JPH0684934B2 - 材料試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、材料片の硬さ、引張り強さ、降伏応力、弾性
係数、クリープ挙動など（以下、簡単のため材料片の硬
さなどと称する）を、圧子を材料片に押込み侵入させて
材料片に圧痕を付すときにおける、圧子の材料片に対す
る押圧力が予定の第１の値をとるときの圧子の材料片内
への侵入量と、圧子を材料片に押込み侵入させて材料片
に圧痕を付して後、圧子を材料片から離間させるときに
おける、圧子の材料片に対する押圧力が予定の第１の値
または他の第２の値をとるときの圧子の材料片内への侵
入量とのいずれか一方または双方を用いて測定する材料
試験機に関する。

［従来の技術］ 従来、圧子を材料片に押込み侵入させて材料片に圧痕を
付すときにおける、圧子の材料片に対する押圧力が予定
の第１の値をとるときの圧子の材料片内への侵入量と、
圧子を材料片に押込み侵入させて材料片に圧痕を付して
後、圧子を材料片から離間させるときにおける、圧子の
材料片に対する押圧力が予定の第１の値または他の第２
の値をとるときの圧子の材料片内への侵入量とのいずれ
か一方または双方を用いて測定する材料試験機として、
材料片を保持する材料片保持用体と、その材料片保持用
体に保持されている材料片に押込み侵入して材料片に圧
痕を付す圧子と、その圧子をそれが材料片に押込み侵入
するように押圧する圧子押圧用部材と、圧子が材料片を
押圧している圧子押圧力を検出する圧子押圧力検出手段
と、圧子が材料片内に侵入している圧子侵入量を検出す
る圧子侵入量検出手段とを有し、この場合、圧子侵入量
検出手段が、固定子及び可動子を有する圧子侵入量検出
用変位検出器を有し、そして、その圧子侵入量検出用変
位検出器の固定子が圧子及び材料片保持用体のいずれか
一方に固定され、また、圧子侵入量検出用変位検出器の
可動子がその遊端を圧子及び材料片保持用体の他方に接
触させている、という構成を有するものが提案されてい
る。

このような構成を有する材料試験機によれば、圧子によ
って材料片に圧痕を付すときでも、また圧子によって材
料片に圧痕を付して後、圧子を材料片から離間させると
きでも、圧子押圧力検出手段からの圧子押圧力検出出力
によって、圧子の材料片に対する押圧力を、測定するこ
とができ、また、圧子侵入量検出手段の圧子侵入量検出
用変位検出器からの圧子侵入量検出出力によって、圧子
の材料片内への侵入量を測定することができるので、材
料片の硬さなどを測定することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の材料試験機の場合は、材料片を保
持する材料片保持用体に、圧子侵入量検出手段の圧子侵
入量検出用変位検出器の固定子が固定されているか可動
子の遊端が接触しているため、圧子侵入量検出手段の圧
子侵入量検出用変位検出器からの圧子侵入量検出出力
が、材料片保持用体の表面がどのような表面であるか及
び材料片保持用体上の材料片がどのように保持されるか
の状態に影響された値で得られる。また、圧子侵入量検
出手段の圧子侵入量検出用変位検出器からの圧子侵入量
検出出力が、材料片が圧子によって押圧されることによ
ってその表面が材料片保持用体からみて頭初の高さから
降下することによる誤差を含んだ値で得られる。

このため、圧子侵入量検出手段の圧子侵入量検出用変位
検出器からの圧子侵入量検出出力によって測定すること
ができる、圧子の材料片内への侵入量を、正確な値で測
定することができない。

従って、従来の材料試験機の場合、材料片の硬さなど
を、正確に測定することができない、という欠点を有し
ていた。

［問題点を解決するための手段］ よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な材料試
験機を提案せんとするものである。

本願第１及び第２番目の発明による材料試験機は、従来
の材料試験機の場合と同様に、材料片を保持する材料片
保持用体と、材料片に圧痕を付すための圧子と、圧子を
材料片に押圧させる圧子押圧用部材と、圧子の材料片に
対する押圧力を検出する圧子押圧力検出手段と、圧子の
材料片内への侵入量を検出する圧子侵入量検出手段とを
有する。

しかしながら、本願第１番目の発明による材料試験機
は、このような構成を有する材料試験機において、圧子
侵入量検出手段が、（ａ）圧子押圧用部材が圧子を押圧
すべく第１の方向に運動するとき、その運動に応じて、
第１のパルス列を発生し、且つ圧子押圧用部材が、第１
の方向に運動して後、第１の方向とは逆の第２の方向に
運動するとき、その運動に応じて第２のパルス列を発生
するパルス発生手段と、（ｂ）押圧検出手段からの出力
にもとずき、パルス発生手段からの第１のパルス列を、
圧子の材料片に対する押圧力が第１の値から第２の値に
なるまでの間、第１の計数値として計数し、且つパルス
発生手段からの第２のパルス列を、圧子の材料片に対す
る押圧力が第２の値から第１の値になるまでの間、第２
の計数値として計数して、第１の計数値と第２の計数値
との差の計数値を得る計数手段とを有する。

さらに、本願第２番目の発明による材料試験機は、上述
した構成を有する材料試験機において、圧子侵入量検出
手段が、（ａ）圧子押圧用部材が圧子を押圧すべく第１
の方向に運動するとき、その運動に応じて、第１のパル
ス列を発生し、且つ圧子押圧用部材が、第１の方向に運
動して後、第１の方向とは逆の第２の方向に運動すると
き、その運動に応じて第２のパルス列を発生するパルス
発生手段と、（ｂ）遊端を圧子押圧用部材または圧子、
及び材料片の表面のいずれかに接触させている接触子
と、（ｃ）圧子押圧用部材または圧子、及び材料片のい
ずれか他方及び接触子にそれぞれ設けられた第１及び第
２の接点とを有するスイッチと、（ｄ）押圧力検出手段
からの出力にもとずき、パルス発生手段からの第１のパ
ルス列を、圧子の材料片に対する押圧力が第１の値から
第２の値になるまでの間、第１の計数値として計数し、
且つパルス発生手段からの第２のパルス列を、圧子の上
記材料片に対する押圧力が第２の値から第１の値なるま
での間、第２の計数値として計数するとともに、スイッ
チがオンしている間において、パルス発生手段からの第
１のパルス列を第３の計数値として計数し、且つパルス
発生手段からの第２のパルス列を第４の計数値として計
数し、第１の計数値と第２の計数値との差が第３の計数
値と第４の計数値との差によって補正されている計数値
を得る計数手段とを有する。

［作用・効果］ 本願第１及び第２番目の発明による材料試験機によれ
ば、材料片保持用体と、圧子と、圧子押圧用部材と、圧
子押圧力検出手段と、圧子侵入量検出手段とを、従来の
材料試験機の場合と同様に有する。

従って、本願第１及び第２番目の発明による材料試験機
によれば、材料片の硬さなどを、従来の材料試験機の場
合と同様に、圧子押圧力検出手段からの圧子押圧力検出
出力と、圧子侵入量検出手段からの圧子侵入量検出出力
とを用いて測定することができる。

しかしなから、本願第１番目の発明による材料試験機の
場合、圧子侵入量検出手段が、（ａ）圧子押圧用部材が
圧子を押圧すべく第１の方向に運動するとき、その運動
に応じて、第１のパルス列を発生し、且つ圧子押圧用部
材が、第１の方向に運動して後、第１の方向とは逆の第
２の方向に運動するとき、その運動に応じて第２のパル
ス列を発生するパルス発生手段と、（ｂ）圧子押圧力検
出手段からの出力にもとずき、パルス発生手段からの第
１のパルス列を、圧子の材料片に対する押圧力が第１の
値から第２の値になるまでの間、第１の計数値として計
数し、且つパルス発生手段からの第２のパルス列を、圧
子の材料片に対する押圧力が第２の値から第１の値にな
るまでの間、第２の計数値として計数して、第１の計数
値と第２の計数値との差の計数値を得る計数手段とを有
し、そして、その計数手段から、圧子を材料片に押込み
侵入させて材料片に圧痕を付するときにおける、圧子の
材料片に対する押圧力が第１の値をとるときの圧子の材
料片内への侵入量と、圧子を材料片に押込み侵入させて
材料片に圧痕を付して後、圧子を材料片から離間させる
ときにおける、圧子の材料片に対する押圧力が、第１の
値をとるときの圧子の材料片内への侵入量との差を表わ
している圧子侵入量検出出力を出力する。

従って、本願第１番目の発明よる材料試験機の場合、圧
子侵入量検出手段によって、極めて簡易な構成で、上述
した侵入量の差を表わしている圧子侵入量検出出力を得
ることができる。

よって、本願第１番目の発明による材料試験機の場合、
上述した侵入量の差を表わしている圧子侵入量検出出力
を用いた材料片の硬さなどの測定を、簡易な構成で行な
うことができる。

