JP2006226883A - Hardness tester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬さ試験機に関する。 The present invention relates to a hardness tester.
従来から、圧子を用いて試料表面に試験力を負荷し、圧痕を形成させることによって試料の硬さを測定するビッカース硬さ試験機やロックウェル硬さ試験機などの硬さ試験機が知られている。このような硬さ試験機では、例えば、おもりを利用して、試料表面に試験力が負荷される。 Conventionally, hardness testing machines such as the Vickers hardness tester and Rockwell hardness tester that measure the hardness of a sample by applying a test force to the sample surface using an indenter and forming indentations are known. ing. In such a hardness tester, for example, a test force is applied to the sample surface using a weight.
具体的には、従来の硬さ試験機101は、例えば、図5に示すように、荷重レバー102、おもり103、圧子104、圧子軸104a、試料台105、おもり支持台162などを備えて構成される。硬さ試験機101においては、おもり103に作用する重力により、荷重レバー102が回動して、圧子軸104aに所定の荷重が負荷される。そして、圧子軸104aに負荷された荷重は、圧子104に伝えられ、試料台105に載置された試料Sに圧痕を形成させるための試験力となる(特許文献1参照)。
Specifically, the
すなわち、試験力の大きさは、おもり103の重量によって決まることとなる。そして、おもり103の重量(試験力の大きさ)は、例えば、おもり支持台162が支持するおもり103の個数によって切り換えることができるようになっている。
具体的には、例えば、図6(a)に示すように、おもり103(1031,1032,1033)には、中心を通って長手方向に貫通した中空部が設けられ、各おもり103は、鉛直方向に積み重ねられて配置されるとともに、各おもり103の中空部を軸部材161が貫通している。そして、軸部材161に設けられたおもり係止部161a1,161a2,161a3によって、おもり1031,1032,1033はそれぞれ係止されている。また、おもり支持台162は、図6(a),(b),(c)に示すように、鉛直方向に上下移動することができるようになっている。
That is, the magnitude of the test force is determined by the weight of the
Specifically, for example, as shown in FIG. 6A, the weights 103 (1031, 1032 and 1033) are provided with hollow portions penetrating in the longitudinal direction through the center. The
より具体的には、荷重レバー102を回動しないように固定して、例えば、図6(a)に示すように、おもり支持台162の位置を、おもり1031,1032,1033を支持しない位置に合わせる。そして、荷重レバー102の固定を解除すると、おもり支持台162に支持されないおもり1031,1032,1033による重力が試験力として作用する。
また、荷重レバー102を回動しないように固定して、例えば、図6(b)に示すように、おもり支持台162を鉛直上方向に移動させて、おもり支持台162の位置を、おもり1033を支持する位置に合わせる。そして、荷重レバー102の固定を解除すると、おもり支持台162に支持されないおもり1031,1032による重力が試験力して作用する。
また、荷重レバー102を回動しないように固定して、例えば、図6(c)に示すように、さらに、おもり支持台162を鉛直上方向に移動させて、おもり支持台162の位置を、おもり1032,1033を支持する位置に合わせる。そして、荷重レバー102の固定を解除すると、おもり支持台162に支持されないおもり1031による重力が試験力として作用する。
ここで、おもり支持台162の上下移動は、例えば、手動によるダイヤル回転操作によって行われる。
Further, the
Further, by fixing the
Here, the vertical movement of the
しかしながら、手動によるダイヤル回転操作は、おもり支持台を鉛直上方向に移動させる場合、おもり支持台に支持されているおもりを持ち上げなければならないため、試験力を下げていくほどダイヤル回転が重たくなり、ユーザにとって負担がかかるという問題がある。
そこで、おもり支持台の上下移動を電動で行うことが考えられるが、その場合、モータなどの駆動機構が必要となって、コストが嵩むという問題が生じる。
また、従来のように、おもりを鉛直方向に並べて吊り下げたものの場合、おもり全体の高さが高くなって、硬さ試験機の奥行き方向の試料の載置スペースが制限されてしまうという問題があった。
However, the manual dial rotation operation requires that the weight supported by the weight support base be lifted when the weight support base is moved vertically upward, so that the dial rotation becomes heavier as the test force is lowered. There is a problem that a burden is imposed on the user.
