JP3203651U - 伸び計 - Google Patents

Abstract

【課題】 伸び計の試験片への装着を正確に行えるようにする。【解決手段】 ケーシング３３の側面の平坦面には、水準器６３が配設される。この水準器６３は、丸型気泡管６１と支持部材６２を有する。丸型気泡管６１は、試験片１０に伸び計３０を装着するときに、重力方向と同じ方向を向く試験片１０への負荷方向に垂直な面の水平を観察するためのものであり、試験片１０への負荷方向に対する垂直面における３６０度方向の傾きの有無を観察することができる。【選択図】 図１

Description

この考案は、材料試験において使用される伸び計に関する。

試験片の両端をつかみ具により把持させた状態で、試験片に引張負荷を与える材料試験においては、試験中の試験片の伸びを、試験片に装着した伸び計を使用して計測している。特許文献１には、試験片の上下の標点位置で試験片を挟持する一対の固定具を備え、引張荷重が与えられたときの一対の固定具の相対変位を、差動トランス式変位検出器で検出することにより試験片の伸びを計測する伸び計が提案されている。

特開平６−２０１３０９号公報

図３は、従来の伸び計７０を試験片１０に装着した状態を説明する模式図である。この図３は、伸び計７０の変位検出部１３１側からの側面図を模式的に示すものであり、図３（ａ）は、伸び計７０が試験片１０に対して正しく取り付けられている状態を示し、図３（ｂ）は、伸び計７０が試験片１０に対して傾いて取り付けられた状態を示す。

引張試験を実行する材料試験機の負荷枠には、試験片１０の両端を把持する上下一対のつかみ具が配設されており、一対のつかみ具を互いに離間させることにより、一対のつかみ具により両端が把持された試験片１０に引張負荷が与えられる。上下一対のつかみ具は、試験片１０に引張負荷を与える方向である負荷軸Ｆに沿って配設されていることから、試験片１０は両端をつかみ具で把持されることにより、試験片１０の長手方向の軸が負荷軸Ｆと一致した状態で負荷枠内に配置されることになる。なお、負荷軸Ｆが地面に対して垂直となるように、材料試験機は設置されている。

差動トランス式変位検出器の場合、従来は、試験片１０の伸びに伴って上下動する変位検出部１３１の鉄心３５の軸（図中に破線で示す）が、図３（ａ）に示すように、試験片１０の長手方向の軸と一致する負荷軸Ｆに対して平行となるように伸び計７０を試験片１０に取り付けることが使用者に要求されている。しかしながら、図３（ｂ）に示すように、伸び計７０が試験片１０に対して鉄心３５の軸が傾斜した状態で取り付けられる場合があった。試験片１０の伸びに伴って移動する鉄心３５の移動方向（図中に黒矢印で示す）と、試験片１０に試験力が負荷される負荷方向（図中に白矢印で示す）とが一致しない、すなわち、負荷軸Ｆと鉄心３５の軸がねじれの関係にあると、試験片１０の伸びを正確に測定できないという問題が生じる。

しかしながら、伸び計７０の変位検出方向である鉄心３５の移動方向が負荷軸Ｆと平行で重力方向と同じであるか否かは、使用者の感覚に頼ったものであり、使用者は正しく試験片１０に伸び計７０を取り付けたつもりでも、実際にそれを何等かの指標を用いて確認することができなかった。このため、伸び計７０を試験片１０に取り付ける使用者の技量の差により、測定精度に差がでる場合があった。

この考案は上記課題を解決するためになされたものであり、試験片への装着を正確に行える伸び計を提供することを目的とする。

請求項１に記載の考案は、試験片に与えられる試験力が重力の方向である材料試験において試験片に装着される伸び計であって、試験片への装着時に、接触部材により試験片を挟持する取付部と、試験片の変位を検出する変位検出器を収容するケーシングを有する変位検出部と、前記取付部と前記変位検出部とを接続するアーム部材と、を備え、試験片への装着時に、前記変位検出器の変位検出方向が重力の方向と一致しているか否かを確認するための水準器を、さらに備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の伸び計において、前記水準器は、前記ケーシングに配設される。

請求項３に記載の考案は、請求項２に記載の伸び計において、前記ケーシングは、前記変位検出器の変位検出方向に平行な平坦面を有し、前記水準器は、前記平坦面に配設される。

