JPH0795023B2

JPH0795023B2 - 硬度測定装置のための装置

Info

Publication number: JPH0795023B2
Application number: JP63271053A
Authority: JP
Inventors: ヘルムート・フイツシヤー
Original assignee: ヘルムート・フイツシヤー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ・インステイテユート・フユア・エレクトロニク・ウント・メステクニク
Priority date: 1987-11-07
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: US4841764A; GB8804843D0; JPH01155236A; GB2212278B; DE3737910C2; GB8802256D0; GB2212278A; DE3737910A1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ダイアモンドのような試験体を被検体に押圧
したときに、既知の押圧力と被検体に生じる食い込みと
の関係から、被検体の硬度を測定する硬度測定装置に関
し、特に、正確な押圧力を得るための改良に関する。

このような装置は、ダイアモンドのような試験体を被検
体に既知の力で押圧したときに、被検体に生じた食い込
み深さを、硬度が知られている材料の場合に生じる食い
込み深さと比較することによって、被検体の硬度を測定
するものである。被検体の表面に傷をできるだけつけな
いで、非破壊的に硬度の測定をするために、押圧力を小
さくすることが研究され、食い込み深さを精密に測定す
るプローブが開発された（特開昭61−167836号参照）。
しかし、被検体に押圧される試験体の運動が十分に制御
されていないと、例えば、被検体に到達するまでの試験
体の動きが速すぎると、試験体が被検体に当たる際の衝
撃により、予定している押圧力で生じる食い込み深さよ
り大きい食い込みが生じるから、正確な硬度測定が行え
ない。

上記の特開昭61−167836号に開示の技術では、試験体の
初期運動速度を抑えるために、十分に動作が制御された
モータや、ねじ付きスピンドルが用いられている。しか
し、かかる構成は、複雑でコスト高についてしまう。

〔解決すべき課題〕

従って、本発明の目的は、衝撃なしに試験体を被検体の
上に下ろし、もって、極めて小さな食い込み深さでも有
効な測定を達成できるようにする、簡単な構造で高い信
頼性を持ち且つ安価な振動制御手段を有する装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的は、本発明によれば、（ａ）支持装置と、（ｂ）幾何学的中心軸線にほぼ沿って移動できるよう支
持された試験体と、（ｃ）第１端部と中間部および第２端部を有するロッド
状の部材にして、その中間部において前記支持装置によ
り枢支され、前記試験体に連結されて前記試験体の運動
に伴って枢動するロッド状の部材と、（ｄ）前記ロッド状の部材の前記第２端部に設けられ
た、振動制動装置の可動な第１部分にして、前記試験体
の移動の軌跡を含む面にほぼ平行な面を有する可動な第
１部分と、（ｅ）ベースに固定された、振動制動装置の第２部分に
して、剛性が高く永久磁石を保持し、出入領域を形成す
る第２部分とを備え、前記振動制動装置の可動な前記第１部分は金属板を有
し、この金属板の表面に対して、前記第２部分の前記出
入領域が小さな距離を持って対向している、硬度測定装
置のための装置によって達成される。

本発明の装置によれば、約20原子直径に相当する２〜３
ナノメートル程度までの食い込み深さの分解能を得るこ
とができる。

枢支点に関するモーメントに関して、“第１の（釣合重
り側の）可動部分の重量×枢支点までの第１の長さ”で
定まるモーメントと、“試験体の側の領域に作用する重
量×枢支点までの第２の長さ”で定まるモーメントとを
等しくすることにより、制動装置はその可動部分で同時
に釣合重りとしても利用され得るので、枢支点の反対側
の重量を少なくとも部分的に補償することができる。

制動装置が位置に影響されないように構成すると、あら
ゆる位置での測定が可能になる。例えば、流体を制動に
使用すると、必要とされる流体のシールにより摩擦が生
じるので不適切である。

制動装置の要素として永久磁石を使用すれば、特に簡単
な受動的制動装置が得られる。永久磁石は大量生産の安
価で高精度のものから選択できる。

制動装置が受動的であることにより、制動力は一定とな
る。電磁制動装置を使用しても同様の効果は得られる
が、そのためにはコイルに流れる電流を十分に一定にす
る必要があるのでコストが高くついてしまう。

