(57)【要約】      （修正有）【課題】微少変位での疲労・耐久試験をおこなう装置にあって、クロスヘッドの昇降速度差で微少変位を得られる様にして、昇降ネジ部における潤滑不足による局部摩耗を防止できる差動式材料試験機を提供する。【解決手段】基台２上に立設された一対のネジ杆６ａ、６ｂに設けられたクロスヘッド８と同一基台上に立設された他の一対のネジ杆３ａ，３ｂに設けられたクロスヘッド５との間の空間に試験材料ＴＰを設置し、前記二対のネジ杆をそれぞれ別の回転駆動装置１１，１２で回転させ、両クロスヘッド５，８の昇降速度差により試験材料に負荷を与える構成とした。この構成により従来のネジ杆とナットの微少領域での往復動がなくなり、十分な潤滑液の補給により局部的な磨耗や破損を防ぐとともにクロスヘッドの高速移動による段取り替え時間の短縮効果がある。【選択図】図１
0003161127.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、一対のネジ杆に設けられた第１クロスヘッドと同一基台上に立設された他の一対のネジ杆に設けられた第２クロスヘッドとの間の空間に試験材料を設置し、前記二対のネジ杆をそれぞれ独自の回転駆動装置で回転させて第１クロスヘッドと第２クロスヘッドの昇降速度差により試験材料に負荷を与えることを特徴とする差動式材料試験機。
【請求項２】
前記二対のネジ杆において、一方のネジ杆対と他方のネジ杆対のリードを異なる値とし、二対のネジ杆を回転させて前記第１クロスヘッドと第２クロスヘッドの昇降速度差を持たせたことを特徴とする請求項１記載の差動式材料試験機。
【請求項３】
前記二対のネジ杆の各先端に回転伝達部品を装着し、独自の回転駆動装置に代えて１台の回転駆動装置と前記回転伝達部品を連結して前記二対のネジ杆を同期回転させることを特徴とする請求項２記載の差動式材料試験機。
【請求項４】
基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、ネジ杆を上部ネジ部と下部ネジ部に二分するとともに前記上部ネジ部と前記下部ネジ部のリードを異なる値とした一対のネジ杆を同期回転させ、前記ネジ杆の上部ネジ部に横架された第１クロスヘッドと下部ネジ部に横架された第２クロスヘッドの昇降速度差により、前記第１クロスヘッドと前記第２クロスヘッドとの間の空間に設置された試験材料に負荷を与えることを特徴とする差動式材料試験機。
【請求項５】
基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、ネジ杆の上部にネジ部と下部に非ネジ部を設けた第１ネジ杆と、ネジ杆の上部に非ネジ部と下部にネジ部を設けた第２ネジ杆をそれぞれ独自の回転装置で回転させて、前記第１ネジ杆のネジ部と前記第２ネジ杆の非ネジ部に横架した第１クロスヘッドと前記第１ネジ杆の非ネジ部と前記第２ネジ杆のネジ部に横架した第２クロスヘッドとの昇降速度差により、前記第１クロスヘッドと前記第２クロスヘッドとの間の空間に設置された試験材料に負荷を与えることを特徴とする差動式材料試験機。
【請求項６】
前記第１ネジ杆と前記第２ネジ杆のリードを異なる値とすることを特徴とする請求項５記載の差動式材料試験機。
【請求項７】
前記第１ネジ杆と前記第２ネジ杆を同期回転させることを特徴とする請求項６記載の差動式材料試験機。
【請求項８】
基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、ネジ杆を上部ネジ部と下部ネジ部に二分するとともに前記上部ネジ部と前記下部ネジ部のリードを異なる値とした単一のネジ杆を回転させ、前記ネジ杆の上部ネジ部に一方を螺嵌させ、他方に試験材料の把持具を設けた第１クロスヘッドと前記ネジ杆の下部ネジ部に一方を螺嵌させ、他方に試験材料の把持具を設けた第２クロスヘッドとの昇降速度差により、前記第１クロスヘッドと前記第２クロスヘッドとの間の空間に設置された試験材料に負荷を与えることを特徴とする差動式材料試験機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ネジ杆の回転によってクロスヘッドを昇降させ試験材料に負荷を作用させる材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料の機械的特性を調べるために試験材料に例えば引張荷重を加える方法として、固定テーブル上に左右一対のネジ杆を立設し、該ネジ杆に螺合するナットを内設したクロスヘッドを横架し、ネジ杆の回転によって昇降するクロスヘッドの下面および固定テーブルの上面に設けられたつかみ具により試験材料を把持し、クロスヘッドの上昇により引張荷重を加える方法が行われている。（特許文献１参照）。
