(57)【要約】【課題】  治具構造を単純にする。【解決手段】  引張試験治具Ｉは、隙間９を隔てて配置した一対の係止部８，８を先端部に備えた第１の荷重伝達部材５と、第１の荷重伝達部材５の先端面における隙間９を挟んだ位置に、相対向させて配置する梃子６と、梃子６に先端を当接させるようにし、中央部に引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂを収容し得る空間部１３を備えた第２の荷重伝達部材７とから構成する。引張試験を行う場合は、第１の荷重伝達部材５の係止部８に一端側のつかみ部３ａを係止させ且つ隙間９にゲージ部２を収納させた引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂに、梃子６により、第２の荷重伝達部材７より付与される荷重の向きを反転させた荷重を伝えることによって、引張試験片１のゲージ部２に引張荷重を作用させる。【選択図】図１
2013242243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張試験片のゲージ部の両端側のつかみ部を保持して引張試験を行うための引張試験治具において、
上記引張試験片のゲージ部を挿通させる隙間を有すると共に、該引張試験片の一端側のつかみ部に係止させて該つかみ部を保持させる係止部を設けた第１の荷重伝達部材と、
上記第１の荷重伝達部材の先端側に上記隙間を挟んで相対向するように配置して、該第１の荷重伝達部材の先端面を支点とする一対の梃子と、
上記一対の梃子の外端側に先端を当接させるようにし且つ中央部に上記引張試験片の他端側のつかみ部を収容し得る空間部を有する第２の荷重伝達部材とを備え、
上記相対向する梃子の内端側を、上記引張試験片の他端側のつかみ部に係止させて、該各梃子の外端側を上記第２の荷重伝達部材の先端で押圧することにより、該各梃子の内端側と、上記第１の荷重伝達部材の係止部との間で引張試験片を引っ張るようにした構成
を有することを特徴とする引張試験治具。
【請求項２】
梃子を、第１の荷重伝達部材の先端面に配置する別体の支点形成部材により形成する支点に長手方向中間部を支持させる柱状の部材とした請求項１記載の引張試験治具。
【請求項３】
第１の荷重伝達部材の先端面に、梃子の支点のずれを防止するための支点ずれ防止用凹部を設けるようにした請求項１記載の引張試験治具。
【請求項４】
梃子における第１の荷重伝達部材の先端面に臨む配置となる面に、支点形成部材により形成される梃子の支点のずれを防止するための支点ずれ防止用凹部を設けるようにした請求項２記載の引張試験治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引張載荷による静的・動的（疲労）及びクリープ材料物性を取得する試験を行う際に引張試験片の保持を行わせるための引張試験治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
材料試験の１つとしては、引張載荷による静的・動的（疲労）及びクリープ材料物性を取得する試験（以下、説明の便宜上、単に引張試験と云う）がある。かかる引張試験を実施する場合は、引張試験片の平行部に引張荷重を作用させて、上記平行部に生じる変形や破断等の挙動、更には、その挙動と作用させた引張荷重との関係等を基に、上記引張試験片とした材料についての機械的性質（引張特性）を調べるようにしてある。
【０００３】
上記引張試験を行う場合の一般的な手法は、引張試験片における平行部の両端側に設けてある各つかみ部を、個別の引張試験用の治具（保持具）に保持させ、この状態で、引張試験機により、該各治具を相対的に離反させる方向へ引っ張ることで、上記引張試験片の平行部に引張荷重を作用させるようにしてある。
【０００４】
上記従来の一般的な引張試験の手法では、使用する引張試験用の各治具にも引張荷重が作用するようになる。そのため、上記引張試験用の各治具は、治具自体の引張荷重に対する剛性が、引張試験片の平行部の引張荷重に対する剛性に比して高いものであることが要求される。
【０００５】
一方、耐熱合金のような耐熱材料は、その使用環境に応じて、数百度という高温条件で引張試験を行うことが必要とされる場合がある。この種の高温引張試験では、引張試験片を保持するための治具も、上記高温条件に耐えるものとする必要がある。
【０００６】
このような高温条件に耐える材質としては、たとえば、セラミックが広く知られている。しかし、セラミック製の部材は、引張荷重に弱いというのが実状である。特に、上記従来の一般的な引張試験では、引張試験片が破断すると、該引張試験片の両端部を保持している引張試験用の各治具に対して引張方向の衝撃力が作用することがある。
【０００７】
このため、引張試験用の治具をセラミック製とした場合は、引張方向の荷重や衝撃力が作用することに伴い、該セラミック製の治具に割れ等の損傷が生じる可能性がある。
【０００８】
しかも、セラミックは、加工形状が制限され易いため、引張試験用の治具の構造が複雑な場合には、その治具の製作自体が困難になることがあり、この場合は、引張試験の実施が困難になる。
【０００９】
ところで、引張試験装置の一種である引張クリープ試験装置としては、長手方向の中間部に支点を備えた梃子を用いて、錘の重量による下向きの荷重を上向きに変換してから、引張試験片に作用させる形式のものが一般的に用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
【００１０】
又、引張試験の手法としては、外部より作用させる圧縮荷重を利用して引張試験片の引張試験を実施する手法が、近年提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１１】
