JP2006275963A - Apparatus for measuring static friction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、路面と接触する各種はき物や、床面と接触する各種商品の静摩擦測定を、現場の道路や建物の床面で直接測定することができる静摩擦測定装置に関する。 The present invention relates to a static friction measuring apparatus capable of directly measuring static friction of various footwear in contact with a road surface and various products in contact with a floor surface on a road or floor of a building.
従来より、道路や建物の床面などを歩行中に転倒して怪我をする人が多い。特に体の弱った老人は転倒時の打ち所によっては大腿骨の骨折や頭を打って亡くなるなどの事故につながる場合があり危険であった。これらスリップ転倒事故の多くの原因は、歩行中における路面や建物の床面などと靴底との相互の摩擦状態の変化により発生するものである。 Conventionally, there are many people who are injured by falling while walking on the road or the floor of a building. In particular, the elderly with weak bodies were dangerous because they could lead to accidents such as the fracture of the femur and the death of the head depending on where they fell. Many causes of these slip-fall accidents are caused by changes in the frictional state between the road surface and the floor of the building and the shoe sole during walking.
路面や建物の床面などと被測定物との静摩擦測定を行う場合、路面や床面のサンプル入手が困難であり、特に路面の状況は粉塵・油などの付着状態、ドライ、ウエットまたは水溜り状態などにより摩擦状態が変化して異なるため、実験室では現場の情況と同じ条件下での静摩擦係数の測定を行うことは困難であった。 When measuring static friction between a road surface or a building floor and the object to be measured, it is difficult to obtain a sample of the road surface or floor surface. Especially, the road surface condition is dust, oil, etc., dry, wet or puddle. It was difficult to measure the coefficient of static friction under the same conditions as the actual situation in the laboratory because the frictional state changed depending on the state.
一方、従来から行われている被測定物の静摩擦係数を測定する測定装置および測定方法としては傾斜測定法や抵抗測定法などが一般的に知られている。傾斜測定法は被測定物を基台上に水平静止させた後、前記基台を徐々に傾斜させて、被測定物が滑り始めたときの角度をもって静摩擦係数を表示する方法である。
この測定法は、基台が水平であることが絶対条件となるため、測定するサンプルを測定装置が設置してあるところに持参しなければならないため、簡単に測定することができない。したがって、被測定物であるサンプルの入手が可能であることが必要であることから被測定物が限定されるという欠点があった。 In this measurement method, since it is an absolute condition that the base is horizontal, the sample to be measured must be brought to the place where the measurement device is installed, and thus cannot be easily measured. Therefore, there is a drawback that the object to be measured is limited because it is necessary to be able to obtain a sample as the object to be measured.
抵抗測定法には二通りの測定法があり、第1の測定法は、水平に位置した基台上に被測定物を水平静止させ、被測定物を一定の外力(直線摺動力(引っ張る力))を与えたときに被測定物が滑り始めた初期抵抗力をもって静摩擦抵抗とするもので、静摩擦抵抗力/物体重量により静摩擦係数を求めることができる。 There are two types of resistance measurement methods. The first measurement method is to place an object to be measured horizontally on a horizontal base, and place the object under a constant external force (linear sliding force (pulling force). )), The initial frictional force when the object to be measured starts to slide is used as static friction resistance, and the static friction coefficient can be obtained from the static frictional resistance force / body weight.
第1抵抗力測定法は、被測定物に外力が加わった瞬間の初期抵抗力を測定することが非常に困難であること、及び、記録装置のサンプリング時間、外力の立上り特性などにより抵抗力に差異が生じやすいため、正確な測定を行うことが困難であった。 In the first resistance force measurement method, it is very difficult to measure the initial resistance force at the moment when the external force is applied to the object to be measured, and the resistance force is increased due to the sampling time of the recording device, the rising characteristics of the external force, and the like. Since differences are likely to occur, it was difficult to perform accurate measurement.
第2抵抗力測定法は、水平に位置した基台上に被測定物を水平静止させ、{直線摺動力(押す力)}を徐々に増加させて被測定物が滑り(動き)始めたときの外力をもって静摩擦抵抗力とする。 In the second resistance force measurement method, when the object to be measured is horizontally rested on a horizontally positioned base and {the linear sliding force (pushing force)} is gradually increased, the object to be measured starts to slide (move). The external friction force is the static friction resistance.
