ワーク硬度計測装置
【課題】１個の計測装置で複数の計測点の硬度を計測することができるワーク硬度計測装置を提供することを課題とする。
【解決手段】センサー１８は、歯車１４を励磁する励磁コイル７７と、歯車１４の任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイル７８と、歯車１４の計測断面に対応した略同形状の構造を呈し励磁コイル７７及び検出コイル７８を支持するコイル支持治具８１とからなる。コイル支持治具８１は、歯車１４の歯底８２に臨む山部８３と、歯車１４の歯先８４に臨む谷部８５とを備えている歯車状貫通穴８６を有し、全ての山部８３に検出コイル７８が設けられている。
【効果】歯車等のワークの形状に合わせ、検出コイルを複数個配置するので、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。
【解決手段】センサー１８は、歯車１４を励磁する励磁コイル７７と、歯車１４の任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイル７８と、歯車１４の計測断面に対応した略同形状の構造を呈し励磁コイル７７及び検出コイル７８を支持するコイル支持治具８１とからなる。コイル支持治具８１は、歯車１４の歯底８２に臨む山部８３と、歯車１４の歯先８４に臨む谷部８５とを備えている歯車状貫通穴８６を有し、全ての山部８３に検出コイル７８が設けられている。
【効果】歯車等のワークの形状に合わせ、検出コイルを複数個配置するので、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理されたワークの表面近傍の硬度を計測する硬度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面処理が施されたワークの表面近傍の硬度を非破壊で計測する技術が知られている（例えば、特許文献１（図２、図３）参照。）。
【０００３】
特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図２７（ａ）に示すように、計測装置２００において、表面処理が施された円柱ワーク２０１に、励磁コイル２０２と検出コイル２０３を隣接して配置する。次に、励磁コイル２０２に交流電源２０４から交流電圧（励磁電圧）を印加する。すると、円柱ワーク２０１の表層に渦電流が発生する。この渦電流により検出コイル２０３に交流電流が発生する。この発生した交流電流の電圧（検出電圧）を測定手段２０５で計測する。励磁電圧と検出電圧との相関を（ｃ）で説明する。
【０００４】
（ｃ）は横軸が時間軸で縦軸が電圧であるグラフであり、正弦波Ｖ１が励磁電圧曲線であるときに、検出電圧は正弦波Ｖ２で表される。正弦波Ｖ１と正弦波Ｖ２の位相差をΦと定義する。
（ｂ）で、ｃｏｓΦで表されるＸ値は浸炭深さと良好な相関関係があり、ｓｉｎΦで表されるＹ値は表面硬さに良好な相関関係がある。
【０００５】
浸炭深さや表面硬さが変化すると、Φの大きさやＶ２の高さが変化する。そこで、ｃｏｓΦやｓｉｎΦを計測で求めることにより、そのときの浸炭深さや表面硬さを特定することができる。
【０００６】
ところで、表面処理が施されているワークには様々な形状のものがあり、それぞれの形状に適した構造のセンサーで計測ができれば好都合である。例えば、歯車では表面近傍の硬度が重要であり、特に歯車の重要な局部である歯底の硬度を計測することが望ましい。歯車の形状に適した構造のセンサーで全歯底を一括して計測すればサイクルタイムも短縮できる。
しかしながら、特許文献１では、仮に４点を計測する場合、４組（４個）の計測装置２００を準備する必要がある。すなわち、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を同時に計測することができるワーク硬度計測装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０８８７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を計測することができるワーク硬度計測装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、センサーは、ワークの周囲に配置され前記ワークを励磁する励磁コイルと、前記ワークの任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、前記ワークの表面に臨むように配置され前記ワークの計測断面に対応した略同形状の構造を呈し前記励磁コイル及び検出コイルを支持するコイル支持治具と、からなり、前記コイル支持治具に前記検出コイルを複数個配置することで前記ワークの必要な計測部を計測することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明では、コイル支持治具は、ワークに接触する複数の突起部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、ワークの計測断面は角部を有し、コイル支持治具は、角部に臨む曲面部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、ワークは軸であり、コイル支持治具は、軸の外径より大きい貫通穴を有し、この貫通穴の円周に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明では、ワークは角柱であり、コイル支持治具は、角柱の外形に対応し且つ角柱の外形より大きい多角形貫通穴を有し、この多角形貫通穴の周囲に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、ワークの計測部が平面であり、コイル支持治具は、平面に臨む直線部材を有し、この直線部材に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明では、ワークは歯車であり、コイル支持治具は、歯車の歯底に臨む山部と、歯車の歯先に臨む谷部とを備えている歯車状貫通穴を有し、複数の山部に前記検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明では、歯車状貫通穴は、全ての山部に検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に係る発明では、ワークの計測断面は任意曲線を有し、コイル支持治具は、任意曲線に対応した任意曲線形状部を有し、この任意曲線形状部に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に係る発明では、計測部はワークに設けられている穴の内面であり、コイル支持治具は、穴に挿入可能な挿入部材を有し、この挿入部材の外周に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明では、センサーは、ワークの周囲に配置されワークを励磁する励磁コイルと、ワークの任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、ワークの計測断面に対応した略同形状の構造を呈し励磁コイル及び検出コイルを支持するコイル支持治具とからなる。歯車等のワークの形状に合わせ、検出コイルを複数個配置するので、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。
加えて、ワークの複数ポイントの磁界変化を、別個の検出コイルでそれぞれ検出するので、ワークの不具合部分を特定することができる。
また、センサーはワークに対して複数回セットしデータ収集すれば、計測時間はかかるものの、センサー費用を抑えることが可能である。好ましくは、ワークの計測断面全領域に対応する略同形状の構造を有するコイル支持治具である。この治具に必要数の検出コイルを設置すれば、一括全計測点計測が可能となり、計測工数を節約できる。
