JPH01155237A

JPH01155237A - 硬度測定装置のための装置

Info

Publication number: JPH01155237A
Application number: JP63271054A
Authority: JP
Inventors: Helmut Fischer; ヘルムート・フイツシヤー
Original assignee: Helmut Fischer GmbH and Co
Current assignee: Helmut Fischer GmbH and Co
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1989-06-19
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: GB2212279A; DE3738106A1; DE3738106C2; GB8804844D0; US4899577A; JPH0711481B2; GB2212279B

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、一端部領域に試験体が保持され、旋回中心に
関して旋回自在であるロッド装置と、薄い層の厚さを測
定するためのプローブに基づいて動作する測定装置と、
第１のハウジングに固定された部分と、第２のロッド装
置に固定された部分とを有し、ロッド装置に作用する力
発生部と、プ・ロープの中心及び試験体の中心を通る第
１の幾何学的長手方向軸とを有する硬度測定装置のため
の装置Ｋ関する。

〔従来の技術及び問題点〕

このような装置はドイツ公開特許公報第３５０１２８８
号（米国特許第４，６９１，５５９号、英国公開特許明
細書第５８０３１０９号１日本特許出願昭６Ｏ−８７６
４７）から知られている。

装置は横方向平面２１に試験体６７と、ロッド装置とを
有する。測定装置７４は薄い層の厚さを測定するための
プローブに基づいて測定する。力発生部３１０回転子は
旋回中心に関して旋回自在でちシ、固定子は、ハウジン
グの一部である板１６と堅固に結合されている。第１の
幾何学的長手方向軸は横方向平面２１に位置する。これ
が垂直軸６４である。

同様の装置はドイツ公開特許公報第３４０８５５４号（
米国特許第４６７１．１０４号、英国特許第２１５５６
３９号１日本公開特許公報第昭５９−７５６５５号）に
も記載されている。

この装置の場合、ロッド装置又は少なくともロッド装置
の一部は旋回軸受を介してハヮジングと結合される。そ
のような旋回軸受は一回転することができるように−　
いかなる場合でも、いかなる構成においても、遊びを有
していなければならない。これは測定装置の精度を制限
する。さらに、ロッド装置は別の非常に長いロッド装置
と（ドイツ公開特許公報第３５０１２８８号においては
アーム３７によシ）力発生部によ多結合される。これは
いくつかの欠点を有する。たとえば、ハヮジングはその
長さの分だけ長くなる。巻線１３６における電流雑音は
てこ比に従って増強される。電流雑音の下で社、コイル
電流は様々力理由により常に一定に保持されることがあ
シえないのは自明である。

アーム３７が屈曲されてしまうととくよっても、測定結
果は悪影響を受ける。この屈曲を阻止したいときは、ア
ームを屈曲方向に非常に肉厚に形成しなければならず、
それによシ質量が増加する？で、測定システムの性能が
低下するばかりでなく、装置の重量は増し、また、必要
に応じて搬送時の保饅手段もさらに頑丈に構成しなけれ
ばならない。

さらに、力を直線的に発生させることもかなシ大きな問
題になる。

〔発明の課題〕

本発明の目的は、上述の欠点をまとめて回避することで
ある。ただし、原則として従来の思考概念をさらに発展
させることが可能でたければならない。特に、ドイツ公
開特許公報第３５０１２８８号の第１１図又は第１２図
等に示されているように１直線性関係をさらに利用する
ことができるべきである。

〔発明の概要〕

本発明によれば、この目的は請求項１の特徴部分から明
らかである特徴によシ達成される。

この装ｆｌにおいては、力はコイルが励磁される際の電
流ＩＫ比例する。印加電流によシ動作されるため、コイ
ルのオーム抵抗は何ら関係をもたない。従って、コイル
の温度係数も無視して良い。

