JP2008267997A - Frictional force measurement method and frictional force measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、摩擦力を測定する摩擦力測定方法及び摩擦力測定装置に関するものである。 The present invention relates to a friction force measuring method and a friction force measuring device for measuring a friction force.
プリンタやコピー機などにおいては、紙などのシートを搬送する装置が備えられている。このような装置においては、シートジャムの発生を抑制するために、シートを安定的に搬送することが重要である。シートの搬送は、一般的にローラにより行われる。ローラによるシートの搬送は、ローラとシートとの間での摩擦力を利用したものである。シートを安定的に搬送するためには、ローラとシートとの間で滑りが生じないようにすることが必要である。 In printers and copiers, a device for conveying sheets such as paper is provided. In such an apparatus, it is important to stably convey the sheet in order to suppress the occurrence of sheet jam. A sheet is generally conveyed by a roller. The conveyance of the sheet by the roller uses a frictional force between the roller and the sheet. In order to stably convey the sheet, it is necessary to prevent slippage between the roller and the sheet.
特に、シート給送部においては、トレーに複数積載されているシートのうちの一枚を送り出す必要がある。一般的には、複数積載されたシートのうち最も上部にあるシートに対してローラが当接し、最上部の1枚のシートだけを下流側に送り出す機構が用いられる。この場合、複数のシートが重なって搬送されてしまうことを防止するために、ローラとシートとの間の摩擦力が十分に高いことが必要であり、少なくともシート同士の摩擦力よりも高くなければならない。 In particular, in the sheet feeding unit, it is necessary to send out one of a plurality of sheets stacked on the tray. In general, a mechanism is used in which a roller comes into contact with the uppermost sheet among a plurality of stacked sheets and only one uppermost sheet is sent downstream. In this case, in order to prevent a plurality of sheets from being overlapped and conveyed, the frictional force between the roller and the sheet needs to be sufficiently high, and at least higher than the frictional force between the sheets. Don't be.
ゴムは、各種材料の中で特に摩擦力が高く、ローラ(ローラの表層)の材料として、一般的に用いられる。なお、金属や樹脂の場合には、押し付け荷重(垂直抗力)に対する摩擦力が1倍未満であるのに対して、ゴムの場合には、1〜2倍程度の摩擦力が発生する。また、ゴムの場合には、弾性的に大きく変形可能であることから、段差を有するようなものもローラによって搬送できるという利点もある。 Rubber has a particularly high frictional force among various materials and is generally used as a material for a roller (surface layer of the roller). In the case of metal or resin, the frictional force against the pressing load (vertical drag) is less than 1 time, whereas in the case of rubber, about 1 to 2 times the frictional force is generated. In the case of rubber, since it can be elastically deformed greatly, there is an advantage that even a rubber having a step can be conveyed by a roller.
ここで、摩擦力には、大きく分けて、静止摩擦力と動摩擦力の2つがある。静止摩擦力は物体間に相対的な移動がない場合に生じる摩擦力であり、その最大値が最大静止摩擦力である。なお、この最大静止摩擦力が単に静止摩擦力と呼ばれることもある。一方、動摩擦力は物体間に相対的な移動がある場合に生じる摩擦力である。 Here, the frictional force is roughly classified into two types: a static frictional force and a dynamic frictional force. The static friction force is a friction force generated when there is no relative movement between objects, and the maximum value is the maximum static friction force. Note that this maximum static frictional force is sometimes simply referred to as static frictional force. On the other hand, the dynamic friction force is a friction force generated when there is a relative movement between objects.
上述のシート給送部に用いられるローラの場合には、ローラとシートとの間に静止摩擦力と動摩擦力が作用する。安定的な給送を行うためには、最大静止摩擦力を大きくすることが重要である。 In the case of the roller used in the above-described sheet feeding unit, a static friction force and a dynamic friction force act between the roller and the sheet. In order to perform stable feeding, it is important to increase the maximum static frictional force.
ローラとシートとの間の摩擦力を測定する方法として、種々の方法が知られている(非特許文献1,2参照)。摩擦力の測定は、測定対象となる2つの部材を当接させたままの状態で、かつ両者を一定の力で押し付けた状態で、一方を固定し、他方を移動させて、経過時間に対する両者の摩擦力を測定するのが一般的である。 Various methods are known as methods for measuring the frictional force between the roller and the sheet (see Non-Patent Documents 1 and 2). The frictional force is measured with the two members to be measured in contact with each other and with the two members pressed with a constant force. It is common to measure the frictional force.
