JP2007147660A - 巻尺 - Google Patents
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Abstract
回転ドラムの回転時の摩擦抵抗を小さくすることにより、従来から巻尺が抱えている種々の欠点をまとめて解決できることを見出し、その結果において、軸と回転ドラムとの間または回転ドラムとケース内壁との間の摩擦抵抗を小さくすることができる巻尺を提供する。
【解決手段】
ケース1内に立設する軸2に、テープ4を周囲に巻回し且つそのテープ4を巻き込み方向に付勢するコイルバネ5が内装された回転ドラム3を軸支する巻尺の軸2と回転ドラム3との間に、金属または樹脂からなる第1摩擦低減手段6を設け、回転ドラム3とケース1の内壁との間に、金属または樹脂からなる第2摩擦低減手段6を設ける。
【選択図】 図1
Description
通常、テープはケース内に収納されているため、測定に際しては、ケースのテープ出入口に係止するテープ先端に設けられている係止片を指で引き、それに続いて引き出されたテープを適当に引き出して所望の測定が行われる。
また、テープ出入口には衝撃緩衝部材が設けられて、相当な速度でテープ出入口に衝突する係止片の衝突エネルギーを緩和(吸収作用も含む)している。
従って、回転ドラムはテープの引き出しまた巻き取りの際の樹脂どうしの融着を阻止するため、回転ドラムと軸の基部との間には隙間が設けられている。すなわち、回転ドラムは軸に遊嵌状態で軸支されることになるので、軸やケース内壁に接触しての回転となり、その回転は、極めて大きな摩擦抵抗(接触抵抗)下での回転となる。
この高トルクの渦巻きばねは、ばね材の厚さをより厚くしたり、また、ばね材の幅をより広くしたり、また、ばね長をより長くしたり、さらには、硬度が上げられることによって高トルクを発生できるようになっている。
他にも、回転ドラムの振動からテープ引き込み時の音も大きく、価格の割には安っぽさを感ずるものであった。
しかして、本出願人は、回転ドラムが回転する時の摩擦抵抗を小さくすることにより、合理的且つ成型が極めて容易な樹脂素材を用いてなる一体成型方法を変えることなく、従来から巻尺が抱えている上述するような種々の欠点をまとめて解決できるのではないかと鋭意検討を開始した。
ケースは、所望の形状に適宜形成された樹脂素材から形成されており、そのケース内の側壁に軸が立設され、その軸にメモリが印刷された測定用のテープを周囲に巻回した回転ドラムが軸支されている。また、その回転ドラムの内部にはテープを巻き取るためのコイル状の巻き取りばねが設けられており、テープは巻き取り方向に付勢されている。
そして、ケースは成形性に優れた樹脂素材を用いて一体的に成型されるものに限定されるものではなく、金属素材等の他の素材を用いてなるケースでもよい。
具体的な立設例としては、軸の一端面または両端面に雌ねじが螺刻されて、その雌ねじに、ケース外方から雄ねじがケースの側壁に有する通孔を通過して螺着されそれによって軸がケース内側壁に固定されて立設される。また、軸をケースの成型時に、ケースと共に軸をも一体的に成型することによって軸がケース内側壁に立設される。
従って、本明細書中の軸とは、軸本体と共に軸の周囲に形成される突条をも含むものである。すなわち、ケース内に形成されて回転ドラムが嵌っている適宜の部位(部材)をも軸の一部と解釈する。
そして、係止片は相当な速度でテープ出入口に衝突するため、そのテープ出入口には係止片の衝突エネルギーを緩和(吸収作用も含む)する衝撃緩衝部材が設けられているのが普通である。
そして、その摩擦低減手段を構成(形成)するものは、摩擦低減として直接的に働く部材(形状も含む)または間接的に働く部材(形状も含む)を問わず、摩擦低減手段と解釈されるものである。また、その形態も単品からなる場合、あるいは、複数の部材が組み合わされてなる場合もある。
この部位に適したベアリング部材は、外側の環体と内側の環体との間に多数の球体を介在させ、外側の環体と内側の環体がそれぞれ自由に回転できるように且つ回転摩擦抵抗を極端に小さくして回転可能に構成されているものがよい。
勿論、この構成のベアリング部材に限定されるものではなく、好適な構成からなるベアリング部材を用いればよい。
