硬度測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬度測試儀，包括：多個配重件；傳動機構(gòu)，將作用在配重件上的重力傳送至壓頭；以及測試力轉(zhuǎn)換器，在測試力的量之間轉(zhuǎn)換。配重件包括：中空部，在豎直方向上延伸通過配重件；以及容納部，形成為能夠容納直接位于下方的配重件。外錐形部設(shè)置到配重件的外表面，內(nèi)錐形部設(shè)置到容納部的內(nèi)表面。傳動機構(gòu)包含軸構(gòu)件和配重件接合部，配重件接合部能夠由最底部容納部容納以接合配重件。配重件接合部包括接合配重件以調(diào)節(jié)水平方向位移的錐形部。預(yù)定間隙保留在中空部和軸構(gòu)件之間。
【專利說明】硬度測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種硬度測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，硬度測試儀(例如維氏硬度測試儀、洛氏硬度測試儀等)是已知的，其通過使用具有平面菱形的壓頭或者具有錐形或球形頂端的壓頭對樣本表面施加測試力以形成多邊形凹痕來測量樣本的硬度。例如,在杠桿型硬度測試儀的情況下,使用配重件(weight)對樣本表面施加測試力。
[0003]具體來說，如圖10所示，在常規(guī)硬度測試儀101中，負荷杠桿102因作用在配重件103上的重力而旋轉(zhuǎn)，預(yù)定負荷施加至壓頭柱104a上，壓頭柱在其最前端具有壓頭104。然后，施加至壓頭柱104a的負荷被傳送至壓頭104，以變成測試力，用于在位于樣本臺105上的樣本S中形成凹痕。硬度測試儀101的配重件103具有在豎直方向上堆疊在彼此頂部上的多個配重件1031、1032和1033，并還具有延伸通過各個配重件1031、1032和1033的中空部分的軸構(gòu)件(或軸)161。因此，硬度測試儀101的配重件103在豎直方向上具有長形狀。
[0004]此外，如圖11所示，還已知硬度測試儀201，其中與硬度測試儀101的配重件103相比，配重件203的形狀在豎直方向上更緊湊(參見日本特許公開出版物N0.2006-226883)。
[0005]然而，壓頭是由諸如金剛石的昂貴材料形成的部件，并且為了防止因與樣本接觸而導致的損壞事件等，在準備用于測試期間必須在在壓頭的頂端和樣本之間保持大距離。當在壓頭的頂端和樣本之間時保持大距離時，到樣本的距離在執(zhí)行測試時變大，并且因此壓頭柱必然具有較大的沖程。因為壓頭柱遭受負荷杠桿的作用，所以當壓頭柱的沖程變得更大時，負荷杠桿的旋轉(zhuǎn)量自然增加。例如在圖10所示的硬度測試儀101的常規(guī)情況下，為了通過組合僅配重件1031，或配重件1031和1032，或配重件1031、1032和1033以多種測試力來對壓頭104施加負荷，配重件1031、1032和1033之間的間隙Pl必須為至少配重件103的因負荷杠桿102的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的作用沖程或更多。因此，當壓頭柱104a的沖程增加時，配重件103的因負荷杠桿102的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的作用沖程增加杠桿作用的量，并且間隙Pl的尺寸進一步擴大配重件103的層數(shù)量倍。例如，在杠桿作用增加十倍且配重件103具有十層的情況下，當嘗試擴大壓頭柱104a的沖程Imm時,必須預(yù)留ImmX 10 (倍數(shù))X (10-1)(層)=90mm的空間。因此，存在不能使整個測試儀緊湊的問題。
[0006]此外，在如圖11所示的硬度測試儀201的常規(guī)情況下，配重件203可在豎直方向上變得緊湊。然而，存在不能使配重件203的水平方向位置穩(wěn)定的問題。具體來說，如圖12所示，配重件2031、2031和2033均具有水平方向的空余(margin)，其改變各個配重件2031、2031和2033之間的水平方向間隙P2的尺寸。例如在進行重復硬度測試的情況下，各個配重件2031、2031和2033的水平方向位置可關(guān)于軸構(gòu)件261 (該軸構(gòu)件充當定位參考)移動，并且在用于負荷的配重件和未使用的配重件之間存在干擾。因此，存在不能產(chǎn)生準確測試力的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的特征在于，提供一種硬度測試儀，其能夠產(chǎn)生精確測試力，同時針對整個硬度測試儀實現(xiàn)緊湊性。
[0008]本發(fā)明的一方面在于為了實現(xiàn)上述目的，并且在于一種硬度測試儀，其通過用壓頭施加預(yù)定測試力而在樣本的表面中形成凹痕，然后測量凹痕的尺寸來測量樣本的硬度。硬度測試儀包括:多個配重件，經(jīng)由壓頭對樣本施加預(yù)定測試力；傳動機構(gòu)，將作用在多個配重件上的重力傳送至壓頭作為測試力；以及測試力轉(zhuǎn)換器，通過在施加測試力的配重件之間轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換測試力的量。多個配重件沿豎直方向堆疊在彼此頂部上。多個配重件包括在豎直方向上延伸通過水平方向中心的中空部分；以及形成為能夠容納直接位于下方的配重件的容納部。配重件的外表面具有外錐形部。容納部的內(nèi)表面具有內(nèi)錐形部，內(nèi)錐形部與所容納的配重件的外錐形部接合，以調(diào)節(jié)配重件的水平方向位移。傳動機構(gòu)包括:軸構(gòu)件，延伸通過中空部分；以及配重件接合部，設(shè)置到軸構(gòu)件的底端，并能夠由最底部配重件的容納部容納以接合配重件。配重件接合部包括用于接合的錐形部，其接合最底部配重件的內(nèi)錐形部以調(diào)節(jié)最底部配重件的水平方向位移。預(yù)定間隙保留在中空部和軸構(gòu)件之間。
