特許 7540409 材料試験機

(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】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】材料試験機

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/04 20060101AFI20240820BHJP

【ＦＩ】

G01N3/04 H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021144733

(22)【出願日】2021-09-06

(65)【公開番号】P2023037902

(43)【公開日】2023-03-16

【審査請求日】2023-12-22

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「革新的新構造材料等研究開発／熱可塑性ＣＦＲＰの開発及び構造設計・加工基盤技術の開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢野 文彬

【審査官】野田 華代

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１７３９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－７４８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１５２３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９１２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４２６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４９９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１４６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／１７４６６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／００－３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験片の両端部を把持する第１、第２のつかみ具を有する試験機本体を備え、前記第１のつかみ具を駆動して、前記試験片に試験荷重をかける材料試験機であって、
前記試験機本体は、前記第１のつかみ具の外周部に拘束機構を備え、
前記拘束機構は、低摩擦部を備えると共に、前記低摩擦部を前記第１のつかみ具の外周部に接触させて、前記第１のつかみ具の軸ずれを抑制する材料試験機。

【請求項2】

前記第１のつかみ具は、つかみ具本体と、前記つかみ具本体の外周部に螺合されるグリップと、を備え、
前記拘束機構は、前記グリップの外周部に配置される請求項１に記載の材料試験機。

【請求項3】

前記拘束機構は、支持部材を備え、
前記支持部材は、前記第２のつかみ具を固定するテーブルに固定される請求項１または２に記載の材料試験機。

【請求項4】

前記支持部材は、門型である請求項３に記載の材料試験機。

【請求項5】

前記支持部材は、支柱と、前記拘束機構を支持する支持ブロックと、を備え、
前記支持ブロックは、前記支柱に対する支持位置が調節可能に構成される請求項３または４に記載の材料試験機。

【請求項6】

前記試験機本体は、高速引張試験用の助走機構を備える請求項１から５のいずれかに記載の材料試験機。

【請求項7】

前記低摩擦部は、複数の鋼球を備えるリニアブッシュである請求項１から６のいずれかに記載の材料試験機。

【請求項8】

試験片の両端部を把持する第１、第２のつかみ具を有する試験機本体を備え、前記第１のつかみ具を駆動して、前記試験片に試験荷重をかける材料試験機であって、
前記試験機本体は、前記第１のつかみ具が接続された内側ロッドを有する高速引張試験用の助走機構を備え、
前記内側ロッドの外周部に拘束機構を備え、
前記拘束機構は、低摩擦部を備えると共に、前記低摩擦部を前記内側ロッドの外周部に接触させて、前記内側ロッドの軸ずれを抑制する材料試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、材料試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、試験片の両端部を把持する一対のつかみ具を備える材料試験機が知られている（例えば、特許文献１または２参照）。
この種のものでは、一方のつかみ具を駆動して、試験片に引っ張りまたは圧縮の試験荷重をかけて試験を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－９４８６７号公報

【文献】特開２００４－１９１２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の構成では、一方のつかみ具を駆動する際に、試験荷重の作用軸が試験片の軸線に対しずれる可能性がある。仮に、作用軸の軸ずれが生じると、再現性の良い試験が困難になるという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、再現性の良い試験を可能とする材料試験機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】

【0005】

本発明は、試験片の両端部を把持する第１、第２のつかみ具を有する試験機本体を備え、前記第１のつかみ具を駆動して、前記試験片に試験荷重をかける材料試験機であって、前記試験機本体は、前記第１のつかみ具の外周部に拘束機構を備え、前記拘束機構は、低摩擦部を備えると共に、前記低摩擦部を前記第１のつかみ具の外周部に接触させて、前記第１のつかみ具の軸ずれを抑制する材料試験機に関する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、第１のつかみ具の軸ずれを抑制できて、再現性の良い試験を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】材料試験機の構成を示す図である。

