(57)【要約】【課題】  圧子の移動速度や外乱振動の影響による測定誤差を低減して、より精度の高い硬さ試験を行うことのできる硬さ試験機を提供する。【解決手段】  圧子（３）を有する圧子軸（４）と、圧子軸を移動可能に支持する支持部（例えば、折り返しばね５）と、圧子軸に対し、所定の力を負荷する荷重負荷機構部（６）と、を備え、支持部は、圧子軸に一端部が固定された第１の弾性部（例えば、中板ばね部５３）と、当該硬さ試験機の試験機本体に一端部が固定された第２の弾性部（例えば、外板ばね部５４）と、第１の弾性部の他端部と、第２の弾性部の他端部とを接続する接続部（例えば、ばね端部５５、連結部５２）と、備え、圧子軸をその軸方向に対してより直線的に運動させる硬さ試験機であって、圧子軸の振動を減衰させる減衰手段（例えば、ダンピングコイル６４等）を備えた。【選択図】  図４
2005069819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に圧子を有する圧子軸と、
前記圧子軸を軸方向に移動可能に支持する支持部と、
前記圧子軸に対し、軸方向の所定の力を負荷する荷重負荷機構部と、を備え、
前記支持部は、
前記圧子軸に一端部が固定された第１の弾性部と、
当該硬さ試験機の試験機本体に一端部が固定された第２の弾性部と、
前記第１の弾性部の他端部と、前記第２の弾性部の他端部とを接続する接続部と、備え、
前記荷重負荷機構部が前記圧子軸に所定の力を負荷したことにより、前記第１の弾性部が前記圧子軸の軸方向に撓むことに伴う、前記圧子軸のその軸方向に対して垂直な方向への移動を打ち消すように、前記第２の弾性部が撓むように構成される硬さ試験機であって、
前記圧子軸の振動を減衰させる減衰手段を備えることを特徴とする硬さ試験機。
【請求項２】
前記荷重負荷機構部は、
磁界を形成する磁界形成部と、
前記磁界形成部により形成された磁界内に配置され、駆動電流が供給される駆動コイルと、
前記駆動コイルに駆動電流を供給する電源と、
前記電源によって駆動電流が供給された前記駆動コイルに生じる駆動力により前記圧子軸を押圧する押圧部と、を備え、
前記減衰手段は、
前記磁界形成部により形成された磁界内に配置されるダンピングコイルを備えることを特徴とする請求項１記載の硬さ試験機。
【請求項３】
前記減衰手段は、前記ダンピングコイルに接続される可変抵抗器を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の硬さ試験機。
【請求項４】
前記荷重負荷機構部は、
磁界を形成する磁界形成部と、
前記磁界形成部により形成された磁界内に配置され、駆動電流が供給される駆動コイルと、
前記駆動コイルに駆動電流を供給する電源と、
前記電源によって駆動電流を供給された前記駆動コイルに生じる駆動力により前記圧子軸を押圧する押圧部と、を備え、
前記減衰手段は、
導体で形成され、前記駆動コイルが巻回されるコイルボビンを備えることを特徴とする請求項１記載の硬さ試験機。
【請求項５】
前記圧子軸の軸方向に前記支持部を複数備え、
隣り合う二つの前記支持部の前記接続部同士は連結部によって連結されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の硬さ試験機。
【請求項６】
前記連結部の振動を減衰する連結部減衰手段を備えることを特徴とする請求項５記載の硬さ試験機。
【請求項７】
先端部に圧子を有する圧子軸と、
前記圧子軸を軸方向に移動可能に支持する支持部と、
前記圧子軸に対し、軸方向の所定の力を負荷する荷重負荷機構部と、を備え、
前記支持部は、
前記圧子軸に一端部が固定された第１の弾性部と、
当該硬さ試験機の試験機本体に一端部が固定された第２の弾性部と、
前記第１の弾性部の他端部と、前記第２の弾性部の他端部とを接続する接続部と、備え、
前記荷重負荷機構部が前記圧子軸に所定の力を負荷したことにより、前記第１の弾性部が前記圧子軸の軸方向に撓むことに伴う、前記圧子軸のその軸方向に対して垂直な方向への移動を打ち消すように、前記第２の弾性部が撓むように構成される硬さ試験機であって、
前記圧子軸の軸方向に前記支持部を複数備え、
隣り合う二つの前記支持部の前記接続部同士は連結部によって連結され、
前記連結部の振動を減衰する連結部減衰手段を備えることを特徴とする硬さ試験機。
【請求項８】
前記連結部減衰手段は、
前記連結部に設けられる連結部ダンピングコイルと、
磁界を形成する連結部磁界形成部と、を備え、
