(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の試験片に対して引張試験または圧縮試験を行う材料試験機であって、
前記試験片の表面の端部をつかむつかみ歯部分と、前記試験片の表面中央部を押圧する押圧部分とを各々備え、前記押圧部分の先端が互いに係合する櫛歯形状を有する第１、第２の表面側当接部材と、
前記試験片の裏面の端部をつかむつかみ歯部分と、前記試験片の裏面中央部を押圧する押圧部分とを各々備え、前記押圧部分の先端が互いに係合する櫛歯形状を有する第１、第２の裏面側当接部材と、
前記第１、第２の表面側当接部材と前記第１、第２の裏面側当接部材とを、前記試験片を介して当接させた状態で、互いに近接する方向に付勢する付勢手段と、
前記第１の表面側当接部材および前記第１の裏面側当接部材とクロスヘッドとを連結する第１連結部材と、
前記第２の表面側当接部材および前記第２の裏面側当接部材とテーブルとを連結する第２連結部材と、
前記試験片の変位を測定する変位計とを備え、
前記第２連結部材は、水平方向を向く軸を中心に、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材が鉛直方向を向く試験姿勢と、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材が前記テーブルの表面に沿って水平方向を向く準備姿勢との間を揺動可能であることを特徴とする材料試験機。
【請求項２】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記変位計は、２本のアーム間の距離の変化により試験片の変位を測定するものであり、
前記第１、第２の裏面側当接部材における押圧部分には、前記試験片の表面と交差する方向に各々貫通孔が形成されるとともに、
前記変位計における２本のアームの先端は、前記第１、第２の裏面側当接部材に各々形成された貫通孔を介して、前記試験片に当接する材料試験機。
【請求項３】
請求項２に記載の材料試験機において、
前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材は、各々、試験片の端部をつかむためのつかみ歯部分と、試験片の中央部を押圧するための先端が櫛歯形状を有する押圧部分とから構成され、
前記貫通孔は、前記第１、第２の裏面側当接部材における押圧部分に形成されるとともに、
前記第１連結部材は、前記第１の表面側当接部材および前記第１の裏面側当接部材におけるつかみ歯部分とクロスヘッドとを連結し、
前記第２連結部材は、前記第２の表面側当接部材および前記第２の裏面側当接部材におけるつかみ歯部分とテーブルとを連結する材料試験機。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の材料試験機において、
前記第２連結部材が前記準備姿勢に配置された状態で、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材をガイドするガイド部材が、前記テーブルに付設される材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薄板状の試験片に対して引張試験または圧縮試験を行う材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子部品用のステンレス鋼板の薄板等の試験片に対して引張・圧縮の連続反転負荷を加えて材料試験を行う場合には、試験片の座屈を防止するための材料試験機が必要となる。このような材料試験機としては、例えば、非特許文献１に記載された櫛歯型の試験片押さえ部材を備えた材料試験機が提案されている。
【０００３】
図１２は、非特許文献１に記載された従来の材料試験機の側面概要図であり、図１３は、その下金型１０１、１０２および上金型１０３、１０４等を示す斜視図である。
【０００４】
これらの下金型１０１、１０２と上金型１０３、１０４とは、各々、その先端が互いに係合する櫛歯形状を有する櫛歯金型となっている。これらの下金型１０１、１０２および上金型１０３、１０４のうち、下金型１０１は、ダイセット下板１０８に固定される。また、下金型１０２は、スライドガイドの移動台１０９に固定され、図１２における左右方向に移動可能となっている。材料試験を実行するときには、試験片１００を、櫛歯部分を互いに係合させた一対の下金型１０１、１０２の上に載置し、その両端を下金型１０１、１０２に固定する。
【０００５】
次に、試験片１００に対して歪みゲージ１０６を貼り付ける。この歪みゲージ１０６のリード線は、上金型１０３に穿設された貫通孔１０７から外部に案内される。そして、４本の位置決めピン１０５（図１３参照）を基準にして、その櫛歯部分を互いに係合させた一対の上金型１０３、１０４を試験片１００の上にかぶせ、さらに、一対の上金型１０３、１０４の上部にコロ１１４を載置する。そして、油圧シリンダ１１１によってダイセット上板１１０を降下させ，試験片１００に対して座屈を防止するための抑え力を負荷する。
