図面 (/)

技術 砂型の引張強度試験方法及びその装置

出願人 マツダ株式会社
発明者 田中裕一尾関優
出願日 2014年3月27日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2014-066100
公開日 2015年11月2日 (5年3ヶ月経過) 公開番号 2015-190772
状態 特許登録済
技術分野 機械的応力負荷による材料の強さの調査 鋳型又は中子及びその造型方法
主要キーワード ロッドエンドベアリング 位置決め凸条 三角山形 リング状スペーサ 自動調心ベアリング 上向き荷重 テーパ係合 中空スペース
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年11月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

砂型引張強度を簡便に高精度に測定する。

解決手段

シリンダ2、中間シリンダ3及び下シリンダ4を上下に接続してなる筒状の試験片成形具7に砂型材を充填することによって、柱状の砂型試験片8を成形し、砂型試験片8を試験片成形具7ごと引張試験機にセットした後に、試験片成形具7から中間シリンダ3を分解して外して、砂型試験片8の中間部8aを露出させ、該中間部8aに、上シリンダ2及び下シリンダ4を介して引張荷重を加える。

概要

背景

けい砂等を骨材とし粘土(ベントナイト)を粘結剤とする生型砂の場合、得られる砂型の強度が有機系粘結剤(樹脂)を用いた砂型に比べて低い。そのため、抜型時や鋳造時の型崩れが問題になり、それらを評価したり管理したりするには、砂型の出来栄えを正しく計測することが重要である。しかしながら、引張強度については砂型自身の強度の低さが測定を困難にさせており、簡便に高精度に測定できる方法が確立されていない。一般的には圧縮強度剪断強度等の代替指標で評価され、砂の粒度指数粘土分率の条件管理運用されている。特許文献1には、そのような砂型の割れ抵抗力、圧縮強度、せん断強度及び引張強度を測定する装置について記載されている。

特許文献1では、引張強度を測定するために、アンダーカットされた中空スペースを有する底部材の上にスリーブが置かれ、生型砂等の砂型材が底部材及びスリーブ内に導入される。この砂型材を圧縮することによって砂型試験片テストピース)が作られる。そして、スリーブを底部材及び砂型試験片と共に上昇させ、その途中で底部材の上昇をストッパーで止めることにより、砂型試験片に引張荷重が加えられる。

概要

砂型の引張強度を簡便に高精度に測定する。上シリンダ2、中間シリンダ3及び下シリンダ4を上下に接続してなる筒状の試験片成形具7に砂型材を充填することによって、柱状の砂型試験片8を成形し、砂型試験片8を試験片成形具7ごと引張試験機にセットした後に、試験片成形具7から中間シリンダ3を分解して外して、砂型試験片8の中間部8aを露出させ、該中間部8aに、上シリンダ2及び下シリンダ4を介して引張荷重を加える。

目的

本発明は、砂型の引張強度を簡便に高精度に測定することができる有用な試験方法及びその装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

砂型引張強度試験する方法であって、上シリンダ中間シリンダ及び下シリンダを上下に接続してなる筒状の試験片成形具に砂型材を充填することによって、柱状の砂型試験片を成形し、上記砂型試験片を上記試験片成形具ごと引張試験機にセットした後に、該試験片成形具から上記中間シリンダを分解して外し、上記砂型試験片の上記中間シリンダによって成形された中間部に、上記上シリンダ及び下シリンダを介して引張荷重を加えることを特徴とする砂型の引張強度試験方法

請求項2

請求項1において、上記上シリンダの少なくとも下部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の上部に伝えるための下端に向かって内径縮小したテーパ係合面が形成され、上記下シリンダの少なくとも上部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の下部に伝えるための上端に向かって内径が縮小したテーパ係合面が形成され、上記中間シリンダの内周面に上記上シリンダの下端の内径及び上記下シリンダの上端の内径よりも内径が小さくなったくびれが形成されていることを特徴とする砂型の引張強度試験方法。

請求項3

請求項2において、上記試験片成形具内の上記砂型材を上から押し固めるとともに、その途中で該砂型材の下面を上記下シリンダに対して相対的に押し上げることを特徴とする砂型の引張強度試験方法。

