JPH0624760Y2 - 硬さ試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、硬さ試験機の圧子を交換したときに、圧子
の種類を自動的に判別し、スケール表示部に入力するよ
うにした硬さ試験機に関する。

〔従来の技術〕

従来の硬さ試験機で圧子を試料に押圧して測定するもの
においては、第９図に示すように圧子１は、圧子レバー
２と重錘３からなる負荷装置による荷重によって試料４
を押圧し、圧子１の荷重と圧子１の試料４への侵入量と
から、試料４の硬さを測定するようになっている。この
場合試料４の物性に応じて圧子１の種類を選択し、さら
に基準荷重及び試験荷重を決定することにより、選択し
た圧子及び荷重に応じて換算されるスケールが決定され
るようになっている。この場合基準荷重と試験荷重につ
いては、試験機を操作して圧子１に荷重をかけると同時
に、その荷重が表示装置５に表示されるのが普通であ
り、さらに自動機の場合には、選択された各荷重の信号
が表示装置５に入力されるようになっていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕 ところでこのような従来の硬さ試験機にあっては、圧子
の選択、取付けは一般に手動で行われ、またどのような
種類の圧子を取付けたかを表示装置に入力することも、
作業者が圧子の種類を確認して手動で入力するようにな
っていた。そのため圧子の種類を間違って入力すること
がしばしば発生し、誤った測定値が表示され記録されて
しまうという問題点があった。例えばダイアモンド圧子
を取付けたつもりで誤って1/16″鋼球の圧子を取付けて
しまい、ダイアモンド圧子としてスケール部に入力して
測定を行うという場合が発生する。そうすると換算値が
違うので間違った値を出してしまい、重大な問題とな
る。

この考案は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、作業者のミスによって、取付けた圧子の種類
を、間違って表示装置に入力してしまうことがない硬さ
試験機を得ることをその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、この目的を達成するために本考案にあってはそ
の構成を、圧子を圧子取付部に装着し、別に設けた負荷
装置によって該圧子を試料に押圧して、圧子の荷重及び
圧子の試料への侵入量をスケール表示部に入力すること
により、試料の硬さを測定する硬さ試験機において、圧
子周辺部に設けた圧子判別用検出装置と、該圧子判別用
検出装置からの信号により圧子の種類を判別する圧子判
別器とを有し、該圧子判別器の圧子の種類の情報を、基
準荷重及び試験荷重の情報とともに前記スケール表示部
に入力することとした。

〔作用〕

次に本考案の作用を説明すると、圧子周辺部に圧子判別
用検出装置が設けられているので、圧子取付部に取付け
た圧子の種類によって、その圧子を特定しうるような信
号が該圧子判別用検出装置から自動的に発生している。
そして該圧子判別用検出装置からの信号が圧子の種類を
判別する圧子判別器に入力し、それから出力される圧子
の種類の情報が、基準荷重及び試験荷重の情報とともに
スケール表示部に入力される。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す構成図で、硬さ試験機
１０は圧子１１が、圧子レバー１２に重錘１３からなる
負荷装置による荷重によって試料１４を押圧し、圧子１
１にかけられる荷重と、圧子１１の試料１４への侵入量
とから、試料１４の硬さを測定するものである。試料１
４は試料台１５の上に載置され、試料台１５の下部には
ねじ１６が取付けられて、ナット１７によって上下に移
動可能となっている。

この場合試料１４の物性に応じて圧子１１の種類が選択
され、基準荷重及び試験荷重を決定される。圧子１１は
圧子取付部２０に装着されるが、圧子１１には大径部１
８が設けられており、圧子１１の種類によって圧子大径
部１８の直径が異り、圧子大径部１８の直径によって圧
子１１の判別を行うものとする。即ち圧子１１の周辺部
には第２図に示すように、圧子大径部１８の側面部に近
接する部分に、圧子判別用検出装置２１として取付板２
２、２３が設けられ、取付板２２には発光素子２４が、
取付板２３には受光素子２５が対向して配置されてい
る。受光素子２５は第３図に示すように、多数の素子２
５ａ，２５ｂ……が圧子大径部１８の水平位置と同じ位
置に設けられており、発光素子２４も受光素子２５に対
向する位置に、多数の素子２４ａ，２４ｂ……が設けら
れている。圧子大径部１８の直径が大きい場合には、全
部の受光素子２５が受光せず、直径が少し小さいときは
外側の受光素子２５ａのみが受光して、他の受光素子５
ｂ，２５ｃ…への光が遮られ、圧子大径部１８の直径が
小さくなるに従って、内側の受光素子２５ｃ，２５ｄが
受光するようになる。即ち圧子大径部１８の直径に応じ
て、受光素子２５の受光する範囲が変化し、圧子大径部
１８の直径が検出される。圧子大径部１８の直径は圧子
１１の種類に応じて異るようになっており、圧子１１の
種類と圧子大径部１８とは１：１に対応させてあるか
ら、圧子大径部１８の直径を検出することは圧子１１の
種類を検出することになる。圧子判別用検出装置２１は
このようにして形成されている。

そして第４図に示すように、圧子判別用検出装置２１か
らの信号により圧子の種類を判別する圧子判別器２７が
設けられている。圧子判別器２７は、圧子の種類と受光
素子２５の検出数との関係を予め定めて記憶しているか
ら、圧子１１の交換によって受光素子２５の検出数が変
化し、その検出数と記憶している値とを比較して圧子の
種類を判別するようになっている。次に圧子判別器２７
の情報を、基準荷重及び試験荷重の情報２８、２９とと
もに入力するスケール表示部３０が設けられており、ま
たスケール表示部３０のスケール信号と、基準荷重及び
試験荷重の情報２８、２９とを受けて硬さ値を換算する
計測部３１があり、計測部３１の硬さの値を表示する硬
さ表示部３３がある。

