JP4293405B2

JP4293405B2 - 引張試験機のチャック

Info

Publication number: JP4293405B2
Application number: JP2000066173A
Authority: JP
Inventors: 治義佐々木; 和男衣笠
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: JP2001255249A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、引張試験において、試験片を把持する引張試験機のチャックに関するものであり、とくにＰＣ鋼棒やばね鋼線などの高強度の材料の引張試験に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に図３に示すような引張試験機を用いて材料の機械的強度が測定される。この試験機は、図３のＡで示す部分に設けられた図１に示すようなチャック１０により試験片Ｐを掴んで引張ることにより引張り強度を測定するものである。
【０００３】
従来のチャックの試験片をグリップする部分は、図４に示すように、グリップホルダ１４にセレーション１５ａを刻んだグリップピース１４を保持して、押え板１６により固定したグリップが使用されている。従来はこのグリップピース、グリップホルダは炭素鋼材が使用された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の市販のチャックでＰＣ鋼棒のようにＨＲＣ４５以上の硬さの高強度鋼棒の引張試験を行うと、図４に示すグリップピース１５のセレーション１５ａの摩耗が著しく、１〜２回の試験で使用できなくなった。したがって、このような高強度の鋼棒を、直接試験片をグリップする方法で引張試験を行うことは事実上困難であった。
【０００５】
また、グリップピースを保持するグリップホルダも試験に伴って、図５に示すようなクラックが生じて４か月程度の使用で破損した。さらに図４のグリップピース１５の押え板１６´も、衝撃によりグリップピース１５との接触面が変形するので、グリップホルダと同程度の寿命であった。
【０００６】
そこで本発明は、上記欠点を改善し、高強度鋼棒でも直接グリップして引張試験できる、寿命の長い引張試験機のチャックを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の引張試験機のチャックは、試験片を掴むグリップピースを保持するグリップホルダに該グリップピースの引張り方向の運動を係止する押え板が設けられた引張試験機のチャックにおいて、前記グリップピースの引張方向の端部と前記グリップホルダの押え板との間に緩衝材を置いてグリップピースを保持することを特徴とするものである。
【０００８】
この緩衝材の装入方法として、前記グリップホルダに試験片の引張方向に延長して前記グリップピースを挿入する溝が設けられ、該溝に挿入された前記グリップピースの引張方向の端部が前記グリップホルダの引張方向の端部に装着される押え板により係止され、該グリップピースと押え板との間に緩衝材が装入されることが望ましい。
【０００９】
即ち、このようにすることにより、引張試験において試験片が破断した際に押え板にかかる衝撃が緩衝材により吸収されるので、押え板とグリップピースとの接触面の変形が減少されて、グリップホルダ、押え板の寿命を延長することができる。
【００１０】
また、前記試験片を掴むグリップピースはＨＲＣ６０以上の硬さに熱処理した高速度鋼からなることが、グリップピースのセレーションの摩耗を減少して寿命を延ばすために望ましく、さらに前記グリップピースを保持するグリップホルダは、ＨＲＣ４５〜５８に熱処理した合金鋼からなることがグリップホルダの耐衝撃性を増し、割れを減少するために望ましい。この硬さはより望ましくはＨＲＣ５０〜５３である。
【００１１】
前記グリップホルダのグリップピースを挿入する溝の縁の少なくも片側の幅がグリップピースの厚さの２．５倍以上あることが割れを減少するために望ましい。より望ましくは３倍以上である。図５に示すような割れを防止するためには、グリップピースを挿入する溝の縁の幅ｔを大きくすることが望ましいが、機械の構造上この幅を大きくすることができない場合が多い。本発明は、この縁の幅がグリップピースの厚さの２．５倍以上あれば、割れを大幅に減少できることを見出だした。この縁の溝の拡大は両側が望ましいが、片側でも効果を上げることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の１実施形態について具体的に説明する。図１は本発明実施例のチャックの断面図、図２はグリップの分解図、図３は本発明実施例に使用した引張試験機の全体図、図４は従来のグリップの斜視図である。
【００１３】
まず図３の引張試験機について簡単に説明すると、引張試験機１は２本のコラム２により支持された上サドル３と、油圧シリンダ５によりコラム２をスライドして上下動する下サドル４からなり、上下サドル３、４に設けられたチャック１０に試験片Ｐを把持して、油圧シリンダ５により下サドルを移動して試験片Ｐを引張って破断させ、その破断荷重がダイヤル６に表示されるようになっている。本発明は、この試験片を把持するチャック１０に関するものである。
【００１４】
図１に詳細を示すようにチャック１０は、上下サドル３、４にそれぞれ固定されるチャックフレーム１１とチャックピース１２と、試験片を把持するグリップ１３とからなる。
【００１５】
チャックフレーム１１は上下サドル３、４に固定され、内側にテーパー面１１ａを有する溝が設けられたいる。この溝にグリップ１３を保持するチャックピース１２が挿入され、テーパー面１１によりチャックピース１２の外側のテーパー面１２ａが支持される。
【００１６】
