JP2003302320A - 疲労センサーおよびその保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確で好適な測定を実現するとともに適切に
保護されて長期間の測定を可能にする好ましい疲労セン
サーと、その保護方法とを提供する。 【解決手段】 部材Ｍの疲労損傷度を測定するため、ス
リット３付きの金属箔２が当該スリット３をはさむ両側
位置でベース材５の表面上に固着されてなる疲労センサ
ー１を使用するにあたり、部材Ｍの表面に上記の疲労
センサー１を貼り付けたうえ、その疲労センサー１の
保護手段であるコーティング部１１を、i)少なくとも部
材Ｍとベース材５との接合部を外部から遮断し、かつ、i
i)金属箔２を拘束しないように設ける

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、機械や
構造物等における各種部材の疲労損傷度を測定するため
の疲労センサーであって正確な測定を長期間行えるも
の、および、疲労センサーを長期間正確に使用すること
を可能にする保護方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶や橋梁などを含む機械または構造物
中の部材（被測定部材）について疲労損傷度を測定する
に好適な疲労センサーは、たとえば特開２００１−２８
１１２０号公報に記載されている。

【０００３】同公報等に示された疲労センサーの概要
は、図１０（ａ）・（ｂ）に示すとおりである。すなわ
ち、スリット３をあらかじめ形成された金属箔２を、当
該スリット３をはさむ両側位置でベース材５の表面上に
固着することにより、疲労センサー１を構成する。そし
てこのようなセンサー１を、ベース材５の底面（金属箔
２のない側の面）に接着剤を使用して接合部６とするこ
とにより、部材Ｍ上に貼り付ける。部材Ｍ上にこうして
疲労センサー１を貼り付けると、当該部材Ｍに生じるひ
ずみ振幅は、ベース材５を介して金属箔２に伝達され、
ひずみの繰り返しとともにスリット３の先端からき裂Ｘ
を進展させる。進展したき裂Ｘの長さから当該部材Ｍの
疲労損傷度を推定できるわけである。なお、スリット３
を含む部分では金属箔２を薄く（減厚部２ａに）形成
し、それにより、部材Ｍに生じたひずみによってスリッ
ト３の付近に集中的に応力を発生させ、部材Ｍの疲労損
傷度を高感度・高精度に測定できるようにしている。

【０００４】このような疲労センサーに対し、金属箔が
腐食等によって損傷を受けるのを防止するためには、全
体に保護カバーをかぶせるのが効果的である。そのよう
な技術は、疲労センサーに関するものが特開昭６２−２
６５５５８号公報に記載されているほか、ひずみゲージ
など他のセンサーに関するものが特開平７−３５６２８
号公報・特開昭５９−６８８号公報などに記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭６２−２
６５５５８号公報に示された保護カバーについては、最
近の調査により、細部において施工上の配慮が必要であ
ることが分かった。特開平７−３５６２８号・特開昭５
９−６８８号等の各公報に示された保護カバーに関する
技術も、疲労センサー（図１０を参照）に対してそのま
ま使用するには適切でないことが判明した。それらの理
由はつぎのとおりである。

【０００６】イ) 疲労センサーの全体を樹脂などで無造
作に覆ってしまうと、そのセンサーによる疲労損傷度の
計測が不正確になる場合がある。図１０に示すセンサー
１の場合、部材Ｍの伸びとともにベース材５の間隔Ｌ
（金属箔２の固着部分４・４間の距離）が特定量だけ伸
びると、その伸びが減厚部２ａに集中することによって
特定長さのき裂Ｘの進展に結びつく。ところが、保護カ
バーで覆われることによって万一金属箔２が余計な拘束
を受けると、部材Ｍのひずみ振幅が上記と同じ条件では
金属箔２に伝達されないため、き裂Ｘの長さが部材Ｍの
疲労損傷度を反映しなくなるのである。疲労センサーの
全体を覆ってしまう場合に限らず、金属箔に不適当な拘
束力が作用する場合にはつねに同様の不都合が生じる。