Therefore, it is conceivable to move the weight support table up and down electrically. However, in this case, a drive mechanism such as a motor is required, resulting in a problem of increased cost.
In addition, in the case where the weights are suspended in the vertical direction as in the conventional case, the height of the entire weight is increased, and there is a problem that the space for placing the sample in the depth direction of the hardness tester is limited. there were.
本発明の課題は、手動であっても、ユーザに負担をかけることなく試験力を切り換えることができる硬さ試験機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hardness tester that can switch a test force without burdening a user even if it is manual.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、圧子と、前記圧子を介して試料に所定の試験力を負荷する複数のおもりと、前記複数のおもりを重力により下方向に移動させて前記圧子に試験力を伝達する伝達機構部と、試験力を負荷するおもりを切り換えて試験力を切り換える試験力切換機構部と、を備える硬さ試験機において、前記試験力切換機構部は、前記伝達機構部によって前記複数のおもりを重力により下方向に移動させる途中で前記おもりを支持するおもり支持部と、前記おもり支持部を、前記複数のおもりのうち、試験力を負荷するおもり以外のおもりを支持する位置に移動させるおもり支持部移動機構部と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の硬さ試験機において、前記試験力切換機構部は、前記複数のおもりを貫通するとともに、前記伝達機構部に連結される軸部材を備え、前記複数のおもりは、鉛直方向に並べられて配されるとともに、直下にあるおもりを収容する収容部を備え、前記軸部材は、最下の前記おもりを係止するおもり係止部を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の硬さ試験機において、前記おもり支持部移動機構部は、前記おもり支持部を水平方向に移動させ、前記おもり支持部は、前記おもり支持部移動機構部による水平移動により、支持するおもりを切り換えることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、試験力切換機構部が備えるおもり支持部により、伝達機構部によって複数のおもりを重力により下方向に移動させる途中でおもりを支持することができ、試験力切換機構部が備えるおもり支持部移動機構部により、おもり支持部を、複数のおもりのうち、試験力を負荷するおもり以外のおもりを支持する位置に移動させることができる。すなわち、試験力の切り換えの際には、おもり支持部は、おもりを支持していない。したがって、おもり支持部(おもり支持台)を移動させるための手動操作時に、おもりの負荷がかかることがなくなって、手動であっても、ユーザに負担をかけることなく試験力を切り換えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the weight support portion provided in the test force switching mechanism portion can support the weight while moving the plurality of weights downward by gravity by the transmission mechanism portion. By the weight support part moving mechanism part provided in the switching mechanism part, the weight support part can be moved to a position that supports a weight other than the weight that loads the test force among the plurality of weights. That is, when the test force is switched, the weight support portion does not support the weight. Therefore, the load on the weight is not applied during manual operation for moving the weight support portion (the weight support base), and the test force can be switched without placing a burden on the user even in manual operation.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、複数のおもりが備える収容部により、おもりは直下にあるおもりを収容することができる。すなわち、従来と比較して、おもり全体の高さを小さくすることができる。したがって、試料の載置スペースを、従来のものよりも大きく取ることができることとなって、従来は困難であった幅や奥行きの広い試料の硬さの測定を、容易に行うことができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、おもり支持部移動機構部により、おもり支持部を水平方向に移動させることができ、おもり支持部移動機構部による水平移動により、おもり支持部は、支持するおもりを切り換えることができる。すなわち、おもり支持部は、高さ方向(鉛直方向)に移動しない。したがって、試料の載置スペースを、より一層大きく取ることができることとなって、従来は困難であった幅や奥行きの広い試料の硬さの測定を、より一層容易に行うことができる。
According to the invention described in
以下、図を参照して、本発明にかかる硬さ試験機の最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。 Hereinafter, the best mode of a hardness tester according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The scope of the invention is not limited to the illustrated example.
