(57)【要約】【課題】側傾法にて試料の周方向及び軸方向の応力を精度よく測定できるＸ線応力測定装置を提供する。【解決手段】側傾法にて試料Ｓの応力を測定するＸ線応力測定装置１において、試料ＳにＸ線を入射するＸ線発生器２と、応力測定点Ｐで回折された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検出器３と、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３を円弧運動させて試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψを変更させる傾き角変更機構５と、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を水平方向に９０度位相回転させて応力の測定方向を切り替える測定方向切替機構６とを具備してなる。【選択図】図１
2014106004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側傾法にて試料の応力を測定するＸ線応力測定装置において、
試料にＸ線を入射するＸ線発生器と、
応力測定点で回折された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検出器と、
前記Ｘ線発生器及び回折Ｘ線検出器を円弧運動させて試料面法線に対する回折面法線の傾き角を変更させる傾き角変更機構と、
前記Ｘ線発生器、回折Ｘ線検出器及び傾き角変更機構を水平方向に９０度位相回転させて応力の測定方向を切り替える測定方向切替機構と、
を具備してなることを特徴とするＸ線応力測定装置。
【請求項２】
前記測定方向切替機構は、
前記Ｘ線発生器、回折Ｘ線検出器及び傾き角変更機構が配設される支持アームと、
試料上方に配設され前記支持アームが回転可能に軸支される回転軸部と、
が設けられる請求項１に記載のＸ線応力測定装置。
【請求項３】
前記測定方向切替機構は、前記回転軸部が試料面法線に沿って配設される請求項２に記載のＸ線応力測定装置。
【請求項４】
前記測定方向切替機構は、前記支持アームが回転方向に位置決めされる係止部材が設けられる請求項２又は請求項３に記載のＸ線応力測定装置。
【請求項５】
前記傾き角変更機構は、
前記Ｘ線発生器及び回折Ｘ線検出器が配設される基台部材と、
前記基台部材が応力測定点を中心に揺動可能に取り付けられる円弧状ガイドと、
前記基台部材の円弧状縁部と咬合される駆動ギアを有してなる駆動装置と、
が設けられる請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のＸ線応力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線応力測定装置の技術に関し、より詳細には、側傾法にて試料の応力を測定するＸ線応力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線応力測定装置としては、試料にＸ線を入射するＸ線発生器と、応力測定点で回折された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検出器とを具備してなり、Ｘ線発生器及び回折Ｘ線検出器又は試料を回転させて試料面法線に対する回折面法線の傾き角ψを変更させ、回折面法線の傾き角ψ及び対応する回折Ｘ線の回折角２θに基づいて試料の応力を測定する構成が公知となっている。
【０００３】
Ｘ線応力測定装置では、Ｘ線発生器より試料に入射された入射Ｘ線は、試料表面の応力測定点で回折され、回折Ｘ線検出器で回折Ｘ線の強度（回折強度）が検出される。そして、Ｘ線発生器の中心軸と回折Ｘ線検出器の中心軸との交点を応力測定点とし、応力測定点を通る試料表面に対する法線を試料面法線とし、入射Ｘ線と回折Ｘ線が交わってできる角の二等分線を回折面法線とすると、試料面法線に対する回折面法線の傾き角ψを変更させながら回折Ｘ線の強度を検出して、回折面法線の傾き角ψ及び対応する回折Ｘ線の回折角２θに基づいて試料の応力が測定される。
【０００４】
このようなＸ線応力測定装置を用いた応力測定には、並傾法を利用する方法と側傾法を利用する方法とが知られている。入射Ｘ線の方向と回折Ｘ線検出器の走査方向とによって決まる面を検出器走査面とし、試料面法線と応力測定方向とによって決まる面を測定方向面とすると、側傾法の場合は、検出器走査面を測定方向面に対して直交させるように回折面法線の傾き角ψが変更される。一方、並傾法の場合は、検出器走査面が測定方向面に一致するように検出器走査面内にて回折面法線の傾き角ψが変更される。
【０００５】
