JPH0432597Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ねじ駆動式の材料試験機に関す
る。

（従来の技術） ねじざおと該ねじざおに螺合する駆動ナツトを
そなえ、ねじざおの回転により、駆動ナツトに固
定されたクロスヘツドを昇降させるように構成し
たねじ駆動式の材料試験機がある。この種の試験
機では、試験片に連続したスムーズな荷重を加え
るために、ねじざおと駆動ナツトとの間のバツク
ラツシユ（ねじ間の隙間）を除去する機構が必要
である。特に、引張荷重と圧縮荷重を、クロスヘ
ツドとテーブル間のような同一空間内で負荷する
試験機では、引張と圧縮の相反する方向の荷重に
対するバツクラツシユの除去が必要となる。

このように相反する荷重方向についてバツクラ
ツシユを除去するため、バツクラツシユの発生す
る方向を切り換えることのできる機構を有するね
じざおをそなえた材料試験機がある。例えば、実
願昭56−28163号（実開昭57−139840号）の装置
では、クロスヘツドを下方に引張る荷重の場合、
切換ナツトを緩めて、クロスヘツド等の自重にり
ナツトをねじざおのねじ山の上斜面に押し付ける
ようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記公知の材料試験機用バツク
ラツシユ除去装置は、ナツトがねじざおの上斜面
に載置された状態でクロスヘツド等の自重によつ
て押し付けられているだけであるから、クロスヘ
ツドの自重が軽くなれば、ねじ山の斜面への押付
け圧力が弱くなり、ねじざおの自動調心機能が低
下する。このため、ねじざおの起動、反転等の際
にナツトがねじざおの軸心からずれるという現象
が発生し、クロスヘツドにゆれが生じるという問
題点があつた。クロスヘツドにゆれが生じると、
試験片に正確な垂直方向の荷重が加えられなくな
り、高精度の試験を行なうことができなかつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記問題点を解決するため、ねじざ
おに螺合する上下１対のナツトを設け、これら１
対のナツトのうち上側のナツトはねじざおの上方
向に、また下側のナツトはねじざおの下方にそれ
ぞれ押圧するバネを設けるとともに、上下のナツ
トのうちいずれか一方に選択的にクロスヘツドを
固定することのできるクロスヘツド固定手段を設
けた。

（作用） 上下のナツトが、バネによつてねじざおのねじ
山に強力に押し付けられるので、ねじざおと上下
のナツト間に自動調心作用が働くとともに、バツ
クラツシユの発生が抑制される。クロスヘツド
は、それが固定されるいずれかのナツトと一体と
なつて上下動する。

（実施例） 第１図は本考案の１例をあらわす断面図、第２
図はこれを組み込んだ材料試験機の正面図であつ
て圧縮試験状態を示す。

このバツクラツシユ除去装置１は、材料試験機
２の上下方向に設けられたねじざお３と、これに
螺合する駆動ナツトである上ナツト４および下ナ
ツト５をそなえている。上ナツト４は、上端部に
大径のつば部６をそなえ、芯部には上下に貫通す
るねじ穴７が設けられている。つば部６の直下部
は段部８となり、それよりも下の部分が小径の筒
部９となつている。下ナツト５は、上記上ナツト
４を上下反転した形状に形成され、芯部にねじ穴
１０が設けられ、下端部がつば部１１、その直上
部が段部１２、さらにその上部が小径の筒部１３
となつている。ねじざお３の外周に設けられてい
るねじ１５は傾斜角30度の台形ねじである。

上下のナツト４，５の間には、筒部９，１３の
周囲を巻回するコイルバネ１７が設けられてお
り、上下のナツト４，５は、このコイルバネ１７
によつて互いに離反する方向、すなわち上ナツト
４は上向きに、下ナツト５は下向きに押圧付勢さ
れている。これら上下のナツト４，５は、クロス
ヘツド２０の端部に穿設された通孔２１に嵌合し
ており、両ナツト４，５のつば部６，１１とクロ
スヘツド２０を貫通する回り止め棒２３によつて
互いに空回りが規制されている。

また、上記回り止め棒２３と反対側の位置に
は、クロスヘツド固定手段２５が設けられてい
る。クロスヘツド固定手段２５は、上下のナツト
４，５のつば部６，１１とクロスヘツド２０を貫
通する切換ねじ棒２７をそなえ、この切換ねじ棒
２７の中間部にはねじ部２９が、また上下両端部
にはつば状の頭部２７ａ，２７ｂがそれぞれ設け
られている。そして、上記ねじ部２９は、クロス
ヘツド２０の通孔３０の内面部に設けられた雌ね
じ部３１に螺合している。また、切換ねじ棒２７
の上下のつば部２７ａ，２７ｂの間隔は、クロス
ヘツド２０を挾んだ上下のナツト４，５の端面間
の距離よりも若干長く形成されている。

