JP2000292333A - 硬さ試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低コストで圧痕の形態を計測するため
の試験機内のゼロセット作業を省略して作業の簡略化を
図ることが可能な硬さ試験機を提供する。 【解決手段】圧子（４１）により試料表面に圧痕（Ｓ）
を形成させ、当該圧痕の形態に関するデータを測微顕微
鏡（３）を用いて計測する硬さ試験機（１）において、
前記圧痕の形態に関するデータを計測するため、前記測
微顕微鏡内に設けられたマーカ（３２ａ）と、前記マー
カを移動させる操作を行う移動操作部と、前記移動操作
部によりマーカが移動した値を表示する表示する測微目
盛（３６）と、前記移動操作部により前記マーカが移動
した移動データを読み取る読みとり手段（３４）と、前
記読みとり手段３４により読み取られた移動データを記
憶する記憶手段（２２）と、前記移動操作部に設けら
れ、当該移動操作部に触れたことを感知する感知手段
（３５）と、主電源がオフされた場合に、前記感知手段
と前記記憶手段に電源を供給する副電源部（２４）と、
を備え、前記感知手段が感知した場合の感知信号に基づ
いて、前記読みとり手段が起動するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料表面に圧子に
より圧痕を形成させ、該圧痕の形態に関するデータを計
測する硬さ試験機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧子により試料表面に荷重を負荷
して圧痕を形成させ、当該圧痕の形態に関するデータを
計測する試験機として、例えば、いわゆるビッカース硬
さ試験機が知られている。従来のビッカース硬さ試験機
は、例えば、正四角錐圧子を所定の荷重で試験片に静的
押し付けて圧痕を形成し、測微顕微鏡で圧痕の２方向の
対角線長さを計測し、この値をロータリーエンコーダで
読みとり硬さを算出するものである。

【０００３】ところで、従来のビッカース硬さ試験機に
おいては、電源を切った場合、ロータリーエンコーダの
値がクリアされてゼロになるため、電源投入の度毎に、
測微顕微鏡の測微目盛と、ロータリエンコーダ内の読み
とりスケールの値とのゼロ値を合わせるゼロセット作業
を行わなければならず、その作業が煩雑であるという問
題点があった。そこで、上記問題点を解消するため、電
源断時においてもロータリーエンコーダに暗電流を流し
ておき、ゼロセットされた状態を保持する機能を有する
ビッカース硬さ試験機も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源断
時においてもロータリーエンコーダに暗電流を流してお
き、ゼロセットされた状態を保持する機能を有するビッ
カース硬さ試験機では、ロータリーエンコーダに常に電
流を流しておかなければならないので、消費電力が大き
いという問題点があった。そのため、通常のバッテリー
程度では、長い間保持させておくのが困難なので、暗電
流の電源を当該ビッカース硬さ試験機を作動させる主電
源から取り入れていた。従って、不使用時に主電源をオ
フした場合には、上記機能は使用できず、結局、以前の
ようにゼロセット作業が必要であるという問題点もあっ
た。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、比較的低コストで圧痕の形態を計測
するための試験機内のゼロセット作業を省略して作業の
簡略化を図ることが可能な硬さ試験機を提供することを
目的とする。

【０００６】

【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、圧子（４１）により試料表
面に圧痕（Ｓ）を形成させ、当該圧痕の形態に関するデ
ータを測微顕微鏡（３）を用いて計測する硬さ試験機
（１：例えば、ビッカース硬さ試験機）において、前記
圧痕の形態に関するデータを計測するため、前記測微顕
微鏡内に設けられたマーカ（３２ａ）と、前記マーカを
移動させる操作を行う移動操作部（３３）と、前記移動
操作部によりマーカが移動した値を表示する測微目盛
（３６）と、前記移動操作部により前記マーカが移動し
た移動データを読み取る読みとり手段（例えば、ロータ
リーエンコーダ３４、読みとりスケール３４ｂ）と、前
記読みとり手段３４により読み取られた移動データを記
憶する記憶手段（２２：例えば、メモリ）と、前記移動
操作部に設けられ、当該移動操作部に触れたことを感知
する感知手段（例えば、タッチセンサ３５）と、主電源
がオフされた場合に、前記感知手段と前記記憶手段に電
源を供給する副電源部（例えば、バッテリー２４）と、
を備え、前記感知手段が感知した場合の感知信号に基づ
いて、前記読みとり手段が起動するように構成されてい
ることを特徴としている。