請求項４に記載の考案は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の伸び計において、前記水準器は丸型気泡管を有する。

請求項５に記載の考案は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の伸び計において、前記水準器は円柱型気泡管を有する。

請求項１から請求項５に記載の考案によれば、水準器を備えたことにより、伸び計の試験片への装着を正確に行うことが可能となる。

この考案に係る伸び計３０の概要図である。 他の水準器６７を示す概要図である。 従来の伸び計７０を試験片１０に装着した状態を説明する模式図である。

以下、この考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この考案に係る伸び計３０の概要図である。図１（ａ）は、伸び計３０の平面図であり、図１（ｂ）は、伸び計３０の正面図である。

この伸び計３０は、試験片１０の伸びを検出する変位検出器が収容されたケーシング３３を有する変位検出部３１と、試験片１０を挟持することにより伸び計３０を試験片１０に取り付ける取付部４１とから構成される。この伸び計３０の変位検出器は、試験片１０の伸びに伴って移動する鉄心３５と、この鉄心３５の変位を検出するコイルから成る差動トランス式変位検出器である。伸び計３０の変位検出方向は、鉄心３５の移動方向であるが、この変位検出方向が試験片１０に与えられる試験力の方向と一致するように伸び計３０を試験片１０に取り付けることが正確な伸びの測定にとって必要である。

取付部４１は、変位検出部３１のケーシング３３と連結された接続部材４４と、接続部材４４に接続されたアーム４２を備える。接続部材４４における試験片１０の方向に向く面の上側には、試験片１０の上下に付された標点のうち上側標点に当接する圧子４７が配設され、接続部材４４の下側には、軸により軸支されることにより揺動するレバー５１が配設される。レバー５１の先端のエッジ部５７は、試験片１０の上下に付された標点のうち下側標点に当接し、他端は変位検出器の鉄心３５の下端に当接することにより、レバー５１は、試験片１０に生じた変位をテコの原理により変位検出部３１に伝達する。また、レバー５１には、接続部材４４を貫通して係止ピン５５と係止する孔部（図示せず）が設けられ、係止ピン５５の作用により、接続部材４４の圧子４７とレバー５１のエッジ部５７の先端との間の距離が、予め決められた標点間距離に保たれた状態となる。なお、試験を実行する時には、係止ピン５５は取り外され、レバー５１は試験片１０の伸びに伴って揺動するようになる。

アーム４２は、ボルト４５により接続部材４４に固定され、試験片１０を接続部材４４側に向けて押さえるための押さえ部材４８と、先端に押さえ部材４８を接続した調節部材４６とから構成される。押さえ部材４８は、標点間距離に対応する長さを有し、上端部には接続部材４４の圧子４７と対向する上側標点位置で試験片１０に当接するエッジが設けられ、下端部には下側標点位置で試験片１０に当接する当接部が設けられている。

試験片１０に引張負荷が与えられ、試験片１０に伸びが生じると、レバー５１が接続部材４４に支持された軸を支点にして揺動し、レバー５１のエッジ部５７とは逆側の端部が変位検出器の鉄心３５を押し上げる。そして、変位検出器のコイルが検出した鉄心３５の変位から、試験片１０の伸び量が換算される。

材料試験機の構成として、多くの場合、試験片１０に与えられる試験力は地面（水平面）に垂直な重力の方向（鉛直方向）となるようにされているので、そのような材料試験機においてこの差動トランス式変位検出器を使用する場合は、その変位検出方向は重力の方向と一致する必要がある。

変位検出部３１のケーシング３３の側面は、変位検出器の変位検出方向に平行な平坦面となっている。この平坦面には、水準器６３が配設される。この水準器６３は、丸型気泡管６１と支持部材６２とを有し、支持部材６２における丸型気泡管６１の配設面と、ケーシング３３の側面とは互いに垂直な位置関係となるようになっている。さらに、支持部材６２における丸型気泡管６１の配設面は変位検出器の変位検出方向に対しても垂直になっている。したがって、丸型気泡管６１により変位検出器の変位検出方向と垂直な平面（すなわち、丸型気泡管６１の配設面）が水平であるかどうかを観察することができる。