この第2抵抗力測定法が一番簡単で確実であるが、被測定物を載置する基台が水平であることが絶対条件となるため、傾斜測定法と同様に被測定物の測定をどこででも簡単に行うことができなかった。
前記した各測定装置は、いずれも被測定物のサンプルを測定するものであるため、サンプルを入手できない被測定物は測定することができない。しかも、測定には測定用の装置を設置してある施設にサンプルを持参しなければならなかった。そのため、測定が大変面倒で非能率的であると共に、あくまでもサンプル測定であるため、実際のものとの間に誤差が生じやすい。さらには、サンプルを載せる装置の基台表面が水平であることなどが絶対条件とされる、などの多くの問題点を有していた。
本発明は、上記問題点に鑑み、サンプルを載せる装置の基台を使用せず、被測定物が所在する場所または使用する場所で、その場所が水平であると否とを問わず簡易に被測定物を測定することができる携帯可能な静摩擦係数測定装置を提供することを課題とする。
Since each of the measuring devices described above measures a sample of the object to be measured, the object to be measured for which no sample is available cannot be measured. In addition, the samples had to be brought to the facility where the measurement equipment was installed. For this reason, the measurement is very troublesome and inefficient, and since it is a sample measurement to the last, an error tends to occur between the actual measurement. Furthermore, there are many problems such as that the base surface of the apparatus on which the sample is placed is an absolute condition.
In view of the above problems, the present invention does not use a base of a device on which a sample is placed, and easily covers a place where a measurement object is located or used regardless of whether the place is horizontal. It is an object of the present invention to provide a portable static friction coefficient measuring device capable of measuring a measurement object.
本発明の静摩擦係数測定装置は、上面に夫々平坦部7、7を有した一対の基盤2A、2Bの間に設けた測定空間部5に枢動可能に軸支させて上部背面側に操作部28を設けた可動枠体20の上部に、被測定物Xに一定の垂直荷重を調整可能に負荷させる加圧手段30を設け、前記加圧手段30と同一軸心上に位置させたスイングアーム46の下端に前記被測定物Xを装着する取付器具70を枢動可能に軸支させてなる滑り感知手段45を設け、前記可動枠体20を軸支させた一方の支持軸21aに、該可動枠体20の傾斜角度を出力する角度測定器25を設け、前記角度測定器の出力信号および前記滑り感知手段45が滑動した瞬間の信号を演算表示させる演算表示装置9を一方の基盤2Aに設けてなり、前記加圧手段30により垂直荷重を鉛直方向から負荷させて前記基盤2A,2Bを測定箇所に保持させ、前記可動枠体20の傾動により垂直荷重の重心を移動させて被測定物Xが路面上を滑った瞬間に滑り感知手段45のスイングアーム46を傾倒させ、該滑り感知器66からの信号と角度測定器25からの信号出力を演算表示画面9に送信し、被測定物Xが滑り始めた可動枠体20の傾斜角度θを演算表示画面9によって測定演算することにより静摩擦係数を表示することを特徴とする。また、前記加圧手段30が、周面に加圧力を表示する窓部32と、該窓部の両側に加圧圧力を表示する目盛部33を有した加圧筒体31内に目印線36を有した圧縮ピン35と、弾発力を有する加圧ばね37と、ピン部39を有した加圧ピン38を同一軸心上に配置し、前記加圧筒体の上方から圧力ねじ41の回動により、所定の負荷を加圧できるようにしたことを特徴とする。