JP2000131184A - ヒステリシス平均化によるト―ションバネの等級付け - Google Patents
ヒステリシス平均化によるト―ションバネの等級付けInfo
- Publication number
- JP2000131184A JP2000131184A JP10375193A JP37519398A JP2000131184A JP 2000131184 A JP2000131184 A JP 2000131184A JP 10375193 A JP10375193 A JP 10375193A JP 37519398 A JP37519398 A JP 37519398A JP 2000131184 A JP2000131184 A JP 2000131184A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- rotation
- torsion spring
- spring
- straight line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/26—Investigating twisting or coiling properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/22—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady torsional forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0288—Springs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0288—Springs
- G01N2203/0292—Coil spring
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Springs (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トーションバネが特定の要件を満足するか否
かを等級付けできるように、トーションバネの特性を正
確に測定する方法を提供する。 【解決手段】 トーションバネ（１）は、該バネの用途
と機能的に対応する中央スピンドル（５２ａ）及び棚部
（５４，５８）を有するテスト固定具（２０）内で巻き
上げ及び巻き戻しの双方が行われて等級付けされる。こ
れはヒステリシスを考慮している。既知の位置で得られ
たデータは、巻き上げ用及び巻き戻し用として独立した
直線で近似される。所定の基準トルク又はプレロード・
トルクでの回転はそうした直線から決定され、２つの値
が平均化される。この平均値に、回転の大きな所定量
（７０度）が加算され、回転のその値でのトルクが直線
から決定され、２つの値から平均される。バネは、平均
トルクが所定範囲内にあれば、許容できるものとして等
級付けされる。
かを等級付けできるように、トーションバネの特性を正
確に測定する方法を提供する。 【解決手段】 トーションバネ（１）は、該バネの用途
と機能的に対応する中央スピンドル（５２ａ）及び棚部
（５４，５８）を有するテスト固定具（２０）内で巻き
上げ及び巻き戻しの双方が行われて等級付けされる。こ
れはヒステリシスを考慮している。既知の位置で得られ
たデータは、巻き上げ用及び巻き戻し用として独立した
直線で近似される。所定の基準トルク又はプレロード・
トルクでの回転はそうした直線から決定され、２つの値
が平均化される。この平均値に、回転の大きな所定量
（７０度）が加算され、回転のその値でのトルクが直線
から決定され、２つの値から平均される。バネは、平均
トルクが所定範囲内にあれば、許容できるものとして等
級付けされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トーションバネ
が特定の要件を満足するか否かを等級付けできるよう
に、それらトーションバネの特性を測定することに関す
る。
が特定の要件を満足するか否かを等級付けできるよう
に、それらトーションバネの特性を測定することに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】Barry等の米国特許第５，６３４，１６
９号には、２つの回転自在な部材のトーションバネを介
しての連結を開示している。第１回転自在部材は所定の
トルクの駆動部材であり、第２従動部材はトナーホッパ
ー内におけるパドルを駆動する。トーションバネの撓み
量が利用されて、ホッパーのトナー量を検知する。そう
した用途において、バネのトルク特性は所定限度内でな
ければならないか、或は、トナー測定が充分に正確では
ない。
９号には、２つの回転自在な部材のトーションバネを介
しての連結を開示している。第１回転自在部材は所定の
トルクの駆動部材であり、第２従動部材はトナーホッパ
ー内におけるパドルを駆動する。トーションバネの撓み
量が利用されて、ホッパーのトナー量を検知する。そう
した用途において、バネのトルク特性は所定限度内でな
ければならないか、或は、トナー測定が充分に正確では
ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、そうした用途
のバネ特性は、特性の許容範囲内であるのか否かについ
てバネを等級付けするために測定される。トーションバ
ネを等級付けする先行技術に係る公知方法は、特定量の
撓みでバネ特性を測定することである。しかしながら、
これは正確な測定方法ではないと証明されている。
のバネ特性は、特性の許容範囲内であるのか否かについ
てバネを等級付けするために測定される。トーションバ
ネを等級付けする先行技術に係る公知方法は、特定量の
撓みでバネ特性を測定することである。しかしながら、
これは正確な測定方法ではないと証明されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、トーション
バネは巻き上げ及び巻き戻しの際に異なる応答特性を有
するとの見識を含む。測定下のバネは巻き上げられ、そ
れらの反作用トルクは一連の既知の巻き上げ位置で測定