勿論、これに限定されるものではなく、好適な形態また方法で介在させればよい。
この部位に適したメタル部材は、一般的な筒状のものでもよく、また、その一端に外方に突出するひさし等を形成したものでもよく、さらに、断面形状で見て略円形すなわちリング状に形成してもよい。そして、摩擦低減手段としてのメタル部材は、ワッシャ/シート/ブッシュ等も含むものである。
さらには、メタル部材を2層構造とし且つそのそれぞれが同方向また反対方向に摺動できるように構成したものでもよい。すなわち、メタル部材に有する孔にメタル部材が摺動可能に嵌っているのである。
勿論、上述のメタル部材の介在形態はこれに限定されるものではなく、好適な形態また方法で介在させればよい。また、メタル部材の種類も特に限定するものではなく、一般的な乾いたものまた含油されたものを選定して用いればよい。
それは、突起または突条を軸に形成する場合と、回転ドラムすなわち回転ドラムの中央に形成された孔に形成する場合とがあり、その形成は、樹脂の場合は軸そして回転ドラムの成型の時に一体的に形成したり、また、他の保持部材に所定の方法(一体成型や接着等)で形成して、その保持部材を軸また回転ドラムに固定的にあるいは嵌着的に取り付けたりするようにしてもよい。金属の場合は、インサート成型によって固定してもよい。
軸または回転ドラムの一方に設けた場合の具体的な形態としては、軸に設けた場合は、突起または突条の頂部が回転ドラムの軸に嵌る孔の周壁にほぼ接触できるようにするのがよい。また、回転ドラムすなわち回転ドラムの中央に形成された孔に設けた場合は、突起または突条の頂部が軸の周壁にほぼ接触できるようにするのがよい。
また、軸と回転ドラムに設けられている突起または突条の頂部どうしがほぼ接触する状態に当接してもよい。
勿論、突起または突条の介在そして頂部の接触等の形態はこれに限定されるものではない。また、突起または突状をほぼ接触させる部位に溝や突状等の案内手段を形成してもよい。
例えば、突起であればその頂部の形状を略球状また略半球状とするのがよく、また、突条であればその頂部の形状を断面略逆U字状とするのがよい。その突条の長さも特に限定するものではなく、軸または回転ドラムの軸に嵌る孔の全周に設けてもよいが、望ましくは3点で支持できるように3箇所に形成するのがよい。また、突起においても3点で支持できるようにその形成数は3つがよい。勿論、突起または突条の形状やその設置数もこれに限定されるものではない。
それは、球体を遊嵌する窪みを軸に形成する場合と、回転ドラムすなわち回転ドラムの中央に形成された孔に形成する場合とがあり、その形成は、軸そして回転ドラムの成型の時に一体的に形成したり、また、他の保持部材に一体的に形成して、その保持部材を軸または回転ドラムに固定的に取り付けたりするようにしてもよい。金属の場合は、インサート成型によって固定してもよい。
軸または回転ドラムの一方に設けた場合の具体的な形態としては、軸に設けた場合は、球体をその窪みに遊嵌させると共に球体が回転ドラムの軸に嵌る孔の周壁にほぼ接触できるようにするのがよい。また、回転ドラムすなわち回転ドラムの中央に形成された孔に設けた場合は、球体が軸の周壁にほぼ接触できるようにするのがよい。
また、軸と回転ドラムとに設けられている球体の頂点どうしがほぼ接触する状態に当接してもよい。ここで、球体を固定的に設けた場合は上述の突起と解釈されるものである。
勿論、球体の介在そして頂点の接触等の形態はこれに限定されるものではない。また、球体をほぼ接触させる部位に溝や突状等の案内手段を形成してもよい。
また、窪みへの球体の嵌め込みにおいても、窪みへ球体を嵌めておいてから軸と回転ドラムとをセットするようにしたり、あるいは、軸と回転ドラムとをセットした後で窪みへ球体を嵌め込むようにしたりしてもよい。後者の場合は、球体を圧挿状態で嵌め込むようになるので、軸および/または回転ドラムの形成に用いる素材は適当な弾性を有する素材を使用するのがよい。
また、摩擦低減手段が2つまたはそれ以上設けられる時、そのそれぞれの間または適宜のものの間に適宜の形状、例えば、筒体等の介在部材を設けてもよい。
