(57)【要約】【課題】被測定物の測定面の面状態に影響されずに高精度に測定が可能な硬さ計を提供する。【解決手段】押針の先端を被測定物の測定面に当接させ、被測定面に生じた窪みの深さから硬度を求めるようにした硬さ計において、短冊形で、その長手方向の中心線に対して対称となる位置に折り曲げ部を有した立体形状の板バネを、固定部材を挟んで一方側と他方側に２枚ずつその中心位置で交差するべく対向配置させ、これら板バネの２つの交点に押し針に連なるリンク部材を固定支持して吊り下げる。そして、これら配置した４つの板バネの構成中心となる位置に位置検出器を設けた。【選択図】  図２
2007085823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が被測定物の測定面に当接する押針と、
この押針を直接又は間接的に支持する板バネと、
前記板バネを支持する固定部材と、
前記板バネに固定されて吊り下げられ、前記押針と連結するリンク部材と、
前記押針の変位量を検出するための位置検出器と、を有し、
前記位置検出器によって前記被測定物の硬度を求める硬さ計において、
前記板バネは、その長手方向の略中心位置に対して対称をなす位置に折り曲げ部を有すると共に、前記固定部材を挟んで一方側と他方側に配置され、かつ、前記略中心位置において交差する複数の板バネで構成され、
前記リンク部材は、前記一方側に配置された前記複数の板バネの交差する第１支持部で前記複数の板バネに支持されると共に、前記他方側に配置された前記複数の板バネの交差する第２支持部で前記複数の板バネに支持されることを特徴とする硬さ計。
【請求項２】
前記位置検出器は、前記第１支持部と前記第２支持部とを結ぶ線上に位置すると共に、前記第１支持部と前記第２支持部とから略等しい距離に設けられることを特徴とする請求項１に記載の硬さ計。
【請求項３】
前記固定部材は前記複数の板バネに対し、それぞれに対応して複数個設けられているとともに、複数の固定部材は略中心位置においてそれぞれが交差することを特徴とする請求項１または２に記載の硬さ計。
【請求項４】
前記固定部材は、前記位置検出器を固定するための孔が形成され、前記リンク部材は、前記孔を貫通して前記板バネから鉛直方向に吊り下げられていることを特徴とする請求項３に記載の硬さ計。
【請求項５】
前記複数の板バネは短冊形であると共に、前記固定部材を挟んだ前記一方側と前記他方側の反転する対称位置にそれぞれ２枚が配置され、前記一方側及び他方側においてそれぞれ２枚が略直交するように交差することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の硬さ計。
【請求項６】
前記複数の板バネは、同一形状に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の硬さ計。
【請求項７】
前記複数の板バネが交差する前記第１支持部と前記第２支持部において、前記リンク部材と前記板バネとの間および前記複数の板バネの間に座金を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の硬さ計。
【請求項８】
前記固定部材に、前記板バネを保護するための保護部材を設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の硬さ計。
【請求項９】
前記位置検出器は、差動トランスまたはホール素子を用いた磁電変換式であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の硬さ計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料等の硬いものではなく、ゴム、プラスチックス等の工業製品や例えば肌、筋肉、果実、食品等の医療、健康、食品産業において利用する硬さ測定器に関する。特に、押針を被測定物に当接させて測定を行なう接触式の硬さ計であって、押針を板バネによって保持する機構を備えた硬さ計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