また、本願第２番目の発明による材料試験機の場合、圧
子侵入量検出手段が、（ａ）圧子押圧用部材が上記圧子
を押圧すべく第１の方向に運動するとき、その運動に応
じて、第１のパルス列を発生し、且つ圧子押圧用部材
が、第１の方向に運動して後、第１の方向とは逆の第２
の方向に運動するとき、その運動に応じて第２のパルス
列を発生するパルス発生手段と、（ｂ）遊端を圧子押圧
用部材または圧子、及び材料片の表面のいずれか一方に
接触させている接触子と、（ｃ）圧子押圧用部材または
圧子、及び上記材料片のいずれか他方及び接触子にそれ
ぞれ設けられた第１及び第２の接点とを有するスイッチ
と、（ｄ）圧子押圧力検出手段からの出力にもとずき、
パルス発生手段からの第１のパルス列を、圧子の材料片
に対する押圧力が第１の値から第２の値になるまでの
間、第１の計数値として計数し、且つパルス発生手段か
らの第２のパルス列を、圧子の上記材料片に対する押圧
力が第２の値から第１の値になるまでの間、第２の計数
値として計数するとともに、スイッチがオンしている間
において、パルス発生手段からの第１のパルス列を第３
の計数値として計数し、且つパルス発生手段からの第２
のパルス列を第４の計数値として計数し、第１の計数値
と第２の計数値との差が第３の計数値と第４の計数値と
の差によって補正されている計数値を得る計数手段とを
有し、そして、その係数手段から、圧子を材料片に押込
み侵入させて材料片に圧痕を付するときにおける、圧子
の材料片に対する押圧力が第１の値をとるときの圧子の
材料片内への侵入量と、圧子を材料片に押込み侵入させ
て材料片に圧痕を付して後、圧子を材料片から離間させ
るときにおける、圧子の材料片に対する押圧力が、第１
の値をとるときの圧子の材料片内への侵入量との差を表
わしている圧子侵入量検出出力を、材料片が圧子によっ
て押圧されることによってその表面が材料片保持用体か
らみて頭初の高さから降下することによる誤差を含まな
いものとして、出力する。

従って、本願第２番目の発明よる材料試験機の場合、圧
子侵入量検出手段によって、極めて簡易な構成で、上述
した侵入量の差を表わしている圧子侵入量検出出力を、
上述した誤差を含むことなしに、得ることができる。

よって、本願第２番目の発明による材料試験機の場合、
上述した誤差を含まない、上述した侵入量の差を表わし
ている圧子侵入量検出出力を用いた材料片の硬さなどの
測定を、簡易な構成で行なうことができる。

［実施例１］ 次に、第１図Ａ〜Ｃ、第２図、及び第３図Ａ〜Ｗを伴っ
て、本発明による材料試験機の第１の実施例を述べよ
う。

第１図Ａ〜Ｃ及び第２図は、本発明による材料試験機を
示し、次に述べる構成を有する。

すなわち、平らな表面1aを有する平板状の材料片１を載
置保持する、平らな表面3aを有する台状の材料片保持用
体３を有する。

この材料片保持用体３は、支持螺軸４の遊端に、それと
一体に、平らな表面3aを支持螺軸４の軸と直交する面内
に在らしめて、取付けられている。支持螺軸４は、基体
２にその上面から予め設けられた垂直方向に延長してい
る母螺５内に、基体２の上方から、螺入され、そして、
母螺６によって基体２に固定されている。

よって、材料片保持用体３は、その表面3aを水平面内に
在らしめて、基体２に対し、垂直方向に移動自在に保持
されている。

基体２には、それと一体に、支柱11が植立されている。
支柱11の遊端には、それと一体に、水平方向に延長して
いる支持腕12が設けられている。この支持腕12の遊端に
は、それと一体に、後述する圧子押圧用軸套25を案内す
る案内用軸套13が設けられている。

この案内用軸套13は、その一方の遊端面が軸孔15を有す
る端板14によって閉塞されているが、他方の遊端面が開
放されている。案内用軸套13は、その軸を支持螺軸４の
軸と一致させ且つ端板14を材料片保持用体３側とは反対
側に位置させた状態で、材料片保持用体３の上方位置に
位置するように、支持腕12の遊端に設けられている。

案内用軸套13には、その内径よりも小さな外径を有する
螺軸部17aと、案内用軸套13の端板14に設けた軸孔15の
内径よりも大きな外径を有する円板状の鍔部17bと、案
内用軸套13の端板14の軸孔15の内径と略々等しい外径を
有し且つ外周に遊端面からキー溝18を設けている駆動輪
装着用軸部17cと、その駆動輪装着用軸17cよりも小さな
外径を有する軸部17dとがそれらの順に一体に配列され
ている構成を有する駆動軸17が、その軸部17d及び駆動
輪装着用軸部17cを、案内用軸套13内から、その案内用
軸套13の端板14に設けられた軸孔15内に、鍔部17bが端
板14と接触するまで緩挿貫通させて端板14上に延長さ
せ、そして、駆動輪装着用軸部17c上に、キー22を有す
る駆動輪21を、そのキー22を駆動輪取付用軸部17cのキ
ー溝18内に案内させて配し、次で、軸部17dに母螺23を
螺合させることによって、螺軸部17aを案内用軸套13内
にその軸と一致させて延長させた状態で、案内用軸套13
に、その軸方向には実質的に移動しないが回転できるよ
うに、設けられている。

案内用軸套13内に回転自在に延長している駆動軸17に
は、外周面に軸方向に延長している案内溝26を形成し且
つ上述した案内用軸套13の内径よりも小さな内径を有す
る圧子案内用軸套部25aと、その圧子案内用軸套部25aよ
りも大きな内径を有し且つ上述した案内用軸套13の内径
と略々等しい外径を有するとともに圧子案内用軸套部25
a側において内部に連通し且つ軸方向に延長しているス
リット27を有する軸套部25bとが一体に配列され、軸套
部25bの圧子案内用軸套部25a側とは反対側が母螺29を有
する端板部28によって閉塞されている構成を有する圧子
押圧用軸套25が、その母螺29内に駆動軸17の螺軸部17a
を螺合させ、そして、その螺軸部17aを軸套部25b内に延
長させることによって、案内用軸套13内からそれに案内
されて案内用軸套13外に材料片保持用体３側に向って延
長している状態で、材料片保持用体３に対して身体自在
に設けられている。

この場合、圧子押圧用軸套25の圧子案内用軸套部30に
は、その外周面から環状の案内溝26が設けられ、また、
その案内溝26よりも端板部28側において圧子案内用軸套
部30よりも大きな外径を有する環板状の発条受部31が一
体に設けられている。

上述した圧子押圧用軸套25には、尖端33を有し且つ圧子
押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25aの内径と略々等し
い外径を有する軸部32aと、その尖端33側とは反対側に
設けられ且つ平らな押圧受面34を有するとともに軸部32
aよりも大きな外径を有する円板状の押圧受部32bとを有
する圧子32が、その軸部32aを圧子押圧用軸套25の圧子
案内用軸套部25a内に緩挿貫通させ、押圧受部32bを圧子
案内用軸套部25a及び軸套部25b間の段差面30に受けさせ
ることによって、尖端33を圧子押圧用軸套25の圧子案内
用軸套部25a外に材料片保持用体３側に突出延長させた
状態で、材料片保持用体３に対し進退自在に設けられて
いる。

また、圧子押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25b内に
は、それと一体に圧子押圧用軸套部25b内を間断するよ
うに、圧子32の押圧受面34と平行に対向している平らな
押圧面36を有する押圧部35が設けられている。

さらに、圧子32の押圧受部32bの押圧受面34と、圧子押
圧用軸套25の押圧部35の押圧面36との間に、巻発条41が
介挿されている。

また、上述した圧子押圧用軸套25の圧子押圧用軸套部25
bに、それと一体に幅方向に外方に延長してスイッチ取
付用片47が設けられ、そのスイッチ取付用片47上に可動
接点48aを有するストップ用スイッチ48が取付けられ、
一方、上述した案内用軸套13に、ストップ用スイッチ48
の可動接点48aを受けるスイッチ受片49が取付けられて
いる。

この場合、下降押圧用軸套25が、その端板部28を駆動軸
の鍔部17bに接触させていない下降している状態から、
上昇し、端板部28が鍔部17bに接触したときに、ストッ
プ用スイッチ48が、オフからオンにまたはその逆に作動
するように、上述したスイッチ取付用片47が圧子押圧用
軸套部25bに設けられ且つ上述したスイッチ受用片49が
案内用軸套13に設けられている。

一方、上述した支柱11に、駆動輪44を取付けているモー
タ43が取付けられ、そして、その駆動輪44と、上述した
駆動軸17に装着されている駆動輪21とが、ベルト45によ
って連結されている。

