JP2000346774A - 試料支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬さ試験機により長尺試料の硬さを測定する
場合に、長尺試料の水平姿勢を簡単に調整することが可
能であると共に、圧子による押圧により長尺試料に撓み
が生じることを低減して、硬さ試験の測定精度を向上さ
せることが可能な試料支持装置を提供する。 【解決手段】 試料表面に圧子２を押し付けて試料の硬
さを測定する硬さ試験機１により、長尺試料Ｓの硬さを
測定する場合において、長尺試料Ｓの被測定面を略水平
な状態で支持するために用いられる試料支持装置１０で
ある。長尺試料Ｓの測定部分を支持する試料台１２と、
該試料台１２と協働して長尺試料Ｓを支持すると共に該
長尺試料Ｓを支持する高さを変化することにより長尺試
料Ｓの水平姿勢を調整する水平姿勢調整手段１３と、を
備えていて、試料台１２の上面が、該試料台１２に載せ
た状態の長尺試料Ｓの長手方向に、高さが変化する曲面
状となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬さ試験機により
長尺試料の硬さを測定する場合において、長尺試料の被
測定面を略水平な状態で支持するために用いられる試料
支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、試料表面に圧子を押し付けて
試料の硬さを測定する硬さ試験機により、長尺試料の硬
さを測定する場合には、長尺試料の被測定面を略水平な
状態で支持するために、例えば、図６に示すような試料
支持装置が用いられるのが一般的である。

【０００３】図６は、従来の試料支持装置の一構成例を
示す正面図である。この図６において、１は硬さ試験
機、２は圧子、５０は試料支持装置、Ｓは長尺試料、を
それぞれ示している。この試料支持装置５０は、長尺試
料Ｓの測定部分を支持する試料台５１と、この試料台５
１と協働して長尺試料Ｓを支持すると共に長尺試料Ｓを
支持する高さを変化することにより長尺試料Ｓの水平姿
勢を調整する水平姿勢調整手段１３と、を備えている。
この試料支持装置５０により、長尺試料Ｓは、硬さに影
響がないとされる水平に対して±１度以内の角度範囲に
被測定面（上面）が保たれるように、水平姿勢の調整が
なされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の試料支持装置５０では、作業者が目視により確認し
ながら、水平姿勢調整手段１３により長尺試料Ｓの水平
姿勢を調整するようにしていたため、その微調整が容易
ではなかった。また、長尺試料の被測定面が上記角度範
囲に保たれているか否かを判定するための指標等がなか
ったため、その判定をカンに頼ることが多かった。その
ため、長尺試料Ｓの被測定面が上記角度範囲に保たれて
いない状態で、硬さ試験が行われてしまう虞もあった。

【０００５】また、上記従来の試料支持装置５０では、
図７に示すように、長尺試料Ｓの下面が水平に対し傾い
た状態（つまり、長尺試料Ｓと試料台５１が密着してな
い状態）で試料台５１に載置された場合に、試料台５１
が長尺試料Ｓを支持する支持点ｃ１と、圧子２が長尺試
料Ｓを押圧する作用点ｃ２とが離れた状態となって、圧
子２による押圧により長尺試料Ｓに撓みが生じてしまう
ことがあった。その場合、撓みにより長尺試料Ｓの硬さ
に変化が生じて、正確に長尺試料Ｓの硬さを測定するこ
とができなかった。そこで、例えば、図８に示すよう
に、試料台５１を小さくして、上記支持点ｃ１と上記作
用点ｃ２とを近づけるようにすることも考えられるが、
この場合、試料台５１に対する長尺試料Ｓの傾斜角度、
つまり水平に対する長尺試料Ｓの傾斜角度が分かり難く
なって、長尺試料Ｓの水平姿勢を調整し難くなるという
問題点があった。

