JP2000292283A - 歪検出装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
Abstract
(57)【要約】
【課題】 歪抵抗素子に水が到達することはなく、常に
安定した出力特性を有する歪検出装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 絶縁基板１１、歪抵抗素子１７の上面を
覆うようにガラスからなる第１の保護層２０を設けると
ともに、この第１の保護層２９の上面を覆うように樹脂
製の第２の保護層３０を設けたものである。
安定した出力特性を有する歪検出装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 絶縁基板１１、歪抵抗素子１７の上面を
覆うようにガラスからなる第１の保護層２０を設けると
ともに、この第１の保護層２９の上面を覆うように樹脂
製の第２の保護層３０を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷重を付加するこ
とによって発生する歪を検出する歪検出装置に関するも
のである。
とによって発生する歪を検出する歪検出装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の歪検出装置としては、特
開平８−８７３７５号公報に開示されたものが知られて
いる。
開平８−８７３７５号公報に開示されたものが知られて
いる。
【０００３】以下、従来の歪検出装置について図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【０００４】図８は従来の歪検出装置の上面図、図９は
同歪検出装置の側断面図である。
同歪検出装置の側断面図である。
【０００５】図８、図９において、１は弾性材料からな
る絶縁基板で、この絶縁基板１はスティック部材２の上
面に絶縁層３を設けることにより形成されている。４は
４つの歪抵抗素子で、この歪抵抗素子４は前記絶縁基板
１の上面に設けるとともに、この歪抵抗素子４をそれぞ
れ一対の電源電極５、一対の出力電極６および一対のＧ
ＮＤ電極７と電気的に接続することにより、ブリッジ回
路を構成している。８は樹脂製の保護層で、この保護層
８は前記歪抵抗素子４、電源電極５、一対の出力電極
６、一対のＧＮＤ電極７およびその他の絶縁基板１の上
面を覆うように設けられている。
る絶縁基板で、この絶縁基板１はスティック部材２の上
面に絶縁層３を設けることにより形成されている。４は
４つの歪抵抗素子で、この歪抵抗素子４は前記絶縁基板
１の上面に設けるとともに、この歪抵抗素子４をそれぞ
れ一対の電源電極５、一対の出力電極６および一対のＧ
ＮＤ電極７と電気的に接続することにより、ブリッジ回
路を構成している。８は樹脂製の保護層で、この保護層
８は前記歪抵抗素子４、電源電極５、一対の出力電極
６、一対のＧＮＤ電極７およびその他の絶縁基板１の上
面を覆うように設けられている。
【０００６】以上のように構成された従来の歪検出装置
について、次にその動作を説明する。
について、次にその動作を説明する。
【０００７】絶縁基板１の略中央の上面よりせん断荷重
が付加されると、このせん断荷重により前記絶縁基板１
に曲げモーメントが発生し、この曲げモーメントにより
前記絶縁基板１の上面に設けられた４つの歪抵抗素子４
にも曲げモーメントが発生する。この歪抵抗素子４に曲
げモーメントが生じると歪抵抗素子４の抵抗値が変化す
るため、この抵抗値の変化を一対の出力電極６により外
部のコンピュータ（図示せず）等に出力し、絶縁基板１
に加わる荷重を測定するものである。
が付加されると、このせん断荷重により前記絶縁基板１
に曲げモーメントが発生し、この曲げモーメントにより
前記絶縁基板１の上面に設けられた４つの歪抵抗素子４
にも曲げモーメントが発生する。この歪抵抗素子４に曲
げモーメントが生じると歪抵抗素子４の抵抗値が変化す
るため、この抵抗値の変化を一対の出力電極６により外
部のコンピュータ（図示せず）等に出力し、絶縁基板１
に加わる荷重を測定するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成においては、絶縁基板１、一対の電源電極５、
一対の出力電極６、一対のＧＮＤ電極７の上面に樹脂製
の保護層８のみを設けた構成であるため、この樹脂製の
保護層８はわずかながら水を吸収することになり、そし
て高湿雰囲気中で歪検出装置を長時間使用すると、歪抵
抗素子４に水が到達し、これにより、歪抵抗素子４の抵
抗値が変動するため、歪検出装置の出力が不安定になっ
てしまうという課題を有していた。
来の構成においては、絶縁基板１、一対の電源電極５、
一対の出力電極６、一対のＧＮＤ電極７の上面に樹脂製
の保護層８のみを設けた構成であるため、この樹脂製の
保護層８はわずかながら水を吸収することになり、そし
て高湿雰囲気中で歪検出装置を長時間使用すると、歪抵
抗素子４に水が到達し、これにより、歪抵抗素子４の抵
抗値が変動するため、歪検出装置の出力が不安定になっ
てしまうという課題を有していた。
【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、歪抵抗素子に水が到達するということはなく、常に
安定した出力特性を有する歪検出装置を提供することを
目的とするものである。
で、歪抵抗素子に水が到達するということはなく、常に
安定した出力特性を有する歪検出装置を提供することを
目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の歪検出装置は、弾性材料からなる絶縁基板
と、この絶縁基板の上面に設けられ、かつ電源電極、一
対の出力電極およびＧＮＤ電極に電気的に接続すること
によりブリッジ回路を構成する４つの歪抵抗素子と、前
記絶縁基板の上面に設けられ、かつ一端が前記電源電極
と電気的に接続されるとともに他端が抵抗値測定電極を
介して歪抵抗素子と電気的に接続された少なくとも一対
の温度特性調整抵抗と、前記絶縁基板、歪抵抗素子、電
源電極、一対の出力電極、ＧＮＤ電極および少なくとも
一対の温度特性調整抵抗の上面を覆うように設けられた
ガラスからなる第１の保護層と、この第１の保護層の上
面を覆うように設けられた樹脂製の第２の保護層とを備
えたもので、この構成によれば、歪抵抗素子に水が到達
するということはなく、常に安定した出力特性を有する
歪検出装置を提供することができるものである。
に本発明の歪検出装置は、弾性材料からなる絶縁基板
と、この絶縁基板の上面に設けられ、かつ電源電極、一
対の出力電極およびＧＮＤ電極に電気的に接続すること
によりブリッジ回路を構成する４つの歪抵抗素子と、前
記絶縁基板の上面に設けられ、かつ一端が前記電源電極
と電気的に接続されるとともに他端が抵抗値測定電極を
介して歪抵抗素子と電気的に接続された少なくとも一対
の温度特性調整抵抗と、前記絶縁基板、歪抵抗素子、電
源電極、一対の出力電極、ＧＮＤ電極および少なくとも
一対の温度特性調整抵抗の上面を覆うように設けられた
ガラスからなる第１の保護層と、この第１の保護層の上
面を覆うように設けられた樹脂製の第２の保護層とを備
えたもので、この構成によれば、歪抵抗素子に水が到達
するということはなく、常に安定した出力特性を有する
歪検出装置を提供することができるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、弾性材料からなる絶縁基板と、この絶縁基板の上面
に設けられ、かつ電源電極、一対の出力電極およびＧＮ
Ｄ電極に電気的に接続することによりブリッジ回路を構
成する４つの歪抵抗素子と、前記絶縁基板の上面に設け
られ、かつ一端が前記電源電極と電気的に接続されると
ともに他端が抵抗値測定電極を介して歪抵抗素子と電気
的に接続された少なくとも一対の温度特性調整抵抗と、
前記絶縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対の出力電
極、ＧＮＤ電極および少なくとも一対の温度特性調整抵
抗の上面を覆うように設けられたガラスからなる第１の
保護層と、この第１の保護層の上面を覆うように設けら
れた樹脂製の第２の保護層とを備えたもので、この構成
によれば、ガラスからなる第１の保護層の上面を覆うよ
うに樹脂製の第２の保護層を設けているため、高湿雰囲
気中で歪検出装置を長時間使用することにより、水が第
２の保護層中を浸透したとしてもガラスからなる第１の
保護層を通過することはなく、その結果、水による歪抵
抗素子の抵抗値変動もなくなるため、常に安定した出力
