硬度测试仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种硬度测试仪，包括：多个配重件；传动机构，将作用在配重件上的重力传送至压头；以及测试力转换器，在测试力的量之间转换。配重件包括：中空部，在竖直方向上延伸通过配重件；以及容纳部，形成为能够容纳直接位于下方的配重件。外锥形部设置到配重件的外表面，内锥形部设置到容纳部的内表面。传动机构包含轴构件和配重件接合部，配重件接合部能够由最底部容纳部容纳以接合配重件。配重件接合部包括接合配重件以调节水平方向位移的锥形部。预定间隙保留在中空部和轴构件之间。
【专利说明】硬度测试仪
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种硬度测试仪。
【背景技术】
[0002]通常，硬度测试仪(例如维氏硬度测试仪、洛氏硬度测试仪等)是已知的，其通过使用具有平面菱形的压头或者具有锥形或球形顶端的压头对样本表面施加测试力以形成多边形凹痕来测量样本的硬度。例如,在杠杆型硬度测试仪的情况下,使用配重件(weight)对样本表面施加测试力。
[0003]具体来说，如图10所示，在常规硬度测试仪101中，负荷杠杆102因作用在配重件103上的重力而旋转，预定负荷施加至压头柱104a上，压头柱在其最前端具有压头104。然后，施加至压头柱104a的负荷被传送至压头104，以变成测试力，用于在位于样本台105上的样本S中形成凹痕。硬度测试仪101的配重件103具有在竖直方向上堆叠在彼此顶部上的多个配重件1031、1032和1033，并还具有延伸通过各个配重件1031、1032和1033的中空部分的轴构件(或轴)161。因此，硬度测试仪101的配重件103在竖直方向上具有长形状。
[0004]此外，如图11所示，还已知硬度测试仪201，其中与硬度测试仪101的配重件103相比，配重件203的形状在竖直方向上更紧凑(参见日本特许公开出版物N0.2006-226883)。
[0005]然而，压头是由诸如金刚石的昂贵材料形成的部件，并且为了防止因与样本接触而导致的损坏事件等，在准备用于测试期间必须在在压头的顶端和样本之间保持大距离。当在压头的顶端和样本之间时保持大距离时，到样本的距离在执行测试时变大，并且因此压头柱必然具有较大的冲程。因为压头柱遭受负荷杠杆的作用，所以当压头柱的冲程变得更大时，负荷杠杆的旋转量自然增加。例如在图10所示的硬度测试仪101的常规情况下，为了通过组合仅配重件1031，或配重件1031和1032，或配重件1031、1032和1033以多种测试力来对压头104施加负荷，配重件1031、1032和1033之间的间隙Pl必须为至少配重件103的因负荷杠杆102的旋转而产生的作用冲程或更多。因此，当压头柱104a的冲程增加时，配重件103的因负荷杠杆102的旋转而产生的作用冲程增加杠杆作用的量，并且间隙Pl的尺寸进一步扩大配重件103的层数量倍。例如，在杠杆作用增加十倍且配重件103具有十层的情况下，当尝试扩大压头柱104a的冲程Imm时,必须预留ImmX 10 (倍数)X (10-1)(层)=90mm的空间。因此，存在不能使整个测试仪紧凑的问题。
[0006]此外，在如图11所示的硬度测试仪201的常规情况下，配重件203可在竖直方向上变得紧凑。然而，存在不能使配重件203的水平方向位置稳定的问题。具体来说，如图12所示，配重件2031、2031和2033均具有水平方向的空余(margin)，其改变各个配重件2031、2031和2033之间的水平方向间隙P2的尺寸。例如在进行重复硬度测试的情况下，各个配重件2031、2031和2033的水平方向位置可关于轴构件261 (该轴构件充当定位参考)移动，并且在用于负荷的配重件和未使用的配重件之间存在干扰。因此，存在不能产生准确测试力的风险。
