into which the second rod member is screwed are further provided. And a second member.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記弾性部材は、前記第二の部材を、第二のロッド部材の長手方向に対して引張り又は圧縮可能であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tension or compression test apparatus of the present invention, the elastic member is capable of pulling or compressing the second member with respect to the longitudinal direction of the second rod member. And
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記第二の試料固定部材は、前記第二の部材と連動して可動可能であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the second sample fixing member is movable in conjunction with the second member.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記第一及び／又は第二のロッド部材を回転させるつまみ部材を有することを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the apparatus further comprises a knob member for rotating the first and / or second rod member.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記第一のロッド部材は第一のギヤを備え、前記第二のロッド部材は第二のギヤを備え、前記第一のギヤに噛み合う第三のギヤ及び／又は前記第二のギヤに噛み合う第四のギヤを有するシャフトを備えることを特徴とする。 Further, in a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the first rod member further comprises a first gear, the second rod member comprises a second gear, A shaft having a third gear meshing with one gear and / or a fourth gear meshing with the second gear is provided.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記シャフトの回転により、第一の部材と第二の部材とは、互いに近づくか、又は遠ざかる方向に可動することを特徴とする。 Further, in a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the first member and the second member are moved in a direction toward or away from each other by the rotation of the shaft. To do.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記シャフトの第三のギヤ及び／又は第四のギヤに噛み合う第五のギヤを有するモータードライブ装置を有することを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the apparatus further comprises a motor drive device having a fifth gear meshing with the third gear and / or the fourth gear of the shaft. And
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記フレームの側面には、前記第一及び／又は第二の部材を案内する案内構造を有することを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the side surface of the frame has a guide structure for guiding the first and / or second member.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記第一及び／又は第二の試料固定部材は、脱着可能であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the first and / or second sample fixing member is detachable.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記受け板部材は、圧力センサーを有することを特徴とする。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the backing plate member has a pressure sensor.
本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、コンパクトに設計可能であるという有利な効果を奏する。 The sample tensile or compression test apparatus of the present invention has an advantageous effect that it can be designed compactly.
本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、受け板部材と、前記受け板部材に接触する第一のロッド部材と、前記第一のロッド部材が螺合する第一のねじ穴を有する第一の部材と、前記第一の部材と連動して可動可能な第一の試料固定部材と、前記第一の試料固定部材との間で試料を固定する第二の試料固定部材と、前記第一の部材を、前記第一のロッド部材の長手方向に対して引張り又は圧縮可能な弾性部材と、前記部材を組み込むフレームとからなることを特徴とする。受け板部材は、フレーム内に設けることができる。片側からの引張又は圧縮試験には、受け板部材は、フレームの側面を利用することができる。受け板部材は、ロッドを受ける部材であり、受け板部材の役割は、ロッドを受けることより、ロッドの移動を停止するとともに、当該ロッドの回転を利用して、前記第一のロッド部材が螺合する第一のねじ穴を有する第一の部材と、前記第一の部材と連動して可動可能な第一の試料固定部材とを水平方向に移動させることが可能とし、それによって、試料の圧縮及び引張試験を行うことが可能とすることである。 The sample tensile or compression test apparatus of the present invention includes a receiving plate member, a first rod member that contacts the receiving plate member, and a first screw hole into which the first rod member is screwed. A first sample fixing member movable in conjunction with the first member, a second sample fixing member for fixing a sample between the first sample fixing member, and the first The member is composed of an elastic member that can be pulled or compressed with respect to the longitudinal direction of the first rod member, and a frame that incorporates the member. The backing plate member can be provided in the frame. For the tensile or compression test from one side, the side of the frame can be used as the backing plate member. The receiving plate member is a member that receives the rod, and the role of the receiving plate member is to stop the movement of the rod by receiving the rod, and the first rod member is screwed using the rotation of the rod. The first member having the first screw hole to be joined and the first sample fixing member movable in conjunction with the first member can be moved in the horizontal direction. It is possible to perform compression and tensile tests.
