JP2747263B2 - コイルばね試験機 - Google Patents

コイルばね試験機

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JP2747263B2
JP2747263B2 JP30702695A JP30702695A JP2747263B2 JP 2747263 B2 JP2747263 B2 JP 2747263B2 JP 30702695 A JP30702695 A JP 30702695A JP 30702695 A JP30702695 A JP 30702695A JP 2747263 B2 JP2747263 B2 JP 2747263B2
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compression body
sectional
cross
shape
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和彦 杉▲崎▼
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SUGISAKI KEIKI KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイルばねに圧縮
力を与えることにより、当該コイルばねのばね特性を試
験するコイルばね試験機に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は従来のコイルばね試験機の概略構
成を示す一部断面部分を含む側面図である。この従来の
コイルばね試験機は、本体1と、この本体1に螺合する
ように立設されるねじ棒2と、このねじ棒2をその軸心
回りに回転させるハンドル3と、ねじ棒2に螺合し、ね
じ棒2の回転に伴って上下方向に移動し、荷重検出器例
えばロードセル5を有する保持体4と、この保持体4の
下面に装着される上部圧縮体73と、この上部圧縮体7
3の下方の本体1の底部位置に、当該上部圧縮体73に
対向するように配置される下部圧縮体74とを備えてい
る。
【0003】上部圧縮体73及び下部圧縮体74は、そ
れぞれ平板形状に形成されており、上部圧縮体73の下
面及び下部圧縮体74の上面は、高精度の平坦面に形成
されている。また、上部圧縮体73の下面と下部圧縮体
74の上面との間に、高精度の平行度が確保されるよう
に形成されている。
【0004】コイルばね10のばね特性の試験に際して
は、図8に示すように、コイルばね10を下部圧縮体7
4の上面の所定の中心位置にその軸心が一致するように
載置し、ハンドル3を回転させてねじ棒2を回転させ、
これにより保持体4を下降させて上部圧縮体73の下面
をコイルばねの上端に当接させる。この状態においてハ
ンドル3の回転に伴ってねじ棒2を回転させ、保持体4
を下降させてコイルばね10を圧縮する。このときのば
ね特性、すなわちロードセル5によって検出されるばね
圧と、コイルばね10の長さの関係を測定して、そのコ
イルばね10が許容される範囲内の特性を有するもので
あるかどうか確認される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、上部圧縮体73の下面及び下部圧縮体74の上面
が、高精度の平坦面に形成されていることから、コイル
ばね10が比較的大きい形状のものである場合には、そ
のコイルばね10を下部圧縮体74に載置する際の座り
がよく、比較的容易に所定位置に位置決めできる。しか
しながら、試験対象のコイルばね10が長さ5mm程度
のように小さいものの場合には、下部圧縮体74に対す
る座りが悪く位置決めが容易でなく、この位置決め動作
が煩雑になって時間がかかり、このため試験作業能率の
向上が見込めなくなる問題がある。
【0006】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、試験に際し、形
状寸法の比較的小さいコイルばねであっても容易に所定
位置に位置決めすることができるコイルばね試験機を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る発明は、上側に配置される
上部圧縮体と、下側に配置される下部圧縮体との間にコ
イルばねを配置し、上部圧縮体と下部圧縮体との距離を
狭めるようにしてコイルばねを圧縮し、当該コイルばね
のばね特性を試験するコイルばね試験機において、上記
上部圧縮体及び下部圧縮体のうちの一方が、他方に向か
う方向に先細状となる突起部を有し、上記他方が、上記
一方から離れる方向に先細状となるくぼみ部を有すると
ともに、上記突起部の形状は、水平面に平行に切断した
ときに形成される第1の断面図形が複数の第1の対称軸
を有し、これらの第1の対称軸の交点が、当該第1の断
面図形の外接円の中心に一致する図形を形成する形状か
ら成り、上記くぼみ部の形状は、水平面に平行に切断し
たときに形成される第2の断面図形が複数の第2の対称
軸を有し、これらの第2の対称軸の交点が、当該第2の
