(57)【要約】【課題】検定打撃位置を機械的に更新移動させることにより、制御機器が不要で安価となるうえに、ランニングコストを低減できる反発式硬度計の検定装置を目的とする。【解決手段】  硬度マスター２への検定打撃位置を更新移動させる位置変更手段３が、上面に硬度マスター２を設けた直立した逆円錐台状の摩擦ローラ５と、該摩擦ローラ５の側面と摩擦接触して該摩擦ローラ５を回転させる中間ローラ６と、該中間ローラ６の背面を当接させる直立した受けローラ７とからなり、これらの摩擦ローラ５及び中間ローラ６はレール９上にスライド可能に搭載されて付勢手段８によって常に受けローラ７側に付勢されており、中間ローラ６は所定角度ずつ間歇回転される回転機構１０と、この間歇回転に連動して摩擦ローラ５の側面に沿って下降するねじ送り機構１１を備えた第１の発明と、第１の発明において摩擦ローラ５を筒状とし、受けローラ７を傾斜させた第２の発明である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準硬度を有する硬度マスターへの検定打撃位置を、位置変更手段により検定に影響を与えない離隔距離をもって逐一更新したうえ打撃ハンマにより検定打撃をして検定を行う反発式硬度計の検定装置において、位置変更手段が、上面に硬度マスターを設けた直立した逆円錐台状の摩擦ローラと、該摩擦ローラの側面と摩擦接触して該摩擦ローラを回転させる中間ローラと、該中間ローラの背面を当接させる直立した受けローラとからなり、これらの摩擦ローラ及び中間ローラはレール上にスライド可能に搭載されて付勢手段によって常に受けローラ側に付勢されており、中間ローラは所定角度ずつ間歇回転される回転機構と、この間歇回転に連動して摩擦ローラの側面に沿って下降するねじ送り機構を備えたものであることを特徴とする反発式硬度計の検定装置。
【請求項２】
基準硬度を有する硬度マスターへの検定打撃位置を、位置変更手段により検定に影響を与えない離隔距離をもって逐一更新したうえ打撃ハンマにより検定打撃をして検定を行う反発式硬度計の検定装置において、位置変更手段が、上面に硬度マスターを設けた直立した摩擦ローラと、該摩擦ローラの側面と摩擦接触して該摩擦ローラを回転させる中間ローラと、該中間ローラの背面を当接させる傾斜した受けローラとからなり、これらの摩擦ローラ及び中間ローラはレール上にスライド可能に搭載されて付勢手段によって常に受けローラ側に付勢されており、中間ローラは所定角度ずつ間歇回転される回転機構と、この間歇回転に連動して摩擦ローラの側面に沿って下降するねじ送り機構を備えたものであることを特徴とする反発式硬度計の検定装置。
【請求項３】
回転機構が送りねじの基軸部に設けられたラチェット歯車と、該ラチェット歯車に係合するラチェットと、該ラチェットを間歇駆動するラチェット駆動シリンダとからなることを特徴とする請求項１または２に記載の反発式硬度計の検定装置。
【請求項４】
ねじ送り機構が中間ローラを挟持する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材に雌ねじに螺挿される送りねじと、中間ローラの内周面に設けたキーと、該キーと係合する送りねじの外周面に形成された縦キー溝とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の反発式硬度計の検定装置。
【請求項５】
逆円錐台状の摩擦ローラの側面の勾配を半径の逆数に近似させたことを特徴とする請求項１に記載の反発式硬度計の検定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワークの硬度を測定する反発式硬度計の検定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬度計の校正を行う硬度計の検定装置として、硬度計をＸ・Ｙ方向に移動自在として定盤上に並べたテストピースを硬度計の打撃ハンマにより検定打撃するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、打撃ハンマによりテストピースを検定打撃するとテストピースに圧痕が残るため、一度打撃した検定部位を再打撃すると正確な硬度検定ができないため、硬度計の打撃ハンマの位置をコンピュータにより設定されたポイントに基づいて検定毎に移動させるが、コンピュータ及びコンピュータにより制御する機器を組み込まなければならず装置が高価となる問題があった。
