(57)【要約】      （修正有）【課題】より簡単に金属材料に装着して引張試験による金属材料の伸び量を検出することを可能とする伸び量検出器具を提供することである。【解決手段】伸び量検出器具１０は、強磁性を有する金属材料の引張試験における伸び量を検出する伸び量検出器具１０であって、金属材料の所定の位置に磁着する第１磁着部１２と、第１磁着部１２から所定の間隔をおいて所定の位置とは別の位置で金属材料に磁着する第２磁着部１４と、引張試験による第１磁着部１２と第２磁着部１４の間の距離の変位量を検出する検出部とを備える。【選択図】図１
2019120675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性を有する金属材料の引張試験における伸び量を検出する伸び量検出器具であって、
前記金属材料の所定の位置に磁着する第１磁着部と、
前記第１磁着部から所定の間隔をおいて前記所定の位置とは別の位置で前記金属材料に磁着する第２磁着部と、
前記引張試験による前記第１磁着部と前記第２磁着部の間の距離の変位量を検出する検出部とを備えることを特徴とする伸び量検出器具。
【請求項２】
請求項１に記載の伸び量検出器具において、
前記第１磁着部及び前記第２磁着部は、前記金属材料の平面部と点接触で磁着する球状を有する磁石を含むことを特徴とする伸び量検出器具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の伸び量検出器具において、
前記検出部は、
磁気センサを収容するケース部と、
前記磁気センサ上をスライド可能に前記ケース部に設けられた平板状の磁気記録媒体部とを有し、
前記第１磁着部は、前記ケース部に前記磁気センサとの位置関係を保つように固定されており、
前記第２磁着部は、前記磁気記録媒体部に設けられて前記磁気センサ上を移動可能であることを特徴とする伸び量検出器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸び量検出器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料に破断するまで制御された張力をかけ、試料の引張強度、降伏点、伸び、絞りなどの機械的性質を測定する引張試験がなされている。それらの測定値から、ヤング率、ポアソン比、降伏強さ、加工硬化特性などが算出され、機械製品を設計開発するときの材料の強度計算に使用される。
【０００３】
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、第１、第２の表面側当接部材と、第１、第２の裏面側当接部材と、第１連結部材と、第２連結部材と、第１、第２の表面側当接部材と第１、第２の裏面側当接部材とを互いに近接する方向に付勢する付勢ユニットとを備える試験片保持機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６０６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属材料を引張試験にかけた場合に金属材料の伸び量を計測することが必要となるが、金属材料の伸び量を検出するための２つの突起部を金属材料にしっかりと接触するように締結部材を締め付ける必要があった。この締め付けたり緩めたりする作業に時間がとられると作業効率が低下する虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、より簡単に金属材料に装着して引張試験による金属材料の伸び量を検出することで作業効率を上げることを可能とする伸び量検出器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る伸び量検出器具は、強磁性を有する金属材料の引張試験における伸び量を検出する伸び量検出器具であって、前記金属材料の所定の位置に磁着する第１磁着部と、  前記第１磁着部から所定の間隔をおいて前記所定の位置とは別の位置で前記金属材料に磁着する第２磁着部と、前記引張試験による前記第１磁着部と前記第２磁着部の間の距離の変位量を検出する検出部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る伸び量検出器具において、前記第１磁着部及び前記第２磁着部は、前記金属材料の平面部と点接触で磁着する球状を有する磁石を含むことが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る伸び量検出器具において、前記検出部は、磁気センサを収容するケース部と、前記磁気センサ上をスライド可能に前記ケース部に設けられた平板状の磁気記録媒体部とを有し、前記第１磁着部は、前記ケース部に前記磁気センサとの位置関係を保つように固定されており、前記第２磁着部は、前記磁気記録媒体部に設けられて前記磁気センサ上を移動可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属材料に磁着可能な第１磁着部と第２磁着部とを備えている。これにより、引張試験により金属材料が伸びた場合に第１磁着部と第２磁着部との距離の変位量を検出することで伸び量を求めることができる。このように、本発明によれば、簡単に金属材料に装着して伸び量を検出することが出来るため、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施形態の伸び量検出器具を示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態の伸び量検出器具の平面図である。