【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、硬さ試験機により長尺試料の
硬さを測定する場合に、長尺試料の水平姿勢を簡単に調
整することが可能であると共に、圧子による押圧により
長尺試料に撓みが生じることを低減して、硬さ試験の測
定精度を向上させることが可能な試料支持装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、試料表面に圧子（２）を押
し付けて試料の硬さを測定する硬さ試験機（１）によ
り、長尺試料の硬さを測定する場合において、前記長尺
試料の被測定面を略水平な状態で支持するために用いら
れる試料支持装置（１０）であって、前記長尺試料の測
定部分を支持する試料台（１２）と、該試料台と協働し
て前記長尺試料を支持すると共に、該長尺試料を支持す
る高さを変化することにより前記長尺試料の水平姿勢を
調整する水平姿勢調整手段（１３）と、を備え、前記試
料台の上面は、該試料台に載せた状態の前記長尺試料の
長手方向に、高さが変化する曲面状となっている構成と
した。

【０００８】この請求項１記載の発明によれば、試料台
の上面が、該試料台に載せた状態の長尺試料の長手方向
に、高さが変化する曲面状となっているため、長尺試料
の下面が水平に対して傾いた状態で試料台に載置された
場合に、試料台が長尺試料を支持する支持点と、圧子が
長尺試料を押圧する作用点とを、従来より接近させるこ
とが可能になる。従って、圧子による押圧により長尺試
料に撓みが生じることを低減することができ、それによ
り、硬さ試験の測定精度を向上させることができる。

【０００９】ここで、長尺試料には、硬さを測定する測
定部分と重心位置とが離れている試料も含まれる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の試
料支持装置において、前記長尺試料の下面の傾きが水平
に対して予め定められた所定角度の範囲内である場合
に、前記試料台の前記長手方向の両端と前記長尺試料と
の間にそれぞれ隙間が形成されるように、前記試料台の
上面の曲率が設定されている構成とした。

【００１１】この請求項２記載の発明によれば、長尺試
料の下面の傾きが水平に対して予め定められた所定角度
の範囲内である場合に、試料台の前記長手方向の両端と
長尺試料との間にそれぞれ隙間が形成されるように、試
料台の上面の曲率が設定されているため、長尺試料の下
面の傾きが水平に対して予め定められた所定角度の範囲
内であるか否かを、試料台の前記長手方向の両端と長尺
試料との間にそれぞれ隙間が形成されているか否かに基
づいて判定することが可能になる。従って、被測定面で
ある上面と、試料台に当接する下面とが平行な試料の場
合には、長尺試料の被測定面の傾きが水平に対し予め定
められた所定角度の範囲内にあるか否かを簡単に判定す
ることができる。そのため、長尺試料の水平姿勢を調整
するのが容易となる。

【００１２】具体的に、長尺試料の下面の傾きが水平に
対して予め定められた所定角度の範囲内である場合にお
いて、試料台の前記長手方向の両端と長尺試料との間に
それぞれ隙間が形成されるようにするには、例えば、試
料台の前記長手方向の両端それぞれにおける接線の傾き
が水平に対し前記所定角度となるように試料台の上面の
曲率を設定するようにすればよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図１〜図５の図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る試料支持装置の一構
成例を示す正面図である。図２は、図１の試料支持装置
を構成する試料台を示す正面図である。図３は、図２の
試料台に長尺試料を載置した状態を示す正面図で、
（ａ）は長尺試料の下面の傾きが水平に対して所定角度
θの範囲内である場合、（ｂ）は長尺試料の下面の傾き
が水平に対して所定角度θ以上である場合、をそれぞれ
示している。なお、図１において、１は硬さ試験機、２
は圧子、１０は試料支持装置、Ｓは長尺試料、をそれぞ
れ示している。

【００１５】この実施の形態の試料支持装置１０は、試
料表面に圧子２を押し付けて試料の硬さを測定する硬さ
試験機１に備わり、該硬さ試験機１により長尺試料Ｓの
硬さを測定する場合に用いられる。この試料支持装置１
０は、図１に示すように、角ネジ１１と、この角ネジ１
１の上端に設けられ長尺試料Ｓの測定部分を支持する試
料台１２と、この試料台１２と協働して長尺試料Ｓを支
持すると共に長尺試料Ｓを支持する高さを変化すること
により長尺試料Ｓの水平姿勢を調整する水平姿勢調整手
段１３と、長尺試料Ｓの偏荷重に対してバランスをとる
ためのバランスウェイト１４と、により概略構成されて
いる。