【図2】試験機本体の要部を示す図である。

【図3】図２の第１のつかみ具の拡大図である。

【図4】図２の矢印ＩＶ方向に見た図である。

【図5】時間－ひずみ線図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、材料試験機１の構成を示す。
材料試験機１は、試験機本体２を備える。試験機本体２は、試験対象（例えば、試験片）ＴＰに負荷を与えて材料試験を行う。
試験片ＴＰは、所定の規格に基づいて作成される。
試験対象ＴＰは、各種材料や工業製品の部品又は部材などを含む。

【0009】

試験機本体２は、第１、第２のつかみ具３、４を備える。第１、第２のつかみ具３、４は、試験片ＴＰの両端部を把持する。
第１つかみ具３は、開閉するつかみ歯３ａ、３ｂを備える。第２のつかみ具４は、開閉するつかみ歯４ａ、４ｂを備える。

【0010】

第２のつかみ具４は、固定具５を介して、テーブル６に固定される。
第１のつかみ具３は、負荷機構により駆動される。
負荷機構としては、電気信号を、物理的運動に変換するボールねじ機構などの機械要素、或いは、油圧式の負荷機構などであってもよい。

【0011】

第１、第２のつかみ具３、４により試験片ＴＰの両端部を把持した後に、第１のつかみ具３が駆動されると、試験片ＴＰに試験荷重が負荷される。
例えば、第１のつかみ具３が、試験片ＴＰを引っ張る方向に駆動されると、試験片ＴＰには、引っ張り試験荷重が負荷される。第１のつかみ具３が、試験片ＴＰを圧縮する方向に駆動されると、試験片ＴＰには、圧縮試験荷重が負荷される。

【0012】

試験機本体２は、試験片ＴＰに負荷された試験荷重を検出する荷重センサ、試験片ＴＰの変位を検出する変位センサなど、各種のセンサを備える。

【0013】

材料試験機１は、制御ユニットを備える。
制御ユニットは、材料試験の試験条件など、各種パラメータの設定操作や、材料試験の実行指示などのユーザ操作を受け付ける。
制御ユニットは、各種情報を表示するディスプレイなどの表示部を備える。

【0014】

制御ユニットは、試験機本体２との間で信号を送受信する機能を備える。
送受信される信号は、試験荷重の検出信号、試験片ＴＰの変位の検出信号、試験プログラムの実行に要する信号など、である。

【0015】

制御ユニットは、コンピュータを備える。
コンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリデバイスと、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などのストレージ装置と、各種の周辺機器などを接続するためのインターフェース回路と、を備える。

【0016】

プロセッサは、メモリデバイス、または、ストレージ装置に記憶された材料試験の試験プログラムなどを実行する。

【0017】

本実施形態では、第１のつかみ具３が、油圧式の負荷機構７により駆動される。
材料試験機１は、試験片ＴＰの弾性率を測定する引張試験機である。
試験片ＴＰは、樹脂又は金属で構成される。

【0018】

負荷機構７は、シリンダ８と、シリンダ８内を摺動自在なピストン９と、ピストン９に固定されたピストンロッド１０と、を備える。
シリンダ８の第１の室８ａには、第１油路１１が接続されている。
第１油路１１には、油圧ポンプ１２と、窒素ガスが封入された蓄圧式のアキュムレーター１３とが接続されている。

【0019】

シリンダ８の第２の室８ｂには、第２油路１４が接続されている。
第２油路１４には、高速サーボ弁１５が接続されている。
高速サーボ弁１５は、バッファータンク１６に接続され、バッファータンク１６は、メインタンク１７に接続されている。
シリンダ８の上部には、振動、衝撃に強い変位検出機構１８が配置されている。
変位検出機構１８は、ピストンロッド１０を電極とした、容量形変位検出器である。変位検出機構１８の出力に基づいて、高速サーボ弁１５を制御し、ピストンロッド１０の速度制御が可能である。

【0020】

ピストンロッド１０の下端には、高速引張試験に適する助走機構２０が連結されている。助走機構２０には、第１のつかみ具３が連結されている。
助走機構２０は、棒状の内側ロッド２１と、筒状の外側ロッド２２と、を備えている。
外側ロッド２２は、ピストンロッド１０の下端に固定されている。

