JP3166593U

JP3166593U - 伸び計

Info

Publication number: JP3166593U
Application number: JP2010008475U
Authority: JP
Inventors: 金丸　訓明; 訓明金丸; 崇之粟津
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2020-12-28

Abstract

【課題】伸び計のアーム部に台座を締結する専用構造が不要であり、さらに測定精度を向上させた伸び計を提供する。【解決手段】伸び計は、試験片鋏み具を試験片に対して前後方向に移動させて取り付ける際に前後方向の回転を拘束するガイド部と、ガイド部と直角方向で伸び計のアームとの締結を担うフランジ部を配した構造を有する台座を備える。さらに、台座は試験片に向かって左右対称面で伸び計アームに取り付け可能な構造を有しており、左右いずれの方向での伸び計の取り付けを可能にしている。【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、試験中の試験片に圧接係着させ、負荷方向の変形量を計測する上下一対の圧接子を有し試験片に係着させる接触式の伸び計に関する。

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試験片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は試験片の引張方向の伸び量δと試験前に設定した基準長さである標線間距離L0の比で表わされる。

従って、引張試験の開始にあたり前記の標線間距離L0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L0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。

材料試験機における試験片の伸び量を計測する伸び計には、非接触式のものと接触式のものとがある。接触式の伸び計では、試験片の上下の標線に上下一組のアームの先端に設けられた圧接子をそれぞれ試験片に係着させ、この標線の変位に追動した両圧接子間の距離を測定する伸び計が知られている（特許文献１参照）。

接触式の伸び計としては、差動トランス式の変位計や歪ゲージをセンシング部材としたものが従来から知られており、その構造および計測原理は基本的に試験片の上下の標線に係着される圧接子と、前記各圧接子相互間の変位を差動トランス式の変位計に伝達し、あるいは歪ゲージが貼着された起歪部材に伝達してこれを撓ませることにより、試験片の上下の標線間の伸び量を計測するものである（特許文献２参照）。

図４および図５に従来の伸び計の構成図を示す。図４は標線間距離LOで取り付けられた状態を示し、図５（Ａ）は試験片への固定用鋏み具を装備した上圧接子部の上面図であり、図５（Ｂ）はそのＡ−Ａ矢視図である。従来の歪ゲージ式伸び計は図４に示すように、補助アーム１８を介して上アーム１６と下アーム１７の一端を横バネ１９と縦バネ２０で連結し、上下アームの他端には上圧接子２１と下圧接子２２が取り付けられて試験片ＴＰに圧接させている。横バネ１９と縦バネ２０は直交すべく配置され、さらに縦バネ２０の中央部付近には歪ゲージ２３が貼付されており、その出力信号は計測装置（図示せず）に送られる。なお、横バネ１９、縦バネ２０および歪ゲージ２３等で構成される伸び計のセンサ部分はケース２４によってカバーされている。

図５（Ａ）に示すとおり、伸び計は鋏み保持用バネ１４を配した試験片への固定用上鋏み具１３によって、上圧接子２１を試験片ＴＰに押し当てて試験片ＴＰに取り付けられる。一方、下圧接子２２側も上圧接子２１側と全く同じ構成と機能で試験片に取り付けられる。このとき上圧接子２１と下圧接子２２の間の距離は所定の標線間距離L0で設定される。試験片ＴＰに引張荷重が加えられて標線間の長さに伸びが生じると上下圧接子間の距離は標線間の伸びに追随して開き、受感部である縦バネ２０は撓むことになる。これに伴って縦バネ２０に貼着した歪ゲージ２３に縦バネ２０の撓み（すなわち上下圧接子の開き量）に比例した歪が生じ、歪ゲージ２３の抵抗値の変化分を計測装置に内蔵されたブリッジ回路で検出することにより試験片ＴＰの伸びが測定される。

図５（Ａ）において、上アーム１６には台座２５が取り付けられており、さらに前記台座２５と鋏み具連結アーム２７とを介して上鋏み具１３が装着されている。これにより、試験片へ固定する上鋏み具１３によって上圧接子２１を試験片ＴＰに押し当てて伸び計を試験片ＴＰに取り付け可能となる。取り付けの際のギャップ調整は鋏み具連結アーム２７の長穴２９と連結アーム固定ナット２８および連結アーム固定用棒ネジ２６とで行う。一方、下アーム１７側に取り付けられた下圧接子２２も、上アーム側と全く同じ構成と機能を有している。従って、伸び計は上下２か所の圧接子と鋏み具により試験片に取り付けされる。

