JP2003307479A

JP2003307479A - 硬さ試験機

Info

Publication number: JP2003307479A
Application number: JP2002114812A
Authority: JP
Inventors: Yoshitsugu Nakamura; 亮嗣中村; Junichi Narita; 淳一成田; Ryotaro Fukuchi; 亮太郎福地
Original assignee: Akashi Corp
Current assignee: Akashi Corp
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】機械精度をよくしたり、煩雑な調整等を要す
ることなく、試料に正確なくぼみ形成を行うことができ
る硬さ試験機を提供する。【解決手段】先端部に圧子１を有する圧子軸２と、圧
子軸２を内挿して軸方向に移動可能に支持する移動筒３
と、移動筒３の一部を内挿して圧子軸２方向に移動可能
に支持する支持筒４と、で主に構成される圧子軸ユニッ
ト１０と、先端部に押圧部２２が設けられ回動可能に軸
支された制御レバー２０と、圧子軸ユニット１０と押圧
部２２との間に設けられた中間部材４０と、を備える硬
さ試験機１００において、制御レバー２０の回動に伴
い、押圧部２２が中間部材４０を押圧する際、中間部材
４０に設けられた板ばね部４２が撓むことにより、制御
レバー２０の回動に伴う円弧運動を吸収し、圧子軸方向
の力のみにより中間部材４０が移動筒３を押圧する構成
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料表面にくぼみ
を形成させて当該試料の材料特性を測定する硬さ試験機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧子２０１を用いて試料表面
に荷重を負荷し、くぼみを形成させることに基づいて、
材料特性としての試料の硬さを評価するために使用され
る試験機としての硬さ試験機が知られている。図７に、
硬さ試験機２００の主要部の概略図を示す。硬さ試験機
２００には、主に、試料Ｓを載置する試料台２５０と、
試料Ｓにくぼみを形成するための圧子２０１が先端部に
設けられた圧子軸２０２を有する圧子軸ユニット２１０
と、圧子軸２０２に所定の荷重を負荷するための荷重負
荷機構２３０と、が備えられている。

【０００３】圧子軸ユニット２１０は、試料台２５０の
上方に備えられており、圧子軸２０２と、圧子軸２０２
を内挿する略円筒形の移動筒２０３と、移動筒２０３の
外側に備えられる支持筒２０４と、で主に構成されてい
る。圧子軸２０２は、板ばね２０５を介し、移動筒２０
３に固定されるとともに、移動筒２０３により、その下
部が支持されている。

【０００４】荷重負荷機構２３０は、圧子軸ユニット２
１０の上方に備えられた錘部２７０と、制御レバー２２
０とにより主に構成されている。制御レバー２２０は、
中央部が回動軸２１ａによって試験機本体２５１に回動
自在に軸支されており、一方の端部２２１ｂには圧子軸
ユニット２１０の移動筒２０３上端部を押し下げるため
の押圧部２２１ａが備えられ、また他方の端部には、偏
心カム２２５に転接するローラー２２４が取り付けられ
ている。制御レバー２２０の一方の端部２２１ｂは、回
動軸２１ａから圧子軸ユニット２１０上方に延びて圧子
軸２０２の上方を経て遠方側の移動筒２０３上部の位置
において、移動筒２０３を押し下げるようになってい
る。また、制御レバー２２０の圧子軸２０２上方に対応
する位置には、上下方向の孔２２１ｃが形成されてい
る。

【０００５】錘部２７０は、錘２７１と、錘部２７０中
心部に上下方向に備えられる荷重軸２７２と、ケーシン
グ２７３とを備えて構成されている。荷重軸２７２は下
部において制御レバー２２０の孔２２１ｃを貫通して下
方に延び、その下端部が圧子軸２０２の上端部と対向す
るように配設されている。符号２７２ａは荷重軸２７２
に突設されたピンを示しており、ピン２７２ａは制御レ
バー２２０に上方から当接するようになっている。

