(57)【要約】【課題】試験片に装着されるターゲットと検出器を分離して、検出器の自重が試験片に作用しないようにする。【解決手段】  一対のターゲット１０Ｕ，１０Ｌは試験片ＴＰの標点に弾性力で装着され、試験片の伸びに追従して負荷軸方向に移動する。一対の検出器２０Ｕ，２０Ｌは、一対のターゲット１０Ｕ，１０Ｌの移動に応じた信号を出力する。一対の検出器２０Ｕ，２０Ｌは、先端部が一対のターゲット１０Ｕ，１０Ｌに摺動可能に連結され、基端部が支持装置３０Ｕ，３０Ｌに固定されている。一対の検出器２０Ｕ，２０Ｌのそれぞれは、対応するターゲット１０Ｕ，１０Ｌの移動に伴い変形する起歪部２１を含んで構成されている。試験片ＴＰの伸びに追従して一対のターゲット１０Ｕ，１０Ｌが移動すると、起歪部２１が変形し検出器２０Ｕ，２０Ｌから伸びに応じ信号が出力される。検出器２０Ｕ，２０Ｌの基端側は支持装置３０Ｕ，３０Ｌに固定保持されているので、検出器２０Ｕ，２０Ｌの自重が試験片ＴＰに作用しなくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片の標点に弾性力で装着され、試験片の伸びに追従して負荷軸方向に移動する一対のターゲットと、
前記一対のターゲットの移動に応じた信号を出力する一対の検出器と、
前記一対の検出器を支持する支持装置とを備え、
前記一対の検出器は、先端部が前記一対のターゲットに摺動可能に連結され、基端部が前記支持装置に固定され、
前記一対の検出器のそれぞれは、対応するターゲットの移動に伴い変形する変形部を含んで構成されていることを特徴とする伸び計。
【請求項２】
請求項１に記載の伸び計において、
前記検出器の変形部は、対応するターゲットの移動が大きいほど大きく変形し、変形量に応じた歪みを表す信号を出力する起歪部を備えることを特徴とする伸び計。
【請求項３】
請求項２に記載の伸び計において、
前記ターゲットから伝達される前記試験片の伸び方向の力で前記変形部が変形し、前記伸び方向と交差する方向の力で前記ターゲットに対して前記検出器が摺動することを特徴とする伸び計。
【請求項４】
請求項３に記載の伸び計において、
前記ターゲットは、伸び計を前記試験片に抱き込んで装着する第１および第２ホルダを有し、前記第２ホルダの先端には前記標点に係止するエッジが設けられ、他端には前記検出器と摺動しつつ前記伸び方向の力を前記検出器に伝達する連結部材が設けられ、
前記検出器には、前記連結部材が摺動可能に係合する係合部が設けられ、
前記係合部の他端には前記起歪部が設けられていることを特徴とする伸び計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験片の伸びを計測する伸び計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレバー式伸び計は、試験片の上下標点にそれぞれ装着される一対のレバーと、上下一対のレバーの終端を接続する起歪部（板ばね）とを備え、それらが一体化されている。伸び計は、レバー先端を試験片に弾性的に係止することにより、試験片に装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４０６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の伸び計では、剛性の低い細線状試験片や薄膜状のフィルムの伸びを計測することが困難である。すなわち、伸び計を試験片に装着すると、伸び計の自重で試験片が撓んだり変形するような試験片には、上記構造の伸び計を装着することが困難な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）請求項１の発明による伸び計は、試験片の標点に弾性力で装着され、試験片の伸びに追従して負荷軸方向に移動する一対のターゲットと、前記一対のターゲットの移動に応じた信号を出力する一対の検出器と、前記一対の検出器を支持する支持装置とを備え、前記一対の検出器は、先端部が前記一対のターゲットに摺動可能に連結され、基端部が前記支持装置に固定され、前記一対の検出器のそれぞれは、対応するターゲットの移動に伴い変形する変形部を含んで構成されていることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の伸び計において、前記検出器の変形部は、対応するターゲットの移動が大きいほど大きく変形し、変形量に応じた歪みを表す信号を出力する起歪部を備えることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載の伸び計において、前記ターゲットから伝達される前記試験片の伸び方向の力で前記変形部が変形し、前記伸び方向と交差する方向の力で前記ターゲットに対して前記検出器が摺動することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項３に記載の伸び計において、前記ターゲットは、伸び計を前記試験片に抱き込んで装着する第１および第２ホルダを有し、前記第２ホルダの先端には前記標点に係止するエッジが設けられ、他端には前記検出器と摺動しつつ前記伸び方向の力を前記検出器に伝達する連結部材が設けられ、前記検出器には、前記連結部材が摺動可能に係合する係合部が設けられ、前記係合部の他端には前記起歪部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、細線状試験片のように撓みやすい試験片の伸びを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る伸び計の正面図
