(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一フレーム(1)及び第二フレーム(2)を有し、該第一フレーム(1)は測定対象物(9)の外面(9a)に対する仮止め用で仮止め具(3)を備えており、該第二フレーム(2)は該第一フレーム(1)に、芯出し機構(4)及び付勢手段(5)により該測定対象物(9)の外面(9a)に対する直交線(X)上で進退自在に、支持されており、該進退方向と直角の同一直線(Y)上に間隔をおいて固定標点(6)と可動標点(7)を有し、かつ該可動標点(7)の変量検出装置(8)を備えているメカニカル式表面歪量測定器。
【請求項２】
該芯出し機構(4)は該第二フレーム(2)の該固定標点(6)と反対側の面から突き出たねじ桿(4a)、該ねじ桿(4a)に螺合し該第二フレーム(2)側に円錐面(4d)を有するナット(4b)、及び該ねじ桿(4a)が緩通し該ナット(4b)との対向面に該円錐面(4d)と協働する円錐面(4e)を有する該第一フレーム(1)の透孔(4c)を包含している請求項１に記載のメカニカル式表面歪量測定器。
【請求項３】
該付勢手段(5)の弾発力は、該ナット(4b)と該透孔(4c)の各円錐面(4d,4e)同士の離別状態で固定及び可動の両標点(6,7)が該測定対象物(9)に対し必要かつ十分な圧力で当接するように、設定されている請求項２に記載のメカニカル式表面歪量測定器。
【請求項４】
該測定対象物(9)は磁性体で、該仮止め具(3)は磁石となっている請求項１〜３のいずれか一つの項に記載のメカニカル式表面歪量測定器。
【請求項５】
該可動標点(7)は該第二フレーム(2)に耳軸(11)で支持されたレバー(12)に設けられており、該第二フレーム(2)に該レバー(12)の遊端(12a)に対向して固定ねじ(13)が設けられ、該固定ねじ(13)による該レバー(12)の拘束によって該可動標点(7)と該固定標点(6)間の正確な標点距離(L)が設定自在となっている請求項１〜４のいずれか一つの項に記載のメカニカル式表面歪量測定器。
【請求項６】
該変量検出装置(8)は該固定標点(6)と同一直線(Z)上にあって検出子(8a)と計測器(8b)を備え、該検出子(8a)の一端は該レバー(12)に追随し、該計測器(8b)は該レバー(12)の移動量を計測して該測定対象物(9)の歪み量を表示するようになっている請求項１〜５のいずれか一つの項に記載のメカニカル式表面歪量測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重を受けて変形する物体の表面において歪量を機械的に測定する機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面歪測定に関しては、抵抗式歪検出器（歪ゲージ）が多用されている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】
上記歪ゲージは測定対象物に接着して使用するものであるが、一度接着したものは剥がして再使用することができない。そのため、事前に校正を行うことも事後に校正を行うこともできず、いわゆるトレーサビリティの検証が不可能であった。
【０００４】
そこで、本発明は、測定対象物に対し繰り返して装着、脱放することができ、トレーサビリティの検証を可能とする表面歪量測定器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるメカニカル式表面歪量測定器は、第一フレーム及び第二フレームを有し、該第一フレームは測定対象物の外面に対する仮止め用で仮止め具を備えており、該第二フレームは該第一フレームに、芯出し機構及び付勢手段により測定対象物の外面に対する直交線上で進退自在に、支持されており、該進退方向と直角の同一直線上に間隔をおいて固定標点と可動標点を有し、かつ該可動標点の変量検出装置を備えている。
なお、ここに芯出し機構とは、支持部材に支持された桿材を、その支持部材に対して桿材自身の軸心方向に相対移動させる機構である。
【０００６】
この測定器により歪み測定試験を行うには、まず、第一フレームを測定対象物外面の測定位置に仮止めし、続いて、芯出し機構と付勢手段により第二フレームを測定対象物に向かって進行させ、固定標点と可動標点を測定対象物の外面に圧接固定させる。ここで測定対象物に力を加えると、可動標点が測定対象物の歪みに伴って移動するので、この移動による可動標点の固定標点に対する変量を変量測定装置で測定することにより歪みを測定することができる。また、測定試験が終了したら、第二フレームを測定対象物から退行させ固定標点と可動標点を測定対象物の外面から離し、仮止めを解除すれば測定器自体を測定対象物から取り外すことができる。すなわち、この測定器は、測定対象物への固定を目的とする接触と、測定を目的とする接触とを別の部位（仮止め具及び両標点）で行い、測定対象物への固定としては仮止め具による仮止めがされるのみなので、測定対象物に対し繰り返して装着、脱放することができ、トレーサビリティの検証が可能となる。
【０００７】