さらに、前記滑り感知手段45は、スイングアーム46の上端に回転ローラ48を軸支し、略中央に設けたガイド溝49にスイングアーム46の傾倒を防止するガイド軸50を挿通し、下端に該スイングアームの一部を切断して形成した連結片55を着脱可能に取付け、該連結片の下端に複数の小片からなる連結部材58を取付け、該連結部材の下部に枢動可能に軸支した接続軸60の下部にそれぞれ厚さの相違する複数の板材で形成した調節板64の下端に前記被測定物Xを装着する取付器具70を取付けてなり、前記スイングアーム46の上部と可動枠体20との間に滑り感知器66を取付けたことを特徴とする、さらにまた、前記滑り感知器66は、スイングアーム46の上部一側に遮光板からなる感知部66aと可動枠体20の補強板22に取付けた信号部66bとからなり、前記スイングアーム46が垂直状態の時には該滑り感知部66aが信号部66bを遮光し、前記可動枠体20が傾動して被測定物Xが滑動した瞬間にスイングアーム46が傾倒して被測定物Xが滑動したことを感知すると同時に感知部66aが信号部66bから離脱して演算表示画面9に送信することを特徴とする。さらに、前記角度測定器25は、前記基盤2A、2Bに枢動可能に軸支した可動枠体20の一方の支持軸21aと同一軸心上に位置し、該可動枠体の傾動と共に回転して被測定物Xが滑動した瞬間にスイングアーム46が傾倒すると、演算表示画面9が滑り感知器66から電気信号を受け、角度測定器25の出力から瞬時に当該可動枠体の傾斜角度θを数値に換算して被測定物Xの静摩擦係数を演算表示画面9にデジタル表示することを特徴とする。また、前記可動枠体20は、一方の支持軸21aに該可動枠体が垂直位置に復帰する作用をする復帰ばね23を取付け、他方の支持軸21bに前記復帰ばね23の反発力を緩衝させるダンパー27を取付け、静摩擦測定後の可動枠体20を自動的に元の垂直位置に復帰可能に設けたことを特徴とする、さらにまた、前記取付器具70は、被測定物がはき物用の取付器具で、はき物内に収容する支持板71の略中央に前記接続軸60との接続位置を調節可能に取付ける複数のねじ孔72を設け、先端にはき物のつま先部分を支持する係止部73をスライド調整可能に取付け、後端にはき物のかかと部分との位置調整を可能にする調節部75を設けて、支持板71の下面に甲高位置を調整する複数の安定板77を取付けてたことを特徴とする。
The static friction coefficient measuring apparatus according to the present invention is pivotally supported in a
したがって、被測定物に人間の体重とほぼ同じ負荷をかけ、しかも、どのようなはき物でも簡単に装着して現場で測定が可能であると共に、可動枠体を手動で傾ける操作を行うので、モータ作動用の電源を不要にしたため持ち運びが容易であり、被測定面の傾斜の有無に関係なく、正確な静摩擦係数を現場に於いて測定することができる。 Therefore, the load to be measured is almost the same as the human body weight, and any footwear can be easily mounted and measured on-site, and the movable frame is manually tilted. Since the power supply for operation is unnecessary, it is easy to carry, and an accurate coefficient of static friction can be measured in the field regardless of whether the surface to be measured is inclined or not.
以下、本発明の実施の形態を図1から9に基づいて説明すると、図1は本発明にかかる静摩擦測定装置の正面図、図2は前記静摩擦測定装置の平面図、図3は図1の中央縦断面図、図4は加圧手段である加圧筒体の背面図、図5は図4のA―A断面図、図6は滑り感知手段の正面図、図7はスイングアームの分解側面図、図8は被測定物であるはき物を取付ける第1取付器具の一部破断した側面図、図9は第1取付器具の平面図、図10は第1取付器具にはき物を装着した状態を示す側面図、図11は第2取付器具の側面図である。 1 to 9, FIG. 1 is a front view of a static friction measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the static friction measuring device, and FIG. 3 is a plan view of FIG. 4 is a rear view of the pressurizing cylinder as the pressurizing means, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4, FIG. 6 is a front view of the slip sensing means, and FIG. 8 is a partially cutaway side view of the first mounting device for mounting the footwear as the object to be measured, FIG. 9 is a plan view of the first mounting device, and FIG. 10 is a state in which the footwear is mounted on the first mounting device. FIG. 11 is a side view of the second fixture.