断面図形の外接円の中心に一致する図形を形成する形状
から成る構成にしてある。
【0008】この請求項1に係る発明では、試験に際し
コイルばねの一端を突起部に係合させ、他端をくぼみ部
に収納したとき、突起部に係合するコイルばねの部分の
外径形状は円形であることから、その係合部分の突起部
の水平面に平行に切断した第1の断面図形に対して、コ
イルばねの一端は外接円を形成する。したがって、この
一端側の外接円の中心すなわちコイルばねの軸心と、第
1の断面図形の複数の第1の対称軸の交点、すなわち突
起部の軸心とが一致する。同様に、くぼみ部に収納され
て、そのくぼみ部に当接するコイルばねの部分の外径形
状は円形であることから、その当接部分のくぼみ部の水
平面に平行に切断した第2の断面図形に対して、コイル
ばねの他端は外接円を形成する。したがって、この他端
側の外接円の中心すなわちコイルばねの軸心と、第2の
断面図形の複数の第2の対称軸の交点、すなわちくぼみ
部の軸心とが一致する。これらにより、コイルばねは上
部圧縮体と下部圧縮体との間の所定位置に正しく位置決
めされる。
【0009】また、このような位置決め動作に際して、
コイルばねの一端を突起部に係合させ、他端をくぼみ部
に収納する作業、すなわちコイルばねの位置決めは、突
起部及びくぼみ部が先細状の形状をしている点と、コイ
ルばねを形成する線の断面が円であって突起部、くぼみ
部に対して基本的に滑りやすいものである点と、コイネ
ばね自身の保有する自重でこのコイルばねが下方に移動
する傾向がある点とにより突起部及びくぼみ部の軸心に
コイルばねの軸心がおおよそ適合する程度にコイルばね
を配置するだけで、きわめて円滑におこなわせることが
でき、容易である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明のコイルばね試験機
の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は本発明の
第1の実施形態を示す一部断面部分を含む側面図、図2
は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B矢視に対応
する断面図である。
【0011】図1は前述した図8に対応させて描いてあ
り、この第1の実施形態も、本体1と、この本体1に螺
合するように立設されるねじ棒2と、このねじ棒2をそ
の軸心回りに回転させるハンドル3と、ねじ棒2に螺合
し、ねじ棒2の回転に伴って上下方向に移動し、荷重検
出器例えばロードセル5を有する保持体4と、この保持
体4の下面に装着される上部圧縮体6と、この上部圧縮
体6の下方の本体1の底部位置に、当該上部圧縮体6に
対向するように配置される下部圧縮体8とを備えてい
る。
【0012】この第1の実施形態にあっては、上部圧縮
体6が下部圧縮体8に向かう方向に先細状となる突起部
7を有し、下部圧縮体8が上部圧縮体6から離れる方向
に先細状となるくぼみ部9を有する構成にしてある。
【0013】上部圧縮体6の突起部7の形状は、図2に
示すように、水平面に平行に切断したときに形成される
第1の断面図形11が複数の第1の対称軸12,13等
を有し、これらの第1の対称軸12,13等の交点14
が、当該第1の断面図形11の外接円(この場合は、第
1の断面図形11が円であるので、第1の断面図形11
の外周部と外接円とが一致する)の中心に一致する図形
を形成する形状、例えば円錐形状に設定してある。
【0014】また、下部圧縮体8のくぼみ部9は、上部
圧縮体6の突起部7に適合する形状になっている。すな
わち、図3に示すように、水平面に平行に切断したとき
に形成される第2の断面図形15が複数の第2の対称軸
16,17等を有し、これらの第2の対称軸16,17
等の交点18が、当該第2の断面図形15の外接円(こ
の場合も、第2の断面図形15が円であるので、第2の
断面図形15の外周部と外接円とが一致する)の中心に
一致する図形を形成する形状、例えば突起部7と同寸法
の円錐形状に設定してある。
【0015】この第1の実施形態にあってコイルばね1
0のばね特性を試験するに際しては、図1に示すよう
に、コイルばね10の下端を下部圧縮体8のくぼみ部9
に収納し、コイルばね10の上端を上部圧縮体6の突起
部7に係合させる。この状態においてハンドル3を回転
させてねじ棒2を回転させ、これにより保持体4を下降
させて上部圧縮体6と下部圧縮体8との距離を狭め、コ
イルばね10を圧縮変形させる。このときのばね特性、
すなわちロードセル5によって検出されるばね圧と、コ
イルばね10の長さの関係を測定して、そのコイルばね
10が許容される範囲内の特性を有するものであるかど
うか確認する。
【0016】このように構成した第1の実施形態では、
試験に際しコイルばね10の上端を突起部7に係合さ
せ、下端をくぼみ部9に収納したとき、突起部7に係合
するコイルばね10の部分の外径形状は円形であること
から、その係合部分の突起部7の水平面に平行に切断し
た第1の断面図形11に対して、コイルばね10の上端
は外接円を形成する。したがって、この上端側の外接円
の中心すなわちコイルばね10の軸心と、第1の断面図