特性を有する歪検出装置を提供することができるという
作用を有するものである。
は、弾性材料からなる絶縁基板と、この絶縁基板の上面
に設けられ、かつ電源電極、一対の出力電極およびＧＮ
Ｄ電極に電気的に接続することによりブリッジ回路を構
成する４つの歪抵抗素子と、前記絶縁基板の上面に設け
られ、かつ一端が前記電源電極と電気的に接続されると
ともに他端が抵抗値測定電極を介して歪抵抗素子と電気
的に接続された少なくとも一対の温度特性調整抵抗と、
前記絶縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対の出力電
極、ＧＮＤ電極および少なくとも一対の温度特性調整抵
抗の上面を覆うように設けられたガラスからなる第１の
保護層と、この第１の保護層の上面を覆うように設けら
れた樹脂製の第２の保護層とを備えたもので、この構成
によれば、ガラスからなる第１の保護層の上面を覆うよ
うに樹脂製の第２の保護層を設けているため、高湿雰囲
気中で歪検出装置を長時間使用することにより、水が第
２の保護層中を浸透したとしてもガラスからなる第１の
保護層を通過することはなく、その結果、水による歪抵
抗素子の抵抗値変動もなくなるため、常に安定した出力
特性を有する歪検出装置を提供することができるという
作用を有するものである。
【００１２】請求項２に記載の発明は、弾性材料からな
る絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられ、かつ電
源電極、一対の出力電極およびＧＮＤ電極に電気的に接
続することによりブリッジ回路を構成する４つの歪抵抗
素子と、前記絶縁基板の上面に設けられたサーミスタ
と、前記絶縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対の出力
電極、ＧＮＤ電極およびサーミスタの上面を覆うように
設けられたガラスからなる第１の保護層と、この第１の
保護層の上面を覆うように設けられた樹脂製の第２の保
護層とを備えたもので、この構成によれば、絶縁基板の
上面にサーミスタを設けているため、このサーミスタに
より絶縁基板の温度を測定することが可能となり、これ
により、温度が変化する雰囲気中で歪検出装置を使用し
た際に歪抵抗素子の抵抗値が変化しても、サーミスタに
より歪抵抗素子の温度変化を検出できるため、相手側コ
ンピュータ等により歪抵抗素子の抵抗値の変化を補正で
きることになり、その結果、歪検出装置に付加される荷
重を正確に検出できるという作用を有するものである。
る絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられ、かつ電
源電極、一対の出力電極およびＧＮＤ電極に電気的に接
続することによりブリッジ回路を構成する４つの歪抵抗
素子と、前記絶縁基板の上面に設けられたサーミスタ
と、前記絶縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対の出力
電極、ＧＮＤ電極およびサーミスタの上面を覆うように
設けられたガラスからなる第１の保護層と、この第１の
保護層の上面を覆うように設けられた樹脂製の第２の保
護層とを備えたもので、この構成によれば、絶縁基板の
上面にサーミスタを設けているため、このサーミスタに
より絶縁基板の温度を測定することが可能となり、これ
により、温度が変化する雰囲気中で歪検出装置を使用し
た際に歪抵抗素子の抵抗値が変化しても、サーミスタに
より歪抵抗素子の温度変化を検出できるため、相手側コ
ンピュータ等により歪抵抗素子の抵抗値の変化を補正で
きることになり、その結果、歪検出装置に付加される荷
重を正確に検出できるという作用を有するものである。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の絶縁基板を、アルミニウムを含有するステン
レス板と、このステンレス板の上面に設けたアルミナか
らなる保護皮膜と、この保護皮膜の上面に設けたガラス
からなる絶縁層とにより構成したもので、この構成によ
れば、絶縁基板を、アルミニウムを含有するステンレス
板と、このステンレス板の上面に設けたアルミナからな
る保護皮膜と、この保護皮膜の上面に設けたガラスから
なる絶縁層とにより構成しているため、アルミニウムを
含有するステンレス板の上面が熱によって酸化されよう
としても、ステンレス板の上面に形成されたアルミナか
らなる保護皮膜が熱に対して極めて安定したものである
ため、絶縁基板の上面に歪抵抗素子および各種電極を形
成する際に、前記絶縁基板が焼成時の高温にさらされて
もステンレス板の内部が酸化されるということはなくな
り、その結果として、絶縁基板の弾性特性が安定すると
いう作用を有するものである。
２に記載の絶縁基板を、アルミニウムを含有するステン
レス板と、このステンレス板の上面に設けたアルミナか
らなる保護皮膜と、この保護皮膜の上面に設けたガラス
からなる絶縁層とにより構成したもので、この構成によ
れば、絶縁基板を、アルミニウムを含有するステンレス
板と、このステンレス板の上面に設けたアルミナからな
る保護皮膜と、この保護皮膜の上面に設けたガラスから
なる絶縁層とにより構成しているため、アルミニウムを
含有するステンレス板の上面が熱によって酸化されよう
としても、ステンレス板の上面に形成されたアルミナか
らなる保護皮膜が熱に対して極めて安定したものである
ため、絶縁基板の上面に歪抵抗素子および各種電極を形
成する際に、前記絶縁基板が焼成時の高温にさらされて
もステンレス板の内部が酸化されるということはなくな
り、その結果として、絶縁基板の弾性特性が安定すると
いう作用を有するものである。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の絶縁基板におけるステンレス板の上面
にこのステンレス板と電気的に接続されるフレームＧＮ
Ｄ電極を設けるとともに、このフレームＧＮＤ電極とＧ
ＮＤ電極とを電気的に接続したもので、この構成によれ
ば、ステンレス板の上面にこのステンレス板と電気的に
接続されるフレームＧＮＤ電極を設けるとともに、この
フレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極とを電気的に接続して
いるため、静電気がＧＮＤ電極に印加されても静電気の
電荷はフレームＧＮＤ電極を通り、ステンレス板を介し
てＧＮＤに流れるため、絶縁層の絶縁破壊を防止するこ
とができるという作用を有するものである。
いずれかに記載の絶縁基板におけるステンレス板の上面
にこのステンレス板と電気的に接続されるフレームＧＮ
Ｄ電極を設けるとともに、このフレームＧＮＤ電極とＧ
ＮＤ電極とを電気的に接続したもので、この構成によれ
ば、ステンレス板の上面にこのステンレス板と電気的に
接続されるフレームＧＮＤ電極を設けるとともに、この
フレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極とを電気的に接続して
いるため、静電気がＧＮＤ電極に印加されても静電気の
電荷はフレームＧＮＤ電極を通り、ステンレス板を介し
てＧＮＤに流れるため、絶縁層の絶縁破壊を防止するこ
とができるという作用を有するものである。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の絶縁基板におけるステンレス板の上面
にこのステンレス板と電気的に接続されるフレームＧＮ
Ｄ電極を設け、このフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極と
の間にコンデンサおよび静電気放電用抵抗を電気的に並
列に接続したもので、この構成によれば、ステンレス板
の上面にこのステンレス板と電気的に接続されるフレー
ムＧＮＤ電極を設け、このフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ
電極との間にコンデンサおよび静電気放電用抵抗を電気
的に並列に接続しているため、静電気がＧＮＤ電極に印
加されても静電気の電荷はコンデンサに吸収され、これ
により、静電気の電圧が低く抑えられるため、絶縁層の
絶縁破壊を防止することができるとともに、コンデンサ
に蓄積される電荷を静電気放電用抵抗により放電するこ
とにより、ＧＮＤ電極とフレームＧＮＤ電極の電位差を
零にし、かつステンレス板とＧＮＤ電極を別系統にして
いるため、ステンレス板の電位が変動してもＧＮＤ電極
の電位が変動しなくなり、これにより、一対の出力電圧
からの出力信号が安定するという作用を有するものであ
る。
いずれかに記載の絶縁基板におけるステンレス板の上面
