JPH0460214B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 試験片に引つ張り負荷と圧縮負荷を与えて使
用するのに適した側方装填式の試験片用グリツプ
組立体において、 アクチユエータによつて長軸に沿う方向へ荷重
がかけられるようになつている主装着体と、 前記主装着体に取り付けられ、前記主装着体の
上面にスライドを画成する手段と、 前記長軸を横切る方向へ移動するように前記ス
ライドに取り付けられ、互いに対向する一対のグ
リツプジヨーを有し、前記グリツプジヨーは前記
主装着体が前記アクチユエータによつて負荷をか
けられた時、同時に長手方向へ移動するように前
記スライドに装着され、更に前記グリツプジヨー
は互いに接近・離隔するように移動可能であると
共にくさび表面を有する、ジヨー手段と、 前記主装着体に取り付けられたハウジングとを
有し、 前記ハウジングは、前記ハウジングが前記主装
着体に関して前記長軸に沿つて第一の方向へ移動
するとき、前記カム面が前記グリツプジヨーを互
いに接近する方向へ移動させるように、前記くさ
び表面と係合するカム表面を有し、更に、前記ハ
ウジングは室を有し、前記室は、加圧された作動
液が導入されることにより前記ハウジングに対し
て前記長軸に沿つた方向へ力を加え、前記カム面
を前記くさび表面に押し付けると共に前記両グリ
ツプジヨーに力を加えるように、構成され、 前記ハウジングは第１の凹所を有し、これによ
り、前記グリツプジヨーの側部は、前記ハウジン
グの外部から接近可能であると共に、前記グリツ
プジヨーを長手方向へ移動させる必要はなく、前
記グリツプジヨー及び前記試験片グリツプ組立体
の側部からの前記試験片の設置及び取り外しが可
能なように、前記主装着体の上に位置する、 側方装填式の試験片用グリツプ組立体。

２ 請求の範囲第１項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、前記ハウジングは二つの区画を
有し、下方の区画は前記主装着体と組み合わせら
れて液圧シリンダ装置を画成し、上方の区画は該
区画内に画成されたカム面を有し、前記第一の凹
所が前記上方の区画があると共に、前記グリツプ
ジヨーに接近できるように前記カム面に向かつて
前記長軸の横の方へ開口し、前記上方の区画は長
手方向に移動不可能なように前記下方の区画に固
定されている、前記試験片用グリツプ組立体。

３ 請求の範囲第２項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、前記上方の区画は、初期負荷を
与えられた複数のキヤツプスクリユーによつて、
前記下方の区画の上に載置されている、前記試験
片用グリツプ組立体。

４ 請求の範囲第３項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、協働パイロツト肩部手段が前記
ハウジングの前記上方の区画及び下方の区画の間
に設けられ、前記ハウジングがその中央長手方向
軸から半径方向外方へ分離することを防止するよ
うになつている、前記試験片用グリツプ組立体。

５ 請求の範囲第１項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、前記スライドが前記主装着体の
上面を構成し、前記上面はその内部に前記主装着
体を横切る前記長手方向軸に交差する溝を有し、
前記溝は前記グリツプジヨーが摺動する突出肩部
によつて形成されるＴ形の溝からなり、前記グリ
ツプジヨーは前記溝内に延在する舌を有する、前
記試験片用グリツプ組立体。

６ 請求の範囲第１項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、前記長手方向軸に関して前記試
験片を整列させるために、調節可能な試験片用係
止部材が設けられている、前記試験片用グリツプ
組立体。