静摩擦測定装置(以下、測定装置という)1は、左右に位置した一対の基盤2A、2Bの中間に設けた測定空間部5内に配した可動枠体20の下部両側を前記基盤2A、2Bに枢動可能に軸支してある。この可動枠体に設けた一方の支持軸21aに該可動枠体20の傾斜角度(θ)を測定する角度測定器(ポテンショメータ)25を取付け、前記可動枠体20の上部中央には上下方向に被測定物に一定の負荷荷重を可変可能に加えるための加圧手段30と、該可圧手段30の下方には被測定物が滑った瞬間を検知する滑り感知手段45と、被測定物Xを取付ける取付器具70(80)とをそれぞれ上下方向の同一軸心上に配して設けてある。
A static friction measuring device (hereinafter referred to as a measuring device) 1 is configured so that lower sides of a
前記基盤2A、2Bは、図2に示すごとく、それぞれ内側に立上部3A、3Bを設けて断面L字形に形成してあり、該基盤の立上部3A、3Bは測定空間部5の両側に対向して互いの基盤2A、2Bの背面側に連結板6を取付けて連結してある。各基盤2A、2Bの上面中央にそれぞれ重心位置を示す線を設けて足乗せ部を兼ねた平坦部7、7を形成し、該平坦部7、7上には被測定物Xに負荷する荷重以上の重量を有する錘または同等の体重を有した人が乗ることによって本装置を測定現場に固定させるものである。
As shown in FIG. 2, the bases 2 </ b> A and 2 </ b> B are respectively formed with L-shaped cross sections by providing
8は一方の基盤2Aに取付けた保護カバー用の表示ボックスで、該表示ボックスの表面に静摩擦係数をデジタル表示する演算表示画面9と、後記する滑り感知器66と可動枠体20の傾斜角度を測定する角度測定器25を電気的にON、OFFするスイッチ10を設けてある。11は他方の基盤2Bに取付けた保護ボックスで、該可動枠体の他方の支持軸21bと該支持軸に取付けたダンパー27とを収容してある。
可動枠体20は、全体を門型に形成して両側下部に取付けた支持軸21a、21bを前記基盤2A、2Bの立上部3A、3Bに枢動可能に軸支し、背面側上方に補強板22を取付けて可動枠体20を補強してある。
The
可動枠体20を軸支する一方の支持軸21aには、該可動枠体が傾動した後、元の垂直位置に自動的に復帰させる復帰ばね23を取付け、軸心には該支持軸と同一方向に回動する連結軸24を接続し、該連結軸の一端に被測定物Xの静摩擦係数を角度(θ)により算出して係数化する角度測定器25を取付けてある。
One support shaft 21a that pivotally supports the
角度測定器25は、可動枠体20の一方の支持軸21aに連結した前記連結軸24の軸回転をそのまま角度として測定して摩擦係数を演算表示画面9にデジタル表示する公知のポテンショメータを使用し、後記する滑り感知器66で受けた滑り信号を演算表示画面9で受信し、その時の角度測定器25からの出力である被測定物Xが滑った瞬間の角度(θ)を「tanθ=X」に変換し、その係数を演算表示画面9にデジタル表示するもので、それぞれスイッチ10により電気的にON、OFFする。即ち、スイッチ10をONすると、角度測定器25からは、常に出力が出て演算表示画面9に前記可動枠体の回動した角度
(θ)が演算表示される。
The
27は可動枠体20を軸支させた他方の支持軸21bに取付けたダンパーで、前記支持軸21aに取付けた復帰ばね23によって可動枠体20が垂直位置に復帰する際に、ばねの反発力を緩和させて、可動枠体20をスムースに垂直復帰させるものである。
28は、可動枠体20の上部背面側に取付けた携帯用の把手部を兼ねた操作部で、該操作部28を保持して前記可動枠体20を支持軸21aに取付けた復帰ばね23の弾発力に抗して、図3に矢印方向にゆっくり傾斜させ、モータなどの駆動手段を使用せずに人の手で操作して傾倒させる。
図4、5、6において、30は可動枠体20の上部中央に取付けた加圧手段で、下部を開口した加圧筒体31の一側に縦長の窓部32を設け、該窓部の両側に目盛部33を形成し、前記加圧筒体31内には前記窓部32から視覚確認可能な目印線36を有した圧縮ピン35と、渦巻き状に形成して上下方向に弾発している加圧ばね37と、該ばねの圧力を受ける加圧ピン38を同一軸心上に、上下動可能に設けてある。
4, 5, and 6,
さらに、前記加圧筒31の上部に設けた圧力ねじ41のねじ部42を時計方向または半時計方向に回転することにより、ねじ部42と加圧ばね37とで押圧された圧縮ピン35の目印線36が窓部32内を上下方向に移動して加圧力を調整することができる。圧力ねじ41による加圧圧力は、大人の平均的な体重である約50〜80kgの範囲で設定し、前記目盛部33は加圧圧力を0.5kgごとに表示してある。前記加圧筒体31の下方に位置した加圧ピン38は、前記可動枠体20の上端中央に設けた貫通孔20aを貫通して、該加圧ピンのピン部39の先端は貫通孔20aの下面から突出して後記するスイングアーム46の上端と当接可能に設けてある。
Further, by rotating the
滑り感知手段45は、図1、3、6に示すごとく、角柱状のスイングアーム46と、該スイングアームの下端に設けた連結片55と、該連結片と接続する連結枠部58と、該連結枠部に枢動可能に軸支した接続軸60と、該接続軸の下端には図8に示すように調節板65を介して被測定物を装着する取付器具70を連結し、前記スイングアーム46の上方一側に滑り感知器66を取付けてある。