前記連結部磁界形成部により形成された磁界内に、前記連結部の少なくとも一部が配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の硬さ試験機。
【請求項９】
前記連結部減衰手段は、前記連結部ダンピングコイルに接続される連結部可変抵抗器を備えることを特徴とする請求項８記載の硬さ試験機。
【請求項１０】
前記連結部は、非磁性導体により形成され、
前記連結部減衰手段は、
磁界を形成する連結部磁界形成部を備え、
前記連結部磁界形成部により形成された磁界内に、前記連結部の少なくとも一部が配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の硬さ試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料表面にくぼみを形成させて、当該試料の硬さを測定する硬さ試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬さ試験機として、試料表面に荷重を負荷し、くぼみを形成することに基づいて試料の硬さを評価、測定する硬さ試験機が知られている（例えば、特許文献１など）。
特許文献１に記載された硬さ試験機は、先端部に圧子を有する圧子支持棒と、圧子支持棒を運動可能に支持する支持機構と、圧子支持棒をその軸方向に駆動させるアクチュエータ等を備えている。
支持機構は、圧子支持棒の上部及び下部を支持する２枚のＥ字型の板バネから構成されている。これら板バネは、上下２枚、圧子支持棒の軸上に平行かつ同方向に配置されており、各板バネにおける両側端部バネ片の開放端が固定フレームに固定され、中央部バネ片の開放端が圧子を支持した圧子支持棒に固定されている。
【０００３】
そして、圧子支持棒に軸方向に力を加えたときには、側部バネ片及び中央部バネ片が変形する。この変形とともに、平行に配置された２つの板バネの側部バネ片及び中央部バネ片における円運動がそれぞれ打ち消しあい、圧子支持棒が直進運動できるので、圧子は試料面に対して常に同じ向きを保持して、直進運動のみをすることとなる。
【特許文献１】特開２００３−１６１６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成の支持機構では、圧子支持棒の移動速度を速くした場合に、圧子支持棒にアクチュエータから作用する力により圧子支持棒がその固有振動数で振動して圧子が試料に衝撃的に当たってしまい、測定誤差を生じてしまうという問題点があった。
さらに、圧子支持棒が外乱により振動した場合には、圧子支持棒がその固有振動数で上下方向に振動してしまい、その結果、荷重負荷中に圧子が試料にその外乱振動による影響分だけ荷重負荷力が変動するので、特に薄膜等の微小硬さ試験において測定誤差を生じるという問題点があった。
また、圧子支持棒に力を加えたときに、上下２枚の板バネがそれぞれ独立に運動するため、圧子支持棒がその軸方向に対し垂直方向に僅かにずれ、圧子により形成されるくぼみが歪んでしまい、測定誤差が生じてしまう不具合があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、圧子の移動速度や外乱振動の影響による測定誤差を低減して、より精度の高い硬さ試験を行うことのできる硬さ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、例えば、図４、図５に示すように、
請求項１記載の発明は、
先端部に圧子（３）を有する圧子軸（４）と、
前記圧子軸を軸方向に移動可能に支持する支持部（例えば、折り返しばね５）と、
前記圧子軸に対し、軸方向の所定の力を負荷する荷重負荷機構部（６）と、を備え、
前記支持部は、
前記圧子軸に一端部が固定された第１の弾性部（例えば、中板ばね部５３）と、
当該硬さ試験機の試験機本体（２）に一端部が固定された第２の弾性部（例えば、外板ばね部５４）と、
前記第１の弾性部の他端部と、前記第２の弾性部の他端部とを接続する接続部（例えば、ばね端部５５）と、備え、
前記荷重負荷機構部が前記圧子軸に所定の力を負荷したことにより、前記第１の弾性部が前記圧子軸の軸方向に撓むことに伴う、前記圧子軸のその軸方向に対して垂直な方向への移動を打ち消すように、前記第２の弾性部が撓むように構成される硬さ試験機（１）であって、
前記圧子軸の振動を減衰させる減衰手段（例えば、ダンピングコイル６４等）を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の硬さ試験機において、
前記荷重負荷機構部は、