【０００６】上記の構成により、制御レバー２２０は、
偏心カム２２５の回転によって回動して圧子軸ユニット
２１０の移動筒２０３を押し下げたり、または押し下げ
を解除したりするようになっており、また錘部２７０を
下降させて圧子軸２０２に所定の荷重を負荷させるよう
になっている。この硬さ試験機２００により硬さ試験を
行う際には、硬さ試験機２００本体において圧子軸２０
２の下方に備えられる試料台２５０に試料Ｓを載置し、
偏心カム２２５の回転および錘部２７０の下降により、
圧子２０１の先端が試料Ｓと当接する位置まで圧子軸２
０２と移動筒２０３とを下降させる。そして、圧子２０
１の先端を試料Ｓに当接させた後、制御レバー２２０を
回動させて、圧子軸２０２に所定荷重を負荷させること
により、試料Ｓに圧子２０１によるくぼみを形成させ
る。くぼみ形成後、制御レバー２２０をくぼみ形成時と
は逆方向に回動させることにより、移動筒２０３を上昇
させ、それに伴って圧子軸２０２を上方に移動させて、
試料Ｓから離れさせる。このようにして試料Ｓに形成さ
せたくぼみを、顕微鏡（図示略）等で観察することによ
り、くぼみの大きさ等の計測を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような硬
さ試験機２００においては、制御レバー２２０は、回動
軸２１ａを軸とした回動により、制御レバー２２０の一
方の端部２２１ｂは、弧を描くように移動筒２０３を押
し下げる。その押し下げられる移動筒２０３が弧を描く
ように下降することにより、移動筒２０３上部の板バネ
２０５と、下部の円錐受け２０３ｃとで支えられる圧子
軸２０２の姿勢が下降に伴って変わり、試料Ｓと圧子２
０１との当接の向きが変わってしまって、厳密には試料
Ｓにくぼみが正確に形成されないという問題がある。そ
のため、移動筒２０３が鉛直方向に下降するように、支
持筒２０４により矯正する必要があり、移動筒２０３と
支持筒２０４との間の機械精度をよくする必要があっ
た。

【０００８】本発明の課題は、圧子による正確なくぼみ
形成を、機械精度に頼ることなく、より容易に行うこと
ができる硬さ試験機を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、先端部に圧子（例えば、圧
子１）を有する圧子軸（例えば、圧子軸２）と、前記圧
子軸を内挿し、前記圧子軸を軸方向に移動可能に支持す
る移動筒（例えば、移動筒３）と、前記移動筒の少なく
とも一部を内挿し、前記移動筒を前記圧子軸方向に移動
可能に支持する支持筒（例えば、支持筒４）と、を備え
た圧子軸ユニット（例えば、圧子軸ユニット１０）と、
圧子軸方向に対して垂直な軸（例えば、軸部２１ａ）を
中心として回動可能に軸支されるレバー本体（例えば、
レバー本体２１）と、前記レバー本体の一端部側に設け
られた押圧部（例えば、押圧部２２）と、を備える制御
レバー（例えば、制御レバー２０）と、前記圧子軸ユニ
ットと、前記押圧部との間に設けられた中間部材（例え
ば、中間部材４０）と、前記制御レバーの回動と連動し
て、前記圧子軸に対し、当該圧子軸方向の所定の力を負
荷する荷重負荷機構部（例えば、荷重負荷機構部３０）
と、を備えた硬さ試験機（例えば、硬さ試験機１００）
であって、前記押圧部は、前記レバー本体の前記一端部
側に取り付けられる取付部（例えば、取付部２２ａ）
と、前記取付部の両端部から突出し、前記レバー本体の
長手方向と平行な突出部（突出部２２２）と、を備え、
前記中間部材は、硬さ試験機本体に固定される固定部
（例えば、固定部４１）と、前記圧子軸を挟む２箇所に
設けられ、一端が前記固定部に固定され、他端が自由端
となる板ばね部（例えば、板ばね部４２）と、を備え、
前記レバー本体の回動により、前記突出部が前記板ばね
部の他端を押圧し、当該板ばね部の他端が前記移動筒を
押圧するように構成されていることを特徴とする。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、硬さ試験機
において、圧子軸ユニットと、押圧部との間には、板ば
ね部が設けられた中間部材が備えられており、制御レバ
ーの回動により、押圧部における突出部の自由端部が圧
子軸を挟む２箇所において、板ばね部の自由端部を押圧
し、その押圧された板ばね部の自由端部が移動筒を押圧
することができるので、制御レバーの回動に基づく円弧
運動による圧子軸に対し垂直な方向への力は板ばね部が
撓むことにより吸収され、押圧部は中間部材を介し、移
動筒を圧子軸の軸方向の力のみで押圧することができ
る。よって、機械精度に頼ることなく、移動筒と移動筒
に内挿された圧子軸は軸方向に沿い下降するので、圧子
軸に備えられた圧子は歪みやズレが生じることなく硬さ
試験を行う試料にくぼみを正確に形成することを容易に
行うことができる。