このように、一般的に知られている摩擦力の測定方法によって、経時時間に対する摩擦力の推移を測定することができる。これにより、横軸を経過時間、縦軸を摩擦力とするグラフによるデータを得ることができる。 As described above, the transition of the frictional force with respect to time can be measured by a generally known frictional force measuring method. Thereby, it is possible to obtain data based on a graph in which the horizontal axis represents elapsed time and the vertical axis represents frictional force.
いずれも非弾性体(剛体など)である2部材間の摩擦力を測定すると、2部材同士に相対的な移動が発生していない間は摩擦力が徐々に増加して、相対的な移動が発生した瞬間に摩擦力が低下し、その後摩擦力が一定になることは良く知られている。つまり、上記のように横軸を経過時間、縦軸を摩擦力とするグラフをとると、ピークが現れた後に摩擦力が低下して、その後摩擦力が一定となるようなグラフが得られる。この場合、ピークとな
る摩擦力が最大静止摩擦力であり、一定となる摩擦力が動摩擦力である。
In any case, when the frictional force between two members that are non-elastic bodies (rigid bodies, etc.) is measured, the frictional force gradually increases while the relative movement between the two members is not occurring. It is well known that the frictional force decreases at the moment when it occurs and then becomes constant. That is, as described above, taking a graph with the elapsed time on the horizontal axis and the frictional force on the vertical axis, a graph is obtained in which the frictional force decreases after the peak appears and then the frictional force becomes constant. In this case, the peak frictional force is the maximum static frictional force, and the constant frictional force is the dynamic frictional force.
これに対して、ゴムのように弾性変形量の大きな弾性体(超弾性体)と、非弾性体との間で摩擦力を測定した場合には、ピークが現れるようなグラフは得られない。弾性体と非弾性体との間で摩擦力を測定した場合には、摩擦力は徐々に増加していき、その後、摩擦力は低下することなく一定となる。 On the other hand, when the frictional force is measured between an elastic body (superelastic body) having a large elastic deformation amount such as rubber and a non-elastic body, a graph in which a peak appears cannot be obtained. When the frictional force is measured between the elastic body and the non-elastic body, the frictional force gradually increases, and then the frictional force becomes constant without decreasing.
この測定時の目視観察と測定結果、及び非弾性体同士の場合の摩擦力に関する知識から、弾性体と非弾性体との間の摩擦力に関しては、最大静止摩擦力と動摩擦力は等しいと看做されてきた。 From the visual observation at the time of measurement, the measurement results, and the knowledge about the friction force between inelastic bodies, the maximum static friction force and the dynamic friction force are considered to be equal with respect to the friction force between the elastic body and the inelastic body. Have been deceived.
しかしながら、最大静止摩擦力と動摩擦力が等しいという考え方は、十分な検証による裏付けが取れたものではなかった。一方で、弾性体と非弾性体との間の摩擦力を測定する場合、両者を当接させたままの状態で非弾性体を移動させると、非弾性体が移動しても弾性体の一部が非弾性体に追随して変形するだけで、両者の間に相対的な移動が生じていない状態が発生する。そして、ある程度弾性体の一部が変形した後に、瞬間的に両者の間に相対的な移動が始まる。そのため、最大静止摩擦力と動摩擦力が等しいという考え方に疑義が生じた。 However, the idea that the maximum static frictional force and the dynamic frictional force are equal was not supported by sufficient verification. On the other hand, when measuring the frictional force between the elastic body and the non-elastic body, if the non-elastic body is moved while the two are in contact with each other, even if the non-elastic body moves, The part is deformed following the inelastic body, and a state in which no relative movement occurs between the two occurs. And after a part of elastic body deform | transforms to some extent, relative movement between both starts instantaneously. As a result, there was doubt about the idea that the maximum static frictional force and the dynamic frictional force are equal.
一方で、上記の通り、シート給送部に用いられるローラの場合には、最大静止摩擦力が重要である。そのため、仮にグラフ上で最大となる摩擦力が実際には最大静止摩擦力ではない場合であっても、従来の考え方では最大となる摩擦力を最大静止摩擦力と認定していたために、評価が不適切になるおそれがある。 On the other hand, as described above, in the case of a roller used in the sheet feeding unit, the maximum static frictional force is important. Therefore, even if the maximum frictional force on the graph is not actually the maximum static frictional force, the maximum frictional force is recognized as the maximum static frictional force in the conventional way of thinking. May be inappropriate.
