(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の金属材料から形成される試験片を把持する把持面を対向させた状態で配置される一対のホルダと、これらのホルダの前記把持面に備えられた替刃設置溝にそれぞれ嵌合され前記試験片と対向するチャック面を有する替刃と、前記ホルダをそれぞれ保持し、前記試験片を挿通する開口部を端部に有するフレーム、とを具備し、前記試験片をチャックする引張試験装置のチャック装置であって、
前記チャック面は、前記試験片の端部側を係合し先端が尖った山形状の複数の尖頭凸部を有するチャック歯部と、前記チャック歯部よりも前記試験片の中央部側であって前記フレームの開口部側に形成され、試験片に接すると共に、先端が平面状に形成された複数の截頭凸部を有する保持部と、を備えたことを特徴とするチャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載のチャック装置において、
前記試験片が円柱状であり、前記保持部の前記フレームの開口部側端からの前記試験片の軸方向に沿った長さは、前記試験片の半径の１．４倍以上１．６倍以下の範囲内に形成される
ことを特徴とするチャック装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のチャック装置において、
前記尖頭凸部は、引張される前記試験片に食い込むように、その頂点と、この頂点から前記試験片の中央部側の谷部と、前記頂点から前記試験片の端部側の谷部とを結ぶ三角形において、前記頂点と前記試験片の中央側の谷部とを結ぶ直線と前記試験片の中央側の谷部と前記試験片の端部側の谷部とを結ぶ直線とがなす角度が前記頂点と前記試験片の端部側の谷部とを結ぶ直線と前記試験片の端部側の谷部と前記試験片の中央側の谷部とを結ぶ直線とがなす角度より小さい
ことを特徴とするチャック装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のチャック装置において、
前記截頭凸部は、前記尖頭凸部の頂部に加工が施されて形成されることを特徴とするチャック装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のチャック装置と、
前記試験片を前記チャック装置にて把持した状態で、前記試験片に引張応力を加える応力付与手段と、
前記応力付与手段により加えられた引張応力を測定する測定手段と、
を具備したことを特徴とした引張試験装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のチャック装置の製造方法であって、
前記替刃の前記チャック面の全体にわたって前記尖頭凸部を形成するチャック歯形成工程と、
前記尖頭凸部の頂部に加工を施して前記保持部を形成する保持部形成工程と、を実施することを特徴とするチャック装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験片を把持してこの試験片の引張試験を実施するチャック装置、このチャック装置を備えた引張試験装置およびチャック装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試験片を把持した状態で、この試験片を引っ張り、試験片の引張強度を測定する引張試験装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のものは、互いに対向する一対の脚部を有するチャック本体と、この脚部の内面に対向する一対の楔形のツカミ歯と、を備え、このツカミ歯の歯面には刻み目が形成された引張試験機である。この引張試験機では、一対のツカミ歯にて試料を挟み、チャック本体を上昇させることでツカミ歯にて試料を把持することができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載のものは、試験片を挟持するチャック歯が対向配設された一対のチャックホルダと、このチャックホルダの摺動面を摺動案内するチャックボディとを備え、このチャック歯の対向面側には鋸歯状の歯部が形成されたチャック歯潤滑機構である。  
【０００５】
【特許文献１】実開平０６−７４９５３号公報