【００１１】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、前記取付部の中心部は、前記レバー
本体の長手方向と平行な軸（例えば、回動軸２２ｄ）に
回動自在に取り付けられていることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、取付部の中心部は、制御レバーの一端部において制
御レバーの長手方向に平行な軸に回動自在に取り付けら
れているので、取付部が回動することにより、取付部の
２箇所に設けられた突出部が、中間部材における板ばね
部に当接する箇所の凹凸に応じ、それぞれ均等に当接す
ることができる。よって、押圧部は取付部の２箇所に設
けられた突出部により、中間部材を均等に押圧すること
ができ、それに伴い、中間部材に押圧される移動筒は圧
子軸の軸方向に均等な力で押圧される。従って、機械精
度に頼ることなく、移動筒と移動筒に内挿された圧子軸
は軸方向に沿い下降するので、圧子軸に備えられた圧子
は歪みやズレが生じることなく硬さ試験を行う試料にく
ぼみを正確に形成することを容易に行うことができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の硬さ試験機において、前記板ばね部は、圧子軸
方向に所定の間隔を隔てた、上板ばね（例えば、上板ば
ね４２ａ）と下板ばね（例えば、下板ばね４２ｂ）とを
備えて構成されており、前記下板ばねのばね定数は、前
記上板ばねのばね定数と略同一もしくは前記上板ばねの
ばね定数より大きいことを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは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、特に、中間部材に設けられた板ばね部は、圧子
軸方向に所定の間隔を隔てた、上板ばねと下板ばねとを
備えて構成されており、下板ばねのばね定数は、上板ば
ねのばね定数と略同一もしくは上板ばねのばね定数より
大きいので、板ばね部が移動筒を押圧する際に、上板ば
ねは下板ばねより撓むことになる。よって、制御レバー
の回動に基づく円弧運動による圧子軸に対し垂直な方向
への力を板ばね部が撓むことにより吸収する際、より確
実に円弧運動を吸収することができ、押圧部は中間部材
を介し、移動筒を圧子軸の軸方向の力のみで押圧するこ
とができる。よって、機械精度に頼ることなく、移動筒
と移動筒に内挿された圧子軸は軸方向に沿い下降するの
で、圧子軸に備えられた圧子は歪みやズレが生じること
なく硬さ試験を行う試料にくぼみを正確に形成すること
を容易に行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明による硬さ試
験機１００の圧子軸ユニット１０と、制御レバー２０を
示した斜視図であり、図２は、図１における圧子軸ユニ
ット１０を一部断面（図１のＡ−Ａ’における断面）で
示す概略構成図である。図３は、制御レバー２０を示し
た平面図であり、図４は、図１における制御レバー２０
を一部断面（図１のＢ−Ｂ’における断面）で示す概略
構成図である。本発明の硬さ試験機１００には、図１に
示す圧子軸ユニット１０と、制御レバー２０と、錘部
（図示略）と、硬さ試験の試験対象の試料を載置する試
料台（図示略）とが備えられている。

