(57)【要約】【課題】  歪み受感板を備えた伸び計において、その歪み受感板の歪みに起因する反発力による影響が試験結果に及ぶことのない接触式標線間伸び計を提供する。【解決手段】  一方のアーム２に設けた歪み受感板５を、他方のアーム３に設けた押圧部材７で押圧し、試験片Ｗの伸びによりその歪み量が変化することを利用して、伸びの小さい領域で歪み受感板５の歪み量から試験片Ｗの伸びを正確に計測する伸び計において、い一方のアーム２と押圧部材７の間に吸引力を発生させる磁石１０を設けることにより、歪み受感板５が歪むことにより発生する反発力をキャンセルし、その反発力が試験結果に影響を及ぼすことを防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片の伸び方向に所定の距離を隔てた２箇所をそれぞれ把持する２本のアームと、その各アーム間の距離を計測するリニアセンサを備えるとともに、２本のアームのうちの一方に歪みゲージが貼着された歪み受感板が支持され、他方には試験片の伸びが所定量に達するまでの間に上記歪み受感板に当接して当該歪み受感板を歪ませるための押圧部材が取り付けられ、試験片の伸びが小さい領域で上記歪みゲージの出力を、大きい領域では上記リニアセンサの出力を用いて試験片の伸びを計測する接触式標線間伸び計において、
上記一方のアームと押圧部材の間に吸引力を発生させる磁石を備えていることを特徴とする接触式標線間伸び計。
【請求項２】
上記磁石を電磁石とするとともに、その電磁石による吸引力の大きさを、上記歪み受感板の歪み量に比例して変化させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の接触式標線間伸び計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接触式標線間伸び計に関し、更に詳しくは、試験片を把持する２本のアーム間の距離をリニアセンサで計測するとともに、伸びの小さい領域では歪みゲージの出力により伸びを計測する方式の接触式標線間伸び計に関する。
【背景技術】
【０００２】
引張試験における試験片の伸びを計測する伸び計として、従来、試験片の２箇所の標線を把持する２本のアームを備え、その各アーム間の距離をリニアセンサで検出する一方、２本のアームのうちの一方に歪みゲージが貼着されてなる歪み受感板を設けるとともに、他方のアームには、試験片の伸びが所定量に到達するまでの間において歪み受感板に当接して歪みを与える押圧部材を固定し、歪みの小さい領域では歪み受感板の歪みから試験片の伸びを高精度に計測するようにした接触式標線間伸び計が知られている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
従来のこの種の伸び計の構成例を図２に外観図で示し、図３には試験片Ｗへの装着状態を模式図で示す。また、図４には、上アーム２に設けられている歪み受感板５の近傍の模式的拡大図を示す。
【０００４】
ケーシング１に対して上アーム２と下アーム３が上下方向に移動自在に支持されており、これらの上アーム２および下アーム３間の上下方向への距離は、ケーシング１内に設けられている磁気誘導式リニアセンサ４により計測される。上アーム２および下アーム３には、それぞれ図２において試験片Ｗの裏側で紙面に直交する方向に移動して試験片Ｗを把持する把持機構が設けられており、上アーム２と下アーム３によりそれぞれ試験片Ｗの上下２箇所の標線位置において把持することによって、この伸び計が試験片Ｗに対して装着される。この装着状態において試験片Ｗが伸びると、上下のアーム２，３間の距離が長くなり、この距離の変化を磁気誘導式リニアセンサ４で計測することによって、試験片Ｗの標線間の伸びが計測される。
【０００５】
上アーム２には、図４に示すように、歪み受感板５が方持ち状態で固定されており、この歪み受感板５には歪みゲージ６が貼着されている。一方、下アーム３には、ＧＬ棒等と称される押圧部材７が固定されている。この押圧部材７は、試験片Ｗの標線間距離に対応して交換可能となっており、試験前の試験片Ｗの各標線位置を上アーム２および下アーム３で把持した状態では、押圧部材７の先端が歪み受感板５を下から押圧して歪ませるように構成されている。この状態から試験片Ｗが伸びると、上下のアーム２，３間の距離が長くなり、これによって押圧部材７の押圧よる歪み受感板５の歪み量が次第に少なくなり、これを歪みゲージ６により検出することによって、試験片Ｗの伸びを計測する。
【０００６】
この歪み受感板５の歪み検出による試験片Ｗの伸びの計測は、リニアセンサ４による伸びの計測精度に比してより高い精度が得られ、伸びの小さい領域での高精度測定が可能となり、プラスチックの弾性率の測定等に適している。