請求項4

請求項1乃至請求項3のいずれか一において、上記上シリンダに対して、その直径方向に相対する2点において上向き荷重が付与されるように、該上シリンダを上記引張試験機に保持し、上記下シリンダに対して、上記直径方向と交差する直径方向に相対する2点において下向き荷重が付与されるように、該下シリンダを上記引張試験機に保持することを特徴とする砂型の引張強度試験方法。

請求項5

引張試験に供される砂型試験片成形装置であって、上下に接続されて筒状の試験片成形具を形成する上シリンダ、中間シリンダ及び下シリンダを備え、上記試験片成形具に砂型材が充填されて柱状の砂型試験片が成形されるものであり、上記試験片成形具を引張試験機にセットするための係合部が上記上シリンダ及び下シリンダ各々に設けられ、上記中間シリンダは、当該成形装置を引張試験機にセットした状態で上記砂型試験片から外すことができるように、複数の円弧状部材を組み合わせて構成されていることを特徴とする砂型試験片成形装置。

請求項6

請求項5において、上記上シリンダの少なくとも下部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の上部に伝えるための下端に向かって内径が縮小したテーパ係合面が形成され、上記下シリンダの少なくとも上部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の下部に伝えるためのは上端に向かって内径が縮小したテーパ係合面が形成され、上記中間シリンダの内周面に上記上シリンダの下端の内径及び上記下シリンダの上端の内径よりも内径が小さくなったくびれが形成されていることを特徴とする砂型試験片成形装置。

請求項7

請求項5又は請求項6において、上記上シリンダの上記係合部は該上シリンダの直径方向に相対する2箇所に設けられ、上記下シリンダの上記係合部は該下シリンダの直径方向に相対する2箇所に設けられており、上記上シリンダに上向き荷重が付与されるように、上記直径方向に相対する2箇所の係合部に係合して該上シリンダを上記引張試験機に保持する上治具と、上記下シリンダに下向き荷重が付与されるように、上記直径方向に相対する2箇所の係合部に係合して該下シリンダを上記引張試験機に保持する下治具とを備え、上記上治具と下治具とは、上記上シリンダの2箇所の係合部が向き合う方向と、上記下シリンダの2箇所の係合部が向き合う方向とが、シリンダ軸方向にみて交差する関係になるように、それぞれ上記上下のシリンダを上記引張試験機に保持することを特徴とする砂型試験片成形装置。

技術分野

0001

本発明は砂型引張強度試験方法及びその装置に関する。

背景技術

0002

けい砂等を骨材とし粘土(ベントナイト)を粘結剤とする生型砂の場合、得られる砂型の強度が有機系粘結剤(樹脂)を用いた砂型に比べて低い。そのため、抜型時や鋳造時の型崩れが問題になり、それらを評価したり管理したりするには、砂型の出来栄えを正しく計測することが重要である。しかしながら、引張強度については砂型自身の強度の低さが測定を困難にさせており、簡便に高精度に測定できる方法が確立されていない。一般的には圧縮強度剪断強度等の代替指標で評価され、砂の粒度指数粘土分率の条件管理運用されている。特許文献1には、そのような砂型の割れ抵抗力、圧縮強度、せん断強度及び引張強度を測定する装置について記載されている。

0003

特許文献1では、引張強度を測定するために、アンダーカットされた中空スペースを有する底部材の上にスリーブが置かれ、生型砂等の砂型材が底部材及びスリーブ内に導入される。この砂型材を圧縮することによって砂型試験片テストピース)が作られる。そして、スリーブを底部材及び砂型試験片と共に上昇させ、その途中で底部材の上昇をストッパーで止めることにより、砂型試験片に引張荷重が加えられる。

先行技術

0004

特開平7−209156号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1に記載された砂型の引張試験方法では、引張荷重によって砂型試験片が破断するときに、その破断する部分がスリーブ又は底部材の内面を擦るため、その摩擦の影響が砂型試験片の引張強度に出てしまう。これに対して、金属材料の引張強度試験のように、棒状の砂型試験片を製作し、この砂型試験片の両端部をクランプして引張荷重を付与することが考えられる。しかし、クランプしたときに砂型試験片が壊れる懸念があり、また、引張荷重を付与したときに砂型試験片のクランプされた部分が壊れてしまうという問題がある。

