(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試体の両側に配置される一対の柱状部材と、
それぞれ前面に係止片を有し、前記一対の柱状部材を隠蔽する一対の柱カバーと、
前記一対の柱状部材に架設され、前記柱状部材の長手軸方向に移動して前記供試体を負荷するクロスヘッドと、
ほぼ角柱形状を有し、前記各柱カバーの前面側に前記長手軸方向に延在して配置された装着具取付用支柱とを備え、
前記各支柱の複数の側面には、材料試験用の装着具を摺動させてその取付位置を変更する摺動装着部が長手軸方向に延設され、前記各支柱の他の一側面には、前記支柱を先端側から摺動させて前記柱カバーの前記係止片に嵌合する摺動取付部が長手軸方向に延設されていることを特徴とする材料試験機。
【請求項２】
請求項１に記載の材料試験機において、
前記支柱の前記摺動装着部は、Ｔ字型の溝であり、前記支柱の長手方向全長にわたって設けられていることを特徴とする材料試験機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の材料試験機において、
ほぼ角柱形状を有し、複数の摺動取付部を有する他の装着具取付用支柱と、前記他の装着具取付用支柱と前記柱カバーの前記係止片に嵌合された前記装着具取付用支柱とを係合する連結具とをさらに備えていることを特徴とする材料試験機。
【請求項４】
請求項３に記載の材料試験機において、
前記連結具は断面Ｈ型であることを特徴とする材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロスヘッドを介して供試体を負荷する材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クロスヘッド昇降用の左右の駆動ねじをモータで駆動してクロスヘッドを昇降させ、供試体に試験力を負荷して供試体を評価する材料試験機が知られている（例えば特許文献１参照）。この種の材料試験機では、試験機本体に照明灯や保護遮蔽板などの装着具を取り付けて試験を行う場合がある。例えば特許文献１記載の試験機では、クロスヘッド昇降用の左右の駆動ねじを隠蔽する支柱の表面に断面Ｔ字状のスロットを形成し、スロットを介して装着具を取り付ける。支柱はアルミニウムの押出成形により形成される。【０００３】
【特許文献１】米国特許第３６３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載のものは、押出成形により支柱を形成するため、駆動ねじを隠蔽するためのカバーが高価となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による材料試験機は、供試体の両側に配置される一対の柱状部材と、それぞれ前面に係止片を有し、一対の柱状部材を隠蔽する一対の柱カバーと、一対の柱状部材に架設され、柱状部材の長手軸方向に移動して供試体を負荷するクロスヘッドと、ほぼ角柱形状を有し、各柱カバーの前面側に長手軸方向に延在して配置された装着具取付用支柱とを備え、各支柱の複数の側面には、材料試験用の装着具を摺動させてその取付位置を変更する摺動装着部が長手軸方向に延設され、各支柱の他の一側面には、支柱を先端側から摺動させて柱カバーの係止片に嵌合する摺動取付部が長手軸方向に延設されていることを特徴とする。
支柱の摺動装着部は、Ｔ字型の溝として、支柱の長手方向全長にわたって設けることが望ましい。
ほぼ角柱形状を有し、複数の摺動取付部を有する他の装着具取付用支柱と、他の装着具取付用支柱と柱カバーの係止片に嵌合された装着具取付用支柱とを係合する連結具とをさらに備えることもできる。