【図３】本発明に係る実施形態の伸び量検出器具を引張試験の試験対象となる金属材料に装着した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。  以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１３】
図１は、伸び量検出器具１０を示す図であり、図１（ａ）は、伸び量検出器具１０の斜視図であり、図１（ｂ）は、伸び量検出器具１０の正面図を示している。
【００１４】
図２は、伸び量検出器具１０の平面図であり、図２（ａ）は、通常時の伸び量検出器具１０を示しており、図２（ｂ）は、磁気記録媒体部１８がスライドして第２磁着部１４が移動した様子を示す図である。
【００１５】
図３は、引張試験の試験対象となる金属材料８に伸び量検出器具１０を装着した様子を示す図である。
【００１６】
伸び量検出器具１０は、強磁性を有する金属材料８の引張試験における伸び量を検出するための器具である。引張試験とは、図示しない装置を用いて、金属材料８を長手方向に伸ばすように張力を与えることで金属材料８の伸び量を測定する試験である。
【００１７】
なお、金属材料８は、強磁性の性質を有する金属、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ガドリニウムで構成されており、ここでは、図３に示されるように、平面を有する平板部材である。
【００１８】
伸び量検出器具１０は、第１磁着部１２と、第２磁着部１４と、検出部１６とを備えている。検出部１６は、引張試験により第１磁着部１２と第２磁着部１４の間の距離の変位量を検出する機能を有する。検出部１６は、ケース部１３と、磁気記録媒体部１８と、磁気センサ２０とを備えている。
【００１９】
なお、ここでは、伸び量検出器具１０は、第１磁着部１２と、第２磁着部１４と、検出部１６とを備えて構成されるものとして説明するが、後述するケーブル部２６と演算表示部２８を構成要素に含めてもよい。
【００２０】
ケース部１３は、正面視で略凹型の溝形状を有する部材であり、適度な材料、例えば、アルミニウムで構成されている。ケース部１３は、磁気センサ２０を内部に収容している。
【００２１】
磁気センサ２０は、ケース部１３の溝内の略中央部に装着されている。磁気センサ２０は、略箱型形状を有している。磁気センサ２０の一方側端面にはケーブル部２６が接続されている。
【００２２】
磁気センサ２０は、磁場の強さに応じて電気抵抗が変化する「磁気抵抗素子」を利用したもので、MR(Magneto Resistance)素子とも呼ばれている。
【００２３】
磁気抵抗素子には、強磁性薄膜を用いたものと、半導体薄膜を用いたものがあり、更に強磁性薄膜型の中には、ＡＭＲ素子やＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子があるが、ここではＴＭＲ素子であるものとして説明する。もちろん、ＡＭＲ素子やＧＭＲ素子を用いることも可能である。
【００２４】
磁気記録媒体部１８は、磁気センサ２０上をスライド可能な状態でケース部１３に設けられた平板部材である。磁気記録媒体部１８は、等間隔でＮ極とＳ極に着磁して位置信号が付されている。
【００２５】
磁気記録媒体部１８の幅は、ケース部１３の溝幅と合されており、長さはケース部１３よりも若干短く設定されている。磁気記録媒体部１８は、ケース部１３の内部に設けられたガイドレールにスライド可能に装着されている。
【００２６】
ここで、磁気センサ２０と磁気記録媒体部１８とを用いて金属材料８の伸び量を検出する方法について説明する。具体的には、薄膜で高感度かつ低歪のパターン配置を持つＴＭＲ素子を検出素子として使用する磁気センサ２０と磁気記録媒体部１８との相対位置変化によって、磁気センサ２０にかかる磁場が変化して抵抗値が変化する。そして、この抵抗値を電気的に読み取り、変化量として検出した位置検出情報について、ケーブル部２６を介して出力することができる。
【００２７】
ケース部１３には、凹形状の開口部を塞ぐ蓋部１３ａが装着されており、図示しないボルト部材で固定されている。蓋部１３の幅は、ケース部１３の溝幅と合されており、長さはケース部１３よりも若干短く設定されている。なお、蓋部１３ａもケース部１３の一部であり、適度な材料、例えば、アルミニウムで構成されている。
【００２８】
第１磁着部１２は、蓋部１３ａの一方端側に設けられており、金属材料８の所定の位置に磁着する機能を有する。第１磁着部１２は、ケース部１３の蓋部１３ａに設けられているため、磁気センサ２０との位置関係を保つように固定されている。
【００２９】
第１磁着部１２は、図１（ｂ）に示されるように、正面視で凸形状を有しており、最上部の中央部には、球体の磁石２２が埋設されている。磁石２２は、最上部の面と略面一になるように設けられている。
【００３０】
磁石２２は、永久磁石で構成されているが、例えば、磁着力が強いネオジウム磁石で構成されることが好ましい。
【００３１】
磁気記録媒体部１８は、磁気センサ２０と蓋部１３ａとの間に挿入されて、磁気センサ２０上をスライド可能にケース部１３に取り付けられている。磁気記録媒体部１８のうち、蓋部１３ａの他方端側には、第１磁着部１２と高さが揃うように下駄が履かされた状態で第２磁着部１４が設けられている。
