JPS63243733A - 材料試験機の伸び計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は１９８６年９月１９日に出願された本出願人に
よる同じ名称の関連出願の部分継続出願である。

技術分野 本発明は材料試験機とともに用いるだめの伸び計に関す
る。

従来技術 従来ストレーンゲージによる曲げ素子センサーに連結さ
れたアームを用いた歪み測定型伸び計がある。しかしな
がらこの装置は一般的に曲げ素子のばね力によって生ず
るアームの滑りをなくすためにある程度の大きさの試料
接触力を必要とする。

発明の概略 アームの接触端部の間の距離を検出するために非接）独
型の峯ンサー（特に容量型センサー）を設はアームと取
付けられたセンサ一部分との重心の近くで２本のアーム
を回動可能に連結することにより滑りが生じにくり（セ
ラミック面の場合にも）大きな垂１１力を必要としない
アームを伸び計に設けることができることがわかった。

好ましい実施例において、アームが（ナイフェツジが試
料に均一に接触するようにするために）やはり回動可能
に支持されたフレームに回動可能に連結されており、回
動ねじによって与えられる圧縮の変化する場合にもアー
ムを堅固に回動可能に装着するためにアームがこれを通
過するように装着されわずかに屈撓し得る平板に係合す
る回動ねじを用いて支持され、相互に対するナイフェツ
ジの方向が回動ねじの位置決めをする４本の調整ねじに
よって調整され、回動ねじがフレームを貫通する孔に受
容された螺条ねじ挿入体内に螺合し、７ンームが試料の
方にばね偏倚した（調整可能な力で）アームによって回
動可能に支持され、ワイアの曲げと摩擦の発生とを減少
させるために容量型センサーへの信号ケーブルがアーム
の回動軸を通過し、ナイフェツジ間の最初の距離（「標
点距離」）がセンサ一端部の近くのアームの端部の上方
の位置に移動する調整可能な停止部とアームの端部の下
側の位置に移動するばね保持部材（これにより標点距離
を維持しながら２本のアームが縦軸上で移動できるよう
になる）とによって設定され、伸び針支持部全体が試料
の方に移動できるように装着されている。

本発明の他の利点及び特徴は好ましい実施例についての
以下の説明から明らかとなろう。

好ましい実施例の説明 以下好ましい実施例について説明する。

〔構造〕

第１図を参照すると、支持台部１２．テーブル１４、テ
ーブル１４かも上方に突出する垂直な支柱１６．１７、
支柱１６．１７の間のクロスヘッド１８を含む材料試験
の荷重台枠１０が示されている。試験を行う試料の上側
端部を把持するために荷重セル２０及び上側把持部２２
がクロスヘッド１８に連結されている。そのすぐ下側に
テーブル１４によって、試料の下側端部を把持するため
に流体継手２４、アクチュエータ棒２６、下側把持部２
８が支持されている。アクチュエータ３０がテーブル１
４の下側に支持されていてテーブル１４の孔を貫通する
棒２６を駆動する。支柱１６に１５００℃の炉３２が支
持されており、これは第１図に示される待機位置から把
持部２２．２８の間の作動位置まで移動可能なよりに軸
３４を中心として回動可能に装着されている。炉３２は
試験を行う細長い試料を受容するための中心の孔３６と
支柱１７に支持された伸び計装置４２のフィンガ１１２
．１１４（第２図）を受容するための孔３６に通ずる通
路３８とを有している。

第２図を参照すると、支持１７に支持された伸び計４２
が示されている。伸び計４２は中実アルミナ部材１１３
．１１５と中空アルミナの後側延長部１４４．１４６と
を含む２本のアーム１１２．１１４を含む。中実の部材
１１３．１１５はセラミックの試料（点線で示されてい
る）に接触するナイフェツジ状接触端部１１６．１１８
と空冷フィン１１９とを有する。アーム１１２．１１４
は中心の位置にある本体部において台枠１２２に連結さ
れ、それ自体は上部において滑り支持部１２６回動可能
に支持された２本の可撓性ハンガーによって回動可能に
支持されている。−・ンガー１２４は支持部１２６と支
持部１２９との間に装着され支持部１２９を偏倚させる
２つのばね１２７を介して試料１２０の方へばね偏倚さ
れている。延長部１４４．１４６の遠い方の端部に非接
触型の力が零の測定を行う容量型変位センサー１２８（
商品番号ＨＰＥ−７５−４−５−１２−ｍとして）１イ
テツク（Ｈｉｔｅｃ　）から市販されている）がある。