形11の複数の第1の対称軸12,13等の交点14す
なわち突起部7の軸心とが一致する。同様に、くぼみ部
9に収納されて、そのくぼみ部9に当接するコイルばね
10の部分の外径形状も円形であることから、その当接
部分のくぼみ部9の水平面に平行に切断した第2の断面
図形15に対して、コイルばね10の下端は外接円を形
成する。したがって、この下端側の外接円の中心すなわ
ちコイルばね10の軸心と、第2の断面図形15の複数
の第2の対称軸16,17等の交点18、すなわちくぼ
み部9の軸心とが一致する。これらにより、コイルばね
10は上部圧縮体6と下部圧縮体8との間の所定位置に
正しく位置決めされる。
【0017】また、このような位置決め動作に際して、
コイルばね10の上端を突起部6に係合させ、下端をく
ぼみ部9に収納する作業、すなわちコイルばね10の位
置決めは、突起部7及びくぼみ部9が先細状の形状をし
ている点と、コイルばね10を形成する線の断面が円で
あって突起部7、くぼみ部9に対して基本的に滑りやす
いものである点と、コイルばね10自身の保有する自重
によりコイルばね10は下方に移動する傾向にある点と
により、突起部7及びくぼみ部9の軸心にコイルばね1
0の軸心がおおよそ適合する程度にコイルばね10を配
置するだけで、きわめて円滑におこなわせることがで
き、容易である。したがって、試験対象のコイルばね1
0の形状寸法が比較的大きいものはもとより、長さが5
mm程度のように小さいものの場合でも、コイルばね1
0の位置決めを容易に短時間でおこなうことができ、試
験作業能率を向上させることができる。
【0018】図4は本発明の第2の実施形態の要部を示
す図で、(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図
は(a)図のC−C断面図、(c)図は下部圧縮体を示
す側面図、(d)図は(c)図のD−D断面図である。
【0019】この第2の実施形態では、上部圧縮体19
に設けられる突起部20、及び下部圧縮体25に設けら
れるくぼみ部26の形状を、それぞれ円錐の先端を切断
した形状にしてある。したがって、これらの突起部20
及びくぼみ部26とコイルばね10との装着関係は、前
述した第1の実施形態と同様である。
【0020】すなわち、試験に際しコイルばね10の上
端を突起部20に係合させ、下端をくぼみ部26に収納
したとき、突起部20に係合するコイルばね10の部分
の外径形状は円形であることから、その係合部分の突起
部20の水平面に平行に切断した図4の(b)図の第1
の断面図形21に対して、コイルばね10の上端は外接
円を形成する。したがって、この上端側の外接円の中心
すなわちコイルばね10の軸心と、第1の断面図形21
の複数の第1の対称軸22,23等の交点24すなわち
突起部20の軸心とが一致する。同様に、くぼみ部26
に収納されて、そのくぼみ部26に当接するコイルばね
10の部分の外径形状も円形であることから、その当接
部分のくぼみ部26の水平面に平行に切断した図4の
(d)図の第2の断面図形27に対して、コイルばね1
0の下端は外接円を形成する。したがって、この下端側
の外接円の中心すなわちコイルばね10の軸心と、第2
の断面図形27の複数の第2の対称軸28,29等の交
点30、すなわちくぼみ部26の軸心とが一致する。こ
れらにより、コイルばね10は上部圧縮体19と下部圧
縮体25との間の所定位置に正しく位置決めされる。
【0021】このように構成した第2の実施形態も、前
述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。
【0022】図5は本発明の第3の実施形態の要部を示
す図で、(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図
は(a)図のE−E断面図、(c)図は下部圧縮体を示
す側面図、(d)図は(c)図のF−F断面図である。
【0023】この第3の実施形態では、上部圧縮体31
に設けられる突起部32、及び下部圧縮体39に設けら
れるくぼみ部40の形状を、それぞれ三角錐形状にして
ある。この第3の実施形態でも、突起部32及びくぼみ
部40とコイルばね10との装着関係は、前述した第1
の実施形態と同様である。
【0024】すなわち、試験に際しコイルばね10の上
端を突起部31に係合させ、下端をくぼみ部40に収納
したとき、突起部32に係合するコイルばね10の部分
の外径形状は円形であることから、その係合部分の突起
部32の水平面に平行に切断した図5の(b)図の第1
の断面図形33に対して、コイルばね10の上端は外接
円38を形成する。したがって、この上端側の外接円3
8の中心すなわちコイルばね10の軸心と、第1の断面
図形32の複数の第1の対称軸34,35,36の交点
37すなわち突起部32の軸心とが一致する。同様に、
くぼみ部40に収納されて、そのくぼみ部40に当接す
るコイルばね10の部分の外径形状も円形であることか
ら、その当接部分のくぼみ部40の水平面に平行に切断
した図5の(d)図の第2の断面図形41に対して、コ