なお、高温引張試験を行う場合には、引張試験片の周囲に、たとえば、組立式の加熱炉を配置することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−７８３６５号公報
【特許文献２】特開２０１１−４３４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、梃子を用いて錘の重量による下向きの荷重を上向きに変換してから引張試験片に作用させる形式の従来の引張クリープ試験装置は、引張試験用の治具に引張荷重が作用することを防ぐことはできない。
【００１４】
又、圧縮荷重を利用して引張試験片の引張試験を実施するために従来提案されている手法のうち、特許文献１に示されたものは、引張試験片の上下のつかみ部を保持させるための各保持部材に、引張試験片の上下の対応する各つかみ部を、ビスを介して取り付けるようにしてある。このため、該各保持部材は、上記ビスを挿通させるための孔（ばか孔）や、ビスを螺着させるためのねじ穴を設ける必要がある。そのため、上記各保持部材の構成が複雑になっている。
【００１５】
特許文献２に示されたものにおける引張試験用の治具は、引張試験片の上端側と下端側の各つかみ部をそれぞれ保持させる固定チャックと可動チャックに、それぞれのチャックの支柱部材を相互にスライド可能に挿通させるための貫通孔を設ける必要がある。よって、引張試験用の治具の構造が複雑になっている。
【００１６】
したがって、上記各特許文献に示された引張試験用の治具（保持部材）は、いずれも複雑な構造が必要とされるものである。よって、該引張試験用の治具をセラミック製とすることは難しい。
【００１７】
そこで、本発明は、引張試験片の引張試験を実施する際に引張荷重が作用することがなく、且つ単純な構造とすることができる引張試験治具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、引張試験片のゲージ部の両端側のつかみ部を保持して引張試験を行うための引張試験治具において、上記引張試験片のゲージ部を挿通させる隙間を有すると共に、該引張試験片の一端側のつかみ部に係止させて該つかみ部を保持させる係止部を設けた第１の荷重伝達部材と、上記第１の荷重伝達部材の先端側に上記隙間を挟んで相対向するように配置して、該第１の荷重伝達部材の先端面を支点とする一対の梃子と、上記一対の梃子の外端側に先端を当接させるようにし且つ中央部に上記引張試験片の他端側のつかみ部を収容し得る空間部を有する第２の荷重伝達部材とを備え、上記相対向する梃子の内端側を、上記引張試験片の他端側のつかみ部に係止させて、該各梃子の外端側を上記第２の荷重伝達部材の先端で押圧することにより、該各梃子の内端側と、上記第１の荷重伝達部材の係止部との間で引張試験片を引っ張るようにした構成を有する引張試験治具とする。
【００１９】
又、上記構成において、梃子を、第１の荷重伝達部材の先端面に配置する別体の支点形成部材により形成する支点に長手方向中間部を支持させる柱状の部材とした構成とする。
【００２０】
同様に、上記構成において、第１の荷重伝達部材の先端面に、梃子の支点のずれを防止するための支点ずれ防止用凹部を設けるようにした構成とする。
【００２１】
上述の構成において、梃子における第１の荷重伝達部材の先端面に臨む配置となる面に、支点形成部材により形成される梃子の支点のずれを防止するための支点ずれ防止用凹部を設けるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の引張試験治具によれば、以下のような優れた効果を発揮する。  
（１）引張試験片の引張試験は、各荷重伝達部材及び各梃子に引張荷重を作用させることなく実施することができる。  
（２）上記各荷重伝達部材及び各梃子は、ビス挿通用の孔やねじ穴、あるいは、貫通孔のない単純な構造とすることができる。  
（３）よって、本発明の引張試験治具は、上記荷重伝達部材及び各梃子をセラミック製とすることが容易に実現できるため、高温引張試験に適したものとすることができる。  
（４）更に、本発明の引張試験治具は、構造が単純なことから、小型化を図ることができる。このため、引張試験装置の全体のサイズや、高温条件や低温条件の下で引張試験を行うために引張試験片の周囲に配置する温度調整機構は、小型化を図ることが可能になる。又、本発明の引張試験治具は、引張試験片のゲージ部の断面積を大きく設定する場合であっても、上記引張試験装置や上記温度調整機構のサイズの拡大を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の引張試験治具の実施の一形態を示すもので、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図２】図１の引張試験治具を用いて引張試験を行う際に用いる圧縮荷重付与手段の概要を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の他の形態として、図１の引張試験治具の変形例を示す概略正面図である。
【図４】本発明の実施の更に他の形態を示す概略正面図である。
【図５】本発明の実施の更に他の形態として、梃子のずれ防止構造を示すもので、（ａ）は図１の引張試験治具に対応する構成を、（ｂ）は図３の引張試験治具に対応する構成を、（ｃ）は図４の引張試験治具に対応する構成を、それぞれ示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１（ａ）（ｂ）及び図２は本発明の引張試験治具の実施の一形態を示すものである。
【００２６】
ここで、先ず、本発明の引張試験治具を用いて行う引張試験の対象とする引張試験片１の構成について説明する。
