JPH0511449Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は材料試験機に用いられる直径変位検出
器に関する。

Ｂ 従来の技術 従来の直径変位検出器１００は第５図に示すよ
うないわゆる抱き込み式であり、一対の検出レバ
ー１０１ａ，１０１ｂが板ばね１０２を介して互
いに接続され、板ばね１０２のばね力により所定
の接触圧力で試験片TPが挟持される。試験片TP
が直径方向に変形すると検出レバー１０１ａ，１
０１ｂが開き、その開き角に相応した電気信号が
差動トランス等の変位計１０３から出力される。

この抱き込み式の検出器１００を使用する際に
は、試験片TPを第６図に示すような砂時計形状
に加工し、試験片TPが変形した際に検出レバー
１０１ａ，１０１ｂがその変形部から逃げないよ
うにしている。従つて、この抱き込み式検出器１
００を用いて第７図に示すストレートな丸棒試験
片TPの直径変位を検出しようとすると、試験片
TPが変形すると二点鎖線で示すように検出レバ
ー１０１ａ，１０１ｂが小径部へ逃げてしまい正
確な検出ができない。

そこで従来は、ストレーナな丸棒試験片TPに
対しては第８図および第９図に示したような直径
変位検出器２００が用いられている。この図は検
出器２００を高温試験装置に用いたものであり、
試験片TPが電気炉２０１内に配置されている。
電気炉２０１には細長い貫通孔２０１ａがあけら
れ、その内壁側および外壁側に設けられたガイド
２０２に案内される３本の石英棒２０３が貫通孔
２０１ａ内を挿通している。石英棒２０３の一端
は試験片TPに所定の接触圧力で当接され、他端
には差動トランス等の変位計２０４が設けられ、
これにより、試験片TPが径方向に変位すると石
英棒２０３を介して変位計２０４が作動してその
変位に相応した電気信号が得られる。

あるいはまた、直径変位検出器としてレーザー
等を用いた光学式非接触のものも知られている。

Ｃ 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述した第８図、第９図に示し
た直径変位検出器２００で軸方向変位が比較的大
きい試験片の直径変位を検出する際、石英棒２０
３が短いと軸方向の変位の影響を受け測定誤差を
生じ、そのため石英棒２０３を長くすると検出器
全体が大きくなつてしまう。

また、レーザー等による光学式非接触の直径変
位検出装置は高価であるのに加えて、高温下での
試験時には、カゲロウや熱輻射の影響で精度が落
ちるという問題もある。

本考案の目的は、このような問題を解消し、ほ
ぼストレートな丸棒やパイプ状の試験片の径方向
変位を、小型にして精度よく検出できる直径変位
検出器を提供することにある。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本考案は、検出部材の試験片との当接面を平面
とし、その平面における試験片軸方向の長さを試
験片の軸方向変位よりも長くしたものである。

Ｅ 実施例 第１図〜第３図は本考案の一実施例を示し、第
１図は平面図、第２図は正面図、第３図は第２図
の−線断面図である。

１は変位計取付架台であり、第３図からわかる
ように逆Ｔ字状の基部１ａと、その基部１ａにソ
ケツトボルト２で固着された座板部１ｂとを有
し、基部１ａが試験機本体３にボルト４で固着さ
れている。座板部１ｂ上には変位計ホルダ５が設
けられ、その中央貫通孔５ａに変位計本体６が挿
入され、ホルダ５のすり割部５ｂを貫通するボル
ト７を座板部１ｂに螺合することにより変位計本
体６がホルダ５に取付けられるとともにホルダ５
が変位計取付架台１に固着される。複数のボルト
７とは反対側に１本の支点ピン８が設けられてい
る。この支点ピン８はホルダ５と所定のはめ合い
で嵌合され、また、座板部１ｂとも一部の範囲で
所定のはめ合いで嵌合されるとともに先端部が座
板部１ｂに螺合されている。