センサー１２８の信号ケーブル１３０は各々回転軸を中
心として一体的に回動するようにしたそれぞれのアーム
に連結されたクランプ１３１を貫通している。各アーム
１１２．１１４はそれとそれに取付けられたセンサ一部
分との重心を中心として回動可能に支持されている。

アーム１１２．１１４の対向する側にある滑り支持部１
２６から下方に垂直な中空のノ・クランプ１３２．１３
４が突出し、これは内側のばね〔図示せず〕によってそ
れぞれ上方及び下方にばね偏倚された回転可能な本体部
１３６．１３８を内側に収容している。本体部１３６は
Ｌ形の通路１４２から突出する横方向のドエルピン１４
０を取付けてあってピン１４０が後側の延長部１４６の
すぐ上方の位置に、またその位置から回動できるように
なっている。同様に本体部１３８は突出部１４４．１４
６の下側の位置に、寸だその位置から回動できるように
横方向に突出してハクランプ１３４の水平な溝孔（図示
せず）を通過する２本のカンチレバー状ばね部材１４５
を有している。ハウジング１３２の水平なりランプ１４
８にねじ式のマイクロメ′−タ調整部１４７が装着され
ている。本体部１３６．１３８はハウジング１３２．１
３４の底部から突出する刻みのついたノブ１５０，１５
１を含む。

滑り支持部の上面に支持部１２６の微動及び粗動の水平
方向の滑りを生ぜしめてあり溝滑動部が付設されている
。支持部１２６の上面に滑動可能な台部１５４の雌形部
材を受容する雌形のあり溝軌条を有する微細な水平方向
の制御サドル１５２が直接取付けられている。台部１５
４の方は試験加重台枠１０の垂直支持１７に装着された
支持クランプ１６４に垂直調節サドル１６０及び台枠１
６２を組合わせて取付けられる、粗動調節台枠１５８に
組合わせられたサドル１５６に固層されている。サドル
１５２のノブ１６７は台枠１５４に対するサドル１５２
の水平方向の微細な移動を生ぜしめ、サドル１６０のノ
ブ１６９は台枠１６２に対するサドル１６０の垂直方向
の微細な調節を行う。クランプ１６４は装着組立体とし
て作用し、これに取付けられた支持部１２６及び台枠１
２２はこれに滑動可能に装着され、クランプ１６４と支
持部１２６との間に垂直位置調節機構（サドル１６０、
台枠１６２）がある。

第４−７図を参照すると、アーム１１２．１１４の枢支
部がより詳細に示されている。第７図を参照すると、セ
ラミックの伸び計の俸１１３が本体部１６６を介して筒
状延長部１４４に連結されている。棒１１３の後側端部
は本体部１６６の沈みぐりされた端部１６８に受容され
、止めねし１７０及び外側棒クランプ１７２により回転
方向の調節がなされるようにして取付けられている。筒
状の延長部１４４が本体部１６６の他方の端部のスタッ
ド１７４上に嵌合している。本体部１６６の水平方向の
通口１７６（内径５．５５＋０．ＯＯ−０，０２市）内
にプレス嵌めされた円筒形のスペーサ１８０と、回動ね
じ１８６（第４図）の尖端部を受容する孔１８４を有す
る２枚のプレス嵌めされた可撓性の軸受円板１８２（円
筒の各側部に１枚ずつ）とがめる。スペーサ１８０は水
平方向の直線刻み　　　　−目の外側の外径が５．５５
＋０．０５−０．００罰、内径が４．’　Ｏｍｒｘであ
る。軸受円板１８２はプンシジョ７−　フラント書フロ
ダクツのステンレス鋼製シムの平坦なシー）（Ｔ３０２
、冷間圧延、完全硬化、ＲＣ約４０／４５　）で、外径
が５．５５＋０．０２−０、　ＯＯｍｍ、内径が０．５
０±０．１朋である。軸受円板１８２は平板であるが、
回動ねじ１８６によって生ずる圧縮の変化があってもア
ームを堅固に回動可能に装着するためにわずかに屈撓し
得るのに十分な可撓性のものである。延長ｍ１４４（第
７図）が台枠１２２（第４図）の開口１９２を通して挿
入されて第２図に示される構造が得られる。

