JPH03251704A - ストレインゲージの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、歪み計等に用いられるストレインゲージの製
造方法に関するものである。

［従来の技術］ 電気抵抗体に応力を加えると、抵抗値が変化することが
知られている。この現象を利用し、抵抗変化をブリッジ
回路で測定することにより歪み量を知ることができる。

通常、このような歪み測定のために電気抵抗体として用
いられる所謂ストレインゲージは、第３図ｆａｌ　　　
ｆｂ）に示すように可撓性を有するベースｌ上に、導体
箔から成るストレインゲージ素子２を貼着する等の方法
により電流路となるゲージパターンが形成されており、
ゲージ素子２の両端部には計測器と接続するためのリー
ド！！３がスポット溶接や半田付等により接続されてい
る。そして、更に第４図に示すようにゲージ素子２を物
理的、電気的に保護するために、可撓性を有するカバー
フィルム４がゲージ素子２の上面に貼着されている場合
が多い。

このようなストレインゲージは、ベース１の下面を被測
定物に貼着して使用される。貼着されたベース１は被測
定物の歪みに倣って撓み、同じ歪みがゲージ素子２に転
写される。この際に、ゲジ素子２の両端の電気抵抗値を
測定することにより、被測定物の歪みを求めることがで
きる。またゲージ素子２の形状を適当に選択することに
より、特定方向の歪みに対して良好な感度を持つストレ
インゲージが得られることが知られており、様々な応力
解析等に有用である。

ところで、これらのストレインゲージは十分な可撓性を
有し、被測定物の歪みに柔軟に追随して、同じ歪みがゲ
ージ素子２に確実に転写されることが望ましい、このこ
とを満足するために、ベース１やカバーフィルム４には
通常では、合成樹脂等の有機材料が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、合成樹脂等の有機材料は一般に気体透過
性が高く、例えばベースｌやカバーフィルム４に最も多
く用いられるマイラ等の合成樹脂でも、水蒸気を通し易
いことが知られている。このように、しかし、ベース１
は被測定物に装着された後においては被測定物側からは
水分が浸入する虞れは少ないが、カバーフィルム４内に
がら空気中からの湿分が浸入し易い、ベース１やカバー
フィルム４が吸湿すると、ベースｌに膨潤現象が起り、
ベース１の形状や体積の変化による微少変化が発生する
。この変化に追従して抵抗変化が発生し、ブリッジ回路
が不安定となって正しい測定値が得られない、また、−
旦吸湿したベース１やカバーフィルム４は膨潤して貼着
部が剥離したり、歪みに対する追随性が失われたり、或
いは乾燥すると撓んで変形し、ストレインゲージ自体に
好ましくない内部応力を残留してしまう虞れもある。

このような水分の侵入を防止するために、ストレインゲ
ージを被測定物に取り付けた後に、カバーフィルム４の
更に上面から可撓性を損なわない程度の薄い金属シート
を貼着することがあるが、このような金属シートを設置
時に現場で貼着する作業は極めて困難であり、また金属
シートの破れ等を招いて確実性に乏しい、従って、この
金属シートは成る程度の厚みを有するものを使用せざる
を得ないが、多少とも測定精度への影響を免れ得ない、
更に、接着作業が２度手間となり作業工程が長くなるた
め、緊急の測定に対応できなくなったり、金属箔を貼着
する以前に透過浸入した水分が、外部に放出されなくな
る等の虞れもある。

本発明の目的は、上述の諸問題を解決し、ストレインゲ
ージ中への水分の浸入を確実に防止でき、正確な歪み測
定が可能なストレインゲージの製造方法を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段１ 上述の目的を達成するために１本発明に係るストレイン
ゲージの製造方法においては、合成樹脂材のベース上に
薄片状のストレインゲージ素子を形成し、これらの上に
予め上層に金属箔をラミネートした合成樹脂製のカバー
フィルムを接着することを特徴とするものである。

