(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料台の上面に載置されたフィルム状の試料に対して、所定の荷重を負荷した圧子を押込んでくぼみを形成する押込み試験機において、
前記試料台は、
上面部の一部が多孔質材料からなる試料吸着部材により構成されたチャンバーと、
前記チャンバーの内部の空気を吸引する空気吸引手段と、
前記試料吸着部材が前記空気吸引手段による空気の吸引に伴って試料に及ぼす吸引力を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段は、
前記試料吸着部材の下面に当接し、開閉操作可能なシャッター部材を有し、
前記シャッター部材の開度により前記吸引力を調整することを特徴とする押込み試験機。
【請求項２】
前記調整手段は、
前記チャンバー内部から吸引される空気の流量又は圧力を測定する測定手段を備え、
前記測定手段による測定値に基づいて、前記吸引力を調整することを特徴とする請求項１に記載の押込み試験機。
【請求項３】
前記空気吸引手段は、前記チャンバーと連結される空気室を備え、
前記空気室は、弾性変形可能な弾性部を備え、
前記空気室は、前記弾性部が押圧され収縮した状態で前記チャンバーに取り付けられ、前記弾性部の復元力により前記空気室が拡張する際に前記チャンバーの内部の空気を吸引することを特徴とする請求項１に記載の押込み試験機。
【請求項４】
前記試料吸着部材の上面には、当該試料吸着部材の上面の露出面積を変更するための被覆膜が着脱自在に載置されることを特徴とする請求項３に記載の押込み試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押込み試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料試験機として、試料の表面に所定の荷重を負荷した圧子を押込んで形成されたくぼみに基づいて試料の硬さを評価、測定するビッカースなどの押込み硬さ試験機が知られている。
また、押込み後に形成されたくぼみを観察する代わりに、その押込み過程において、試験力（圧子に負荷される力）と、押込み深さ（圧子の変位量）とを連続して計測し、得られた押込み曲線を解析することにより、材料の機械的性質を求めるナノインデンテーション（計装化押込み試験）と称される試験方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７９９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ナノインデンテーションでは、微小な圧子押込み深さを測定するため、試料の僅かな浮き上がりは致命的であり、正しく試験を行うには、試料を試料台に完全に密着させる必要がある。
しかしながら、例えばフィルム材のような薄い試料では、上から押さえても試験部分は露出させる必要があるためこの部分は押さえることができず、どうしても試料台との間に隙間が出来やすい。
また、ビッカース硬さ試験に対しても、試料の浮き上がりは、くぼみ観察時のピントのズレや圧子の押込みが不安定になる原因になる。
そこで、例えば、接着剤を用いて試料を試料台に固定する固定方法があるが、この方法では、接着しにくいものや接着剤によって変質するものもあり、また、試料を汚損してしまうことも問題であった。
これに対し、空気引力により試料を試料台に密着させる固定方法がある。しかしながら、この固定方法では、試料が薄くなると試料台の表面の凹凸（空気吸引孔など）に倣い試料表面に凹凸が出来てしまうことがあり、試料表面に影響がでない程度に空気吸引孔を微細に設けようとすると、製造が困難であった。
【０００５】
本発明の課題は、製造が容易でありながら、薄い試料に対しても、空気引力によって試料台に適切に固定させることのできる押込み試験機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、
請求項１に記載の発明は、
試料台の上面に載置されたフィルム状の試料に対して、所定の荷重を負荷した圧子を押込んでくぼみを形成する押込み試験機において、
前記試料台は、
上面部の一部が多孔質材料からなる試料吸着部材により構成されたチャンバーと、
前記チャンバーの内部の空気を吸引する空気吸引手段と、
前記試料吸着部材が前記空気吸引手段による空気の吸引に伴って試料に及ぼす吸引力を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段は、
前記試料吸着部材の下面に当接し、開閉操作可能なシャッター部材を有し、
前記シャッター部材の開度により前記吸引力を調整することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の押込み試験機において、