【００１６】圧子軸ユニット１０は、図１、図２に示す
ように、先端部に圧子１を有する圧子軸２と、圧子軸２
を内挿する移動筒３と、移動筒３の下部において、移動
筒３周囲を囲むように設けられる支持筒４と、により主
に構成されている。

【００１７】圧子軸２の下端部に備えられる圧子１は、
例えばビッカース、ヌープ圧子、ブリネル等の、くぼみ
形成による硬さ試験に用いられる圧子１である。圧子軸
２の下部には、下方に向かって外周が漸次縮径する円錐
部２ａが形成されている。

【００１８】移動筒３は、図２に示すように、上部が内
径・外径とも大きく形成された大径部３ａとなってお
り、一方下部は、上部よりも内径・外径とも小さく形成
された小径部３ｂが形成されている。移動筒３の下端部
には、圧子軸２の円錐部２ａの周囲と嵌合可能なよう
に、上方に向かって内径が拡径する円錐受け３ｃが形成
されている。また移動筒３の上端部には、上方から移動
筒３に力が負荷される際に押圧力を受けるための負荷部
３ｄが設けられている。負荷部３ｄは、円筒状に上方に
突出するとともに、移動筒３からの力が負荷される二箇
所の位置には、荷重受け部材３ｅが設けられている。こ
の荷重受け部材３ｅは、移動筒３の中心軸（圧子軸２が
内挿される位置）を挟む２箇所において、荷重受け部材
３ｅ，３ｅと圧子軸２とが移動筒３の径に相当する略直
線上の位置に並ぶように設けられる。移動筒３は、大径
部３ａにおいて、ダイヤフラムバネ等の板バネ５を介し
て圧子軸２の上部を支持するとともに、下端部の円錐受
け３ｃにおいて圧子軸２の円錐部２ａ周囲を下方から支
持するようになっている。

【００１９】支持筒４は、移動筒３の小径部３ｂ周囲を
囲むように備えられる。支持筒４と移動筒３との間にお
いて、支持筒４の上端部と、移動筒３の大径部３ａ下端
部との間には、移動筒３の小径部３ｂ上部を取り巻くよ
うにコイルバネ６が設けられ、このコイルバネ６の上端
部と下端部とが、移動筒３の大径部３ａの下端部と、支
持筒４の上端部とにそれぞれ取り付けられることによっ
て、移動筒３と支持筒４とは互いに上下方向に移動可能
に連結されている。

【００２０】また、移動筒３の小径部外周面と、支持筒
４の内周面との間には、それぞれボールベアリングガイ
ドとなる軸方向の溝４ａが形成され、それらの溝４ａに
沿って複数個のボール７…が配置されている。コイルバ
ネ６による連結と、溝４ａおよびボール７…からなるボ
ールベアリング構造とにより、移動筒３と支持筒４と
は、所定の範囲内で互いに軸方向（硬さ試験機１００に
おいては上下方向）に移動可能になっている。

【００２１】一方、支持筒４の外周部には、周に沿って
外方に突出するフランジ部４ｂが設けられている。フラ
ンジ部４ｂには、ネジ孔４ｃが形成されており、ネジＮ
を挿通させて硬さ試験機本体の取付固定部１００ａに支
持筒４を固定することができるようになっている。支持
筒４が硬さ試験機本体の取付固定部１００ａに固定され
ることにより、圧子軸ユニット１０は硬さ試験機１００
本体に取り付けられる。

【００２２】制御レバー２０は、図１および図３、図４
に示すように、レバー本体２１と、レバー本体２１の一
方の端部に設けられる押圧部２２と、レバー本体２１の
他方の端部に設けられるカム部２３と、により主に構成
されている。