しかしながら、従来の測定方法や測定装置では、どの値が最大静止摩擦力であるのかを、正確に検証することができなかった。
本発明の目的は、静止摩擦力と最大静止摩擦力と動摩擦力をより正確に測定可能とする摩擦力測定方法及び摩擦力測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a frictional force measuring method and a frictional force measuring apparatus that can more accurately measure a static frictional force, a maximum static frictional force, and a dynamic frictional force.
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
すなわち、本発明の摩擦力測定方法は、
互いに接触した状態にある弾性体と非弾性体(剛体のほか、紙などのシートのように可撓性を有するものを含む(以下、同じ))のうち弾性体を固定させた状態で、これらが接触した状態を保ちながら非弾性体を一定の速度で移動させることによって、これら弾性体と非弾性体との間の摩擦力を測定する摩擦力測定方法において、
前記非弾性体を移動させている間中、前記弾性体と非弾性体との間の摩擦力を測定し続けると共に、
前記非弾性体を移動させる前の時点で前記弾性体のうち前記非弾性体に接している部分近傍の局所的な部分の移動を、前記非弾性体を移動させている間中監視することによって、静止摩擦力と動摩擦力の測定を行うことを特徴とする。
That is, the friction force measuring method of the present invention is:
Of the elastic body and non-elastic body in contact with each other (including rigid and flexible materials such as paper sheets (hereinafter the same)), these are in a state where the elastic body is fixed. In the frictional force measurement method for measuring the frictional force between the elastic body and the non-elastic body by moving the non-elastic body at a constant speed while maintaining the contact state,
While moving the inelastic body, while continuously measuring the frictional force between the elastic body and the inelastic body,
By monitoring the movement of a local portion in the vicinity of the portion in contact with the non-elastic body of the elastic body before moving the non-elastic body during the movement of the non-elastic body. It is characterized by measuring static friction force and dynamic friction force.
本発明によれば、弾性体のうち非弾性体に接している部分近傍の局所的な部分の移動を監視することにより、弾性体と非弾性体との間に相対的な移動が生じた瞬間をより正確に把握することができる。従って、静止摩擦状態から動摩擦状態に移行した瞬間を、より正確に把握することができる。 According to the present invention, the moment when relative movement occurs between the elastic body and the non-elastic body by monitoring the movement of the local portion of the elastic body in the vicinity of the portion in contact with the non-elastic body. Can be grasped more accurately. Therefore, it is possible to more accurately grasp the moment of transition from the static friction state to the dynamic friction state.
ここで、非弾性体を移動させる場合に、初めのうちは、弾性体の一部が非弾性体に追随して変形するだけで、両者の間に相対的な移動は生じない。このように、弾性体の一部が非弾性体に追随している過程では、追随している付近の部分の移動速度は、非弾性体の移動速度とほぼ同じとなるため、当該部分の移動速度も一定となる。しかし、両者に相対的な移動が生じた瞬間に、当該部分の移動速度は変化する。 Here, when the inelastic body is moved, at first, only a part of the elastic body is deformed following the inelastic body, and no relative movement occurs between the two. In this way, in the process in which a part of the elastic body follows the inelastic body, the moving speed of the part in the vicinity that follows is almost the same as the moving speed of the inelastic body. The speed is also constant. However, the movement speed of the part changes at the moment when relative movement occurs between the two.
そこで、前記局所的な部分の移動速度が一定以上変化したときの摩擦力を最大静止摩擦力として認定するとよい。 Therefore, it is preferable that the frictional force when the moving speed of the local portion changes more than a certain value is recognized as the maximum static frictional force.
また、本発明の摩擦力測定装置は、上記の摩擦力測定方法に用いるものであって、
前記弾性体と非弾性体との間の摩擦力を測定する装置と、
前記局所的な部分の移動を撮影するズームレンズを有するカメラと、
該カメラによって撮影された画像を処理する画像処理装置と、
を備え、
前記画像処理装置によって、経過時間と、前記局所的な部分の経過時間に対する移動量とを対応付けたデータが得られることを特徴とする。
Moreover, the frictional force measuring device of the present invention is used for the above frictional force measuring method,
An apparatus for measuring a frictional force between the elastic body and the non-elastic body;
A camera having a zoom lens for photographing the movement of the local part;
An image processing apparatus for processing an image captured by the camera;
With
The image processing apparatus can obtain data in which an elapsed time is associated with an amount of movement of the local portion with respect to the elapsed time.