【００２０】
請求項２に係る発明では、コイル支持治具は、ワークに接触する複数の突起部を備えている。センサーの要部が直接ワークに接触しないので、センサーの破損を防止することができる。
加えて、ワークとセンサーとの距離を一定に保つことで、安定して正確な計測データを取得することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、ワークの計測断面は角部を有し、コイル支持治具は、角部に臨む曲面部が設けられている。角部を曲面部で受けるので、センサーの要部が直接ワークに接触せず、センサーの破損を防止することができる。
加えて、ワークとセンサーとの距離を一定に保つことで、安定した計測データを取得することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、ワークは軸であり、コイル支持治具は、軸の外径より大きい貫通穴を有し、この貫通穴の円周に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、軸であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項５に係る発明では、ワークは角柱であり、コイル支持治具は、角柱の外形に対応し且つ角柱の外形より大きい多角形貫通穴を有し、この多角形貫通穴の周囲に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、角柱であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２４】
請求項６に係る発明では、ワークの計測部が平面であり、コイル支持治具は、平面に臨む直線部材を有し、この直線部材に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、平面であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２５】
請求項７に係る発明では、ワークは歯車であり、コイル支持治具は、歯車の歯底に臨む山部と、歯車の歯先に臨む谷部とを備えている歯車状貫通穴を有し、複数の山部に前記検出コイルが設けられている。検出コイルが歯底に臨むので、歯底の測定をすることができる。
【００２６】
請求項８に係る発明では、歯車状貫通穴は、全ての山部に検出コイルが設けられている。
本発明によれば、歯車であっても１個の計測装置で全歯底の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２７】
請求項９に係る発明では、ワークの計測断面は任意曲線を有し、コイル支持治具は、任意曲線に対応した任意曲線形状部を有し、この任意曲線形状部に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、任意曲線径上部であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２８】
請求項１０に係る発明では、計測部はワークに設けられている穴の内面であり、コイル支持治具は、穴に挿入可能な挿入部材を有し、この挿入部材の外周に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、穴の内面であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るワーク硬度計測装置の構成図である。
【図２】図１の２矢視図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】ショックアブソーバを説明する図である。
【図５】ワーク支持機構を説明する図である。
【図６】歯車とコイル支持治具の位置関係を説明する図である。
【図７】計測時の歯車とコイル支持治具の断面図である。
【図８】図７の８−８線断面図である。
【図９】ワークとしての軸の斜視図である。
【図１０】軸用のコイル支持治具の斜視図である。
【図１１】計測時の軸とコイル支持治具の斜視図である。
【図１２】計測時の軸とコイル支持治具の断面図である。
【図１３】図１２の１３−１３線断面図である。
【図１４】別実施例に係る計測時の軸とコイル支持治具の斜視図である。
【図１５】別実施例に係る計測時の軸とコイル支持治具の断面図である。
【図１６】角柱とコイル支持治具の斜視図である。
【図１７】計測時の角柱とコイル支持治具の断面図である。
【図１８】図１７の１８−１８線断面図である。
【図１９】平面を有するワークとコイル支持治具の斜視図である。
【図２０】平面を有するワークとコイル支持治具の正面図である。
【図２１】計測時の平面を有するワークとコイル支持治具の断面図である。
【図２２】任意曲線を有するワークとコイル支持治具の斜視図である。
【図２３】任意曲線を有するワークとコイル支持治具の正面図である。
【図２４】計測時の任意曲線を有するワークとコイル支持治具の断面図である。
【図２５】穴を有するワークとコイル支持治具の斜視図である。
【図２６】計測時の穴を有するワークとコイル支持治具の断面図である。
【図２７】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００３１】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、ワーク硬度計測装置１０は、床１１と、この床１１に絶縁ゴム１２を介して支持されているベースプレート１３と、このベースプレート１３に設けられワーク１４を鉛直線（鉛直線は、水平面に直交する線を指す。）廻りに回転する回転軸１５を備えている回転機構１６と、回転軸１５に設けられワーク１４を支持するワーク支持機構１７と、このワーク支持機構１７で支持されたワーク１４に臨むように設けられワーク１４の表面近傍の硬度を検出するセンサー１８と、このセンサー１８で検出された情報を取得して硬度に換算する硬度換算部２１と、この換算された情報を表示記録する表示記録部２２と、ベースプレート１３にＬ字支持部材２３を介して設けられセンサー１８をワーク１４に進退するセンサー進退機構２４とからなる。
【００３２】
図２に示されるように、ワーク１４を鉛直線に沿って移動させる第１スライド機構２５と、ワーク１４をセンサー１８に向かって移動させる第２スライド機構２６とからなる２つのスライド機構を介して回転機構１６がベースプレート１３に設けられている。
【００３３】
第１スライド機構２５は、ベースプレート１３に設けられている縦板２７と、この縦板２７に設けられている２本の縦レール２８、２８と、この縦レール２８、２８にスライド自在に設けられている縦スライダー２９、２９と、縦スライダ２９、２９ーに設けられている縦移動プレート３１とからなる。
【００３４】
第２スライド機構２６は、縦移動プレート３１に設けられている横板３２と、この横板３２に設けられている２本の横レール３３、３３と、この横レール３３、３３にスライド自在に設けられている横スライダー３４、３４と、これらの横スライダー３４、３４に設けられている横移動プレート３５とからなる。
【００３５】
図１に戻って、第２スライド機構２６は、床１１に上下方向の衝撃を吸収するショックアブソーバ３６を介して設けられている。
また、センサー１８とセンサー進退機構２４との間に、鉛直線に直交する軸廻りに回転するセンサー回転機構４１が介在している。センサー進退機構２４の進退スライダー４２に固定部材４３が設けられ、この固定部材４３にセンサー回転機構４１が設けられている。
【００３６】
また、符号４４は、交流電源を示す。交流電源４４で励磁コイル（詳細後述）を印加する。また、符号４５は、回転機構１６、ワーク支持機構１７及びセンサー進退機構２４を制御する制御部である。
【００３７】
図２に戻って、第１スライド機構２５の縦板２７が固定されているベースプレート１３に、上下方向に高さ表示用の目盛り４６が設けられている。横板３２に目盛り４６を指し示す指示部材４７が設けられている。