この硬さ試験機を用いて、硬さの測定を行う場合につい
て説明する。圧子１１はダイアモンド圧子、1/16″，1/
8″，1/4″，1/2″の各鋼球圧子の各種類があり、この
中の一つを選んで圧子取付部２０に取付けるが、圧子１
１の種類の違いは圧子大径部１８の直径の違いとなって
いるから、圧子判別用検出装置２１を形成する受光素子
２５のうちの、いくつかの素子２５ａ，２５ｂなどが受
光する。受光素子２５からの検出信号は圧子判別器２７
によって記憶値と比較され、受光素子２５の検出数によ
って圧子１１の種類が判別される。圧子判別器２７から
の圧子の種類の情報は、基準荷重及び試験荷重の情報２
８、２９とともにスケール表示部３０に入力して、これ
によって決まるスケールが表示される。また試験荷重が
負荷された後には計測部３１で、スケール表示部３０か
らのスケール信号を受けて硬さ値を換算し、硬さ表示部
３３で硬さの値が表示される。

なお本実施例では圧子判別用検出装置２１における受光
素子２５の配列を第３図に示すように設定したが、第５
図に示すように左と右に少しづつ受光素子２５の位置を
変えて配列して、圧子大径部１８の直径を検出してもよ
い。

また第６図に示すように、圧子の種類に応じて圧子の軸
部の長さを変え、これを検出して圧子の種類を判別する
ものもある。即ち圧子４１の軸部４２は、円筒状の圧子
取付部４３に嵌入するようになっているが、円筒状の圧
子取付部４３には図に示すような縦長孔４４、４５が設
けられ、一方の縦長孔４４の近傍には発光素子４６が、
他方の縦長孔４５の近傍には受光素子４７が上下に並ん
で装着され、発光素子４６と受光素子４７とがそれぞれ
対向している。よって圧子４１の軸部４２の長さが異る
ことによって、受光素子４７の検出数が異り、圧子４１
の種類を判別することができる。

さらに圧子４１の軸部４２の長さを検出するのに、第７
図に示すように円筒状の圧子取付部４８に多数の貫通孔
４９を設け、貫通孔４９の近傍に第６図の場合と同様
に、それぞれ発光素子４６と受光素子４７とを装着して
もよい。さらに第８図に示すように円筒状の圧子取付部
５０に、第７図のような貫通孔を縦に一列に並べる代り
に貫通孔５１を斜めに配列し、それに合わせて発光素子
と受光素子とを配列してもよく、第８図の場合は第７図
の貫通孔４９を、貫通孔同士が重なり合う程密に配列し
たのと同様なものとなり、圧子４１の軸部４２の微小な
長さの変化を検出し得ることとなり、検出する圧子の種
類を多くすることができるという効果がある。

なお圧子４１の種類を受光素子４７の検出数として判別
してから後の処理は、前記の実施例と同様にして圧子判
別器２７等によって同様に行うことができる。

このように圧子１１、４１の種類は、圧子大径部１８の
直径の変化、または圧子軸部４２の長さの変化の情報等
から、無接触の状態で検出され、圧子判別器２７で判別
された圧子の種類の情報が、スケール表示部３０で自動
的に換算され、硬さ表示部３３で正しい値が表示され
る。よって人為的ミスが発生しなくなり、常に正しい測
定が行われる。

〔考案の効果〕

本考案は上記のような構成と作用を有するので、作業者
のミスによって、取付けた圧子の種類を、間違って表示
装置に入力してしまうことがなくなり、また圧子の種類
の検出が無接触の状態で行われ、圧子の押圧力等の特性
に全く影響を与えることなく圧子の種類の信号を取出す
ので、常に正しい測定を行うことができる硬さ試験機が
得られる。さらに圧子の取付けによって自動的に圧子の
種類の信号が入力されるから、測定に要する時間も短縮
される。

また本考案の装置を圧子の自動交換装置と連結すること
により、多種類の圧子を用いた硬さ試験を行うことがで
き、１台の硬さ試験器によって多種類の硬さ試験を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の硬さ試験機の一部断面で表し
た側面図、第２図は圧子判別用検出装置の断面図、第３
図は圧子検出用受光素子と取付板の側面図、第４図は圧
子判別用検出装置からの信号の流れを示すブロック図、
第５図は受光素子の他の実施例を示す側面図、第６図は
圧子判別用検出装置の他の実施例の断面図、第７図は第
６図の圧子判別用検出装置の発光素子と受光素子の他の
実施例の断面図、第８図は第７図の実施例の受光素子の
他の実施例の側面図、第９図は従来の硬さ試験機の一部
断面で表した側面図である。 １１……圧子 １４……試料 ２０……圧子取付部 ２１……圧子判別用検出装置 ２７……圧子判別器 ３０……スケール表示部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧子を圧子取付部に装着し、別に設けた負
   荷装置によって該圧子を試料に押圧して、圧子の荷重及
   び圧子の試料への侵入量をスケール表示部に入力するこ
   とにより、試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
   圧子周辺部に設けた圧子判別用検出装置と、該圧子判別
   用検出装置からの信号により圧子の種類を判別する圧子
   判別器とを有し、該圧子判別器の圧子の種類の情報を、
   基準荷重及び試験荷重の情報とともに前記スケール表示
   部に入力することを特徴とする硬さ試験機。