JP2009085672A - 剪断力検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】剪断力を精度良く検出できる装置を提供する。
【解決手段】第1アーム(12)と第2アーム(21)との間に挟持され、第1アームおよび第2アームと略直交する方向を感応方向とする圧縮力に感応する第1力学量センサ素子(S2)とからなる。これにより、感応方向に相対変位し得る平行に離間した被測定面間に生じ得る剪断力を精度良く測定できる。
【選択図】図1

Description

本発明は、平行に離間した被測定面間に生じ得る剪断力、剪断歪み等を測定できる剪断力検出装置に関する。
力、圧力、変位等の力学量の検知および計測等の検出は、それらの絶対量を知るためのみならず、自動車等の各種機械を制御するために不可欠である。このような力学量として、例えば、 力、圧力、トルク、速度、加速度、位置、変位、衝撃力、重量質量、真空度、回転力、振動、騒音等がある。
このような力学量の検出には、各力学量に応じて変化する歪み(または応力)を介して計測する力学量センサ素子が広く利用される。力学量センサ素子は、一般的に圧力抵抗効果材料を利用して構成される。
圧力抵抗効果とは、圧縮応力、引張応力、剪断応力、静水圧等がある材料に印加されたときに、その材料の電気抵抗が変化する現象のことであり、その材料を圧力抵抗効果材料という。このような圧力抵抗効果材料を用いた力学量センサ素子の一例およびその利用例を下記特許文献にそれぞれ示す。
特開2005−172793号公報 特開2004−360782号公報
ところで、これまでの力学量センサ素子は主に、垂直荷重(引張荷重または圧縮荷重)を測定するために使用されてきた。逆にいえば、剪断荷重を測定するためにあまり利用されてこなかった。勿論、図10に示すように、剪断荷重に最も感応する起歪部を被測定対象毎に設け、そこに歪みゲージを貼付して、起歪部の歪み量から剪断荷重を求めることもできる。
しかし、この方法では、一品一様でしか剪断荷重を測定できず汎用性がない。さらに、通常、印加される荷重は剪断荷重のみならず垂直荷重が加わった複合荷重であり、剪断荷重のみを正確に検出することは従来容易ではなかった。例えば、起歪部に歪みゲージを貼付して荷重を検出する場合、作用する荷重の方向によって歪みゲージの出力特性が異なり得る。このため、個別に補正したとしても、複合荷重から剪断荷重を正確に求めることは困難であるし、できたとしてもその範囲は狭い。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、剪断荷重や剪断応力等の剪断力の計測に適した汎用性のある剪断力検出装置を提供することを目的とする。特に、垂直力(垂直荷重または垂直応力等)による影響を除去して剪断力のみの正確な計測を可能とする汎用性のある剪断力検出装置を提供することを目的とする。
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、剪断力の計測を可能とする新たな剪断力検出構造を思いつき、本発明を完成するに至った。
(1)すなわち、本発明の剪断力検出装置は、第1ベースと該第1ベースから直角方向へ延び該第1ベースと一体的に可動し得る第1アームとからなる第1部材と、該第1ベースと平行に離間して配設される第2ベースと該第2ベースから直角方向へ該第1アームに対峙する向きに延び該第2ベースと一体的に可動し得る第2アームとからなる第2部材と、
該第1アームと該第2アームとの間に挟持され、該第1アームおよび該第2アームと略直交する方向を感応方向とする圧縮力に感応する第1力学量センサ素子とからなり、
前記感応方向に相対変位し得る平行に離間した被測定面間に生じ得る剪断力を測定できることを特徴とする。
(2)先ず、本発明の第1ベースおよび第2ベースを、剪断力を測定したい測定対象の一部に設けた被測定面間に、それら各被測定面と一体的に可動するように配設する。例えば、平行な被測定面を第1被測定面と第2被測定面とした場合、第1アームを第1被測定面に、第2アームを第2被測定面に、それぞれが一体的に可動するように直接またはアタッチメントを介して間接に取り付ける。
このようにすると、測定対象に剪断力が印加された場合、被測定面間に生じる平行な剪断力は、第1ベースに直交した第1アームと第2ベースに直交した第2アームをそれぞれ介して、力学量センサ素子の感応方向の垂直力に変換される。そして、第1アームと第2アームに挟持された力学量センサ素子は、第1アームおよび第2アームによって印加された垂直力を検知する。要するに、本発明の剪断力検出装置によれば、測定対象の被測定面間に生じる平行な剪断力が垂直力に変換されて力学量センサ素子に印加され、力学量センサ素子がその垂直力を検出することで、測定対象に作用する剪断力が的確に検出される。