【0021】

図２は、試験機本体２の要部を示す図である。図３は、図２の第１のつかみ具３の拡大図である。
第１のつかみ具３は、つかみ具本体３５と、つかみ具本体３５の外周部に螺合されるグリップ３１と、を備えている。
グリップ３１の内周部には、歯押しねじ３３が螺合される。歯押しねじ３３の上端には、六角の穴３３ａ（図３参照）が設けられている。歯押しねじ３３とグリップ３１との間には、一対のつかみ歯３ａ、３ｂが保持されている。
つかみ具本体３５は、連結具２３により、内側ロッド２１の下端部に螺合される。
グリップ３１の上部には、試験片ＴＰの変位を検出する上記変位センサ（変位計）５１が配置されている。変位センサ５１は、導電体からなるパイプ５２と、細い棒状の磁性体に巻回されたコイル５３とを備える。

【0022】

第２のつかみ具４は、図２に示すように、つかみ具本体４５と、つかみ具本体４５の外周部に螺合されるグリップ４６と、を備えている。
そして、グリップ４６と、つかみ具本体４５との間に、一対のつかみ歯４ａ、４ｂが保持されている。
つかみ具本体４５は、固定具５により、テーブル６に固定されている。
固定具５には、試験片ＴＰに負荷された試験荷重を検出する上記荷重センサ（ロードセル）６１が内蔵されている。

【0023】

図１又は図２に示すように、ピストンロッド１０及び外側ロッド２２は中空である。ピストンロッド１０及び外側ロッド２２の内部には、内側ロッド２１が配置されている。
内側ロッド２１は、各ロッド１０、２２の中空内を上下方向に摺動自在である。
外側ロッド２２の下方域には、下狭まりのテーパ部２２ａが形成される。また、内側ロッド２１の上方域には、上広がりのテーパ部２１ａが形成される。

【0024】

ピストンロッド１０が所定位置まで上昇すると、外側ロッド２２のテーパ部２２ａと、内側ロッド２１のテーパ部２１ａとが係合する。
ピストンロッド１０の上昇過程において、外側ロッド２２のテーパ部２２ａと、内側ロッド２１のテーパ部２１ａとが、係合するまでの区間を助走区間Ｌとする。

【0025】

本実施形態では、第１のつかみ具３の外周部に、拘束機構２５が配置されている。
拘束機構２５は、第１のつかみ具３のグリップ３１の外周部に配置される。
グリップ３１は、下方域に真直部３１ａを備える。拘束機構２５は、グリップ３１の真直部３１ａの外周部に配置される。そして、拘束機構２５は、真直部３１ａの外表面に接触して、グリップ３１の軸方向以外の移動を拘束し、グリップ３１の軸ずれを抑制する。
拘束機構２５は、内側ロッド２１の上下方向への摺動時に、第１のつかみ具３のグリップ３１の軸が前後左右等（グリップ３１の径方向）にずれないようにグリップ３１を保持する。

【0026】

拘束機構２５は、リニアブッシュ２６と、リニアブッシュ２６を支持する支持部材２７とを備える。リニアブッシュ２６は、低摩擦部の一例である。
支持部材２７は、門型に構成される。
支持部材２７は、一対の支柱２８と、一対の支柱２８の上部を連結する支持ブロック２９と、を備える。
したがって、作業性を確保しつつ、リニアブッシュ２６の両側からバランスよくリニアブッシュ２６を支持することできる。

【0027】

支持ブロック２９には、図３に示すように、開口部２９ａが形成されている。開口部２９ａは、上部に段部２９ｂを備えている。開口部２９ａには、下方から、リニアブッシュ２６の上端が、段部２９ｂに当接するまで嵌合されている。