As shown in FIGS. 1, 3, and 6, the slip sensing means 45 includes a
前記スイングアーム46は、図1、3、6に示すごとく、上端中央に設けた凹溝47内に、前記加圧ピン38のピン部39の先端が当接する回転ローラ48を回転可能に軸支してあり、略中央に設けたガイド溝49にスイングアーム46の傾倒を防止するガイド軸50を挿通し、下端には該スイングアームの一部を鉤型に形成した連結片55を少なくとも1以上の係止ねじ57で着脱可能に取付けてある。
As shown in FIGS. 1, 3, and 6, the
前記連結片55の下端に取付ける連結部材58は、図6、7に示すごとく、一枚の水平板58aと複数の側板58bとを分解可能に形成することにより、接続軸60を簡単に着脱することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the connecting
図6に示す如く、接続軸60の両側から突出した軸杆61を前記連結部材58の側板58bの軸孔58cに枢動可能に軸支させ、可動枠体20が支持軸21a、21bを中心にして傾動すると、スイングアーム46も接続軸60の軸杆61を中心にして傾動する。
As shown in FIG. 6, a
前記接続軸60の下方に装着する調節板64は、それぞれ厚さの相違する複数の板片を該接続軸60と取付器具70との間に着脱可能に介在させてスイングアーム46の上端から被測定物Xを含めた路面までの距離を調節可能に形成してある。
The
図1、3において、前記滑り感知器(フォトセンサー)66は、スイングアーム46の上部一側に取付けた感知部66aと、可動枠体20の背面側に位置した補強板22に発光部と受光部を有する信号部66bとで構成されている。そして、スイングアーム46が垂直状態の時には感知部66aが信号部66bを遮光している。ついで、前記可動枠体20を傾動させると、垂直荷重が移動して被測定物Xが滑ってスイングアーム46が傾倒したとき、感知部66aが信号部66bから外れて角度測定器25により測定した出力信号を演算表示画面9に送信する。
1 and 3, the slip sensor (photosensor) 66 includes a light emitting portion and a light receiving portion on a sensing portion 66 a attached to the upper side of the
図8、9において、被測定物Xのうち、特に、はき物を着脱可能に取付ける第1取付器具70は、支持板71の略中央に前記接続軸60との接続位置を調節可能に取付けるため複数のねじ孔72を設けてある。支持板71の先端には、はき物のつま先を係止する係止部73をスライド調整可能に取付けてあり、支持板71の後端にはき物のかかと部分を係止する調節部75をねじ軸で前後方向に調節可能に取付け、さらに、支持板71の下面にはき物の甲高位置を調整するため複数の安定板77をそれぞれ取付けてある。
In FIGS. 8 and 9, among the measurement object X, in particular, a
図11は前記はき物以外であって、床面や路面と当接して滑る可能性のあるサンプルを取付けて測定するための第2取付器具80で、平坦に形成したサンプル取付板81の上面中央に、前記接続軸60との取付け位置を調節する複数のねじ孔82を設け、該サンプル取付板81の下面当接部にはサンプル片となる試験紙(図示せず)を着脱可能に取付けるものである。
FIG. 11 shows a second mounting
前記サンプル取付板81の長手方向両端には下面に装着した試験紙の両端部分を固定する装着部(図示せず)を必要に応じて設けてもよい。試験紙には、建物の床面と接する可能性の高い例えば、ゴム板、布片、フェルト、紙類などがある。
A mounting portion (not shown) for fixing both end portions of the test paper mounted on the lower surface may be provided at both ends in the longitudinal direction of the
以下本発明に係る実施形態の作用について説明すると、測定装置1は実験室ではなく現実の路面上で、被測定物、例えば、はき物Xの底面と路面との静摩擦係数を測定するためのもので、測定する被測定物Xの底面と当接する路面部分とが平行であれば路面が水平である必要はなく、傾斜している坂道でも測定可能である。
Hereinafter, the operation of the embodiment according to the present invention will be described. The measuring
その理由は、加圧手段30を構成する加圧ピン38と滑り感知手段45であるスイングアーム46と接続軸60とはき物Xとを上下方向の同一軸心上に位置すると共に、加圧ピン38を一定圧で垂直方向に押圧することにより、被測定物Xと被測定面との当接圧力が水平面は勿論、傾斜面でも変わらないことから可能としたものである。
The reason is that the