この本発明の剪断力検出装置によれば、第1部材、第2部材および(第1)力学量センサ素子が1セットとなっているため、わざわざ、測定対象に剪断力検出用の起歪部を個別に設ける必要もなく、剪断力検出装置を被測定面間に配設するだけで、前述のように測定対象に作用する剪断力を容易に検出できる。従って、本発明の剪断力検出装置は非常に汎用性が高く、利用自由度が高い。
(3)ところで、測定対象の被測定面間には、それらの被測定面に平行な剪断力のみならず、それらに垂直な垂直力も作用し得る。このような複合力が作用する場合であっても、本発明の剪断力検出装置によれば、特段の補正を行うことなく、測定対象に作用する剪断力を的確に計測できることが可能である。例えば、本発明の上記剪断力検出装置において、前記感応方向にのみ感応し、該感応方向に直交する方向には実質的に感応しない力学量センサ素子を用いる。
これにより、測定対象に垂直力が作用等して、剪断力以外に垂直力が力学量センサ素子に作用する場合であっても、力学量センサ素子はその影響をほとんど受けずに、剪断力に相当する出力を正確に行い得る。すなわち、測定対象等に応じた個別的な補正等を行うことなく、剪断力だけを正確に計測できる。しかもこの場合、構造上も計測システム上もシンプルにできるため、本発明の剪断力検出装置の汎用性を一層高め得る。
(4)本明細書でいう「第1」、「第2」または「第3」等は便宜上の呼称に過ぎない。また、「直交」または「平行」は本発明の作用や機能が達成される範囲内で、実質的に直交または実質的に平行であればよく、公差を問題にするほど厳格な意味に解釈すべきではない。
また、「力学量センサ素子が感応方向のみ感応する」または「力学量センサ素子が垂直力の影響を受けない」等の表現は、感応方向に直交する方向の垂直応力または垂直歪みが力学量センサ素子に作用したときに、力学量センサ素子からの電気的な出力が完全にゼロになることを意味しない。上記表現は、その出力が、感応方向に垂直応力または垂直歪みが作用した場合の出力と比較して、実質的に無視できる範囲内であれば足る。敢えていうなら、同入力に対して、感応方向の出力と垂直な方向の出力が、感応方向の出力の±5%以内であれば良い。勿論、それが±3%以内であると一層好ましい。
(5)ちなみに、剪断力(F)、剪断応力(τ)および剪断歪み(γ)は、横弾性係数Gおよび被測定面の面積(A)を用いて、τ=F/A=γGの関係にある。そうすると、「剪断力を検出する」というのも、「剪断応力を検出する」というのも、「剪断歪みを検出する」というのも、それらの間に本質的に相違はなく、結局はキャリブレーションの問題に帰着する。従って、便宜上、本発明では「剪断力検出装置」と呼称しているが、これは「剪断応力検出装置」とも換言できるし、「剪断歪み検出装置」とも換言できる。
さらに、本発明は、上述した力学量センサ素子周辺の構成に、力学量センサ素子からの電気信号を処理する演算処理手段、その結果を表示する表示手段等を加えて、剪断力等の計測装置または計測システムとして把握しても良い。演算処理手段は、例えば、マイコンや自動車のECU等であり、表示手段は、ディスプレーや自動車の計器表示板等である。
発明の実施形態を挙げて本発明をより詳しく説明する。なお、いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なることを断っておく。
〈剪断力検出装置の構造〉
(1)本発明の剪断力検出装置は、基本的に、第1部材と第2部材と力学量センサ素子とからなる。
第1部材は第1ベースと第1アームとからなり、第2部材は第2ベースと第2アームとからなる。第1ベースと第1アームは、ほぼ直交している限り、一体品でも、ねじや圧入等によって固定した組立品でも良い。また、それらの断面形状は、板状、角柱状、多角形状等、なんでも良い。第2ベースと第2アームについても同様である。
また、測定対象の形状や被測定面の状態等によっては、第1ベースや第2ベースにアタッチメントを設けて、本発明の剪断力検出装置の取付けを容易にしても良い。
(2)これまでは第1アームと第2アームとによって力学量センサ素子が挟持される場合を説明してきた。しかし、力学量センサ素子を挟持するアームは一対に限られず、複数対あっても良い。また、アームに挟持される力学量センサ素子も直列または並列に複数であっても良い。アームや力学量センサ素子を複数設けることで、剪断力の計測をより正確に行い得る。