にこのステンレス板と電気的に接続されるフレームＧＮ
Ｄ電極を設け、このフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極と
の間にコンデンサおよび静電気放電用抵抗を電気的に並
列に接続したもので、この構成によれば、ステンレス板
の上面にこのステンレス板と電気的に接続されるフレー
ムＧＮＤ電極を設け、このフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ
電極との間にコンデンサおよび静電気放電用抵抗を電気
的に並列に接続しているため、静電気がＧＮＤ電極に印
加されても静電気の電荷はコンデンサに吸収され、これ
により、静電気の電圧が低く抑えられるため、絶縁層の
絶縁破壊を防止することができるとともに、コンデンサ
に蓄積される電荷を静電気放電用抵抗により放電するこ
とにより、ＧＮＤ電極とフレームＧＮＤ電極の電位差を
零にし、かつステンレス板とＧＮＤ電極を別系統にして
いるため、ステンレス板の電位が変動してもＧＮＤ電極
の電位が変動しなくなり、これにより、一対の出力電圧
からの出力信号が安定するという作用を有するものであ
る。
【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかに記載の電源電極とＧＮＤ電極との間、一対の
出力電極とＧＮＤ電極との間にコンデンサをそれぞれ接
続したもので、この構成によれば、電源電極とＧＮＤ電
極との間、一対の出力電極とＧＮＤ電極との間にコンデ
ンサをそれぞれ接続しているため、各電極に静電気が印
加されても静電気の電荷はそれぞれのコンデンサに吸収
されることになり、これにより、静電気の電圧を低く抑
えることができるため、歪抵抗素子に過大な電流が流れ
るということはなくなり、その結果、歪抵抗素子の抵抗
値が安定するという作用を有するものである。
いずれかに記載の電源電極とＧＮＤ電極との間、一対の
出力電極とＧＮＤ電極との間にコンデンサをそれぞれ接
続したもので、この構成によれば、電源電極とＧＮＤ電
極との間、一対の出力電極とＧＮＤ電極との間にコンデ
ンサをそれぞれ接続しているため、各電極に静電気が印
加されても静電気の電荷はそれぞれのコンデンサに吸収
されることになり、これにより、静電気の電圧を低く抑
えることができるため、歪抵抗素子に過大な電流が流れ
るということはなくなり、その結果、歪抵抗素子の抵抗
値が安定するという作用を有するものである。
【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の
いずれかに記載の電源電極、ＧＮＤ電極および一対の出
力電極の上面にニッケルからなる第１のめっき層を設け
るとともに、この第１のめっき層の上面にはんだからな
る第２のめっき層を設けたもので、この構成によれば、
電源電極、ＧＮＤ電極および一対の出力電極の上面にニ
ッケルからなる第１のめっき層を設けるとともに、この
第１のめっき層の上面にはんだからなる第２のめっき層
を設けているため、電源電極、ＧＮＤ電極、一対の出力
電極から銀がはんだからなる第２のめっき層に移行する
ということはなくなり、その結果、電源電極、ＧＮＤ電
極および一対の出力電極の相手側端子への電気的な接続
の信頼性が向上するという作用を有するものである。
いずれかに記載の電源電極、ＧＮＤ電極および一対の出
力電極の上面にニッケルからなる第１のめっき層を設け
るとともに、この第１のめっき層の上面にはんだからな
る第２のめっき層を設けたもので、この構成によれば、
電源電極、ＧＮＤ電極および一対の出力電極の上面にニ
ッケルからなる第１のめっき層を設けるとともに、この
第１のめっき層の上面にはんだからなる第２のめっき層
を設けているため、電源電極、ＧＮＤ電極、一対の出力
電極から銀がはんだからなる第２のめっき層に移行する
ということはなくなり、その結果、電源電極、ＧＮＤ電
極および一対の出力電極の相手側端子への電気的な接続
の信頼性が向上するという作用を有するものである。
【００１８】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
のフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極とを電気的に接続す
る回路パターンを絶縁基板の上面に設けるとともに、こ
の回路パターンに、回路パターンの一部を断線させるよ
うにスリット部を設け、かつこのスリット部に位置して
導電性接着剤を設けたもので、この構成によれば、回路
パターンに、この回路パターンの一部を断線させるよう
にスリット部を設け、かつこのスリット部に位置して導
電性接着剤を設けているため、歪検出装置の組立工程に
おいて、スリット部の近傍に位置して導電性接着剤が設
けられていない状態で、電源電極、一対の出力電極およ
びＧＮＤ電極にニッケルからなる第１のめっき層および
はんだからなる第２のめっき層を形成した後、前記スリ
ット部に位置して導電性接着剤を設けることができ、こ
れにより、各電極とステンレス板とを電気的に接続しな
い状態において、各電極に第１のめっき層および第２の
めっき層を形成することができるため、ステンレス板の
露出部分にめっきが付着するということがなくなり、そ
の結果として、各電極のみにめっきを形成することがで
きるため、各電極に付着するめっきの量が安定するとい
う作用を有するものである。
のフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極とを電気的に接続す
る回路パターンを絶縁基板の上面に設けるとともに、こ
の回路パターンに、回路パターンの一部を断線させるよ
うにスリット部を設け、かつこのスリット部に位置して
導電性接着剤を設けたもので、この構成によれば、回路
パターンに、この回路パターンの一部を断線させるよう
にスリット部を設け、かつこのスリット部に位置して導
電性接着剤を設けているため、歪検出装置の組立工程に
おいて、スリット部の近傍に位置して導電性接着剤が設
けられていない状態で、電源電極、一対の出力電極およ
びＧＮＤ電極にニッケルからなる第１のめっき層および
はんだからなる第２のめっき層を形成した後、前記スリ
ット部に位置して導電性接着剤を設けることができ、こ
れにより、各電極とステンレス板とを電気的に接続しな
い状態において、各電極に第１のめっき層および第２の
めっき層を形成することができるため、ステンレス板の
露出部分にめっきが付着するということがなくなり、そ
の結果として、各電極のみにめっきを形成することがで
きるため、各電極に付着するめっきの量が安定するとい
う作用を有するものである。
【００１９】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれかに記載の４つの歪抵抗素子を二対の歪抵抗素子
に分離し、この分離された二対の歪抵抗素子のそれぞれ
の歪抵抗素子間に位置して絶縁基板に細幅部を設けたも
ので、この構成によれば、４つの歪抵抗素子を二対の歪
抵抗素子に分離し、この分離された二対の歪抵抗素子の
それぞれの歪抵抗素子間に位置して絶縁基板に細幅部を
設けているため、歪検出装置の略中央に荷重が加わった
場合には、絶縁基板の表面に表われる歪が絶縁基板の端
部から細幅部に向かって分散することになり、その結果
として、絶縁基板の両端に歪が集中するということはな
くなるため、絶縁基板の歪抵抗素子を設ける位置に余裕
度が生じ、組立性が向上するという作用を有するもので
ある。
いずれかに記載の４つの歪抵抗素子を二対の歪抵抗素子
に分離し、この分離された二対の歪抵抗素子のそれぞれ
の歪抵抗素子間に位置して絶縁基板に細幅部を設けたも
ので、この構成によれば、４つの歪抵抗素子を二対の歪
抵抗素子に分離し、この分離された二対の歪抵抗素子の
それぞれの歪抵抗素子間に位置して絶縁基板に細幅部を
設けているため、歪検出装置の略中央に荷重が加わった
場合には、絶縁基板の表面に表われる歪が絶縁基板の端
部から細幅部に向かって分散することになり、その結果
として、絶縁基板の両端に歪が集中するということはな
くなるため、絶縁基板の歪抵抗素子を設ける位置に余裕
度が生じ、組立性が向上するという作用を有するもので
ある。
【００２０】以下、本発明の一実施の形態における歪検
出装置について、図面を参照しながら説明する。
出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】図１は本発明の一実施の形態における歪検
出装置の上面図、図２は同歪検出装置における歪抵抗素
子を設けた位置の側断面図、図３は同歪検出装置におけ
る各電極を設けた位置の側断面図、図４は同歪検出装置