硬さ測定値に対応する押針変位を検出する手段としては、電子式あるいはデジタル式のものでは、光学式リニアゲージを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、ゴム硬度計のバネ荷重装置として片持ち梁状の板バネ、あるいはループ状の板バネ、あるいは短冊形の細長板を２枚平行に配した板バネを用い、この板バネの表面に歪ゲージを貼り付けて板バネ表面の伸縮を検出することで、押針の変位を検出する方式も公知である（例えば、特許文献２〜３参照。）。
【０００３】
特許文献１の光学式リニアゲージを用いる方式は、次の構造を有する。一方向に移動可能なスピンドルが備えられ、このスピンドルには格子が形成されたガラススケールが取り付けられる。このガラススケール上の格子に対向して隙間をなす位置で、先のガラススケール上の格子と同様の格子が形成された固定スケールと受光素子が本体に固定され、この受光素子に対向してガラススケールを挟んだ位置に発光素子が本体に固定される。そして、スピンドルと本体間には、ガラススケールが固定スケールに対して正しい位置に保てるように、回り止めピンが取り付いた構造をしている。
【０００４】
特許文献２に示す片持ち梁状の板バネ、あるいはループ状の板バネを用いる方式は、次の構造を有する。支持部材の一端が本体に固定され、この支持部材の他端にはループ状の板ばねが取り付けられる。このループ状の板バネに押針が取り付けられ、押針がループ板バネを介して本体より吊り下げられた構造をしている。
【０００５】
特許文献３に示す短冊形の板バネを用いた方式は、次の構造を有する。２つの平行な長孔を有した板バネであって、この板バネが２枚隙間を持って平行に配置され、それぞれの板バネの中心位置を支持部とし、押針に連なる部材が取り付けられる。さらに、それぞれの板バネの２つの長孔の外寄りの面の中央位置には支持部材が取り付けられ、この支持部材の一端が本体に固定された構造をしている。
【特許文献１】特開昭６１−４９４２号（第７頁、図３）
【特許文献２】特開平１−２８４７３４号（第６頁、図３）
【特許文献３】特開２００１−５０８８２号（第５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の光学式リニアゲージを用いる方式では、変位検出用の可動部として一定方向に移動するスピンドルと、このスピンドルを保持する軸受けが必要であり、さらにスピンドルの変位を検出するリニアゲージの移動側ガラススケールを正しい位置に保持するための回り止めピンなども必要である。これらはいずれも本体ケースなどの固定部と摺動あるいは噛み合う形で接触し、作動時の摩擦によりやがて摩耗する。
【０００７】
そのため、摩耗そのものによるガタツキ及び変位検出誤差だけでなく、汚損によって摩擦力が著しく増大し、この摩擦力が原因となってスピンドルに連結された硬さ計のバネ荷重装置の力が押針先端に伝達されず、被測定物を変形させるべき押針先端の力に大きな誤
差を生じることになる。
【０００８】
一方、特許文献２の片持ち梁状の板バネ、あるいはループ状の板バネに押針を吊り下げた構造では、摩擦及び摩耗の問題は生じないが、いずれも押針が固定部から中間を拘束されていないため、押針先端はかなり自由に横方向にも動いてしまう。更に、片持ち梁状の板バネでは、押針先端に垂直上向きの力だけが作用した場合でも、その先端は円弧状に動くので、上下の動きと同時に横方向にも動き、しかも押針の先端面は傾くことになる。このような挙動は硬度計本来の動きから外れ、測定上の誤差となる。
【０００９】
また、特許文献３の短冊形の細長板を２枚平行に配した板バネを押針の軸線に対して垂直に配した構造では、上述した押針の挙動は抑えられるが、被測定物の押針の接触面の形状によって生じる横方向の力の作用に対する抗力は作用を受ける方向で異なることになる。従って、測定器に対して被測定物をその測定点を基準に回転させ、同一箇所を測定した場合に、厳密には被測定物の硬さ値に差を生じることになる。
【００１０】
そして、上述した種々の板バネ構造において、板バネの平面には歪ゲージが貼り付けられ、押針の位置に応じ変形した板ばねの撓み量を歪みゲージで捉えることで押針の変位を求める構成では、押針先端に僅かな横方向の力が働いても板バネの表面に歪が生じ、歪ゲージはこれを押針先端の上下方向の変位による歪と区別せずに検出してしまう。また、押針の変位は、板バネの撓みによる歪み量から間接的に求められるため、測定上の誤差となる。
【００１１】