例えば、本発明の剪断力検出装置は、第1部材が、さらに、前記第1ベースから延びて該第1ベースと一体的に可動すると共に前記第1アームと平行に離間して対峙する第3アームを有し、第2部材の第2アームは、該第1アームと該第3アームとの間に配置され、さらに、該第3アームと該第2アームとの間に挟持され前記感応方向の圧縮力に感応する第2力学量センサ素子を備えると、好適である。
このように構成することで、簡易な構造でありながら、測定対象に生じる剪断力の向きが感応方向内で変化しても、第1力学量センサ素子または第2力学量センサ素子の少なくとも一方により剪断力が検出される。このため、剪断力の安定した検出が可能となり、剪断力検出装置の汎用性も高まる。
(3)もっとも、力学量センサ素子が一つでも、予め圧縮力(予圧)がその力学量センサ素子に印加された状態にあれば、力学量センサ素子に作用する剪断力の向きが変化しても、その予圧が残存する限りで、力学量センサ素子は剪断力を検出可能である。従って、測定対象に作用する剪断力の向きが変化する場合でも、このような剪断力検出装置によれば幅広く剪断力を検出できることになる。
特に、前述したように、本発明の剪断力検出装置の第1部材が第1アームおよび第3アームを備える場合に、第1力学量センサ素子が第1アームと第2アームにより、第2力学量センサ素子が第3アームと第2アームとにより、予圧が印加された状態にあると一層好適である。
この場合、第1部材と第2部材との間に剪断力が作用した場合、第1力学量センサ素子と第2力学量センサ素子に作用する圧縮力は、一方が増加し、他方が減縮する傾向を示す。ここで、予圧を与えた状態でゼロ点補正を的確に行い、両力学量センサ素子の出力の差分を取れば、力学量センサ素子が一つの場合に比べて0.4、入力される剪断力に対して得られる出力は2倍になる。しかも、差分をとることで、両者に共通する外乱等による雑音部分は相殺され、一層高精度な剪断力の検出や測定が可能となる。
〈力学量センサ素子〉
(1)本発明では、力学量センサ素子の種類や形式等は拘らないが、例えば、力学量センサ素子は、特定方向の圧縮力の印加により電気的特性を変化させ得る感圧体と、該感圧体の該特定方向の両面側に配設された電気的絶縁性を有する絶縁体と、該感圧体から印加される圧縮力に応じて変化する電気信号を取出す電極とからなると好適である。
また前述したように、力学量センサ素子が感応方向にのみ感応し、感応方向に直交する方向では実質的に感応しないと、被測定面の剪断力を正確に効率よく検出できて好ましい。
(2)ところで、そのような力学量センサ素子として、例えば、前記感圧体がマトリックスとなる電気絶縁性材料と、該電気絶縁性材料中に分散して導電性を有する圧力抵抗効果材料とからなるものがある。
この圧力抵抗効果材料として、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)、ルテニウム酸鉛またはペロブスカイト型複合酸化物(La1-XSrXMnO3:0<x<0.4)がある。これらを1種類で用いても、2種以上を組み合わせて用いても良い。
なお、感圧体のマトリックスである電気絶縁性材料として、ホウケイ酸鉛ガラス等がある。また、前記絶縁体は、例えばZrO2(ジルコニア)、Al23(アルミナ)、MgAl24、SiO2、3Al23・2SiO2、Y23、CeO2、La23、Si34等からなる。また、これらにより表面が被覆されて電気的に絶縁状態となった金属等を絶縁体として用いることもできる。
前記感圧体は、例えば、電気絶縁性材料100重量部に対して、圧力抵抗効果材料が10〜50重量部の割合で分散されていると好ましい。圧力抵抗効果材料が過少だと、RuO2等の導電性粒子同士の接触が少なくなり感圧体の抵抗値が非常に大きくなってしまい、力学量センサ素子の感度が低下し得る。逆に、圧力抵抗効果材料が過多だと、RuO2等の導電性粒子同士の接触が多くなり、感圧体の抵抗値が非常に小さくなってしまい、やはり、力学量センサ素子の感度が低下し得る。
この他、力学量センサ素子に関しては、本発明者が既に出願している特開2003−63868号公報、特開2005−172793号公報、特開2007−107963号公報等の記載にも詳細に記載してある。
実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
〈剪断力検出装置〉
(1)構造
図1に本発明の一実施例である剪断力検出装置Mを示す。この剪断力検出装置Mは、台座1(第1部材)と台座2(第2部材)と力学量センサ素子S2(第1力学量センサ素子)および力学量センサ素子S1(第2力学量センサ素子)とからなる。
