JP3233081B2 - つかみ具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼、アルミ合
金、銅合金などの金属材料からゴム、合成樹脂、繊維加
工品、木材などの非金属材料まで幅広く応用される加工
材料や製品の品質評価として行われる強度試験に供され
る材料試験機において、試験片の把持具として用いられ
るつかみ具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、工業材料や製品などの引張試
験に用いられるつかみ具に内設されるつかみ歯には試験
片の把持効果が大きいくさび状のものが多用されるが、
くさび状のつかみ歯はくさびの勾配に沿って移動するた
めに試験片の厚みの相違によってつかみ具本体に対して
の位置が定まらず、つかみ歯の歯先間で試験長とする測
定には問題があり次のような方法が採られている。

【０００３】すなわち、試験機の機枠側と試験片に負荷
を加える目的で移動するクロスヘッド側に配設される各
つかみ具は、つかみ具の連結軸の端部に固設された歯押
さえ具の端面とつかみ歯の端面が接した状態で試験片を
装着することで、クロスヘッドの試験開始位置を同一に
したとき試験開始前のつかみ歯間の距離がつねに一定と
なるようにしている。

【０００４】試験開始時に歯押さえ具の端面とつかみ歯
の端面を接する状態にするためにつかみ歯の側面に設け
た軸をつかみ具本体の背面に設けられた長穴より突出さ
せ、前記の軸とつかみ具本体の背面に設けられた軸との
間に引張りばねを配し、ばね力でつかみ具の連結軸の端
部に固設された歯押さえ具の端面につかみ歯を引き寄せ
る方法が用いられている。

【０００５】また、試験開始後の試験片の負荷で生じる
くさびの作用でつかみ歯の把持力が増し、つかみ歯の自
動締まりの効果でつかみ歯がつかみ具本体に対して移動
するために、つかみ歯と歯押さえ具はつかみ歯の締まり
代に相当する移動量を加味した余分な間隙をつかみ歯の
係合フック内部に設けて遊着されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】つかみ歯の側面に設け
た軸をつかみ具本体の背面に設けられた長穴より突出さ
せて、この軸とつかみ具本体の背面に設けられた軸との
間に引張りばねを配した場合、試験片の厚みの変化に伴
って上下に移動するつかみ歯の移動量に応じた長さの長
穴をつかみ具本体の背面につかみ歯側面に設けた軸の通
り道として設けなければならず、結果として、つかみ具
本体の応力断面積の減少を招き、加えて、この長穴が切
り欠き効果となってつかみ具本体の強度を低下させるた
め、つかみ具本体の肉厚増加の必要性に起因する重量増
加に伴う使い勝手の低下および加工性などの問題点があ
った。

【０００７】また、つかみ歯の締まり代に相当するつか
み歯の移動量を歯押さえ具と係合するつかみ歯に設けら
れた係合フックとの間の間隙で確保するために、つかみ
歯を大型にすると共につかみ具本体をも大型にしてお
り、さらに、つかみ歯に対するばね力がつかみ歯の作用
中心から外れた位置になるため、つかみ歯に対しては偏
心力となり、つかみ具本体との接触面において傾きが生
じ易く良好な摺動状態が得られない欠点があった。

【０００８】本発明は、つかみ具本体から応力断面積の
減少となる原因を除くと共に、機能の位置替えで小型化
を図り、機能面においてもつかみ歯の良好な移動を可能
にするつかみ具の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のつかみ具においては、試験片を把持する一
対のつかみ歯と試験機機枠あるいは試験片に負荷を加え
る目的で移動するクロスヘッドと連接するつかみ具の連
結軸と連接する歯押さえ具と係合するつかみ歯の係合フ
ック内の間隙をつかみ歯の開閉に必要最小限の滑動可能
な僅かな隙間とした上で、つかみ具本体とねじ結合する
と共に袋ナットを介して回転自在に連結軸と連接する回
転軸の中心部に、回転軸の内部を基台としたばねで支え
られた摺動可能な段付きロッドを設け、その一端に歯押
さえ具を配してつかみ歯の係合フックを係着させ、つか
み歯の締まり代に相当するつかみ歯の移動量を回転軸に
内設されたばねのたわみ代で連結軸内部において確保す
ることで課題の解決を達成している。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のつかみ具の一実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１１】図１および図２に本発明の実施例装置の構
成を示す。連結軸１の内径には摺動可能な段付きロッド
２の大径軸が内設されており、連結軸１と段付きロッド
２は割りピン３で互いに係合しており、段付きロッド２
は連結軸１に対して軸心方向には滑動するが回転方向に
は固定され共に回転する構成になっている。

