JPH0620128Y2 - タレット式微小硬度計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、タレット式微小硬度計に関し、特にその圧子
軸の案内装置に関する。

〔従来の技術〕

下端部に圧子を取付けられた圧子軸と試料に形成された
くぼみの寸法を計測する光学レンズとが回転枠にタレッ
ト状に取付けられて、試料に対する圧子軸の押入と、こ
の押入によって試料に形成されたくぼみ寸法の光学レン
ズによる測定とが、回転枠を回転することによって順次
行なわれるように構成された微小硬度計は、タレット式
微小硬度計として従来から知られている。

その１例を第５図により説明すると、回転枠13が硬度計
の基台30に設けられた軸0₁を中心として回転可能に設け
られて、回転枠13の竪枠体13aの下端部に揺動用ばね10
を介して基端部を支持された揺動板９が取付けられてい
る。

揺動板９の先端部に円錐状の圧子軸支持部材31が設けら
れて、この圧子軸支持部材31で接触支持される圧子軸４
が、基台30に設けられた筒状の案内部材28により竪方向
に揺動可能に案内支持されており、さらに圧子軸４はそ
の上端を回転枠13に板ばね14で昇降可能に支持され、ま
た下端部に圧子６が取付けられている。

さらに、揺動板９の尖端部に接触子５が固定されて、接
触子５に下端を点接触して押棒２が竪方向に配設される
とともに、押棒２に固着されたストッパ３に上方から係
合しうる案内部13cが回転枠13の横枠体13bの先端部に設
けられ、押棒２の上端部に点接触して押棒２と同軸的に
上下動しうる荷重制御部材19bが制御レバー19の先端部
に設けられている。

制御レバー19は基枠に軸0₂′を介して回動可能に支持さ
れるとともに、他端部に荷重制御用カム21が転接するロ
ーラ20が設けられ、さらに複数個の重錘26を内蔵して支
持枠27aの上昇とともに直径の順に重錘受け27aに積載さ
れている各重錘26を、それらの上方のものより順次選択
的に支持し得る階段状の係合支持部27bを形成された重
錘式荷重機構25の荷重軸25aの下端部が、ピン32を介し
て係合している。なお重錘式荷重機構25は、例えば特公
昭４９−１６６７２号公報に記載されているような公知
のものであり、荷重軸25aの下端部は球面状に形成され
て、平面状の圧子軸４の上端面に少許の間隔をあけて対
向するよう配置されている。図中の符号12は戻しばね
を、７は試料を、33は圧子軸４に載置された重錘を、ま
たＡは計測時のカム21の回転方向を、Ｂはその時の荷重
制御部材19bの移動方向を、Ｃは支持枠27の移動方向を
それぞれ示している。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述のような従来のタレット式微小硬度計で
は、圧子軸４の横振れを防ぎながら竪方向への移動を案
内する案内部材28として、円筒状の部材が用いられてい
るが、このような形状の案内部材では圧子軸４の横振れ
防止効果を上げようとするには、必然的に案内部材28が
長尺化し、その結果圧子軸４と案内部材28との間の摩擦
力が大きくなって、圧子６に所定の試験荷重が作用しな
いという問題点がある。

本考案は、このような問題点の解決をはかろうとするも
ので、圧子軸を、圧子軸とそれらの基端部を回転枠に取
付けられた上下一対の支えばねとで平行リンクを構成す
るように支持するとともに、圧子軸が揺動板上の支持部
材に点接触で支持される構成とすることにより、圧子軸
保持機構における摩擦力を激減した、タレット式微小硬
度計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〕

上述の目的を達成するため、本考案のタレット式微小硬
度計は、揺動用ばねを介して基端部を回転枠に支持され
た揺動板と、同揺動体の先端部に設けられた圧子軸支持
部材で支持されて竪方向に配設されるとともに下端に圧
子を有する圧子軸とをそなえ、同圧子軸の上端が上記回
転枠に基端部を取付けられた第１の板ばねで昇降可能に
支持された微小硬度計において、上記揺動板の先端部に
固定された接触子と、同接触子に下端を点接触して竪方
向に配設された押棒と、同押棒に固着されたストッパに
上方から係合しうる回転枠に形成された案内部と、上記
押棒の上端部に点接触して同押棒と同軸的に上下動しう
る荷重制御部材と、同荷重制御部材を駆動しうる駆動装
置とをそなえ、第２の板ばねがその先端部で上記圧子軸
の下端部に取付けられているとともに、上記の圧子軸と
回転枠と第１の板ばねと第２の板ばねとで平行リンクを
形成するよう上記第２の板ばねの基端部が上記回転枠の
下端部に取付けられ、上記圧子軸が、その軸心線上に配
設された算盤珠状の当接部材により上記揺動板上の支持
部材に点接触で支持されるよう構成されていることを特
徴としている。

