特許 7535268 引張治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-07

(45)【発行日】2024-08-16

(54)【発明の名称】引張治具

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/04 20060101AFI20240808BHJP

   G01N 3/08 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

G01N3/04 P

G01N3/08

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021092325

(22)【出願日】2021-06-01

(65)【公開番号】P2022184462

(43)【公開日】2022-12-13

【審査請求日】2023-11-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100164471

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 大和

(74)【代理人】

【識別番号】100176728

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 慎吾

(73)【特許権者】

【識別番号】503420833

【氏名又は名称】学校法人常翔学園

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100153017

【弁理士】

【氏名又は名称】大倉 昭人

(74)【代理人】

【識別番号】100161148

【弁理士】

【氏名又は名称】福尾 誠

(72)【発明者】

【氏名】奥津 大

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 陽

(72)【発明者】

【氏名】片桐 信

【審査官】鴨志田 健太

(56)【参考文献】

【文献】実開昭４９－１４１１８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０３－１２３２５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－１０１１５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４３９３７１８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／０４

Ｇ０１Ｎ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供試体が挿入される筒部、
前記筒部の筒の内壁に形成された環状の溝部、及び、
前記筒部の内側に嵌め込まれたリングを備え、
前記溝部は、
前記筒部の周方向に沿い形成されており、
前記筒部の軸方向における一端側から他端側に向けて、溝深さが漸次深くなるように形成されており、
前記リングは、前記溝部に嵌め込まれており、
前記供試体は、前記筒部の前記一端側から挿入される引張治具。

【請求項2】

前記リングは、環の一部を切欠いたＣ字形状に形成されている請求項１に記載の引張治具。

【請求項3】

前記リングは、
当該リングの周方向に交差する断面の形状が、当該リングの軸方向の一方に向けて窄む尻窄み形状に形成されており、
前記断面の前記尻窄み形状における尻部側を前記筒部の前記一端側に向けた状態で前記溝部に嵌め込まれている請求項１又は２に記載の引張治具。

【請求項4】

前記リングは、弾性体で形成された弾性部を有し、
前記弾性部は、前記断面の前記尻窄み形状における頭部側に配置されている請求項３に記載の引張治具。

【請求項5】

前記筒部は、当該筒部の周方向において、複数個に分割された分割片を接続して形成されている請求項１から４の何れか一項に記載の引張治具。

【請求項6】

前記溝部が２つ以上形成されている請求項１から５の何れか一項に記載の引張治具。

【請求項7】

前記筒部の前記他端側に接続された板部を更に備えた請求項１から６の何れか一項に記載の引張治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、引張治具に関する。

【背景技術】

【0002】

地中に埋設される通信線、電気、ガス、水道などの管路は、所定長さ（例えば数ｍ）の管を継手により接続して構築される。継手の接続形式には差込、ねじ、接着や溶接などがある。地震（特に、大地震）発生時には、管路の継手部分に離脱、屈曲、押し込みなどの破損が生じやすい（例えば、非特許文献１参照）。そのため、管路の耐震性評価のために、継手の強度や変位特性を把握する必要がある。

【0003】

管の継手には、施工性、水密性や気密性、温度変化に伴う伸縮、振動吸収など、様々な機能が要求される。継手は、これら要求に応じて様々な形状や構造のものが利用されている（特許文献１、２参照）。

【0004】

特許文献１には、管継手が記載されている。この管継手は、受口内面の受口溝と挿口の外面の間にゴム輪を配置し、該ゴム輪を奥側に押圧する円周方向１つ割りとなったスラストリングをその外面に設けた凸部を環状凹部に位置させ、かつ該凸部を環状突部と係止可能な状態で配置し、このスラストリングを奥側に押圧する押輪を環状テーパ面と対向するように配置している。そして、この押輪の外面に熱可塑性樹脂を埋設し、この熱可塑性樹脂と融着可能な熱可塑性樹脂を有する環状のくさび部材を、該樹脂の中に電気抵抗線を埋設して押輪の外面とテーパ面の間に配置し、このくさび部材の熱可塑性樹脂の中の電気抵抗線に通電するための穴を受口に設けている。

