(57)【要約】【課題】構成が簡素化され、しかも精度よく薄板の引張・圧縮試験がなし得る試験片保持装置を提供する。【解決手段】試験片Ｐの一方の端部を保持する一端部保持部２０と、試験片Ｐの他方の端部を保持する他端部保持部１０と、試験片Ｐの圧縮変形を防止する圧縮変形防止部３０とをベース部材１に備え、一端部保持部２０は、ベース部材１にスライド不自在に配設され、他端部保持部１０は、ベース部材１にスライド自在に配設され、圧縮変形防止部３０は、ベース部材１にスライド自在に配設され試験片Ｐの中間部を受ける受け部３１と、受け部３１に支持され試験片Ｐ中間部を付勢する試験片付勢部３２とを含むものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板材の引張圧縮試験の際に試験片を保持する試験片保持装置であって、
試験片の一方の端部を保持する一端部保持部と、試験片の他方の端部を保持する他端部保持部と、試験片の圧縮変形を防止する圧縮変形防止部とをベース部材に備え、
前記一端部保持部は、前記ベース部材にスライド不自在に配設され、
前記他端部保持部は、前記ベース部材にスライド自在に配設され、
前記圧縮変形防止部は、前記ベース部材にスライド自在に配設され試験片の中間部を受ける受け部と、前記受け部に支持され試験片中間部を受け部に付勢する試験片付勢部とを含む
ことを特徴とする試験片保持装置。
【請求項２】
試験片付勢部は、試験片を付勢する付勢部材と、該付勢部材を付勢するバネ付勢機構とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の試験片保持装置。
【請求項３】
バネ付勢機構は、ボルトと該ボルトに嵌装されたコイルバネとを有することを特徴とする請求項２記載の試験片保持装置。
【請求項４】
付勢部材が、試験片に向けて貫通形成された窓または孔を有することを特徴とする請求項２記載の試験片保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試験片保持装置に関する。さらに詳しくは、厚みが薄い金属板の引張・圧縮特性を把握するための引張・圧縮試験において、試験片を保持する試験片保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属材料に引張り塑性変形を与えた後に荷重方向を反転させて圧縮すると、図４示すように、弾性変形の後に初期の引張り時よりもかなり小さな応力で再度降伏を開始し、その後急速に加工硬化する、という現象がみられる。この現象は、バウシンガー効果と呼ばれている。
【０００３】
また、金属材料に引張り圧縮を繰返すと、応力−ひずみ曲線は、図５に示すように、ヒステリシスを描くとともに、変形応力が繰り返し回数とともに高くなって金属材料が硬くなる、という現象がみられる。この現象は、繰り返し塑性硬化と呼ばれている。この繰り返し塑性硬化における硬化程度は、金属材料の種類および繰り返し塑性ひずみ幅により異なっている。
【０００４】
このように、金属材料は一般的には引張り圧縮を繰返すと塑性硬化するが、中には引張り圧縮を繰返すと硬化せずに軟化するものがある。つまり、繰返し塑性軟化するものがある。
【０００５】
しかるに、バウシンガー効果および繰返し塑性硬化・軟化特性（以下、両者を繰返し塑性特性と総称する）は、板材のプレス成形性、とりわけスプリングバックの大きさに密接に関係するため、これらの特性を正確に把握する必要がある。
【０００６】
これらの特性の把握は、一般的に、引張・圧縮試験によりなされている。
【０００７】
しかしながら、板金プレスに用いられる板材は、厚みが１ｍｍ前後と非常に薄いため、引張試験はなし得ても、圧縮試験においては試験片が曲がってしまうため圧縮試験がなし得ない。
【０００８】
そのため、従来より、試験をなす板を数枚接着して試験片とし、見かけ上、板厚を厚くして圧縮の際における試験片の曲がりを避けて試験をなすことがなされている。
【０００９】
しかしながら、前記従来の試験方法は、試験片の製作が煩雑であるという問題がある。
【００１０】
かかる従来の問題を解決すべく、非特許文献１には、図６に示すように、櫛の歯状の噛み合い部を有する試験片保持装置が提案されている。
【００１１】