【０００７】ロ) 疲労センサーを覆う保護カバーの厚さ
や透明度等によっては、金属箔に生じたき裂の進展長さ
を測定できないこともある。き裂の進展長さは、金属箔
の表面上から目視し、またはレプリカ（転写フィルム）
や拡大鏡等を用いて測定することが多いが、金属箔表面
の覆われ方によっては、そのような測定が不可能になる
からである。

【０００８】請求項の発明は、正確で好適な測定を実現
するとともに適切に保護されて長期間の測定を可能にす
る好ましい疲労センサーと、その保護方法とを提供しよ
うとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した疲労
センサーの保護方法は、部材（被測定部材。以下、単に
「部材」という場合には被測定部材をさす）の疲労損傷
度を測定するため、スリット付きの金属箔が当該スリッ
トをはさむ両側位置でベース材の表面上に固着（接着・
溶接などによる固着をいう）されてなる疲労センサーを
使用するにあたり、部材表面に上記の疲労センサーを
貼り付けたうえ、その疲労センサーのための保護手段
を、i)少なくとも部材とベース材との接合部を外部（外
気）から遮断し、かつ、ii)金属箔を拘束しないように設
ける−ことを特徴とする。

【００１０】このような保護方法には、つぎのような作
用がある。すなわち、 a) 疲労センサーのための保護手段を上記ii)のとおり
金属箔を拘束しないように設けるので、そのセンサーに
よる疲労損傷度の測定をつねに正確に行うことができ
る。金属箔に接触しない等によってその保護手段が金属
箔を拘束せず、したがって部材から金属箔へのひずみ振
幅の伝達が全く妨げられないからである。部材のひずみ
振幅が正確に金属箔に伝達されると、金属箔において進
展するき裂の長さが部材の疲労損傷度を正しく反映する
ので、疲労損傷度の計測を正確に行えるのである。

【００１１】b) 上記の保護手段を、上記i)のとおり、
測定しようとする部材とベース材との接合部を外部から
遮断する（つまりシールする）ように設けるので、疲労
センサーのうち最も酸化・腐食しやすい部分を効果的に
保護して長期間の測定を可能にする。発明者らの調査に
よると、部材とベース材との接合部は、雨水などがしみ
込むことによって最も不適当な状態になりやすい部分で
ある。つまり、腐食成分を含む水などがそこに入ること
により、部材とベース材との接合をなす接着剤が劣化し
たり、ベース材が腐食したりしやすい。ベース材と金属
箔との接合はスポット溶接にて行うことが可能だが、部
材とベース材との間についてはそれができるとは限ら
ず、両者（部材・ベース材）間の接合部を外部から遮断
して腐食性流体等の進入を防ぐことこそ、疲労センサー
を保護するうえで最も重要であり効果的なのである。

【００１２】請求項２に記載した疲労センサーの保護方
法は、とくに、部材表面に上記の疲労センサーを貼り付
けたうえ、ベース材の周縁部と部材との間に、上記保護
手段として樹脂コーティングを施すことを特徴とする。
なお樹脂コーティングは、不定形樹脂を塗り付け、また
はテープもしくは環状の成形物を貼り付けることによっ
て行う。

【００１３】この方法によれば、保護手段としての樹脂
コーティングを上記のとおり金属箔に接触等しないよう
に施工し、また、ベース材の周縁部と部材との間に樹脂
コーティングを施すことにより当該部材とベース材との
接合部をシールするのであるから、上記a)・b)のメリッ
トが確実に得られる。そしてこの方法には、疲労センサ
ーの保護を、特別な準備（部品の製造等）をせずに実施
できるというメリットもある。とくにセンサーの使用数
が少ない場合などに、上記の保護手段を、樹脂コーティ
ングの施工という、市販材料のみを使った簡単な現場作
業で短時間で適切に構成できるからである。

【００１４】請求項３に記載した疲労センサーの保護方
法は、とくに、部材表面に上記の疲労センサーを貼り付
けたうえ、上記保護手段として上部に透明板を有する保
護カバーを、当該センサーの周囲と上部を覆うようにか
ぶせ、上記部材に対し密に接着することを特徴とする。
なお「上部」とは、金属箔のうち観察される表面の向い
た側をいい、鉛直上方であるか否かは問わない（以下も
同様）。

