JP3165445U - 伸び計 - Google Patents

Abstract

【課題】標線間距離の延長時は延長スペーサーの下部押し付け面を伸び計本体の上部アームに押し付けるだけで取り付け可能となり、作業上の熟練は必要なく、かつ作業の正確さの確保と作業時間の短縮が可能となる伸び計を提供する。【解決手段】延長スペーサー１の上下両端をそれぞれの対応部品と独立に連結可能な構成とすることで、上部圧接子１３は事前に延長スペーサーに正確に取り付けておくことが可能となった。従って、標線間距離の延長作業時は伸び計本体２０とこの延長スペーサー１の締結作業のみとすることが実現できる。【選択図】図１

Description

本考案は、材料に引張、圧縮、曲げ等の負荷を作用させてその材料の機械的特性を評価する材料試験機に使用される伸び計に関する。詳しくは、試験中の供試体に圧接させ負荷方向の変形量を計測する上下２本の圧接子を有する伸び計に関する。材料試験機には一定の荷重を繰り返し負荷させる疲労試験もあり、本考案はこれら各種材料試験機用の伸び計として利用できる。

例えば、材料の引張強度特性を求めるには引張試験において供試体に発生する引張応力σと引張歪εの関係を時系列に求めることが必要になる。この引張歪εは供試体の変形量δと試験前に設定した基準長さである標線間距離Ｌｏの比で表わされる。

従って、引張試験の開始にあたり上記の標線間距離Ｌｏの設定を伸び計の取り付けにより実現する必要がある。この標線間距離は試験方法によってはＪＩＳやＩＳＯ規格である決まった値に規定されている（特許文献１参照）。

しかし、近年の材料の進歩により従来の値のみでは新しい材料の特性に対応できないケースが発生している。例えば、プラスチックの引張試験においてはＪＩＳＫ７１１３で推奨されているＬｏ＝５０mmが主流を占めていたが、昨今のＩＳＯの改定により新たにＬｏ＝７５mmが規格に追加されている。

前記のような複数の標線間距離に対応するために、標線間距離ごとに専用の伸び計を複数台用意するか、供試体との接触を担う片側の圧接子の取付部品を分離型にし、これを標線間距離に応じて長さの異なる延長部品と交換することで対応させている。

図５は現行の標準型伸び計の全体構成図並びに標線間距離をＬｏ１からＬｏ２へ延長する場合の構成を示す図であり、図５（ａ）は組み立ての様子を示す図で、図５（ｂ）は伸び計を供試体ＴＰに取り付けた様子を示す図である。図は伸び計本体２０の上部アーム１２の上部圧接子１３を取り付けるネジ穴を利用し、ネジの貫通穴を有する従来型の延長スペーサー１０を介して締結用ボルト１１にて上部圧接子１３を同時に締結し、必要な標線間距離を実現している。

特開平６−５８８５７号公報

前記の方法は従来型の延長スペーサー１０の下部押し付け面１６Ｂを伸び計本体２０の上部アーム１２に、上部圧接子１３を従来型の延長スペーサー１０の上部押し付け面１５Ｂに同時に押し付けた状態で締結作業を行わなくてはならず、作業上の熟練を必要とし、さらに作業の不正確さと作業時間ロスの原因となっている。

本考案が提供する伸び計は、供試体に対して一定の間隔を有した位置で接触を担う一対の圧接子の一方側圧接子と伸び計本体のアームの中間にあって、その中間に空間を有しかつ上下に前記一方側圧接子と前記アームを連結するための並行面を有した形状を有し、他方側の圧接子を締結したままの状態で前記アームと締結することにより標線間距離を延長可能にした延長スペーサーを備えることを特徴とする。

本考案は延長スペーサーの基本形状を現行の四角柱の形状から多角形の面を垂直に立てた形状に変更し、その中央部を開口することにより、上下両端部をそれぞれ他の部品と個別に連結可能な形状を構成した上で、上部圧接子と延長スペーサーとを事前に締結したままの状態で伸び計本体の上部アームと締結させ標線間距離の延長を可能としたものである。

上部圧接子と延長スペーサーを伸び計本体の上部アームに締結する際に、従来は上部圧接子と延長スペーサーの２個の部品をそれぞれの当たり面に同時に押し付ける必要があったが、本考案により１個の部品をそれぞれの当たり面に押し付けて個別に締結可能になる。

前記構成により、上部圧接子と伸び計本体の上部アームは個別に締結可能となるので、上部圧接子は事前に延長スペーサーに正確に締結可能かつ決して取り外す必要がない。従って、標線間距離Ｌｏ１からＬｏ２への延長時は延長スペーサーの下部押し付け面を伸び計本体の上部アームに押し付けるだけで取り付け可能となり、作業上の熟練は必要なく、かつ作業の正確さの確保と作業時間の短縮が可能となる。

本考案の標線間距離を延長する際の構成を示す図である。図（ａ）は組み立ての手順、図（ｂ）は伸び計を供試体ＴＰに取り付けた状態を示す図である。 本考案の延長スペーサーの構成を示す図である。図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面図を示す。 本考案が提供する第２の実施例を示す図である。図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側側面図を示す。 本考案が提供する第３の実施例を示す図である。図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側側面図を示す。 従来の標準型伸び計の構成を示すと共に標線間距離を延長する際の従来の構成を示す図である。図（ａ）は組み立ての手順、図（ｂ）は伸び計を供試体ＴＰに取り付けたを示す付けた状態を示す図である。

標準型伸び計の測定原理について以下に説明する。図１は本考案の標線間距離を延長する際の構成を示す図であり、図１（ａ）は組み立ての手順を示す図で、図１（ｂ）は伸び計を供試体ＴＰに取り付けた様子を示す図である。
図１（ｂ）において供試体ＴＰが外力により軸方向に変形を起こすと、標線間距離Ｌｏ２にて圧接する上下２個の上部圧接子１３、下部圧接子１４が供試体ＴＰの変形量と同じだけ変形方向に移動する。