上述した構成によれば、モータ43が駆動されていず、従
って、駆動軸17が回転されていない状態で、第１図Ａに
示すように、圧子押圧用軸套25が、その端板部28を駆動
軸17の鍔部17bに当接させ、また、圧子32が、その押圧
受部32bを圧子押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25a及び
軸套部25b間の段差面30に受けさせ、そして、その状態
で、尖端33を圧子押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25a
の軸套部25b側とは反対側の端面より、材料片保持用体
３側に、それとは十分離間している間隔を保って突出さ
せている状態にさせることができる。

また、このような状態で、材料片保持用体３の表面3a上
に、材料片１を保持させることができる。

さらに、このような状態から、モータ43を正転駆動させ
れば、駆動軸17を、駆動輪44−ベルト45−駆動輪21を介
して正転させ、これに応じて、圧子押圧用軸套25を、圧
子32を伴って、材料片保持用体３に向って下降移動さ
せ、そして、第１図Ｂに示すように、圧子32の尖端33
を、材料片保持用体３上に保持されている材料片１の表
面1aに当接させることができる。

また、圧子32の尖端33が、上述したように、材料片１の
表面1aに当接してから後も、モータ43を続けて正転駆動
させれば、第１図Ｃに示すように、圧子押圧用軸套25
を、材料片１に向って下降移動させることができる。こ
き場合、巻発条41は圧縮される。このため、圧子押圧用
軸套25が、圧子32の尖端33が材料片１の表面1aに当接し
た時点から、圧子32を、巻発条41を介して押圧し、よっ
て、圧子32の尖端33を、材料片１内に押込み侵入させ、
材料片１に圧痕51を付けさせることができる。

さらに、このようにして材料片１に圧痕51を付して後、
モータ43を一旦停止させ、次で、モータ43を逆転駆動さ
せれば、駆動軸17を逆転させ、これに応じて、圧子押圧
用軸套25を、圧子32を伴って、上昇移動させ、そして、
圧子32の尖端33を、材料片１と圧痕51内において接触し
ている状態から離間させ、次で、圧子押圧用軸套25の端
板部28を、駆動軸17の鍔部17bに当接させ、そして、こ
のときストップ用スイッチ48を作動させることができ
る。また、このようにしてストップ用スイッチ48が作動
すれば、このストップ用スイッチ48から、そのことを表
す信号を、ストップ用信号S48として得ることができ、
そして、そのストップ用信号S48を用いて、モータ43を
自動的に停止させることができる。

上述したところから明らかなように、上述した圧子押圧
用軸套25は、圧子32をそれが材料片１に押込み侵入する
ように押圧する圧子押圧用部材を構成し、また、上述し
た巻発条41は、弾褥材でなり且つ上述した圧子押圧用部
材及び圧子32間に介挿されている圧子押圧力伝達部材を
構成している。

上述した圧子押圧用部材としての圧子押圧用軸套25に
は、圧子押圧力検出用変位検出器61が設けられている。

この圧子押圧力検出用変位検出器61は、一例として、巻
線で構成された空心型の電磁トランス61aと、その空心
内に軸方向に可動自在の磁性片61bと、その磁性片61bか
らそれと一体に軸方向延長し且つ遊端面を係合面62とし
ている棒状の係合子61cとを有し、そして、その電磁ト
ランス61aを圧子押圧用軸套25の押圧部35に予め設けた
軸孔37内に固定して配し且つ係合子61cの係合面62を圧
子32の押圧受部32bの押圧受面34に接触させた状態で、
圧子押圧用軸套25に設けられている。

この圧子押圧力検出用変位検出器61の電磁トランス61a
は、圧子押圧力検出用変位検出器61の固定子を構成し、
また、磁性片61b及び係合子61cは、圧子押圧力検出用変
位検出器61の可動子を構成している。

上述した構成を有する圧子押圧力検出用変位検出器61に
よる場合、その可動子を構成している磁性片61bは、圧
子押圧用軸套25が、上述したように、圧子32の尖端33を
材料片１の表面1aに当接させるまで移動し、次で、巻発
条41を圧縮させて、圧子32の尖端33を材料片１内に押込
み侵入させるように移動するのに応じて、固定子を構成
している電磁トランス61aの空心内の位置を、圧子32の
押圧受部32bが圧子押圧用軸套25の軸套部25a及び25b間
の段差面30によって受けられている状態、すなわち、圧
子32の尖端33が材料片１の表面1aに当接していない状態
の、第１図Ａに示す基準位置から、第１図Ｃに示すよう
に、圧子32側とは反対側に移動する。このとき、弾褥材
でなる圧子押圧力伝達部材としての巻発条41は、上述し
たように圧縮される。このため、圧子押圧力検出用変位
検出器61の固定子としての電磁トランス61aから、弾褥
材でなる圧子押圧力伝達部材としての巻発条41の圧縮量
を表している出力を得ることができる。ところで、この
巻発条41の圧縮量は、圧子32が材料片１を押圧する押圧
力に対応している。従って、圧子押圧力検出用変位検出
器61から、圧子32が材料片１を押圧する押圧力を表して
いる圧子押圧力検出出力S61を得ることができる。

上述したところから明らかなように、上述した圧子押圧
力検出用変位検出器61は、圧子32が材料片保持用体３上
に保持された材料片１を押圧する圧子押圧力を検出する
圧子押圧力検出手段を構成している。

また、上述した押圧用部材としての圧子押圧用軸套25が
上述したように下降移動しまた上昇移動できるように圧
子押圧用軸套25を案内する案内用軸套13に、その端板14
側において、それと一体に、圧子押圧用軸套13に回転自
在に設けられ且つ圧子押圧用軸套25を下降移動させまた
上昇移動させる駆動軸17の遊端面に平行に対向している
取付板部65aを有する取付具65が設けられ、そして、そ
の取付板部65a上に、それ自体は公知の回転パルス発生
器66が、その軸66aを取付板部65aに予め設けた軸挿通用
孔65bを通じて駆動軸17の上方遊端近傍まで延長させ、
そして、その軸66aの遊端を駆動軸17の遊端に結合具67
を用いて連結して取付けられている。

この回転パルス発生器66は、上述したように駆動軸17が
モータ43によって正転駆動される場合でもまた反転駆動
される場合でも、その回転に応じてパルス列P66を発生
する。

ところで、上述した圧子押圧用軸套25は、駆動軸17が正
転駆動されるとき、それに応じて下降移動し、また、駆
動軸17が逆転駆動されるのに応じて上昇移動する。この
ため、回転パルス発生器66は、圧子押圧用軸套25が下降
移動し、また、上昇移動するという、圧子押圧用軸套25
の運動に応じて、その運動速度に応じた周期を有するパ
ルス列を、パルス列P66として発生する。

さらに、上述した圧子押圧用部材としての圧子押圧用軸
套25には、接触子71が設けられている。この接触子71
は、圧子押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25aの外径と
ほぼ等しい内径を有する軸套部71aと、その軸套部71aの
上部内面から圧子案内用軸套部25aの案内溝26の深さと
ほぼ等しい長さだけ輻方向に内方に延長し且つ案内溝26
の長さよりも十分小さな厚さを有する環状の係合部72b
と、軸套部71aの下端からこれと一体に内方に且つ下方
に円錐環状に延長し且つ遊端面を圧子32の軸部32aの外
径よりも大きな内径を有する接触面72としている接触部
71cとを有し、そして、その係合部71bを、圧子案内用軸
套部25aの案内溝26内に配している状態で、圧子押圧用
軸套25の圧子案内用軸套部25a上に設けられている。

この場合、接触子71の軸套部71aの上端面と、圧子押圧
用軸套25の圧子案内用軸套部25aに設けられた環板状の
発条受部31との間に、上述した巻発条41よりも十分弱い
巻発条74が介挿され、そして、圧子32の尖端33が材料片
１に接触していない、上述した第１図Ａの状態におい
て、巻発条74によって、接触子71の係合部71bを、圧子
案内用軸套部25aの案内溝26の下端面38に受けさせ、ま
た、その状態で、接触部71cの接触面72を、圧子32の押
圧部32bが圧子押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25a及び
軸套部26間の段差間30に係合しているときの圧子32の尖
端33の遊端よりもわずかに下方に位置している平面上に
在らしめさせている。

また、上述した圧子押圧用軸套25の例えば軸套部25bの
下部に、それと一体に、輻方向に外方に延長している支
持片84が設けられ、そして、その支持片84上に、平らな
表面を有する接点85が取付けられている。この場合、支
持片84が導電性を有する場合、接点85は絶縁材（図示せ
ず）を介して支持片84上に配されている。