本発明では、付勢手段としての渦巻きばねが低トルクであることをも1つの特長とするものである。渦巻きばねによるテープの巻き取りトルクの大きさは、テープの材質、幅、厚み、長さなどにより決まるが、本発明に係る渦巻きばねのトルクは、従来型の渦巻きばねのトルクより5乃至30%程度小さい。この低トルクの渦巻きばねは、本発明のいずれの実施態様でも応用される。
その巻尺のケース、軸、テープの詳しい説明は、上述の態様1を説明した際の説明と同様であるので、それを以ってケース、軸、テープの説明とする。
また、回転ドラムがケース内壁に摺動案内されるとは、軸に遊嵌されて回転する回転ドラムは、その遊嵌ゆえ定まった軌跡で回転することができず、回転姿勢が崩れた時にケース内壁に接触しての回転となることである。しかして、常にケース内壁に接触しての回転ではなく、その回転姿勢が崩れた際に接触しながら回転する。
そして、その摩擦低減手段を構成(形成)するものは、摩擦低減として直接的に働く部材(形状も含む)または間接的に働く部材(形状も含む)を問わず、摩擦低減手段と解釈されるものである。また、その形態も単品からなる場合、あるいは、複数の部材が組み合わされてなる場合もある。
この部位に適したベアリング部材は、回動自在に支持(軸支も含む)されている多数の棒体が、同一面上に且つその中心を向心させて環状に並設されている筒状ベアリング等と呼ばれるものがよいが、勿論、この構成のベアリング部材に限定されるものではなく、好適な構成からなるベアリング部材を用いればよい。
勿論、これに限定されるものではなく、好適な形態また方法で介在させればよいが、回転ドラムの回転軌跡を一定にできるようにするのがよい。例えば、ベアリングの回転体をほぼ接触させる部位に、溝や突状等の案内手段を形成してもよい。
それは、突起または突条を回転ドラム外側壁に形成する場合と、ケース内壁に形成する場合とがあり、その形成は、樹脂の場合は回転ドラムそしてケースの成型の時に一体的に形成したり、また、他の保持部材に所定の方法(一体成型や接着等)で形成して、その保持部材を回転ドラム外側壁またケース内壁に固定的にあるいは嵌着的に取り付けたりするようにしてもよい。金属の場合は、インサート成型によって固定してもよい。
回転ドラム外側壁またはケース内壁の一方に設けた場合の具体的な形態としては、回転ドラム外側壁に設けた場合は、突起または突条の頂部がケース内壁にほぼ接触できるようにするのがよい。また、ケース内壁に設けた場合は、突起または突条の頂部が回転ドラム外側壁にほぼ接触できるようにするのがよい。
また、回転ドラム外側壁とケース内壁に設けられている突起または突条の頂部どうしがほぼ接触する状態に当接してもよい。
勿論、突起または突条の介在そして頂部の接触等の形態はこれに限定されるものではない。また、回転ドラムの回転軌跡を一定にできるように、突起または突状をほぼ接触させる部位に溝や突状等の案内手段を形成してもよい。
例えば、突起であればその頂部の形状を略球状また略半球状とするのがよく、また、突条であればその頂部の形状を断面略逆U字状とするのがよい。その突条の長さも特に限定するものではなく、回転ドラム外側壁またはケース内壁の適宜部位に環状に設けてもよいが、望ましくは3点で支持できるように3箇所に形成するのがよい。また、突起においても3点で支持できるようにその形成数は3つがよい。勿論、突起または突条の形状やその設置数もこれに限定されるものではない。
それは、球体を遊嵌する窪みを回転ドラム外側壁に形成する場合と、ケース内壁に形成する場合とがあり、その形成は、回転ドラムそしてケースの成型の時に一体的に形成したり、また、他の保持部材に一体的に形成して、その保持部材を回転ドラム外側壁またはケース内壁に固定的に取り付けたりするようにしてもよい。金属の場合は、インサート成型によって固定してもよい。
回転ドラム外側壁またはケース内壁の一方に設けた場合の具体的な形態としては、回転ドラム外側壁に設けた場合は、球体をその窪みに遊嵌させると共に球体がケース内壁にほぼ接触できるようにするのがよい。また、ケース内壁に設けた場合は、球体が回転ドラム外側壁にほぼ接触できるようにするのがよい。
また、回転ドラム外側壁とケース内壁に設けられている球体の頂点どうしがほぼ接触する状態に当接してもよい。ここで、球体を固定的に設けた場合は上述の突起と解釈されるものである。