【0028】

リニアブッシュ２６は、グリップ３１の真直部３１ａの外径に合わせた内径を備えている。換言すれば、真直部３１ａの外径は、リニアブッシュ２６の内径に合うように形成されている。真直部３１ａは軸線Ｌ０の方向に延びる直円筒状である。
リニアブッシュ２６は、外筒２６ａと、保持器２６ｂと、シール２６ｃと、保持器２６ｂに保持された複数の鋼球２６ｄとを備える。
鋼球２６ｄはグリップ３１の真直部３１ａの外表面に接触し、グリップ３１が上下方向に移動する際には、鋼球２６ｄが低摩擦の状態で転がる。

【0029】

本実施形態では、拘束機構２５がリニアブッシュ２６を備えるため、第１のつかみ具３の側に、リニアブッシュ２６のような軸ずれを抑制するための部材を設ける場合に比べて、第１のつかみ具３の構成が簡素化され、第１のつかみ具３が軽量化される。特に、グリップ３１はつかみ歯３ａ、３ｂを保持する部材であり、グリップ３１の外周部に他の部材を介することなく、リニアブッシュ２６で拘束する構成であり、第１のつかみ具３の構成が簡素化されている。
したがって、外側ロッド２２が高速引張試験の助走区間Ｌを移動して内側のロッド２１に係合する際や、第１のつかみ具３が、ピストン９と共に高速度で移動し試験片ＴＰに引張荷重が作用する際にも、拘束機構２５が、軽量化された第１のつかみ具３を高い精度で拘束でき、第１のつかみ具３の軸ずれを効果的に抑制できる。よって、弾性率測定においては、拘束機構２５のリニアブッシュ２６により、引張荷重が試験片ＴＰに作用し始めた試験初期の軸ずれは、効果的に抑制される。

【0030】

図４は、図２のＩＶ方向に見た図である。
開口部２９ａの下部には、ストッパ３０がビス止めされる。ストッパ３０は、図４に示すように、第１ストッパ３０ａと、第２ストッパ３０ｂとを備える。
第１ストッパ３０ａの開口３０ａ１は、グリップ３１の外径よりも小径に形成され、グリップ３１を保持する。第２ストッパ３０ｂの開口３０ｂ１は、グリップ３１の外径よりも大径に形成され、リニアブッシュ２６を保持する。

【0031】

第１ストッパ３０ａと、第２ストッパ３０ｂとにより、リニアブッシュ２６を支持ブロック２９の開口部２９ａ内に保持できる。また、第１のつかみ具３を、第１ストッパ３０ａにより支持ブロック２９の開口部２９ａ内に保持できる。
本実施形態では、第１のつかみ具３を支持ブロック２９の下方に抜き出す場合、第１ストッパ３０ａを取り外すだけで、簡単に抜き出すことができる。
このとき、第２ストッパ３０ｂを取り外さなければ、リニアブッシュ２６を、支持ブロック２９の開口部２９ａ内に保持したままの状態にできる。

【0032】

一対の支柱２８には、上下方向に延びる長孔（不図示）が形成され、長孔にボルト４１を挿通して、支持ブロック２９が締結されている。そのため、長孔の長さの範囲で、支持ブロック２９の高さ（軸方向の位置）を、容易に調節できる。
本実施形態では、試験片ＴＰの長さに応じて、支持ブロック２９の位置を調節できる。
一対の支柱２８は、第２のつかみ具４が固定されたテーブル６に固定されている。
本実施形態では、第１のつかみ具３を設置する場合において、一対の支柱２８がテーブル６に固定されるため、拘束機構２５により、第１のつかみ具３と、テーブル６に固定された第２のつかみ具４と、の芯合わせを容易にできる。すなわち、第２のつかみ具４に対する第１のつかみ具３の軸ずれを抑制し易くできる。

【0033】

次に、高速引張試験について説明する。
第１、第２のつかみ具３、４の間に、試験片ＴＰを保持する。
第１のつかみ具３に、試験片ＴＰを保持する際には、まず、図２および図３を参照し、つかみ具本体３５からグリップ３１を取り外し、グリップ３１の開放端から、歯押しねじ３３の六角穴３３ａに工具を挿入し、工具を回転させる。