台座1は、鉄製の断面コの字型をした角柱部材である。すなわち、台座1は、ベース11(第1ベース)とその両端から直角に延びるアーム12(第1アーム)およびアーム13(第3アーム)とが一体に形成されてなる。また、ベース11には、アタッチメントや測定対象に剪断力検出装置Mを取付けるための取付孔111、112が穿設されている。さらに、アーム12およびアーム13には、それぞれ力学量センサ素子S1、S2に予荷重(予圧)を印加するための、先端面が平坦なフラットボルト5、6が螺合している。
台座2は、鉄製の断面T字型をした角柱部材である。すなわち、台座2は、ベース21(第2ベース)とその中央から直角に延びるアーム22(第2アーム)とが一体に形成されてなる。また、ベース21には、アタッチメントや測定対象に剪断力検出装置Mを取付けるための取付孔211、212が穿設されている。
力学量センサ素子S1は、台座1のアーム12と台座2のアーム22の間にシム7を介して挟持されている。また、力学量センサ素子S2は、台座1のアーム13と台座2のアーム22の間にシム8を介して挟持されている。
力学量センサ素子S1、S2のそれぞれの片面は、アーム22の両面に接着面bで熱硬化性接着剤で接着固定されている。また、力学量センサ素子S1、S2のそれぞれの他面側は、シム7、8の片面にそれぞれ、接着面bで熱硬化性接着剤で接着されている。このシム7、8は、鉄製の薄い円板である。このシム7、8により、ねじ込まれたフラットボルト5、6による予荷重が力学量センサ素子S1、S2へ均等に作用する。なお、フラットボルト5、6によるよ荷重の印加により、結局、台座1と台座2とが連結されることになる。
また、アーム21とアーム22、アーム13とアーム22との間にセンサを取り付ける方法として圧入で行ってもよい。すなわち、台座1のアーム12とアーム13の距離を、アーム22とその両側に取り付けたシムとセンサの距離(長さ)より短くし(数〜数十μm短くし)、アーム22に取り付けてあるシムとセンサを取り付けるときは、アーム12とアーム13を機械的に治具を用いて広げておき、その後、アーム22を取り付け、治具をはずして圧入により取り付ける。
この剪断力検出装置Mで用いた力学量センサ素子S1、S2の詳細な構造を図2に示した。力学量センサ素子S1、S2は、感圧体とその両側を覆う絶縁体と感圧体の両端側に設けた電極とからなる。この感圧体は、圧力抵抗効果材料であるRuO2粒子をマトリックスであるガラス(電気絶縁性材料)中に分散させたものである。絶縁体はZrO2からなる。電極は銀である。この電極が図示しないオシロスコープ等の計測システムに接続される。これにより、図2に示した方向の荷重を力学量センサ素子へ印加させたとき、感圧体の抵抗値が変化して、その変化量から印加した荷重が計測される。なお、参考までに、本実施例で用いた力学量センサ素子S1、S2の単体での出力特性(荷重特性)の一例を図3に示す。ちなみに、この力学量センサ素子S1、S2は、2x2x2.5(mm)の角柱状である。
(2)力学量センサ素子の製法
力学量センサ素子S1、S2は、感圧体と絶縁体とを焼成により一体形成してなる。この作製方法につき概説しておく。
先ず、絶縁体として、ジルコニア板(東ソー株式会社製)を2枚準備し、感圧体の材料として、粒径0.2〜5μmのRuO2の粒子とガラスとを含有する抵抗ペースト(ESL社製の3414A)を準備する。
この抵抗ペーストをジルコニア板の片面にスクリーン印刷し、温度850℃にて10分間保持して焼き付ける。同様に、もう一枚のジルコニア板の片面にも、抵抗ペーストを焼き付ける。この焼き付けにより、抵抗ペーストからバインダーや有機溶剤を蒸発させ、ジルコニア板の表面に、電気絶縁性材料(ガラス)のマトリックスに導電性材料(RuO2)からなる導電性粒子の分散した感圧体が形成された。なお、感圧体の厚みは10μmであった。
このように表面に感圧体を形成した2枚のジルコニア板を、その感圧体を形成した面同士で重ね合わせ、温度850℃にて10分間焼成した。これにより、2枚のジルコニア板は一体化した。焼成後、所望のサイズに加工し、図2に示したような、感圧体が絶縁体(ジルコニア板)で挟まれたサンドイッチ構造の力学量センサ素子が得られた。
さらに、力学量センサ素子の感圧体2が露出した一対の側面に、銀ペースト(昭栄化学工業株式会社製)を塗布し、温度850℃にて10分間加熱した。これにより、感圧体に銀ペーストが焼き付けられ、感圧体を挟む一対の電極が形成された。
以上のようにして、力学量センサ素子S1、S2が得られた。
〈評価〉
(1)上記の剪断力検出装置Mに、取付孔111、112および取付孔211、212を用いて、試験的な測定対象となるアタッチメントA1、A2を取付けた様子を図4および図5に示す。図4は、剪断力検出装置Mに剪断荷重が作用するようにした様子を示す。図5は、剪断力検出装置Mに垂直荷重が作用するようにした様子を示す。
