JPH1151833A - 引張試験用クランプ治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は引張試験片のクランプに関し、特に
試験片把持装置に試験片を取り付ける際、試験方向に対
する平行度を確保し、精度のよい測定値を迅速に得るこ
とを可能とする引張試験用クランプ治具を提供する。 【解決手段】 試験片の端部を保持する試験片把持装置
の上下チャッキング用クランプ治具の少なくとも一方の
クランプ治具において、対向するクランプ面の軸心部で
前記クランプ治具の試験片把持部に、試験片セッティン
グの当初に試験片を鉛直方向に試験片支持力を付与する
仮クランプ用接触子と、次いで仮クランプ状態の試験片
を完全に把持するクランプ時に、前記接触子をクランプ
面に対して進退自在として、前記クランプ面に埋没させ
前記試験片をクランプ面全面で支持可能とする接触子埋
没機構を有することを特徴とし、また前記接触子は弾性
体からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は引張試験片のクラン
プに関し、特に試験片把持装置に試験片を取り付ける
際、試験方向に対する平行度を確保し、精度のよい測定
値を迅速に得ることを可能とする引張試験用クランプ治
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】引張試験においては、応力−歪み線図を
得ることが主たる目的であり、これを如何に精度良く、
かつ迅速にして効率よくなすことが必要である。ＪＩＳ
等の規格では、認定された試験機によって試験片の軸心
方向に正しくセットされ、規定試験片の標点近傍にて破
断し、その時の応力が重要な指標となることを前提とし
て設定されている。そのため試験を実施する者は細心の
注意を払って、試験片のセッティングを行うことが肝要
となっている。

【０００３】一方、実生産ライン等の品質管理用として
の試験においては、その試験の効率化がさらに重要なフ
ァクターとなっている。この点から従来では人力によっ
て試験片の傾き等試験値に直接影響する要因を無くすた
めに、試験片を下方向に垂直にセットするための調整に
時間を要していた。このため迅速にして精度の良いデー
タを得るための軸心方向への精度のよいセッティングが
問題となっていた。これが試験実施者による目測による
試験片のセットであり、熟練者でも試験片をクランプ後
に平行度を確認し、再度試験片をセットし直すというこ
とも行われ作業が煩瑣になっている。また、平行度が得
られていないことにより、試験片の局部に異常応力が加
わり正確なデータが得られない等の不具合も発生してい
る。

【０００４】上記のように従来の引張試験片のクランプ
に関し、試験方向と引張方向の平行度を確保しようとし
た簡便にして効率良い方法の開示されたものはない。一
般には、板状引張試験用のクランプ治具は試験片をチャ
ック部に挿入しつつ、クランプ面を締め込んでチャック
するものであるが、このセッティング初期の試験片方向
と引張方向が平行にならないことを修正する方法によっ
て、試験データのバラツキの発生を防止して、かつ簡便
な方法であることが望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、板状
引張試験用のクランプ治具は試験片をチャック部に挿入
しつつ、クランプ面を締め込んでチャックするものであ
るが、このセッティング初期の試験片方向と引張方向が
平行となるように修正する方法を検討し、簡便にして効
率良いクランプ治具を提供するものである。本発明の他
の目的は、板状引張試験用のクランプ治具のクランプ面
に、仮クランプ時に試験片を平行にクランプできる方法
を検討し、これを試験片押し圧用接触子によって実現
し、かつ正規のクランプ時に前記接触子を埋没してクラ
ンプ面全面でクランプ可能としたクランプ治具を提供す
るものである。

【０００６】本発明の別の目的は、仮クランプ時に試験
片を平行にクランプできる方法としてその接触子を弾性
体によって製作することで、前記正規のクランプ時に接
触子を埋没する機能を付与してチャッキングの精度向上
をはかることを可能とするクランプ治具を提供するもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、試験片の
端部を保持する試験片把持装置の上下チャッキング用ク
ランプ治具の少なくとも一方のクランプ治具において、
対向するクランプ面の軸心部で前記クランプ治具の試験
片把持部に、試験片セッティングの当初に試験片を鉛直
方向に試験片支持力を付与する仮クランプ用接触子と、
次いで仮クランプ状態の試験片を完全に把持するクラン
プ時に、前記接触子をクランプ面に対して進退自在とし
て、前記クランプ面に埋没させ前記試験片をクランプ面
全面で支持可能とする接触子埋没機構を有することを特
徴とする引張試験用クランプ治具によって達成される。

【０００８】また、上記の目的は、前記接触子は弾性体
からなることを特徴とする前記引張試験用クランプ治具
によっても達成される。板材の引張試験は広く行われて
いるが、試験片をセットする時の試験片方向を引張方向
と平行にすることは、正確なデータを得るために必須の
課題であって、本発明はこの課題を解決するものであっ
て、クランプ治具内部に点接触型予備クランプピンを設
け試験片の自重により容易に試験片方向が引張方向と平
行となる機構を達成したものである。

【０００９】板材などの一般的な試験である引張試験に
おいて、引張方向に対し試験片を平行にセットできるク
ランプ治具であって、接触子によって仮クランプ時試験
片を鉛直方向への位置決めを簡便にして、迅速に行うも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】従来のクランプ治具は試験片を挿
入しつつチャッキングを行うものであるため、試験片の
挿入時に試験片が傾いた場合は、そのままクランプされ
ることになる。このまま試験を実施した場合、局部的な
応力集中や変形の不均一を招き正確なデータ採りができ
ないことが発生する。