前記調整手段は、
前記チャンバー内部から吸引される空気の流量又は圧力を測定する測定手段を備え、
前記測定手段による測定値に基づいて、前記吸引力を調整することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の押込み試験機において、
前記空気吸引手段は、前記チャンバーと連結される空気室を備え、
前記空気室は、弾性変形可能な弾性部を備え、
前記空気室は、前記弾性部が押圧され収縮した状態で前記チャンバーに取り付けられ、前記弾性部の復元力により前記空気室が拡張する際に前記チャンバーの内部の空気を吸引することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の押込み試験機において、
前記試料吸着部材の上面には、当該試料吸着部材の上面の露出面積を変更するための被覆膜が着脱自在に載置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、試料台は多孔質材料からなる試料吸着部材を備えるため、薄い試料であっても、試料台の表面に倣った凹凸などが出来ることなく、試料台に適切に固定させることができる。
また、当該試料吸着部材は加工の必要がなく設置するだけで良いため、装置全体の製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の硬さ試験機を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の硬さ試験機の試料台を示す要部拡大図である。
【図３】第１実施形態の硬さ試験機の制御構成を示すブロック図である。
【図４】試料台のシャッター部材の開閉動作を説明するための図である。
【図５】第２実施形態の硬さ試験機を示す模式図である。
【図６】第２実施形態の硬さ試験機の試料台を示す要部拡大図である。
【図７】第２実施形態の硬さ試験機の制御構成を示すブロック図である。
【図８】図６の試料台において被覆膜を適用した状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照して、本発明に係る押込み試験機について、詳細に説明する。
なお、本実施形態における押込み試験機１００は、圧子３に付与する試験力と、圧子３の押込み深さとを連続してモニター可能な計装化押込み試験機である。
また、この押込み試験機１００は、例えば、セロハンなどのフィルム状の極薄の試料Ｓに対して好適に測定を行うことのできる構成を備えたものである。
【００１６】
（第１実施形態）
まず、構成について説明する。
押込み試験機１００は、図１〜３に示すように、試料Ｓが載置される試料台１０と、試料台１０上の試料Ｓに試験力を付与する試験機本体１と、等を備えて構成されている。
【００１７】
（試料台）
試料台１０は、図１、２に示すように、上面部の一部が多孔質材料からなる試料吸着部材１４により構成されたチャンバー１１と、チャンバー１１の内部の空気を吸引する空気吸引手段１２と、空気吸引手段１２の吸引力を調整する調整手段１３と、を備えている。
【００１８】
チャンバー１１は、内部が空洞となった箱体である。なお、チャンバー１１の形状は特に限定されず、例えば、立方体、直方体、円柱など、如何なるものであっても適用可能である。
チャンバー１１の上面部には、試料吸着部材１４の設置用の開口部１１ａが設けられている。また、チャンバー１１の側面部には、空気が通るための排気孔１６が備えられている。
【００１９】
開口部１１ａは、例えば上面視略円形状に形成されており、当該開口部１１ａの周縁からは下方（チャンバー１１の内部）に向かって突出する壁部１１ｂが備えられている。この開口部１１ａには、試料吸着部材１４が嵌め入れられて、壁部１１ｂにより試料吸着部材１４の側面を囲繞するようになっている。なお、壁部１１ｂは、試料吸着部材１４の厚さと略同一の長さとなっている。
また、壁部１１ｂの下端部には、試料吸着部材１４の下面に当接するように、シャッター部材１５が備えられている。
【００２０】
なお、開口部１１ａの形状は、上面視略円形状であることに限定されない。即ち、開口部１１ａの形状は、試料Ｓの形状に応じた任意の形状であってよく、例えば略四角形状などとされていてもよい。
【００２１】
試料吸着部材１４は、上記したように、開口部１１ａに嵌め入れられた状態に配置されており、その側面は開口部１１ａの壁部１１ｂと当接している。また、試料吸着部材１４の上面は、チャンバー１１の上面と略面一とされ、試料吸着部材１４の下面は、シャッター部材１５と当接している。
この試料吸着部材１４は、その上面に試料Ｓが載置された際に、空気吸引手段１２によるチャンバー１１の内部の空気の吸引に伴って試料Ｓに負圧（吸引力）を与え、これにより試料Ｓを好適に密着保持するものである。
【００２２】