これら各場合について、剪断力検出装置Mに印加した入力荷重と、力学量センサ素子S1、S2の出力荷重(センサ出力荷重FS1、FS2)との関係をオートグラフで求めた。また、各センサ出力荷重から算出した出力荷重(Ft=FS1−FS2)と入力荷重との関係も求めた。これらの結果を図6〜図9にそれぞれ示す。
なお、力学量センサ素子S1、S2には、フラットボルト5、6によって予め約20kgの予荷重を印加しておいた。また、剪断力検出装置Mに何ら荷重を印加していない状態で各力学量センサ素子S1、S2の出力がゼロとなるように、ゼロ点補正をした。
いうまでもないが、力学量センサ素子S1、S2から得られるのは抵抗値の変化(電気信号)である。従って、力学量センサ素子S1、S2から出力された電気信号と入力荷重との対応関係は、予めキャリブレーションして求めておいた(図3)。
(2)先ず、図6および図7から、力学量センサ素子S1、S2のセンサ出力荷重(FS1、FS2)および両者から求めた出力荷重(Ft)はいずれもせん断入力荷重に対してほぼ直線的に増減することが解った。従って、本実施例の剪断力検出装置Mを用いれば、測定対象の被測定面間に作用する剪断荷重(剪断力)を精度良く検出できることが確認された。
ところで、図6に示すように、せん断荷重を入力した場合の各力学量センサ素子S1、S2のセンサ出力荷重(FS1、FS2)は、非線形性(N.L.:Non−Linear)がフルケール(F.S.)の4%F.S.以下、ヒステリシスが2%F.S.以下と十分に小さい。特に、図7に示すように、Ft=FS1−FS2 として剪断荷重を算出することことで、非線形性は2%F.S.以下、ヒステリシスが2%F.S.以下となる。
(3)次に、図8および図9から、力学量センサ素子S1、S2のセンサ出力荷重(FS1、FS2)および両者から求めた出力荷重(Ft)はいずれも、垂直入力荷重に対してほとんど変化していないことが解った。従って、本実施例の剪断力検出装置Mを用いれば、測定対象の被測定面間に垂直荷重(垂直力)が作用する場合であっても、その影響を除去して、剪断荷重のみを精度良く検出できることが確認された。
このように、本発明にかかる剪断力検出装置によれば、垂直荷重等の影響を実質的に受けることなく、剪断荷重のみを正確に計測できることが確認された。
本発明に係る一実施例である剪断力検出装置の構図を示す図である。 その剪断力検出装置で用いた力学量センサ素子の構造を示す図である。 その力学量センサ素子単体の出力特性を示す一例である。 剪断力検出装置にせん断荷重が作用する場合を示す図である。 剪断力検出装置に垂直断荷重が作用する場合を示す図である。 せん断入力荷重とセンサ出力荷重との関係を示す図である。 せん断入力荷重と出力荷重との関係を示す図である。 垂直入力荷重とセンサ出力荷重との関係を示す図である。 垂直入力荷重と出力荷重との関係を示す図である。 従来の剪断荷重検出装置を示す図である。
符号の説明
1 台座(第1部材)
2 台座(第2部材)
11、21 ベース
12、13、21 アーム
S1、S2 力学量センサ素子
M 剪断力検出装置

Claims (7)

  1. 第1ベースと該第1ベースから直角方向へ延び該第1ベースと一体的に可動し得る第1アームとからなる第1部材と、
    該第1ベースと平行に離間して配設される第2ベースと該第2ベースから直角方向へ該第1アームに対峙する向きに延び該第2ベースと一体的に可動し得る第2アームとからなる第2部材と、
    該第1アームと該第2アームとの間に挟持され、該第1アームおよび該第2アームと略直交する方向を感応方向とする圧縮力に感応する第1力学量センサ素子とからなり、
    前記感応方向に相対変位し得る平行に離間した被測定面間に生じ得る剪断力を測定できることを特徴とする剪断力検出装置。
  2. 前記第1部材は、さらに、前記第1ベースから延びて該第1ベースと一体的に可動すると共に前記第1アームと平行に離間して対峙する第3アームを有し、
    前記第2部材の第2アームは、該第1アームと該第3アームとの間に配置され、
    さらに、該第3アームと該第2アームとの間に挟持され前記感応方向の圧縮力に感応する第2力学量センサ素子を備える請求項1に記載の剪断力検出装置。
  3. 前記力学量センサ素子は、予圧が印加された状態にある請求項1または2に記載の剪断力検出装置。
  4. 前記力学量センサ素子は、前記感応方向にのみ感応し、該感応方向に直交する方向には実質的に感応しない請求項1または2に記載の剪断力検出装置。
  5. 前記力学量センサ素子は、前記特定方向の圧縮力の印加により電気的特性を変化させ得る感圧体と、