なお、受け板部材は、ロッドの移動をブロックできる限り、圧力センサー自体で構成されていてもよい。また、受け板部材に、圧力センサーを配してもよい。圧力センサーを配することにより、引張又は圧縮試験のみにならず、当該引張又は圧縮応力を測定することも可能である。圧力センサ―を受け板部材に配する場合、圧力センサーは、少なくとも受け板部材の片側に配すればよい。圧力センサーが受け板部材の両側にあってもよい。受け板部材の片側に圧力センサーがあれば、ネジのロットで片側の圧力センサーを押す事で、作用反作用により、実際に引張った応力等を測定することが可能である。また、一つの圧力センサーで引張又は圧縮応力を測定できるので、さらにコンパクトなサイズを要求される場合には有利に作用することになる。このように、例えば、受け板部材と、当該受け板部材の反対側のフレーム側面で、ロッドをサンドイッチにすると、ロッドの回転により、ロッドが移動することなく、その場でクルクル回るので、第一の部材が動き、ひいては連動して第一の試料固定部材が動く仕組みとなっている。 Note that the backing plate member may be constituted by the pressure sensor itself as long as the movement of the rod can be blocked. Further, a pressure sensor may be disposed on the backing plate member. By arranging the pressure sensor, not only the tensile or compression test but also the tensile or compressive stress can be measured. When the pressure sensor is disposed on the receiving plate member, the pressure sensor may be disposed on at least one side of the receiving plate member. Pressure sensors may be on both sides of the backing plate member. If there is a pressure sensor on one side of the backing plate member, it is possible to measure the actual tensile stress or the like by the action and reaction by pressing the pressure sensor on one side with a lot of screws. In addition, since the tensile or compressive stress can be measured with a single pressure sensor, it is advantageous when a more compact size is required. Thus, for example, if the rod is sandwiched between the receiving plate member and the side of the frame opposite to the receiving plate member, the rod rotates without being moved by the rotation of the rod. The first sample fixing member moves in conjunction with the movement of the first member fixing member.
また、前記第一の部材を、前記第一のロッド部材の長手方向に対して引張り又は圧縮可能な弾性部材により、試料をリニアに引張又は圧縮する事が可能となる。ロッド部材が螺合する部材を、弾性部材、例えば、引きばね、押しばね(圧縮ばね)等で引張又は圧縮し、前記部材にいずれかのテンションをかけることで、ネジ(ロッド)のガタ付きを抑えることができ、バックラッシュの少ない駆動が可能となる。 In addition, the sample can be linearly pulled or compressed by an elastic member that can pull or compress the first member with respect to the longitudinal direction of the first rod member. The member to which the rod member is screwed is pulled or compressed by an elastic member, for example, a pull spring, a push spring (compression spring), etc., and by applying any tension to the member, the screw (rod) becomes loose. Therefore, it is possible to drive with less backlash.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記受け板部材に接触する第二のロッド部材と、前記第二のロッド部材が螺合する第二のねじ穴を有する第二の部材と、を有することを特徴とする。第二のロッド部材と、前記第二のロッド部材が螺合する第二のねじ穴を有する第二の部材との構成により、試料を両サイドから引張、又は圧縮することが可能となる。 Further, in a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, a second rod member contacting the receiving plate member and a second screw hole into which the second rod member is screwed are further provided. And a second member. With the configuration of the second rod member and the second member having the second screw hole into which the second rod member is screwed, the sample can be pulled or compressed from both sides.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記弾性部材は、前記第二の部材を、第二のロッド部材の長手方向に対して引張り又は圧縮可能であることを特徴とする。前記弾性部材により、試料をリニアに引張又は圧縮する事が可能となる。ロッド部材が螺合する部材を、弾性部材、例えば、引きばね、押しばね(圧縮ばね)等で引張又は圧縮し、前記部材にいずれかのテンションをかけることで、ネジ(ロッド)のガタ付きを抑えることができ、バックラッシュの少ない駆動が可能となる。 In a preferred embodiment of the sample tension or compression test apparatus of the present invention, the elastic member is capable of pulling or compressing the second member with respect to the longitudinal direction of the second rod member. And The elastic member makes it possible to linearly pull or compress the sample. The member to which the rod member is screwed is pulled or compressed by an elastic member, for example, a pull spring, a push spring (compression spring), etc., and by applying any tension to the member, the screw (rod) becomes loose. Therefore, it is possible to drive with less backlash.