(57)【要約】【課題】形状や硬度について温度依存性の高い樹脂等の材料の高速引張衝撃試験を高温下で行う場合、試験中に試験片がグリップから抜け出るのを阻止できるグリップを提供する。【解決手段】金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂに設けられたそれぞれの凹部に、凹部の深さよりやや厚い木製フェイス２Ｃをほぼ隙間なく挿入して、それぞれの木製フェイス２Ｃが試験片３の把持部分に接触するようにした後、それぞれの木製フェイス２Ｃと試験片３の間に木製フェイス２Ｃとほぼ同じ広さの金網２Ｄを挟み込んだ状態で、金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂをネジ１３で締結することにより試験片３を把持する。【選択図】          図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一対の金属製フェイスにより試験片を挟持するグリップにより試験片を把持して前記試験片の引張り特性を測定する材料引張試験機において、前記グリップはそれぞれの対向面に凹部を設けた前記一対の金属製フェイスと、前記凹部に装着される一対の低熱伝導体と、前記一対の低熱伝導体と試験片の間に挿入挟持される一対の金網から構成されることを特徴とする材料引張試験機。
【請求項２】
低熱伝導体は材質が硬質木材であることを特徴とする請求項１記載の材料引張試験機。
【請求項３】
一対の金属製フェイスにより試験片を挟持するグリップにより試験片を把持して前記試験片の引張り特性を測定する材料引張試験機において、前記一対の金属製フェイスと試験片の間に一対の金網を挿入挟持することを特徴とする材料引張試験機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は材料の高速引張り特性を測定するための高速引張衝撃試験機に係り、特に試験片を把持するグリップに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に高速引張衝撃試験に用いられる試験機の構成例を概略的に示す。一般に高速引張衝撃試験機おいては、機枠４に固設されたロードセル等の荷重検出器７に連結ロッド８を介してグリップ１が連結される。機枠４に負荷装置のアクチュエータ５が架設され、このアクチュエータ５の作動で作用する負荷ロッド６の端部にグリップ１が連結される。そして上下のグリップ１の間に試験片３が把持されて試験が行われる。試験中荷重検出器７により検出された荷重信号は荷重計測アンプ１０を経て記録計１２に伝送される。また負荷によって試験片３に生じた変位量は、負荷ロッド６に係着されて機枠４に固設された変位計９により負荷ロッド６の動き量として検出され、変位計測アンプ１１を経て記録計１２に伝送される。この結果、荷重―変位量の曲線が記録計１２に記録される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
材料の高速引張衝撃試験の場合、衝撃的な動的荷重の測定時に引張り部材に起因して生じる振動の固有周期を短くして測定値への影響をできるだけ小さくするために、グリップ等の引張り部材を軽量化することが求められる。このため高速引張り衝撃試験に用いられるグリップは、例えば図７に示すようにプレート状のフェイスを有する鋼または非鉄金属製の金属製フェイス１Ａおよび金属製フェイス１Ｂをネジで締結して、その間で試験片３の把持部分を挟持する単純な構成のものが一般的である。
【０００４】
上記の金属製フェイス１Ａおよび金属製フェイス１Ｂの形状を図５および図６に示す。図５（ａ）および（ｂ）は金属製フェイス１Ａの正面図および側面図であり、図６（ａ）および（ｂ）は金属製フェイス１Ｂの正面図および底面図である。グリップ１の主体をなす金属製フェイス１Ａは試験片３を把持する部分と試験機への連結部分から構成され、金属製フェイス１Ｂは把持部分のみの構成で、両者がネジ１３、孔Ｈおよびネジ穴Ｎにより接合される。
【特許文献１】特開平１１−２０１８８６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
高速引張衝撃試験を、形状や硬度に関して温度依存性の高い樹脂等の材料を対象にして、例えば６０℃〜１５０℃の高温下で行う場合、図７に示すようにプレート状のフェイスを有する金属製フェイス１Ａおよび金属製フェイス１Ｂをネジ１３で締結してその間で試験片３の把持部分を把持する場合、ネジ１３をいかに強く締めて金属製フェイス１Ａおよび金属製フェイス１Ｂを固着しても、高温下で試験片３が軟化するため、高速引張衝撃試験動作中に試験片３がグリップ１から抜け出ることを阻止できない。
【０００６】