【０００６】
この状態において、油圧シリンダ１１３によって下金型１０２を上金型１０４とともに左右に駆動するとともに、そのときの試験力をロードセル１１２により測定する。このような構成を採用することにより、試験片１００を座屈させることなく，試験片１００の面内に引張・圧縮の連続反転負荷を加えて材料試験を実行することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】社団法人日本鉄鋼協会発行「鉄と鋼」Ｖｏｌ．９５（２００９）Ｎｏ．１１「電子部品用ＳＵＳ３０４ステンレス鋼板の引張／圧縮応力の非対称性とその曲げおよびスプリングバック挙動への影響」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の材料試験機は、試験片１００を座屈させることなく好適に材料試験を実行し得るものではあるが、下金型１０１、１０２と上金型１０３、１０４とを水平方向に配置し、これらの下金型１０１、１０２と上金型１０３、１０４とを油圧シリンダ１１３により水平方向に移動させる構成であることから、一般的な材料試験機とは異なる専用の構成を採用する必要がある。また、試験片１００に対する負荷方向が水平方向に限定されており、試験力の負荷方向と重力の方向とが一致しないことから、材料試験の精度に影響がある可能性もある。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、試験力の負荷方向と重力の方向と一致させた場合においても、薄板状の試験片に対して高精度に材料試験を実行することができ、一般的な材料試験機を使用した場合においても薄板状の試験片に対する材料試験を好適に実行可能な材料試験機を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、別の観点から見れば、上述した従来の材料試験機においては、試験片に歪みゲージ１０６を貼り付けるのに手間がかかるという問題があり、さらには、歪みゲージ１０６のリード線を貫通孔を通過させて外部に案内させるというリード線の取り回し作業に時間がかかるという問題もある。
【００１１】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、変位計を使用可能とすることにより、歪みゲージを使用することなく、簡易かつ高精度に材料試験を実行することが可能な材料試験機を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、薄板状の試験片に対して引張試験または圧縮試験を行う材料試験機であって、前記試験片の表面の端部をつかむつかみ歯部分と、前記試験片の表面中央部を押圧する押圧部分とを各々備え、前記押圧部分の先端が互いに係合する櫛歯形状を有する第１、第２の表面側当接部材と、前記試験片の裏面の端部をつかむつかみ歯部分と、前記試験片の裏面中央部を押圧する押圧部分とを各々備え、前記押圧部分の先端が互いに係合する櫛歯形状を有する第１、第２の裏面側当接部材と、前記第１、第２の表面側当接部材と前記第１、第２の裏面側当接部材とを、前記試験片を介して当接させた状態で、互いに近接する方向に付勢する付勢手段と、前記第１の表面側当接部材および前記第１の裏面側当接部材とクロスヘッドとを連結する第１連結部材と、前記第２の表面側当接部材および前記第２の裏面側当接部材とテーブルとを連結する第２連結部材と、前記試験片の変位を測定する変位計とを備え、前記第２連結部材は、水平方向を向く軸を中心に、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材が鉛直方向を向く試験姿勢と、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材が前記テーブルの表面に沿って水平方向を向く準備姿勢との間を揺動可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記変位計は、２本のアーム間の距離の変化により試験片の変位を測定するものであり、前記第１、第２の裏面側当接部材における押圧部分には、前記試験片の表面と交差する方向に各々貫通孔が形成されるとともに、前記変位計における２本のアームの先端は、前記第１、第２の裏面側当接部材に各々形成された貫通孔を介して、前記試験片に当接する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材は、各々、試験片の端部をつかむためのつかみ歯部分と、試験片の中央部を押圧するための先端