【0034】

歯押しねじ３３を後退させると、一対のつかみ歯３ａ、３ｂが開放される。この状態で、つかみ歯３ａ、３ｂの間に、試験片ＴＰを挿入する。
歯押しねじ３３を前進させると、歯押しねじ３３とグリップ３１との協働により、一対のつかみ歯３ａ、３ｂの間に、試験片ＴＰが保持される。
ついで、つかみ具本体３５とグリップ３１とを連結する。

【0035】

第２のつかみ具４においては、グリップ４６を緩める方向に回転させると、一対のつかみ歯４ａ、４ｂが開放される。
この状態で、つかみ歯４ａ、４ｂの間に、試験片ＴＰを挿入する。
そして、グリップ４６を逆方向に回転させると、一対のつかみ歯４ａ、４ｂの間に、試験片ＴＰが保持される。第１のつかみ具３と第２のつかみ具４とは軸線Ｌ０（図１参照）上に配置され、試験片ＴＰが軸線Ｌ０上に保持される。

【0036】

第１、第２のつかみ具３、４により、図１に示すように、試験片ＴＰの両端部を把持した状態で、油圧ポンプ１２を駆動する。
油圧ポンプ１２を駆動すると、アキュムレーター１３に蓄圧される。
この状態で、高速サーボ弁１５に開く信号が出力されると、高速サーボ弁１５が開き、アキュムレーター１３に蓄圧された油圧により、ピストン９が高速度で上昇する。
ピストン９の速度は、高速サーボ弁１５によりコントロールされる。

【0037】

ピストン９は、外側ロッド２２のテーパ部２２ａが、内側ロッド２１のテーパ部２１ａに係合するまで、の助走区間Ｌを所定の高速度になるまで上昇する。
テーパ部２１ａとテーパ部２２ａとが係合すると、助走区間Ｌで得た高速の初速度を受けて、ピストン９が上昇し、試験片ＴＰに高速引張荷重が負荷される。

【0038】

高速引張荷重が負荷されると、試験片ＴＰが伸びて、試験片ＴＰの伸びに応じ、第１のつかみ具３が上方に移動する。
このとき、変位計５１により、試験片ＴＰの伸びが検出される。また、高速引張荷重が負荷されると、ロードセル６１により、試験荷重が検出される。変位計５１及びロードセル６１が検出した検出信号は、制御ユニットに出力される。
変位計５１により計測された試験片ＴＰの伸びと、ロードセル６１により検出された試験荷重と、により、試験片ＴＰの弾性率が算出される。

【0039】

助走機構２０は、内側ロッド２１と外側ロッド２２との間にギャップがある。
高速引張荷重が負荷される場合、上記ギャップに起因して、助走機構２０の内側ロッド２１に、軸ずれを起こす力が作用する。

【0040】

本実施形態では、第１のつかみ具３のグリップ３１の外周部に、拘束機構２５が配置されるため、内側ロッド２１の上下方向への摺動時に、グリップ３１の軸が前後左右等にずれることがなくなり、第１のつかみ具３の軸ずれが抑制される。

【0041】

本実施形態では、リニアブッシュ２６が、グリップ３１の外周部を保持することで、試験軸の位置を一定に保ちつつ、グリップ３１との摺動抵抗を小さくする。リニアブッシュ２６により、軸方向以外の移動を拘束することが可能となり、摺動抵抗も小さくなるため、高速引張試験の試験結果への影響を小さくできる。

【0042】

図５は、時間－ひずみ線図である。
試験片ＴＰの両面（第１面ＴＰ１、第２面ＴＰ２）に、ひずみゲージ６２、６３（図２参照）を張り付けて、高速引張試験を行った。試験片ＴＰの長さは３０［ｍｍ］である。また、高速引張試験の設定速度は、３［ｍ／ｓ］である。図５において、横軸が時間を示し、縦軸が各面ＴＰ１、ＴＰ２のひずみである。図５では、実線は第１面ＴＰ１のひずみを示し、破線は第２面ＴＰ２のひずみを示す。