磁界を形成する磁界形成部（６１）と、
前記磁界形成部により形成された磁界内に配置され、駆動電流が供給される駆動コイル（６２）と、
前記駆動コイルに駆動電流を供給する電源（図示略）と、
前記電源によって駆動電流が供給された前記駆動コイルに生じる駆動力により前記圧子軸を押圧する押圧部（例えば、コイルボビン６３）と、を備え、
前記減衰手段は、
前記磁界形成部により形成された磁界内に配置されるダンピングコイル（６４）を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の硬さ試験機において、
前記減衰手段は、前記ダンピングコイルに接続される可変抵抗器（６５）を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の硬さ試験機において、
前記荷重負荷機構部は、
磁界を形成する磁界形成部（６１）と、
前記磁界形成部により形成された磁界内に配置され、駆動電流が供給される駆動コイル（６２）と、
前記駆動コイルに駆動電流を供給する電源（図示略）と、
前記電源によって駆動電流を供給された前記駆動コイルに生じる駆動力により前記圧子軸を押圧する押圧部（例えば、コイルボビン６３）と、を備え、
前記減衰手段は、
導体で形成され、前記駆動コイルが巻回されるコイルボビン（６３）を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の硬さ試験機において、
前記圧子軸の軸方向に前記支持部を複数備え、
隣り合う二つの前記支持部の前記接続部同士は連結部（５２）によって連結されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の硬さ試験機において、
前記連結部の振動を減衰する連結部減衰手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、
先端部に圧子（３）を有する圧子軸（４）と、
前記圧子軸を軸方向に移動可能に支持する支持部（例えば、折り返しばね５）と、
前記圧子軸に対し、軸方向の所定の力を負荷する荷重負荷機構部（６）と、を備え、
前記支持部は、
前記圧子軸に一端部が固定された第１の弾性部（例えば、中板ばね部５３）と、
当該硬さ試験機の試験機本体（２）に一端部が固定された第２の弾性部（例えば、外板ばね部５４）と、
前記第１の弾性部の他端部と、前記第２の弾性部の他端部とを接続する接続部（例えば、ばね端部５５）と、備え、
前記荷重負荷機構部が前記圧子軸に所定の力を負荷したことにより、前記第１の弾性部が前記圧子軸の軸方向に撓むことに伴う、前記圧子軸のその軸方向に対して垂直な方向への移動を打ち消すように、前記第２の弾性部が撓むように構成される硬さ試験機（１）であって、
前記圧子軸の軸方向に前記支持部を複数備え、
隣り合う二つの前記支持部の前記接続部同士は連結部（５２）によって連結され、
前記連結部の振動を減衰する連結部減衰手段（例えば、連結部ダンピングコイル９０）と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項５又は６に記載の硬さ試験機において、
前記連結部減衰手段は、
前記連結部に設けられる連結部ダンピングコイル（９０）と、
磁界を形成する連結部磁界形成部（８）と、を備え、
前記連結部磁界形成部により形成された磁界内に、前記連結部の少なくとも一部が配置されることを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の硬さ試験機において、
前記連結部減衰手段は、前記連結部ダンピングコイルに接続される連結部可変抵抗器（９１）を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項６又は７に記載の硬さ試験機において、
前記連結部は、非磁性導体により形成され、
前記連結部減衰手段は、
磁界を形成する連結部磁界形成部（８）を備え、