【0005】

特許文献２には、差し込み継手が記載されている。この差し込み継手は、止水リング装着溝付きの管挿入部を備えた継手本体と、管挿入部に軸方向に移動可能に挿通された縮径可能なロックリングと、継手入口側に至るにつれて径小とされたテーパ内面部を備え、ロックリングを覆って継手本体に連結された合成樹脂製のロックリング受け外筒と、を有する。ロックリングは引き抜き方向の引っ張りによりロックリング受け外筒のテーパ内面部に当接されるテーパ外面部を備え、この当接による縮径で被接続管外面に食い込まされる係止刃を内面側に、引き抜き方向と逆方向の押し込みでロックリング受け外筒内面に食い込まされる係止刃をテーパ外面部にそれぞれ備えている。

【0006】

継手の強度や変位特性を把握するための評価実験（評価試験）として、一般的に、軸方向の圧縮実験、引張実験及び曲げ実験が行われる（非特許文献２，３参照）。これら評価実験のうち、圧縮実験と曲げ実験を行う場合、評価対象としての継手を含む管路（以下、供試体と記載する）を試験に供するために必要な供試体への加工は比較的簡易である。また、評価実験に用いる治具も簡易で、複雑な形状や構造ではない。これに対し、引張実験を行う場合、供試体を試験に供するために必要な供試体への加工、例えば、供試体と、引っ張り力を加える載荷試験機と、を接続するための接続インタフェースを形成する加工は簡単ではない。また、引張実験に用いる治具、例えば、供試体と引っ張り力を加える載荷試験機とを接続するための接続具（以下、引張治具と記載する）も簡易なものでは十分でない場合があった。例えば従来の引張実験では、供試体の端部に、引張方向と交差する貫通孔を形成する穴あけ加工を行い、当該貫通孔に鋼棒等の棒状の引張治具を挿通して載荷試験機で引っ張るための接続インタフェースとする方法や、供試体の端部に鋼板を溶接する加工を行い、当該鋼板を接続インタフェースとして、当該鋼板を載荷試験機にボルトで固定する方法などが用いられていた。しかし、穴あけ加工や溶接は面倒である。また、供試体と、引っ張り力を加える載荷試験機と、の接続インタフェース又は引張治具による接続部の接続強度が不十分であると、引っ張り力を加えている間（以下、載荷中と記載する）に供試体と載荷試験機の接続部が外れたり、ずれたり、変形したりして評価実験を失敗することがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平７－２８６６９２号公報

【文献】特開２００６－１２５５２１号公報

【非特許文献】

【0008】

【文献】土木学会：都市ライフラインハンドブック，ｐｐ．６１６，６７７－６７８，丸善，２０１０．

【文献】日本ポリエチレンパイプシステム協会：一般用ポリエチレン管（３主幹・ＰＥ１００）設計マニュアル，ｐｐ．２０－２２，２０１９．

【文献】日本ダクタイル鉄管協会：ＮＳ形ダクタイル鉄管，ｐｐ．１７－２７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記のように、管の継手に対する引張実験は、容易には行えず、失敗することも多かった。

【0010】

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、管の継手に対する引張実験を容易に行える引張治具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するための本発明に係る引張治具は、
供試体が挿入される筒部、
前記筒部の筒の内壁に形成された環状の溝部、及び、
前記筒部の内側に嵌め込まれたリングを備え、
前記溝部は、
前記筒部の周方向に沿い形成されており、
前記筒部の軸方向における一端側から他端側に向けて、溝深さが漸次深くなるように形成されており、
前記リングは、前記溝部に嵌め込まれている。

【0012】

本発明に係る引張治具では、更に、
前記リングは、環の一部を切欠いたＣ字形状に形成されてもよい。

【0013】

本発明に係る引張治具では、更に、
前記リングは、
当該リングの周方向に交差する断面の形状が、当該リングの軸方向の一方に向けて窄む尻窄み形状に形成されており、
前記断面の前記尻窄み形状における尻部側を前記筒部の一端側に向けた状態で前記溝部に嵌め込まれてもよい。

