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ずれ応力センサおよび分布型ずれ応力センサ

シーズコード S130011147
掲載日 2013年6月7日
研究者
  • 藤本 由紀夫
  • タウフィック アリフ セテイアント
  • 新宅 英司
  • 田中 義和
  • 藤岡 貴志
技術名称 ずれ応力センサおよび分布型ずれ応力センサ
技術概要 ずれ応力センサは、圧電材料からなる圧電薄板11を上側伝達板16及び下側伝達板17で挟み込み、圧電薄板11の上面の一部と上側伝達板16の下面とを上接着層13で接着し、圧電薄板11の下面の一部と下側伝達板17とを下接着層14で接着する。そして、上下の接着層13、14は実質的に重畳しないように配置する。ずれ応力によって上側伝達板16及び下側伝達板17にそれぞれ逆向きに加わる力を、上下の接着層13,14を介して圧電薄板11に伝え、圧電薄板11を圧縮又は伸張させて電荷を発生させる。この電荷を電極膜12a、12bを介して出力することでずれ応力を検出する。圧電薄板は延伸方向に歪みが生じた際に、もっとも大きな分極が生じ電荷が発生するので、より検出精度が高い。接着層に隣接して接着層と同じ厚みの滑りシートを配置しているので、圧電薄板の撓みによる段差が生じず、ずれ応力の検出精度が高い。
画像

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研究分野
  • 力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器
展開可能なシーズ ずれ応力を測定する薄型のずれ応力センサに対して、歪みゲージを用いたセンサよりも非常に薄い圧電フィルムを応用したセンサが優れている。従来は、圧電フィルムを表歪増幅部材及び裏歪増幅部材で覆っており、この歪増幅部材の厚みはそれぞれ1mm~5mm必要とし、表歪増幅部材の上面に荷重伝達部材を設置しこの荷重伝達部材をゴム等で覆う必要があることから全体で5mm程度の厚みになる。そこで、厚さが1mm程度の、薄く曲面部にも設置可能で、ずれ応力を精度良く測定できるシート型のずれ応力センサを提供する。また、複数のシート型のずれ応力センサを直線上または二次元状に配置した分布型ずれ応力センサを提供する。
圧電薄板の上面の一部を上側伝達板と接着し、圧電薄板の下面を下側伝達板に接着した簡単な構造で、圧電薄板及び上下の伝達板はいずれも数10μmから数100μmの薄いものから構成できるため、厚さ1mm以下の薄い1軸又は2軸のずれ応力センサを構成できる。これにより、センサを狭い隙間に挟み込んで設置する状況下でも支障なく使用できる。
用途利用分野 ずれ応力センサ、分布型ずれ応力センサ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人広島大学, . 藤本 由紀夫, タウフィック アリフ セテイアント, 新宅 英司, 田中 義和, 藤岡 貴志, . ずれ応力センサおよび分布型ずれ応力センサ. 特開2009-222556. 2009-10-01
  • G01L   1/16     

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