Ｍｕ金金属可能であるように外部電界に対して遮蔽を行
なう材料があれば、コイルの同日の鉄の存在はなくなる
であろう。

装置は０．１ミリニユートンの再現性を有し、力を０．
１ミリニユートンから１ニユートンまで増加させること
ができる。分解能は２から３ナノメートルである。周知
のように、２ナノメートルは約２０原子直径に和尚する
。

コイルを空心コイルとすることにより、永久磁石の作用
範−囲外では、それ以上の望ましく危い磁石作用が起こ
らないようにすることができる。

コイルは、直径１ｍｍ未満の調書ラッカー銅線から成る
１０００〜２０００　の巻線とすることにょシ比較的狭
いスペースしか必要とせず、十分に軽量であり、必要Ａ
力を精密に発生することができる。

コイルを少なくとも０．５Ａから４０μＡの範囲の電流
に対して構成すると、コイルを構成する基礎となる放熱
°及びその他の動作パラメータに関するデータが得られ
る。

コイルが曲げ強さを備えた頑丈々横方向ヨークに埋設さ
れ、横方向ヨークがその双方の相対向して位置する縁部
領域でそれぞれ１本の頑丈な支柱と結合され、支柱の他
端がそれぞれハヮジングに固定結合され、この構成が発
生する測定力に対して絶対的に剛性であると見なせるよ
うＫすると、コイルの傾斜が回避されると共に、コイル
が実質的に剛性を保てる力を受入れることができる対称
の配置が得られる。

第１及び第２の幾何学的長手方向軸を７ライメントさせ
ることによシ、遊びを発生させ及び／又は場合によって
はそシ返ると考えられるような方向変換レバー、歯車装
置等を使用せずに、力発生部を試験体ＫＭ接作用させる
ことができる。

支持ロッドを軽金属で構成することによシ、軽食化がは
かれ、慣性が回避されると共に、望ましくない磁化ユニ
ットの形成が回避される。

支持ロッドがロッド装置の剛性延長部分を形成する特徴
によシ、力発生部の可動部分に至るまで試験体の実質的
に一体的な結合が得られる。

各磁石支持体がその上面並びに下面に同じ極の向きの永
久磁石を支持することを特徴とすることによシ、磁石支
持体の直径を小さくすることができ、磁力の作用は増強
される。

全ての永久磁石が同様のものであることと、各磁石支持
体は同じ磁力を有することとすれば、必要な永久磁石は
一種類のみで済み、双方の磁石支持体の永久磁石の間の
中心平面に関して対称性が得られる。

永久磁石の個数は全ての磁石支持体で同じである特徴に
より、永久磁石の個数を等しくするだけで良い構成とな
るので、磁力が等しいが否が測定する必要なく、磁力は
自動的に等しくなる。

ＸＯＥＲＭＡＸ　（Ｆｒｔｅｄｒｉｃｈ　Ｋｒｕｐｐ　
ＧｍｂＨ社の登録商標）の種類の永久磁石は特に適切で
あることがわかっている。これは異方性希土類磁石であ
る。

永久磁石はｆ）ｍｍ程度の直径を有し、高さは２ｍｍ程
度でア〕、それぞれ２Ｘ４個の永久磁石が磁石支持体に
設けられることを特徴とすれば、小形で、取付けやすく
、円形に配置することが可能な構成形態が得られる。

永久磁石がその高さの一部だけ磁石支持体の適切な凹部
に接着され、接着剤が低温硬化性接着剤であれば、永久
磁石は取付は時に全く変位しなくなシ、常に所定の場所
を占める。

横方向ヨークは磁化不可能であることＫよ〕、特にコイ
ルの領域内の鉄の存在が回避される。

支柱は磁化不可能であることを特徴とすれば、さらにロ
ッド装置に沿った鉄の存在が回避される。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