が櫛歯形状を有する押圧部分とから構成され、前記貫通孔は、前記第１、第２の裏面側当接部材における押圧部分に形成されるとともに、前記第１連結部材は、前記第１の表面側当接部材および前記第１の裏面側当接部材におけるつかみ歯部分とクロスヘッドとを連結し、前記第２連結部材は、前記第２の表面側当接部材および前記第２の裏面側当接部材におけるつかみ歯部分とテーブルとを連結する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第２連結部材が前記準備姿勢に配置された状態で、前記第１、第２の表面側当接部材および前記第１、第２の裏面側当接部材をガイドするガイド部材が、前記テーブルに付設される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、第１、第２の表面側当接部材および第１、第２の裏面側当接部材を水平方向を向く準備姿勢とした状態で薄板状の試験片をセットした後、第１、第２の表面側当接部材および第１、第２の裏面側当接部材を鉛直方向を向く試験姿勢として材料試験を実行することができる。このため、薄板状の試験片の座屈を防止しながら、容易に材料試験を実行することが可能となる。また、試験力の負荷方向と重力の方向とを一致させることにより、より高精度に材料試験を実行することが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、薄板状の試験片の座屈を防止しながら、変位計を使用して材料試験を実行することが可能となる。このため、歪みゲージを使用する場合のような煩雑な作業を省略して、簡易に材料試験を実行することが可能となる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、第１、第２の表面当接部材および第１、第２の裏面当接部材における押圧部材により試験片の座屈を防止しながら、第１、第２の表面当接部材および第１、第２の裏面当接部材におけるつかみ歯部分の作用により試験片に対して試験力を付与することが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、第１、第２の表面側当接部材および第１、第２の裏面側当接部材を第１連結部材や第２連結部材に固定する場合に、第１、第２の表面側当接部材および第１、第２の裏面側当接部材をテーブルに対して固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る材料試験機の概要図である。
【図２】試験片保持機構２０を変位計２５とともに示す斜視図である。
【図３】試験片保持機構２０を変位計２５とともに示す縦断面図である。
【図４】第１の表面側当接部材３１および第１の裏面側当接部材３３を第１連結部材３５とともに示す斜視図である。
【図５】試験片保持機構２０から付勢ユニット３７を取り外した状態を示す斜視図である。
【図６】試験片保持機構２０から付勢ユニット３７を取り外した状態を示す斜視図である。
【図７】試験片保持機構２０から付勢ユニット３７を取り外した状態を示す斜視図である。
【図８】試験片保持機構２０から付勢ユニット３７を取り外した状態を示す縦断面図である。
【図９】第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４を試験片Ｓとともに示す斜視図である。
【図１０】押圧部分３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂにおける櫛歯状部６４、６５、６６、６７の形状を示すための側断面図である。
【図１１】付勢ユニット３７の斜視図である。
【図１２】従来の材料試験機の側面概要図である。
【図１３】従来の材料試験機における下金型１０１、１０２および上金型１０３、１０４等を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る材料試験機の概要図である。
【００２２】
この材料試験機は、テーブル１４を有する基台１１と、この基台１１上に立設された左右一対のねじ棹１２と、これらのねじ棹１２の上部に配設されたヨーク１３と、前記左右一対のねじ棹１２と螺合するナット部１８を備え、ねじ棹１２に対して昇降するクロスヘッド１５とを備える。クロスヘッド１５には、上連結部１６が付設されており、テーブル１４には下連結部１７が付設されている。そして、これらの上連結部１６および下連結部１７の間には、後述する薄板状の試験片を保持するためのこの発明の特徴部分である試験片保持機構２０が配設される。
【００２３】
一対のねじ棹１２の下端部には、各々、同期ベルト２１と係合する同期プーリー１９が配設されている。また、この同期ベルト２１は、モータ２３の駆動により回転する同期プーリー２２とも係合している。このため、一対のねじ棹１２は、モータ２３の駆動により同期して回転する。そして、一対のねじ棹１２が同期して回転することにより、クロスヘッド１５は、一対のねじ棹１２の軸芯方向に昇降する。