［作用］ 上述の構成を有するストレインゲージの製造方法は、予
めフィルムに金属箔をラミネートしたカバーフィルムを
、製造時にストレインゲージ素子の上層に接着するので
作業性が良く、カバーフィルムを覆った上でのゲージ性
能を考慮の上で設計・製作されるので、測定精度に影響
を及ぼすことがない。

［実施例］ 本発明に係る方法を第１図、第２図に図示の実施例に基
づいて詳細に説明する。

第１図（ａｌの平面図、ｆｂｌの断面図に基づいて製造
工程を説明すると、先ず厚さ１５〜２０μｍ程度の合成
樹脂等の可撓性を有する電気不導材料から成るベースｌ
ｌ上に、厚さ３〜５μｍの導体箔等により電流路となる
ゲージ素子１２を形成する０次いで、例えば厚さ１２μ
ｍ程度の合成樹脂等の可撓性が良好な電気不導材料から
成るフィルム１３ａの上面に、厚さ５μｍ程度の金属箔
１３ｂをラミネートした構造のカバーフィルム１３を予
め用意しておき、このカバーフィルム１３をベース１１
、ゲージ素子１２の上面からリード線１４の接続部とな
るゲージ素子１２の端部１２ａを残して接着する。最後
に、リード線１４をスポット溶接や半田付は等によりゲ
ージ素子１２の端部１２ａに接続すると、ストレインゲ
ージが完成する。

このような製造方法によれば、カバーフィルム１３は製
造時には予めフィルム１３ａに金属箔１３ｂがラミネー
トされているので、金属箔１３ｂの破損等はなく、金属
箔１３ｂにより湿分は遮断され、フィルム１３ａ内に浸
入する虞れもない、また、製造後直ちに製品のストレイ
ンゲージはシールされて密封されるので、使用直前まで
ベース１１等は空気に曝されることはない。

なお１図示のように金属箔１３ｂはリード線１４の接続
部付近ではフィルム１３ａ上に設けない方が好ましい、
つまり、金属箔１３ｂをリード線１４から離すことによ
り、リード線１４が金属箔１３ｂと接触して測定値が不
正確になったり、リードｌｌ１１４同志が金属箔１３ｂ
を介して短絡する危険性を防止できる。

また、上述の方法ではカバーフィルム１３の接着後にリ
ード線１４を接続するとしたが、この順序は逆であって
もよいことは勿論である。

更に、第２図（ａｌ　　　ｌｂ）に示すように、カバー
フィルム１３がベース１１の側部に張り出すこともでき
る。このようにすれば、ベース１１、カバーフィルム１
３に対する側方からの水分の浸入を更に少なくできる。

一方、リード線１４をゲージ素子１２の端部１２ａに接
続した上で、カバーフィルム１３を接着する場合には、
接続部をも覆うようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るストレインゲージの製
造方法は、金属箔は製造時に取り付けられるので破損の
心配もなく、カバーフィルム内への水分の浸入は確実に
防止でき、水分の浸入によって生ずる測定精度への影響
が殆ど生じないので、正確な歪み測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るストレインゲージの製造方法の実施
例を示し、第１図（ａｌ　はストレインゲージの平面図
、（ｂ）は断面図、第２図（ａｌは他の実施例のストレ
インゲージの平面図、Ｔｂ）は断面図であり、第３図（
ａ）は従来例のストレインゲージの平面図、［ｂｌは断
面図、第４図（ａｌは他の従来例のストレインゲージの
平面図、（ｂ）は断面図である。 符号１１はベース、１２はゲージ素子、１３はカバーフ
ィルム、１３ａはフィルム、１３ｂは金属箔、１４はリ
ード線である。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、合成樹脂材のベース上に薄片状のストレインゲージ
   素子を形成し、これらの上に予め上層に金属箔をラミネ
   ートした合成樹脂製のカバーフィルムを接着することを
   特徴とするストレインゲージの製造方法。