標線間伸度測定装置

【課題】サーボ式追従機構を用いることなく、標線測定子部に係る操作力が最小の操作力で伸びに対して追従できるように前記操作力を調整可能に構成したことで、簡単な構成で且つ安価で、試験片の装着操作も容易にできる使い易い標線間伸度測定装置を提供する。
【解決手段】標線間伸度測定装置１の調整機構は、ガイドシャフト１４と、第１のプーリー２７ａ、２８ａと、第２のプーリー２７ｂ、２８ｂと、第１の測定子部１６が連結される第１のガイドワイヤー２６ａに設けられ、第１の測定子部１６に係る操作力をウエイトの量によって調整可能な第１のバランス調整部３３ａと、第２の測定子部１７が連結される第２のガイドワイヤー２６ｂに設けられ、第２の測定子部１７に係る操作力をウエイトの量によって調整可能な第２のバランス調整部３３ｂとを有して構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験片の標線間の伸度測定に使用される標線間伸度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム等の試験片の標線間の伸度測定には、従来より、標線間伸度測定装置が用いられている。
【０００３】
このような標線間伸度測定装置には、少なくとも接触式と非接触式との２種類の伸度測定方法のものがある。
【０００４】
接触式の標線間伸度測定装置は、２個の測定子部を試験片の表面にそれぞれ接触して固定し、それらの測定子部間の変位を検出することで、試験片の標線間を測定する。
【０００５】
一方、非接触式の標線間伸度測定装置は、試験片の表面に２個の標線マークを設け、これらの標線マークの変位を追尾装置で追尾し、これら追尾装置間の移動距離を別に設けられた変位センサーで測定する。
【０００６】
ところが、前記接触式の標線間伸度測定装置は、試験片表面の変位により前記２個の測定子部を変位させるための操作力が必要で、一般的には２０～３０ｇｆの操作力は許容されているが、余分な力が試験荷重にプラスされて試験片に付加されてしまい、測定結果に影響を及ぼす虞がある。
【０００７】
また、前記非接触式の標線間伸度測定装置は、前記測定子部が試験片表面に接触しないことから、前記測定子部の操作力は必要としないため、測定時に試験片に余分な力は付加されず前者に比べ優れている。しかしながら、この非接触式の標線間伸度測定装置は、標線マークを追尾するための追尾サーボ機構が必要となるため、装置が複雑、且つ高価になり、一般的な品質管理への適用にはコスト的に好ましい構成とはいえない。
【０００８】
従って、このような理由から、現在でも品質管理を行う測定現場では、測定者が試験片表面に設けた標線マークにスケールを当てて目視でその標線マークを追い掛け、所定の伸びに到達したときに荷重を記録する操作を行ったりして、試験片の規定標線間の伸度に対する荷重を測定する方法が実施されていることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、接触、非接触を問わず、標線を機械的に追尾する方式の関連技術では、前記変位機構は、ＤＣサーボモータ等のアクチュエータで構成されているため、装置が複雑、且つ高価になってしまうといった問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、サーボ式追従機構を用いることなく、標線測定子部に係る操作力が最小の操作力で伸びに対して追従できるように前記操作力を調整可能に構成したことで、簡単な構成で且つ安価で、試験片の装着操作も容易にできる使い易い標線間伸度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の標線間伸度測定装置は、第１及び第２の測定子部によって把持された試験片の標線間の伸度を測定する標線間伸度測定装置において、前記第１及び第２の測定子部に係る操作力が最小の操作力となるように前記操作力の調整可能な調整機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サーボ式追従機構を用いることなく、標線測定子部に係る操作力が最小の操作力で伸びに対して追従できるように前記操作力を調整可能に構成したことで、簡単な構成で且つ安価で、試験片の装着操作も容易にできる使い易い標線間伸度測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
（一実施の形態）
図１及び図２は本発明の一実施の形態に係り、図１は一実施の形態の標線間伸度測定装置の一部破断した正面図、図２（ａ）は図１の標線間伸度測定装置の側面図、図２（ｂ）は図１の標線間伸度測定装置の一部破断した背面図、図２（ｃ）は図１の第２の測定子部の接触子の取付構造を示す底面図である。
【００１５】
尚、本実施の形態の標線間伸度測定装置１は、図示しない引張試験装置に着脱可能に取り付けられることにより、試験片の標線間の伸度測定が可能である。