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記第二の試料固定部材は、前記第二の部材と連動して可動可能であることを特徴とする。また、好ましい実施態様において、さらに、前記第一及び／又は第二のロッド部材を回転させるつまみ部材を有することを特徴とする。前記つまみ部材により、試料の引張又は圧縮が容易となる。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the second sample fixing member is movable in conjunction with the second member. Moreover, in a preferred embodiment, it further has a knob member for rotating the first and / or second rod member. The knob member facilitates pulling or compressing the sample.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記第一のロッド部材は第一のギヤを備え、前記第二のロッド部材は第二のギヤを備え、前記第一のギヤに噛み合う第三のギヤ及び／又は前記第二のギヤに噛み合う第四のギヤを有するシャフトを備えることを特徴とする。また、好ましい実施態様において、前記シャフトの回転により、第一の部材と第二の部材とは、互いに近づくか、又は遠ざかる方向に可動することを特徴とする。第一の部材や第二の部材のネジ山を調整することにより、例えば、前記シャフトの右周り又は左周りの回転は、第一の部材及び第二の部材は、互いに離れる方向又は互いに近づく方向へ移動するように設定することができる。 Further, in a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the first rod member further comprises a first gear, the second rod member comprises a second gear, A shaft having a third gear meshing with one gear and / or a fourth gear meshing with the second gear is provided. In a preferred embodiment, the first member and the second member move in a direction toward or away from each other by the rotation of the shaft. By adjusting the thread of the first member or the second member, for example, the clockwise rotation or counterclockwise rotation of the shaft causes the first member and the second member to move away from each other or approach each other. Can be set to move to.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、さらに、前記シャフトの第三のギヤ及び／又は第四のギヤに噛み合う第五のギヤを有するモータードライブ装置を有することを特徴とする。本構造はギヤを用いて駆動させることができるため、モータードライブを配することにより、試料の動的観察（引張りながら、又は圧縮しながらの観察）も可能であり、つまみなどで安価に製作も可能である。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the apparatus further comprises a motor drive device having a fifth gear meshing with the third gear and / or the fourth gear of the shaft. And Since this structure can be driven using gears, it is possible to observe the sample dynamically (observation while pulling or compressing) by arranging a motor drive, and it can be manufactured inexpensively with a knob. Is possible.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記フレームの側面には、前記第一及び／又は第二の部材を案内する案内構造を有することを特徴とする。案内構造は、前記第一及び／又は第二の部材を案内することが可能であれば、特に限定されない。例えば、案内構造は、V溝を有する構造等とすることができる。例えば、V溝構造の場合について説明すると、第一及び／又は第二の部材側面にV溝を配し、第一及び／又は第二の部材を組み込む（押さえる）フレームにV溝とは逆の山を配する事で、第一及び／又は第二の部材の駆動時に捻じれが生ずることなく、水平に駆動可能となる。一般的には、万力のように両サイドにロットを配して捻じれや、浮き上がりを防止することができるが、駆動させるために、加工上どうしても若干のクリアランスが必要なためガタつきが出てしまう。仮に、ガタ付きをゼロに抑える事が出来ても、小さく作るにはロットは細くなり、ロット自体によじれが出てしまい、歪みによる捩れや、歪みにより、動かないなど、現実的に難しいのが現状である。この場合、大きな用途用であり、大きく作れば可能であるが、小さい部材に適用する場合には、例えば以下の問題点を有する。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the side surface of the frame has a guide structure for guiding the first and / or second member. The guide structure is not particularly limited as long as it can guide the first and / or second member. For example, the guide structure can be a structure having a V-groove. For example, in the case of the V-groove structure, the V-groove is arranged on the side surface of the first and / or second member, and the first and / or second member is incorporated (pressed) in a frame opposite to the V-groove. By arranging the ridges, the first and / or second members can be driven horizontally without twisting. Generally, lots can be arranged on both sides like a vise to prevent twisting and lifting, but a slight clearance is required for processing to drive, and rattling occurs. End up. Even if the backlash can be suppressed to zero, the lot becomes thin to make it small, the lot itself becomes kinked, and it is difficult to realistically, such as twisting due to distortion and not moving due to distortion. Currently. In this case, it is for a large application and can be made by making it large, but when applied to a small member, for example, it has the following problems.
