JP2006275963A - 静摩擦測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定物のあ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。
【解決手段】一対の基盤の中央に設けた測定空間部５に枢動可能に軸支した可動枠体２０に、被測定物Ｘに一定の垂直荷重を圧力調整可能に形成した加圧手段３０と、前記加圧手段と同一軸心上に位置させて取付器具７０を枢動可能に軸支した滑り感知手段４５と、前記可動枠体を軸支した一方の支持軸２１ａに、前記滑り感知手段４５が滑動した瞬間の可動枠体２０の傾斜角度を測定する角度測定手段２５とを備え、前記加圧手段３０によって一定の垂直荷重が鉛直方向から負荷された路面上の被測定物Ｘを、前記可動枠体を傾動させて垂直荷重の重心を移動させて路面上を滑った瞬間的に滑り感知器６６が信号を角度測定手段２５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を測定演算して静摩擦係数を表示画面９に表示する。
【選択図】図３

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。

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。

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。

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。
特開２００１−４５２８号公報

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。

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。

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。

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。

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。
特開平１０−６２２７３号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明にかかる静摩擦測定装置の正面図である。 前記静摩擦測定装置の平面図である。 図１の中央縦断面図である。 加圧手段である加圧筒体の背面図である。 図４のＡ―Ａ断面図である。 滑り感知手段の正面図である。 スイングアームの分解側面図である。 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である。 第１取付器具の平面図である。 第１取付器具にはき物を装着した状態を示す側面図である。 第２取付器具の側面図である。 摩擦測定手段の測定前状態を示す側面図である。 前記状態の可動枠体とスイングアームと加圧ピンと角度測定器との関係を示す模式図である。 摩擦測定手段が傾動した状態を示す側面図である。 前記状態の可動枠体とスイングアームと加圧ピンと角度測定器との関係を示す模式図である。 摩擦測定手段が傾動して被測定物が滑動した瞬間を示す側面図である。 前記状態の可動枠体とスイングアームと加圧ピンと角度測定器との関係を示す模式図である。

符号の説明

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

Claims (7)

1. 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静摩擦測定機。
2. 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請求項１記載の静摩擦測定機。
3. 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請求項１または２記載の静摩擦測定機。
4. 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請求項１ないし３のいずれか１記載の静摩擦測定機。
5. 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請求項１ないし４のいずれか１記載の静摩擦測定機。
6. 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請求項１ないし５のいずれか１記載の静摩擦測定機。
7. 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請求項１ないし６のいずれか１記載の静摩擦測定機。
   

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