JPH03277810A - 耐衝撃性リニアガイド装置 - Google Patents
耐衝撃性リニアガイド装置Info
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- JPH03277810A JPH03277810A JP2073610A JP7361090A JPH03277810A JP H03277810 A JPH03277810 A JP H03277810A JP 2073610 A JP2073610 A JP 2073610A JP 7361090 A JP7361090 A JP 7361090A JP H03277810 A JPH03277810 A JP H03277810A
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- Japan
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- rolling element
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 91
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
- F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
- F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
- F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
- F16C29/0642—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls
- F16C29/0647—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls with load directions in X-arrangement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、大きな耐衝撃性を有するリニアガイド装置に
関する。
関する。
（従来の技術）
リニアガイド装置は、側面に軸方向の転動体転動溝を有
して延長された案内レールと、その案内レールの転動体
転動溝に対向する転動体転動溝を側面に有して案内レー
ルに遊嵌されたスライダとを備えている。そしてスライ
ダの転動体転動溝と案内レールの転動体転動溝とに転動
可能に介装された多数の転動体の転動を介して、スライ
ダが案内レールに沿って軸方向に円滑に移動可能とされ
ている。この種のリニアガイド装置としては、種々のタ
イプのものが公知であり、例えば横断面角型の案内レー
ルに横断面コ字状のスライダが跨架され、転動体として
コロを用いたリニアガイド装置（実開昭６４−３５２２
０号）や、同じく横断面角型の案内レールに横断面コ字
状のスライダが跨架されたものに横転動体としてボール
を用いたリニアガイド装置（実開昭６３−１７１７２２
号）や、案内レールが横断面コ字状とされてその内側に
スライダが嵌め込まれたリニアガイド装置（実開昭６３
−１２１８１７号）等がある。
して延長された案内レールと、その案内レールの転動体
転動溝に対向する転動体転動溝を側面に有して案内レー
ルに遊嵌されたスライダとを備えている。そしてスライ
ダの転動体転動溝と案内レールの転動体転動溝とに転動
可能に介装された多数の転動体の転動を介して、スライ
ダが案内レールに沿って軸方向に円滑に移動可能とされ
ている。この種のリニアガイド装置としては、種々のタ
イプのものが公知であり、例えば横断面角型の案内レー
ルに横断面コ字状のスライダが跨架され、転動体として
コロを用いたリニアガイド装置（実開昭６４−３５２２
０号）や、同じく横断面角型の案内レールに横断面コ字
状のスライダが跨架されたものに横転動体としてボール
を用いたリニアガイド装置（実開昭６３−１７１７２２
号）や、案内レールが横断面コ字状とされてその内側に
スライダが嵌め込まれたリニアガイド装置（実開昭６３
−１２１８１７号）等がある。
このようなリニアガイド装置は、直線案内軸受として種
々の用途に供されており、例えば工作機械であれば旋盤
の往復台の案内等にも利用されている。
々の用途に供されており、例えば工作機械であれば旋盤
の往復台の案内等にも利用されている。
しかしながら、リニアガイド装置にはつねに一定限度の
荷重のみが負荷されるとは限らず、例えば旋盤の往復台
がチャックに衝突するなどして、時に大きな衝撃的な荷
重が負荷される場合があり得る。そのような衝撃荷重が
かかった場合は、リニアガイド装置の転動体と各転動体
