JPH08132U - 貼付け型ストレインゲージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロードセルにおいて一般的に使用される通常
の貼付け型ストレインゲージと全く同一の取扱い及び貼
付け処理を行うだけで、その後に何ら特別な防湿処理を
施さなくとも、完全なロードセル防湿特性が簡単に得ら
れる構成を有する防湿型ストレインゲージを提供する。 【構成】 通常の貼付型ストレインゲージと同様のスト
レインゲージ基盤２上の、少なくとも感歪抵抗線部４に
接して上から被覆する絶縁材層８の上面に、さらに真空
蒸着又はスパッタリング等の物理的気相成長法により防
湿金属膜層１０を形成して成るストレインゲージの防湿
構造。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、力、トルク、重量、圧力、張力等を測定するのに用いるストレイ ンゲージに関し、特に起歪体に貼り付けて使用する貼り付け型の単体構造に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

貼り付け型のストレインゲージとは、例えば、図３及び図４に示すように、矩 形の絶縁基盤２の上面に金属箔製の感歪抵抗線部４及びこれと一体のリード線接 続部６を形成したもので、例えば起歪弾性体の起歪部に基盤２が接するように取 り付けて、ロードセル等に使用するものである。従来、このようなストレインゲ ージでは、起歪弾性体に貼付け後の湿度又は汚染による感歪抵抗線部４の各素線 間及び感歪抵抗線部と起歪弾性体間の沿面の絶縁抵抗値の変化によるロードセル の零点変化やスパン値の変化を防止するため、感歪抵抗線部４を被うように、基 盤２の上面にフェノール樹脂やエポキシ樹脂等有機質の絶縁材層８を接着したも のがあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、ストレインゲージでは、これを起歪弾性体に貼り付けて構成したロー ドセルの定格容量、起歪弾性体の形状や寸法に対する性能特性上の制限を受けて 、絶縁層８は２０乃至３０μｍ程度のごく薄い厚さのものが要求される。そのた め、従来のストレインゲージは絶縁材層８の上面から感歪抵抗線部４の表面まで の厚みが微小であり、しかも、絶縁材層８には、吸湿性を有するフェノール樹脂 やエポキシ樹脂等の有機質絶縁材を使用している。よって、大気中の湿気によっ て絶縁材層８が湿潤して、水分が感歪抵抗線部４の沿面間、或いは基盤２を通じ て感歪抵抗線部４と起歪弾性体との間の絶縁抵抗を低下させることがあり、スト レインゲージを起歪弾性体に貼着した後、起歪弾性体部を含め柔軟な金属ベロー ズで全体をシールするか、或いは耐湿効果に限界があることを承知の上で上部か ら再度絶縁物を塗布による補強をしなければならないという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の問題点を解決するために、本考案は、起歪体に貼着可能に形成されたス トレインゲージ基盤と、この基盤の上面に設けた感歪抵抗線部及びこれと一体に 形成したリード線接続部と、少なくとも上記抵抗線部に接するように被って、上 記基盤の上面に設けた絶縁材層と、この絶縁材層の上面に物理的気相成長法によ って被着した防湿金属層とを備えた単体貼付け型ストレインゲージを提供するも のである。

【０００５】

【作用】

この考案によれば、感歪抵抗線部の上面を被っている絶縁材層の上を、さらに 水分を透過しない防湿金属層で被った二層構造によって被覆しているので、上面 側からの水分の浸透は阻止される。なお、絶縁材層の周面は、金属層によって被 われずに露出しているが、周面の厚さは極めて薄く、しかも、これと比較して周 面から感歪抵抗線部の縁部までの距離は相当に長いので、周面から水分が感歪抵 抗線部まで浸透することはない。よって、この考案によって水分の透過を阻止で きる。

【０００６】

【実施例】

この実施例は、図１及び図２に示すように、図３及び図４に示した従来のスト レインゲージの絶縁材層８の上面に防湿金属層１０を被着したものである。他の 部分は、従来のものと同様であるので、詳細な説明は省略する。

【０００７】 防湿金属層１０は、感歪抵抗線部４上にフェノール樹脂やエポキシ樹脂を塗布 して、絶縁材層８を形成した後、真空蒸着やスパッタリング等の物理的気相成長 法によって被着されている。防湿金属層１０の厚さは、絶縁材層８の厚さが２０ 乃至３０μｍであるのに対し、１μｍ以下と極めて薄いものである。