例えば、好ましい態様において、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、SEM等の電子顕微鏡観察にも応用することが可能であるが、このような小さい装置として適用する場合には、上述の捩れやガタは電子顕微鏡内のナノレベルの世界では大きな捻じれとなり、引張り試験精度に悪影響を及ぼすことになる。このV溝構造だと、押しあて具合を調整する事が出来るため、スムーズかつガタ付きの無い駆動が実現可能で、超コンパクトで強度のある構造で制作が可能となる。 For example, in a preferred embodiment, the sample tensile or compression test apparatus of the present invention can be applied to observation with an electron microscope such as SEM. In the electron microscope, the nano-level world has a large twist, which adversely affects the tensile test accuracy. With this V-groove structure, the degree of pressing can be adjusted, so that smooth and non-rattle drive can be achieved, and production with an ultra-compact and strong structure is possible.
なお、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置をSEM等の顕微鏡での観察に使用する場合、好ましい態様において、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、SEM用固定ピンを備えることができる。この固定ピンを中心に試験装置は回転可能であり、回転させながら、試料の引張試験等を行うことができる。 When the sample tensile or compression test apparatus of the present invention is used for observation with a microscope such as SEM, in a preferred embodiment, the sample tensile or compression test apparatus of the present invention can be provided with a fixing pin for SEM. . The test apparatus can rotate around the fixing pin, and a tensile test or the like of the sample can be performed while rotating.
また、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の好ましい実施態様において、前記第一及び／又は第二の試料固定部材は、第一及び／又は第二の部材から脱着可能であることを特徴とする。試料固定部材は、試料固定台と試料固定板とから構成されていてもよく、これらを取外して、両部材を変えることにより、様々な形状の試料をクランプすることが可能となる。 In a preferred embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention, the first and / or second sample fixing member is detachable from the first and / or second member. To do. The sample fixing member may be composed of a sample fixing table and a sample fixing plate. By removing these and changing both members, it is possible to clamp samples of various shapes.