前記連結部磁界形成部により形成された磁界内に、前記連結部の少なくとも一部が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、減衰手段により、圧子の移動速度や外乱振動の影響により生じる圧子軸の振動を減衰させることができるので、測定誤差が低減されて、より精度の高い測定結果を得ることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、圧子軸に外乱振動が作用して振動した場合に、磁界形成部により形成された磁界内に配置されたダンピングコイルに起電力が生じて電流が流れることにより減衰力が発生することとなって、圧子軸の振動の減衰を好適に実施することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、ダンピングコイルに接続される可変抵抗器によりダンピングコイル内の抵抗値を変えることができるので、圧子軸の振動を減衰させる減衰力を調節することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、圧子軸に外乱振動が作用して振動した場合に、導体で形成され、駆動コイルが巻回されるコイルボビンに起電力が生じて電流が流れることにより、減衰力が発生することとなって、圧子軸の振動の減衰を好適且つ容易に実施することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、隣り合う二つの支持部の接続部同士は連結部によって連結されているので、各支持部が独立して運動してしまうことを防止できることとなって、圧子軸を軸方向により直線的に運動させることができる。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、連結部減衰手段により連結部の振動が減衰されるので、より減衰力を大きくすることができる。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、隣り合う二つの支持部の接続部同士は連結部によって連結され、連結部減衰手段により連結部の振動が減衰されるので、硬さ試験時において、圧子の移動速度や外乱振動の影響により生じる圧子軸の振動を減衰させることができる。従って、測定誤差を低減して、より精度の高い測定結果を得ることができる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、請求項６又は７に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、圧子軸に外乱振動が作用して振動した場合に、連結部磁界形成部により形成された磁界内に配置された連結部ダンピングコイルに起電力が生じて電流が流れることにより減衰力が発生することとなって、圧子軸の振動の減衰を好適に実施することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、連結部ダンピングコイルに接続される連結部可変抵抗器により、連結部ダンピングコイル内の抵抗値を変えることができるので、圧子軸の振動を減衰させる減衰力を調節することができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明によれば、請求項６又は７記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、連結部が非磁性導体により形成され、連結部減衰手段が磁界を形成する連結部磁界形成部を備え、当該連結部磁界形成部により形成された磁界内に、当該連結部が配置されるので、連結部に起電力が生じて連結部に電流が流れることにより減衰力が発生することとなって、圧子軸の振動の減衰を好適且つ容易に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図を参照して実施形態としての硬さ試験機について説明する。図１は本発明に係る硬さ試験機の要部を示す側面図、図２は、図１の硬さ試験機のII−II線における平面か
ら見た要部を示す図である。
図１に示すように、硬さ試験機１は、圧子軸取り付け部２１を有する試験機本体２と、先端部（下端側）に圧子３を備える圧子軸４と、試験機本体２の圧子軸取付け部２１に圧子軸４をその軸方向に移動可能に弾性的に支持する支持部としての折り返しばね５と、圧子軸４に対してその軸方向に所定の力を負荷する荷重負荷機構部６と、試料Ｓを載置する載置面７１を有する試料台７等を備えている。
【００２７】
折り返しばね５は、図２に示されるように、図中左方へ延出する第１の弾性部としての中板ばね部５３と、その中板ばね部５３の両側（図中、中板ばね部５３の上下）で、一端部５４１を図中左方へ延出する第２の弾性部としての外板ばね部５４、５４とを有している。その中板ばね部５３の他端部５３２と、外板ばね部５４、５４の他端部５４２、５４２とは、図中右側の接続部としてのばね端部５５において一体的に接続されており、折り返しばね５は、平面視略Ｅ字状に形成されている。
【００２８】