Ｗ、９図に示される硬度測定装置の底部１１１Ｃは支持
板１２がねじで取付けられておシ、この支持板１２には
、正方形の横断面を有し、一端部１４が第１図では前方
に向いているスタンド１３が堅固に固定される。正面側
がらねじ切シ盲穴部１６が形成されている。スタンド１
３の正方形の横断面に対応して、金属軸受台１Ｔにはそ
の前方側から三角プリズム形のガイド部１８が設けられ
ておシ、ガイド部１８には切シロ１２１として第１図に
示すように長手方向凹部１９（ｉ３図）が形成される。

クランプブロック２２は軸受台１７の第１図で見て前方
側からねじ２３によシ取付けられ、ガイド部１８と相補
的表形状の凹部を有するので、スタンド１３の正方形の
横断面を受入れるととができ、ねじ２３を締付ければ、
スタンドをほぼ完全に包囲し且つ上下に全く摺動し々い
ように固定クランプすることができゐ。軸受台１７は、
盲穴部１６とアライメントされた貫通孔を有する上方ク
ランプ板２４を含む。この貫通孔は、盲穴部１６にねじ
込まれるねじ２６のねじ軸部が貫通するものである。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が設けられている。ねじ２３をゆるめ
たとき、軸受台１７はスタンド１３に沿って下方へ動き
、ねじ２６を逆方向に回すと、軸受台１７は下方に動く
。板ばね２Ｔ及びねじ２６に対して、クランプ板２４は
第３図によれば左方に向いた突起２８を有し、との突起
２８は、第３図に示すように１左側の平坦３面２９を越
えて突出している。クランプ板２４は、軸受台１Ｔの而
２９及びそれと平行である平坦３面３１の近傍に、軸受
台１Ｔの中心部分を形成し、第３図によれば太目のＨの
形状を有する外側フレーム３３に螺合される４個のねじ
３２に対応する４つの貫通孔を有する。クランプ板２４
は、その平坦な下面３４に、後述する細管４０の幾何学
的長手方向軸３８に対して常に垂直である突起３６を有
する。突起３６の側面３９は互いに平行であり、第３図
では垂直の向きになっている。第３図に示すように、外
側フレーム３３はこの形状に相応して幅広で、平坦な溝
４１を有する。溝４１は幾何学的長手方向軸３８に対し
てセンタリングされており、同様にこの軸に対し垂直で
ある。下面３７と溝４１の底面との間には、ベリリワム
１銅から成る第１の板ばね４２の第１図によれば左側の
領域が配置される。第１図の実物大の図面から、板ばね
４２の前端部４３は明瞭に見える。後端部４４は軸受台
１７の背面とアライメントされるので、板ばね４２の全
長である８８．５ｍｍと比べると和尚に長い約３ｃＰＩ
Ｋの長さのばね装着箇所が形成されることになる。板ば
ね４２の軸受台１７からの出口部４６は、幾何学的長手
方向軸３８と平行な、第１図によれば右側の平坦な面４
７に規定されて位置する。出口部４８では突起３Ｂ及び
溝４１の底面は鋭くとがった角部を有するので、規定さ
れた出口部４６は規定されたばね装着スペースと、幾何
学的長手方向軸３８までの規定された距離とを成立させ
る。板ばね４２の厚さは０．１　ｍｍであるので、同様
に実物大である第３図ではこのばねは見えない。板ばね
の幅は１２ｍｍであり、溝４１はそれよシわずかに広い
ため、溝４１は板ばね４２を予荷重表しに受入れること
ができる。第３図に示すように、下面３７及び溝４１の
底面は幾何学的長手方向＠３８に対し垂直である。

外側フレーム３３の下方には、クランプ板２４の突起２
８までは同様であるが、それよりやや薄いクランプ板４
８がねじで取付けられる。このクランプ板と、溝４１に
対向して設けられる溝４９とにより、第２の同様の板は
ね５１が保持される。