次いで、被測定物Xであるはき物、例えば、男物短靴の靴底と路面又は床面と静止摩擦係数を測定する場合に、図8〜10に示すごとく、第1取付器具70を使用する。あらかじめスイングアーム46から外した連結片55を回動させて接続軸60の上面を開放し、該接続軸の上面側から該接続軸と複数の調節板64にそれぞれ設けたねじ孔62、65にねじ63を挿通して支持板71のねじ孔72に螺着して連結する。前記接続軸60の支持板71への取付け位置は、はき物のほぼ中心部分に取付け、はき物によって中心位置が相違するのを防止して誤差を防ぐことができる。
Next, when measuring the footwear, which is the object to be measured X, for example, the sole and road surface or floor surface of a male short boot and the static friction coefficient, the
複数の調節板64は、はき物Xが男物、女物またはスニーカーなど靴の内底の高さが相違し、他方、スイングアーム46の長さは一定であることから、はき物の種類によってスイングアーム46の上端とはき物の底面までの距離を一定に補正する。したがって、測定するはき物の種類によって調節板64を使用する枚数、又は、厚さを調整し、スイングアーム46の上端とはき物Xの底面までの距離を一定に調節できる。
In the plurality of adjusting
支持板71に設けた係止部73及び調節部75をはき物の大きさによって調整した後、同じく支持板71の下側に設けた安定板77を被測定物Xのはき物内に挿入し、ついで、調整部75を調整してかかとの内側に押圧して支持板71がずれて移動しないように固定し、測定性能を高めている。取付け方向は、第1取付器具70に取付けたはき物Xの靴先が可動枠体20の傾動方向と反対方向に向くように位置させて連結片55をスイングアーム46の下端に係止ねじ57で固着して連結してある。
After adjusting the locking
図11に示した第2取付器具80を使用して被測定物を取付ける場合も、図9に示すごとく、前記第1取付器具70を着脱する場合とおなじであるため、説明を省略する。
The case where the object to be measured is attached using the
測定装置1は、図12、13に示すごとく、測定開始前に可動枠体20の垂線Pと基盤の水平線Oとが垂直に位置するように設定する。垂直位置は、基盤2A、2Bの背面側に取付けた連結板6と可動枠体20の背面側との間に取付けたスペース板13に、可動枠体20が当接した位置を垂直方向とする。この可動枠体20の下部両側に設けた支持軸の一方の支持軸21aに取付けた復帰ばね23の復帰弾発力で常にスペース板13方向に付勢させて垂直度を維持している。
As shown in FIGS. 12 and 13, the measuring
次いで、はき物Xに一定の垂直荷重(人の平均体重に相当する重量)を加圧手段30によって負荷させる。負荷は加圧ねじ41を回転して圧縮ピン35を押圧して加圧ばね37を圧縮させて弾発力を高めることにより行う。加圧力は、加圧筒体31の窓部32に設けた目盛部33と、圧縮ピン35に設けた目印線36が一致した位置が当該負荷荷重となる。例えば、60kgの負荷加圧をはき物に負荷して測定する場合には、測定装置1を路面の任意位置に載置した後、基盤2の固定部7に少なくとも65キロ以上の錘を左右均等に載置させるか、それと同等の体重を有した作業員が平坦部7、7に両足を乗せて本装置を測定箇所に固定して測定作業に備える。
Next, a constant vertical load (weight corresponding to the average body weight of a person) is applied to the footwear X by the pressurizing means 30. The loading is performed by rotating the
はき物に対する負荷荷重と同じか、それより軽いと測定中に測定装置1の保持力、即ち固定力が弱まって設置位置がずれたりして、正確な静摩擦係数を測定できないおそれがある。最も簡便な方法としては、略65kg以上の体重を有する人が基盤2A、2Bの固定部7、7に乗って測定装置1を安定させて測定することができる。
If the load is the same as or less than the load applied to the footwear, the holding force of the measuring
本装置を使用するには、スイッチ10をONにして可動枠体20をスタート位置にセットすると同時に角度測定器25は可動枠体の回動した角度を感知し、その信号出力は演算表示画面9の出力表示「0」を「tanθ=0」としてセットする(図12)。測定のスタートは、図3において、可動枠体20に設けた操作部28を矢印方向(前方)に少しずつ傾動させて行う。該可動枠体20の傾動はモータなどの駆動手段を使用せず、可動枠体20の操作部28を握って人の手で傾倒させる。そのため、装置全体の構造は簡単で部品数が少なく軽量で持ち運びに便利であって安価で経済的な測定装置を提供できる。
In order to use this apparatus, the switch 10 is turned on and the