【０００３】
また、図７に示す材料試験装置７３は固定テーブル７４上に左右一対のボールネジを用いたネジ杆７５を立設し、ネジ杆７５に螺合するボールナット７６を内設したクロスヘッド７７を横架し、固定テーブル７４とネジ杆７５の回転によって昇降するクロスヘッド７７との空間を変化させてクロスヘッド７７の下面および固定テーブルの上面に設けられたつかみ具７８により把持された試験材料ＴＰに負荷するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０１７７０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
従来方式の材料試験機では、微少変位での繰り返し試験や疲労・耐久試験を行う場合、クロスヘッドの微少変位によりネジ杆とナットの螺合部の微少領域を往復動するため接触部に十分な潤滑液が補給されず磨耗を生ずる。ボールネジの場合はボールが回転せず内部の硬球が磨耗し破損する。したがって従来方式の材料試験機では長時間の繰り返し試験や疲労・耐久試験ができない。また、クロスヘッドを微少変位させるためネジ杆のリードや回転数を微少にしておりクロスヘッドの高速移動ができないため試験材料の段取り替えに時間がかかる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本考案が提供する材料試験機は、基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、一対のネジ杆に設けられた第１クロスヘッドと同一基台上に立設された他の一対のネジ杆に設けられた第２クロスヘッドとの間の空間に試験材料を設置し、前記二対のネジ杆をそれぞれ独自の回転駆動装置で回転させ、第１クロスヘッドと第２クロスヘッドの昇降速度差により試験材料に負荷を与えることを特徴とする。
【０００７】
前記二対のネジ杆において、一方のネジ杆対と他方のネジ杆対のリードを異なる値とし、前記二対のネジ杆を回転させて前記第１クロスヘッドと第２クロスヘッドの昇降速度差を持たせてもよい。
【０００８】
前記二対のネジ杆の各先端に回転伝達部品を装着し、独自の回転駆動装置に代えて１台の回転駆動装置と前記回転伝達部品を連結して前記二対のネジ杆を同期回転させることができる。
【０００９】
あるいは、基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、ネジ杆を上部ネジ部と下部ネジ部に二分するとともに前記上部ネジ部と前記下部ネジ部のリードを異なる値とした一対のネジ杆を同期回転させ、前記ネジ杆の上部ネジ部に横架された第１クロスヘッドと下部ネジ部に横架された第２クロスヘッドの昇降速度差により、前記第１クロスヘッドと前記第２クロスヘッドとの間の空間に設置された試験材料に負荷を与えることを特徴とする。
【００１０】
さらには、基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、ネジ杆の上部にネジ部と下部に非ネジ部を設けた第１ネジ杆と、ネジ杆の上部に非ネジ部と下部にネジ部を設けた第２ネジ杆を回転させて、前記第１ネジ杆のネジ部と前記第２ネジ杆の非ネジ部に横架した第１クロスヘッドと前記第１ネジ杆の非ネジ部と前記第２ネジ杆のネジ部に横架した第２クロスヘッドとの昇降速度差により、前記第１クロスヘッドと前記第２クロスヘッドとの間の空間に設置された試験材料に負荷を与えることを特徴とする。
【００１１】
前記第１ネジ杆と前記第２ネジ杆のリードを異なる値としてもよい。
【００１２】
前記第１ネジ杆と前記第２ネジ杆を同期回転させてもよい。
【００１３】