・板ばね４２に関する事情は先に詳細に説明しであるの
で、ここで繰返す必要はない。ただし、との溝４９も幾
何学的長手方向ｆｉ３８に対し垂直でなければなら力い
ことと、出口部５２が幾何学的長手方向軸に至るまで等
しい距離を有するととを指摘しておく。板ばね５１もＣ
ｕＢｅ２から成り、０．１ｍｍの厚さである。その他の
寸法も先に述べた値と全く同じである。板ばね４２，５
１は平坦であり、不適切な加工方法又は湾曲力どに起因
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関して特性の均一性が
ある。第１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。この穴も縁部に応力な
しにエツチングにより形成される。

穴５３は幾何学的長手方向軸３８と同軸であると共に、
板ばね４２の中心線５４とも正確に同軸である。この第
２の同軸関係によって、傾斜は全く起こらない。板ばね
５１は全く同じ配置関係で穴５６を有する。

細管４０はチタン／アルミニツム合金から成るので、軽
量且つ頑丈である。細管は十分な平削シにより調造され
ている。細管の外径は穴５３．５６の直径に対応する。

休止状態（ゼロ位置）にあるとき、細管４０は幾何学的
長手方向軸３８に対して正確に同軸に位置する。細管は
上方に雄ねじ部３７を有する。細管４０の穴５３への固
定は、上方から押入れられる小リング５８と、下方から
押入れられる小リング５９とにより行なわれる。これら
２つ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、下方領域で板ばね５１の上面と
同じ高さに円筒形の７ランジ６１を有し、板ばね４２の
右側端部領域から７ランジ６１までの距離は、出口部４
６及び５２の離間距離と厳密に等しい。細管４０は７ラ
ンジ６１の下方で穴５６を貫通し、その下方へわずかに
突出して、同軸スリーブ６２に嵌入する。このスリーブ
６２の上方領域及び７ランジ６１には低温硬化性接着剤
が少量塗布されている。「低温」とは、当然のことなが
ら、板ばねの構造を変化させまい温度を表わす。スリー
ブ６２は最も下方で試験体を形成するダイアモンド６３
を把持し、雄ねじ部５７には電動駆動装置６３がねじで
取付けられている。

測定中に幾何学的長手方向軸３Ｂが常に地球の中心を指
していることが確かであれば、この構成で十分であろう
。しかしながら、任意の位置での測定を可能にするため
に、さらにいくつかの措置を構じる。第６図には、板ば
ね６４が２倍の大きさで示されている。この板ばねは幅
が１４ｎｎｍ、高さが２５ｍｍであり、同様にＣｕＢｅ
　２から製造され、厚さは０．１　ｍｍであり、その形
状は応力力しにエツチングにより形成されている。休止
状態にあるとき、板ばねは全く平坦である。その中心平
面６６は幾何学的長手方向軸３８と、中心線５４とに同
時に位置している。板ばねは中心平面６６に対して対称
である。第６図の図示平面に位置する板ばねの平面は幾
何学的長手方向軸３８と平行である。輪郭形状が矩形で
ある板ばね６４は、上下逆のＵ字形をした中心対称の切
欠き６７を有する。その上方の幅広のクランプ領域６８
には位置決め穴６９が設けられ、この穴から両側下方へ
２つの狭いアーム７１．７２が出ている。Ｕの長手方向
脚部によシそれらのアームから区分される中央舌片７３
は、下方で、横方向結合部７４によりアーム７１．７２
と接続する。切欠き６７の縁部が作用中に応力による衝
撃を受けることができるならば、そこで０．７３ｍｍの
半径が設定される。板ばね６４はクランプ板Ｔ６によっ
て長手方向凹部１９に垂直方向に懸垂されて、応力及び
湾曲が生しないように固定クランプされ、クランプ力は
２つのねじ７７によシ与えられる。外側フレーム３３と
固定結合される位置決めピンは位置決め穴６９を貫通す
る。第６図から明らかであるように、板ばね６４の垂直
に延伸する境界限定縁部は幾何学的長手方向軸３８と平
行であり、平行に延伸する境界限定縁部祉この軸に対し
垂直である。中央舌片７３の中央には、中心軸が幾何学
的長手方向軸３８と交わる丸形の穴７８がエツチングに
よ多形成されている。湾曲部分子９は穴７８の下縁部よ
シかなり深い位置にあり、下縁部から約２ｍｍの最小離
間距離を有するので、穴７Ｂにおける力が第７図で左向
きの力を加えたとき、第７図に示される中央舌片７３は
ほぼ垂直に立った！ｊまで左へ動くことができる。この
とき、アーム７１．７２はややＳ字状とまる。この力は
、穴７８を貫通し且つ穴Ｔ８の領域に上述の接着方法に
より接着固定される第２の細管８１によυ加えることが
できる。この細管は、重量及び剛性を考えて、同様にア
ルミニワム／チタン合金から成シ、肉薄である。