７ 試験片の長手方向軸に沿つて引つ張り力又は
圧縮力を負荷するのに適した、側方装填式の試験
片用グリツプ組立体において、 全体として前記長手方向軸を中心に位置し、か
つ該位置から横方向に接近・離隔可能な、互いに
対向して位置する一対の、テーパを有する、グリ
ツプジヨーであつて、前記各グリツプジヨーはそ
の外面に前記長手方向軸から離れる方向へ傾斜す
る楔面を有する、前記グリツプジヨーと、 前記グリツプジヨーを部分的に囲繞し、かつ前
記グリツプジヨーを長手方向に動かすことなく前
記長手方向軸に直行する方向に前記試験片の取り
付け及び取り外しができるように少なくとも一側
に開口を有する、第一の本体であつて、該第一の
本体は前記長手方向軸に沿つて選択的に移動可能
であると共に、前記グリツプジヨーを前記グリツ
プジヨーの外面に係合させて前記グリツプジヨー
を互いに接近する方向に付勢するように内方楔面
を有する、前記第一の本体と、 前記グリツプジヨーを連結して前記内方楔面に
付勢する手段と、 前記第一の本体の第二の端部に連結されて、実
質的に前記長手方向軸上に中心を位置させたキヤ
ビテイを有するハウジングを形成し、かつ前記第
一のハウジングに対向して位置する第二の本体で
あつて、前記キヤビテイから前記第二の本体の端
部まで延在する通路を有する、前記第二の本体
と、 ロツド部に連結されたピストン部を有し、該ピ
ストン部は前記グリツプジヨーの第一の端部に連
結され、前記ピストン部は前記キヤビテイの壁に
対して密封された状態で摺動可能に装着されて選
択的に圧縮される室を形成し、前記室を圧縮する
と前記第一及び第二の本体が前記長手方向軸に沿
つて移動させられて前記グリツプジヨーを互いに
接近する方向へ付勢し、前記ロツド部は前記通路
を通つて外部へ延在している、アクチユエータ組
立体と、 引つ張り力及び圧縮力を作用させるために前記
ロツド部の露出端に設けられ、これにより前記引
つ張り力及び圧縮力は前記グリツプ組み立て体を
通つて前記グリツプされた試験片にかかるように
する、手段と、 を有することを特徴とする、側方装填式の試験片
用グリツプ組立体。

８ 請求の範囲第７項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、復帰手段が前記アクチユエータ
組立体と前記ハウジングに一体化され、前記第一
及び第二の本体を、前記グリツプジヨーが互いに
離隔する方向に移動することを許容する第二の方
向へ、前記長手方向軸に沿つて移動させる、前記
側方装填式の試験片用グリツプ組立体。

９ 請求の範囲第８項に記載の試験片用グリツプ
組立体において、前記復帰手段がスプリングから
なる、前記試験片用グリツプ組立体。

１０ 請求の範囲第７項に記載の試験片用グリツ
プ組立体において、更に前記グリツプジヨーに係
合し、前記長手方向軸に垂直で、かつ前記側方開
口に直交する線に全体として沿うように前記グリ
ツプジヨーを案内する手段を有する、前記試験片
用グリツプ組立体。

発明の背景 発明の分野 本発明は、クランプ中に試験片の実質的な運動
を生じさせずに液圧式に作動する側方装填式の試
験片用グリツプジヨー組立体に関する。

２ 従来技術の説明 今までにも種々の試験片グリツプが開発されて
きた。自動整合式の液圧作動型グリツプは1967年
８月13日付で発行されたマーチン・テイー・グラ
ムの米国特許第3335603号に開示されている。そ
の特許においては、グリツプのためのアクチユエ
ータカムは円筒状部材から成り、試験片はグリツ
プの端部から設置されるようになつている。ま
た、この特許は試験片に荷重を加えるアクチユエ
ータへの自動整合式のヘツド連結をも開示してい
る。

米国特許第3224259号明細書は、引張り試験用
の典型的な機械的に作動する側方装填式の試験片
用グリツプを開示しており、この特許において
は、試験片についての引張り試験期間中グリツプ
に関するジヨーの長手方向運動が生じる。

本発明の装置は、試験片、特に平板状の試験片
の側方からの装填を許容し、試験片の長手軸線に
関し横方向にのみ動く作動ジヨーを有し、それに
よつて試験片の長手軸線に沿う負荷を実質上排除
する。本発明の装置は試験片への早期の負荷を最
小化する。ちなみに、早期の負荷がある程度以上
大きな場合には、グリツプ中に試験片の降伏又は
破損を生じさせてしまうであろう。

本出願人は米国特許第3335603号の如きグリツ
プを、モデル・シリーズ６４１液圧作動グリツプ
として販売してきた。このグリツプは水平又は横
方向の把持運動を生じるが、外側のハウジングは
楔配列構断を完全に包囲し、従つてこのグリツプ
では側方からの試験片の装填を行なうことができ
ない。更に、エムエステイ・システムズ・コーポ
レンシヨン社によるシリーズ６４５のテンシヨン
グリツプは引張り荷重用に試験片を把持する。こ
のグリツプは機械的に作動する。グリツプのため
に使用する楔は、試験片上で係止せしめられると
きに垂直に動く。他の試験片試験用グリツプは
1967年５月23日発行のマーチン・エム・グラムの
米国特許第3320798号明細書に開示されている。