における絶縁基板のスリット部に導電性接着剤を設けた
状態を示す上面図である。
出装置の上面図、図２は同歪検出装置における歪抵抗素
子を設けた位置の側断面図、図３は同歪検出装置におけ
る各電極を設けた位置の側断面図、図４は同歪検出装置
における絶縁基板のスリット部に導電性接着剤を設けた
状態を示す上面図である。
【００２２】図１〜図４において、１１は弾性材料から
なる絶縁基板で、この絶縁基板１１はアルミニウムを含
有するステンレス板１２と、このステンレス板１２の上
面に設けられたアルミナからなる保護皮膜１３と、この
保護皮膜１３の上面に設けたガラスからなる絶縁層１３
ａとにより構成されている。また前記絶縁基板１１の上
面に銀からなる電源電極１４、一対の出力電極１５、Ｇ
ＮＤ電極１６および４つの歪抵抗素子１７を回路パター
ン１８により電気的に接続するように設けることにより
ブリッジ回路を構成している。さらに前記絶縁基板１１
の上面には少なくとも一対の温度特性調整抵抗１９を設
けており、この温度特性調整抵抗１９は一端を前記電源
電極１４と電気的に接続するとともに、他端を一対の抵
抗値測定電極２０を介して前記歪抵抗素子１７と電気的
に接続している。２１はフレームＧＮＤ電極で、このフ
レームＧＮＤ電極２１はステンレス板１２の上面に設け
られるとともに、このフレームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ
電極１６との間に回路パターン１８を介してコンデンサ
２２および静電気放電用抵抗２３を電気的に並列に接続
している。また前記絶縁基板１１における回路パターン
１８には、この回路パターン１８の一部を断線させるよ
うにスリット部２４を設けるとともに、このスリット部
２４に位置して、回路パターン１８と電気的に接続され
る一対の銀からなるスリット電極２５を設けており、そ
してこの一対のスリット電極２５を電気的に接続するよ
うに導電性接着剤２６を設けている。そしてまた前記電
源電極１４、一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６の上
面にはニッケルからなる第１のめっき層２７を設けてお
り、そしてこの第１のめっき層２７の上面にはんだから
なる第２のめっき層２８を設けている。さらに前記絶縁
基板１１の上面に設けた４つの歪抵抗素子１７を分離
し、この分離された二対の歪抵抗素子１７のそれぞれの
歪抵抗素子１７間に位置して絶縁基板１１に細幅部１１
ａを設けている。２９はガラスからなる第１の保護層
で、この第１の保護層２９は前記絶縁基板１１、電源電
極１４、一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６および少
なくとも一対の温度特性調整抵抗１９の上面を覆うよう
に設けている。３０は樹脂製の第２の保護層で、この第
２の保護層３０は前記第１の保護層２９の上面を覆うよ
うに設けている。また前記絶縁基板１１の上面に設けた
電源電極１４とＧＮＤ電極１６との間、一対の出力電極
１５とＧＮＤ電極１６との間にはコンデンサ２２をそれ
ぞれ接続している。
なる絶縁基板で、この絶縁基板１１はアルミニウムを含
有するステンレス板１２と、このステンレス板１２の上
面に設けられたアルミナからなる保護皮膜１３と、この
保護皮膜１３の上面に設けたガラスからなる絶縁層１３
ａとにより構成されている。また前記絶縁基板１１の上
面に銀からなる電源電極１４、一対の出力電極１５、Ｇ
ＮＤ電極１６および４つの歪抵抗素子１７を回路パター
ン１８により電気的に接続するように設けることにより
ブリッジ回路を構成している。さらに前記絶縁基板１１
の上面には少なくとも一対の温度特性調整抵抗１９を設
けており、この温度特性調整抵抗１９は一端を前記電源
電極１４と電気的に接続するとともに、他端を一対の抵
抗値測定電極２０を介して前記歪抵抗素子１７と電気的
に接続している。２１はフレームＧＮＤ電極で、このフ
レームＧＮＤ電極２１はステンレス板１２の上面に設け
られるとともに、このフレームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ
電極１６との間に回路パターン１８を介してコンデンサ
２２および静電気放電用抵抗２３を電気的に並列に接続
している。また前記絶縁基板１１における回路パターン
１８には、この回路パターン１８の一部を断線させるよ
うにスリット部２４を設けるとともに、このスリット部
２４に位置して、回路パターン１８と電気的に接続され
る一対の銀からなるスリット電極２５を設けており、そ
してこの一対のスリット電極２５を電気的に接続するよ
うに導電性接着剤２６を設けている。そしてまた前記電
源電極１４、一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６の上
面にはニッケルからなる第１のめっき層２７を設けてお
り、そしてこの第１のめっき層２７の上面にはんだから
なる第２のめっき層２８を設けている。さらに前記絶縁
基板１１の上面に設けた４つの歪抵抗素子１７を分離
し、この分離された二対の歪抵抗素子１７のそれぞれの
歪抵抗素子１７間に位置して絶縁基板１１に細幅部１１
ａを設けている。２９はガラスからなる第１の保護層
で、この第１の保護層２９は前記絶縁基板１１、電源電
極１４、一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６および少
なくとも一対の温度特性調整抵抗１９の上面を覆うよう
に設けている。３０は樹脂製の第２の保護層で、この第
２の保護層３０は前記第１の保護層２９の上面を覆うよ
うに設けている。また前記絶縁基板１１の上面に設けた
電源電極１４とＧＮＤ電極１６との間、一対の出力電極
１５とＧＮＤ電極１６との間にはコンデンサ２２をそれ
ぞれ接続している。
【００２３】以上のように構成された本発明の一実施の
形態における歪検出装置について、次にその組立方法に
ついて説明する。
形態における歪検出装置について、次にその組立方法に
ついて説明する。
【００２４】まず、あらかじめアルミニウムを含有した
ステンレス板１２の上面にガラスペースト（図示せず）
を印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成し、絶縁基
板１１を形成する。
ステンレス板１２の上面にガラスペースト（図示せず）
を印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成し、絶縁基
板１１を形成する。
【００２５】次に、前記絶縁基板１１の上面の歪抵抗素
子１７および静電気放電用抵抗２４を設ける位置にメタ
ルグレーズ系ペースト（図示せず）を印刷した後、約１
３０℃で約１０分間乾燥する。
子１７および静電気放電用抵抗２４を設ける位置にメタ
ルグレーズ系ペースト（図示せず）を印刷した後、約１
３０℃で約１０分間乾燥する。
【００２６】次に、サーミスタ抵抗ペースト（図示せ
ず）を前記絶縁基板１１の上面の温度特性調整抵抗１９
を設ける位置に印刷した後、この絶縁基板１１を約８５
０℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１に４つの歪抵抗
素子１７、静電気放電用抵抗２４および温度調整用抵抗
１９を形成する。
ず）を前記絶縁基板１１の上面の温度特性調整抵抗１９
を設ける位置に印刷した後、この絶縁基板１１を約８５
０℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１に４つの歪抵抗
素子１７、静電気放電用抵抗２４および温度調整用抵抗
１９を形成する。
【００２７】次に、前記絶縁基板１１の上面に位置して
銀のペースト（図示せず）を印刷し、約６００℃で約１
０分間焼成し、前記絶縁基板１１の上面に電源電極１
４、一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６、抵抗値測定
電極２０、回路パターン１８、フレームＧＮＤ電極２１
およびスリット電極２５を形成する。
銀のペースト（図示せず）を印刷し、約６００℃で約１
０分間焼成し、前記絶縁基板１１の上面に電源電極１
４、一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６、抵抗値測定
電極２０、回路パターン１８、フレームＧＮＤ電極２１
およびスリット電極２５を形成する。
【００２８】このとき、絶縁基板１１におけるアルミニ
ウムを含有するステンレス板１２の上面は熱によって酸
化されそうになるが、ステンレス板１２の上面にアルミ
ナからなる保護皮膜１３を形成しており、そしてこのア