【００２３】レバー本体２１は、回動可能となるように
中心部が軸部２１ａにより軸支され、硬さ試験機１００
本体内部に横方向に延在して設けられる。レバー本体２
１の一方の端部２１ｂは、硬さ試験機１００に取り付け
られる圧子軸ユニット１０の上方に達しており、圧子軸
２の略直上の箇所には上下方向の孔２１ｃが形成されて
いる。またレバー本体２１の他方の端部２１ｄには、ロ
ーラー２４が備えられている。レバー本体２１のローラ
ー２４の近傍には、図１に示すように、硬さ試験機１０
０本体に回転可能に軸支された楕円径の偏心カム２５が
備えられている。偏心カム２５は、外周面においてレバ
ー本体２１のローラー２４と当接しており、この偏心カ
ム２５とローラー２４とでカム部２３が構成される。偏
心カム２５が回転すると、当接するローラー２４が偏心
カム２５の外周に沿って回転することにより、レバー本
体２１は軸部２１ａを中心に回動して、端部２１ｂが弧
を描きながら上下に移動するようになっている。

【００２４】押圧部２２は、図１、図３に示すように、
レバー本体２１の一方の端部２１ｂの先端から両側方に
延出した取付部２２ａと、その取付部２２ａの両端部か
らさらにレバー本体２１の軸部２１ａ方向に向かって延
出する突出部２２２、２２２とを備えて構成されてい
る。突出部２２２の自由端部には、押圧部材２６が取り
付けられている。取付部２２ａはその中心部分と、レバ
ー本体２１の一方の端部２１ｂの先端部分とを、ボール
ベアリング構造を有する回動軸２２ｄを介し取り付けら
れており、押圧部２２はレバー本体２１に対し、回動自
在となっている。

【００２５】圧子軸ユニット１０と、制御レバー２０
（押圧部２２）との間には、中間部材４０が備えられて
いる。中間部材４０は、図１に示すように、硬さ試験機
本体の取付固定部１００ａに固定される固定部４１と、
固定部４１の両端部のそれぞれから圧子軸ユニット１０
の荷重受け部材３ｅ，３ｅの上方に延出する板バネ部４
２，４２とを備えて構成されている。板バネ部４２は、
それぞれ上板バネ４２ａ、下板バネ４２ｂと、上板バネ
４２ａと下板バネ４２ｂとを所定の間隔に隔てるために
介装された間材４２ｃと、板バネ部４２先端部分にナッ
ト等で取り付けられる押圧部材４３と、により形成され
ている。この板バネ部４２における、下板バネ４２ｂの
ばね定数（弾性力）は、上板バネ４２ａのばね定数（弾
性力）に比べ大きくなっている。板バネ部４２，４２に
おいて押圧部材４３，４３の取り付けられた部分は自由
端部となっており、硬さ試験機１００本体に圧子軸ユニ
ット１０が取り付けられた際、図２に示すように、中間
部材４０の押圧部材４３，４３が、押圧部２０の押圧部
材２６，２６と、移動筒３の荷重受け部材３ｅ，３ｅと
の間に位置するようになっている。

【００２６】硬さ試験機１００本体内部においては、制
御レバー２０が前述のようにカム部２３の回転動作によ
り軸部２１ａを中心に回動して、端部２１ｂが上下に弧
を描きながら回動すると、押圧部２２の突出部２２２の
自由端部に位置する押圧部材２６、２６が、中間部材４
０の板バネ部４２，４２の自由端部に位置する押圧部材
４３，４３に上方から当接して下方の力を負荷し、さら
に押圧部材４３，４３が移動筒３の荷重受け部材３ｅ，
３ｅと当接して、移動筒３に下方の力を負荷する。

【００２７】その際、図５に示すように、中間部材４０
の板バネ部４２が撓みながら移動筒３を押圧することに
より、レバー本体２１先端部の円弧運動による圧子軸に
対して垂直な方向への力は板バネ部４２で吸収され、移
動筒３には軸方向の力のみが負荷されるようになってい
る。特に、下板バネ４２ｂのばね定数（弾性力）は、上
板バネ４２ａのばね定数（弾性力）に比べ大きいので、
上板バネ４２ａは下板バネ４２ｂより撓むこととなり、
より確実に移動筒３に軸方向の力が負荷される。