発明の概要 側方装填式の試験片用グリツプは液圧式に作動
し、クランプ中試験片の軸方向負荷を実質的に排
除するように、負荷すべき試験片の長手軸線に対
し横方向のみへのクランプジヨーの運動を伴なつ
て試験片を適所にクランプする。更に、試験片を
クランプする力は、試験中にジヨーの曲げ又は運
動が生じないようにグリツプと試験片との組合わ
せ体を試験中試験片に加てわる最大荷重以上に予
め負荷すべく充分大なる荷重にて液圧式に与えら
れる。このことがシステム制御を助長し試験結果
を改善する。液圧式に与えられる予めの負荷（予
備負荷）は、グリツプと試験片との組合わせ体の
関連性を損なわずに試験片に対する引張り負荷及
び圧縮負荷についての最大能力をグリツプに与え
る。

ジヨーを作動させるためのハウジングはグリツ
プのクランプ本体に強固に装着され、クランプ力
は、充分な引張り力の付加期間中グリツプの運動
を生じさせずに試験片を保持するに充分なもので
ある。試験片は２つのジヨー間でグリツプのジヨ
ーの側部から挿入できる。試験片の中心線上に試
験片を位置決めするためジヨーに隣接して調整可
能なストツプが装着してある。このストツプは
種々の幅の試験片を収容するように調整可能であ
り、同一寸法の一連の試験片を試験する際の試験
片の負荷に大いに役立つ。

液圧式の予備負荷が加えられたとき、グリツプ
の外側ハウジングが動いてグリツプジヨーに楔表
面を作用させ、試験片の長手軸線に垂直な方向に
おいてジヨーを試験片に押付ける。バネの如き偏
倚手段がグリツプジヨー間に位置していて、クラ
ンプ力を与える液圧が解除されたときにジヨーの
引離しを生じさせる。

外側グリツプ本体は２部片から成り、これらの
部片は高負荷押えネジにより一緒に保持され、こ
れら２つの部片は、グリツプの使用時に外側本体
部分の楔が負荷の下に降伏しないように一緒に動
く。

グリツプは、必要に応じて引張り負荷にも圧縮
負荷にも利用できるように構成されている。しか
し、グリツプは、通常薄板金の引張り試験を主と
して行なうように設計されている。もちろん、グ
リツプのジヨーは円柱状端部をもつ試験片の如き
他の形状の試験片にも利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のグリツプを利用した典型的な
試験機の概略図。第２図は第１図の２−２線に沿
つて見下ろした下部グリツプの断面図。第３図は
第２図の装置の側面図。第４図は第２図の４−４
線における断面図。第５図は第４図の５−５線に
おける部分断面図である。

好適な実施例の詳細な説明 １０にて略示した試験機は試験片の引張り試験
に普通に用いる普通の荷重フレーム１１を有し、
第１図にはその支持部のみを示す。荷重フレーム
１１は一対のグリツプ１４，１４に保持した試験
片１３に引張り荷重、圧縮荷重、又は交互に引張
り荷重と圧縮荷重を加えるために使用する一般型
式のアクチユエータ１２を含む。本発明に係るグ
リツプ１４は、試験片１３（スチール板として示
す）をグリツプ１４の側方から装填できるように
設計してある。上部のグリツプ１４は適当な方法
で荷重フレーム１１に取付けられ、下部のグリツ
プ１４は、図示のように、アクチユエータ１２の
作動ロツド１５に取付けられている。

ここで第２〜５図を参照すると、各グリツプ１
４は液圧作動式のもので、２部片から成る外側グ
リツプ本体ハウジング２０を有する。グリツプハ
ウジング２０の基部分即ち下部本体部分２１は液
圧シリンダを構成する室即ちボア２２を有する。
ボア２２はグリツプジヨー装着本体組立体２３を
有し、この組立体はボア２２のネツク部２５を貫
通するネツク２４を有する。ネツク２４は液圧ア
クチユエータのロツド１５に取付けられ、従つて
このロツド１５に担持されている。ネツク２４は
Ｏ−リング２６により液密シールされている。装
着本体組立体２３はボア２２の上方部分内に嵌入
したピストン部分２７を含む。ピストン部分２７
はＯ−リング３０にてシールされ、必要ならワイ
パー３０Ａを使用する。