試料吸着部材１４は、開口部１１ａの形状に対応した形状（ここでは円柱形状）の板状部材であり、例えば、カーボン製の多孔質材料を主成分として構成されている。
ここで、カーボン製の多孔質材料とは、炭素材料が元々持っている気孔を一定の大きさにそろえ、均一な密度に調整したものである。この多孔質材料は、連続した気孔を持つため気体などの流体を透過する性質を有している。
また、この多孔質材料は、カーボン製であるため、耐熱衝撃性、寸法安定性に優れ、導電性があるため帯電しないという性質も有している。また、耐食性が高く、溶剤などに侵されないという特性もあり、これらの点から扱いやすく、試料吸着部材１４を構成する材質として好適である。
この試料吸着部材１４は、表面が機械研磨された平滑面となっており、試料Ｓが、例えば、薄くて撓みやすい形状であっても均一に密着保持することができる。
また、試料吸着部材１４は、平均気孔径が、例えば１μｍ〜１０μｍ程度とされている。気孔径がこの大きさであることで、吸引により多孔質材料に試料Ｓ密着しても、孔の形状が試料Ｓに転写することがないようになっている。
【００２３】
空気吸引手段１２は、チャンバー１１の排気孔１６に接続されたコンプレッサーなどである。空気吸引手段１２は、制御部２０から入力される制御信号に従って、チャンバー１１の内部の空気を吸引する吸引動作を行う。押込み試験機１００においては、このコンプレッサーが動作すると、排気孔１６を介して、チャンバー１１の内部の空気が排気され、ひいては試料吸着部材１４の気孔内の気体も吸引排気されるようになっている。
【００２４】
調整手段１３は、例えば、試料吸着部材１４の下面に当接して設けられたシャッター部材１５と、排気孔１６に設けられたバルブ１３ａ及び測定手段１３ｂと、等を備えて構成されている。
【００２５】
シャッター部材１５は、開口部１１ａに嵌め入れられた試料吸着部材１４の下面の露出部Ｔの面積を調節するためのものであって、図４に示すように、ユーザによりその中央部Ｐの開閉操作が可能となっている。
具体的に、シャッター部材１５は、例えば、図４に示すように、円を成すように重ね合わされ互いに連動する複数の絞り羽根１５ａ・・・からなり、この複数の絞り羽根１５ａ・・・を動かすことで中央部Ｐの面積を変更するものである。シャッター部材１５の中央部Ｐの大きさは、試料吸着部材１４の下面の露出部Ｔの面積と同一となるため、シャッター部材１５の中央部Ｐの開度により、試料吸着部材１４の下面の露出部Ｔの面積を変更することとなり、これにより、試料吸着部材１４が試料Ｓに及ぼす吸引力が調整可能である。つまり、露出部Ｔの面積が大きいほど吸引力が大きくなる。
シャッター部材１５は、試料Ｓの大きさなどを考慮して、ユーザが任意に開閉操作できるため、吸引力の微調整を行うのに好適である。
【００２６】
なお、シャッター部材１５は、試料吸着部材１４の下面の露出面積を変更できる構成であれば良く、上記の複数の絞り羽根１５ａ・・・による構成に限定されない。
例えば、シャッター部材として、スライド可能な２枚の板体を備え、２枚の板体の間隙を変更することで試料吸着部材１４の下面の露出面積を変更することとしても良い。
或いは、シャッター部材として、所定幅の格子を備えたスライド可能な２枚の板体を備え、２枚の板体の格子の重ね合わせる面積を変更することで試料吸着部材１４の下面の露出面積を変更することとしても良い。
【００２７】
バルブ１３ａは、排気孔１６においてユーザの操作に応じて開閉し、排気孔１６を流れる空気の流量を調整する。
測定手段１３ｂは、チャンバー１１内部から排気孔１６に吸引される空気の流量を測定する流量計、又は排気孔１６を流れる空気の圧力を測定する圧力計などから構成される。
ユーザは、測定手段１３ｂの測定値を確認しながら、バルブ１３ａの開閉量を調節する。つまり、排気孔１６を流れる空気の流量又は圧力を調節することで、吸引力が所定の値となるように調節できるようになっている。
【００２８】
このように、調整手段１３（シャッター部材１５、バルブ１３ａ及び測定手段１３ｂ）により、試料吸着部材１４が空気吸引手段１２による空気の吸引に伴って試料Ｓに及ぼす吸引力を好適に調整することができる。
【００２９】
このような試料台１０は、後述のＸＹＺステージ２によって支持されており、ＸＹＺステージ２によって前後左右及び上下に移動されて、圧子３に対する試料台１０上の試料Ｓの位置が調整されるようになっている。
【００３０】
（試験機本体）
試験機本体１は、試料ＳをＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させるＸＹＺステージ２と、試料Ｓにくぼみを形成する圧子３と、圧子３を一端に有する荷重レバー４と、荷重レバー４に所定の荷重（試験力）を負荷（付与）する荷重負荷部５と、圧子３の変位量を検出する変位計６と、試料Ｓの表面に形成されたくぼみ等を撮影する撮影部７と、表示部８と、操作部９と、制御部２０と、などを備えて構成される。