制動装置の第１の可動部分を導電率の高い金属板から形
成することにより、うず電流により良好な制動が得られ
る。

金属板がその有効領域で十分に平坦であれば、ロッド状
の部材の位置に関係なく制動力を一定にできる。ここで
磁力が距離の自乗に従って変化することを考慮すると、
金属板が平坦でなければ、ロッド状の部材の位置が変わ
るに伴って制動力も変化してしまうであろう。

金属板に銅板を用いると低コストでもって相当に高価な
銀とほぼ同等の導電率が得られる。

95％を越える銅成分を含む純度の高い銅から金属板を形
成すれば、価格と作用効果との最良のバランスが得られ
る。そのような銅板は、十分な剛性を有するので、付加
的な補強フレームなしでも、平坦な位置に正確に保持さ
れ得る。

銅板の片面を５〜30cm²、好ましくは10〜20cm²の範囲の
ものとすれば、装置は十分に小型かつ軽量であり、面の
広さは磁力を作用させるのに十分である。

ハウジングに固定された第２の制動装置部分が、剛性の
高い永久磁石支持装置をなすよう構成すれば、永久磁石
を金属板に十分に近い位置で確実に保持できる。

各永久磁石が、永久磁石支持装置の面から同じ深さの凹
部に埋設されることにより、面全体にわたり一様な臨界
が得られる。

永久磁石の金属板に対する面が、永久磁石支持装置の面
と面一に配置されることにより、容易に精密な距離条件
が達成できる。

永久磁石を接着剤により貼付すれば、衝撃や熱が原因で
生じる永久磁石の特性の劣化がなくなる。さらに、亀裂
の形成につながる永久磁石の損傷も少ない。

希土類およびコバルトから成る異方性永久磁石は、出願
人の知る限り最良の特性を提供する。

鉄金属から形成され、相互にわずかな距離の間隙を挟ん
で堅固に取り付けられた平行な２枚の板を用い、その間
隙中に金属板を対称的に配置すると、制動効果は向上
し、ロッド状の部材に斜めから作用する力の発生は回避
される。従って、枢支点は、試験体の移動方向に沿った
力のみに耐えれば良い。

鉄金属として軟鉄を用いれば、磁気的短絡が発生すると
考えられるかも知れないが、アルミニウムその他の非磁
性材料を使用したときよりも、良い制動効果が得られ
る。

本発明により、約８％のオーバーシュートで１度の非周
期的制動が達成される。銅板がIACSに従って約100％の
導電率を有するときに最良の値が得られる。本発明によ
れば、２ナノメートルすなわち20原子直径までの食い込
み深さの分解能が得られる。使用する磁石は、温度の影
響を受けず、残留磁気は極めて高い。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

