生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_引張試験方法、及び引張試験用把持具 |
| 出願番号： | 2004212892 |
| 年次： | 2006 |
| IPC分類： | G01N 3/08 |
特許情報キャッシュ
住谷 博之 志茂 洋二 前田 広治 JP 2006030123 公開特許公報(A) 20060202 2004212892 20040721 引張試験方法、及び引張試験用把持具 中国電力株式会社 000211307 一色国際特許業務法人 110000176 住谷 博之 志茂 洋二 前田 広治 G01N 3/08 20060101AFI20060106BHJP JPG01N3/08 7 2 ＯＬ 7 2G061 2G061AA01 2G061AB03 2G061BA01 2G061CB05 2G061CC01 2G061CC15 2G061EA01 2G061EC04 本発明は、引張試験方法、及び引張試験把持具に関する。 従来、電線等の線材の引張試験は、試料片の両端を把持して引張試験機に取り付け、軸方向に引張力を加えることによって試料片の機械的性質を測定することにより行われている。例えば、日本工業規格（ＪＩＳ規格）には、電気用銅線及びアルミニウム線の引張試験方法が規定されている。日本工業規格 ＪＩＳ Ｃ ３００２ 電気用銅線及びアルミニウム線試験方法 引張試験において正確な測定結果を得るためには、試料片が試料標点付近で切断されることが望ましい。しかしながら、試料片を把持すると、試料片が把持部付近で切断されて、正確な測定結果を得られないことがあった。これは、把持部に加わる把持力により断面形状が変化するため、軸方向に引張力を加えると、把持部に応力集中が発生することに起因している。 そこで本発明は、電線等の線材の引張強度を高い精度で測定を行うことができる引張試験方法、及び引張試験用把持具を提供することを目的とする。 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、精度の高い測定を行うことができる引張試験方法、及び引張試験用把持具を提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明に係る引張試験方法は、線材の引張強度を評価するための引張試験方法であって、前記線材の両端部を、筒状の把持具の内側に挿入して接着剤で固定し、この把持具を引張試験機で把持して前記線材を引っ張ることを特徴とする。従って、本発明では、線材と把持具との接触面積が大きくなり、線材把持部に加わる応力を減少させることができる。また、接着剤が弾性を有するため、引張力を加えても接着面において一様に力が作用して、線材端部に加わる力を分散させることができる。これにより、線材が把持部で切断されにくくなる。 また、本発明に係る線材としては、電線を用いることができる。なお、本明細書において線材とは、糸状、または棒状のものを意味し、電線のみに制限されない。例えば、ワイヤーなどの金属材料や、ロープ、繊維なども含まれる。また、前記接着剤としては特に制限はなく、工業用エポキシ系接着剤や、セメダインエポキシ樹脂系弾性接着剤などを用いることができる。また、適宜の合金または樹脂などを用いてもよい。 また、前記把持具は、前記把持具側面に一又は複数の開口部を備えさせてもよい。このような構成とすることにより、接着剤が把持具の開口部に食い込んで、線材が把持具から抜けにくくなる。 また、前記把持具は、前記線材を前記把持具の内側中央部に案内するガイド部を備えてもよい。これにより、線材を把持具の内側中央部に容易に案内することができるようになる。 また、前記線材として内外複数層の芯線を有する線材を用いた場合、内側の芯線ほど長くなるように端部を加工して複数層全部を露出させ、これら複数層全部を把持具に接着させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、例えば、線材に引張力を加えた際に、外側の層が先に切断しても内側の層を把持した状態が維持できるので、内側の層の引張強度まで測定することができる。 また、前記複数層が夫々複数の芯線により構成されている場合に、それら複数の芯線がバラけるように端部を加工することとしてもよい。このような構成とすることにより、接着剤が各芯線に接着し、芯線が把持具から抜けにくくなる。 また、本発明は、線材の引張強度を評価するにあたり、前記線材の両端部を引張試験機で把持するための引張試験用把持具であって、金属製の筒状部材により構成され、前記筒状部材の内側に前記線材の両端部が挿入されて接着剤で固定されることを特徴とする引張試験用把持具を含む。 本発明によれば、電線等の線材の引張強度を高い精度で測定することができる引張試験方法、及び引張試験用把持具を提供することができる。 上記知見に基づき完成した本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して実施例を挙げながら詳細に説明する。 図１は、本発明の実施形態に係る引張試験用把持具１０を備えた電線１１の全体を示す図である。また、図２から図５は、引張試験用把持具１０を備えた電線１１の端部を、長手方向に切断したときの断面を拡大して示した図である。＜第１実施形態＞ 本発明の第１実施形態を、図２を用いて説明する。図２において、筒状の引張試験用把持具１０は鋼材により構成されており、内部に電線１１を挿通できるようになっている。なお、把持具１０の形状は、円筒状であることが好ましいが、これに限らず筒状であればよい。また、電線１１は引張試験用把持具内部において接着剤１２で固定されている。