基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、ネジ杆を上部ネジ部と下部ネジ部に二分するとともに前記上部ネジ部と前記下部ネジ部のリードを異なる値とした単一のネジ杆を回転させ、前記ネジ杆の上部ネジ部に一方を螺嵌させ、他方に試験材料の把持具を設けた第１クロスヘッドと前記ネジ杆の下部ネジ部に一方を螺嵌させ、他方に試験材料の把持具を設けた第２クロスヘッドとの昇降速度差により、前記第１クロスヘッドと前記第２クロスヘッドとの空間に設置された試験材料に負荷を与えることを特徴とする。
【００１４】
以上の構成により、本考案の差動式材料試験機では二つのクロスヘッドの昇降速度差で試験空間の微少変位を得ることができるので、ネジのリードおよびネジ杆の回転数を微少にする必要がない。
【考案の効果】
【００１５】
ネジ杆の回転数を微少にする必要がないので、ネジ杆とクロスヘッドのナットとの局部的な磨耗や損傷を防ぎ、クロスヘッドの高速移動による試験材料の段取り替え時間の短縮効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の実施例１の差動式材料試験機の組立構成図である。
【図２】本考案の実施例２の差動式材料試験機の組立構成図である。
【図３】本考案の実施例３の差動式材料試験機の組立構成図である。
【図４】本考案の実施例４の差動式材料試験機の組立構成図である。
【図５】本考案の実施例５の差動式材料試験機の組立構成図である。
【図６】本考案の変形例の差動式材料試験機の組立構成図である。
【図７】従来の材料試験機の組立構成図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
基台上に立設されたネジ杆と、前記ネジ杆を回転駆動する手段と、前記ネジ杆の回転により昇降するクロスヘッドとを備えた材料試験機において、基台上に立設された一対のネジ杆に設けられたクロスヘッドと同一基台上に立設された他の一対のネジ杆に設けられたクロスヘッドとの間の空間に試験材料を設置し、前記二対のネジ杆をそれぞれ独自の回転駆動装置で回転させ、両クロスヘッドの昇降速度差により試験材料に負荷を与える構成としたものである。以下図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
本考案が提供する実施例１を図１に示す。図１（ａ）は本考案の差動式材料試験機の正面組立構成図であり、図１（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図、図１（ｃ）はＢ−Ｂ矢視断面図、図１（ｄ）はＣ−Ｃ矢視断面図を示す。
【００１９】
本考案の差動式材料試験機１は、図１に示すとおり矩形の基台２の一方の対角方向に立設された一対のボールネジ杆３ａ、３ｂのそれぞれに螺合するボールナット４ａ、４ｂを左右に内設し、ボールネジ杆３ａ、３ｂの上部に横架された第１クロスヘッド５と、基台２の他方の対角方向に立設された一対のボールネジ杆６ａ、６ｂのそれぞれに螺合するボールナット７ａ、７ｂを左右に内設し、ボールネジ杆６ａ、６ｂの下部に横架された第２クロスヘッド８と、第１クロスヘッド５の中央に下向きに垂設された試験材料ＴＰの把持具９と第２クロスヘッド８の中央に上向きに垂設された試験材料ＴＰの把持具１０と、後述の第１クロスヘッド５を昇降するボールネジ杆３ａ、３ｂの回転駆動装置１１と、第２クロスヘッド８を昇降するボールネジ杆６ａ、６ｂの回転駆動装置１２とから構成されている。
【００２０】
第１クロスヘッド５に設けられた把持具９と第２クロスヘッド８に設けられた把持具１０のセンターは同じ鉛直線Ｈ上に配設されている（図１（ｂ）参照）。
【００２１】
回転駆動装置１１は、図１に示すとおり基台２の下部空間１３の上部領域に配設されている。ボールネジ杆３ａ、３ｂは図１（ｄ）に示すとおり基台２に内設された軸受１４ａ、１４ｂに支受され、軸受より下部空間１３側に突出した先端部に同じ仕様の歯車１５ａ、１５ｂが嵌着されている。歯車１５ａ、１５ｂにはボールネジ杆３ａ、３ｂを同期回転させる歯付ベルト１６が噛合されており、さらに歯車１５ｂには電動機１７の出力軸に嵌着された歯車１５ｃが噛合されている。
【００２２】