【0043】

第１のつかみ具３の外周に、拘束機構２５が無い場合、ひずみゲージ６２、６３の出力には、有意な差異が認められた（不図示）。出力の差異の原因は、内側ロッド２１に僅かな軸ずれが起きるためである。

【0044】

第１のつかみ具３の外周に、拘束機構２５が有る場合、図５に示すように、時間Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２と変化する段階で、ひずみゲージ６２、６３の出力はほぼ一致して、ひずみ０からひずみε１に変化する。ひずみゲージ６２、６３の出力ほぼ一致しており、出力に差異は認められない。
本実施形態では、第１のつかみ具３の軸ずれを抑制できる。
なお、時間Ｔ０は高速引張試験を開始してから所定時間経過した時間である。時間Ｔ１は、助走機構２０の外側ロッド２２と内側ロッド２１が係合した時間であり、試験片ＴＰに引張荷重が作用し始める時間である。時間Ｔ２は、試験片ＴＰが破断した時間である。

【0045】

また、材料試験機１において、試験片ＴＰの弾性率を測定する高速引張試験を行った。この高速引張試験では、一定の規格に基づいて作成された１０個の試験片ＴＰを用いた。この場合、材料試験機１において拘束機構２５が無い場合、算出された試験片ＴＰの弾性率の変動係数は、２％から３％であったが、拘束機構２５が有る場合、試験片ＴＰの弾性率の変動係数は、１％程度まで改善された。
本実施形態では、再現性の良い試験が可能となる。

【0046】

［２．変形例］
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、および応用が可能である。

【0047】

上述した実施形態において、ピストンロッド１０の下端には、高速引張試験に適する助走機構２０を介して、第１のつかみ具３を連結し、第１のつかみ具３の外周部に、拘束機構２５を配置する構成を説明したが、本発明は、この構成に限定されない。
例えば、ピストンロッド１０の下端に、助走機構２０を連結せずに、第１のつかみ具３を直接に連結して、この直接連結した第１のつかみ具３の外周部に、拘束機構２５を配置する構成としてもよい。また、上述した油圧式の負荷機構７の代わりに、ボールねじ機構などの機械要素による負荷機構を用いた試験機本体２においても、第１のつかみ具３の外周部に、拘束機構２５を配置する構成としてもよい。

【0048】

上述した実施形態において、拘束機構２５のリニアブッシュ２６を第１のつかみ具３の外周部に配置する構成を説明したが、これに代えて、拘束機構２５のリニアブッシュ２６を内側ロッド２１の外周部に配置してもよい。
この場合には、第１のつかみ具３が接続された内側ロッド２１において、軸方向以外の移動を拘束できるため、第１のつかみ具３の軸ずれを抑制でき、再現性の良い試験を可能とすることができる。

【0049】

上述した実施形態において、低摩擦部の一例としてリニアブッシュ２６の構成を説明したが、低摩擦部は、リニアブッシュ２６に限定されない。例えば、低摩擦部としては、第１のつかみ具３や内側ロッド２１の外周部の周方向に等間隔に配置されたリニアガイドでもよい。低摩擦部としては、試験の再現性に影響がない程度に、第１のつかみ具３の外周部または内側ロッド２１の外周部を、摺動抵抗を小さくして拘束可能であればよい。

【0050】

上述した例示的な実施形態、及び変形例は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0051】

（第１項）
一態様に係る材料試験機は、試験片の両端部を把持する第１、第２のつかみ具を有する試験機本体を備え、前記第１のつかみ具を駆動して、前記試験片に試験荷重をかける材料試験機であって、前記試験機本体は、前記第１のつかみ具の外周部に拘束機構を備え、前記拘束機構は、低摩擦部を備えると共に、前記低摩擦部を前記第１のつかみ具の外周部に接触させて、前記第１のつかみ具の軸ずれを抑制してもよい。