0006

そこで、本発明は、砂型の引張強度を簡便に高精度に測定することができる有用な試験方法及びその装置を提供する。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、上記課題を解決するために、砂型試験片を試験片成形具ごと引張試験機にセットし、しかる後にその砂型試験片の中間部を露出させて該中間部に引張荷重を加えるようにした。以下、具体的に説明する。

0008

ここに提示する砂型の引張強度を試験する方法は、
シリンダ中間シリンダ及び下シリンダを上下に接続してなる筒状の試験片成形具に砂型材を充填することによって、柱状の砂型試験片を成形し、
上記砂型試験片を上記試験片成形具ごと引張試験機にセットした後に、該試験片成形具から上記中間シリンダを分解して外し、
上記砂型試験片の上記中間シリンダによって成形された中間部に、上記上シリンダ及び下シリンダを介して引張荷重を加えることを特徴とする。

0009

これによれば、砂型試験片を試験片成形具ごと引張試験機にセットし、その状態で中間シリンダを外すから、このセットの過程で砂型試験片が破損すること、特に引張荷重が加えられる中間部が破損することが避けられる。

0010

また、砂型試験片の外部に露出した中間部に上シリンダ及び下シリンダを介して引張荷重を加えるから、引張試験片そのものを引張試験のためにクランプする必要がない。よって、砂型試験片のクランプに伴う破損という問題がない。

0011

そうして、中間シリンダを外し、砂型試験片の中間部を外部に露出させた状態で該中間部に引張荷重を加えるから、試験片成形具の影響を受けず、砂型試験片の引張強度を精度良く測定することができる。

0012

当該試験方法の好ましい態様は、
上記上シリンダの少なくとも下部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の上部に伝えるための下端に向かって内径縮小したテーパ係合面が形成され、
上記下シリンダの少なくとも上部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の下部に伝えるための上端に向かって内径が縮小したテーパ係合面が形成され、
上記中間シリンダの内周面に上記上シリンダの下端の内径及び上記下シリンダの上端の内径よりも内径が小さくなったくびれが形成されていることを特徴とする。

0013

これによれば、上下のシリンダから引張荷重がテーパ係合面を介して砂型試験片の上部及び下部に確実に伝わる。そして、中間シリンダによって砂型試験片の中間部にくびれが形成され、そのくびれの径が上シリンダの下端及び下シリンダの上端各々の内径よりも小さいから、引張荷重が当該中間部のくびれに集中する。よって、上シリンダの下端や下シリンダの上端など予期しない箇所で砂型試験片に荷重が集中して該砂型試験片が破断する事故が避けられ、砂型試験片の引張強度を正確に測定する上で有利になる。

0014

当該試験方法の好ましい態様は、
上記成形装置内の上記砂型材を上から押し固めるとともに、その途中で該砂型材の下面を上記下シリンダに対して相対的に押し上げることを特徴とする。

0015

上シリンダから中間シリンダのくびれに至る部分では、試験片成形具の内部が下側になるほど狭くなっているから、砂型材を上から押すだけでもこれを十分に押し固めることができる。しかし、中間シリンダのくびれから下側では、試験片成形具の内部が下側になるほど広くなっているから、砂型材を上から押すだけではその押し固めが不十分になる。

0016

そこで、砂型材を上から押し固める途中で、該砂型材の下面を相対的に押し上げることにより、中間シリンダのくびれから下側においても砂型材が十分に押し固められるようにしたものである。

0017

当該試験方法の好ましい態様は、
上記上シリンダに対して、その直径方向に相対する2点において上向き荷重が付与されるように、該上シリンダを上記引張試験機に保持し、
上記下シリンダに対して、上記直径方向と交差する直径方向に相対する2点において下向き荷重が付与されるように、該下シリンダを上記引張試験機に保持することを特徴とする。