【发明内容】
[0007]本发明的特征在于，提供一种硬度测试仪，其能够产生精确测试力，同时针对整个硬度测试仪实现紧凑性。
[0008]本发明的一方面在于为了实现上述目的，并且在于一种硬度测试仪，其通过用压头施加预定测试力而在样本的表面中形成凹痕，然后测量凹痕的尺寸来测量样本的硬度。硬度测试仪包括:多个配重件，经由压头对样本施加预定测试力；传动机构，将作用在多个配重件上的重力传送至压头作为测试力；以及测试力转换器，通过在施加测试力的配重件之间转换来转换测试力的量。多个配重件沿竖直方向堆叠在彼此顶部上。多个配重件包括在竖直方向上延伸通过水平方向中心的中空部分；以及形成为能够容纳直接位于下方的配重件的容纳部。配重件的外表面具有外锥形部。容纳部的内表面具有内锥形部，内锥形部与所容纳的配重件的外锥形部接合，以调节配重件的水平方向位移。传动机构包括:轴构件，延伸通过中空部分；以及配重件接合部，设置到轴构件的底端，并能够由最底部配重件的容纳部容纳以接合配重件。配重件接合部包括用于接合的锥形部，其接合最底部配重件的内锥形部以调节最底部配重件的水平方向位移。预定间隙保留在中空部和轴构件之间。
[0009]本发明的另一方面是一种硬度测试仪，其中，在多个配重件堆叠在彼此顶部上的情形下，多个配重件形成为具有截锥形形状。
[0010]本发明的另一方面是一种硬度测试仪，其中测试力转换器包括:凸轮构件，定位成位于多个配重件下方，能够与多个配重件同心地旋转，并且形成为使得水平方向宽度根据旋转角度而变化；以及配重件支撑件，支撑所述配重件，由定位成在水平方向上彼此点对称的一对构件形成，所述凸轮位于所述一对构件之间，第一端可绕竖直轴线旋转。配重件支撑件被连续地偏置，使得第二端接近凸轮构件，并且第二端之间的距离因第一端的旋转(由凸轮构件的旋转导致)而变化，从而在待支撑的多个配重件之间转换。
[0011]本发明的另一方面是一种硬度测试仪，其中测试力转换器包括槽口，所述槽口定位成能够支撑多个配重件的底端，并形成为朝着敞开端变宽。此外，测试力转换器构造为能够在槽口的敞开端形成的方向上前进和后退。通过使测试力转换器在槽口的敞开端形成的方向上前进和后退来在待支撑的多个配重件之间进行转换。
[0012]根据本发明，多个配重件可在容纳于容纳部中时沿竖直方向堆叠在彼此顶部上。因此，配重件在竖直方向上可更紧凑，且整个测试仪可更紧凑。而且，内锥形部和外锥形部设置到多个配重件，用于接合的锥形部设置到配重件接合部。因此，可调节多个配重件的水平方向位移，可防止多个配重件的位置沿水平方向偏移。因此，可产生精确的测试力。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]参考作为本发明示例性实施例的非限制性示例的多个附图，以随后的详细说明进一步描述本发明，其中在附图的几个视图中，相似附图标记表示相似部分，附图中:
[0014]图1是示出根据本发明的硬度测试仪的总体构造的右侧视图；
[0015]图2是示出处于初始状态的配重件和测试力转换机构的构造的截面图；
[0016]图3是示出处于初始状态的测试力转换机构的构造的平面图；[0017]图4是示出在旋转凸轮构件预定角度(小于90° )之后的配重件和测试力转换机构的构造的截面图；
[0018]图5是示出在凸轮构件旋转预定角度(小于90° )之后的测试力转换机构的构造的平面图；
[0019]图6是示出在凸轮构件旋转90°之后的配重件和测试力转换机构的构造的截面图；
[0020]图7是示出在凸轮构件旋转90°之后的测试力转换机构的构造的平面图；
[0021]图8是示出配重件的替代示例的截面图；
[0022]图9 (a)至9 (C)是示出测试力转换机构的替代示例的底视图；