転動溝の溝面との接触部の総接触面積は小さいから、単
位接触面積当たりの荷重が極めて大きくなり、その結果
、転動体とこれに接触している案内レールやスライダの
転動体転動溝面の接触部が塑性変形して、転動体表面や
満面に有害な圧痕を生しるおそれがある。
荷重のみが負荷されるとは限らず、例えば旋盤の往復台
がチャックに衝突するなどして、時に大きな衝撃的な荷
重が負荷される場合があり得る。そのような衝撃荷重が
かかった場合は、リニアガイド装置の転動体と各転動体
転動溝の溝面との接触部の総接触面積は小さいから、単
位接触面積当たりの荷重が極めて大きくなり、その結果
、転動体とこれに接触している案内レールやスライダの
転動体転動溝面の接触部が塑性変形して、転動体表面や
満面に有害な圧痕を生しるおそれがある。
従来は、リニアガイド装置に時に有害な衝撃荷重が負荷
されるおそれがある場合には、その非定常的な大負荷を
受けるためにスライダの個数を多くするとか、大負荷容
量のリニアガイド装置を用いることで対処していた。そ
のため、通常の状態では不必要な大きなリニアガイド装
置が使用され、スペースや価格の点で不経済になるとい
う問題点があった。
されるおそれがある場合には、その非定常的な大負荷を
受けるためにスライダの個数を多くするとか、大負荷容
量のリニアガイド装置を用いることで対処していた。そ
のため、通常の状態では不必要な大きなリニアガイド装
置が使用され、スペースや価格の点で不経済になるとい
う問題点があった。
そこで本発明は、このような従来の問題点に着目してな
されたもので、非定常的な大きな衝撃荷重が負荷される
場合でも特に大きなサイズを選定する必要がない耐衝撃
性リニアガイド装置を提供して従来の問題点を解決する
ことを目的としている。
されたもので、非定常的な大きな衝撃荷重が負荷される
場合でも特に大きなサイズを選定する必要がない耐衝撃
性リニアガイド装置を提供して従来の問題点を解決する
ことを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、側面に軸方向の転
動体転動溝を有して延長された案内レールと、該案内レ
ールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝を側面に有
して案内レールに移動可能に遊嵌されたスライダと、該
スライダの転動体転動溝と案内レールの転動体転動溝と
に転動可能に介装された多数の転動体とを備えたリニア
ガイド装置において、前記案内レールの上面とこれに対
向するスライダ内面との間のすきまの大きさ、及び案内
レール側面とこれに対向するスライダ内側面との間のす
きまの大きさを、基本静定活荷重に等しい大きさの荷重
が作用したとき前記転動体及び転動体転動溝の接触部が
弾性変形して生しるすきまの変位量より小さく設定した
。
動体転動溝を有して延長された案内レールと、該案内レ
ールの転動体転動溝に対向する転動体転動溝を側面に有
して案内レールに移動可能に遊嵌されたスライダと、該
スライダの転動体転動溝と案内レールの転動体転動溝と
に転動可能に介装された多数の転動体とを備えたリニア
ガイド装置において、前記案内レールの上面とこれに対
向するスライダ内面との間のすきまの大きさ、及び案内
レール側面とこれに対向するスライダ内側面との間のす
きまの大きさを、基本静定活荷重に等しい大きさの荷重
が作用したとき前記転動体及び転動体転動溝の接触部が
弾性変形して生しるすきまの変位量より小さく設定した
。
衝撃荷重の作用しない定常負荷状態では、スライダと案
内レールとの対向面は僅かのすきまを介して非接触であ
り、通常のリニアガイド装置として機能する。リニアガ
イド装置に、基本静定活荷重より大きな衝撃荷重が負荷
されたときは、案内レール及びスライダの転動体転動溝
面と転動体との接触部が大きく弾性変形し、予め小さく
設定されている案内レールとスライダとの対向面間のす
きまがなくなって、案内レールとスライダとの対向面同
士が直接に面接触する。そのため、転動体には永久ひず
みを生しさせるような一定限度以上の荷重は作用せず、
したがって転動体や転動体転動溝面が接触部で塑性変形
して有害な圧痕が生しる現象は防止される。
内レールとの対向面は僅かのすきまを介して非接触であ
り、通常のリニアガイド装置として機能する。リニアガ
イド装置に、基本静定活荷重より大きな衝撃荷重が負荷
されたときは、案内レール及びスライダの転動体転動溝
面と転動体との接触部が大きく弾性変形し、予め小さく
設定されている案内レールとスライダとの対向面間のす
きまがなくなって、案内レールとスライダとの対向面同
士が直接に面接触する。そのため、転動体には永久ひず
みを生しさせるような一定限度以上の荷重は作用せず、
したがって転動体や転動体転動溝面が接触部で塑性変形
して有害な圧痕が生しる現象は防止される。