ルミナからなる保護皮膜１３が熱に対して極めて安定し
たものであるため、絶縁基板１１の上面に歪抵抗素子１
７、電源電極１４、出力電極１５およびＧＮＤ電極１６
を形成する際に、前記絶縁基板１１が焼成時の高温にさ
らされてもステンレス板１２の内部が酸化されるという
ことはなくなり、その結果として、絶縁基板１１の弾性
特性が安定するため、歪検出装置の出力が安定するとい
う作用効果を有するものである。
ウムを含有するステンレス板１２の上面は熱によって酸
化されそうになるが、ステンレス板１２の上面にアルミ
ナからなる保護皮膜１３を形成しており、そしてこのア
ルミナからなる保護皮膜１３が熱に対して極めて安定し
たものであるため、絶縁基板１１の上面に歪抵抗素子１
７、電源電極１４、出力電極１５およびＧＮＤ電極１６
を形成する際に、前記絶縁基板１１が焼成時の高温にさ
らされてもステンレス板１２の内部が酸化されるという
ことはなくなり、その結果として、絶縁基板１１の弾性
特性が安定するため、歪検出装置の出力が安定するとい
う作用効果を有するものである。
【００２９】次に、前記絶縁基板１１の電源電極１４、
一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６、抵抗値測定電極
２０およびスリット電極２５を除く絶縁基板１１の上面
にガラスからなるペースト（図示せず）を印刷した後、
約６００℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１の上面に
第１の保護層２９を形成する。
一対の出力電極１５、ＧＮＤ電極１６、抵抗値測定電極
２０およびスリット電極２５を除く絶縁基板１１の上面
にガラスからなるペースト（図示せず）を印刷した後、
約６００℃で約１０分間焼成し、絶縁基板１１の上面に
第１の保護層２９を形成する。
【００３０】次に、前記電源電極１４を電源（図示せ
ず）に接続し、電圧を印加するとともに、ＧＮＤ電極１
６を接地した状態において、絶縁基板１１の周囲温度を
変化させて一対の出力電極１５の温度変化による出力変
化が互いに等しくなるように前記一対の温度特性調整抵
抗１９をトリミングする。
ず）に接続し、電圧を印加するとともに、ＧＮＤ電極１
６を接地した状態において、絶縁基板１１の周囲温度を
変化させて一対の出力電極１５の温度変化による出力変
化が互いに等しくなるように前記一対の温度特性調整抵
抗１９をトリミングする。
【００３１】次に、第１の保護層２９を設けた絶縁基板
１１の上面に樹脂からなるペースト（図示せず）を印刷
し、約２００℃で３０分間焼成することにより、前記絶
縁基板１１の上面に第２の保護層３０を形成する。
１１の上面に樹脂からなるペースト（図示せず）を印刷
し、約２００℃で３０分間焼成することにより、前記絶
縁基板１１の上面に第２の保護層３０を形成する。
【００３２】次に、電源電極１４、一対の出力電極１５
およびＧＮＤ電極１６の上面にニッケルからなる第１の
めっき層２７を形成した後、この第１のめっき層２７の
上面にはんだからなる第２のめっき層２８を形成する。
およびＧＮＤ電極１６の上面にニッケルからなる第１の
めっき層２７を形成した後、この第１のめっき層２７の
上面にはんだからなる第２のめっき層２８を形成する。
【００３３】この場合、回路パターン１８の一部を断線
させるようにスリット部２４を設け、かつこのスリット
部２４に位置して導電性接着剤２６を設けているため、
歪検出装置１７の組立工程において、スリット部２４の
近傍に位置して導電性接着剤２６が設けられていない状
態で、電源電極１４、一対の出力電極１５およびＧＮＤ
電極１６にニッケルからなる第１のめっき層２７および
はんだからなる第２のめっき層２８を形成した後、前記
スリット部２４に位置して導電性接着剤２６を設けるこ
とができ、これにより、電源電極１４、一対の出力電極
１５およびＧＮＤ電極１６とステンレス板１２とを電気
的に接続しない状態において、電源電極１４、一対の出
力電極１５およびＧＮＤ電極１６に第１のめっき層２７
および第２のめっき層２８を形成することができるた
め、ステンレス板１２の露出部分にめっきが付着すると
いうことがなくなり、その結果として、各電極のみにめ
っきを形成することができるため、各電極に付着するめ
っきの量が安定するという作用効果を有するものであ
る。
させるようにスリット部２４を設け、かつこのスリット
部２４に位置して導電性接着剤２６を設けているため、
歪検出装置１７の組立工程において、スリット部２４の
近傍に位置して導電性接着剤２６が設けられていない状
態で、電源電極１４、一対の出力電極１５およびＧＮＤ
電極１６にニッケルからなる第１のめっき層２７および
はんだからなる第２のめっき層２８を形成した後、前記
スリット部２４に位置して導電性接着剤２６を設けるこ
とができ、これにより、電源電極１４、一対の出力電極
１５およびＧＮＤ電極１６とステンレス板１２とを電気
的に接続しない状態において、電源電極１４、一対の出
力電極１５およびＧＮＤ電極１６に第１のめっき層２７
および第２のめっき層２８を形成することができるた
め、ステンレス板１２の露出部分にめっきが付着すると
いうことがなくなり、その結果として、各電極のみにめ
っきを形成することができるため、各電極に付着するめ
っきの量が安定するという作用効果を有するものであ
る。
【００３４】次に、前記絶縁基板１１の上面に設けたス
リット部２５およびこのスリット部２５の近傍に位置し
た回路パターン１８の端部の上面に導電性接着剤２６を
塗布する。
リット部２５およびこのスリット部２５の近傍に位置し
た回路パターン１８の端部の上面に導電性接着剤２６を
塗布する。
【００３５】次に、前記絶縁基板１１の上面における電
源電極１４とＧＮＤ電極１６とに電気的に接続された双
方の回路パターン１８間を接続するようにコンデンサ２
２を実装した後、回路パターン１８とコンデンサ２２と
をはんだ付けする。
源電極１４とＧＮＤ電極１６とに電気的に接続された双
方の回路パターン１８間を接続するようにコンデンサ２
２を実装した後、回路パターン１８とコンデンサ２２と
をはんだ付けする。
【００３６】次に、絶縁基板１１の上面における一対の
出力電極１５とＧＮＤ電極１６とに電気的に接続された
双方の回路パターン１８間を接続するようにコンデンサ
２２を実装した後、回路パターン１８とコンデンサ２２
とをはんだ付けする。
出力電極１５とＧＮＤ電極１６とに電気的に接続された
双方の回路パターン１８間を接続するようにコンデンサ
２２を実装した後、回路パターン１８とコンデンサ２２
とをはんだ付けする。
【００３７】最後に、絶縁基板１１の上面におけるフレ
ームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ電極１６とに電気的に接続
された双方の回路パターン１８間を接続するようにコン
デンサ２２を実装した後、回路パターン１８とコンデン
サ２２とをはんだ付けする。
ームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ電極１６とに電気的に接続
された双方の回路パターン１８間を接続するようにコン
デンサ２２を実装した後、回路パターン１８とコンデン
サ２２とをはんだ付けする。
【００３８】以上のようにして組み立てられた本発明の
一実施の形態における歪検出装置について、次にその動
作を説明する。
一実施の形態における歪検出装置について、次にその動
作を説明する。
【００３９】絶縁基板１１の中央部にせん断荷重が付加
されると、このせん断荷重により前記絶縁基板１１の表
面に歪が発生し、絶縁基板１１の上面に設けられた４つ
の歪抵抗素子１７にも歪が発生する。この歪抵抗素子１
７に歪が発生すると、この歪抵抗素子１７の抵抗値が変
化するため、この抵抗値の変化を一対の出力電極１５か
らブリッジ回路としての出力を外部のコンピュータ（図
示せず）に出力し、絶縁基板１１に加わる荷重を測定す
るものである。
されると、このせん断荷重により前記絶縁基板１１の表
面に歪が発生し、絶縁基板１１の上面に設けられた４つ
の歪抵抗素子１７にも歪が発生する。この歪抵抗素子１
７に歪が発生すると、この歪抵抗素子１７の抵抗値が変
化するため、この抵抗値の変化を一対の出力電極１５か
らブリッジ回路としての出力を外部のコンピュータ（図
示せず）に出力し、絶縁基板１１に加わる荷重を測定す
るものである。
【００４０】ここで、歪検出装置の上面に水が付着した
場合を考えて見ると、本発明の一実施の形態における歪
検出装置においては、ガラスからなる第１の保護層２９
の上面を覆うように樹脂製の第２の保護層３０を設けて