一方、上述した接触子71の軸套部71aに、それと一体
に、輻方向に外方に延長している他の支持片86が設けら
れ、そして、その支持片86に、遊端に接点85の表面に接
触する接点87を設けている弾片88が取付けられている。
この場合、接触子71及び弾片88が導電性を有する場合、
弾片88が絶縁材を介して支持片86に取付けられている
か、接点87が絶縁材を介して弾片88に取付けられてい
る。

この場合、圧子押圧用軸套25が、その端板部28を駆動軸
17の鍔部17bに当接させている第１図Ａに示す高さ位置
（これを最高高さ位置とする）から、圧子32及び接触子
71を伴って下降することによって、接触子71の接触面72
が材料片保持用体３の表面3a上に保持されている材料片
１の表面1aに接触するときの、圧子押圧用軸套25の材料
片保持用体３の表面3aからとった高さ位置（これを第１
の高さ位置とする）またはその第１の高さ位置と、その
第１の高さ位置から、圧子押圧用軸套25が、圧子32を材
料片１の表面1aに接触させるときの、圧子押圧用軸套25
の高さ位置（これを第２の高さ位置とする）との間の高
さ位置（これを第３の高さ位置とする）を、圧子押圧用
軸套25が、上述した最高高さ位置から下降してとると
き、接点87が、接点85に接触している状態から、接点85
に接触していない状態になるように、接点85及び87が、
それぞれ支持片84及び断片88に互に位置決めして設けら
れ、且つ断片88の弾発力が予め定められている。

上述した接点85及び87は、後述するところから明らかと
なるが、圧子侵入量検出手段を構成するスイッチ89を構
成している。

上述した構成を有する接触子71による場合、その接触子
71は、圧子押圧用軸套25が、上述したように、圧子32の
尖端33を、材料片１の表面1aに接触させていない第１図
Ａに示す状態から、材料片１の表面1aに接触させ、次
で、巻発条41を圧縮させて、圧子32の尖端33を材料片１
内に押込み侵入させるように移動する場合、その移動に
伴って、接触部71cの接触面72が材料片１に接触するよ
うに、その材料片１に向って移動する。ただし、この場
合、接触子71は、その接触部71cの接触面72が、圧子32
の尖端33が材料片１の表面1aに接触する直前の時点か
ら、第１図Ｂに示すように、材料片１の表面1aに接触
し、そして、その接触後は、第１図Ｃに示すように、圧
子32の尖端33が材料片１の表面1aに接触し、次で、材料
片１内に押込み侵入しても、弱い力しか有しない巻発条
74が圧縮するため、実質的に移動しない。従って、接触
子71は、その接触部71cの接触面72が、材料片１の表面1
aと接触してから後においては、第１図Ｂ及びＣに示す
ように、材料片１の表面1aを、接触面72によって、巻発
条74を介して押圧させるとしても、その巻発条74が弱い
力しか有していないので、接触子71の接触部71cの接触
面72によって、材料片１の表面1aを弱い力でしか押圧さ
せず、このため、接触部71cの接触面72を、それによっ
て材料片１の表面1aを押圧していない場合と実質的に同
じ高さ位置に保たせている。

接触子71は、その接触面72が材料片１の表面1aと接触し
て後においては、圧子32の尖端33が材料片１の表面1aに
接触し、次で、材料片１内に押込み侵入するように移動
しても、実質的に移動しないので、スイッチ89を構成し
ている接点85が、接触子71の接触面72が材料片１の表面
1aに接触する時点または接触後から、圧子32の尖端33が
材料片１の表面1aに接触する時点またはその前の時点ま
での間において、接点87と接触している第１図Ａに示す
状態から、第１図Ｂ及び第１図Ｃに示すように、接点87
から離間した状態になる。従って、スイッチ89がオンの
状態から、オフの状態になる。

このため、スイッチ89から、そのオン・オフを表してい
るスイッチ信号S89を得ることができる。

また、第２図に示すように、上述した押圧力検出手段を
構成している圧子押圧力検出用変位検出器61から得られ
且つ圧子32が材料片１を押圧する押圧力を表している圧
子押圧力検出出力S61と、上述した回転パルス発生器62
から得られるパルス列P66と、上述したスイッチ89から
得られるスイッチ信号S89とが供給される処理回路91
と、その処理回路91からの処理出力S91を表示する表示
器92と、上述したモータ43を駆動するモータ駆動回路93
と、処理回路91及びモータ駆動回路93を制御する制御回
路94と、スタート用スイッチ95とを有する。

処理回路91の一例は、２つの第１及び第２の比較回路10
1及び102を有する。第１の比較回路101は、その一方の
入力端ａに圧子押圧力検出用変位検出器61から得られる
圧子押圧力検出出力S61を受け、他方の入口端ｂに第１
の押圧力設定回路103からの圧子32が材料片１を押圧す
る押圧力を第１の値V₁で表している押圧力設定出力S103
を設け、そして、出力端ｃから、圧子押圧力検出出力S6
1が押圧力設定出力S103の値V₁で得られるとき、パルスP
101を出力する。

また、第２の比較回路102は、その一方の入力端ａに圧
子押圧力検出出力S61を受け、他方の入力端ｂに、第２
の押圧力設定回路104からの、圧子32が材料片１を押圧
する押圧力を第２の値V₂で表している押圧力設定出力S1
04を受け、そして、出力端ｃから圧子押圧力検出出力S6
1が押圧力設定出力S104の値で得られるとき、パルスP10
2を出力する。

また、処理回路91は、回転パルス発生器66からのパルス
列P66を、比較回路101からのパルスP101の最初のパルス
（これをパルスP101Aとする）にもとずき、それが得ら
れる時点から計数開始するカウンタ107と、同じパルス
列P66を、スイッチ89からのスイッチ信号S89にともず
き、それがオフ状態からオン状態に転換する時点から加
算計数を開始するカウンタ108と、カウンタ107から得ら
れるカウント出力S107とカウンタ108から得られるカウ
ント出力S108との差をとる演算を行い、その演算出力S1
09を、処理回路91の処理出力S91として、表示器92に出
力する演算回路109とを有する。

この場合、カウンタ106は、上述したように、回転パル
ス発生器66からのパルス列P66を、比較回路101からのパ
ルス列P101Aにもとずき、それが得られる時点から加算
計数を開始するが、比較回路102からのパルスP102にも
とずき制御回路94から得られる。パルスP102よりも遅れ
た時点でのパルスにもとずき、それが得られる時点から
パルス列P66を減算計数を開始し、また、その減算計数
を、比較回路101から得られるパルス列P101のパルスP10
1Aが得られて後に次に得られるパルスP103にもとずき、
それが得られるまで行う。

また、カウンタ108は、上述したように、スイッチ信号S
89にもとずき、それがオフ状態からオン状態に転換する
時点から加算計数を開始するが、上述した制御回路94か
ら得られるパルスP103にもとずき、それが得られる時点
からパルスP6を減算計数を開始し、また、その減算計数
を、スイッチ信号S89にもとずき、それがオン状態から
オフ状態に転換する時点まで行う。

さらに、演算回路109は、カウンタ107及び108によるパ
ルス列P66の上述した減算計数が終了して後制御回路94
から得られる制御信号S94によって、上述したように、
カウンタ107及び108からそれぞれ得られるカウント出力
S107及びS108の差の演算を行う。

また、表示器92は、処理回路91から得られる処理出力S9
1の内容を表示する。

さらに、制御回路94は、ストート用スイッチ95を作動す
ることによってそれから得られるスタート用信号S95
と、前述したストップ用スイッチ48からのストップ用信
号S48と、処理回路91の第２の比較回路102から得られる
パルスP102とを受け、モータ駆動回路93を次のように制
御する。

すなわち、いま、スタート用信号S59、パルスP102及び
ストップ用信号S48が、それらの順に得られるとした場
合、制御信号S94Aによって、モータ駆動回路93をそれか
ら得られるモータ駆動信号S93によってモータ43がスタ
ート用信号S59が得られる時点前において、停止してい
るように制御し、またモータ43がスタート用信号S59が
得られる時点から、パルスP102が得られる時点まで正転
するように制御し、さらにモータ43がパルスP102が得ら
れて後一定時間を経過した時点から、ストップ用信号S4
8が得られる時点まで逆転するように制御し、またモー
タ43がストップ用信号S48が得れる時点後停止している
ように制御する。