また、好ましい態様において、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、Nanoスケールを観察するSEM（走査型電子顕微鏡）をはじめ、Sub μmスケールを観察するレーザー顕微鏡や、μmスケールを観察する光学顕微鏡など、さらにはX線解析装置などに適用することが可能である。これらの装置において、微小な領域に注視しながら、前述のスケールレベルでの試料挙動をその場観察（その場観察とは、動的観察手法の学術文献上における呼称）を行う場合、引張又は圧縮試験によって、試料の観察部位（視野位置）が、出来るだけ前述の観察装置らの光軸より逃げない事が望まれる。本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、試料片の両端から、引張り力（引張量）を均等に与えることが可能な機構であり、よって、試料の中心より引分けの力を受けることも可能であるので、観察部分の位置逃げが最小に抑えられる効果を有する。よって本発明は冒頭に羅列した装置群を用いた微小領域の観察手法に、最適化され、広範な範囲で適用可能となっている。 In a preferred embodiment, the sample tensile or compression test apparatus of the present invention includes a SEM (scanning electron microscope) for observing the Nano scale, a laser microscope for observing the Sub μm scale, and an optical microscope for observing the μm scale. Further, it can be applied to an X-ray analysis apparatus. In these devices, when performing in-situ observation of the sample behavior at the above-mentioned scale level while paying attention to a minute area (in-situ observation is a term in the academic literature of dynamic observation technique), tension or compression By the test, it is desired that the observation site (field position) of the sample does not escape from the optical axis of the above-described observation devices as much as possible. The sample tension or compression test apparatus of the present invention is a mechanism that can uniformly apply a tensile force (tensile amount) from both ends of a sample piece, and therefore can receive a drawing force from the center of the sample. Since it is possible, it has the effect that the position escape of an observation part is suppressed to the minimum. Therefore, the present invention is optimized and applicable in a wide range to the observation method of a micro area using the apparatus group listed at the beginning.
ここで、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の一実施例を説明するが、本発明は、下記の実施例に限定して解釈されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であることは言うまでもない。 Here, although one Example of the tension | pulling or compression test apparatus of the sample of this invention is described, this invention is limited to a following example and is not interpreted. Moreover, it cannot be overemphasized that it can change suitably, without deviating from the summary of this invention.
図面を参照して、本発明の試料の引張又は圧縮試験装置の一実施態様を説明すれば以下の通りである。 One embodiment of the sample tensile or compression test apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の一実施態様における試料の引張又は圧縮試験装置の断面図の一例を示す図である。図1の態様は、小型化が強く要求されている電子顕微鏡分野における試料の引張又は圧縮試験装置の例である。この例において、ギヤが記載されているが必須ではない。図１において、１は第一のギヤ（右ネジ用)、２は第一のロッド部材(右ネジ)、３は第一の試料固定部材、４は試料、５は第二のロッド部材（左ネジ(逆ネジ)）、６は第二のギヤ（左ネジ用）、７はCCW(反時計回り)回転(ネジに対しての回転方向)、８はCW(時計回り)回転(シャフトの回転軸)、９は受け板部材又は圧力センサー、１０はSEM用固定ピン、１１は第三又は第四のギヤ、１３はCW回転（ネジに対しての回転方向）、をそれぞれ示す。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of a sample tensile or compression test apparatus according to an embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 1 is an example of a sample tensile or compression test apparatus in the field of electron microscopes that are strongly required to be downsized. In this example, gears are described but not essential. In FIG. 1, 1 is a first gear (for right screw), 2 is a first rod member (right screw), 3 is a first sample fixing member, 4 is a sample, and 5 is a second rod member (left). Screw (reverse screw)), 6 is the second gear (for left screw), 7 is CCW (counterclockwise) rotation (rotation direction relative to the screw), 8 is CW (clockwise) rotation (shaft rotation) Axis), 9 is a backing plate member or pressure sensor, 10 is an SEM fixing pin, 11 is a third or fourth gear, and 13 is CW rotation (rotation direction with respect to the screw).