〔作用〕

上述の本考案のタレット式微小硬度計では、回転枠にそ
れぞれ基端部を取付けられた第１および第２の板ばね
が、圧子軸と上記回転枠の竪枠体とで平行リンクを形成
しながら上記圧子軸を上下方向へ移動可能に案内支持す
るから、圧子軸は支持部材との間の摩擦を伴うことなく
回転枠の竪枠体の方向、すなわち竪方向へ移動すること
ができる。

また、圧子軸はその軸心線上に配設された算盤珠状の当
接部材を介して圧子軸支持部材に点接触状態で支持され
るので、上記圧子軸を降下すべく上記圧子軸支持部材の
先端部が押下げられて圧子軸支持部材が傾斜しても、そ
の影響が圧子軸に及ぶのを防止できて、その結果測定時
における圧子軸の横振れを防止することができる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としてのタレット式
微小硬度計について説明すると、第１図はその側断面
図、第２図は第１図の「ア」部の断面図、第３図は第１
図の「ア」部における第２図の場合の切断面と直交する
切断面における断面図、第４図は支え軸の斜視図であ
る。なお、第１〜４図において第５図と同じ符号はほぼ
同一の部材を示している。

この実施例のタレット式微小硬度計も、基枠30に設けら
れた軸0₁を中心として回転可能に設けられた回転枠13を
そなえ、回転枠13の竪枠体13aの下端部と上端部とに設
けられた第１および第２の支えばね14および８とで圧子
軸４が、いわゆる平行リンクを構成しながら回転枠13に
上下動可能に取付けられている。

回転枠13の竪枠体13aの下端部よりに、揺動用ばね10を
介して基端部を支持された揺動板９が設けられて、揺動
板９に設けられた支え板17に、圧子軸４に算盤珠状の当
接部18aがその軸線上に位置するように取付けられた支
え軸18の、算盤珠状の当接部18aが当接して（第２図、
第３図参照）、圧子軸４が支え板17の傾斜などに影響さ
れることなく、竪方向移動が確保されるよう構成される
とともに、揺動板９の尖端部に接触子５が固定されてい
る。接触子５に下端を点接触して押棒２が竪方向に配設
されるとともに、押棒２に固着されたストッパ３に上方
から係合しうる案内部13cが回転枠13の横枠体13bの先端
部に設けられ、押棒２の上端部に点接触して押棒２と同
軸的に上下動しうる荷重制御部材19bが第１制御レバー1
9の先端部に設けられている。

第１制御レバー19は、その他端部が第２制御レバー23に
軸0₄を介して枢着されるとともに、ほぼ中央部でばね19
aを介して基枠30に支持されている。

一方、第２制御レバー23は第１制御レバー19の少し上方
でこれと平行に配置されて、その一端部を軸0₃を介して
基枠30に枢着されるとともに、他端部には、早送り機構
の駆動源としてのカム21に転接するローラ20が取付けら
れている。さらに、ローラ20の枢軸と軸0₄との間でバネ
22を介して基枠30に懸吊されるとともに、第１制御レバ
ー19を押動可能な、例えば圧電素子をそなえた遅送り機
構24が配設されている。

上記のカム21は、第５図に示した従来のものにおける駆
動装置と同様のもので、高速で両制御レバーを駆動する
ことができ、また圧電素子をそなえた低速駆動機構24と
しては、例えば実願昭６２−１６２５５７号に記載され
たもの、すなわち圧電素子と同圧電素子に加えるための
任意の電圧波形を発生する電圧制御装置とからなり、上
記電圧を制御することにより圧子電素子を任意の伸張速
度で伸張させることができる機構が用いられている。

そして、高速駆動は、カム21の矢印Ａ方向への回転のみ
によってなされる。すなわちこのときには、第１制御レ
バー19と第２制御レバー23とは一体となってカム21の回
転だけで荷重制御部材19bを矢印Ｂ方向に駆動する。そ
して、この高速駆動で圧子が所定寸法だけ下降した後
に、遅送り機構が作動する。すなわちカム21の回転を停
止してその状態に保持しながら、圧電素子24が膨出して
第１制御レバー19のみが軸0₄を中心として反時計方向に
回動して荷重制御部材19bを矢印Ｂ方向へ低速度で駆動
する。

さらに、重錘式荷重装置25の荷重軸25aのピン32と第１
制御レバー19とが係合するとともに、荷重軸25aの下端
面は球面状に形成されて、平面状の圧子軸４の上端面に
少許の間隔をあけて対向するよう配置されている。

回転枠13の横枠体13bに永久磁石40が、この永久磁石40
の中心部開口を圧子軸４が貫通するよう配設されるとと
もに、永久磁石40の放射状の磁場内で圧子軸４にコイル
41が取付けられて、電磁式荷重装置１が構成されてい
る。