【００１５】この方法でも、前記した保護手段として保
護カバーを設けるのであるから、やはり上記のa)・b)の
メリットが得られる。しかも、センサーの上部をも保護
カバーによって覆うため、土石など硬い物からもセンサ
ーを保護できることにもなる。センサーの上部をも覆う
とはいえ、上部に透明板を有する保護カバーを使用する
ので、金属箔に生じたき裂の進展長さを、そのカバーの
上から観察することによって容易に測定することが可能
である。そのほか、事前に保護カバーを製作しておけば
測定現場ではそれをかぶせて密着させるだけでよいの
で、センサーの保護のための作業が容易になり、センサ
ーの使用数が多い場合等に有利である。

【００１６】請求項４に記載した疲労センサーの保護方
法は、とくに、部材表面に上記の疲労センサーを貼り付
けたうえ、当該センサーの周囲と上部を覆うとともに当
該センサーに通じる信号線を外部に出すように上記保護
手段としての保護カバーをかぶせ、当該カバーを上記部
材に対し密に接着することを特徴とする。信号線として
は、センサーのうち金属箔の両端部（スリットをはさむ
両側）にそれぞれ接続した２本のリード線を使用すると
よい。

【００１７】この方法でも、前記の保護手段として保護
カバーを設けるのであるから、やはり上記a)・b)のメリ
ットが得られる。センサーの上部をも覆うため、土石な
ど硬い物からセンサーを保護する作用も得られる。保護
カバーで疲労センサーを覆うとはいえ、当該センサーに
通じる信号線を外部に出すので、金属箔に生じたき裂の
進展長さを測定することも可能である。き裂の進展長さ
に応じた金属箔の電気抵抗の変化等を、その信号線を利
用して計測できるからである。この方法をとる場合も、
事前に保護カバーを製作しておけば測定現場においてセ
ンサーの保護に必要な作業が容易になり、センサーの使
用数が多い場合等に有利である。

【００１８】請求項５に記載の疲労センサーの保護方法
はさらに、上記した保護カバーを上記部材に接着する
際、当該カバーの内部を酸素や湿気のない状態（真空状
態を含む）または不活性流体（気体または液体）の充満
した状態にすることを特徴とする。カバーの内部を酸素
や湿気のない状態にするには、たとえば脱酸素剤（活性
炭など）や乾燥剤（シリカゲル、活性アルミナなど）を
カバー内に封入するとよい。保護カバー内を不活性流体
の充満した状態にするには、たとえば、センサーの周囲
にそのような流体を多量に流出させておき、その流出部
分でカバーを上記部材に接着するのがよい。

【００１９】センサーを保護カバーで覆うとともに、そ
のカバーの内部を上記のような状態にすると、当該セン
サーを好ましい状態で一層長期間使用できるようにな
る。センサーの酸化・腐食等を引き起こす酸素や湿気
（水分）等がカバー内になく、したがってセンサーがそ
れらに触れる機会がなくなるからである。

【００２０】請求項６に記載した疲労センサーは、スリ
ット付きの金属箔が当該スリットをはさむ両側位置でベ
ース材表面に固着されてなり、部材の疲労損傷度を測定
するため当該部材の表面に貼り付けられる疲労センサー
において、部材とベース材との接合部を外部から遮断し
保護する保護手段を金属箔に接触しないように設け得る
スペースを、上記ベース材の周縁部に設けたことを特徴
とする。当該スペースとしては、ベース材の周縁に沿っ
てたとえば１ｍｍ以上（望ましくは２ｍｍ以上）の幅を
もたせることとする。

【００２１】こうした疲労センサーを使用すると、請求
項１〜５に記載した保護方法を容易に実施することがで
きる。部材表面に貼り付けた疲労センサー対し、前述の
ように部材とベース材との接合部をシールして金属箔に
接触しない（したがって拘束もしない）ように保護手段
を設けることが、上記のスペースを利用して容易に行え
るからである。上述の保護方法が容易に実施できる以
上、疲労損傷度の測定を正確に行うことができ、またそ
のような測定を長期間安定して行うことが可能になる。