可動枠体20の傾動は、左右の支持軸21a,21bの軸心を支点にして可動枠体20を回動させ、該可動枠体に取付けたスイングアーム46の下部に設けた前記接続軸60の軸部61を中心にして同じ角度で傾動する。
The tilting of the
可動枠体20の傾動により、該可動枠体を軸支している支持軸21aは傾動方向と同一方向に回転する。この支持軸21aの回転角度は、該支持軸に接続した連結軸24に取付けた角度測定器25からの出力を演算表示画面9に、リアルタイムに「tanθ」として表示する。
As the
可動枠体20が一定の角度まで傾動すると、はき物Xが路面との摩擦抵抗に抗しきれず、可動枠体20の傾動方向と反対方向に滑動する。はき物Xが滑動すると、該はき物を加圧手段30と滑り感知手段45とで同一軸心に負荷されているスイングアーム46は、回転ローラ48が先端ピン39から外れて弾かれるように、即ち矢印で示すように、可動枠体20と同一方向に傾倒する(図16、17)。
When the
スイングアーム46が傾倒すると同時に、該スイングアームに取付けた感知部66aが信号部66bから離脱して滑り信号を演算表示画面9に送り、その時の角度測定器25の出力を瞬時に演算して、はき物が滑った瞬間の角度を「tanθ=X」に変換し、その係数を演算表示画面9にデジタル表示する。前記はき物が滑ったことにより傾動したスイングアーム46は、ガイド溝49内に挿通したガイド軸50によって係止されるため、一定角度以上に傾倒するのを防止している。
At the same time that the
可動枠体20は、はき物が滑動したときに傾動を停止し、可動基枠20の操作部28から手を離すと支持軸21aに取付けた復帰ばね23の弾発力で自動的に垂直位置に復帰する。その際、他方の支持軸21bにダンパ27を取付けたことにより反発ばねの弾発力で可動枠体20が連結板のスペース板13に強く当たるのを防止すると共に騒音の発生を防いでいる。
The
はき物Xの滑動により加圧手段30の軸心から外れたスイングアーム46は、図16に示すごとく、可動基枠20の垂直方向への復帰と共に、図1に示すように、該可動基枠に両端を固定してあるガイド軸50がガイド溝49内を移動しながら、該ガイド軸に取付けた補助筒51と、可動枠体20の上方に設けた案内板52とによりスムースに垂直方向に移動して元の位置に復帰させることができる。
As shown in FIG. 16, the
前記スイングアーム46の側面と補助筒51と案内板52とは、スイングアームが傾倒したときの摩擦抵抗を極力少なくするため直接当接せず、不意の衝撃などでスイングアーム46の垂直方向がズレたり、加圧ピン38との当接部分が外れて傾動するのを防止している。
The side surface of the
前記加圧ピン38のピン部39を球状にし、スイングアーム46の上端に回転ローラ48を取付けて、加圧ピン38とスイングアーム50との当接部分を点接触にし、はき物が滑り始めた時に当接部分の離脱抵抗を少なくし、より正確な静摩擦抵抗係数を測定可能に形成してある。
When the
スイングアーム46が元の垂直方向に復帰する際にもスイングアーム46の頭部に取り付けた回転ローラ48と加圧ピン38とが当接した際、摩擦抵抗を少なくしてスムースに同一軸心位置にリセットさせることができる。はき物Xの静摩擦係数を演算表示した演算表示画面9は、可動枠体20が垂直位置に復帰したとき自動的に数値が「0」に戻る。
Even when the
1 測定装置
2 基盤
5 測定空間部
7 平坦部
9 演算表示画面
20 可動枠体
21 支持軸
23 復帰ばね
24 連結軸
25 角度測定器
27 ダンパー
28 操作部
30 加圧手段
31 加圧筒体
32 窓部
33 目盛部
35 圧縮ピン
36 目印線
37 加圧ばね
38 加圧ピン
41 圧力ねじ
45 滑り感知手段
46 スイングアーム
48 回転ローラ
50 ガイド軸
55 連結片
58 連結部材
60 接続軸
64 調節板
66 滑り感知器
70 第1取付器具
71 支持板
72 ねじ孔
73 係止部
75 調節部
77 安定板
80 第2取付器具
X 被測定物
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記加圧手段(30)と同一軸心上に位置させたスイングアーム(46)の下端に前記被測定物(X)を装着する取付器具(70)を枢動可能に軸支させてなる滑り感知手段(45)を設け、
前記可動枠体(20)を軸支させた一方の支持軸(21a)に、該可動枠体20の傾斜角度を出力する角度測定器(25)を設け、
前記角度測定器の出力信号および前記滑り感知手段(45)が滑動した瞬間の信号を演算表示させる演算表示装置(9)を一方の基盤(2A)に設けてなり、
前記加圧手段(30)により垂直荷重を鉛直方向から負荷させて前記基盤(2A,2B)を測定箇所に保持させ、前記可動枠体(20)の傾動により垂直荷重の重心を移動させて被測定物(X)が路面上を滑った瞬間に滑り感知手段(45)のスイングアーム(46)を傾倒させ、該滑り感知器(66)からの信号と角度測定器(25)からの信号出力を演算表示画面(9)に送信し、被測定物(X)が滑り始めた可動枠体(20)の傾斜角度(θ)を演算表示画面(9)によって測定演算することにより静摩擦係数を表示することを特徴とする静摩擦測定機。 The measurement space (5) provided between a pair of bases (2A, 2B) each having a flat portion (7, 7) on the upper surface is pivotally supported by an operation portion (28) on the upper back side. A pressurizing means (30) is provided on the movable frame (20) provided with a pressure means (30) for adjusting a constant vertical load on the object to be measured (X).
