JP2019045371A - Caliper with sliding spring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノギスに関し、その摺動用バネの改良に関する。 The present invention relates to a caliper and to an improvement of its sliding spring.
従来、ノギスにおいては、本尺に対する測定スライダの摩擦抵抗を下げて滑らかなスライド動作を得るために、また、スライド動作時や測定値の読取り時に本尺に対する測定スライダのガタつきを防止するために、金属製の板バネが使用されている。 Conventionally, in calipers, in order to reduce the frictional resistance of the measurement slider to the main scale to obtain a smooth sliding motion, and also to prevent rattling of the measurement slider relative to the main scale at the time of sliding operation and reading of the measured value. , Metal plate springs are used.
例えば、特許文献1のノギスの本尺には、該本尺の長手方向に直交する短手方向の両端に、該本尺の長手方向に沿ってそれぞれ滑路が形成されている。また、測定スライダには、上記の2本の滑路に対向する位置に溝部がそれぞれ形成されている。上記の2本の溝部には、それぞれ案内シャフトが設けられ、長手方向への案内シャフトの移動が規制された状態になっている。そして、測定スライダの片方の溝部には、そこに設けられた案内シャフトを本尺の滑路に向けて付勢する金属製の板バネが設けられている。
For example, in the vernier caliper of
この金属製の板バネの撓みによる付勢力が、測定スライダの案内シャフトと本尺の滑路とを接触した状態に維持する。また、測定スライダに螺合されたネジのネジ込み量を変えることによって、金属製の板バネによる付勢力が調整されるようになっている。 The biasing force due to the bending of the metal plate spring maintains the guide shaft of the measurement slider in contact with the slideway of this length. Further, the biasing force of the metal plate spring is adjusted by changing the screwing amount of the screw screwed into the measurement slider.
しかし、一般に金属のバネ定数は他の材質に比べて大きいため、ノギスの滑らかなスライド動作とガタつき防止とを両立できる理想の摩擦抵抗を得るには、金属製の板バネの撓み量を厳密に管理しなければならない。 However, in general, the spring constant of metal is larger than that of other materials, so in order to obtain the ideal frictional resistance compatible with smooth slide movement of the caliper and prevention of rattling, the amount of deflection of the metal plate spring is strictly determined. It must be managed.
しかも、測定スライダの溝部における金属製の板バネの姿勢が安定しない場合、つまり、金属製の板バネの姿勢安定性が悪い場合には、ノギスの使用頻度に応じた金属製の板バネの磨滅(ヘタリとも呼ぶ。)が進みやすく、摩擦抵抗が低下しやすい。このような場合にも、理想の摩擦抵抗を維持するには、撓み量の厳密な管理だけではなく、ネジによる板バネの付勢力の厳密な調整を何度も実施する必要がある。 In addition, when the posture of the metal plate spring in the groove portion of the measurement slider is not stable, that is, when the posture stability of the metal plate spring is poor, the metal plate spring wears out according to the frequency of use of the calipers. It is easy to advance (also called "Hetari"), and the frictional resistance tends to decrease. Even in such a case, in order to maintain the ideal frictional resistance, not only the strict control of the deflection amount, but also the strict adjustment of the biasing force of the plate spring by the screw needs to be performed many times.
以上のように、ノギスの滑らかなスライド動作とガタつき防止とを両立できる理想の摩擦抵抗を得て、その理想の摩擦抵抗を長期間に亘って維持するには、金属製の板バネの撓み量の管理や、金属製の板バネの磨滅に対応するためのネジによる付勢力の調整といった、厳密性を強く求められる管理・調整が必要になる。一般の作業者にとって、これらの管理・調整の実施は困難であり、ノギスの性能維持に関するコストの上昇や、ノギスを用いた測定効率の低下などの原因になってきた。 As described above, in order to obtain the ideal frictional resistance that can balance the smooth sliding motion of the caliper and the rattling, and maintain the ideal frictional resistance over a long period of time, the deflection of the metal plate spring is made. It is necessary to perform control and adjustment that strongly requires strictness, such as control of the amount and adjustment of the biasing force by a screw to cope with the wear and tear of the metal plate spring. It is difficult for general workers to carry out such management and adjustment, and this has been the cause of the increase in the cost of maintaining the performance of the calipers and the reduction of the measurement efficiency using the calipers.