される。このデータは、緩和状態から所定の「プレ-ロ
ード」或は「ベース（又は基準）」トルクまでのそれら
の線形的近似として結果的に説明される。基準トルクよ
り大きなトルクからのデータは、基準トルクを越えた回
転点から可能性ある対象である最高位トルクまでのその
線形的近似値として結果的には説明される。巻き上げら
れたバネは巻き戻され、それらの反作用トルクが巻き戻
され中に一連の既知位置で測定される。そのデータは、
緩和状態から基準トルクまでのその線形的近似として結
果的には説明される。またそのデータは、基準トルクを
越えた回転点から可能性ある対象である最高位トルクま
でのその線形的近似として結果的には説明される。ヒス
テリシス又は履歴現象の故、基準トルクは２つの異なる
回転で生じ、１つが巻き上げ中であり、もう１つが巻き
戻し中である。測定されたそれら異なる基準トルクの平
均回転、そしてより大きな回転に対するデータは、基準
トルクでその平均回転よりも大きな所定回転での平均ト
ルクを決定すべく試験される。ヒステリシスの故、その
回転で見出されたトルクは２つの値を有することにな
る。それら２つの値は平均され、データが得られたバネ
がその平均トルクに基づき等級付けされる。
バネは巻き上げ及び巻き戻しの際に異なる応答特性を有
するとの見識を含む。測定下のバネは巻き上げられ、そ
れらの反作用トルクは一連の既知の巻き上げ位置で測定
される。このデータは、緩和状態から所定の「プレ-ロ
ード」或は「ベース（又は基準）」トルクまでのそれら
の線形的近似として結果的に説明される。基準トルクよ
り大きなトルクからのデータは、基準トルクを越えた回
転点から可能性ある対象である最高位トルクまでのその
線形的近似値として結果的には説明される。巻き上げら
れたバネは巻き戻され、それらの反作用トルクが巻き戻
され中に一連の既知位置で測定される。そのデータは、
緩和状態から基準トルクまでのその線形的近似として結
果的には説明される。またそのデータは、基準トルクを
越えた回転点から可能性ある対象である最高位トルクま
でのその線形的近似として結果的には説明される。ヒス
テリシス又は履歴現象の故、基準トルクは２つの異なる
回転で生じ、１つが巻き上げ中であり、もう１つが巻き
戻し中である。測定されたそれら異なる基準トルクの平
均回転、そしてより大きな回転に対するデータは、基準
トルクでその平均回転よりも大きな所定回転での平均ト
ルクを決定すべく試験される。ヒステリシスの故、その
回転で見出されたトルクは２つの値を有することにな
る。それら２つの値は平均され、データが得られたバネ
がその平均トルクに基づき等級付けされる。
【０００５】
【発明を実施する形態】図１に示されるように、対象で
あるトーションバネ１は、単一のスチール製ワイヤ（高
炭素鋼、硬鋼ミュージック・ワイヤ）が、直交末端タブ
１ａａを有するバネ１の一方端における直線状末端区域
１ａと、直交末端タブ１ｂｂを有するバネ１の他方端に
おける直線状末端区域１ｂとを具備する、２つのループ
と部分的な第３のループ（詳細には、２．２４コイル）
とに形成されている。図１にまさに説明され且つ図示さ
れているバネはその緩和状態である。
あるトーションバネ１は、単一のスチール製ワイヤ（高
炭素鋼、硬鋼ミュージック・ワイヤ）が、直交末端タブ
１ａａを有するバネ１の一方端における直線状末端区域
１ａと、直交末端タブ１ｂｂを有するバネ１の他方端に
おける直線状末端区域１ｂとを具備する、２つのループ
と部分的な第３のループ（詳細には、２．２４コイル）
とに形成されている。図１にまさに説明され且つ図示さ
れているバネはその緩和状態である。
【０００６】硬質プラスチック製の従動部材３は円筒状
スピンドル３ａを有し、その周りにバネ１が隙間嵌めさ
れている（バネ１の緩和内径は１８ｍｍであり、スピン
ドル３ａの外径は１５ｍｍである）。バネ１の直線状末
端１ｂは棚部材５内に保持されており、その棚部材は部
材３と一体的である。アーム３ｂは張力調整用に部材３
と一体的であるが、この発明にとっては重要ではない。
部材３、スピンドル３ａ、棚部材５、並びに、アーム３
ｂの全ては従来の成形によって形成される連続的硬質プ
ラスチック製の単一パーツである。
スピンドル３ａを有し、その周りにバネ１が隙間嵌めさ
れている（バネ１の緩和内径は１８ｍｍであり、スピン
ドル３ａの外径は１５ｍｍである）。バネ１の直線状末
端１ｂは棚部材５内に保持されており、その棚部材は部
材３と一体的である。アーム３ｂは張力調整用に部材３
と一体的であるが、この発明にとっては重要ではない。
部材３、スピンドル３ａ、棚部材５、並びに、アーム３
ｂの全ては従来の成形によって形成される連続的硬質プ
ラスチック製の単一パーツである。
【０００７】駆動部材７も、従来の成形によって形成さ
れる連続的硬質プラスチック製の単一パーツである。部
材７は、その外側周辺上に歯（歯は不図示）を有すると
共に、偏芯部材９のスタッド９ａを受け入れる穴７ｂを
有する円形ギヤである。
れる連続的硬質プラスチック製の単一パーツである。部
材７は、その外側周辺上に歯（歯は不図示）を有すると
共に、偏芯部材９のスタッド９ａを受け入れる穴７ｂを
有する円形ギヤである。
【０００８】図２で参照されるように、駆動部材７はそ
の内面上に当該部材７と一体的な棚材１１を有し、それ
がバネ１の直線状末端１ａを受け入れている。使用に際
して、バネ１はスピンドル３ａ上に支持され且つ棚部５
及び１１によって緩和的回転に抗して保持されている。
タブ末端１ａａ及び１ｂｂは棚部５及び１１にそれぞれ
直面して、バネ１がそれら棚部５及び１１とのそれぞれ
の接触から外れることを防止している。初期組立中、偏
芯部材９はアーム３ｂと当接するように回転させられ
て、バネ１に対して所定の基準トルクを達成する。
の内面上に当該部材７と一体的な棚材１１を有し、それ
がバネ１の直線状末端１ａを受け入れている。使用に際
して、バネ１はスピンドル３ａ上に支持され且つ棚部５
及び１１によって緩和的回転に抗して保持されている。
タブ末端１ａａ及び１ｂｂは棚部５及び１１にそれぞれ
直面して、バネ１がそれら棚部５及び１１とのそれぞれ
の接触から外れることを防止している。初期組立中、偏