【００３１】
ＸＹＺステージ２は、その上面に試料台１０を支持し、制御部２０から入力される制御信号に従って、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向（即ち、水平方向及び垂直方向）に移動するよう構成されている。
具体的に、ＸＹＺステージ２は、位置制御手段として、制御部２０からの制御信号に応じて、くぼみの形成位置が試料吸着部材１４に形成された孔と重ならないように、試料台１０の水平方向の位置を制御する。このため、より正確に測定を行うことができる。
【００３２】
圧子３は、例えば、ベルコビッチ、ビッカース、ヌープ、ブリネル等の、くぼみ形成による硬さ試験に用いられる圧子である。圧子３は、所定の荷重が負荷されて試料Ｓの表面に押込まれた際に、当該試料Ｓの表面にくぼみ（圧痕）を形成する。
【００３３】
荷重レバー４は、例えば、略棒状に形成されており、中央部付近を十字バネ４ａを介して台座上に固定されている。
荷重レバー４の一端には、試料台１０上に載置された試料Ｓの上方から試料Ｓに対して接離自在に設けられ、試料Ｓの表面に押し付けて試料Ｓの表面にくぼみを形成する圧子３が設けられている。
また、荷重レバー４の他端には、荷重負荷部５を構成するフォースコイル５ａが設けられている。
【００３４】
荷重負荷部５は、例えば、フォースモータであり、荷重レバー４に取り付けられたフォースコイル５ａと、フォースコイル５ａに対向するように固定された固定磁石５ｂと、などを備えて構成される。
荷重負荷部５は、例えば、制御部２０から入力される制御信号に従って、固定磁石５ｂがギャップにつくる磁界と、ギャップの中に設置されたフォースコイル５ａに流れる電流と、の電磁誘導により発生する力を駆動力として用い、荷重レバー４を回動させる。これにより、荷重レバー４の圧子３側の端部は下方に傾き、圧子３は試料Ｓに押し込まれることになる。
【００３５】
変位計６は、例えば、静電容量式変位センサであり、荷重レバー４の圧子３側の端部に設けられた可動極板６ａと、可動極板６ａと対向するように固定された固定極板６ｂと、などを備えて構成される。
変位計６は、例えば、可動極板６ａと固定極板６ｂとの間の静電容量の変化を検出することによって、圧子３が試料Ｓにくぼみを形成する際に移動した変位量（圧子３を試料Ｓに押し込んだ際の押込み深さ）を検出し、この検出した変位量に基づく変位信号を制御部２０に出力する。
なお、変位計６として、静電容量式変位センサを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、光学式変位センサやうず電流式変位センサであっても良い。
【００３６】
撮影部７は、例えばカメラ等を備え、制御部２０から入力される制御信号に従って、例えば、試料台１０上において、圧子３により試料Ｓの表面に形成されたくぼみ等を撮影する。
【００３７】
表示部８は、例えば液晶表示パネルであって、制御部２０から入力される制御信号に従って、撮影部７により撮影された試料Ｓの表面画像や、各種試験結果等の表示処理を行う。
【００３８】
操作部９は、例えば、キーボードなどの操作キー群であって、ユーザにより操作されると、その操作に伴う操作信号を制御部２０に出力する。なお、操作部９は、マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスやリモートコントローラなど、その他の操作装置を備えるようにしてもよい。
この操作部９は、ユーザが試料Ｓの硬さ試験を行う指示入力を行う際、圧子３に負荷する試験力すなわち荷重を設定する際、などに操作される。
【００３９】
制御部２０は、図３に示すように、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１と、ＲＡＭ(Random Access Memory)２２と、記憶部２３と、等を備えて構成され、システムバスなどを介して、ＸＹＺステージ２と、荷重負荷部５と、変位計６と、撮影部７と、表示部８と、操作部９と、空気吸引手段１２と、等と接続されている。
【００４０】
ＣＰＵ２１は、例えば、記憶部２３に記憶されている硬さ試験機用の各種処理プログラムに従って、各種制御処理を行う。
【００４１】
ＲＡＭ２２は、例えば、ＣＰＵ２１によって実行される処理プログラムなどを展開するためのプログラム格納領域や、入力データや処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域などを備えている。
【００４２】
記憶部２３は、例えば、硬さ試験機１００で実行可能なシステムプログラムや、そのシステムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ２１によって演算処理された各種処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部２３に記憶されている。