【００２７】
上記引張試験片１は、図１に示すように、従来の引張試験片の平行部と同様に引張荷重を作用させて変形や破断等の挙動を生じさせる対象となる平板状のゲージ部２と、該ゲージ部２の両端側で該ゲージ部２よりも幅広としたつかみ部３ａ，３ｂとからなる構成としてある。上記各つかみ部３ａ，３ｂは、上記ゲージ部２と同じ板厚の平板状とされている。上記ゲージ部２と各つかみ部３ａ，３ｂの間のコーナ部分は、滑らかに湾曲した形状の肩部４とされている。
【００２８】
以上の構成としてある引張試験片１は、上記ゲージ部２の両端側の各つかみ部３ａ，３ｂに対し、互いに離反する方向の荷重を作用させることにより、上記ゲージ部２に対して矢印ｘで示す方向の引張荷重を作用させて、引張試験を行うことができるようにしてある。この際、上記引張試験片１は、必要に応じて、上記ゲージ部２の外形や断面形状を、ＪＩＳ規格に準拠する引張試験片の平行部と同様の形状に設定した構成とすれば、ＪＩＳ規格に準拠した引張試験を実施することが可能になる。なお、上記ゲージ部２の外形や断面形状は、たとえば、断面積が一様でない等、ＪＩＳ規格に準拠する形状以外に設定してもよいことは勿論である。
【００２９】
上記引張試験片１の引張試験に用いる本発明の引張試験治具は、図１（ａ）（ｂ）に符号Ｉで示す如く、上記引張試験片１の一端側のつかみ部３ａを保持させるようにする第１の荷重伝達部材５と、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に一端側（内端１１側）を係止させるようにする一対の梃子６，６と、該梃子６，６の他端側（外端１２側）を押圧するようにし且つ上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂを収容させるようにする第２の荷重伝達部材７とからなる構成を有する。これにより、該本発明の引張試験治具Ｉでは、上記第１の荷重伝達部材５と第２の荷重伝達部材７に、互いに近接する方向へ圧縮荷重を作用させることにより、上記一対の梃子６，６を介して引張試験片１に引張荷重を作用させることができるようにしてある。
【００３０】
詳述すると、上記第１の荷重伝達部材５は、圧縮荷重付与手段１４の押圧部材２３ａにより背面から圧縮荷重を受けるようにしてある荷重受けプレート１５と、先端部の一側面に中央部分を除いて張り出すように突出させて設けた一対の係止部８，８を備えて該係止部８と８の間に隙間９を形成させるようにしてある荷重伝達用支柱１６とを備えた構成とされている。上記荷重伝達用支柱１６は、圧縮荷重が作用する方向（矢印ｘ方向）と平行に延びるように配置された状態で、基端側が上記荷重受けプレート１５の表面に設置してある。これにより、上記第１の荷重伝達部材５は、先端側に、一対の係止部８，８と隙間９とが形成され、且つ該第１の荷重伝達部材５の先端面が、荷重伝達用支柱１６の先端面と係止部８，８の各先端面とからなるものとしてある。
【００３１】
上記荷重伝達用支柱１６の幅寸法は、上記引張試験片１の一端側のつかみ部３ａの幅寸法以上となるように設定されている。更に、上記荷重伝達用支柱１６は、突出方向と平行な方向（図中のｘ方向）に上記引張試験片１の引張試験を実施する際に圧縮荷重が作用しても、該荷重伝達用支柱１６に座屈変形が生じないような剛性を備えるように、たとえば、上記ｘ方向に垂直な方向の厚み寸法を大きく設定したプレート形状とされている。
【００３２】
上記荷重伝達用支柱１６の先端部の一側面に設けられた一対の係止部８，８の上記荷重伝達用支柱１６の表面からの突出量は、上記引張試験片１の一端側のつかみ部３ａの板厚寸法よりも大きくなるように設定されている。
【００３３】
上記一対の係止部８，８同士の間に設けられた上記隙間９は、上記引張試験片１のゲージ部２の幅寸法よりもわずかに広い寸法としてある。更に、上記各係止部８，８の上記荷重受けプレート１５側の面と、上記隙間９側の面との間のコーナ部は、上記引張試験片１のゲージ部２と一端側のつかみ部３ａとの間の肩部４のアールに対応するアールに形成されている。
【００３４】
上記一対の係止部８，８と、上記荷重受けプレート１５との間には、上記引張試験片１の一端側のつかみ部３ａを収容し得る大きさの空間部１７が設けられている。
【００３５】
これにより、上記第１の荷重伝達部材５は、上記隙間９の内側に、上記引張試験片１のゲージ部２を挿通させて、上記一対の係止部８，８の上記荷重受けプレート１５に臨む側の面を、上記引張試験片１の一端側のつかみ部３ａの肩部４に係止させることにより、該引張試験片１を、上記荷重伝達用支柱１６の一側面に沿わせて配置することができるようにしてある。このとき、該引張試験片１は、他端側のつかみ部３ｂを、上記第１の荷重伝達部材５の先端より突出させて配置するようにしてある。
【００３６】
次に、上記一対の梃子６，６は、上記第１の荷重伝達部材５の先端面に、各係止部８，８の突出方向に延びるように設けられた半円柱状の支点形成部材１８，１８の頂部を支点１０として梃子作用ができるように、相対向させて配置される。上記一対の梃子６，６の各支点１０は、上記第１の荷重伝達部材５の先端面における隙間９より離れた個所に設けられるようにしてある。更に、上記一対の梃子６，６は、上記第１の荷重伝達部材５の隙間９側に臨む一端（内端１１）側を、上記引張試験片１の他方のつかみ部３ｂの肩部４に係止させることができるように、該肩部４のアール形状に合わせてアールを付した形状とするようにしてある。
【００３７】