回転駆動装置１２は、図１に示すとおり基台２の下部空間１３の下部領域に配設されている。ボールネジ杆６ａ、６ｂは図１（ｄ）に示すとおり基台２に内設された軸受１８ａ、１８ｂに支受され、軸受より下部空間１３側に突出した先端部に同じ仕様の歯車１９ａ、１９ｂが嵌着されている。歯車１９ａ、１９ｂにはボールネジ杆６ａ、６ｂを同期回転させる歯付ベルト２０が噛合されており、さらに歯車１９ａには電動機２１の出力軸に嵌着された歯車１９ｃが噛合されている。
【００２３】
以上のとおり構成された本考案の差動式材料試験機１は、二対のボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂのリードをＬ、ボールネジ杆３ａ、３ｂの回転数をＮ１、ボールネジ杆６ａ、６ｂの回転数をＮ２とすると第１クロスヘッド５と第２クロスヘッド８の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｎ１−Ｎ２）Ｌで与えられ、Ｎ１＞Ｎ２の場合は変化量ΔＳが正の値となって試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷することができ、Ｎ１＜Ｎ２の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷することができる。
【００２４】
また、ボールネジ杆３ａ、３ｂのリードＬとボールネジ杆６ａ、６ｂのリードＬ１を異なる値にしてもよい。その場合は第１クロスヘッド５と第２クロスヘッド８の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｎ１・Ｌ−Ｎ２・Ｌ１）で与えられ、ボールネジ杆３ａ、３ｂのリードＬと回転数Ｎ１の積がボールネジ杆６ａ、６ｂのリードＬ１と回転数Ｎ２との積より大きい場合は変化量ΔＳが正の値となり試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷し、逆の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷する。
【００２５】
以上のとおり本考案の差動式材料試験機１では、試験空間Ｓの微少変化量ΔＳを上下クロスヘッドの昇降速度差で得ることができるので、ボールネジ杆の回転数を微少にする必要がなく、従来の材料試験機のようにクロスヘッドの微少変位によりボールネジ杆とナットの螺合部の微少領域を往復動し、接触部への潤滑液不足による局部的な磨耗を防ぐことができる。また、ボールネジ杆の回転数を微少にする必要がないのでクロスヘッドの高速移動により試験材料の段取り替え時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００２６】
本考案が提供する実施例２を図２に示す。図２（ａ）は実施例２の差動式材料試験機の正面組立構成図、図２（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図、図２（ｃ）はＢ−Ｂ矢視断面図、図２（ｄ）はＣ−Ｃ矢視断面図を示す。
【００２７】
実施例２の差動式材料試験機２２は、実施例１の構成を基本とし、図２に示すとおり矩形の基台２に立設された二対のボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂのリードを互いに異なる値にし、二対のボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂを後述の回転駆動装置により同期回転させたものである。なお、基台２より上部の構成は実施例１と同一であるため説明を省略する。
【００２８】
回転駆動装置２３は、図２に示すとおり基台２の下部空間１３に配設されている。二対のボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂは図２（ｄ）に示すとおり基台２に内設された軸受１４ａ、１４ｂおよび１８ａ、１８ｂに支受され、図２（ｃ）に示すとおり各軸受より基台２の下部空間１３へ突出したボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂの先端部に同じ仕様の歯車２４が嵌着され、４個の歯車２４には二対のボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂを同期回転させる歯付ベルト２５が噛合されている。歯車２４の嵌着されたボールネジ杆３ｂの先端には動力伝達装置２６を介して電動機２７が連結されている。