【図２】伸び計装着部の分解斜視図
【図３】伸び計装着部の上面図
【図４】伸び計を試験片に装着した全体斜視図
【図５】起歪部の詳細構造を示す図
【図６】検出器の起歪部の変形状態を示す図
【図７】ターゲットと検出器との連結部の変形例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜４を参照して本発明による伸び計の実施の形態について説明する。
伸び計は、試験片ＴＰに装着される一対のターゲット１０Ｕ，１０Ｌと、一対のターゲットのそれぞれの変位に応じた信号を出力する一対の検出器２０Ｕ，２０Ｌと、検出器２０Ｕ，２０Ｌを支持する支持装置３０Ｕ，３０Ｌとを有する。
【０００９】
ターゲット１０Ｕ，１０Ｌはそれぞれ同一構造であり、検出器２０Ｕ，２０Ｌもそれぞれ同一構造であり、支持装置３０Ｕ，３０Ｌもそれぞれも同一構造であり、それぞれをターゲット１０、検出器２０、および支持装置３０として説明する。
【００１０】
ターゲット１０は試験片ＴＰの伸びに応じて移動し、検出器２０はその移動量に応じた検出信号を出力する。ターゲット１０の詳細を図２（ａ）、（ｂ）に示す。ターゲット１０は一対のホルダ１１，１２から構成され、一対のホルダ１１，１２で試験片ＴＰを抱き込むように試験片ＴＰに装着される。
【００１１】
第１ホルダ１１は、ホルダ枠１１０と、ホルダ枠１１０に取り付けられた加圧子１１１とを備えて構成されている。ホルダ枠１１０は、上面から見てコ字状を呈し、一対の腕部の先端の内面にはエッジ１１０ａが形成されている。
【００１２】
加圧子１１１は、ホルダ枠１１０に装着される円筒状の加圧調整ネジ１１１ａと、加圧調整ネジ１１１ａを貫通して設けられ、先端にＶブロック１１１Ｖが装着された加圧ロッド１１１ｂと、調整ネジ１１１ａ内に設けられ、加圧ロッド１１１ｂを試験片ＴＰ方向に押圧するばね１１１ｃと、調整ネジ１１１ａをホルダ枠体１１０に固定するナット１１１ｄおよびワッシャ１１１ｅと、調整ネジ１１１ａの先端に螺着されたノブ１１１ｅとを備えている。
【００１３】
第２ホルダ１２は、ホルダ枠体１２０と、ホルダ枠体１２０に取り付けられたロッド１２１とを備えて構成されている。ホルダ枠１２０は、上面から見てコ字状を呈し、一対の腕部の先端には、外側面に突設する突部が形成され、その先端に負荷軸から離れる方向に向かってエッジ１２０ａが形成されている。ロッド１２１の先端には、試験片ＴＰの標点に係合するエッジ１２１ａが形成されている。
【００１４】
図3および図４に示すように、第１ホルダ１１と第２ホルダ１２との間に配置した試験片ＴＰは、加圧子１１１のＶブロック１１１Ｖと第２ホルダ１２のロッド１２１との間にばね１１１ｃのばね力で挟持される。これにより、ターゲット１０が試験片にＴＰに保持される。具体的には、第１ホルダ１１のエッジ１１０ａに第２ホルダ１２のエッジ１２０ａを係合するとともに、ロッド１２１の先端エッジ１２１ａを試験片ＴＰの標点に係合する。ターゲット１０の保持力は、調整ネジ１１１ａをホルダ枠１１に進退させてばね１１１ｃの全長を変更することで調節できる。
【００１５】
図３に示すように、３箇所のエッジ係止点（係止位置）は、試験片ＴＰの軸線（伸び方向）、すなわち試験機の負荷軸と直交する直線Ｌ１上に並ぶように設計されている。また、３箇所のエッジは、上記直線Ｌ１を含む水平面内で係合するように設計されている。
【００１６】
支持装置３０は、図示しない材料試験機の負荷軸に平行して延在するように設置された支柱４０に支持位置可変に支持されている。支持装置３０は、支柱４０に装着される支持円筒３１と、支持円筒３１に水平方向に突設される支持台３２と、支持台３２の先端に設けられた支え３３とを備える。
【００１７】
検出器２０は、支持台３２に立設された起歪部２１と、起歪部２１の上端から水平方向に延設された力伝達板２２と、力伝達板２２の上面に設けた円筒部２３とを備えている。円筒部２３には、第２ホルダ１２のロッド１２１が摺動可能に挿入されている。
【００１８】
なお、図１に示す支持台３３は力伝達板２２の先端を支持するものである。その結果、伸び計取り付け準備中に力伝達板２２が自重で撓むことがない。
【００１９】
図５は、検出器２０の詳細例を示す図である。支持台３２にボルトで固定部材３５を固定し、この固定部材３５に起歪部２１の下端がボルト締結され、上端部にボルトにより力伝達板２２が接続されている。
【００２０】
第１の実施の形態の主要な動作を説明する。