上記梃子６，６は、上記引張試験片１の引張試験を行う際には、上記内端１１側が引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に係止された状態で、支点１０と外端１２側に対して、上記第１の荷重伝達部材５と上記第２の荷重伝達部材７より相対向する方向の荷重を受けるようになることから、該梃子６，６には曲げ荷重が作用する。よって、該梃子６，６は、上記引張試験片１の引張試験時に作用する曲げ荷重に対する十分な剛性が得られるように、断面形状及び断面積が設定されているものとする。図１（ａ）（ｂ）では、上記梃子６，６は、断面形状が矩形の角棒状の構成とした場合が示してある。
【００３８】
ところで、上記梃子６，６は、内端１１側より上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に荷重を作用させて引張試験を実施する際に、該肩部４に対して局所的に大きな荷重が作用することを避けるためには、該肩部４と該梃子６，６の内端１１側との接触部分について、接触面積をできるだけ大きく設定することが望ましい。よって、上記接触部分は、点接触よりは線接触、更には面接触とすることが望まれる。
【００３９】
この点に鑑みて、上記梃子６，６は、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの板厚以上の厚み寸法を備えるようにしてある。更に、該梃子６，６の内端１１側は、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４と接触する個所を、該肩部４のアールに対応するアールに形成してある。これにより、該梃子６，６は、内端１１側が、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に対して、板厚方向の全体に亘り曲面で接するようにしてある。
【００４０】
上記梃子６，６の支点１０は、上記第１の荷重伝達部材５の先端面における上記隙間９の両側へ離れた位置に支点形成部材１８，１８をそれぞれ配置し、該支点形成部材１８，１８に、該梃子６，６の中間部を接触させることで形成して、該支点１０に作用させる荷重を支持できるようにしてある。
【００４１】
上記支点形成部材１８，１８は、たとえば、荷重伝達用支柱１６における係止部８，８の突出方向と平行な方向に上記梃子６，６の厚み寸法よりも長い寸法で延びる半円柱形状として、平面側を、上記第１の荷重伝達部材５の先端面に接触させて配置すると共に、円柱面側を、上記梃子６，６に接触させるようにした構成としてある。
【００４２】
なお、上記支点形成部材１８，１８は、円柱面の半径を大きく設定して、上記梃子６，６に対する接触部分の曲率を大きくすることが望ましい。かかる構成では、該支点形成部材１８，１８と、対応する梃子６，６との接触面積が大きく取れるようになることから、該梃子６，６の支点１０における応力集中を抑制するのに有利な構成となる。
【００４３】
上記第２の荷重伝達部材７は、圧縮荷重付与手段１４の押圧部材２３により背面から圧縮荷重を受けるようにしてある荷重受けプレート１９を有し、該荷重受けプレート１９の表面に、該荷重受けプレート１９の表面より垂直方向に突出するよう配置した荷重伝達用支柱２０の基端が取り付けられた構成を備える。
【００４４】
上記荷重伝達用支柱２０の幅寸法は、上記引張試験片１における他端側のつかみ部３ｂの幅寸法よりも大きくなるように設定されている。更に、該荷重伝達用支柱２０には、上記第１の荷重伝達部材５の先端面に配置される上記梃子６，６の外端１２に当接させるようにする一対の梃子押し用突部２１，２１が設けられている。該各梃子押し用突部２１，２１の間には、引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂを収容し得る空間部１３が設けられている。
【００４５】
上記一対の梃子押し用突部の２１，２１は、先端面に上記梃子６，６の外端１２側に沿って延びる半円柱形状の押当て部２１ａがそれぞれ一体に設けられている。これにより、上記第２の荷重伝達部材７では、上記一対の梃子押し用突部２１，２１の先端の上記押当て部２１ａの曲面（円柱面）を、上記梃子６，６の外端１２側の表面に接触させることによって、該接触部分の接触面積の拡大化を図ると共に、該梃子６，６の角度変化を許容できるようにしてある。
【００４６】
更に、上記荷重伝達用支柱２０、及び、梃子押し用突部２１，２１は、突出方向と平行な方向（図中のｘ方向）に上記引張試験片１の引張試験を実施する際に上記圧縮荷重付与手段１４より付与される圧縮荷重が作用しても、該荷重伝達用支柱２０、及び、梃子押し用突部２１，２１に座屈変形が生じないような剛性を備えるように、断面形状や断面積が設定されている。
【００４７】
上記空間部１３のｘ方向の寸法は、引張試験片１の引張試験の開始時に、図１（ａ）に示すように該空間部１３の内側に配置される上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの端面と、該空間部１３における荷重受けプレート１９寄りの端部までの距離Ｌが、引張試験の際に上記引張試験片１のゲージ部２に生じる伸び変形量よりも大きくなるように設定してあるものとする。たとえば、繰り返し荷重による引張試験に適用する場合のように、引張試験時に引張試験片１に殆ど伸び変形が生じることなく破断に至ることが想定される場合は、上記空間部１３のｘ方向の寸法としては、上記距離Ｌが数ｍｍとなるように設定すればよい。
【００４８】
これにより、上記第２の荷重伝達部材７は、上記第１の荷重伝達部材５の先端に支点１０を取り且つ上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に内端１１側を係止させた状態の梃子６，６の外端１２側に、上記一対の梃子押し用突部２１の先端を接触させて配置することができるようにしてある。更に、この状態で、上記圧縮荷重付与手段１４より荷重受けプレート１９の背面に付与される荷重は、上記荷重伝達用支柱２０と梃子押し用突部２１，２１を介して、上記梃子６，６の外端１２側に伝えることができるようにしてある。
