JPS5822123Y2 - 圧縮試験荷重自在継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は材料圧縮試験にて試料の端面がその軸線に対し
直角でなく試料面に加圧面が片当りしたま〜強い圧縮力
を加えると測定に誤差を生じ金外に試験器の軸心を曲げ
るなどの事故を生ずるので加圧面と試料面を一様に密着
させるための自在継手に関する。

この自在継手は自由度を大きくするために接触面に遊隙
が存在し勝ちであり、遊隙があると負荷開始時とクロス
ヘッドの位置との相対関係が不明瞭となり負荷と試料の
縮みの関係に測定誤差が入る。

本考案はクロスヘッドに下向にロードセルを固定した時
このロードセルの先端に荷重ボタンを有する荷重伝達軸
心を直角に貫通する両端にネジ附きピンを置きピンの両
端の上で継手板の吊り耳の中に設けた奥底に行き止り段
のある円筒孔を可撓ゴム状円筒座板を介してピンと係合
し、所定の範囲で各方向とも融通自在に荷重を伝達する
自在継手を構成すると共に該円筒座板の下側に切り欠き
を設けこの切り欠きを荷重伝達軸の荷重ボタン側即ち図
の例では下側になるようピンに嵌めた上で、円筒座板を
ピンと孔の奥の段との間にピン端に入れたナツトで締め
つけ可撓円筒座板を加圧することにより、自在継手で結
ばれた継手板を荷重伝達軸の球面端である荷重ボタンの
方に引き上げ、荷重ボタンの直下に設けられた継手板中
央上面の球形凹面がボタンの下端の球形凸面に接触しロ
ードセル荷重ボタンと継手板の間が無遊隙となり、次に
クロスヘッドが下ると継手板が試料面に接し自在継手の
ために試料面に継手面が一様に接触するように継手板の
方向が荷重ボタンの球面を中心として自動的に調整され
て荷重が試料面に一様に伝達されて正確な試験が行われ
、片当り力輪かれるので試験機を損傷することもない。

以下図函によって好ましい実施例を説明する。

第１図は材料試験の全体図で１０はクロスヘッド又は移
動架台で２軸型ではその両端に係合する送りネジで上下
される。

移動架台１０の下側には加えた力を検出するロードセル
１２が置かれその下端に荷重ボタン１４をもった荷重伝
達軸１５が出ている。

第２図に片側を拡大して示したように軸１５を貫通して
両側先端にネジのある自在継手ピン又はボルト１６があ
り、その両端に可撓ゴム状円筒座板２０’、２０”を介
して継手板２２の吊り手耳２４’、２４”の奥底に行き
止り段２５のある円筒孔１８’ 、 １ Ｂ”が嵌合さ
れている。

円筒座板２０′。２０″には片側に平面切り欠き２３が
設けられこの切り欠き２３がロードセル荷重伝達軸１５
０反対側即ちロードセルが下向１にはそのピンの下側に
なる第３図のようにピンに嵌合せられる。

この円筒座板２０’、２０”を外側のピン軸端に入れた
座金２６とナツト２８とで吊り耳の円筒孔１８’、 １
８”の行き止りの間に円筒軸方内締めつげるとゴム状円
筒座板は放射方向に拡がるが下側には切り欠きがあるの
で孔１８’、１Ｂ”を下方に押さず上側にはすきまがな
いので切り欠の反射側で半径が最大になりゴム状円筒座
板は押されるに従って継手板２２はその耳２４’、２４
”で持ち上げられ、ナツト締めつげ前の下った点線の位
置では継手板の中央の球状凹み３０は荷重ボタン１４の
下にすきまをもっていたものがナツトの締め付げによっ
てゴムが上に膨み継手板２２は実線のように持ち上げら
れて隙き間は零となる。

こうした状態で固定台３２上に試料３４を置き移動台１
０を下げ継手板２２を下げる。

こ０侍継手板２２と試料３４の上面が完全に平行でなく
傾きがあれば継手板２２は試料３４の上面の点で片当り
して接触面が小さいと、こへに力が集中され継手板に可
撓性又は自在性がなげれば集中された応力の部分の試料
又は試験器の弱い部分が破壊される。

本考案ではピン１６の軸心を第１図のようにＸＸ座標と
し、そのＸＸ座標の中心３６を通りＸＸ座標に直角な水
平座標をＹＹとしＸＸ座標の中心を通りＸＹ平面に垂直
な方向をＺｚ座標とすれば継手板２２はピン１６の座標
ＸＸの周りには３６０即ち自由に回転することができる
。