伸び計３０が試験片１０に取り付けられると、丸型気泡管６１は変位検出器の変位検出方向が重力の方向に沿っているかどうか、すなわち、伸び計３０の取り付けが３６０度の全方向で傾いていないかどうかを観察することができる。丸型気泡管６１で観察される傾きがない状態であれば、試験片１０の変位検出方向である鉄心３５の移動方向が重力の方向と一致していると言える。

伸び計３０を試験片１０に装着するときには、係止ピン５５を接続部材４４とレバー５１の孔部に共に貫通させた状態で配置し、レバー５１を接続部材４４の圧子４７とレバー５１のエッジ部５７の先端との間の距離が標点間距離と等しくなるように、レバー５１を接続部材４４に対して係止させておく。

伸び計３０を、両端を上下一対のつかみ具により把持された試験片１０に装着するときには、使用者は、接続部材４４と押さえ部材４８との間に試験片１０が位置するようにして伸び計３０を片手で持ち、調節部材４６を操作して押さえ部材４８を試験片１０に押し付ける。なお、この操作は、水準器６３の丸型気泡管６１の気泡が、気泡管の中心にあることを確認しながら行う。そして、接続部材４４の圧子４７と押さえ部材４８のエッジ、および、レバー５１のエッジ部５７の先端と押さえ部材４８の当接部との４点で試験片１０が挟持されると、使用者は伸び計３０から手を放す。このとき、使用者は、水準器６３の丸型気泡管６１の気泡が、気泡管の中心にあることを確認し、気泡が気泡管の中心からずれていた場合には、伸び計３０の試験片１０への取り付けをやり直す。

次に、伸び計３０の他の実施形態について説明する。図２は、他の水準器６７を示す概要図である。図２（ａ）は、水準器６７付近の平面図、図２（ｂ）は、水準器６７付近の斜視図である。

この実施形態では、丸型気泡管６１を有する水準器６３に替えて、円柱型気泡管６５を有する水準器６７を採用している。この水準器６７は、円柱型気泡管６５と透明アクリル樹脂製の直方体のフレーム６６から成る。図２に示すように、水準器６７のフレーム６６の短辺側の一面をケーシング３３の側面の平坦面に取り付けることにより、使用者は、鉄心３５による変位検出方向が重力の方向と一致していることを確認することができる。

この考案に係る伸び計３０では、上述したように、使用者は水準器６３、６７により傾きを確認しながら伸び計３０の試験片１０への装着が行えることから、試験片１０に伸び計３０を正確に装着できる。このため、試験片１０への伸び計装着時の使用者の技量の差の影響を低減することができ、引張試験での伸びの検出精度を向上させることができる。

上述した実施形態では、差動トランス式変位検出器を備える伸び計３０について説明したが、試験片１０の変位検出方式はこれに限定されない。すなわち、材料試験機のフレームに支持されることなく、試験片１０に接触させて取り付けられる伸び計に対して水準器を設けることで、使用者の試験片への伸び計の装着作業を補助することができる。

１０ 試験片
３０ 伸び計
３１ 変位検出部
３３ ケーシング
３５ 鉄心
４１ 取付部
４２ アーム
４４ 接続部材
４５ ボルト
４６ 調整部材
４７ 圧子
４８ 押さえ部材
５１ レバー
５５ 係止ピン
５７ エッジ部
６３ 水準器
６７ 水準器
７０ 伸び計
１３１ 変位検出部

Claims (5)

1. 試験片に与えられる試験力が重力の方向である材料試験において試験片に装着される伸び計であって、
   試験片への装着時に、接触部材により試験片を挟持する取付部と、
   試験片の変位を検出する変位検出器を収容するケーシングを有する変位検出部と、
   前記取付部と前記変位検出部とを接続するアーム部材と、
   を備え、
   試験片への装着時に、前記変位検出器の変位検出方向が重力の方向と一致しているか否かを確認するための水準器を、さらに備えたことを特徴とする伸び計。
2. 請求項１に記載の伸び計において、
   前記水準器は、前記ケーシングに配設される伸び計。
3. 請求項２に記載の伸び計において、
   前記ケーシングは、前記変位検出器の変位検出方向に平行な平坦面を有し、
   前記水準器は、前記平坦面に配設される伸び計。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の伸び計において、
   前記水準器は丸型気泡管を有する伸び計。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の伸び計において、
   前記水準器は円柱型気泡管を有する伸び計。
   

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