【００３８】
第２スライダー２６には、横移動プレート３５の移動をロックする横ロックレバー４８が設けられている。横移動プレート３５にボルト４９を介して、回転機構１６が設けられている。
【００３９】
図３に示されるように、第１スライド機構２５には、縦板２７に設けられている支持板５１、５１と、この支持板５１、５１の上端に設けられているハンドル支持部材５２と、このハンドル支持部材５２に回転自在に支持されているハンドル５３と、このハンドル５３に接続されている長ねじ５４と、縦移動プレート３１に設けられ長ねじ５４に噛み合っているナット部５５と、ハンドル５３をロックするハンドルロックレバー５６とが備えられている。
ハンドルロックレバー５６を開くことで、ハンドル５３を回し、縦移動プレート３１を上下に移動させることができる。ハンドルロックレバー５６を閉めることで、バンドル５３をロックし、縦移動プレート３１を固定することができる。
【００４０】
図４に示されるように、ショックアブソーバ３６は、横板３２にボルト５７、５７を介して固定されている固定板５８と、この固定板５８の上部に設けられている揺動部材６１と、この揺動部材６１に接続されているロッド６２と、ロッド６２に接続されているピストン６３と、このピストン６３に設けられている穴６４と、床１１にボルト６５を介して固定されピストン６３を摺動自在に収納するシリンダ６６と、このシリンダ６６内のオイル６７とからなる。
【００４１】
なお、ショックアブソーバ３６は、上述した構成に限定されず、圧縮ばねで支える構成等、第２スライド機構（図１、符号２６）等を支えてワーク（図１、符号１４）の上下移動を無理なく実施させるものであれば、他の構成であっても差し支えない。
【００４２】
図５（ａ）に示されるように、ワークとしての歯車１４は、貫通穴６８を有している。ワーク支持機構１７は、ハウジング７１と、ハウジング７１の内部に設けられているレール７２、７２と、これらのレール７２、７２にスライド自在に設けられ貫通穴６８の周面を押すことで歯車１４を支持する複数のクランプ爪７３、７３と、ハウジング７１に設けられクランプ爪７３、７３をハウジング７１の内側に付勢する圧縮ばね７４、７４と、クランプ爪７３、７３の内側に接し上昇することでクランプ爪７３、７３を押し開くコーン７５と、このコーン７５を昇降させる昇降シリンダ７６とからなる。
【００４３】
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、クランプ爪７３は３個備えられている。３個のクランプ爪７３により、歯車１４を確実に支持することができる。
なお、クランプ爪７３は、３個に限定せず、４個等、ワーク１４に合わせて適切な数のクランプ爪７３を設けても差し支えない。また、ワーク支持機構１７は、上述の構成に限定されず、ワーク１４の外側を押さえる形式等、ワーク１４を支持できれば、他の一般的なクランプ機構でも差し支えない。
【００４４】
図６に示されるように、ワーク１４は、歯車である。
センサー１８は、歯車１４の周囲に配置され歯車１４を励磁する励磁コイル７７と、歯車１４の任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイル７８と、歯車１４の表面に臨むように配置され歯車１４の計測断面に対応した略同形状の構造を呈し励磁コイル７７及び検出コイル７８を支持するコイル支持治具８１と、からなる。
【００４５】
コイル支持治具８１は、歯車１４の歯底８２に臨む山部８３と、歯車１４の歯先８４に臨む谷部８５とを備えている歯車状貫通穴８６を有し、全ての山部８３に検出コイル７８が設けられている。コイル支持治具８１に検出コイル７８を複数個配置することで歯車１４の必要な計測部全域を計測することができる。
【００４６】
以上の述べたワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図７に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（１）、（１）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、歯車１４の歯底８２に臨む。励磁コイル７７、７７で歯車１４を励磁し、歯底８２、８２に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００４７】
図８に示されるように、検出コイル７８は絶縁性に富む楔形断面形状のコイル支治具８１に支持されている。コイル支持治具８１の山部８３は、楔形断面形状であるため歯先８４、８４の間に入り込むことができ、検出コイル７８を歯車１４の歯底８２に接近させることができる。また、歯車１４の全歯底８２に検出コイル７８が臨んでいるので、一つの歯車１４の全歯底８２を一括して計測することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図９に示されるように、ワーク１４は、軸である。
軸１４の外周８７の硬度を計測する。
【００４９】
図１０に示されるように、コイル支持治具８１は、軸（図９、符号１４）の外形より大きい貫通穴８８を有し、この貫通穴８８の円周８９に複数の検出コイル７８が設けられている。
【００５０】
図１１に示されるように、軸１４がセンサー１８を貫通する状態で、計測が行われる。コイル支持治具８１に励磁コイル７７が設けられており、この励磁コイル７７とコイル支持体８１とを軸１４が貫通している。
【００５１】
以上の述べた実施例２に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図１２に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（２）、（２）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、軸１４の外周８７に臨む。励磁コイル７７、７７で軸１４を励磁し、外周８７に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００５２】
図１３に示されるように、コイル支持治具８１は、軸１４に接触する複数の突起部９１、９１を備えている。この突起部９１、９１により、検出コイル７８から外周８７までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【実施例３】
【００５３】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１４に示されるように、コイル支持治具８１は、ワークとしての軸１４を囲う状態にある。コイル支持治具８１は、軸１４に臨むように設けられている検出コイル７８と、励磁コイル７７とからなる。
なお、図面上は、検出コイル７８が１個であるが、検出コイル７８は複数設けてあっても差し支えない。
【００５４】
以上の述べた実施例３に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図１５に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（３）、（３）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、軸１４の外周８７に臨む。励磁コイル７７、７７で軸１４を励磁し、外周８７に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【実施例４】
【００５５】
次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。
図１６に示されるように、ワーク１４は、角柱である。コイル支持治具８１は、角柱１４の外形に対応し且つ角柱１４の外形より大きい多角形貫通穴９２を有し、この多角形貫通穴９２の周囲に複数の検出コイル７８、７８が設けられている。