[0023]图10是示出常规硬度测试仪的总体构造的右侧视图；
[0024]图11是示出常规硬度测试仪的总体构造的右侧视图；以及
[0025]图12是示出图11的硬度测试仪的配重件的构造的截面图。
【具体实施方式】
[0026]本文示出的特点作为示例且仅用于本发明实施例的示意性论述的目的，并且出现在提供被认为是对本发明的原理和构想方面的最有用且易于理解的描述的情况中。在这点上，未尝试比本发明的基本理解所必须的更详细地示出本发明的结构细节，对附图的描述使本领域技术人员明白如何在实际中实施本发明的形式。
[0027]下面，参考附图详细描述本发明的实施例。而且，在随后的描述中，附图中的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，硬度测试仪I是维氏硬度测试仪，其具有平面为方形的压头4。如图1至7所示，硬度测试仪I构造为包括作为传动机构的负荷杠杆2、配重件3、设置到压头柱4a的最前端的压头4、样本台5以及作为测试力转换器的测试力转换机构6。
[0029]负荷杠杆2的前端由硬度测试仪I的测试仪主体Ia可旋转地支撑。在负荷杠杆2的后端，配重件3经由轴构件21悬挂。配重件3因重力而向下移动，从而使负荷杠杆2向下顺时针旋转。此外，伴随着负荷杠杆2向下的旋转，预定负荷作用在压头柱4a上，使压头4a向下移动。
[0030]配重件3具有在竖直方向上堆叠在彼此顶部上的多个(在本实施例中为四个)配重件31、32、33和34，并因此可经由压头4对样本S施加预定测试力。此外，配重件3构造为使得测试力转换机构6可在施加测试力的配重件31、32、33和34之间转换。
[0031]如图2所示，配重件3具有按轻的顺序在竖直方向上堆叠在彼此顶部上的配重件31、32、33和34，每个配重件31、32、33和34具有不同的预定重量。在各个配重件31、32、33和34堆叠在彼此顶部上的状态下，配重件3形成为具有大致截锥形形状。中空部31a、32a、33a和34a分别设置到各个配重件31、32、33和34，中空部31a、32a、33a和34a在竖直方向上延伸通过水平方向中心。轴构件21通过中空部31a、32a、33a和34a。中空部31a、32a、33a和34a形成为比轴构件21宽，使得间隙P形成在中空部3la、32a、33a和34a与轴构件21之间。而且，配重件31、32、33和34在各个底表面具有容纳部31b、32b、33b和34b，容纳部形成为能够容纳直接位于下方的配重件的大致凹陷形状。从而，容纳部31b可容纳直接位于配重件31下方的配重件32，容纳部32b可容纳直接位于配重件32下方的配重件33，容纳部33b可容纳直接位于配重件33下方的配重件34。此外，内锥形部31c、32c、33c和34c形成在各个容纳部31b、32b、33b和34b的内表面上。外锥形部31d、32d、33d和34d形成在各个配重件31、32、33和34的外表面上。内锥形部31c、32c、33c和34c与容纳在容纳部31b、32b和33b中的配重件32、33和34的外锥形部32d、33d和34d接合，以调节配重件32、33和34的水平方向位移。另外，最底部配重件34的容纳部34b可容纳提供给轴构件21的底端的配重件接合部22。锥形部22a形成在配重件接合部22上，锥形部22a与最底部配重件34的内锥形部34c接合以调节最底部配重件34的水平方向位移。因此，各个配重件31、32、33和34可通过轴构件21在竖直方向上堆叠在彼此顶部上。具体而言，负荷杠杆2、轴构件21和配重件接合部22为传动机构，其将作用在多个配重件31、32、33和34上的重力传送至压头4作为测试力。
