JPH0742116Y2 - 引張試験機用チャック - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、引張試験機における試料の挟持動作を自動的
に行なうようにしたチャックに関し、特に細かい試料の
挟持状態の解除をエアシリンダー等を利用した駆動装置
で行なうようにした、低荷重（例えば50g以下）測定に
好適な引張試験機用チャックに係る。

［従来の技術］ 一般に、引張試験機では、チャックが、クロスヘッドに
固定された計測用ロードセルと連結されていて、試料を
挟持した状態で引張試験が行なわれると、計測用ロード
セルでその引張力が測定されるようになっているが、試
料を挟持していない静止状態では、計測用ロードセルに
チャック部分の重量（引張力）が負荷される構造となっ
ている。

特に、従来の自動チャックでは、引張試験を行なう試料
の挟持動作とその解除動作との両動作を、空気圧或は油
圧を利用した駆動装置で行なうが、この駆動装置はチャ
ック内部に一体構造として組込まれているから、シリン
ダー等のような駆動機構のほか、空気圧或は油圧を伝達
するためのホース等もある程度チャック側重量に含ま
れ、これがチャック重量を大きくし、チャックの交換が
面倒なほか、静止状態では、これらのチャック重量がそ
のまま計測用ロードセルに負荷として掛かかっていた。

したがって、たとえ、低荷重用の引張試験機であって
も、そこに使用される計測用のロードセルは、このよう
なチャック荷重に耐え得るものを使用する必要があるの
で、どうしても大きい目のロードセルが用いられ、結果
として、試験すべき低荷重範囲に較べ、比較的高荷重用
のロードセルを用いて測定することになるから、低荷重
における起歪体の変位量が小さく、誤差が大きいので、
低荷重測定での精度を上げることが難しかった。

例えば、チャック重量を1Kgとし、荷重測定域（範囲）
を50Kgとすれば、単純計算しても、ロードセルには耐荷
重1.05Kgのものを用いる必要があり、これで50Kg以下の
低荷重を測定すると、どうしても、精度を上げることが
できないばかりか、極端に低荷重では実質的に測定さえ
困難であったし、全体の構成もそれだけ大きく、かつ重
くなっていた。

また、挟持動作時には、空気圧或は油圧の供給に伴うよ
る衝撃的な力が試料に悪影響を与えるほか、この力がチ
ャックから計測用ロードセルへも加わり、実際には、こ
の分の力も考慮した安全率でロードセルが選ばれるか
ら、ロードセルは更に大きい荷重用のものが採用されて
いた。

また、従来では、試料を直接挟持する挟持部の形状がJI
S規格で決められた形状の試料を想定して製作されてい
るため、例えばプリント回路基板における銅箔リード線
の剥離試験等のように、僅かに剥してある部分を摘み、
それを引張って剥離状態（接着状態）を調べる場合に
は、挟持部自体の形状がそれに不向きであった。

［考案が解決しようとする課題］ このように、低荷重用の引張試験機でも、自動チャック
部分の構造が複雑で小さく製作することが難しく、重量
も大きいから、チャックの交換が大変なばかりでなく、
低荷重での測定精度が悪く、また挟持或は解除動作に伴
う衝撃的な力が試料や計測用のロードセルに悪影響を及
ぼしていた。

また、狭い場所から、細かい試料を摘んで引張るような
場合には、チャックの構造が複雑で、直接試料を挟持す
る挟持部の形状もそれに不向きであった。

［課題を解決するための手段］ それ故、試料３を挟持する把持具２にバネ作用による自
己挟持習性を持たせ、その挟持状態の解除は空気圧或は
油圧等を利用した駆動装置５で行なわせるようにし、把
持具２と駆動装置５とを分離可能な独立構造として、把
持具２をロードセル１と着脱自在に係合した。また、駆
動装置５による解除動作の際、傾斜面7a、8aを備えた押
圧板７、８で把持具２の挟持部2a-1、2b-1を押圧するよ
うにした。

［作用］ 試料無しの挟持状態（駆動装置５のスライドレバー5a、
5bの開状態）で、ロードセル１に対し荷重として負荷と
なるのは、把持具２だけで、駆動装置５の部分は含まれ
ないから、把持具２を小さく軽く製作しておけば、ロー
ドセル１も試験すべき低荷重範囲に近い荷重のロードセ
ルを選ぶことができ、低荷重での測定精度を上げること
が可能なほか、薄い帯状板を折曲げた簡単な形状のた
め、装置を全体的に小型に製作することができる。

また、把持具２と駆動装置５とは別体構造であるから、
係止部1aと係止部2c-1との係合さえ外せば、把持具２を
簡単に装置から取り外すことが可能で交換が便利であ
る。

更に、挟持状態の解除動作時（スライドレバー5a、5bの
閉状態時）に傾斜面8a、9aを有する押圧板８、９で把持
具２の挟腕2a、2bを押圧（Ｐ）するから、把持具２には
僅かながら上向分力（Ｆ）が加わり、これが把持具２を
持ち上げる力となって、係止部1aと係止部2c-1との係合
が外れて浮上するか、浮上しないまでも係合の度合いが
薄れ、駆動装置５からの力が把持具２を介してロードセ
ル１の負荷となるような悪影響は殆どない。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明するが、
引張試験機の一般的構成については従来のものと同じで
あるから、省略する。

