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摩擦試験装置及び摩擦試験方法 コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P06A009400
整理番号 知財11号
掲載日 2006年11月2日
出願番号 特願2004-147977
公開番号 特開2005-331280
登録番号 特許第4200216号
出願日 平成16年5月18日(2004.5.18)
公開日 平成17年12月2日(2005.12.2)
登録日 平成20年10月17日(2008.10.17)
発明者
  • 藤井 雄作
  • 山口 誉夫
出願人
  • 学校法人群馬大学
発明の名称 摩擦試験装置及び摩擦試験方法 コモンズ 外国出願あり
発明の概要

【課題】被測定物間の摩擦特性を示す摩擦力等の摩擦に関する物理量を動的な状態で正確に検出する。
【解決手段】ガイド部10Bに沿って移動可能に設けられた可動部10Cに第1の被測定物21を取付けると共に可動部10Cに取り付けられた第1の被測定物21に第2の被測定物22を押圧し、第1の被測定物に第2の被測定物を押圧した状態で第1の被測定物及び前記可動部を一体とした物体を移動させ、物体を移動させたときの物体の慣性力を第1の被測定物と第2の被測定物との間に作用する摩擦力として検出する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


従来より、直動軸受のガイド部に支持された可動部を力センサに衝突させ、その間の速度変化から力センサに作用した真の力を推定することで、力センサの衝撃応答の評価を行なう評価装置が知られている(特許文献1)。



また、一対の回転ドラムに懸架された無端ベルトの外面に試料ホルダに保持された試料を押し当てて無端ベルトを回転させ、ロードセル等の力センサを用いて試料ホルダに作用する力を検出して、摩擦状態を検出する方法が知られている(特許文献2)。



そして、リニアモータにより駆動されるスライダに第1の試料を固定すると共に第1の試料の上に第2の試料を載置し、第2の試料の上に錘を載置した状態で、リニアモータを駆動させ、リニアモータのモータ電流値とリニアモータの推力定数から推力を求め、この推力を静摩擦力とする摩擦力測定装置が知られている(特許文献3)。この摩擦力測定装置では、リニアモータを定速で駆動し、リニアモータの電流-推力特性からモータ電流値に応じた推力を求め、この推力を動摩擦力としている。また、リニアエンコーダによりスライダの移動量を検出している。

【特許文献1】特開2000-283873号公報

【特許文献2】特開2001-174400号公報

【特許文献3】特開平10-62273号公報

産業上の利用分野


本発明は、摩擦試験装置及び摩擦試験方法にかかり、特に、慣性力または慣性モーメントを用いて摩擦力等の摩擦に関する物理量を検出する摩擦試験装置及び摩擦試験方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ガイド部に沿って移動可能に該ガイド部に取付けられると共に第1の被測定物が取り付け可能な可動部と、
前記可動部に取り付けられた前記第1の被測定物に押圧される第2の被測定物を取り付けるための取り付け部材と、
前記可動部に固定された反射部材及び該反射部材に光を入射させる光源を備え、前記可動部に取付けられた第1の被測定物と前記取り付け部材に取付けられた第2の被測定物とを押圧させた状態で、前記反射部材、前記可動部、及び前記第1の被測定物を一体とした物体が前記第2の被測定物に対して相対移動したときの該反射部材からの反射光の状態変化を検出する光波干渉計と、
前記光波干渉計で検出された反射光の状態変化に基づいて、前記物体の変位速度を検出し、検出した前記変位速度から前記物体の加速度を検出し、検出した前記加速度に基づいて検出される前記物体の慣性力を、前記第1の被測定物と前記第2の被測定物との間に作用する摩擦力として検出する物理量検出手段と、
を含む摩擦試験装置。

【請求項2】
第1のガイド部に沿って移動可能に該第1のガイド部に取付けられると共に第1の被測定物が取り付け可能な第1の可動部と、
前記第1のガイド部に対して並列配置された第2のガイド部に沿って移動可能に該第2のガイド部に取付けられると共に前記第1の被測定物に押圧される第2の被測定物が取り付け可能な第2の可動部と、
前記第1の可動部に固定された第1の反射部材及び該第1の反射部材に光を入射させる第1の光源を備え、前記第1の可動部に取付けられた第1の被測定物と前記第2の可動部に取付けられた第2の被測定物とを押圧させた状態で、前記第1の反射部材、前記第1の可動部、及び前記第1の被測定物を一体とした第1の物体が前記第2の被測定物に対して相対移動したときの該第1の反射部材からの反射光の状態変化を検出する第1の光波干渉計と、
前記第2の可動部に固定された第2の反射部材及び該第2の反射部材に光を入射させる第2の光源を備え、前記第1の可動部に取付けられた第1の被測定物と前記第2の可動部に取付けられた第2の被測定物とを押圧させた状態で、前記第2の反射部材、前記第2の可動部、及び前記第2の被測定物を一体とした第2の物体が前記第1の被測定物に対して相対移動したときの該第2の反射部材からの反射光の状態変化を検出する第2の光波干渉計と、
前記第1の光波干渉計及び前記第2の光波干渉計の少なくとも一方で検出された反射光の状態変化に基づいて、前記第1の物体及び前記第2の物体の少なくとも一方の物体の変位速度を検出し、検出した前記変位速度から前記物体の加速度を検出し、検出した前記加速度に基づいて検出される前記物体の慣性力を、前記第1の被測定物と前記第2の被測定物との間に作用する摩擦力として検出する物理量検出手段と、
を含む摩擦試験装置。

【請求項3】
前記第2の可動部に該第2の可動部に対して移動可能な第3の可動部を設け、前記第2の可動部に該第3の可動部を介して前記第2の被測定物を取り付け可能とした請求項2記載の摩擦試験装置。

【請求項4】
前記第2の被測定物に作用する押圧力を検出する押圧力検出手段を更に設け、
前記物理量検出手段によって、前記摩擦力を検出すると共に、前記押圧力検出手段によって検出された押圧力に対する前記第1の被測定物と前記第2の被測定物との間に作用する摩擦力の比で表される摩擦係数を検出する請求項1~請求項3のいずれか1項記載の摩擦試験装置。

【請求項5】
前記物理量検出手段は、前記摩擦力を検出すると共に、検出した前記変位速度から前記物体の基準位置を基準とした変位を検出する請求項1~請求項4のいずれか1項記載の摩擦試験装置。

【請求項6】
請求項1~請求項5の何れか1項記載の摩擦試験装置を用いた摩擦試験方法であって、
ガイド部に沿って移動可能に設けられた錘体に前記第1の被測定物を取付けると共に前記錘体に取り付けられた第1の被測定物に前記第2の被測定物を押圧し、
前記第1の被測定物に前記第2の被測定物を押圧した状態で前記第1の被測定物及び前記錘体を一体とした物体を移動させ、
該物体を移動させたときの該物体の慣性力を、前記第1の被測定物と前記第2の被測定物との間に作用する摩擦力として検出する摩擦試験方法。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2004147977thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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