図1の態様は、両側にロッドを有する一例であるが、片側ロッドのものでもよい。図示しないが、片側ロッドの場合、第一のロッド部材(右ネジ)２、第一の試料固定部材３、試料４、受け板部材又は圧力センサー９、から構成されることができる。
The embodiment of FIG. 1 is an example having rods on both sides, but it may be a single-sided rod. Although not shown, in the case of a single-sided rod, it can be composed of a first rod member (right screw) 2, a first
本発明の引張又は圧縮試験装置においては、片側のみならず、両側からの引張又は圧縮試験も行うことが可能である。図1の側面断面図に記載するように、両サイドの引張り又は圧縮ステージ（第一又は第二の部材）にそれぞれ、右ネジ、左ネジと逆方向のタップを立てる事で、第三又は第四のギヤ１１（ギヤ１又は６と連動するギヤ）が一定方向で回っても、それぞれがロッドに対して（中心側）同一動作を行うことができる。例えば、第三又は第四のギヤ１１の軸が時計回り（CW)になると、当然ギヤ１は反対に回るが、作用する方向（中心側）に向かってみるとネジを締める方向（CW)に回ることになる。ギヤ６は中心方向に向かってみると反時計回り（CCW)になるが、左ネジなので、しまる方向となる。よってギヤ１１のシャフトをCWにすれば、試料固定部材は両サイドに開き、CWでは閉まる方向となり、引張り圧縮が可能となる。両サイドで開く重要性は、引張りホルダーと同じ原理で、視野が逃げないことにある。
In the tensile or compression test apparatus of the present invention, it is possible to perform a tensile or compression test from both sides as well as from one side. As shown in the side cross-sectional view of FIG. 1, a third or first tapping in the opposite direction to the right-handed screw and left-handed screw is set on the tension or compression stage (first or second member) on both sides, respectively. Even if the four gears 11 (gears interlocking with the gears 1 or 6) rotate in a certain direction, each can perform the same operation (center side) with respect to the rod. For example, when the axis of the third or
図２は、本発明の一実施態様における試料の引張又は圧縮試験装置の断面図の一例であって、試料を両サイドから引張っている場合を示す図である。 FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of a sample tension or compression test apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a case where the sample is pulled from both sides.
図３は、本発明の一実施態様における試料の引張又は圧縮試験装置を上から見た図の一例を示す図である。図３において、３０はV溝構造の拡大図、３１は弾性部材、３２はギヤ、３３は第一のロッド部材、３４は第一の部材、３５は受け板部材、３６は圧力センサー、３７は第二のロッド部材、３８は第二の部材、３９はフレーム、をそれぞれ示す。この態様においては、受け板部材３５と、圧力センサー３６を別途設けているが、圧力センサー自体に、ロッドを受ける耐久性があれば、受け板部材の役割を果たすので、圧力センサーのみでもよい。また、受け板部材に圧力センサーが組み込まれていてもよい。この態様においては、弾性部材３１は、第一の部材３４と、第二の部材３８とが、お互いに近づくようにスプリングにより引張られているが、第一の部材３４と、フレーム３９との間に弾性部材を設置して、第一の部材３４を試料方向へ押すような構成でもよい。逆に、第一の部材３４と、フレーム３９との間に弾性部材を設置して、第一の部材３４をフレーム３９側へ押すような構成でもよい。いずれにしても、いずれかの方向、好ましくはロッドの長手方向の軸に沿ったテンションを、第一又は第二の部材にかけることにより、スムーズに第一又は第二の部材を動かすことが可能である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a diagram of a sample tensile or compression test apparatus viewed from above according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, 30 is an enlarged view of the V-groove structure, 31 is an elastic member, 32 is a gear, 33 is a first rod member, 34 is a first member, 35 is a backing plate member, 36 is a pressure sensor, 37 is A second rod member, 38 is a second member, and 39 is a frame. In this embodiment, the receiving
また、この態様においては、前記フレームの側面には、前記第一又は第二の部材を案内する案内構造を有する。案内構造は、具体的には、この例では、V溝構造３０である。これにより、第一又は第二の部材を、スムーズ、かつがたつきなく駆動させることができる。また、V構造等の案内溝であれば、押し当て具合を調整することができるので、コンパクトで強度を有する構造で制作することが可能となる。
In this embodiment, the side surface of the frame has a guide structure for guiding the first or second member. Specifically, the guide structure is a V-
図４は、本発明の一実施態様における試料の引張又は圧縮試験装置の一例を示し、つまみを備える場合を示す図である。図４において、４０はつまみ部材、４１は第一の試料固定部材、４２は第二の試料固定部材、４３は試料、４４はフレーム、をそれぞれ示す。つまみにより、よりスムーズに引張又は圧縮の調整が可能となる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a sample tensile or compression test apparatus according to an embodiment of the present invention, which is provided with a knob. In FIG. 4, 40 is a knob member, 41 is a first sample fixing member, 42 is a second sample fixing member, 43 is a sample, and 44 is a frame. By using the knob, tension or compression can be adjusted more smoothly.