【特許文献１】特開２００２−６２２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、検定打撃位置を機械的に更新移動することにより、コンピュータや制御機器が不要で安価となるうえに、ランニングコストを低減できる反発式硬度計の検定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基準硬度を有する硬度マスターへの検定打撃位置を、位置変更手段により検定に影響を与えない離隔距離をもって逐一更新したうえ打撃ハンマにより検定打撃をして検定を行う反発式硬度計の検定装置において、位置変更手段が、上面に硬度マスターを設けた直立した逆円錐台状の摩擦ローラと、該摩擦ローラの側面と摩擦接触して該摩擦ローラを回転させる中間ローラと、該中間ローラの背面を当接させる直立した受けローラとからなり、これらの摩擦ローラ及び中間ローラはレール上にスライド可能に搭載されて付勢手段によって常に受けローラ側に付勢されており、中間ローラは所定角度ずつ間歇回転される回転機構と、この間歇回転に連動して摩擦ローラの側面に沿って下降するねじ送り機構を備えた反発式硬度計の検定装置と、位置変更手段が、上面に硬度マスターを設けた直立した摩擦ローラと、該摩擦ローラの側面と摩擦接触して該摩擦ローラを回転させる中間ローラと、該中間ローラの背面を当接させる傾斜した受けローラとからなり、これらの摩擦ローラ及び中間ローラはレール上にスライド可能に搭載されて付勢手段によって常に受けローラ側に付勢されており、中間ローラは所定角度ずつ間歇回転される回転機構と、この間歇回転に連動して摩擦ローラの側面に沿って下降するねじ送り機構を備えた反発式硬度計の検定装置である。
【０００６】
なお、回転機構が送りねじの基軸部に設けられたラチェット歯車と、該ラチェット歯車に係合するラチェットと、該ラチェットを間歇駆動するラチェット駆動シリンダとからなるものとしてもよい。
【０００７】
また、ねじ送り機構が中間ローラを挟持する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材に雌ねじに螺挿される送りねじと、中間ローラの内周面に設けたキーと、該キーと係合する送りねじの外周面に形成された縦キー溝とからなるものとしてもよい。
【０００８】
さらに、逆円錐台状の摩擦ローラの側面の勾配を半径の逆数に近似させてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、基準硬度を有する硬度マスターへの検定打撃位置を、位置変更手段により検定に影響を与えない離隔距離をもって逐一更新したうえ打撃ハンマにより検定打撃をして検定を行なう反発式硬度計の検定装置において、位置変更手段が、上面に硬度マスターを設けた直立した逆円錐台状の摩擦ローラと、該摩擦ローラの側面と摩擦接触して該摩擦ローラを回転させる中間ローラと、該中間ローラの背面を当接させる直立した受けローラとからなり、これらの摩擦ローラ及び中間ローラはレール上にスライド可能に搭載されて付勢手段によって常に受けローラ側に付勢されており、中間ローラは所定角度ずつ間歇回転される回転機構と、この間歇回転に連動して摩擦ローラの側面に沿って下降するねじ送り機構を備えたものとしたり、位置変更手段が、上面に硬度マスターを設けた直立した摩擦ローラと、該摩擦ローラの側面と摩擦接触して該摩擦ローラを中間ローラと、該中間ローラの背面を当接させる傾斜した受けローラとからなり、これらの摩擦ローラ及び中間ローラはレール上にスライド可能に搭載されて付勢手段によって常に受けローラ側に付勢されており、中間ローラは所定角度ずつ間歇回転される回転機構と、この間歇回転に連動して摩擦ローラの側面に沿って下降するねじ送り機構を備えたものとすることにより、摩擦ローラの更新移動をコンピュータにより制御することなく機械的に行うことができるので、装置を安価なものとすることができる。しかも、硬度マスターの検定面を有効に使うことができるので、硬度マスターの交換時期を延長することができ、ランニングコストの低減をはかることができる。
【００１０】
さらに請求項３のように、回転機構が送りねじの基軸部に設けられたラチェット歯車と、該ラチェット歯車に係合するラチェットと、該ラチェットを間歇駆動するラチェット駆動シリンダとからなるものとすることにより、簡単な構造で中間ローラを確実に間歇回転できるものとなる。
【００１１】
さらに請求項４のように、ねじ送り機構が中間ローラを挟持する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材に雌ねじに螺挿される送りねじと、中間ローラの内周面に設けたキーと、該キーと係合する送りねじの外周面に形成された縦キー溝とからなるものとすることにより、中間ローラの下降と回動を同時に行うことができるので、機構をコンパクトなものとすることができる。