イルばね10の下端は外接円46を形成する。したがっ
て、この下端側の外接円46の中心すなわちコイルばね
10の軸心と、第2の断面図形41の複数の第2の対称
軸42,43,44の交点45、すなわちくぼみ部40
の軸心とが一致する。これらにより、コイルばね10は
上部圧縮体31と下部圧縮体39との間の所定位置に正
しく位置決めされる。
【0025】このように構成した第3の実施形態も、前
述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。
【0026】図6は本発明の第4の実施形態の要部を示
す図で、(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図
は(a)図のG−G断面図、(c)図は下部圧縮体を示
す側面図、(d)図は(c)図のH−H断面図である。
【0027】この第4の実施形態では、上部圧縮体47
に設けられる突起部48、及び下部圧縮体53に設けら
れるくぼみ部54の形状を、それぞれ半球形状にしてあ
る。この第4の実施形態でも、突起部47及びくぼみ部
54とコイルばね10との装着関係は、前述した第1の
実施形態と同様である。
【0028】すなわち、試験に際しコイルばね10の上
端を突起部48に係合させ、下端をくぼみ部54に収納
したとき、突起部48に係合するコイルばね10の部分
の外径形状は円形であることから、その係合部分の突起
部48の水平面に平行に切断した図6の(b)図の第1
の断面図形49に対して、コイルばね10の上端は外接
円を形成する。したがって、この上端側の外接円の中心
すなわちコイルばね10の軸心と、第1の断面図形49
の複数の第1の対称軸50,51等の交点52すなわち
突起部48の軸心とが一致する。同様に、くぼみ部54
に収納されて、そのくぼみ部54に当接するコイルばね
10の部分の外径形状も円形であることから、その当接
部分のくぼみ部54の水平面に平行に切断した図6の
(d)図の第2の断面図形55に対して、コイルばね1
0の下端は外接円を形成する。したがって、この下端側
の外接円の中心すなわちコイルばね10の軸心と、第2
の断面図形55の複数の第2の対称軸56,57等の交
点58、すなわちくぼみ部54の軸心とが一致する。こ
れらにより、コイルばね10は上部圧縮体47と下部圧
縮体53との間の所定位置に正しく位置決めされる。
【0029】このように構成した第4の実施形態も、前
述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。
【0030】図7は本発明の第5の実施形態の要部を示
す図で、(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図
は(a)図のI−I断面図、(c)図は下部圧縮体を示
す側面図、(d)図は(c)図のJ−J断面図である。
【0031】この第5の実施形態では、上部圧縮体59
に設けられる突起部60、及び下部圧縮体66に設けら
れるくぼみ部67の形状を、それぞれ円錐の先端を切断
し、両側面の一部を平坦に切り欠いた形状にしてある。
この第5の実施形態でも、突起部60及びくぼみ部67
とコイルばね10との装着関係は、前述した第1の実施
形態と同様である。
【0032】すなわち、試験に際しコイルばね10の上
端を突起部60に係合させ、下端をくぼみ部67に収納
したとき、突起部60に係合するコイルばね10の部分
の外径形状は円形であることから、その係合部分の突起
部60の水平面に平行に切断した図7の(b)図の第1
の断面図形61に対して、コイルばね10の上端は外接
円65を形成する。したがって、この上端側の外接円6
5の中心すなわちコイルばね10の軸心と、第1の断面
図形61の複数の第1の対称軸62,63の交点64す
なわち突起部60の軸心とが一致する。同様に、くぼみ
部67に収納されて、そのくぼみ部67に当接するコイ
ルばね10の部分の外径形状も円形であることから、そ
の当接部分のくぼみ部67の水平面に平行に切断した図
7の(d)図の第2の断面図形68に対して、コイルば
ね10の下端は外接円72を形成する。したがって、こ
の下端側の外接円72の中心すなわちコイルばね10の
軸心と、第2の断面図形68の複数の第2の対称軸6
9,70等の交点71、すなわちくぼみ部67の軸心と
が一致する。これらにより、コイルばね10は上部圧縮
体59と下部圧縮体66との間の所定位置に正しく位置
決めされる。
【0033】このように構成した第5の実施形態も、前
述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることがで
きる。
【0034】なお、上記各実施形態では、上部圧縮体に
突起部を設け、下部圧縮体にくぼみ部を設けた構成にし
てあるが、これとは逆に下部圧縮体に、上部圧縮体方向
に先細状となる突起部を設け、上部圧縮体に、下部圧縮
体から離れる方向に先細状となるくぼみ部を設ける構成
としてもよい。このように構成したものも、前述した第
1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、ばね特性の試験に際