連結具は断面Ｈ型とするようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、クロスヘッドを支持する一対の柱状部材の周囲に装着具取付用支柱を配置し、各支柱の複数の側面に、長手軸方向に摺動装着部を設けて複数の装着具を取り付けるようにしたので柱カバーの表面に装着具取付用のスロットを形成する必要がなく、安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る材料試験機の概略構成を示す図、（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本実施の形態に係る柱カバーの外観形状を示す試験機本体の上面図および正面図。
【図３】本実施の形態に係る支柱の形状を示す斜視図。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図３の支柱の装着状態を示す試験機本体の上面図および正面図、（ｃ）は図４（ａ）のｃ部拡大図。
【図５】図４（ｂ）のV-V線断面図。
【図６】図５のVI-VI線断面図。
【図７】図６の変形例を示す図。
【図８】図６のさらに別の変形例を示す図。
【図９】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図４の支柱に飛散防止用カバーを取り付けた例を示す試験機本体の上面図および正面図。
【図１０】図９の変形例を示す図。
【図１１】支柱の断面形状の変形例を示す図。
【図１２】支柱の周方向の取付位置に関する変形例を示す図。
【図１３】支柱の縦方向の取付位置に関する変形例を示す図。
【図１４】図１の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０００８】
１２ａ，１２ｂ  ねじ棹
１５  クロスヘッド
３０ａ，３０ｂ  柱カバー
３５  支柱
３５ａ〜３５ｄ  Ｔ溝
３６  連結具
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図１〜図１４を参照して本発明による材料試験機の実施の形態について説明する。
図１（ａ）は、本実施の形態に係る材料試験機の概略構成を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。図１（ａ）に示すように材料試験機本体１０は、基台１１と、基台１１上に立設する一対のねじ棹１２ａ，１２ｂと、基台１１上に設置され、タイミングベルト１３を介してねじ棹１２ａ，１２ｂを回転させるモータ１４と、ねじ棹１２ａ，１２ｂに昇降可能に保持されるクロスヘッド１５と、クロスヘッド１５とテーブル１７との間で試験片ＳＰを把持する上下つかみ具１８ａ，１８ｂと、ねじ棹１２ａ，１２ｂの周囲を覆う左右一対の柱カバー３０ａ，３０ｂとを備える。【００１０】
図１（ｂ）に示すように柱カバー３０ａ，３０ｂは断面が略矩形状の筒形状を呈し、クロスヘッド１５は左右の柱カバー３０ａ，３０ｂの内側の面を貫通してねじ棹１２ａ，１２ｂに架設されている。このように柱カバー３０ａ，３０ｂでねじ棹１２ａ，１２ｂを隠蔽することにより、ねじ棹１２ａ，１２ｂに塵埃やゴミが侵入するのを防ぐことができる。柱カバー３０ａ，３０ｂの表面には、後述するように各種の装着具を取り付けるためのレール状の支柱３５が装着される。【００１１】
試験片ＳＰは、上部が上つかみ具１８ａで把持され、下部が下つかみ具１８ｂで把持される。上つかみ具１８ａはロードセル１６を介してクロスヘッド１５に連結されている。試験片ＳＰに負荷される試験力はロードセル１６で検出され、試験片ＳＰの上下の標点間の変位量は変位計１９（例えば非接触式の変位計）で検出される。ロードセル１６および変位計１９からの信号は制御回路２０に入力され、制御回路２０からの信号によってモータ１４の駆動が制御され、材料試験が行われる。【００１２】