本発明の目的は、本尺に対する測定スライドの滑らかなスライド動作の実現とガタつき防止とを両立でき、しかも、このような良好な摺動特性を使用開始から長期間に亘って維持できるようなノギスを提供することにある。具体的には、ノギスに用いる板バネなどの弾性部材の撓み量の管理が容易で、かつ、本尺に対する測定スライドの摩擦抵抗が変化した場合でも、弾性部材による付勢力の調整が容易であるノギスを提供することにある。 The object of the present invention is to achieve both smooth slide movement of the measurement slide relative to the main scale and prevention of rattle, and to maintain such good sliding characteristics over a long period of time from the start of use. It is to provide vernier calipers. Specifically, it is easy to manage the amount of deflection of an elastic member such as a leaf spring used for vernier calipers, and it is easy to adjust the biasing force by the elastic member even when the frictional resistance of the measurement slide to this measure changes. It is to provide vernier calipers.
上記の課題を解決するため、本発明に係るノギスは、
本尺と、前記本尺の長手方向へ摺動自在に設けられた測定スライダと、を備え、前記本尺に設けられた固定側の測定ジョウと前記測定スライダに設けられた可動側の測定ジョウとがともに測定対象物に当接可能に構成される。
前記測定スライダは、
前記本尺の長手に対して直交する方向の該本尺の両端面を挟持する一対の挟持部と、
前記挟持部のいずれか一方と前記本尺との隙間に配置されて該一方の挟持部から該本尺への付勢力を与え、かつ、該本尺に対する摩擦摺動部を形成する摺動用弾性部材と、
を備え、
前記摺動用弾性部材は繊維強化樹脂を用いて成形されている、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the caliper according to the present invention is
And a measuring slider provided on the main scale in a stationary direction and provided on the measuring slider, and a movable measurement jaw provided on the measuring slider. Both are configured to be able to contact the object to be measured.
The measurement slider is
A pair of sandwiching portions sandwiching both end faces of the main scale in a direction orthogonal to the length of the main scale;
An elastic member for sliding which is disposed in a gap between any one of the holding portions and the main scale to apply an urging force from the one holding portion to the main scale, and which forms a friction sliding portion against the main length. Members,
Equipped with
The sliding elastic member is formed using a fiber reinforced resin.
この構成では、摺動用弾性部材が繊維強化樹脂(FRP)を用いて成形されている。繊維強化樹脂としては、例えば、炭素繊維強化樹脂(CFRP)を用いるのが好適である。繊維強化樹脂製の弾性部材を用いれば、金属製の弾性部材に比べて、バネ定数を低減でき、同じ付勢力を得るのに必要な撓み量が大きくなる。例えば、従来の金属製の板バネの約2〜3倍の撓み量が得られる。従って、摺動用弾性部材による付勢力を僅かに変化させたい場合に、その撓み量の調整代が実質的に広がるので、摺動用弾性部材による付勢力の調整が容易になる。 In this configuration, the sliding elastic member is molded using fiber reinforced resin (FRP). As a fiber reinforced resin, it is suitable to use carbon fiber reinforced resin (CFRP), for example. When an elastic member made of fiber reinforced resin is used, the spring constant can be reduced and the amount of deflection necessary to obtain the same biasing force becomes larger than that of a metal elastic member. For example, about 2 to 3 times the amount of deflection of a conventional metal leaf spring can be obtained. Therefore, when it is desired to slightly change the biasing force of the sliding elastic member, the adjustment amount of the deflection amount is substantially expanded, so that the biasing force of the sliding elastic member can be easily adjusted.
また、繊維強化樹脂は金属よりも耐摩耗性に優れているから、本尺と測定スライダとの隙間における摺動用弾性部材の姿勢が安定しない場合であっても、摺動用弾性部材の磨滅が進みにくく、摺動用弾性部材による付勢力の調整頻度が大幅に少なくなる。 Further, since the fiber reinforced resin is more excellent in wear resistance than metal, the wear of the sliding elastic member progresses even when the posture of the sliding elastic member in the gap between the work piece and the measurement slider is not stable. It is difficult to adjust the biasing force of the sliding elastic member significantly.
