(57)【要約】  【課題】ピストンにより駆動されるカム部材を利用して左右一対の揺動レバー機構を閉状態へと駆動する一方、リターンスプリングを利用することなく、揺動レバー機構を確実に開状態へ戻す。  【解決手段】左右一対の揺動レバー機構２０が、本体ケーシング１に揺動可能に保持された揺動部材２１と、揺動部材２１と連結された第１摺動部材２２と、第２摺動部材２３と、を有する。左右一対の傾斜面１０ａが形成されたピストンロッド１０と第２摺動部材２３とが連結リンク４２により連結されると共に、連結部位に所定分の遊びＬが設定される。ピストン４を流体圧により下方動させると、傾斜面１０ａによる押圧力によって、左右の第２摺動部材２３が離間されて、左右の第１摺動部材２２が接近した閉状態とされる（試験片挟持状態）。ピストン４を流体圧により上方動させると、所定分の遊びＬを超えた以降は、連結リンク４２により左右の第２摺動部材２３が接近方向に引張されて、左右の第１摺動部材２１が互いに離間される開状態とされる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケーシングに揺動可能に保持された揺動部材を備え、一端部が試験片の挟持部とされた左右一対の揺動レバー機構と、
前記本体ケーシングに摺動自在に保持され、前記左右一対の揺動レバー機構の他端部に対して作用させる左右一対の傾斜面を有して、所定方向への変位により該左右一対の揺動レバー機構を試験片を挟持する閉じ位置に向けて駆動するためのカム部材と、
前記本体ケーシングに構成され、前記カム部材に連結されたピストンを有すると共に、該ピストンにより画成された第１室と第２室とを有するシリンダ部と、
前記カム部材と前記左右一対の揺動レバー機構の他端部側とを、所定分の遊びを有して連結する左右一対の連結リンクと、
を有し、
前記第１室に流体圧を供給することにより、前記カム部材が前記所定方向へ変位されて前記左右一対の揺動レバー機構が前記閉じ位置へ向けて駆動され、
前記左右一対の揺動レバー機構が前記閉じ位置にある状態から、前記第１室への流体圧を開放すると共に前記第２室に流体圧を供給することにより、前記カム部材が前記所定方向とは反対方向に変位されると共に、該カム部材の該反対方向への変位量が前記連結リンクの前記所定の遊びを超えた以降は、該連結リンクを介して前記左右一対の揺動レバー機構が開方向へと駆動される、
引張試験機における試験片のチャック装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記連結リンクが、前記カム部材に対して第１ピン部材によって回動可能に連結されると共に、前記揺動レバー機構の他端部側に対して第２ピン部材によって回動可能に連結され、
前記所定分の遊びが、前記第１ピン部材または前記第２ピン部材が挿通される連結孔を長孔とすることにより構成されている、
ことを特徴とする引張試験機における試験片のチャック装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記左右一対の揺動レバー機構がそれぞれ、
前記揺動部材の一端部に遊びをもって回動可能に連結され、前記カム部材の変位方向と直交する方向に摺動自在として前記本体ケーシングに保持された第１摺動部材と、
前記揺動部材の他端部に遊びをもって回動可能に連結され、前記カム部材の変位方向と直交する方向に摺動自在として前記本体ケーシングに保持されると共に前記連結リンクが連結された第２摺動部材と、
を有しており、
前記カム部材が前記所定方向へ変位するのに伴って、前記左右一対の第１摺動部材が互いに接近するように変位されて、該左右一対の第１摺動部材によって試験片の挟持が行われる、
ことを特徴とする引張試験機における試験片のチャック装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２摺動部材と前記連結リンクとの連結部位に、前記所定分の遊びが構成されている、ことを特徴とする引張試験機における試験片のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引張試験機における試験片のチャック装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック等の試験片の引張強度等を計測するために、引張試験機が用いられる。引張試験機は、特許文献１に示すように、試験片を挟持する上下一対のチャック装置を有して、一方のチャック装置を他方のチャック装置から離間するように駆動することによって、試験片に対して引張力を付与するようになっている。