【００２９】
以上のとおり構成された実施例２の差動式材料試験機２２は、ボールネジ杆３ａ、３ｂのリードをＬ、ボールネジ杆６ａ、６ｂのリードをＬ１、二対のボールネジ杆３ａ、３ｂおよび６ａ、６ｂの同期回転数をＮとすると第１クロスヘッド５と第２クロスヘッド８の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｌ−Ｌ１）Ｎで与えられＬ＞Ｌ１の場合は変化量ΔＳが正の値となって試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷することができ、Ｌ＜Ｌ１の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷することができる。
【実施例３】
【００３０】
本考案が提供する実施例３を図３に示す。図３（ａ）は実施例３の差動式材料試験機の正面組立構成図、図３（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図、図３（ｃ）はＢ−Ｂ矢視断面図を示す。
【００３１】
実施例３の差動式材料試験機２８は、図３に示すとおり基台２９に立設されたリードＬのネジ部Ｇを上部に設け、リードＬ１のネジ部Ｊを下部に設けた一対のボールネジ杆３０ａ、３０ｂと、ネジ部Ｇに螺合するボールナット３１ａ、３１ｂを左右に内設し、ボールネジ杆３０ａ、３０ｂの上部ネジ部Ｇに横架された第１クロスヘッド３２と、下部ネジ部Ｊに螺合するボールナット３３ａ、３３ｂを左右に内設し、ボールネジ杆３０ａ、３０ｂの下部ネジ部Ｊに横架された第２クロスヘッド３４と、第１クロスヘッド３２の中央に垂直下向きに設けられた試験材料ＴＰの把持具９と第２クロスヘッド３４の中央に垂直上向きに設けられた試験材料ＴＰの把持具１０と、ボールネジ杆３０ａ、３０ｂを同期回転する後述の回転駆動装置３５から構成されている。
【００３２】
回転駆動装置３５は、図３（ａ）に示すとおり基台２９の下部空間３６に配設されている。一対のボールネジ杆３０ａ、３０ｂは基台２９に内設された軸受３７ａ、３７ｂに支受され、各軸受より下部空間３６側に突出したボールネジ杆３０ａ、３０ｂの先端部に同じ仕様の歯車３８ａ、３８ｂが嵌着され、ボールネジ杆３０ａ、３０ｂを同期回転させる歯付ベルト３９が噛合されている。歯車３８ｂの嵌着されたボールネジ杆３０ｂの先端は動力伝達装置４０を介し電動機４１に連結されている。
【００３３】
以上のとおり構成された実施例３の差動式材料試験機２８は、ボールネジ杆３０ａ、３０ｂの回転数をＮとすると第１クロスヘッド３２と第２クロスヘッド３４の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｌ−Ｌ１）Ｎで与えられＬ＞Ｌ１の場合は変化量ΔＳが正の値となって試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷することができ、Ｌ＜Ｌ１の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷することができる。
【実施例４】
【００３４】
本考案が提供する実施例４を図４に示す。図４（ａ）は実施例４の差動式材料試験機の正面組立構成図、図４（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図、図４（ｃ）はＢ−Ｂ矢視断面図を示す。
【００３５】