【特許文献２】実開昭６１−４６４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１および特許文献２に記載のような従来の引張試験機では、試験片を挟持して引張試験を実施する場合に、試験片に伸びが生じると、試験片の伸びに応じてツカミ歯も伸び、ツカミ歯に引張応力が発生する。そして、この引張応力により、ツカミ歯に割れが生じやすいという問題がある。
なお、ツカミ歯に割れが生じると、試験データを採取するにあたり、荷重−伸び線図への不連続線が表れるなどの不具合が発生する。
また、割れにくくするにはツカミ歯の靭性を上げることも考えられるが、靭性を上げるためにツカミ歯の硬度を下げると試験片とツカミ歯との間に摩耗が生じやすいため、割れと摩耗のバランスをとることが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みて、替刃の長寿命化を図ることのできるチャック装置、引張試験装置、およびチャック装置の製造方法を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のチャック装置は、棒状の金属材料から形成される試験片を把持する把持面を対向させた状態で配置される一対のホルダと、これらのホルダの前記把持面に備えられた替刃設置溝にそれぞれ嵌合され前記試験片と対向するチャック面を有する替刃と、前記ホルダをそれぞれ保持し、前記試験片を挿通する開口部を端部に有するフレーム、とを具備し、前記試験片をチャックする引張試験装置のチャック装置であって、
前記チャック面は、前記試験片の端部側を係合し先端が尖った山形状の複数の尖頭凸部を有するチャック歯部と、前記チャック歯部よりも前記試験片の中央部側であって前記フレームの開口部側に形成され、試験片に接すると共に、先端が平面状に形成された複数の截頭凸部を有する保持部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、試験片を把持するホルダの把持面に替刃を設け、この替刃が試験片と対向するチャック面に、先端が尖った山形状の複数の尖頭凸部を有するチャック歯部と、先端が平面状の複数の截頭凸部を有する保持部とを設けた。
チャック歯部では、尖頭凸部の先端が試験片に食い込むため、試験片を確実に把持することができる。
【００１０】
一方、保持部は、截頭凸部の先端が平面状となっているため、截頭凸部が試験片に食い込みにくい。
一般に、試験片は、チャック面に接している部分の中でもフレーム開口部側が最も伸びるため、替刃のチャック面におけるフレームの開口部側に引張応力がかかりやすい。
本発明では、前述の保持部がチャック歯部よりもフレームの開口部側に形成されるため、試験片が局部的に伸びたとしても、試験片の伸びに対して截頭凸部の食い込み状態は開放され、引張応力を低減させることができる。
したがって、替刃の割れを防止することができ、長寿命化を図ることができる。
【００１１】
特に、チャック面にチャック歯部と保持部とを設けたので、チャック歯部によるチャック力を維持しながら、効率よく引張応力を低減させることができ、替刃の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
また、替刃の割れ性が向上することにより、硬度の大きい替刃を使用することも可能となる。硬度が大きいほど、試験片と替刃との間の摩擦力が小さくなるので、替刃の摩耗性の向上を図ることができる。
すなわち、割れ性および摩耗性の両方を向上させることができるので、より一層の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
本発明のチャック装置において、前記試験片が円柱状であり、前記保持部の前記フレームの開口部側端からの前記試験片の軸方向に沿った長さは、前記試験片の半径の１．４倍以上１．６倍以下の範囲内に形成されることが好ましい。
【００１４】
試験片に付与される引張応力は、フレームの開口部側から段階的に替刃のチャック面に伝わる。すなわち、試験片がチャック面と接する部分のうち、最も伸びが大きいのは前記保持部の前記フレームの開口部側端からの前記試験片の軸方向に沿った長さが前記試験片の半径の１．４倍以上１．６倍以下の範囲内である。
なお、チャック装置では、様々な径を有する試験片の引張試験を実施する。試験片の径が大きいほど試験片の伸びる量が多いため替刃に荷重がかかりやすく、割れが生じやすい。
【００１５】
