JP3724136B2 - 変位測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム、プラスチック、繊維類、金属などの加工材料や製品の品質評価の一環として行われる材料試験において、負荷荷重に対応して生じる変形量の測定に供される変位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品の多くは、品質評価の一環として強度試験が行われ、負荷荷重に対する試験片の変形量が測定されるが、試験片に非接触で変形量を追跡する自動追跡方式のものは高価で、測定部材を試験片の標点間に接触させる方式のものが一般的に幅広く用いられており、測定部材の試験片への接触方法も空気圧あるいは電磁力を用いたものから手動で行う方式まで数多く供され、その中から利用目的に沿ったものが選ばれ使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、測定部材の試験片への接触に空気圧あるいは電磁力を用いたものはスイッチ操作が必要なことから省力効果も少なく高価な割に得るところが少ないという欠点があり、しかも測定部材と試験片との微妙な距離調節においても位置調節機構を要するなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、安価で操作性に優れ、しかも測定部材と試験片との微妙な距離調節にも簡単な構成で対応可能な機能を備えた変位測定装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の変位測定装置においては、試験片の標点間に接触する一対の測定部材は、バランス分銅で釣り合い自由に昇降するベース板上の離れた位置にある２点の回転軸で各々支持されたレバーと、同レバーの先端に設けられバネ力を利用して試験片を把持する接触子と、一方のレバーの中間部に設けられた回転自由に保持されたレバー開閉棒とからなり、レバー開閉棒に設けたピンの作用で他方のレバーを押し広げ、試験片からのレバーの開放を簡単な操作で可能にすると共に、２点の異なる位置の回転軸で支持されたレバーの自由度を利用して測定装置と試験片との微妙な距離差を補う機能を付加して操作性および機能性を高め、加えて簡素な構成による安価な装置としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の変位測定装置の一実施例を図１〜図５にもとづいて説明する。
【０００７】
図１に本発明の実施例装置の構成を示す。ベース板１４上の間隔をもった２点の位置に配設された回転軸１９、２０で支持されるレバー１７、１８の間にバネ２１を架設し、バネ２１の作用で互いに引き寄せ合うレバー１７、１８の先端部には回転軸２５、２６で支持され水平方向に揺動可能な接触子２７、２８が配設されている。
【０００８】
レバー１８の中間部には回転軸２２で水平方向に対して回転自由に保持されるレバー開閉棒２３が配設されており、このレバー開閉棒２３にはレバー１７を押し広げるピン２４が設けられているが、図１に示すごとく、レバー１７、１８がほぼ平行になるよう開かれた状態でレバー開閉棒２３のピン２４がレバー１７の内側に接する位置に突設されている。
【０００９】
レバー１７、１８の先端部に配設された接触子２７、２８の開閉は、レバー開閉棒２３の回転方向への指先操作による簡便な方法で可能となる。材料試験においては図１に示す構成品が図２に示すごとく上・下２組みで変位測定装置１の測定部材１２、１３として配設され、図３に示すごとく接触子２７、２８が試験片４０の中央に位置するように配置される。
【００１０】
図４は、接触子２７、２８が試験片４０の中央に配置された状態で、レバー１７、１８がレバー開閉棒２３の操作で閉じられ、接触子２７、２８が試験片４０に挟着された様子を示している。したがって、図２における測定部材１２、１３の各接触子２７、２８の試験片４０への挟着は、図３および図４に示すような各測定部材１２、１３上のレバー開閉棒２３の簡便操作で行うことができる。
【００１１】
ここで、本発明の一実施例装置と材料試験機との関係を図２をもとに説明を加える。図１に示す本発明の一実施例装置の測定部材１２および１３の各接触子２７、２８が材料試験機３０の上部ツカミ具３６と下部ツカミ具３７の間に把持された試験片４０の負荷中心軸に沿うように配設される。
【００１２】