【００４９】
なお、上記のような配置で上記第２の荷重伝達部材７より上記梃子６，６の外端１２側に荷重を作用させた場合は、引張試験片１のゲージ部２に生じる伸び変形に伴われて、上記梃子６，６に、支点１０を中心とする角度変化が生じるようになる。したがって、本発明の引張試験治具Ｉでは、引張試験片１の引張試験の際にゲージ部２に生じる伸び変形に伴う上記梃子６，６の角度変化を許容できるように、予め、上記第１の荷重伝達部材５、梃子６，６、及び、第２の荷重伝達部材７のそれぞれの配置や形状が設定されているものとする。
【００５０】
上記圧縮荷重付与手段１４は、たとえば、図２にその一例の概要を示すように、枠型のフレーム２２における下部と上部に、一対の押圧部材２３ａと２３ｂが、対向して配置されている。更に、上記各押圧部材２３ａと２３ｂは、図示しないアクチュエータやジャッキ等の駆動手段により、相対的に近接、離反する方向に移動させることができるようにしてある。
【００５１】
更に、高温引張試験を行う場合の装置構成は、図２に二点鎖線で示すように、上記圧縮荷重付与手段１４のフレーム２２の内側で、後述するように引張試験片１を保持させた状態で上記各押圧部材２３ａと２３ｂの間に配置する本発明の引張試験治具Ｉの周りを囲む位置に、組み立て式の温度調整機構としての加熱炉２４を設けた構成とする。
【００５２】
以上の構成としてある本発明の引張試験治具Ｉを使用して引張試験片１の引張試験を行う場合は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、第１の荷重伝達部材５側の係止部８に、引張試験片１の一端側のつかみ部３ａを係止させると共に、該係止部８同士の間の隙間９に、上記引張試験片１のゲージ部２を収納させる。
【００５３】
次いで、１対の梃子６，６は、上記第１の荷重伝達部材５の先端面に設けてある支点形成部材１８，１８の支点１０上に配置して、その内端１１側を、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に係止させるようにする。
【００５４】
しかる後、第２の荷重伝達部材７は、梃子押し用突部２１，２１の押当て部２１ａ，２１ａを、対応する上記梃子６，６の外端１２側に当接させるようにして配置することにより、本発明の引張試験治具Ｉを組み立てて、上記引張試験片１を保持させる。
【００５５】
上記のようにして引張試験片１を保持させた本発明の引張試験治具Ｉは、図２に示すように、上記圧縮荷重付与手段１４の一対の押圧部材２３ａと２３ｂの間に配置させる。図２では、上記引張試験片１のゲージ部２が上下方向の配置となるようにして、上記第１の荷重伝達部材５の荷重受けプレート１５が、上記圧縮荷重付与手段１４の下部の押圧部材２３ａの上側に載置され、且つ上記第２の荷重伝達部材７の荷重受けプレート１９が、上記圧縮荷重付与手段１４の上部の押圧部材２３ｂの下側に接するように配置された状態とさせてある。
【００５６】
その後は、上記圧縮荷重付与手段１４の図示しない駆動手段により上記一対の押圧部材２３ａと２３ｂを相対的に近接する方向へ移動させて、上記各荷重伝達部材５と７に対し、各荷重受けプレート１５と１９の外側（上下両側）から、圧縮荷重を作用させる。
【００５７】
これにより、上記第１の荷重伝達部材５では、上記圧縮荷重が、荷重受けプレート１５より荷重伝達用支柱１６を介して、上記梃子６，６の支点形成部材１８により形成された支点１０に、上向きの荷重として伝えられるようになる。
【００５８】
一方、上記第２の荷重伝達部材７では、上記圧縮荷重が、荷重受けプレート１９より荷重伝達用支柱２０の梃子押し用突部２１を介して、上記梃子６，６の外端１２側へ下向きの荷重として伝えられるようになる。
【００５９】
これにより、上記梃子６，６は、所謂梃子の原理により、内端１１側より上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂに対して上向きの荷重を作用させることができるようになる。この際、引張試験片１の一端側のつかみ部３ａの肩部４，４は、上記第１の荷重伝達部材５側の係止部８に係止されていて、上方への変位が拘束されている。
【００６０】
したがって、上記引張試験片１は、上記一端側と他端側の各つかみ部３ａと３ｂに、該各つかみ部３ａと３ｂ同士を相対的に離反させる方向の力が作用するようになることから、該引張試験片１におけるゲージ部２に、引張荷重が作用するようになる。
【００６１】
なお、この際、上記引張試験片１のゲージ部２に作用する引張荷重は、該ゲージ部２に取り付けた歪みゲージのような図示しない引張荷重検出手段で検出することができる。
【００６２】
このため、上記引張試験では、上記引張荷重により生じる上記ゲージ部２の挙動、及び、その挙動と作用させた引張荷重との関係等を基に、従来と同様に、上記引張試験片１の材料について機械的性質（引張特性）を調べることができるようになる。
【００６３】
このように、本発明の引張試験治具Ｉによれば、各荷重伝達部材５，７、及び、梃子６，６に引張荷重を作用させることなく引張試験片１の引張試験を実施することができる。
【００６４】
なお、上記梃子６，６には、曲げ荷重が作用する。しかし、一般に、引張荷重が作用する部材に比して、曲げ荷重が作用する部材の方が、設計自由度が大きい。このため、上記梃子６，６は、厚み寸法を大きくする等によって、曲げ荷重に対する強度や剛性の大きいものとして製作することが容易である。
【００６５】