細管の外径は５ｍｒｎ、長さは約１１．５　ｃｍである
。

細管の第１図によれば右側の端部領域は、厳密に板ばね
４２．５１の平面に位置する、す々わち幾何学的長手方
向軸３Ｂに対し垂直である短い横方向スリット８２を有
する。第５図に示すように、板ばね４２，５１と比べて
短いが幅は同じであり、同じ材料から成、す、休止位置
にあるときに応力を受けず且つ輪郭形状がエツチングに
よ多形成されている板ばね８３は、はぼその中央領域に
、２つの深い側方湾曲切欠き８４を有し、それらの切欠
きの間に残された板ばねの幅は約四分の−である。

切欠きの左側には、スリット８２に応力なしに接着され
たフィン８６がある。第１図から明らかであるように、
細管８１の右側端部から幾何学的長手方向軸３Ｂまでの
距離はわずか約８ｍｍである。

板ばね８３は幾何学的長手方向軸３８に対し厳密に垂直
に位置し、穴５３　、．５６に対応し且つそれらと完全
にアライメントされた穴８７を有する。

穴８７の周囲領域においては、小リングを使用する同様
の方法により又は細管４０と一体の対向フランジによ多
接合が行なわれる。

細管８１は、対向ナツト９１によシ釣合いおもシ８９が
螺合される雄ねじ部８Ｂを左側に有する。

さらに、雄ねじ部８Ｂには、本発明には重要でない機能
を有する電気制動装置のための平板９２が設けられる。

釣合いおもシ８９によシ、第１図に示される構成で板ば
ね４２，５１．８３が屈曲されないような精密な重量平
衡を得ることができる。

１０倍に拡大して示す第８図の上方には、直径を６ｍｍ
とした細管４０が見られる。スリーブ６２の固定は、板
ばね５１が下方から当接している７ランジ６１．アルミ
ニクム製のスリーブ６２の上方同軸円筒形端面９３．細
管４０の最も下方の領域を別の下方へ延出する段付き孔
の上方同軸孔９３へ重ね合せ々がら挿入するといった頭
圧で、低温硬化性接着剤によシ行なわれる。第８図では
左から、また、第１図では右から、スリーブ６２は立っ
ている壁に大きな穴９４を有し、ハウジングに固定され
且つ電気導線９７が敷設されているアーム９６はこの穴
９４の中へ突出する。導線９Ｔは、冒頭に挙げた公開特
許公報から知られているプローブ７７に匹敵するプロー
ブヘッド９８に至る。

幾何学的長手方向軸３８と同軸であるコイル室９９の内
部には、口承される通り、コイル１０１がある。孔９３
の底面１０２はコイル１０１の下面よシ著しく深い位置
にある。底面１０２から、ＡＬＣｕＭＩＰｂＦ　３　Ｂ
から成る測定極１０３が上方へ突出する。測定極の端面
１０４は精密加工されておシ、幾何学的長手方向軸３８
に対し垂直である。そのピン１０６は回転対称形ダイア
モンド支持体１０８の孔１０７に差込み固定される。ビ
ンのスリーブ１０９は、測定極１０３の頭部と接触しな
い同軸延出孔１１１に差込まれる。ダイアモンド支持体
１０８は、孔１０７の端部の領域で、ボール状膨出部１
１２によって外方へ突出する。膨出部１１２は、スリー
ブ６２の下方端面１１３に連接する平坦な円筒形孔１１
４の中に位置している。この孔は、膨出部１１２の最も
肉厚の箇所１１６の下方の壁面に、幾何学的長手方向軸
３Ｂに対し垂直の内周溝１１７を有する。この内周溝１
１７の内部に位置する止め輪１１８は、ゆるみ位置に近
接する位置では少なくとも部分的に孔１１４の中へ突出
するが、完全にゆるんだ位置においては、幾何学的長手
方向軸３８に対し垂直であり且つ内方に向かってスリー
ブ１０９の周囲面への移行部を形成する環状の肩部１２
１　と共に膨出部１１２の周囲を形成する角部１１９よ
υ先へは突出し外い。