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ柱カバー３０ａ，３０ｂの外観形状を示す試験機本体１０の上面図および正面図である。柱カバー３０ａ，３０ｂの表面にはそれぞれ上下一対の係止片３１，３２が設けられている。係止片３１，３２は例えばボルトを用いて柱カバー３０ａ，３０ｂの表面に固定される。各係止片３１，３２の左右両側面にはそれぞれ上下方向にガイド溝３１ａ，３２ａが形成され、図２（ａ）に示すように係止片３１，３２の先端部はＴ字型になっている。係止片３１，３２に支柱３５が係合される。【００１３】
図３は、支柱３５の形状を示す斜視図である。支柱３５は、長手方向に延在して全体が略角柱形状をなし、その周方向４つの面にそれぞれＴ字型の溝（Ｔ溝）３５ａ〜３５ｄが長手方向全長にわたって設けられている。このうち一のＴ溝３５ａは柱カバー取付用の溝であり、柱カバー３０ａ，３０ｂの係止片３１の上方から支柱３５を降下し、上下の係止片３１，３２の先端のＴ字部にそれぞれＴ溝３５ａを嵌合する。これにより図４に示すように柱カバー３０ａ，３０ｂの表面に係止片３１，３２を介して支柱３５が係合固定される。このとき、支柱３５の下端面はテーブル１７の上面に当接しており、支柱３５は上下方向にも固定される。【００１４】
図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ支柱３５の装着状態を示す試験機本体１０の上面図および正面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のｃ部拡大図である。支柱３５の前面に設けられたＴ溝３５ｃおよび左右側面に設けられたＴ溝３５ｂ，３５ｄには種々の試験用装着具が取付可能である。図４では、前面のＴ溝３５ｃに照明用ライト４０を装着した例を示している。ライト本体４１はベース板４２から延設されたアーム４３の先端部に設けられ、ベース板４２がＴ溝３５ｃを介して支柱３５に固定されている。【００１５】
図５は、ベース板４２の固定状態を示す図４（ｂ）のV-V線断面図であり、図６は、図５のVI-VI線断面図である。ベース板４２にはボルト挿入用の貫通孔４２ａが開口され、この貫通孔４２ａを貫通したボルト４４が、Ｔ溝３５ａの内側に配置されたナット４５に螺合している。ボルト４４、ナット４５は、支柱３５の上端面から挿入される。図６（ａ）に示すようにナット４５は略矩形状をなしている。このためナット４５が回転すると、図６（ｂ）に示すようにその角部がＴ溝３５ａの端面に当接し、ナット４５の回転が阻止される。これにより工具等でナット４５を保持することなくボルト４４を締め付けることができ、支柱３５の表面にベース板４２を締結して固定することができる。【００１６】
この場合、ボルト４４を緩めた状態では、ベース板４２はボルト４４，ナット４５とともにＴ溝３５ａに沿って上下方向にスライド可能であり、ベース板４２を任意の位置に固定することができる。ボルト４４を緩めた状態でベース板４２を上方にスライドさせることにより、Ｔ溝３５ａの上端からベース板４２を取り外すことができる。図７（ａ）に示すようにナット４５を細長の平行四辺形もしくは長方形とすれば、支柱３５の上端面から挿入することなく、支柱表面を貫通してナット４５をＴ溝３５ａの奥方に挿入することができるため、ベース板４２の取付が容易である。この場合も図７（ｂ）に示すようにナット４５の端部がＴ溝３５ａの端面に当接してナット４５の回転が阻止される。なお、図８に示すようにＴ溝３５ａの一部を拡大して設け、この拡大部３５１を介してナット４４をＴ溝３５ａの奥方に挿入した後、ベース板４２とともにナット４４を上下方向にスライドさせるようにしてもよい。【００１７】
支柱３５にはライト４０だけでなく、伸び計１９（例えばＣＣＤカメラ）、試験片ＳＰの飛散防止用カバー、クロスヘッド１５の位置を特定するためのマーカ、物入れ、ワイヤ，ケーブルなどのクランプ、操作パネル等、材料試験時に供される他の装着具も取り付けることができる。すなわち、柱カバー表面に複数（この例では２本）の支柱３５を取り付け、各支柱３５に複数（この例では３カ所）の装着具取付用のＴ溝３５ｂ〜３５ｄをそれぞれ設けたので、複数の装着具を互いに干渉することなく上下方向に任意の位置に取付可能である。【００１８】