硬度測定装置（第９図にほぼ全体が示されている）の底
部11にねじで取付けられている支持板12には、横断面が
正方形で、１つの陵14が第１図では前方を向いているス
タンド13が堅囲に固定される。スタンド13には、上端か
ら（ねじ26がねじ込まれる）ねじ切り盲穴部16が形成さ
れている。金属支持台17と、クランプブロック22との間
にスタンド13を挟み込むことにより、スタンド13に金属
支持台17が固定される。スタンド13の断面形状に対応し
て、支持台17は、支持台17の第１図上で左右に延びる穴
19（第３図）につながり、ガイド部18と穴19との稜部が
線21で示されている。クランプブロック22はガイド部18
と同様形式で逆向きの凹部を有していて、その凹部とガ
イド部18とで断面正方形のスタンド13を受け、第１図で
見て前方側からねじ23により支持台17に取付けられる
と、支持台17とクランプブロック22は、スタンド13を囲
むようにしてスタンド13に上下に摺動しないように固定
される。支持台17は、盲穴部16と整列された貫通孔を有
する上方クランプ板24を含む。この貫通孔には、盲穴部
16にねじ込まれるねじ26が通される。クランプ板24の下
面とスタンド13の上面との間には、一連の板ばね27が設
けられる。ねじ23を緩めると、支持台17はスタンド13に
沿って下方へ動き、ねじ23を締めると支持台17は上方へ
動く。クランプ板24は、第３図において平坦な面29越え
て左方へ延びる延長部28を有する。クランプ板24は、支
持台17の面29および（面29に平行な）面31それぞれの近
傍に、４つのねじ32に対応する貫通孔を有する。４つの
ねじ32は、支持体17の中心部分を形成する、第３図にお
いて太めのＨ字形状を有する外側フレーム33に螺合され
る。クランプ板24は、その平坦な下面34から下方で隆起
した部分、すなわち、後述する細管40の幾何学的中心軸
線38に対して常に垂直である下面37を持つ隆起部36を有
する。隆起部36の２つの側面39（第２図）は相互に平行
であり、第３図においては垂直の向きとなっている。第
３図に示すように、外側フレーム33は、隆起部36の形状
に見合った幅広で平坦な底を持つ溝41を有し、この溝41
は幾何学的中心軸線38に対して芯出しされており且つ垂
直である。平坦な下面37と溝41の底面との間には、ベリ
リウム・銅から成る第１の板ばね42の第１図において左
側の領域が配置される。第１図では板ばね42の先端部な
いし自由端部43は明瞭に見える。板ばね42の後端44は支
持台17の背面に整列され、板ばね42の全長（88.5mm）に
比べて相当に長い約3cmの長さの部分が、クランプ板24
によりクランプされる。板ばね42の支持台17からの出口
部46は、幾何学的中心軸線38と平行な、第１図において
右側の平坦な面47に位置する。出口部46では隆起部36と
溝41の底部とは、鋭い稜を有しているので、出口部36が
明確に定まり、クランプ領域が明確となり、幾何学的中
心軸線38までの距離（この距離が第１の板ばね42の有効
長となる）が明確に定まる。板ばね42は、その厚さが0.
1mmであるので、第３図では識別できない。板ばね42の
幅は12mmであり、溝41は、それより僅かに広いため、板
ばね42を予荷重なしに受け入れることができる。第３図
に示すように、下面37と、溝41の底面とは、幾何学的中
心軸線38に直交する。

外側フレーム33の下方には、クランプ板24に比べて、や
や薄いこと及び延長部28がないことを除き、クランプ板
24に類似する下方クランプ板48がねじで取り付けられ
る。このクランプ板48と、溝41に対応した溝49とによ
り、板ばね42と同様な第２の板ばね51が固着される。こ
れ以上の詳細は、板ばね42について説明したので省略す
る。ここで、この溝49も幾何学的中心軸線38に直交し、
出口部52から幾何学的中心軸線38までの距離（第２の板
ばね51の有効長）は、出口部46から幾何学的軸線38まで
の距離（第１の板ばね42の有効長）に等しくなければな
らない、ことを指摘しておく。板ばね51もベリリウム・
銅から成り、0.1mmの厚さである。その多の寸法も先に
述べた値と同じである。板ばね42,51は平坦であり、不
適切な加工方法および湾曲などに起因すると思われる残
留応力をもたない。また、0.1から0.01ミリニュートン
の力に対して特性の均一性がある。

第１図の板ばね42は、その自由端部領域に、直径6mmの
円形の穴53を有する（第４図）。この穴53も、その縁部
に残留応力がないようにエッチングで形成される。穴53
は、幾何学的中心軸線38に同心であるとともに、板ばね
42の中心線54に正確に対称である。後者によって、傾く
おそれがなくなる。板ばね51は、全く同じ配置関係の穴
56を有する。

細管40はチタン・アルミニウム合金から成るので、軽量
かつ頑丈である。細管40は十分な平削りにより製造され
る。細管40の外径は穴53,56の直径に対応する。細管40
は、休止状態（中立位置）にあるとき、幾何学的中心軸
線38に正確に一致する。細管40は、その上端に雄ねじ部
57を有する。細管40の穴53への固定は、上方から挿入さ
れる小リング58と、下方から挿入される小リング59とに
より行われる。これらの小リングは、低温硬化性接着剤
により細管40に接着される。細管40は、その下方におい
て、板ばね51の上面の高さに円筒形のフランジ61を有
し、板ばね42の自由端部からフランジ61までの距離は、
出口部46と52との間の距離に厳密に等しい。細管40はフ
ランジ61の下で穴56を通り、その下方へ僅かに延びて同
軸スリーブ62に嵌入する。このスリーブ62の上方領域お
よびフランジ61には低温硬化性接着剤が少量塗布され
る。ここで「低温」とは、板ばねの構造に変化を及ぼさ
ない温度を意味する。スリーブ62はその最下端に試験体
を形成するダイアモンド（試験体）128を把持し、細管4
0の上端の雄ねじ部57には力発生装置すなわち電動駆動
装置63が取り付けられる。ダイアモンド128を被検査体
に既知の力で押圧するために、電動駆動装置63は、細管
40の上端から下方へ向けて正確に予定した力を加え、細
管40を介してダイアモンド128に正確に予定した力を加
えるよう機能する。電動駆動装置63は本発明の要旨とは
直接的関係がないから、その詳細は省略する。