【００２４】
クロスヘッド１５と第１連結機構１６との間には、ロードセル２４が配設されており、薄板状の試験片に負荷される試験力は、ロードセル２４により検出される。また、試験片の上下の標点間の変位量は、２本のアーム２７間の距離の変化により試験片の変位を測定する変位計２５により検出される。ロードセル２４および変位計２５からの信号は制御回路２６に入力される。そして、制御回路２６は、ロードセル２４および変位計２５からの信号に基づいて、モータ２３の駆動制御信号を作成する。これにより、モータ２３の回転が制御され、引張試験または圧縮試験が行われる。
【００２５】
次に、薄板状の試験片を保持するための試験片保持機構２０の構成について説明する。図２は、試験片保持機構２０を変位計２５とともに示す斜視図であり、図３は、図２の縦断面図である。また、図４は、第１の表面側当接部材３１および第１の裏面側当接部材３３を第１連結部材３５とともに示す斜視図である。また、図５、図６、図７は、試験片保持機構２０から付勢ユニット３７を取り外した状態を示す斜視図である。ここで、図５は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４が鉛直方向を向く試験姿勢となった状態を示しており、図６および図７は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４がテーブル１４の表面に沿って水平方向を向く準備姿勢となった状態を示している。また、図６は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４がセットされた状態を示しており、図７は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２がセットされていない状態を示している。さらに、図８は、図５の縦断面図である。
【００２６】
この試験片保持機構２０は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と、第１、第２の裏面側当接部材３３、３４と、第１連結部材３５と、第２連結部材３６と、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と第１、第２の裏面側当接部材３３、３４とを互いに近接する方向に付勢する付勢ユニット３７とを備える。
【００２７】
第１連結部材３５は、第１の表面側当接部材３１および第１の裏面側当接部材３３とクロスヘッド１５における上連結部１６とを連結するためのものである。図３および図４に示すように、この第１連結部材３５には、図２に示すピン４４を挿入するための孔部４１が形成されるとともに、ロックナット４２が配設されている。この第１連結部材３５を図１に示す上連結部１６と連結する場合においては、孔部４１にピン４４を挿入するとともに、ロックナット４２を回転させることにより、ロックナット４２によりピン４４を押圧して、第１連結部材３５と上連結部１６とを固定する。また、この第１連結部材３１には、図４に示すように、変位計２５におけるアーム２７を通過させるための孔部４３が穿設されている。
【００２８】
第２連結部材３６は、第２の表面側当接部材３２および第２の裏面側当接部材３４とテーブル１４における下連結部１７とを連結するためのものである。図３に示すように、この第２連結部材３６には、図２および図５に示すピン４６を挿入するための孔部４５が形成されるとともに、ロックナット４７が配設されている。この第２連結部材３６を下連結部１７と連結する場合においては、孔部４５にピン４６を挿入するとともに、ロックナット４７を回転させることにより、ロックナット４７により下連結部１７を押圧して、第２連結部材３６と下連結部１７とを固定する。
【００２９】
なお、ロックナット４７が緩められ、第２連結部材３６と下連結部１７とが固定されていない状態においては、第２連結部材３６はピン４６を中心として揺動可能となっている。このため、この第２連結部材３６を揺動させることにより、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４を、図５に示すように、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４が、第１、第２連結部材３５、３６とともに鉛直方向を向く試験姿勢と、図６に示すように、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４が、第１、第２連結部材３５、３６とともにテーブル１４の表面に沿って水平方向を向く準備姿勢と間で揺動させることが可能となっている。