グリツプシヨー装着本体組立体２３はＴ字状ス
ロツト３１（第５図）を有する。Ｔ字状スロツト
３１は一対のオーバーハンク肩部３２，３２を有
する交差チヤンネルにより形成されている。一対
の硬いグリツプジヨー３３が設けてあり、各ジヨ
ー３３は外側の楔表面３４と、オーバーハンク肩
部３２，３２間を通つてＴ字状スロツト３１内へ
延びた一体のシヤンク部材３５とを有する。各グ
リツプジヨーのシヤンク部材３５は、第４図に示
すように、Ｔ字状スロツト３１内の適所にジヨー
３３を保持すべく肩部３２の下方で延長するクロ
ス部材３６を有する。更に、各ジヨー３３はバネ
３９の如き偏倚手段を装着するための内側のみぞ
３７を具備し、このバネは２つのジヨー３３を互
に引離す方向へ偏倚している。肩部３２及びＴ字
状スロツト３１は、作動したときのジヨー３３の
ためのスライドを構成する。

装着本体組立体２３のの上表面はＴ字状スロツ
ト３１の縁部に沿つて上部の硬い表面２７Ａ（肩
部３２の上表面）を形成し、ジヨー３３はシヤン
ク部材３５の両側に硬いオーバーハング表面３８
を有し、これらの表面３８は、グリツプ１４が作
動したときに硬い表面２７Ａ及び３８が一緒に乗
つかるように、肩部３２，３２の上部の硬い表面
２７Ａ上に乗つている。

外側のグリツプハウジング２０は更に上部の本
体部分４２を含み、この本体部分の一側を第２図
に部分破断図として示す。上部本体部分４２の下
縁は下部本体部分２１の環状フランジ４４の内部
に装着した環状パイロツト部材４３を有する。フ
ランジ４４は下部本体部分２１のまわりで環状肩
部を形成する。第２図に示すように、上部部分４
２は４５にて示す如く一側部に沿つて切除してあ
る。この切除部即ちみぞ４５は上部本体部分４２
上に一対の表面４６を形成し、これらの表面は実
質上垂直な表面である。表面４６は上部本体部分
４２の内側キヤビテイ４８上に形成された一対の
カム表面４７，４７の両側に存する。カム表面４
７はジヨー３３の楔表面３４に係合する。上部本
体部分４２の上側へ延びたキヤビテイ４８はみぞ
４５を通して横方向に開口している。試験片１３
を挿入する開口となるジヨー３３間のスペースに
対しては、みぞ４５を通してグリツプ１４の側方
から接近できる。

それ故、みぞ４５は側方からグリツプジヨー３
３，３３内への直接の接近を許容し、従つてジヨ
ー３３が分離しているときにジヨー３３間への試
験片１３の挿入を許容する。

上部本体部分４２はパイロツト部材４３により
フランジ４４の内部で適所に強固に固定される。
押えネジ５０は下部本体部分２１に螺入する。こ
れらの押えネジは下部本体部分２１に対する上部
本体部分４２の実質的な予備負荷を提供し、これ
によつてグリツプ１４の作動時の本体部分２１，
４２の分離を阻止する。

上部本体部分４２の上端は一対の押えネジ５
３，５３により適所に保持された調整可能な試験
片ストツパ５２を装着するために使用される。ス
トツプ５２は、このストツプに設けたスロツト５
３Ａのため種々の位置でネジ５３により固定でき
るため、調整可能である。図示のように、ストツ
プの縁部５４，５５が停止位置を画定する。

グリツプハウジング２０は、肩部３２，３２間
を通りＴ字状スロツト３１の内部に保持された４
つのバネ６０の如き偏倚手段により、グリツプシ
ヨー装着本体組立体２３のピストン部分２７から
離れるような方向へ偏倚されている。これらのバ
ネ６０は、上部本体部分４２内に取付けられＴ字
状スロツト３１内へ下方に突出したドエル６１に
より適所に保持されている。肩部３２はバネのク
リアランスを提供するためみぞを付されうる。

上部本体部分４２は、カム表面４７を有するほ
かに、ボア６２をも有し、このボア６２はボア２
２とを整合しており、グリツプジヨー装着本体組
立体２３のピストン部分２７がこのボア６２へ進
入できる。更に、グリツプ１４が作動したとき、
第５図に示すように、上表面２７Ａとボア６２の
上端との間にクリアランスが存在する。

第３，４図はクランプされたグリツプ１４を示
す。従つて、グリツプハウジング２０はグリツプ
シヨー装着本体組立体２３に関して下方へ押され
ており、そのためボア６２内のピストン部分２７
の上方に存するクリアランスは比較的小さい。バ
ネ６０は、液圧がグリツプ１４から解放されたと
きに、グリツプハウジング２０を上方へ押圧す
る。

作 動 試験片を挿入する場合、バネ６０，３９が１対
のジヨー３３を引離すように押圧し、第４図に点
線６５にて示すようにハウジング２０を上方へ押
圧する。この結果、ピストン部分２７の下面６６
とボア２２の対応する表面６７との間の間隔は減
少する。ボア２２内のこのような間隔はグリツプ
１４を作動するための活動液圧シリンダ室６９
（環状の室）を形成する。