【0014】

本発明に係る引張治具では、更に、
前記リングは、弾性体で形成された弾性部を有し、
前記弾性部は、前記断面の前記尻窄み形状における頭部側に配置されてもよい。

【0015】

本発明に係る引張治具では、更に、
前記筒部は、当該筒部の周方向において、複数個に分割された分割片を接続して形成されてもよい。

【0016】

本発明に係る引張治具では、更に、
前記溝部が２つ以上形成されてもよい。

【0017】

本発明に係る引張治具では、更に、
前記筒部の前記他端側に接続された板部を更に備えてもよい。

【発明の効果】

【0018】

管の継手に対する引張実験を容易に行える引張治具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】引張治具の使用時の態様を説明する図である。

【図2】引張治具の上面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ矢視断面図を含む引張治具の側面図である。

【図4】分割された引張治具を説明する図である。

【図5】図４のＢ－Ｂ矢視断面図である。

【図6】リングの上面図である。

【図7】図６のＣ－Ｃ矢視断面図である。

【図8】弾性部の上面図である。

【図9】溝部における図２のＤ－Ｄ矢視断面図である。

【図10】管路が筒部の筒内に挿入された状態の引張治具の部分断面図である。

【図11】管路がリングに当接している部分の部分拡大断面図である。

【図12】別のリングの断面図である。

【図13】管路が別のリングに当接している部分の部分拡大断面図である。

【図14】別の筒部の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図面に基づいて、本発明の実施形態に係る引張治具について説明する。

【0021】

（全体構成の説明）
図１から図３には、本実施形態に係る引張治具１００（以下、治具１００と記載する）を示している。図１には、治具１００の使用時の態様を示している。図２には、治具１００の上面図を示している。図３には、側面から見た治具１００の一部断面（図２のＡ－Ａ矢視断面）を示している。

【0022】

図１に示すように、治具１００は、引張実験（引張試験）の評価対象、すなわち、供試体としての管継手９０を含む管路９の引張強度を測定するための治具である。治具１００は、管路９が挿入される筒部１を備え、筒部１の筒の内壁１０（図２参照）に管路９の端部を係止させる。これにより、治具１００は、管路９をその軸方向において拘束することができる。治具１００に拘束された管路９に引っ張り力（引張荷重）を加えることで、管路９の引張実験を実現することができる。

【0023】

図３に示すように、本実施形態に係る治具１００は、上述の筒部１に加え、筒部１の筒の内壁１０に形成された環状の溝部２、及び、筒部１の内側に嵌め込まれたリング３を備えている。

【0024】

溝部２は、筒部１の周方向に沿い形成されている。溝部２は、筒部１の軸方向における一端側から他端側に向けて、溝深さが漸次深くなるように形成されている。そして、リング３は、溝部２に嵌め込まれている。

【0025】

図１を参照しつつ引張実験について説明する。図１では、管路９が、管継手９０と、管継手９０の両端部に接続された短管９１、９２を有する場合を例示している。管継手９０及び短管９１、９２の軸心は重複している。例えば二つの治具１００（治具１００Ｘ、１００Ｙ）を用い、短管９１、９２を管路９の軸方向における逆方向に引っ張る（牽引）することにより管継手９０に引張荷重を加え、管継手９０の引張実験を行うことができる。

【0026】

（各部の説明）
図３に示すように、本実施形態で説明する治具１００は、上述した筒部１、筒部１の内壁１０に形成された溝部２及び溝部２に嵌め込まれたリング３に加えて、更に、筒部１の他端側の端部に接続された板部８を備えている。

【0027】

以下では、筒部１の軸心Ｇに沿う方向と同じ方向を軸心方向と記載する。また、軸心方向における、一端側を上ないし上方などと称し、その逆を下ないし下方と称する。すなわち、軸心方向は上下方向と同じである。また、軸心Ｇを中心とした、筒部１の径方向と同じ方向を単に径方向と記載する。そして、筒部１の径方向外側を単に外側、径方向内側を単に内側と称する。また、軸心Ｇを中心とした、筒部１の周方向と同じ方向を、単に周方向と記載する。

【0028】

図３では、上方を方向ｇ１、下方を方向ｇ２、径方向外側を方向ｒ１、径方向内側を方向ｒ２で示している。以下の説明では、図３における、上方、下方、外側及び内側を方向の基準として説明する。