芯部材９はアーム３ｂと当接するように回転させられ
て、バネ１に対して所定の基準トルクを達成する。
【０００９】動作中、駆動部材７はプリンタにおけるモ
ータから周辺７ａでトルクを受け取る。これは、バネ１
を巻き上げるべく、棚部１１が末端区分１ａを押圧する
方向へ駆動部材７を移動させる。バネ１のこの巻き上げ
は、棚部５を押圧する末端区分１ｂを介して従動部材３
に対して回転力を作用する。従動部材３の移動を達成す
るためのバネ１の巻き上げ量は、中央穴１３に物理的に
キー係合することで従動部材３に取り付けられるシャフ
ト（不図示）の抵抗に依存する。
ータから周辺７ａでトルクを受け取る。これは、バネ１
を巻き上げるべく、棚部１１が末端区分１ａを押圧する
方向へ駆動部材７を移動させる。バネ１のこの巻き上げ
は、棚部５を押圧する末端区分１ｂを介して従動部材３
に対して回転力を作用する。従動部材３の移動を達成す
るためのバネ１の巻き上げ量は、中央穴１３に物理的に
キー係合することで従動部材３に取り付けられるシャフ
ト（不図示）の抵抗に依存する。
【００１０】この発明の目的は、図１及び図２のアセン
ブリの設計対象である特性範囲内に入ることを保証すべ
く、バネ１としての使用が意図されたバネの特性を測定
することである。
ブリの設計対象である特性範囲内に入ることを保証すべ
く、バネ１としての使用が意図されたバネの特性を測定
することである。
【００１１】図３は、この発明のデータ収集を実行する
テスト固定具２０である。固定具２０は、双方共により
大きなベース２８上に支持されているベース２６上に支
持されて平行状態で相互に離間されている直立支持プレ
ート２２及び２４を有する。プレート２２はモータ３０
を支持し、該モータはプレート２２から外側へ延出して
いる。プレート２２は、ギヤ３４と共に回転する内部デ
ィスク内の穴を検知する光学的エンコーダ３２を同じよ
うに支持する。図４に最もよく示されているように、プ
レート２２及び２４は、小ギヤ３６、該ギヤ３６によっ
て駆動されている大ギヤ３８、その大ギヤ３８と共に回
転する小ギヤ４０、並びに、該ギヤ４０によって駆動さ
れる大ギヤ３４から成る減速ギヤ列を支持している。ギ
ヤ３６はモータ３０の継ぎ手４４を介して駆動されてい
る。シャフト４６はプレート２２及び２４によって支持
されており、ギヤ３８及び４０とキー係合している。シ
ャフト４８はプレート２２によって支持されており、ギ
ヤ３４にキー係合している。シャフト４８は出力シャフ
ト５０を継ぎ手５１を介して駆動している。ベース２６
はベース２８上を摺動して、バネ１のテスト固定具２０
に対する据え付け及び取り外しを補助している。
テスト固定具２０である。固定具２０は、双方共により
大きなベース２８上に支持されているベース２６上に支
持されて平行状態で相互に離間されている直立支持プレ
ート２２及び２４を有する。プレート２２はモータ３０
を支持し、該モータはプレート２２から外側へ延出して
いる。プレート２２は、ギヤ３４と共に回転する内部デ
ィスク内の穴を検知する光学的エンコーダ３２を同じよ
うに支持する。図４に最もよく示されているように、プ
レート２２及び２４は、小ギヤ３６、該ギヤ３６によっ
て駆動されている大ギヤ３８、その大ギヤ３８と共に回
転する小ギヤ４０、並びに、該ギヤ４０によって駆動さ
れる大ギヤ３４から成る減速ギヤ列を支持している。ギ
ヤ３６はモータ３０の継ぎ手４４を介して駆動されてい
る。シャフト４６はプレート２２及び２４によって支持
されており、ギヤ３８及び４０とキー係合している。シ
ャフト４８はプレート２２によって支持されており、ギ
ヤ３４にキー係合している。シャフト４８は出力シャフ
ト５０を継ぎ手５１を介して駆動している。ベース２６
はベース２８上を摺動して、バネ１のテスト固定具２０
に対する据え付け及び取り外しを補助している。
【００１２】シャフト５０は駆動プレート５２と一体的
であり、該駆動プレートはプレート５６と対向してい
る。プレート５６は、棚部１１と実質的に同一の形態の
棚部５８を有する。プレート５２は部材３のような部分
的ディスクではなく変形ディスクであるが、棚部５と実
質的に同一の形態の棚部５４を有する点で部材３と実質
的に同一であり、棚部５が棚部１１に対して位置決めさ
れているのと同一の配向をもって棚部５４がプレート５
６上の棚部５８に配向している。駆動プレート５２は、
スピンドル３ａと実質的に同一の形態である中央スピン
ドル５２ａを有する。しかしながら、テスト固定具の材
料は部材３及び７のものとは耐久性の面で異なる。特に
スピンドル５２ａは金属であり、スピンドル３ａは部材
３と同一の硬質プラスチックである。また、スピンドル
５２ａは駆動プレート５２と一体的である一方で、スピ
ンドル３ａは従動部材３と一体的である。これら２つの
違いは、ここで説明されるようなテスト固定具２０によ
って測定されるバネ１の巻き上げ及び巻き戻しの著しい
交替性とはならない。
であり、該駆動プレートはプレート５６と対向してい
る。プレート５６は、棚部１１と実質的に同一の形態の
棚部５８を有する。プレート５２は部材３のような部分
的ディスクではなく変形ディスクであるが、棚部５と実
質的に同一の形態の棚部５４を有する点で部材３と実質
的に同一であり、棚部５が棚部１１に対して位置決めさ
れているのと同一の配向をもって棚部５４がプレート５
６上の棚部５８に配向している。駆動プレート５２は、
スピンドル３ａと実質的に同一の形態である中央スピン
ドル５２ａを有する。しかしながら、テスト固定具の材
料は部材３及び７のものとは耐久性の面で異なる。特に
スピンドル５２ａは金属であり、スピンドル３ａは部材
３と同一の硬質プラスチックである。また、スピンドル
５２ａは駆動プレート５２と一体的である一方で、スピ
ンドル３ａは従動部材３と一体的である。これら２つの
違いは、ここで説明されるようなテスト固定具２０によ
って測定されるバネ１の巻き上げ及び巻き戻しの著しい
交替性とはならない。
【００１３】シャフト６０は部材５６から延出すると共
にそれと一体的である。シャフト６０は、ベース２８上
に取り付けられたタワー６２に回転可能に支持されてい
る。シャフト６０はアーム６４にキー係合しており、該
アームはベース２８上に取り付けられた負荷セル６６