【００１６】角ネジ１１は、圧子２の直下に立設され、
試料台１２の高さを調整できるように、上下方向に移動
可能となっている。

【００１７】試料台１２は、圧子２の先端部と対向する
位置に配置されている。この試料台１２の上面は、長尺
試料Ｓの長手方向（図１の左右方向）に高さが変化する
曲面状となっていて、その曲率は、図２に示すように、
試料台１２の前記長手方向の両端ａ１、ａ２それぞれに
おける接線ｂ１、ｂ２の傾きが水平に対し所定角度θ
（例えば、１度）となるように、設定されている。この
ため、図３（ａ）に示すように、長尺試料Ｓの下面の傾
きが水平に対して前記所定角度θの範囲内である場合に
は、試料台１２の両端ａ１、ａ２の間、例えば、ａ３で
長尺試料Ｓと当接して、試料台１２の両端ａ１、ａ２と
長尺試料Ｓとの間にそれぞれ隙間が形成される一方、図
３（ｂ）に示すように、長尺試料Ｓの下面の傾きが水平
に対して前記所定角度θ以上である場合には、試料台１
２の一端（ａ１とａ２の何れか一方）で長尺試料Ｓと当
接して、試料台１２の一端側にだけ隙間が形成されるよ
うになっている。従って、長尺試料Ｓの下面の傾きが水
平に対して前記所定角度θの範囲内であるか否かを、長
尺試料Ｓと試料台１２の当接位置や、試料台１２の両端
ａ１、ａ２に形成される隙間に基づいて判定することが
できる。さらに、図１に示すように、被測定面である上
面と、試料台１２に当接する下面とが平行な長尺試料Ｓ
の場合には、長尺試料Ｓの被測定面の傾きが水平に対し
前記所定角度θの範囲内であるか否かを簡単に判定する
ことができる。つまり、そのような長尺試料Ｓの場合に
は、長尺試料Ｓと試料台１２の当接位置、或いは試料台
１２の両端ａ１、ａ２に形成される隙間が、長尺試料Ｓ
の被測定面が前記所定角度θの範囲内に保たれているか
否かを判定するための指標となって、水平姿勢を調整す
るのが容易となる。

【００１８】水平姿勢調整手段１３は、図１に示すよう
に、角ネジ１１を前後に挟むように取り付けられた一対
の水平アーム１３ａ，１３ａと、該水平アーム１３ａ，
１３ａに沿って水平移動可能な可動台１３ｂと、該可動
台１３ｂに対し上下方向に移動可能であると共に長尺試
料Ｓの一端側を支持可能な支持台１３ｃと、を備えてい
る。即ち、水平姿勢調整手段１３は、支持台１３ｃを上
下方向に移動することにより、長尺試料Ｓを支持する高
さを変化して、長尺試料Ｓの水平姿勢を調整すると共
に、可動台１３ｂを水平アーム１３ａ，１３ａに沿って
水平移動することにより、長尺試料Ｓを支持する水平位
置を調整するようになっている。つまり、試料Ｓの形状
や大きさ等に応じて、長尺試料Ｓを支持する水平位置や
高さを調整できるようになっている。

【００１９】バランスウェイト１４は、水平アーム１３
ａ，１３ａに取り付けられ、上記可動台１３ｂの他端側
に配置されている。このバランスウェイト１４の取付位
置や質量を、長尺試料Ｓの質量及び重心位置に基づき調
整することによって、長尺試料Ｓの偏荷重に対して硬さ
試験機１が倒れないようにバランスをとることができ
る。