以上から、上記のような光学式リニアゲージを用いた方式では、機構部分の摩擦や摩耗による変位検出誤差が発生し、測定上の誤差を生じる問題がある。片持ち梁状の板バネやループ状の板バネを用いた方式においては、押針先端の横移動による誤差が発生し、この場合にも測定上の誤差を生じる問題がある。また、短冊形の細長板を２枚平行に配した板バネを押針の軸線に対して垂直に配した方式においては、横方向の力の作用に対する抗力は作用を受ける方向により異なり、この場合にも測定上の誤差を生じるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、被測定物の測定面の面状態に影響されずに高精度の測定が可能な硬さ計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる硬さ計は、先端が被測定物の測定面に当接する押針と、この押針を直接又は間接的に支持する板バネと、前記板バネを支持する固定部材と、前記板バネに固定されて吊り下げられ、前記押針と連結するリンク部材と、前記押針の変位量を検出するための位置検出器と、を有し、前記位置検出器によって前記被測定物の硬度を求める硬さ計において、前記板バネは、その長手方向の略中心位置に対して対称をなす位置に折り曲げ部を有すると共に、前記固定部材を挟んで一方側と他方側に配置され、かつ、前記略中心位置において交差する複数の板バネで構成され、前記リンク部材は、前記一方側に配置された前記複数の板バネの交差する第１支持部で前記複数の板バネに支持されると共に、前記他方側に配置された前記複数の板バネの交差する第２支持部で前記複数の板バネに支持されることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成により、リンク部材の軸方向に対する垂直な横方向からの力に対しては、軸受けやガイド機構のような摺合的な位置保持手段を用いることなく、複数枚の板バネが強い剛性を持った部材として働き、押針先端の横方向の動きはほとんど生じることがない。その結果、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００１５】
また、押針の軸線方向に極めて小さな荷重から与えることができるので、正確で再現性のある測定結果を得ることができる。
【００１６】
また、前記位置検出器は、前記第１支持部と前記第２支持部とを結ぶ略線上に位置すると共に、前記第１支持部と前記第２支持部とから略等しい距離に設けられることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成により、押針が横方向の力を受けた場合に、押針やこれに連なるリンク部材は第１支持部と第２支持部とから略等しい距離の位置を基点にして動かされるので、位置検出器を構成する能動部の横方向への変動は最小に抑えられる。その結果、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００１８】
また、前記固定部材は前記複数の板バネに対し、それぞれに対応して複数個設けられているとともに、複数の固定部材は略中心位置においてそれぞれが交差することを特徴とするものである。
【００１９】
この構成により、個々の固定部材に取り付けられた板バネが交差する位置において、固定部材が交差することにより、それぞれの板バネ間に隙間が形成される。この隙間が形成されることによって、それぞれの板バネが変形する時に板バネ同士が接触することがない。そのため、板バネ同士の摩擦による移動規制がなく、板バネの動きがスムーズになり、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００２０】
また、前記固定部材は、前記位置検出器を固定するための孔が形成され、前記リンク部材は、前記孔を貫通して前記板バネから鉛直方向に吊り下げられていることを特徴とするものである。
【００２１】
この構成により、位置検出器を固定するための新規部品を設ける必要がなく、部品点数を削減できる。
【００２２】
また、前記複数の板バネは短冊形であると共に、前記固定部材を挟んだ前記一方側と前記他方側の反転する対称位置にそれぞれ２枚が配置され、前記一方側及び他方側においてそれぞれ２枚が略直交するように交差することを特徴とするものである。
【００２３】