本考案は上記の事情に鑑み、形状や硬度について温度依存性の高い樹脂等の材料の高速引張衝撃試験を高温下で行う場合、試験中に試験片が軟化してグリップから抜け出るのを阻止するグリップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の考案は上記の目的を達成するために、試験片の引張り特性を測定する材料引張試験に用いられ、一対の金属製フェイスにより前記試験片を挟持することにより試験片を把持するグリップを、それぞれの対向面に凹部を設けた前記一対の金属製フェイスと、前記凹部に装着される一対の低熱伝導体と、前記一対の低熱伝導体と試験片の間に挿入挟持される一対の金網から構成するものである。
【０００８】
また請求項２記載の考案は一対の金属製フェイスのそれぞれの対向面に設けた凹部に装着する低熱伝導体の材質を硬質木材としたものである。
【０００９】
請求項３記載の考案は上記の目的を達成するために、一対の金属製フェイスにより試験片を挟持するグリップにおいて、前記一対の金属製フェイスと試験片の間に一対の金網を挿入挟持するものである。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によって、形状や硬度について温度依存性の高い樹脂等の材料の高速引張衝撃試験を高温下で行う場合に、金属製フェイスの凹部に装着された低熱伝導体が試験機の金属部に蓄えられた熱の試験片への伝導を遅れさせることにより試験片の軟化を遅れさせる。また試験片と低熱伝導体の間に挟みこまれた金網の弾性により試験片がフレキシブルに把持され、さらにこの状態で温度が上昇すると金網が膨張して試験片がより強く締め付けられる。したがって試験中に試験片が軟化してグリップから抜け出るのを阻止することができる。
【００１１】
また金属製フェイスの凹部に装着された低熱伝導体の材質が硬質木材なので、一対の金属製フェイスをネジで締結して試験片を把持するとき強く締め付けても形状変化が小さく、かつ試験機の金属部に蓄えられた熱の試験片への伝導を遅れさせることにより試験片の軟化を遅れさせる効果を有している。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
本考案の特徴は、形状や硬度について温度依存性の高い樹脂等の材料の高速引張衝撃試験を高温下で行う場合、試験中に試験片が軟化してグリップから抜け出るのを阻止するために、金属製フェイスに低熱伝導体を取り付けて金属部から試験片への熱の伝導を悪化させて試験片の軟化を遅らせ、さらに金網の弾力を利用して把持をより強固にしたものである。なお最も望ましい実施態様としては低熱伝導体として硬質木材を適用する例があげられる。
【００１３】
以下図１〜図３を用いて本考案の実施例について説明する。図１は本考案によるグリップ２により試験片３を把持した状態を示す図であり、図２および図３は金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂの形状を示している。なお図２（ａ）および（ｂ）は金属製フェイス２Ａの正面図および側面図であり、図３（ａ）および（ｂ）は金属製フェイス２Ｂの正面図および底面図である。金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂはいずれも試験片３を把持する部分に木製フェイス２Ｃを挿入するための、試験片３の把持部分より広い面積の長方形の凹部Ｋを有している。また金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂは、衝撃的な動的荷重の測定時に引張り部材に起因して生じる振動の固有周期を短くして測定値への影響をできるだけ小さくするために、例えばアルミニウム合金あるいはチタン合金等の軽金属で製造して軽量化をはかっている。また木製フェイス２Ｃは金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂに設けられた長方形の凹部Ｋにほぼ隙間なく挿入することができて凹部Ｋの深さよりやや厚い木材であり、熱伝導が金属より悪くかつ締め付けによる形状変化が少ない黒檀、樫等の硬質木材である。さらに金網２Ｄは木製フェイス２Ｃとほぼ同じ広さで、例えば織金網のようにその両面の凸部分間に弾性を有する金網である。
【００１４】
グリップ２は、金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂに設けられたそれぞれの凹部Ｋに、凹部Ｋの深さよりやや厚い木製フェイス２Ｃをほぼ隙間なく挿入して、それぞれの木製フェイス２Ｃが試験片３の把持部分に接触するようにした後、それぞれの木製フェイス２Ｃと試験片３の間に、凹部Ｋの広さよりやや狭い金網２Ｄを金属製フェイス２Ａおよび２Ｂに接触しないように挟み込んだ状態で、金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂをネジ１３、孔Ｈおよびネジ穴Ｎにより接合して試験片３を把持する。