0018

すなわち、上シリンダ側の上向き荷重が付与される相対する2点の向き合う方向と、下シリンダ側の下向き荷重が付与される相対する2点の向き合う方向とがシリンダ軸方向において交わる関係になっている。よって、砂型試験片に対して引張荷重が偏心して加わることが避けられ、砂型試験片の引張強度を正確に測定する上で有利になる。

0019

ここに提示する砂型試験片成形装置は、引張試験に供されるものであって、
上下に接続されて筒状の試験片成形具を形成する上シリンダ、中間シリンダ及び下シリンダを備え、上記試験片成形具に砂型材が充填されて柱状の砂型試験片が成形されるものであり、
上記試験片成形具を引張試験機にセットするための係合部が上記上シリンダ及び下シリンダ各々に設けられ、
上記中間シリンダは、当該成形装置を引張試験機にセットした状態で上記砂型試験片から外すことができるように、複数の円弧状部材を組み合わせて構成されていることを特徴とする。

0020

この砂型試験片成形装置によれば、上記砂型の引張強度試験方法を簡便に実施することができる。

0021

上記成形装置の好ましい態様は、
上記上シリンダの少なくとも下部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の上部に伝えるための下端に向かって内径が縮小したテーパ係合面が形成され、
上記下シリンダの少なくとも上部の内周面に、上記引張試験機による引張荷重を上記砂型試験片の下部に伝えるための上端に向かって内径が縮小したテーパ係合面が形成され、
上記中間シリンダの内周面に上記上シリンダの下端の内径及び上記下シリンダの上端の内径よりも内径が小さくなったくびれが形成されていることを特徴とする。

0022

これによれば、上下のシリンダから引張荷重がテーパ係合面を介して砂型試験片の上部及び下部に確実に伝わってその中間部のくびれに集中する。よって、上シリンダの下端や下シリンダの上端など予期しない箇所で砂型試験片に荷重が集中して該砂型試験片が破断する事故が避けられ、砂型試験片の引張強度を正確に測定する上で有利になる。

0023

上記成形装置の好ましい態様は、
上記上シリンダの上記係合部は該上シリンダの直径方向に相対する2箇所に設けられ、
上記下シリンダの上記係合部は該下シリンダの直径方向に相対する2箇所に設けられており、
上記上シリンダに上向き荷重が付与されるように、上記直径方向に相対する2箇所の係合部に係合して該上シリンダを上記引張試験機に保持する上治具と、
上記下シリンダに下向き荷重が付与されるように、上記直径方向に相対する2箇所の係合部に係合して該下シリンダを上記引張試験機に保持する下治具とを備え、
上記上治具と下治具とは、上記上シリンダの2箇所の係合部が向き合う方向と、上記下シリンダの2箇所の係合部が向き合う方向とが、シリンダ軸方向にみて交差する関係になるように、それぞれ上記上下のシリンダを上記引張試験機に保持することを特徴とする。

0024

これにより、砂型試験片に対して引張荷重が偏心して加わることが避けられ、砂型試験片の引張強度を正確に測定する上で有利になる。

発明の効果

0025

本発明によれば、上シリンダ、中間シリンダ及び下シリンダを上下に接続した筒状の試験片成形具に砂型材を充填することによって、柱状の砂型試験片を成形し、この砂型試験片を試験片成形具ごと引張試験機にセットした後に、該試験片成形具から上記中間シリンダを分解して外し、該砂型試験片の外部に露出した中間部に、上シリンダ及び下シリンダを介して引張荷重を加えるから、砂型試験片を破損しないように引張試験機にセットすることが容易になり、そして、試験片成形具に影響されず、砂型試験片の引張強度を精度良く測定することができる。

図面の簡単な説明

0026

砂型試験片成形装置の一部省略した分解斜視図。
試験片成形具と砂受け具の間にスペーサを挟んで砂型材を突き固める状態を示す断面図。
引張試験機にセットした成形装置から中間シリンダを外した状態を示す正面図。
試験片成形具と砂受け具の間からスペーサを抜いて砂型材を突き固める状態を示す断面図。
砂型試験片を成形装置ごと引張試験機にセットした状態を示す正面図。