また、図１に示されるように、折り返しばね５における中板ばね部５３は、その一端部５３１を、図中左下方向に向けるように傾斜し、また、折り返しばね５における外板ばね部５４は、その一端部５４１を、図中左上方向に向けるように傾斜しており、折り返しばね５は、側面視略逆く字状に形成されている。
【００２９】
上側の折り返しばね５（５ａ）は、中板ばね部５３の一端部５３１が圧子軸４の上端部にボルトＢにより固定されており、外板ばね部５４の一端部５４１が、圧子軸取り付け部２１の上面にボルトＢにより固定されている。
下側の折り返しばね５（５ｂ）は、中板ばね部５３の一端部５３１が、圧子軸４の下端部と圧子３との間に固定されており、外板ばね部５４の一端部５４１が、圧子軸取り付け部２１の下面にボルトＢにより固定されている。
【００３０】
そして、隣り合う２つの折り返しばね５は、連結部５２によって連結されている。
連結部５２は、アルミ、銅等の非磁性導体により形成されている。そして、図１に示されるように、側面視略コ字形状を有しており、連結部５２の上端部５２ａに、上側の折り返しばね５（５ａ）のばね端部５５がボルトＢにより固定され、また、連結部５２の下端部５２ｂに、下側の折り返しばね５（５ｂ）のばね端部５５がボルトＢにより固定されている。そして、連結部５２は、上側の折り返しばね５（５ａ）と、下側の折り返しばね５（５ｂ）とを接続している。
【００３１】
なお、連結部５２の上端部５２ａ及び下端部５２ｂに折り返しばね５（５ａ、５ｂ）のばね端部５５を固定することによって、中板ばね部５３の他端部５３２と、外板ばね部５４，５４の他端部５４２，５４２とが同一の支点を有するように接続されている。
【００３２】
上述の構成の折り返しばね５によって、圧子軸４は、その軸方向を試料台７の載置面７１に垂直に向けて試験機本体２（圧子軸取り付け部２１）に取り付けられて、弾性的に支持されている。
なお、図１に示されるように、連結部５２は、その上下方向が圧子軸４の軸方向と平行となるように配置されている。
【００３３】
図３は、図１の硬さ試験機の外観斜視図、図４は、図１の硬さ試験機の荷重負荷機構部の内部及び連結部の内部を説明するための斜視図、図５は、荷重負荷機構部の側面断面図である。
連結部５２は、図３に示すように、連結部５２を挟み対向配置される２つの連結部磁界形成部８を備えている。連結部磁界形成部８は、例えば、永久磁石８１と、永久磁石８１の両端部に設けられた一対のヨーク８２とから一体的に構成され、平面視略コ字状に形成されている。
【００３４】
連結部磁界形成部８のヨーク８２の開口側の一端部は、連結部側に折曲して連結部５２と離間して配置されるとともに、他端部で永久磁石８１を挟み支持固定している。従って、ヨーク８２は永久磁石８１の磁束を所定の方向に集中させるとともに極大化させて、磁界を形成する。即ち、連結部５２の一部は磁界内に配置されることとなる。
なお、先述のように連結部５２は非磁性導体により形成されているので、連結部磁界形成部８と磁路を形成しないようになっている。
【００３５】
さらに、図４に示すように、連結部５２は、内部に巻回された連結部ダンピングコイル９０と、連結部ダンピングコイル９０と電気的に接続されている連結部可変抵抗器９１とを備え、連結部磁界形成部８により形成される磁界内に連結部ダンピングコイル９０が配置されるようになっている。従って、硬さ試験時において、圧子軸４が固有振動数での振動に伴って連結部５２が振動すると、その振動の速度に比例して、磁界内に配置された連結部ダンピングコイル９０に起電力が生じる。これにより、連結部ダンピングコイル９０内に電流が流れることととなって、連結部５２に連結部５２の振動を減衰する減衰力が作用するようになっている。
また、連結部可変抵抗器９１によって連結部ダンピングコイル９０の抵抗値を変えることによって、減衰力の大きさを調節できるようになっている。
このように、連結部ダンピングコイル９０、連結部可変抵抗器９１は、連結部減衰手段として機能する。
【００３６】
荷重負荷機構部６は、図５に示すように、磁界を形成する磁界形成部６１と、磁界形成部６１により形成された磁界内に配置される駆動コイル６２と、駆動コイル６２に駆動電流を供給する電源（図示省略）と、駆動コイル６２が巻回され、上下方向に移動可能に設けられるコイルボビン６３等を備えている。
【００３７】
磁界形成部６１は、例えば、永久磁石により形成され、図４、図５に示すように、中心部に圧子軸４がその軸方向に移動可能に貫通されている。また、磁界形成部６１の上面部には、駆動コイル６２を収容するための溝ａが形成されている。