この構成により、板バネの枚数を最小限にでき、リンク部材の軸方向に対する垂直な横方向からの力に対しては、複数枚の板バネが強い剛性を持った部材として働き、押針先端の横方向の動きはほとんど生じることがない。その結果、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００２４】
また、前記複数の板バネは、同一形状に形成されていることを特徴とするものである。この構成により、同一形状のバネ定数の揃った板バネを配することができ、押針は板バネの変形度合いに関係せずに、押針の軸線方向に沿って動作することが可能となる。
【００２５】
また、前記複数の板バネが交差する前記第１支持部と前記第２支持部において、前記リンク部材と前記板バネとの間および前記複数の板バネの間に座金を設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
この構成により、板バネ同士の接触を確実に防止できるので、リンク部材からの力の伝達が効率的になされ、繰り返し安定した測定が可能となる。
【００２７】
また、前記固定部材に、前記板バネを保護するための保護部材を設けたことを特徴とす
るものである。
【００２８】
この構成により、押針先端等に過大な横方向の力が加わった場合に、その力が板バネに及ぶのを防ぎ、板バネの破損を防止することができる。
【００２９】
また、前記位置検出器は、差動トランスまたはホール素子を用いた磁電変換式であることを特徴とするものである。
【００３０】
この構成により、押針の軸線方向の変位量を直接的に求められるため、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、リンク部材の軸方向に対する垂直な横方向からの力に対しては、軸受けやガイド機構のような摺合的な位置保持手段を用いることなく、複数枚の板バネが強い剛性を持った部材として働き、押針先端の横方向の動きはほとんど生じることがない。その結果、測定誤差がなく、高精度の測定が可能な硬さ計を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる硬さ計の好適な第１の実施形態を詳細に説明する。
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のバネ荷重機構に用いる板バネの形状を示すものであり、図１（ａ）は板バネの平面図、図１（ｂ）は板バネの正面図である。まず、図１（ａ）に示すように、板バネ１は、横方向に長い短冊形をしており、その短冊形の対角線上の中心位置に取り付け用の孔５が形成されている。この中心位置に対して左右に対称となる位置であって、かつ、後述する底面６に板バネ１を取り付けるための孔７が形成されている。
【００３４】
図１（ｂ）に示すように、板バネ１は、次の構成を備える。中心線１ａを基準に左右対称の形状をしており、左右の端部より中心側へ水平に同一高さの２つの底面６を有する。この底面６の端部から、上方へ向かう曲げ部８を有し、中心位置側へ向かい折り曲げ部である傾斜面９を有する。この傾斜面９の端部には中心位置側へ向かう曲げ部１０を有し、底面６と略平行をなし中心位置へ連なる平面１１が形成している。つまり、板バネ１は、中心位置の取り付け孔５を中心として、左右で折り曲げの位置や角度が同一な対称形をなした立体形状を形成している。
【００３５】
このように形成した板バネ１は、左右の底面６を固定端とし、平面１１上の孔５を中心に矢印１２の指し示す方向に変形する。この時、平面１１には、上下の変形に伴って横方向（矢印１２の方向に直交する方向）の縮みが生じることなる。この横方向の縮みを、平面１１より曲げ部１０を介して連なる傾斜面９が、矢印１３の指し示す方向の中心側に引っ張られて変形することで、吸収する機能を有している。尚、板バネ２、３、４は、板バネ１と同一構造であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
図２は、図１の板バネを同一形状である４枚の板バネとし、バネ荷重機構として押針に連結した構造の斜視図である。図２に示すように、２つの固定部材２１、２２は、僅かに段差のある２つの取り付け面２１ａ、２２ａを持った十字形状を形成している。そして、この十字方向と向きを揃えるように板バネ１、２は固定部材２１、２２を挟んで一方側に、板バネ３、４は固定部材２１、２２を挟んで他方側に配置され、４枚の板バネ１、２、３、４が、次のようにそれぞれ固定部材２１、２２に固定される。
【００３７】