【００２２】請求項７に記載の疲労センサーは、スリッ
ト付きの金属箔が当該スリットをはさむ両側位置でベー
ス材表面に固着されてなり、部材の疲労損傷度を測定す
るため当該部材の表面に貼り付けられる疲労センサーに
おいて、センサーの周縁部を覆う保護枠を、金属箔には
接触せずに部材上に密に接着できるよう、ベース材の周
縁部に密にはめたことを特徴とする。保護枠は、樹脂な
ど弾性率が低くて変形しやすい弾性材料で形成するの
が、ベース材へのはめ付けや部材への接着が容易である
点で好ましい。

【００２３】この疲労センサーなら、ベース材を部材の
表面に貼り付けるとともに上記保護枠をその部材に密に
接着するという簡単な手順によって、その好ましい保護
が実現する。つまり上記の枠は、金属箔に接触しないの
でセンサーによる疲労損傷度測定の正確さを損なわず、
また、ベース材の周縁部に密にはめられたうえ部材上に
接着されることにより部材とベース材との接合部をシー
ルできるので、疲労センサーの肝心の部分を効果的に保
護して長期間の測定を可能にする。なお、保護枠は事前
に製作してあらかじめベース材の周縁部にはめるので、
測定の現場でのこのセンサーの取り付け作業はきわめて
簡単である。

【００２４】請求項８に記載の疲労センサーは、スリッ
ト付きの金属箔が当該スリットをはさむ両側位置でベー
ス材表面に固着されてなり、部材の疲労損傷度を測定す
るため当該部材の表面に貼り付けられる疲労センサーに
おいて、上部に透明板を有していてセンサーの周囲と上
部を覆い得る保護カバーを、金属箔には接触せずに部材
上に密に接着できるよう、ベース材の周縁部に密にはめ
たことを特徴とする。なお、保護カバーは、樹脂などの
弾性的な材料で形成するのが、ベース材へのはめ付けや
部材への接着が容易である点で好ましい。

【００２５】この疲労センサーについても、ベース材を
部材の表面に貼り付けるとともに上記保護カバーを上記
部材に対し密に接着するという簡単な手順によって好ま
しい保護が実現する。つまり、保護カバーは、金属箔に
接触しないのでセンサーによる疲労損傷度計測の正確さ
を損なわず、また、ベース材の周縁部に密にはめられた
うえ部材上に接着されることにより部材とベース材との
接合部をシールできるので、疲労センサーを効果的に保
護して長期間の測定を可能にする。さらに、保護カバー
はセンサーの上部をも覆うため、土石など硬い物からセ
ンサーを保護する作用もある。保護カバーの上部に透明
板があるので、金属箔に生じたき裂の進展長さを、その
カバーの上から観察することによって容易に測定でき
る、という利点もある。保護カバーは事前に製作してあ
らかじめベース材の周縁部にはめておくので、測定の現
場でのこのセンサーの取り付け作業はきわめて簡単であ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】発明の実施についての形態を図１
〜図９にそれぞれ示す。いずれの形態も、図１０に示す
疲労センサー１（またはそれに多少の改変を施したも
の）に対し、長期間の使用を可能にすべく適切な保護を
付加したものである。

【００２７】疲労センサー１の概要は、図１０に基づい
てすでに説明したとおりである。材料としてはたとえ
ば、金属箔２に純ニッケル、ベース材５にインバー（高
ニッケル含有の不変鋼）を使用するのが好ましい。たと
えば金属箔２の厚さを０．１ｍｍ、ベース材５の厚さを
０．０５ｍｍなどとし、双方とも、長さを８〜４０ｍｍ
程度、幅を５〜２５ｍｍ程度とする（ただしベース材５
の長さおよび幅が金属箔２のそれらをやや上回るように
する）。金属箔２の長さ方向の中ほどに、片側の縁部か
ら長さ方向と直角な向きに、短いスリット３を形成して
いる。長さ方向の両端付近であってスリット３をはさむ
２箇所に、図１０（ｂ）のように間隔Ｌをおいて、金属
箔２とベース材５との固着部４を設ける。金属箔２とベ
ース材５との固着は、接着剤によって行うことも可能だ
が、図１〜図９の例では、耐用性を考慮して各複数点の
スポット溶接にて行っている。