（電子ひずみゲージ）に接触している。
にそれと一体的である。シャフト６０は、ベース２８上
に取り付けられたタワー６２に回転可能に支持されてい
る。シャフト６０はアーム６４にキー係合しており、該
アームはベース２８上に取り付けられた負荷セル６６
（電子ひずみゲージ）に接触している。
【００１４】図５はバネ１を具備する駆動部材５２の正
面図であり、緩和位置にあるバネ１を伴う棚部５４及び
５８と、基準位置（基準回転は図５のＢで示されてい
る）を通過して７０度回転している理想位置にあるバネ
１を伴う棚部５４及び５８とを示している。これはまた
バネ１及びスピンドル５２ａ間の隙間嵌めを示してい
る。
面図であり、緩和位置にあるバネ１を伴う棚部５４及び
５８と、基準位置（基準回転は図５のＢで示されてい
る）を通過して７０度回転している理想位置にあるバネ
１を伴う棚部５４及び５８とを示している。これはまた
バネ１及びスピンドル５２ａ間の隙間嵌めを示してい
る。
【００１５】エンコーダ３２は商業的に入手可能な装置
であり、この装置は、該装置内のディスクが入力シャフ
トと伴って回転し、同等に離間した一連の穴（又は反射
検知の場合にはスポット）が光で検知されているような
本質的には標準的な設計であると理解される。テスト固
定具２０において、シャフト４８はそうしたディスクを
駆動し、エンコーダ３２は７／２０度毎に電気パルスを
作り出す（２００パルスは７０度と同等）。また図示さ
れてはいないが、全体的には当然の如くに且つ従来通り
であるようなコンピュータ制御接続がある。
であり、この装置は、該装置内のディスクが入力シャフ
トと伴って回転し、同等に離間した一連の穴（又は反射
検知の場合にはスポット）が光で検知されているような
本質的には標準的な設計であると理解される。テスト固
定具２０において、シャフト４８はそうしたディスクを
駆動し、エンコーダ３２は７／２０度毎に電気パルスを
作り出す（２００パルスは７０度と同等）。また図示さ
れてはいないが、全体的には当然の如くに且つ従来通り
であるようなコンピュータ制御接続がある。
【００１６】固定具２０の動作は、エンコーダをバネ１
の巻き上げ方向へ先ず２８０パルス分だけ駆動してか
ら、バネ１の巻き戻しを為す逆方向への２８０パルス分
を駆動することによる。等級付けされるべきバネ１は、
部材５２を部材５６から遠ざけるように摺動してそれら
部材５２及び５６間に先ず挿入される。バネ１はスピン
ドル５２ａ上に位置決めされ、バネ１の棚部５及び１１
に対する取り付けと実質的に同等の位置決め方式で、そ
れぞれ、棚部５８及び５４に保持される。次いで部材５
２は、ベース２６が静止状態の阻止部材（不図示）と遭
遇するまで部材５６へ向かって摺動される。次いで、コ
ンピュータ制御下、モータ３０は始動され停止されて、
エンコーダ３２からの各信号が駆動部材５２の７／２０
度回転であると解釈されて、負荷セル６６で検知された
トルクがエンコーダ３２からの各信号毎に記録される。
の巻き上げ方向へ先ず２８０パルス分だけ駆動してか
ら、バネ１の巻き戻しを為す逆方向への２８０パルス分
を駆動することによる。等級付けされるべきバネ１は、
部材５２を部材５６から遠ざけるように摺動してそれら
部材５２及び５６間に先ず挿入される。バネ１はスピン
ドル５２ａ上に位置決めされ、バネ１の棚部５及び１１
に対する取り付けと実質的に同等の位置決め方式で、そ
れぞれ、棚部５８及び５４に保持される。次いで部材５
２は、ベース２６が静止状態の阻止部材（不図示）と遭
遇するまで部材５６へ向かって摺動される。次いで、コ
ンピュータ制御下、モータ３０は始動され停止されて、
エンコーダ３２からの各信号が駆動部材５２の７／２０
度回転であると解釈されて、負荷セル６６で検知された
トルクがエンコーダ３２からの各信号毎に記録される。
【００１７】次いでこのデータは以下のように解釈され
る。即ち、巻き上げ中における第１の８０パルスのデー
タはそのデータの直線近似を計算すべく利用される。巻
き上げ中におけるパルス１６０から２４０のデータはそ
のデータの直線近似を計算すべく利用される。巻き戻し
動作の最初のパルス４１から１６１（緩和原点から絶対
位置２４０から１６０）はそのデータの直線近似を計算
すべく利用される。巻き戻し動作のパルス２００から２
７９（緩和原点から絶対位置８０から１）はそのデータ
の直線近似を計算すべく利用される。緩和状態及び８０
パルスの間からの２つの線が試験されて、トルクの０．
００３９インチ・オンスでの回転を決定し、それは好適
バネ１に対する基準或はプレロード・トルクである。こ
れら２つの回転の平均が決定される（それらを加算して
２で割るように）。これは、図６でＢ平均（又はＢ
ａｖｅ）とされた単一の計算基準回転を作り出す。１６
０及び２４０間からの２つの線が試験されて、７０度回
転＋単一の計算基準回転としてのＢ平均で観測されるト
ルクが求められる。これら２つのトルクの平均が決定さ
れる（それらを加算して２で割る）。図６でＴ平均（又
はＴａｖｅ）とされたこの単一の計算トルクは、テスト
下のバネ１が等級付けされる値である。好適なバネは、
意図される用途で受け入れ可能な０．０４８オンス・イ
ンチの±０．００３オンス・インチ以内でなければなら
ない。
る。即ち、巻き上げ中における第１の８０パルスのデー
タはそのデータの直線近似を計算すべく利用される。巻
き上げ中におけるパルス１６０から２４０のデータはそ
のデータの直線近似を計算すべく利用される。巻き戻し
動作の最初のパルス４１から１６１（緩和原点から絶対
位置２４０から１６０）はそのデータの直線近似を計算
すべく利用される。巻き戻し動作のパルス２００から２
７９（緩和原点から絶対位置８０から１）はそのデータ
の直線近似を計算すべく利用される。緩和状態及び８０
パルスの間からの２つの線が試験されて、トルクの０．
００３９インチ・オンスでの回転を決定し、それは好適
バネ１に対する基準或はプレロード・トルクである。こ
れら２つの回転の平均が決定される（それらを加算して
２で割るように）。これは、図６でＢ平均（又はＢ
ａｖｅ）とされた単一の計算基準回転を作り出す。１６
０及び２４０間からの２つの線が試験されて、７０度回
転＋単一の計算基準回転としてのＢ平均で観測されるト