【００２８】また、図６に示されるように、押圧部２２
が中間部材４０を介し、移動筒３に下方の力を負荷する
際、２つの押圧部材２６や、中間部材４０における当接
箇所において、それぞれ寸法誤差があった場合において
も、押圧部２２はレバー本体２１の一方の先端部分にお
いて、レバー本体２１に対し、回動軸２２ｄを介し、回
動自在に備えられているので、それぞれの押圧部材２６
と中間部材４０とが均等に当接するように回動する。よ
って、押圧部２２は中間部材４０に対し、均等に力を負
荷することができる。このように、押圧部２２は中間部
材４０を介し移動筒３の中心軸（圧子軸２の位置）を挟
む２箇所の荷重受け部材３ｅ、３ｅに対し、略同一の荷
重および変異で力を負荷するようになっている。

【００２９】錘部（図示略）は、硬さ試験機１００本体
において、圧子軸ユニット１０上方の位置に備えられ
る。錘部下部からは、圧子軸２の上端部に対して下方向
に所定の力を負荷するための荷重軸が突出しており、図
２に仮想線で示すように、荷重軸の先端部３１は制御レ
バー２０のレバー本体２１の孔２１ｃを貫通して圧子軸
２の上端部２ｂに当接し、所定の荷重を負荷するように
なっている。また荷重軸の先端部３１には、孔２１ｃの
上方の位置にピン３２，３２が突設され、制御レバー２
０に上方から当接するようになっている。制御レバー２
０がカム部２３の回転により回動すると、制御レバー２
０に当接するピン３２，３２が制御レバー２０の動きに
伴って上下に移動し、それに従って錘部が上下に移動す
るようになっている。これらの錘部と、制御レバー２０
と、カム部２３等により、荷重負荷機構部３０が構成さ
れる。

【００３０】このような硬さ試験機１００により、試料
に対する硬さ試験を行う際には、所望の圧子１を備えた
圧子軸ユニット１０を錘部下方の所定の位置に配置させ
るとともに、硬さ試験機１００本体において、圧子軸ユ
ニット１０設置位置の下方に備えられている試料台（図
示略）に試料を載置する。そして、偏心カム２５の回転
によって制御レバー２０を回動させ、押圧部２２が中間
部材４０を介し、移動筒３の荷重受け部材３ｅ、３ｅを
押圧するとともに、圧子軸２上端部を荷重負荷機構部３
０で押圧させることにより、圧子１の先端が試料と当接
する位置まで圧子軸２と移動筒３とを下降させる。圧子
１を試料に当接させた後、さらに制御レバー２０を回動
させて、移動筒３を圧子軸２とともに下降させながら、
錘部で圧子軸２に対し所定の荷重を負荷することによ
り、試料表面に圧子１によるくぼみを形成させる。その
試料に形成されたくぼみの大きさ等所定の計測を行い、
試料の硬さを求める。

【００３１】以上の硬さ試験機１００によれば、制御レ
バー２０に備えられた押圧部２２と、圧子軸ユニット１
０の移動筒３の間には、板バネ部４２が備えられている
中間部材４０が設けられていることにより、レバー本体
２１の端部２１ｂが円弧状に回動しても、中間部材４０
の板バネ部４２が撓みながら移動筒３の荷重負荷部３ｅ
を押圧することにより、レバー本体２１端部２１ｂの円
弧状の動きは板バネ部４２の撓みによって吸収され、移
動筒３には軸方向の力が付加される。また、制御レバー
２０に備えられた押圧部２２は、回動軸２２ｄに基づき
回動することにより、中間部材４０の板ばね部４２，４
２に均等に当接し、均等に押圧するので、板ばね部４
２，４２が、移動筒３の上端部の負荷部３ｄにおいて圧
子軸２を挟む２箇所に設けられた荷重受け部材３ｅ，３
ｅに均等に力を負荷することができる。よって、制御レ
バー２０に備えられた押圧部２２の回動により負荷部３
ｄの二箇所に略同一の荷重および変異で力が負荷される
ので、移動筒３は、より軸方向に沿うように移動する。