実施例

0027

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

0028

(全体構成)
図1に示すように、本実施形態に係る砂型試験片成形装置1は、上シリンダ2、中間シリンダ3、下シリンダ4、上治具5及び下治具6を備えている。上下のシリンダ2,4は、同じ形状のシリンダを上下逆にし、且つ周方向に90度ずらせてなるものである。中間シリンダ3は、3つの同一形状の円弧状部材3A,3B,3Cを組み合わせて構成されている。この3つの円弧状部材3A〜3Cを図2等に示すホースバンド17にて結束することによって中間シリンダ3が形成される。図2に示すように、上シリンダ2、中間シリンダ3及び下シリンダ4は上下に接続されて筒状の試験片成形具7を形成する。

0029

図3乃至図5に示すように、砂型試験片成形装置1は、試験片成形具7で成形された柱状の砂型試験片8を当該成形装置1ごと引張試験機にセットした後、中間シリンダ3のみが取外されるものである。上治具5は上シリンダ2を引張試験機の上クロスヘッド11に保持する治具であり、下治具6は下シリンダ4を引張試験機の下クロスヘッド12に保持する治具である。本実施形態では、砂型試験片8は、砂型材として生型砂(けい砂等を骨材とし粘土(ベントナイト)を粘結剤とする)用いて成形する。

0030

(シリンダ2〜4を上下に接続するための構造)
図1に示すように、上シリンダ2の下端部及び下シリンダ4の上端部には外径一段小さくなった小径部13,14が形成されている。中間シリンダ3の上端部及び下端部には上下のシリンダ2,4の小径部13,14に嵌合する嵌合部15,16が形成されている。

0031

中間シリンダ3を構成する円弧状部材3A〜3Cの各々の外周面には、ホースバンド17の結束位置を円弧状部材3A〜3Cの上下の中央に位置付けるための周方向に延びる位置決め凸条18が形成されている。また、円弧状部材3A〜3Cの外周面には、砂型試験片8から取り外すときに使用するねじ孔19が開口している。

0032

シリンダ2〜4の接続にあたっては、円弧状部材3A〜3Cの嵌合部15,16を上下のシリンダ2,4の小径部13,14に当てる。その状態でホースバンド17にて円弧状部材3A〜3Cを結束することにより、中間シリンダ3を組み立てる。これにより、シリンダ2〜4が上下に接続されて筒状の試験片成形具7が形成される。中間シリンダ3を上下のシリンダ2,4に密嵌合するために、中間シリンダ3の嵌合部15,16の内周面周長は上下のシリンダ2,4の小径部13,14の外周面周長よりも僅かに短くされている。

0033

(試験片成形具7の試験片成形部の形状)
図2及び図3に示すように、上シリンダ2の上部はその内径が一定である筒状に形成されている。上シリンダ2の下部の内周面には、引張試験機の上クロスヘッド11から引張荷重を砂型試験片8の上部に伝えるための下端に向かって内径が縮小したテーパ係合面21が形成されている。

0034

下シリンダ4の下部はその内径が一定である筒状に形成されている。下シリンダ4の上部の内周面には、引張試験機の下クロスヘッド12から砂型試験片8の下部に引張荷重を伝えるための上端に向かって内径が縮小したテーパ係合面22が形成されている。ここに、上下のシリンダ2,4は互いに同じ形状のものであるから、上シリンダ2の下端の内径と下シリンダ4の上端の内径は同じである。

0035

中間シリンダ3の上下の嵌合部15,16間の内周面には、上シリンダ2の下端の内径及び下シリンダ4の上端の内径よりも内径が小さくなったくびれ23が形成されている。くびれ23の上端及び下端の内径は上下のシリンダ2,4の下端の内径及び上端の内径と同一であって、上端及び下端から中間部に向かってくびれ(内径が漸次減少し)、その中間部の所定長さ部分の内径が一定になっている。

0036

(上下のシリンダ2,4と上下の治具5,6の係合構造
図1に示すように、上シリンダ2の上部の外周面には、シリンダ直径方向に相対する一対の係合溝25,25が形成されている。係合溝25は上シリンダ2の軸方向と直交する方向に延びている。この係合溝25の上側の側面に、上治具5が係合する、下方へ凸になった三角山形の係合部25aが形成されている。