【００１６】
前記標線間伸度測定装置１の具体的な構成を説明すると、前記標線間伸度測定装置１は、図１に示すように、装置本体２と、この装置本体２を図示しない引張試験装置に着脱自在に取り付けるための回転ベース板３と、この回転ベース板３を介して装置本体２を図示しない引張試験装置側へと回転操作して測定可能な位置に配置するための取っ手部４とを有して構成されている。
【００１７】
回転ベース板３は、装置本体２の下部に取り付けられ、基端部がロッド５、カラー６を介してナット７による噛合によって図示しない引張試験装置の操作スペース下部に配された固定部に回転自在に取り付けられている。
【００１８】
従って、前記装置本体２は、試験片の試験機への装着時には、前記回転ベース板３を介して図示しない引張試験装置の外側の待避位置へと回転させ、一方、試験片への装着時には、前記回転ベース板３を介して図示しない引張試験装置の内側の測定位置へと最適で且つ操作し易い位置に移動させることが可能である。
【００１９】
この場合、測定者は、装置本体２の上部に取り付けられ取っ手部４を把持しながら回転動作を行う。
また、装置本体２が図示しない引張試験装置の内側の測定位置へと配置した場合には、前記取っ手部４の基端部に設けられたマグネット部８が図示しない引張試験装置の側面部にその磁力によって接合されることで、引張試験装置に対する装置本体２の配置位置を保持固定するようになっている。
【００２０】
次に、標線間伸度測定装置１の主要部を構成する装置本体２の構成を説明する。
装置本体２は、図１に示すように、装置本体２の上部に設けられた上部プレート９と、装置本体２の下部に設けられた下部プレート１０と、装置本体２の右側をカバーする右側カバー１１と、装置本体２の左側をカバーする左側カバー１２と、装置本体２の上部プレート９に設けられたトップカバー１３と、上部プレート９と下部プレート１０との間に固定され、コラム３４ａ、３４ｂの間に配設されたガイドシャフト１４と、この装置本体２内に設けられた、操作力の調整可能な前記調整機構を構成するもので、前記ガイドシャフト１４にスライド可能に取り付けられた測定子部１５を構成する上下２つの第１及び第２の測定子部１６、１７、２つの第１及び第２のバランス調整部３３ａ、３３ｂ、２つの第１の及び第２のガイドワイヤー２６ａ、２６ｂ、それぞれ上下一対の第１のプーリー２７ａ、２８ａ及び第２のプーリー２７ｂ、２８ｂ、及び前記２つの第１及び第２の測定子部１６、１７をそれぞれ対応する第１及び第２のガイドワイヤー２６ａ、２６ｂに固定するための第１及び第２の連結固定部２４、２５とを有して構成されている。
【００２１】
尚、前記調整機構を構成する前記第１のプーリー２７ａ、２８ａは請求範囲に記載された前記第１のプーリーを構成し、前記第２のプーリー２７ｂ、２８ｂは前記第２のプーリーを構成している。また、前記第１のガイドワイヤー２６ａは前記第１のワイヤーを構成し、前記第２のガイドワイヤー２６ｂは前記第２のワイヤーを構成している。また、前記第１のバランス調整部３３ａは前記第１の調整ウエイト部を構成し、前記第２のバランス調整部３３ｂは前記第２の調整ウエイト部を構成している。さらに、前記測定子部１５の内、第１の測定子部１６は前記第１の測定子部を構成し、第２の測定子部１７は前記第２の測定子部を構成している。
【００２２】
さらに具体的な構成を説明すると、前記トップカバー１３は、装置本体２の上部プレート９上に設けられた上部の第１及び第２のプーリー２７ａ、２７ｂと後述する回転センサであるポテンショメータ３９等をカバーするように前記上部プレート９上に設けられている。
【００２３】
ガイドシャフト１４は、装置本体２の上部プレート９と下部プレート１０とに固定されている。そして、このガイドシャフト１４には、取付プレート１８、２１にネジ止めされた軸受けにより摺動可能に上下２つの第１及び第２の測定子部１６、１７が取り付けられている。
【００２４】
第１の測定子部１６は、第１のガイドワイヤー２６ａに第１の連結固定部２４によって連結されている。この第１のガイドワイヤー２６ａは、前記上部プレート９上に取り付けられたプーリー２７ａ及びコラム３４ａに取り付けられたプーリー２８ａによって摺動可能に保持されている。
【００２５】
この第１のガイドワイヤー２６ａの逆側には、第１の測定子部１６に係る操作力を可能な限り小さくするための、バランスウエイト重量によって調整可能な第１のバランス調整部３３ａが固定されている。
【００２６】
一方、第２の測定子部１７は、第２のガイドワイヤー２６ｂに第２の連結固定部２５によって連結されている。この第２のガイドワイヤー２６ｂは、前記上部プレート９上に取り付けられたプーリー２７ｂ及びコラム３４ｂに取り付けられたプーリー２８ｂによって摺動可能に保持されている。
【００２７】
この第２のガイドワイヤー２６ｂの逆側には、第２の測定子部１７に係る操作力を可能な限り小さくするための、バランスウエイト重量によって調整可能な第２のバランス調整部３３ｂが固定されている。