【００１１】また挿入時に平行度合いを確保することは
目視に頼っており熟練者であってもセットのやり直しを
行うなど慎重さが要求される作業である。本発明では、
接触子により仮クランプ時試験片を鉛直方向に位置決め
できる。また、接触子の埋没機構を弾性体で兼ねること
ができる。そのため、試験片のクランプ精度を向上し、
試験片方向と引張方向が平行とならないことによる試験
データの信頼性低下を防止する。さらに試験片方向と引
張方向を平行にするための作業を容易にする。本発明の
弾性体とは、機械的特性が弾性的挙動を呈するものであ
ればよく、特にその材料形状および大きさを規定するも
のではない。材料としては、例えば金属は勿論、金属以
外でも熱硬化性および熱可塑性セラミックスのばね特性
を有する材料および押し圧用形状に仕上げたもの、その
他高分子材料によるものおよびそれらの組み合わせた材
料および形状のもの等が挙げられる。以下に本発明につ
いて実施例によってさらに詳述する。

【００１２】

【実施例】

実施例１ 本実施例は、第１発明に関するものであって、その概要
を図１に示す。図１（ａ）は試験片１を接触子３を介し
て、クランプ治具２によって仮クランプした上部チャッ
ク部の状態を示す。図１（ｂ）は図１（ａ）を９０度回
転した時の図である。第１発明は、クランプ治具内のク
ランプ面にスプリング４（コイルスプリング、板バネ）
と接触球３を備えたクランプ治具である。これらの図か
らわかるとおり、試験片１をクランプ治具２内に挿入す
るとスプリング4 により、接触球３は試験片１に押しつ
けられ試験片１は予備クランプされ、引張方向に対して
下方向に平行にセットされる。

【００１３】従来の方法を比較として図４に示す。図４
（ａ）は試験片把持装置８の全体を示し、図４（ａ）は
その側面図である。図４（ｃ）はクランプ治具２が締込
ネジ７によって、試験片を保持している状況を示す。平
行でない場合には、図４（ｄ）のように試験片が傾いた
ようになり、この場合には精度のよいデータが得られな
い。これに対して本発明では、図１の仮クランプによっ
て試験片１は自重により接触球４との接点を中心に、回
転し試験片方向は垂下に安定する。

【００１４】この時、スプリングのバネ定数は試験片の
サイズ等より最適なものを用いる。その後本来のクラン
プ治具にて本クランプを行うことにより試験片方向は引
張方向と平行に保たれる。さらに、本発明を他方の下方
向のチャッキング部について、上部の代わりに適用して
もよく、その効果は基本的に同様であって、仮クランプ
によって試験片１は締めつけ力により接触球４との接点
を中心に、回転し試験片方向は垂直上方向に安定するこ
とになる。

【００１５】実施例２ 本実施例は第２発明に関するものである。その概要を図
２に示す。図２は試験片１を接触子３を介して、クラン
プ治具２によって仮クランプした上部チャック部の状態
を示す。この時、図１のスプリング４に対して、本実施
例ではクランプ治具内のクランプ面に弾性体と接触球を
備えたクランプ治具としたものである。実施例１と同様
の機構により弾性体５により接触球３は試験片１に押し
つけられ、試験片１は予備クランプされる。この後は発
明１と同様に、試験片方向は引張方向と平行に保たれ
る。

【００１６】実施例３ 本実施例は、基本的には第２発明に関するものである。
その概要を図３に示す。図３は試験片１を接触子６を介
して、クランプ治具２によって仮クランプした上部チャ
ック部の状態を示す。この時、本実施例ではクランプ治
具内のクランプ面に弾性体を備え試験片との接触部は、
試験片が回転可能となるよう接触面積を制限したクラン
プ治具であって、クランプ治具２内のクランプ面の弾性
体６により試験片１は予備クランプされ実施例１、２と
同様に試験片方向は引張方向と平行に保たれる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、引張試験における試験
片のセッティングが、仮クランプによって平行に保つこ
とが可能となり、本クランプ時に仮クランプに使用した
接触子を後退させ、埋没させるのでクランプ面全面での
固定が可能なクランプ治具の提供を可能とし、従来より
データの精度が向上し、かつ効率よく引張試験を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１のクランプ治具の概要を
示し、（ａ）仮クランプを示し、（ｂ）クランプ面図を
示す。

【図２】本発明に係る実施例２のクランプ治具の概要を
示す図である。

【図３】本発明に係る実施例３のクランプ治具の概要を
示す図である。

【図４】従来のクランプ治具の概要を示し、（ａ）クラ
ンプの全体を示し、（ｂ）クランプ面図、（ｃ）クラン
プ状況、（ｄ）クランプ不良を示す図である。

【符号の説明】

１…試験片 ２…クランプ治具 ３…接触子 ４…スプリング ５、６…弾性体 ７…締込ネジ ８…試験片把持装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験片の端部を保持する試験片把持装置
   の上下チャッキング用クランプ治具の少なくとも一方の
   クランプ治具において、対向するクランプ面の軸心部で
   該クランプ治具の試験片把持部に、試験片セッティング
   の当初に試験片を鉛直方向に試験片支持力を付与する仮
   クランプ用接触子と、次いで仮クランプ状態の試験片を
   完全に把持するクランプ時に、該接触子をクランプ面に
   対して進退自在として、該クランプ面に埋没させ前記試
   験片をクランプ面全面で支持可能とする接触子埋没機構
   を有することを特徴とする引張試験用クランプ治具。
2. 【請求項２】 前記接触子は弾性体からなることを特徴
   とする請求項１記載の引張試験用クランプ治具。