ここで電磁式荷重装置は、圧子軸下端の圧子を試料面に
対し直角に進退させるために、例えば特公昭55-25785号
公報にも記載されているように、従来から硬度計、特に
ビッカース硬さやヌーブ硬さの計測器に広く用いられて
いる荷重装置で、圧子軸を駆動すべく相対的に直線運動
をなす（電磁）コイル41と永久磁石40とから構成されて
いる。

そして、コイル41に電流を流すとコイル41に上下方向の
力が発生するので、この力を圧子軸４に試験荷重として
作用させるものである。そしてこの場合、コイル41に発
生する上下方向の力は、永久磁石40の磁力が一定の場
合、コイル41に流す電流値に比例するため、電流値の調
節により試験荷重の制御を行なうことができる。

さらに、中心部付近を回転枠13に軸0₂で枢支されたバラ
ンスレバー16の基端部（第１図では左端部）が圧子軸４
に植設されたピン15に係接するよう配設されるととも
に、バランスレバー16の他端部に、圧子軸４系の軸0₂ま
わりのモーメントを相殺することのできるモーメントを
発生するための重錘44が取付けられて、バランス装置11
が構成されている。

上述の構成により、圧子軸４は、その上下端部を第１お
よび第２の板ばね14および８に支持されるとともに、両
板ばねおよび回転枠の竪枠体13aと共に平行リンクを形
成しているから、竪枠体13aと平行な方向すなわち竪方
向に支持部材との間に摩擦を伴うことなく移動すること
ができる。

また、圧子軸４はその軸心線上に配設された算盤珠状の
当接部材を介して支持板17の表面に点接触しているの
で、測定時に圧子軸４を下降すべく支持板17の先端部
（第１図では左端部）が押棒２で押下げられて支持板17
が傾斜しても、この傾斜の影響を圧子軸４がうけること
はなく、したがって圧子軸４が測定時に横振れするおそ
れがない。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案のタレット式微小硬度計に
よれば、次のような効果ないし利点が得られる。

(1)回転枠にそれぞれ基端部を取付けられた第１および
第２の板ばねが、圧子軸と回転枠の竪枠体とで平行リン
クを形成しながら上記圧子軸を上下方向へ移動可能に案
内支持するよう構成されているので、圧子軸が竪方向へ
の移動時に支持部材との間に摩擦が発生することがな
い。

(2)圧子軸が、その軸心線上に配設された算盤珠状の当
接部材を介して圧子軸支持部材に点接触状態で支持され
るよう構成されているから、圧子軸支持部材の傾動が上
記圧子軸に影響を及ぼすのを防止できて、測定時におけ
る圧子軸の横振れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案の一実施例としてのタレット式微小
硬度計を示すもので、第１図はその側断面図、第２図は
第１図の「ア」部の断面図、第３図は第１図の「ア」部
における第２図の場合の切断面図と直交する切断面にお
ける断面図、第４図は支え軸の斜視図であり、第５図は
従来のタレット式微小硬度計の側断面図である。 １…電磁式荷重装置、２…押棒、３…ストッパ、４…圧
子軸、５…接触子、６…圧子、７…試料、８…第１の板
ばね、11…バランス装置、13…回転枠、14…第２の板ば
ね、15…ピン、16…バランスレバー、17…支え板、18…
支え軸、18a…算盤珠の状当接部材、19…第１制御レバ
ー、20…ローラ、21…カム、23…第２制御レバー、24…
遅送り機構、25…重錘式荷重機構、44…重錘。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】揺動用ばねを介して基端部を回転枠に支持
   された揺動板と、同揺動板の先端部に設けられた圧子軸
   支持部材で支持されて竪方向に配設されるとともに下端
   に圧子を有する圧子軸とをそなえ、同圧子軸の上端が上
   記回転枠に基端部を取付けられた第１の板ばねで昇降可
   能に支持された微小硬度計において、上記揺動板の先端
   部に固定された接触子と、同接触子に下端を点接触して
   竪方向に配設された押棒と、同押棒に固着されたストッ
   パに上方から係合しうる回転枠に形成された案内部と、
   上記押棒の上端部に点接触して同押棒と同軸的に上下動
   しうる荷重制御部材と、同荷重制御部材を駆動しうる駆
   動装置とをそなえ、第２の板ばねがその先端部で上記圧
   子軸の下端部に取付けられているとともに、上記の圧子
   軸と回転枠と第１の板ばねと第２の板ばねとで平行リン
   クを形成するよう上記第２の板ばねの基端部が上記回転
   枠の下端部に取付けられ、上記圧子軸が、その軸心線上
   に配設された算盤珠状の当接部材により上記揺動板上の
   支持部材に点接触で支持されるよう構成されていること
   を特徴とする、タレット式微小硬度計。