この発明によれば、上記範囲内に前述の保持部を形成するので、最も引張応力の大きい部分の引張応力を低減させることができる。保持部のフレームの開口部側端からの試験片の軸方向に沿った長さが試験片の半径の１．６倍を超えると、チャック歯部の領域が小さくなり、試験片を確実に把持することができなくなるおそれがある。また、保持部の前記フレームの開口部側端からの試験片の軸方向に沿った長さが試験片の半径の１．４倍よりも小さいと、引張応力のかかる範囲が広くなってしまい、割れが発生しやすくなる。
以上より、保持部の前記フレームの開口部側端からの試験片の軸方向に沿った長さを試験片の半径の１．４倍以上１．６倍以下の範囲内とすることにより、替刃に割れが発生しにくくなり、替刃の長寿命化を図ることができる。
【００１６】
本発明のチャック装置において、前記尖頭凸部は、引張される前記試験片に食い込むように、その頂点と、この頂点から前記試験片の中央部側の谷部と、前記頂点から前記試験片の端部側の谷部とを結ぶ三角形において、前記頂点と前記試験片の中央側の谷部とを結ぶ直線と前記試験片の中央側の谷部と前記試験片の端部側の谷部とを結ぶ直線とがなす角度が前記頂点と前記試験片の端部側の谷部とを結ぶ直線と前記試験片の端部側の谷部と前記試験片の中央側の谷部とを結ぶ直線とがなす角度より小さいことが好ましい。
【００１７】
この発明では、尖頭凸部が、試験片の引張方向に対して、いわゆる逆目状に形成されている。したがって、尖頭凸部の先端が試験片に食い込みやすいため、試験片をより確実に把持することができる。
【００１８】
本発明のチャック装置において、前記截頭凸部は、前記尖頭凸部の頂部に加工が施されて形成されることが好ましい。
【００１９】
この発明では、一度形成した尖頭凸部の頂部を加工することで截頭凸部を形成する。具体的には、尖頭凸部の頂部を切削する。
このように、簡単に截頭凸部を有する保持部を形成することができるので、従来の製造工程を大きく変更する必要がなく、製造性に優れている。
【００２０】
本発明の引張試験装置は、上述したようなチャック装置と、前記試験片を前記チャック装置にて把持した状態で、前記試験片に引張応力を加える応力付与手段と、前記応力付与手段により加えられた引張応力を測定する測定手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、引張試験装置は、上述したように、チャック装置により試料を把持
して大きな引張応力を加え、これに伴って試料が伸びたとしても、替刃にかかる引張応力を抑えることができ、割れ性を向上させることができる。また、割れ性の向上に伴い、硬度の大きい替刃を使用することができるので、摩耗性も向上する。
したがって、チャック装置の長寿命化を図ることができ、引張試験装置の長寿命化をも図ることができる。
【００２２】
本発明のチャック装置の製造方法は、上述したようなチャック装置の製造方法であって、前記替刃の前記チャック面の全体にわたって前記尖頭凸部を形成するチャック歯形成工程と、前記尖頭凸部の頂部に加工を施して前記保持部を形成する保持部形成工程と、を実施することを特徴とする。
【００２３】
この発明では、チャック面全体に複数の尖頭凸部からなるチャック歯を形成した後、保持部が形成される領域に対して加工を実施する。
例えば、従来の工程と同様にチャック面全体にチャック歯である尖頭凸部を形成し、チャック面のうちフレームの開口部側において、尖頭凸部の先端を切削する切削加工や追込加工を実施することにより保持部を形成する。
このように、従来の製造工程に切削加工または追込加工の工程を追加するだけの簡単な工程で替刃を製造することができる。したがって、製造工程を大幅に変更する必要がないので、製造性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る一実施形態の引張試験装置を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る一実施形態の引張試験装置の概略を示す図である。図２は、前記実施形態の引張試験装置における一対のチャック部を示す断面図である。図３は、前記実施形態のチャック部における一対の替刃を模式的に示す断面図である。
【００２５】
〔引張試験装置の構成〕
図１において、１００は、引張試験装置であり、この引張試験装置１００は、例えばＰＣ鋼棒などの高強度な素材にて形成される試験片１０を把持してその引張強度を測定する装置である。
この引張試験装置１００は、試験片保持部２００と、台座部３００と、測定手段４００と、などを備えている。