【００５６】
以上の述べた実施例４に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図１７に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（４）、（４）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、角柱１４臨む。励磁コイル７７、７７で角柱１４を励磁し、角柱１４に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００５７】
図１８に示されるように、ワークとしての角柱１４の計測断面は角部９３を有し、コイル支持治具８１は、角部９３に臨む曲面部９４が設けられている。この曲面部９４により、検出コイル７８から角柱１４の表面までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【実施例５】
【００５８】
次に、本発明の実施例５を図面に基づいて説明する。
図１９に示されるように、ワーク１４の計測部は平面９５であり、コイル支持治具８１は、平面９５に臨む直線部材９６を有し、この直線部材９６に複数の検出コイル７８が設けられている。
【００５９】
図２０に示されるように、コイル支持治具８１は、ワーク１４の平面９５に接触する複数の突起部９１、９１を備えている。この突起部９１、９１により、検出コイル７８から平面９５までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【００６０】
以上の述べた実施例５に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図２１に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（５）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、ワーク１４の平面９５に臨む。励磁コイル７７、７７でワーク１４を励磁し、ワーク１４の平面９５に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【実施例６】
【００６１】
次に、本発明の実施例６を図面に基づいて説明する。
図２２に示されるように、ワーク１４の計測部は任意曲線１０１を有し、コイル支持治具８１は、任意曲線１０１に対応した任意曲線形状部１０２を有し、この任意曲線形状部１０２に複数の検出コイル７８が設けられている。
【００６２】
図２３に示されるように、コイル支持治具８１は、ワーク１４の任意曲線１０１に接触する複数の突起部９１、９１を備えている。この突起部９１、９１により、検出コイル７８から計測部である任意曲線１０１までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【００６３】
以上の述べた実施例６に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図２４に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（６）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、ワーク１４の任意曲線１０１に臨む。励磁コイル７７、７７でワーク１４を励磁し、ワーク１４に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【実施例７】
【００６４】
次に、本発明の実施例７を図面に基づいて説明する。
図２５に示されるように、計測部はワーク１４に設けられている穴１０３の内面１０４であり、コイル支持治具８１は、穴１０３に挿入可能な挿入部材１０５を有し、この挿入部材１０５の外周１０６に複数の検出コイル７８及び励磁コイル７７が設けられている。
【００６５】
以上の述べた実施例７に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図２６に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（７）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、ワーク１４の内面１０４臨む。励磁コイル７７、７７でワーク１４を励磁し、ワーク１４の内面１０４に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００６６】
尚、本発明のワーク硬度計測装置は、実施の形態では歯車、軸、角柱、平面、任意曲線部及び穴の内面に適用したが、他の形状にも適用可能であり、表面処理が施された部材であれば、一般の機械部品に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のワーク硬度計測装置は、歯車に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…ワーク硬度計測装置、１４…ワーク（歯車、軸、角柱、平面、任意曲線、穴の内面）、１８…センサー、７７…励磁コイル、７８…検出コイル、８１…コイル支持治具、８２…歯底、８３…山部、８４…歯先、８５…谷部、８６…歯車状貫通穴、８８…貫通穴、８９…円周、９１…突起部、９２…多角形貫通穴、９３…角部、９４…曲面部、９５…平面、９６…直線部材、１０１…任意曲線、１０２…任意曲線形状部、１０３…穴、１０４…内面、１０５…挿入部材、１０６…外周。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理されたワークの表面近傍の硬度を計測する硬度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面処理が施されたワークの表面近傍の硬度を非破壊で計測する技術が知られている（例えば、特許文献１（図２、図３）参照。）。
【０００３】
特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図２７（ａ）に示すように、計測装置２００において、表面処理が施された円柱ワーク２０１に、励磁コイル２０２と検出コイル２０３を隣接して配置する。次に、励磁コイル２０２に交流電源２０４から交流電圧（励磁電圧）を印加する。すると、円柱ワーク２０１の表層に渦電流が発生する。この渦電流により検出コイル２０３に交流電流が発生する。この発生した交流電流の電圧（検出電圧）を測定手段２０５で計測する。励磁電圧と検出電圧との相関を（ｃ）で説明する。
【０００４】
（ｃ）は横軸が時間軸で縦軸が電圧であるグラフであり、正弦波Ｖ１が励磁電圧曲線であるときに、検出電圧は正弦波Ｖ２で表される。正弦波Ｖ１と正弦波Ｖ２の位相差をΦと定義する。
（ｂ）で、ｃｏｓΦで表されるＸ値は浸炭深さと良好な相関関係があり、ｓｉｎΦで表されるＹ値は表面硬さに良好な相関関係がある。
【０００５】
浸炭深さや表面硬さが変化すると、Φの大きさやＶ２の高さが変化する。そこで、ｃｏｓΦやｓｉｎΦを計測で求めることにより、そのときの浸炭深さや表面硬さを特定することができる。
【０００６】
ところで、表面処理が施されているワークには様々な形状のものがあり、それぞれの形状に適した構造のセンサーで計測ができれば好都合である。例えば、歯車では表面近傍の硬度が重要であり、特に歯車の重要な局部である歯底の硬度を計測することが望ましい。歯車の形状に適した構造のセンサーで全歯底を一括して計測すればサイクルタイムも短縮できる。