【００２８】
尚、前記第１及び第２のプーリー２７ａ、２８ａ、２７ｂ、２８ｂは、それぞれの回動軸が平行となるように配設されており、またこれらの間には、前記ガイドシャフト１４が配置された構成となっている。
【００２９】
また、図２に示すように、前記上部の第１のプーリー２７ａ及び第２のプーリー２７ｂの回転軸には、それらの回転軸の回転量を検出して測定する回転センサであるポテンショメータ３９がそれぞれ設けられている。すなわち、本実施の形態では、前記上部の第１のプーリー２７ａ及び第２のプーリー２７ｂの各回転軸と前記ポテンショメータ３９の各測定軸とを兼用した構成となっている。
【００３０】
また、装置本体２の正面側には、図１に示すように、前記第１及び第２のガイドワイヤー２６ａ、２６ｂをカバーするように表－横兼用Ｌ型カバー１１、１２及び表カバー３１が設けられている。また、装置本体２の背面側には、図２に示すように、裏プレート３０ａ、３０ｂが設けられている。
【００３１】
そして、この裏プーレート３０ａ及び３０ｂ間には、前記第１及び第２の測定子部１６、１７の過旋回を機械的に制限して接触子４１ａ、４１ｂ又は接触子４２ａ、４２ｂの装着を容易にするとともに、測定子間距離調整を行うネジ棒４０ｄを螺合保持し、且つ第２の測定子部１７の下方ストッパーである下位置設定ブロック４０ｂが前板４０ａ及びネジ４０ｃにより締め付け挟持されている。
【００３２】
上記構成で、第２の測定子部１７の接触子４１ｂ、４２ｂが、試験片１００の下標線１７ｂに挟持された状態で、前記下位置設定ブロック４０ｂ上面と取付プレート２１下面を当接させて下位置設定ブロック４０ｂの位置を固定し、更に第１の測定子部１６の接触子４１ａ、４１ｂを上標線１６ａに挟持し、次にネジ棒４０ｄを廻してその先端が取付プレート１８上面にネジ止めされているストッパープレート４０ｆの下面に当接するように調整して固定する。
【００３３】
上記の状態で、同形試験片の試験を以降行う際は、第２の測定子部１７を移動し、下位置設定ブロック４０ｂに当接してクランプし、次に、第１の測定子部１６のストッパープレート４０ｆ下面にネジ棒４０ｄの先端が当接するように第１の測定子部１６を移動し、接触子４１ａ、４２ａを閉じてクランプするだけで位置決め操作が完了する。
【００３４】
次に、前記第１及び第２のバランス調整部３３ａ、３３ｂの構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。
図３は第１及び第２のバランス調整部の構成を示す構成図、図４は図３の第１及び第２のバランス調整部に用いられる調整ウエイトの構成を示す構成図である。
【００３５】
図３に示すように、第１のバランス調整部３３ａは、例えば円筒状に形成されて第１のガイドワイヤー２６ａに固定される本体部３４ａと、この本体部３４ａに螺合して固定される補助ウエイト部３６ａとを有して構成される。
【００３６】
本体部３４ａの中心には、第１のガイドワイヤー２６ａが挿通するための貫通孔が設けられている。そして、本体部３４ａの側面には、この貫通孔に連通する複数のネジ孔３４ｂが設けられており、この複数のネジ孔３４ｂにネジ３４ｂを螺合することによって本体部３４ａを第１のガイドワイヤー２６ａに固定している。
【００３７】
また、本体部３４ａの下部には、貫通孔よりも径が大きにネジ孔３４ｅが形成されている。このネジ孔３４ｅには、前記補助ウエイト部３６ａに形成されたネジ部３６ｂが螺合される。
【００３８】
補助ウエイト部３６ａは、前記本体部３４ａと略同径で且つ側面に切り欠きを有して形成された所定重量の重りである。この補助ウエイト部３６ａの上側には、所定の長さで突起する前記ネジ部３６ｂが形成され、ネジ部を含む側面に切欠き３６ｃを有している。そして、この補助ウエイト部３６ａは、このネジ部３６ｂが本体部３４ａのネジ孔３４ｅに螺合することにより本体部３４ａに固定される。
【００３９】
また、第１のバランス調整部３３ａと補助ウエイト部３６ａを加えた重さで大体の釣合が確保され、図４に示す調整ウエイト３５ａの選択により操作力が許容される範囲内になるように微調整を行う。この調整ウエイト３５ａは、前記本体部３４ａと略同径で所定の厚みで且つ側面に切り欠き３５ｂを有して形成された所定重量の重りである。また、この切り欠き３５ｂは、前記主ウエイト部３６ａのネジ部３６ｂに嵌合可能な径で、調整ウエイト３５ａの中心部まで形成されている。
【００４０】
そして、この調整ウエイト３５ａを用いて、第１のバランス調整部３３のバランス調整を行う場合には、ネジ部３６ｂの螺合量を調整して露出するネジ部３６ａのスペースを確保し、この確保したスペースに調整ウエイト３５ａの切り欠き３５ｂを嵌合する。その後、ネジ部３６ｂをさらに螺合することで、この調整ウエイト３５ａを本体部３４ａに固定する。
【００４１】