いるため、高湿雰囲気中で歪検出装置を長時間使用する
ことにより、水が第２の保護層３０中を浸透したとして
もガラスからなる第１の保護層２９を通過することはな
く、その結果、歪抵抗素子１７に水が侵入するというこ
とはないため、水による歪抵抗素子１７の抵抗値変動も
なく、常に安定した出力特性を有する歪検出装置を提供
することができるという作用効果を有するものである。
場合を考えて見ると、本発明の一実施の形態における歪
検出装置においては、ガラスからなる第１の保護層２９
の上面を覆うように樹脂製の第２の保護層３０を設けて
いるため、高湿雰囲気中で歪検出装置を長時間使用する
ことにより、水が第２の保護層３０中を浸透したとして
もガラスからなる第１の保護層２９を通過することはな
く、その結果、歪抵抗素子１７に水が侵入するというこ
とはないため、水による歪抵抗素子１７の抵抗値変動も
なく、常に安定した出力特性を有する歪検出装置を提供
することができるという作用効果を有するものである。
【００４１】また第２の保護層３０は樹脂製であるた
め、第２の保護層３０の焼成温度は約２００℃と低く、
これにより、第２の保護層３０を焼成する際には、歪抵
抗素子１７および温度特性調整抵抗１９の抵抗値はほと
んど変化しないという作用効果を有するものである。
め、第２の保護層３０の焼成温度は約２００℃と低く、
これにより、第２の保護層３０を焼成する際には、歪抵
抗素子１７および温度特性調整抵抗１９の抵抗値はほと
んど変化しないという作用効果を有するものである。
【００４２】そしてまた、本発明の一実施の形態におけ
る歪検出装置においては、温度特性調整抵抗１９を絶縁
基板１１の上面に設けた構成としたが、図５に示すよう
に、絶縁基板１１の上面にサーミスタ３１を設けても良
いもので、このサーミスタ３１の場合は、絶縁基板１１
の温度を測定することが可能となるため、温度の変化す
る雰囲気中で歪検出装置を使用した際に歪抵抗素子１７
の抵抗値が変化しても、サーミスタ３１により歪抵抗素
子１７の温度変化を検出できるため、相手側コンピュー
タ（図示せず）により歪抵抗素子１７の抵抗値の変化を
補正できることになり、その結果、歪検出装置に付加さ
れる荷重を正確に検出できるという作用効果を有するも
のである。
る歪検出装置においては、温度特性調整抵抗１９を絶縁
基板１１の上面に設けた構成としたが、図５に示すよう
に、絶縁基板１１の上面にサーミスタ３１を設けても良
いもので、このサーミスタ３１の場合は、絶縁基板１１
の温度を測定することが可能となるため、温度の変化す
る雰囲気中で歪検出装置を使用した際に歪抵抗素子１７
の抵抗値が変化しても、サーミスタ３１により歪抵抗素
子１７の温度変化を検出できるため、相手側コンピュー
タ（図示せず）により歪抵抗素子１７の抵抗値の変化を
補正できることになり、その結果、歪検出装置に付加さ
れる荷重を正確に検出できるという作用効果を有するも
のである。
【００４３】ここで、歪検出装置における絶縁基板１１
に加わる応力を分析すると、図６に示すように、絶縁基
板１１の形状を長方形状とした場合は、絶縁基板１１の
端部に曲げ応力が集中するため、絶縁基板１１の弾性係
数が劣化するという課題を有していたが、本発明の一実
施の形態における歪検出装置においては、４つの歪抵抗
素子１７を二対の歪抵抗素子１７に分離し、この分離さ
れた二対の歪抵抗素子１７のそれぞれの歪抵抗素子１７
間に位置して絶縁基板１１に細幅部１１ａを設けている
ため、歪検出装置の略中央に荷重が加わった場合には、
絶縁基板１１の表面に表われる歪が図７に示すように、
絶縁基板１１の端部から細幅部１１ａに向かって分散す
ることになり、その結果として、絶縁基板１１の両端に
歪が集中するということはなくなるため、絶縁基板１１
の歪抵抗素子１７を設ける位置に余裕度が生じ、組立性
が向上するという作用効果を有するものである。
に加わる応力を分析すると、図６に示すように、絶縁基
板１１の形状を長方形状とした場合は、絶縁基板１１の
端部に曲げ応力が集中するため、絶縁基板１１の弾性係
数が劣化するという課題を有していたが、本発明の一実
施の形態における歪検出装置においては、４つの歪抵抗
素子１７を二対の歪抵抗素子１７に分離し、この分離さ
れた二対の歪抵抗素子１７のそれぞれの歪抵抗素子１７
間に位置して絶縁基板１１に細幅部１１ａを設けている
ため、歪検出装置の略中央に荷重が加わった場合には、
絶縁基板１１の表面に表われる歪が図７に示すように、
絶縁基板１１の端部から細幅部１１ａに向かって分散す
ることになり、その結果として、絶縁基板１１の両端に
歪が集中するということはなくなるため、絶縁基板１１
の歪抵抗素子１７を設ける位置に余裕度が生じ、組立性
が向上するという作用効果を有するものである。
【００４４】さらに、絶縁基板１１におけるＧＮＤ電極
１６に人間が手で触るなどして、このＧＮＤ電極１６に
５ｋＶ以上の静電気が印加された場合を考えて見ると、
従来の歪検出装置においては、絶縁基板１１における絶
縁層１３が破壊してしまう可能性があるため、静電気が
ＧＮＤ電極に印加されない構造とする必要があった。し
かるに、本発明の一実施の形態における歪検出装置にお
いては、ステンレス板１２の上面にこのステンレス板１
２と電気的に接続されるフレームＧＮＤ電極２１を設け
るとともに、このフレームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ電極
１６とを電気的に接続しているため、静電気がＧＮＤ電
極１６に印加されても静電気の電荷はフレームＧＮＤ電
極２１を通り、ステンレス板１２を介してＧＮＤに流れ
るため、絶縁層１３の絶縁破壊を防止することができる
という作用効果を有するものである。
１６に人間が手で触るなどして、このＧＮＤ電極１６に
５ｋＶ以上の静電気が印加された場合を考えて見ると、
従来の歪検出装置においては、絶縁基板１１における絶
縁層１３が破壊してしまう可能性があるため、静電気が
ＧＮＤ電極に印加されない構造とする必要があった。し
かるに、本発明の一実施の形態における歪検出装置にお
いては、ステンレス板１２の上面にこのステンレス板１
２と電気的に接続されるフレームＧＮＤ電極２１を設け
るとともに、このフレームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ電極
１６とを電気的に接続しているため、静電気がＧＮＤ電
極１６に印加されても静電気の電荷はフレームＧＮＤ電
極２１を通り、ステンレス板１２を介してＧＮＤに流れ
るため、絶縁層１３の絶縁破壊を防止することができる
という作用効果を有するものである。
【００４５】また、ステンレス板１２に静電気が印加さ
れるとともに、ステンレス板１２の電位が変動する場合
を考えて見ると、本発明の一実施の形態における歪検出
装置においては、ステンレス板１２の上面にこのステン
レス板１２と電気的に接続されるフレームＧＮＤ電極２
１を設け、このフレームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ電極１
６との間にコンデンサ２２および静電気放電用抵抗２３
を電気的に並列に接続しているため、静電気がＧＮＤ電
極１６に印加されても静電気の電荷はコンデンサ２２に
吸収され、これにより、静電気の電圧が低く抑えられる
ため、絶縁層１３の絶縁破壊を防止することができると
ともに、コンデンサ２２に蓄積される電荷を静電気放電
用抵抗２３により放電することにより、ＧＮＤ電極１６
とフレームＧＮＤ電極２１の電位差を零にし、かつステ
ンレス板１２とＧＮＤ電極１６を別系統にしているた
め、ステンレス板１２の電位が変動してもＧＮＤ電極１
６の電位が変動しなくなり、これにより、一対の出力電
圧１５からの出力信号が安定するという作用効果を有す
るものである。
れるとともに、ステンレス板１２の電位が変動する場合
を考えて見ると、本発明の一実施の形態における歪検出
装置においては、ステンレス板１２の上面にこのステン
レス板１２と電気的に接続されるフレームＧＮＤ電極２
１を設け、このフレームＧＮＤ電極２１とＧＮＤ電極１
６との間にコンデンサ２２および静電気放電用抵抗２３
を電気的に並列に接続しているため、静電気がＧＮＤ電
極１６に印加されても静電気の電荷はコンデンサ２２に
吸収され、これにより、静電気の電圧が低く抑えられる
ため、絶縁層１３の絶縁破壊を防止することができると
ともに、コンデンサ２２に蓄積される電荷を静電気放電
用抵抗２３により放電することにより、ＧＮＤ電極１６
とフレームＧＮＤ電極２１の電位差を零にし、かつステ
ンレス板１２とＧＮＤ電極１６を別系統にしているた
め、ステンレス板１２の電位が変動してもＧＮＤ電極１