[硬さ試験機]
硬さ試験機1は、例えば、図1に示すように、伝達機構部としての荷重レバー2、おもり3、圧子4、試料台5、試験力切換機構部6などを備えて構成される。本発明にかかる硬さ試験機1においては、特に、おもり3と試験力切換機構部6とに特徴がある。
[Hardness testing machine]
For example, as shown in FIG. 1, the
荷重レバー2は、一端部が硬さ試験機1の本体1aに回動自在に支持されている。荷重レバー2の他端部には、おもり3が吊るされており、荷重レバー2は、おもり3を重力により下方向に移動させることによって、回動する。そして、荷重レバー2の回動によって、圧子軸4aに備えられた圧子4は、圧子4の下方に設けられた試料台5上に載置された試料Sを押圧する。すなわち、おもり3は、荷重レバー2、圧子軸4a、圧子4を介して試料Sに所定の試験力を負荷することができる。
おもり3は、複数個備えられ、試験力切換機構部6によって試験力を負荷するおもり3が切り換えられるようになっている。すなわち、試験力切換機構部6は、試験力を負荷するおもり3を切り換えて試験力を切り換えることができる。
One end of the
A plurality of
具体的には、重力によるおもり3の下方向の移動によって、荷重レバー2は、例えば、時計回り下方向に回動する。荷重レバー2の回動に伴って、圧子軸4aに所定の荷重が作用し、圧子軸4aは、軸下方向に移動する。圧子軸4aの軸下方向の移動に伴って、圧子4は、試料Sを所定の試験力で押圧する。そして、圧子4が、試料Sを所定の試験力で押圧することによって、試料Sの表面には、圧痕が形成されることとなる。
すなわち、圧子4が試料Sを押圧する力である試験力は、おもり3の重量によって決まる。そして、おもり3の重量は、試験力切換機構部6によって、切り換えることができるようになっている。
Specifically, the
That is, the test force that is the force with which the indenter 4 presses the sample S is determined by the weight of the
[おもり及び試験力切換機構部]
次に、本発明にかかる硬さ試験機1において、特に特徴のあるおもり3及び試験力切換機構部6について、詳細に説明する。
[Weight and test force switching mechanism]
Next, in the
おもり3は、具体的には、例えば、図2に示すように、それぞれ所定の重量のおもり31,32,33からなる。おもり31,32,33は、鉛直方向に並べられて配されている。
おもり31,32,33には、中心を通って長手方向に貫通した中空部31a,32a,33aが設けられている。
また、おもり31,32,33は、それぞれ下面に、略凹状の収容部31b,32b,33bを有している。そして、収容部31bは、おもり31の直下にあるおもり32を収容することができ、収容部32bは、おもり32の直下にあるおもり33を収容することができるようになっている。
Specifically, the
The
The
試験力切換機構部6は、具体的には、例えば、図2、図3に示すように、軸部材61、おもり支持部62、おもり支持部移動機構部63などを備えて構成される。
Specifically, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the test force
軸部材61は、おもり31,32,33の中空部31a,32a,33aを貫通している。軸部材61の鉛直方向の上端部は、荷重レバー2の他端部に連結している。一方、軸部材61の鉛直方向の下端部は、おもり3のうち、最下にあるおもり33を係止するおもり係止部61aを備えている。すなわち、おもり係止部61aによって、おもり31,32,33は、軸部材61から外れないようになっている。
The
おもり支持部62は、例えば、荷重レバー2によっておもり3(31,32,33)を重力により鉛直下方向に移動させる途中で、おもり3を支持する。
おもり支持部移動機構部63は、例えば、おもり支持部62を、おもり3のうち、試験力を負荷するおもり3以外のおもり3を支持する位置に移動させる。
具体的には、おもり支持部移動機構部63は、おもり支持部62を水平方向に移動させる。そして、おもり支持部62は、おもり支持部移動機構部63による水平移動により、支持するおもり3の個数(おもり3の重量)を切り換えることができるようになっている。
The
For example, the weight support
Specifically, the weight support part moving
より具体的には、おもり支持部62は、例えば、図3に示すように、左右二つのおもり支持部621,622からなる。おもり支持部621,622の長手方向の一端部は、おもり3(二点鎖線で表示)を支持可能な位置に配されている。一方、おもり支持部621,622の長手方向の他端部は、おもり支持部移動機構部63に取り付けられている。