[0032]而且，配重件3在因重力而向下移动时与负荷杠杆2 —起移动，并且因此配重件3向下沿弧线移动。因此，关注的是各个配重件31、32、33和34可在水平方向上移动形成在中空部3la、32a、33a和34a与轴构件21之间的间隙P的量。然而，本实施例中提供有内锥形部31c、32c、33c和34c，外锥形部31d、32d、33d和34d,以及锥形部22a，配重件31、32、33和34的水平方向位移得以调节。因此，可防止配重件31、32、33和34的位置沿水平方向移动。
[0033]设置到压头柱4a最前端的压头4朝着置于设置在压头4下方的样本台5上的样本S移动，并且以预定测试力按压样本S。压头4随着压头柱4a因负荷杠杆2的旋转而在轴向向下方向上的移动而移动。由于压头4以预定测试力按压样本S，所以一凹痕形成在样本S的表面中。而且，在本实施例中，四角椎维氏压头(具有136±0.5°的相对角度)用作压头4。样本S置于样本台5的上表面上且通过样本保持器(图中未示出)固定到位。
[0034]如图2至7所示，测试力转换机构6构造为包括凸轮构件61和配重件支撑件62。凸轮构件61形成为“S”形状，如平面图中所示，并定位成位于多个配重件31、32、33和34下方且能够与多个配重件31、32、33和34同心地旋转。凸轮构件61构造成以设置在“S”中心的旋转轴线61a为中心在水平方向上自由旋转，凸轮构件61通过诸如电机的驱动器(图中未示出)而旋转。凸轮构件61形成为使得水平方向(左右方向)宽度H根据旋转角度而变化。确切地，如图2和3所示，凸轮构件61的左右方向宽度H在初始状态中最窄。另夕卜，如图4至7所示，凸轮构件61的左右方向宽度H随着旋转而逐渐增加。左右方向宽度H在从初始状态旋转90°后的状态中是最大的(见图6和7)。
[0035]配重件支撑件62具有一对大致方形的柱构件，所述柱构件定位成在水平方向上彼此点对称，凸轮构件61位于所述柱构件之间。配重件支撑件62的第一端由可绕旋转轴线62a(为竖直轴线)旋转的一对构件形成。配重件支撑件62通过弹性构件(例如弹簧)而连续地偏置，使得第二端接近凸轮构件61。因此，配重件支撑件62连续地抵接并抓住凸轮构件61。此外，随着凸轮构件61的左右方向宽度H因凸轮构件61的旋转而增加，配重件支撑件62向外展开以抵消接近凸轮构件61的偏置力。换句话说，配重件支撑件62的第二端之间的距离因配重件支撑件62的第一端旋转(由凸轮构件61的旋转导致)而变化。此夕卜，配重件支撑件62的竖直方向位移得以调节，所以配重件3可被支撑而靠在配重件支撑件62的顶表面上(见图2、4和6)。此外，配重件支撑件62随着凸轮构件61的旋转而向外展开。因此，可调节搁置在配重件支撑件62顶表面上的配重件3的数量，以选择负荷(见图2至7)。确切地，配重件支撑件62的第二端之间的距离变化，因此在待支撑的多个配重件31、32、33和34之间转换。换句话说，测试力转换机构6可通过在施加测试力的配重件31、32、33和34之间转换而转换测试力。
[0036]接着，参考图2至7，针对根据本发明的硬度测试仪1，描述一种使用测试力转换机构6转换测试力的方法。在图2和3示出的初始状态中，配重件31、32、33和34都搁置在配重件支撑件62的顶部上。因此，没有负荷作用在配重件接合部22上。从而，初始状态是不存在向下作用在负荷杠杆2上的负荷的状态。在该状态中，使用者使凸轮构件61旋转预定角度并调节配重件支撑件62的位置。例如，如图4和5所示，当配重件支撑件62移动至配重件31和32搁置在其上的位置时，对应于配重件33和34的负荷施加至配重件接合部