【０００３】
上記チャック装置の中には、本体ケーシングに揺動可能に保持された揺動部材を有する左右一対の揺動レバー機構を設けて、この揺動レバー機構の相対向する一端部が試験片の挟持用端部とされて、揺動レバー機構の他端部を接近、離間させることにより、上記挟持用端部を開閉するものがある。
【０００４】
上記揺動レバー機構の他端部を接近、離間させるために、ピストンによって駆動されるカム部材に左右一対の傾斜面を形成して、この傾斜面部分を左右一対の揺動レバー機構の他端部間に進退させるものがある。そして、試験片を挟持する際には、ピストンにより画成された流体圧室に流体圧を作用させることにより、カム部材を介して揺動レバー機構の他端部が大きく拡開されるような力を付与して、試験片を強固に挟持するようになっている。
【０００５】
ピストンつまりカム部材は、試験片を挟持する方向へと揺動レバー機構を駆動するのみで、試験片の挟持解除のために、つまり揺動レバー機構を開方向に戻すために、ピストンに対して第１のリターンスプリングを設けると共に、揺動レバー機構に対して第２のリターンスプリングを設けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９１４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したカム部材を利用した左右一対の揺動レバー機構の開閉のためには、ピストン用と揺動レバー機構用との２つのリターンスプリングを設ける必要があり、構造の複雑化やコスト増の原因となる。
【０００８】
また、揺動レバー機構によって試験片を挟持する場合、揺動レバー機構に設けられた挟挟持部が試験片に強く食い込んで、揺動レバー機構を開方向へと戻すことができない場合が往々にして生じる。また、極冷間状態（例えば−１０℃以下）で試験を行う場合には、空気中の水分が揺動レバー機構部に氷結し、開方向へと戻すことができない場合が生じる。
【０００９】
上述のような食い込みや氷結が生じても、揺動レバー機構を開方向へ戻すことができるように、そのリターンスプリングの付勢力を極めて大きくすることが考えられるが、スプリング力の設定だけでは開方向への戻しを確実に行うことが難しいものである。また、試験片挟持の際にはリターンスプリングの大きな付勢力に抗してピストン（カム部材）を駆動しなければならず、駆動エネルギの消費が増大することにもなる。
【００１０】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ピストンにより駆動されるカム部材を利用して左右一対の揺動レバー機構の閉じ操作を行う場合に、リターンスプリングを利用することなく、揺動レバー機構を確実に開状態へ戻すことができるようにした引張試験機における試験片のチャック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
本体ケーシングに揺動可能に保持された揺動部材を備え、一端部が試験片の挟持部とされた左右一対の揺動レバー機構と、
前記本体ケーシングに摺動自在に保持され、前記左右一対の揺動レバー機構の他端部に対して作用させる左右一対の傾斜面を有して、所定方向への変位により該左右一対の揺動レバー機構を試験片を挟持する閉じ位置に向けて駆動するためのカム部材と、
前記本体ケーシングに構成され、前記カム部材に連結されたピストンを有すると共に、該ピストンにより画成された第１室と第２室とを有するシリンダ部と、
前記カム部材と前記左右一対の揺動レバー機構の他端部側とを、所定分の遊びを有して連結する左右一対の連結リンクと、
を有し、
前記第１室に流体圧を供給することにより、前記カム部材が前記所定方向へ変位されて前記左右一対の揺動レバー機構が前記閉じ位置へ向けて駆動され、
前記左右一対の揺動レバー機構が前記閉じ位置にある状態から、前記第１室への流体圧を開放すると共に前記第２室に流体圧を供給することにより、前記カム部材が前記所定方向とは反対方向に変位されると共に、該カム部材の該反対方向への変位量が前記連結リンクの前記所定の遊びを超えた以降は、該連結リンクを介して前記左右一対の揺動レバー機構が開方向へと駆動される、
ようにしてある。
【００１２】
上記解決手法によれば、第１室への流体圧供給により、カム部材が所定方向へ変位されて、傾斜面を利用したカム作用によって、揺動レバー機構が試験片を挟持する閉位置へと駆動される。この閉位置から、第２室への流体圧を供給することにより、カム部材が上記所定方向とは反対方向へ戻り変位され、その戻り途中で連結リンクの所定分の遊びを超えると、カム部材が連結リンクを介して揺動レバー機構を開方向へと駆動することになる。このように、揺動レバー機構の閉位置へ向けての駆動と開位置へ向けての駆動とを共に流体圧を利用して行って、リターンスプリングを用いることなく、揺動レバー機構を確実に開位置へと戻すことができる。
【００１３】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記連結リンクが、前記カム部材に対して第１ピン部材によって回動可能に連結されると共に、前記揺動レバー機構の他端部側に対して第２ピン部材によって回動可能に連結され、
前記所定分の遊びが、前記第１ピン部材または前記第２ピン部材が挿通される連結孔を長孔とすることにより構成されている、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、所定分の遊びを、連結孔を長孔とするという簡単な手法によって得ることができる。
【００１４】
前記左右一対の揺動レバー機構がそれぞれ、
前記揺動部材の一端部に遊びをもって回動可能に連結され、前記カム部材の変位方向と直交する方向に摺動自在として前記本体ケーシングに保持された第１摺動部材と、
前記揺動部材の他端部に遊びをもって回動可能に連結され、前記カム部材の変位方向と直交する方向に摺動自在として前記本体ケーシングに保持されると共に前記連結リンクが連結された第２摺動部材と、
を有しており、
前記カム部材が前記所定方向へ変位するのに伴って、前記左右一対の第１摺動部材が互いに接近するように変位されて、該左右一対の第１摺動部材によって試験片の挟持が行われる、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、揺動レバー機構を閉位置へ向けて駆動する際に、傾斜面から第２摺動部材への押圧力（分力）を流体圧に比例したものとし、さらに揺動部材に対する各摺動部材のモーメント長を常時一定として、試験片の挟持力を所望の挟持力に精度よく制御することが可能になる。
【００１５】
前記第２摺動部材と前記連結リンクとの連結部位に、前記所定分の遊びが構成されている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、カム部材には左右一対の連結リンクが連結されるため、所定分の遊びを形成することはかなり複雑な加工になってしまうが、１つの第２摺動部材には１つの連結リンクしか連結されないので、この第２摺動部材と連結リンクとの連結部位に所定分の遊びを形成することは容易である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体圧を有効に利用して、リターンスプリングを用いることなく、揺動レバー機構を確実に開方向へと戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、図中左半分が開状態にあるときを、また右半分が試験片を挟持する閉状態を示す断面図である。
【図２】流体圧の供給系統例を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１において、１は本体ハウジングで、その上部には、シリンダ部２が構成されている。シリンダ部２は、シリンダ室３内に摺動自在に嵌合されたピストン４を有し、このピストン４により、シリンダ室３内が、第１室５と第２室６とに画成されている。本体ケーシング１には、第１室５に開口された流体圧の給排口５Ａが形成され、第２室６に開口された流体圧の給排口６Ａが形成されている。これにより、給排口５Ａから第１室５に流体圧(実施形態では空気圧）を供給する一方、給排口６Ａから流体圧を開放することにより、ピストン４が所定方向となる下方へ変位される。また、給排口６Ａから第２室６に流体圧を供給する一方、給排口５Ａから流体圧を開放することにより、ピストン４が上方へ変位される。
【００１９】
ピストン４から一体的に下方に伸びるピストンロッド１０の先端部側面に、カム面としての左右一対の傾斜面１０がａ形成されている。この左右一対の傾斜面１０ａの形成により、下方(先端部）に向かうにつれて徐々にピストンロッド１０が細幅となるように設定されている。このような傾斜面１０ａを有するピストンロッド１０が、カム部材を構成している。
【００２０】
本体ハウジング１には、前記シリンダ部２の下方において、左右一対の揺動レバー機構２０が保持されている。実施形態では、揺動レバー機構２０は、揺動部材２１と第１摺動部材２２と第２摺動部材２３との３分割構成とされている。
【００２１】
各揺動部材２１は、上下方向に伸びて、その長手方向中間部において、保持ピン３１を中心にして揺動可能に本体ハウジング１に保持されている。左右一対の揺動部材２１は、ピストンロッド１０の軸線を挟んだ左右対称位置に配設されている。
【００２２】
前記各第１摺動部材２２は、揺動部材２１の下端部側において、ピストンロッド１０の軸線と直交する方向に摺動自在として、本体ハウジング１に保持されている。この第１摺動部材２２は、連結ピン３２によって、揺動部材２１の下端部に回動可能に連結されている。すなわち、揺動部材２１に形成された連結孔２１ａに対して、連結ピン３２が挿通されている。そして、連結孔２１ａは長孔とされて、中間レバー部材２１の揺動に応じて第１摺動部材２２が図中左右方向に変位されるようになっている。
【００２３】
左右一対の第１摺動部材２２は、ピストンロッド１０の軸線を挟んで左右対称位置に配設されている。そして、その相対向する先端部には、試験片の挟持部材２４が保持ピン３３によって３６０度範囲で揺動自在として連結されている。
【００２４】
前記各第２摺動部材２３は、揺動部材２１の上端部側において、ピストンロッド１０の軸線と直交する方向に摺動自在として、本体ハウジング１に保持されている。この第２摺動部材２３は、連結ピン３４によって、揺動部材２１の上端部に回動可能に連結されている。すなわち、揺動部材２１に形成された連結孔２１ｂに対して、連結ピン３４が挿通されている。そして、連結孔２１ｂは長孔とされて、揺動部材２１の揺動に応じて第２摺動部材２３が図中左右方向に変位されるようになっている。
【００２５】
左右一対の第２摺動部材２３は、ピストンロッド１０の軸線を挟んで左右対称位置に配設されている。そして、左右一対の第２摺動部材２３の間に、ピストンロッド１０の傾斜面１０ａが位置される。
【００２６】
前記各第２摺動部材２３には、保持ピン３５によって、ガイドローラ４１が回動可能に保持されている。そして、ガイドローラ４１が、傾斜面１０ａに対して当接可能に臨んでいる。
【００２７】
左右一対の第２摺動部材２３とピストンロッド１０とが、連結リンク４２によって連結されている。すなわち、ピストンロッド１０と連結リンク４２の一端部とが、連結ピン４３によって回動可能に連結されている。
【００２８】
第２摺動部材２３と連結リンク４２とが、連結ピン４４によって回動可能に連結されている。連結リンク４２に形成された連結孔４２ａは長孔とされて、この長孔４２ａ内を連結ピン４４が所定分変位可能とされ、この所定分の変位可能量が、所定分の遊びとされている。なお、連結ピン４４は、ガイドローラ４１の保持ピン３５によって兼用されている。
【００２９】
以上のような構成のチャック装置は上下一対設けられて、上下一対のチャック装置（の挟持部材２４）によって試験片の上下の各端部が挟持された状態で、一方のチャック装置が他方のチャック装置から離間するように駆動されて、試験片に引張力が付与されることになる。
【００３０】
いま、ピストン４が図１中左半分に示すように上方ストローク端にあるときは、開放ストローク端にあって、試験片の挟持を開放する開位置状態である。すなわち、第１摺動部材２２は互いに左右方向に大きく離間した開位置とされる。この開位置では、連結ピン４４が、連結リンク４２の長孔４２ａの一方側端に位置されている。
【００３１】
図１左半分に示す開位置の状態から、第１室５に流体圧を供給することにより(第２室６の流体圧は開放）、ピストン４とピストンロッド１０とが下方へ変位される。このピストンロッド１０の下方への変位により、傾斜面１０ａをガイドローラ４１が転動しつつ、第２摺動部材２３が、互いに離間する方向へと変位される。この第２摺動部材２３が互いに離間する方向の変位により、揺動部材２１が揺動されて、第１摺動部材２２が互いに接近する方向へ摺動されて、図１右半分に示す試験片を挟持する閉位置とされる。
【００３２】