【００３０】
第１連結部材３５と第２連結部材３６との間には、第１連結部材３５を第２連結部材３６に対してスライド可能とするための４本のコロ部材５１が配設されている。また、第２連結部材３６には、変位計２５における２本のアーム２７を通過させるための一対の孔部５２が穿設されている。さらに、第２連結部材３６には、後述する付勢ユニット３７の落下を防止するためのストッパー４８が付設されている。
【００３１】
図９は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４を試験片Ｓとともに示す斜視図である。
【００３２】
第１の表面当接部材３１は、薄板状の試験片Ｓの端部をつかむためのつかみ歯部分３１ａと、試験片Ｓの中央部を押圧するための先端に櫛歯状部６４を有する押圧部分３１ｂとから構成され、第２の表面当接部材３２は、試験片Ｓの端部をつかむためのつかみ歯部分３２ａと、試験片Ｓの中央部を押圧するための先端に櫛歯状部６５を有する押圧部分３２ｂとから構成される。同様に、第１の裏面当接部材３３は、試験片Ｓの端部をつかむためのつかみ歯部分３３ａと、試験片Ｓの中央部を押圧するための先端に櫛歯状部６６を有する押圧部分３３ｂとから構成され、第２の裏面当接部材３４は、試験片Ｓの端部をつかむためのつかみ歯部分３４ａと、試験片Ｓの中央部を押圧するための先端に櫛歯状部６７を有する押圧部分３４ｂとから構成される。
【００３３】
つかみ歯部分３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａにおける試験片Ｓ側の面６１は、凹凸部が形成されることによりつかみ歯領域となっている。また、各つかみ歯部分３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａには、一対の孔部６３が形成されている。つかみ歯部分３１ａ、３３ａは、図３に示す孔部６３を貫通するネジ５３により第１連結部材３５に固定される。また、つかみ歯部分３２ａ、３４ａは、図３に示す孔部６３を貫通するネジ５４により第２連結部材３６に固定される。さらに、第１、第２の裏面当接部材３３、３４における押圧部分３３ｂ、３４ｂには、各々、変位計２５におけるアーム２７を通過させるための孔部６２が穿設されている。
【００３４】
図１０は、押圧部分３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂにおける櫛歯状部６４、６５、６６、６７の形状を示すための側断面図である。
【００３５】
この図に示すように、押圧部分３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂにおける各櫛歯状部６４、６５、６６、６７の先端の試験片Ｓと当接する面に対しては、アール形状となるような面取り加工がなされている。これにより、後述する材料試験時に、押圧部分３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂにおける各櫛歯状部６４、６５、６６、６７の先端が試験片Ｓの表面にくい込む現象を防止して、各押圧部分３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂと試験片Ｓとの相対移動が容易になし得るようにしている。
【００３６】
図１１は、上述した付勢ユニット３７の斜視図である。
【００３７】
上述したように、この付勢ユニット３７は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と第１、第２の裏面側当接部材３３、３４とを互いに近接する方向に付勢するためのものである。この付勢ユニット３７は、一対の支持板７１、７２を４本の連結部材７３で連結した構造を有する。そして、一方の支持板７２にはエアシリンダ７４が配設されており、このエアシリンダ７４のシリンダロッドには４本のコロ部材７６を有するフレーム７５が配設されている。なお、他方の支持板７１には、変位計２５におけるアーム２７を通過させるための一対の孔部７７が穿設されている。なお、図１１においては、図３に示す変位計２５を固定するための一対の固定部材２９の図示を省略している。
【００３８】
図２および図３に示すように、付勢ユニット３７における支持板７１は、第２連結部材３６と当接する。また、付勢ユニット３７における４本のコロ部材７６は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と当接する。この状態においてエアシリンダ７４がフレーム７５およびコロ部材７６を介して第１、第２の表面側当接部材３１、３２を押圧する。このため、エアシリンダ７４による付勢力により、第１、第２の裏面側当接部材３３、３４は、支持板７１、第２連結部材３６、コロ部材５１、第１連結部材３５を介して押圧され、第１、第２の表面側当接部材３１、３２はフレーム７５およびコロ部材７６を介して押圧される。これにより、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と第１、第２の裏面側当接部材３３、３４とは、試験片Ｓを介して互いに当接する状態で、互いに近接する方向に付勢されることになる。