材料試験機３０の上部機枠３１に連接する上部ツカミ具３６と、上部機枠３１と下部機枠３２の間に立設したネジザオ３３、３４の回転駆動で昇降するクロスヘッド３５に配設された下部ツカミ具３７との間で把持された試験片４０は、クロスヘッド３５の移動で負荷され、試験片４０には加えられた荷重に応じた変形量が生じる。
【００１３】
試験片４０の標点間には、変位測定装置１の測定部材１２、１３の各接触子２７、２８が挟着される。測定部材１２、１３は、機柱４に固定された基板３上に配設されたプーリ１０を介してワイヤ６、７で吊り下げられたバランス分銅８、９で重量的に平衡しており、測定部材１２、１３は僅かな外力でも自由に昇降する。
【００１４】
試験片４０の標点間に挟着された接触子２７、２８を具備する測定部材１２、１３は、負荷を受けた試験片４０の変形に伴って追従する接触子２７、２８に従って移動する。測定部材１２、１３は、各々のベース板１４に配設されたリニア軸受１６が滑合するリニアシャフト５に案内されて移動する。測定部材１２、１３の相対する移動量はワイヤ６、７を介してプーリ１０を回転させ、プーリ１０の回転軸に連接する変位検出器１１で試験片４０の標点間の変形量として検出される。
【００１５】
材料試験機３０と変位測定装置１との関係において、図２に示すように材料試験機３０の機枠３２と変位測定装置１の基台２が係着されるが、装置の係着される位置と試験片４０の標点間に挟着される変位測定装置１の測定部材１２、１３の先端に配設される接触子２７、２８との位置が大きく離れており、その位置に合わせる作業に多くの労力や過大な位置調節装置の付加を余儀なく行われている実状がある。
【００１６】
本発明に係わる変位測定装置１の測定部材１２、１３によれば、図５に示すごとく、測定部材１２、１３の位置を拘束するリニアシャフト５に関係なく試験片４０を挟着する接触子２７、２８と保持するレバー１７、１８が各々の回転軸１９、２０、２５、２６の自由度で、変位測定装置１の中心と材料試験機３０の負荷中心軸がＸ分位置が前後しても関係無く試験片４０を接触子２７、２８で挟着することが可能となる。しかも、レバー１７、１８の許容回転角から生じる左右方向の自由度も加わるため、変位測定装置１を材料試験機３０に設定するのに極端な精度を必要としないため、過度の労力や過大な位置調節機構が省けるなどの効果を生む。
【００１７】
また、変位測定装置１の測定部材１２、１３の接触子２７、２８の試験片４０への挟着に、圧力流体や電磁力を用いた高価な手段が用いられている場合もあるが、本発明によれば、簡単な構成で、しかも操作が簡便な変位測定装置の提供が可能となる。
【００１８】
【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。
【００１９】
試験片に対する測定部材の接触操作が指先の前後移動による極めて簡単な操作で可能になり、加えて微妙な試験片と測定部材の接触子との距離調節を別途の位置調節機構を設けることなく本発明の測定部材のレバー構成の範囲内で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例装置の測定部材の構成図である。
【図２】本発明に関する一実施例装置と材料試験機との関係を示す図である。
【図３】本発明の一実施例装置の測定部材のレバー開放時を示す図である。
【図４】本発明の一実施例装置の測定部材のレバー閉止時の状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施例装置の測定部材のレバー閉止時における試験片と接触子との関係を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・変位測定装置
１２、１３・測定部材
１４・・・・ベース板
１７、１８・レバー
１９、２０・回転軸
２１・・・・バネ
２２・・・・回転軸
２３・・・・レバー開閉棒
２４・・・・ピン
２５、２６・回転軸
２７、２８・接触子
４０・・・・試験片

Claims (1)

1. ベース板上の離れた位置にある２点の回転軸で各々支持されたレバーの先端に接触子を設けると共にレバーの間に架設されたバネの作用で接触子を閉じて試験片を把持し、一方のレバーの中間部に設けられた回転軸で回転自由に保持されたレバー開閉棒のピンで他方のレバーを押し広げて接触子の開閉を行う一対の測定部材を備えたことを特徴とする変位測定装置。

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