【００２８】センサー１を貼り付けた測定対象である部
材Ｍに小さなひずみが発生しただけでもスリット３の先
にき裂Ｘを発生・進展させ、もって部材Ｍの疲労損傷度
を高感度かつ高精度に測定できるように、疲労センサー
１にはつぎのような構成または性質を付加している。す
なわち、イ)スリット３の先端部を、き裂の発生をうなが
しやすい鋭角なものにした。ロ)金属箔２にはその長さ方
向と直角な向きに、スリット３を含むよう減厚部２ａを
形成し、その減厚部２ａは厚さを０．０２ｍｍとして金
属箔２の全幅に及ぶ長さにした。ハ)金属箔２とベース材
５とを昇温状態で上記２箇所にて固着したのち常温に戻
すことにより、ベース材５よりも熱膨張率の大きい金属
箔２に引張応力を残留させている。

【００２９】図１の例は、図１０の疲労センサー１に対
し不定形の樹脂による保護手段を施したものである。具
体的には、部材Ｍ上にセンサー１を貼り付けたのち、そ
の周囲にエポキシ樹脂またはブチルゴム等を主成分とす
る接着剤を盛り付けてコーティング部１１を形成する。
ただし、コーティング部１１の形成の際、その樹脂（接
着剤）が図のようにベース材５の周縁部と部材Ｍとのみ
を覆い、金属箔２に付着することのないようにする。ベ
ース材５と部材Ｍとの接合部６を周囲からコーティング
部１１で覆って密封することにより、両者間の接合の健
全性を長期間維持できてセンサー１を長く適切に使用す
ることが可能になる。その一方、コーティング部１１の
樹脂を金属箔２に付着させないために、金属箔２が不適
切な拘束を受けない状態になり、部材Ｍの疲労損傷度に
ついてつねに正確な測定が可能になる。

【００３０】図２は、図１の例で使用した不定形の樹脂
に代えて、帯状に形成された樹脂製のテープによってセ
ンサー１の要部を保護する例を示す。具体的には、部材
Ｍ上にセンサー１を貼り付けたのち、その周囲（４辺）
にテフロンテープ（テフロンは登録商標）を貼って樹脂
コーティング部１２とする。このケースでも、そのテー
プがベース材５の周縁部と部材Ｍとの接合部のみを完全
に覆いながら、金属箔２に付着することのないようにす
る。そうすることにより、両者間の接合の健全性等を長
期間維持できるとともに、金属箔２に生じるき裂（図１
０の符号Ｘ）が部材Ｍの疲労損傷度を正確に表すことと
なる。

【００３１】図３は、図１と同じく不定形の樹脂を保護
手段として使用するものだが、現場での接着剤の盛り付
けを容易にすべくセンサー１の寸法を改変した例であ
る。すなわち、ベース材５の周縁部に、平面視状態で金
属箔２から大きめにはみ出す部分５ａを設けてセンサー
１Ｃを製作し（図（ａ））、これを部材Ｍ上に貼り付け
たのち、当該部分５ａと部材Ｍとにまたがるように接着
剤（コーティング部１３）を付ける（図（ｂ））。ベー
ス材５の外周と金属箔２の外周との間に大きめの距離が
あるので、ベース材５の周縁部と部材Ｍとの接合部を完
全に覆いながら金属箔２に付着しないように接着剤を盛
り付ける作業が容易になる。不定形の樹脂でなく樹脂製
のテープを使用する場合にも、コーティング部１３の形
成は同様に容易になる。なお、このように作業を容易に
するためには、部分５ａの幅寸法５ｘおよび５ｙとして
１ｍｍ以上が必要であり、２ｍｍ以上あるのが好まし
い。ただし、幅寸法５ｘおよび５ｙは最大で４ｍｍもあ
れば十分で、それを超えると材料的な無駄が無視できな
くなる。