実施例４の差動式材料試験機４２は、図４に示すとおり基台４３に立設され、上部にネジ部Ｇと下部に非ネジ部Ｐを設けて二分されたボールネジ杆４４ａと、上部に非ネジ部Ｑと下部にネジ部Ｊを設けて二分されたボールネジ杆４４ｂと、ネジ部Ｇに螺合するボールナット４５ａと非ネジ部Ｑに嵌挿される軸受４６ｂを左右に内設し、ネジ部Ｇと非ネジ部Ｑとに横架された第１クロスヘッド４７と、ネジ部Ｊに螺合するボールナット４５ｂと非ネジ部Ｐに嵌挿される軸受４６ａを左右に内設し、ネジ部Ｊと非ネジ部Ｐとに横架された第２クロスヘッド４８と、第１クロスヘッド４７の中央に垂直下向きに設けられた試験材料ＴＰの把持具９と、第２クロスヘッド４８の中央に垂直上向きに設けられた試験材料ＴＰの把持具１０と、ボールネジ杆４４ａおよび４４ｂを回転する後述の回転駆動装置４９および５０から構成されている。
【００３６】
回転駆動装置４９および５０は、図４（ａ）に示すとおり基台４３の下部空間５１に配設されている。ボールネジ杆４４ａ、４４ｂは基台４３に内設された軸受５２ａ、５２ｂに支受され、各軸受より下部空間５１側に突出したボールネジ杆４４ａ、４４ｂの先端部にはそれぞれ動力伝達装置５３ａ、５３ｂを介して電動機５４ａ、５４ｂが連結されている。
【００３７】
以上のとおり構成された実施例４の差動式材料試験機４２は、ボールネジ杆４４ａの回転数をＮ１、ボールネジ杆４４ｂの回転数をＮ２とし、ネジ部Ｇおよびネジ部ＪのリードをＬとすると第１クロスヘッド４７と第２クロスヘッド４８の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｎ１−Ｎ２）Ｌで与えられＮ１＞Ｎ２の場合は変化量ΔＳが正の値となって試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷することができ、Ｎ１＜Ｎ２の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷することができる。
【００３８】
また、ネジ部Ｇのリードとネジ部Ｊのリードを異なる値としても良い。ネジ部ＧのリードをＬ、ネジ部ＪのリードをＬ１とした場合、第１クロスヘッド４７と第２クロスヘッド４８の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｎ１・Ｌ−Ｎ２・Ｌ１）で与えられ、ネジ部ＧのリードＬとボールネジ杆４４ａの回転数Ｎ１の積がネジ部ＪのリードＬ１とボールネジ杆４４ｂの回転数Ｎ２との積より大きい場合は変化量ΔＳが正の値となり試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷し、逆の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷する。さらに、ネジ部ＧのリードＬとネジ部ＪのリードＬ１が異なる値の場合は、回転数Ｎ１と回転数Ｎ２を同じとしてもよい。このとき回転駆動装置４９および５０は１台にしてボールネジ杆４４ａ、４４ｂを同期回転させてもよい。
【実施例５】
【００３９】
本考案が提供する実施例５を図５に示す。図５は実施例５の差動式材料試験機の側面組立図を示す。
【００４０】
実施例５の差動式材料試験機５５は、図５に示すとおり基台５６に立設された上部にリードＬのネジ部Ｇと下部にリードＬ１のネジ部Ｊを設けた単一のボールネジ杆５７と、一方に試験材料ＴＰの把持具９を垂直下向きに備え、他方に内設されたネジ部Ｇに螺合するボールナット５８を介してネジ部Ｇに螺嵌された第１クロスヘッド５９と、一方に試験材料ＴＰの把持具１０を垂直上向きに備え、他方に内設されたネジ部Ｊに螺合するボールナット６０を介してネジ部Ｊに螺嵌された第２クロスヘッド６１と、後述のボールネジ杆５７の回転駆動装置６２とから構成されている。
【００４１】
回転駆動装置６２は、基台５６の下部空間６３に配設されている。ボールネジ杆５７は基台５６に内設された軸受６４に支受され、軸受６４より下部空間６３側に突出したボールネジ杆５７の先端部には動力伝達装置６５を介して電動機６６に連結されている。
【００４２】
また、クロスヘッドのとも回りを防ぐために、ボールネジ杆５７に並列して基台５６に立設された支柱６７のボールネジ杆５７と対向する側に溝６８を鉛直に設け、第１クロスヘッド５９と第２クロスヘッド６１のボールネジ杆５７に対し反把持具側に設けられた突起部６９、７０が溝６８にスライド可能に嵌挿されている。
【００４３】