【００３２】従って、移動筒３は、制御レバー２０の回
動で移動する際、支持筒４内部において、傾いたり円弧
状に移動したりすることなく、圧子軸２方向に上下に移
動することができるので、機械精度に頼ることなく、移
動筒と移動筒に内挿された圧子軸は軸方向に沿い下降す
るので、圧子軸に備えられた圧子は歪みやズレが生じる
ことなく硬さ試験を行う試料にくぼみを正確に形成する
ことができる。つまり、圧子１により、正確なくぼみ形
成を容易に行うことができる。よって、本発明を微小硬
さ試験のように、極めて小さい試験力で硬さ試験を行う
試験機に適用すれば、微小なくぼみを正確に形成させる
ことができるので試験精度は向上し、好適である。

【００３３】なお、このように移動筒３がより軸方向に
沿うように支持筒４内部を移動するので、移動筒３と支
持筒４との間における、ボールベアリング構造の隙間の
管理が容易であるなど、機械精度をよくしたり、煩雑な
調整等を要することがなく製造やメンテナンスが容易で
ある。

【００３４】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。例えば、制御レバー２０における突
出部２２２、中間部材４０における板ばね部４２、およ
び移動筒３の負荷部３ｄに設けられる荷重受け部材３ｅ
の位置は、上記に限定されず、移動筒３の上端部の円周
において、制御レバー２０（レバー本体２１）と略平行
な径で隔てられる二つの円弧のそれぞれに２箇所設ける
ようにすればよい。突出部２２２、板ばね部４２、およ
び荷重受け部材３ｅをそのように配することにより、移
動筒３を、一箇所のみで押し下げる場合よりも、より軸
方向に沿うように移動させることが可能となる。また、
押圧部２２において、取付部２２ａに突出部２２２を設
ける位置は、上記に限定されず、板ばね部２２２が中間
部材４０を押圧できる位置であれば、任意である。ま
た、本発明は硬さ試験機において、特に、制御レバー２
０における押圧部２２についての発明であるので、荷重
付加機構部３０や、圧子軸ユニット１０の構成等は本実
施の形態に限らず、任意である。また、板ばね部（上板
ばね４２ａ、下板ばね４２ｂ）の材質等も任意であり、
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能
であることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、硬さ試験
機において、圧子軸ユニットと、押圧部との間には、板
ばね部が設けられた中間部材が備えられており、制御レ
バーの回動により、押圧部における突出部の自由端部が
圧子軸を挟む２箇所において、板ばね部の自由端部を押
圧し、その押圧された板ばね部の自由端部が移動筒を押
圧することができるので、制御レバーの回動に基づく円
弧運動による圧子軸に対し垂直な方向への力は板ばね部
が撓むことにより吸収され、押圧部は中間部材を介し、
移動筒を圧子軸の軸方向の力のみで押圧することができ
る。よって、機械精度に頼ることなく、移動筒と移動筒
に内挿された圧子軸は軸方向に沿い下降するので、圧子
軸に備えられた圧子は歪みやズレが生じることなく硬さ
試験を行う試料にくぼみを正確に形成することを容易に
行うことができる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特
に、取付部の中心部は、制御レバーの一端部において制
御レバーの長手方向に平行な軸に回動自在に取り付けら
れているので、取付部が回動することにより、取付部の
２箇所に設けられた突出部が、中間部材における板ばね
部に当接する箇所の凹凸に応じ、それぞれ均等に当接す
ることができる。よって、押圧部は取付部の２箇所に設
けられた突出部により、中間部材を均等に押圧すること
ができ、それに伴い、中間部材に押圧される移動筒は圧
子軸の軸方向に均等な力で押圧される。従って、機械精
度に頼ることなく、移動筒と移動筒に内挿された圧子軸
は軸方向に沿い下降するので、圧子軸に備えられた圧子
は歪みやズレが生じることなく硬さ試験を行う試料にく
ぼみを正確に形成することを容易に行うことができる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは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、特に、中間部材に設けられた板ばね部は、圧子
軸方向に所定の間隔を隔てた、上板ばねと下板ばねとを
備えて構成されており、下板ばねのばね定数は、上板ば
ねのばね定数と略同一もしくは上板ばねのばね定数より
大きいので、板ばね部が移動筒を押圧する際に、上板ば
ねは下板ばねより撓むことになる。よって、制御レバー
の回動に基づく円弧運動による圧子軸に対し垂直な方向
への力を板ばね部が撓むことにより吸収する際、より確
実に円弧運動を吸収することができ、押圧部は中間部材
を介し、移動筒を圧子軸の軸方向の力のみで押圧するこ
とができる。よって、機械精度に頼ることなく、移動筒
と移動筒に内挿された圧子軸は軸方向に沿い下降するの
で、圧子軸に備えられた圧子は歪みやズレが生じること
なく硬さ試験を行う試料にくぼみを正確に形成すること
を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した硬さ試験機において、圧子軸
ユニットと、制御レバーとを示す斜視図である。