【００１２】
さらに請求項５のように、逆円錐台状の摩擦ローラの側面の勾配を半径の逆数に近似させたことにより、周方向の移動量のみならず径方向の移動量も略等ピッチとすることができるので、硬度マスターの検定面をより無駄なく有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の第１の実施形態を図１〜６に基づいて詳細に説明する。
図１において、１は基準硬度を有する硬度マスター２への検定打撃を行なう反発式硬度計４の検定装置であり、該検定装置１は検定に影響を与えない離隔距離をもって検定打撃点を逐一更新させる硬度マスター２の位置変更手段３と、ワークまたは硬度マスター２のいずれか一方に打撃ハンマ４ａを配置できる反発式硬度計４とよりなるものである。
【００１４】
前記位置変更手段３は図１、６に示されるように、上面に硬度マスター２を設けた直立した移動自在な逆円錐台状の摩擦ローラ５と、該摩擦ローラ５の側面と摩擦接触して摩擦ローラ５を回転させる傾斜した中間ローラ６と、中間ローラ６の背面を当接させる直立した位置固定される受けローラ７と、摩擦ローラ５及び中間ローラ６を受けローラ７側に引き寄せる付勢手段８と、中間ローラ６を所定角度ずつ間歇回転させる回転機構１０と、中間ローラ６を間歇回転に連動して摩擦ローラ５の側面方向に下降させるねじ送り機構１１とからなる。
【００１５】
この位置変更手段３により硬度マスター２が間歇的に周方向に移動しながら径方向に移動されることによって打撃ハンマ４ａの検定打撃位置は図５に示されるように、径方向のピッチは狭くなるが周方向のピッチは等間隔の渦巻き状となる。打撃ハンマ４ａの打点位置は中間ローラ６の摩擦接触点線上となるので、摩擦ローラ５は接触点の径に関係なく回転機構１０の回転量だけ周方向に送られる。
【００１６】
逆円錐台状の摩擦ローラ５は図１、６に示されるように、ベース上のレール９に設けられたリニアガイド５１に台座５２を取り付けてスライド可能とされ、中間ローラ６はベース上のレール９に設けられたリニアガイド５１に台座６１を取り付けてスライド可能とされている。また、受けローラ７はベースに固定された台座７１に取り付けられている。摩擦ローラ５の側面には滑り止め用の網目ローレットが形成されている。また、摩擦ローラ５の側面と摩擦接触する中間ローラ６には滑り止め用のゴムリング６ａが嵌着されている。
【００１７】
付勢手段８は図１、６に示されるように、スライド可能な摩擦ローラ５の台座５２に一端を係止させるとともに他端を受けローラ７の台座７１に係止させたスプリングとしている。
【００１８】
前記回転機構１０は図２、３に示されるように、送りねじ１０１の基軸部に設けられたラチェット歯車１０２と、該ラチェット歯車１０２に係合するラチェット１０３と、該ラチェット１０３を間歇駆動するラチェット駆動シリンダ１０４とからなり、ラチェット駆動シリンダ１０４を間歇駆動させることにより、ラチェット１０３はラチェット歯車１０２を１ピッチ毎に回動させるので、ラチェット歯車１０２とピン止めされている送りねじ１０１は間歇回転されることとなる。
【００１９】
ラチェット駆動シリンダ１０４は送りねじ１０１を１方向（下降方向）にしか回動できないので、送りねじ１０１を逆回転（上昇方向）させる際は、送りねじ１０１の基端に取り付けられたクランク付きの手回しハンドル１０５により送りねじ１０１を逆回転させる。
【００２０】
また、前記ねじ送り機構１１は図１、２、６に示されるように、中間ローラ６を挟持するとともに、ねじ送り機構１１のフレーム１１ａに係合されて回り止めされるコ字状の昇降動自在な雌ねじ部材１１１と、該雌ねじ部材１１１の雌ねじに螺挿される送りねじ１０１と、中間ローラ６の軸孔に設けたキー１１２と、該キー１１２を係合させる送りねじ１０１の縦キー溝１１３とからなり、送りねじ１０１が回動機構１０により間歇回動されることにより、該送りねじ１０１に螺挿される雌ねじ部材１１１は下降し、縦キー溝１１３にキー１１２を係合させた中間ローラ６は回転しながら下降することとなる。また、中間ローラ６を上昇させる際は、クランク付きの手回しハンドル１０５を手動により回して送りねじ１０１を逆回転させて行う。
【００２１】
このように中間ローラ６が下降することにより中間ローラ６は順次摩擦ローラ５の逆円錐台上の側面の小径部に摩擦接触していくので、摩擦ローラ５の回転速度は速くなるが、摩擦ローラ５と中間ローラ６との摩擦接触点と打撃ハンマ４ａの打撃中心点と垂直線上に位置するため送り量は同じとなり周方向への移動量は摩擦ローラ５の径の大小にかかわらず略一定（等ピッチ）となる。