以上のように、摺動用弾性部材による付勢力の調整回数が少なくなり、付勢力の調整自体も容易になるので、摺動用弾性部材の撓み量の管理が容易になる。しかも、繊維強化樹脂は金属よりも摩擦係数が小さいので、僅かなスライド力を加えるだけで測定スライダがスムーズに移動する。同時に、繊維強化樹脂製の摺動用弾性部材によって必要な付勢力が確保されているから、測定スライダの摺動特性が大幅に改善される。さらに、繊維強化樹脂製の摺動用弾性部材は、金属よりも振動減衰特性に優れているから、摺動時の振動を極小のレベルまで抑えることが可能になる。
加えて、繊維強化樹脂製の摺動用弾性部材は、金属製よりも疲労特性に優れている。摺動用弾性部材を本尺と測定スライダとの隙間に組み込む際、摺動用弾性部材は初期状態から僅かに弾性変形した状態で組み込まれる。この状態でユーザーが測定スライダを本尺に対してスライドさせるので、スライド動作の都度、本尺および測定スライダから摺動用弾性部材に作用する力が変化し、微小な弾性変形が生じる。摺動用弾性部材は、繰り返しの荷重に晒されると言える。従って、摺動用弾性部材を疲労強度の高い繊維強化樹脂製とすることで、このような繰り返し荷重下であっても、損傷や亀裂・破壊が起きにくくなり、良好な摺動特性が長期にわたって維持される。
これらの効果が同時に実現されることで、ノギスの操作感に今までに無い高級感が増し加わる。
As described above, the number of adjustment of the biasing force by the sliding elastic member is reduced, and the adjustment itself of the biasing force becomes easy, so that the control of the amount of deflection of the sliding elastic member becomes easy. Moreover, since the fiber reinforced resin has a smaller coefficient of friction than metal, the measurement slider can be moved smoothly only by applying a slight sliding force. At the same time, since the necessary biasing force is secured by the sliding elastic member made of fiber reinforced resin, the sliding characteristics of the measuring slider are significantly improved. Furthermore, since the elastic member for sliding made of fiber reinforced resin is superior to metal in the vibration damping property, it is possible to suppress the vibration at the time of sliding to the minimum level.
In addition, the elastic member for sliding made of fiber reinforced resin is more excellent in fatigue characteristics than metal. When the sliding elastic member is incorporated into the gap between the measuring rod and the measuring slider, the sliding elastic member is incorporated in a state of being slightly elastically deformed from the initial state. In this state, the user slides the measurement slider with respect to the scale, so that each time the slide operation is performed, the force acting on the slide elastic member from the scale and the measurement slider changes, causing a slight elastic deformation. It can be said that the sliding elastic member is exposed to repeated loads. Therefore, by making the sliding elastic member made of fiber reinforced resin with high fatigue strength, damage, cracking and breakage are less likely to occur even under such repeated load, and good sliding characteristics are maintained for a long time Be done.
The simultaneous realization of these effects adds to the feeling of luxury that has never been seen before.
また、前記摺動用弾性部材の形状は、前記測定スライダの摺動方向に長く、該摺動用弾性部材の両端部は、前記隙間において前記測定スライダ側に反っていて、前記摩擦摺動部は、少なくとも前記摺動用弾性部材の中間部に形成されている、ことが好ましい。
この構成によれば、摺動用弾性部材が例えば円弧形状に形成され、所望の撓み量が容易に得られるようになる。また、本尺に対する測定スライダの良好な摺動特性が、長尺状の摺動用弾性部材の中間部分に形成されるので、本尺と測定スライダとの隙間における摺動用弾性部材の姿勢安定性が改善される。
Further, the shape of the sliding elastic member is long in the sliding direction of the measurement slider, and both end portions of the sliding elastic member are curved toward the measurement slider in the gap, and the friction sliding portion is It is preferable that at least an intermediate portion of the sliding elastic member be formed.