ルクが求められる。これら２つのトルクの平均が決定さ
れる（それらを加算して２で割る）。図６でＴ平均（又
はＴａｖｅ）とされたこの単一の計算トルクは、テスト
下のバネ１が等級付けされる値である。好適なバネは、
意図される用途で受け入れ可能な０．０４８オンス・イ
ンチの±０．００３オンス・インチ以内でなければなら
ない。
【００１８】図６は決定された関係を示している。水平
軸はバネ１の回転度数であり、垂直軸は、負荷セル６６
によってオンス・インチ単位で検知されたトルクであ
る。バネ１の不変的な巻き上げは所与の回転度数に対し
てより高いトルクを作り出して、バネ１の巻き戻しとな
る。これは、中央スピンドル３ａ，５６ａとの相互作用
のためであると信じられる。本発明はそうしたことを考
慮に入れている。原点から８度（エンコーダ３２から８
０パルス）までの直線Ａ１，Ａ２において、上部の線Ａ
１は巻き上げ中においてデータの線形的近似であり、下
部の線Ａ２は巻き戻し中においてデータの線形的近似で
ある。０．００３９オンス・インチの基準トルクは８度
未満であると判明され、基準トルクでのバネ１の平均回
転位置はこれら２つの線Ａ１及びＡ２間に入り、回転Ｂ
平均を表す位置で生じている。既知の回転量Ｂ平均で、
７０度はその回転に付加される。
軸はバネ１の回転度数であり、垂直軸は、負荷セル６６
によってオンス・インチ単位で検知されたトルクであ
る。バネ１の不変的な巻き上げは所与の回転度数に対し
てより高いトルクを作り出して、バネ１の巻き戻しとな
る。これは、中央スピンドル３ａ，５６ａとの相互作用
のためであると信じられる。本発明はそうしたことを考
慮に入れている。原点から８度（エンコーダ３２から８
０パルス）までの直線Ａ１，Ａ２において、上部の線Ａ
１は巻き上げ中においてデータの線形的近似であり、下
部の線Ａ２は巻き戻し中においてデータの線形的近似で
ある。０．００３９オンス・インチの基準トルクは８度
未満であると判明され、基準トルクでのバネ１の平均回
転位置はこれら２つの線Ａ１及びＡ２間に入り、回転Ｂ
平均を表す位置で生じている。既知の回転量Ｂ平均で、
７０度はその回転に付加される。
【００１９】上部の直線Ｂ１は、５６度（エンコーダ３
２からの１６０パルス）から８４度（エンコーダ３２か
らの２４０パルス）までの巻き上げからのデータの線形
的近似である。下部の直線Ｂ２は、８４度から５６度ま
での巻き戻しからのデータの線形的近似である。Ｂ平均
＋７０度の回転からのこれら直線Ｂ１，Ｂ２において表
されるトルクは２つのトルクであると判明され、それら
トルクの平均Ｔ平均（又はＴａｖｅ）は、勿論、これら
２つの線の間に入る。Ｔ平均はバネ１を等級付けするた
めに求められる最終値である。
２からの１６０パルス）から８４度（エンコーダ３２か
らの２４０パルス）までの巻き上げからのデータの線形
的近似である。下部の直線Ｂ２は、８４度から５６度ま
での巻き戻しからのデータの線形的近似である。Ｂ平均
＋７０度の回転からのこれら直線Ｂ１，Ｂ２において表
されるトルクは２つのトルクであると判明され、それら
トルクの平均Ｔ平均（又はＴａｖｅ）は、勿論、これら
２つの線の間に入る。Ｔ平均はバネ１を等級付けするた
めに求められる最終値である。
【００２０】概念的必然性ではなく、種々の計算は標準
のルーチンを用いてコンピュータによって為される。任
意の適度に正確な計算で充分であるが、直線情報の計算
は標準的な最小平方式によるものとして仮定されてい
る。
のルーチンを用いてコンピュータによって為される。任
意の適度に正確な計算で充分であるが、直線情報の計算
は標準的な最小平方式によるものとして仮定されてい
る。
【００２１】以上の計算は非常に重要であり、よって、
厳密性よりは、適度な近似によってなされ得る。低トル
ク・データを高トルク・データから分離した線として近
似することはより正確であるが、全ての密接するデータ
を単一直線として近似することや、解放状態のデータ全
てを第２単一直線として近似することは幾つかの目的た
めには充分正確であると信じられる。本発明を利用する
他の変更等が明らかであり予期され得る。
厳密性よりは、適度な近似によってなされ得る。低トル
ク・データを高トルク・データから分離した線として近
似することはより正確であるが、全ての密接するデータ
を単一直線として近似することや、解放状態のデータ全
てを第２単一直線として近似することは幾つかの目的た
めには充分正確であると信じられる。本発明を利用する
他の変更等が明らかであり予期され得る。
【図１】図１は、その用途での設定にあるトーションバ
ネの分解斜視図である。
ネの分解斜視図である。
【図２】図２は、図１とは反対方向から見た場合の図１
と同様の分解斜視図である。
と同様の分解斜視図である。
【図３】図３は、好適なテスト固定具の斜視図である。
【図４】図４は、図３のテスト固定具の側面図である。
【図５】図５は、バネを具備すると共に回転の２つの位
置を有するテスト固定具の駆動部材の正面図である。
置を有するテスト固定具の駆動部材の正面図である。
【図６】図６は、テスト・データから決定された関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ トーションバネ ３ 従動部材 ３ａ，５２ａ スピンドル ５，１１，５４，５４ 棚部材 ７，５６ 駆動部材 ２０ 固定具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーヴン・アラン・カリー アメリカ合衆国 40356 ケンタッキー、 ニコラスヴィル、ベント・トゥリー・コー ト 197 (72)発明者 ベンジャミン・キース・ニューマン アメリカ合衆国 40503 ケンタッキー、 レキシントン、グッドリッチ・アヴェニュ ー・104
Claims (4)
- 【請求項１】 トーションバネを等級付けする方法であ
って、 前記トーションバネのトルクを回転の複数の既知位置で
測定する一方で該トーションバネを巻き上げる段階と、 前記トーションバネのトルクを回転の複数の既知位置で
測定する一方で該トーションバネを巻き戻す段階と、 巻き上げからの前記測定値を第１直線として近似する段
階と、 巻き戻しからの前記測定値を第２直線として近似する段