【非特許文献１】自動伸び計  ＳＩＥ５６０型［標準型］／５６０Ｓ型［高精度型］［online] 、［平成１６年５月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http ://www.shimadzu.co.jp/test/products/mtrl03/mtrl0327.html ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、以上のような歪み受感板を備えた従来の接触式標線間伸び計においては、図４に矢印で示すように、歪み受感板５のバネ定数に起因する反発力が発生し、その反発力により上下のアーム２，３が離隔する向きの力が作用し、試験片Ｗにはその分、余分な引張力が作用して、試験結果に影響を及ぼす場合がある。
【０００８】
すなわち、図５に材料試験機に装着した状態の伸び計を模式的に示すように、材料試験機の負荷機構により試験片Ｗの両端に引張荷重Ｆ１を加えたとき、その力Ｆ１はロードセル８によって検出される。試験片Ｗには、このＦ１に加えて、その標線間（距離ＧＬ）に、伸び計の歪み受感板５の反発力Ｆ２が作用する。従って、図６にグラフを示すように、試験片Ｗの両端に作用する試験力Ｆ１のほかに、歪み受感板５による反発力Ｆ２が試験片Ｗの標線間に作用する結果、試験片Ｗの標線間に実際に加わる力Ｆ３は図示の通りとなり、試験結果に影響が及ぶ可能性がある。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、歪み受感板の歪みに起因する反発力による影響が、試験結果に及ぶことのない接触式標線間歪み計の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の接触式標線間伸び計は、試験片の伸び方向に所定の距離を隔てた２箇所をそれぞれ把持する２本のアームと、その各アーム間の距離を計測するリニアセンサを備えるとともに、２本のアームのうちの一方に歪みゲージが貼着された歪み受感板が設けられ、他方には試験片の伸びが所定量に達するまでの間に上記歪み受感板に当接して当該歪み受感板を歪ませるための押圧部材が取り付けられ、試験片の伸びが小さい領域で上記歪みゲージの出力を、大きい領域では上記リニアセンサの出力を用いて試験片の伸びを計測する接触式標線間伸び計において、上記一方のアームと押圧部材の間に吸引力を発生させる磁石を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１１】
ここで、本発明においては、上記磁石を電磁石とするとともに、その電磁石による吸引力の大きさを、歪み受感板の歪み量に比例してして変化させる制御手段を備えた構成（請求項２）を採用することが好ましい。
【００１２】
本発明は、歪み受感板の歪みに起因する反発力を磁力によってキャンセルすることにより、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１３】
すなわち、歪み受感板の反発力は、当該歪み受感板が装着されている側の一方のアームと、押圧部材の間に作用し、この押圧部材を介して他方のアームに伝達されて試験片の標線間に引張力として作用する。そこで、歪み受感板が装着されている側の一方のアームと押圧部材の間に、歪み受感板の反発力に対向する吸引力を磁石により発生させることにより、歪み受感板の反発力に起因する力をキャンセルすることができる。
【００１４】
ここで、歪み受感板の反発力は、図６に示すように試験片の伸びと反比例して弱くなっていくが、磁石として永久磁石を用いた場合、その吸引力は吸引相手部材との距離が長くなるほど、従って試験片の伸びが大きくなるほど弱くなるため、試験片の伸びに伴う歪み受感板の反発力の変化にほぼ追随してこれをキャンセルすることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明においては、磁石として電磁石を用い、その電磁石による吸引力を、歪み受感板の歪み量に比例して変化させる制御手段を設けて、試験片の伸びに伴う歪み受感板の反発力の変化に応じて電磁石が発生する吸引力を制御することによって、歪み受感板の反発力が試験結果に及ぼす影響を厳密になくすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、試験片の２箇所の標線に装着される２本のアームの一方に設けた歪み受感板を、他方のアームに設けた押圧部材で押圧して歪ませ、その歪み受感板の歪みを歪みゲージで検出することにより、試験片の伸びが小さい領域において試験片の