試験片保持部２００は、台座部３００から延出する一対の支持軸２０１と、これらの支持軸２０１の先端側に固定される上サドル２０２と、上サドル２０２および台座部３００の間で支持軸２０１に支持される下サドル２０３と、を備えている。上サドル２０２は、台座部３００に設けられる図示しない応力付与手段としての油圧シリンダにより、支持軸２０１に沿って進退移動可能に設けられている。
【００２６】
上サドル２０２および下サドル２０３は、それぞれ例えば金属製のブロック部２０２Ａ，２０３Ａを備えている。そして、これらのブロック部２０２Ａ，２０３Ａの略中心位置には、それぞれチャック装置としてのチャック部２１０が設けられている。このチャック部２１０は、図２および図３に示すように、フレームとしてのチャックフレーム２２０と、滑り板２３０と、ホルダとしての替刃ホルダ２４０と、替刃としての替刃２５０と、ホルダ支持部２６０と、などを備えている。なお、図３は、説明の都合上、替刃２５０を誇張して模式的に示す概念図である。
【００２７】
チャックフレーム２２０は、上サドル２０２および下サドル２０３の互いに対向する方向に開口する長手状のホルダ収納溝２２１を備えている。このホルダ収納溝２２１は、互いに対向する保持面２２１Ａと、これらの保持面２２１Ａ同士を連結する連結面２２１Ｂとを備えている。
保持面２２１Ａは、ホルダ収納溝２２１のコ字開口部２２２側から連結面２２１Ｂ側に向かうに従って、対向する他方の保持面２２１Ａから離隔する方向に傾斜する状態に形成されている。
また、連結面２２１Ｂの略中心位置には、ホルダ連結保持孔部２２１Ｃが設けられている。このホルダ連結保持孔部２２１Ｃには、ホルダ支持部２６０が固定されている。
【００２８】
滑り板２３０は、保持面２２１Ａおよび替刃ホルダ２４０に当接して配設されている。この滑り板２３０は、例えば表面層に摩擦係数が小さくなる潤滑被膜が形成されている。そして、この滑り板２３０により、保持面２２１Ａおよび傾斜摩擦面２４２の傾斜角度が異なり平行とならない場合に、これらの角度差を補正することが可能となる。
また、滑り板２３０とこの滑り板２３０に対応する替刃ホルダの組み合わせを複数用意することで、任意の傾斜角度の傾斜摩擦面２４２を備えた替刃ホルダ２４０をチャックフレーム２２０に設置可能となる。
【００２９】
替刃ホルダ２４０は、略楔形状に形成されている。具体的には、替刃ホルダ２４０は、試験片１０に対向し、上サドル２０２から下サドル２０３に向かう軸方向に沿う平面状の把持面２４１と、滑り板２３０に対向する傾斜面としての傾斜摩擦面２４２と、連結面２２１Ｂに対向するホルダ連結面２４３と、これら把持面２４１、傾斜摩擦面２４２、およびホルダ連結面２４３に連続するとともに、ホルダ収納溝２２１の長手方向に略直交する図示しないホルダ側面と、を備えている。
【００３０】
把持面２４１は、前述したように、一対の替刃ホルダ２４０において、互いに対向する状態で配設されている。これら一対の把持面２４１は、互いに対向する位置にそれぞれ替刃設置溝２４１Ａを備え、この替刃設置溝２４１Ａには、替刃２５０が嵌合されている。
【００３１】
傾斜摩擦面２４２は、滑り板２３０に対向して形成されている。この傾斜摩擦面２４２、および滑り板２３０により囲われた空間がグリス溜め部として形成される。このグリス溜め部には、潤滑剤としてのグリスが吐出されて封入される。
【００３２】
ホルダ連結面２４３は、把持面２４１に連続する端縁に沿って連結挿通溝２４３Ａが設けられている。この連結挿通溝２４３Ａには、図２に示すように、ホルダ支持部２６０が嵌合される。これにより、一対の替刃ホルダ２４０が連結される。
【００３３】
替刃２５０は、替刃ホルダ２４０の把持面２４１に設けられる替刃設置溝２４１Ａに嵌合されている。この替刃２５０は、例えば金属素材により形成され、試験片１０に対向して試験片１０をチャックするチャック面２５１を有し、図３に示すように、チャック面２５１の面全体にセレーションなどの凹凸が形成されている。
チャック面２５１は、山形状の尖頭凸部２５２Ａが複数形成されたチャック歯部２５２と、先端が平面状の截頭凸部２５３Ａが複数形成された保持部２５３と、を有している。なお、チャック面２５１のホルダ収納溝２２１のコ字開口部２２２側を開口端部２５１Ａ、連結溝部２４３Ａ側を閉口端部２５１Ｂとする。
【００３４】