階と、 所定基準トルクで前記第１直線によって表される第１回
転を決定する段階と、 前記所定基準トルクで前記第２直線によって表される第
２回転を決定する段階と、 前記第１回転及び前記第２回転の近似平均回転を決定す
る段階と、 前記近似平均回転＋所定回転の回転で前記第１直線によ
って表される第１トルクを決定する段階と、 前記近似平均回転＋所定回転の回転で前記第２直線によ
って表される第２トルクを決定する段階と、 前記第１回転及び前記第２回転の近似平均トルクを決定
する段階と、 前記近似平均トルクに基づき、スピンドル上に緩く支持
されている間に前記トーションバネの巻き上げ及び巻き
戻しの動作に関して該トーションバネを等級付けする段
階と、の諸段階を含む方法。 - 【請求項２】 前記所定回転が約７０度である、請求項
１に記載の方法。 - 【請求項３】 トーションバネを等級付ける方法であっ
て、 前記トーションバネのトルクを回転の既知位置で測定す
る間に該トーションバネを巻き上げる段階と、 前記トーションバネのトルクを回転の複数の既知位置で
測定する一方で該トーションバネを巻き戻す段階と、 前記巻き上げの低トルク測定値を第１直線として近似す
る段階と、 前記巻き上げの高トルク測定値を第２直線として近似す
る段階と、 前記巻き戻しの低トルク測定値を第３直線として近似す
る段階と、 前記巻き戻しの高トルク測定値を第４直線として近似す
る段階と、 所定基準トルクで前記第１直線によって表される第１回
転を決定する段階と、 所定基準トルクで前記第３直線によって表される第２回
転を決定する段階と、 前記第１回転及び前記第２回転の近似平均回転を決定す
る段階と、 前記近似平均回転＋所定回転の回転で前記第２直線によ
って表される第１トルクを決定する段階と、 前記近似平均回転＋所定回転の回転で前記第４直線によ
って表される第２トルクを決定する段階と、 前記第１トルク及び前記第２トルクの近似平均トルクを
決定する段階と、 前記近似平均トルクに基づき、スピンドル上に緩く支持
されている間に前記トーションバネが緊張されられて緩
められている動作に関して該トーションバネを等級付け
する段階と、 - 【請求項４】 前記所定回転が約７０度である、請求項
３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/977,532 | 1997-11-25 | ||
| US08/977,532 US5855138A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Torsion spring grading by hystersis averaging |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131184A true JP2000131184A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=25525238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10375193A Withdrawn JP2000131184A (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-20 | ヒステリシス平均化によるト―ションバネの等級付け |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5855138A (ja) |
| EP (1) | EP0919798A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000131184A (ja) |
| KR (1) | KR19990045527A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103293054A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-11 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 多相位弹簧疲劳测试机 |
| CN103308402A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-18 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 卧式弹簧疲劳测试机 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6094980A (en) * | 1998-10-09 | 2000-08-01 | Larson Systems Inc. | Torsion spring tester |
| DE10024554A1 (de) * | 2000-05-18 | 2001-11-29 | Zlatomir Krstin | Halterung für plattenförmige Bauteile und Baukastensystem zur Herstellung einer entsprechenden Halterung |
| JP4452986B2 (ja) * | 2003-10-27 | 2010-04-21 | 住友電装株式会社 | 測定装置 |
| CN102156078B (zh) * | 2011-03-03 | 2012-11-21 | 西北工业大学 | 一种涡簧扭矩测试装置 |
| CN102426071B (zh) * | 2011-09-20 | 2013-05-15 | 新乡辉簧弹簧有限公司 | 扭簧扭矩测量仪 |
| CN103322884A (zh) * | 2012-03-19 | 2013-09-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 扭簧夹角检测装置 |
| KR101514296B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2015-04-22 | 대원강업주식회사 | 비틀림 스프링 토크 검사장치 |