【0029】

筒部１は、図２、図３に示すように、円筒状に形成された部材である。筒部１は鉄合金などの金属で形成されている。図１に示すように、筒部１の筒内部には、管路９の端部が挿入される。筒部１は、挿入された管路９を内壁１０（図３参照）に係止させて、筒内部から抜けないように保持する。

【0030】

図２、図４に示すように、筒部１は、筒部１の周方向において、複数個に分割されているとよい。本実施形態では一例として、筒部１が２個に分割されており、一対の分割片１ａ、１ｂを接続して形成されている場合を説明している。筒部１は、使用時は一対の分割片１ａ、１ｂを一体に接続し（図２参照）、必要時には個別の分割片１ａ、１ｂに分割可能（図４参照）な半割構造である。図２に示すように、分割片１ａ、１ｂは、一例として、軸心Ｇと重複する平面において面対称である。以下では、筒部１の周方向を単に周方向と記載する。

【0031】

分割片１ａ、１ｂは、図２、図４に示すように、上面視で半円状である。図２から図４に示すように、周方向における分割片１ａ、１ｂのそれぞれの両端部には、リブ状のフランジ部１１が形成されている。すなわち、分割片１ａは、一対のフランジ部１１、１１を有している。また、分割片１ｂも、一対のフランジ部１１を有している。分割片１ａの一対のフランジ部１１、１１は互いに平行であり、同一平面状に配置されている。分割片１ｂの一対のフランジ部１１、１１も互いに平行であり、同一平面上に配置されている。

【0032】

図３に示すように、フランジ部１１は、分割片１ａ、１ｂのそれぞれの両端部から、筒部１の外側に延出している。本実施形態において、フランジ部１１は、径方向及び軸心方向に沿う平面上に配置されている。フランジ部１１には、板面を貫通する一つ以上の貫通孔１２が形成されている。

【0033】

本実施形態では、図２に示すように、分割片１ａ、１ｂのそれぞれのフランジ部１１、１１における貫通孔１２、１２にボルト１８を挿通し、ナット１９と螺合させて締めつけることにより、分割片１ａ、１ｂを接続して一体の筒部１としている。

【0034】

図３に示すように、溝部２は、筒部１の内壁１０に形成された環状の溝である。溝部２は周方向に沿い形成されている。溝部２は、内壁１０に複数個（２つ以上）形成されてよい。本実施形態では、溝部２が、軸心方向における異なる位置（上下方向における異なる高さ位置）に、２つ形成されている場合を説明している。

【0035】

溝部２の溝深さは、図５に示すように、軸心方向において、溝部２の下方に向かうほど深くなるように形成されている。なお、本実施形態において、溝部２の幅方向は、軸心方向と同じである。換言すると、溝部２の溝底面２ａの下方側は、上方側よりも外側に位置している。本実施形態では、溝部２における周方向に交差する断面の形状が直角三角形状であり、その三角形状の斜辺が溝部２の溝底面２ａとなる場合を例示して説明している。なお、図５は、図４のＢ－Ｂ矢視断面を示している。

【0036】

図６には、リング３の上面図を示している。リング３は、鉄合金などの金属材料で形成された環状の部材である。リング３は、環の一部を切欠いた切欠き部３ａを有するＣ字形状に形成されているとよい。リング３は、溝部２に嵌め込まれて筒部１に装着される。

【0037】

図７には、図６のＣ－Ｃ矢視断面を示している。図７に示すように、リング３は、リング３の周方向（筒部１の周方向と同じ）に交差する断面の形状が軸方向の一方である上方に向けて窄む尻窄み形状に形成されている。本実施形態では、尻窄み形状の一例として、上方側が上底となる台形状に形成された場合を示している。尻窄み形状の他の例として、三角形状に形成されてもよいし、尻窄み形状であれば、他の形状であってもよい。リング３は、溝部２に嵌め込まれていない状態では、その外径が、筒部１（溝部２を除く）の内径よりも大きく、溝部２の最大直径と同じであることが好ましい。

【0038】

後述するように、リング３は、上述の尻窄み形状における尻部側を筒部１の一端側に向けた状態、すなわち、尻部側を上方に向けた状態で、溝部２に嵌め込まれるとよい（図３など参照）。