特に、側傾法による応力測定は、試料に対して傾き角ψを大きくとることができ、曲面箇所を有する試料の測定に適している。そのため、自動車用カムシャフトや鋼管等の曲面状ワークピースに対して側傾法にて直交する二方向（周方向及び軸方向）の応力を測定して、当該試料を非破壊的に強度評価する手法が採用されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、並傾法又は側傾法に切り替えて試料の応力を測定できるようにしたＸ線応力測定装置として、Ｘ線発生器及び回折Ｘ線検出器を回折面法線のまわりに９０度回転させる並側切替機構が設けられた構成が開示されている。かかる構成では、並側切替機構によってＸ線発生器及び回折Ｘ線検出器を回転させて、測定方向面に対して検出器走査面が直交された状態（側傾法）又は一致された状態（並傾法）に切り替えられる。
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されるＸ線応力測定装置の構成では、試料面法線に対する回折面法線の傾き角ψを変更させる機構（傾き角変更機構）が装置本体に固定されており、並側切替機構によってＸ線発生器及び回折Ｘ線検出器を回転させて試料表面へのＸ線の入射方向を切り替えても応力の測定方向は変更されないため、上述したような曲面状ワークピースなどに対して、試料を固定したままで（側傾法にて）周方向及び軸方向の応力を測定することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２５７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では、Ｘ線応力測定装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、側傾法にて試料の周方向及び軸方向の応力を精度よく測定できるＸ線応力測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
すなわち、請求項１においては、側傾法にて試料の応力を測定するＸ線応力測定装置において、試料にＸ線を入射するＸ線発生器と、応力測定点で回折された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検出器と、前記Ｘ線発生器及び回折Ｘ線検出器を円弧運動させて試料面法線に対する回折面法線の傾き角を変更させる傾き角変更機構と、前記Ｘ線発生器、回折Ｘ線検出器及び傾き角変更機構を水平方向に９０度位相回転させて応力の測定方向を切り替える測定方向切替機構と、を具備してなるものである。
【００１２】
請求項２においては、前記測定方向切替機構は、前記Ｘ線発生器、回折Ｘ線検出器及び傾き角変更機構が配設される支持アームと、試料上方に配設され前記支持アームが回転可能に軸支される回転軸部と、が設けられるものである。
【００１３】
請求項３においては、前記測定方向切替機構は、前記回転軸部が試料面法線に沿って配設されるものである。
【００１４】
請求項４においては、前記測定方向切替機構は、前記支持アームが回転方向に位置決めされる係止部材が設けられるものである。
【００１５】
請求項５においては、前記傾き角変更機構は、前記Ｘ線発生器及び回折Ｘ線検出器が配設される基台部材と、前記基台部材が応力測定点を中心に揺動可能に取り付けられる円弧状ガイドと、前記基台部材の円弧状縁部と咬合される駆動ギアを有してなる駆動装置と、が設けられるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、側傾法にて試料の周方向及び軸方向の応力を精度よく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係るＸ線応力測定装置の全体的な構成を示した正面図である。
【図２】同じく図１のＸ線応力測定装置の左側面図である。
【図３】軸方向位置で停止された状態の測定ユニットの正面図である。
【図４】同じく図３の測定ユニットの側面図である。
【図５】測定方向切替機構の側断面図である。
【図６】軸方向の応力測定を説明した図である。
【図７】図３の測定ユニットにおいて傾き角が変更された状態を示した正面図である。
【図８】図１のＸ線応力測定装置において測定方向が切り替えられた状態を示した正面図である。
【図９】周方向位置で停止された状態の測定ユニットの正面図である。
【図１０】周方向の応力測定を説明した図である。
【図１１】図９の測定ユニットにおいて傾き角が変更された状態を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、発明を実施するための形態を説明する。以下、図１において矢印Ｘ方向をＸ線応力測定装置１の左右方向とし、図２において矢印Ｙ方向をＸ線応力測定装置１の前後方向とする。
【００１９】
まず、本実施例のＸ線応力測定装置１の全体構成について、以下に説明する。
【００２０】