【００３２】図４の例は、不定形の樹脂（接着剤）や寸
法の定まっていないテープ等ではなく、あらかじめ環状
（矩形の枠状）に形成しておいたコーティング部材１４
（図（ａ））によってセンサー１（図（ｂ））の要部を
保護するものである。そのコーティング部材１４は、エ
ポキシ樹脂やブチルゴムの射出成形等によって事前に多
数製作しておき、部材Ｍ上にセンサー１を貼り付けたの
ち、別の接着剤を使用して、ベース材５の周縁部と部材
Ｍとの接合部を完全に覆いながら、金属箔２に付着する
ことのないようにセンサー１上にかぶせる。

【００３３】つづく図５には、部材Ｍ上に貼り付ける前
の疲労センサー１に対して、あらかじめ保護枠１５をは
め付けた例を示す。保護枠１５はエポキシ樹脂やブチル
ゴムなどを射出成形等して環状（矩形の枠状）にしたも
ので、センサー１のうちベース材（図１０の符号５）の
周縁部のみに接触させて密にはめ付けている（はめ付け
に係るベース材と保護枠１５との間に接着剤を使用する
のもよい）。保護枠１５をこうして一体化したセンサー
１を部材Ｍに貼り付ける際には、ベース材の底面を部材
Ｍ上に接着するとともに、保護枠１５の底面全周も部材
Ｍ上に密に接着する。保護枠１５がベース材の周縁部と
部材Ｍとの接合部を完全に覆いながらも金属箔２を拘束
しないので、ベース材と部材Ｍとの間の接合の健全性等
を長期間維持できるとともに、部材Ｍの疲労損傷度の正
確な測定が可能になる。

【００３４】図６には、疲労センサー１（図（ｂ））を
部材Ｍ上に貼り付けたうえ、そのセンサー１の周囲と上
部を覆うように保護カバー６（図（ａ））をかぶせて部
材Ｍ上に密に接着する例を示す。保護カバー１６の内の
り寸法（長さ・幅・高さ）はセンサー１の最外部の各寸
法よりも大きいので、ベース材５の周縁部と部材Ｍとの
接合部を含むセンサー１の全体を外部から遮断でき、か
つ金属箔２を拘束することがない。保護カバー１６とし
て、透明のエポキシ樹脂やアクリル樹脂などからなるも
のを使用するので、センサー１においてスリット３から
進展するき裂Ｘを当該カバー１６の外から容易に確認・
測定できる。

【００３５】図７は、疲労センサー１に対して事前に保
護カバー１７を組み付けた例を示している。保護カバー
１７は、金属箔２の上部に位置する部分１７ａのみを透
明樹脂にし、他の部分（外周の部分）１７ｂを不透明な
樹脂にして、部分１７ａと一体な箱形に形成したもので
ある。その不透明の部分１７ｂをベース材（図１０の符
号５）の周縁部に密にはめ付ける（ベース材と保護カバ
ー１７との間に接着剤を使用するのもよい）一方、いず
れの部分も金属箔２には接触することがないように形成
しておく。こうした保護カバー１７を装着したセンサー
１を部材Ｍに使用する場合には、ベース材の底面を部材
Ｍ上に接着するとともに、保護カバー１７の底面全周も
部材Ｍ上に密に接着する。ベース材の周縁部と部材Ｍと
の接合部を含むセンサー１の全体を保護カバー１７が完
全に覆い、しかも金属箔２を拘束することがないので、
部材Ｍの疲労損傷度について正確な測定を長期間実施で
きる。

【００３６】図８は、図６または図７の例と同様に保護
カバー１８を使用するものではありながら、金属箔２に
おけるき裂（図１０における符号Ｘ）の進展長さを電気
的に計測する例である。すなわち、センサー１Ｈでは金
属箔２の両端部にそれぞれリード線７を接続し、それを
用いて金属箔２の電気抵抗を検出することによりき裂の
進展長さを知る。保護カバー１８の底面の一部には溝１
８ａを２箇所に形成しておき、保護カバー１８を部材Ｍ
上に接着する際にはリード線７のそれぞれをこれら溝１
８ａに通したうえ、溝１８ａ接着剤を充填する。ただ
し、その接着剤の層をリード線７の太さ以上に厚くする
場合には、溝１８ａを省略することができる。このセン
サー１Ｈについては金属箔２を目視観察する必要がない
ので、それを覆う保護カバー１８の全体を不透明な樹脂
にて形成しても差し支えない。