【００４３】
具体的には、記憶部２３には、例えば、位置制御プログラム２３１、計測プログラム２３２、等が格納されている。
【００４４】
位置制御プログラム２３１は、たとえば、くぼみの形成位置が試料吸着部材１４に形成された孔と重ならないように、試料台１０の水平方向の位置を制御する機能を、ＣＰＵ２１に実行させるプログラムである。
具体的に、ＣＰＵ２１は、例えば、くぼみ形成前に、撮影部７を用いて試料吸着部材１４の表面の孔が存在しない箇所の位置座標を特定する。そして、押込み試験に際して、試料Ｓの圧子が接する位置が、特定された位置座標となるようＸＹＺステージ２により位置調整を実行する。このため、より正確に測定を行うことができるようになる。
ＣＰＵ２１は、かかる位置制御プログラム２３１を実行することにより、ＸＹＺステージ２と共に、位置制御手段として機能している。
【００４５】
計測プログラム２３２は、例えば、くぼみ形成時の圧子３の変位量と圧子３に負荷された試験力とを検出して押込み曲線を計測する機能を、ＣＰＵ２１に実現させるプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ２１は、例えば、操作部９から、測定を行うよう指示する操作信号が入力されると、試料台１０上に載置された試料Ｓに所定の試験力を与えるよう、荷重負荷部５を制御する。そして、ＣＰＵ２１は、例えば、くぼみ形成時における圧子３の試料Ｓへの押込み深さと、くぼみ形成時における試験力と、を連続的に計測して、試験力−押込み深さ曲線（押込み曲線）を測定する。
【００４６】
次に、押込み試験機１００の作用について説明する。
押込み試験機１００においては、測定を行う場合、試料台１０の試料吸着部材１４の上面に試料Ｓを載置した状態で、空気吸引手段１２を動作させる。
すると、空気吸引手段１２の動作に応じて、排気孔１６を介してチャンバー１１内部の空気が排気され、試料吸着部材１４の気孔内の空気も吸引排気される。このため、試料Ｓには、試料吸着部材１４から負圧（吸引力）が掛かって、当該試料吸着部材１４に試料Ｓが均一に吸着保持されることとなる。
このとき、ユーザは、調整手段１３（シャッター部材１５、バルブ１３ａ及び測定手段１３ｂ）により、試料Ｓに適した吸引力を設定することができ、また、吸引力を所定の値に保つことができるため、試料Ｓは常に適した一定の吸着力で固定される。
また、押込み試験に際して、くぼみの形成位置が試料吸着部材１４に形成された孔と重ならないように制御されるため、より正確に測定を行うことができる。
【００４７】
以上のように、本実施形態の押込み試験機１００によれば、試料台１０は多孔質材料からなる試料吸着部材１４を備えるため、薄い試料であっても、試料台１０の表面に倣った凹凸などが出来ることなく、試料台１０に適切に固定させることができる。
また、当該試料吸着部材１４は加工の必要がなく設置するだけで良いため、装置全体の製造が容易である。
【００４８】
また、本実施形態の押込み試験機１００によれば、空気吸引手段１２の吸引力を調整する調整手段１３を備えているため、試料Ｓごとに適した吸引力を設定することができる。
【００４９】
また、本実施形態の押込み試験機１００によれば、調整手段１３は、試料吸着部材１４の下面に当接し、開閉操作可能なシャッター部材１５を有し、シャッター部材１５の開度により吸引力を調整するようになっているため、シャッター部材１５の開度により吸引力の微調整が可能であり、試料Ｓをより好適に試料台に密着させることができる。
【００５０】
また、本実施形態の押込み試験機１００によれば、調整手段１３は、チャンバー１１内部から吸引される空気の流量又は圧力を測定する測定手段１３ｂを備え、測定手段１３ｂによる測定値に基づいて、吸引力を調整するようになっているため、常に好適な吸引力を維持することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態においては、調整手段１３として、シャッター部材１５と、バルブ１３ａ及び測定手段１３ｂと、を備えた構成を例示して説明しているが、調整手段１３としては、これらの何れか一つを備えた構成であれば良い。例えば、シャッター部材１５を設けないこととしても良いし、バルブ１３ａ及び測定手段１３ｂを設けないこととしても良い。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する、
なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の押込み試験機２００では、図５〜７に示すように、試料Ｓが載置される試料台１０Ａの構成が第１実施形態と異なっている。