【００３８】
コイルボビン６３は、所定の幅の巻き枠を有しており、その巻き枠に駆動コイル６２が巻回されている。このコイルボビン６３は、上部で圧子軸４の上端部を嵌合するとともに、駆動コイル６２の一部が磁界形成部６１の溝ａ内に位置するように配置されている。従って、磁界内に配置されている駆動コイル６２へ駆動電流が供給されると駆動力が発生する。この駆動力によって、駆動コイル６２が巻回されているコイルボビン６３が下方に移動することにより圧子軸４を押圧して、その軸方向へ移動させて、圧子軸４を介して試料Ｓに所定の試験力を負荷するようになっている。従って、コイルボビン６３は、圧子軸４を押圧する押圧部として機能することとなる。
【００３９】
また、コイルボビン６３は導体で形成され、駆動コイル６２が巻回されている部分は磁界内に配置されているので、コイルボビン６３の駆動コイル６２に駆動力が発生するのと同時に、コイルボビン６３の移動速度に比例してコイルボビン６３に移動方向と逆向きの減衰力が発生する。即ち、例えば、圧子軸４が外乱振動により振動すると、圧子軸４に固定されたコイルボビン６３も振動することとなって、その振動の速度に比例した起電力が導体であるコイルボビン６３に生じる。そして、このことによりコイルボビン６３に電流が流れて減衰力が発生し、この減衰力により、圧子軸４の振動を減衰することとなる。
【００４０】
また、コイルボビン６３には、駆動コイル６２の外側に、圧子軸４の振動を減衰させるためのダンピングコイル６４が巻回されている。さらに、ダンピングコイル６４には、ダンピングコイル６４の抵抗値を可変とする可変抵抗器６５が電気的に接続されている。即ち、例えば圧子軸４が外乱振動により振動すると、圧子軸４の振動の速度に比例した起電力がダンピングコイル６４に発生する。そして、このことによりダンピングコイル６４に電流が流れて、圧子軸４の振動を減衰させる減衰力が発生するようになっている。
また、可変抵抗器６５によって、ダンピングコイル６４の抵抗値を変えることにより、その減衰力の大きさを調節可能である。
このように、コイルボビン６３、ダンピングコイル６４、可変抵抗器６５は圧子軸４の振動を減衰させる減衰手段として機能する。
【００４１】
次に、上記構成の硬さ試験機１により硬さ試験を行う際の、各部の動作について説明する。
まず、試料台７の載置面７１に試料Ｓを載置し、操作部（図示省略）により、硬さ試験機１が、硬さ試験の動作を行うための操作を行う。この操作入力に基づいて、制御部（図示省略）が、荷重負荷機構部６の駆動コイル６２に所定の駆動電流を供給して駆動力を発生させる。そして、駆動コイル６２に駆動力が発生すると、駆動コイル６２に巻回されているコイルボビン６３が下方に移動するとともに圧子軸４を押圧して、圧子軸４をその軸方向へ移動させる。
【００４２】
この圧子軸４の移動に伴って、圧子軸４に一端部が固定された中板ばね部５３は弾性変形して撓み、また外部ばね部５４も弾性変形して撓む。そして、中板ばね部５３の撓みに伴うばね運動を、外板ばね部５４の撓みに伴うばね運動が打ち消すことにより、圧子軸４のその軸中心を軸方向と垂直な方向へずれることを打ち消すことになり、圧子軸４はその軸方向に移動する。そして、圧子軸４は、折り返しばね５を変形させつつ下方へ移動し、圧子３を試料Ｓの表面に所定の力（荷重）で押し込み、くぼみを形成する。
このように圧子３（圧子軸４）が試料Ｓに形成したくぼみに基づいて、試料Ｓの硬さの測定試験、例えば、微小硬さ試験を行う。
【００４３】
この一連の硬さ試験において、例えば、圧子軸４の移動速度を速くした場合には、圧子軸４に作用する駆動力により圧子軸４がその固有振動数で振動する。このとき、荷重負荷機構部６のコイルボビン６３及びコイルボビン６３に巻回しているダンピングコイル６４に減衰力が発生して、その減衰力により圧子軸４の振動を減衰させる。
また同時に、連結部５２に設けられている連結部ダンピングコイル９０にその振動に比例する減衰力が発生して、圧子軸４の振動に伴う連結部５２の振動を減衰させる。
【００４４】
さらに、硬さ試験時に外乱振動によって圧子軸４がその固有振動数で振動している場合においても、上記と同様に減衰力が発生して、圧子軸４の振動及びそれに伴う連結部５２の振動をそれぞれ減衰させる。
この減衰力を調節するには、可変抵抗器６５或いは連結部可変抵抗器９１によってダンピングコイル６４或いは連結部ダンピングコイル９０の抵抗値を変える。
【００４５】