〔実施例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図ないし第４図は、本発明の一実施例を示したものであ
る。このリニアガイド装置は、軸方向に長く延びる案内
レール１と、その上に移動可能に跨架された横断面形状
がほぼコ字状のスライダ２とを備えている。案内レール
１は例えば工作機械のベツドに固定され、スライダ２は
テーブルに固定されて使用される。
図ないし第４図は、本発明の一実施例を示したものであ
る。このリニアガイド装置は、軸方向に長く延びる案内
レール１と、その上に移動可能に跨架された横断面形状
がほぼコ字状のスライダ２とを備えている。案内レール
１は例えば工作機械のベツドに固定され、スライダ２は
テーブルに固定されて使用される。
案内レール１の両側面１ｂには軸方向にボール転動溝３
が形成されている。スライダ２のスライダ本体２Ａには
、その両袖部４の内側面２ｂに、前記ボール転動溝３に
対向するボール転動溝５がそれぞれ形成されている。そ
して、これらの向き合った両ボール転動溝３．５の間に
は転動体として多数のボール６が転動自在に装填され、
そのボ−ル６の転動を介して、スライダ２が案内レール
１上を軸方向に移動するようになっている。この移動に
つれて、案内レール１とスライダ２との間に介在するボ
ール６は転動してスライダ２のスライダ本体２Ａの端部
に移動する。スライダ２を軸方向に継続して移動させて
いくためには、これらのボールを循環させる必要がある
。そこで、スライダ本体２Ａの袖部４内に更に軸方向に
貫通するボール通路としての貫通孔７を形成するととも
に、スライダ本体２Ａの前後両端に横断面はぼコ字状の
エンドキャップ２Ｂを位置決めして取りつけ、これに上
記貫通孔７とボール転動溝３，５とを連通させるＵ字形
の湾曲路８を形成することによりエンドレスのボール循
環路が形成されている。
が形成されている。スライダ２のスライダ本体２Ａには
、その両袖部４の内側面２ｂに、前記ボール転動溝３に
対向するボール転動溝５がそれぞれ形成されている。そ
して、これらの向き合った両ボール転動溝３．５の間に
は転動体として多数のボール６が転動自在に装填され、
そのボ−ル６の転動を介して、スライダ２が案内レール
１上を軸方向に移動するようになっている。この移動に
つれて、案内レール１とスライダ２との間に介在するボ
ール６は転動してスライダ２のスライダ本体２Ａの端部
に移動する。スライダ２を軸方向に継続して移動させて
いくためには、これらのボールを循環させる必要がある
。そこで、スライダ本体２Ａの袖部４内に更に軸方向に
貫通するボール通路としての貫通孔７を形成するととも
に、スライダ本体２Ａの前後両端に横断面はぼコ字状の
エンドキャップ２Ｂを位置決めして取りつけ、これに上
記貫通孔７とボール転動溝３，５とを連通させるＵ字形
の湾曲路８を形成することによりエンドレスのボール循
環路が形成されている。
上記の案内レール１の上面１ａとこれに対向したスライ
ダ２の内側上面２ａとの間にはすきまαが設けられると
共に、案内レールｌの側面１ｂとこれに対向したスライ
ダ２の内側面２ｂとの間にはすきまβが設けられている
。
ダ２の内側上面２ａとの間にはすきまαが設けられると
共に、案内レールｌの側面１ｂとこれに対向したスライ
ダ２の内側面２ｂとの間にはすきまβが設けられている
。
しかして、これらのすきまα及びβの寸法は、リニアガ
イド装置に基本静定活荷重に等しい大きさの負荷を加え
たとき、転動体６と転動体転動溝３．５の溝面との接触
部に作用する接触応力（最大応力）で転動体６と転動溝
３．５の満面とが弾性変形して生じる変位量より小さく
設定しである。
イド装置に基本静定活荷重に等しい大きさの負荷を加え
たとき、転動体６と転動体転動溝３．５の溝面との接触
部に作用する接触応力（最大応力）で転動体６と転動溝
３．５の満面とが弾性変形して生じる変位量より小さく
設定しである。
ここに、基本静定活荷重とは、一般に軸受が最大応力を
受けている接触部において転動体の永久変形量と軌道面
の永久変形量との和が転動体直径の０、 ＯＯＯ１倍に
なるような静止荷重である。この実施例によれば、上記
接触部に永久変形が発生する直前の最大弾性変形量に見
合った上記すきまα。
受けている接触部において転動体の永久変形量と軌道面
の永久変形量との和が転動体直径の０、 ＯＯＯ１倍に
なるような静止荷重である。この実施例によれば、上記
接触部に永久変形が発生する直前の最大弾性変形量に見
合った上記すきまα。
βを設定する。
なお、ＩＯはすきまα、βに外部からゴミ、はこり、切
粉等の異物が入り込ことを防くサイドシールで、エンド
キャップ２Ｂの外端面２ｃに小ねしｎで取付けられてい
る。
粉等の異物が入り込ことを防くサイドシールで、エンド
キャップ２Ｂの外端面２ｃに小ねしｎで取付けられてい