以上が、本発明による材料試験器の第１の実施例の構成
である。

このような構成を有する本発明による材料試験機によれ
ば、第３図Ａ〜Ｗを伴って、次に述べる動作が得られ
る。

すなわち、第２図に示されているスタート用スイッチ95
を、時点t0で作動させる。

しかるときは、そのスタート用スイッチ95から、第３図
Ａに示すように、時点t0で、スタート用信号S95が得ら
れ、それが制御回路94に供給される。

このため、制御回路94が、それからの制御信号S94Aによ
って、モータ駆動回路93を、それからのモータ駆動信号
S93によってモータ43が正転するように制御し、よっ
て、時点t0前停止状態にあったモータ43が、第３図Ｂに
示すように、時点t0から正転を開始し、これに応じて、
時点t0前高さＨを基準値h0にとっていた圧子押圧用軸套
25が、第３図Ｃに示すように、時点t0から、一定速度で
下降を開始し、よって、圧子押圧用軸套25の高さＨが、
時点t0から、一定速度で減少する値をとる。この場合、
圧子押圧用軸套25の高さＨは、材料片保持用体３の表面
3aからとった、例えば圧子押圧用軸套25の端板部28の上
面の高さを表し、その基準値h0は、圧子押圧用軸套25の
端板部28が、第１図Ａに示すように、駆動軸17の鍔部17
bに当接しているときの値である。

圧子押圧用軸套25が、上述したように下降するので、こ
れに伴い、時点t0前高さＦを基準値f0にとっていた圧子
32が、第３図Ｄに示すように、時点t0から、圧子押圧用
軸套25と同じ速度で下降を開始し、よって、圧子32の高
さＦが、時点t0から、圧子押圧用軸套25と同じ速度で減
少する値をとる。この場合、圧子32の高さＦは、圧子押
圧用軸套25の高さＨと同様に材料片保持用体３の表面3a
からとった、例えば圧子32の尖端33の遊端の高さを表
し、その基準値f0は、圧子押圧用軸套25の高さＨが上述
した基準値h0をとり、そして、圧子32の押圧受部32b
が、圧子押圧用軸套25の段差受面30に当接しているとき
の値である。

圧子32が上述したように下降すれば、圧子32の尖端33
が、第１図Ｂに示すように、材料片１の表面1aに、時点
t0後の時点t3から接触する。圧子32の尖端33が材料片１
の表面1aに接触した時点t3で、圧子32の高さＦが値f1を
とる。この値f1は、材料片１の厚さを表している。

圧子押圧用軸套25は、圧子32の尖端33が時点t3から材料
片１の表面1aに接触しても、その時点t3後も、時点t3前
と同様に下降を続ける。このため、圧子押圧用軸套25
が、圧子32を、巻発条41を介して、材料片１に向って押
圧し、圧子32の尖端33を、時点t3から、材料片１内に押
込み侵入させる。このとき、圧子押圧用軸套25は、巻発
条41を圧縮するので、時点t3後も、第３図Ｃに示すよう
に、時点t3前と同じ速度で下降するが、圧子32は、時点
t3から、第３図Ｄに示すように、時点t3前よりも遅い速
度で下降する。

圧子押圧用軸套25及び圧子32がこのように時点t0から下
降するので、巻発条41の圧縮量Ｇが、第３図Ｅに示すよ
うに、時点t0から時点t3までの間、例えば零の値である
基準値g0をとるが、時点t3から、時間とともに増加する
値をとる。この場合の巻発条41の圧縮量Ｇの増加速度
は、第３図Ｃに示されている圧子押圧用軸套25の高さＨ
の値の減少速度と、第３図Ｄに示されている圧子32の高
さＦの値の減少速度との差に対応している。

このように、巻発条41の圧縮量Ｇの値が、時点t3から、
増加するとき、圧子32の押圧受部32bの押圧受部34が、
時点t3から、圧子押圧用軸套25に対して、巻発条41の圧
縮量Ｇが増加する速度と同じ速度で、上昇する。このた
め、圧子押圧力検出用変位検出器61の、圧子32の押圧受
部32bの押圧受面34に係合している係合子61cに取付けら
れている磁性片61bが、時点t3から、電磁トランス61aの
空心内において、基準位置から、巻発条41の圧縮量Ｇの
値が増加する速度で、上昇する。

このため、圧子押圧力検出用変位検出器61の電磁トラン
ス61aから、圧子押圧力検出出力S61が、第３図Ｆに示す
ように、時点t3前において例えば零値である基準値 をとり、時点t3から時間とともに磁性片61bの上昇速
度、従って、巻発条41の圧縮量Ｇの増加速度に対応した
速度で増大する値をとって得られる。

一方、圧子押圧用軸套25及び圧子32が、第３図Ｃ及びＤ
で上述したように、時点t0から下降を開始すれば、これ
に伴い、高さＫを基準値k0にとっていた接触子71が、第
３図Ｇに示すように、時点t0から、圧子押圧用軸套25及
び圧子32と同じ速度で下降を開始する。この場合、接触
子71の高さｋは、圧子押圧用軸套25の高さＨ及び圧子32
の高さＦと同様に材料片保持用体３の表面3aからとっ
た、例えば接触子71に設けた支持片86の上面76の高さを
表し、その基準値k0は、接触子71の係合部71bが、圧子
押圧用軸套25の圧子案内用軸套部25aに設けた案内溝26
の下端面38に当接しているときの値である。

接触子71が、上述したように時点t0から下降し、従っ
て、接触子71の高さＫの値が、時点t0から時間とともに
減少すれば、その接触面72が、材料片１の表面1aに、圧
子32の尖端33が材料1aに接触する時点t3よりも前の時点
t2から接触する。圧子押圧用軸套25及び圧子32は、接触
子71の接触面72が、時点t2から材料片１の表面片１の表
面1aに時点t2から接触しても、第３図Ｃ及びＤで上述し
たように、時点t2後も時点t2前と同様に下降を続ける。
このため、圧子押圧用軸套25が、時点t2から、接触子71
を、巻発条74を介して、材料片１に向って押圧する。し
かしながら、巻発条74の力が十分小であるので、接触子
71は、材料片１に実質的に押込まれず、従って、接触子
71の高さＫは、時点t2後、時点t2での値k1を保ってい
る。

このように、接触子71の高さが、時点t2から後、値k1を
保ち、一方、圧子32の高さＦが、時点t2後も時間ととも
に減少する値をとるので、圧子押圧用軸套25の高さＨが
値hAをとる時点t2またはそれより遅れた時点（以下、時
点tAとする）から、圧子押圧用軸套25に設けた支持片85
上の接点85が、接触子71に支持片86及び断片88を介して
設けた接点87から離間する。このため、スイッチ89が時
点tAから、時点tA前オンであった状態からオフの状態に
転換し、よって、そのスイッチ89から、第３図Ｉに示す
ように、スイッチ信号S89が、時点tAがオンで得られ、
そのスイッチ信号S89が処理回路108に供給される。

一方、圧子押圧用軸套25が、上述したように時点t0から
下降するのに対応して、回転パルス発生器66から、パル
ス列S66が、第３図Ｈに示すように、時点t0から得ら
れ、そのパルス列S66が処理回路91のカウンタ107及び10
8に供給される。

このため、カウンタ108が、第３図Ｎに示すように、ス
イッチ信号S89にもとずき、それがオンする時点tAか
ら、パルス列S66の加算計数を開始する。

上述したところから、圧子押圧力検出用変位検出器61か
ら得られる圧子押圧力検出出力S61の値が、第３図Ｆに
示すように、時点t3から、時間とともに増加することが
明らかになったが、圧子押圧力検出出力S61の値が、時
点t4において、第２図に示す押圧力設定回路103から得
られる押圧力設定信号S103の値V₁と一致すれば、比較回
路101から、時点t4で、第３図Ｆに示すように、パルスP
101AがパルスP101の最初のパルスとして得られ、そし
て、そのパルスP101Aが、処理回路91のカウンタ107に供
給される。このため、カウンタ107が、第３図Ｏに示す
ように、パルスP101Aにもとずき、それが得られる時点t
4から、パルス列P66の加算計数を開始する。

また、圧子押圧力検出用変位検出器61から得られる圧子
押圧力検出出力S61の値が、時点t4後の時点t6におい
て、第２図に示す押圧力設定回路104から得られる押圧
力設定信号S104の値₂と一致すれば、比較回路102から、
時点t6で、第３図Ｋに示すように、パルスP102が得ら
れ、そして、それが制御回路94に供給される。

このため、制御回路94が、その制御信号S94Aによって、
モータ駆動回路93をその駆動信号S93によってモータ43
が時点t6から停止し、次で、時点t6から一定の時間を経
た時点t7から反転を開始するように制御する。よって、
モータ43が、第３図Ｂに示すように、時点t6から時点t7
までの間回転を停止し、時点t7から反転を開始し、これ
に応じて、圧子押圧用軸套25が、第３図Ｃに示すよう
に、時点t6から、それまでの下降を停止し、その状態を
時点t7まで保ち、よって、圧子押圧用軸套25の高さＨ
が、時点t6から時点t7までの間、時点t6での値h1を保
つ。そして、圧子押圧用軸套25が、時点t7から、時点t0
から時点t6までの下降速度と同じ速度で、上昇を開始す
る。