以上説明した本発明に係る硬さ試験機１によれば、圧子軸４に外乱振動が作用して振動した場合に、磁界形成部６１により形成された磁界内に配置されたダンピングコイル６４に起電力が生じて電流が流れることにより減衰力が発生して、圧子軸４の振動を減衰させることができる。
また、ダンピングコイル６４に接続される可変抵抗器６５によりダンピングコイル６４内の抵抗値を変えることができるので、圧子軸４の振動を減衰させる減衰力を調節できる。
【００４６】
また、導体で形成され、駆動コイル６２が巻回されるコイルボビン６３に起電力が生じて電流が流れることにより減衰力が発生するので、圧子軸４の振動をより減衰させることができる。
また、隣り合う二つの折り返しばね５のばね端部５５同士は連結部５２によって連結されているので、各折り返しばね５が独立して運動してしまうことを防止できることとなって、圧子軸４を軸方向により直線的に運動させることができる。
【００４７】
また、連結部磁界形成部８により形成された磁界内に配置された連結部ダンピングコイル９０に起電力が生じて電流が流れることにより減衰力が発生するので、圧子軸４の振動に伴う連結部５２の振動を減衰させることができる。
また、連結部ダンピングコイル９０に接続される連結部可変抵抗器９１により、連結部ダンピングコイル９０内の抵抗値を変えることができるので、圧子軸４の振動に伴う連結部５２の振動を減衰させる減衰力を調節できる。
【００４８】
また、非磁性導体により形成された連結部５２の一部が、連結部磁性形成部８により形成された磁界内に配置されるので、連結部５２に起電力が生じて電流が流れることにより減衰力が発生して、圧子軸４の振動に伴う連結部５２の振動を減衰することができる。
【００４９】
なお、本発明に係る硬さ試験機は、上記の実施例に限定されるものではない。例えば、連結部には、連結部減衰手段を設けず、荷重負荷機構部に設けた減衰手段（例えば、ダンピングコイル、或いはコイルボビン）を用いて圧子軸の振動を減衰させる構成であってもよい。逆に、荷重負荷機構部には減衰手段を設けず、連結部に設けた連結部減衰手段（例えば、連結部ダンピングコイル等）を用いて圧子軸の振動を減衰させる構成であってもよい。
また、荷重負荷機構部において、減衰手段として、コイルボビンを用いることなく、駆動コイルと、その駆動コイルのさらに外側に減衰手段としてダンピングコイルを巻回した構成であってもよい。
【００５０】
また、荷重負荷機構部に設けた減衰手段として、コイルボビンのみを用い、ダンピングコイルを用いない構成であってもよい。
さらに、連結部減衰手段として、連結部ダンピングコイルのみを用い、連結部を導体としない構成であってもよいし、逆に連結部減衰手段として、連結部を非磁性導体とするのみで、連結部ダンピングコイルを用いない構成としてもよい。
また、荷重負荷機構部に備える磁界形成部を、電磁コイルにより構成してもよい。この場合は、電磁コイルに電流を供給して、磁界を形成させることとなる。
また、本発明に係る硬さ試験機は、ビッカ−ス硬さ試験及び大ストローク押し込み試験にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る硬さ試験機の要部を示す側面図である。
【図２】図１の硬さ試験機のII−II線における平面から見た要部を示す図である。
【図３】図１の硬さ試験機の外観斜視図である。
【図４】図１の硬さ試験機の荷重負荷機構部及び連結部の内部を説明するための斜視図である。
【図５】本発明に係る硬さ試験機の荷重負荷機構部の断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  硬さ試験機
３  圧子
４  圧子軸
５  折り返しばね（支持部）
６  荷重負荷機構部
５２  連結部
５３  中板ばね部（第１の弾性部）
５４  外板ばね部（第２の弾性部）
５５  ばね端部（接続部）
６１  磁界形成部
６２  駆動コイル
６３  コイルボビン（減衰手段、押圧部）
６４  ダンピングコイル（減衰手段）
６５  可変抵抗器（減衰手段）
９０  連結部ダンピングコイル（連結部減衰手段）
９１  連結部可変抵抗器（連結部減衰手段）
５３１  一端部
５３２  他端部
５４１  一端部
５４２  他端部
【図１】
2005069819.tif 000003
【図２】
2005069819.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005069819.tif 000006
【図５】
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