JPS6116512Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、試験片の切欠き部の変形量を測定す
る場合などに用いられるクリツプゲージに関す
る。

従来のクリツプゲージとしては第１，２図に示
すようなものがあり、切欠き部１を有する破断テ
スト用試験片２に、爪板５を介してクリツプゲー
ジＡが取付けられるようになつている。

このクリツプゲージＡは、彎曲結合部３により
両脚部４を結合するようにしたリン青銅板のごと
き金属薄板製のもので、その彎曲頂部の上側およ
び下側に歪ゲージ６が貼付され、この歪ゲージ６
に図示しないストレンメータが接続されている。

そして、両脚部４の先端は、試験片２に固着さ
れた爪板５に、反撥力を利用して切欠き部１を跨
ぐように装着される。

試験片２が引張り荷重により変形する限界の切
欠き部１の開き量の計測に際しては、歪ゲージ６
の出力を読みとることによつて開き量がわかるよ
うになつている。

このクリツプゲージＡについては、試験片２に
装着される前に、あらかじめ脚部４の開き量と歪
ゲージ６の出力との関係が求めておかれ、これに
より微小変位量が測定される。

このようにして、このクリツプゲージＡによれ
ば、直径30〜40mm、厚さ1.0mm、幅10mm程度の銅
合金薄板からなる彎曲結合部３を持つものを用い
て、２〜８mm程度までの変位量を、1/1000mmの精
度で計測することができる。

ところで、極低温（−200℃）域を含む広い範
囲の温度条件下での計測を行なう際には、金属薄
板製彎曲結合部３は熱的伸縮の小さい銅合金（リ
ン青銅）等に材質が限定される。

また脚部４間の開き量と歪ゲージ６の出力と
が、広い範囲で直線関係になるように、彎曲結合
部３の円弧の半径はできるだけ大きくし、またそ
の板厚は薄くしておく必要がある。

しかし、その結果、切欠き部１の開口速度が遅
い場合には特に問題はないが、亀裂発生後の開口
速度が著るしく速い場合の過渡変化を計ろうとす
ると、慣性によつて彎曲結合部３は初めの状態を
保ちつづけようとして変形に追従できず、正しい
変位量変化が計れないと云う不都合が生じる。

この状態を第３図で説明すると、引張り荷重に
よる亀裂発生点ａまでは、切欠き部１の開口量は
時間に対して変形が小さいので、実線で示す実際
の開口量と、点線又は一点鎖線で示すクリツプゲ
ージの表示値とは全く一致する。

しかるに亀裂が発生すると急速に切欠き部１が
開くので、実際の開口量にクリツプゲージが追随
できず、点線又は一点鎖線のようになつて正しい
値を示さなくなる。

なお、一点鎖線のグラフはクリツプゲージ自身
の個有振動数が低い場合であり、点線のグラフは
その固有振動数が高い場合を示す。

本考案は、上述の問題点を解決しようとするも
ので、クリツプゲージの動的追従性の向上をはか
ることを目的とする。

このため本考案は、一対の脚部と、両脚部を結
合する金属薄板製彎曲結合部とをそなえるととも
に、同彎曲結合部の彎曲頂部に貼付された歪ゲー
ジをそなえて、上記両脚部間の開口量を測定しう
るクリツプゲージにおいて、上記彎曲結合部の下
部の両内側部間に、金属薄板製彎曲部材が、その
両端をそれぞれ固着されるようにして架設された
ことを特徴としている。

このように、クリツプゲージの両脚部を結合す
る金属薄板製彎曲結合部の下部における両内側部
間に、さらに金属薄板製彎曲部材が架設されるこ
とにより、両脚部の開口速度が速くても、上記彎
曲頂部に設けた歪ゲージの応答に遅れを生じない
効果が得られるのであり、計測できる直線範囲が
元のままに維持できる利点もある。

以下、図面により本考案の一実施例としてのク
リツプゲージについて説明すると、第４図はその
正面図であつて、一対の脚部４と、両脚部４を結
合する金属薄板製彎曲結合部３とを具えるととも
に、この彎曲結合部３の彎曲頂部には歪ゲージ６
が貼付されている。

そして、彎曲結合部３は、その下部の両内側部
間に、小径の金属薄板製彎曲部材７を架設されて
おり、この彎曲部材７の両端は彎曲結合部３に固
着されている。

なお、歪ゲージ６には、図示しないストレンメ
ータが接続される。

このクリツプゲージも、試験片に、その切欠き
部を跨ぐようにして、取付部を介し取付けられ
る。

クリツプゲージの追従性は、本来の意味からは
第３図に示す実線と破線との比較で表わされる
が、実際に観測できるのは歪ゲージ６の出力だけ
であつて、実際の試験片の開口量変化を正確に知
ることは難しい。

しかし、本考案により、上述のごとく彎曲結合
部３の内側に更に金属薄板製彎曲部材７を架設す
れば、脚部４の位置と歪ゲージ６の貼付位置との
間の剛性が著るしく増大するので、脚部４の動き
が素早く歪ゲージ６に伝達される。

すなわちクリツプゲージの追従性の良否につい
ては、両脚部４間の相対変位拘束が急激に解放さ
れた場合を考えると、脚部４がいかに素早く動く
か、つまり、自由振動特性、特に両脚部４間の相
対変位に対応する一次固有振動周期が速くなつた
か遅くなつたかで判断できる。

例えば、直径35mm、幅10mm、厚さ1.0mmの金属
薄板製彎曲結合部３のみをそなえた従来のクリツ
プゲージの場合の自由振動時の周期が、約4.8×
10^-3秒であるのに対して、これに直径16mmの小さ
な金属薄板製彎曲部材７を付加した本考案のクリ
ツプゲージの場合は、その周期が約2.4×10^-3秒
となり、試験片の切欠き部開口に対する追従性能
をほぼ倍増させることができ、第３図で示される
一点鎖線のものが、点線程度になつたと考えるこ
とができる。

そして、計測できる直線範囲は、従来のままに
維持されるのである。

以上詳述したように、本考案の高速応答型クリ
ツプゲージによれば、両脚部を結合する金属薄板
製彎曲結合部が、その下部の両内側部間に、金属
薄板製彎曲部材を、その両端をそれぞれ固着され
るようにして架設されるという簡素な構成で、従
来のクリツプゲージでは困難とされていた高速の
開口速度への素早い応答が行なわれて、精密な計
測を行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来のクリツプゲージを示すもの
で、第１図はその使用状態を示す斜視図、第２図
はその正面図であり、第３図は時間に対する開き
量の変化を示すグラフであり、第４図は本考案の
一実施例としての高速応答型クリツプゲージを示
す正面図である。 １……切欠き部、２……試験片、３……金属薄
板製彎曲結合部、４……脚部、６……歪ゲージ、
７……金属薄板製彎曲部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対の脚部と、両脚部を結合する金属薄板製彎
   曲結合部とをそなえるとともに、同彎曲結合部の
   彎曲頂部に貼付された歪ゲージをそなえて、上記
   両脚部間の開口量を測定しうるクリツプゲージに
   おいて、上記彎曲結合部の下部の両内側部間に、
   金属薄板製彎曲部材が、その両端をそれぞれ固着
   されるようにして架設されたことを特徴とする、
   高速応答型クリツプゲージ。