勿論、球体の介在そして頂点の接触等の形態はこれに限定されるものではない。また、回転ドラムの回転軌跡を一定にできるように、球体をほぼ接触させる部位に溝や突状等の案内手段を形成してもよい。
また、窪みへの球体の嵌め込みにおいても、窪みへ球体を嵌めておいてから回転ドラム外側壁とケース内壁との位置を決めるようにしたり、あるいは、回転ドラム外側壁とケース内壁との位置を決めた後で窪みへ球体を嵌め込んだりするようにしてもよい。後者の場合は、球体を圧挿状態で嵌め込むようになるので、特に回転ドラムの形成に用いる素材は適当な弾性を有する素材を使用するのがよい。
また、摩擦低減手段が2つまたはそれ以上設けられる時、そのそれぞれの間または適宜のものの間に適宜の形状、例えば、環体等の介在部材を設けてもよい。
本発明の要旨とするところの態様3は、ケース内に立設する軸に回転ドラムを軸支し、テープを回転ドラムの周囲に巻回し且つそのテープを巻き込み方向に付勢する付勢手段が内装され、更に、その回転ドラムがケース内壁に摺動案内される巻尺において、軸と回転ドラムとの間に金属または樹脂からなる適宜の第1摩擦低減手段が設けられ且つ回転ドラムとケース内壁との間に金属または樹脂からなる適宜の第2摩擦低減手段が設けられていることを特徴とする巻尺である。
このように構成される巻尺の軸と回転ドラムとの間および回転ドラムとケース内壁との間に金属または樹脂からなる適宜の摩擦低減手段を設けている。
軸と回転ドラムとの間には第1摩擦低減手段が設けられ、また、回転ドラムとケース内壁との間には第2摩擦低減手段が設けられる。
第1摩擦低減手段の説明は、上述の態様1を説明した際の説明と同様であり、また、第2摩擦低減手段の説明は、上述の態様2を説明した際の説明と同様であるので、それを以って第1摩擦低減手段および第2摩擦低減手段の説明とする。
また、メタル部材の断面が略円形すなわちリング状である場合は、さらにその接触抵抗は低下する。
また、その突起または突状が3点支持可能に形成されている場合は、さらにその接触抵抗は低下する。
また、その球体が3点支持可能に形成されている場合は、さらにその接触抵抗は低下する。
これにより、低トルクの渦巻きばねの一つである薄い渦巻きばねや細幅の渦巻きばねを使用することで、巻尺の小型化ができる。そして、渦巻きばねの自重も軽いので、巻尺の軽量化ができる。
さらに、テープの巻き取りスピードが遅く緩やかであるため、テープやテープ先端に設けられているテープフックの寿命を長くすることができる。すなわち、巻尺が長持ちする。
そして、回転ドラムの回転が安定することから、回転ドラムの振動も極めて低くなり、また、テープ引き込み時に回転ドラムから発生する音も極めて低くなるので、人の五感に高精度感を強く訴えることができる製品となって、製品に高級感が醸し出される。
また、本発明は、ケース等の部材形成方法として確立されている合理的且つ成型が極めて容易な樹脂素材を用いてなる一体成型方法を変えることなく実施することができる。従って、今後の巻尺の一指針となる極めて優れた発明である。
1は巻尺のケース、2はケース1の内壁に立設された軸、21は軸2の軸基部である。この軸基部21は、軸2の立設構造により形成されていない巻尺もあるが、その場合、回転ドラム3は直接軸2に摺動する。
図4は、軸と回転ドラムとの間の摩擦低減手段の設置例を示す図である。
(a)図は、摩擦低減手段6としてベアリング部材60を用いたもので、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に介在する。
(b)図は、摩擦低減手段6としてメタル部材62を用いたもので、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に介在する。
(d)図は、摩擦低減手段6として一メタル部材を用いているものであるが、本メタル部材は、断面略円形のリング型622のもので、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に介在する。
(f)図は、摩擦低減手段6として突起63を用い、その突起63を回転ドラム3に形成している。突起63は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に介在する。