る。
次に作用を述べる。
衝撃荷重の作用しない定常負荷状態では、案内レール１
の上面１ａとこれに対向したスライダ２の内側上面２ａ
との間に、すきまαが介在している。また、案内レール
ｌの側面１ｂとこれに対向したスライダ２の内側面２ｂ
との間に、すきまβが介在している。すなわち、案内レ
ール１とスライダ２との対向面同士は非接触であり、通
常のリニアガイド装置として機能する。
の上面１ａとこれに対向したスライダ２の内側上面２ａ
との間に、すきまαが介在している。また、案内レール
ｌの側面１ｂとこれに対向したスライダ２の内側面２ｂ
との間に、すきまβが介在している。すなわち、案内レ
ール１とスライダ２との対向面同士は非接触であり、通
常のリニアガイド装置として機能する。
いま、リニアガイド装置のスライダ２に、第４図に矢符
号イで示す方向から、上記基本静定活荷重を越える大き
さの荷重が負荷されたとする。すると、転動体６と転動
体転動溝３．５の満面との接触部に作用する接触応力Ｆ
で、転動体６と転動溝３，５の満面とが弾性変形を経て
更に塑性変形しようとする。しかし、塑性変形に到る以
前にすきまαが零になり、案内レール１の上面１ａとこ
れに対向したスライダ２の内側上面２ａとが面接触する
。その結果、上記接触応力Ｆは一定限度以上には大きく
ならず、転動体６と転動溝３，５の溝面とが塑性変形す
ることは防止される。したがって、非定常的な衝撃荷重
で転動体６や転動体転動溝３．５の溝面が塑性変形して
有害な圧痕が生しることは防止できる。
号イで示す方向から、上記基本静定活荷重を越える大き
さの荷重が負荷されたとする。すると、転動体６と転動
体転動溝３．５の満面との接触部に作用する接触応力Ｆ
で、転動体６と転動溝３，５の満面とが弾性変形を経て
更に塑性変形しようとする。しかし、塑性変形に到る以
前にすきまαが零になり、案内レール１の上面１ａとこ
れに対向したスライダ２の内側上面２ａとが面接触する
。その結果、上記接触応力Ｆは一定限度以上には大きく
ならず、転動体６と転動溝３，５の溝面とが塑性変形す
ることは防止される。したがって、非定常的な衝撃荷重
で転動体６や転動体転動溝３．５の溝面が塑性変形して
有害な圧痕が生しることは防止できる。
横荷重によっては、すきまβが零になり、荷重により転
動体６や転動体転動溝３，５の溝面に有害な圧痕が生じ
ることを防止する。
動体６や転動体転動溝３，５の溝面に有害な圧痕が生じ
ることを防止する。
この実施例によれば、同一サイズのリニアガイド装置の
耐衝撃性を大幅に向上させることができるため、従来の
ようにときたま負荷される衝撃荷重を考慮して大きなサ
イズのリニアガイド装置をを選定したり、或いはスライ
ダ２を複数個使用する等の対策を施す必要はない。した
がって、定常荷重に基づいてリニアガイド装置を選定す
ればよく、コンパクト化、低コスト化が実現可能である
。
耐衝撃性を大幅に向上させることができるため、従来の
ようにときたま負荷される衝撃荷重を考慮して大きなサ
イズのリニアガイド装置をを選定したり、或いはスライ
ダ２を複数個使用する等の対策を施す必要はない。した
がって、定常荷重に基づいてリニアガイド装置を選定す
ればよく、コンパクト化、低コスト化が実現可能である
。
なお、上記実施例は、横断面角型の案内レール１に横断
面コ字状のスライダ２が跨架されたものに転動体として
ボール６を用いたリニアガイド装置の場合を説明したが
、転動体としてコロを用いたリニアガイド装置や、案内
レールが横断面コ字状とされてその内側にスライダが嵌
め込まれたリニアガイド装置等にも適用可能である。
面コ字状のスライダ２が跨架されたものに転動体として
ボール６を用いたリニアガイド装置の場合を説明したが
、転動体としてコロを用いたリニアガイド装置や、案内
レールが横断面コ字状とされてその内側にスライダが嵌
め込まれたリニアガイド装置等にも適用可能である。
以上説明したように、本発明によれば、リニアガイド装
置の案内レールの上面とこれに対向するスライダ内面と
の間のすきまの大きさ、及び案内レール側面とこれに対
向するスライダ内側面との間のすきまの大きさを、基本
静定活荷重に等しい大きさの荷重が作用したとき前記転
動体及び転動体転動溝の接触部が弾性変形して生じるす
きまの変位量より小さく設定した。そのため、定常負荷
に見合ったサイズでも、時に負荷される定格以上の大き
な衝撃荷重で転動体や軌道面が損傷を受けるおそれがな
いリニアガイド装置を提供することが可能となり、その
結果、従来のスペースや価格の点で不経済になるという
問題点が解決できるという効果が得られる。
置の案内レールの上面とこれに対向するスライダ内面と
の間のすきまの大きさ、及び案内レール側面とこれに対
向するスライダ内側面との間のすきまの大きさを、基本
静定活荷重に等しい大きさの荷重が作用したとき前記転