22。从而，在图4和5所示的示例中，对应于配重件33和34的向下负荷施加至负荷杠杆2。此外，尽管图中省略了，但是当配重件支撑件62的位置调至仅配重件31搁置在其上的位置时，对应于配重件32、33和34的向下负荷施加至负荷杠杆2，当配重件支撑件62的位置调至配重件31、32和33搁置在其上的位置时，对应于配重件34的向下负荷施加至负荷杠杆2。另外，如图6和7所示，例如当凸轮构件61从初始状态旋转90°且配重件支撑件62移动至配重件31、32、33和34均不搁置在其上的位置时，对应于所有配重件31、32、33和34的负荷施加至配重件接合部22。因此，在图6和7所示示例中，对应于所有配重件31、32、33和34的向下负荷施加至负荷杠杆2。如上所述，使用者视需要旋转凸轮构件61，并调节配重件支撑件62的位置。因此，可调节搁置在配重件支撑件62顶部上的配重件33的数量，以选择施加至负荷杠杆2的负荷。
[0037]如上所述，根据本实施例的硬度测试仪I包括:多个配重件31、32、33和34，通过压头4对样本S施加预定测试力；传动机构(负荷杠杆2、轴构件21和配重件接合部22)，将作用在多个配重件31、32、33和34上的重力传送至压头4作为测试力；以及测试力转换机构6，通过在施加测试力的配重件31、32、33和34之间转换来转换测试力的量。此外，多个配重件31、32、33和34在竖直方向上堆叠在彼此顶部上且各自分别包括在竖直方向上延伸通过水平方向中心的中空部31a、32a、33a和34a ;以及容纳部31b、32b、33b和34b，形成为能够容纳直接位于下方的配重件。此外，外锥形部31d、32d、33d和34d设置在配重件
31、32、33和34的外表面上，内锥形部31c、32c、33c和34c设置在各个容纳部31b、32b、33b和34b的内表面上，内锥形部31c、32c、33c和34c与容纳的配重件32、33和34的外锥形部32d、33d和34d接合，以调节配重件32、33和34的水平方向位移。另外，传动机构包括:轴构件21，延伸通过中空部31a、32a、33a和34a ;以及配重件接合部22，设置到轴构件21的底端，并能够由最底部配重件34的容纳部34b容纳以接合配重件34。而且，配重件接合部22包括锥形部22a，其接合最底部配重件34的内锥形部34c以调节最底部配重件34的水平方向位移。此外，预定间隙P保留在中空部31a、32a、33a和34a与轴构件21之间。因此，根据本实施例的硬度测试仪1，多个配重件31、32、33和34可在容纳于容纳部31b、32b、33b和34b中时在竖直方向上堆叠在彼此顶部上。因此，配重件3在竖直方向上可更紧凑，并且整个测试仪可变得更紧凑。而且，内锥形部31c、32c、33c和34c以及外锥形部31d、32d、33d和34d设置到多个配重件31、32、33和34，锥形部22a设置到配重件接合部22。因此，可调节多个配重件31、32、33和34的水平方向位移，并且可防止多个配重件31、32、33和34的位置沿水平方向偏移。因此，可产生精确的测试力。[0038]此外，根据本实施例的硬度测试仪1，多个配重件31、32、33和34形成为在沿竖直方向堆叠在彼此顶部上的状态下具有截锥形形状。因此，可消除多个配重件31、32、33和34之间的水平方向间隙，从而能够更可靠地防止多个配重件31、32、33和34的位置沿水平方向偏移，以及能够产生更精确的测试力。
[0039]此外，在根据本实施例的硬度测试仪I中，测试力转换机构6包括凸轮构件61和配重件支撑件62。凸轮构件61定位成位于多个配重件31、32、33和34下方，并能够与多个配重件31、32、33和34同心地旋转，并且凸轮构件61形成为使得其水平方向宽度根据旋转角度变化。配重件支撑件62支撑配重件31、32、33和34，并由定位成在水平方向上彼此点对称的一对构件形成，凸轮构件61在该一对构件之间，第一端可绕旋转轴线62a旋转。另夕卜，配重件支撑件62连续地偏置，使得其第二端接近凸轮构件61。第二端之间的距离因第一端的旋转(由凸轮构件61的旋转导致)而变化，从而在待支撑的多个配重件31、32、33和34之间转换。因此，根据本实施例的硬度测试仪1，以凸轮构件61和配重件支撑件62的简单构造实现测试力转换机构6。因此，可减少部件数量且可降低成本。此外，通过利用形成为“S”形的凸轮构件61，可实现通过旋转最大90°的测试力的转换，并且可易于确认凸轮构件61的旋转量(旋转度)。