図１乃至図５に示すように、本実施例のＸ線応力測定装置１は、フレーム体１０の底部に配設された試料Ｓを固定する試料台１１と、試料ＳにＸ線を入射するＸ線発生器２と、応力測定点Ｐで回折された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検出器３と、回折Ｘ線検出器３を検出器走査面上で直線移動させる検出器移動機構４と、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３を円弧運動させて試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψを変更させる傾き角変更機構５と、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を水平方向に９０度位相回転させて応力の測定方向を切り替える測定方向切替機構６等とで構成されている。
【００２１】
本実施例のＸ線応力測定装置１では、Ｘ線発生器２より試料Ｓに入射された入射Ｘ線は、試料表面の応力測定点Ｐで回折され、回折Ｘ線検出器３で回折Ｘ線の強度（回折強度）が検出される。そして、Ｘ線発生器２の中心軸と回折Ｘ線検出器３の中心軸との交点を応力測定点Ｐとし、応力測定点Ｐを通る試料表面に対する法線を試料面法線Ｚとし、入射Ｘ線と回折Ｘ線が交わってできる角の二等分線を回折面法線Ｎとすると、試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψを変更させながら回折Ｘ線の強度を検出して、回折面法線Ｎの傾き角ψ及び対応する回折Ｘ線の回折角２θに基づいて試料Ｓの応力σが測定される（図６及び図１０参照）。
【００２２】
本実施例のＸ線応力測定装置１は、試料Ｓとして自動車用カムシャフトや鋼管等の曲面状ワークピース（長尺重量物）の応力を測定可能に構成され、試料台１１にて試料Ｓが装置本体の左右方向（図１において矢印Ｘ方向）に沿って設置面に対して水平支持される。以下、試料Ｓの軸芯に沿って試料表面（曲面状表面の頂部）の応力測定点Ｐを通る水平軸をＡ軸とし、応力測定点Ｐを通りＡ軸と直交する水平軸をＢ軸とする。
【００２３】
Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３、検出器移動機構４、傾き角変更機構５及び測定方向切替機構６等は、測定ユニット１２として一体に組み付けられて構成されている。測定ユニット１２は、試料台１１に上部に配設され、フレーム体１０の上部に左右方向に延設された支持ガイド１３にスライド装置１４を介して接続されて、スライド装置１４によって試料上方にて左右方向（図１において矢印Ｘ方向）に移動可能に垂設されている。
【００２４】
Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３は、公知の構成を採用することができ、本実施例では、回折Ｘ線検出器３が走査型の検査器として構成されている。回折Ｘ線検出器３は、後述する傾き角変更機構５の基台部材５０に検出器移動機構４を介して取り付けられている。
【００２５】
検出器移動機構４は、回折Ｘ線検出器３を直線移動させる走査機構として構成され、具体的には、回折Ｘ線検出器３が固定支持されるスライド部材４０と、スライド部材４０を直線状ガイド４１に沿って移動させる駆動装置４２等とで構成されている。検出器移動機構４によって、駆動装置４２にてスライド部材４０が移動されることで、回折Ｘ線検出器３が直線状ガイド４１に沿って直線移動される（図４参照）。
【００２６】
傾き角変更機構５は、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び検出器移動機構４等が配設される基台部材５０と、基台部材５０が応力測定点Ｐを中心に揺動可能に取り付けられる円弧状ガイド５１と、基台部材５０の円弧状縁部５０ａと咬合される駆動ギア５２を有してなる駆動装置５３等とで構成されている。基台部材５０は、略扇型の板状部材として形成され、スライド部材５４を介して円弧状ガイド５１に取り付けられている。基台部材５０の円弧状縁部５０ａは、端面が歯切り加工されて駆動ギア５２と咬合されている。
【００２７】
基台部材５０には、基台部材５０の一側面に配設された固定ブラケット５５にてＸ線発生器２が取り付けられ、固定ブラケット５５に配設された固定プレート５６にて検出器移動機構４が取り付けられている。また、円弧状ガイド５１及び駆動装置５３は、後述する測定方向切替機構６の支持アーム６０に取り付けられている。
【００２８】
円弧状ガイド５１は、凸状に湾曲されたガイドレールとして形成され、円弧中心が応力測定点Ｐと一致するように支持アーム６０（支持プレート部６０ｂ）に取り付けられている。円弧状ガイド５１には、スライド部材５４が摺動可能に取り付けられており、スライド部材５４を介して上述した基台部材５０が応力測定点Ｐを中心に揺動可能とされている。円弧状ガイド５１は、基台部材５０の円弧状縁部５０ａの曲率と等しくなるように湾曲形成され、駆動装置５３の駆動ギア５２が回転駆動されることで、基台部材５０が円弧状ガイド５１に沿って滑らかに揺動されるように構成されている（図７参照）。