【００５４】
試料台１０Ａは、チャンバー１１と、チャンバー１１の内部の空気を吸引する空気吸引手段１２Ａと、調整手段１３と、を備えて構成されている。
【００５５】
空気吸引手段１２Ａは、チャンバー１１と連結される空気室３０を備えている。
空気室３０は、チャンバー１１の内部の空気を吸引するのに、動力源を有さない吸引機構を備えたものであり、具体的には、空気室３０は、例えば、弾性変形可能な弾性部３１と、チャンバー１１の排気孔１６に取り付ける吸引口３２と、を備えている。
【００５６】
空気室３０は、形状保持性を有し、弾性変形可能な樹脂、軟質硝子等から適宜な中空形状に形成されており、弾性部３１が押圧されることで、空気室３０内の内圧を大気圧より上昇可能であると共に、弾性部３１の復元力により復元することで、空気室３０内の内圧を下降可能となっている。
弾性部３１は、例えば、蛇腹形状を有し、通常状態では拡張しているが、押圧時には収縮し、押圧の開放時には元の形状に復元する。
弾性部３１の材料としては、弾性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマー等の樹脂などが挙げられる。
【００５７】
吸引口３２は、空気室３０を押圧した状態でチャンバー１１の排気孔１６に取り付けられる。吸引口３２の基端部には、チャンバー１１の内部から空気室３０に吸引された空気が逆流しないように逆流防止弁３３が取り付けられている。
なお、吸引口３２は、その外径が排気孔１６の内径に合致するようになっている。
【００５８】
また、このとき、試料吸着部材１４の上面には、図８に示すように、当該試料吸着部材１４の上面の露出面積を変更するための被覆膜Ｋを載置可能である。
つまり、空気室３０を用いてチャンバー１１の内部の空気を吸引する場合、空気の吸引量が有限であるため、試料吸着部材１４を試料Ｓにて完全に覆うのが好ましく、このため、試料Ｓの大きさに応じて、被覆膜Ｋを試料吸着部材１４の上面に設置する。
【００５９】
そして、空気室３０においては、以下のようにチャンバー１１の内部の空気を吸引する。
まず、空気室３０は、弾性部３１が押圧されて収縮した状態で、吸引口３２がチャンバー１１の排気孔１６に差し込まれ固定される。なお、このとき、吸引口３２と排気孔１６との間に隙間はほぼできないため、この連結部から空気が漏れることはない。
そして、弾性部３１の復元力により空気室３０が拡張する際に、逆流防止弁３３を介してチャンバー１１の内部の空気が空気室３０の方に吸引される。
【００６０】
なお、本実施形態においても、調整手段１３としてのシャッター部材１５によって、試料吸着部材１４の下面の露出部Ｔの面積を変更することで、吸引力を調整することができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態の押込み試験機２００によれば、空気吸引手段１２Ａは、チャンバー１１と連結される空気室３０を備え、空気室３０は、弾性変形可能な弾性部３１を備え、空気室３０は、弾性部３１が押圧され収縮した状態でチャンバー１１に取り付けられ、弾性部３１の復元力により空気室３０が拡張する際にチャンバー１１の内部の空気を吸引する構成である。
このため、チャンバー１１の内部の空気を吸引するための（空気室３０内の内圧を昇降するための）特別な構造が不要であり、簡単な構成で空気吸引手段１２Ａを形成することができる。また、動力源を使用しないため、振動が発生することがなく、硬さ試験をより精度よく行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態の押込み試験機２００によれば、試料吸着部材１４の上面には、当該試料吸着部材１４の上面の露出面積を変更するための被覆膜Ｋを載置可能である。
このため、試料Ｓの大きさに合わせて試料吸着部材１４の上面の露出面積を変更でき、好適に空気吸引を行うことができる。
【符号の説明】
【００６３】
（第１実施形態）
１００  硬さ試験機
１０  試料台
１１  チャンバー
１１ａ  開口部
１１ｂ  壁部
１２  空気吸引手段
１３  調整手段
１３ａ  バルブ
１３ｂ  測定手段
１４  試料吸着部材
１５  シャッター部材
１５ａ・・・  絞り羽根
１６  排気孔
１  試験機本体
２  ＸＹＺステージ（位置制御手段）
３  圧子
２０  制御部
２３１  位置制御プログラム（位置制御手段）
Ｓ  試料
Ｔ  露出部
（第２実施形態）
２００  硬さ試験機
１０Ａ  試料台
１２Ａ  空気吸引手段
３０  空気室
３１  弾性部
３２  吸引口
３３  逆流防止弁
Ｋ  被覆膜
【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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