[0009]本發(fā)明的另一方面是一種硬度測試儀，其中，在多個配重件堆疊在彼此頂部上的情形下，多個配重件形成為具有截錐形形狀。
[0010]本發(fā)明的另一方面是一種硬度測試儀，其中測試力轉(zhuǎn)換器包括:凸輪構(gòu)件，定位成位于多個配重件下方，能夠與多個配重件同心地旋轉(zhuǎn)，并且形成為使得水平方向?qū)挾雀鶕?jù)旋轉(zhuǎn)角度而變化；以及配重件支撐件，支撐所述配重件，由定位成在水平方向上彼此點對稱的一對構(gòu)件形成，所述凸輪位于所述一對構(gòu)件之間，第一端可繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)。配重件支撐件被連續(xù)地偏置，使得第二端接近凸輪構(gòu)件，并且第二端之間的距離因第一端的旋轉(zhuǎn)(由凸輪構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)導致)而變化，從而在待支撐的多個配重件之間轉(zhuǎn)換。
[0011]本發(fā)明的另一方面是一種硬度測試儀，其中測試力轉(zhuǎn)換器包括槽口，所述槽口定位成能夠支撐多個配重件的底端，并形成為朝著敞開端變寬。此外，測試力轉(zhuǎn)換器構(gòu)造為能夠在槽口的敞開端形成的方向上前進和后退。通過使測試力轉(zhuǎn)換器在槽口的敞開端形成的方向上前進和后退來在待支撐的多個配重件之間進行轉(zhuǎn)換。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，多個配重件可在容納于容納部中時沿豎直方向堆疊在彼此頂部上。因此，配重件在豎直方向上可更緊湊，且整個測試儀可更緊湊。而且，內(nèi)錐形部和外錐形部設(shè)置到多個配重件，用于接合的錐形部設(shè)置到配重件接合部。因此，可調(diào)節(jié)多個配重件的水平方向位移，可防止多個配重件的位置沿水平方向偏移。因此，可產(chǎn)生精確的測試力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]參考作為本發(fā)明示例性實施例的非限制性示例的多個附圖，以隨后的詳細說明進一步描述本發(fā)明，其中在附圖的幾個視圖中，相似附圖標記表示相似部分，附圖中:
[0014]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的硬度測試儀的總體構(gòu)造的右側(cè)視圖；
[0015]圖2是示出處于初始狀態(tài)的配重件和測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的構(gòu)造的截面圖；
[0016]圖3是示出處于初始狀態(tài)的測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的構(gòu)造的平面圖；[0017]圖4是示出在旋轉(zhuǎn)凸輪構(gòu)件預(yù)定角度(小于90° )之后的配重件和測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的構(gòu)造的截面圖；
[0018]圖5是示出在凸輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度(小于90° )之后的測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的構(gòu)造的平面圖；
[0019]圖6是示出在凸輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90°之后的配重件和測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的構(gòu)造的截面圖；
[0020]圖7是示出在凸輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90°之后的測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的構(gòu)造的平面圖；
[0021]圖8是示出配重件的替代示例的截面圖；
[0022]圖9 (a)至9 (C)是示出測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)的替代示例的底視圖；
[0023]圖10是示出常規(guī)硬度測試儀的總體構(gòu)造的右側(cè)視圖；
[0024]圖11是示出常規(guī)硬度測試儀的總體構(gòu)造的右側(cè)視圖；以及