しかしながら、非特許文献１の提案に係る試験片保持装置には、構造が複雑であるばかりでなく、汎用の材料試験機に取り付けて試験することができず、専用の試験機が必要になるという問題がある。
【非特許文献１】平成１７年度塑性加工春季講演論文集（１２９頁から１３０頁）（２００５．５．２５−２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、構成が簡素化され、しかも精度よく薄板材の引張・圧縮試験がなし得る試験片保持装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の試験片保持装置は、薄板材の引張圧縮試験の際に試験片を保持する試験片保持装置であって、試験片の一方の端部を保持する一端部保持部と、試験片の他方の端部を保持する他端部保持部と、試験片の圧縮変形を防止する圧縮変形防止部とをベース部材に備え、前記一端部保持部は、前記ベース部材にスライド不自在に配設され、前記他端部保持部は、前記ベース部材にスライド自在に配設され、前記圧縮変形防止部は、前記ベース部材にスライド自在に配設され試験片の中間部を受ける受け部と、前記受け部に支持され試験片中間部を受け部に付勢する試験片付勢部とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の試験片保持装置においては、試験片付勢部は、例えば、試験片を付勢する付勢部材と、該付勢部材を付勢するバネ付勢機構とを備えてなるものとされる。
【００１５】
本発明の試験片保持装置においては、バネ付勢機構は、例えば、ボルトと該ボルトに嵌装されたコイルバネとを有するものとされる。
【００１６】
また、本発明の試験片保持装置においては、付勢部材は、例えば、試験片に向けて貫通形成された窓または孔を有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の試験片保持装置は、前記の如く構成されているので、圧縮試験の際に試験片が曲がることが防止され、精度よい試験がなし得るという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る試験片保持装置（以下、単に装置という）を図１に概略図で示し、それに保持される試験片を図２に示す。なお、以下の説明においては、引張・圧縮試験機（以下、単に試験機という）の上側にセットされる方を「上」または「上側」と称し、下側にセットされる方を「下」または「下側」と称することにする。
【００２０】
装置Ａは、ベースプレート１と、試験片Ｐの上側ＰＵを上下方向にスライド自在に保持する上側保持部１０と、試験片Ｐの下側ＰＬを上下方向にスライド不自在に保持する下側保持部２０と、試験片Ｐの中間部を支持して圧縮変形を防止するスライド自在な圧縮変形防止部３０とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【００２１】
ベースプレート１は、長方形状の厚板とされ、その上に上側保持部１０、下側保持部２０および圧縮変形防止部３０が配設される。
【００２２】
より具体的には、上側保持部１０および圧縮変形防止部３０は、ベースプレート１に敷設されたスライドレール１ａにスライド自在に配設される。
【００２３】
上側保持部１０は、一側端に設けられた試験片Ｐの上側ＰＵを挟み込んで保持する保持本体１１と、他側端に設けられた試験機への取付部１２とを含むものとされ、保持本体１１の基部１１ａがベースプレート１のスライドレール１ａにスライド自在に係合されている。
【００２４】
また、保持本体１１は、試験片Ｐの上側ＰＵを挟み込んで保持する、コの字状とされた試験片保持部材１１ｂを圧縮変形防止部３０に向けて備えている。
【００２５】
下側保持部２０は、一側端に設けられた試験片Ｐの下側ＰＬを挟み込んで保持する保持本体２１と、他側端に設けられた試験機への取付部２２とを含むものとされ、ベースプレート１の下側に配設される。
【００２６】
保持本体２１は、試験片Ｐの下側ＰＬを挟み込んで保持する、コの字状とされた試験片保持部材２１ａを圧縮変形防止部３０に向けて備えている。
【００２７】
圧縮変形防止部３０は、図１および図３に示すように、試験片Ｐの中間部を受ける受け部３１と、試験片Ｐを受け部３１に付勢する試験片付勢部３２とを含むものとされる。