ワイア・クランプ１３１は通口１７６の対向する側にあ
る本体部１６６の孔１８９に受容されるピン１８７を有
している。

第４〜６図を参照すると、枢支ねじ１８６は８マイクロ
インチの仕上げ面（平滑度に関し）とした６０°±１＠
の鋭い尖端部（Ｒの最大がＯ，ＯＳ朋）の円錐形端部を
有し、Ｍ３Ｘ、５のピッチのねじ山を有している。枢支
ねじは１８６開ロ１９２に通ずる台枠１２２の水平な通
路１９０内の螺旋ねじ状の挿入体１８８に螺合して受容
される。挿入体１８８及び枢支ねじ１８６はねじ状の通
路１９６に受容された止めねじ１９４によって保持固定
される。ある平面内での回動ねじの位置を調節してその
平面内での下側のアーム１１４に対するアーム１１２の
位置をそれらが両方とも相互に垂直に並ぶように調節す
るために１本の枢支ねじ１８６に４本ずつの止めねし及
びねじ状の通路１９６（各側に２本ずつ）が設けられる
。台枠１２２は孔２００に装着され４５　°の円鍵形尖
端部を有する枢支ピン１９８によりハンガー１２４で枢
支されている。

作動 作動の際にセラミックの試料１２０が最初に炉３２が第
１図に示される待機位置にある間に試料を炉３２の孔３
６内に挿入することによって台枠１０内に載置される。

ヒーター及び試料（その中間位置の回りの４箇所の位置
とその中間の位置の上方の２箇所の位置と下方の２箇所
の位置とにある図示しないストレーンゲージで結線され
ている）が把持部２２．２８の間の位置に揺動して入込
む。

カンチレバー状のばね部材１４５及びピン１４０が第３
図に示される位置まで回動して圧力フィンガ１１２．１
１４の後側延長部１４４．１４６をピン１４０と下側ば
ね部材１４５との間、マイクロメータ１４７と上側ばね
部材１４５との間に保持する。それからナイフェツジ１
１６．１１８の間に所望の標点距離が得られるまでマイ
クロメータが調節される。それからサドル１５６が台部
１５８に対して滑るように滑り支持部１２６を試料１２
０の方に押圧することによって伸び計の禅１１２．１１
４が水平に移動する。それからナイフェツジ１１６．１
１８が試料１２０に接触するまでノブ１６７を用いて水
平方向の微調節がなされる。それからカンチレバー状の
ばね部材１４５、ドエルピン１４０及びマイクロメータ
１４７が外されアーム１１２．１１４が試料１２０の長
さの変化に応じて自由に回動できるようにする。

ナイフェツジ１１６．．１１８は容量型センサー１２８
の非接触で力が零の特性と重心を中心として自由に回動
するように装着されていることにより大きな垂直力がな
くても、また長さの変化に対する抗力がなくてもナイフ
ェツジの位置を試料１２０の位置に確実に維持する。ケ
ーブルワイア１３０はアーム１１２の回動軸を通過する
ようにしたことによりアーム１１２の移動の際に屈曲せ
ず、かくしてアームの外側の回動力が減少する。