試験片１３を、第２図に６８にて示すジヨーの
把持表面間へ滑入したのち、点線７１にて示す適
当な導管を介して弁７０から液圧シリンダ室６９
へ液圧を供給する。この液圧は表面６６，６７間
に作用して、グリツプジヨー装着本体組立体２３
に関して下部本体部分２１を下方へ押圧し、もち
ろんこの本体に担持された押えネバ５０も下方へ
動く。次に、ジヨー３３の楔表面３４上に作用す
るカム表面４７が水平方向においてジヨー３３を
互に近づけるように動かす。ジヨー３３の肩部表
面３８は肩部３２の上表面２７Ａ上に乗つてお
り、水平方向のみ動く（グリツプジヨー装着本体
組立体２３はジヨー３３を担持している）。その
ため、試験片１３とグリツプ１４との間の相対的
な軸方向運動は実質上排除される。作動ロツド１
５は、グリツプ１４の作動期間中、グリツプジヨ
ー装着本体組立体２３を所望の位置に保持する。
作動ロツドは水平方向においてジヨー３３を互に
近づけるようにグリツプハウジング２０を作動さ
せる。

充分大なる液圧を使用することにより、グリツ
プ作用即ち把持作用（及びジヨー３３のクランプ
力）は、試験片１３を負荷するためにアクチユエ
ータ１２を作動させたときにグリツプ力に変化が
生じず、しかもジヨー３３と表面４７との間の相
対運動も生じないような地点まで、グリツプ１４
を予備負荷するのに充分な大きさとなる。

更に、試験片の長手軸線に垂直な運動たるジヨ
ーの水平直線運動を使用することにより、最初の
グリツプ動作の間における試験片への応力は最小
化される。それ故、実質上、試験片の軸方向運動
は生じない。

試験片１３に対する試験が終了したのち、試験
片を取外さねばならないが、この場合弁７０から
の各グリツプ１４への圧力を解除すれば、バネ及
びバネ３９がピストン組立体に関して上部本体部
分４２を上方へそしてジヨー３３を外方へ押圧
し、もつて試験片１３を解放する。

上部本体部分４２のカム表面４７，４７を分離
させる傾向をもつ楔作用からの力に対しては、押
えネジ５０による力及び環状フランジ４４により
形成された肩部表面に対する力の反作用が対抗す
る。

通常の荷重の下で表面４７，４７を分離させる
ような上部本体部分４２の運動が生じないように
押えネジ５０を締付けることができる。作動ロツ
ド１５からの荷重は、室６９内の加圧流体及び押
えネジ５０を経てジヨー３３へ伝達される。作動
ロツド１５上の引張り荷重が室６９内の加圧流体
により生起される力よりも小さくなるような地
点、従つて圧縮負荷又は引張り負荷の期間中にジ
ヨー３３の把持力が試験片１３を緩めないような
地点まで、ジヨー３３は予備負荷される。試験期
間中に試験片に対する負荷が変化しないように、
試験片１３上に一定の予備負荷即ち一定のクラン
プ力が作用する。試験片１３は図示のように薄板
金であり、従つて比較的軽量である。もちろん、
グリツプ１４のジヨー３３は、例えば端部が円柱
形の試験片の如き他の型式の試験片を受入れられ
るように修正（又は交換）できる。

グリツプのジヨー３３を取外す場合は、押えネ
ジ５０を抜取り、上部本体部分４２を下部本体部
分２１から取外す。このとき、ドエル６１も上部
本体部分４２と一緒に取外されるから、バネ６０
もＴ字状スロツト３１から取出すことができ、次
いでジヨー３３をグリツプジヨー装着本体組立体
２３のＴ字状スロツト３１の端部から抜出すこと
ができる。

それ故、ジヨーの表面が摩耗したり、グリツプ
組立体で別のジヨーを交換したい場合は、ジヨー
の取換を比較的迅速かつ簡単に行なうことができ
る。

グリツプを再組立てする場合、押えネジ５０を
螺入、締付けして、グリツプジヨー３３に所要の
予備負荷を与える。

「上部」及び「下部」という用語を用いたが、
上下のグリツプを取換えても差支えないことはい
うまでもなく、従つて上記用語は単なる位置関係
を示すものにすぎない。

好適な実施例につき本発明を詳説したが、本発
明の要旨を逸脱することなく、当業者にとつて、
種々の修正が可能であることはいうまでもない。