この肩部１２１は孔１１４の底面１２２に当接して規定
され、この位置において、まだ応力を受けた状態にあり
且つ一最も肉厚の箇所１１６に沿ってすべるために−膨
出部１１２及びそれと共にダイアモンド支持体１０８全
体を押上げようとする止め輪１１８により確実に保持さ
れる。

ハウジングの底径１１には、ダイアモンド１２８の台１
２７が通ることができる中心孔１２６を有する第８図か
ら明らかなはめ込み部１２４がある。

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　上方が開いたはち形部分１
３１　を有する。これＫより、意図しない方向への動き
は阻止され、スリーブ６２の下方領域はダイアモンド支
持体１０８　と共に保護される。この構成はダイアモン
ド１２８のすぐ近傍での同軸状態の測定を可能にすると
共に１ダイアモンド支持体１０８　を容易に、しかも再
現性をもって交換できるようにする。端面１０４はダイ
アモンド１２８及びその尖端の動きＫはぼ直ちＫ（実際
的に見れば全く支障なく直ちに）従う。端面１０４は、
冒頭に挙げたドイツ公開特許公報の部分子４の下向きの
面に対応する。

第９図には、本発明による装置の配置が示される。主軸
１３２及び板ばね１３３は、ドイツ公開特許公報の主軸
１０’４　及び板ばね９６に対応する。

金属板１３４には不可火力電子回路が取付けられている
。

測定極１０３がアルミニワム製である場合、コイル１０
１　との間に力に対応した戻シ作用は起こらない。しか
し々がも、測定極の好ましくは全体を又は少々くとも上
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。

穴７８の中には、細管８１自体の質量を含めて細管８１
に作用する全ての質素の重心が位置している。

２本の長さの等しい支柱１３６，１３７は互いに平行で
あり、支柱の下端部は底部１１と結合されている。支柱
は幾何学的長手方向軸３８及び中心平面６６に対し対称
であると共に、平行である。

支柱１３６，１３７は第１図には示されていない。

支柱はその上部領域で黄鉤から成る横方向ヨーク１３８
と固定結合され、このヨークは２つの突出部１３９．１
４１　によシ外側フレーム１４２から突出している。支
柱１３６，１３７　の相互離間距離は約６．５５１であ
る。外側フレーム１４２は約１２ｍｍの厚さである。外
側フレーム１４２には、幾何学的長手方向軸３８と同軸
に段付き孔が設けられる。

大きな孔１４３は、下方で環状の棚部１４６と当接する
コイル支持体１４４を収容する。段付き孔の孔１４７は
孔１４３よシ小さな直径を有する。

プラスチックから成るコイル支持体１４４の内部にはコ
イル１４８があシ、コイルの端子１４９は外側へ引出さ
れている。コイル支持体１４４　は幾何学的長手方向軸
３８と同軸の貫通孔１５１　を有する。コイル１４８は
半径方向に固定されるように孔１４３の内部に保持され
る。コイルは下方で棚部１４６　と当接する。コイルは
上方では円板形の発泡材料層１５２によシ被覆され、こ
の発泡材料層は貫通孔１５１に対応する穴を有する。発
泡材料層１５２　はアルミニワム製のクランプ板１５３
により被覆される。クランプ板１５３は、その四角に、
外側フレーム１４２に螺合されるねじ１５４が貫通する
貫通孔を有するので、コイル支持体１４４はなめらかに
、しかしながら確実に下方へ押圧される。