【００２０】このように構成される試料支持装置１０を
用いて長尺試料Ｓの硬さを測定する場合には、長尺試料
Ｓを試料支持装置１０にセットする前に、長尺試料Ｓの
長さや形状、或いは測定部分の位置などに基づき、試料
台１２の高さやバランスウェイト１４の質量を調整す
る。また、支持台１３ｃの水平位置や高さ、及びバラン
スウェイト１４の水平位置を大まかに調整しておく。そ
れぞれの調整が完了したら、長尺試料Ｓの測定部分を試
料台１２に載置し、前記測定部分の他端側を支持台１３
ｃに載置する。次いで、長尺試料Ｓを安定した状態で支
持できるように、可動台１３ｂを水平アーム１３ａ，１
３ａに沿って水平移動させて、支持台１３ｃの水平位置
を調整すると共に、バランスウェイト１４の水平位置を
微調整する。そして、長尺試料Ｓと試料台１２の当接位
置や、試料台１２の両端ａ１、ａ２に形成される隙間に
基づき、長尺試料Ｓの被測定面が前記所定角度θの範囲
内であるか否かを判定し、該判定の結果、所定角度θの
範囲内である場合には、支持台１３ｃをその高さで固定
し、一方、所定角度θ以上の場合には、支持台１３ｃの
高さを微調整する。こうして、長尺試料Ｓの被測定面が
前記所定角度θの範囲内となるように、長尺試料Ｓの水
平姿勢を微調整し、該微調整が完了したら、硬さ試験機
１により長尺試料Ｓの硬さ測定を開始する。

【００２１】この実施の形態の試料支持装置１０によれ
ば、試料台１２の上面が、長尺試料Ｓの長手方向に高さ
が変化する曲面状となっているため、長尺試料Ｓの下面
が水平に対して傾いた状態で試料台１２に載置された場
合に、試料台１２が長尺試料Ｓを支持する支持点と、硬
さ試験機１の圧子２が長尺試料Ｓを押圧する作用点と
を、従来より接近させることが可能になる。従って、圧
子２による押圧により長尺試料Ｓに撓みが生じることを
低減することができ、それにより、硬さ試験の測定精度
を向上させることができる。また、長尺試料Ｓの下面の
傾きが水平に対して予め定められた所定角度θの範囲内
である場合に、試料台１２の前記長手方向の両端ａ１、
ａ２と長尺試料Ｓとの間にそれぞれ隙間が形成されるよ
うに、試料台１２の上面の曲率が設定されているため、
長尺試料Ｓの下面の傾きが水平に対して前記所定角度θ
の範囲内であるか否かを、試料台１２の前記長手方向の
両端ａ１、ａ２と長尺試料Ｓとの間にそれぞれ隙間が形
成されているか否かに基づいて判定することが可能にな
る。従って、被測定面である上面と、試料台１２に当接
する下面とが平行な長尺試料の場合には、長尺試料の被
測定面の傾きが水平に対し前記所定角度θの範囲内にあ
るか否かを簡単に判定することができる。そのため、長
尺試料の水平姿勢を調整するのが容易となる。

【００２２】なお、本発明は、この実施の形態で示した
試料支持装置１０に限定されるものではなく、その他の
試料支持装置に対しても適用することが可能である。例
えば、水平姿勢調整手段は、試料台１２と協働して長尺
試料Ｓを支持すると共に長尺試料Ｓを支持する高さを変
化することにより長尺試料Ｓの水平姿勢を調整すること
が可能であれば、どのような構成であってもよい。ま
た、硬さ試験機１の質量に比べて長尺試料Ｓの質量が十
分小さい場合には、バランスウェイト１４を省略するこ
とも可能である。

【００２３】また、この実施の形態では、長尺試料とし
て、被測定面である上面と試料台１２に当接する下面と
が平行な長尺試料Ｓについて例示したが、例えば、図４
に示すように、上面と下面が平行ではない長尺試料Ｓ１
に対して適用することも可能である。即ち、試料台１２
の上面が、長尺試料Ｓ１の長手方向に高さが変化する曲
面状となっているため、上面と下面が平行ではない長尺
試料Ｓ１であっても、被測定面である上面を略水平な状
態で支持することが可能である。このような試料の場
合、試料台１２の上面の曲率は、長尺試料Ｓの上面と下
面がなす角度に基づいて設定される。