【０００７】請求項１記載の発明によれば、移動操作部
に設けられた感知手段による感知信号に基づいて、読み
とり手段が起動されるので、主電源オフ時であっても移
動操作部にだれかが触れてマーカが移動した場合のデー
タを読み取ることができることとなって、測微目盛のス
ケール値と読みとり手段のスケール値とがずれてしまう
ことがない。従って、電源投入時に移動操作部のスケー
ル値と読みとり手段のスケールの値とを合わせるための
ゼロセット作業をすることがなく作業の簡略化を図るこ
とができる。加えて、移動操作部に触れた場合にのみ読
みとり手段を起動させる構成となっているので、ゼロセ
ットされた状態を維持するために常に読み取り手段を起
動させた構成の硬さ試験機に比べて、消費電力を少なく
することができる。更に、消費電力を従来に比べて少な
くすることができるので、電源を完全にオフした場合で
も、バッテリー等を使用して長時間ゼロセット状態を保
持させることができる。

【０００８】ここで、圧子により試料表面に圧痕を形成
させ、当該圧痕の形態に関するデータを計測する硬さ試
験機とは、例えば、ビッカース式硬さ試験機であるが、
これに限らず、ブリネル式硬さ試験機にも適用可能であ
る。圧痕の形態に関するデータとは、例えば、ビッカー
ス式硬さ試験機の場合には、圧痕の対角線長さのデータ
をいい、ブリネル式硬さ試験機の場合には、圧痕の内径
をいう。感知手段としては、例えば、タッチセンサを使
用するが、これ以外にも移動操作部に触れたことを感知
出来るものであればどのようなものでもよい。副電源部
は、例えば、バッテリーであるが、これに限らず主電源
と別構成であればよい。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の硬
さ試験機において、前記感知手段による感知信号の出力
が停止してからの時間を計時する計時手段（２３：タイ
マー）を備え、前記計時手段により所定の時間が計時さ
れた場合に、前記読みとり手段の起動が停止するように
構成されていることを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、計時手段に
より感知信号の出力が停止してからの所定の時間が計時
された場合に、読みとり手段の起動を停止させることが
できるので、移動操作部に触れなくなった場合に、自動
的に読みとり手段が停止することとなって、消費電力を
抑えることができる。即ち、一旦読みとり手段が起動し
ても、移動操作部に触れなくなった場合には、読みとり
手段を起動した状態にする必要がないので、感知信号の
出力が停止してから所定の時間、再び感知信号が入力さ
れない場合には、読みとり手段を停止させることにより
消費電力を抑えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
硬さ試験機の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本
発明を好適に実施したビッカース硬さ試験機の要部構成
を示す正面図であり、図２は、接眼レンズを覗いた状態
を模式的に示した図であり、図３は、本発明に係る主要
制御構成を示すブロック図である。図１〜３に示すビッ
カース硬さ試験機１は、試験機本体２と、この試験機本
体２の上側に取り付けられ、試料に形成された圧痕Ｓを
観察する測微顕微鏡３と、この測微顕微鏡３の下部に設
けられ、回転することにより圧子４１と対物レンズ４２
との切換が可能なターレット４と、前記試験機本体２の
下部に上下移動可能に取り付けられ、前記ターレット４
と対向配置された試料台５と、この試料台５の下側に設
けられ、当該ビッカース硬さ試験機の動作指示を行う操
作パネル６と、試料に負荷する荷重を設定する荷重切換
ノブ７と、試料台５を上下に移動させる上下ハンドル８
などにより構成されている。

【００１２】前記測微顕微鏡３は、照明装置３１と、接
眼レンズ３２と、圧痕の対角線長さを計測するため前記
接眼レンズ３２に取り付けられた平行な２本のマーカ３
２ａ、３２ａを移動させる操作を行う移動操作部３３、
３３と、前記移動操作部３３、３３によりマーカ３２ａ
が移動した移動データを読み取る読みとり手段としての
ロータリーエンコーダ３４と、前記移動操作部３３、３
３に設けられ、当該移動操作部３３、３３に、例えば人
が触れたことを感知する感知手段としてのタッチセンサ
３５、及びマーカ３２の移動距離を示す測微目盛３６な
どにより構成されている。

【００１３】前記移動操作部３３は、ダイヤル式になっ
ていて、接眼レンズ３２を挟んで左右に設けられてい
る。そして、右の移動操作部３３を指で回すと右のマー
カ３２ａが移動し、左の移動操作部３３を指で回すと左
のマーカ３２ａが移動するようになっており、移動した
距離は測微目盛３６に表示される。前記ロータリーエン
コーダ３４は、前記移動操作部３３に取り付けられた移
動スケール３４ａと前記移動スケール３４ａの移動距離
を読み取る読みとりスケール３４ｂなどにより構成さ
れ、移動スケール３４ａの変位によって生じる光の明暗
の信号をホトトランジスタ（図示省略）などにより計測
する。計測されたデータは後述するメモリ２２に記憶さ
れる。