チャック歯部２５２は、閉口端部２５１Ｂ側に形成される。尖頭凸部２５２Ａは、その先端が試験片１０の引張方向とは逆向きに傾斜した形状で、逆目状に形成されている。具体的には、図示しないが、チャック面２５１の試験片１０の引張方向に対して、右側３０度方向に平行に線状の頂点を有する山部とこの山部に隣接した線状の谷部とが交互に配置される。山部のピッチは１．５ｍｍであり、線状の山部と直交する方向のうち試験片１０の引張方向とは逆方向に向かって傾斜している。また、同様の形状の山部および谷部が、チャック面２５１の試験片１０の引張方向に対して、左側３０度方向に平行な方向にも形成されている。すなわち、試験片１０の引張方向に対して右側３０度方向に傾斜した山部と左側３０度方向に傾斜した山部とが交差することにより、逆目状の尖頭凸部２５２Ａが形成される。
そして、このような形状の尖頭凸部２５２Ａにより、試験片１０を確実に把持することができる。
【００３５】
保持部２５３は、開口端部２５１Ａ側に形成される。
ここで使用する試験片１０は、φ４０ｍｍの径をもつ丸鋼棒である。したがって、保持部２５３は、開口端部２５１Ａ側から３０ｍｍ程度の範囲となるように形成されるが、２８ｍｍ以上３２ｍｍ以下の範囲であればよい。保持部２５３の幅が２８ｍｍ未満であると、チャック面２５１にかかる引張応力が大きくなり、割れなどの不具合が発生するおそれがある。また、保持部の幅が３２ｍｍを超えると、試験片１０をチャックする力が弱くなり、確実に把持できなくなるおそれがある。すなわち、保持部２５３の幅を２８ｍｍ以上３２ｍｍ以下の範囲で形成することによって、試験片１０のチャック力を維持するとともに、チャック面２５１の割れの発生を防止することができる。
【００３６】
なお、チャック歯部２５２および保持部２５３を形成するには、まず、従来の方法でチャック歯部２５２の尖頭凸部２５２Ａをチャック面２５１全体に形成する。その後、保持部２５３に相当する領域に対して、切削加工や追込加工などにより、尖頭凸部の頂部を切削して平面状に加工した截頭凸部２５３Ａを形成する。
【００３７】
ホルダ支持部２６０は、図２に示すように、ホルダ収納溝２２１のホルダ連結保持孔部２２１Ｃに設けられて、チャックフレーム２２０と替刃ホルダ２４０とを連結する。ホルダ支持部２６０は、内部に例えばシリンダを備え、このシリンダに挿通された軸部を軸方向に進退可能に保持する。これにより、ホルダ支持部２６０は、替刃ホルダ２４０を軸部の軸方向に進退可能にチャックフレーム２２０に連結している。
【００３８】
台座部３００は、上記したように一対の支持軸２０１を支持している。また、台座部３００は、内部に応力付与手段としての油圧シリンダを備えている。この油圧シリンダは、上サドル２０２に連結され、油圧により上サドル２０２を支持軸２０１に沿って進退移動させる。そして、油圧シリンダにより上サドル２０２が台座部３００から離れる方向に移動すると、チャック部２１０に把持された試験片１０に引張応力が加えられる。
また、台座部３００には、油圧シリンダの油圧を検出する図示しない検出手段が設けられている。この検出手段は、測定手段４００に接続され、検出された油圧に応じた電気信号を測定手段４００に出力する。
【００３９】
測定手段４００は、台座部３００の検出手段から入力される電気信号に基づいて、試験片１０に加えられた引張応力を演算し、例えば出力部４１０にて出力させる。
【００４０】
〔引張試験装置の動作〕
次に上記実施の形態の引張試験装置１００におけるチャック部２１０の引張試験動作について説明する。
引張試験装置１００にて試験片１０の引張試験を実施するためには、先ず、チャック部２１０に試験片１０を把持させる。
【００４１】
これには、まず、一対の替刃２５０間に試験片１０を挟み込む。この時、替刃２５０のチャック面２５１、特にチャック歯部２５２の摩擦力により試験片１０が良好に把持される。そして、油圧シリンダにより上サドル２０２を台座部３００から離れる方向に移動させる。これにより、チャックフレーム２２０の保持面２２１Ａと替刃ホルダ２４０の傾斜摩擦面２４２が滑り板２３０を介してスライドし、替刃２５０の間隔が狭くなり、試験片１０が確実に把持される。
【００４２】
この後、試験片１０の引張試験を実施する。すなわち、油圧シリンダにより上サドル２０２をさらに台座部３００から離れる方向に移動させ、試験片１０に引張応力を加える。この時、台座部３００の検出手段は、油圧シリンダの油圧を検出して検出信号を測定手段４００に出力する。そして、測定手段４００は、入力された検出信号に基づいて、試験片１０に加えられる引張応力を演算し、出力部４１０に出力させて表示させる。
【００４３】
ここで、本実施形態のチャック部２１０と従来のチャック機構とにおいて、替刃の硬度の違いによる摩耗の程度と割れ性について比較する。