0037

一方、上治具5は円板状をなし、その下面に、上シリンダ2の係合溝25,25に対応する一対の係合部材26,26が固定されている。係合部材26は上治具5の軸方向と直交する方向に延びる断面L字状の部材である。この係合部材26の下部の水平部26aが、上シリンダ2の係合溝25に嵌まり、三角山形の係合部25aに係合する。

0038

上シリンダ2と同じく、下シリンダ4の下部の外周面にも、シリンダ直径方向に相対する一対の係合溝27,27が形成されており、係合溝27,27は下シリンダ4の軸方向と直交する方向に延びている。係合溝27の下側の側面に、下治具6が係合する、上方へ凸になった三角山形の係合部27aが形成されている。

0039

上治具5と同じく、下治具6も円板状をなし、その上面に、下シリンダ4の係合溝27,27に対応する一対の係合部材28,28が固定されている。係合部材28は下治具6の軸方向と直交する方向に延びる断面逆L字状の部材であり、その上部の水平部28aが、下シリンダ4の係合溝27に嵌まり、三角山形の係合部27aに係合する。

0040

(治具5,6の引張試験機への取付構造
図1に示すように、上治具5の上面にはピンホルダ31が固定され、このピンホルダ31に係合部材26と同方向に延びる位置決めピン32が保持されている。図3に示すように、引張試験機の上クロスヘッド11にはロードセル33が設けられ、このロードセル33にロッドエンドベアリング自動調心ベアリング)34が連結されている。このロッドエンドベアリング34に、位置決めピン32が挿入されるピン孔35aを有する連結ロッド35が結合されている。

0041

従って、上シリンダ2を上クロスヘッド11の下方に位置付け、上治具5を水平に動かして、その係合部材26の水平部26aを上シリンダ2の係合溝25に嵌め、位置決めピン32を引張試験機側のピン孔35aに嵌めると、上シリンダ2が上治具5によって引張試験機に保持された状態になる。

0042

図1に示すように、下治具6には複数の取付孔36が形成されており、下治具6はボルトによって引張試験機の下クロスヘッド12に固定される。

0043

(砂型試験片8の成形)
先に説明したように、中間シリンダ3を構成する円弧状部材3A〜3Cの嵌合部15,16を上下のシリンダ2,4の小径部13,14に当て、ホースバンド17にて円弧状部材3A〜3Cを結束する。その際、上シリンダ2と下シリンダ4は、各々の係合溝25,25の相対する方向と係合溝27,27の相対する方向とがシリンダ軸方向に見て直交する位置関係になるようにする。これにより、図2に示すように、シリンダ2〜4を上下に接続してなる筒状の試験片成形具7が形成される。

0044

砂型試験片8の成形にあたっては、下端にフランジ42aを有する柱状の砂受け具42、及び半割りのリング材43a,43aよりなるリング状スペーサ43を用いる。砂受け具42を下シリンダ4に下から嵌め、この下シリンダ4と砂受け具42のフランジ42aの間にスペーサ43を嵌める。

0045

その状態で試験片成形具7に砂型材(生型砂)41を溢れるまで投入し、上シリンダ2の上端面と面一になるように余分な砂を掻き落とし、突き固め具44によって砂型材41を突き固めていく。突き固めがある程度進んだところで、図4に示すように、スペーサ43をリング部材43a,43aに分けして取り外す。その状態で、砂型材41をさらに突き固めていく。

0046

スペーサ43を外した状態で突き固めを行なう結果、試験片成形具7が下方へ押され、つまり、砂型材41の下面が相対的に押し上げられ、中間シリンダ3のくびれ23から下側においても砂型材41が十分に押し固められる。

0047

(砂型試験片成形装置1の引張試験機へのセット)
上述の如く砂型材41を突き固めて砂型試験片8を成形した後、この砂型試験片8を試験片成形具7ごと下治具6に係合させる。この場合、下治具6は予め引張試験機の下クロスヘッド12に固定しておく。そして、下シリンダ4の係合溝27,27の端を下治具6の係合部材28,28の水平部28a,28aにあてがう。その状態で、試験片成形具7を水平にスライドさせて係合溝27,27を水平部28a,28aに嵌めていく。