【００２８】
受け部３１は、ベースプレート１のスライドレール１ａにスライド自在に係合される基部３１ａと、基部３１ａに配設されている試験片載置部３１ｂとを有している。
【００２９】
試験片付勢部３２は、付勢部材３３と、付勢部材３３をバネにより付勢するバネ付勢機構３４とを有するものとされる。このバネ付勢機構３４の付勢力は、圧縮試験における試験片Ｐの圧縮曲りを防止する一方、試験片Ｐに無用の拘束を与えないように調製され、その具体的な値は、例えば、試験片Ｐの材質に応じてテストなどにより決定される。
【００３０】
バネ付勢機構３４は、図３に示すように、ボルト３４ａとボルト３４ａに嵌装されたコイルバネ３４ｂとを備えてなるものとされる。
【００３１】
付勢部材３３は、図３に示すように、ブロック状部材の両側中央にバネ付勢機構３４のボルト３４ａを挿通するための挿通部３３ａが突出形成されたクロス状部材とされる。この付勢部材３３の中央には，観察および試験片Ｐに貼付けられたひずみゲージの信号線の取り出し，あるい変位形の取付けなどのための窓３３ｂが貫通形成されている。なお、窓に替えて単に貫通孔とされてもよい。また、付勢部材３３は、単に、棒状部材とされてもよい。
【００３２】
バネ付勢機構３４のボルト３４ａは、挿通部３３ａに貫通形成されたボルト孔を貫通して試験片載置部３１ｂに形成された雌ねじに螺合される。これにより、バネ付勢機構３４は、試験片載置部３１ｂに支持されることになる。
【００３３】
なお、付勢機構は、バネ付勢機構３４に限定されるものではなく、例えば、エアシリンダ付勢機構とすることもできる。
【００３４】
しかして、試験片Ｐの中間部は、試験片載置部３１ｂに載置され付勢部材３３により付勢された状態で装置Ａにセットされる。
【００３５】
装置Ａが、かかる構成とされていることより、試験片Ｐを装置Ａにセットして試験機により圧縮試験を行うと、付勢部材３３により試験片の曲りが防止された状態で試験がなし得る。そのため、試験片Ｐの圧縮特性を精度よく測定できる。
【００３６】
また、試験片Ｐが上下方向、つまり引張・圧縮方向にスライド自在な試験片載置部３１ｂに載置され、しかもそれを付勢する付勢機構３４が同試験片載置部３１ｂにより支持されているので、試験片Ｐの表裏において剪断合力がゼロとなる。そのため、測定精度がより向上する。
【００３７】
さらに、試験片Ｐの表裏において剪断合力が生じないため、付勢部材３３は、試験片Ｐの中心位置に固定されるので、試験片Ｐ観察，ひずみ測定等が窓３３ｂから容易になし得る。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、薄板の引張・圧縮試験に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る試験片保持装置の概略図である。
【図２】同装置に保持される試験片の概略図である。
【図３】同装置の圧縮変形防止部の概略図である。
【図４】加工硬化を説明するためのグラフである。
【図５】応力ーひずみ曲線の一例を示す図である。
【図６】非特許文献１の提案に係る試験片保持装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１        ベースプレート
１ａ      スライドレール
１０        上側保持部
１１        保持本体
１１ｂ      試験片保持部材
１２        取付部
２０        下側保持部
２１        保持本体
２１ａ      試験片保持部材
２２        取付部
３０        圧縮変形防止部
３１        受け部
３１ａ      基部
３１ｂ      試験片載置部
３２        付勢部
３３        付勢部材
３３ｂ      窓
３４        バネ付勢機構
３４ａ      ボルト
３４ｂ      コイルバネ
Ａ        試験片保持装置
Ｐ        試験片
【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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