また、圧子押圧用軸套25が、時点t6からそれまでの下降
を停止し、その状態を時点t7まで保つので、これに応じ
て、圧子32が、第３図Ｄに示すように、じてんいt6か
ら、それまでの下降を停止し、その状態を時点t7まで保
ち、よって、圧子32の高さＦが、時点t6から時点t7まで
の間、時点t6での値f3を保ち、また、巻発条41の圧縮量
Ｇが、第３図Ｅに示すように、時点t6から時点t7までの
間、時点t6での値g2を保つ。

しかしながら、圧子押圧用軸套25が時点t7から上昇する
ので、巻発条41の圧縮量Ｇの値が、時点t7から、時間と
ともに、時点t6での値g2から減少する。

また、圧子32は、材料片１に弾性復元力が実質的にない
とすれば、材料片１から押上げ力を受けないので、巻発
条41の圧縮量Ｇの値が時点t7から減少しても、時点t7か
ら、実質的に上昇しない。しかしながら、材料片１は、
一般に弾性復元力を有する。このため、圧子32は、材料
片１から押上げ力を受けるので、巻発条41の圧縮量Ｇの
値が時点t7から減少するのに応じて、第３図Ｄに示すよ
うに、時点t7から、材料片１から押上げ力を受けなくな
る時点t9まで上昇し、よって、圧子32の高さＦが、時点
t7から、時点t6での値f3から上昇する。

従って、巻発条41の圧縮量Ｇの値は、時点t7から時点t9
までの間、圧子押圧用軸套25の上昇速度に比し速度で減
少する。

圧子32は、上述したように、時点t7から時点t9までの間
上昇し、また、巻発条41の圧縮量Ｇの値は、上述したよ
うに、時点t7から時点t9までの間、圧子押圧用軸套25に
比し遅い速度で減少するが、圧子32は、時点t9から、材
料片１からの押上げ力を受けないので、圧子押圧用軸套
25が時点t9後も時点t9前と同様に上昇しても、上昇せ
ず、従って、圧子32の高さＦが、時点t9から、時点t9で
の値f2を保つ。このため、巻発条41の圧縮量Ｇの値が、
時点t9から、圧子押圧用軸套25の上昇速度と同じ速度
で、時点t9での値g1から減少する。

巻発条41の圧縮量Ｇの値が、上述したように、時点t6か
ら時点t7までの間、時点t6での値g2を保ち、また、時点
t7から時点t9までの間、圧子押圧用軸套25の上昇速度よ
りも遅い速度で減少し、時点t9から圧子押圧用軸套25の
上昇速度と同じ値で減少するので、圧子押圧力検出用変
位検出器61の、圧子32の押圧受部32bの押圧受面34に係
合している係合子61cに取付けられている磁性片61bが、
電磁トランス61aの空心内において、時点t6から時点t7
までの間、時点t6での位置を保っているが、時点t7か
ら、時点t9後も、時点t6での位置より巻発条41の圧縮量
Ｇの減少速度と同じ速度で、上昇する。

このため、圧子押圧力検出用変位検出器61の電磁トラン
ス61aから、圧子押圧力検出出力S61が、第３図Ｆに示す
ように、時点t6から時点t7までの間、時点t6での上述し
た値V₂をとり、時点t7から、時点t9後も、時間とともに
磁性片61bの上昇速度、従って、巻発条41の圧縮量Ｇの
減少速度に対応した速度で減少する値をとって得られ
る。

一方、モータ43が、上述したように、時点t6から回転を
停止するため、回転パルス発生器66からのパルス列P66
が、時点t6から得られなくなる。このため、カウンタ10
8が時点tAからパルス列P66を加算計数していたのが、第
３図Ｎに示すように、終了し、また、カウンタ107が時
点t4からパルス列P66を加算計数していたのが、第３図
Ｏに示すように、終了する。

しかしながら、モータ43は、上述したように、比較回路
102から時点t7で得られるパルス列P102にもとずき、時
点t7から反転を開始するので、回転パルス発生器66か
ら、再度、パルス列P66が、第３図Ｈに示すように、時
点t7から得られる。

一方、制御回路94から、比較回路102から得られるパル
スP102にもとずき、第３図Ｍに示すように、パルスP102
が得られる時点t7で、パルスP103が得られ、それがカウ
ンタ107及び108に供給される。

このため、カウンタ107及び108が、ともに、時点t7か
ら、再度時点t7から得られるパルス列P66を、それぞれ
第３図Ｏ及びＮに示すように、時点t7から減算計数を開
始する。

また、圧子押圧力検出用変位検出器61から得られる圧子
押圧力検出出力S61の値が、第３図Ｆで上述したよう
に、時点t7から、時間とともに、時点t6での値V₂から減
少し、そして、その圧子押圧力検出出力S61の値が、上
述した時点t9前または時点t9後の時点（以下、その時点
を、時点t9後の時点t10とする）において、第２図に示
す押圧力設定回路103から得られる押圧力設定信号S103
の値V₁と一致すれば、比較回路101から、時点t10で、第
３図Ｊに示すように、パルスP101BがパルスP101の次の
パルスとして得られ、そして、そのパルスP101Bが、カ
ウンタ107に供給される。

このため、カウンタ107は、パルス列P66を時点t7から減
算計数していたのを、時点t10から終了し、よって、時
点t10から、時点t4から時点t6までの間のパルスP66の計
数値と時点t7から時点t10までの間のパルス列P66の計数
値との差のカウント出力S107を、演算回路109に出力す
る。

また、圧子押圧用軸套25は時点t9後も時点t9前と同様に
上昇を続けるが、圧子32は、上述したように、時点t9か
らは上述しないので、上述した時点t10後の時点t11か
ら、圧子32の押圧受部32bが、圧子押圧用軸套25の段差
受面30によって受けられる。

このため、巻発条41の圧縮量Ｇの値が、時点t11から、
上述した時点t3前の基準値g0に復帰し、また、圧子32
が、時点t11から、圧子押圧用軸套25に伴って、その上
昇速度と同じ速度で上昇する。

さらに、巻発条41の圧縮量Ｇの値が、時点t11から基準
値g0に復帰するので、圧縮量押圧力検出用変位検出器61
から得られる圧子押圧力検出出力S61の値が、時点t11か
ら、基準値 に復帰する。

一方、圧子押圧用軸套25が、上述したように、時点t9後
も時点t9前と同様に上昇し、その高さＨが、時点tBにお
いて、前述した時点tAでの値hAになれば、スイッチ89の
接点85が、時点tAから離れていた接点87に接触する。こ
のため、スイッチ89が、時点tBから、時点tB前オフであ
った状態からオンの状態に転換し、よって、そのスイッ
チ89から、第３図Ｉに示すように、スイッチ信号S89
が、時点tBからオンで得られ、そのスイッチ信号S9が処
理回路91のカウンタ108に供給される。

このため、カウンタ108は、パルス列P66を時点t7から減
算計数していたのを、時点tBから終了し、よって、時点
tBから、時点tAから時点t6までの間のパルス列P66の計
数値と、時点t7から時点tBまでの間のパルス列P66の計
数値との差のカウント出力S107を、演算回路109に出力
する。

この演算回路109には、上述したように、カウンタ108か
ら、カウント出力S107が時点t10から供給されているの
で、演算回路109は、時点tB後、そのカウント出力S107
の値を、上述したカウンタ108からのカウント出力S108
の値によって補正する演算を行い、その演算出力S109
を、処理回路91の出力S91として、表示器92に出力す
る。また、圧子32が、時点t11から上昇するので、時点t
11後の時点t12から、接触子71の係合子71bが、圧子押圧
用軸套25の案内溝26の下端面38によって受けられ、よっ
て、接触子71が、時点t121から、その接触面72を材料片
１の表面1aに接触させていた位置から、圧子32の上昇速
度と同じ速度で上昇する。

上述したように、圧子押圧用軸套25が、時点t11から、
圧子32をともなつて上昇し、その端板部28が駆動軸17の
鍔部17bに時点t14で当接すれば、その時点t14で、スト
ップ用スイッチ48が作動し、そのストップ用スイッチ48
から、時点t14で、第３図Ｋに示すように、ストップ用
信号S48が得られ、それが、Ｇ回路94に供給される。

このため、制御回路94が、モータ駆動回路93を、モータ
43が第３図Ｂに示すように時点t14で、停止するように
制御し、よって、圧子押圧用軸套25が、その端板部28を
駆動軸17の鍔部17bに当接させている状態に復帰する。