【００１５】
本考案によるグリップ２には従来方式のグリップ１に２個の木製フェイス２Ｃおよび２枚の金網２Ｄが追加されているが、これらのうち木製フェイス２Ｃは金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂに設けられたそれぞれの凹部Ｋに挿入されることにより、高温下での高速引張衝撃試験時に試験機の金属部に蓄えられた熱が引張負荷前に熱伝導により金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂを経由して試験片３に伝わるのを遅れさせることにより、試験片３の軟化を遅れさせる効果を有している。
【００１６】
なお請求項１、請求項２および課題を解決するための手段の低熱伝導体とは、上記の木製フェイス２Ｃのように金属製フェイス２Ａおよび２Ｂからの熱が試験片３に伝わるのを遅れさせるための、金属製フェイス２Ａおよび２Ｂより熱伝導率が小さく、かつ金属製フェイス２Ａおよび２Ｂにより締め付けられたときの形状変化が小さい材料で作られた部品である。
【００１７】
また試験片３とそれに接する木製フェイス２Ｃの間に挟みこむ金網２Ｄは一方の面の多数の凸部分が試験片３の表面に接し、他方の面の多数の凸部分が木製フェイス２Ｃの表面に接した状態で金属製フェイス２Ａおよび金属製フェイス２Ｂによって締め付けられるので、金網２Ｄの弾性により試験片３がフレキシブルに把持される。さらにこの状態で温度が上昇すると金網２Ｄが膨張して試験片３をより強く締め付ける。
【００１８】
これらの効果により、形状や硬度について温度依存性の高い樹脂等の材料の高速引張衝撃試験を高温下で行う場合に、試験中に試験片が軟化してグリップから抜け出るのを阻止することができる。
【００１９】
また本考案によるグリップ２は、試験の繰り返しによって消耗する木製フェイス２Ｃと金網２Ｄの交換が容易な構造になっており、操作性およびコストの両面で有益である。
【００２０】
なお上記の実施例では、木製フェイス２Ｃの厚さが凹部Ｋの深さより厚い例について説明したが、木製フェイス２Ｃの厚さが凹部Ｋの深さより薄くても、金網２Ｄを凹部Ｋに入り込む広さにして、金属製フェイス２Ａおよび２Ｂをネジ１３により締め付けて試験片３を把持するとき、木製フェイス２Ｃと試験片３の間で金属製フェイス２Ａおよび２Ｂに接触しないように挟み込んだ金網２Ｄの厚みにより、試験片３が金属製フェイス２Ａおよび２Ｂに接触しなければ実施例と同じ効果を得ることができる。
【００２１】
また上記の実施例では凹部Ｋの形状を長方形としたが、試験片３の把持部分全体が凹部Ｋに入り込む広さを有していれば特に形状にはこだわらない。
【００２２】
さらに上記の実施例では一対の金属製フェイスのそれぞれの対向面に凹部を設けて、凹部に一対の低熱伝導体を装着し、前記一対の低熱伝導体と試験片の間に一対の金網を挿入挟持する方式について説明したが、金網の材質によっては一対の金属製フェイスのそれぞれの対向面に凹部を設けて、この凹部に一対の低熱伝導体を装着する構成としないで、一対の金属製フェイスと試験片の間に一対の金網を挿入挟持することのみによっても上記の実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本考案は材料の高速引張特性を測定するための高速引張衝撃試験機に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案によるグリップにより試験片を把持した状態を示す図である。
【図２】本考案による一方の金属製フェイスの正面図および側面図である。
【図３】本考案による他方の金属製フェイスの正面図および底面図である。
【図４】高速引張衝撃試験機の構成例を概略的に示す図である。
【図５】従来より用いられている一方の金属製フェイスの正面図および側面図である。
【図６】従来より用いられている他方の金属製フェイスの正面図および底面図である。
【図７】従来より用いられているグリップにより試験片を把持した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：グリップ
１Ａ：金属製フェイス
１Ｂ：金属製フェイス
２：グリップ
２Ａ：金属製フェイス
２Ｂ：金属製フェイス
２Ｃ：木製フェイス
２Ｄ：金網
Ｋ：凹部
３：試験片
４：機枠
５：アクチュエータ
６：負荷ロッド
７：荷重検出器
８：連結ロッド
９：変位計
１０：荷重計測アンプ
１１：変位計測アンプ
１２：記録計
１３：ネジ
Ｎ：ネジ穴
Ｈ：孔
【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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