以上説明した部分１３６から１５４は発生する力に対し
絶対的に剛性であり、ハツシング）（固定されている。

円板形の下方磁石支持体１５７　　と一体である雌ねじ
スリーブ１５６は雄ねじ部５７に螺合される。

磁石支持体１５７にはその下面１５８から４つの円形林
状の凹部１５９が形成されている。凹部の中心点は共通
直径上に位置し、凹部は雌ねじスリーブ１５６にまで達
し、それぞれ９０°の等しい角間隔ずつずれた位置にあ
る。凹部の中には、直径６　ｍｍ　ｓ高さ２　ｍｍの同
様の永久磁石１６１が接着される。永久磁石は下面１５
８から大きく突出する。磁石支持体１５７は幾何学的長
手方向軸３８と同軸に上方へ延出して、アルミニワム製
で、直径３．２　ｍｍの支持ロッド１６２に接合する。

上面１６３には、凹部１５９の上方に、それと同様の形
状の凹部１６４が設けられている。凹部１６４の数は同
様に４つであるが、支持ロッド１６２の直径が小さいた
めに１凹部１６４は幾何学的長手方向軸３８を中心とし
て小さい直径上に位置している。凹部１５９，１６４は
接続孔１６６によシ互いに接続される。４つの凹部１６
４の中には永久磁石１６７が接着される。永久磁石１６
１及び永久磁石１６７　の双方についてＳ極は下に向い
ている。

支持ロッド１６２は貫通孔１５１　を貫通し、その上端
に雄ねじ部１６Ｂを有する。この雄ねじ部には、磁石支
持体１５７と等しい１９ｍｍの外径を有する同軸の磁石
支持体１６９が螺合される。この磁石支持体１６９　も
同様に下方永久磁石１７１と、上方永久磁石１７２とを
支持する。永久磁石１７１．１７２　の配置はコイル中
心平面１７３に対して対称である。磁石支持体１６Ｂは
磁石支持体１５７と同様の凹部及び接続孔を、コイル中
心平面１７３に関して鏡像関係で有する。

本発明によシ、力を電流に厳密に比例させることができ
る。これは、少なくとも、力発生部の可動部分の４ｍｍ
の全行程についていえる。しかしながら、装置内で必要
とされる行程はわずか１〜２ｍｍである。測定中であっ
ても、休止位置から、　　−ダイアモンドを被測定物に
セットアツプするまでの行程はわずか０．１ｍｍである
。

本発明の実施の態様をここに挙げれば次の通シである。

（イ）第１及び第２の幾何学的長手方向軸はアライメン
トされることを特徴とする請求項１記載の装置。

（ロ）支持ロッドは軽金属から成ることを特徴とする請
求項１記載の装置。

（ハ）支持ロッドはロンド装置の剛性延長部分を形成す
るととを特徴とする請求項１記載の装置。

（ロ）各磁石支持体はその上面並びに下面に同じ極の向
きの永久磁石を支持することを特徴とする請求項１記載
の装置。

（ホ）全ての永久磁石は同様のものであることと、各磁
石支持体は同じ磁力を有することを特徴とする請求項１
自己載の装置。

（へ）永久磁石の個数は全ての磁石支持体で同じである
ことを特徴とする上記（ホ）記載の装置。

（ト）永久磁石はＫＯＥＲＭＡＸ（Ｆ？１ｅｄｒｉｃｈ
　ＫｒｕｐｐＧｍｂＨ社の登録商標）形であることを特
徴とする請求項１記載の装置。

（イ）永久磁石は６ｍｍ程度の直径を有し、高さは２ｍ
ｍ程度であり、それぞれ２Ｘ４個の永久磁石が磁石支持
体に設けられることを特徴とする請求項１又に、上記（
ト）記載の装置。