【００３７】図９は、図６または図８と同じように疲労
センサー１の周囲と上部とを覆う保護カバー１９を使用
する例について、側方から見た断面図を示している。こ
の例では、保護カバーの内部に不活性流体１９ａを封入
している。その封入は、部材Ｍ上に貼り付けたセンサー
１の上にノズル（図示せず）の先から窒素やヘリウム等
を多量に流出させて、センサー１の周囲と保護カバー１
９内から空気を追い出すとともに付近に当該流体のみが
存在する状態にし、その状態で部材Ｍ上に保護カバー１
９を接着することによって行う。このようにすると、セ
ンサー１が空気（酸素等）に接触しなくなるので、セン
サー１を好ましい状態で長期間使用できることになる。
図７のように保護カバー１７を事前に疲労センサー１に
はめ付けておく例においても、同様にしてカバー１７内
を不活性流体のみにするのは好ましい。

【００３８】以上の各例のように構成する疲労センサー
１（または１Ｃ・１Ｈ）は、船舶や車両、橋梁などを含
む各種の機械または構造物中にあって雨水や海水等の腐
食性流体に接しがちな環境にある部材について、疲労損
傷度を正確に測定することを可能にしながらも、腐食
（あるいはさらに機械的損傷）等から好適に保護され、
長期間の適切な測定を可能にする。使用環境がとくに過
酷である場合には、図６〜図９のように疲労センサーを
保護カバーで覆うとともに、さらにその上部を別の樹脂
皮膜で覆ったり、取り外し可能な金属板を上部にかぶせ
たりするとよい。過酷でない場合には、部材上に疲労セ
ンサーを貼り付けたうえ当該センサーの周囲および上部
にグリースを塗り付けるだけで足りることもある。グリ
ースは、水をはじいてセンサーを保護するうえ、潤滑性
が高いため、金属箔に対して拘束力を及ぼすことがな
い。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載した疲労センサーの保護
方法によれば、疲労センサーのうち肝心な部分等を効果
的に保護するとともに、同センサーによる疲労損傷度の
測定をつねに正確に行うことが可能になる。請求項２に
記載の保護方法ならさらに、センサーの使用数が少ない
場合等に、簡単な現場作業により短時間で適切にセンサ
ーの保護が行える。請求項３または４に記載の保護方法
なら、土石など硬い物からも疲労センサーを保護でき
る。事前に保護カバーを製作しておけば、センサーの使
用数が多い場合等にもセンサーの保護のための作業が容
易になる。請求項５に記載の保護方法なら、疲労センサ
ーを一層に好ましい保護状態に保って長期間使用できる
ようにする。

【００４０】請求項６に記載した疲労センサーによる
と、請求項１〜５に記載した保護方法を容易に実施でき
て上記の効果が得られるので、疲労損傷度の正確な測定
とそのような測定の長期間の安定した実施が可能にな
る。請求項７に記載の疲労センサーなら、上記のような
保護が容易に実現され、保護のための作業が簡単であ
る。請求項８の疲労センサーなら、土石など硬い物から
も保護される。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の一形態として疲労センサー１の保
護状態を示す図で、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は側方
視断面図である。

【図２】発明の実施の他の形態として疲労センサー１の
保護状態を示す図で、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は側
方視断面図である。

【図３】発明の実施の他の形態を示す図で、図（ａ）は
センサー１Ｃのみの平面図、図（ｂ）は保護手段を含む
平面図である。

【図４】発明の実施の他の形態を示す図で、図（ａ）は
保護手段であるコーティング部材１４の斜視図、図
（ｂ）はセンサー１の斜視図である。

【図５】発明の実施の他の形態を示す図で、保護枠１５
を装着した状態のセンサー１の斜視図である。

【図６】発明の実施の他の形態を示す図で、図（ａ）は
保護手段である保護カバー１６の斜視図、図（ｂ）はセ
ンサー１の斜視図である。

【図７】発明の実施の他の形態を示す図で、保護カバー
１７を装着した状態のセンサー１の斜視図である。

【図８】発明の実施の他の形態を示す図で、保護カバー
１８を装着した状態のセンサー１Ｈの斜視図である。

【図９】発明の実施の他の形態を示す図で、保護カバー
１９を装着した状態のセンサー１についての側方視断面
図である。

【図１０】それぞれの実施の形態において使用した疲労
センサー１を示す図で、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は
側面図である。