標線間の伸びを正確に計測する接触式標線間伸び計において、歪み受感板の歪みによる反発力を磁力によりキャンセルすることができるので、誤差のない正確な試験を行うことができる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明のように、磁石を電磁石とし、その電磁石が発生する吸引力の大きさを、歪み受感板の歪み量に比例するように制御すれば、試験片の伸びに伴う歪み受感板の反発力に変化に正確に追随して吸引力を変化させることができ、歪み受感板による反発力による影響を確実になくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の要部構成図である。
この実施の形態は、その全体構成については図２，図３に示したものと同等であるので、同じ部材については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
この実施の形態における特徴は、上アーム２の下面に電磁石１０が固着されている点と、押圧部材７にはその先端の小径部７ａの根元部に、電磁石１０に対向するように永久磁石１１が固着されている点である。電磁石１０にはその中心部に貫通孔１０ａが形成されており、押圧部材７の先端の小径部７ａはこの貫通孔１０ａを非接触のもとに貫通して、その先端が歪み受感板５の下面に当接している。
【００２０】
電磁石１０および永久磁石１１は、それぞれ磁極の方向が上下方向に沿うように配置されており、電磁石１０には、永久磁石１１と互いに吸引する向きの磁極が形成されるように電流が流される。そして、電磁石１０に流される電流の大きさは、制御回路１２によって制御される。制御回路１２は、歪みゲージ６による歪み受感板５の歪み量の検出値を入力し、その入力信号に比例するように電磁石１０に流れる電流の大きさを制御する。
【００２１】
以上の本発明の実施の形態によると、歪み受感板５が押圧部材７で押されて歪むことにより発生する反発力は、電磁石１０と永久磁石１１の吸引力によりキャンセルされ、試験結果に影響を及ぼすことがない。
【００２２】
ここで、歪み受感板５は、通常、比例弾性域で用いられるため、その歪み量と反発力は正比例する。この歪み量と反発力の関係をあらかじめ測定して制御回路１２に設定しておくことにより、歪み受感板５の歪み量の検出値に比例して電磁石１０に流す電流の大きさを制御することにより、歪み受感板５の反発力と、電磁石１０と永久磁石１１との吸引力を正確に一致させることができる。
【００２３】
なお、以上の実施の形態においては、電磁石１０に対向して永久磁石１１を配置した例を示したが、永久磁石１１に代えて磁性材料を配置しても同等の作用効果を奏することができる。
【００２４】
また、以上の実施の形態においては電磁石１０を用いて、歪み受感板５の歪み量に応じて吸引力を制御する例を示したが、本発明は、電磁石１０を用いずに、２つの永久磁石を対向させ、あるいは１つの永久磁石に対向させて磁性材料を配置した構成を採用することができる。この場合、吸引力は歪み受感板５の反発力と厳密には一致しなくなるが、永久磁石どうし、あるいは永久磁石と磁性材料の間に作用する吸引力は、試験片Ｗの伸びが大きくなって互いの距離が大きくなるほど小さくなり、その傾向は歪み受感板５の反発力と等しく、従って、その反発力をほぼキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の要部構成図である。
【図２】歪み受感板を備えた接触式標線間伸び計の例の外観図である。
【図３】接触式標線間伸び計の試験片への装着状態を示す模式図である。
【図４】図２の伸び計における上アーム２に装着されている歪み受感板５の近傍の模式的拡大図である。
【図５】歪み受感板を備えた伸び計を用いた場合に試験片に対して作用する力の説明図である。
【図６】図５で示す力と試験片の伸びとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１  ケーシング
２  上アーム
３  下アーム
４  リニアセンサ
５  歪み受感板
６  歪みゲージ
７  押圧部材
７ａ  小径部
１０  電磁石
１１  永久磁石
１２  制御回路
【図１】
2005351816.tif 000003
【図２】
2005351816.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005351816.tif 000006
【図５】
2005351816.tif 000007
【図６】
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