【0039】

リング３は、リング本体３０と弾性部４とを備えてもよい。以下では、リング３がリング本体３０と弾性部４とを備えている場合を例示して説明する。

【0040】

図６に示すように、リング本体３０は、鉄合金などの金属材料で形成された環状の部材である。リング本体３０は、リング３の形状に対応させて、環の一部を切欠いた切欠き部３９を有するＣ字形状に形成されているとよい。リング本体３０は、周方向に交差する断面の形状が、図７に示すように、軸方向の一方に向けて窄む尻窄み形状に形成されている。

【0041】

図８に示すように、弾性部４は、ゴムなどの弾性体で形成された環状の部材である。弾性部４は、リング３（図６参照）が筒部１の内面（例えば、溝部２の溝底面２ａや下面２ｂ、図５参照）に接する部分におけるクッションとなる。弾性部４は、リング本体３０の形状に対応させて、環の一部を切欠いた切欠き部４９を有するＣ字形状に形成されているとよい。本実施形態では、図７に示すように、弾性部４の周方向（筒部１の周方向と同じ）に交差する断面の形状が、径方向が長手となる矩形状に形成されている。

【0042】

弾性部４は、リング３の尻窄み形状における頭部側、すなわち、リング本体３０の下面上の配置されている。弾性部４は、リング本体３０の下面に、例えば接着剤により貼付されてよい。上面視において弾性部４はリング本体３０と重複している。また、上面視において、切欠き部４９の位置は切欠き部３９の位置と重複している。

【0043】

図９に示すように、リング３は、リング本体３０の尻窄み形状における尻部側を上方に向け、弾性部４を下方に位置させた状態で、溝部２に嵌め込まれている。なお、図９は、図２のＤ－Ｄ矢視断面を示している。リング３は溝部２に嵌め込まれた状態では、リング本体３０の台形状の外側の脚部分である外面３０ａを溝底面２ａに当接させた状態となる。リング３は溝部２に嵌め込まれた状態で、弾性部４の下面４ａは、溝部２の下面２ｂに当接していることが好ましい。リング３は、切欠き部３ａ（図６参照）の隙間をやや押し縮めるようにして、溝部２に嵌め込まれるとよい。これにより、リング３が外側に広がるようにして外面３０ａを溝底面２ａに押し当てるため、リング３が溝部２にしっかりと嵌り、意図せぬリング３の溝部２からの脱落を防止できる。なお、リング３は、外面３０ａが溝底面２ａに沿う（例えば、平行になる）ように形成されるとよい。これにより、リング３が溝部２に安定した体勢で嵌り、意図せぬリング３の溝部２からの脱落を防止できる。

【0044】

板部８は、図１から図４に示すように、治具１００において、筒部１を支持する土台である。また、板部８は、引張実験を行う際に引張装置と接続されるインタフェースとなる部分である。

【0045】

板部８は、鉄合金などの金属で形成されてよい。板部８は、板状に形成されてよい。板部８は、本実施形態では筒部１の下端部に、例えば溶接などにより固定して接続されている。板部８と筒部１との接続部分は、板部８と筒部１とに渡るリブなどで補強されてもよい。板部８は、その板面が筒部１の軸心方向と交差（直交）している。板部８には、引張装置と接続するためのボルト穴８２が形成されてよい。本実施形態では、一例として、板部８に、板面を貫通する４つのボルト穴８２が形成されている場合を説明する。

【0046】

本実施形態では、図２、図４に示すように、板部８は、分割片１ａに固定された板８ａと分割片１ｂに固定された板８ｂとで構成されている。板８ａ、８ｂは、分割片１ａ、１ｂが接続されて一体の筒部１とされた際に、互いの側面同士が当接する（図２参照）ように分割片１ａ、１ｂに固定されるとよい。本実施形態では、板８ａ、８ｂのそれぞれにボルト穴８２が二つずつ形成されている。

【0047】

上述のように、治具１００の筒部１及び板部８は、二部材に分割可能とされている。本実施形態においては、図２、図４に示すように、治具１００は、分割片１ａ及び板８ａを含む第一部材１００ａと、分割片１ｂ及び板８ｂとを含む第二部材１００ｂとに分割可能な半割構造とすることができる。第一部材１００ａと第二部材１００ｂとは、図２に示すように、分割片１ａ、１ｂのそれぞれのフランジ部１１、１１をボルト１８とナット１９とで接続することで一体の治具１００とすることができる。