本発明によれば、カメラによって弾性体の局所的な部分の移動を撮影しながら、画像処理装置によって画像の処理を行うことで、経過時間と、局所的な部分の経過時間に対する移動量とを対応付けたデータが得られる。これにより、局所的な部分の移動速度が分かるので、静止摩擦状態から動摩擦状態に移行した瞬間をより正確に把握することができる。 According to the present invention, the image processing apparatus performs image processing while photographing the movement of the local portion of the elastic body with the camera, thereby obtaining the elapsed time and the amount of movement of the local portion with respect to the elapsed time. Correlated data is obtained. Thereby, since the movement speed of a local part is known, the moment which changed to a dynamic friction state from a static friction state can be grasped | ascertained more correctly.
前記画像処理装置は、前記カメラによって撮影される撮影画像から前記弾性体に対して予め定めた部分の移動を追跡可能であるとよい。 The image processing apparatus may be capable of tracking the movement of a predetermined portion with respect to the elastic body from a photographed image photographed by the camera.
また、本発明の別の摩擦力測定方法は、
互いに接触した状態にある2部材のうちの一方の部材を固定させた状態で、これら2部材が接触した状態を保ちながら他方の部材を移動させることによって、これら2部材間の摩擦力を測定する摩擦力測定方法において、
前記他方の部材を移動させている間中、前記2部材間の摩擦力を測定し続けると共に、
前記他方の部材を移動させる前の時点で前記2部材が接している局所的な部分の挙動を、前記他方の部材を移動させている間中監視することによって、静止摩擦力と動摩擦力の測定を行うことを特徴とする。
Another frictional force measuring method of the present invention is:
The frictional force between these two members is measured by moving one of the two members in contact with each other while the other member is moved while the two members are in contact with each other. In the friction force measurement method,
While moving the other member, while continuing to measure the friction force between the two members,
Measurement of static frictional force and dynamic frictional force by monitoring the behavior of the local part where the two members are in contact before moving the other member while moving the other member It is characterized by performing.
本発明によれば、2部材が接している局所的な部分の挙動を監視することにより、2部材間に相対的な移動が生じた瞬間をより正確に把握することができる。従って、静止摩擦状態から動摩擦状態に移行した瞬間を、より正確に把握することができる。 According to the present invention, by monitoring the behavior of a local portion where two members are in contact with each other, it is possible to more accurately grasp the moment when relative movement occurs between the two members. Therefore, it is possible to more accurately grasp the moment of transition from the static friction state to the dynamic friction state.
前記局所的な部分において、前記2部材に相対的な移動が発生したと認定したときの摩擦力を最大静止摩擦力として、該最大静止摩擦力を求めるとよい。 The maximum static friction force may be obtained by setting the frictional force when it is determined that relative movement has occurred in the two members in the local portion as the maximum static frictional force.
また、本発明の別の摩擦力測定装置は、上記の摩擦力測定方法に用いるものであって、
前記2部材の摩擦力を測定する装置と、
前記局所的な部分の挙動を撮影するズームレンズを有するカメラと、
を備えることを特徴とする。
Further, another friction force measuring device of the present invention is used for the above-described friction force measuring method,
An apparatus for measuring the frictional force of the two members;
A camera having a zoom lens for photographing the behavior of the local part;
It is characterized by providing.
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。 In addition, said each structure can be employ | adopted combining as much as possible.
以上説明したように、本発明によれば、静止摩擦力と最大静止摩擦力と動摩擦力をより正確に測定することができる。 As described above, according to the present invention, the static friction force, the maximum static friction force, and the dynamic friction force can be measured more accurately.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. .
(実施例)
図1〜図4を参照して、本発明の実施例に係る摩擦力測定方法及び摩擦力測定装置について説明する。
(Example)
With reference to FIGS. 1-4, the frictional force measuring method and frictional force measuring apparatus which concern on the Example of this invention are demonstrated.