    該感圧体の該特定方向の両面側に配設された電気的絶縁性を有する絶縁体と、
    印加される圧縮力に応じて変化する電気信号を該感圧体から取出す電極とからなる請求項1〜4のいずれかに記載の剪断力検出装置。
  6. 前記感圧体は、マトリックスとなる電気絶縁性材料と、
    該電気絶縁性材料中に分散して導電性を有する圧力抵抗効果材料とからなる請求項5に記載の剪断力検出装置。
  7. 前記圧力抵抗効果材料は、酸化ルテニウム(RuO2)またはペロブスカイト型複合酸化物(La1-XSrXMnO3:0<x<0.4)からなる請求項6に記載の剪断力検出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680114A (zh) * 2017-01-19 2017-05-17 苏州大学 软组织各向异性剪切力学特性测试仪
CN108709674A (zh) * 2018-08-12 2018-10-26 西南大学 一种拖拉机阻力检测结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51124481A (en) * 1975-04-23 1976-10-29 Kajima Corp Frictional force measuring device to directly detect friction force wo rking on contact surface of bodies
JPS58162826A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 Kyowa Dengiyou:Kk 摩擦応力計
JPS59107231A (ja) * 1982-12-10 1984-06-21 Kajima Corp 周面摩擦計
JPS63124636U (ja) * 1987-02-06 1988-08-15
JPH0843215A (ja) * 1994-08-01 1996-02-16 Nippon Denshi Kogyo Kk 車両の応力測定装置
JP2002202209A (ja) * 2000-11-06 2002-07-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 力学量センサ素子構造
JP2005172793A (ja) * 2003-11-19 2005-06-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 力学量センサ素子

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51124481A (en) * 1975-04-23 1976-10-29 Kajima Corp Frictional force measuring device to directly detect friction force wo rking on contact surface of bodies
JPS58162826A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 Kyowa Dengiyou:Kk 摩擦応力計
JPS59107231A (ja) * 1982-12-10 1984-06-21 Kajima Corp 周面摩擦計
JPS63124636U (ja) * 1987-02-06 1988-08-15
JPH0843215A (ja) * 1994-08-01 1996-02-16 Nippon Denshi Kogyo Kk 車両の応力測定装置
JP2002202209A (ja) * 2000-11-06 2002-07-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 力学量センサ素子構造
JP2005172793A (ja) * 2003-11-19 2005-06-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 力学量センサ素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680114A (zh) * 2017-01-19 2017-05-17 苏州大学 软组织各向异性剪切力学特性测试仪
CN108709674A (zh) * 2018-08-12 2018-10-26 西南大学 一种拖拉机阻力检测结构

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