More specifically, the
おもり支持部移動機構部63は、例えば、図3に示すように、ガイド63a1,63a2、ラック63b1,63b2、ピニオン63cなどから構成される。
For example, as shown in FIG. 3, the weight support unit moving
ガイド63a1,63a2は、互いに平行に位置するように、そして、おもり支持部621,622に直交するように配置されている。ガイド63a1,63a2は、おもり支持部621,622が、水平方向に移動するよう案内するためのものである。
The guides 63a1 and 63a2 are disposed so as to be parallel to each other and orthogonal to the
ラック63b1とラック63b2は、同一の形状をしており、ガイド63a1,63a2に対して平行に位置するように、そして、ラック63b1の歯と、ラック63b2の歯とが互いに向き合うように配置されている。ラック63b1には、ビス621a,621aなどによって、おもり支持部621が固定されている。ラック63b2には、ビス622a,622aなどによって、おもり支持部622が固定されている。
The rack 63b1 and the rack 63b2 have the same shape, and are arranged so as to be parallel to the guides 63a1 and 63a2 and so that the teeth of the rack 63b1 and the teeth of the rack 63b2 face each other. Yes. A
ピニオン63cは、ラック63b1とラック63b2との間に、そして、ラック63b1の歯とラック63b2の歯とに噛合するように配置されている。
ピニオン63cは、例えば、図1に示すダイヤル1bを、時計回り方向に回転させると、図示しない伝達機構によって、反時計回り方向に回転するようになっている。ピニオン63cが、反時計回り方向に回転すると、ラック63b1は水平左方向に移動し、ラック63b2は水平右方向に移動するようになっている。したがって、ラック63b1に固定されたおもり支持部621は水平左方向に移動し、ラック63b2に固定されたおもり支持部622は水平右方向に移動するようになっている。
一方、ダイヤル1bを反時計回り方向に回転させて、図示しない伝達機構によって、ピニオン63cを時計回り方向に回転させると、ラック63b1に固定されたおもり支持部621は水平右方向に移動し、ラック63b2に固定されたおもり支持部622は水平左方向に移動するようになっている。
すなわち、ダイヤル1bの回転に伴い、試験力切換機構部63は、おもり支持部621,622を水平方向に移動させ、おもり支持部621,622に支持されるおもり3の個数(おもり3の重量)を変化させて、試験力を切り換えることができるようになっている。
The
For example, when the
On the other hand, when the
That is, as the
[試験力の切り換え方法]
次に、硬さ試験機1における試験力の切り換え方法について、図4を参照して説明する。
[Test force switching method]
Next, a test force switching method in the
荷重レバー2を回動しないように固定して、例えば、図4(a)に示すように、おもり支持部621,622を、おもり31,32を支持する位置に移動させる。そして、荷重レバー2の固定を解除すると、おもり31,32,33は重力により下方向に移動する。やがて、図4(b)に示すように、おもり31,32は、重力により下方向に移動する途中で、おもり支持部621,622に支持される。一方、おもり33は、軸部材61のおもり係止部61aに係止されながら、さらに、所定の位置まで下方向に移動する。すなわち、このとき、おもり33が試験力を負荷することとなる。
The
荷重レバー2を回動しないように固定して、例えば、図4(c)に示すように、おもり支持部621,622を、おもり31を支持する位置に移動させる。そして、荷重レバー2の固定を解除すると、おもり31,32,33は重力により下方向に移動する。やがて、図4(d)に示すように、おもり31は、重力により下方向に移動する途中で、おもり支持部621,622に支持される。一方、おもり32,33は、軸部材61のおもり係止部61aに係止されながら、さらに、所定の位置まで下方向に移動する。すなわち、このとき、おもり32,33が試験力を負荷することとなる。
The
荷重レバー2を回動しないように固定して、例えば、図4(e)に示すように、おもり支持部621,622を、おもり31,32,33を支持しない位置に移動させる。そして、荷重レバー2の固定を解除すると、図4(f)に示すように、おもり31,32,33は、軸部材61のおもり係止部61aに係止されながら、所定の位置まで、重力により下方向に移動する。すなわち、このとき、おもり31,32,33が試験力を負荷することとなる。