尚、この調整ウエイト３５ａは、最適なウエイト調整を行うために、厚みに応じてその重みが異なる複数種の調整ウエイト部を形成する。このことにより、適宜、重みの適した調整ウエイト３５ａを装着することができるので、より微細なバランス調整を容易に行うことが可能となる。また、操作力の調整及び確認は、各測定子部接触子を荷重計量器を介して引っ張ることで簡単に行うことができる。
【００４２】
また、第２のバランス調整部３３ｂについても、前記第１のバランス調整部３３ａと同様に構成される。
【００４３】
従って、前記第１及び第２のバランス調整部３３ａ、３３ｂを標線間伸度測定装置１に設けたことにより、サーボ式追従機構を用いる代わりに、後述する第１及び第２の測定子部１６、１７に係る操作力が最小の操作力で伸びに対して追従できるように前記操作力を調整することが可能となる。
【００４４】
次に、第１及び第２の測定子部の構成について図５から図９を参照しながら説明する。図５から図９は第１及び第２の測定子部の構成を説明するもので、図５は第１の測定子部の上面及び第１の連結固定部の側面の構成を示す構成図、図６は第１及び第２の測定子部の連結固定部の側面図、図７は図６の第１及び第２の測定子部の正面図、図８は第１の測定子部に設けられたロック機構の構成を説明するための背面図、図９は第２の測定子部に設けられたロック機構の構成を説明するための背面図である。
【００４５】
図１及び図５に示すように、第１及び第２の測定子部１６、１７は、端部に過旋回防止用切欠き１８ｂ、２１ｂとストッパープレート４０ｆ、固定用ネジ孔２１ｃを持つ取付プレート１８、２１と、これらの取付プレート１８、２１に開閉可能に取り付けられる開閉アーム１９、２０、２２、２３と、それぞれ試験片１００を把持するための先端接触部４１、４２と、前記開閉アーム１９、２０、２２、２３をそれぞれ開状態にロックするためのロック機構５２、５２ａとを後端部に有して構成されている。
【００４６】
第１の測定子部１６の具体的な構成について説明すると、第１の測定子部１６の前記接触部４１は、図２、図６及び図７に示すように、溝付きガイドベアリング４１ａにＯリング４２ａを嵌め込んで構成され、試験片１００の表面（例えば標線マーク）を把持する。
【００４７】
溝付きガイドベアリング４１ａは、図６及び図７に示すように、ネジ６６により開閉アーム１９、２０にネジ止め固定されている。また、これらの開閉アーム１９、２０は、取り付けシャフト６０と無給油ブッシュ６１により回動支持され、スペーサ６２ａを挟んで取り付けプレート１８にＵナット６４により締め付け固定されている。
【００４８】
スペーサー６２ａの外周と開閉アーム１９、２０の側面間に、ねじりバネ６４ａが挟持され撓み状態で挿入されており、このねじりバネ６４ａのバネカにより接触部４１（Ｏリング４２ａ）は、通常互いに接触、押圧、閉じる構成になっている。
【００４９】
しかしながら、試験片へ接触部を取り付ける場合、開閉アーム１９、２０を開する必要があり、開閉アーム１９、２０の後端部を指で挟み内側に押すことで開操作が可能であるが、開状態を維持するためには押し続けることが必要である。そして、開閉アーム１９、２０は、前記ねじりバネ６４ａのバネ力により指を放せば閉じられるので、接触部４１のＯリング４１ａ間に試験片１００の表面を挟持することで標線を保持することができるようになっているが、２つの開閉アーム１９、２０を同時に指を押すことは容易でない。
【００５０】
従って、実際に第１、第２の測定子部１６、１７を試験片１００に装着する場合、開閉アーム１９、２０、２２、２３が開状態であると、回転ベース板３を回転操作して測定位置に移動の際、接触部４１、４２が試験片１００を間に置く状態で移動できるため操作が容易になる。
【００５１】
また、第２の測定子部１７についても、前記第１の測定子部１６の構成と略同様に構成されている。
すなわち、第２の測定子部１７の接触部４２は、図２、図６及び図７に示すように、溝付きガイドベアリング４１ｂにＯリング４２ｂを嵌め込んで構成され、試験片１００の表面（例えば標線マーク）を把持する。
【００５２】
溝付きガイドベアリング４１ｂは、図６及び図７に示すように、ネジ６６ａにより開閉アーム２２、２３にネジ止め固定されている。また、これらの開閉アーム２２、２３は、取り付けシャフト６０ａと無給油ブッシュ６１ａにより回動支持され、スペーサ６２ａを挟んで取り付けプレート２１にＵナット６４により締め付け固定されている。
【００５３】
スペーサー６２ａの外周と開閉アーム２２、２３の側面間に、ねじりバネ６４ａが挟持され撓み状態で挿入されており、このねじりバネ６４ａのバネカにより接触部４２（Ｏリング４２ｂ）は、通常互いに接触、押圧する構成になっている。
【００５４】
しかしながら、開閉アーム２２、２３は、この開閉アーム２２、２３の端部を指で挟み内側に押すことで開操作が可能であり、接触部４２を開状態にさせる。そして、開閉アーム２２、２３は、前記ねじりバネ６４ａのバネ力により、閉じられることにより、接触部４２のＯリング４１ｂ間に試験片１００の表面を挟持することで標線を保持することができるようになっている。