[0040]上面基于根据本发明的实施例给出了具体描述。然而，本发明不限于上述实施例，并且在不脱离本
【发明内容】
的范围内可变化。
[0041](替代示例I)
[0042]例如，图8所示示例与上述实施例的不同在于配重件3的形状。为了简化描述，相同附图标记用于与实施例中的结构相似的结构，省略该结构的详细描述。确切地，在图8所示示例中，配重件7具有在竖直方向上堆叠在彼此顶部上的多个(在本示例中为三个)配重件71、72和73，各配重件71、72和73具有不同的预定重量。在各个配重件71、72和73堆叠在彼此顶部上的状态下，配重件7形成为具有大致圆柱形状。中空部71a、72a和73a分别设置到各个配重件71、72和73，中空部7la、72a和73a在竖直方向上延伸通过水平方向中心。中空部7la、72a和73a形成为比轴构件21宽，使得间隙P形成在中空部7la、72a和73a与轴构件21之间。而且，配重件71、72和73在各自的底表面上具有容纳部71b、72b和73b，所述容纳部形成为能够容纳直接位于下方的配重件的凹陷形状。从而，容纳部71b可容纳直接位于配重件71下方的配重件72容纳部72b可容纳直接位于配重件72下方的配重件73。另外，容纳部73b可容纳配重件接合部22。此外，内锥形部71c、72c和73c形成在各个容纳部71b、72b和73b的内表面上。外锥形部71d、72d和73d形成在各个配重件71、72和73的外表面上。最底部配重件73的内锥形部73c接合在配重件接合部22的锥形部22a上。因此，各个配重件71、72和73可经由轴构件21在竖直方向上堆叠在彼此顶部上。本替代示例I中提供有内锥形部71c、72c和73c，外锥形部71d、72d和73d以及锥形部22a，配重件71、72和73的水平方向位移得以调节。因此，可防止配重件71、72和73的位置沿水平方向偏移。此外，类似于实施例，配重件7构造为使得测试力转换机构6可在施加测试力的配重件71、72和73之间转换。
[0043](替代示例2)
[0044]图9 (a)至9 (C)所示示例与上述实施例的不同在于测试力转换机构6的结构。为了简化描述，相同附图标记用于与实施例中的结构相似的结构，省略该结构的详细描述。而且，图9(a)至9(c)以两点虚线示出配重件3。确切地，在图9 (a)至9 (C)所示示例中，作为测试力转换器的测试力转换构件8定位成能够支撑多个配重件31、32、33和34的底端。此夕卜，测试力转换构件8的大致矩形板状构件部分被切掉以形成槽口 81，并形成大致“V”形，如平面图所示。测试力转换构件8构造为能够在槽口 81的敞开端81a形成的方向(水平方向)上前进和后退。槽口 81形成为大致凹陷形状，并且槽口的宽度形成为朝着敞开端增加。
[0045]在图9(a)示出的初始状态中，配重件31、32、33和34都搁置在测试力转换构件8的顶部上。因此，没有负荷作用在配重件接合部22上。因此，初始状态是没有负荷向下作用在负荷杠杆2上的状态。例如，如图9 (b)所示，当测试力转换构件8移动至配重件31和32搁置在其上的位置时，对应于配重件33和34的负荷施加至配重件接合部22。从而，在图9(b)所示示例中，对应于配重件33和34的向下负荷施加至负荷杠杆2。而且，尽管图中省略了，但是当测试力转换构件8的位置被调节至仅配重件31搁置在其上的位置时，对应于配重件32、33和34的向下负荷施加至负荷杠杆2，当测试力转换构件8的位置被调节至配重件31、32和33搁置在其上的位置时，对应于配重件34的向下负荷施加至负荷杠杆2。另外,如图9(c)所示，例如，当测试力转换构件8移动至配重件31、32、33和34均不搁置在其上的位置时，对应于所有配重件31、32、33和34的负荷施加至配重件接合部22。因此，在图9(c)所示示例中，对应于所有配重件31、32、33和34的向下负荷施加至负荷杠杆