【符号の説明】

１・１Ｃ・１Ｈ 疲労センサー ２ 金属箔 ３ スリット ５ ベース材 １１・１２・１３ コーティング部（保護手段） １４ コーティング部材（保護手段） １５ 保護枠（保護手段） １６・１７・１８・１９ 保護カバー（保護手段） １９ａ 不活性流体 Ｍ 部材（被測定部材） Ｘ き裂

フロントページの続き (72)発明者 今井 達也 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 尾野 英夫 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 延地 義一 兵庫県明石市川崎町３番１号 川重テクノ サービス株式会社 Ｆターム(参考） 2G024 AD34 BA12 BA21 CA02 DA01 FA02 2G061 AB05 BA03 CA01 CB01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部材の疲労損傷度を測定するため、スリ
   ット付きの金属箔が当該スリットをはさむ両側位置でベ
   ース材の表面上に固着されてなる疲労センサーを使用す
   るにあたり、 部材表面に上記の疲労センサーを貼り付けたうえ、その
   疲労センサーの保護手段を、少なくとも部材とベース材
   との接合部を外部から遮断し、かつ、金属箔を拘束しな
   いように設けることを特徴とする疲労センサーの保護方
   法。
2. 【請求項２】 部材表面に上記の疲労センサーを貼り付
   けたうえ、ベース材の周縁部と当該部材との間に上記保
   護手段として樹脂コーティングを施すことを特徴とする
   請求項１に記載した疲労センサーの保護方法。
3. 【請求項３】 部材表面に上記の疲労センサーを貼り付
   けたうえ、上記保護手段として上部に透明板を有する保
   護カバーを当該センサーの周囲と上部を覆うようにかぶ
   せ、上記部材に対し密に接着することを特徴とする請求
   項１に記載した疲労センサーの保護方法。
4. 【請求項４】 部材表面に上記の疲労センサーを貼り付
   けたうえ、当該センサーの周囲と上部を覆うとともに当
   該センサーに通じる信号線を外部に出すように上記保護
   手段としての保護カバーをかぶせ、当該カバーを上記部
   材に対し密に接着することを特徴とする請求項１に記載
   した疲労センサーの保護方法。
5. 【請求項５】 保護カバーを上記部材に接着する際、当
   該カバーの内部を酸素もしくは湿気のない状態または不
   活性流体の充満した状態にすることを特徴とする請求項
   ３または４に記載した疲労センサーの保護方法。
6. 【請求項６】 スリット付きの金属箔が当該スリットを
   はさむ両側位置でベース材表面に固着されてなり、部材
   の疲労損傷度を測定するため当該部材の表面に貼り付け
   られる疲労センサーであって、 部材とベース材との接合部を外部から遮断し保護する手
   段を金属箔に接触しないように設け得るスペースが、上
   記ベース材の周縁部に設けられていることを特徴とする
   疲労センサー。
7. 【請求項７】 スリット付きの金属箔が当該スリットを
   はさむ両側位置でベース材表面に固着されてなり、部材
   の疲労損傷度を測定するため当該部材の表面に貼り付け
   られる疲労センサーであって、 センサーの周縁部を覆う保護枠が、金属箔には接触せず
   に部材上に密に接着されるよう、ベース材の周縁部に密
   にはめられていることを特徴とする疲労センサー。
8. 【請求項８】 スリット付きの金属箔が当該スリットを
   はさむ両側位置でベース材表面に固着されてなり、部材
   の疲労損傷度を測定するため当該部材の表面に貼り付け
   られる疲労センサーであって、 上部に透明板を有していてセンサーの周囲と上部を覆い
   得る保護カバーが、金属箔には接触せずに部材上に密に
   接着されるよう、ベース材の周縁部に密にはめられてい
   ることを特徴とする疲労センサー。