(h)図は、摩擦低減手段6として突起63を用い、その突起63を保持部材Cに形成し、その保持部材Cを回転ドラム3に設けている。突起63は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に間接的に介在する。
(j)図は、摩擦低減手段6として球65を用い、その球65を回転ドラム3の窪み11に遊嵌している。球65は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に介在する。
(l)図は、摩擦低減手段6として球65を用い、その球65を回転ドラム3の窪み11および軸2の軸基部21の窪み11に遊嵌している。球65は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に介在する。
(n)摩擦低減手段6として球65を用い、その球65を保持部材Cの窪み11に遊嵌し、その保持部材Cを軸2の軸基部21に設けている。球65は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に間接的に介在する。
(p)図は、摩擦低減手段6として球65を2つ用い、一方の球65を回転ドラム3の窪み11に遊嵌し、他方の球65を軸2の軸基部21の窪み11に遊嵌し、それぞれの球65の間に介在部材Dを介在している。球65は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間に間接的に介在する。
(r)図は、摩擦低減手段6の一メタル部材であるひさし型621を軸2の両端に設けているものである。設置形態としては(b)図と同じものである。
(s)図は、突起63を3点支持状に回転ドラム3に設けているものを示している。
(t)図は、球65を3点支持状に回転ドラム3に遊嵌しているものを示している。
(a)図は、摩擦低減手段6としてベアリング部材61を用いたもので、回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(b)図は、(a)図を上から見た図で、回転ドラム3を透視して見ているものである。ベアリング部材61は、筒状のベアリング611を放射状に設けているものであり、それが軸2の軸基部21周囲に設置されている。
(d)図は、摩擦低減手段6として突起63を用い、その突起63をケース1内壁に形成している。突起63は、回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(e)図は、摩擦低減手段6として突起63を用い、その突起63を回転ドラム3に形成し、突起63がケース1内壁の窪み11に係合されている。突起63は、回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(g)図は、摩擦低減手段6として突起63を用い、その突起63を保持部材Cに形成し、その保持部材Cをケース1内壁に設けている。突起63は、回転ドラム3とケース1内壁との間に間接的に介在する。
(i)図は、摩擦低減手段6として球65を用い、その球65をケース1内壁の窪み11に遊嵌している。球65は、回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(j)図は、摩擦低減手段6として球65を用い、その球65を回転ドラム3の窪み11およびケース1内壁の窪み11に遊嵌している。球65は、回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(l)図は、摩擦低減手段6として球65を用い、その球65を保持部材Cの窪み11に遊嵌し、その保持部材Cをケース1内壁に設けている。球65は、回転ドラム3とケース1内壁との間に間接的に介在する。
(n)図は、摩擦低減手段6として球65を2つ用い、一方の球65をケース1内壁の窪み11に遊嵌し、他方の球65を介在部材Dの窪み11に遊嵌し、その介在部材Dを回転ドラム3とケース1内壁との間に介在させている。球65は、回転ドラム3とケース1内壁との間に間接的に介在する。