なお、本実施形態では、接着剤１２として工業用エポキシ系接着剤スワンボンドＮｏ．４２００（タカダ化学品製造株式会社製）を用いた。 このように、試料片の両端に引張試験用把持具１０を備えることにより、電線と把持具との接触面積が大きくなり、電線把持部に加わる応力を減少させることができる。また、接着剤がある程度の柔軟性を有するため、引張力を加えた際にも接着面において一様に力が作用して、電線端部に加わる力を分散させることができる。従って、電線両端部に応力集中が発生するのを防ぐことができ、電線１１が端部で破断しにくくなる。＜第２実施形態＞ 本発明の第２実施形態を、図３を用いて説明する。図３において、引張試験用把持具１０は、側面に開口部１３を備えている。その他の構成については、実施例２と同様である。 このように、把持具側面に開口部１３を備えることにより、接着剤１２が開口部１３内に食い込んで、電線１１が把持具１０から抜けにくくなるため、引張試験の精度が向上する。＜第３実施形態＞ 本発明の第３実施形態を、図４を用いて説明する。この図において、電線１１は、外側のアルミ線１４と、内側の鋼線１５とからなる二層構造を有しており、内側の鋼線１５が長くなるようにそして各芯線がバラけるように端部を加工している。このように、複数層全部を把持具に接着させることにより例えば、外側のアルミ線１４が先に切断してしまった場合でも、内側の鋼線１５を把持した状態が維持できるので、鋼線１５の引張強度まで正確に測定することができるようになる。また、芯線がバラけるように端部を加工することにより、接着剤が各芯線に密着して芯線が把持具１３から一層抜けにくくなる。＜第４実施形態＞ 本発明の第４実施形態を、図５を用いて説明する。この実施形態において、引張試験用把持具１０は、把持具内部に電線１１を案内するためのガイド部１６を備えている。このように、ガイド部１６を備えることによって、電線１１を把持具１０の内側中央部に固定することが容易になる。＜電線の破断荷重の測定＞＝＝＝引張試験機＝＝＝ 引張試験機の模式図を図６に示す。引張試験機としては、ＪＩＳ Ｂ ７７２１に準じた引張試験機を用いた。この図において、引張試験機１７は、テーブル１８と、テーブル１８に対して上下方向に接近、隔離するクロスヘッド１９と、荷重の切り替え及び表示を行う荷重指示計２０とを備える。また、テーブル１８の上面とクロスヘッド１９の下面には、それぞれ掴み具２１が取り付けられている。このような引張試験機を用いて、電線の破断荷重を測定した。＝＝＝電線の破断荷重の測定＝＝＝ 本発明に係る引張試験方法を用いた測定の精度を確かめるために、電線の破断荷重の測定を行った。測定用試験片としては、一本の電線から切り出して得られた、複数の電線試験片を用いた。すなわち、二本の電線試験片（それぞれ、電線Ａ、電線Ｂとよぶ）を用意し、電線Ａからは４本の試験片を、電線Ｂからは５本の試験片をそれぞれ切り出した。なお、測定は、ＪＩＳ Ｃ ３００２（電気用銅線及びアルミニウム線試験方法）などに規定された条件で行った。 その結果を表１に示す。 図７によると、同じ電線から切り出して得られた電線試験片の破断荷重は、ほぼ一定であった。この結果より、本発明に係る引張試験方法を用いた引張試験は、精度よく測定を行えることが確認できた。本発明の実施例に係る引張試験用把持具を備えた電線の全体図である。本発明の第１実施形態を説明するための電線端部断面図である。本発明の第２実施形態を説明するための電線端部断面図である。本発明の第３実施形態を説明するための電線端部断面図である。本発明の第４実施形態を説明するための電線端部断面図である。引張試験機の模式図である。符号の説明 １０ 引張試験用把持具 １１ 電線 １２ 接着剤 １３ 開口部 １４ アルミ線 １５ 鋼線 １６ ガイド部材 １７ 引張試験機 １８ テーブル １９ クロスヘッド ２０ 荷重指示計 ２１ 掴み具 線材の引張強度を評価するための引張試験方法であって、前記線材の両端部を、筒状の把持具の内側に挿入して接着剤で固定し、この把持具を引張試験機で把持して前記線材を引っ張ることを特徴とする引張試験方法。 前記把持具は、側面に一又は複数の開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載の引張試験方法。 前記把持具は、前記線材を前記把持具の内側中央部に案内するガイド部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の引張試験方法。 前記線材は、電線であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の引張試験方法。 前記線材は、内外複数層の芯線を有しており、内側の芯線ほど長くなるように端部を加工して複数層全部を露出させ、これら複数層全部を把持具に接着させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の引張試験方法。 前記複数層が夫々複数の芯線により構成されている場合に、それら複数の芯線がバラけるように端部を加工することを特徴とする請求項５記載の引張試験方法。 線材の引張強度を評価するにあたり、前記線材の両端部を引張試験機で把持するための引張試験用把持具であって、金属製の筒状部材により構成され、前記筒状部材の内側に前記線材の両端部が挿入されて接着剤で固定されることを特徴とする引張試験用把持具。 【課題】電線等の線材の引張強度を高い精度で測定することができる引張試験方法、及び引張試験用把持具を提供すること。【解決手段】線材の両端部を、筒状の把持具の内側に挿入して接着剤で固定し、この把持具を引張試験機で把持して前記線材を引っ張ることにより線材の引張強度を測定することができる。【選択図】 図２