[0025]圖12是示出圖11的硬度測試儀的配重件的構(gòu)造的截面圖。
【具體實施方式】
[0026]本文示出的特點作為示例且僅用于本發(fā)明實施例的示意性論述的目的，并且出現(xiàn)在提供被認為是對本發(fā)明的原理和構(gòu)想方面的最有用且易于理解的描述的情況中。在這點上，未嘗試比本發(fā)明的基本理解所必須的更詳細地示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細節(jié)，對附圖的描述使本領(lǐng)域技術(shù)人員明白如何在實際中實施本發(fā)明的形式。
[0027]下面，參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。而且，在隨后的描述中，附圖中的X方向是左右方向，Y方向是前后方向，Z方向是上下方向。此外，XY平面是水平平面。
[0028]例如，硬度測試儀I是維氏硬度測試儀，其具有平面為方形的壓頭4。如圖1至7所示，硬度測試儀I構(gòu)造為包括作為傳動機構(gòu)的負荷杠桿2、配重件3、設(shè)置到壓頭柱4a的最前端的壓頭4、樣本臺5以及作為測試力轉(zhuǎn)換器的測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6。
[0029]負荷杠桿2的前端由硬度測試儀I的測試儀主體Ia可旋轉(zhuǎn)地支撐。在負荷杠桿2的后端，配重件3經(jīng)由軸構(gòu)件21懸掛。配重件3因重力而向下移動，從而使負荷杠桿2向下順時針旋轉(zhuǎn)。此外，伴隨著負荷杠桿2向下的旋轉(zhuǎn)，預(yù)定負荷作用在壓頭柱4a上，使壓頭4a向下移動。
[0030]配重件3具有在豎直方向上堆疊在彼此頂部上的多個(在本實施例中為四個)配重件31、32、33和34，并因此可經(jīng)由壓頭4對樣本S施加預(yù)定測試力。此外，配重件3構(gòu)造為使得測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6可在施加測試力的配重件31、32、33和34之間轉(zhuǎn)換。
[0031]如圖2所示，配重件3具有按輕的順序在豎直方向上堆疊在彼此頂部上的配重件31、32、33和34，每個配重件31、32、33和34具有不同的預(yù)定重量。在各個配重件31、32、33和34堆疊在彼此頂部上的狀態(tài)下，配重件3形成為具有大致截錐形形狀。中空部31a、32a、33a和34a分別設(shè)置到各個配重件31、32、33和34，中空部31a、32a、33a和34a在豎直方向上延伸通過水平方向中心。軸構(gòu)件21通過中空部31a、32a、33a和34a。中空部31a、32a、33a和34a形成為比軸構(gòu)件21寬，使得間隙P形成在中空部3la、32a、33a和34a與軸構(gòu)件21之間。而且，配重件31、32、33和34在各個底表面具有容納部31b、32b、33b和34b，容納部形成為能夠容納直接位于下方的配重件的大致凹陷形狀。從而，容納部31b可容納直接位于配重件31下方的配重件32，容納部32b可容納直接位于配重件32下方的配重件33，容納部33b可容納直接位于配重件33下方的配重件34。此外，內(nèi)錐形部31c、32c、33c和34c形成在各個容納部31b、32b、33b和34b的內(nèi)表面上。外錐形部31d、32d、33d和34d形成在各個配重件31、32、33和34的外表面上。內(nèi)錐形部31c、32c、33c和34c與容納在容納部31b、32b和33b中的配重件32、33和34的外錐形部32d、33d和34d接合，以調(diào)節(jié)配重件32、33和34的水平方向位移。另外，最底部配重件34的容納部34b可容納提供給軸構(gòu)件21的底端的配重件接合部22。錐形部22a形成在配重件接合部22上，錐形部22a與最底部配重件34的內(nèi)錐形部34c接合以調(diào)節(jié)最底部配重件34的水平方向位移。因此，各個配重件31、32、33和34可通過軸構(gòu)件21在豎直方向上堆疊在彼此頂部上。具體而言，負荷杠桿2、軸構(gòu)件21和配重件接合部22為傳動機構(gòu)，其將作用在多個配重件31、32、33和34上的重力傳送至壓頭4作為測試力。
[0032]而且，配重件3在因重力而向下移動時與負荷杠桿2 —起移動，并且因此配重件3向下沿弧線移動。因此，關(guān)注的是各個配重件31、32、33和34可在水平方向上移動形成在中空部3la、32a、33a和34a與軸構(gòu)件21之間的間隙P的量。然而，本實施例中提供有內(nèi)錐形部31c、32c、33c和34c，外錐形部31d、32d、33d和34d,以及錐形部22a，配重件31、32、33和34的水平方向位移得以調(diào)節(jié)。因此，可防止配重件31、32、33和34的位置沿水平方向移動。
[0033]設(shè)置到壓頭柱4a最前端的壓頭4朝著置于設(shè)置在壓頭4下方的樣本臺5上的樣本S移動，并且以預(yù)定測試力按壓樣本S。壓頭4隨著壓頭柱4a因負荷杠桿2的旋轉(zhuǎn)而在軸向向下方向上的移動而移動。由于壓頭4以預(yù)定測試力按壓樣本S，所以一凹痕形成在樣本S的表面中。而且，在本實施例中，四角椎維氏壓頭(具有136±0.5°的相對角度)用作壓頭4。樣本S置于樣本臺5的上表面上且通過樣本保持器(圖中未示出)固定到位。