該芯出し機構は該第二フレームの該固定標点と反対側の面から突き出たねじ桿、該ねじ桿に螺合し該第二フレーム側に円錐面を有するナット、及び該ねじ桿が緩通し該ナットとの対向面に該円錐面と協働する円錐面を有する該第一フレームの透孔を包含しているものであってもよい。
この場合、ナットを透孔に嵌合させ両円錐面が係合した状態で、ナットを回動させてねじ桿に対する螺合位置を調整することにより、第二フレームを進退させることができる。この際、第二フレームの進退動作はナットの回動のみで制御することができるので、機構を簡素化し、測定器の軽量化、低コスト化を図ることができる。
【０００８】
該付勢手段の弾発力は、該ナットと該透孔の各円錐面同士の離別状態で固定及び可動の両標点が該測定対象物に対し必要かつ十分な圧力で当接するように、設定されていてもよい。
この場合、可動標点と固定標点は測定対象物に対し、付勢手段の弾発力のみにより圧接固定される。そのため、測定対象物に働く応力以外の外力による可動標点及び固定標点への影響を排除して、測定精度を高めることができる。
【０００９】
該測定対象物は磁性体で、該仮止め具は磁石となっていてもよい。
この場合、仮止め作業を容易に行うことができる。
【００１０】
該可動標点は該第二フレームに耳軸で支持されたレバーに設けられており、該第二フレームに該レバーの遊端に対向して固定ねじが設けられ、該固定ねじによる該レバーの拘束によって該可動標点と該固定標点間の正確な標点距離が設定自在となっていてもよい。
この場合、可動標点とレバーの遊端は、耳軸を挟んで配置され、耳軸を支点として一体に揺動する。そのため、遊端の位置を調整して固定ねじで拘束することにより可動標点を所望の位置に固定でき、測定前に可動標点と固定標点間の正確な標点距離が設定自在となり、例えば標点距離に対する歪み率などの測定精度を高めることができる。
【００１１】
該変量検出装置は該固定標点と同一直線上にあって検出子と計測器を備え、該検出子の一端は該レバーに追随し、該計測器は該レバーの移動量を計測して該測定対象物の伸び量を表示するようになっていてもよい。
この場合、計測対象であるレバーの移動量は、可動標点の変量を増幅したものとなるので、可動標点の変量そのものよりも計測が容易となる。
【００１２】
【発明実施の形態】
図１〜６に、本発明にかかるメカニカル表面歪量測定器の具体例を示す。図１は同測定器の正面図である。図２は同測定器の側断面図である。図３は図１のＡ−Ａ矢視線に沿った平断面図である。図４は図１のＢ−Ｂ矢視線に沿った平断面図である。図５は測定対象物が磁性体でない場合の測定状態を示す側面図である。図６は図５のＣ−Ｃ矢視線に沿った平断面図である。
【００１３】
メカニカル式表面歪量測定器１０は、第一フレーム１及び第二フレーム２を有している。第一フレーム１は測定対象物９の外面９ａに対する仮止め用で仮止め具３を備えている。第二フレーム２は第一フレーム１に、芯出し機構４及び付勢手段５により測定対象物９の外面９ａに対する直交線Ｘ上で進退自在に、支持されている。更に、第二フレーム２は、進退方向と直角の同一直線Ｙ上に間隔をおいて固定標点６と可動標点７を有し、かつ可動標点７の変量検出装置８を備えている。
【００１４】
この測定器１０により歪み測定試験を行うには、まず、第一フレーム１を測定対象物外面９ａの測定位置に仮止めし、続いて、芯出し機構４と付勢手段５により第二フレーム２を測定対象物９に向かって進行させ、固定標点６と可動標点７を測定対象物９の外面９ａに圧接固定させる。ここで測定対象物９に力を加えると、可動標点７が測定対象物９の歪みに伴って移動するので、この移動による可動標点７の固定標点６に対する変量を変量測定装置８で測定することにより歪みを測定することができる。また、測定試験が終了したら、第二フレーム２を測定対象物９から退行させ固定標点６と可動標点７を測定対象物９の外面９ａから離し、仮止めを解除すれば測定器１０自体を測定対象物９から取り外すことができる。すなわち、この測定器１０は、測定対象物９への固定を目的とする接触と、測定を目的とする接触とを別の部位（仮止め具３及び両標点６、７）で行い、測定対象物９への固定としては仮止め具３による仮止めがされるのみなので、測定対象物９に対し繰り返して装着、脱放することができ、トレーサビリティの検証が可能となる。
【００１５】
芯出し機構４は、第二フレーム２の固定標点６と反対側の面から突き出ているねじ桿４ａ、このねじ桿４ａに螺合し第二フレーム２側に円錐面４ｄを有するナット４ｂ、及びねじ桿４ａが緩通しナット４ｂとの対向面に前記円錐面４ｄと協働する円錐面４ｅを有する第一フレーム１の透孔４ｃを包含している。
【００１６】
こうすると、ナット４ｂを透孔４ｃに嵌合させ両円錐面４ｄ、４ｅが係合した状態で、ナット４ｂを回動させてねじ桿４ａに対する螺合位置を調整することにより、第二フレーム２を進退させることができる。この際、第二フレーム２の進退動作はナット４ｂの回動のみで制御することができるので、機構を簡素化し、測定器の軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００１７】