係る構成により、細管40は、支持台17の面47に対してほ
ぼ完全な平行を維持しつつ上下に移動できるよう案内さ
れる。上下移動の際の摩擦抵抗は極めて少ない。

以上の構成は、幾何学的中心軸線38が地球の中心に向い
ていることが、測定中保証されるなら、十分であろう。
しかしながら、所望の位置での測定を可能とするため
に、さらに幾つかの措置が講じられる。第６図には、第
２の細管81を支える板ばね64が拡大して（ほぼ２倍にし
て）示されている。板ばね64は、幅14mm、高さ25mm、同
様にベリリウム・銅から作られ、厚さは0.1mmであり、
その輪郭は応力が残留しないようエッチングで形成され
る。休止位置にあるとき、板ばね64は全く平坦である。
その中心を横断する平面66は、幾何学的中心軸線38と、
中心線54（第４図）とを含む平面である。板ばね64は、
中心平面に対して対称である。板ばね64の面（第６図の
紙面と同一面）は、幾何学的中心軸線38と平行である。
矩形状の板ばね64は、逆Ｕ字状の中心対称の中空部67を
有する。板ばね64の上方のクランプ領域68には位置決め
穴69が設けられ、クランプ領域68から下方へ２つの狭い
アーム71,72が延びる。これらのアーム71,72から、逆Ｕ
字状中空部67の脚部により分離されている中央舌片73
は、下方で横方向結合部74につながり、さらにアーム7
1,72につながる。中空部67の角部は、動作中に応力にさ
らされるので、半径0.75mmを呈するようにされる。板ば
ね64は、第３図に示すように、クランプ板76を用いて穴
19内で懸垂される。外側フレーム33に固定された位置決
めピンが、位置決め穴69を貫通する。第６図から明らか
なように、板ばね64の外形線のうち上下に延びるものは
幾何学的中心軸線38に平行であり、左右に延びるものは
幾何学的中心軸線38に直交する。中央舌片73の中央に
は、穴78（その中心は幾何学的中心軸線38と交わる）
が、エッチングにより形成される。湾曲部分79は、穴78
の下縁部よりかなり深い位置にあって、下縁部から少な
くとも2mm離れているので、穴78に第７図でたとえば左
向きの力が加わった場合、中央下片73はほぼ垂直に立っ
たまま左方へ移動する。このとき、アーム71,72はやや
Ｓ字状になる。この力は、穴78を貫通しその穴78に（前
述したやり方により）接着固定された第２の細管81によ
って加えられるものである。この細管81は、重量および
剛性を考えて、同様にアルミニウム・チタンの合金から
成り、肉薄である。細管81の外径は5mm、長さは約11.5c
mである。細管81の第１図で右端部には、板ばね42,51と
厳密に平行平面に位置する（すなわち幾何学的中心軸線
38に直交する）短い横方向スリット82が設けられる。ス
リット82にはめられる板ばね83は、板ばね42,51に比べ
て短いが幅は同じであり、同じ材料から成り、休止位置
にあるときに応力を受けず、エッチングにより形成され
た輪郭形状と、ほぼその中央領域に２つの深い側方湾曲
切欠き84を持つ。それらの切欠きの間に残される板ばね
の幅は、スリット82中に応力なしに接着される。細管81
の右端から幾何学的中心軸線38までの距離はわずか8mm
である。板ばね83は穴87を有し、この穴87は幾何学的中
心軸線38に対して直交するとともに、穴53,56に対応し
ていてそれらに整列されている。穴87の周囲領域におい
ては、小リングの使用や細管40と一体の対向フランジの
方法により、接合が行われる。