According to this configuration, the sliding elastic member is formed, for example, in an arc shape, and a desired amount of deflection can be easily obtained. In addition, since good sliding characteristics of the measurement slider relative to the main length are formed in the middle portion of the long sliding elastic member, the posture stability of the sliding elastic member in the gap between the main length and the measurement slider is Be improved.
また、前記摺動用弾性部材は、波形であり、前記摩擦摺動部は、前記摺動用弾性部材の中間部における少なくとも2箇所に形成されている、ことが好ましい。
この構成によれば、摺動用弾性部材が例えばW字状に形成され、摩擦摺動部が摺動用弾性部材の中間部において複数の箇所に分かれることにより、摩擦摺動部にて発生する摩擦熱の影響を低減させることができる。
Further, it is preferable that the sliding elastic member has a wave shape, and the friction sliding portion is formed at at least two places in an intermediate portion of the sliding elastic member.
According to this configuration, the sliding elastic member is formed in a W shape, for example, and the friction sliding portion is divided into a plurality of locations in the middle portion of the sliding elastic member, thereby generating the friction heat generated in the friction sliding portion. Can reduce the effects of
本発明のノギスを上記のように構成すれば、摺動用弾性部材が繊維強化樹脂を用いて成形されることで、摺動用弾性部材による付勢力の調整回数が少なくなるとともに、付勢力の調整自体も容易になって、摺動用弾性部材の撓み量の管理が容易になった。その結果、本尺に対する測定スライドの滑らかなスライド動作の実現とガタつき防止とを両立することができ、しかも、このような良好な摺動特性を使用開始から長期間に亘って維持することが可能になった。 If the caliper of the present invention is configured as described above, the sliding elastic member is molded using a fiber reinforced resin, whereby the number of times of adjustment of the biasing force by the sliding elastic member is reduced and the biasing force adjustment itself Also, the control of the amount of deflection of the sliding elastic member is facilitated. As a result, it is possible to achieve both the smooth slide movement of the measurement slide relative to the main scale and the prevention of rattling, and to maintain such good sliding characteristics for a long time from the start of use. It became possible.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第一実施形態)
図1(A)に、本実施形態のノギスを正面から見た外観図を示す。また、図1(B)には、このノギスの測定スライダの内部構造を部分的な縦断面図として示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
First Embodiment
The external view which looked at the caliper of this embodiment from the front at FIG. 1 (A) is shown. Further, FIG. 1 (B) shows the internal structure of the measuring slider of this caliper as a partial longitudinal sectional view.