[0034]如圖2至7所示，測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6構(gòu)造為包括凸輪構(gòu)件61和配重件支撐件62。凸輪構(gòu)件61形成為“S”形狀，如平面圖中所示，并定位成位于多個配重件31、32、33和34下方且能夠與多個配重件31、32、33和34同心地旋轉(zhuǎn)。凸輪構(gòu)件61構(gòu)造成以設(shè)置在“S”中心的旋轉(zhuǎn)軸線61a為中心在水平方向上自由旋轉(zhuǎn)，凸輪構(gòu)件61通過諸如電機的驅(qū)動器(圖中未示出)而旋轉(zhuǎn)。凸輪構(gòu)件61形成為使得水平方向(左右方向)寬度H根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度而變化。確切地，如圖2和3所示，凸輪構(gòu)件61的左右方向?qū)挾菻在初始狀態(tài)中最窄。另夕卜，如圖4至7所示，凸輪構(gòu)件61的左右方向?qū)挾菻隨著旋轉(zhuǎn)而逐漸增加。左右方向?qū)挾菻在從初始狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90°后的狀態(tài)中是最大的(見圖6和7)。
[0035]配重件支撐件62具有一對大致方形的柱構(gòu)件，所述柱構(gòu)件定位成在水平方向上彼此點對稱，凸輪構(gòu)件61位于所述柱構(gòu)件之間。配重件支撐件62的第一端由可繞旋轉(zhuǎn)軸線62a(為豎直軸線)旋轉(zhuǎn)的一對構(gòu)件形成。配重件支撐件62通過彈性構(gòu)件(例如彈簧)而連續(xù)地偏置，使得第二端接近凸輪構(gòu)件61。因此，配重件支撐件62連續(xù)地抵接并抓住凸輪構(gòu)件61。此外，隨著凸輪構(gòu)件61的左右方向?qū)挾菻因凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)而增加，配重件支撐件62向外展開以抵消接近凸輪構(gòu)件61的偏置力。換句話說，配重件支撐件62的第二端之間的距離因配重件支撐件62的第一端旋轉(zhuǎn)(由凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)導致)而變化。此夕卜，配重件支撐件62的豎直方向位移得以調(diào)節(jié)，所以配重件3可被支撐而靠在配重件支撐件62的頂表面上(見圖2、4和6)。此外，配重件支撐件62隨著凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)而向外展開。因此，可調(diào)節(jié)擱置在配重件支撐件62頂表面上的配重件3的數(shù)量，以選擇負荷(見圖2至7)。確切地，配重件支撐件62的第二端之間的距離變化，因此在待支撐的多個配重件31、32、33和34之間轉(zhuǎn)換。換句話說，測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6可通過在施加測試力的配重件31、32、33和34之間轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換測試力。
[0036]接著，參考圖2至7，針對根據(jù)本發(fā)明的硬度測試儀1，描述一種使用測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6轉(zhuǎn)換測試力的方法。在圖2和3示出的初始狀態(tài)中，配重件31、32、33和34都擱置在配重件支撐件62的頂部上。因此，沒有負荷作用在配重件接合部22上。從而，初始狀態(tài)是不存在向下作用在負荷杠桿2上的負荷的狀態(tài)。在該狀態(tài)中，使用者使凸輪構(gòu)件61旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度并調(diào)節(jié)配重件支撐件62的位置。例如，如圖4和5所示，當配重件支撐件62移動至配重件31和32擱置在其上的位置時，對應(yīng)于配重件33和34的負荷施加至配重件接合部
22。從而，在圖4和5所示的示例中，對應(yīng)于配重件33和34的向下負荷施加至負荷杠桿2。此外，盡管圖中省略了，但是當配重件支撐件62的位置調(diào)至僅配重件31擱置在其上的位置時，對應(yīng)于配重件32、33和34的向下負荷施加至負荷杠桿2，當配重件支撐件62的位置調(diào)至配重件31、32和33擱置在其上的位置時，對應(yīng)于配重件34的向下負荷施加至負荷杠桿2。另外，如圖6和7所示，例如當凸輪構(gòu)件61從初始狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90°且配重件支撐件62移動至配重件31、32、33和34均不擱置在其上的位置時，對應(yīng)于所有配重件31、32、33和34的負荷施加至配重件接合部22。因此，在圖6和7所示示例中，對應(yīng)于所有配重件31、32、33和34的向下負荷施加至負荷杠桿2。如上所述，使用者視需要旋轉(zhuǎn)凸輪構(gòu)件61，并調(diào)節(jié)配重件支撐件62的位置。因此，可調(diào)節(jié)擱置在配重件支撐件62頂部上的配重件33的數(shù)量，以選擇施加至負荷杠桿2的負荷。