替刃としては、以下の３種類の硬度を有するものを使用した。硬度の指標は、ロックウェル硬度（ＨＲＣ）である。
【００４４】
［硬度］
硬度Ａ：ＨＲＣ６０−６３
硬度Ｂ：ＨＲＣ５９−６１
硬度Ｃ：ＨＲＣ５７−６０
【００４５】
従来のチャック機構では、以下の表１に示す結果が得られた。
評価方法は以下の通りである。
【００４６】
［摩耗性］
○：摩耗しにくい
△：やや摩耗しにくい
×：摩耗しやすい
【００４７】
［割れ性］
○：割れにくい
△：やや割れにくい
×：割れやすい
【００４８】
［摩耗性と割れ性のバランス］
○：一定期間経過後の摩耗性と割れ性が同程度である
△：一定期間経過後の摩耗性と割れ性の程度がやや異なる
×：一定期間経過後の摩耗性と割れ性の程度が大きく異なる
【００４９】
［寿命］
サイズがφ１５ｍｍ以上φ４０ｍｍ以下の複数の試験片を以下の使用頻度で使用した場合における寿命を判定した。
使用頻度：平均２０〜３０本／日  で１ヶ月に２０日間稼動させた。
【００５０】
【表１】
0005202998.tif 000002
【００５１】
表１に示すように、従来のチャック機構では、硬度Ａの硬い替刃を使用した場合、摩耗は少ないものの、割れやすく寿命が短い。
硬度Ｂの替刃を使用した場合は、摩耗と割れの程度が同程度であったが、寿命が短い。
硬度Ｃの軟らかい替刃を使用した場合は、割れは少ないものの、摩耗が激しく寿命も短い。
【００５２】
これに対して本実施形態のチャック機構を有する引張試験装置による引張試験では、表２に示すような試験結果が得られた。表２中の保持部の範囲とは、開口端部２５１Ａからの距離である。
なお、引張試験装置１００のチャック面２５１の全長は、いずれも１６１ｍｍであった。
【００５３】
【表２】
0005202998.tif 000003
表２に示すように、実施例１は、硬度Ａの硬い替刃を使用したので、摩耗が少ないことは当然のことながら、割れ性にも強いため、寿命が長い。摩耗性と割れ性のバランスも良い。
実施例２では、硬度Ｂの替刃を使用したので、従来例に比べて割れ性に優れている分、寿命も長くなっている。
実施例３では、硬度Ｃの替刃を使用したので、摩耗が早く、寿命は従来例と同程度となっている。
実施例４および５では、保持部の範囲を適切に設定しなかったため、実施例１に比べて寿命が短くなっているが、従来よりも割れ性に優れている。
【００５４】
この後、油圧シリンダにより試験片１０にさらに引張応力を加え、試験片１０が引張応力により破断されると、その破断荷重を出力部４１０に出力させ、油圧シリンダの油圧を下げて測定を終了させる。
【００５５】
〔引張試験装置の作用効果〕
上述したように、上記実施形態の引張試験装置１００では、試験片１０を把持する替刃２５０のチャック面２５１に、先端の尖った山形状の尖頭凸部２５２Ａを有するチャック歯部２５２と、先端が略平面状の截頭凸部２５３Ａを有する保持部２５３を形成した。
このため、チャック歯部２５２の尖頭凸部２５２Ａの先端が試験片１０に食い込むことにより、試験片１０を確実に把持することができる。一方、保持部２５３の截頭凸部２５３Ａの先端は試験片１０に食い込みが少ないため、試験片１０と截頭凸部２５３Ａとの相互間および試験片１０と保持部２５３と接する部分において、試験片１０が伸びたとしても、試験片１０への引っ掛かりが開放され、截頭凸部２５３Ａに引張応力がかからない。
したがって、保持部２５３において、割れが発生しにくくなる。その結果、替刃２５０の寿命を長くすることができる。
【００５６】
なお、従来は割れが発生するおそれがあったため、硬度の高い替刃を使用できず、硬度の低い替刃を使用すると摩耗が早かった。しかしながら、割れ性が向上したことにより、硬度の高い替刃を使用することができるので、摩耗性にも優れている。
すなわち、割れ性および摩耗性の両方が向上するので、替刃２５０のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００５７】
このように、割れの発生を防止することができるので、試験上の不具合も発生しにくくなり、試験精度が向上する。
【００５８】
また、替刃２５０が長寿命化することにより、替刃２５０の交換作業の回数を少なくすることができるので、メンテナンス性も向上する。
【００５９】
また、替刃２５０の保持部２５３を、チャック面２５１の開口端部２５１Ａから２８ｍｍ以上３２ｍｍ以下の範囲内に形成した。