The
以上説明した本発明の硬さ試験機1によれば、試験力切換機構部6が備えるおもり支持部62(621,622)により、荷重レバー2によって複数のおもり3(31,32,33)を重力により下方向に移動させる途中でおもり3を支持することができ、試験力切換機構部6が備えるおもり支持部移動機構部63により、おもり支持部62を、複数のおもり3のうち、試験力を負荷するおもり3以外のおもり3を支持する位置に移動させることができる。すなわち、試験力の切り換えの際には、おもり支持部62は、おもり3を支持していない。したがって、おもり支持部62を移動させるための手動操作時に、おもり3の負荷がかかることがなくなって、手動であっても、ユーザに負担をかけることなく試験力を切り換えることができる。
According to the
また、おもり31が備える収容部31bにより、おもり31は、直下にあるおもり32を収容することができ、おもり32が備える収容部32bにより、おもり32は、直下にあるおもり33を収容することができる。すなわち、従来と比較して、おもり3全体の高さを小さくすることができる。さらに、おもり支持部移動機構部63により、おもり支持部62を水平方向に移動させることができ、おもり支持部移動機構部63による水平移動により、おもり支持部62は、支持するおもり3の個数(おもり3の重量)を切り換えることができる。すなわち、おもり支持部62は、高さ方向(鉛直方向)に移動しない。したがって、試料Sの載置スペースを、大きく取ることができることとなって、従来は困難であった幅や奥行きの広い試料Sの硬さの測定を、容易に行うことができる。
Moreover, the
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではない。
例えば、おもり31,32,33は、鉛直方向に並べて配されているとしたが、おもり31,32,33の配列の仕方には、特に制限はない。
おもり31,32,33には、収容部31b,32b,33bが備えられているとしたが、おもり31,32,33の形状には、特に制限はない。
軸部材61は、おもり3に貫通するとともに、最下にあるおもり33を係止するおもり係止部61aを備えているとしたが、軸部材61によって、荷重レバー2におもり31,32,33を吊り下げることができるのであれば、おもり3を軸部材61に接続する方法には、特に制限はない。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, although the
Although the
The
また、例えば、図4に示すように、おもり支持部62は、おもり3の底面からおもり3を支持するようにしたが、おもり支持部62によって、試験力を負荷するおもり3以外のおもり3を支持することができるのであれば、おもり支持部62によるおもり3の支持の仕方には、特に制限はない。
Further, for example, as shown in FIG. 4, the
また、例えば、おもり支持部移動機構部63は、おもり支持部62を水平方向に移動させるとしたが、おもり支持部62を、複数のおもり3のうち、試験力を負荷するおもり3以外のおもり3を支持する位置に移動させるのであれば、移動方向は問わない。
In addition, for example, the weight support unit moving
また、例えば、おもり3は、3つのおもり(おもり31,32,33)からなるとしたが、おもりの個数は、複数個であれば特に制限はない。
For example, although the
また、例えば、図1に示すように、硬さ試験機1に、荷重レバー2、おもり3、圧子4、試料台5、試験力切換機構部6を備えるようにしたが、試料台5は、硬さ試験機1に備えず、別体としてもよい。すなわち、硬さ試験に主要な荷重レバー2、おもり3、圧子4、試験力切換機構部6のみを、硬さ試験機1に備えるようにしてもよい。この場合、硬さ試験機1を、様々な試料に対応した様々な試料台に取付けることができるため、より一層、使い勝手の良い硬さ試験機1を提供することができることとなる。
ここで、硬さ試験機1においては、おもり3は、従来の硬さ試験機(例えば、図5における硬さ試験機101)に備えられたおもり(例えば、図5におけるおもり103)と比較して、全体の高さが小さく、おもり支持部62は、高さ方向に移動することによって試験力を切り換える従来のおもり支持部(例えば、図5におけるおもり支持台162)と異なり、水平方向に移動することによって試験力を切り換えることができる。すなわち、荷重レバー2、おもり3、圧子4、試験力切換機構部6を、高さ方向に嵩張ることなくコンパクトに配置することができ、さらに、試料台5を含む土台部分(具体的には、例えば、図1における硬さ試験機1の本体1aの下半分)と容易に分離することができる。
Further, for example, as shown in FIG. 1, the
Here, in the
1 硬さ試験機
2 荷重レバー(伝達機構部)
3(31,32,33) おもり
4 圧子
6 試験力切換機構部