<摩擦力測定装置>
図1を参照して、本発明の実施例に係る摩擦力測定装置について説明する。図1は本発明の実施例に係る摩擦力測定装置の概略構成図である。本実施例では、表層がゴム材(弾性体)で構成されたローラ10と、シートである紙20(非弾性体)との間の摩擦力を測定する場合について説明する。
<Friction force measuring device>
With reference to FIG. 1, a frictional force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a frictional force measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a case will be described in which the frictional force between the
図1に示すように、紙20を一対のローラによって挟み込んだ状態とする。この一対のローラのうちの一方が、摩擦力を測定する対象となるローラ10である。そして、他方は、その表面が摩擦抵抗の低い金属ローラ200である。摩擦力を測定する対象となるローラ10は固定されており、回転できないように配置される。一方、金属ローラ200は、紙20との間で摩擦力が作用しないように、回転自在な状態で配置される。また、金属ローラ200は、紙20に対して垂直に一定の力がかかるように構成されている。これにより、紙20とローラ10との間に、一定の垂直荷重Nがかかる。
As shown in FIG. 1, the
このような状態で、一対のローラに挟み込まれた紙20を一定の速度で、一定の方向(矢印T)に引っ張る。そして、このときの引っ張り力をロードセル100によって測定する。この引っ張り力と垂直荷重Nからローラ10と紙20との間の摩擦力を算出できる。
In such a state, the
そして、本実施例においては、ローラ10と紙20との接触部分を、高速度カメラ301とズームレンズ302とからなるカメラ300によって、側面側から撮影するように構成されている。また、このカメラ300によって撮影された画像は、画像表示部401を有する画像処理装置400によって処理される。この画像処理装置400においては、撮影画像と、ロードセル100を通じて得られる経過時間に対する摩擦力とを対応付けた処理を行うことができる。
In this embodiment, the contact portion between the
<摩擦力測定方法>
特に、図2〜図4を参照して、本発明の実施例に係る摩擦力測定方法について説明する。図2は図1の一部(X部分)を拡大した拡大図である。図3は摩擦力を測定中のローラと紙との挙動を説明する説明図である。図4は摩擦力の測定結果を示すグラフである。
<Friction force measurement method>
In particular, a frictional force measuring method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged view of a part (X portion) of FIG. FIG. 3 is an explanatory view for explaining the behavior of the roller and the paper during the measurement of the frictional force. FIG. 4 is a graph showing the measurement result of the frictional force.
まず、紙20を引っ張る前の状態で、カメラ300によって撮影された画像上で、画像処理装置400によって、ローラ10の1点(局所的な部分)にマーカ(以下、トレーサ
11と称する)を付ける。画像処理装置400は、このトレーサ11を追跡処理する画像処理ソフトを備えている。ここで、トレーサ11は、ローラ10のうち紙20に接している部分近傍に付ける。
First, a marker (hereinafter referred to as the tracer 11) is attached to one point (local portion) of the
そして、紙20を一定の速度で引っ張り、引っ張り初めからのトレーサ11の移動量を測定すると共に、摩擦力も測定する。これにより、画像処理装置400によって、経過時間に対するトレーサ11の移動量と、経過時間に対する摩擦力とを対応付けたデータを取る。
Then, the
図3(A)は紙20を移動させる前の様子を示したものである。上記の通り、ローラ10のうち紙20に接している部分近傍に、撮影画像上でトレーサ11を付ける。図3では説明の便宜上、紙20側にも、紙20が引っ張られる前の状態でローラ10に接している部分近傍に×印21を示している。ただし、この×印21は、実際の測定時に画像上に付す必要はない。
FIG. 3A shows a state before the
図3(B)は紙20を移動させた直後の様子を示したものである。図に示すように、紙20の移動直後は、トレーサ11と×印21との位置関係は変化しない。つまり、紙20は移動しても、ローラ10は、その一部が紙20に追随して、部分的に変形するだけで、両者の間に相対的な移動は生じていない。
FIG. 3B shows the state immediately after the
図3(C)はローラ10と紙20との間に相対的な移動が発生した瞬間の様子を示したものである。トレーサ11は、ローラ10と紙20との間に相対的な移動が発生した後も、紙20の移動方向に少し移動するが、その後反対側に引き戻される。
FIG. 3C shows a state at the moment when a relative movement occurs between the
なお、その後、トレーサ11が前後に揺れる自励振動が発生した後に、減衰効果により振動が減衰し、一定の位置に落ち着いていく。
After that, after the self-excited vibration in which the
図4は測定結果の一例を示すグラフである。図示のように、トレーサ11は、初めのうちは、経過時間に対する移動量がほぼ一定に増加する。つまり、初めのうちはトレーサ11の移動速度はほぼ一定である。これは、紙20が一定の速度で移動し、トレーサ11もこれに追随するからである。なお、グラフ中、Aは紙20を引っ張り始めた時点を示しており、Bはトレーサ11が一定の速度で移動している期間を示している。
FIG. 4 is a graph showing an example of measurement results. As shown in the figure, initially, the amount of movement of the