【0048】

ボルト穴８２には、図１に示すようにボルト８９が挿通される。板部８は、ボルト８９を引張装置の連結部９９（図１参照）と螺合接続することにより、連結部９９に固定される。これにより、治具１００は引張装置による引張（牽引）が可能となる。

【0049】

以下では、管路９の治具１００への取り付け、管路９の治具１００による拘束、治具１００を用いた引張実験及び治具１００からの管路９の取り外しについて説明する。まず、管路９の治具１００への取り付けについて説明する。管路９の治具１００への取り付けは、管路９を筒部１へ挿入するだけの簡単な操作で行える。これにより、管路９が筒部１に拘束される。図１０には、管路９が筒部１の筒内に挿入された状態の治具１００の部分断面を示している。なお、図１０で示す治具１００の断面部分は、図３で示した一部断面に対応する部分である。

【0050】

管路９が筒部１に挿入される際には、管路９は、リング本体３０の台形状の内側の脚部分である内面３０ｂと摩擦し、リング３を下方に押し下げる。以下では、管路９の挿入によりリング３が下方に押し下げられることを、単に、リング３の押し込み、などと記載する場合がある。リング３は、リング３の押し込みにより、溝部２の下面２ｂに当接するまで押し下げられる。なお、リング３が下面２ｂに当接する際、リング３の弾性部４が下面２ｂに当接する。

【0051】

リング３が下面２ｂに当接すると、管路９の挿入に伴う更なるリング３の押し込みにより、弾性部４がクッションとして、圧縮されるように弾性変形する。これにより、リング３は、さらに下方に押し下げられる。溝部２の溝深さは、溝部２の下方に向かうほど深くなるように形成されているから、リング３の押し込みにより押し下げられたリング３は、更に、管路９により内側から外側に押し広げられて径方向外側に拡径する。この際、リング３には切欠き部３ａが形成されているため、拡径が容易になる。

【0052】

リング３の拡径により、リング３の環の内側に管路９が挿通されて、リング３が管路９の外側に嵌る。リング３の拡径により、管路９とリング３との摩擦力が低減する。これにより、筒部１の筒内に管路９をスムーズに挿入可能となる。管路９は、端部が板部８に当接するまで筒部１の筒内に押し込むとよい。

【0053】

管路９が筒部１の筒内に挿入された状態では、管路９の外側にリング３が嵌った状態を維持する。すなわち、溝部２にリング３が嵌った状態のまま、管路９と筒部１との間にリング３が配置された状態となる。管路９は、筒部１の筒内に挿入された状態でリング３に当接し、リング３と強く摩擦可能となる。リング３は、管路９にやや食い込む程度に強く押し付けられて管路９に当接することが好ましい。

【0054】

管路９は、内壁１０と離間、又は、内壁１０に強く押し付けられたり強く摩擦したりすることがない程度に内壁１０と当接する。なお、管路９が内壁１０に強く押し付けられたり強く摩擦したりすることがない程度、とは、管路９とリング３との摩擦や押付の程度よりも、管路９と内壁１０との摩擦や押付の程度が弱いという意味である。

【0055】

図１１には、図１０における、管路９がリング３に当接している部分の部分拡大断面を示している。リング３は、管路９に押し付けられ、又は、若干食い込む程度に押し付けられる。これにより、リング３は管路９を筒部１の筒内に係止して拘束する。なお、図１１では、説明の便宜のため、リング３の管路９への食い込み具合（食い込みの大きさ）を誇張して表現している。

【0056】

治具１００では、筒部１の筒内に管路９を挿入した状態で、治具１００と管路９とに対して軸方向に引っ張り力を作用させると、治具１００との位置関係において、相対的に、管路９が軸方向における引き抜き側向き（管路９が治具１００の筒部１から抜ける方向、引き抜き方向）に移動する。

【0057】

管路９が軸方向における引き抜き側向きに移動する際、管路９とリング３との摩擦により、リング３が上方に引き込まれる。これにより、リング３は上方に移動する。リング３の下部に弾性部４が配置されていると、管路９が軸方向における引き抜き側向きに移動する際に弾性部４が管路９と強く摩擦する。これにより、リング３と管路９との摩擦力が大きくなり、リング３を上方に引き込む力が大きくなりやすい。以下では、管路９の引き抜きによりリング３が上方に引き込まれることを、単に、リング３の引き込み、などと記載する場合がある。

