JP2814646B2 - 材料試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ベルトやワイヤなどの条体でクロスヘッド
を昇降して試験片を負荷する材料試験機に関する。

B.従来の技術 従来から知られている材料試験機は、例えば固定テー
ブルと、その上面に立設された２本のねじ棹と、ねじ棹
に螺合され上下に昇降するクロスヘッドとから成る負荷
枠を有し、クロスヘッドにロードセルとユニバーサルジ
ョイントを介して上つかみ具が取り付けられるととも
に、固定テーブルに下つかみ具が取り付けられる。そし
て、試験片は上下のつかみ具にその両端を把持され、モ
ータと減速機による駆動装置でねじ棹を回転させてクロ
スヘッドを上昇させることにより引張りや圧縮試験が行
われる。

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、近年、ゴムなど伸び率の高い材料から
なる試験片の引張り試験では、クロスヘッドの移動距離
が大きくなり、そのためねじ棹が長尺化してコストが高
くなる。

また材料試験機として油圧ラムシリンダを用いものも
知られているが、伸び率の高い試験片の試験のためには
ストロークの大きい油圧ラムシリンダが必要で、同様に
コストが高くなる。

本発明の目的は、長尺化したねじ棹やストロークの大
きい油圧ラムシリンダを用いることなく伸び率の大きい
試験片の試験を可能にする材料試験機を提供することに
ある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応づけて説明すると、本発
明は、基台１と、この基台１に立設される一対の支柱２
と、この支柱２に案内されて昇降するクロスヘッド３と
により負荷枠LFを構成するとともに、この負荷枠LFの周
りに複数の回転案内手段７〜10を配設し、条体６を回転
案内手段７〜10で案内して輪状に設け、その輪状の条体
６の両端をクロスヘッド３に連結し、回転案内手段９に
回転力を与えて条体６を時計方向および反時計方向に移
動させてクロスヘッド３を昇降する駆動手段11を設けて
成る。

E.作用 駆動手段11を回転すると、負荷枠LFの周りに輪状に配
設した条体６は回転案内手段７〜10に案内されながら時
計方向または反時計方向に移動する。これにより、クロ
スヘッド３は昇降し、試験片に引張あるいは圧縮力を与
えることができる。

なお、以上のＤ項,E項の説明では、発明を判り易くす
るために実施例の図面を参照したが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

F.実施例 第１図（ａ）〜（ｃ）に基づいて本発明の一実施例に
ついて説明する。

第１図（ａ）は本発明の一実施例に係る材料試験機を
正面から見て説明する図である。基台１には一対の支柱
２が立設され、その上端にはクロスヨーク４が横架され
ている。基台１とクロスヨーク２との間にはクロスヘッ
ド３がリニアベアリング５を介して支柱２に沿って昇降
可能に配置される。ここで、基台1,一対の支柱2,クロス
ヘッド３およびクロスヨーク４により負荷枠LFが構成さ
れ、この負荷枠LFの周りに次のようにタイミングベルト
６が輪条に引き回されてクロスヘッド３の昇降を制御す
る。

クロスヨーク４には左右一対のプーリギア７が配設さ
れ、基台１には左右一対のプーリギア８と中央部の駆動
プーリギア９とテンションプーリ10とが配設され、これ
らにタイミングベルト６が図示のように巻き回されてい
る。そしてタイミングベルト６の一端がクロスヘッド３
の上面に連結具16で連結され、他端がクロスヘッド３の
下面に連結具17で連結され、タイミングベルト６は輪状
に配設されている。基台１にはまた、ベルト駆動用のモ
ータ11が設置され、その出力軸11aと駆動プーリギア９
との間には駆動ベルト12が掛け渡され、駆動プーリギア
９を駆動する。また、モータ11が停止しているときに
は、モータ11の自己保持力あるいは付設のブレーキ装置
により駆動プーリギア９にはブレーキが働き、タイミン
グベルト６の動きを防止し、これによりクロスヘッド３
の重量を保持している。

さらに、13はクロスヘッド３の上面に設置したロード
セルであり、このロードセル13に上部つかみ具14が装着
され、この上部つかみ具14に対向して基台１には下部つ
かみ具15が設置されている。

このように構成された材料試験機の動作を説明する。

上下のつかみ具14,15に試験片TPを把持し、駆動モー
タ11により駆動プーリギア９を反時計回転方向CCWに回
転するとタイミングベルト６も負荷枠LFの周りを反時計
回転方向CCWに移動してクロスヘッド３が上昇する。駆
動モータ11を時計回転方向CWに回転するとタイミングベ
ルト６も時計回転方向CWに回転してクロスヘッド３が降
下する。従って、図示のように試験片TPを上下のつかみ
具14,15で把持すれば、引張試験が可能となり、上下つ
かみ具14,15に代えて上下圧盤を設置すれば圧縮試験が
可能となる。

第２図は他の実施例を示し、２本のタイミングベルト
6A,6Bを負荷枠LFの周りに２重に巻き回し、タイミング
ベルト6Aの両端部をクロスヘッド３の右端の上下面に連
結具16,17で連結するとともに、タイミングベルト6Bの
端部をクロスヘッド３の左端の上下面に連結具16,17で
連結し、駆動モータ11でタイミングベルト6A,6Bをそれ
ぞれ駆動するようにしたものである。このような構成に
より、第１図の材料試験機に比べて大容量の試験機が得
られる。なお、それぞれ別々の駆動モータで２本のタイ
ミングベルト6A,6Bを駆動するようにしても良い。

なお、以上の実施例の構成において、プーリギア7,8
と駆動プーリギア９とテンションプーリギア10が回転案
内手段を、モータ11が駆動手段をそれぞれ構成する。

以上ではタイミングベルトの両端をクロスヘッドに連
結してクロスヘッドを昇降するようにしたが、ワイヤ、
チェーンあるいは鋼帯をベルトと同じように用いても良
い。

G.発明の効果 本発明によれば、支柱の回りに巻き回したベルトなど
の条体を駆動モータで駆動してクロスヘッドを支柱に沿
って昇降させるようにしたので、試験ストロークが長い
場合には支柱を長くすれば良く、従来のようなねじ棹の
長さを長くしたり油圧ラムシリンダのストロークを長く
するほどにはコストが嵩まず、低コストの材料試験機が
提供できる。また、本発明では条体が負荷枠の周りに輪
状に掛け回されているから、左右の支柱ごとに条体を掛
け回す方式に比べて、部品点数も少なく、組み立て工数
や調整作業が簡単となり、さらに、張力が均一であり、
試験精度に影響を与えることもない。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る材料試験機の実施
例を示し、（ａ）は材料試験機の正面図、（ｂ）はその
側面図、（ｃ）は第１図のｃ−ｃ線断面図である。 第２図（ａ），（ｂ）は他の実施例を示す図である。 1:基台、2:支柱 3:クロスヘッド、4:クロスヨーク 6,6A,6B:タイミングベルト 7,8:プーリギア 9:駆動プーリギア 10:テンションプーリ 11:駆動モータ、LF:負荷枠 TP:試験片

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、この基台に立設される一対の支柱
   と、この支柱に案内されて昇降するクロスヘッドとによ
   り負荷枠を構成するとともに、この負荷枠の周りに複数
   の回転案内手段を配設し、条体を回転案内手段で案内し
   て輪状に設け、その輪状の条体の両端をクロスヘッドに
   連結し、回転案内手段に回転力を与え条体を時計方向お
   よび反時計方向に移動させてクロスヘッドを昇降する駆
   動手段を設けてなる材料試験機。