【００１４】前記試験機本体２中には、前記タッチセン
サ３５の入力に基づいて前記ロータリエンコーダ３４を
起動させる起動ＳＷ２１と、前記ロータリーエンコーダ
３４から出力されたデータを記憶するメモリ２２と、タ
イマー２３と、バッテリー２４などが備えられている。
前記起動スイッチ２１は、タッチセンサ３５の入力に基
づいてオンされると、前記ロータリエンコーダ３４にバ
ッテリー２４からの電源を供給するとともに、タイマー
２３をオンさせる。前記メモリ２２は、前記読みとりス
ケール３４ｂの値を逐次更新して最新データを記憶す
る。

【００１５】前記タイマー２３は、タッチセンサ３５か
ら入力されたタッチ信号（感知信号）の中で最終のタッ
チ信号に該当するタッチ信号の入力後の経過時間を計時
し、その経過時間が所定の時間（例えば、３０秒）とな
った場合に、前記起動ＳＷ２１に該起動ＳＷ２１をオフ
させるオフ信号を出力する。なお、タイマーの設定時間
（所定の時間）は、任意に決めてよく、また、変更も自
由に行える。前記バッテリー２４は、本ビッカース硬さ
試験機１の主電源（図示省略）がオンされている場合
に、該主電源からの充電が可能に構成されている。な
お、このバッテリー２４の容量は、主電源をオフした後
のゼロセット保持時間に応じて任意に設定してよい。

【００１６】次に、本発明に係るビッカース硬さ試験機
１のゼロセット保持機構の動作について説明する。ま
ず、予め、ロータリーエンコーダ３４の移動スケール３
４ａと読みとりスケール３４ｂのゼロセット調整を行
い、このデータをメモリ２２に記憶する。また、バッテ
リー２４の充電を主電源から行う。この状態で主電源
（図示省略）をオフすると、メモリ２２とタッチセンサ
３５は、バッテリー２４から電流が供給されて起動した
状態に維持されるが、それ以外の機器は停止する。

【００１７】そして、この状態で、人が移動操作部３３
に触れると、タッチセンサ３５が感知し、このタッチ信
号により起動ＳＷ２１がオンされる。起動ＳＷ２１がオ
ンされると、バッテリー２４からロータリエンコーダ３
４に電流が供給されてロータリーエンコーダ３４が起動
する。従って、この状態で移動操作部３３を操作して
も、その操作によって移動スケール３４ａが移動したデ
ータを読みとりスケール３４ｂで読み取ってメモリ２２
に記憶されるので、ゼロセットされた状態を保持するこ
とができる。

【００１８】また、起動ＳＷ２１がオンされると、バッ
テリー２４からタイマー２３に電流が流れて起動する。
そして、タイマー２３により、タッチセンサ３５から入
力されたタッチ信号の中で最終のタッチ信号に該当する
タッチ信号の入力後の経過時間が計時され、その経過時
間が所定の時間（例えば、３０秒）となった場合に、前
記起動ＳＷ２１に該起動ＳＷ２１をオフさせるオフ信号
が出力される。起動ＳＷ２１にタイマー３５からのオフ
信号が入力されると、起動ＳＷ２１がオフされてロータ
リエンコーダ３４及びタイマー２３の起動が停止する。
そして、再び、タッチセンサ３５からタッチ信号が出力
されると、上記動作が行われる。

【００１９】以上説明した本発明に係るビッカース硬さ
試験機１によれば、移動操作部３３に設けられたタッチ
センサ３５によるタッチ信号に基づいて、ロータリーエ
ンコーダ３４が起動されるので、電源オフ時であっても
移動操作部３３にだれかが触れてマーカ３２ａが移動し
た場合の移動データを読み取ることができて、その移動
データをメモリ２２に記憶することができることとなっ
て、測微目盛３６の値と読みとりスケール３４ｂの値と
がずれてしまうことがない。従って、電源投入時に移動
スケール３４ａの値と読みとりスケール３４ｂの値とを
合わせるためのゼロセット作業をすることがなく作業の
簡略化を図ることができる。

【００２０】加えて、移動操作部３３に触れた場合にの
みロータリーエンコーダ３４を起動させる構成となって
いるので、ゼロセットされた状態を維持するために常に
ロータリーエンコーダ３４を起動させた構成の硬さ試験
機１に比べて、消費電力を少なくすることができる。更
に、消費電力を従来に比べて少なくすることができるの
で、電源を完全にオフした場合でも、バッテリー２４を
使用して長時間ゼロセット状態を保持させることができ
る。

【００２１】また、タイマー２３によりタッチ信号の出
力が停止してからの所定の時間が計時された場合に、ロ
ータリーエンコーダ３４の起動を停止させることができ
るので、移動操作部３３に触れなくなった場合に、自動
的にロータリーエンコーダ３４が停止することとなっ
て、消費電力を抑えることができる。即ち、一旦ロータ
リーエンコーダ３４が起動しても、移動操作部３３に触
れなくなった場合には、ロータリーエンコーダ３４を起
動した状態にする必要がないので、タッチ信号の出力が
停止してから所定の時間、再びタッチ信号が入力されな
い場合には、ロータリーエンコーダ３４を停止させるこ
とにより消費電力を抑えることができる。