31b,32b,33b 収容部
61 軸部材
61a おもり係止部
62(621,622) おもり支持部
63 おもり支持部移動機構部
S 試料
1
3 (31, 32, 33) Weight 4
Claims (3)
前記試験力切換機構部は、
前記伝達機構部によって前記複数のおもりを重力により下方向に移動させる途中で前記おもりを支持するおもり支持部と、
前記おもり支持部を、前記複数のおもりのうち、試験力を負荷するおもり以外のおもりを支持する位置に移動させるおもり支持部移動機構部と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。 An indenter, a plurality of weights for applying a predetermined test force to the sample via the indenter, a transmission mechanism for transmitting the test force to the indenter by moving the plurality of weights downward by gravity, and a test force In a hardness tester comprising a test force switching mechanism that switches a test force by switching a weight that loads
The test force switching mechanism is
A weight support portion for supporting the weight in the middle of moving the plurality of weights downward by gravity by the transmission mechanism;
A weight support part moving mechanism for moving the weight support part to a position that supports a weight other than the weight that loads the test force among the plurality of weights;
A hardness tester comprising:
前記試験力切換機構部は、前記複数のおもりを貫通するとともに、前記伝達機構部に連結される軸部材を備え、
前記複数のおもりは、鉛直方向に並べられて配されるとともに、直下にあるおもりを収容する収容部を備え、
前記軸部材は、最下の前記おもりを係止するおもり係止部を備えることを特徴とする硬さ試験機。 The hardness tester according to claim 1,
The test force switching mechanism includes a shaft member that penetrates the plurality of weights and is coupled to the transmission mechanism.
The plurality of weights are arranged side by side in the vertical direction, and include an accommodating portion for accommodating a weight immediately below,
The said shaft member is provided with the weight latching | locking part which latches the lowest said weight, The hardness tester characterized by the above-mentioned.
前記おもり支持部移動機構部は、前記おもり支持部を水平方向に移動させ、
前記おもり支持部は、前記おもり支持部移動機構部による水平移動により、支持するおもりを切り換えることを特徴とする硬さ試験機。 In the hardness tester according to claim 1 or 2,
The weight support part moving mechanism part moves the weight support part in a horizontal direction,
The said weight support part switches the weight supported by the horizontal movement by the said weight support part moving mechanism part, The hardness tester characterized by the above-mentioned.
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