| CN103674529B (zh) * | 2013-12-05 | 2016-01-20 | 苏州奔腾塑业有限公司 | 一种扭簧使用寿命测试装置 |
| CN104251754B (zh) * | 2014-08-18 | 2016-08-24 | 杭州富春弹簧有限公司 | 反推型扭转弹簧的扭矩测试工装 |
| CN104316402B (zh) * | 2014-10-21 | 2016-08-17 | 福建兵工装备有限公司 | 一种双扭簧抗拉强度简易试验装置 |
| CN104280236B (zh) * | 2014-11-06 | 2016-11-02 | 航天科工哈尔滨风华有限公司 | 一种简便的扭簧变形角测量工具 |
| CN106644442B (zh) * | 2016-12-23 | 2019-06-18 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种扭簧定角度测力装置 |
| CN107966286B (zh) * | 2017-11-15 | 2019-08-20 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种扭簧的角度及扭力的测试系统 |
| CN110907157B (zh) * | 2019-12-03 | 2021-10-29 | 武汉宏海兴民科技有限公司 | 一种多功能测试舵机性能指标的装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US964743A (en) * | 1910-07-19 | Theodore S Bindschedler | Timing system. | |
| US1120838A (en) * | 1908-01-10 | 1914-12-15 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Measuring instrument. |
| US1624303A (en) * | 1924-08-30 | 1927-04-12 | South Bend Watch Company | Mainspring tester for 12 and 16 size watches |
| US2182519A (en) * | 1936-10-01 | 1939-12-05 | Hoof Products Company | Combined governor torque testing and spring calibrating and testing device |
| US2765655A (en) * | 1954-08-17 | 1956-10-09 | Scott Lester | Torsion spring testing devices |
| US3479858A (en) * | 1966-03-08 | 1969-11-25 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Apparatus for measuring viscoelasticity |
| JPS4935477B1 (ja) * | 1969-06-27 | 1974-09-21 | ||
| US3720101A (en) * | 1971-07-23 | 1973-03-13 | Us Navy | Automatic spring rate plotter |
| US3982419A (en) * | 1972-05-09 | 1976-09-28 | Standard Pressed Steel Co. | Apparatus for and method of determining rotational and linear stiffness |
| SU543793A1 (ru) * | 1974-02-18 | 1977-01-25 | Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов | Автомат дл сортировки спиральных пружин по усилию |
| US3939920A (en) * | 1974-09-19 | 1976-02-24 | Standard Pressed Steel Co. | Tightening method and system |
| US4327527A (en) * | 1980-06-30 | 1982-05-04 | The Bendix Corporation | Apparatus and method for adjusting the torsional output of a flexible pivot |
| SU979910A1 (ru) * | 1981-06-10 | 1982-12-07 | Предприятие П/Я А-1882 | Устройство дл определени механических характеристик пружин кручени |
| GB8823987D0 (en) * | 1988-10-13 | 1988-11-23 | Secretary Trade Ind Brit | Rheometer calibration |
| FR2677449B1 (fr) * | 1991-06-07 | 1993-10-15 | Technomesure | Procede et dispositif d'etalonnage de couplemetres et couplemetre compact adapte au dispositif. |
| US5324011A (en) * | 1991-09-12 | 1994-06-28 | Vilches Jose I | Compensation system for spiral spring hysteresis |
| US5460052A (en) * | 1994-07-28 | 1995-10-24 | University Of Massachusetts Lowell | Apparatus and method for measuring composite interface properties |
