JPS5930405Y2 - 材料および構造部品の長さ変化、変形、伸び、応力などの測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ひとつのばね要素から成りその上１こストレ
ーンゲージｂ５配置されるＵリンク状測定要素と、該測
定要素を被試験材料あるいは被試験構造部品１こ接続す
るための接続要素とをもった材料および構造部品の長さ
変化、変形、伸び、応力などの測定装置に関する。

従来周知のエラストマの応力測定装置（米国特許第２，
８１５，４２４号明細書）の場合、測定要素は、円形ｌ
こ曲げられその上側ｌこストレーンゲ−ジ配置されてい
るばね要素から構成されている。

このばね要素の端部は平行１こ走る２つの短かい部分を
有し、そこｆこは測定装置を合成樹脂構造部品１こ固定
するための針が配置されている。

この装置の場合ストレーンゲージは彎曲された面の外側
に取り付けられている。

ストレーンゲージへの導線は容易に傷つけられる。

被試験材料への測定装置のこの取り付は方式は特定の材
料に対してしか適用されない。

この方式の別の周知の装置の場合および２点開の長さ変
化あるいは移動を測定する装置の場合、ストレーンゲー
ジをもったＵ字状の測定要素が設けられている（米国特
許第２，３１６，９７５号明細書、同第３，１７１，２
７６号明細書）。

ここでも同様１こストレーンゲージへの導線の確実な摩
り付けは難しい。

測定要素は僅かしか変形しない。被試験構造部品へ測定
要素を摩り付けるため１こ特別な増り付は方式が採られ
ているので、かかる装置の適用範囲が限られている。

本考案の目的は、ブリッジ回路に接続できるストレーン
ゲージｌ）Ｓ容易１こ設定でき、ストレーンゲージへの
導線が容易ｆこかつ勘実１こ取り付けることｈ５できる
ような長さ変化測定装置を作ることｌこある。

またこの装置を種々な適用状態に対して、そとえば高い
周波数および変形速度において伸び、変形、亀裂輻、応
力などの測定Ｉこ対して使用できるようにしようとする
ものである。

この場合被試験構造部品１ここの測定装置を容易１こ着
脱できるよう１こしようとするものである。

また測定要素が小さな寸法および軽い重量並びｌこでき
るだけ大きな弾性をもつようにしようとするものである
。

本考案１こよれば、この目的は、ばね要素が直線的な要
素部分（脚、両脚間の横連結部）１こよってＵ字状ｌこ
形成され、各要素部分間の接続箇所ｂ５平坦面付きの厚
肉部を有していることによって遠戚される。

この場合目的１こ適ってブレード要素およびパン要素の
ような交換可能な接続要素を設置するためｌこ、要素部
分の自由端ｈ５設けられており、その場合ばね要素は２
つの厚内筒所をもった一枚の薄板はね要素として形成さ
れている。

本考案の有利な実施態様は実用新案登録請求の範囲の実
施態様項ｆこ記載されており、また本考案による効果は
主ｆこ本考案の目的１こ対応している。

以下図面ｆこ示す実施例に基づいて本考案を詳細；こ説
明する。

第１図１こおける測定要素はＵ字状ばね要素１として形
成されており、脚２ａ、２ｂ、両脚間の横連結部３、お
よび脚２ａ、２ｂと横連結部３との間１こ配置された厚
肉部４ａ、４ｂから構成されている。

厚肉部４ａ、４ｂは互い１こ約９０°の角度をもって配
置されているそれぞれ２つの平坦面６ａｔ６ｂを有して
おり、これらの平坦面６ａｔ６ｂｌこは電気的接続要素
および平衡要素並びに機械的保護装置ｔ）５増り付けら
れる（第２図参照）。

厚肉部４ａ、４ｂおよび平坦面６ａ 、６ｂは第１図の
実施例と異なった形１こすることもできる。

横連結部３の両側ｌこはブリッジ回路として接続される
ストレーンゲージ５ａ 、５ｂが設けられている。

ストレーンゲージの接続部は一万の平坦面６ｂに導かれ
ている。

はね要素１の脚部は後述する接続要素Ｉこよって被試験
構造部品あるいは被試験材料１こ接続される。

脚２ａｔ２ｂは横連結部３と同じ弾性を有しているので
、本考案ｌこ基づくはね要素は大きく変形される。

脚２ａ ｔ ２ ｂの脚端ｌこぢける変形は横連結部３
１こおける曲げ応力ｌこ比例している。

従ってこのはね要素とストレーンゲージとｆこよって測
定素子が形成され、この測定素子は脚端の運動によって
検出した機械的な長さ変化を抵抗の変化ｉこ変換し、こ
の抵抗の変化は、適当な電子的増輻器を接続した場合１
こは電圧変化ｆこ変換される。

測定素子の寸法が小さくなり重量ｂ５軽くなること１こ
よって高い固有振動数ｂ５得られ、それに伴って僅かな
誤差で大きな変形速度および高い試験周波数を検出する
ことができる。