【0058】

溝部２の溝深さは、溝部２の上方に向かうほど浅くなるように形成されている。したがって、リング３が引き込まれると、リング３は、溝部２の溝底面２ａにより内側に押されて、管路９を内側に強く押し付ける。これにより、リング３は、リング３の内周面が管路９に食い込むように（くさびのように）作用して、筒部１の筒内において管路９を更に強く拘束する。これにより、管路９の、軸方向における引き抜き側向きへの移動が止まる。以下では、リング３による、リング３の引き込み時の管路９の拘束を、くさび効果と記載する。また、以下では、リング３がくさび効果を作用させて、管路９の軸方向における引き抜き側向きへの移動を止めることを、単にロック、と記載する。

【0059】

リング３を上方に引き込む力がより大きいほど、リング３による管路９の拘束力がより大きくなる。すなわち、リング３を上方に引き込む力がより大きいほど、ロックが確実となる。本実施形態では、リング３が引き込まれる際に弾性部４が管路９と強く摩擦するので、リング３と管路９との摩擦力が大きくなる。これにより、リング３による管路９の拘束力が大きくなりやすい。したがって、ロックが確実となっている。

【0060】

上記のようにして、治具１００は、管路９の端部を筒部１の筒内に係止させ、管路９の引張実験を実現可能とする。

【0061】

図１を参照しつつ更に引張実験の詳細を説明する。引張実験では、上述のごとく、二つの治具１００（治具１００Ｘ、１００Ｙ）を用い、短管９１、９２を管路９の軸方向における逆方向に引っ張る（牽引）することにより管継手９０に引っ張り力（引張荷重）を加え、管継手９０の引張実験を行う。

【0062】

図１では、短管９１、９２における管継手９０と接続された側と反対側の端部のそれぞれを治具１００Ｘ、１００Ｙの筒部１、１に挿入して短管９１、９２と治具１００Ｘ、１００Ｙとを接続し、短管９１、９２の軸方向への移動を拘束する場合を示している。なお、この拘束は、上述のごとく、リング３のくさび効果によるものである。

【0063】

図１では、短管９１を拘束する治具１００を治具１００Ｘとして示している。また、短管９２を拘束する治具１００を治具１００Ｙとして示している。治具１００Ｘ及び治具１００Ｙはそれぞれ、板部８を介して引張装置の連結部９９に、ボルト８９などにより固定される。連結部９９は、例えば、位置が固定されたと固定側連結部９９Ａと、管路９の軸心方向において引っ張り方向に移動する移動側連結部９９Ｂとを有する。図１では一例として、治具１００Ｘが固定側連結部９９Ａに固定されており、治具１００Ｙが移動側連結部９９Ｂに固定されている場合を示している。

【0064】

引張実験を開始する場合は、まず、短管９１、９２を治具１００Ｘ、１００Ｙで拘束する。そして、移動側連結部９９Ｂを、軸方向において、固定側連結部９９Ａから離間する方向に移動させる。そうすると、治具１００Ｘ、１００Ｙに拘束された短管９１、９２に対して、軸心方向に沿い、且つ、管継手９０から離間する向きの引っ張り力を作用させることができる。これにより、管継手９０及び短管９１、９２の引張実験を実現できる。

【0065】

引張実験中は、短管９１、９２に対し、治具１００Ｘ、１００Ｙから引き抜かれる方向の引っ張り力が作用する。しかし、短管９１、９２は、リング３により強固に拘束されているから、引張実験中に意図せず短管９１、９２が治具１００Ｘ、１００Ｙから脱離して引張実験が中断してしまうことを回避できる。これにより、引張実験を確実に行える。

【0066】

引張実験を終了し、管路９から治具１００を取り外す場合は、ボルト１８及びナット１９（図２参照）を緩めて、治具１００を第一部材１００ａと第二部材１００ｂとに分割するとよい。これにより、管路９を筒部１から抜き取ることができる。また、リング３が溝部２から外れ、リング３による管路９の拘束が解かれる。このようにして、管路９を治具１００から極めて容易に取り外すことができる。