| US5634169A (en) * | 1996-02-16 | 1997-05-27 | Lexmark International, Inc. | Multiple function encoder wheel for cartridges utilized in an electrophotographic output device |
-
1997
- 1997-11-25 US US08/977,532 patent/US5855138A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-20 JP JP10375193A patent/JP2000131184A/ja not_active Withdrawn
- 1998-11-24 KR KR1019980050444A patent/KR19990045527A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-11-25 EP EP98309652A patent/EP0919798A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103293054A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-11 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 多相位弹簧疲劳测试机 |
| CN103308402A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-18 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 卧式弹簧疲劳测试机 |
| CN103308402B (zh) * | 2013-06-04 | 2015-03-18 | 浙江伊思灵双第弹簧有限公司 | 卧式弹簧疲劳测试机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0919798A2 (en) | 1999-06-02 |
| KR19990045527A (ko) | 1999-06-25 |
| US5855138A (en) | 1999-01-05 |
| EP0919798A3 (en) | 2001-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000131184A (ja) | ヒステリシス平均化によるト―ションバネの等級付け | |
| JPS61237038A (ja) | 粘弾性測定装置及び測定方法 | |
| JP2005037389A (ja) | 電気モータのトルク測定装置 | |
| WO1989007309A1 (en) | Torsion transducer | |
| JP2008082879A (ja) | ねじり振動測定装置及びその方法 | |
| US4562722A (en) | Impact wrench torque calibrator | |
| US6168107B1 (en) | Restraining means for limiting speeds of a measuring cable returning to a linear transducer which is a cable extension transducer | |
| US7089806B2 (en) | Device and method for measuring torque on an electric motor | |
| US5019838A (en) | Rotational planar chart recorder and chart therefor | |
| US6441746B1 (en) | Actuating mechanism for gauge pointer | |
| JP4138913B2 (ja) | 電動回転工具およびねじ具の締付けトルク管理システム | |
| JPS6036012B2 (ja) | 磁気デイスク磁性面の強度試験方法 | |
| US20020179393A1 (en) | Torque limiter and reel mount | |
| JPH0245733A (ja) | 磁気ディスク用摩擦係数測定装置 | |
| US3535465A (en) | Announcing machine for aperiodic and periodic information | |
| US20010037691A1 (en) | Method for evaluating mechanical driving characteristics of driving unit of storage medium disk and apparatus therefor | |
| Hiller et al. | Ramp load/unload friction dependence on temperature, velocity and ramp material | |
| CN219302241U (zh) | 工件拉拔力测试装置 | |
| CN1208852A (zh) | 非接触旋转式扭矩传感器 | |
| TWI247278B (en) | Method and disc reading device for detecting unbalanced disc | |
| JPS6217704Y2 (ja) | ||
| JPH01311249A (ja) | 磁気ディスクの機械的耐久性試験装置 | |
| JPH02198337A (ja) | 媒体表面評価装置 | |
| JP4287253B2 (ja) | 負荷トルク計測方法及び装置 | |
| JP3410887B2 (ja) | テープ供給装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |