(57)【要約】      （修正有）【課題】２種類の標線間距離に対応するために、部品の交換を行わず、１台の伸び計で２種類の標線間距離の測定に対応する伸び計を提供する。【解決手段】試験片Ｓの標線に当接されるナイフエッジ７，８を先端に有する上下部一対のアーム１，２６のうち、前記上部アーム２６を前記ナイフエッジが固定される可動アーム３と検出部に締結される計測アーム２に分離し、計測アーム２に対する可動アーム３の締結位置を変えることにより２種類の標線間距離Ｌへの対応が可能となる。【選択図】図１
0003165156.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
試験片の標線に当接されるナイフエッジを先端に有する上下部一対のアームと、前記一対のアームをそれぞれ試験片に固定する拘束具と、前記一対のアームの間隔の変化に応じた信号を出力する検出部を備えた伸び計において、前記上部アームが、前記ナイフエッジが固定される可動アームと前記検出部に締結される計測アームに分離され、前記可動アームが引張方向における複数の限定位置で、計測アームに対して着脱可能な構造であることを特徴とする伸び計。
【請求項２】
前記可動アームと前記計測アームのそれぞれには、互いに固定するための固定面が引張方向に対して垂直に設置されていることを特徴とする請求項１記載の伸び計。
【請求項３】
前記可動アームには開口部が設けられるとともに前記計測アームには突出部が設けられ、前記開口部に前記突出部がはまり込むことにより左右方向のずれを規制する構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の伸び計。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、材料試験機により試験片の引張試験等を行う際に、試験片に装着してその伸びを計測するための接触式の伸び計に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料試験機における試験片の伸びを計測する伸び計には、非接触式のものと接触式のものとがある。接触式の伸び計では、試験片の上下の標線に上下一組のアームの先端に設けられたナイフエッジをそれぞれ当接させ、この標線の変位に追動した両アームの開閉量を測定する試験片伸び計が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
接触式の伸び計としては、従来、差動トランス式の変位計や歪ゲージをセンシング部材としたものが知られており、その構造および計測原理は、基本的には、試験片の上下の標線に当接される固定具と、前記各固定具相互の変位を差動トランス式の変位計に伝達し、あるいは歪ゲージが貼着された起歪部材に伝達してこれを撓ませることにより、試験片の上下の標線間の伸びを計測するものである（特許文献２参照）。
【０００４】
引張試験において、歪み：ε（＝ΔＬ：サンプル変化長／Ｌ：標線間距離）等の計測には、負荷前のサンプル標準長である標線間距離（Ｌ）の設定が必要である。標線間距離はＩＳＯやＪＩＳで規定されており、従来、国内でのプラスチックの引張試験においては、ＪＩＳＫ７１１３で推奨されるＬ＝５０mmに設定されていたが、近年ＩＳＯの改定に準じてＬ＝７５mmが新たに追加され、２種類の標線間距離に対応することが必要になる。
【０００５】
２種類の標線間距離に対応するには、専用の伸び計を各１台用意するか、または伸びの信号を取り出す「本体」と、ナイフエッジを用いて供試体との接触を担う「アーム部」の一部を分離し、標線間距離に応じて長さの異なるアーム部と交換することで、１台の本体で２種類の標線間距離に対応している。
【０００６】
図４に従来の伸び計の概略を示す。図４の（ａ）に標線間距離Ｌ＝５０mm、および図４の（ｂ）に標線間距離Ｌ＝７５mmの場合の構成図（側面図）を示す。従来の歪ゲージ式伸び計は、標線間距離Ｌ＝５０mmの場合は図４（ａ）に示すように、補助アーム１４を介して上アーム１２と下アーム１１の一端を横バネ１５と縦バネ１６で連結し、上下アームの他端には上ナイフエッジ１７と下ナイフエッジ１８が取り付けられている。横バネ１５と縦バネ１６は直交するよう配置され、さらに縦バネ１６の中央部付近には歪ゲージ３０が貼付されており、その出力信号は計測装置（図示せず）に送られる。なお、横バネ１５、縦バネ１６および歪ゲージ３０等で構成される伸び計のセンサ部分は、ケース２９によってカバーされている。
【０００７】
伸び計は、拘束具３１および３２によって両ナイフエッジを試験体Ｓに押し当てて、試験体Ｓに取り付けられる。このとき上ナイフエッジ１７と下ナイフエッジ１８の間の距離は所定の標線間距離Ｌとなるように調整される。試験体Ｓに引張荷重が加えられて標線間の長さに伸びが生じると、上下ナイフエッジ間の距離は標線間の伸びに追随して開き、受感部である縦バネ１６は撓むことになる。これに伴って縦バネ１６に貼着した歪ゲージ３０に縦バネ１６の撓み（すなわち上下アームの開き量）に対応した歪みが生じ、歪ゲージ３０の抵抗値の変化分を計測装置に内蔵されたブリッジ回路で検出することにより試験体Ｓの伸びが測定される。
【０００８】
次に標線間距離Ｌ＝７５mmの場合は、図４（ｂ）に示す通り図４（ａ）のボルト２４および上ナイフエッジ１７を取り外し、交換アーム１３とともに上ナイフエッジ１７をボルト２５によって上アーム１２に固定することにより標線間距離をＬ＝７５mmに変更して、伸びの測定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２４０６９０号公報
【特許文献２】特開平６−２０１３０９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のアーム交換方式では、交換アームを用意する必要があり、さらに試験における精度や再現性を得るには、交換アームを取り付ける本体側を、当り面を有する構造とした上で、双方の部品を再現性よく押し付けた状態で締結作業を行わなくてはならず、交換作業上の煩わしさがあった。このような背景から、部品の交換を行わず、１台の伸び計で２種類の標線間距離の測定に対応できる伸び計が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
試験片の標線に当接されるナイフエッジを先端に有する上下部一対のアームと、前記一対のアームをそれぞれ試験片に固定する拘束具と、前記一対のアームの間隔の変化に応じた信号を出力する検出部を備えた伸び計において、前記上部アームが、前記ナイフエッジが固定される可動アームと前記検出部に締結される計測アームに分離され、前記可動アームが引張方向における複数の限定位置で、計測アームに対して着脱可能な構造にされるものである。
【００１２】
前記可動アームと前記計測アームのそれぞれには、互いに固定するための固定面が引張方向に対して垂直に設置され、また前記可動アームには開口部が設けられるとともに前記計測アームには突出部が設けられ、前記開口部に前記突出部がはまり込むことにより左右方向のずれを規制する構造を有するものである。
【００１３】
上部アームを可動アームと計測アームに分離し、そのアーム両者の締結位置の選択により複数の標線間距離への対応が可能となる。
【考案の効果】
【００１４】
上記構成により、交換部品が無く、精度よく、複数の標線間距離の引張試験に対応できる伸び計を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例における伸び計の概略的な構成図である。
【図２】本発明の実施例における可動アームの説明図である。
【図３】本発明の実施例における計測アームの説明図である。
【図４】従来の伸び計の概略的な構成図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
図１に本発明の実施例における伸び計の概略的な構成を示す。図１の（ａ）に標線間距離Ｌ＝５０mm、および図１の（ｂ）に標線間距離Ｌ＝７５mmの場合の構成図（側面図）を示す。本実施例の歪ゲージ式伸び計は、標線間距離Ｌ＝５０mmの場合は図１の（ａ）に示すように、計測アーム２、可動アーム３および補助アーム４からなる上アーム部２６と下アーム１の一端を横バネ５と縦バネ６で連結し、上アーム部２６および下アーム１の他端にはそれぞれ上ナイフエッジ７と下ナイフエッジ８が取り付けられている。横バネ５と縦バネ６は直交するように配置され、さらに縦バネ６の中央部付近には歪ゲージ１０が貼付されており、その出力信号は計測装置（図示せず）に送られる。この場合、計測アーム２と可動アーム３は、ボルト２０、２１およびプレート２７によって両アームの上部の直交面に固定される。
【００１７】
伸び計は、拘束具９および１９によって両ナイフエッジを試験体Ｓに押し当てて、試験体Ｓに取り付けられる。このとき上ナイフエッジ７と下ナイフエッジ８の間の距離は所定の標線間距離（Ｌ）となるように調整される。試験体Ｓに引張荷重が加えられて標線間の長さに伸びが生じると、上下ナイフエッジ間の距離は標線間の伸びに追随して開き、受感部である縦バネ６は撓むことになる。これに伴って縦バネ６に貼着した歪ゲージ１０に縦バネ６の撓み（すなわち上下アームの開き量）に対応した歪みが生じ、歪ゲージ１０の抵抗値の変化分を計測装置に内蔵されたブリッジ回路で検出することにより試験体Ｓの伸びが測定される。
【００１８】
次に標線間距離Ｌ＝７５mmの場合は、図１の（ｂ）に示す通り、計測アーム２と可動アーム３は、ボルト２０、２１およびプレート２７によって両アームの下部の直交面に固定することにより標線間距離をＬ＝７５mmに変更して、伸びの測定を行う。なお、横バネ５、縦バネ６および歪ゲージ１０等で構成される伸び計のセンサ部分は、ケース２８によってカバーされている。
【００１９】
図２に本発明の実施例における可動アーム３の説明図を示す。図２の（ａ）は正面図を示し、図２の（ｂ）は側面図を示す。本実施例において、標線間距離の変更に伴う計測アーム２と可動アーム３の取り付け位置の変更に際し、試験精度を保つために計測アーム２または可動アーム３の取り付け面であるＪ面とＬ面、およびＫ面とＬ面間の直角度および接触面の平面度等の幾何精度は試験精度に見合う精度が必要である。また、可動アーム３は長方形の開口部３５を持ち、図３に示す計測アーム２の突出部３６がはまり込み、標線間距離の変更に伴う取り付け位置を変えるとき左右方向のずれを規制する。
【００２０】
図３に本発明の実施例における計測アーム２の説明図を示す。図３の（ａ）は正面図を示し、図３の（ｂ）は側面図を示す。本実施例において、標線間距離の変更に伴う計測アーム２と可動アーム３の取り付け位置の変更に際し、試験精度を保つために計測アーム２または可動アーム３の取り付け面であるＤ面とＦ面、およびＥ面とＦ面間の直角度および接触面の平面度等の幾何精度は試験精度に見合う精度が必要である。また、計測アーム２は突出部３６を備え、前記の通り可動アーム３の長方形の開口部３５にはまり込んで、標線間距離の変更に伴う取り付け位置を変えるとき左右方向のずれを規制する。
【００２１】
図１の（ａ）および図１の（ｂ）に示す通り、２種類の標線間距離に対する計測アーム２と可動アーム３は、引張方向に対して垂直な面を当ててボルト２０で締結しているため、試験時の上下標線間の拡大によるアームの開きに対して可動アーム３のずれが生じない。もし、計測アーム２と可動アーム３の固定を、引張方向に対して平行な面を当てて側方からのネジ穴と貫通孔の組み合わせによって行った場合、貫通孔内でのネジのずれなどにより計測アーム２と可動アーム３の間にすべりが発生して、試験精度を悪化させる要因となる。
【００２２】
本実施例の伸び計の検出方式は歪ゲージ方式であるが、接触式の伸び計であれば歪ゲージ方式以外の、例えば差動トランス式の変位計でもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１、１１  下アーム
２        計測アーム
３        可動アーム
４、１４  補助アーム
５、１５  横バネ
６、１６  縦バネ
７、１７  上ナイフエッジ
８、１８  下ナイフエッジ
９、１９  拘束具
１０、３０  歪ゲージ
１２      上アーム
１３      交換アーム
２０、２１、２４、２５  ボルト
２６      上アーム部
２７      プレート
２８、２９  ケース
３１、３２  拘束具
３５        開口部
３６        突出部
Ｓ          試験体
Ｌ          標線間距離
【図１】
0003165156.tif 000003
【図２】
0003165156.tif 000004
【図３】
0003165156.tif 000005
【図４】
0003165156.tif 000006