【００３９】
なお、図２、図５、図６、図７に示すように、テーブル１４には、試験片保持機構２０をガイドするためのガイド部材３８が付設されている。このガイド部材３８は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４が、第１、第２連結部材３５、３６とともにテーブル１４の表面に沿って水平方向を向く準備姿勢となった状態において、第１、第２連結部材３５、３６を介して、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４をガイドする構成を有する。このガイド部材３８には、付勢ユニット３７の落下を防止するためのストッパー４８を受ける凹部３９が形成されている。
【００４０】
以上のような構成を有する材料試験機において材料試験を実行する場合においては、図７に示すように、第２連結部材３６を軸４６を中心として揺動させ、第２連結部材３６をテーブル１４の表面に沿って水平方向を向く準備姿勢とする。この状態において、図７に示すように、第１、第２の裏面側当接部材３３、３４を第２連結部材３６にセットするとともに、これらの第１、第２の裏面側当接部材３３、３４の上部に試験片Ｓを載置する。また、しかる後、図６に示すように、試験片Ｓ上に第１、第２の表面側当接部材３１、３２を載置する。
【００４１】
しかる後、上述したネジ５３により、第１の表面側当接部材３１および第１の裏面当接部材３３におけるつかみ歯部分３１ａ、３３ａを第１連結部材３５に固定する。また、ネジ５４により、第２の表面側当接部材３２および第２の裏面当接部材３４におけるつかみ歯部分３２ａ、３４ａを第２連結部材３６に固定する。このネジ止め作業時には、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４は、第１、第２連結部材３５、３６を介してガイド部材３８によりガイドされる。このため、第１、第２連結部材３５、３６の剛性が低い場合においても、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４等に影響を与えることなくネジ止め作業を実行することが可能となる。
【００４２】
次に、第２連結部材３６を軸４６を中心として揺動させ、図５に示すように、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４が鉛直方向を向く試験姿勢とする。そして、図２に示すように、付勢ユニット３７を試験片保持機構２０の外周部に装着する。
【００４３】
また、変位計２５における一対のアーム２７を、付勢ユニット３７における支持板７１に形成された孔部７７（図１１参照）に挿入する。これら一対のアーム２７は、支持板７１の孔部７７、第１連結部材３５に形成された孔部４３（図４参照）、第２連結部材３６に形成された孔部５２（図５参照）および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４における押圧部分３３ｂ、３４ｂに形成された孔部６２（図９参照）を通過し、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と第１、第２の裏面側当接部材３３、３４とにより挟持された試験片Ｓに当接する。なお、変位計２５における一対のアーム２７の先端は針状となっており、これら一対のアーム２７の先端は試験片Ｓの表面に突き刺さることになる。
【００４４】
そして、付勢ユニット３７におけるエアシリンダ７４を駆動する。この時には、付勢ユニット３７における支持板７１は、第２連結部材３６と当接する。また、付勢ユニット３７における４本のコロ部材７６は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と当接する。この状態においてエアシリンダ７４がフレーム７５およびコロ部材７６を介して第１、第２の表面側当接部材３１、３２を押圧する。これにより、第１、第２の裏面側当接部材３３、３４は、支持板７１、第２連結部材３６、コロ部材５１、第１連結部材３５を介して押圧され、第１、第２の表面側当接部材３１、３２はフレーム７５およびコロ部材７６を介して押圧される。これにより、第１、第２の表面側当接部材３１、３２と第１、第２の裏面側当接部材３３、３４とが、試験片Ｓをその両面から押圧する。
【００４５】