しかしながら、特許文献１では、仮に４点を計測する場合、４組（４個）の計測装置２００を準備する必要がある。すなわち、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を同時に計測することができるワーク硬度計測装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０８８７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を計測することができるワーク硬度計測装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、センサーは、ワークの周囲に配置され前記ワークを励磁する励磁コイルと、前記ワークの任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、前記ワークの表面に臨むように配置され前記ワークの計測断面に対応した略同形状の構造を呈し前記励磁コイル及び検出コイルを支持するコイル支持治具と、からなり、前記コイル支持治具に前記検出コイルを複数個配置することで前記ワークの必要な計測部を計測することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明では、コイル支持治具は、ワークに接触する複数の突起部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、ワークの計測断面は角部を有し、コイル支持治具は、角部に臨む曲面部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、ワークは軸であり、コイル支持治具は、軸の外径より大きい貫通穴を有し、この貫通穴の円周に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明では、ワークは角柱であり、コイル支持治具は、角柱の外形に対応し且つ角柱の外形より大きい多角形貫通穴を有し、この多角形貫通穴の周囲に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、ワークの計測部が平面であり、コイル支持治具は、平面に臨む直線部材を有し、この直線部材に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明では、ワークは歯車であり、コイル支持治具は、歯車の歯底に臨む山部と、歯車の歯先に臨む谷部とを備えている歯車状貫通穴を有し、複数の山部に前記検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明では、歯車状貫通穴は、全ての山部に検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に係る発明では、ワークの計測断面は任意曲線を有し、コイル支持治具は、任意曲線に対応した任意曲線形状部を有し、この任意曲線形状部に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に係る発明では、計測部はワークに設けられている穴の内面であり、コイル支持治具は、穴に挿入可能な挿入部材を有し、この挿入部材の外周に複数の検出コイルが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明では、センサーは、ワークの周囲に配置されワークを励磁する励磁コイルと、ワークの任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、ワークの計測断面に対応した略同形状の構造を呈し励磁コイル及び検出コイルを支持するコイル支持治具とからなる。歯車等のワークの形状に合わせ、検出コイルを複数個配置するので、１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。
加えて、ワークの複数ポイントの磁界変化を、別個の検出コイルでそれぞれ検出するので、ワークの不具合部分を特定することができる。
また、センサーはワークに対して複数回セットしデータ収集すれば、計測時間はかかるものの、センサー費用を抑えることが可能である。好ましくは、ワークの計測断面全領域に対応する略同形状の構造を有するコイル支持治具である。この治具に必要数の検出コイルを設置すれば、一括全計測点計測が可能となり、計測工数を節約できる。
【００２０】
請求項２に係る発明では、コイル支持治具は、ワークに接触する複数の突起部を備えている。センサーの要部が直接ワークに接触しないので、センサーの破損を防止することができる。
加えて、ワークとセンサーとの距離を一定に保つことで、安定して正確な計測データを取得することができる。
【００２１】
請求項３に係る発明では、ワークの計測断面は角部を有し、コイル支持治具は、角部に臨む曲面部が設けられている。角部を曲面部で受けるので、センサーの要部が直接ワークに接触せず、センサーの破損を防止することができる。
加えて、ワークとセンサーとの距離を一定に保つことで、安定した計測データを取得することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明では、ワークは軸であり、コイル支持治具は、軸の外径より大きい貫通穴を有し、この貫通穴の円周に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、軸であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項５に係る発明では、ワークは角柱であり、コイル支持治具は、角柱の外形に対応し且つ角柱の外形より大きい多角形貫通穴を有し、この多角形貫通穴の周囲に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、角柱であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２４】
請求項６に係る発明では、ワークの計測部が平面であり、コイル支持治具は、平面に臨む直線部材を有し、この直線部材に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、平面であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２５】
請求項７に係る発明では、ワークは歯車であり、コイル支持治具は、歯車の歯底に臨む山部と、歯車の歯先に臨む谷部とを備えている歯車状貫通穴を有し、複数の山部に前記検出コイルが設けられている。検出コイルが歯底に臨むので、歯底の測定をすることができる。
【００２６】
請求項８に係る発明では、歯車状貫通穴は、全ての山部に検出コイルが設けられている。
本発明によれば、歯車であっても１個の計測装置で全歯底の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２７】
請求項９に係る発明では、ワークの計測断面は任意曲線を有し、コイル支持治具は、任意曲線に対応した任意曲線形状部を有し、この任意曲線形状部に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、任意曲線径上部であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【００２８】
請求項１０に係る発明では、計測部はワークに設けられている穴の内面であり、コイル支持治具は、穴に挿入可能な挿入部材を有し、この挿入部材の外周に複数の検出コイルが設けられている。本発明によれば、穴の内面であっても１個の計測装置で複数の計測点の硬度を一括して計測することができる。この結果、検査の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るワーク硬度計測装置の構成図である。
【図２】図１の２矢視図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】ショックアブソーバを説明する図である。
【図５】ワーク支持機構を説明する図である。
【図６】歯車とコイル支持治具の位置関係を説明する図である。