【００５５】
次に、第１及び第２の測定子部１６、１７に設けられた開状態を保持するロック機構５２、５２ａの構成について、図５、図６、図８及び図９を参照しながら説明する。
【００５６】
上述したように前記第１及び第２の測定子部１６、１７は、前記開閉アーム１９、２０、２２、２３を機械的な開状態ロックするためのロック機構５２、５２ａがそれぞれ設けられている。
【００５７】
第１及び第２の測定子部１６、１７のロック機構５２、５２ａは、図５から図９に示すように、ラッチロッド５３、５３ａ、ラッチロッドナット５３ｃ、Ｌ形状ラッチアーム７０、７０ａ、圧縮ばね７１、７１ａ、解放ボタン７２、７２ａ、解放ロッド７３、７３ａ、及び回転支持軸７４等を有して構成されている。
【００５８】
開閉アーム１９、２０、２２、２３の後端側の左右側面には貫通穴がそれぞれ形成され、これらの貫通孔にラッチロッド５３、５３ａがそれぞれ挿通され、開閉アーム２０側の穴にナット５３ｃとＥリング５２ｄにより保持されている。尚、Ｅリング５２ｄはラッチロッド５３、５３ａを肩付きロッドにしても良い。
【００５９】
対になる開閉アーム１９側面内側には、ラッチ用円孔を設けたラッチアーム７０が回転支持軸７４で支持されている。また、ラッチロッド５３は、ラッチアーム円孔を通じ更に開閉アーム１９の孔を通過して突出している。
【００６０】
開閉アーム１９底面と圧縮バネ７１によりラッチアーム７０は、ラッチロッド５３の外周に押圧されている。このような構成で開閉アーム１９、２０を限度まで押し込み開状態にすると、ラッチアーム７０の円孔部にラッチロッド５３の溝部５３ｂが落ち込み嵌合し合うことで、開状態がロック（保持）される。
【００６１】
このロック機構５２による開状態の解除は、解放ボタン７２を下方に押し下げることで、ラッチロッド５３とラッチアーム７０との咬み合い状態を解除することにより、ねじりバネ６４ａによるネジ力で開閉アーム１９、２０は、再び閉状態に戻ることになる。
【００６２】
尚、第２の測定子部１７のロック機構５２ａについても、前記ロック機構５２と略同様に構成されている。但し、開閉アーム２２、２３には構造と底面が存在しないため、開閉アーム２３端面に角形ブロック７５をネジ７６で固定し、角形ブロックとラッチアーム７０間に挿入されている圧縮バネ７１ａにより、ラッチロッド５３を押圧する構造となっている。
【００６３】
従って、このように第１及び第２の測定子部１６、１７にそれぞれロック機構５２、５２ａを設けたことによって、試験片１００を各接触部４１、４２に把持する際に、それぞれの開閉アーム１９、２０、２２、２３をそれぞれ開状態にロックすることができるので、試験片１００を容易に各接触部４１、４２間に配置することができる。また、それぞのロック機構５２、５２ａを解除することで、開閉アーム１９、２０、２２、２３を閉じて試験片１００を容易に各接触部４１、４２に把持することができる。
【００６４】
このような構成の標線間伸度測定装置１の引張試験装置へと適用方法についてさらに具体的に説明すると、標線間伸度測定装置１は、前記したように試験片１００の装着時には、回転ベース板３（図１参照）を介して図示しない引張試験装置の外側の待避位置へと回転させ、一方、試験片１００の測定時には、前記回転ベース板３を介して図示しない引張試験装置の内側の測定位置へと最適で且つ操作し易い位置に移動させることが可能である。
【００６５】
尚、回転ベース板３の回転軸の位置は、引張り中心から左右いずれの位置でも関係なく、待避位置に待避した際、試験片１００のチャック部（図示せず）への試験片装着操作に影響を与えない位置であれば良い。
【００６６】
また、回転ベース板３の回転軸の引張試験装置への装着は、別に設ける取り付け坂上にフランジ４３によりネジ止め固定し、取り付け板を試験機テーブル（図示せず）又は移動クロスヘッド９０（図１３参照））に固定する。
【００６７】
また、下部プレート９は、回転ベース板３上にネジ止め固定され、回転ベース板３は回転軸を、軸穴はカラー４５で補強され、ロッド５、軸受４６、フランジ４３をナット６により締結、支持されている。
【００６８】
また、回転ベース板３にストッパーアーム４１がネジ３ａによりネジ止めされ、側面に取り付けられたマグネットキャッチ４８が引張試験装置コラム前面に吸着保持することで、待避位置を確保し、また測定位置は上部プレート９に取り付けられた取っ手部４の先端側のマグネットキャッチ８により引張試験装置面カバー等に吸着し、確保する。但し、移動クロスヘッド９０（図１３参照）に本装置を取り付ける場合、クロスヘッド上に吸着用ストッパー（別記）を別に取り付ることが必要である。
【００６９】