上記ピストンロッド１０が下方動する際に、連結リンク４２は、その長孔とされた連結孔４２ａ内を、連結ピン４４が相対変位されることになる。そして、閉位置では、連結ピン４４は、連結リンク４２の連結孔４２ａの他方側端に位置されている。
【００３３】
閉位置から、第２室６に流体圧を供給すると(第１室５への流体圧は開放）、ピストン４つまりピストンロッド１０が上方動される。ピストンロッド１０の上方動に応じて、当初は、連結ピン４４は、連結リンク４２の連結孔４２ａ長孔を相対変位して、第２摺動部材２４はなんら変位されないものとなる。
【００３４】
ピストンロッド１０のさらなる上方動により、連結ピン４４が、連結孔４２ａの一端部側に当接する状態となった以降は、ピストンロッド１０の上方動に応じて、連結リンク４２を介して第２摺動部材２３を互いに接近する方向へと駆動されることになる。この第２摺動部材２３の動きが、揺動部材２１を介して第１摺動部材２２を互いに離間する開方向へ変位させる動きとなる。
【００３５】
上記第１摺動部材２２の開方向への変位は、連結リンク４２を介したピストンロッド１０の上方動に連動したものとなり、流体圧を利用して第２摺動部材２２を確実に開位置へと変位させることができる。
【００３６】
ここで、ピストンロッド１０が下方動するとき、傾斜面１０ａから第２摺動部材２３への押圧力（分力）は、ピストン４に作用する流体圧に比例した大きさとなる。そして、第２摺動部材２３による揺動部材２１を揺動させるモーメント長は常時一定であり、また揺動部材２１の揺動が第１摺動部材２２を摺動させるモーメント長も一定である。これにより、試験片の挟持力を、ピストン４へ印加される流体圧の大きさに比例させて精度よく制御することが可能となる。
【００３７】
図２は、前記第１室５、第２室６への流体圧としての空気圧を給排するための系統例が示される。この図２において、空気圧の貯溜タンク（図示略）から伸びる空気圧の供給配管が符号５０で示される。この供給配管５０は、切換弁５１を介して、第１室５に連なる配管５２、第２室６に連なる配管５３に接続されている。供給配管５０には、フィルタ５４、圧力調整器５５が接続されている。
【００３８】
切換弁５１が図２の状態では、空気圧は第２室６に供給される一方、第１室５は大気に開放されて、ピストン４は上方ストローク端に位置される（揺動レバー機構２０の開状態に対応）。図２の状態から、切換弁５１を切換えると、第１室５に空気圧が供給される一方、第２室６が大気に開放されて、ピストン４が下方動されて、揺動レバー機構２０が閉状態とされる。
【００３９】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。揺動レバー機構２０は、第２摺動部材２３を有しないものであってもよく、この場合は、揺動部材２１の他端部に対してガイドローラ４１を設ければよい。同様に、第１揺動部材２２を有しないものであってもよく、この場合は、揺動部材２１の一端部でもって試験片を挟持することになる。勿論、両摺動部材２２、２３を共に有しない場合であってもよい。所定分の遊びＬを形成するための長孔４２ａは、ピストンロッド１０と連結リンク４２との連結部位側に形成するようにしてもよい。傾斜面１０ａを有するカム部材部分を、ピストンロッド１０とは別体に形成してもよい（ピストン４とは連結関係が構成される）。流体圧としては、空気圧以外に油圧を用いることもできるが、圧力系統の簡単化や極冷間時での各部品のかじり防止等の観点から、空気圧を用いるのが好ましいものである。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、引張試験機における試験片のチャック装置として好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１：本体ハウジング
２：シリンダ部
３：シリンダ室
４：ピストン
５：第１室
５Ａ：給排口
６：第２室
６Ａ：給排口
１０：ピストンロッド（カム部材）
２０：揺動レバー機構
２１：揺動部材
２１ａ、２１ｂ：連結孔（長孔）
２２：第１摺動部材
２３：第２摺動部材
２４：挟持部材
３１：保持ピン（揺動部材の揺動中心）
３２：連結ピン
３４：連結ピン
４１：ガイドローラ
４２：連結リンク
４３：連結ピン
４４：連結ピン
Ｌ：所定分の遊び
【図１】
2015215173.tif 000003
【図２】
2015215173.tif 000004