特開２００３−２４０６９０号公報特開平６−２０１３０９号公報

従来の方法では、試験片の鋏み具連結アームを取り付けるための台座を伸び計と連結するには伸び計の上下アームの側面に取り付ける必要があり、したがって上下アーム部に取り付け用の専用構造が必要となり、伸び計本来の機能に不要な質量増加やコストアップとなる。さらに構造上、鋏み具連結アームを取り付ける際の回転方向のズレを阻止するガイド部を設けることも困難である。

本考案が提供する伸び計は、試験片に圧接子を圧接係着させ、前記圧接子と連結した鋏み具連結アームを介して試験片を固定する鋏み具を有する伸び計において、鋏み具を試験片に対して接近・後退方向に移動させる際にそれと直角方向の回転を拘束するガイド部と、前記ガイド部の長手方向と直角方向で伸び計の延長アームとの締結を担うフランジ部を配置した台座を備えたことを特徴とする。

前記台座は、表裏対象の構造を有することにより、伸び計の延長アームの左右いずれの側面に対しても取り付け可能にしたことが好ましい。また、台座の締結を担うフランジ部は締結用の貫通穴を有し、前記台座の固定側となる伸び計の延長アームは前記貫通穴を介して台座をネジ止めするためのネジ穴を設けるようにしてもよい。

前記構成により、上下の鋏み具で試験片を確実に固定すると共に、試験片に対して上下圧接子を正確に圧接係着可能となる。さらに、伸び計の上下アームに台座を締結するための専用構造が不要になり伸び計全体の質量低減がはかれる。前記により、結果として伸び量の測定精度の向上がはかれる。

本考案の伸び計の構成を示す図である。図は標線間距離L0で取り付けられた状態の正面図を示す。本考案の伸び計の構成を示す図である。図２（Ａ）は図１において試験片固定用の鋏み具を装備した上圧接子部の上面図を示す。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の鋏み具連結アーム部のＡ−Ａ矢視図を示し、図２（Ｃ）はＢ−Ｂ矢視図を示す。図２（Ｄ）は図２（Ａ）の台座の単品図を示す。本考案が提供する第２の実施例を示す図である。図３（Ａ）は台座の取り付け前の構成を示し、図３（Ｂ）は取り付け後の構成を示す。図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＡ−Ａ矢視図を示す。従来の伸び計の構成を示す図である。図は標線間距離L0で取り付けられた状態の正面図を示す。従来の伸び計の構成を示す図である。図５（Ａ）は図４において試験片固定用の鋏み具を装備した上圧接子部の上面図を示す。図５（Ｂ）は図５（Ａ）の鋏み具連結アーム部のＡ−Ａ矢視図を示す。

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伸び量を測定する前記伸び計において、試験片を上下鋏み具で確実に固定すると共に、試験片に対して上下圧接子を圧接係着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１および図２に示す。図１は標線間距離L0で取り付けられた状態の正面図を示す。図２（Ａ）は図１において試験片固定用の鋏み具を装備した上圧接子部の上面図を示す。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の鋏み具連結アーム部のＡ−Ａ矢視図を示し、図２（Ｃ）はＢ−Ｂ矢視図を示す。図２（Ｄ）は図２（Ａ）の台座の単品図を示す。

図１において、伸び計は上下圧接子２１、２２を試験片ＴＰに圧接させることにより試験片ＴＰへ取り付けられる。このとき、上圧接子２１と下圧接子２２の間の距離は所定の標線間距離L0となるように設定される。試験片ＴＰに引張荷重が加えられて標線間の長さに伸びが生じると上下圧接子間の距離は標線間の伸びに追随して開き、受感部の歪ゲージでこの伸びと比例した抵抗値の変化分として検出される。前記検出結果を計測装置内のブリッジ回路で検出することにより試験片ＴＰの伸びとして測定される。