[0037]如上所述，根據(jù)本實施例的硬度測試儀I包括:多個配重件31、32、33和34，通過壓頭4對樣本S施加預(yù)定測試力；傳動機構(gòu)(負荷杠桿2、軸構(gòu)件21和配重件接合部22)，將作用在多個配重件31、32、33和34上的重力傳送至壓頭4作為測試力；以及測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6，通過在施加測試力的配重件31、32、33和34之間轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換測試力的量。此外，多個配重件31、32、33和34在豎直方向上堆疊在彼此頂部上且各自分別包括在豎直方向上延伸通過水平方向中心的中空部31a、32a、33a和34a ;以及容納部31b、32b、33b和34b，形成為能夠容納直接位于下方的配重件。此外，外錐形部31d、32d、33d和34d設(shè)置在配重件
31、32、33和34的外表面上，內(nèi)錐形部31c、32c、33c和34c設(shè)置在各個容納部31b、32b、33b和34b的內(nèi)表面上，內(nèi)錐形部31c、32c、33c和34c與容納的配重件32、33和34的外錐形部32d、33d和34d接合，以調(diào)節(jié)配重件32、33和34的水平方向位移。另外，傳動機構(gòu)包括:軸構(gòu)件21，延伸通過中空部31a、32a、33a和34a ;以及配重件接合部22，設(shè)置到軸構(gòu)件21的底端，并能夠由最底部配重件34的容納部34b容納以接合配重件34。而且，配重件接合部22包括錐形部22a，其接合最底部配重件34的內(nèi)錐形部34c以調(diào)節(jié)最底部配重件34的水平方向位移。此外，預(yù)定間隙P保留在中空部31a、32a、33a和34a與軸構(gòu)件21之間。因此，根據(jù)本實施例的硬度測試儀1，多個配重件31、32、33和34可在容納于容納部31b、32b、33b和34b中時在豎直方向上堆疊在彼此頂部上。因此，配重件3在豎直方向上可更緊湊，并且整個測試儀可變得更緊湊。而且，內(nèi)錐形部31c、32c、33c和34c以及外錐形部31d、32d、33d和34d設(shè)置到多個配重件31、32、33和34，錐形部22a設(shè)置到配重件接合部22。因此，可調(diào)節(jié)多個配重件31、32、33和34的水平方向位移，并且可防止多個配重件31、32、33和34的位置沿水平方向偏移。因此，可產(chǎn)生精確的測試力。[0038]此外，根據(jù)本實施例的硬度測試儀1，多個配重件31、32、33和34形成為在沿豎直方向堆疊在彼此頂部上的狀態(tài)下具有截錐形形狀。因此，可消除多個配重件31、32、33和34之間的水平方向間隙，從而能夠更可靠地防止多個配重件31、32、33和34的位置沿水平方向偏移，以及能夠產(chǎn)生更精確的測試力。
[0039]此外，在根據(jù)本實施例的硬度測試儀I中，測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6包括凸輪構(gòu)件61和配重件支撐件62。凸輪構(gòu)件61定位成位于多個配重件31、32、33和34下方，并能夠與多個配重件31、32、33和34同心地旋轉(zhuǎn)，并且凸輪構(gòu)件61形成為使得其水平方向?qū)挾雀鶕?jù)旋轉(zhuǎn)角度變化。配重件支撐件62支撐配重件31、32、33和34，并由定位成在水平方向上彼此點對稱的一對構(gòu)件形成，凸輪構(gòu)件61在該一對構(gòu)件之間，第一端可繞旋轉(zhuǎn)軸線62a旋轉(zhuǎn)。另夕卜，配重件支撐件62連續(xù)地偏置，使得其第二端接近凸輪構(gòu)件61。第二端之間的距離因第一端的旋轉(zhuǎn)(由凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)導致)而變化，從而在待支撐的多個配重件31、32、33和34之間轉(zhuǎn)換。因此，根據(jù)本實施例的硬度測試儀1，以凸輪構(gòu)件61和配重件支撐件62的簡單構(gòu)造實現(xiàn)測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6。因此，可減少部件數(shù)量且可降低成本。此外，通過利用形成為“S”形的凸輪構(gòu)件61，可實現(xiàn)通過旋轉(zhuǎn)最大90°的測試力的轉(zhuǎn)換，并且可易于確認凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)度)。
[0040]上面基于根據(jù)本發(fā)明的實施例給出了具體描述。然而，本發(fā)明不限于上述實施例，并且在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
的范圍內(nèi)可變化。
[0041](替代示例I)