図1(A)、(B)のノギス1は、本尺2と、本尺2の長手方向へ摺動自在に設けられた測定スライダ3と、を備えて構成されている。
本尺2は、その長手部分である本尺本体21と、本尺本体21の長手方向の一端側に設けられた外側用測定ジョウ22および内側用測定ジョウ23とを備える。外側用測定ジョウ22および内側用測定ジョウ23は、本尺本体21においてその長手方向に直交する短手方向へそれぞれ逆方向に突き出ており、いずれも固定側の測定ジョウを構成している。
また、外側用および内側用の測定ジョウ22,23よりも本尺本体21の長手方向の他端に向けて、本尺本体21には滑路(レールまたは溝)24,25が設けられている。
The
The
Slideways (rails or grooves) 24 and 25 are provided on the
なお、本明細書では、図1のノギス1の長手方向について、そのジョウ側22,23を一端側と呼び、ジョウとは反対側を他端側と呼ぶ。
In the present specification, in the longitudinal direction of the
測定スライダ3は、スライダ本体31と、このスライダ本体31の一端側に設けられた外側用測定ジョウ32および内側用測定ジョウ33と、スライダ本体31と本尺本体21との間で本尺本体21を付勢する板バネ34と、を備える。外側用測定ジョウ32および内側用測定ジョウ33は、スライダ本体31においてその長手方向に直交する短手方向へそれぞれ逆方向に突き出ており、いずれも可動側の測定ジョウを構成している。
The
ここで、本尺2および測定スライダ3のそれぞれの外側用測定ジョー22,32は、ともに測定対象物に対して外側から当接可能に構成され、また、本尺2および測定スライダ3のそれぞれの内側用測定ジョー23,33は、ともに測定対象物に対して内側から当接可能に構成されている。そして、本尺2および測定スライダ3の各測定ジョーが測定対象物に当接した状態で、本尺2に対する測定スライダ3の摺動位置が読み取られ、測定対象物の長さ情報としてスライダ本体31の正面に設けられた表示部35に表示されるようになっている。
Here, both the
図1(B)は、測定スライダ3を摺動方向に沿って縦に断面した図である。スライダ本体31は、本尺本体21を摺動方向に対して直交する方向から挟み込む一対の挟持部31A,31Bを備えている。一方の挟持部31Aには、摺動用弾性部材としての板バネ34を本尺本体21との間に収納するための隙間が形成されている。この隙間は、摺動方向に沿って細長い空間であり、その摺動方向の両端には板バネ34用の位置規制片31C,31Dが形成されている。
FIG. 1B is a cross-sectional view of the
板バネ34は、弾性変形して摺動方向と略平行な状態で、上記の隙間に組み込まれている。すなわち、板バネ34は、炭素繊維強化樹脂によって予め略円弧形に反った状態に成形されている。板バネ34の両端部は、隙間に嵌め込まれた状態で、測定スライダの一方の挟持部31A側に反っている。この略円弧形の反りが小さくなるように弾性変形した状態で隙間に組み込まれている。この板バネ34は、一方の挟持部31Aから本尺本体21への付勢力を与え、かつ、本尺本体21に対する摩擦摺動部34Aを中間部に形成している。板バネ34の摩擦摺動部34Aとは、上記の隙間にて僅かに湾曲した状態の板バネ34において、本尺本体21のレール24と直接的に当接し、スライド動作の際は摺動面になって摩擦を生じる部分を指す。この板バネ34の付勢力によって、他方の挟持部31Bが本尺本体21に密接する構成になる。
The
なお、板バネ34に起因する付勢力は、測定スライダ3に設けられた一対の調整ネジ37,38によって微調整される。つまり、挟持部31Aの一端側および他端側には調整ネジ37,38が設けられ、その中間位置にはクランプネジ39が設けられ、いずれも測定スライダ3の外側から内部の本尺2に向けて螺合されている。
一対の調整ネジ37,38は、ちょうど、板バネ34の両端付近にネジ先端がそれぞれ当接する位置にあり、常時、板バネ34を本尺2側に付勢した状態になっている。調整ネジ37,38のねじ込み量に応じて、板バネ34の撓み量が変わり、板バネ34に起因する付勢力が微調整される。この調整ネジ37,38は、製造段階または保守点検の段階で微調整されるのが好ましい。
これに対して、クランプネジ39は、ユーザーが日常的に使用するものとして設けられている。測定スライダ3の摺動操作中は、クランプネジ39を緩めた状態にする。そして、ユーザーが、測定スライダ3のスライド位置を一時的に維持したい場合や、測定スライダ3を本尺2に固定したい場合などに、このクランプネジ39を締めて、板バネ34と本尺2との摩擦力を強制的に増大させて、スライド位置を本尺2に固定できるようになっている。
The biasing force caused by the
The pair of adjustment screws 37 and 38 are located at positions where the screw tips abut on both ends of the
On the other hand, the
図2(A)は、本実施形態の炭素繊維強化樹脂製の板バネ34の正面図であり、外力を受けていない自然状態の形状を表わし、撓み量がゼロの状態である。少なくとも本尺本体側の表層(図1(A)の摩擦摺動部34Aを形成する範囲)における炭素繊維の配向方向については、摺動方向に平行に炭素繊維が配向されている方が、摺動方向に直角の方向に配向されている場合よりも、摩耗しにくいので好ましい。あるいは、摩耗の抑制と良好な摺動特性との両立を考慮して、摺動方向に対して例えば45度の方向に炭素繊維を配向してもよい。