チャックピース１２の内側面に設けられた窪みにグリップ１３が保持される。グリップ１３は、詳細を図２に示すように、グリップホルダ１４と、グリップピース１５と、押え板１６と緩衝材１７とからなる。
【００１７】
グリップピース１５は両側面に傾斜面１５ｂを有する梯形断面の板状をなし、梯形の頂面側の面に６０度の角度で交差させたセレーション１５ａが刻まれている。
【００１８】
グリップホルダ１４は引張方向に延長された行き止まりの溝１４ａを有する。この溝１４ａの側面は、グリップピース１５の梯形断面の傾斜面１５ｂと嵌合するテーパーを有し、この溝にグリップピース１５が挿入されて保持される。
【００１９】
グリップホルダ１４の溝の行き止まりの反対側の端面に、緩衝材１７を介して押え板１６がねじ１８により装着される。これにより、グリップホルダ１４の溝１４ａに挿入されたグリップピース１５は、両側面の勾配面が溝１４ａの側面勾配面に保持され、両端が溝１４ａの行き止まり部と緩衝材１７を介した押え板１６とにより保持されて、グリップホルダに装着される。
【００２０】
上記構造により、図１に示すグリップピース１５の間に試験片Ｐを挟んでチャックフレーム１１を図の上方に移動すると、チャックフレーム１１のテーパー面１１とチャックピース１２のテーパー面１２ａとがスライドしてグリップピース１５の間が狭くなり、試験片Ｐを確実に把持するようになる。
【００２１】
従来のグリップでは、押え板に本発明のように緩衝材は使用されず、グリップピースを直接押え板と接触させて装着していた。本発明は、押え板とグリップピースとの間に緩衝材をおくことにより、引張試験時の衝撃を吸収させて押え板の変形を防止して、押え板の寿命を延長するものである。
【００２２】
（実施例）
本実施例では、グリップホルダ１４の寸法は幅９０ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚さ４０ｍｍとし、グリップピース１５の寸法は幅５０ｍｍ×長さ８５ｍｍ×厚さ１０ｍｍとした。そして、グリップホルダ１４はＨＲＣ４０の硬さに熱処理したクロムモリブデン鋼のＳＣＭ４３５を使用した。また、グリップピース１５は、ＨＲＣ６３に熱処理したＳＫＨ５１を使用し、緩衝材としてはウレタンゴムを使用した。
【００２３】
また、図２に示すグリップホルダのグリップピースを挿入する溝の縁の幅ｔは、従来約１０ｍｍであったが片側だけ３０ｍｍに広くした。これによりこの幅が従来グリップピースの厚さの１倍であったものを３倍にした。
【００２４】
上記の結果、グリップピースの寿命は従来１〜２回から約１か月に伸び、従来困難であった高強度のＰＣ鋼棒などを直接グリップして引張試験することができるようになり、テストピースの製造コストを下げ能率よく引張試験できるようになった。また、グリップホルダと押え板の寿命は従来の４か月から２年以上に延長できた。これにより大幅な作業能率の向上と原価低減が達成できた。
【００２５】
本実施例では、グリップホルダとしてＳＣＭ４３５を用いたが、その他の合金鋼でもよく、また、グリップピースとしてＳＫＨ５１を使用したがその他の高速度鋼やダイス鋼を使用してもよい。緩衝材としてはウレタンゴムを使用したが、その他の強度の高い合成ゴムなどの弾性のある材料も使用できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の引張試験機のチャックによれば、従来直接グリップして試験することが困難であった高強度のＰＣ鋼棒などの引張試験が可能になったため、試験片の製作が簡単になり、試験作業の能率が向上した。また、グリップホルダやグリップピースなどの寿命が大幅に向上したので、原価低減が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の引張試験機のチャックの断面図である。
【図２】本発明実施例のグリップの分解斜視図である。
【図３】本発明実施例に使用した引張試験機の全体図である。
【図４】従来のグリップの斜視図である。
【図５】従来のグリップホルダの割れの発生状況を説明する図である。
【符号の説明】
１引張試験機、２コラム、３上サドル、４下サドル、５油圧シリンダ、６ダイヤル、１０グリップ、１１チャックフレーム、１２チャックピース、１３グリップ、１４グリップホルダ、１５グリップピース、１６押え板、１７ウレタンゴム（緩衝材）、１８ボルト、Ｐ試験片

Claims

試験片を掴むグリップピースを保持するグリップホルダに該グリップピースの引張り方向の運動を係止する押え板が設けられた引張試験機のチャックにおいて、前記グリップピースの引張方向の端部と前記グリップホルダの押え板との間に緩衝材を置いてグリップピースを保持することを特徴とする引張試験機のチャック。
前記グリップホルダに試験片の引張方向に延長して前記グリップピースを挿入する溝が設けられ、該溝に挿入された前記グリップピースの引張方向の端部が前記グリップホルダの引張方向の端部に装着される押え板により係止され、該グリップピースと押え板との間に緩衝材が装入されたことを特徴とする請求項１に記載の引張試験機のチャック。
前記試験片を掴むグリップピースはＨＲＣ６０以上の硬さに熱処理した高速度鋼からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の引張試験機のチャック。
前記グリップピースを保持するグリップホルダは、ＨＲＣ４５〜５８に熱処理した合金鋼からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の引張試験機のチャック。
前記グリップホルダのグリップピースを挿入する溝の縁の少なくも片側の幅がグリップピースの厚さの２．５倍以上あることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の引張試験機のチャック。