JPH05264424A - 曲げ強度試験用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成ながら偏心荷重を発生させず、し
かも治具部品個数を低減し、曲げ強度試験の実施操作性
を容易にした曲げ強度試験用治具を提供する。 【構成】 曲げ強度試験用治具は、試験片１の頂面に接
触可能な所定の間隔をもつ２個の荷重作用支点２５ａ、
２５ｂを底面に有する上部荷重治具２５と、前記２個の
荷重作用支点２５ａ、２５ｂに均等に荷重を作用させる
ボール２６と、このボール２６に荷重を作用させる荷重
作用棒２８と、荷重作用棒２８にボール２６および上部
荷重治具２５を係止する弾性体３０、３１とからなる。
荷重作用支点２５ａ、２５ｂと荷重作用棒２８とが一体
化される構成であるから、治具部品の分離が防止され
る。また、荷重作用棒２８と荷重作用支点２５ａ、２５
ｂとの距離が近接された位置にあるから偏心荷重が発生
しにくいため、均等な荷重が試験片１に作用するので、
測定結果の精度が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、曲げ強度試験用治具に
関するもので、特に曲げ強度試験を実施する時の操作性
を良好にする曲げ強度試験用治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】耐熱材料、超硬工具、切削工具、理化学
用として、高温、高圧または腐蝕等の条件下で用いられ
るセラミックスの特性の基礎データとして曲げ強さを測
定することが一般的である。この曲げ強さの試験方法と
して、日本工業規格ＪＩＳ Ｒ１６０１に示される３点
曲げおよび４点曲げ強度試験法が知られている。

【０００３】このような曲げ強度試験法に用いられる治
具としては、例えば実開平２−２７５４７号、実公平３
−５８９１号、実公平３−７８０４号公報等が開示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
に示される曲げ強度試験用治具によると、試験片に作用
させる所定間隔の支点を有する部材と、荷重を作用させ
る荷重作用棒とが別体であることから、試験片を取り付
ける治具の数が多数個になるため、曲げ強度試験を実施
する時の操作が煩雑になるという問題がある。治具設定
操作が煩雑になると試験実施回数が必然的に少なくな
り、曲げ強度試験の取得データ数が減少する。

【０００５】この問題を解決するため、試験片に作用さ
せる支点と荷重作用棒とを一体化させることで、試験用
治具の部品点数を低減するようにした曲げ強度試験用治
具が実開平３−２２４０号公報に開示されている。とこ
ろが、この公報に示されるものは、図７に示すように、
試験片１を支点ピン２、３で支持し、ポンチピン４、５
で試験片１に荷重を作用させるもので、第１の押棒６の
頂部に載せられるボール７からポンチピン４、５までの
距離Ｌが長いことから、第２押棒１３からの荷重作用が
僅かに偏心しただけでポンチピン４、５に不均等な荷重
がかかりやすいという問題がある。さらには、ポンチピ
ン４、５に均等荷重を作用されるための構成部分１５の
構造が、ボール７、シャフト８、圧縮スプリング９、ボ
ルトナット１０、１１ならびに第２押棒１３とからな
り、構造が複雑であるという問題がある。

【０００６】本発明は、前記問題に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成ながら偏心荷重を発生させず、しかも治
具部品個数を低減し、曲げ強度試験の実施操作性を容易
にした曲げ強度試験用治具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】前記課題を解決するため
の本発明による曲げ強度試験用治具は、曲げ強度試験に
用いる治具であって、試験片の頂面に接触可能な１個ま
たは所定の間隔をもつ２個の荷重作用支点を底面に有す
る上部荷重治具と、前記１個または２個の荷重作用支点
に均等に荷重を作用させる押え治具と、この押え治具に
荷重を作用させる荷重作用棒と、前記荷重作用棒に前記
押え治具および前記上部荷重治具を係止する係止部材と
からなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の曲げ強度試験用治具によると、荷重作
用支点と荷重作用棒とが一体化される構成であるから、
治具部品の分離が防止されるので、曲げ強度試験実施時
の操作性が容易となる。また、荷重作用棒と荷重作用支
点との距離が近接された位置にあるから偏心荷重が発生
しにくいため、均等な荷重が試験片に作用するので、測
定結果の精度が高められる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず本発明の第１実施例を図１に示す。基台２０
の上に鋼製の試験片受台２１が載置され、この試験片受
台２１の頂面には３０ｍｍの間隔で２個の切込み溝２１
ａ、２１ｂが形成され、これらの切込み溝２１ａ、２１
ｂに押しピン２２、２３が載せられる。この押しピン２
２、２３の上に幅４ｍｍ、厚さ３ｍｍ、全長４０ｍｍの
試験片１が載置される。

【００１０】窒化珪素製の上部荷重治具２５は、底面に
１０ｍｍの間隔をおいて２個の荷重作用点２５ａ、２５
ｂを有するとともに、その頂部は円錐形状の凹部２５ｃ
を有する。一方、荷重作用棒２８は、その底面に円錐形
状の凹部２８ａを有する。そして、前記凹部２５ｃと凹
部２８ａとの間にボール２６が案内されて収容される。
これにより、図１に示す矢印Ａ方向の荷重が作用するこ
とにより、荷重作用棒２８、ボール２６、上部荷重治具
２５を経由して荷重作用点２５ａと荷重作用点２５ｂを
介して両者にほぼ均等の荷重が試験片１に作用させられ
る。

【００１１】そして、荷重作用棒２８と上部負荷治具２
５を弾性的に連結するバネ状の弾性体３０、３１が連結
される。弾性体３０、３１は、引張力が作用しており、
これにより凹部２８ａと凹部２５ｃの間にボール２６を
挾持するようにしている。また、この弾性体３０、３１
は、上部負荷治具２５が荷重作用棒２８から分離される
のを防止し、試験を実施する時の治具の飛散を防止する
ため、試験実施の作業を容易にする役割がある。つま
り、荷重作用棒２８と上部負荷治具２５とを単一の部品
として試験時の操作性を良好にしている。