【図７】計測時の歯車とコイル支持治具の断面図である。
【図８】図７の８−８線断面図である。
【図９】ワークとしての軸の斜視図である。
【図１０】軸用のコイル支持治具の斜視図である。
【図１１】計測時の軸とコイル支持治具の斜視図である。
【図１２】計測時の軸とコイル支持治具の断面図である。
【図１３】図１２の１３−１３線断面図である。
【図１４】別実施例に係る計測時の軸とコイル支持治具の斜視図である。
【図１５】別実施例に係る計測時の軸とコイル支持治具の断面図である。
【図１６】角柱とコイル支持治具の斜視図である。
【図１７】計測時の角柱とコイル支持治具の断面図である。
【図１８】図１７の１８−１８線断面図である。
【図１９】平面を有するワークとコイル支持治具の斜視図である。
【図２０】平面を有するワークとコイル支持治具の正面図である。
【図２１】計測時の平面を有するワークとコイル支持治具の断面図である。
【図２２】任意曲線を有するワークとコイル支持治具の斜視図である。
【図２３】任意曲線を有するワークとコイル支持治具の正面図である。
【図２４】計測時の任意曲線を有するワークとコイル支持治具の断面図である。
【図２５】穴を有するワークとコイル支持治具の斜視図である。
【図２６】計測時の穴を有するワークとコイル支持治具の断面図である。
【図２７】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００３１】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、ワーク硬度計測装置１０は、床１１と、この床１１に絶縁ゴム１２を介して支持されているベースプレート１３と、このベースプレート１３に設けられワーク１４を鉛直線（鉛直線は、水平面に直交する線を指す。）廻りに回転する回転軸１５を備えている回転機構１６と、回転軸１５に設けられワーク１４を支持するワーク支持機構１７と、このワーク支持機構１７で支持されたワーク１４に臨むように設けられワーク１４の表面近傍の硬度を検出するセンサー１８と、このセンサー１８で検出された情報を取得して硬度に換算する硬度換算部２１と、この換算された情報を表示記録する表示記録部２２と、ベースプレート１３にＬ字支持部材２３を介して設けられセンサー１８をワーク１４に進退するセンサー進退機構２４とからなる。
【００３２】
図２に示されるように、ワーク１４を鉛直線に沿って移動させる第１スライド機構２５と、ワーク１４をセンサー１８に向かって移動させる第２スライド機構２６とからなる２つのスライド機構を介して回転機構１６がベースプレート１３に設けられている。
【００３３】
第１スライド機構２５は、ベースプレート１３に設けられている縦板２７と、この縦板２７に設けられている２本の縦レール２８、２８と、この縦レール２８、２８にスライド自在に設けられている縦スライダー２９、２９と、縦スライダ２９、２９ーに設けられている縦移動プレート３１とからなる。
【００３４】
第２スライド機構２６は、縦移動プレート３１に設けられている横板３２と、この横板３２に設けられている２本の横レール３３、３３と、この横レール３３、３３にスライド自在に設けられている横スライダー３４、３４と、これらの横スライダー３４、３４に設けられている横移動プレート３５とからなる。
【００３５】
図１に戻って、第２スライド機構２６は、床１１に上下方向の衝撃を吸収するショックアブソーバ３６を介して設けられている。
また、センサー１８とセンサー進退機構２４との間に、鉛直線に直交する軸廻りに回転するセンサー回転機構４１が介在している。センサー進退機構２４の進退スライダー４２に固定部材４３が設けられ、この固定部材４３にセンサー回転機構４１が設けられている。
【００３６】
また、符号４４は、交流電源を示す。交流電源４４で励磁コイル（詳細後述）を印加する。また、符号４５は、回転機構１６、ワーク支持機構１７及びセンサー進退機構２４を制御する制御部である。
【００３７】
図２に戻って、第１スライド機構２５の縦板２７が固定されているベースプレート１３に、上下方向に高さ表示用の目盛り４６が設けられている。横板３２に目盛り４６を指し示す指示部材４７が設けられている。
【００３８】
第２スライダー２６には、横移動プレート３５の移動をロックする横ロックレバー４８が設けられている。横移動プレート３５にボルト４９を介して、回転機構１６が設けられている。
【００３９】
図３に示されるように、第１スライド機構２５には、縦板２７に設けられている支持板５１、５１と、この支持板５１、５１の上端に設けられているハンドル支持部材５２と、このハンドル支持部材５２に回転自在に支持されているハンドル５３と、このハンドル５３に接続されている長ねじ５４と、縦移動プレート３１に設けられ長ねじ５４に噛み合っているナット部５５と、ハンドル５３をロックするハンドルロックレバー５６とが備えられている。
ハンドルロックレバー５６を開くことで、ハンドル５３を回し、縦移動プレート３１を上下に移動させることができる。ハンドルロックレバー５６を閉めることで、バンドル５３をロックし、縦移動プレート３１を固定することができる。
【００４０】
図４に示されるように、ショックアブソーバ３６は、横板３２にボルト５７、５７を介して固定されている固定板５８と、この固定板５８の上部に設けられている揺動部材６１と、この揺動部材６１に接続されているロッド６２と、ロッド６２に接続されているピストン６３と、このピストン６３に設けられている穴６４と、床１１にボルト６５を介して固定されピストン６３を摺動自在に収納するシリンダ６６と、このシリンダ６６内のオイル６７とからなる。
【００４１】
なお、ショックアブソーバ３６は、上述した構成に限定されず、圧縮ばねで支える構成等、第２スライド機構（図１、符号２６）等を支えてワーク（図１、符号１４）の上下移動を無理なく実施させるものであれば、他の構成であっても差し支えない。
【００４２】
図５（ａ）に示されるように、ワークとしての歯車１４は、貫通穴６８を有している。ワーク支持機構１７は、ハウジング７１と、ハウジング７１の内部に設けられているレール７２、７２と、これらのレール７２、７２にスライド自在に設けられ貫通穴６８の周面を押すことで歯車１４を支持する複数のクランプ爪７３、７３と、ハウジング７１に設けられクランプ爪７３、７３をハウジング７１の内側に付勢する圧縮ばね７４、７４と、クランプ爪７３、７３の内側に接し上昇することでクランプ爪７３、７３を押し開くコーン７５と、このコーン７５を昇降させる昇降シリンダ７６とからなる。
【００４３】
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、クランプ爪７３は３個備えられている。３個のクランプ爪７３により、歯車１４を確実に支持することができる。
なお、クランプ爪７３は、３個に限定せず、４個等、ワーク１４に合わせて適切な数のクランプ爪７３を設けても差し支えない。また、ワーク支持機構１７は、上述の構成に限定されず、ワーク１４の外側を押さえる形式等、ワーク１４を支持できれば、他の一般的なクランプ機構でも差し支えない。
【００４４】
図６に示されるように、ワーク１４は、歯車である。
センサー１８は、歯車１４の周囲に配置され歯車１４を励磁する励磁コイル７７と、歯車１４の任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイル７８と、歯車１４の表面に臨むように配置され歯車１４の計測断面に対応した略同形状の構造を呈し励磁コイル７７及び検出コイル７８を支持するコイル支持治具８１と、からなる。
【００４５】
コイル支持治具８１は、歯車１４の歯底８２に臨む山部８３と、歯車１４の歯先８４に臨む谷部８５とを備えている歯車状貫通穴８６を有し、全ての山部８３に検出コイル７８が設けられている。コイル支持治具８１に検出コイル７８を複数個配置することで歯車１４の必要な計測部全域を計測することができる。
【００４６】
