(57)【要約】【課題】試験片を試験機に装着する際の試験片のねじれを防止する。【解決手段】上下スパナ２２Ｕ，２２Ｌの間隔を上下つかみ具に合わせて調節し、上スパナ２２Ｕで上つかみ具のテーパーナットを、下スパナ２２Ｌで下つかみ具のテーパーナットをそれぞれ挟持し、回転させる。これにより試験片が試験機に装着される。上下テーパーナットが同時に回転するため、試験片の上下端部に同時に同様の回転トルクを与えることができ、試験片にねじれが発生することはない。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝撃引張試験機の一対の試験片つかみ具を回転させて試験機本体に螺着するのに用いるスパナであって、一方のつかみ具を挟む第１挟持部と、他方のつかみ具を挟む第２挟持部とを有し、これら第１，第２挟持部で一対のつかみ具を同時に回転可能に構成したことを特徴とする衝撃引張試験機用スパナ。
【請求項２】
前記第１，第２挟持部の間隔を調整可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の衝撃引張試験機用スパナ。
【請求項３】
請求項１または２のスパナの第１，第２挟持部で前記一対の試験片つかみ具を同時に回転させることで、該一対のつかみ具を衝撃引張試験機に装着しつつ試験片を両つかみ具に把持することを特徴とする衝撃引張試験機の試験片装着方法。
【請求項４】
油圧シリンダのピストンロッドに助走治具を介して螺着され、一対のつかみ歯を有する負荷つかみ具と、荷重検出器に螺合され、一対のつかみ歯を有する固定つかみ具とを有し、油圧シリンダにより負荷つかみ具を駆動して、両つかみ具のつかみ歯に両端を把持された試験片に引張負荷を与え、試験片破断時の衝撃力を荷重検出器で検出する衝撃引張試験機において、前記両つかみ具は、前記助走治具および荷重検出器にそれぞれ螺合装着されるナット部を有するとともに、少なくともいずれか一方のつかみ具は、そのナット部に螺合されることで前記一対のつかみ歯を閉じる試験片把持用ねじ部材を有していることを特徴とする衝撃引張試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃引張試験機用スパナ、衝撃引張試験機の試験片装着方法および衝撃引張試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
引張衝撃試験機は、上下つかみ具で試験片の両端を把持し、上つかみ具を油圧シリンダで高速駆動して試験片を引張り、試験片破断時の衝撃力をロードセルで検出する。油圧シリンダのピストンロッドには、ピストンロッドの速度が安定してから引張負荷を与えるための助走治具が連結され、その助走治具の先端に上つかみ具が連結される。一方、下つかみ具は上記ロードセルに連結される。いずれのつかみ具もナット部を有し、それぞれ助走治具およびロードセルのねじ部にナット部を螺合することで装着される。またその装着と同時に各一対のくさび式つかみ歯が閉じ、試験片の両端を把持する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
試験片の上端を上つかみ具に把持した後、下端を下つかみ具に把持させる。このとき、下つかみ具のナット部を回転させると、一対のつかみ歯が一体に回転し、その回転は試験片，上つかみ具を介して助走治具にまで及ぶ。助走治具のうち上つかみ具に連結された部分は特に回転を拘束されていないが、ピストンロッドに連結された部分との摩擦が回転抵抗となり、試験片がねじれてしまうことがある。
【０００４】
本発明の目的は、試験片装着時の試験片のねじれを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る衝撃引張試験機用スパナは、衝撃引張試験機の一対の試験片つかみ具を回転させて試験機本体に螺着するのに用いるスパナであって、一方のつかみ具を挟む第１挟持部と、他方のつかみ具を挟む第２挟持部とを有し、第１，第の挟持部で一対のつかみ具を同時に回転可能に構成したものである。
請求項２の発明は、上記第１，第２挟持部の間隔を調整可能に構成したものである。
請求項３の発明に係る衝撃引張試験機の試験片装着方法は、上記スパナの第１，第２挟持部で一対の試験片つかみ具を同時に回転させることで、一対のつかみ具を衝撃引張試験機に装着しつつ試験片を両つかみ具に把持するものである。