尚、本実施の形態では、図１０に示すように、裏プレート３０上の所定位置に開口を設け、さらに、この開口を塞ぐように開閉可能な調整ウエイト交換用窓８０を取り付けることで、第１又は第２の調整部３３ａ、３３ｂにおける調整ウエイト３５ａの交換又は調整を行うように構成しても良い。この場合、調整ウエイト交換用窓８０には、取っ手８０ａが設けられ、またマグネットキャッチ８１によって閉状態が保持されるようになっている。
【００７０】
次に、本実施の形態の標線間伸度測定装置の作用について、図１から図９及び図１３をを参照しながら説明する。
【００７１】
いま、測定者が図１に示す標線間伸度測定装置１を用いて、試験片１００の標線間の伸度測定を行うものとする。この場合、図１に示す標線間伸度測定装置１は、前記したように回転ベース板３によって引張試験装置に装着される。尚、この引張試験装置のチャック部９２には、予め伸度測定を行う試験片１００が装着されているものとする。
【００７２】
ここで、本実施の形態では、標線間伸度測定装置１への試験片１００の装着時には、この標線間伸度測定装置１の装置本体２を回転ベース板３（図１参照）を介して引張試験装置の外側の待避位置へと回転させる。
【００７３】
そして、測定者は、第１及び第２の測定子部１６、１７の開閉アーム１９、２０、２２、２３の端部を指で挟み内側に押すことで開操作し、接触部４１、４２を順次開状態にさせる。
【００７４】
このとき、第１及び第２の測定子部１６、１７は、ロック機構５２、５２ａを有しているので、これら測定子部１６、１７の各接触部４１、４２をそれぞれ開状態にロックすることになる。
【００７５】
そして、測定者は、前記回転ベース板３を介して引張試験装置の内側の測定位置へと標線間設定ゲージ４０により試験片１００を間に挟む形で操作し易い位置に移動させる。ここで、装置本体２はマグネットキャッチ８によって引張試験装置に固定されて、その測定位置が保持される。
【００７６】
そして、測定者は、チャック部９２に装着された試験片１００を各接触部４１、４２に把持する際に、各接触部４１、４２（開閉アーム１９、２０、２２、２３）が開状態にロックされているので、試験片１００を容易に各接触部４１、４２間に配置することができる。
【００７７】
その後、測定者は、それぞのロック機構５２、５２ａを解除することで、一度の操作で各接触部４１、４２（開閉アーム１９、２０、２２、２３）を閉じることができ、その結果、ねじりバネ６４ａのバネ力により、各接触部４１、４２が接触部４１のＯリング４１ａ間に試験片１００の表面を挟持すると同時に標線を保持することになる。
【００７８】
そして、標線間伸度測定装置１への試験片１００の装着が完了すると、試験片１００の伸度の測定を行う。
【００７９】
具体的には、試験片１００が引張試験装置のチャック部９２の移動により伸張すると、各接触部４１、４２は、開閉アーム１０、２０、２２、２３介して取付プレート１８、２１を移動させる。
【００８０】
このとき、取付プレート１８は、第１の取付部材２４ａのワイヤー取付ネジ５６、バネ取付アングル５４、張力調整用の引張バネ５８、及び第１のガイドワイヤー２６ａ（図５参照）を介して上下一対の第１のプーリー２７ａ、２８ａを回転させる。また、取付プレート２１については、標線位置設定ブロック４０ａ、４０ｂによって下方向への移動は抑制されているため、上方向については同様に作用し、すなわち、第２のプーリー２７ｂ、２８ｂを回転させる。
【００８１】
そして、前記第１及び第２の測定子部１６、１７の移動距離に比例したポテンシオメータ３９の回転軸２７ｂの回転角を電圧として出力させ、その出力差から標線間の伸度を測定する。
【００８２】
さらに、前記標線間伸度測定装置１による標線間の伸度測定原理について、図１３を参照しながら説明する。尚、上方向に引張力がある引張試験装置に適用したものとする。
【００８３】
今、例えばポテンショメータ３９に外径３．１８ｃｍの第１及び第２のプーリー２７ａ、２８ａを取り付けてあるとすると、ポテンショメータ３９の円周は、３．１８×３．１４≒１０ｃｍとなる。
【００８４】
従って、標線が１０ｃｍ上方向に移動すると、ポテンショメータ３９は、一回転することになる。
【００８５】
１０回転ポテンショメータ３９に１０Ｖの直流電圧を印加すると、１回転は１Ｖになる。尚、下標線ついても同様である。
【００８６】
上下標線を試験片１００に設けた際、上下のポテンショメータ３９の出力電圧は、スタート時点では、（Ｘ０・Ｘ０・Ｘ０）Ｖ、（Ｙ０・Ｙ０・Ｙ０）Ｖとなる。
【００８７】
これがスタート時点なのでこの電圧をリセットして零にする。そして、測定試験スタート後、上標線、下標線共試験片１００に引っ張られて上昇する。
【００８８】
引張過程のある点での出力電圧は、それぞれ、（Ｘ１・Ｘ１・Ｘ１）Ｖ、（Ｙ１・Ｙ１・Ｙ１）Ｖとなる。
【００８９】
その点でのそれぞれのスタート点からの移動量の差、（Ｘ１・Ｘ１・Ｘ１）Ｖー（Ｙ１・Ｙ１・Ｙ１）Ｖが、標線間の伸び量に相当する電圧となる。
【００９０】