６の電位が変動しなくなり、これにより、一対の出力電
圧１５からの出力信号が安定するという作用効果を有す
るものである。
【００４６】そしてまた前記絶縁基板１１における電源
電極１４あるいは一対の出力電極１５に例えば人間が指
で触るなどして、外部より静電気が侵入する場合を考え
て見ると、本発明の一実施の形態における歪検出装置に
おいては、電源電極１４とＧＮＤ電極１６との間、一対
の出力電極１５とＧＮＤ電極１６との間にコンデンサ２
２をそれぞれ接続しているため、電源電極１４あるいは
一対の出力電極１５に静電気が印加されても静電気の電
荷はそれぞれのコンデンサ２２に吸収されることにな
り、これにより、静電気の電圧を低く抑えることができ
るため、歪抵抗素子１７に過大な電流が流れるというこ
とはなく、その結果、歪抵抗素子１７の抵抗値が安定す
るという作用効果を有するものである。
電極１４あるいは一対の出力電極１５に例えば人間が指
で触るなどして、外部より静電気が侵入する場合を考え
て見ると、本発明の一実施の形態における歪検出装置に
おいては、電源電極１４とＧＮＤ電極１６との間、一対
の出力電極１５とＧＮＤ電極１６との間にコンデンサ２
２をそれぞれ接続しているため、電源電極１４あるいは
一対の出力電極１５に静電気が印加されても静電気の電
荷はそれぞれのコンデンサ２２に吸収されることにな
り、これにより、静電気の電圧を低く抑えることができ
るため、歪抵抗素子１７に過大な電流が流れるというこ
とはなく、その結果、歪抵抗素子１７の抵抗値が安定す
るという作用効果を有するものである。
【００４７】ここで、さらに、絶縁基板１１における電
源電極１４、ＧＮＤ電極１６、一対の出力電極１５を相
手側端子（図示せず）に接続する場合を考えて見ると、
本発明の一実施の形態における歪検出装置においては、
電源電極１４、ＧＮＤ電極１６、一対の出力電極１５の
上面にニッケルからなる第１のめっき層２７を設けると
ともに、この第１のめっき層２７の上面にはんだからな
る第２のめっき層２８を設けているため、電源電極１
４、ＧＮＤ電極１６、一対の出力電極１５から銀がはん
だからなる第２のめっき層２８に移行するということは
なくなり、その結果、電源電極１４、ＧＮＤ電極１６、
一対の出力電極１５の相手側端子（図示せず）への電気
的な接続の信頼性が向上するという作用効果を有するも
のである。
源電極１４、ＧＮＤ電極１６、一対の出力電極１５を相
手側端子（図示せず）に接続する場合を考えて見ると、
本発明の一実施の形態における歪検出装置においては、
電源電極１４、ＧＮＤ電極１６、一対の出力電極１５の
上面にニッケルからなる第１のめっき層２７を設けると
ともに、この第１のめっき層２７の上面にはんだからな
る第２のめっき層２８を設けているため、電源電極１
４、ＧＮＤ電極１６、一対の出力電極１５から銀がはん
だからなる第２のめっき層２８に移行するということは
なくなり、その結果、電源電極１４、ＧＮＤ電極１６、
一対の出力電極１５の相手側端子（図示せず）への電気
的な接続の信頼性が向上するという作用効果を有するも
のである。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明の歪検出装置は、弾
性材料からなる絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設け
られ、かつ電源電極、一対の出力電極およびＧＮＤ電極
に電気的に接続することによりブリッジ回路を構成する
４つの歪抵抗素子と、前記絶縁基板の上面に設けられ、
かつ一端が前記電源電極と電気的に接続されるとともに
他端が抵抗値測定電極を介して歪抵抗素子と電気的に接
続された少なくとも一対の温度特性調整抵抗と、前記絶
縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対の出力電極、ＧＮ
Ｄ電極および少なくとも一対の温度特性調整抵抗の上面
を覆うように設けられたガラスからなる第１の保護層
と、この第１の保護層の上面を覆うように設けられた樹
脂製の第２の保護層とを備えたもので、この構成によれ
ば、ガラスからなる第１の保護層の上面を覆うように樹
脂製の第２の保護層を設けているため、高湿雰囲気中で
歪検出装置を長時間使用することにより、水が第２の保
護層中を浸透したとしてもガラスからなる第１の保護層
を通過することはなく、その結果、水による歪抵抗素子
の抵抗値変動もなくなるため、常に安定した出力特性を
有する歪検出装置を提供することができるという効果を
有するものである。
性材料からなる絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設け
られ、かつ電源電極、一対の出力電極およびＧＮＤ電極
に電気的に接続することによりブリッジ回路を構成する
４つの歪抵抗素子と、前記絶縁基板の上面に設けられ、
かつ一端が前記電源電極と電気的に接続されるとともに
他端が抵抗値測定電極を介して歪抵抗素子と電気的に接
続された少なくとも一対の温度特性調整抵抗と、前記絶
縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対の出力電極、ＧＮ
Ｄ電極および少なくとも一対の温度特性調整抵抗の上面
を覆うように設けられたガラスからなる第１の保護層
と、この第１の保護層の上面を覆うように設けられた樹
脂製の第２の保護層とを備えたもので、この構成によれ
ば、ガラスからなる第１の保護層の上面を覆うように樹
脂製の第２の保護層を設けているため、高湿雰囲気中で
歪検出装置を長時間使用することにより、水が第２の保
護層中を浸透したとしてもガラスからなる第１の保護層
を通過することはなく、その結果、水による歪抵抗素子
の抵抗値変動もなくなるため、常に安定した出力特性を
有する歪検出装置を提供することができるという効果を
有するものである。
【図１】本発明の一実施の形態における歪検出装置の上
面図
面図
【図２】同歪検出装置における歪抵抗素子を設けた位置
の側断面図
の側断面図
【図３】同歪検出装置における各電極を設けた位置の側
断面図
断面図
【図４】同歪検出装置における絶縁基板のスリット部に
導電性接着剤を設けた状態を示す上面図
導電性接着剤を設けた状態を示す上面図
【図５】本発明の他の実施の形態における歪検出装置の
上面図
上面図
【図６】本発明の一実施の形態における絶縁基板が長方
形状の場合に絶縁基板に発生する応力状態を示す図
形状の場合に絶縁基板に発生する応力状態を示す図
【図７】本発明の一実施の形態における歪検出装置の絶
縁基板に細幅部を設けた状態において、絶縁基板に発生
する応力状態を示した図
縁基板に細幅部を設けた状態において、絶縁基板に発生
する応力状態を示した図
【図８】従来の歪検出装置の上面図
【図９】同歪検出装置の側断面図
１１ 絶縁基板 １１ａ 細幅部 １２ ステンレス板 １３ 保護皮膜 １３ａ 絶縁層 １４ 電源電極 １５ 出力電極 １６ ＧＮＤ電極 １７ 歪抵抗素子 １８ 回路パターン １９ 温度特性調整抵抗 ２０ 抵抗値測定電極 ２１ フレームＧＮＤ電極 ２２ コンデンサ ２３ 静電気放電用抵抗 ２４ スリット部 ２６ 導電性接着剤 ２７ 第１のめっき層 ２８ 第２のめっき層 ２９ 第１の保護層 ３０ 第２の保護層
フロントページの続き (72)発明者 水上 行雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F049 AA03 AA12 BA04 CA08 2F051 AA00 AB09 AC01 AC04 DA02 DB05 2F063 AA25 CA31 CB01 DA04 DC08 EC11 EC26 KA01 KA06 LA27 5B087 AA04 AC11 AE00 BC12 BC19 BC22 BC26 BC31
Claims (9)
- 【請求項１】 弾性材料からなる絶縁基板と、この絶縁
基板の上面に設けられ、かつ電源電極、一対の出力電極
およびＧＮＤ電極に電気的に接続することによりブリッ
ジ回路を構成する４つの歪抵抗素子と、前記絶縁基板の
上面に設けられ、かつ一端が前記電源電極と電気的に接
続されるとともに他端が抵抗値測定電極を介して歪抵抗
素子と電気的に接続された少なくとも一対の温度特性調
整抵抗と、前記絶縁基板、歪抵抗素子、電源電極、一対
の出力電極、ＧＮＤ電極および少なくとも一対の温度特
性調整抵抗の上面を覆うように設けられたガラスからな
る第１の保護層と、この第１の保護層の上面を覆うよう
に設けられた樹脂製の第２の保護層とを備えた歪検出装
置。 - 【請求項２】 弾性材料からなる絶縁基板と、この絶縁
基板の上面に設けられ、かつ電源電極、一対の出力電極