【００１２】本発明の第２実施例を図２に示す。第２実
施例は、前記第１実施例の弾性体３０、３１に代えて、
上部荷重治具２５を係止する係止部材２８ｂを荷重作用
棒２８に一体に形成した例である。係止部材２８ｂは、
荷重作用棒２８の底端部から下方に突き出す一対のもの
で、その下端に互いに内方向に向かい合う爪部２８ｃが
突出され、この爪部２８ｃが上部荷重治具２５の底面を
係止している。

【００１３】その他の構成部分について、第１実施例と
実質的に同一の部分については同一符号を付し、説明を
省略する。第２実施例によると、ボール２６により偏心
荷重が発生するのを防止するとともに、上部荷重治具２
５と荷重作用棒２８とを分離するのが防止される効果に
より曲げ強度試験実施時の部品の紛失等が回避されるの
で、操作性が良好になるという効果がある。

【００１４】本発明の第３実施例を図３（Ａ）、（Ｂ）
に示す。第３実施例は、２個の円柱、第１円柱３４と第
２円柱３５を直交する方向に交叉させ、それぞれの円柱
３４、３５を断面三角形状の溝２８ｄと断面三角形状の
溝２５ｄとで案内したものである。この第３実施例にお
いても偏心荷重の発生防止と部品点数の紛失等が防がれ
て試験の操作性が良好であるという効果がある。

【００１５】本発明の第４実施例を図４に示す。第４実
施例は、前記第２実施例に示すボール２６に代えて押え
治具４０を設けた例である。押え治具４０の頂部４０ａ
は三角形状の直線状の頂部をなし、その底面には断面三
角形状の凹溝４０ｂが形成される。この凹溝４０ｂに上
部荷重治具２５の頂部２５ｅが当接する。

【００１６】この第４実施例においては、荷重作用棒２
８が押え治具４０、上部荷重治具２５を介して荷重作用
点２５ａ、２５ｂに均等の荷重を試験片１に作用させ
る。従って偏心荷重を発生させない。また押え治具４０
と上部荷重治具２５とが係止部材２８ｂの爪部２８ｃに
より係止されるため、押え治具４０と上部荷重治具２５
が荷重作用棒２８と非分離の構造となる。従って、曲げ
強度試験実施時の操作性が良好になる。

【００１７】本発明の第５実施例を図５に示す。第５実
施例は、前記第２実施例の荷重作用棒２８の端部２８ｆ
と上部荷重治具２５の頂面とを連結する引張スプリング
４２、４３を設けた例である。第５実施例では、引張ス
プリング４２、４３が係止部材２８の内部に収容される
から、第１実施例に比べてスプリングの損傷が少ないと
いう特有の効果がある。この第５実施例においてももち
ろん偏心荷重発生防止効果ならびに治具分離防止効果が
ある。

【００１８】本発明の第６実施例を図６に示す。第６実
施例は、前記第２実施例の上部荷重治具２５において、
荷重作用点を１個設けた例である。第１実施例から第５
実施例までは４点曲げ強度試験の例であるが、第６実施
例は３点曲げ強度試験の例である。上部荷重治具２５に
は１個の荷重作用点２５ａが設けられている。その他の
構成部分については、第２実施例と実質的に同一であ
る。

【００１９】第６実施例によると、ボール３４により偏
心荷重が発生するのを防止するとともに、上部荷重治具
２５と荷重作用棒２８とを分離するのが防止される効果
により曲げ強度試験実施時の操作性が良好になる。本発
明は、上記実施例に限定されるものではなく、変更、改
良は可能である。例えば、治具の材質は鋼および窒化珪
素を使用しているが、耐摩耗性に優れるセラミックスや
工具鋼等を使用できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の曲げ強度
試験用治具によると、治具の部品点数が低減されるとと
もに、その構造が簡素化されるから、曲げ強度試験を実
施する場合の操作性が良好になるという効果がある。ま
た、荷重作用棒からの荷重作用軸のずれが多少あったと
しても一定間隔をおいた支点に均等の荷重を試験片に作
用させられるため、測定値のばらつきが小さくなり、曲
げ強度試験結果の信頼性および精度を高めることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す概略構成図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す概略構成図である。

【図３】（Ａ）は本発明の第３実施例を示す概略構成図
である。（Ｂ）は図３（Ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図であ
る。

【図４】（Ａ）は本発明の第４実施例を示す概略構成図
である。（Ｂ）は図４（Ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【図５】本発明の第５実施例を示す概略構成図である。

【図６】本発明の第６実施例を示す概略構成図である。

【図７】従来例の曲げ強度試験用治具を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 試験片 ２５ 上部荷重治具 ２５ａ、２５ｂ 荷重作用支点 ２６ ボール（押え治具） ２８ 荷重作用棒 ２８ｂ 係止部材 ２８ｃ 爪部（係止部材） ３０、３１ 弾性体（係止部材） ３４、３５ 円柱（押え治具） ４０ 押え治具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲げ強度試験に用いる治具であって、 試験片の頂面に接触可能な１個または所定の間隔をもつ
   ２個の荷重作用支点を底面に有する上部荷重治具と、 前記１個または２個の荷重作用支点に均等に荷重を作用
   させる押え治具と、 この押え治具に荷重を作用させる荷重作用棒と、 前記荷重作用棒に前記押え治具および前記上部荷重治具
   を係止する係止部材とからなることを特徴とする曲げ強
   度試験用治具。