以上のとおり構成された実施例５の差動式材料試験機５５は、ボールネジ杆５７の回転数をＮとすれば、第１クロスヘッド５９と第２クロスヘッド６１の間の試験空間Ｓの変化量ΔＳは（Ｌ−Ｌ１）Ｎで与えられ、Ｌ＞Ｌ１の場合は変化量ΔＳが正の値となって試験空間Ｓの試験材料ＴＰに引張力を負荷することができ、Ｌ＜Ｌ１の場合は変化量ΔＳが負の値となって試験材料ＴＰに圧縮力を負荷することができる。
【００４４】
本考案が提供する差動式材料試験機の特徴は以上のとおりであるが、上記ならびに図示例に限定されるものではなく、例えば図６は実施例３の差動式材料試験機２８を水平面ＧＬに水平に設置したものである。図６（ａ）は水平に設置した差動式材料試験機２８の上面図を示し、図６（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図を示す。
【００４５】
水平設置の場合、ボールネジ杆３０ａ、３０ｂに横架された第１クロスヘッド３２および第２クロスヘッド３４の自重によりボールネジ杆３０ａ、３０ｂが撓むのを防止するため第１クロスヘッド３２および第２クロスヘッド３４の接地側にクロスヘッドの移動方向に回転可能な車輪７１、７２を設けている。この変形例は高さ方向に制限された環境での設置に有効である。
【００４６】
また、本変形例は実施例３に限定されることなく、各種のクロスヘッドを使った材料試験機に適用することが可能である。さらに回転駆動方式として歯車と歯付ベルトに替えてチェーンとスプロケットを使用することも可能である。本考案はこれら全てを包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
汎用の電動機と回転制御装置を使ってクロスヘッドの微少な変化量を得ることができ、長時間の繰り返し試験や耐久試験が可能となり、さらに段取り替え時間の短縮が可能で産業上利用可能なものである。
【符号の説明】
【００４８】
１  差動式材料試験機
２  基台
３ａ、３ｂ  ボールネジ杆
４ａ、４ｂ  ボールナット
５  第１クロスヘッド
６ａ、６ｂ  ボールネジ杆
７ａ、７ｂ  ボールナット
８  第２クロスヘッド
９、１０  把持具
１１、１２  回転駆動装置
１３  下部空間
１４ａ、１４ｂ  軸受
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  歯車
１６  歯付ベルト
１７  電動機
１８ａ、１８ｂ  軸受
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  歯車
２０  歯付ベルト
２１  電動機
２２  差動式材料試験機
２３  回転駆動装置
２４  歯車
２５  歯付ベルト
２６  動力伝達装置
２７  電動機
２８  差動式材料試験機
２９  基台
３０ａ、３０ｂ  ボールネジ杆
３１ａ、３１ｂ  ボールナット
３２  第１クロスヘッド
３３ａ、３３ｂ  ボールナット
３４  第２クロスヘッド
３５  回転駆動装置
３６  下部空間
３７ａ、３７ｂ  軸受
３８ａ、３８ｂ  歯車
３９  歯付ベルト
４０  動力伝達装置
４１  電動機
４２  差動式材料試験機
４３  基台
４４ａ、４４ｂ  ボールネジ杆
４５ａ、４５ｂ  ボールナット
４６ａ、４６ｂ  軸受
４７  第１クロスヘッド
４８  第２クロスヘッド
４９、５０  回転駆動装置
５１  下部空間
５２ａ、５２ｂ  軸受
５３ａ、５３ｂ  動力伝達装置
５４ａ、５４ｂ  電動機
５５  差動式材料試験機
５６  基台
５７  ボールネジ杆
５８、６０  ボールナット
５９  第１クロスヘッド
６１  第２クロスヘッド
６２  回転駆動装置
６３  下部空間
６４  軸受
６５  動力伝達装置
６６  電動機
６７  支柱
６８  溝
６９、７０  突起部
７１、７２  車輪
７３  材料試験装置
７４  固定テーブル
７５  ネジ杆
７６  ボールナット
７７  クロスヘッド
７８  つかみ具
Ｇ、Ｊ  ネジ部
Ｈ  鉛直線
Ｐ、Ｑ  非ネジ部
Ｓ  試験空間
ＴＰ  試験材料
ＧＬ  水平面
【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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