板バネ１、２の平面１１が固定部材２１、２２の取り付け面２１ａ、２２ａに対して空間をなす向きに配置されるように、板バネ１、２の両端に設けられた底面６は、固定部材２１、２２のそれぞれの取り付け面２１ａ、２２ａと合わされ、座金２３を介してネジ２４によって固定部材２１、２２に固定される。板バネ１、２、３、４は、その両端部に設けられた底面６のところで固定部材２１，２２に固定されるので、バネの変形に影響せずに確実に固定できる。
【００３８】
更に、取り付け面２１ａ、２２ａのそれぞれの裏面（以下、取り付け面２１ａ、２２ａを上側、その裏面を下側と称する）にそれぞれ２枚の板バネが配置されている。しかも、上側と下側に配置された２枚の板バネは、同一形状であるとともに反転した対称位置になっている。また、４枚の板バネ１、２、３、４は、同一形状であるとともに固定部材２１、２２の中心位置を基準として、前後、左右の方向に対称をなす位置に配置されている。
【００３９】
この構成により、板バネ１、２、３、４は、同一形状のバネ定数の揃った板バネを配することができる。このため、押針２０は、板バネ１、２、３、４の変形度合いに関係せずに、押針２０の軸線方向に沿って動作することが可能となり、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００４０】
そして、固定部材２１の上側及び下側のそれぞれの取り付け面上に交差して配置された板バネ１、２と板バネ３、４の２箇所の交点部である第１支持部２５と第２支持部２６には、リンク部材３０が固定支持されている。リンク部材３０は、固定部材２１、２２の上側と下側の取り付け面に対向して配置した４枚の板バネ１、２、３、４によって、固定部材２１、２２の中心上の位置にあって板バネ１、２から鉛直下方に吊り下げられている。
【００４１】
この構成で、リンク部材３０の軸線方向に対する垂直な横方向からの力に対しては、複数枚の板バネ１、２、３、４が強い剛性を持った部材として働き、押針２０の先端の横方向の動きはほとんど生じることがない。一方、リンク部材３０の軸線方向の動きに対しては、板バネ１、２、３、４の平面１１が湾曲変形して動作をなす。これにより、軸受けやガイド機構のような摺合的な位置保持手段を用いることなく、押針２０の軸線方向に極めて小さな荷重から与えることができ、正確で再現性のある測定結果を得ることができる。
【００４２】
そして、リンク部材３０の端面には、被測定物に当接する押針２０が着脱可能に取り付けられている。押針２０は図示しない被測定物の形状や硬さ等に応じて最適なものに交換される。
【００４３】
そして、位検出器４０は、固定部材２１、２２を挟んだ上側の第１支持部２５と下側の第２支持部２６とを結ぶ線上に位置し、更に、第１支持部２５と第２支持部２６とから略等しい距離に設けられている。位置検出器４０の受動部は、固定部材２１、２２に取り付けられており、位置検出器４０の能動部は、リンク部材３０上の位置検出器４０の受動部に対応する位置に配置されて押針２０の動きに連動している。
【００４４】
この構成により、押針２０の軸線方向の変位量を直接的に求めることができる。また、位置検出器４０を固定するための新規部品を設ける必要がなく、部品点数を削減できる。更に、押針２０が横方向の力を受けた場合に、押針２０やこれに連なるリンク部材３０は第１支持部２５と第２支持部２６とから略等しい距離の位置を基点にして動かされるので、位置検出器４０を構成する能動部の上下方向の変動を抑えることができる。その結果、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００４５】
また、押針２０に連なるリンク部材３０の軸線上の一部に、リンク部材３０とは間隙を有した隙間孔５０ａを備えた保護部材５０が、固定部材２２に取り付けられている。この
ように構成することで、押針２０の先端に過大な横方向の力が加わった場合に、その力が板バネ１、２、３、４に及ぶのを防ぎ、板バネ１、２、３、４の破損を防止できる。
【００４６】
図３は、図２に示す硬さ計の分解斜視図である。図３に示すように、固定部材２１、２２は、角部４箇所に面取りを施して中心位置に孔６１、６２が設けられた平板状の長方形に形成される。固定部材２１、２２は、交差する方向に溝６３、６４が形成され、これら溝６３、６４どうしが互いに向き合って組み合わされて十字形状を構成する。このようにして、固定部材２１、２２には、直交する方向で段差のある取り付け面２１ａ、２２ａが形成される。