【００２９】
測定方向切替機構６は、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３、検出器移動機構４及び傾き角変更機構５等が配設される支持アーム６０と、試料上方に配設され支持アーム６０が回転可能に軸支される回転軸部６１と、支持アーム６０が回転方向に位置決めされる係止部材６２等とで構成されている。支持アーム６０は、上下垂直部６０ａに駆動装置５３が取り付けられ、上下垂直部６０ａに接続された支持プレート部６０ｂに上述した傾き角変更機構５の円弧状ガイド５１が取り付けられている。
【００３０】
図５に示したように、回転軸部６１は、支持ガイド１３に取り付けられたスライド装置１４に配設されており、支持アーム６０の上水平部６０ｃに穿設された取付孔６０ｄにベアリング６３を介して挿嵌されることで、支持アーム６０が水平回転可能に軸支されている。回転軸部６１の先端部には、回転軸部６１と同軸回転する固定軸部６４が固定され、固定軸部６４に支持アーム６０と一体回転されるクランプ部材６５が取り付けられている。このクランプ部材６５のレバー６５ａが上下揺動されることで、回転軸部６１に対する支持アーム６０の回転が規制される。
【００３１】
回転軸部６１は、試料Ｓの応力測定点Ｐの鉛直上方に位置され、応力測定点Ｐを通る試料表面に対する法線（試料面法線Ｚ）に沿って上下方向に配置されている。そのため、測定方向切替機構６において、回転軸部６１を中心に支持アーム６０が回転されると、支持アーム６０に連動して、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３、検出器移動機構４及び傾き角変更機構５が試料面法線Ｚの周りを水平回転される（図９等参照）。
【００３２】
係止部材６２は、上水平部６０ｃより水平方向に凸設された突起状部材として構成され、スライド装置１４に設けられた二つの位置決め部材６６・６７に当接可能に配設されている。位置決め部材６６・６７は、回転軸部６１を中心に水平方向に９０度回転した位相に配設され、具体的には、一方の位置決め部材６６は、スライド装置１４の前方に突出して配設され、他方の位置決め部材６６は、スライド装置１４の左方に突出して配設されている。
【００３３】
本実施例の測定方向切替機構６では、位置決め部材６６・６７の位相間で支持アーム６０が回転されて、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３、検出器移動機構４及び傾き角変更機構５が回転軸部６１（試料面法線Ｚ）を中心にして水平方向に９０度位相回転される。そして、何れか一方の位置決め部材６６・６７に係止部材６２が当接されることで、支持アーム６０が回転方向に位置決めされて停止される（図３及び図９等参照）。
【００３４】
次に、本実施例のＸ線応力測定装置１を用いた応力測定について、以下に説明する。
【００３５】
本実施例のＸ線応力測定装置１では、側傾法により試料Ｓの応力が測定され、入射Ｘ線の方向と回折Ｘ線検出器３の走査方向とによって決まる面を検出器走査面とし、試料面法線Ｚと応力測定方向とによって決まる面を測定方向面とすると、検出器走査面を測定方向面に対して直交させるように試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψが変更される。そして、上述した測定方向切替機構６にて支持アーム６０が水平方向に９０度位相回転されることで応力の測定方向が切り替えられ、試料Ｓの軸方向（図１において矢印Ｘ方向、Ａ軸方向）の応力σ１と試料Ｓの周方向（図２において矢印Ｙ方向、Ｂ軸方向）の応力σ２とがそれぞれ測定される（図６及び図１０参照）。
【００３６】
図１乃至図４に示したように、試料Ｓの軸方向の応力σ１を測定する場合には、測定方向切替機構６にて回転軸部６１を中心に支持アーム６０が回転され、位置決め部材６６に係止部材６２が当接されて回転方向に位置決めされた状態で停止される（以下、かかる状態での回転停止位置を「軸方向位置Ｐ１」という）。支持アーム６０が軸方向位置Ｐ１にある状態では、傾き角変更機構５の円弧状ガイド５１が左右方向（図１において矢印Ｘ方向）に向けられ、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３が前後方向（図２において矢印Ｙ方向）に位置される。
【００３７】
かかる状態で、傾き角変更機構５にて、駆動装置５３の駆動ギア５２が回転駆動されることで、基台部材５０が円弧状ガイド５１に沿って応力測定点Ｐを中心に揺動される。本実施例では、基台部材５０に取り付けられたＸ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３がＢ軸を中心に左右方向に円弧運動されて、試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψが変更される（図６及び図７参照）。