FIG. 2A is a front view of a
また、板バネ34の形状は、長尺状であればよく、断面が矩形である必要はない。例えば、断面が円形であるものでも、断面がドーナツ形であるものでも構わない。板バネ34をCFRPで形成することで、従来の金属製の板バネよりも厚さを薄くすることができる。
Further, the shape of the
板バネ34を円弧形状にする利点として、所望の撓み量が容易に得られることである。また、本尺2に対する測定スライダ3の良好な摺動特性が、板バネ34の中間部分(摩擦摺動部34A)に形成されるので、本尺本体21と挟持部31Aとの隙間における板バネ34の姿勢安定性が改善される。
As an advantage of making the
図2(B)に、本実施形態の炭素繊維強化樹脂製の板バネの変形例を示す。炭素繊維強化樹脂製の板バネとしては、円弧状に限らず、波形でも構わない。波形の場合、摩擦摺動部は、板バネの中間部の複数の箇所に分かれて形成される。例えば、図2(B)のように、W字状に形成された板バネ36を用いてもよい。摩擦摺動部36Aが板バネ36の中間部の2箇所に分かれるから、摩擦摺動部36Aにて発生する摩擦熱の影響が低減される。
FIG. 2B shows a modification of the flat spring made of carbon fiber reinforced resin according to the present embodiment. The leaf spring made of carbon fiber reinforced resin is not limited to the arc shape, and may be a wave shape. In the case of the corrugation, the friction sliding portion is divided into a plurality of locations in the middle portion of the plate spring. For example, as shown in FIG. 2B, a
図3に、本実施形態の炭素繊維強化樹脂製の板バネに作用する荷重P(N)と撓み量δ(mm)の関係をグラフで示す。荷重Pは、本実施形態における付勢力を表わす。比較のため、従来の金属製の板バネの代表例であるリン青銅製の板バネの荷重P‐撓み量δの特性を併記した。ノギスの許容荷重の範囲が1〜2Nであるとすると、図3の各グラフより、リン青銅製の板バネの撓み量の範囲が概ね0.2〜0.45mmであるのに対し、炭素繊維強化樹脂製の板バネの撓み量の範囲が概ね0.4〜0.85mmであった。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the load P (N) acting on the flat spring made of the carbon fiber reinforced resin of this embodiment and the amount of deflection δ (mm). The load P represents the biasing force in the present embodiment. For comparison, the characteristics of load P-deflection amount δ of a plate spring made of phosphor bronze which is a typical example of a conventional metal plate spring are also described. Assuming that the allowable load range of the vernier caliper is 1 to 2N, the carbon fiber is different from the range of the deflection amount of the phosphor bronze plate spring being approximately 0.2 to 0.45 mm according to each graph of FIG. The range of the amount of deflection of the reinforced resin plate spring was approximately 0.4 to 0.85 mm.
このような構成によれば、次の効果を奏することができる。
(1)炭素繊維強化樹脂(CFRP)で形成された板バネ34を用いれば、従来の金属製の板バネに比べて、バネ定数が大幅に低減され、同じ付勢力Pを得るのに必要な撓み量δが大きくなり、従来の金属製の板バネの約2〜3倍の撓み量δが得られる。従来の金属製の板バネにおいて最も適すると考えられているリン青銅バネの場合と比較すると、図3のように、少なくとも約2倍程度の撓み量δが得られるようになった。従って、CFRP製の板バネ34による付勢力Pを僅かに変化させたい場合に、その撓み量δの調整代が実質的に広がるので、板バネ34による付勢力Pの調整が容易になる。
According to such a configuration, the following effects can be achieved.