この際、図１（ａ）（ｂ）に示した上記梃子６，６は、支点形成部材１８，１８を別体とすることで、該梃子６，６自体を矩形断面の角棒状とすることができるため、極めて容易に製作することができる。
【００６６】
したがって、上記各荷重伝達部材５と７、及び、梃子６，６は、いずれも、ビス挿通用の孔やねじ穴、あるいは、貫通孔のない単純な構造とすることができる。このことから、本発明の引張試験治具Ｉは、小型化を図ることが容易にできて、引張試験装置の全体のサイズや、高温引張試験を行うために引張試験片１の周囲に配置する加熱炉２４のサイズの低減化を図ることができる。
【００６７】
又、本発明の引張試験治具Ｉは、引張試験片１のゲージ部２の断面積を大きく設定する場合に、上記引張試験装置や上記加熱炉２４のサイズの拡大を抑制することが可能になる。
【００６８】
更に、本発明の引張試験治具Ｉは、構造が単純であるため、セラミック製とする場合に有利なものとすることができて、高温引張試験に用いるのに適したものとすることができる。
【００６９】
次に、本発明の引張試験治具Ｉにおいては、梃子６，６の支点形成部材１８に接する支点１０の位置から、梃子６，６の外端１２側に上記第２の荷重伝達部材７より荷重を受ける位置までの距離が、上記支点１０の位置から、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に接触させる梃子６，６の内端１１側までの距離よりも長くなるようにした構成とすることができる。このようにすれば、上記圧縮荷重付与手段１４で本発明の引張試験治具Ｉに対して付与する圧縮荷重よりも大きな引張荷重を、上記引張試験片１に作用させることができる。
【００７０】
一方、本発明の引張試験治具Ｉにおいては、梃子６，６の支点形成部材１８に接する支点１０の位置から、該梃子６，６の外端１２側に上記第２の荷重伝達部材７より荷重を受ける位置までの距離が、上記支点１０の位置から、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に接触させる梃子６，６の内端１１側までの距離よりも短くなるようにした構成とすることもできる。このようにすれば、上記圧縮荷重付与手段１４における押圧部材２３ａ，２３ｂの可動範囲以上のストロークで、上記引張試験片１の引張試験を実施することが可能になる。
【００７１】
更に、上記図１（ａ）（ｂ）及び図２の実施の形態では、半円柱形状としてある支点形成部材１８，１８を、平面側を第１の荷重伝達部材５の先端面に接触させ、円柱面側を対応する梃子６，６に接触させるように配置する構成を示したが、図３に示すように、上記半円柱形状の支点形成部材１８，１８は、円柱面側を第１の荷重伝達部材５の先端面に接触させ、平面側を対応する梃子６，６に接触させるようにしてもよい。この場合は、上記梃子６，６は、上記支点形成部材１８，１８の円柱面と、上記第１の荷重伝達部材５の先端面との接触部分が揺動中心、すなわち該梃子６，６の支点１０として機能するようになる。なお、図３において、図１（ａ）（ｂ）に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００７２】
図３に示した構成の引張試験治具Ｉによっても、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示した引張試験治具Ｉと同様に引張試験片１の引張試験を実施することができて、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示した引張試験治具と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
又、図３の引張試験治具Ｉでは、上記梃子６，６に対する支点形成部材１８，１８の接触面積を拡大することができるため、梃子６，６の長手方向の中間部に曲げ応力が局所的に作用することを抑制する効果が得られるようになる。
【００７４】
図４は本発明の実施の更に他の形態として、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示した引張試験治具Ｉにおける梃子６，６の別の例を示すものである。
【００７５】
すなわち、本実施の形態の引張試験治具Ｉは、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示したと同様の構成において、梃子６，６の支点１０を形成するための別体の支点形成部材１８，１８を備える構成に代えて、梃子２５，２５が半円柱形状をなし、第１の荷重伝達部材５の先端面に円柱面が直接接するようにする構成としたものである。
【００７６】
なお、上記梃子２５，２５の上記第１の荷重伝達部材５の先端面に臨む側の面の形状としては、該第１の荷重伝達部材５との接触面積の増大化を図ると共に、応力集中を防止するという観点から考えると、該梃子２５，２５の長手方向に滑らかに連続する曲面とすることが望ましい。
【００７７】
これにより、上記梃子２５，２５は、円柱面を上記第１の荷重伝達部材５の先端面に接触させて配置することにより、該接触個所を支点１０として機能させることができるようになる。
【００７８】
その他の構成は図１（ａ）（ｂ）及び図２に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００７９】
以上の構成としてある本実施の形態の引張試験治具Ｉを使用する場合は、図４に示すように、図１（ａ）（ｂ）に示したと同様に、第１の荷重伝達部材５側の係止部８に、引張試験片１の一端側のつかみ部３ａを係止させると共に、該係止部８同士の間の隙間９に、上記引張試験片１のゲージ部２を収納させる。
【００８０】