以上の述べたワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図７に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（１）、（１）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、歯車１４の歯底８２に臨む。励磁コイル７７、７７で歯車１４を励磁し、歯底８２、８２に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００４７】
図８に示されるように、検出コイル７８は絶縁性に富む楔形断面形状のコイル支治具８１に支持されている。コイル支持治具８１の山部８３は、楔形断面形状であるため歯先８４、８４の間に入り込むことができ、検出コイル７８を歯車１４の歯底８２に接近させることができる。また、歯車１４の全歯底８２に検出コイル７８が臨んでいるので、一つの歯車１４の全歯底８２を一括して計測することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図９に示されるように、ワーク１４は、軸である。
軸１４の外周８７の硬度を計測する。
【００４９】
図１０に示されるように、コイル支持治具８１は、軸（図９、符号１４）の外形より大きい貫通穴８８を有し、この貫通穴８８の円周８９に複数の検出コイル７８が設けられている。
【００５０】
図１１に示されるように、軸１４がセンサー１８を貫通する状態で、計測が行われる。コイル支持治具８１に励磁コイル７７が設けられており、この励磁コイル７７とコイル支持体８１とを軸１４が貫通している。
【００５１】
以上の述べた実施例２に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図１２に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（２）、（２）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、軸１４の外周８７に臨む。励磁コイル７７、７７で軸１４を励磁し、外周８７に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００５２】
図１３に示されるように、コイル支持治具８１は、軸１４に接触する複数の突起部９１、９１を備えている。この突起部９１、９１により、検出コイル７８から外周８７までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【実施例３】
【００５３】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１４に示されるように、コイル支持治具８１は、ワークとしての軸１４を囲う状態にある。コイル支持治具８１は、軸１４に臨むように設けられている検出コイル７８と、励磁コイル７７とからなる。
なお、図面上は、検出コイル７８が１個であるが、検出コイル７８は複数設けてあっても差し支えない。
【００５４】
以上の述べた実施例３に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図１５に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（３）、（３）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、軸１４の外周８７に臨む。励磁コイル７７、７７で軸１４を励磁し、外周８７に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【実施例４】
【００５５】
次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。
図１６に示されるように、ワーク１４は、角柱である。コイル支持治具８１は、角柱１４の外形に対応し且つ角柱１４の外形より大きい多角形貫通穴９２を有し、この多角形貫通穴９２の周囲に複数の検出コイル７８、７８が設けられている。
【００５６】
以上の述べた実施例４に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図１７に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（４）、（４）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、角柱１４臨む。励磁コイル７７、７７で角柱１４を励磁し、角柱１４に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００５７】
図１８に示されるように、ワークとしての角柱１４の計測断面は角部９３を有し、コイル支持治具８１は、角部９３に臨む曲面部９４が設けられている。この曲面部９４により、検出コイル７８から角柱１４の表面までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【実施例５】
【００５８】
次に、本発明の実施例５を図面に基づいて説明する。
図１９に示されるように、ワーク１４の計測部は平面９５であり、コイル支持治具８１は、平面９５に臨む直線部材９６を有し、この直線部材９６に複数の検出コイル７８が設けられている。
【００５９】
図２０に示されるように、コイル支持治具８１は、ワーク１４の平面９５に接触する複数の突起部９１、９１を備えている。この突起部９１、９１により、検出コイル７８から平面９５までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【００６０】
以上の述べた実施例５に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図２１に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（５）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、ワーク１４の平面９５に臨む。励磁コイル７７、７７でワーク１４を励磁し、ワーク１４の平面９５に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【実施例６】
【００６１】
次に、本発明の実施例６を図面に基づいて説明する。
図２２に示されるように、ワーク１４の計測部は任意曲線１０１を有し、コイル支持治具８１は、任意曲線１０１に対応した任意曲線形状部１０２を有し、この任意曲線形状部１０２に複数の検出コイル７８が設けられている。
【００６２】
図２３に示されるように、コイル支持治具８１は、ワーク１４の任意曲線１０１に接触する複数の突起部９１、９１を備えている。この突起部９１、９１により、検出コイル７８から計測部である任意曲線１０１までの距離が一定に保たれ、安定した計測データを取得することができる。
【００６３】
以上の述べた実施例６に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図２４に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（６）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、ワーク１４の任意曲線１０１に臨む。励磁コイル７７、７７でワーク１４を励磁し、ワーク１４に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【実施例７】
【００６４】
次に、本発明の実施例７を図面に基づいて説明する。
図２５に示されるように、計測部はワーク１４に設けられている穴１０３の内面１０４であり、コイル支持治具８１は、穴１０３に挿入可能な挿入部材１０５を有し、この挿入部材１０５の外周１０６に複数の検出コイル７８及び励磁コイル７７が設けられている。