細管81は、第１図に示されるように穴19中を抜けて左方
へと延び、細管81は左方に雄ねじ部88を有し、その雄ね
じ部88には釣り合い重り89が固定用ナット91とともに螺
合される。さらに、雄ねじ部88には振動制動装置用の平
板92が設けられる。この振動制動装置については、第10
図〜第12図を参照して後で詳述する。

穴78（第６図）の中に、細管81自体の質量を含めて細管
81に作用する全ての質量の重心を位置させることができ
る。第１図に示される構成で、“釣合重り側の可動部分
の重量×枢支点までの長さ”で定まるモーメントを、
“ダイアモンドの側の可動部分に作用する重量×枢支点
までの長さ”で定まるメーメントに等しくすることによ
り、釣り合い重り89でもって重量の精密な平衡を得るこ
とができ、その平衡状態すなわち休止位置において、板
ばね42,51,83には湾曲を伴なうことがない。従って、細
管40およびダイアモンド128は、極めて少ない摩擦でも
って被検体に垂直な方向に案内される。

従って、力発生装置すなわち電動駆動装置63から発生さ
れた力は、変化を殆ど受けることなく、ほぼそのままダ
イアモンド128に加わるから、電動駆動装置63から発生
される力がわかれば、ダイアモンド128を被検体に押圧
する力を正確に知ることができる。

拡大（約10倍）して示す第８図の上方には、直径6mmの
細管40が見られる。スリーブ62の固定は次の通りであ
る。細管40のフランジ61に板ばね51を下方から当接させ
てから、細管40の最下端部を、アルミニウム製のスリー
ブ62の上部（同軸円筒状）端面93に重なるようにして段
付き孔の上方同軸孔95へ挿入し、低温硬化接着剤により
スリーブ62を固定する。スリーブ62は、その直立の周壁
に大きな穴94を有し、この穴94内へハウジングに固定さ
れたアーム96が、第８図では右方から（第１図では左方
から）延びている。アーム96に設けられた電気導線97
は、渦電流を利用して微小距離を測定するプローブのヘ
ッド98（これは、前述の特公平３−13539号に開示され
ているプローブ77に類似するものである。）へと延びて
いる。幾何学的中心軸線38と同軸であるコイル室99の内
部には図示のようにコイル101がある。孔95の底面102
は、コイル101の下面より相当に深い位置にある。底面1
02から測定極103が上方へ突出している。測定極103の上
端面104は精密に加工されており、幾何学的中心軸線38
に垂直であって、上端面104とハウジングに固定された
ヘッド98との間の距離を示す信号を電気導線97を介して
得ることができる。測定極103から下方へのびるそのピ
ン106は回転対称形ダイアモンド支持体108の孔107にさ
し込み固定される。ダイアモンド支持体108のスリーブ1
09は、上方同軸孔95に連なる同軸孔111に差し込まれて
おり、ピン106は同軸孔111に接触しない。ダイアモンド
支持体108は、孔107の下縁の下方で、膨出部112となっ
ている。膨出部112は、スリーブ62の下端面113に設けら
れた平たい円筒形孔114に位置している。この円筒孔114
は、膨出部112の最も径の太い部分116のやや下方の壁面
に、内周溝117を有する。この内周溝117の内部から円筒
孔114の中へ部分的に突出する止め輪118が設けられる。
止め輪118は、最も縮んだ状態でも、角部119より内側へ
突出しない。角部119は、スリーブ109から膨出部112へ
の移行部となる（幾何学手縦軸線38に垂直な）環状肩部
121の外周縁である。ダイアモンド支持体108を押し上げ
ると、止め輪は拡張されて膨出部112を滑り、環状肩部1
21が円筒孔114の底面122に当接した状態にダイアモンド
支持体108を確実に保持する。