し、形状寸法の比較的小さいコイルばねであっても容易
に所定位置に位置決めすることができ、したがって短時
間でこのコイルばねの位置決めをおこなうことができ、
従来に比べて試験作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコイルばね試験機の第1の実施形態を
示す一部断面部分を含む側面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB−B矢視に対応する断面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態の要部を示す図で、
(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図は(a)
図のC−C断面図、(c)図は下部圧縮体を示す側面
図、(d)図は(c)図のD−D断面図である。
【図5】本発明の第3の実施形態の要部を示す図で、
(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図は(a)
図のE−E断面図、(c)図は下部圧縮体を示す側面
図、(d)図は(c)図のF−F断面図である。
【図6】本発明の第4の実施形態の要部を示す図で、
(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図は(a)
図のG−G断面図、(c)図は下部圧縮体を示す側面
図、(d)図は(c)図のH−H断面図である。
【図7】本発明の第5の実施形態の要部を示す図で、
(a)図は上部圧縮体を示す側面図、(b)図は(a)
図のI−I断面図、(c)図は下部圧縮体を示す側面
図、(d)図は(c)図のJ−J断面図である。
【図8】従来のコイルばね試験機の概略構成を示す一部
断面部分を含む側面図である。
【符号の説明】
1 本体 2 ねじ棒 3 ハンドル 4 保持体 5 ロードセル 6 上部圧縮体 7 突起部 8 下部圧縮体 9 くぼみ部 10 コイルばね 11 第1の断面図形 12 第1の対称軸 13 第1の対称軸 14 交点 15 第2の断面図形 16 第2の対称軸 17 第2の対称軸 18 交点 19 上部圧縮体 20 突起部 21 第1の断面図形 22 第1の対称軸 23 第1の対称軸 24 交点 25 下部圧縮体 26 くぼみ部 27 第2の断面図形 28 第2の対称軸 29 第2の対称軸 30 交点 31 上部圧縮体 32 突起部 33 第1の断面図形 34 第1の対称軸 35 第1の対称軸 36 第1の対称軸 37 交点 38 外接円 39 下部圧縮体 40 くぼみ部 41 第2の断面図形 42 第2の対称軸 43 第2の対称軸 44 第2の対称軸 45 交点 46 外接円 47 上部圧縮体 48 突起部 49 第1の断面図形 50 第1の対称軸 51 第1の対称軸 52 交点 53 下部圧縮体 54 くぼみ部 55 第2の断面図形 56 第2の対称軸 57 第2の対称軸 58 交点 59 上部圧縮体 60 突起部 61 第1の断面図形 62 第1の対称軸 63 第1の対称軸 64 交点 65 外接円 66 下部圧縮体 67 くぼみ部 68 第2の断面図形 69 第2の対称軸 70 第2の対称軸 71 交点 72 外接円

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上側に配置される上部圧縮体と、下側に
    配置される下部圧縮体との間にコイルばねを配置し、上
    部圧縮体と下部圧縮体との距離を狭めるようにしてコイ
    ルばねを圧縮し、当該コイルばねのばね特性を試験する
    コイルばね試験機において、 上記上部圧縮体及び下部圧縮体のうちの一方が、他方に
    向かう方向に先細状となる突起部を有し、 上記他方が、上記一方から離れる方向に先細状となるく
    ぼみ部を有するとともに、 上記突起部の形状は、 水平面に平行に切断したときに形成される第1の断面図
    形が複数の第1の対称軸を有し、これらの第1の対称軸
    の交点が、当該第1の断面図形の外接円の中心に一致す
    る図形を形成する形状から成り、 上記くぼみ部の形状は、 水平面に平行に切断したときに形成される第2の断面図
    形が複数の第2の対称軸を有し、これらの第2の対称軸
    の交点が、当該第2の断面図形の外接円の中心に一致す
    る図形を形成する形状から成ることを特徴とするコイル
    ばね試験機。
  2. 【請求項2】 上記突起部の形状及びくぼみ部の形状が
    錐体形状から成ることを特徴とする請求項1記載のコイ
    ルばね試験機。
  3. 【請求項3】 上記錐体形状が円錐形状であることを特
    徴とする請求項2記載のコイルばね試験機。
  4. 【請求項4】 上記上部圧縮体が上記突起部を有し、上
    記下部圧縮体が上記くぼみ部を有することを特徴とする
    請求項1〜3のいずれかに記載のコイルばね試験機。
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