【００２２】
しかし、中間ローラ６が下降して摩擦接触点が摩擦ローラ５の小径部に位置するに従い、中間ローラ６の下降速度に対して摩擦ローラ５の回転速度が速くなり、径方向のピッチは狭められので、打撃ハンマ４ａによる打撃点は硬度マスター２の中心に近付くに従い径方向の間隔が次第に狭くなる渦巻き状となる。例えば、摩擦ローラ５の側面（６５°の傾斜を有する場合）に沿って３ｍｍ降下すると、径方向には３×ｃｏｓ６５°＝１．２７ｍｍ移動するが、摩擦ローラ５の半径が半分になると、摩擦ローラ５は２回転することとなる。これは摩擦ローラ５がＸ方向に１．２７ｍｍ移動する間に２回転することとなり、打撃点の径方向の間隔は１／２に狭められることとなる。このため検定打撃位置の終端において、径方向に充分な離隔距離が得られるよう初期状態では大きめの離隔距離を与える必要があることはいうまでもない。また、摩擦ローラ５の側面の傾斜を６５°としているが、６５°に限定されるものではなく、中間ローラ６の回転力が伝達できるものであれば５０〜８５°としてもよいことはいうまでもない。
【００２３】
中間ローラ６は図１、６に示されるように、摩擦ローラ５の側面に対して略直角に当接されるように軸を摩擦ローラ５の傾斜角度（６５°）と同じ角度に傾斜され、中間ローラ６の回転力が摩擦ローラ５に的確に伝達されるようにしているが、受けローラ７は中間ローラ６の背面を受け止めるだけでよいので１１５°の角度で当接させている。なお、中間ローラ６を直立させたものとし、摩擦ローラ５を６５°の傾斜を有しているものとしてもよく、この場合中間ローラ６が例えば、３ｍｍ垂直に下降すると、摩擦ローラ５の径方向の移動量は３×ｔａｎ２５°＝１．４ｍｍとなる。
【００２４】
４ｂは反発式硬度計４の上端に設けられるトリガーボタンであり、該トリガーボタン４ｂは検定打撃を行う際、打撃ハンマ４ａの打撃動作を行う付勢されたトリガーばねを手動またはシリンダ等でリリースさせるためのものである。なお、打撃ハンマ４ａを検定面への押付動作に伴って打撃ハンマ４ａを自動的にリリースされるものとしてもよいことはいうまでもない。
【００２５】
このように構成されたものは、コンベアにより搬送されるワークに対して反発式硬度計４によりワークの硬度測定を行い、測定回数が例えば、１００回に達するか、１日ワークの硬度測定を行ったら、反発式硬度計４をコンベアと並設される検定装置１に移動させ、反発式硬度計４の打撃ハンマ４ａを検定装置１の硬度マスター２の検定面に当接させたうえ、トリガーボタン４ｂを作動させて打撃ハンマ４ａは基準硬度を有する硬度マスター２に対して検定打撃を行う。この検定打撃による検出値に基づいて反発式硬度計４の較正を行い硬度測定値が変わることがないようにしている。
【００２６】
較正後、反発式硬度計４を再びコンベア上のワーク位置に移動させてワークの硬度測定を繰り返すこととなる。そして、ワークの硬度測定回数が所定数に達するか、１日の作業が終了したら、再び、反発式硬度計４を検定装置１の硬度マスター２上に移動させて検定打撃を行うこととなるが、硬度マスター２と打撃ハンマー４ａ位置は前回の検定打撃位置と同じで、打撃ハンマー４ａによる圧痕が残っているため、更新移動手段３を作動させて硬度マスター２の打撃位置を検定に影響しない離隔距離だけ移動更新する。
【００２７】
更新移動手段３による硬度マスター２を取り付けた逆円錐台状の摩擦ローラ５の更新移動は、回転機構１０のラチェット駆動シリンダ１０４を作動させることにより、ラチェット歯車１０２はラチェット１０３により１ピッチ送られることとなる。ラチェット歯車１０２の軸は送りねじ１０１と同軸となっているため、ラチェット歯車１０２が１ピッチラチェット送りされると、送りねじ１０１はラチェット歯車１０２の送りピッチ分回動することとなる。
【００２８】
送りねじ１０１が回動されることにより送りねじ１０１とキー係合されている中間ローラ６は送りねじ１０１の回動にともなって回動すると同時に、下降する雌ねじ部材１１１に挟持されて下降されることとなる。そして、下降する中間ローラ６はスプリング８により摩擦ローラ５と受けローラ７間に押圧された状態で摩擦ローラ５の径の小さい側面に移行するので、摩擦ローラ５と受けローラ７間の間隙は狭まることとなる。
【００２９】