本発明の範囲内において他の実施例が種々考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による材料試験の加重台枠の透視図であ
る。 第２図は伸び計の透視図である。 第３図は第２図の伸び計の標点距離調節機構の透視図で
ある。 第４図は第２図の伸び計のアームの回動台枠の破断した
透視図でるる。 第５図は第４図の台枠の垂直断面図である。 第６図は第４図の台枠の側面図である。 第７図は第２図の伸び計のアームの連結用本体部及びそ
の関連部分の破断した透視図である。 ４２・・・伸び計、１１２．１１４・・・アーム、１工
６．１１８・・・接触端部、１２０・・・試料、１２２
・・・台枠、１２４・・・ハン７’／−，１２８・・・
センサー、１８６・・・枢支ねじ、１８８・・・挿入体
、１９４・・・止めねじ。 代　　理　　人　　弁理士　　　湯　　浅　恭　　土く
。 １−二二−、 （外４名） １デ面のτ・７（内方に１更なり 手続補正書 １．・１１件の表示 昭和６３年特許願第３１７１４号 ２、発明の名称 材料試験機の伸び計 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　インストロン・コーポレーション４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室 ５、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、台枠と、 試料の横方向の面の第一の部分に摩擦接触して上記部分
   及び離れた方の端部とともに移動するようにした接触端
   部を有し、上記台枠により上記端部の間に回動可能に支
   持された第一のアームと、上記試料の横方向の面の第二
   の部分に摩擦接触して上記第二の部分及び離れた方の端
   部とともに移動するようにした接触端部を有し、上記台
   枠により上記端部の間に回動可能に支持された第二のア
   ームと、 上記接触端部がその間の距離の変化を測定するように移
   動する際に移動する１つまたはそれ以上の部分において
   上記アームの一方または両方に連結された部分を有する
   非接触型のセンサー組立て体と、 からなり、上記アームが自由に回動できるようにそれぞ
   れのアームに連結された上記センサー組立て体と上記ア
   ームとの重心における軸を中心として回動可能に装着さ
   れているようにしたことを特徴とする試料の歪みを測定
   するための伸び計。 ２、上記非接触型のセンサー組立て体が上記離れた方の
   端部または両方の端部に取付けられた容量型センサーか
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   伸び計。 ３、支持部をさらに含み、上記台枠がそれ自体上記支持
   部からのハンガーを介して回動可能に支持されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の伸び計。 ４、上記アームがこれに装着された平板の開口に係合す
   るように上記台枠に装着された尖鋭なねじを介して上記
   台枠に回動可能に連結されており、上記平板が上記尖鋭
   なねじによって生ずる圧縮の変化があっても上記アーム
   を堅固に回動可能に装着するようにわずかに屈撓できる
   だけの十分な可撓性のものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の伸び計。 ５、上記尖鋭なねじと上記アームとの位置調節を行うよ
   うに上記尖鋭なねじの軸に垂直な軸に沿って上記尖鋭な
   ねじの対向する側に当接する上記台枠上の対向する調節
   止めねじをさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載の伸び計。 ６、上記尖鋭なねじが上記台枠の孔に受容された螺旋状
   のねじ部を有する挿入体内に螺合するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の伸び計。 ７、上記ハンガーが上記試料の方にばね偏倚しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の伸び計。 ８、上記アームへの外側の回転力を減少させるように上
   記センサー組立て体の一部分が取付けられた上記アーム
   の回動軸を通過するように連結された上記部分への電気
   信号結線をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の伸び計。 ９、上記第一及び第二のアームのそれぞれの離れた方の
   端部の一方の側（上方及び下方の）の位置に各々移動す
   る第一及び第二の停止部と、上記アームの離れた方の端
   部の他方の側（上方及び下方の）の位置に移動する第一
   及び第二のばね保持部材とをさらに含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の伸び計。 １０、装着組立て体をさらに含み、上記台枠が上記試料
   に向かう軸上で上記装着組立て体に対して滑動可能に装
   着されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の伸び計。 １１、水平方向の移動の微調節及び粗調節の機構をさら
   に含むようにした特許請求の範囲第１０項に記載の伸び
   計。 １２、上記装着組立て体と上記台枠との間の垂直位置調
   節機構をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項に記載の伸び計。