(p)図は、摩擦低減手段6のベアリング部材61を2つ用いたもので、回転ドラム3とケース1内壁との間にそれぞれ介在する。
(q)図は、突起63を3点支持状にケース1内壁に設けているものを示している。
図6は、軸と回転ドラムおよび回転ドラムとケース内壁との間の摩擦低減手段の設置例を示す図である。
(a)図は、摩擦低減手段6としてベアリング部材60およびベアリング部材61を用いたもので、ベアリング部材60が軸2の軸基部21と回転ドラム3との間、ベアリング部材61が回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(c)図は、摩擦低減手段6として突起63を2つ用い、一方の突起63を回転ドラム3に形成し、他方の突起63をケース1内壁に形成している。突起63は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間および回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(e)図は、摩擦低減手段6として突起63と球65を用い、突起63を回転ドラム3に形成し、球65をケース1内壁の窪み11に遊嵌している。突起63は軸2の軸基部21と回転ドラム3との間、また、球65は回転ドラム3とケース1内壁との間に介在する。
(g)図は、摩擦低減手段6として球65を2つ用い、一方の球65を保持部材Cの窪み11に遊嵌し、その保持部材Cを回転ドラム3に設け、他方の球65を保持部材Cの窪み11に遊嵌し、その保持部材Cをケース1内壁に設けている。球65は、軸2の軸基部21と回転ドラム3との間および回転ドラム3とケース1内壁との間に間接的に介在する。
(k)図は、突起63を3点支持状に回転ドラム3に設け、また、突起63を3点支持状にケース1内壁に設けているものを示している。
(l)図は、球65を3点支持状に回転ドラム3に設け、また、突条64を3点支持状にケース1内壁に設けているものを示している。
Claims (9)
- ケース内に立設する軸に回転ドラムを軸支し、テープをその回転ドラムの周囲に巻回し且つそのテープを巻き込み方向に付勢する付勢手段が内装され、更に、その回転ドラムがケース内壁に摺動案内される巻尺において、軸と回転ドラムとの間に金属または樹脂からなる第1摩擦低減手段が設けられ且つ回転ドラムとケース内壁との間に金属または樹脂からなる第2摩擦低減手段が設けられていることを特徴とする巻尺。
- 前記第1摩擦低減手段がメタル部材であって、このメタル部材の一端に外方に突出するひさしが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の巻尺。
- 前記第1摩擦低減手段がメタル部材であって、前記メタル部材が断面略円形であることを特徴とする請求項1に記載の巻尺。
- 前記第1摩擦低減手段が球体であり、その球体が軸および/または回転ドラムに直接形成された窪みに遊嵌されていることを特徴とする請求項1に記載の巻尺。
- 前記第1摩擦低減手段が球体であり、その球体が適宜の保持部材に形成された窪みに遊嵌され、その保持部材が軸または回転ドラムに取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の巻尺。
- 前記第2摩擦低減手段が球体であり、その球体が回転ドラムおよび/またはケース内壁に直接形成された窪みに遊嵌されていることを特徴とする請求項1に記載の巻尺。
- 前記第2摩擦低減手段が球体であり、その球体が適宜の保持部材に形成された窪みに遊嵌され、その保持部材が回転ドラムまたはケース内壁に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の巻尺。
- 前記球体が3点支持可能に設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の巻尺。
- 前記第2摩擦低減手段が回転ドラムおよび/またはケース内壁の両側面に設けられていることを特徴とする請求項1、6、7または8に記載の巻尺。
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