請求項４の発明は、油圧シリンダのピストンロッドに助走治具を介して螺着され、一対のつかみ歯を有する負荷つかみ具と、荷重検出器に螺合され、一対のつかみ歯を有する固定つかみ具とを有し、油圧シリンダにより負荷つかみ具を駆動して、両つかみ具のつかみ歯にそれぞれ両端を把持された試験片に引張負荷を与え、試験片破断時の衝撃力を荷重検出器で検出する衝撃引張試験機に適用される。両つかみ具は、助走治具および荷重検出器にそれぞれ螺合装着されるナット部を有するとともに、少なくともいずれか一方のつかみ具は、そのナット部に螺合されることで一対のつかみ歯を閉じる試験片把持用ねじ部材を有する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図７により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態における衝撃引張試験機の全体構成図である。まず基本構成を説明すると、テーブル１に立設された支柱２にはクロスヨーク３が架け渡され、そのクロスヨーク３に油圧シリンダ４が固定される。油圧シリンダ４のピストンロッド４ａには助走治具５およびつかみ具基部６を介して上つかみ具７が取り付けられる。一方、テーブル１上にはロードセル８を介して下つかみ具９が上つかみ具７と同軸で取り付けられる。上下のつかみ具７，９に板状の試験片ＴＰの両端を把持し、油圧シリンダ４を駆動して上つかみ具７を高速で上昇させることで、試験片ＴＰに高速引張負荷が作用する。試験片破断時の衝撃力をロードセル８で検出し、試験データとする。
【０００７】
図２，図３の拡大図によりつかみ具回りの詳細構造を説明する。
助走治具５は、油圧シリンダ４のピストンロッド４ａに固定される筒体５ａと、筒体５ａに摺動可能に挿入されるロッド５ｂとから成り、ロッド５ｂの下端がつかみ具基部６に螺合される。筒体５ａの内面とロッド５ｂの外面とにはテーパー面５ｃ，５ｄがそれぞれ形成され、当初はこれらのテーパー面は非接触状態にある。したがって、ピストンロッド４ａと一体に筒体５ａが上昇しても、筒体５ａの動きはロッド５ｂつまり上つかみ具７には伝達されない。筒体５ａがある程度上昇してテーパー面同士が接触すると、くさび効果を発揮しつつ筒体５ａの動きがロッド５ｂを介して上つかみ具７に伝達される。このような助走治具５を設けるのは、ピストンロッド４ａの上昇速度が安定してから試験片ＴＰに引張負荷を与えるためである。
なお、つかみ具基部６の上面には、例えばゴム製の緩衝材１０が設けられ、試験片破断時に緩衝材１０が筒体５ａにぶつかることで、筒体５ａを衝撃から保護する。
【０００８】
つかみ具基部６の下端ねじ部には、上つかみ具７が連結される。上つかみ具７は、下端にテーパー面が形成されたテーパーナット７ａと、テーパーナット７ａのテーパー面に接するテーパー面を有する一対のくさび式つかみ歯７ｂと、つかみ歯７ｂの上部に配置され、テーパーナット７ａに螺合される試験片把持用ねじ部材７ｃとから成る。ねじ部材７ｃの中心には非円形の孔が形成され、上つかみ具単体の状態でこの孔に不図示の工具を挿通して回転させることで、ねじ部材７ｃの螺進／螺退が行える。ねじ部材７ｃを図示下方に螺進させると、テーパー面同士の作用によりつかみ歯７ｂが互いに閉じ、試験片ＴＰの一端を把持させることができる。そして、くさび効果により、引張負荷が高くなるほどつかみ歯７ｂによる把持力が高まる。
【０００９】
一方、下つかみ具９は、テーパーナット９ａと、テーパーナット９ａのテーパー面Ｔ（図４）に接するテーパー面を有する一対のくさび式つかみ歯９ｂとから成る。テーパーナット９ａをロードセル８のねじ部に螺合することで、下つかみ具９がロードセル８に連結されると同時に、一対のつかみ歯９ｂがテーパー面同士の作用で互いに閉じ、試験片ＴＰの下端を把持することができる。
【００１０】
図４に示すように、テーパーナット９ａの外周面には、対向する一対の平面Ｐから成る２面カット部が２組設けられている。平面Ｐは、後述するスパナ２０でテーパーナット９ａを挟持する際の挟持面となる。また上つかみ具７のテーパーナット７ａにも同様の２面カット部が２組設けられる。
【００１１】
試験片ＴＰを上下つかみ具７，９に把持させて試験機に取り付けるには、図５，〜図７に示すスパナ２０を用いる。スパナ２０は、把手２１が一体化された下スパナ２２Ｌと、下スパナ２２Ｌに立設された角棒２３と、角棒２３に昇降可能にかつ回転不能に取り付けられる上スパナ２２Ｕと、上スパナ２２Ｕの下面に螺着された固定用ブロック２４とを有する。上スパナ２２Ｕを角棒２３に沿って上下に位置調整し、ブロック２４に形成されたねじ孔２４ａに固定ねじをねじ込み、ねじの先端を角棒２３に押圧することで、上スパナ２２Ｕを任意の位置で固定できる。換言すれば、上下スパナ２２Ｕ，２２Ｌの間隔を任意に調整できる。上下スパナ２２Ｕ，２２Ｌは同形状であり、挟持部分の間隔Ｓは、上下テーパーナット７ａ，９ａの二面幅Ｗ（図４）と実質的に同等とされる。また上下方向に見たときに、上下スパナ２２Ｕ，２２Ｌが完全に重なるようになっている。