【００３２】
第２磁着部１４は、第１磁着部１２から所定の間隔をおいて第１磁着部１２が接触する位置とは別の位置で金属材料８に磁着する機能を有する。第２磁着部１４は、磁気記録媒体部１８に設けられて磁気センサ２０上を移動可能である。第２磁着部１４は、図１（ｂ）に示されるように、正面視で凸形状を有しており、第１磁着部１２と同様に、最上部の中央部には球体の磁石２４が埋設されている。
【００３３】
磁石２４は、最上部の面と略面一になるように設けられている。磁石２４は、永久磁石で構成されているが、例えば、磁着力が強いネオジウム磁石で構成されることが好ましい。ここで、磁石２２と磁石２４の最上端部の高さは同一となるように設定されている。
【００３４】
また、磁石２２と磁石２４は球状であるため、金属材料８に当接させた場合は点接触である。したがって、引張試験によって金属材料８が伸びることで磁石２４を移動させる力が働いた場合であっても、金属材料８に磁着しつつ移動することができる。
【００３５】
上記のように、磁気記録媒体部１８はスライド可能に装着されており、通常時は、第１磁着部１２と第２磁着部１４との位置関係は図２（ａ）に示されるようになるが、例えば、金属材料８が伸びることで、図２（ｂ）に示されるように、第１磁着部１２と第２磁着部１４の距離が広がる。
【００３６】
ケーブル部２６は、磁気センサ２０から出力された位置検出情報を演算表示部２８に伝送する機能を有する。演算表示部２８は、検出部１６によって検出した位置検出情報に対して演算処理を実行して、金属材料８の伸び量を求め、その伸び量を表示部にて表示する機能を有している。
【００３７】
続いて、上記構成の伸び量検出器具１０の作用について説明する。金属材料８の引張試験を行う際に、図３に示されるように、第１磁着部１２の磁石２２と、第２磁着部１４の磁石２４とをそれぞれ金属材料８に磁着させる。この際、第１磁着部１２と第２磁着部１４との位置関係は通常時であり、第１磁着部１２と第２磁着部１４の距離は最小となっている。
【００３８】
引張試験が実施されて金属材料８が伸びると、この伸びに連動して第２磁着部１４が移動する。第１磁着部１２と第２磁着部１４との間の距離が変わると、磁気センサ２０と磁気記録媒体部１８との相対位置変化によって、磁気センサ２０にかかる磁場が変化して抵抗値が変化する。
【００３９】
この抵抗値を電気的に読み取り、演算表示部２８により、第１磁着部１２と第２磁着部１４との間の距離の変化量、すなわち、金属材料８の伸び量が求められる。また、演算表示部２８は、金属材料８の伸び量が画面に表示される。
【００４０】
このように、伸び量検出器具１０を用いれば、磁石２２を有する第１磁着部１２と磁石２４を有する第２磁着部１４を金属材料８に近接させるだけで磁着させることができる。このまま金属材料８を引張試験にかけるだけで伸び量を求めることができる。したがって、より簡単に金属材料８に装着して引張試験による金属材料８の伸び量を検出することが出来るため、作業効率を向上させるという利点がある。
【符号の説明】
【００４１】
８  金属材料、１０  伸び量検出器具、１２  第１磁着部、１３  ケース部、１３ａ  蓋部、１４  磁着部、１６  検出部、１８  磁気記録媒体部、２０  磁気センサ、２２  磁石、２４  磁石、２６  ケーブル部、２８  演算表示部。
【図１】
2019120675.tif 000003
【図２】
2019120675.tif 000004
【図３】
2019120675.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月20日(2019.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性を有する金属材料の引張試験における伸び量を検出する伸び量検出器具であって、
前記金属材料の所定の位置に磁着する第１磁着部と、
前記第１磁着部から所定の間隔をおいて前記所定の位置とは別の位置で前記金属材料に磁着する第２磁着部と、
前記引張試験による前記第１磁着部と前記第２磁着部の間の距離の変位量を検出する検出部とを備え、
前記第１磁着部及び前記第２磁着部は、前記金属材料の平面部と点接触で磁着する球状を有する磁石を含むことを特徴とする伸び量検出器具。
【請求項２】
請求項１に記載の伸び量検出器具において、
前記検出部は、
磁気センサを収容するケース部と、
前記磁気センサ上をスライド可能に前記ケース部に設けられた平板状の磁気記録媒体部とを有し、
前記第１磁着部は、前記ケース部に前記磁気センサとの位置関係を保つように固定されており、
前記第２磁着部は、前記磁気記録媒体部に設けられて前記磁気センサ上を移動可能であることを特徴とする伸び量検出器具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る伸び量検出器具は、強磁性を有する金属材料の引張試験における伸び量を検出する伸び量検出器具であって、前記金属材料の所定の位置に磁着する第１磁着部と、前記第１磁着部から所定の間隔をおいて前記所定の位置とは別の位置で前記金属材料に磁着する第２磁着部と、前記引張試験による前記第１磁着部と前記第２磁着部の間の距離の変位量を検出する検出部とを備え、前記第１磁着部及び前記第２磁着部は、前記金属材料の平面部と点接触で磁着する球状を有する磁石を含むことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】