【００４７】
この固定部材２１、２２が段差を構成することにより、個々の固定部材に取り付けられた板バネが交差する位置において、それぞれの板バネ間に隙間が形成される。この隙間が形成されることによって、それぞれの板バネが変形する時に板バネ同士が接触することがなくなり、そのため、板バネ同士の摩擦による移動規制がなく、板バネの動きがスムーズになる。その結果、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００４８】
そして、固定部材２１、２２の中心に形成された孔６１，６２には、位置検出器４０が接着によって取り付けられる。位置検出器４０の受動部には、差動トランスを形成する２つのコイル４０ａが内蔵されている。差動トランスの２つのコイル４０ａは、図示しない回路部より交流電圧が印加された励磁状態でコア４０ｂが移動すると、２つのコイル４０ａのリアクタンスが変化して、コア４０ｂの移動量に応じた出力電圧が得られる。
【００４９】
そして、固定部材２１の上側の取り付け面２１ａには、板バネ１が、図示する向きで、板バネ１の両端に設けられた底面６が、固定部材２１の取り付け面２１ａと合わされ、座金２３を介してネジ２４によって固定部材２１に固定される。
【００５０】
上記の固定された板バネ１の取り付け孔５には、固定部材２１の取り付け面側より、ネジ部７０ａを有した調整部材７０が、図示していない座金を介して通される。ネジ部７０ａには、座金７１を介してもうひとつの板バネ２の取り付け孔５が先の板バネ１と交差する向きに通され、座金７２を介してナット７３により固定される。そして、後段に取り付けられた板バネ２の底面６に形成された孔７に、座金２３を介したネジ２４が通されて固定部材２２に固定される。
【００５１】
このようにして、板バネ１と板バネ２の間及び板バネ１と調整部材７０の間、板バネ２とナット７３間に座金を設けたことにより、板バネ１、２の接触を確実に防止できるので、リンク部材３０からの力の伝達が効率的になされ、繰り返し安定した測定が可能となる。
【００５２】
一方で、固定部材２２の取り付け面２２ｂには、押針２０に連なるリンク部材３０の軸線上の一部にリンク部材３０とは間隙を有した隙間孔５０ａを備えた保護部材５０が、ネジ７４により孔５０ｂを通して固定部材２２に取り付けられる。
【００５３】
固定部材２１の取り付け面２１ａに対して鉛直方向に押針支持部材８０が配置され、押針支持部材８０の端面には、被測定物に当接する押針２０が着脱可能に取り付けられている。押針２０は図示しない被測定物の形状や硬さ等に応じて最適なものに交換される。  
【００５４】
また、押針支持部材８０の一方の端部にはネジ部８０ａが形成されている。ネジ部８０ａには、図示する向きで板バネ４の取り付け孔５が、図示していない座金を介して通される。更に、座金８１を介してもうひとつの板バネ３が、先に取り付けられた板バネ４と交差する向きで板バネ３の取り付け用の孔５に通される。更に、座金８３を介してコア支持
部材８２に形成されたネジ８２ａが取り付けられる。
【００５５】
このようにして、板バネ３と板バネ４の間及び板バネ３とコア支持部材８２の間、板バネ４と押針支持部材８０の間に座金を設けたことにより、板バネ３，４の接触を確実に防止できるので、リンク部材３０からの力の伝達が効率的になされ、繰り返し安定した測定が可能となる。
【００５６】
コア支持部材８２の上方には、磁性材料のコア４０ｂが通され、コア４０ｂはコア固定部材８４とコア支持部材８２に挟まれて固定される。
【００５７】
そして、固定部材２１の下面側に位置する板バネ等の構成部材は、板バネ３、４の底面６に形成された孔７に座金２３を介したネジ２４を通して固定部材２１、２２の取り付け面２１ｂ、２２ｂに固定される。また、コア固定部材８４が調整部材７０にそれぞれに形成されたネジによって結合される。このようにして結合されたコア４０ｂと、コア固定部材８４と、コア支持部材８２と、調整部材７０と、押針支持部材８０によってリンク部材３０を形成している。
【００５８】
尚、固定部材２１，２２は、長方形で複数枚用いた場合について説明したが、十字の一体形状のものや、円筒や角筒のリング形状であっても良い。この場合に、固定部材の板バネの固定面は、交差して配置される板バネ同士が干渉しないように、段差部を設けているのが望ましい。