ハウジングの底部11には、中心孔126を持つはめ込み部1
24があり、第８図から明らかなように、この中心孔126
をダイアモンド128の台127が通過できる。台127は円筒
部129を介して膨出部112と一体である。はめ込み部124
は上方が開いた筒状部131を有し、これにより、スリー
ブ62の下方領域およびダイアモンド支持体128は保護さ
れ、意図しない方向への動きは阻止される。このような
構成により、ダイアモンド128のすぐ近傍での同軸状態
での測定を可能とするとともに、ダイアモンド支持体10
8を容易かつ再現性をもって交換できるようにする。ハ
ウジングに固定されたヘッド98に対する、測定局103の
上端面104の動きは、ダイアモンド128およびその尖端の
動きに従うものである。

測定極103がアルミニウム製である場合、コイル101との
間に力に対応した戻り作用は起こらない。しかし、測定
局は、好ましくは全体または上部領域をフェライトから
製造すると、著しく高い表示感度が得られる。フェライ
トの場合も戻り作用を測定することはできなかった。

このような微小距離測定のためのプローブ装置により、
ダイアモンド128を被検体に押圧したときの、被検体へ
の食い込み深さを測定することができる。以上に説明し
たように試験体を案内することにより、力発生装置から
発生される力の大きさが知られれば押圧力を正確に知る
ことができるから、力発生装置から発生される力の大き
さと測定した食い込み深さから、被検体の硬度を正確に
求めることができる。

第９図には、本発明に係る装置全体の配置が示されてい
る。基板134には必要な電子回路が搭載されている。

本発明の制動装置の一実施例を分解状態で示す第10図も
参照して、釣合重り89は円形の金属板であり、細管81の
雄ねじ部88に螺合する雌ネジ部136を有する。釣合重り8
9には、平板92,142を受けるために、スリット137が厳密
に半径上方から、スリット138が厳密に半径下方から、
それぞれ設けられる。これらのスリットは雌ねじ部136
は達していない。各スリットを渡って、雌ねじ部139,14
1それぞれが設けられており、図示しない止めねじが螺
合される。第10図には、止めねじにより、平板92の右下
角部および平板142の右上角部が固定保持される。平板9
2,142は、約25mmの幅で、0.5mmの厚さで、極めて平坦で
ある。平板92は33mmの高さであり、平板142は正方形で
ある。平板は95％を越える銅節分を含む銅製である。細
管40が試験体63とともに上下動すると、平板92,142は、
中央舌片73を回転中心として逆方向に移動する。

頑丈な金属型材143は底部11に固定される（第９図も参
照）。これにより金属型材143は、制動装置の固定部分
（上方板144,146および下方板167）を静止状態に保持す
るベースとなる。金属型材143は約6.5cmの高さであり、
鉄製の２枚の上方板144,146を支持する。これらの上方
板144,146相互間のスリット中を、平板92は移動する。
第10図および第11図によれば、上方板は、その左側の領
域において、金属型材143側からのねじ147と、上方板14
4側からの２つのねじ148により金属型材143にねじ止め
される。従って、全体構造は非常に頑丈で、剛性が高
い。相互に平行に位置する平坦な内面151,152の間に、
（細管81とともに運動する）平板を受けるスリット149
を形成するため、条片形のスペーサ153が設けられてい
る。ねじ147,148はこのスペーサ153をも貫通する。スペ
ーサは1.3mmの厚さであるので、上方板144,146を正確に
芯出ししたときには、スリット149内で平板の両側に0.4
mmの空隙が残される。上方板144,146は、金属型材143に
より隠されない領域に、第11図に示されるような段付き
孔158,159の正確に対向した対を有する。これらの段付
き孔は、第10図に示されるように３列に配列される。列
154および157は４つの段付き孔を含み、列156は３つの
段付き孔を含む。段付き孔を密に配置するため、列154
および157における段付き孔の位置と、列156における段
付き孔の位置とはずれている。各段付き孔158,159は、
対をなしており、同じ深さで相互に整列されている。段
付き孔は、広い磁石室161と、それに続く小径の空間162
と、更にそれに続く出口孔163とから構成されている。
磁石室161と空間162との間には環状肩部164が形成され
ている。磁石室の直径は6.1mm、深さは2.15mmである。
磁石室の内部には円環形の永久磁石166が配設される。
この永久磁石の高さは2.15mmであるので、その表面が内
面151,152と面一になる。永久磁石は磁石室に接着され
るが、その際に環状肩部164により正確な位置決めが行
え、空間162および出口孔163により過剰な接着剤のため
の逃げとなる。１枚の上方板144または146における11個
の永久磁石166が全て同じ極性を有していることは重要
である。たとえば、内面151にＳ極が来るとすれば、内
面152にも同じ極が位置しなければならない。スリット1
49に対して、上記の極が対向するか、異なる極が対向す
るかは、さして大きな違いはない。