変位計本体６の鉄心６ａの一端には案内棒９が
接続され、他端には接触子１０（検出部材）の取
付棒１１が接続されている。案内棒９と取付棒１
１は軸受１２で支持され、その軸受１２は軸受ホ
ルダ１３に装着されている。そして、軸受ホルダ
１３は２本の案内棒１４によりその位置が固定さ
れている。しかして、案内棒９にはばね受け１５
が螺合され、ばね受け１５と軸受１２との間に圧
縮ばね１６が介装され、これにより取付棒１１が
図示左方、換言すると試験片TP側へ付勢される。

取付棒１１の先端には孔１１ａがあけられ、そ
の孔１１ａに石英棒から成る接触子１０が嵌め込
まれている。そして、取付棒１１先端のねじ部１
１ｂに螺合された締付けナツト１７を締付けるこ
とにより接触子１０が取付棒１１に緊締される。
その接触子１０の先端１０ａはラツパ状に形成さ
れて試験片TPと接触する当接面１０ｂは円形と
されていて、その表面は試験片TPとの摩擦力を
小さくするため滑らかに形成されている。またそ
の直径は、試験片TPが径方向へ変位する際に同
時に生ずる軸方向の変位より大きくされている。

このように構成された変位検出器により試験片
TPの径方向の変位を測定するには、接触子１０
の軸芯が試験片TPの軸芯と直交して通過するよ
うに変位検出器の位置をセツトするとともに、接
触子１０先端の当接面１０ｂを、試験片TPの最
大変形部近傍で当接させる。このとき、ばね１６
のばね力により当接面１０ｂが所定の接触圧力で
試験片TPと当接する。なお、試験片TPの周囲に
放射状に複数の変位検出器を設ける場合、各接触
子１０の軸芯が一致するように高さが調節され
る。

試験片TPに負荷荷重が加わつて試験片TPがそ
の径方向に変形すると、当接面１０ｂを介して接
触子１０がそれに追従して変位し、変位計６から
その変位量に相応した電気信号がとり出される。
ここで、当接面１０ｂの直径Ｄが試験片軸方向変
位量よりも大きくされているので、第４図ａ→ｂ
のように試験片TPの最大変形部が軸方向にＸ（＜
Ｄ）だけ変位しても接触子１０の位置は試験片
TPの最大変形部に追従することになる。また、
当接面１０ｂは滑らかに形成されているので試験
片TPとの摩擦力が小さく直径変位試験に何ら影
響を及ぼさない。

因みに、考案者は、３つの直径変位検出器を試
験片TPの周囲に放射状に設け、各検出器の当接
面１０ｂを同一の高さにセツトして試験片TPを
軸方向に１mm移動させた場合、３つの変位計の出
力変化の平均値が直径の0.01％程度であり、当接
面10b上での試験片TPの当接位置が変わつても
それに伴う変位計出力変化は無視できる程度の値
であることを確認した。

以上では当接面１０ｂを円形として説明した
が、円形に限定されず矩形等でもよい。また、検
出部材の構成等も本実施例に何ら限定されない。

Ｆ 考案の効果 本考案は以上のように構成したから、ほぼスト
レートな丸棒やパイプ状の試験片の径方向変位
を、小型にして精度よく検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を示す図で
あつて、第１図は平面図、第２図はその側面図、
第３図は第２図の−線断面図、第４図ａ，ｂ
は試験片と接触子当接面との当接状態を説明する
図、第５図〜第９図は従来例を示し、第５図およ
び第６図は砂時計型に加工した試験片TPに抱き
込み式検出レバーをセツトした状態を示す平面図
および側面図、第７図はストレートな丸棒に抱き
込み式検出レバーをセツトした状態を示す側面
図、第８図および第９図は直径変位検出器の従来
例の平面図および側面図である。 １……架台、３……試験機基台、５……ホル
ダ、６……変位計、８……支点ピン、９……案内
棒、１０……接触子、１０ｂ……当接面、１１…
…取付棒、１５……ばね受け、１６……ばね、
TP……試験片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試験片の外周面に所定の接触圧力で当接される
   検出部材を有し、試験片の直径方向変位に応じた
   検出部材の変位量を電気信号としてとり出す材料
   試験機の直径変位検出器において、前記検出部材
   の試験片との当接面を平面となし、その平面にお
   ける試験片軸方向の長さを試験片の軸方向変位よ
   りも長くしたことを特徴とする材料試験機の直径
   変位検出器。