【００５９】
また、固定部材を挟んで上側と下側にそれぞれ２枚の板バネの構成で説明したが、３枚以上であっても構わない。このように板バネの構成枚数を増すことで、押針が横方向の力を受ける場合の板バネの抗力を増すことができる。
【００６０】
また、板バネが固定部材を挟んで反転した対称構造で説明したが、対称になっていない場合でも構わない。例えば、固定部材の何れかの固定面に取り付けられる板バネの固定位置を４５度シフトさせる。このようにすることで、押針への横方向の力の作用方向に対する抗力をより均一化することができる。
【００６１】
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態を示す斜視図である。この第２の実施形態では、位置検出器が第１の実施形態とは異なる形態を示す。図４に示すように、ホール素子１００が、固定部材２１の底面側の取り付け面２１ｂに、直接または図示しない保持部材を介して取り付けられている。一方で、リンク部材を構成する支持軸１０１に磁石保持部材１０２が固定されている。
【００６２】
磁石保持部材１０２には、磁石１０３が、その円筒面が支持軸１０１の軸線方向と平行を成す向きで、かつ磁石１０３の円筒中心とホール素子１００の検出部中心が揃う位置であって、磁石１０３の前記ホール素子１００側の端面と、ホール素子１００のモールド面に一定の間隙を持たせ、固定されている。
【００６３】
このように構成された位置検出器１１０によれば、押針２０がその軸線方向の上方に押し上げられることにより、磁石１０３とホール素子１００の間の隙間の距離が狭まり、隙間に対する磁束密度が上がりホール出力電圧が上昇する。この変化によって、押針２０の変位量を直接的に検出することができる。その結果、測定誤差のない高精度の硬さ計を提供することができる。
【００６４】
以上述べた第１及び第２の実施形態では、位置検出器４０、１１０を備えたバネ荷重機
構が、図示しない硬さ計本体に内蔵して固定されて動作を成すものである。図示しない被測定物の表面に押針２０の先端をあてがい、更に硬さ計本体が所定距離だけ被測定物側に押し下げられると、硬度、即ち被測定物面の窪みにくさに応じて押針２０が相対的に持ち上げられる。
【００６５】
そして、図１で示したように板バネ１、２、３、４の平面１１に撓みを生じ、その撓みに応じて押針２０に連なるコア１６ｂや磁石１０３の位置がコイル１６ａやホール素子１００の位置に対して変位するため、位置検出器４０、１１０の出力が変化する。その出力が適当な増幅回路において増幅され、かつ適当な表示計において硬度として表示される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の硬さ計のバネ形状を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である硬さ計を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である硬さ計を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である硬さ計を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、２、３，４  板バネ
１ａ  中心線
５、７、５０ｂ、６１、６２  孔  
６  底面
８、１０  曲げ部
９  傾斜面
１１  平面
１２、１３  矢印
２０  押針
２１、２２  固定部材
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ  取り付け面
２３、７１、７２、８１、８３  座金
２４  ネジ
２５  第１支持部
２６  第２支持部
３０  リンク部材
４０、１１０  位置検出器
４０ａ  コイル
４０ｂ  コア
５０  保護部材
５０ａ  隙間孔
６３、６４  溝
７０  調整部材
７０ａ、８０ａ  ネジ部
７３  ナット
８０  押針支持部材
８２  コア支持部材
８２ａ  端面
８４  コア固定部材
１００  ホール素子
１０１  支持軸
１０２  磁石保持部材
１０３  磁石
【図１】
2007085823.tif 000003
【図２】
2007085823.tif 000004
【図３】
2007085823.tif 000005
【図４】
2007085823.tif 000006