図２（Ａ）において、伸び計の上アーム１６に取り付けられた延長アーム１５の背面から、台座１が台座固定ネジ２により延長アーム１５に締結される。台座１は図２（Ｄ）の単品図に示すとおり、これを１８０°反転することで伸び計の反対側面に取り付け可能なことも示している。台座１は、上鋏み具１３を長穴２９により紙面左右方向に移動する際に紙面直角方向の回転を拘束するためのガイド部３、鋏み具連結アーム１１を取り付けるための連結アーム固定用棒ネジ４、前記連結アーム固定用棒ネジ４を受けるベースブロック５、台座１を延長アーム１５と締結するためのフランジ部６から構成されている。フランジ部６には前記台座固定ネジ２を使って延長アーム１５に締結可能な貫通穴を有している。

前記構成により、従来の構成では必要であった延長アーム１５側に台座１を取り付けるための余分な専用構造を設ける必要がなく、伸び計全体の軽量化が可能になる。

図２（Ａ）において、延長アーム１５には台座１が取り付けられており、さらに前記台座１と鋏み具連結アーム１１とを介して鋏み保持用バネ１４を配した上鋏み具１３が装着されている。以上の構造によって、試験片へ固定する上鋏み具１３により上圧接子２１を試験片ＴＰに押し当てて伸び計を試験片ＴＰに取り付け可能となる。固定方法は連結アーム固定用棒ネジ４に連結アーム固定ナット１２を用いてネジ締め固定される。取り付けの際のギャップ調整は鋏み具連結アーム１１の長穴２９と連結アーム固定ナット１２とで行う。一方、下アーム１７側に取り付けられた下圧接子２２も、上アーム側と全く同じ構成と機能を有している。従って、伸び計は上下２か所の圧接子と鋏み具により試験片に取り付けされる。図２（Ｃ）に示すように、上鋏み具１３の紙面直角方向の回転を拘束するための前記ガイド部３は鋏み具連結アーム１１のガイド溝３０と勘合している。

本考案が提供する第２の実施例を図３に示す。図３（Ａ）は台座の取り付け前の構成を示し、図３（Ｂ）は台座の取り付け後の構成を示す。図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＡ−Ａ矢視図を示す。

本図では、フランジ部６を介してネジによる延長アーム１５への締結は行わず、延長アームに打ち込んだピン７とフランジ部６の位置決め用長穴３１を使用して台座１の位置決めを行う。台座１の固定は延長アーム１５に開口した貫通穴８に通した固定用ボルト９を台座１に配したネジ穴１０に締結することで行う。この構成は例えば台座固定ネジ２の締結を行う際にネジ長のクリアランスが取れない場合特に有効である。

ＴＰ試験片
L0 標線間距離
１台座
２台座固定ネジ
３ガイド部
４連結アーム固定用棒ネジ
５ベースブロック
６フランジ部
７ピン
８貫通穴
９固定用ボルト
１０ネジ穴
１１鋏み具連結アーム
１２連結アーム固定ナット
１３上鋏み具
１４鋏み保持用バネ
１５延長アーム
１６上アーム
１７下アーム
１８補助アーム
１９横バネ
２０縦バネ
２１上圧接子
２２下圧接子
２３歪ゲージ
２４ケース
２５台座
２６連結アーム固定用ネジ
２７鋏み具連結アーム
２８連結アーム固定ナット
２９長穴
３０ガイド溝
３１位置決め用長穴

Claims

試験片に圧接子を圧接係着させ、前記圧接子と連結した鋏み具連結アームを介して試験片を固定する鋏み具を有する伸び計において、鋏み具を試験片に対して接近・後退方向に移動させる際にそれと直角方向の回転を拘束するガイド部と、前記ガイド部の長手方向と直角方向で伸び計の延長アームとの締結を担うフランジ部を配置した台座を備えたことを特徴とする伸び計。
前記台座は、表裏対象の構造を有することにより、伸び計の延長アームの左右いずれの側面に対しても取り付け可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の伸び計。
前記台座のフランジ部は位置決めと回転拘束のみを担い、伸び計のアームへの台座自体の固定は新たに設けたボルト１本で行う台座であることを特徴とする請求項１または２に記載の伸び計。