【図２】図１の圧子軸ユニットの一部断面（Ａ−Ａ’断
面）を含む概略構成図である。

【図３】本発明の硬さ試験機における制御レバーの上面
図である。

【図４】図１の硬さ試験機における制御レバーの一部断
面（Ｂ−Ｂ’断面）を含む概略構成図である。

【図５】中間部材の板ばね部が撓む状態を示す、押圧
部、中間部材付近の側面図である。

【図６】押圧部と、中間部材と、荷重受け部材とが当節
する状態を示す概略構成図である。

【図７】従来の硬さ試験機を示す一部断面を含む概略構
成図である。

【符号の説明】

１圧子２圧子軸３移動筒３ｄ負荷部３ｅ荷重受け部材４支持筒１０圧子軸ユニット２０制御レバー２１レバー本体２１ａ軸部２２押圧部２２ａ取付部２２ｄ回動軸２２２突出部２６押圧部材３０荷重負荷機構部３１荷重軸の先端部４０中間部材４１固定部４２板ばね部４２ａ上板ばね４２ｂ下板ばね４３押圧部材１００硬さ試験機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福地亮太郎神奈川県座間市広野台二丁目７番１号株式会社アカシ相模工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部に圧子を有する圧子軸と、前記圧子
軸を内挿し、前記圧子軸を軸方向に移動可能に支持する
移動筒と、前記移動筒の少なくとも一部を内挿し、前記
移動筒を前記圧子軸方向に移動可能に支持する支持筒
と、を備えた圧子軸ユニットと、圧子軸方向に対して垂直な軸を中心として回動可能に軸
支されるレバー本体と、前記レバー本体の一端部側に設
けられた押圧部と、を備える制御レバーと、前記圧子軸ユニットと、前記押圧部との間に設けられた
中間部材と、前記制御レバーの回動と連動して、前記圧子軸に対し、
当該圧子軸方向の所定の力を負荷する荷重負荷機構部
と、を備えた硬さ試験機であって、前記押圧部は、前記レバー本体の前記一端部側に取り付けられる取付部
と、前記取付部の両端部から突出し、前記レバー本体の長手
方向と平行な突出部と、を備え、前記中間部材は、硬さ試験機本体に固定される固定部と、前記圧子軸を挟む２箇所に設けられ、一端が前記固定部
に固定され、他端が自由端となる板ばね部と、を備え、前記レバー本体の回動により、前記突出部が前記板ばね
部の他端を押圧し、当該板ばね部の他端が前記移動筒を
押圧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。
【請求項２】請求項１記載の硬さ試験機において、前記取付部の中心部は、前記レバー本体の長手方向と平
行な軸に回動自在に取り付けられていることを特徴とす
る硬さ試験機。
【請求項３】請求項１または２に記載の硬さ試験機にお
いて、前記板ばね部は、圧子軸方向に所定の間隔を隔てた、上
板ばねと下板ばねとを備えて構成されており、前記下板
ばねのばね定数は、前記上板ばねのばね定数と略同一も
しくは前記上板ばねのばね定数より大きいことを特徴と
する硬さ試験機。