[0042]例如，圖8所示示例與上述實施例的不同在于配重件3的形狀。為了簡化描述，相同附圖標記用于與實施例中的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)，省略該結(jié)構(gòu)的詳細描述。確切地，在圖8所示示例中，配重件7具有在豎直方向上堆疊在彼此頂部上的多個(在本示例中為三個)配重件71、72和73，各配重件71、72和73具有不同的預(yù)定重量。在各個配重件71、72和73堆疊在彼此頂部上的狀態(tài)下，配重件7形成為具有大致圓柱形狀。中空部71a、72a和73a分別設(shè)置到各個配重件71、72和73，中空部7la、72a和73a在豎直方向上延伸通過水平方向中心。中空部7la、72a和73a形成為比軸構(gòu)件21寬，使得間隙P形成在中空部7la、72a和73a與軸構(gòu)件21之間。而且，配重件71、72和73在各自的底表面上具有容納部71b、72b和73b，所述容納部形成為能夠容納直接位于下方的配重件的凹陷形狀。從而，容納部71b可容納直接位于配重件71下方的配重件72容納部72b可容納直接位于配重件72下方的配重件73。另外，容納部73b可容納配重件接合部22。此外，內(nèi)錐形部71c、72c和73c形成在各個容納部71b、72b和73b的內(nèi)表面上。外錐形部71d、72d和73d形成在各個配重件71、72和73的外表面上。最底部配重件73的內(nèi)錐形部73c接合在配重件接合部22的錐形部22a上。因此，各個配重件71、72和73可經(jīng)由軸構(gòu)件21在豎直方向上堆疊在彼此頂部上。本替代示例I中提供有內(nèi)錐形部71c、72c和73c，外錐形部71d、72d和73d以及錐形部22a，配重件71、72和73的水平方向位移得以調(diào)節(jié)。因此，可防止配重件71、72和73的位置沿水平方向偏移。此外，類似于實施例，配重件7構(gòu)造為使得測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6可在施加測試力的配重件71、72和73之間轉(zhuǎn)換。
[0043](替代示例2)
[0044]圖9 (a)至9 (C)所示示例與上述實施例的不同在于測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6的結(jié)構(gòu)。為了簡化描述，相同附圖標記用于與實施例中的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)，省略該結(jié)構(gòu)的詳細描述。而且，圖9(a)至9(c)以兩點虛線示出配重件3。確切地，在圖9 (a)至9 (C)所示示例中，作為測試力轉(zhuǎn)換器的測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8定位成能夠支撐多個配重件31、32、33和34的底端。此夕卜，測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8的大致矩形板狀構(gòu)件部分被切掉以形成槽口 81，并形成大致“V”形，如平面圖所示。測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8構(gòu)造為能夠在槽口 81的敞開端81a形成的方向(水平方向)上前進和后退。槽口 81形成為大致凹陷形狀，并且槽口的寬度形成為朝著敞開端增加。
[0045]在圖9(a)示出的初始狀態(tài)中，配重件31、32、33和34都擱置在測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8的頂部上。因此，沒有負荷作用在配重件接合部22上。因此，初始狀態(tài)是沒有負荷向下作用在負荷杠桿2上的狀態(tài)。例如，如圖9 (b)所示，當測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8移動至配重件31和32擱置在其上的位置時，對應(yīng)于配重件33和34的負荷施加至配重件接合部22。從而，在圖9(b)所示示例中，對應(yīng)于配重件33和34的向下負荷施加至負荷杠桿2。而且，盡管圖中省略了，但是當測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8的位置被調(diào)節(jié)至僅配重件31擱置在其上的位置時，對應(yīng)于配重件32、33和34的向下負荷施加至負荷杠桿2，當測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8的位置被調(diào)節(jié)至配重件31、32和33擱置在其上的位置時，對應(yīng)于配重件34的向下負荷施加至負荷杠桿2。另外,如圖9(c)所示，例如，當測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8移動至配重件31、32、33和34均不擱置在其上的位置時，對應(yīng)于所有配重件31、32、33和34的負荷施加至配重件接合部22。因此，在圖9(c)所示示例中，對應(yīng)于所有配重件31、32、33和34的向下負荷施加至負荷杠桿