【０００８】 この考案によるストレインゲージでは、感歪抵抗線部４を被うように基盤２上 に設けた絶縁材層８の上面に水分を透過しない防湿金属層１０を設けることによ って、感歪抵抗線部４を二重に被っている。従って、感歪抵抗線部４の上面から 水分の浸透を防止できる。また、絶縁材層８の厚さは、２０乃至３０μｍと薄く 、絶縁材層８の厚さと比較して、露出周面から感歪抵抗線部４の縁部までの浸透 距離は１ｍｍ以上と相当に長いため、露出周面から感歪抵抗線部４まで水分が浸 透することはない。

【０００９】 なお、真空蒸着やスパッタリング等の物理的気相成長法で金属層を被着するの に代えて、薄い金属箔を絶縁材層８上に貼着することも可能であるが、薄い箔を 破損孔の原因となり易いしわができないように貼着するには、箔の取扱いや貼着 作業を慎重に行わなければならず、その作業性が悪くなる。

【００１０】 上記の実施例では、抵抗線部４にのみ絶縁材層８と防湿金属層１０とを設けた が、リード線接続部６も被うように、即ち基盤２の上面全体に絶縁材層８と防湿 金属層１０とを設けてもよい。その場合、絶縁材層８を形成する前に、リード線 接続部６には、リード線を接続しておく必要がある。また、防湿金属層１０の上 面にさらに有機絶縁材層を設けて、薄い防湿金属層が外力によって損傷すること を防止することもできる。

【００１１】

【考案の効果】

以上のように、この考案によるストレインゲージでは、基盤上の片面側に設け た感歪抵抗線部を少なくとも被うようにした絶縁材層の上面に、防湿金属層を被 着して、二重に防湿を図っているので、防湿効果が完全である。よって、このよ うなストレインゲージは起歪体の感歪部分に貼着した後、それ等に再度防湿処理 及び防湿対策を施す必要がなく、ロードセル等の構造を簡略化することができる 上に、製造コストも低減させることができる。それは、防湿金属層を、真空蒸着 やスパッタリング等の物理的気相成長法によって絶縁材層上に被着しているので 、その厚さは極めて薄くすることができるため、このストレインゲージをロード セル等に用いたとき、上記防湿金属層の剛性がロードセル等の負荷特性に影響を 与えることがなく、ストレインゲージ取り付けの作業も通常のストレインゲージ と全く同様に取扱うことができるので、防湿型ロードセルの製造において、その 作業が容易となり、生産性が向上するからである。

【００１２】 なお、絶縁材層上の金属層をエッチングすることによって形成した、複数のス トレインゲージとこれらを配線するリード線とを含むパターンを、起歪体の一面 に設け、このパターン上に絶縁膜を形成した上で、物理的気相成長法で防湿金属 膜を形成することも考えられるが、この方法では、起歪体の一面のかなり広い領 域に物理的気相成長法で金属膜を形成しなければならず、その製造過程が面倒で あり、特に大型の起歪体の場合に、製造の取扱いが面倒である。しかし、この考 案によるストレインゲージにあっては、ストレインゲージ単体の各基盤上の絶縁 材層上に物理的気相成長法によって防湿金属層が形成されているので、どのよう な型の起歪弾性体に対しても、即ち、大型のものでも小型のものでも、通常のス トレインゲージと全く同一の取扱いで取り付けるだけで、それ以後、物理的気相 成長法で金属膜を形成しなくても、完全な防湿性が得られ、防湿型ロードセルの 製造が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるストレインゲージの１実施例の縦
断面図である。

【図２】同実施例の部分破断平面図である。

【図３】従来のストレインゲージの縦断面図である。

【図４】従来のストレインゲージの部分破断平面図であ
る。

【符号の説明】

２ 基盤 ４ 抵抗線部 ６ リード線接続部 ８ 絶縁材層 １０ 防湿金属層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 起歪体に貼着可能に形成された基盤と、
   この基盤の上面に設けた感歪抵抗線部及びこれと一体に
   形成したリード線接続部と、少なくとも上記感歪抵抗線
   部に接して被うように上記基盤の上面に設けた絶縁材層
   と、この絶縁材層の上面に物理的気相成長法で被着した
   防湿金属層とを、備える貼付け型ストレインゲージ。