2。如上所述，使用者调节测试力转换构件8的位置。因此，可调节搁置在测试力转换构件8顶部上的配重件3的数量，以选择施加至负荷杠杆2的负荷。确切地，测试力转换构件8在槽口 81的敞开端81a形成的方向上前进和撤退。因此，可在待支撑的多个配重件31、32、33和34之间转换。
[0046]如上所述，根据替代示例2的硬度测试仪1，测试力转换构件8包括定位为能够支撑多个配重件31、32、33和34的底端的槽口 81，并形成为朝着敞开端变宽。此外，测试力转换构件8构造为能够在槽口 81的敞开端81a形成的方向上前进和后退。通过使测试力转换构件8在槽口 81的敞开端81a形成的方向上前进和后退，可在待支撑的多个配重件31、
32、33和34之间转换。因此，可实现用单个构件转换测试力，并且可进一步降低成本。
[0047]另外的替代示例
[0048]此外，在上述实施例中，通过控制诸如电机的驱动器来旋转凸轮构件61。然而，本发明不限于此。例如，可提供指示凸轮构件61的旋转角度的校准标记，可手动地旋转凸轮构件61。
[0049]此外，在上述实施例中，测试力转换机构6设置成使得凸轮构件61的左右方向根据凸轮构件61的旋转角度变化。然而，本发明不限于此。例如，测试力转换机构6可定位为使得凸轮构件61在前后方向上的宽度根据凸轮构件61的旋转角度变化。此外，在上述实施例中，描述形成为“S”形的凸轮构件61以举例说明凸轮构件61的形状。然而，本发明不限于此。可使用任意形状，只要该形状的水平方向宽度根据旋转角度变化即可。例如，形状可为椭圆形形状。此外，在上述实施例中，通过利用凸轮构件61,可实现通过旋转最大90°来转换测试力。然而，本发明不限于此，通过旋转90°或更多来转换测试力可通过视需要改变凸轮构件的形状来实现。
[0050]此外，给出了在上述实施例中配重件3的数量为四个且在替代示例I中配重件7的数量为三个的情况的示例性描述。然而，本发明不限于此。关于配重件的数量，可使用任意数量的构造，只要存在多个配重件就行，因为该构造必须能够在测试力之间转换。另外，在上述实施例和替代示例I中，配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73按轻的顺序沿竖直方向堆叠在彼此顶部上。然而，本发明不限于此。可根据需要设置配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73中的每一个的重量。例如，配重件31、32、33和34以及配重件71、72和73可按重量的顺序堆叠在彼此顶部上，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，在不脱离本
【发明内容】
的范围内，可对构造硬度测试仪I的各个部件的细节结构和操作进行适当的改变。
[0052]注意到，前述示例提供为仅用于说明的目的，决不构成对本发明的限制。尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解的是本文所用的措辞是描述和说明性措辞，而不是限制性措辞。在所附权利要求(如目前声明的以及修改的)的范围内，可进行改变。尽管参考特征结构、材料 和实施例，在此已经描述了本发明，但是本发明不意在限于在此公开的特征，而是，本发明延伸到所有功能上等同的结构、方法和用途，例如在所附权利要求的范围内。