更に第４図のようにゴム状円筒座板が可撓でその可撓の
範囲がピン中心３６に張る角ωかピンの周囲で一様とす
れば継手板２２はＹ座標とＺ座標の周りに、夫々ωの角
度以内で回転可能である。

即ちＸ座標の周りには３６０Ｙ、Ｚ座標の周りにはωの
角度の円錐内で継手板２２の耳の孔の中心線は回転する
ことができ換言すれば吊り耳２４′。

２４″の円筒孔の中心は総べての方向にω角度以内なら
回転可能で従って試料面かω角度の平行誤差以内なら継
手板は荷重ボタンの先端の周りに揺動しゴム可撓座板の
自由継手の作用によって継手板と試料との面を一致させ
、従って加えられた力を接触面に均一分布で伝え、正確
な圧縮試験を行うことができる。

圧縮試験では軸端の球面が継手の球面凹みに圧接後は圧
縮荷重は自を継手のピンと吊り耳などの自在継手を介す
ることなく荷重伝達軸端の球面と継手の凹み球面を介し
て直接伝達され、圧縮荷重には力伝達線内の空隙を自身
で自動的に除去する特性があり、本考案が自在継手の間
に下端の切り欠きつきの可撓円筒座板を挿入しこれをナ
ツトで締めるとの簡単な方法で、この圧縮試験の空隙除
去特性を助長し、而も試料面の傾斜による片当り馴余去
して横力の発生による事故を防止するもので、在来の普
通の自在継手では力の伝達軸と被伝達軸に夫々直交する
ピンを置き間の自在継手に夫夫ピンに係合する２対の直
交する耳が必要で複雑高価な上に力線内に２重の空隙が
発生し勝でこの空隙が圧力で除去される間に破壊を起さ
ぬまでも試料変位に誤差を生ずるなどの欠点があるもの
を安価な自在継手で簡単に解消した効未は太きい。

本考案の荷重伝達軸１５端の球面１４の直径と継手の球
面凹みの直径は厳密には同一であるのが望ましいが前者
より後者が小さいと自在継手の機能が著しく阻害される
のと、製作上の観点から図面では球面凹みの径を拡げて
表示したが自在継手全体の機構は本考案の登録請求の範
囲外で自由であるのは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は材料圧縮試験機のロードセルと試料の関係を示
す継手部のみ中心立断面図、第２図は荷重ボタンと継手
板との関係を拡大して示す説明図、第３図は第２図ｚ
−２矢印方向より見た断面■１ ・ｎ の可撓ゴム状円筒座板と関係部品の相対移動説明図、第
４図はピンと継手板との変位範囲を示す説明図。 図中、１０・・・・・・移動架台、１２・・・・・・ロ
ードセル、１４・・・・・・荷重ボタン球面、１５・・
・・・・荷重伝達軸、１６・・・・・・ピン、１８’、
１８”−・・・・・円筒孔、２０’、２０”・・−・
・ゴム状円筒座板、２２・・・・・・継手板、２３・・
・・・・切り欠き、２４’、 ２４”・・・・・・耳、
２５・・・・・・孔の行き止り段、２６・・・・・・金
属座板、２８・・・・・・ナツト、３０・・・・・・継
手板中央球状凹み、３２・・・・・・台座、３４・・・
・・・試料、３６・・・・・・ピンの中心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 片端に荷重ボタン球面とそ１心近（に貫通固定され両端
   にナツト用ネジ附きのピンとを有するロードセルの荷重
   伝達軸と、該ボタン球面に嵌合する球面凹みを片側面の
   中心に有し該凹み球心の近くを通る直径の両端に奥底に
   行き止り段附きで該荷重伝達軸のピンを挿入可能な円筒
   孔を外向きに設けた吊り上げ耳を両側に有する継手板と
   、該ピンの両端と継手耳中の円筒孔とに嵌入可能な内外
   径で外径の片側のみに切り欠きを有し円価軸方向の圧縮
   により切り欠きの反対側にのみ外径を最大に膨張する形
   のゴム状可撓円筒座板と、よりなり該継手耳にピンを挿
   入した後両者の間に該切り欠きをボタン球面先端側に置
   いて嵌入しピン端にナツトを締めて座板をナツトと継手
   耳孔底の段の間で圧縮しピンと継手とを可撓に係合する
   構造とし、継手球面凹みが荷重ボタン球面に常に圧接さ
   れる組合せとなることを特徴とする圧縮試験荷重自在継
   手。