測定試験スタートから適宜所定時間の上下標線の電圧、ロードセル荷重信号電圧を同時に記録することで、引張試験で最も重要とされる応力－歪み曲線を再現することが可能となる。
【００９１】
尚、スタート時の標線間距離相当電圧差は、下標線位置を前もってスケール等でマークしておき、その位置に上標線の第１の測定子部１６を合わせて、その電圧を読み取り、次に上標線の位置まで、前記第１の測定子部１６を移動し、再び電圧を測定後、電圧差を求めると、標線間距離相当分の電圧を求めることが可能である。また、この電圧差で伸び量相当電圧を割算すると、歪み量も求めることが可能となる。
【００９２】
また、本実施の形態の標線間伸度測定装置１では、より精度よく、試験片１００の弾性率の測定を行うための補正方法の実行が可能である。
【００９３】
この場合、例えば標線間伸度測定装置１では、図１１及び図１２に示すように、第１及び第２の測定子部１６、１７に用いられる取付プレート１８、２１にそれぞれ荷重検出器８２を設ける。この場合、荷重検出用ひずみゲージ８２ａは、図１２に示すように、複数設けても良い。
【００９４】
このような補正方法を図１４を参照しながら説明する。
【００９５】
本実施の形態の標線間伸度測定装置１では、上記構成により、試験片１００の表面の変位が各第１及び第２の測定子部１６、１７を軽く動かすための操作力を第１及び第２のバランス調整部３３ａ、３３ｂの付加、除去で調整できることは、下記式（１）で明らかである。尚、式（１）において、第１の測定子部１６の重量をＷF とし、第１のプーリー２７ａ、２８ａの摩擦力をＦR とし、第１のバランス重量調整部３３ａの重量をＷB とすると、
式（１）

となる。
【００９６】
しかし、実際に調整を行うと、各操作力は、静摩擦－動摩擦の違い等の影響によりヒステリシスを生じ必ずしも一定ではない。
【００９７】
従って、簡単なバランス調整の後、試験を行い、所定の伸び量に到達した際の各荷重の関係をコンピュータで同時記録し、即ちロードセルの指示荷重Ｆ、各第１及び第２の測定子部１６、１７の操作力ｆ1 、ｆ2 の同時記録を行い、計算によって真の引張荷重を求め、弾性率の計算を行う。
【００９８】
操作力ｆ1 、ｆ2 の測定は、取付プレート１８、２２を図１１及び図１２に示すよう加工し、歪みゲージを貼り付けて荷重検出器８２として構成して行う。
【００９９】
ガイドシャフト１４に摺動可能に保持されている第１及び第２の測定子部１６、１７が静的にバランスが合う条件は、前記式（１）の通りであり、第１及び第２のバランス調整部３３ａ、３３ｂのバランス重量Ｗf 、Ｗf′を最適に調整した後に、実際に試験を行い、試験中の前記各荷重を測定、記録して補正を行う。
【０１００】
静摩擦力は動摩擦力に比べ通常大きいため、第１及び第２の測定子部１６、１７が一度移動し始めると、第１のプーリー２７ａの摩擦力ＦR は、小さくなり、操作力ｆ1 、ｆ2 の絶対値は通常小さくなる。
【０１０１】
補正方法は、例えば上下の第１及び第２の測定子部１６、１７を上方に変位させるために、各々の操作力ｆ1 、ｆ2 の力が必要とすると、作用、反作用で第１及び第２の測定子部１６、１７は試験片１００に、操作力ｆ1′ 、ｆ2′ の力を与える。
【０１０２】
従って、ロードセルが実際に測定する力Ｆ＝ｆ0 －ｆ1′－ｆ2′となる。弾性率を求めるために必要な力は、測定する力Ｆでなく、真の引張力ｆ0 なので、ｆ0 ＝Ｆ＋ｆ1 ＋ｆ2 の計算により、ｆ0 を求め、荷重の補正を行った上で、下記式（２）にて弾性率の計算を行う。
【０１０３】
尚、式（２）において、弾性率をＥとし、無負荷時の測定子部間距離をＧL とし、負荷時の測定子部間距離をＧL′とすると、
式（２）

となる。
【０１０４】
従って、以上、説明したように本実施の形態によれば、サーボ式追従機構を用いることなく、標線測定子部に係る操作力が最小の操作力で伸びに対して追従できるように前記操作力を調整可能に構成したことで、簡単な構成で且つ安価な標線間伸度測定装置１を構成できる。
【０１０５】
また、標線間伸度測定装置１を回転ベース板３を介して引張試験装置の外側の待避位置又は引張試験装置の内側の測定位置へと最適で且つ操作し易い位置に移動させることができ、さらに、第１及び第２の測定子部１６、１７に開状態をロックするとともに、１回の操作で試験片１００を把持できるロック機構５２、５２を設けているので、試験片１００への装着操作も容易に行うことができ、使い勝手の良い標線間伸度測定装置１を構成できる。
【０１０６】
尚、本実施の形態において、標線間伸度測定装置１を装着する引張試験装置については、引張方向が上方向である装置について説明したが、もちろんこれに限定されることはなく、引張方向が下方向の引張試験装置及びそれ以外の様々な引張試験装置についても、本実施の形態の標線間伸度測定装置１は適用可能である。
【０１０７】