この状態において、図１に示すモータ２３の駆動によりクロスヘッド１５を昇降させる。この時には、試験片Ｓの上端部は第１の表面当接部材３１におけるつかみ歯部分３１ａと第１の裏面当接部材３３におけるつかみ歯部分３３ａとによりつかまれており、試験片Ｓの下端部は、第２の表面当接部材３２におけるつかみ歯部分３２ａと第２の裏面当接部材３４におけるつかみ歯部分３４ａとによりつかまれている。そして、第１の表面当接部材３１におけるつかみ歯部分３１ａと第１の裏面当接部材３３におけるつかみ歯部分３３ａとは、クロスヘッド１５に付設された上連結部１６に連結する第１連結部材３５に固定されており、第２の表面当接部材３２におけるつかみ歯部分３２ａと第２の裏面当接部材３４におけるつかみ歯部分３４ａとは、テーブル１４に付設された下連結部１７に連結する第２連結部材３６に固定されている。さらに、コロ部材５１、７６の作用により、第１連結部３５は、第１、第２の表面側当接部材３１、３２および第１、第２の裏面側当接部材３３、３４とともに、第２連結部材３６に対して移動可能となっている。このため、クロスヘッド１５が昇降することにより、試験片Ｓに対して引張・圧縮の連続反転負荷を付与して材料試験を実行することができる。
【００４６】
この時には、試験片Ｓの中央部分は、エアシリンダ７４の駆動によって、第１、第２の表面側当接部材３１、３２における押圧部分３１ｂ、３２ｂおよび第１、第２の裏面側当接部材３３、３４における押圧部分３３ｂ、３４ｂにより挟持されている。そして、押圧部分３１ｂ、３２ｂと押圧部分３３ｂ、３４ｂとの距離が変化した場合であっても、櫛歯状部６４、６５、６６、６７の作用によりこの距離の変化に対応することが可能となる。このため、薄板状の試験片Ｓに対して引張・圧縮の連続反転負荷を付与した場合においても、試験片Ｓが座屈することを容易に防止することが可能となる。
【００４７】
そして、このようにして薄板状の試験片Ｓに連続反転負荷が付与された場合における試験片Ｓの上下の標点間の変位量は、変位計２５における２本のアーム２７間の距離の変化として検出される。
【００４８】
以上のように、上述した材料試験機によれば、試験片保持機構２０が準備姿勢と試験姿勢とを取り得ることから、準備姿勢状態において試験片Ｓをセットした後、試験姿勢状態において材料試験を実行することができ、通常の縦型の材料試験機により、容易に薄板状の試験片Ｓに対する材料試験を実行することが可能となる。
【００４９】
なお、上述した実施形態においては、第１、第２の表面当接部材３１、３２を、つかみ歯部分３１ａ、３２ａと押圧部分３１ｂ、３２ｂから構成し、第１、第２の裏面当接部材３３、３４を、つかみ歯部分３３ａ、３４ａと押圧部分３３ｂ、３４ｂから構成している。しかしながら、つかみ歯部分３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａと押圧部分３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂとを一体としてもよい。
【００５０】
また、上述した実施形態においては、試験片Ｓの上下の標点間の変位量を、２本のアーム２７間の距離の変化により試験片の変位を測定する変位計２５により検出しているが、試験片Ｓの変位量を計測する変位計として、図１３に示すような歪みゲージ１０６を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１１      基台
１２      ねじ棹
１３      ヨーク
１４      テーブル
１５      クロスヘッド
１６      上連結部
１７      下連結部
２０      試験片保持機構
２３      モータ
２４      ロードセル
２５      変位計
２６      制御回路
２７      アーム
３１      第１の表面側当接部材
３１ａ    つかみ歯部分
３１ｂ    押圧部分
３２      第１の裏面側当接部材
３２ａ    つかみ歯部分
３２ｂ    押圧部分
３３      第２の表面側当接部材
３３ａ    つかみ歯部分
３３ｂ    押圧部分
３４      第２の裏面側当接部材
３４ａ    つかみ歯部分
３４ｂ    押圧部分
３５      第１連結部材
３６      第２連結部材
３７      付勢ユニット
３８      ガイド部材
４６      ピン
５１      コロ部材
６２      孔部
６４      櫛歯状部
６５      櫛歯状部
６６      櫛歯状部
６７      櫛歯状部
７４      エアシリンダ
７６      コロ部材
Ｓ        試験片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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