不図示の材料試験機の上下つかみ具に試験片ＴＰを把持する。上下の支持装置３０Ｕ，３ＯＬを規定の標点距離だけ離間して支柱４０に装着する。鉛直方向に立設する支柱４０は材料試験機本体に負荷軸に対して離接可能に設置され、試験片ＴＰに上下ターゲット１０Ｕ．１０Ｌを装着する際、支柱４０を負荷軸から遠ざけておく。
【００２１】
第１ホルダ１１のＶブロック１１１Ｖを試験片ＴＰに当接させた状態で、第２ホルダ１２のエッジ１２０ａを第１ホルダ１１のエッジ１１０ａに係止するとともに、ロッド１２１先端のエッジ１２１ａを試験片ＴＰの標点に係止する。このとき、加圧子１１１の軸心と、エッジ１１０ａとエッジ１２０ａとの係止位置と、ロッド１２１の先端エッジ１２１ａと試験片ＴＰとの係止位置が、上述した水平面上に位置する。したがって、ロッド１２１の軸心も上記水平面内で水平方向に支柱４０に向けて延設する。支柱４０を負荷軸に近づけ、上下ターゲット１０Ｕ，１０Ｌのロッド１２１に力伝達板２２に取り付けた円筒２３を挿通する。
【００２２】
Ｖブロック１１１Ｖとロッド先端エッジ１２１ａとの間で試験片ＴＰを挟持するばね力は、調整ネジ１１１ａ内のばね１１１ｃのばね長を適宜調整して定められる。
【００２３】
以上の操作により、試験片ＴＰの標点に弾性力でそれぞれ装着した一対のターゲット１０Ｕ，１０Ｌと、ターゲット１０Ｕ，１０Ｌのそれぞれの変位に応じた信号を出力する一対の検出器２０Ｕ，２０Ｌと、一対の検出器２０Ｕ，２０Ｌをそれぞれ支持する支持装置３０Ｕ，３０Ｌとを備えた伸び計が試験片ＴＰに装着される。
【００２４】
材料試験機を起動して試験片ＴＰの両端に引張力を与えると、試験片ＴＰが伸び、ロッド１２１、円筒２３、および力伝達板２２を介して起歪部２１が図６に示すように試験片の伸びに応じて湾曲する。すなわち、起歪部２１には歪みゲージが設けられており、その湾曲の程度に応じた信号がゲージから出力される。このときロッド１２１は円筒２３に対して伸びに応じて摺動する。上下の検出器２０Ｕ，２０Ｌの出力信号の差分に基づいて試験片ＴＰの伸びを算出することができる。
【００２５】
以上説明した実施の形態の伸び計によれば次のような作用効果を奏することができる。
（１）一対の検出器２０の先端部を一対のターゲット１０に摺動可能に連結し、基端部を支持装置３０に固定し、さらに、一対の検出器２０のそれぞれは、対応するターゲット１０の移動に伴い変形する変形部２１を含んで構成するようにした。すなわち、試験片ＴＰに装着されるターゲット１０と、ターゲット１０の移動量に応じた信号を出力する検出器２０は、伸び計の総重量の全部が試験片ＴＰに作用しないような分離構造とし、検出器２０の重量は支持装置３０を介して支柱４０で負担するようにした。そのため、薄膜状試験片や細線状試験片に伸び計を装着することができ、従来のレバー式伸び計では困難であった撓みやすい（変形しやすい）試験片に対する材料評価試験が可能となる。
【００２６】
（２）対応するターゲットの移動が大きいほど大きく変形し、変形量に応じた歪みを表す信号を出力する起歪部２１を変形部としたので、検出器を簡素化でき、コストも抑えることができる。
【００２７】
（３）変形部は、ターゲット１０から伝達される試験片伸び方向の力で変形し、伸び方向と交差する方向の力でターゲット１０が検出器２０に対して摺動するようにした。その結果、簡単な構造により検出器２０の自重を試験片ＴＰに作用させず、かつ、伸びを精度良く検出することができる。したがって、ロッド１２１と円筒２３の摺動部の摩擦抵抗を小さくすることが望ましい。
【００２８】
（４）実施の形態の伸び計によれば、検出器２０の自重部分が試験片ＴＰに作用しないので、高速度で試験片ＴＰを引っ張っても試験片ＴＰの揺れが防止されるので、従来のレバー式伸び計よりも引張速度の早い試験が可能となる。
【００２９】
上記実施の形態を以下のように変形して実施することができる。
（１）図７に、ターゲット１０と検出器２０との連結部の他の例を示す。図７に示すように、円筒２３に代えて、開放された溝２３aを有するコ字状断面の部材２３Ａを使用してもよい。この場合、ロッド１２１Ａは角形断面形状となるが、ロッド１２１Ａの傾動動作を部材２３Ａ連結部に伝達することができる。
【００３０】
本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の伸び計に限定されない。
【符号の説明】
【００３１】
１０，１０Ｕ，１０Ｌ  ターゲット                      １１  第１ホルダ
１２  第２ホルダ                      ２０，２０Ｕ，２０Ｌ  検出器
２３  起歪部                          ３０，３０Ｕ，３０Ｌ  支持装置
１１０，１２０  ホルダ枠      １１０ａ，１２０ａ，１２１ａ  エッジ
１１１  加圧子                              １２１  ロッド
【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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