[0053]本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，多种变型和修改是可能的。
[0054]相关申请的交叉引用
[0055]本申请要求于2012年12月28日提交的日本申请N0.2012-286480在35U.S.C.§ 119下的优先权，该日本申请的公开内容通过引用并入本文。
【权利要求】
1.一种硬度测试仪，用于通过用压头施加预定测试力而在样本的表面中形成凹痕，然后测量所述凹痕的尺寸来测量样本的硬度，所述硬度测试仪包括: 多个配重件，沿竖直方向堆叠在彼此顶部上，所述多个配重件构造为经由所述压头对所述样本施加预定测试力，所述多个配重件包括: 中空部,沿竖直方向延伸通过水平方向中心；以及 容纳部，形成为能够容纳直接位于下方的配重件，其中: 所述配重件的外表面具有外锥形部， 所述容纳部的内表面具有内锥形部，所述内锥形部与所容纳的配重件的外锥形部接合，以调节所述配重件的水平方向位移； 传动机构，构造为将作用在所述多个配重件上的重力传送至所述压头作为所述测试力，所述传动机构包括: 轴，延伸通过所述中空部，其中预定间隙存在于所述中空部和所述轴之间；以及配重件接合部，设置在所述轴的底端，并能够由最底部配重件的容纳部容纳以接合所述配重件，所述配重件接合部包括构造成接合所述最底部配重件的内锥形部以调节所述最底部配重件的水平方向位移的锥形部；以及 测试力转换器，构造成通过在施加所述测试力的配重件之间转换来转换测试力的量。
2.根据权利要求1所述的硬度测试仪，其中，当所述多个配重件堆叠在彼此顶部上时，所述多个配重件具有截锥形形状。
3.根据权利要求1所述的硬度测试仪，其中，所述测试力转换器包括: 凸轮，定位在所述多个配重件下方，构造成与所述多个配重件同心地旋转，并且形成为使得水平方向宽度根据旋转角度而变化；以及 配重件支撑件，构造成支撑所述配重件，并由定位成在水平方向上彼此点对称的一对构件形成，所述凸轮位于所述一对构件之间，第一端能够绕竖直轴线旋转，其中所述配重件支撑件构造成被连续地偏置，使得第二端接近所述凸轮，并且所述第二端之间的距离因由所述凸轮的旋转导致的第一端的旋转而变化，从而能够在待支撑的所述多个配重件之间进行转换。
4.根据权利要求2所述的硬度测试仪，其中，所述测试力转换器包括: 凸轮，定位在所述多个配重件下方，并构造为与所述多个配重件同心地旋转，并且形成为使得水平方向宽度根据旋转角度而变化；以及 配重件支撑件，构造成支撑所述配重件，并由定位成在水平方向上彼此点对称的一对构件形成，所述凸轮位于所述一对构件之间，第一端能够绕竖直轴线旋转，其中所述配重件支撑件构造成被连续地偏置，使得第二端接近所述凸轮，并且所述第二端之间的距离因由所述凸轮的旋转导致的第一端的旋转而变化，从而能够在待支撑的所述多个配重件之间进行转换。
5.根据权利要求1所述的硬度测试仪，其中，所述测试力转换器包括槽口，所述槽口构造为支撑所述多个配重件的底端，所述槽口朝着敞开端变宽，所述测试力转换器还构造成在所述槽口的敞开端形成的方向上前进和后退，使得通过使所述测试力转换器在所述槽口的敞开端形成的方向上前进和后退来在待支撑的所述多个配重件之间进行转换。
6.根据权利要求2所述的硬度测试仪，其中，所述测试力转换器包括槽口，所述槽口构造为支撑所述多个配重件的底端，所述槽口朝着敞开端变宽，所述测试力转换器还构造成在所述槽口的敞开端形成的方向上前进和后退，使得通过使所述测试力转换器在所述槽口的敞开端 形成的方向上前进和后退来在待支撑的所述多个配重件之间进行转换。
【文档编号】G01N3/42GK103913390SQ201310734004
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】舆水文比古, 泽健司 申请人:株式会社三丰