2。如上所述，使用者調(diào)節(jié)測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8的位置。因此，可調(diào)節(jié)擱置在測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8頂部上的配重件3的數(shù)量，以選擇施加至負荷杠桿2的負荷。確切地，測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8在槽口 81的敞開端81a形成的方向上前進和撤退。因此，可在待支撐的多個配重件31、32、33和34之間轉(zhuǎn)換。
[0046]如上所述，根據(jù)替代示例2的硬度測試儀1，測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8包括定位為能夠支撐多個配重件31、32、33和34的底端的槽口 81，并形成為朝著敞開端變寬。此外，測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8構(gòu)造為能夠在槽口 81的敞開端81a形成的方向上前進和后退。通過使測試力轉(zhuǎn)換構(gòu)件8在槽口 81的敞開端81a形成的方向上前進和后退，可在待支撐的多個配重件31、
32、33和34之間轉(zhuǎn)換。因此，可實現(xiàn)用單個構(gòu)件轉(zhuǎn)換測試力，并且可進一步降低成本。
[0047]另外的替代示例
[0048]此外，在上述實施例中，通過控制諸如電機的驅(qū)動器來旋轉(zhuǎn)凸輪構(gòu)件61。然而，本發(fā)明不限于此。例如，可提供指示凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)角度的校準標記，可手動地旋轉(zhuǎn)凸輪構(gòu)件61。
[0049]此外，在上述實施例中，測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6設(shè)置成使得凸輪構(gòu)件61的左右方向根據(jù)凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)角度變化。然而，本發(fā)明不限于此。例如，測試力轉(zhuǎn)換機構(gòu)6可定位為使得凸輪構(gòu)件61在前后方向上的寬度根據(jù)凸輪構(gòu)件61的旋轉(zhuǎn)角度變化。此外，在上述實施例中，描述形成為“S”形的凸輪構(gòu)件61以舉例說明凸輪構(gòu)件61的形狀。然而，本發(fā)明不限于此?？墒褂萌我庑螤睿灰撔螤畹乃椒较?qū)挾雀鶕?jù)旋轉(zhuǎn)角度變化即可。例如，形狀可為橢圓形形狀。此外，在上述實施例中，通過利用凸輪構(gòu)件61,可實現(xiàn)通過旋轉(zhuǎn)最大90°來轉(zhuǎn)換測試力。然而，本發(fā)明不限于此，通過旋轉(zhuǎn)90°或更多來轉(zhuǎn)換測試力可通過視需要改變凸輪構(gòu)件的形狀來實現(xiàn)。
[0050]此外，給出了在上述實施例中配重件3的數(shù)量為四個且在替代示例I中配重件7的數(shù)量為三個的情況的示例性描述。然而，本發(fā)明不限于此。關(guān)于配重件的數(shù)量，可使用任意數(shù)量的構(gòu)造，只要存在多個配重件就行，因為該構(gòu)造必須能夠在測試力之間轉(zhuǎn)換。另外，在上述實施例和替代示例I中，配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73按輕的順序沿豎直方向堆疊在彼此頂部上。然而，本發(fā)明不限于此?？筛鶕?jù)需要設(shè)置配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73中的每一個的重量。例如，配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73可按重量的順序堆疊在彼此頂部上，配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73可均具有相同的重量。
[0051]此外，在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
的范圍內(nèi)，可對構(gòu)造硬度測試儀I的各個部件的細節(jié)結(jié)構(gòu)和操作進行適當?shù)母淖儭?br> [0052]注意到，前述示例提供為僅用于說明的目的，決不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。盡管已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解的是本文所用的措辭是描述和說明性措辭，而不是限制性措辭。在所附權(quán)利要求(如目前聲明的以及修改的)的范圍內(nèi)，可進行改變。盡管參考特征結(jié)構(gòu)、材料 和實施例，在此已經(jīng)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不意在限于在此公開的特征，而是，本發(fā)明延伸到所有功能上等同的結(jié)構(gòu)、方法和用途，例如在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0053]本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，多種變型和修改是可能的。