0048

係合溝27の係合部27aは三角山形になっているから、係合溝27を水平部28aにスムースに嵌め込むことができる。係合部27aの頂点が水平部28aに係合することで、下シリンダ4が、ひいては砂型試験具7が下治具6を介して下クロスヘッド12に保持された状態になる。

0049

次に上治具5の係合部材26,26の水平部26a,26aを上シリンダ2の係合溝25,25にあてがい、上治具5の位置決めピン32を上クロスヘッド11からぶら下がった連結ロッド35のピン孔35aにあてがう。その状態で上治具5を水平にスライドさせて水平部26a,26aを上シリンダ2の係合溝25,25に嵌めていくとともに、位置決めピン32を連結ロッド35のピン孔35aに嵌める。

0050

この場合も、係合溝25の係合部25aは三角山形になっているから、水平部26aを係合溝25にスムースに嵌め込むことができる。係合部25aの頂点が水平部26aに係合し、位置決めピン32が連結ロッド35のピン孔35aに嵌まることで、上シリンダ2が、ひいては砂型試験具7が上治具5を介して上クロスヘッド11に保持された状態になる。

0051

このように、砂型試験片8を試験片成形具7で保護した状態で引張試験機にセットするから、このセットの過程で砂型試験片8が破損すること、特に引張荷重が加えられる砂型試験片8の中間部8aが破損することが避けられる。また、試験片成形具7の上シリンダ2及び下シリンダ4を引張試験機に保持するから、つまり、引張試験片8そのものを引張試験のためにクランプする必要がないから、そのようなクランプに伴う砂型試験片8の破損という問題がない。

0052

(引張試験)
上述の如く砂型試験片成形装置1を引張試験機にセットした状態で、中間シリンダ3を構成する円弧状部材3A〜3Cからホースバンド17を外す。そして、円弧状部材3A〜3C各々のねじ孔19にねじ部材を螺合し、このねじ部材を把持して遠心方向に引くことによって、円弧状部材3A〜3Cを砂型試験片8から外す。

0053

その結果、図3に示すように、砂型試験片8の中間部8aが外部に露出した状態になる。この状態で上クロスヘッド11を下クロスヘッド12に対して上昇させる。これにより、砂型試験片8の露出した中間部8aに対し、上シリンダ2及び下シリンダ4を介して引張荷重が加わることになる。

0054

このように、砂型試験片8の中間部8aを外部に露出させた状態で該中間部に引張荷重を加えるから、試験片成形具7の影響を受けず、砂型試験片8の引張強度を精度良く測定することができる。

0055

上下のシリンダ2,4はテーパ係合面21,22を介して砂型試験片8に係合しているから、上下のシリンダ2,4から引張荷重が砂型試験片8の上部及び下部に確実に伝わる。そして、砂型試験片8の中間部8aにくびれが形成され、そのくびれの径が上シリンダ2の下端及び下シリンダ4の上端各々の内径よりも小さいから、引張荷重が当該中間部8aのくびれに集中する。よって、上シリンダ2の下端や下シリンダ4の上端など予期しない箇所で砂型試験片8に荷重が集中して該砂型試験片8が破断する事故が避けられ、砂型試験片8の引張強度を正確に測定する上で有利になる。

0056

また、上シリンダ2と下シリンダ4は、各々の係合溝25,25の相対する方向と係合溝27,27の相対する方向とがシリンダ軸方向に見て直交する位置関係になっている。つまり、上シリンダ2の上向き荷重が付与される相対する2点(山形係合部25aの頂点)の向き合う方向と、下シリンダ4の下向き荷重が付与される相対する2点(山形係合部27aの頂点)の向き合う方向とがシリンダ軸方向において交わる関係になっている。よって、砂型試験片8に対して引張荷重が偏心して加わることが避けられ、砂型試験片8の引張強度を正確に測定する上で有利になる。

0057

1砂型試験片成形装置
2 上シリンダ
3中間シリンダ
3A〜3C円弧状部材
4 下シリンダ
5上治具
6 下治具
7 試験片成形具
8 砂型試験片
21,22テーパ係合面
23くびれ
25a係合部
27a 係合部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