この移動を可能にするために十字支点型に配列された垂直板バネ１７及び水平板バネ１８で２個の上部圧接子１３、下部圧接子１４を支持している。供試体ＴＰの変形量は十字支点板バネの変形量に比例するため、片側の垂直板バネ１７に貼付された歪ゲージ１９にて供試体ＴＰの変形量として測定される。

本考案は材料試験における試験中の試験片の負荷方向の変形量を計測する前記伸び計において、規格等で定められた複数の標線間距離のある値を他の値に延長する際に作業の熟練を必要とせず、正確かつ短時間に実現させる伸び計である。以下実施例を挙げて説明する。

本考案の実施例を図２に示す。図２（ａ）は正面図を示し、図２（ｂ）は側面図を示す。図２において、延長スペーサー１は四隅面取りした長方形状の板の上下に長方形部を配した平面構成である。９０°反対方向の側面は現行品と同様な投影面を有している。
長方形状部の中央部には開口部２があり、上方の長方形部は上部圧接子１３を配しこれを圧接子締結用ボルト５で固定されている。

開口部２の底面には伸び計本体２０の上部アーム１２と締結する延長スペーサー締結用ボルト４が配置可能なようにボルト貫通穴３が設けられている。延長スペーサー締結用ボルト４を出し入れする必要から開口部２の高さ方向の寸法は延長スペーサー締結用ボルト４の長さより長くする必要がある。

また、延長スペーサー１の上面と底面には、上部圧接子１３と伸び計本体２０に配置されている下部圧接子１４との相対的な位置を規定するために必要な幾何学的寸法公差で機械加工された上部当たり面１５Ａ並びに下部当たり面１６Ａが、さらに上下一対の接触子が供試体ＴＰの軸方向に直角な方向で供試体ＴＰと同時接触をするために上部押し付け面１５Ｂ並びに下部押し付け面１６Ｂが設けられている。

図１は本考案の延長スペーサー１と伸び計本体２０の上部アーム１２の取り付けによる標線間距離を延長する構成を説明するための図である。上部アーム１２から上部圧接子１３を取り外し、この上部アーム１２の当たり面と延長スペーサー１の下部押し付け面１６Ｂを突き合わせた上で、延長スペーサー締結用ボルト４を延長スペーサー１の側方から挿入して締結を行う。また、延長スペーサー１の下部当たり面１６Ａと上部圧接子１３の垂直方向距離は延長スペーサー１を取り付けることで実現したい図１中の標線間距離Ｌｏ２と伸び計本体オリジナルの標線間距離Ｌｏ１の差である必要がある。

本考案は出荷済の既製の伸び計本体に取り付けて規定の標線間距離に適合させることも可能である。このようなケースの部品を組み合わせた時においても必要な精度を達成できるように、延長スペーサー１の寸法並びに幾何学的寸法公差を設定する必要がある。

本考案が提供する第２の実施例を図３に示す。図３（ａ）は正面図を示し、図３（ｂ）は側面図を示す。図２において、延長スペーサー１の下部押し付け面１６Ｂを伸び計本体２０の上部アーム１２の当たり面に押し付けて位置決めする代わりに、図３の如く延長スペーサー１に位置決めピン６を、上部アーム１２にピン穴７を配して、両者を嵌合させることにより位置決めを実現する。

本考案が提供する第３の実施例を図４に示す。図４（ａ）は正面図を示し、図４（ｂ）は側面図を示す。図２において、延長スペーサー１の下部押し付け面１６Ｂを伸び計本体２０の上部アーム１２の当たり面に押し付けて位置決めする代わりに、図４の如く延長スペーサー１に位置決めキー８を、上部アーム１２にキー溝９を配して、両者を嵌合させることにより位置決めを実現する。
なお、図１から図４で同一の符号で示される部品は同一の機能を有する。

本考案は汎用技術と部品の構成で実施でき、作業の熟練を不要とし作業の正確さの向上と作業時間の短縮をはかる上で産業上利用可能なものである。

１ 延長スペーサー
２ 開口部
３ ボルト貫通穴
４ 延長スペーサー締結用ボルト
５ 圧接子締結用ボルト
６ 位置決めピン
７ ピン穴
８ 位置決めキー
９ キー溝
１０ 従来型の延長スペーサー
１１ 締結用ボルト
１２ 上部アーム
１３ 上部圧接子
１４ 下部圧接子
１５Ａ 上部当たり面
１５Ｂ 上部押し付け面
１６Ａ 下部当たり面
１６Ｂ 下部押し付け面
１７ 垂直板バネ
１８ 水平板バネ
１９ 歪ゲージ
２０ 伸び計本体
ＴＰ 供試体

Claims (4)

1. 供試体に対して一定の間隔を有した位置で接触を担う一対の圧接子の一方側圧接子と伸び計本体のアームの中間にあって、その中間に空間を有しかつ上下に前記一方側圧接子と前記アームを連結するための並行面を有した形状を有し、他方側の圧接子を締結したままの状態で前記アームと締結することにより標線間距離を延長可能にした延長スペーサーを備えることを特徴とする伸び計。
2. 前記延長スペーサーは前記アームとの連結時に位置決め用の押し付け面を有することを特徴とする請求項１に記載された伸び計。
3. 前記延長スペーサーは前記アームとの連結時に位置決め用のピンを有することを特徴とする請求項１に記載された伸び計。
4. 前記延長スペーサーは前記アームとの連結時に位置決め用のキーを有することを特徴とする請求項１に記載された伸び計。

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