【００３８】
所定の回折面法線Ｎの傾き角ψで停止された状態で、検出器移動機構４にてスライド部材４０が移動されることで、直線状ガイド４１に沿って回折Ｘ線検出器３が検出器走査面上を直線移動（走査）され、回折Ｘ線検出器３にて回折Ｘ線の強度分布が測定される。そして、回折Ｘ線検出器３にて測定された回折Ｘ線の強度分布に基づいて、回折Ｘ線の強度分布における回折強度ピークが解析されて回折角２θが求められる。
【００３９】
なお、Ｘ線応力測定装置１では、異なる回折面法線Ｎの傾き角ψに対応する回折Ｘ線の回折角２θがそれぞれ求められる。そして、回折面法線Ｎの傾き角ψ及び回折角２θに基づいて、ｓｉｎ２ψを変数として対応する回折Ｘ線の回折角２θをプロットすることで２θ−ｓｉｎ２ψ図を作成し、かかる２θ−ｓｉｎ２ψ図のプロットより演算される回帰直線の傾きより試料Ｓの軸方向の応力σ１が求められる。
【００４０】
一方、図８乃至図１０に示すように、試料Ｓの周方向の応力σ２を測定する場合には、測定方向切替機構６にて回転軸部６１を中心に支持アーム６０が回転され、位置決め部材６７に係止部材６２が当接されて回転方向に位置決めされた状態で停止される（以下、かかる状態での支持アーム６０の回転停止位置を「周方向位置Ｐ２」という）。本実施例のＸ線応力測定装置１では、支持アーム６０が時計周りに９０度位相回転されることで軸方向位置Ｐ１から周方向位置Ｐ２へと切り替えられる。支持アーム６０が周方向位置Ｐ２にある状態では、傾き角変更機構５の円弧状ガイド５１が前後方向（図２において矢印Ｙ方向）に向けられ、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３が左右方向（図１において矢印Ｘ方向）に位置される。
【００４１】
かかる状態で、傾き角変更機構５にて、駆動装置５３の駆動ギア５２が回転駆動されることで、基台部材５０が円弧状ガイド５１に沿って応力測定点Ｐを中心に揺動され、本実施例では、基台部材５０に取り付けられたＸ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３がＡ軸を中心に前後方向に円弧運動されて、試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψが変更される（図１０及び図１１参照）。
【００４２】
後は、試料Ｓの軸方向の応力σ１を測定する場合と同様に、検出器移動機構４にて回折Ｘ線検出器３が検出器走査面上を直線移動（走査）されることで、回折Ｘ線検出器３にて回折Ｘ線の強度分布が測定され、回折Ｘ線の強度分布における回折強度ピークから回折角２θが求められ、回折面法線Ｎの傾き角ψ及び回折角２θに基づいて試料Ｓの周方向の応力σ２が求められる。
【００４３】
なお、本実施例のＸ線応力測定装置１では、スライド装置１４によって測定ユニット１２を左右方向（図１において矢印Ｘ方向）に移動させることで、試料Ｓの軸方向の異なる応力測定点Ｐでの応力測定が可能とされている。また、試料台１１に支持された試料Ｓを周方向に回転させることで、試料Ｓの周方向の異なる応力測定点Ｐでの応力測定も可能である。
【００４４】
以上のように、本実施例のＸ線応力測定装置１は、側傾法にて試料Ｓの応力を測定するＸ線応力測定装置１において、試料ＳにＸ線を入射するＸ線発生器２と、応力測定点Ｐで回折された回折Ｘ線を検出する回折Ｘ線検出器３と、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３を円弧運動させて試料面法線Ｚに対する回折面法線Ｎの傾き角ψを変更させる傾き角変更機構５と、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を水平方向に９０度位相回転させて応力の測定方向を切り替える測定方向切替機構６とを具備してなるため、側傾法にて試料の周方向及び軸方向の応力を精度よく測定できるのである。
【００４５】
すなわち、本実施例のＸ線応力測定装置１は、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を水平方向に９０度位相回転させて応力の測定方向を切り替える測定方向切替機構６を具備してなるため、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３とともに傾き角変更機構５を水平方向に９０度位相回転させることで、試料表面へのＸ線の入射方向と傾き角ψの変更方向とを同じ方向に切り替えることができ、試料Ｓを固定したままで側傾法にて直交する二方向（周方向及び軸方向）の応力を測定することができる。
【００４６】