付勢手段５の弾発力は、ナット４ｂと透孔４ｃの各円錐面４ｄ、４ｅ同士の離別状態で固定及び可動の両標点６、７が測定対象物９に対し必要かつ十分な圧力で当接するように、設定されている。
【００１８】
こうすると、可動標点７と固定標点６は測定対象物９に対し、付勢手段５の弾発力のみにより圧接固定される。そのため、測定対象物９に働く応力以外の外力による可動標点７及び固定標点６への影響を排除して、測定精度を高めることができる。
【００１９】
測定対象物９は磁性体で、仮止め具３は磁石となっている。
こうすると、仮止め作業を容易に行うことができる。
【００２０】
なお、測定対象物９が磁性体でなく外面９ａに磁石が吸着しない場合や、測定対象物９の外面形状に仮止め具３の形状が適合しない場合（測定対象物９が円柱の場合など）には、図５及び図６に示すように、測定対象物９の外面９ａに吸着鉄片１４を取り付け、この吸着鉄片１４を介して仮止めを行ってもよい。ここに、吸着鉄片１４は測定対象物９に繰り返して装着、脱放するものではないため、その取り付け方法に制限はなく、例えば急速接着剤や両面接着テープ等を使用することができる。
【００２１】
可動標点７は第二フレーム２に耳軸１１で支持されたレバー１２に設けられている。また、第二フレーム２に、レバー１２の遊端１２ａに対向して固定ねじ１３が設けられ、この固定ねじ１３によるレバー１２の拘束によって可動標点７と固定標点６間の正確な標点距離Ｌが設定自在となっている。
【００２２】
こうすると、可動標点７とレバー１２の遊端は、耳軸１１を挟んで配置され、耳軸１１を支点として一体に揺動する。そのため、遊端の位置を調整して固定ねじ１３で拘束することにより可動標点７を所望の位置に固定でき、測定前に可動標点７と固定標点６間の正確な標点距離Ｌが設定自在となり、例えば標点距離Ｌに対する歪み率などの測定精度を高めることができる。
【００２３】
変量検出装置８は固定標点６と同一直線Ｚ上にあって検出子８ａと計測器８ｂを備える。検出子８ａの一端はレバー１２に追随し、計測器８ｂはレバー１２の移動量を計測して測定対象物９の歪み量を表示するようになっている。
こうすると、計測対象であるレバーの移動量は、可動標点の変量を増幅したものとなるので、可動標点の変量そのものよりも計測が容易となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明にかかる測定器によれば、測定対象物への固定を目的とする接触と、測定を目的とする接触とを別の部位で行い、測定対象物への固定としては仮止め具による仮止めがされるのみなので、測定対象物に対し繰り返して装着、脱放することができ、トレーサビリティの検証が可能となる。
【００２５】
請求項２によれば、機構を簡素化し、測定器の軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００２６】
請求項３によれば、測定対象物に働く応力以外の外力による可動標点及び固定標点への影響を排除して、測定精度を高めることができる。
【００２７】
請求項４によれば、仮止め作業を容易に行うことができる。
【００２８】
請求項５によれば、測定前に可動標点と固定標点間の正確な標点距離が設定自在となり、測定精度を高めることができる。
【００２９】
請求項６によれば、計測対象であるレバーの移動量は、可動標点の変量を増幅したものとなるので、可動標点の変量そのものよりも計測が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメカニカル式表面歪量測定器の正面図である。
【図２】同測定器の側断面図である。同装脱装置の要部を拡大して示す正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視線に沿った平断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ矢視線に沿った平断面図である。
【図５】測定対象物が磁性体でない場合の同測定器の測定状態を示す側面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ矢視線に沿った平断面図である。
【符号の説明】
１    第一フレーム
２    第二フレーム
３    仮止め具
４    芯出し機構
４ａ  ねじ桿
４ｂ  ナット
４ｃ  透孔
４ｄ、４ｅ  円錐面
５    付勢手段
６    固定標点
７    可動標点
８    変量検出装置
９    測定対象物
９ａ  外面
１０  測定器
１１  耳軸
１２  レバー
１３  固定ねじ
Ｘ    直交線
Ｙ、Ｚ  同一直線
【図１】
0003650608.tif 000002
【図２】
0003650608.tif 000003
【図３】
0003650608.tif 000004
【図４】
0003650608.tif 000005
【図５】
0003650608.tif 000006
【図６】
0003650608.tif 000007