この動作により摩擦ローラ５は周方向に移動されるとともに径方向への移動を行うこととなる。この移動により摩擦ローラ５の硬度マスター２は打撃ハンマ４ａの検定打撃位置を前回の検定打撃位置から検定に影響のない離隔距離だけ隔てられることとなる。中間ローラ６が回転機構１０のラチェット駆動シリンダ１０４のラチェット動作により、例えば、摩擦ローラ５の側面（６５°の傾斜を有する場合）に沿って３ｍｍ下降すると、径方向には３×ｃｏｓ６５°＝１．２７ｍｍ移動することとなる。この打撃点位置は中間ローラ６と摩擦接触する摩擦ローラ５の半径が小さくなるに従い、摩擦ローラ５の回転量（回転速度）が増すため径方向の移動量は減少してゆくこととなる。
【００３０】
そして、新しい検定打撃位置においてトリガーボタン４ｂを作動させてトリガーばねにより付勢されている打撃ハンマ４ａによる硬度マスター２に対する検定打撃を行い測定値に基づいて較正を行うことにより、反発式硬度計４によるワーク硬度を常に正確に測定することができるものとなる。
【００３１】
また、図７、８、９、１０は第２の実施形態を示すものであり、摩擦ローラ５の側面即ち勾配を図１０に示されるように、直線ではなく半径の逆数に近い値となる２次曲線とすることにより、図８に示されるように、周方向の移動量のみならず径方向の移動量も略等ピッチとすることができる。このように硬度マスター２への検定打撃位置を初期から終端まで略一定且つ、最小の離隔距離とすることにより硬度マスター２の全面積を有効に利用できるようにした点が、第１の実施形態と相違する以外は作用効果は同じため同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図１１は第３の実施形態の概略図を示すものであり、位置変更手段３を、上面に硬度マスター２を設けた直立した摩擦ローラ５と、該摩擦ローラ５の側面と摩擦接触して摩擦ローラ５を回転させる直立した中間ローラ６と、該中間ローラ６の背面を当接させる傾斜した受けローラ７とからなるものとし、摩擦ローラ５及び中間ローラ６は敷設されたレール９に載置される台車に搭載されて受けローラ７側に付勢されている。摩擦ローラ５及び中間ローラ６を受けローラ７側に付勢する付勢手段８は、摩擦ローラ５の台車を電動台車としたり、摩擦ローラ５の台車を押すスプリングとしたりする。また、１０は中間ローラを所定角度ずつ間歇回転させる回転機構であり、１１は回転機構１０による間歇回転に連動して下降するねじ送り機構である。
【００３３】
この実施形態において、中間ローラ６を受ける受けローラ７が例えば、６５°の角度で傾斜して軸支され、直立された中間ローラ６が例えば３ｍｍ垂直に下降すれば、摩擦ローラ５の径方向の移動量は３×ｔａｎ２５°＝１．４ｍｍとなる。
【００３４】
前記第３の実施形態は、摩擦ローラ５の側面を垂直とするとともに中間ローラ６を直立させ、受けローラ７を傾斜させることにより、摩擦ローラ５上面の硬度マスター２の移動量は径方向及び周方向とも略一定ピッチ（中心部を除く）となるので、硬度マスター２の検定面を無駄なく有効に利用することができる点及び摩擦ローラ５及び中間ローラ６を台車に搭載した点が第１及び第２の実施形態と相違する以外は作用効果は同じため同一符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す一部切欠正面図である。
【図２】第１の実施形態の回転機構とねじ送り機構を示す一部切欠正面図である。
【図３】同じくその平面図である。
【図４】同じくその横断断面図である。
【図５】第１の実施形態の概略説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態において中間ローラを下降させた状態を示す一部切欠正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す一部切欠正面図である。
【図８】第２の実施形態の概略説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態において中間ローラを下降させた状態を示す一部切欠正面図である。
【図１０】勾配（ｔａｎθ）を半径の逆数に近似させた摩擦ローラを示す一部切欠正面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  硬度マスター
３  更新移動手段
４  反発式硬度計
4a  打撃ハンマ
５  摩擦ローラ
６  中間ローラ
７  受けローラ
８  付勢手段
10  回転機構
11  ねじ送り機構
102  ラチェット歯車
103  ラチェット
104  ラチェット駆動シリンダ
111  雌ねじ部
101  送りねじ
112  キー
113  縦キー溝
【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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