【００１２】
試験片ＴＰの試験機への装着手順について説明する。
まず上つかみ具７をつかみ具基部６から外した状態で、試験片ＴＰの一端を上つかみ具７の一対のつかみ歯７ｂ間に挿入し、ねじ部材７ｃを螺進させる。これにより一対のつかみ歯７ｂが閉じ、試験片ＴＰが把持される。このようにねじ部材７ｃを設けたことで、上つかみ具単体の状態で試験片ＴＰを把持させることができる。
【００１３】
次に、上つかみ具７のテーパーナット７ａをつかみ具基部６にねじ込むことで、上つかみ具７をつかみ具基部６に連結する。下つかみ具９は、つかみ歯９ｂが閉じない程度にテーパーナット９ａをロードセル８に緩く螺合しておく。試験片ＴＰの他端を下つかみ具９のつかみ歯９ｂ間に挿入し、下つかみ具９のテーパーナット９ａをねじ込めば、つかみ歯９ｂが閉じて試験片ＴＰの他端を把持させることができる。しかし、テーパーナット９ａを回転させると、つかみ歯９ｂも一体に回転し、その回転は、試験片ＴＰ，上つかみ具７，つかみ具基部６を介して助走治具５のロッド５ｂにまで及ぶ。ロッド５ｂは筒体５ａに対して積極的に回転を阻止されておらず、ロッド５ｂが抵抗なく回転すれば問題はないが、実際にはロッド５ｂと筒体５ａとの間の摩擦がロッド５ｂの回転抵抗になるため、テーパーナット９ａのみを回転させると試験片ＴＰにねじれが生じてしまう。
【００１４】
そこで本実施形態では、下つかみ具９を締める際に上述したような２段式のスパナ２０を用いる。まず上下スパナ２２Ｕ，２２Ｌの間隔を上下テーパーナット７ａ，９ａの間隔に合わせて調節し、上スパナ２２Ｕでテーパーナット７ａの２面カット部を、下スパナ２２Ｌでテーパーナット９ａの２面カット部をそれぞれ挟持し、回転させる。２面カット部は、上下つかみ歯７ｂ，９ｂで試験片ＴＰを把持したときに上下で同一位相となるよう設けられているため、必ず上下スパナ２２Ｕ，２２Ｌで上下二面カット部を挟持できる。この状態でスパナ２０を回転させると、上下テーパーナット９ａ，７ａが同時に回転し、試験片ＴＰの上下端部に同時に同様の回転トルクを与えることができ、試験片ＴＰにねじれが発生することはない。そして、下テーパーナット９ａの回転で試験片ＴＰの下端が把持され、試験片装着が完了する。上テーパーナット７ａは、つかみ具基部６および助走治具５のロッド５ｂと一体に回転する。
【００１５】
なお、スパナ２０を上下逆、つまり上スパナ２２Ｕで下テーパーナット９ａを、下スパナ２２Ｌで上テーパーナット７ａを挟持して回転させるようにしてもよい。また上つかみ具７に試験片把持用ねじ部材７ｃを設けたが、下つかみ具に設けてもよいし、双方に設けてもよい。双方に設けた場合は、上下つかみ具がいずれも単体の状態で試験片の両端を把持させた後、上述したような２段式のスパナを用いて上下つかみ具を同時に試験機に装着すればよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係る衝撃引張試験機用スパナおよび試験片装着方法によれば、第１，第２挟持部で一対のつかみ具を同時に回転させることができるので、試験片装着時における試験片のねじれを防止できる。
本発明に係る衝撃引張試験機によれば、少なくともいずれか一方のつかみ具が試験片把持用ねじ部材を有しているので、そのつかみ具に関してはつかみ具単体の状態で試験片をつかみ歯に把持させることができ、試験片装着の段取りが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】衝撃引張試験機の一例を示す正面図。
【図２】上記試験機の要部拡大図で、上下つかみ具近傍を示す。
【図３】上記試験機の要部拡大図で、上つかみ具と助走治具の近傍を示す。
【図４】下つかみ具のテーパーナットを示す半断面図および底面図。
【図５】実施形態で用いるスパナの斜視図。
【図６】上記スパナの平面図。
【図７】上記スパナの側面図。
【符号の説明】
４  油圧シリンダ
４ａ  ピストンロッド
５  助走治具
５ａ  筒体
５ｂ  ロッド
６  つかみ具基部
７  上つかみ具
７ａ  テーパーナット
７ｂ  つかみ歯
７ｃ  試験片把持用ねじ部材
８  ロードセル
９  下つかみ具
９ａ  テーパーナット
９ｂ  つかみ歯
２０  スパナ
２１  把手
２２Ｌ  下スパナ
２２Ｕ  上スパナ
３３  角棒
３４  固定用ブロック
ＴＰ  試験片
【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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