さらに、上下のナツト４，５とねじざお３の螺
合部は、コイルバネ１７の働きによつて、上側の
ナツトのねじ山４ａの上側の斜面がねじざお３の
ねじ１５の下側の斜面に、また、下側のナツトの
ねじ山５ａの下側の斜面がねじ１５の上側の斜面
に押し付けられている。そして、いずれか一方の
ナツト（図示例では上ナツト４）にクロスヘツド
２０を固定したときは、他方のナツト（図示例で
は下ナツト５）とねじざお３の螺合部にねじピツ
チ誤差量を上まわる遊びができるように構成され
ている。前記コイルバネ１７の押圧力は、台形ね
じを有するねじざお３とナツト４，５がねじ山の
斜面に沿つて自動調心するに充分な強さとなつて
いる。このため、ねじざお３とナツト間の軸心ず
れが発生しなくなる。上下のナツト４，５間には
回り止め棒２３が設けられているので、互いに独
立回転せず、ねじざお３が回転すると上下のナツ
ト４，５が同時に上下動する。そして、ねじざお
３のどの位置においても、上記上下のナツト４，
５とねじざお３の螺合関係およびクロスヘツド２
０とナツト４，５の関係は変わらない。図中、３
５は試験機のテーブル、３６はモータ、３７は減
速機、３８はギヤである。

この材料試験機２を用いて、試験片４０に負荷
する場合は、切換ねじ棒１７を例えば矢印Ｘ方向
に回してクロスヘツド２０を上ナツト４に固定す
る。この場合、上ナツト４のつば部６は、クロス
ヘツド２０の上面と切換ねじ２７のつば部２７ａ
との間で挟まれ、強固に固定される。そして、こ
の状態では、ねじざお３と上ナツト４およびクロ
スヘツド２０が連結され、クロスヘツド２０に上
向きの力を加えてもバツクラツシユの影響（ガタ
つき等）は生じない。ただし、逆方向の力に対し
ては、バツクラツシユによる遊びが発生する。

モータ３６を起動してねじざお３を回転させれ
ば、上下のナツト４，５が一体となつて回転し、
上下方向に移動する。この場合、ねじざお３のね
じ１５にピツチ誤差があれば、上下のナツト４，
５の間隔はその誤差分だけ変化する。下ナツト５
のつば部１１の上下には隙間が生じているので、
ねじざお３のピツチ誤差等による上下ナツト４，
５の間隔が多少変化しても、この隙間によつてそ
の変化分を逃がすことができるようになつてい
る。このため、クロスヘツド２０はスムーズに移
動し、バツクラツシユの影響のない連続した荷重
を試験片に加えることができるのである。また、
クロスヘツド２０が自動調心効果のある上または
下のナツトに固定されるため、クロスヘツド２０
のゆれが生じない。したがつて、試験片に正確な
垂直荷重を負荷することができ、試験精度が向上
する。さらに、クロスヘツド２０とナツト４（ま
たは５）がねじで常に強く締め付けられているた
め、取付部の剛性が高くなり、試験機のたわみ量
が減少して荷重の立上りが良好なものとなる。な
お、第２図は圧縮試験状態をあらわすが、引張試
験を行なう場合にも同様な効果が得られることは
明らかである。クロスヘツド２０に下向きの力が
加わる場合は、切換ねじ棒２７を反矢印Ｘ方向に
回して、クロスヘツド２０を下ナツト５に固定す
ればよい。

（効果） 以上の説明から明らかなように、本考案にかか
るバツクラツシユ除去装置は、いずれの負荷方向
に対してもバツクラツシユの影響を除去すること
ができ、しかもナツトとねじざおの軸心のずれの
生じないすぐれたものとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例をあらわす断面図、
第２図は材料試験機の正面図である。 １……バツクラツシユ除去装置、２……材料試
験機、３……ねじざお、４……上ナツト、５……
下ナツト、６，１１……つば部、１７……コイル
バネ、２０……クロスヘツド、２３……回り止め
棒、２５……クロスヘツド固定手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ねじざおと該ねじざおに螺合する駆動ナツトを
   そなえ、ねじざおの回転によつて駆動ナツトに固
   定されたクロスヘツドを昇降させるように構成し
   たねじ駆動式材料試験機において、上記駆動ナツ
   トとして上下１対のナツトを設けるとともに、こ
   れら１対のナツトのうち上側のナツトをねじざお
   の上方向に、また下側のナツトをねじざおの下方
   向にそれぞれ押し付けるバネを設け、さらに上下
   １対のナツトのいずれかに選択的にクロスヘツド
   を固定することのできるクロスヘツド固定手段を
   設けたことを特徴とする材料試験機のねじざおバ
   ツクラツシユ除去装置。