そして、グラフ中、経過時間が0.5秒の辺りで、経過時間に対する移動量の傾きが低下する。つまり、トレーサ11の移動速度が低下する(グラフ中、D期間)。これは、ローラ10と紙20との間に相対的な移動が発生したことにより、トレーサ11の移動速度が紙20の移動速度よりも遅くなったことによるものである。これは、撮影画像からも検証できる。
In the graph, the gradient of the movement amount with respect to the elapsed time decreases when the elapsed time is around 0.5 seconds. That is, the moving speed of the
このように、トレーサ11の移動速度が変化した時点(実際上は、Bの期間でも完全に移動速度が一定という訳ではないので、移動速度が一定以上変化した時点)が静止摩擦の状態から動摩擦の状態に移行したと認定することができる。したがって、このときの摩擦力(グラフ中のC点の摩擦力)が最大静止摩擦力である。
In this way, when the movement speed of the
その後、経過時間に対するトレーサ11の移動量が不安定になる期間Eが生じる。これは、上述の自励振動によるものである。その後は、上記の通り、トレーサ11の移動量は安定していく。一般的には、安定した際の摩擦力が動摩擦力とされる。
Thereafter, a period E in which the movement amount of the
以上のように、グラフ中、Bで示す期間が静止摩擦の状態で、D,Eで示す期間が動摩擦の状態である。そして、BからDに変わる時点Cにおける摩擦力が最大静止摩擦力であ
る。そして、このグラフから分かるように、静止摩擦の状態から動摩擦の状態に変化した後も、摩擦力は増加している。
As described above, in the graph, the period indicated by B is a static friction state, and the periods indicated by D and E are dynamic friction states. The frictional force at the time point C when changing from B to D is the maximum static frictional force. As can be seen from this graph, the frictional force increases even after changing from the static friction state to the dynamic friction state.
以上のことから、最大静止摩擦力と動摩擦力が等しいという考え方は不適切であることが確認できた。実際には、最大静止摩擦力は、摩擦力が最大となる値よりも低いことが分かった。 From the above, it was confirmed that the idea that the maximum static friction force and dynamic friction force are equal is inappropriate. In practice, it has been found that the maximum static friction force is lower than the value at which the friction force is maximum.
このように、ローラ10の1点にトレーサ11を付して、このトレーサ11の移動を追跡することによって、ローラ10と紙20との間に相対的な移動が生じた瞬間をより正確に把握することができる。これにより、静止摩擦状態から動摩擦状態に移行した瞬間を、より正確に把握することができる。したがって、静止摩擦力の推移、動摩擦力の推移、及び、最大静止摩擦力をより正確に測定することができる。これに伴い、例えば、ローラの摩擦力の評価もより適切に行うことができる。
Thus, by attaching the
<その他>
上述の摩擦力測定方法は、非弾性体同士の摩擦力測定にも適用できる。その一例として、紙同士の摩擦力を測定する場合を、図5及び図6を参照して説明する。図5は測定中の紙同士の様子を示す説明図である。図6は摩擦力の測定結果を示すグラフである。
<Others>
The above-described friction force measurement method can also be applied to the friction force measurement between inelastic bodies. As an example, the case of measuring the frictional force between papers will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the state of the sheets being measured. FIG. 6 is a graph showing the measurement result of the frictional force.
紙同士の摩擦力を測定する場合においても、一方の紙30と他方の紙40を接触させた状態にする。そして、これらの紙30,40が互いに一定の垂直荷重がかかるようにする。そして、一定の垂直荷重がかかった状態を保持させながら一方の紙30を引っ張る。
Even when the frictional force between the papers is measured, one
なお、紙同士の摩擦力を測定する場合には、引っ張る側の一方の紙30の一点にトレーサ31を付しておく。測定結果を示したのが、図6のグラフである。このグラフから分かるように、一方の紙30が移動する瞬間が最も摩擦力が高くなり、その後、摩擦力が安定する。このように、静止摩擦の状態から動摩擦に移行する瞬間の最も大きな摩擦力が最大静止摩擦力となることが分かる。
When measuring the frictional force between papers, a
以上のように、紙同士が接している局所的な部分の挙動を監視することによって、静止摩擦の状態から動摩擦に移行した瞬間をより正確に把握することができる。 As described above, by monitoring the behavior of the local portion where the papers are in contact with each other, it is possible to more accurately grasp the moment when the state is changed from the static friction state to the dynamic friction.