【0067】

このように、治具１００では、管路９の取り付け、取り外しがごく簡単、容易であり、また、引張実験を確実に行える。

【0068】

引張実験における、引っ張り力（引張荷重）の加え方の手順を説明する。引張実験は、本載荷と本載荷を行う前の予備載荷とに分けて行う。予備載荷は、引っ張り力の変化を監視しながら、徐々に、管路９を軸方向における引き抜き側向きに移動させてロックさせる（ロックを完了させる）操作である。本載荷は、引張実験において、管継手９０の強度や変位特性を把握する操作（狭義の引張実験、引張実験における、いわゆる「本番」）である。本載荷は、予備載荷の後に行う。引っ張り力の変化は、ロードセルなどにより検知することができる。予備載荷において、引っ張り力が上昇し始めたタイミングが、管路９がロックされたタイミング（ロックが完了したタイミング）である。このようにロックを確認してから、本載荷を行う。

【0069】

以上のようにして、管の継手に対する引張実験を容易に行える引張治具を提供することができる。

【0070】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、筒部１と板部８とが溶接により接続されている場合を例示して説明したが、筒部１と板部８との接続は溶接に限られない。筒部１と板部８とを鋳物による一体成型としてもよい。

【0071】

（２）上記実施形態では、リング３（リング本体３０）が、リング３の周方向（筒部１の周方向と同じ）に交差する断面の形状が尻窄み形状である場合を例示して説明した。しかし、リング３（リング本体３０）は、断面が尻窄み形状である場合に限られない。リング本体３０は、図１２に示すように、断面が例えば円形状であってもよい。この場合も、弾性部４は、リング本体３０の下面に、例えば接着剤により貼付されてよい。リング本体３０が円形状であっても、図１３に示すように、リング３は、管路９に強く押し付けられ、又は、若干食い込むように押し付けられて管路９を筒部１の筒内に係止することができる。なお、図１３は図１１と同様に、説明の便宜のため、リング３の管路９への食い込み具合を誇張して表現している。

【0072】

（３）上記実施形態では、筒部１が、分割片１ａ、１ｂのように二つに分割可能である場合を例示して説明した。しかし、筒部１は二つに分割される場合に限られない。図１４に示すように、筒部１が、分割片１α、１β、１γのように三つに分割可能とされてもよいし、更に４つ以上に分割可能としてもよい。この場合、板部８も同様に３つ以上に分割してよい。直径の大きな管路９に対応させて治具１００を形成すると、治具１００が重たくなり、作業性が低下する場合もある。このような場合には、筒部１などの分割数を３つ以上とすることで、管路９を治具１００から極めて容易に取り可能とするのみならず、部品重量を低減して作業性を向上させることもできる。

【0073】

（４）上記実施形態では、板部８が治具１００において、筒部１を支持する土台となり、また、板部８は、引張実験を行う際に引張装置の連結部９９と接続されるインタフェースとなる場合を説明した。そして、板部８が、筒部１の下端部に接続されている場合を説明した。しかし、治具１００における、引張装置との接続は、筒部１の下端部に接続された板部８を介する場合に限られない。筒部１の筒側面に引張装置と接続されるインタフェースとなる部材を設けてもよい。

【0074】

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明は、引張治具に適用できる。

【符号の説明】

【0076】

１ 筒部
１ａ 分割片
１ｂ 分割片
１α 分割片
１β 分割片
１γ 分割片
１０ 内壁
１００ 治具（引張治具）
１００Ｘ 治具
１００Ｙ 治具
１００ａ 第一部材
１００ｂ 第二部材
１１ フランジ部
１２ 貫通孔
１８ ボルト
１９ ナット
２ 溝部
２ａ 溝底面
２ｂ 下面
３ リング
３ａ 切欠き部
３０ リング本体
３０ａ 外面
３０ｂ 内面
３９ 切欠き部
４ 弾性部
４９ 切欠き部
４ａ 下面
８ 板部
８２ ボルト穴
８９ ボルト
８ａ 板
８ｂ 板
９ 管路
９０ 管継手
９１ 短管
９２ 短管
９９ 連結部
９９Ａ 固定側連結部
９９Ｂ 移動側連結部
Ｇ 軸心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】