図５は、本発明の一実施態様における試料の引張又は圧縮試験装置の一例を示し、モータードライブを備える場合を示す図である。図５において、５０はモータードライブを示す。この構造によれば、ギヤ及びモータードライブにより、動的観察（引張ながら、又は圧縮しながら、試料を観察）も可能であり、一方つまみなどで安価に製作も可能である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a sample tensile or compression test apparatus according to an embodiment of the present invention, which is provided with a motor drive. In FIG. 5,
このように、本発明の試験の引張又は圧縮装置によれば、装置の小型化が実現可能となる。小型化の装置の例として、顕微鏡観察用にも適用できることが判明した。また、圧力センサーを配する態様においては、引張又は圧縮応力を測る事が可能となる。上記ネジ構造と中央にブロックセンター受け板を配する事で、両サイドに引張、圧縮する事を可能にした。また、この構造にする事で中央に超小型の圧力センサーを配する事が出来るため、引張力又は圧縮力の測定が可能となる。様々な測定方法は存在するが、本発明の構造であれば、たった一つの圧力素子で引張力又は圧縮力を測定できるので、超コンパクトかつ、低コストで測定を可能にすることが判明した。 Thus, according to the test tension or compression apparatus of the present invention, it is possible to realize downsizing of the apparatus. As an example of a miniaturized apparatus, it has been found that it can be applied to a microscope. Moreover, in the aspect which arrange | positions a pressure sensor, it becomes possible to measure a tensile or compressive stress. By placing the block center receiving plate in the center with the above screw structure, it is possible to pull and compress on both sides. Also, with this structure, an ultra-small pressure sensor can be arranged in the center, so that it is possible to measure tensile force or compressive force. Although various measurement methods exist, it has been found that the structure of the present invention can measure a tensile force or a compressive force with only one pressure element, so that it is ultra-compact and can be measured at low cost.
このような本発明の試料の引張又は圧縮試験装置は、装置自体を小型化可能であることから、広範な範囲での分野において有益であることが期待できる。 Such a sample tensile or compression test apparatus of the present invention can be expected to be useful in a wide range of fields because the apparatus itself can be miniaturized.
１ 第一のギヤ（右ネジ用)
２ 第一のロッド部材(右ネジ)
３ 第一の試料固定部材
４ 試料
５ 第二のロッド部材（左ネジ(逆ネジ)）
６ 第二のギヤ（左ネジ用）
７ CCW(反時計回り)回転(ネジに対しての回転方向)
８ CW(時計回り)回転(シャフトの回転軸)
９ 受け板部材又は圧力センサー
１０ SEM用固定ピン
１１ 第三又は第四のギヤ
１３ CW回転（ネジに対しての回転方向）
２０ 両サイドが開く様子
３０ V溝構造の拡大図
３１ 弾性部材
３２ ギヤ
３３ 第一のロッド部材
３４ 第一の部材
３５ 受け板部材
３６ 圧力センサー
３７ 第二のロッド部材
３８ 第二の部材
３９ フレーム
４０ つまみ部材
４１ 第一の試料固定部材
４２ 第二の試料固定部材
４３ 試料
４４ フレーム
５０ モータードライブ
1 First gear (for right-hand thread)
2 First rod member (right-hand thread)
3 First sample fixing member 4
6 Second gear (for left-hand thread)
7 CCW (counterclockwise) rotation (direction of rotation relative to screw)
8 CW (clockwise) rotation (shaft rotation axis)
9 Receiving plate member or
20 Opening of both
38
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