以上が、第１図Ａ〜Ｃ及び第２図に示す本発明による材
料試験機の第１の実施例の一連の動作である。

第１図Ａ〜Ｃ及び第２図に示す本発明による材料試験機
の第１の実施例によれば、上述したところから明らかで
あるので詳細説明は省略するが、上述したカウンタ107
のカウント出力S107の値は、圧子32を、基準値V₀から値
V₁を通って値V₂まで増加する押圧力で、材料片１に押込
み侵入させて、材料片１に圧痕51を付し、次で、圧子32
を、材料片１から、それに値V₂から値V₁を通って基準値
V₀まで復帰する押圧力を与えながら、離間させたとき
の、圧子32を材料片１に押込み侵入させて材料片１に圧
痕51を付すときにおける、圧子32の材料片１に対する押
圧力が値V₁をとるときの圧子32の材料片１内への侵入量
m₁と、圧子32を材料片１に押込み侵入させて材料片１に
圧痕51を付して後、圧子32を材料片１から離間させると
きにおける、圧子32の材料片１に対する押圧力が、値V₁
をとるときの圧子32の材料片１内への侵入量m₂との侵入
量差（m₂‐m₁）に対応している。

従って、表示器92に、その侵入量差（m₂‐m₁）を表示さ
せることができる。

ところで、このような侵入量差（m₂‐m₁）は、詳細説明
は省略するが、材料片１の硬さ、または引張り強さに対
応している。

また、上述したカウンタ108のカウンタ出力S108の値
は、材料片１が、圧子32によって押圧されることによっ
て表面1aの高さに降下を生じ、その高さがもとの値まで
回復しないという材料片である場合、上述した侵入量差
（m₂‐m₁）に含まれる、材料片１の表面1aの高さが降下
した分の誤差（これをＥとする）に対応している。

この点、上述した本発明による材料試験機の第１の実施
例の一連の動作の説明においては、第６図において、実
線で、材料片１が、圧子32によって押圧されても、表面
1aの高さに、実質的に、降下を生じない材料片であると
して説明したが、材料片１が、圧子32によって押圧され
ることによって表面1aの高さに降下が生じ、その高さが
もとの値まで回復しないという材料片である場合、本発
明による材料試験機の第１の実施例の一連動作は、詳細
説明は省略するが、第３図Ａ〜Ｏの点線図示及び第３図
Ｐ〜Ｗに図示のように行われる。なお、この場合の各時
点を、第３図Ａ〜Ｏの実線の場合と同じ符号にダッシュ
を付して示している。

上述したところから、演算回路109の演算出力S109、従
って、処理回路91の処理出力S91の値は、上述した侵入
量差（m₂‐m₁）が上述した誤差Ｅによって補正された値
を有する。

従って、第１図Ａ〜Ｃ及び第２図に示す本発明による材
料試験機の第１の実施例によれば、上述した侵入量m₁、
及びm₂を用いて、材料片１の硬さ及び引張り強度を、上
述した誤差なく測定することができる。

［実施例２］ 次に、本発明による材料試験機の第２の実施例を述べよ
う。

本発明による材料試験機の第６の実施例は、図示詳細説
明は省略するが、次の事項を除いて、第１図Ａ〜Ｃ及び
第２図で上述した本発明による材料試験機の第１の実施
例と同様の構成を有する。

すなわち、第２図に示す処理回路91において、カウンタ
107のカウント出力S107を、圧子押圧力検出用変位検出
器61から得られる第３図Ｆに示す圧子押圧力検出出力S6
1が時点t4及びt10においてともに値V₁をとるときにそれ
ぞれ得られる第３図Ｊに示すパルスP101A及びP101Bと、
圧子押圧力検出出力S61が時点t6において値V₂をとると
きに得られる第３図Ｋに示すパルスP102にもとずき制御
回路94から得られるパルスP103とを用いて、回転パルス
発生回路66から得られるパルス列P66を、パルスP101Aが
得られる時点からパルスP102が得られる時点t6まで加算
計数し、次で、パルスP103が得られる時点t7からパルス
P101Bが得られる時点t10まで減算計数して得られるカウ
ント出力としているのに代え、そのカウント出力S107に
対応する演算出力（これを演算出力S200とする）を、図
示詳細説明は省略するが、例えば圧子押圧力検出出力S6
1を用いて得ることのできる、圧子32が材料片１に接触
する時点t3でのパルス（これをパルスP101Sとする）
と、上述したパルスP101A及びP102とを用いて、パルス
列P66をパルスP101Sが得られる時点t3からパルスP102が
得られる時点tOまで計数して得られるカウント出力（こ
れをS201とする）と、パルス列P66をパルスP101Aが得ら
れる時点t4からパルスP102が得られる時点t6まで計数し
て得られるカウント出力（これをS202とする）との差と
った演算出力とする。なお、このような構成は、当業者
にとって、種々の態様に、容易に、構成し得るので、こ
れ以上の詳細説明を省略する。

以上が、本発明による材料試験機の第２の実施例の構成
である。

このような構成を有する本発明による材料試験機の第２
の実施例によれば、詳細説明は省略するが、上述したカ
ウント出力S201が、圧子32を材料片１に押込み侵入させ
て材料片１に圧痕51を最終的な深さに付したとき圧子32
の材料片１に対する押圧力が値V₂をとるときの圧子32の
材料片１内への侵入量m₃に対応し、また、カウント出力
S202が、本発明による材料試験機の第１の実施例で上述
した侵入量m₁に対応している。

このため、上述した演算出力S200が、上述した侵入量m₃
及びm₂の侵入量差（m₃‐m₁）に対応している。

ところで、このような侵入量差（m₃‐m₁）は、詳細説明
は省略するが、材料片１の降伏応力に対応している。

従って、本発明による材料試験機の第２の実施例によれ
ば、上述した侵入量m₁、及びm₃を用いて、材料片１の降
伏応力を測定することができる。

［実施例３］ 次に、本発明による材料試験機の第３の実施例を述べよ
う。

本発明による材料試験機の第３の実施例は、図示詳細説
明は省略するが、次の事項を除いて、第１図Ａ〜Ｃ及び
第２図で上述した本発明による材料試験機の第１の実施
例と同様の構成を有する。

すなわち、第２図に示す処理回路91において、カウンタ
107のカウント出力S107を、圧子押圧力検出用変位検出
器61から得られる第３図Ｆに示す圧子押圧力検出出力S6
1が時点t4及びt10においてともに値V₁をとるときにそれ
ぞれ得られる第３図Ｊに示すパルスP101A及びP101Bと、
圧子押圧力検出出力S61が時点t6が時点t6において値V₂
をとるときに得られる第３図Ｋに示すパルスP102にもと
ずき制御回路94から得られるパルスP103を用いて、回転
パルス発生回路66から得られるパルス列P66を、パルスP
101Aが得られる時点からパルスP102が得られる時点t6ま
で加算計数し、次で、パルスP103が得られる時点t7から
パルスP101Bが得られる時点t10まで減算計数して得られ
るカウント出力としているのに代え、そのカウント出力
S107に対応するカウント出力（これをカウント出力S300
とする）を、図示詳細説明は省略するが、例えば圧子押
圧力検出出力S61を用いて得ることができる、圧子32が
材料片１に接触する時点t3でのパルス（これをパルスP1
01Sとする）と、上述したパルスP102、P103及びP101Bと
を用いて、パルス列P66をパルスP101Sが得られる時点t3
からパルスP102が得られる時点t6まで加算計数し、次
で、パルスP103が得られる時点t7からパルスP101Bが得
られる時点t10まで減算計数して得られるカウント出力
とする。なお、このような構成は、当業者にとって、種
々の態様に、容易に、構成し得るので、これ以上の詳細
説明を省略する。

以上が、本発明による材料試験機の第３の実施例の構成
である。

このような構成を有する本発明による材料試験機の第３
の実施例によれば、詳細説明は省略説明は省略するが、
上述したカウント出力S300が、圧子32を材料片１に押込
み侵入させて材料片１に圧痕51を最終的な深さに付した
とき（圧子32の材料片１に対する押圧力が値V₂をとると
き）の圧子32の材料片１内への侵入量m₃と、本発明によ
る材料試験機の第１の実施例で上述した侵入量m₂との侵
入量差（m₃‐m₂）に、対応している。

ところで、このような侵入量差（m₃‐m₂）は、詳細説明
は省略するが、材料片１弾性係数（ヤング率）に対応し
ている。

従って、本発明による材料試験機の第３の実施例によれ
ば、上述した侵入量m₂、及びm₃を用いて、材料片１の弾
性係数（ヤング率）を測定することができる。

［実施例４］ 次に、第４図Ａ〜Ｃを伴って、本発明による材料試験機
の第４の実施例を述べよう。

第４図Ａ〜Ｃに示す本発明による材料試験機は、次の事
項を除いて、第１図Ａ〜Ｃ及び第２図で上述した本発明
による材料試験機の第１の実施例と同様の構成を有す
る。

すなわち、第１図Ａ〜Ｃに示されている圧子押圧力検出
用変位検出器61が、第４図Ａ〜Ｃに示すように、圧子押
圧用軸套25の押圧部35の押圧受面36下に、それと一体
に、押圧部35に設けた軸孔37を利用して、固定された歪
ゲージ構成の圧子押圧力検出器98に置換されている。