【００２２】なお、上記実施の形態におけるタッチセン
サ３５の代わりに、移動操作部３３による移動操作を検
知する移動操作検知センサ（図示省略）を設ける構成と
してもよい。前記移動操作検知センサとしては、具体的
には、例えば、移動操作部３３のダイヤルに、いわゆる
遊びを設けて、遊び部分が回った場合に、その移動を感
知可能なセンサ（例えば、フォトセンサ）を設け、該セ
ンサの検知信号により前記起動ＳＷ２１を起動させるも
のである。このような構成とすることにより、移動操作
部３３により実際にマーカを移動させようとした場合に
のみ、ロータリーエンコーダ３４が起動するので、単に
移動操作部３３に触れただけではロータリーエンコーダ
３４が起動しないこととなって、更に消費電力を少なく
させることができる。

【００２３】また、主電源オフ時には、移動操作部３３
をロックさせて人が触れても操作出来ないようにしても
よい。このようにしておけば、上記発明の効果と同様の
効果を得ることが出来る。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、移動操作
部に設けられた感知手段による感知信号に基づいて、読
みとり手段が起動されるので、電源オフ時であっても移
動操作部にだれかが触れてマーカが移動した場合のデー
タを読み取ることができることとなって、測微目盛のス
ケール値と読みとり手段のスケール値とがずれてしまう
ことがない。従って、電源投入時に測微目盛のスケール
値と読みとり手段のスケール値とを合わせるためのゼロ
セット作業をすることがなく作業の簡略化を図ることが
できる。加えて、移動操作部に触れた場合にのみ読みと
り手段を起動させる構成となっているので、ゼロセット
された状態を維持するために常に読み取り手段を起動さ
せた構成の硬さ試験機に比べて、消費電力を少なくする
ことができる。更に、消費電力を従来に比べて少なくす
ることができるので、電源を完全にオフした場合でも、
バッテリーを使用して長時間ゼロセット状態を保持させ
ることができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、計時手段に
より感知信号の出力が停止してからの所定の時間が計時
された場合に、読みとり手段の起動を停止させることが
できるので、移動操作部に触れなくなった場合に、自動
的に読みとり手段が停止することとなって、消費電力を
抑えることができる。即ち、一旦読みとり手段が起動し
ても、移動操作部に触れなくなった場合には、読みとり
手段を起動した状態にする必要がないので、感知信号の
出力が停止してから所定の時間、再び感知信号が入力さ
れない場合には、読みとり手段を停止させることにより
消費電力を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る硬さ試験機の要部構成を示す正面
図である。

【図２】接眼レンズから覗いた状態を模式的に示した図
である。

【図３】本発明に係る主要制御構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 硬さ試験機 ２ 本体部 ３ 測微顕微鏡 ２１ 起動ＳＷ ２２ メモリ（記憶手段） ２３ タイマー（計時手段） ２４ バッテリー（副電源部） ３２ 接眼レンズ ３２ａ マーカ ３３ 移動操作部 ３４ ロータリーエンコーダ（読みとり手段） ３４ａ 移動スケール ３４ｂ 読みとりスケール ３５ タッチセンサ（感知手段） ３６ 測微目盛 Ｓ 圧痕

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧子により試料表面に圧痕を形成させ、
   当該圧痕の形態に関するデータを測微顕微鏡を用いて計
   測する硬さ試験機において、 前記圧痕の形態に関するデータを計測するため、前記測
   微顕微鏡内に設けられたマーカと、 前記マーカを移動させる操作を行う移動操作部と、 前記移動操作部によるマーカの移動した値を測定して表
   示する測微目盛と、 前記移動操作部により前記マーカが移動した移動データ
   を電気的に読み取る読みとり手段と、 前記読みとり手段により読み取られた移動データを記憶
   する記憶手段と、 前記移動操作部に設けられ、当該移動操作部に触れたこ
   とを感知する感知手段と、 主電源をオフした場合に、前記感知手段と前記記憶手段
   に電源を供給する副電源部と、 を備え、 前記感知手段が感知した場合の感知信号に基づいて、前
   記読みとり手段が起動するように構成されていることを
   特徴とする硬さ試験機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の硬さ試験機において、 前記感知手段による感知信号の出力が停止してからの時
   間を計時する計時手段を備え、 前記計時手段により所定の時間が計時された場合に、前
   記読みとり手段の起動が停止するように構成されている
   ことを特徴とする硬さ試験機。