【００１２】また、段付きロッド２は回転軸９の中心軸
線上に内設されたベアリング８を基台としたばね７によ
って支えられ、回転軸９は割りピン３の抜け防止と滑り
機能の役目をするカラー５を挟んで連結軸１の段部と回
転軸９のねじ部にそれぞれ係合する袋ナット４で連結軸
１に対して回転自在に係着されている。

【００１３】回転軸９は袋ナット４に設けられた押しね
じ６によって袋ナット４に固着されているため連結軸１
を固定した状態で袋ナット４を回転すれば回転軸９は袋
ナット４と共に回転するが、回転軸に貫設された段付き
ロッド２は、連結軸１の内径で割りピン３と係合してい
るため回転せずに連結軸１と同一方向を保ちながら軸線
方向には回転軸９に内設されたばね７のたわみ代分だけ
連結軸１および回転軸９に対して滑動を可能にしてい
る。

【００１４】段付きロッド２を内設した回転軸９の他端
のねじ部はつかみ具本体１０にねじ結合で貫設されてい
る。回転軸９の端部より突出した段付きロッド２の端末
には歯押さえ具１１がねじピン１２で固設され、歯押さ
え具１１にはつかみ歯１３と一体で形成される係合フッ
ク１４がつかみ歯の開閉に影響のない程度の嵌合で係着
される。

【００１５】つかみ具本体１０にはくさび勾配が設けら
れており、左右一対のつかみ歯１３は、くさびの勾配に
沿って配設され固定ねじ１５でつかみ具本体１０に固設
されるつかみ歯ガイド板１６の案内と相俟って、つかみ
具本体１０に対する上下動で開閉作用を行う。

【００１６】試験片２０の装着前においては、回転軸９
に内設されたばね７のばね力で段付きロッド２が持ち上
げられて連結軸１と係合する段付きロッド２の端部が連
結軸１の内径端部に接した状態にあるため、つかみ歯１
３から連結軸１までの段付きロッド２、歯押さえ具１
１、ねじピン１２、係合フック１４からなる連接部材の
間には軸心方向に遊びの間隙が生じない状態で連接され
ている。

【００１７】試験片２０の装着時には、２個のつかみ歯
１３の試験中心部に試験片２０を挿入した状態で袋ナッ
ト４に固設された取っ手１７を回転することで、歯押さ
え具１１がつかみ具本体１０の回り止めとなるため、つ
かみ具本体１０は回転軸９に対して共に回転することな
く昇降し、連結軸１に連接する歯押さえ具１１に支持さ
れたつかみ歯１３はくさび勾配の作用で歯を閉じ試験片
２０は把持される。

【００１８】したがって、試験片２０の装着時のつかみ
歯１３は、連結軸１に対してつねに同一の位置となるた
め、歯押さえ具１１とつかみ歯１３を係着させるための
ばね等の係着に要する部材をつかみ具本体１０の背面に
設けることなく、また、つかみ具本体１０にこれら部材
を取り付けるための切り欠き効果を生む抜き穴加工等を
不要とした上で、材料試験機のクロスヘッドの試験開始
位置を同一にしたときの試験開始前のつかみ歯間の距離
をつねに一定とする効果を発揮する。

【００１９】また、試験開始後の試験片２０への負荷の
増加に伴うつかみ歯１３のくさび作用による自動締まり
効果でつかみ歯１３はつかみ具本体１０に対して移動し
ようとするが、回転軸９の連結軸１に近接する位置に内
設されたばね７のたわみ代分の余裕をもって段付きロッ
ド２が連結軸１から引き抜かれるために段付きロッド２
と歯押さえ具１１、ねじピン１２、係合フック１４の連
接部材と連接するつかみ歯１３はつかみ具本体に対して
移動を可能にし自動締まりの効果を発揮する。つかみ歯
１３と歯押さえ具１１を係着させるばね７をつかみ具本
体１０の外部でなく回転軸９に内設することで、つかみ
具の扱いにおいても危険要素を無くし安全性を高めると
共に外観上でもその効果を発揮する。

【００２０】試験後の破断した試験片２０の取り除き
は、袋ナット４に固設された取っ手１７を試験片装着時
と反対方向に回転することで可能となる。この時、つか
み具本体１０は回転軸９に対して上昇するが、つかみ具
本体１０に固着したつかみ歯１３も連接する部材の歯押
さえ具１１、ねじピン１２、段付きロッド２と共に上昇
するため連結軸１と連結軸１に内設された段付きロッド
２の軸心上で生じたつかみ歯１３の自動締まりの効果に
よる空間が詰められ密着する。

【００２１】連結軸１内での連結軸１と段付きロッド２
の密着後、さらに取っ手１７をつかみ具本体１０に対し
て回転すればつかみ具本体１０はますます上昇するが、
つかみ歯１３は連結軸１と密着状態にあるためつかみ具
本体１０に対して上下方向には移動せずにその位置でつ
かみ歯ガイド板１６の拘束によって左右に開かれ試験片
２０は開放される。