(1) If a
(2)CFRPは金属よりも耐摩耗性に優れているから、本尺本体21と挟持部31Aとの隙間における板バネ34の姿勢が安定しない場合であっても、CFRP製の板バネ34の磨滅が進みにくく、経年変化に伴った板バネ34による付勢力Pの調整頻度を大幅に減らすことができる。上記の板バネ34による付勢力Pの調整回数が少なくなるとともに、付勢力Pの調整自体も容易になるので、板バネ34の撓み量δの管理が容易になる。
(2) Since CFRP is superior in wear resistance to metal, even if the posture of the
(3)しかも、CFRPは金属よりも摩擦係数が小さいので、僅かなスライド力を加えるだけで測定スライダ3がスムーズに移動できる。同時に、CFRP製の板バネ34によって必要な付勢力Pが確保されているから、測定スライダ3の摺動特性が大幅に改善される。従って、測定スライダ3の低摩擦化を実現し、摩擦力の増減による摺動感や作動ムラなどが低減される。さらに、CFRP製の板バネ34は、金属よりも振動減衰特性に優れているから、摺動時の振動を極小のレベルまで抑えることが可能になる。
(3) Moreover, since CFRP has a smaller coefficient of friction than metal, the
(4)加えて、CFRP製の板バネ34は、金属製よりも疲労特性に優れている。疲労特性とは、材料試験片に繰り返し応力を与えた場合の耐力を表わすもので、疲労破壊までの繰り返し回数が同じならば、与える応力が大きいものほど疲労特性に優れ、または、与える応力が同じならば、繰り返し回数が多いものほど疲労特性に優れている。参考として図4にアルミニウム、鉄鋼およびCFRPの各材料の疲労強度を比較したグラフを示す。CFRPの疲労強度は、アルミニウムや鉄鋼と比較しても1.5倍程度の強度を示す。従来の板バネの材料の代表例であるリン青銅については、図4のアルミニウムに近い疲労強度を有する。
(4) In addition, the
このような優れた疲労特性を有するCFRPを板バネ34に採用したことで、以下のような具体的な効果が得られる。すなわち、板バネ34を本尺2と測定スライダ3との隙間に組み込む際には、板バネ34を初期状態から僅かに弾性変形させた状態で組み込む。そうすると、スライド動作の都度、本尺2および測定スライダ3から板バネ34に作用する力が変化し、板バネ34の微小な弾性変形が生じることになる。従って、板バネ34を疲労強度の高いCFRP製とすることで、このような繰り返し荷重が作用する状態であっても、板バネ34に損傷や亀裂・破壊が起きにくく、良好な摺動特性を長期にわたって維持することができる。
By adopting CFRP having such excellent fatigue characteristics for the
(5)板バネ34が炭素繊維強化樹脂を用いて成形されていることで、板バネ34による付勢力Pの調整回数が少なくなるとともに、付勢力Pの調整自体も容易になることから、板バネ34の撓み量δの管理が容易になる。その結果、本尺2に対する測定スライド3の滑らかなスライド動作の実現とガタつき防止とを両立することができ、しかも、このような良好な摺動特性を使用開始から長期間に亘って維持することが可能になる。
これらの効果が同時に実現されることで、ノギス1の操作感に今までに無い高級感が増し加わる。つまり、スライド動作の際、測定スライダが滑らかに移動すること、および、適度な摩擦力を安定的に得られることで測定スライダが所望の摺動位置でしっかりと停止すること、が本実施形態のノギス1で実現される。
(5) Since the
The simultaneous realization of these effects adds to the feeling of luxury that has never been seen before with the operation feel of the
<操作感の向上について>
金属製の板バネを用いたノギス(従来品)について、「測定スライダの操作感」を次のように評価したデータがある。従来品のノギスの測定スライダに加速度センサを取付けて、測定スライダを摺動させた。図5は、加速度センサによるスライダの摺動時の振動データをFFT解析した結果である。
<About improvement of operation feeling>
There is data in which the "operation feeling of the measurement slider" is evaluated as follows for a vernier caliper (conventional product) using a metal plate spring. An acceleration sensor was attached to the measurement slider of a conventional vernier caliper, and the measurement slider was slid. FIG. 5 shows the result of FFT analysis of vibration data when the slider slides by the acceleration sensor.
このような解析結果は、ユーザーが実感するであろう、スライダ操作中のザラツキ感の指標になり得る。横軸の周波数について、低周波領域の振動は、ゴリゴリとしたザラツキ感の指標になり、高周波領域の振動は、シャリシャリとしたザラツキ感の指標になる。そして、縦軸の加速度の強弱を、各周波数領域の操作感の強弱として評価している。 Such an analysis result can be an indicator of a feeling of roughness during the operation of the slider that the user will realize. For the frequency on the horizontal axis, the vibration in the low frequency region is an index of rough feeling, and the vibration in the high frequency region is an index of rough feeling. Then, the degree of acceleration on the vertical axis is evaluated as the degree of operation feeling of each frequency range.