動体及び転動体転動溝の接触部が弾性変形して生じるす
きまの変位量より小さく設定した。そのため、定常負荷
に見合ったサイズでも、時に負荷される定格以上の大き
な衝撃荷重で転動体や軌道面が損傷を受けるおそれがな
いリニアガイド装置を提供することが可能となり、その
結果、従来のスペースや価格の点で不経済になるという
問題点が解決できるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例の一部を切り欠いて表した正
面図、第２図は第１図のＩＩ−Ｉｆ線断面図、第３図は
全体斜視図、第４図は作用を説明する模式半横断面図で
ある。 図中、１は案内レール、２はスライダ、３，５は転動体
転動溝、６は転動体、α、βは案内レールとスライダと
の対向面間のすきまである。
面図、第２図は第１図のＩＩ−Ｉｆ線断面図、第３図は
全体斜視図、第４図は作用を説明する模式半横断面図で
ある。 図中、１は案内レール、２はスライダ、３，５は転動体
転動溝、６は転動体、α、βは案内レールとスライダと
の対向面間のすきまである。
Claims (1)
- （１）側面に軸方向の転動体転動溝を有して延長された
案内レールと、該案内レールの転動体転動溝に対向する
転動体転動溝を側面に有して案内レールに移動可能に遊
嵌されたスライダと、該スライダの転動体転動溝と案内
レールの転動体転動溝とに転動可能に介装された多数の
転動体とを備えたリニアガイド装置において、 前記案内レールの上面とこれに対向するスライダ内面と
の間のすきまの大きさ、及び案内レール側面とこれに対
向するスライダ内側面との間のすきまの大きさを、基本
静定格荷重に等しい大きさの荷重が作用したとき前記転
動体及び転動体転動溝の接触部が弾性変形して生じるす
きまの変位量より小さく設定したことを特徴とする耐衝
撃性リニアガイド装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073610A JP2861223B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 耐衝撃性リニアガイド装置 |
| US07/674,552 US5104238A (en) | 1990-03-23 | 1991-03-22 | Impact resistive linear guide apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073610A JP2861223B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 耐衝撃性リニアガイド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277810A true JPH03277810A (ja) | 1991-12-09 |
| JP2861223B2 JP2861223B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=13523277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073610A Expired - Fee Related JP2861223B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 耐衝撃性リニアガイド装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5104238A (ja) |
| JP (1) | JP2861223B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011433A1 (ja) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Kokusai Keisokuki Kabushiki Kaisha | 加振試験装置 |
| WO2009130818A1 (ja) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | 国際計測器株式会社 | 動電型振動試験装置 |
| WO2009130953A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 国際計測器株式会社 | 動電型振動試験装置 |
| WO2009136459A1 (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | 国際計測器株式会社 | 衝撃試験装置 |
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