小さな寸法、軽い重量および小さなはね定数１こ条件づ
けられて、試験片への測定要素の摩り付け１こ対しては
小さな押圧力ｈ５必要とされるだけである。

弾性脚２ａ、２ｂの端は、接続要素の種々な形式の接続
ができるよう１こ形成されている。

接続要素はたとえば脚部にねじ止めされる。

このため１こは脚端；こたとえば孔あるいは貫通量ロア
ａ 、７ ｂを設けるだけで良い。

種々１こ形成された接続要素ｔこよって、測定要素０ま
たとえば結合あるいは締め付は歪検出器、横歪検出器、
亀裂幅検出器、あるいは長さ変化検出器１こ変換される
。

第２図および第３図１こは結合歪検出器ｂ５示されてい
る。

はね要素１は接続要素１および■１こねじ止めされてい
る。

図示の実施例において測定ブレードｌｌａ、１１ｂとし
て形成されている接続要素Ｉ、ＩＩの代り１こ、別の接
続要素（第４図ないし第６図参照）も摩り付けできる。

測定ブレード１１ａｔｌｌｂはワイヤばねリンク１２ａ
。

１２ｂ１こよって試験片■１こ押圧されている。

ワイヤばねリンク１２ ａ 、１２ ｂは、これらが同
時１こ測定板１１ａ、ｌｌｂの開口１３ａ 、 １３ｂ
の中１こ挿入されて試験片目の上１こ押入され、それｌ
こよって試験片への噴出器の増り付けが簡単１こできる
ように形成されている。

厚肉部４ａｌこは保護フード８がねじ止めされている。

ストレーンゲージ５ａ 、５ｂの出力端は厚肉部４ｂの
平坦面５ｂｌこ導かれている。

この平坦面６ｂ＋こは測定装置１こ通じているケーブル
９ｈ′５簡単な方式で配置できる。

歪検出器を過大な測定ストロークｌこよる過負過から保
護するため１こ、測定ブレード１１ａ。

１１ｂにＺ字状１こ形成されたストッパ１４ａ。

１４ｂがねじ止めされている（第３図参照）。

このストッパはまた別の適当な形１こすることもでき、
たとえばＵ字状ｆこ形成できる。

材料の伸びを電気的ｌこ測定する場合、測定基線すなわ
ち測定ブレード間の間隔は試、験前に正確ｊこ規定しな
ければならない。

このために測定ブレードｌｌａ、ｌｌｂは、そのブレー
ド中心ｌこ対する間隔が正確１こ規定されている平坦面
１５ａ。

１５ｂを有している。

測定基線を決定するためｆこ、試験前１こ両平坦面１５
ａ、１５ｂ間にブロックゲージ１６が挿入される。

弾性支持リンク１Ｔとして形成されたばねクラップは測
定ブレード１１ａ。

１１ｂをブロックゲージ１６１こ対して遊隙なしに押圧
する。

この場合ワイヤリンク１７は測定ブレード１１ ａ ｔ
１ ｌ ｂの開口１３ａ ７１３ｂの中に位置してい
る。

ワイヤリンク１７は、これが同時１こブロックゲージ１
６の保持要素として使用されるよう１こ形成されており
、このため１こたとえばブロックゲージ１６の開口の中
ｌこ係合している（第３図参照）か、あるいは別の適当
な方法でブロックゲージ１６と接続される。