[0054]相關(guān)申請的交叉引用
[0055]本申請要求于2012年12月28日提交的日本申請N0.2012-286480在35U.S.C.§ 119下的優(yōu)先權(quán)，該日本申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
【權(quán)利要求】
1.一種硬度測試儀，用于通過用壓頭施加預(yù)定測試力而在樣本的表面中形成凹痕，然后測量所述凹痕的尺寸來測量樣本的硬度，所述硬度測試儀包括: 多個配重件，沿豎直方向堆疊在彼此頂部上，所述多個配重件構(gòu)造為經(jīng)由所述壓頭對所述樣本施加預(yù)定測試力，所述多個配重件包括: 中空部,沿豎直方向延伸通過水平方向中心；以及 容納部，形成為能夠容納直接位于下方的配重件，其中: 所述配重件的外表面具有外錐形部， 所述容納部的內(nèi)表面具有內(nèi)錐形部，所述內(nèi)錐形部與所容納的配重件的外錐形部接合，以調(diào)節(jié)所述配重件的水平方向位移； 傳動機構(gòu)，構(gòu)造為將作用在所述多個配重件上的重力傳送至所述壓頭作為所述測試力，所述傳動機構(gòu)包括: 軸，延伸通過所述中空部，其中預(yù)定間隙存在于所述中空部和所述軸之間；以及配重件接合部，設(shè)置在所述軸的底端，并能夠由最底部配重件的容納部容納以接合所述配重件，所述配重件接合部包括構(gòu)造成接合所述最底部配重件的內(nèi)錐形部以調(diào)節(jié)所述最底部配重件的水平方向位移的錐形部；以及 測試力轉(zhuǎn)換器，構(gòu)造成通過在施加所述測試力的配重件之間轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換測試力的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬度測試儀，其中，當所述多個配重件堆疊在彼此頂部上時，所述多個配重件具有截錐形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬度測試儀，其中，所述測試力轉(zhuǎn)換器包括: 凸輪，定位在所述多個配重件下方，構(gòu)造成與所述多個配重件同心地旋轉(zhuǎn)，并且形成為使得水平方向?qū)挾雀鶕?jù)旋轉(zhuǎn)角度而變化；以及 配重件支撐件，構(gòu)造成支撐所述配重件，并由定位成在水平方向上彼此點對稱的一對構(gòu)件形成，所述凸輪位于所述一對構(gòu)件之間，第一端能夠繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)，其中所述配重件支撐件構(gòu)造成被連續(xù)地偏置，使得第二端接近所述凸輪，并且所述第二端之間的距離因由所述凸輪的旋轉(zhuǎn)導致的第一端的旋轉(zhuǎn)而變化，從而能夠在待支撐的所述多個配重件之間進行轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬度測試儀，其中，所述測試力轉(zhuǎn)換器包括: 凸輪，定位在所述多個配重件下方，并構(gòu)造為與所述多個配重件同心地旋轉(zhuǎn)，并且形成為使得水平方向?qū)挾雀鶕?jù)旋轉(zhuǎn)角度而變化；以及 配重件支撐件，構(gòu)造成支撐所述配重件，并由定位成在水平方向上彼此點對稱的一對構(gòu)件形成，所述凸輪位于所述一對構(gòu)件之間，第一端能夠繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)，其中所述配重件支撐件構(gòu)造成被連續(xù)地偏置，使得第二端接近所述凸輪，并且所述第二端之間的距離因由所述凸輪的旋轉(zhuǎn)導致的第一端的旋轉(zhuǎn)而變化，從而能夠在待支撐的所述多個配重件之間進行轉(zhuǎn)換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬度測試儀，其中，所述測試力轉(zhuǎn)換器包括槽口，所述槽口構(gòu)造為支撐所述多個配重件的底端，所述槽口朝著敞開端變寬，所述測試力轉(zhuǎn)換器還構(gòu)造成在所述槽口的敞開端形成的方向上前進和后退，使得通過使所述測試力轉(zhuǎn)換器在所述槽口的敞開端形成的方向上前進和后退來在待支撐的所述多個配重件之間進行轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬度測試儀，其中，所述測試力轉(zhuǎn)換器包括槽口，所述槽口構(gòu)造為支撐所述多個配重件的底端，所述槽口朝著敞開端變寬，所述測試力轉(zhuǎn)換器還構(gòu)造成在所述槽口的敞開端形成的方向上前進和后退，使得通過使所述測試力轉(zhuǎn)換器在所述槽口的敞開端 形成的方向上前進和后退來在待支撐的所述多個配重件之間進行轉(zhuǎn)換。
【文檔編號】G01N3/42GK103913390SQ201310734004
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】輿水文比古, 澤健司 申請人:株式會社三豐