ここで、径のサイズがφ４０ｍｍである試験片１０に引張試験装置１００で引張応力を加えたとき、替刃２５０のチャック面２５１に当接する部分のうち、引張応力を受け、替刃２５０に最も伸びが生じるのは、開口端部２５１Ａから３０ｍｍ以内の範囲である。すなわち、割れの発生しやすい位置のみに保持部２５３を形成したので確実に割れを防止することができるとともに、チャック面２５１の全長で試験片１０をより確実に把持することができる。
したがって、従来のチャック力を維持したまま、替刃２５０の割れを防止することができ、替刃２５０の長寿命化を図ることができる。
【００６０】
さらに、保持部２５３の截頭凸部２５３Ａは、先端は平面状ではあるものの、凸状に形成されているので、ある程度のチャック力を維持することができる。
したがって、保持部２５３は、引張応力を緩和できるとともに、チャック力を維持することもできる。
【００６１】
本実施形態では、試験片のなかでも最大径を有する試験片１０を使用した。替刃２５０は、試験片の径が大きいほど割れが生じやすいため、引張試験装置１００の保持部２５３は、最大径を有する試験片１０の径寸法に応じた寸法に形成された。これにより、最も割れの発生しやすい試験片１０を用いたときの割れの発生を低減させることができる。また、試験片１０よりも小さい径を有する試験片で引張試験を実施した場合であっても、割れの発生を低減させることができる。
【００６２】
そして、替刃２５０のチャック面２５１に保持部２５３を形成するにあたり、チャック面２５１全体に尖頭凸部２５２Ａを形成した後、この尖頭凸部２５２Ａの頂部を切削加工または追込加工することにより、截頭凸部２５３Ａからなる保持部２５３を形成した。
このため、従来の製造方法をそのまま使用できるので、工程を大きく変更しなくてもよい。
したがって、本発明を導入するにあたり、大掛かりな作業を行う必要がなく設備投資や導入費用のコスト削減を図ることができる。
【００６３】
そして、上記実施形態では、チャック歯部２５２の尖頭凸部２５２Ａを、試験片１０の引張方向に対して逆目状に傾斜する状態に形成した。
このため、試験片１０の引張方向に対して尖頭凸部２５２Ａが試験片１０に食い込みやすく、替刃２５０のチャック力が大きくなる。すなわち、替刃２５０は、より確実に試験片１０を把持することができる。
したがって、割れ防止のために応力緩和部２５３を形成しても、十分なチャック力を維持することができる。
【００６４】
〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
【００６５】
すなわち、上記実施形態では、替刃２５０のチャック面２５１を形成する際に、チャック面２５１全体に山形状の尖頭凸部２５２Ａを形成した後、尖頭凸部２５２Ａの頂部を切削して截頭凸部２５３Ａとしたが、この製造方法に限られない。
例えば、チャック歯部２５２と保持部２５３の各領域においてそれぞれの形状の凸部を形成してもよい。すなわち、チャック歯部２５２と保持部２５３に形成する凸部の形状やピッチを全く異なるものとすることができる。
これによれば、保持部２５３に形成する凸部の形状を自由に変えられるので、引張応力を低減しつつ試験片１０を確実に把持できる形状の凸部を自由に形成することができる。
【００６６】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、試験片を把持してこの試験片の引張試験を実施するチャック装置、およびこのチャック装置を備えた引張試験装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る一実施の形態の引張試験装置の概略を示す図である。
【図２】前記実施の形態の引張試験装置における一対のチャック部を示す断面図である。
【図３】前記実施の形態のチャック部における一対の替刃を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    …試験片
１００  …引張試験装置
２１０  …チャック部
２２０  …チャックフレーム
２４０  …替刃ホルダ
２４１  …把持面
２５０  …替刃
２５１  …チャック面
２５２  …チャック歯部
２５２Ａ…尖頭凸部
２５３  …保持部
２５３Ａ…截頭凸部
４００  …測定手段
【図１】
0005202998.tif 000004
【図２】
0005202998.tif 000005
【図３】
0005202998.tif 000006