【００２２】つかみ具の連結軸１は一般的に、一方を試
験機機枠に固設されたロードセルと自在継手を介して、
また、他方を試験片に負荷を加える目的で移動するクロ
スヘッドの負荷軸中心部に固設されるが、本発明の実施
例における試験片２０の着脱時に行う取っ手１７の回転
においてもつかみ具本体１０は回転することなく、つか
み歯１３はつねに同一方向を維持する。

【００２３】図３および図４に示す従来形の構成例で
は、試験時の負荷Ｆを受けた試験片２０に対してくさび
形つかみ歯３４のくさび効果による自動締まりで生じる
つかみ歯３４の移動量をつかみ歯３４と一体となす係合
フック３５と歯押さえ具３３との間隙Ｘに設けており、
試験終了時には図５に示すような状態となるが、これは
つかみ歯３４と共につかみ具本体３２をも大型にしてお
り、重みからくるつかみ具そのものの操作性、係合フッ
ク３５の強度の問題などの生産性の両面から見ても問題
があった。

【００２４】さらに、つかみ歯３４の連結軸３１に対す
る初期位置の保持のため、つかみ歯３４と歯押さえ具３
３を密着させる目的で、つかみ歯３４の側面に設けた軸
３６をつかみ具本体３２の背面に設けられた長穴３９よ
り突出させて、前記の軸３６とつかみ具本体３２の背面
に設けられた軸３７との間に引張りばね３８を配し、ば
ね力でつかみ歯３４をつかみ具の連結軸３１の端末に固
設された歯押さえ具３３の端面に引き寄せているが、つ
かみ具本体３２に強度の低下の原因となる切り欠き効果
となる長穴３９を設けるなどに起因するつかみ具本体３
２の強度強化に伴う大型化の問題の他に、つかみ歯３４
に対する引張りばね３８のばね力がつかみ歯３４の作用
中心から外れた位置になるため、つかみ歯３４に対して
は偏心力となり、つかみ具本体３２との接触面において
傾きが生じ易く良好な摺動状態が得られない欠点なども
含め多々問題があった。

【００２５】本発明によれば、従来型のこれら問題点を
合理的に解消し、操作性、生産性、安全性をより高める
ことが可能となる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような構成であ
るからつぎのような効果を有する。

【００２７】負荷の増加に伴うくさび状つかみ歯の締ま
り効果で生じるつかみ歯の移動がつかみ具本体内でな
く、つかみ具本体の形状寸法に関係の無い連結軸の内部
で行われるため、つかみ歯と共につかみ歯本体の小型
化、軽量化が可能になる。

【００２８】また、試験片把持時のつかみ具に対するつ
かみ歯の位置をつねに同一位置とするためのつかみ歯と
歯押さえ具の端面が接するよう配されるばねを連結軸の
中心内部に設けることで、つかみ具本体に余分な加工穴
を設ける必要も無く、強度的にも小型化が可能となり、
加工品目の減少と併せ操作性、安全性、経済性の向上が
図れる。

【００２９】さらに、つかみ歯の歯押さえ具への引き付
けも作用軸中心でできるために良好なつかみ歯の移動が
得られ、機能の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置の構成を側面の断面図で
示したものである。

【図２】本発明の一実施例装置の外観正面図である。

【図３】従来型つかみ具に内設されたつかみ歯の試験開
始時の状態を示す図である。

【図４】図３に示す従来型つかみ具の構成を一部断面に
した側面図で示した図である。

【図５】図３に示す従来型つかみ歯の試験終了時の状態
の一例を示す図である。

【符号の説明】

１・・連結軸 ２・・段付きロッド ３・・割りピン ４・・袋ナット ５・・カラー ６・・押しねじ ７・・ばね ８・・ベアリング ９・・回転軸 １０・・つかみ具本体 １１・・歯押さえ具 １２・・ねじピン １３・・つかみ歯 １４・・係合フック

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 3/00 - 3/62 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】つかみ具本体とねじ結合すると共に袋ナッ
   トを介して回転自在に連結軸と連接する回転軸の中心軸
   線上に滑動可能な段付きロッドを連結軸と回転軸の各内
   径に渡設し、連結軸と回転軸との連接部に内設したベア
   リングを基台としたばねで段付きロッドの片側端面を連
   結軸の内径底部に圧着するように配設すると共に、段付
   きロッドの他端に固設した歯押さえ具に係着されたつか
   み歯の締まりで生じるつかみ歯の移動量を回転軸に内設
   されたばねのたわみで吸収することを特徴としたつかみ
   具。