図９（ａ），（ｂ）は、支柱３５に飛散防止用カバー５０を取り付けた例を示す試験機本体１０の上面図および正面図である。飛散防止用カバー５０は、試験片ＳＰの前面を塞ぐように左右の支柱３５の間にテーブル１１の上面からクロスヘッド１５の近傍にかけて延設されている。カバー５０の左右両端部は断面Ｔ字型に形成されて、支柱３５の内側面に設けられたＴ溝３５ｂ，３５ｄにスライド可能に係合している。これにより試験片ＳＰをつかみ具１８ａ，１８ｂに着脱するときはカバー５０を上方にスライドさせるだけでよく、カバー５０を取り外す必要がないため、材料試験を効率的に行うことができる。【００１９】
図１０（ａ）に示すように支柱３５の前面のＴ溝３５ｃに断面がＨ型の連結具３６を係合し、この連結具３６を介して他の支柱３５を継ぎ足すこともできる。これにより図１０（ｂ）に示すように  飛散防止用カバー５０を支柱３５の長さ分だけ前方にずらして取り付けることができ、試験片ＳＰの形状によらずに試験片ＳＰの前面をカバーすることができる。カバー５０の左右端部をＴ溝５３ｂ、５３ｄに係合するのではなく、図１０（ｃ）に示すように支柱３５の前面にボルト４４を介してカバー５０を取り付けることもできる。この場合、図５に示したのと同様にボルト４４をＴ溝３５ｃの内側のナット４５に螺合すればよく、これにより上下方向の任意の位置にカバー５０を固定することができる。【００２０】
以上の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）柱カバー３０ａ，３０ｂの表面に長手方向にＴ溝３５ａ〜３５ｄが形成された支柱３５を取り付け、Ｔ溝３５ｂ〜３５ｄを介して照明用ライト４０などの試験用各種装着具を取り付けるようにした。これにより柱カバー３０ａ，３０ｂの表面にＴスロットを加工する必要がないため、コストを低減することができる。
（２）ねじ棹１２ａ，１２ｂの隠蔽部材である柱カバー３０ａ，３０ｂにスロット孔等を開口する必要がないため、見栄えもよい。
（３）支柱３５に複数のＴ溝３５ａ〜３５ｄを設けたので、複数の装着具を互いに干渉することなく、上下方向任意の位置に取り付けることができる。
（４）支柱３５の異なる面にそれぞれＴ溝３５ａ〜３５ｄを設けたので、装着具の向きを容易に変更することができる。【００２１】
（５）係止片３１，３２を介して柱カバー３０ａ，３０ｂの表面に支柱３５を着脱可能に設けたので、装着具の取付が不要な場合に支柱３５を取り外した状態で試験を行うことができ、様々な顧客のニーズに応えることができる。また、支柱３５をオプション品として後から取り付けることもできる。
（６）柱カバー３０ａ，３０ｂには係止片３１，３２を取り付けるだけなので、柱カバー３０ａ，３０ｂの製造コストの上昇を抑えることがことができる。
（７）係止片３１，３２を柱カバー３０ａ，３０ｂの上下端部に取り付けるので、支柱３５を取り外した状態で、係止片３１，３２が邪魔になることもない。
（８）支柱３５のＴ溝３５ａを係止片３１，３２に係合して支柱３５を支持するので、支柱３５の着脱が容易である。
（９）連結具３６を介して支柱３５同士を長手軸方向に対し垂直方向に連結ようにしたので（図１０）、試験片ＳＰの大きさに合わせて装着具を前方にずらして取り付けることができる。【００２２】
なお、上記実施の形態では、支柱３５の下端面をテーブル１７の上面に当接させるようにしたが、下側の係止片３１，３２の下部にストッパ部を設け、このストッパ部より下方への支柱３５の移動を阻止して支柱３５の位置を規制するようにしてもよい。係止片３１，３２に支柱３５を係合して柱カバー３０ａ，３０ｂの表面に支柱３５を装着するようにしたが、支柱３５に取付用ブラケットを別途設け、柱カバー３０ａ，３０ｂの表面にブラケットを介して支柱３５をねじ止め等で固定してもよく、係止片３１，３２を省略してもよい。すなわち装着具取付用支柱としての支柱３５の支持構造は上述したものに限らない。【００２３】