図中、１は引張試験機における引張荷重を測定するため
のロードセルで、図示しないクロスヘッドに固定され、
下方に鉤状の係止部1aを有している。２は試料３を直接
挟持するための把持具で、薄い帯状板の中央部を基部と
して折曲げることにより、一体に形成された一対の挟腕
2a、2bと、前記係止部1aに係合する鉤状の係止部2c-1を
上端に備え、前記基部に垂直に固着された連結棒2cとを
有していて、挟腕2a2bの先端部である挟持部2a-1、2b-1
が切込み2a-2、2b-2（第４図参照）を利用して交叉し、
バネ４による拡張力でこの挟持部2a-1、2b-1に挟持力が
与えられるようになっており、試料片３と接触する挟持
面には、滑止め加工が施されている。

５（第１、２図参照）は市販の駆動装置で、エアホース
６、７からの空気圧により、図示しないシリンダー機構
を利用して、下方一対のスライドレバー5a、5bがそれぞ
れ閉方向（Ａ方向・解除）、或は開方向（Ｂ方向・挟
持）に移動制御できるようになっている。

８、９は上方が広くなった（薄くなった）傾斜面8a、9a
を有する押圧板で、スライドレバー5a、5bにビス（図示
せず）で固定されている。勿論、スライドレバー5a、5b
と押圧板８、９を一体に製作してもよいのは言うまでも
ない。

そして、これら把持具２と駆動装置５との関係は、第
１、２図に示すように、挟腕2a、2bが押圧板８、９の内
側の傾斜面8a、9aと対面した状態で、把持具２とは分離
可能な独立構造として配設されている。

このような構成で、引張試験を始めるためには、先ず、
エアホース６の空気圧を制御して、駆動装置５を作動さ
せ、スライドレバー5a、5bを矢印Ａの内方向に移動させ
ると、押圧板８、９で把持具２の挟腕2a、2bをバネ４に
抗して押圧（Ｐ）するから、挟持部2a-1、2b-1が開き
（第３図参照）、挟持状態が解除されて、試験すべき試
料３を挟持させることができる。

このとき、押圧板８、９による押圧（Ｐ）は、傾斜面8
a、9aで行なわれるので、上向分力Ｆにより把持具２が
僅かに持ち上げられ（第３図矢印Ｆ参照）、係止部1a、
2c-1による緊密な係合が外れるか、外れないまでも係合
度が薄らいで、ロードセル１に駆動装置５からの無理な
力は加わらない。

次いで、今度はエアホース７の空気圧を制御して、駆動
装置５のスライドレバー5a、5bを矢印Ｂの外方向へ移動
させて押圧力（Ｐ）の解除動作に移ると、上向分力Ｆも
徐々に減少してバネ４による安定した拡張力で挟腕2a、
2bが外方向へ押し戻され、したがって、挟持部2a-1、2b
-1が互に内方へ移動して試料３を挟持することになるか
ら、押圧力が完全に解除された段階で図示しないクロス
ヘッドを上昇させれば、従来と同様な方法で試料３の引
張試験を行なうことができる。

また、試料の種類も考慮した、試験すべき荷重値によ
り、或は試料３に対する挟持力の関係で把持具２を交換
したい場合、例えば、極低荷重の測定では把持具２がよ
り軽い方がよいから交換したい場合には、駆動装置５の
スライドレバー5a、5bが外方向に退いた状態で把持具２
を持ち上げれば、係止部1a、2c-1の係合が外れて、簡単
に取り外し交換することができる。

なお、上例では駆動装置について空気圧によるものを主
体に説明したが、油圧によるものは勿論、電磁的な駆動
装置も含むものであり、バネ４についても、把持具２自
体を弾性体で構成することにより、把持習性を持たせる
ことができる。

［考案の効果］ このように本考案では、薄い帯状板を折曲げた簡単な構
成で、ピンセット形状の挟持部をもつ把持具と、挟持状
態の解除、復帰を行なう駆動装置とを分離可能な独立構
造とした上、駆動装置の押圧板を上向き傾斜面として把
持具の挟腕を押圧するようにしたから、駆動装置からロ
ードセル及び試料に悪影響を及ぼす力を加えないで済む
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部正面図、第２図は
第１図の右側面図、第３図は把持具における試料の挟持
状態を示す部分説明図、第４図は一部を展開した部分斜
視図である。 １……計測用のロードセル、1a……係止部、２……把持
具、2a、2b、……挟腕、2a-1、2b-1……挟持部、2a-2、
2b-b……切込み、2c……連結棒、2c-1……係止部、３…
…試料、４……バネ、５……駆動装置、5a、5b……スラ
イドレバー、６、７……エアホース、８、９……押圧
板、8a、9a……傾斜面、10……空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】薄い帯状板の中央部を基部としてコ字状に
   折曲げて形成された一対の挟腕2a、2bの先端部を、バネ
   （４）作用による挟持習性を持たせて交叉させることに
   より、ピンセット形状の挟持部2a-1、2b-1を形成し、か
   つ、クロスヘッドに固定されたロードセル１と着脱自在
   に係合する係止部2c-1を上端部に備えた連結棒2cを前記
   基部に垂直に固着して把持具２を構成すると共に、 前記把持具２の挟腕2a、2bに対面した状態で設けられ、
   前記挟腕2a、2bを内方へ押圧或は押圧解除を行なうスラ
   イドレバー5a、5bを有する駆動装置５を、前記ロードセ
   ル１の負荷とはならないように前記把持具２とは分離可
   能な独立構造として配設し、かつ前記スライドレバー5
   a、5bの押圧面を上向きの傾斜面8a、9aとしたことを特
   徴とする引張試験機用チャック。