A slide formed by pivotally supporting a mounting device (70) for mounting the object to be measured (X) on the lower end of a swing arm (46) positioned on the same axis as the pressurizing means (30). Providing sensing means (45);
An angle measuring device (25) that outputs an inclination angle of the movable frame body 20 is provided on one support shaft (21a) that pivotally supports the movable frame body (20),
An arithmetic display device (9) for calculating and displaying the output signal of the angle measuring device and the signal at the moment when the slip sensing means (45) slides is provided on one base (2A),
A vertical load is applied from the vertical direction by the pressurizing means (30) to hold the base (2A, 2B) at a measurement location, and the center of gravity of the vertical load is moved by tilting the movable frame (20). The swing arm (46) of the slip detection means (45) is tilted at the moment when the measurement object (X) slides on the road surface, and the signal from the slip sensor (66) and the signal output from the angle measurement device (25) are output. Is displayed on the calculation display screen (9), and the static friction coefficient is displayed by measuring and calculating the tilt angle (θ) of the movable frame (20) at which the object to be measured (X) starts to slide on the calculation display screen (9). A static friction measuring machine characterized by
The mounting device (70) is a mounting device for a footwear to be measured, and is attached to a support plate (71) accommodated in the footwear so that the connection position with the connection shaft (60) can be adjusted. A screw hole (72) is provided, a locking part (73) for supporting the toe part of the shoe is attached to the front end so as to be slidably adjustable, and an adjustment part (75) enabling adjustment of the position of the footwear part of the footwear at the rear end. The static friction measuring machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of stabilizing plates (77) for adjusting an instep height position are attached to the lower surface of the support plate (71).
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