明　永久磁石はその高さの一部だけ磁石支持体の適切々
凹部に接着されることと、接着剤は低温硬化性接着剤で
あることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項又
は上記（イ）から（イ）のいずれかに記載の装置。

休）横方向ヨークは磁化不可症であることを特徴とする
請求項５記載の装置。

に）支柱は磁化不可能であることを特徴とする請求項５
記載の装置。

【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伺面図、第２図
は、第１図の矢印２に従って見た図、第３図は、第１図
の線３−３に沿った断面図、第４図は、第１図の線４−
４に沿った断面図、第５図は、第１図の線５−５に沿っ
た断面図、第６図は、揺動継手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さらに明瞭
にするために一部を切取った第６図の矢印７に従った図
、第８図は、第１図の右側に示される細管の右側下部領竣
の断面図、第９図は、携帯用装置全体の一部を開放した斜視図、第１０図は、磁石支持体及び永久磁石と、コイル支持体
とを示す部分切取シ図、第１１図は、ハウジング壁を取除き、第９図の矢印１１
に従って見た部分切取り図である。１３・・・・スタンド、１７１１＠６・軸受台、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・・・・幾何学的長
手方向軸、４０・・φ・細管、４２・・・・板ばね、４
８・ｅ・・クランプ板、６３・・Φ・ダイアモンド、６
４・・・・板ばね、８１・・・・細管、８３＠・・・板
ばね、１０３・・・・測定極、１４４　・・・・コイル
支持体、１４８　・・・Φコイル、１５７・・・争下方
磁石支持体、１５９・・・・凹部、１６１　・・・・永
久磁石、１６２・・・・支持ロッド、１６４　・・・・
凹部、１６７・φ・・永久磁石、１６９　・・・・磁石
支持体、１７１　・・・・下方永久磁石、１７２　・・
・・上方永久磁石。ＦＩＧ、１ＦＩＧ、８

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端部領域に試験体が保持され、旋回中心に関し
て旋回自在であるロッド装置と、薄い層の厚さを測定す
るためのプローブに基づいて動作する測定装置と、第１
のハウジングに固定された部分と、第２のロッド装置に
固定された部分とを有し、ロッド装置に作用する力発生
部と、プローブの中心及び試験体の中心を通る第１の幾
何学的長手方向軸とを有する硬度測定装置のための装置
において、ａ）ハウジングに固定された部分は、第１の幾何学的長
手方向軸と平行な第２の幾何学的長手方向軸を有する円
筒形の電磁コイルを含み、ｂ）コイルは第２の幾何学的長手方向軸と平行の自由空
間を有し、ｃ）長手方向に剛性であり且つロッド装置と従動結合状
態にある支持ロッドが第２の幾何学的長手方向軸とほぼ
同軸に設けられており、ｄ）支持ロッドはコイルの上方に上方磁石支持体を支持
し、コイルの下方には下方磁石支持体を支持しており、ｅ）磁石支持体には、一方の極が同じ方向に向いている
永久磁石が堅固に固定されており、ｆ）支持ロッドの行
程は数ミリメートルであることを特徴とする装置。
（２）コイルは空心コイルであることを特徴とする請求
項１記載の装置。
（３）コイルは直径１ｍｍ未満の銅・ラッカー銅線から
成る１０００〜２０００の巻線を有することを特徴とす
る請求項２記載の装置。
（４）コイルは少なくとも０．５Ａから４０μＡの範囲
の電流に対して構成されることを特徴とする請求項３記
載の装置。
（５）コイルは曲げ強さを備えた頑丈な横方向ヨークに
埋設され、横方向ヨークはその双方の相対向して位置す
る縁部領域でそれぞれ１本の頑丈な支柱と結合され、支
柱の他端はそれぞれハウジングに固定結合され、発生す
る測定力に対して極めて剛性であると見なされることを
特徴とする請求項１記載の装置。