なお、上記実施例では、引っ張り力に基づいて摩擦力を測定する方法及び装置を例にして説明したが、本発明においては、摩擦力の測定方法及び装置に関しては、上記実施例で説明したものには限定されず、その他の公知技術を適用しても良い。例えば、回転モーメントの釣り合いから摩擦力を測定する方法及び装置を適用することもできる。 In the above embodiment, the method and apparatus for measuring the frictional force based on the tensile force have been described as examples. However, in the present invention, the method and apparatus for measuring the frictional force have been described in the above embodiment. However, other known techniques may be applied. For example, a method and apparatus for measuring a frictional force from a balance of rotational moments can be applied.
10 ローラ
11 トレーサ
20 紙
21 ×印
30 紙
31 トレーサ
40 紙
100 ロードセル
200 金属ローラ
300 カメラ
301 高速度カメラ
302 ズームレンズ
400 画像処理装置
401 画像表示部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記非弾性体を移動させている間中、前記弾性体と非弾性体との間の摩擦力を測定し続けると共に、
前記非弾性体を移動させる前の時点で前記弾性体のうち前記非弾性体に接している部分近傍の局所的な部分の移動を、前記非弾性体を移動させている間中監視することによって、静止摩擦力と動摩擦力の測定を行うことを特徴とする摩擦力測定方法。 By fixing the elastic body between the elastic body and the non-elastic body that are in contact with each other and moving the non-elastic body at a constant speed while maintaining the state in which they are in contact with each other, the elastic body and the non-elastic body In the friction force measurement method for measuring the friction force between the body and
While moving the inelastic body, while continuously measuring the frictional force between the elastic body and the inelastic body,
By monitoring the movement of a local portion in the vicinity of the portion in contact with the non-elastic body of the elastic body before moving the non-elastic body during the movement of the non-elastic body. A method for measuring frictional force, comprising measuring static frictional force and dynamic frictional force.
前記弾性体と非弾性体との間の摩擦力を測定する装置と、
前記局所的な部分の移動を撮影するズームレンズを有するカメラと、
該カメラによって撮影された画像を処理する画像処理装置と、
を備え、
前記画像処理装置によって、経過時間と、前記局所的な部分の経過時間に対する移動量とを対応付けたデータが得られることを特徴とする摩擦力測定装置。 In the frictional force measuring apparatus used for the frictional force measuring method according to claim 1 or 2,
An apparatus for measuring a frictional force between the elastic body and the non-elastic body;
A camera having a zoom lens for photographing the movement of the local part;
An image processing apparatus for processing an image captured by the camera;
With
The frictional force measuring device characterized in that the image processing device obtains data in which the elapsed time is associated with the amount of movement of the local portion relative to the elapsed time.
前記他方の部材を移動させている間中、前記2部材間の摩擦力を測定し続けると共に、
前記他方の部材を移動させる前の時点で前記2部材が接している局所的な部分の挙動を、前記他方の部材を移動させている間中監視することによって、静止摩擦力と動摩擦力の測定を行うことを特徴とする摩擦力測定方法。 The frictional force between these two members is measured by moving one of the two members in contact with each other while the other member is moved while the two members are in contact with each other. In the friction force measurement method,
While moving the other member, while continuing to measure the friction force between the two members,
Measurement of static frictional force and dynamic frictional force by monitoring the behavior of the local part where the two members are in contact before moving the other member while moving the other member A method for measuring frictional force, characterized in that
前記2部材の摩擦力を測定する装置と、
前記局所的な部分の挙動を撮影するズームレンズを有するカメラと、
を備えることを特徴とする摩擦力測定装置。 In the frictional force measuring apparatus used for the frictional force measuring method according to claim 5 or 6,
An apparatus for measuring the frictional force of the two members;
A camera having a zoom lens for photographing the behavior of the local part;
A frictional force measuring device comprising:
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