【0052】

第１項に記載の材料試験機によれば、第１のつかみ具の軸ずれを抑制できて、再現性の良い試験を可能とすることができる。

【0053】

（第２項）
第１項に記載の材料試験機において、前記第１のつかみ具は、つかみ具本体と、前記つかみ具本体の外周部に螺合されるグリップと、を備え、前記拘束機構は、前記グリップの外周部に配置されてもよい。

【0054】

第２項に記載の材料試験機によれば、拘束機構がグリップに直接接触可能であるため、第１のつかみ具の構成が軽量化されており、軽量化されない場合に比べて、第１のつかみ具を精度よく拘束できる。

【0055】

また、第２項に記載の材料試験機において、前記グリップは、真直部を備え、前記真直部は前記低摩擦部の内径にあうように外径が形成されていてもよい。
これによれば、低摩擦部により摺動抵抗を少なくしながら、第１のつかみ具の軸ずれを精度よく抑制できる。

【0056】

（第３項）
第１項または第２項に記載の材料試験機において、前記拘束機構は、支持部材を備え、前記支持部材により、前記低摩擦部が前記第２のつかみ具を固定するテーブルに固定されてもよい。

【0057】

第３項に記載の材料試験機によれば、拘束機構が第２のつかみ具と一体的であり、第１のつかみ具を拘束する位置を第２のつかみ具の位置に合わせ易くできる。

【0058】

（第４項）
第３項に記載の材料試験機において、前記支持部材は、門型であってもよい。

【0059】

第４項に記載の材料試験機によれば、作業性を確保しつつ、両側からバランスよく低摩擦部を支持することできる。

【0060】

（第５項）
第３項または第４項に記載の材料試験機において、前記支持部材は、支柱と、前記拘束機構を支持する支持ブロックと、を備え、前記支持ブロックは、前記支柱に対する支持位置が調節可能に構成されてもよい。

【0061】

第５項に記載の材料試験機によれば、試験片の軸方向の長さに応じて、低摩擦部の位置を調整できる。

【0062】

（第６項）
第１項から第５項のいずれかに記載の材料試験機において、前記試験機本体は、高速引張試験用の助走機構を備えてもよい。

【0063】

第６項に記載の材料試験機によれば、軸ずれが生じやすい高速引張試験用の助走機構を備える場合に、好適に、第１のつかみ具の軸ずれを抑制できて、再現性の良い試験を可能とすることができる。

【0064】

（第７項）
第１項から第６項のいずれかに記載の材料試験機において、前記低摩擦部は、複数の鋼球を備えるリニアブッシュであってもよい。

【0065】

第７項に記載の材料試験機によれば、簡易な構成で、第１のつかみ具の軸ずれを抑制できて、再現性の良い試験を可能とすることができる。

【0066】

（第８項）
一態様に係る材料試験機は、試験片の両端部を把持する第１、第２のつかみ具を有する試験機本体を備え、前記第１のつかみ具を駆動して、前記試験片に試験荷重をかける材料試験機であって、前記試験機本体は、前記第１のつかみ具が接続された内側ロッドを有する高速引張試験用の助走機構を備え、前記内側ロッドの外周部に拘束機構を備え、前記拘束機構は、低摩擦部を備えると共に、前記低摩擦部を前記内側ロッドの外周部に接触させて、前記内側ロッドの軸ずれを抑制してもよい。

【0067】

第８項に記載の材料試験機によれば、第１のつかみ具が接続された内側ロッドについて軸方向以外の移動を拘束できるため、内側ロッドの軸ずれを抑制できて第１のつかみ具の軸ずれも抑制でき、再現性の良い試験を可能とすることができる。

【符号の説明】

【0068】

１ 材料試験機
２ 試験機本体
３ 第１のつかみ具
４ 第２のつかみ具
６ テーブル
２０ 助走機構
２１ 内側ロッド
２５ 拘束機構
２６ リニアブッシュ（低摩擦部）
２６ｄ 鋼球
２７ 支持部材
２８ 支柱
２９ 支持ブロック
３１ グリップ
３５ つかみ具本体
ＴＰ 試験片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】