また、圧子押圧用軸套25の押圧部35の押圧面36と圧子32
の押圧受面34との間に介挿されている巻発条41が、圧子
押圧検出器98の下面と圧子32の押圧受面34との間に介挿
代えされている。

以上が、本発明による材料試験機の第４の実施例の構成
である。

このような本発明による材料試験機の第４の実施例の構
成によれば、それが上述した事項を除いて、第１図Ａ〜
Ｃ及び第２図で上述した構成と同様であり、一方、圧子
押圧用軸套25が、第１図Ａ〜Ｃで上述したように、圧子
32の尖端33が、材料片保持用体３上の材料片１の表面1a
に当接して後も下降移動すれば、巻発条41が圧縮し、そ
の圧縮量に応じた力が、圧子32に、材料片１を押圧する
押圧力として与えられるとともに、圧子押圧力検出器98
に巻発条41の圧縮量を表している出力として与えられる
ので、圧子押圧力検出器98から、第１図Ａ〜Ｃで上述し
た圧子押圧力検出用変位検出器61から得られると同様
の、圧子32が材料片１を押圧する押圧力を表している圧
子押圧検出出力S61が得られる。

従って、詳細説明は省略するが、第１図Ａ〜Ｃ、第２図
及び第３図で上述した本発明による材料試験機の第１の
実施例の場合と同様の作用、効果が得られる。

［実施例５及び６］ 次に、本発明による材料試験機の第５及び第６図の実施
例を述べよう。

本発明による材料試験機の第５及び第６の実施例は、詳
細説明は省略するが、それぞれ、本発明による材料試験
機の第２及び第３の実施例で上述した事項を除いて、第
４図Ａ〜Ｃ及び第２図に示す本発明による材料試験機の
第４の実施例と同様の構成を有する。

このような構成を有する本発明による材料試験機の第５
及び第６の実施例によれば、詳細説明は省略するが、本
発明による第２及び第３の実施例と同様の作用効果が得
られる。

なお、上述においては、本発明の僅かな例を示したに留
まり、例えば、接触子71を、圧子１の表面1aに接触させ
るのに代え、材料片１の表面に接触させ、また、スイッ
チ89を接点85を圧子押圧用軸套25に設けるのに代え、圧
子32に設けることもでき、さらに、接点85及び86を、そ
れぞれ接触子71及び圧子押圧用軸套25または圧子32に設
けることもでき、また、圧子押圧力検出用変位検出器61
の固定子としての電磁トランス61aを圧子押圧用軸套に
固定させているのに代え、圧子32に固定させ、また、こ
れに応じて、圧子押圧力検出用変位検出器61の可動子と
しての磁性片61bを付している係合子61cを圧子32に接触
させているのに代え、圧子押圧用軸套25に接触させた構
成とすることもでき、その他、本発明の精神を脱するこ
となしに、種々の変型、変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃは、本発明による材料試験機の第１の実施
例の機械系を示す、一部を断面としている略線図であ
る。 第２図は、本発明による材料試験機の第１の実施例の電
気系を示す系統的接続図である。 第３図Ａ〜Ｗは、本発明よる材料試験機の第１の実施例
の動作の説明に供する略線図である。 第４図Ａ〜Ｃは、本発明による材料試験機の第４の実施
例の機械系を示す、一部を断面としている略線図であ
る。 １……材料片 1a……表面 ２……基体 ３……保持体 ４……支持螺軸 5,6……母螺 11……支柱 12……支持腕 13……案内用軸套 14……端板 15……軸孔 17……駆動軸 18……キー溝 21……駆動輪 23……母螺 25……圧子押圧用軸套 25a……圧子案内用軸套部 25b……軸套部 26……案内溝 27……スリット 28……端板部 29……母螺 30……段差受面 31……発条受部 32……圧子 32a……軸部 32b……押圧受部 33……尖端 34……押圧受面 35……押圧部 36……押圧面 37……軸孔 38……下端面 39……支持片 41……巻発条 43……モータ 44……駆動輪 45……ベルト 47……スイッチ取付用片 48……ストップ用スイッチ 48a……可動接点 49……スイッチ受片 51……圧痕 61……圧子押圧力検出用変位検出器 61a……差動トランス 61b……磁性片 61c……係合子 62……係合面 65……取付具 65a……取付板部 65b……軸挿通用孔 66……回転パルス発生機 66a……軸 67……結合具 75……受片 76……上面 81……圧子侵入量検出用変位検出器 81a……電磁トランス 81b……磁性片 81c……係合子 82……係合面 84……支持片 85……接点 86……支持片 87……接点 88……弾片 89……スイッチ 91……処理回路 92……表示器 93……モータ駆動回路 94……制御回路 95……スタート用スイッチ 101、102……比較回路 103、104……押圧力設定回路 105……ラッチ回路 107、108……カウンタ 109……演算回路 P101……パルス P101A……パルスP101の最初のパルス P101B……パルスP101の次のパルス P102、P103……パルス P66……パルス列 S48……ストップ用信号 S61……圧子押圧力検出出力 S81……圧子侵入量検出出力 S91……処理出力 S93……モータ駆動信号 S94A……制御信号 S94B……制御信号 S95……スタート用信号 S105、S105A、S105B……圧子侵入量検出出力 S106……演算出力

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】材料片を保持する材料片保持用体と、 上記材料片に押込み侵入して材料片に圧痕を付すための
   圧子と、 上記圧子をそれが上記材料片に押込み侵入するように押
   圧する圧子押圧用部材と、 上記圧子が上記材料片を押圧している圧子押圧力を検出
   する圧子押圧力検出手段と、 上記圧子が上記材料片内に押込み侵入している圧子侵入
   量を検出する圧子侵入量検出手段とを有する材料試験機
   において、 上記圧子侵入量検出手段が、（ａ）上記圧子押圧用部材
   が上記圧子を押圧すべく第１の方向に運動するとき、そ
   の運動に応じて、第１のパルス列を発生し、且つ上記圧
   子押圧用部材が、上記第１の方向に運動して後、上記第
   １の方向とは逆の第２の方向に運動するとき、その運動
   に応じて第２のパルス列を発生するパルス発生手段と、
   （ｂ）上記押圧力検出手段からの出力にもとずき、上記
   パルス発生手段からの第１のパルス列を、上記圧子の上
   記材料片に対する押圧力が第１の値から第２の値になる
   までの間、第１の計数値として計数し、且つ上記パルス
   発生手段からの第２のパルス列を、上記圧子の上記材料
   片に対する押圧力が第２の値から第１の値になるまでの
   間、第２の計数値として計数して、上記第１の計数値と
   上記第２の計数値との差の計数値を得る計数手段とを有
   することを特徴とする材料試験機。
2. 【請求項２】材料片を保持する材料片保持用体と、 上記材料片に押込み侵入して材料片に圧痕を付すための
   圧子と、 上記圧子をそれが上記材料片に押込み侵入するように押
   圧する圧子押圧用部材と、 上記圧子が上記材料片を押圧している圧子押圧力を検出
   する圧子押圧力検出手段と、 上記圧子が上記材料片内に押込み侵入している圧子侵入
   量を検出する圧子侵入量検出手段とを有する材料試験機
   において、 上記圧子侵入量検出手段が、（ａ）上記圧子押圧用部材
   が上記圧子を押圧すべく第１の方向に運動するとき、そ
   の運動に応じて、第１のパルス列を発生し、且つ上記圧
   子押圧用部材が、上記第１の方向に運動して後、上記第
   １の方向とは逆の第２の方向に運動するとき、その運動
   に応じて第２のパルス列を発生するパルス発生手段と、
   （ｂ）遊端を上記圧子押圧用部材または圧子、及び材料
   片の表面のいずれか一方に接触させている接触子と、
   （ｃ）上記圧子押圧用部材または圧子、及び上記材料片
   のいずれか他方及び上記接触子にそれぞれ設けられた第
   １及び第２の接点とを有するスイッチと、（ｄ）上記押
   圧力検出手段からの出力にもとずき、上記パルス発生手
   段からの第１のパルス列を、上記圧子の上記材料片に対
   する押圧力が第１の値から第２の値になるまでの間、第
   １の計数値として計数し、且つ上記パルス発生手段から
   の第２のパルス列を、上記圧子の上記材料片に対する押
   圧力が第２の値から第１の値なるまでの間、第２の計数
   値として計数するとともに、上記スイッチがオンしてい
   る間において、上記パルス発生手段からの第１のパルス
   列を第３の計数値として計数し、且つ上記パルス発生手
   段からの第２のパルス列を第４の計数値として計数し、
   上記第１の計数値と上記第２の計数値との差が上記第３
   の計数値と上記第４の計数値との差によって補正されて
   いる計数値を得る計数手段とを有することを特徴とする
   材料試験機。