上方板144,146について上に説明しことが２枚の下方板1
67にそのまま当てはまる。第10図には、上方板の一方
と、下方板の一方のみが示されている。２枚の下方板16
7相互間のスリットは、スリット149と正確に整列され、
そのスリット内に平板142が正確に対称に置かれる。こ
のような完全に対称な配置により、細管81に対して第１
図の平面に垂直に作用する力の発生が回避できる。

釣合重り89は主要質量を一体化する。これに平板92,142
の小質量が加わる。これら３者の合計は約15グラムであ
る。平板92,142を銀から製造することも可能であるが、
導電率の10％向上とコストアップとのバランスが問題と
なる。

細管81の雄ねじ部89が釣合重り89の左方へでないように
構成する場合には、平板92,142を一体に構成することが
可能であり、そうすると、より多くの永久磁石を配設す
ることができ、制動効果の向上につながる。

上述の制動装置は、力発生装置すなわち駆動装置63にお
ける電流雑音に起因する力の変動を非周期的に減衰させ
ることができる。この制動装置は、十分の１秒あたり数
ナノメートルの速度に対しても減衰させる効果を奏す
る。

使用する磁石はKrupp社よりKoermaxの商品名で販売され
ている製品を使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の部分分解図、第２図は、第１図の矢印２に沿って見た図、第３図は、第１図の３−３線に沿って見た図、第４図は、第１図の４−４線に沿って見た図、第５図は、第１図の５−５線に沿って見た図、第６図は、枢支点として作用する板ばねの図、第７図は、第６図に示す板ばねの作用を明瞭に示すため
の一部を切欠いて示す図、第８図は、第１図の右側に示されるダイアモンドを担持
する細管の下部の断面図、第９図は、本発明に係る硬度測定装置全体の一部切欠き
斜視図、第10図は、振動制動装置の分解側面図、第11図は、第10図の11−11線に沿った断面図、第12図は、磁石を取り去った金属板の内面図である。 13……、17……支持台（支持装置）、22……クランプブ
ロック、24……上方クランプ板、33……外側フレーム、
38……幾何学的中心軸線、40,81……細管、42……第１
の板ばね、48……下方クランプ板、51……第２の板ば
ね、83……短い板ばね、89……釣合重り、92,142……
（銅製の）平板、98……プローブ、103……測定極、128
……ダイアモンド（試験体）、144,146……上方板、149
……スリット、153……スペーサ、166……永久磁石、16
7……下方板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）支持装置（17）と、（ｂ）幾何学的中心軸線（38）にほぼ沿って移動できる
よう支持された試験体（128）と、（ｃ）第１端部と中間部および第２端部を有するロッド
状の部材（81）にして、その中間部において前記支持装
置（17）により枢支され、前記試験体（128）に連結さ
れて前記試験体（128）の運動に伴って枢動するロッド
状の部材（81）と、（ｄ）前記ロッド状の部材（81）の前記第２端部に設け
られた、振動制動装置の可動な第１部分（92,142）にし
て、前記試験体（128）の移動の軌跡を含む面にほぼ平
行な面を有する可動な第１部分（92,142）と、（ｅ）ベース（143）に固定された、振動制動装置の第
２部分（146,167）にして、剛性が高く永久磁石を保持
し、出入領域を形成する第２部分（146,167）とを備
え、前記振動制動装置の可動な前記第１部分（92,142）は金
属板を有し、この金属板の表面に対して、前記第２部分
（146,167）の前記出入領域が小さな距離を持って対向
していることを特徴とする、硬度測定装置のための装
置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記ロッド
状の部材が枢支されている点に関して、“前記第１の可
動部分の重量×枢支点までの第１の長さ”で定まるモー
メントが、“試験体の側の領域に作用する重量×枢支点
までの第２の長さ”で定まるモーメントにほぼ等しいこ
とを特徴とする、硬度測定装置のための装置。