【００６５】
以上の述べた実施例７に係るワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図２６に示されるように、想像線で示すセンサー１８を矢印（７）のように前進させる。センサー１８の検出コイル７８、７８は、ワーク１４の内面１０４臨む。励磁コイル７７、７７でワーク１４を励磁し、ワーク１４の内面１０４に発生する渦電流による磁界の変化を検出コイル７８、７８で検出する。
【００６６】
尚、本発明のワーク硬度計測装置は、実施の形態では歯車、軸、角柱、平面、任意曲線部及び穴の内面に適用したが、他の形状にも適用可能であり、表面処理が施された部材であれば、一般の機械部品に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のワーク硬度計測装置は、歯車に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…ワーク硬度計測装置、１４…ワーク（歯車、軸、角柱、平面、任意曲線、穴の内面）、１８…センサー、７７…励磁コイル、７８…検出コイル、８１…コイル支持治具、８２…歯底、８３…山部、８４…歯先、８５…谷部、８６…歯車状貫通穴、８８…貫通穴、８９…円周、９１…突起部、９２…多角形貫通穴、９３…角部、９４…曲面部、９５…平面、９６…直線部材、１０１…任意曲線、１０２…任意曲線形状部、１０３…穴、１０４…内面、１０５…挿入部材、１０６…外周。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーは、ワークの周囲に配置され前記ワークを励磁する励磁コイルと、
前記ワークの任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、
前記ワークの表面に臨むように配置され前記ワークの計測断面に対応した略同形状の構造を呈し前記励磁コイル及び検出コイルを支持するコイル支持治具と、からなり、
前記コイル支持治具に前記検出コイルを複数個配置することで前記ワークの必要な計測部を計測することを特徴とするワーク硬度計測装置。
【請求項２】
前記コイル支持治具は、前記ワークに接触する複数の突起部を備えていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項３】
前記ワークの計測断面は角部を有し、前記コイル支持治具は、前記角部に臨む曲面部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項４】
前記ワークは軸であり、前記コイル支持治具は、前記軸の外径より大きい貫通穴を有し、この貫通穴の円周に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項５】
前記ワークは角柱であり、前記コイル支持治具は、前記角柱の外形に対応し且つ前記角柱の外形より大きい多角形貫通穴を有し、この多角形貫通穴の周囲に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項６】
前記ワークの計測部が平面であり、前記コイル支持治具は、前記平面に臨む直線部材を有し、この直線部材に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項７】
前記ワークは歯車であり、前記コイル支持治具は、前記歯車の歯底に臨む山部と、前記歯車の歯先に臨む谷部とを備えている歯車状貫通穴を有し、複数の前記山部に前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度装置。
【請求項８】
前記歯車状貫通穴は、全ての山部に前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項７記載のワーク硬度計測装置。
【請求項９】
前記ワークの計測断面は任意曲線を有し、前記コイル支持治具は、前記任意曲線に対応した任意曲線形状部を有し、この任意曲線形状部に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項１０】
計測部は前記ワークに設けられている穴の内面であり、前記コイル支持治具は、前記穴に挿入可能な挿入部材を有し、この挿入部材の外周に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項１】
センサーは、ワークの周囲に配置され前記ワークを励磁する励磁コイルと、
前記ワークの任意のポイントに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、
前記ワークの表面に臨むように配置され前記ワークの計測断面に対応した略同形状の構造を呈し前記励磁コイル及び検出コイルを支持するコイル支持治具と、からなり、
前記コイル支持治具に前記検出コイルを複数個配置することで前記ワークの必要な計測部を計測することを特徴とするワーク硬度計測装置。
【請求項２】
前記コイル支持治具は、前記ワークに接触する複数の突起部を備えていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項３】
前記ワークの計測断面は角部を有し、前記コイル支持治具は、前記角部に臨む曲面部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項４】
前記ワークは軸であり、前記コイル支持治具は、前記軸の外径より大きい貫通穴を有し、この貫通穴の円周に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項５】
前記ワークは角柱であり、前記コイル支持治具は、前記角柱の外形に対応し且つ前記角柱の外形より大きい多角形貫通穴を有し、この多角形貫通穴の周囲に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項６】
前記ワークの計測部が平面であり、前記コイル支持治具は、前記平面に臨む直線部材を有し、この直線部材に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項７】
前記ワークは歯車であり、前記コイル支持治具は、前記歯車の歯底に臨む山部と、前記歯車の歯先に臨む谷部とを備えている歯車状貫通穴を有し、複数の前記山部に前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度装置。
【請求項８】
前記歯車状貫通穴は、全ての山部に前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項７記載のワーク硬度計測装置。
【請求項９】
前記ワークの計測断面は任意曲線を有し、前記コイル支持治具は、前記任意曲線に対応した任意曲線形状部を有し、この任意曲線形状部に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【請求項１０】
計測部は前記ワークに設けられている穴の内面であり、前記コイル支持治具は、前記穴に挿入可能な挿入部材を有し、この挿入部材の外周に複数の前記検出コイルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク硬度計測装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−２３０３５０（Ｐ２０１０−２３０３５０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５６５３（Ｐ２００９−７５６５３）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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