【００２４】また、長尺試料Ｓが略円柱状である場合に
は、例えば、図５に示すように試料台を構成することに
よって、長尺試料Ｓが転がらないように位置決めした状
態で固定することが可能である。この図５において、試
料台２２は、一対の曲面状部２２ａ、２２ａを基台２２
ｂの上面に並設してなる。曲面状部２２ａは、断面形状
が略半円となっていて、その外径が両端面に近づくに従
い小さくなるように形成されている。即ち、曲面状部２
２ａは、長尺試料Ｓの長手方向に高さが変化する曲面状
となっていて、正面（図５のＡ方向）から見た上面の輪
郭が図１〜図４に示した試料台１２と同様に、円弧状と
なっている。このため、曲面状部２２ａと曲面状部２２
ａの間に形成される凹状部２２ｃに長尺試料Ｓを載置す
ることができ、該載置した状態において、長尺試料Ｓを
転がらないように位置決めした状態で固定することがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、試料台の
上面が、該試料台に載せた状態の長尺試料の長手方向
に、高さが変化する曲面状となっているため、長尺試料
の下面が水平に対して傾いた状態で試料台に載置された
場合に、試料台が長尺試料を支持する支持点と、圧子が
長尺試料を押圧する作用点とを、従来より接近させるこ
とが可能になる。従って、圧子による押圧により長尺試
料に撓みが生じることを低減することができ、それによ
り、硬さ試験の測定精度を向上させることができる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、長尺試料の
下面の傾きが水平に対して予め定められた所定角度の範
囲内である場合に、試料台の前記長手方向の両端と長尺
試料との間にそれぞれ隙間が形成されるように、試料台
の上面の曲率が設定されているため、長尺試料の下面の
傾きが水平に対して予め定められた所定角度の範囲内で
あるか否かを、試料台の前記長手方向の両端と長尺試料
との間にそれぞれ隙間が形成されているか否かに基づい
て判定することが可能になる。従って、被測定面である
上面と、試料台に当接する下面とが平行な試料の場合に
は、長尺試料の被測定面の傾きが水平に対し予め定めら
れた所定角度の範囲内にあるか否かを簡単に判定するこ
とができる。そのため、長尺試料の水平姿勢を調整する
のが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る試料支持装置の一構成例を示す正
面図である。

【図２】図１の試料支持装置を構成する試料台を示す正
面図である。

【図３】図２の試料台に長尺試料を載置した状態を示す
正面図で、（ａ）は長尺試料の下面の傾きが水平に対し
て所定角度θの範囲内である場合、（ｂ）は長尺試料の
下面の傾きが水平に対して所定角度θ以上である場合、
をそれぞれ示している。

【図４】図１の試料支持装置において、上面と下面が平
行でない長尺試料を支持している状態を示す正面図であ
る。

【図５】略円柱状の試料を支持する場合に用いられる試
料台の一構成例を示す斜視図である。

【図６】従来の試料支持装置の一構成例を示す正面図で
ある。

【図７】図６の試料支持装置を構成する試料台を示す正
面図である。

【図８】図７の試料台の上面を小さくした場合の試料台
の正面図である。

【符号の説明】

１ 硬さ試験機 ２ 圧子 １０ 試料支持装置 １１ 角ネジ １２ 試料台 １３ 水平姿勢調整手段 １４ バランスウェイト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料表面に圧子を押し付けて試料の硬さを
   測定する硬さ試験機により、長尺試料の硬さを測定する
   場合において、前記長尺試料の被測定面を略水平な状態
   で支持するために用いられる試料支持装置であって、 前記長尺試料の測定部分を支持する試料台と、 該試料台と協働して前記長尺試料を支持すると共に、該
   長尺試料を支持する高さを変化することにより前記長尺
   試料の水平姿勢を調整する水平姿勢調整手段と、を備
   え、 前記試料台の上面は、該試料台に載せた状態の前記長尺
   試料の長手方向に、高さが変化する曲面状となっている
   ことを特徴とする試料支持装置。
2. 【請求項２】前記長尺試料の下面の傾きが水平に対して
   予め定められた所定角度の範囲内である場合に、前記試
   料台の前記長手方向の両端と前記長尺試料との間にそれ
   ぞれ隙間が形成されるように、前記試料台の上面の曲率
   が設定されていることを特徴とする請求項１記載の試料
   支持装置。