尚、本発明は、以上述べた実施の形態及び変形例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施の形態の標線間伸度測定装置の一部破断した正面図。
【図２】図１の標線間伸度測定装置の側面、背面方向及び下方向からみた構成図。
【図３】図１の第１及び第２のバランス調整部の構成を示す構成図。
【図４】図３の第１及び第２のバランス調整部に用いられる調整ウエイトの構成を示す構成図。
【図５】第１の測定子部の上面及び第１の取付部材の側面の構成を示す構成図。
【図６】第１及び第２の測定子部の連結固定部の側面図、
【図７】図６の第１及び第２の測定子部の正面図。
【図８】第１の測定子部に設けられたロック機構の構成を説明するための背面図。
【図９】第２の測定子部に設けられたロック機構の構成を説明するための背面図。
【図１０】裏プレート上の開口に開閉可能に設けられた調整ウエイト交換用窓の構成図。
【図１１】第１及び第２の測定子部の取付プレートの構成を示す構成図。
【図１２】図１１の取付プレートの断面図。
【図１３】本実施の形態の標線間伸度測定装置の作用を説明するための説明図。
【図１４】標線間伸度測定装置による操作力の補正方法を説明するための説明図。
【符号の説明】
【０１０９】
１…標線間伸度測定装置、
２…装置本体、
３…回転ベース板、
４…取っ手部、
９…上部プレート、
１０…下部プレート１０、
１３…トップカバー、
１４…ガイドシャフト１４、
１５…測定子部、
１６…第１の測定子部、
１７…第２の測定子部、
２４…第１の連結固定部、
２５…第２の連結固定部、
２６ａ…第１のガイドワイヤー、
２６ｂ…第２のガイドワイヤー、
２７ａ、２８ａ…第１のプーリー、
２７ｂ、２８ｂ…第２のプーリー、
３３ａ…第１のバランス調整部、
３３ｂ…第２のバランス調整部、
４１、４２…接触部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の測定子部によって把持された試験片の標線間の伸度を測定する標線間伸度測定装置において、
前記第１及び第２の測定子部に係る操作力が最小の操作力となるように前記操作力の調整可能な調整機構を設けたことを特徴とする標線間伸度測定装置。
【請求項２】
前記調整機構は、
装置本体に固定され、前記第１及び第２の測定子部が同軸上で摺動可能に取り付けられたガイドシャフトと、
前記第１の測定子部が第１の連結固定部によって連結される第１のワイヤーと、
前記第２の測定子部が第２の連結固定部によって連結される第２のワイヤーと、
前記第１のワイヤーを摺動可能に保持する上下一対の第１のプーリーと、
前記第２のワイヤーを摺動可能に保持する上下一対の第２のプーリーと、
前記第１のワイヤーに取り付けられ、前記第１の測定子部に係る操作力を、ウエイトの量によって調整可能な第１の調整ウエイト部と、
前記第２のワイヤーに取り付けられ、前記第２の測定子部に係る操作力を、ウエイトの量によって調整可能な第２の調整ウエイト部とを有して構成したことを特徴とする請求項１に記載の標線間伸度測定装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の測定子部は、前記試験片の標線マークをそれぞれ把持する接触部を含む開閉アームをそれぞれ有し、これらの開閉アームは、開状態をロックするロック機構をそれぞれ備えるとともに、前記接触部による試験片の保持力がねじりバネの交換によって調整可能に構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の標線間伸度測定装置。
【請求項４】
前記装置本体は、引張試験装置の移動クロスヘッドと引張試験機の固定テーブルとのいずれにも取付可能であることを特徴とする請求項２に記載の標線間伸度測定装置。
【請求項５】
前記装置本体は、前記引張試験機の固定テーブル又は移動クロスヘッドに簡単に取付可能な回動部材により水平方向に回動自在に取り付けられ、前記装置本体が前記引張試験機に対して外側に回動した場合には前記第１及び第２の測定子部に試験片を把持操作する待避位置に前記装置本体を配置し、前記装置本体が前記引張試験機に対して内側に回動した場合には把持する試験片を間に挟む形で配置され、前記第１及び第２の測定子部を把持する試験片の標線に容易に位置決めすることが可能な測定位置に前記装置本体を配置可能とすることを特徴とする請求項２に記載の標線間伸度測定装置。
【請求項６】
前記上部の第１のプーリーの回転軸に、この回転軸の回転量を検出して測定する回転センサを設けて、前記上部の第１のプーリーの回転軸と前記回転センサの測定軸とを兼用したことを特徴とする請求項２に記載の標線間伸度測定装置。
【請求項７】
前記装置本体は、前記第１及び第２の測定子部の初期位置及び相対距離を機械的に設定可能な切欠きと調整可能なネジによる標線間距離設定ゲージを有し、この標線間設定ゲージによって複数の同形試験片の伸び測定を簡単に行えることを特徴とする請求項２に記載の標線間伸度測定装置。