およびＧＮＤ電極に電気的に接続することによりブリッ
ジ回路を構成する４つの歪抵抗素子と、前記絶縁基板の
上面に設けられたサーミスタと、前記絶縁基板、歪抵抗
素子、電源電極、一対の出力電極、ＧＮＤ電極およびサ
ーミスタの上面を覆うように設けられたガラスからなる
第１の保護層と、この第１の保護層の上面を覆うように
設けられた樹脂製の第２の保護層とを備えた歪検出装
置。 - 【請求項３】 絶縁基板を、アルミニウムを含有するス
テンレス板と、このステンレス板の上面に設けたアルミ
ナからなる保護皮膜と、この保護皮膜の上面に設けたガ
ラスからなる絶縁層とにより構成した請求項１または２
記載の歪検出装置。 - 【請求項４】 絶縁基板におけるステンレス板の上面に
このステンレス板と電気的に接続されるフレームＧＮＤ
電極を設けるとともに、このフレームＧＮＤ電極とＧＮ
Ｄ電極とを電気的に接続した請求項１〜３のいずれかに
記載の歪検出装置。 - 【請求項５】 絶縁基板におけるステンレス板の上面に
このステンレス板と電気的に接続されるフレームＧＮＤ
電極を設け、このフレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極との
間にコンデンサおよび静電気放電用抵抗を電気的に並列
に接続した請求項１〜４のいずれかに記載の歪検出装
置。 - 【請求項６】 電源電極とＧＮＤ電極との間、一対の出
力電極とＧＮＤ電極との間にコンデンサをそれぞれ接続
した請求項１〜５のいずれかに記載の歪検出装置。 - 【請求項７】 電源電極、ＧＮＤ電極および一対の出力
電極の上面にニッケルからなる第１のめっき層を設ける
とともに、この第１のめっき層の上面にはんだからなる
第２のめっき層を設けた請求項４〜６のいずれかに記載
の歪検出装置。 - 【請求項８】 フレームＧＮＤ電極とＧＮＤ電極とを電
気的に接続する回路パターンを絶縁基板の上面に設ける
とともに、この回路パターンに、回路パターンの一部を
断線させるようにスリット部を設け、かつこのスリット
部に位置して導電性接着剤を設けた請求項７記載の歪検
出装置。 - 【請求項９】 ４つの歪抵抗素子を二対の歪抵抗素子に
分離し、この分離された二対の歪抵抗素子のそれぞれの
歪抵抗素子間に位置して絶縁基板に細幅部を設けた請求
項１〜８のいずれかに記載の歪検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11105156A JP2000292283A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 歪検出装置 |
| US09/749,756 US6761073B2 (en) | 1999-04-13 | 2000-12-28 | Strain detector having water-protective layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11105156A JP2000292283A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 歪検出装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002320908A Division JP3419409B2 (ja) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | 歪検出装置 |
| JP2002320907A Division JP3419408B2 (ja) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | 歪検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292283A true JP2000292283A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14399862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11105156A Pending JP2000292283A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 歪検出装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2000292283A (ja) |
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| WO2003025531A1 (fr) * | 2001-09-14 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de distorsions |
| WO2003025532A1 (fr) * | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de contraintes et procede de realisation |
| JP2003097997A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 重量センサ |
| US7077016B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-07-18 | Alps Electric Co., Ltd. | Load sensor |
| JP2008032753A (ja) * | 2002-08-07 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 荷重センサ及びその製造方法 |
| JP2008180671A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 力学量センサ |
| JP2017058340A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Smc株式会社 | 圧力センサ及びその製造方法 |
| CN106643463A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-10 | 华中科技大学 | 一种柔性全桥式电阻应变片 |
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| US7543504B1 (en) * | 2008-01-14 | 2009-06-09 | The Hong Kong Polytechnic University | Fluidic piezoresistive strain gauge |
| CN111735562B (zh) * | 2020-08-06 | 2021-01-15 | 钛深科技(深圳)有限公司 | 一种薄膜压力传感器及其制备方法 |
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| US5393351A (en) * | 1993-01-13 | 1995-02-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Multilayer film multijunction thermal converters |
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| JP3468728B2 (ja) | 1998-10-06 | 2003-11-17 | タカタ株式会社 | シート重量計測装置 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP11105156A patent/JP2000292283A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-28 US US09/749,756 patent/US6761073B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2003025531A1 (fr) * | 2001-09-14 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Capteur de distorsions |
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