支柱３５に長手軸方向に沿ってＴ溝３５ａ〜３５ｄを設け、Ｔ溝３５ａ〜３５ｄに沿って装着具を摺動させて装着具の取付位置を変更するようにしたが、摺動装着部を例えば図１１（ａ）に示すようにＴ溝以外の形状としてもよい。支柱３５の周方向４面にＴ溝３５ａ〜３５ｄを設けたが、周方向一面だけ、または２面もしくは３面に設けてもよく、図１１（ｂ）に示すように１つの面に複数のＴ溝を設けてもよい。支柱３５の断面形状は矩形状以外でもよく、例えば図１１（ｃ）に示すように扇形形状としてもよい。あるいは、丸、三角形、五角形以上の多角形形状としてもよく、連結具３６の形状も上述したものに限らない。【００２４】
柱カバー３０ａ，３０ｂの前面に支柱３５を装着するようにしたが、支柱３５の装着位置は上述したものに限らず、例えば図１２に示すように、より多くの支柱３５を必要に応じて取り付けるようにしてもよい。柱カバー３０ａ，３０ｂの長手軸方向全長にわたって支柱３５を設けたが、長手軸方向の一部にのみ支柱３５を設けてもよく、図１３（ａ）に示すように複数の支柱３５を長手軸方向に直列に配置してもよい。支柱３５に長手軸方向の全長にわたってＴ溝３５ａ〜３５ｄを設けたが、一部にのみ設けてもよく、図１３（ｂ）に示すように長手軸方向に複数の溝を直列に設けてもよい。【００２５】
以上では、ねじ棹１２ａ，１２ｂの回転によりクロスヘッド１５を昇降し、試験片ＳＰを負荷する材料試験機本体１０に支柱３５を装着する例について説明したが、油圧アクチュエータ等、他の負荷手段により試験片ＳＰを負荷する材料試験機本体にも、装着具取付用の支柱３５を取り付けることができる。すなわち柱カバー３０ａ，３０ｂを有しない材料試験機本体にも支柱３５を取り付けることができる。【００２６】
他の材料試験機の例を図１４に示す。図１４に示す材料試験機本体５０は、基台５１と、基台５１の両側に立設された支柱５２ａ，５２ｂと、支柱５２ａ，５２ｂに保持されるクロスヘッド５３と、試験片ＳＰを負荷する油圧シリンダ５４と、油圧シリンダ５４の駆動を制御するサーボ弁５５と、クロスヘッド５３と基台５１との間で試験片ＳＰを把持する上下つかみ具５６ａ，５６ｂとを備える。上つかみ具５６ａはクロスヘッド５３にロードセル５７を介して連結され、下つかみ具５６ｂは油圧シリンダ５４のピストンロッドに接続され、油圧シリンダ５４のピストンロッドの変位量が変位計５８で検出される。制御回路５９はロードセル５７と変位計５８からの信号に応じた制御信号をサーボ弁５５に出力し、試験片ＳＰに負荷される試験力を制御する。【００２７】
支柱５２ｂの側方には支柱３５が立設されており、支柱３５はブラケット６１，６２を介して基台５１や支柱５２ｂから支持される。これにより柱カバー３０ａ，３０ｂの有無に拘わらず、支柱３５を介して装着具を取り付けることができ、利便性が向上する。なお、支柱３５を支柱５２ａ，５２ｂの周囲に長手軸方向に延在して設けるのであれば、支柱３５の取付構造はいかなるものでもよい。以上では、試験片ＳＰを鉛直方向に負荷する材料試験機に負荷軸に対して略平行に支柱３５を取り付けたが、試験片ＳＰを水平方向に負荷する材料試験機にも同様に負荷軸に対して略平行に支柱３５を取り付けることができ、支柱３５の取付方向は上述したものに限らない。【００２８】
なお、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の材料試験機に限定されない。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004788770.tif 000013
【図１３】
0004788770.tif 000014
【図１４】
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