次いで、上記梃子２５，２５は、円柱面が上記第１の荷重伝達部材５の先端面に接するように配置した状態で、その内端１１側を、上記第１の荷重伝達部材５の先端より突出している上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に係止させるようにする。
【００８１】
更に、第２の荷重伝達部材７は、梃子押し用突部２１，２１を、上記梃子２５，２５の外端１２側に当接するように配置して、本実施の形態の引張試験治具Ｉを組み立てて、上記引張試験片１を保持させる。
【００８２】
上記のようにして引張試験片１を保持させた本実施の形態の引張試験治具Ｉは、図２に示したと同様の圧縮荷重付与手段１４の一対の押圧部材２３ａと２３ｂの間に配置させる。
【００８３】
その後、上記圧縮荷重付与手段１４の上記一対の押圧部材２３ａと２３ｂを相対的に近接する方向へ移動させて、上記各荷重伝達部材５と７に対し、各荷重受けプレート１５と１９の外側（上下両側）から、圧縮荷重を作用させるようにする。
【００８４】
これにより、上記梃子２５，２５は、支点１０に対し、上記第１の荷重伝達部材５より上向きの荷重が伝えられると共に、該梃子２５，２５の外端１２側に、上記第２の荷重伝達部材７より下向きの荷重が伝えられるようになるため、所謂梃子の原理により、該梃子２５，２５の内端１１側より上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂに対して上向きの荷重を作用させることができるようになる。
【００８５】
よって、本実施の形態の引張試験治具Ｉによっても、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示した引張試験治具Ｉと同様に引張試験片１の引張試験を実施することができて、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示した引張試験治具と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
更に、本実施の形態の引張試験治具Ｉでは、上記梃子２５，２５は、円柱面を上記第１の荷重伝達部材５の先端面に直接接触させて配置することのみによって、支点１０を形成できるため、支点形成部材を別途用意する必要がない。このため、本実施の形態の引張試験治具Ｉは、構成部材の数を削減することができて、構成をより単純なものとすることができる。
【００８７】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の実施の更に他の形態として、梃子６，２５のずれ防止を図ることができるようにした構成例を示すものである。
【００８８】
すなわち、図５（ａ）に示すものは、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示したと同様の構成において、梃子６，６の支点１０との接触個所に、支点ずれ防止用凹部としての溝２６を設けて、該溝２６の中に支点形成部材１８，１８の支点１０を位置させるようにしたものである。
【００８９】
上記溝２６は、上記梃子６，６の上記支点１０と接触する個所の表面に、支点形成部材１８，１８の長手方向に沿って延びるように形成してある。
【００９０】
次に、図５（ｂ）に示すものは、図３に示したと同様の構成において、第１の荷重伝達部材５の先端面における支点形成部材１８，１８との接触個所に、支点ずれ防止用凹部としての溝２７を設けて、該溝２７の中に支点形成部材１８，１８を受ける支点１０を位置させるようにしたものである。
【００９１】
上記溝２７は、上記第１の荷重伝達部材５の先端面における上記支点形成部材１８，１８との接触個所の表面に、支点形成部材１８，１８の長手方向に沿って延びるように形成してある。
【００９２】
更に、図５（ａ）（ｂ）の上記溝２６と２７は、応力集中を避けるために、ともにその内面を、上記支点形成部材１８，１８の円柱面よりも大きな曲率の円弧状の湾曲面として、該支点形成部材１８，１８との接触面積の拡大を図るようにしてあることが望ましい。
【００９３】
次いで、図５（ｃ）に示すものは、図４に示したと同様の構成において、第１の荷重伝達部材５の先端面における梃子２５，２５の円柱面との接触個所に、支点ずれ防止用凹部としての溝２８を設けて、該溝２７の中に上記梃子２５，２５の円筒面を受ける支点１０を位置させるようにしたものである。
【００９４】
上記溝２８は、上記第１の荷重伝達部材５の先端面における上記梃子２５，２５との接触個所の表面に、該梃子２５，２５の厚み方向に沿って延びるように形成してある。
【００９５】
更に、上記溝２８は、応力集中を避けるために、その内面を、上記梃子２５，２５の円柱面よりも大きな曲率の円弧状の湾曲面として、該梃子２５，２５との接触面積の拡大を図るようにしてあることが望ましい。
【００９６】
上記図５（ａ）（ｂ）（ｃ）のいずれの構成によっても、引張試験治具Ｉは、引張試験片１を保持するように組み立てる際の梃子６，２５の位置ずれを防止して、該梃子６，２５の所定位置への配置を容易に実施することができるようになる。
【００９７】
よって、本発明の引張試験治具Ｉの取扱いに要する手間（労力）と時間の削減化を図ることができるため、引張試験片１の引張試験に要する手間と時間の削減化を図ることができる。
【００９８】
更に、疲労試験のように引張試験片１に引張荷重を繰り返して作用させる場合には、試験期間中、継続して梃子６，２５の位置ずれを防止することができる。
【００９９】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、各荷重伝達部材５，７における荷重受けプレート１５，１９の形状や厚みは、引張試験片１の引張試験の実施の際に圧縮荷重付与手段１４より付与される圧縮荷重を荷重伝達用支柱１６，２０へ伝達するときに、該荷重受けプレート１５，１９自体の変形による荷重の逃げが生じないようにしてあれば、図示した以外の任意の形状や厚みを採用してもよい。