また、従来のＸ線応力測定装置において、試料Ｓを固定する試料台１１を駆動させて傾き角ψを変更させる機構を採用したものも提案されているが、かかる構成では、クランクシャフトなどの長尺重量物を用いる場合には試料台１１を駆動させた際の位置精度に劣り、また測定対象となる試料Ｓの大きさが制限されるといった問題があった。本実施例のＸ線応力測定装置１では、試料台１１を可動させないため、試料Ｓの大きさに制限されることなく、クランクシャフトなどの長尺重量物であっても精度よく測定することができる。
【００４７】
特に、本実施例のＸ線応力測定装置１では、測定方向切替機構６は、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５が配設される支持アーム６０と、試料上方に配設され支持アーム６０が回転可能に軸支される回転軸部６１とが設けられるため、支持アーム６０の回転動作によりＸ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を一体に回転させることができ、応力の測定方向の切り替え操作が容易であり、装置を簡易に構成することができる。
【００４８】
また、測定方向切替機構６は、回転軸部６１が試料面法線Ｚに沿って配設されるため、支持アーム６０の回転操作により、応力測定点Ｐを通る試料面法線Ｚの周りにＸ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を回転させることができ、応力測定点Ｐでの周方向及び軸方向の応力の測定精度をより向上できる。
【００４９】
また、測定方向切替機構６は、支持アーム６０が回転方向に位置決めされる係止部材６２が設けられるため、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を９０度位相回転させた際に、支持アーム６０を所定の回転方向に位置決めした状態で確実に停止させることができ、周方向及び軸方向の応力の測定精度をより向上できる。
【００５０】
また、傾き角変更機構５は、Ｘ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３が配設される基台部材５０と、基台部材５０が応力測定点Ｐを中心に揺動可能に取り付けられる円弧状ガイド５１と、基台部材５０の円弧状縁部５０ａと咬合される駆動ギア５２を有してなる駆動装置５３とが設けられるため、簡易な構成でＸ線発生器２及び回折Ｘ線検出器３を精度よく円弧運動させて、回折面法線Ｎの傾き角ψを変更することができる。
【００５１】
なお、Ｘ線応力測定装置１の構成としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５２】
すなわち、上述した実施例のＸ線応力測定装置１では、回折Ｘ線検出器３として走査型の検出器を用いた構成について説明したが、回折Ｘ線検出器３としてはこれに限定されず、例えば、ＰＳＰＣ（位置敏感型比例計数管）などのＰＳＤとして構成されてもよく、かかる場合には、上述した検出器駆動機構４が不要である。また、上述した実施例では、回折Ｘ線検出器３の走査機構として、Ｘ線発生器２を位置固定した状態で回折Ｘ線検出器３を相対移動させる構成について説明したが、回折Ｘ線検出器２と連動してＸ線発生器３を移動させるように構成してもよい。
【００５３】
また、上述した実施例のＸ線応力測定装置１において、測定方向切替機構６の支持アーム６０の形状等は特に限定されず、Ｘ線発生器２、回折Ｘ線検出器３及び傾き角変更機構５を配設可能な構成であればよい。また、係止部材６２や位置決め部材６６・６７の配置構成も特に限定されず、支持アーム６０の回転方向も特に限定されない。
【００５４】
また、上述した実施例のＸ線応力測定装置１では、試料Ｓとして自動車用カムシャフトや鋼管等の曲面状ワークピース（長尺重量物）を用いた場合について説明したが、測定可能な試料Ｓの形状等についてはこれに限定されず、例えば、平板状のものやブロック状のものであってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１      Ｘ線応力測定装置
２      Ｘ線発生器
３      回折Ｘ線検出器
４      検出器移動機構
５      傾き角変更機構
６      測定方向切替機構
１０    フレーム体
１１    試料台
１２    測定ユニット
１３    支持ガイド
１４      スライド装置
４０    スライド部材
４１    直線状ガイド
４２    駆動装置
５０    基台部材
５０ａ  円弧状縁部
５１    円弧状ガイド
５２    駆動ギア
５３    駆動装置
５４    スライド部材
６０    支持アーム
６１    回転軸部
６２    係止部材
６６    位置決め部材
６７    位置決め部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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