本実施形態のノギス(実施品)では、従来品よりも優れた操作感が得られることから、図5に示すように、測定周波領域のほぼ全般において加速度が従来品よりも低減することが推定される。
実施品によれば、ユーザーは、実施品において、測定スライダを摺動させる際にほとんど作動のザラツキ感を感じることがなくなる。そして、ノギスの操作感に今までに無い高級感が増し加わったと感じることができる。
In the caliper of the present embodiment (implemented product), since an operation feeling superior to that of the conventional product is obtained, as shown in FIG. Be done.
According to the embodiment, in the embodiment, the user hardly feels the operation roughness when sliding the measurement slider. And I can feel that the sense of luxury has never been added to the feel of operation of the calipers.
1 ノギス
2 本尺
3 測定スライダ
22 固定側の外径測定ジョウ
23 固定側の内径測定ジョウ
31A、31B 一対の挟持部
32 可動側の外径測定ジョウ
33 可動側の内径測定ジョウ
34、36 板バネ(摺動用弾性部材)
34A、36A 摩擦摺動部
DESCRIPTION OF
34A, 36A Friction sliding part
Claims (3)
前記測定スライダは、
前記本尺の長手に対して直交する方向の該本尺の両端面を挟持する一対の挟持部と、
前記挟持部のいずれか一方と前記本尺との隙間に配置されて該一方の挟持部から該本尺への付勢力を与え、かつ、該本尺に対する摩擦摺動部を形成する摺動用弾性部材と、
を備え、
前記摺動用弾性部材は繊維強化樹脂を用いて成形されている、
ことを特徴とするノギス。 And a measuring slider provided on the main scale in a stationary direction and provided on the measuring slider, and a movable measurement jaw provided on the measuring slider. And vernier calipers configured to be able to abut on the object to be measured.
The measurement slider is
A pair of sandwiching portions sandwiching both end faces of the main scale in a direction orthogonal to the length of the main scale;
An elastic member for sliding which is disposed in a gap between any one of the holding portions and the main scale to apply an urging force from the one holding portion to the main scale, and which forms a friction sliding portion against the main length. Members,
Equipped with
The sliding elastic member is molded using a fiber reinforced resin.
The calipers that are characterized.
前記摺動用弾性部材の形状は、前記測定スライダの摺動方向に長く、
該摺動用弾性部材の両端部は、前記隙間において前記測定スライダ側に反っていて、
前記摩擦摺動部は、少なくとも前記摺動用弾性部材の中間部に形成されている、
ことを特徴とするノギス。 In the caliper according to claim 1,
The shape of the sliding elastic member is long in the sliding direction of the measurement slider,
Both ends of the sliding elastic member are warped toward the measurement slider in the gap,
The friction sliding portion is formed at least at an intermediate portion of the sliding elastic member.
The calipers that are characterized.
前記摺動用弾性部材は、波形であり、
前記摩擦摺動部は、前記摺動用弾性部材の中間部における少なくとも2箇所に形成されている、ことを特徴とするノギス。 In the caliper according to claim 2,
The sliding elastic member is corrugated.
The caliper slide according to claim 1, wherein the friction sliding portion is formed at at least two places in an intermediate portion of the sliding elastic member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017170133A JP2019045371A (en) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Caliper with sliding spring |
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ID=65812812
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| JP2017170133A Pending JP2019045371A (en) | 2017-09-05 | 2017-09-05 | Caliper with sliding spring |
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| JP (1) | JP2019045371A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020189349A (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | シンワ測定株式会社 | Slider for ruler |
| CN112621680A (en) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 芜湖澳奔玛汽车部件有限公司 | Detection apparatus for filter production of high accurate locate function |
-
2017
- 2017-09-05 JP JP2017170133A patent/JP2019045371A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2020189349A (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | シンワ測定株式会社 | Slider for ruler |
| JP7307459B2 (en) | 2019-05-20 | 2023-07-12 | シンワ測定株式会社 | ruler slider |
| CN112621680A (en) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 芜湖澳奔玛汽车部件有限公司 | Detection apparatus for filter production of high accurate locate function |
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