【０１００】
又、荷重伝達用支柱１６、及び、荷重伝達用支柱２０とその梃子押し用突部２１の断面形状及び断面積は、引張試験片１の引張試験の実施の際に圧縮荷重付与手段１４より付与される圧縮荷重が作用するときに、該荷重伝達用支柱１６、及び、荷重伝達用支柱２０とその梃子押し用突部２１自体の座屈等の面外変形による荷重の逃げが生じないようにしてあれば、図示した以外の任意の断面形状及び断面積を採用してもよい。なお、ここで云う面外変形とは、上記引張試験片１のゲージ部２に変形挙動が生じる平面（該ゲージ部２が配置されている平面）を基準にして、その基準となる平面の面外への変形を意味するものである。
【０１０１】
更に、第１の荷重伝達部材５は、図１（ａ）（ｂ）に一点鎖線で示すように、引張試験片１の一端側のつかみ部３ａとの干渉が生じない位置に、荷重伝達用支柱１６の突出方向（ｘ方向）に沿ってリブ２９を配置して、該リブ２９により、荷重受けプレート１５と荷重伝達用支柱１６と係止部８とを連結した構成としてもよい。かかる構成によれば、該第１の荷重伝達部材５の圧縮荷重に対する剛性を高めることができる。
【０１０２】
梃子６，２５は、支点１０から、上記第２の荷重伝達部材７より荷重を受けるようにしてある外端１２側までの距離と、上記支点１０から、上記引張試験片１の他端側のつかみ部３ｂの肩部４に接触させる内端１１側までの距離との比（梃子比）を、圧縮荷重付与手段１４により各荷重伝達部材５と７に付与する圧縮荷重と、引張試験時に上記引張試験片１に作用させるべき引張荷重との関係や、圧縮荷重付与手段１４の各押圧部材２３ａ，２３ｂの可動範囲と、引張試験時に上記引張試験片１に生じる伸び量との関係に応じて、図示した以外の任意の比に設定してよい。
【０１０３】
各荷重伝達部材５，７、及び、梃子６，２５は、高温引張試験に使用する場合は、セラミック製とすることが望ましいが、ニッケル超合金や、その他の超耐熱合金製としてもよい。更には、高温条件が必要とされる引張試験の実施に用いるものでない場合は、引張試験片１の引張試験時に作用する圧縮荷重や曲げ荷重に耐える強度及び剛性を備えていれば、金属製とする等、セラミック以外の材質を採用してもよい。
【０１０４】
図１（ａ）（ｂ）及び図２の実施の形態、図３の実施の形態、図４の実施の形態の引張試験治具Ｉは、第１の荷重伝達部材５と第２の荷重伝達部材７の配置を逆にしてもよく、更には、圧縮荷重付与手段１４における押圧部材２３ａ，２３ｂの配置に応じて、第１の荷重伝達部材５と第２の荷重伝達部材７の配置は、水平方向や、その他、上下方向以外の任意の方向に配置して使用してもよい。
【０１０５】
図１（ａ）（ｂ）及び図２の実施の形態、及び、図３の実施の形態における支点形成部材１８は、梃子６，６の揺動中心となる支点１０を形成できるようにしてあれば、断面が半楕円の柱状、二等辺三角柱形状（正三角柱形状を含む）、角錐状、更には、図５（ａ）（ｂ）に示した溝２６，２７のような支点ずれ防止用凹部が形成してある場合は、円柱、楕円柱、球状等、半円柱形状以外の任意の形状の支点形成部材を採用してもよい。なお、支点形成部材１８を、上記二等辺三角柱形状（正三角柱形状を含む）や角錐状とする場合は、頂点となる部分にアールを設けることが望ましい。又、支点形成部材１８を、球状や角錐状とする場合は、図５（ａ）（ｂ）に示した溝２６，２７に代えて、内面が球面状となる支点ずれ防止用凹部を備える構成とすることが望ましい。
【０１０６】
図４の実施の形態における梃子２５は、第１の荷重伝達部材５の先端面に臨む配置とされる面に、長手方向の中間部（内端１１と外端１２の間の中間部）が膨出する形状を備えていて、第１の荷重伝達部材５の先端面に直接接触させることのみで、該梃子２５の揺動中心となる支点１０を形成できるようにしてあれば、該面の形状が、円柱面以外の任意の曲面としてあってもよく、更には、該面の形状が、長手方向の中間部で屈曲する形状としてあってもよい。
【０１０７】
本発明の引張試験治具Ｉは、常温よりも低温の条件下で引張試験を行う場合に用いるようにしてもよい。このような低温条件下での引張試験を行う場合は、図２に示した圧縮荷重付与手段１４のフレーム２２の内側で、引張試験片１を保持させた状態で各押圧部材２３ａと２３ｂの間に配置する本発明の引張試験治具Ｉの周りに、組み立て式の温度調整機構としての冷却手段を設けるようにすればよい。この際、本発明の引張試験治具Ｉは、小型化できることから、上記低温引張試験を行うために引張試験片１の周囲に配置する上記冷却手段のサイズの低減化を図ることができるようになる。又、引張試験片１のゲージ部２の断面積を大きく設定する場合には、引張試験装置や上記冷却手段のサイズの拡大を抑制することが可能になる。
【０１０８】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｉ  引張試験治具
１  引張試験片
２  ゲージ部
３ａ  一端側のつかみ部
３ｂ  他端側のつかみ部
４  肩部
５  第１の荷重伝達部材
６  梃子
７  第２の荷重伝達部材
８  係止部
９  隙間
１０  支点
１１  内端
１２  外端
１３  空間部
１８  支点形成部材
２５  梃子
２６  溝（支点ずれ防止用凹部）
２７  溝（支点ずれ防止用凹部）
２８  溝（支点ずれ防止用凹部）
【図１】
2013242243.tif 000003
【図２】
2013242243.tif 000004
【図３】
2013242243.tif 000005
【図４】
2013242243.tif 000006
【図５】
2013242243.tif 000007