第４図１こは亀裂幅検出器あるいは締め付は歪検出器１
こおける接続要素の形態および配置ｈ５主に示されてい
る。

脚２ａ、２ｂをもった測定要素は一部のみ示されている
。

接続要素１．ＩＩは、開口２０ ａ ｔ ２０ ｂをも
った測定パン２１ ａ ｔ ２１ ｂとして形成されて
いる。

これらの開口２０ａ。２０ｂ／こは、被試験構造部品ｔ
こ配置された対向ブレード２２ａ、２２ｂ６ｓ係合して
いる。

この対向ブレードの代りｆこ、試験片１こ相応して形成
された接続要素を設けることができる。

測定パン２１ａ。２１ｂは更に溝２３を有し、この溝２
３の中ｆこは相応して形成されたワイヤばねリンク２４
が配置されている。

ワイヤばねリンク２４は測定パン２１ａｔ２１ｂを互い
１こ引き離し、かつ対向ブレード２２ａ、２２ｂｔこ抑
圧している。

過負荷１こ対する保護用ストッパ１４ ａ 、１４ ｂ
は第２図および第３図の実施例１こ相応している。

第５図および第６図の横歪検出器は、測定ブレード３１
、保持具３２、調整ねじ３３および測定球状ヘッド３４
をもった接続要素Ｉ、ＩＩを有している。

この接続要素Ｉ、ＩＩはＵ字状ばね要素１の脚２ａ 、
２ ｂ ｊこねじ止めされ、その場合上述の実施例と同
様１こ過負荷保護用のストッパ１４ａ。

１４ｂｆ）Ｓ設けられている。

測定球状ヘッド３４は調整ねじ３３ｔこよってその都度
の試験片目の寸法ｆこ合わせられる。

第５図ｆこは大きな径の試験片が、第６図１こは小さな
径の試験片が示されている。

この装置ｌこ対して押圧力を発生させるため）こワイヤ
ばねリンク３５が設けられている。

ワイヤばねリンク３５は測定ブレード３１の開口３６の
中１こおいて、保持具３２１こ取り付けられているピン
３７ ａ ｔ ３７ ｂ ｌこ支持されている。

これらのピン３７ ａ 、３７ ｂの代りに、保持具３
２（こ適当に配置された開口を設けることもできる。

特ｌこ動的工程ｔこおいて検出器を試験片１こ正確ｌこ
保持するため］こ、大きな変形の際にもその弾性のため
ｉこ検出器を試験片上１こ問題なく保持できるような弾
性案内要素３Ｂ、３９ｂ５設けられている。

案内要素３８は測定ブレード３ＨｚＪｆり付けられ、試
験片形状に合わされた開口を有している。

案内要素３９はＩＩＪ’ｆｆ１球状ヘッド３４と調整ね
じ３３との間に増付けられ、同様に開口を有している。

これらの開口は丸い試験片の場合検出器の回り止めホリ
付けを与えている。

【図面の簡単な説明】

第１図はＵ字形測定要素の正面図、第２図および第３図
は伸び検出器の長手断面図および横断面図、第４図は亀
裂輻検出器の部分断面図、第５図および第６図（まそれ
ぞれ横歪検出器の断面図である。 １・・・・・・ばね要素、２ａ、２ｂ・・・・・・脚、
３・・・・・・横連結部、４ａ、４ｂ・・・・・・厚肉
部、５ａ、５ｂ・・・・・・ストレーンゲージ、５ ａ
、 ５ ａ−・−乎坦面、１１ａ、ｌｌｂ・・・・・
・測定ブレード、１２ａ、１２ｂ・・・・・・ばねリン
ク、１４ａ、１４ｂ・・・・・・ストッパ、１６・・・
・・・ブロックゲージ、１７・・・・・・ばねクランプ
、２４・・・・・・ばねリンク、３５・・・・・・ばね
リンク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ｌ ひとつのばね要素から戒りその上１こストレーンゲ
   ージが配置されるＵ ＩＪンク状測測定要素、該測定要
   素を被試験材料あるいは被試験構造部品ｌこ接続するた
   めの接続要素とを有する材料および構造部品の長さ変化
   、変形、伸び、応力などの測定装置１こおいて、はね要
   素１が直線的な要素部分（脚２ａ、２ｂ、両脚２ａ、２
   ｂ間の横連結部３）１こよってＵ字状１こ形成され、各
   要素部分２ａ、２ｂ、３間の接続箇所が平坦面付きの厚
   肉部４ ａ 、４ ｂを有していることを特徴とする測
   定装置。 ２ ブレード状あるいはパン状要素１１ａ、１１ｂ。 ２１ａ、２１ｂ、３１，３２のような交換自在な接続要
   素（［、ＩＩ）を設置するためｆこ、要素部分の自由端
   （脚端）設けられていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の装置。 ３ ばね要素１が２つの厚内筒所をもった一枚の薄板ば
   ね要素として形成されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項１こ記載の装置。 ４ 要素部分の自由端（脚端）１こ、測定ストロークを
   制限するストッパ１４ ａ 、１４ ｂが配置されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項１こ
   記載の装置。 ５ ばね要素１ ｂ５弾性増り付は要素１２ａ、１２ｂ
   。 ２４．３５を介して被試験構造部品■１こ接続でき、弾
   性増り付は要素１２ａ、１２ｂ、２４゜３５が交換自在
   な接続要素■、旧こ配置され、これらの被試験構造部品
   １こ抑圧することを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第２項の記載の装置。 ６ 弾性増り付は要素１２ａ、１２ｂ、２４゜３５がワ
   イヤばねリンクとして形成されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第５項ｌこ記載の装置。 ７ ばねリンク１２ａｔ１２ｂが、ばね要素１と接続さ
   れているブレード要素１１ａ、１１ｂ”孔１３ａ 、
   １３ｂに係合していることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第５項１こ記載の装置。 ８、ばねリンク２４，３５が接続要素Ｉ、Ｈの開口（溝
   ）２３，３６の中ｌこ配置され、接続要素Ｉ、■を互い
   ｌこ引き離しであるいは互いｆこまとめて押圧している
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第６項ｌこ記
   載の装置。 ９、ブレード要素１ｉａ、１１ｂがその内側ｌこ、ブロ
   ックゲージ１６を収容するための相対向して位置する平
   坦面１５ａ、ｉ５ｂを有し、ブレード要素１ ｌａ、ｌ
   ｌｂかばねクランプ１７１こよってブロックゲージ１６
   に押圧されることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第２項１こ記載の装置。 ｌＯｏばねクランプ１７がブロックケージ１６１こ対す
   る保持要素として形成されていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第９項１こ記載の装置。