JP2979757B2 - 荷重検出装置とこの荷重検出装置を用いた車両用サスペンション - Google Patents
荷重検出装置とこの荷重検出装置を用いた車両用サスペンションInfo
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- JP2979757B2 JP2979757B2 JP3204170A JP20417091A JP2979757B2 JP 2979757 B2 JP2979757 B2 JP 2979757B2 JP 3204170 A JP3204170 A JP 3204170A JP 20417091 A JP20417091 A JP 20417091A JP 2979757 B2 JP2979757 B2 JP 2979757B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
- B60G2401/12—Strain gauge
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- Measurement Of Force In General (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主に自動車に使用され
る荷重検出装置と、この荷重検出装置を用いた車両用サ
スペンションに関する。
る荷重検出装置と、この荷重検出装置を用いた車両用サ
スペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用のサスペンションにかかる
荷重を測定するために、サスペンションスプリングと車
体との間に介在させるインシュレータラバーの一部に導
電ゴム層を形成し、負荷による変形によって生ずる導電
ゴム層の抵抗値変化を測定するなどの手段がとられてい
た。
荷重を測定するために、サスペンションスプリングと車
体との間に介在させるインシュレータラバーの一部に導
電ゴム層を形成し、負荷による変形によって生ずる導電
ゴム層の抵抗値変化を測定するなどの手段がとられてい
た。
【０００３】また、その他の方法として、ポリエステ
ル，ポリイミド等のベース材料上にＣｕ−Ｎｉ，Ｎｉ−
Ｃｒ箔の抵抗素子を配設した構成からなる市販のひずみ
ゲージを金属弾性体上にシアノアクリレート系の接着剤
で接着し、この金属弾性体をサスペンションスプリング
と車体の間に介在させて、負荷による金属箔の抵抗値変
化を測定する手段があった。
ル，ポリイミド等のベース材料上にＣｕ−Ｎｉ，Ｎｉ−
Ｃｒ箔の抵抗素子を配設した構成からなる市販のひずみ
ゲージを金属弾性体上にシアノアクリレート系の接着剤
で接着し、この金属弾性体をサスペンションスプリング
と車体の間に介在させて、負荷による金属箔の抵抗値変
化を測定する手段があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
装置においては、導電ゴム層の抵抗値が製造上大きく分
布して量産性が悪い。また、自動車のように過酷な条件
下で長期間使用された場合は、ひずみゲージの接着層の
信頼性に問題を有する等の課題を有するものであった。
装置においては、導電ゴム層の抵抗値が製造上大きく分
布して量産性が悪い。また、自動車のように過酷な条件
下で長期間使用された場合は、ひずみゲージの接着層の
信頼性に問題を有する等の課題を有するものであった。
【０００５】この解決方法として、特公平３−２０６８
２号公報に示されているような歪変化量測定装置をダン
パーに溶接して変化量を測定する方法が考えられるが、
この方法では量産性が悪い等の欠点がある。そこで、こ
の応用例として、サスペンションスプリングと車体との
間に介在させた金属弾性体上にガラスプレートを溶着さ
せて、その上に抵抗体層を形成した荷重検出装置が考え
られるが、金属弾性体が円筒などの異形の場合には、ガ
ラスプレートを金属弾性上に接着させるのは困難であ
り、しかも、自動車のように過酷な条件下（１５０〜−
５０℃、最大荷重２トン）で使用された場合には、熱衝
撃性や密着性に問題があった。
２号公報に示されているような歪変化量測定装置をダン
パーに溶接して変化量を測定する方法が考えられるが、
この方法では量産性が悪い等の欠点がある。そこで、こ
の応用例として、サスペンションスプリングと車体との
間に介在させた金属弾性体上にガラスプレートを溶着さ
せて、その上に抵抗体層を形成した荷重検出装置が考え
られるが、金属弾性体が円筒などの異形の場合には、ガ
ラスプレートを金属弾性上に接着させるのは困難であ
り、しかも、自動車のように過酷な条件下（１５０〜−
５０℃、最大荷重２トン）で使用された場合には、熱衝
撃性や密着性に問題があった。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、１０年以上という長期間に亘って使用され
る高品質の耐久性に優れた荷重検出器とこれを用いた車
両用サスペンションを提供することを目的とするもので
ある。
ものであり、１０年以上という長期間に亘って使用され
る高品質の耐久性に優れた荷重検出器とこれを用いた車
両用サスペンションを提供することを目的とするもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、金属弾性体と、この金属弾性体上に設けた
ガラスホーロ被覆層と、このガラスホーロ被覆層上に直
接形成した歪抵抗素子により荷重検出装置を構成したも
のであり、特に上記ガラスホーロ層の組成が重量％で、
ＭｇＯ；１６〜５０％、ＢａＯ；０〜５０％、ＣａＯ；
０〜２０％、Ｌａ2Ｏ3；０〜４０％、Ｂ2Ｏ3；１０〜３
４％、ＳｉＯ2；７〜２３％、ＭＯ2（ＭはＺｒ，Ｔｉ，
Ｓｎの少なくとも１種）；０〜５％、Ｐ2Ｏ5；０〜５％
であるものを用いる構成とするものである。
するために、金属弾性体と、この金属弾性体上に設けた
ガラスホーロ被覆層と、このガラスホーロ被覆層上に直
接形成した歪抵抗素子により荷重検出装置を構成したも
のであり、特に上記ガラスホーロ層の組成が重量％で、
ＭｇＯ；１６〜５０％、ＢａＯ；０〜５０％、ＣａＯ；
０〜２０％、Ｌａ2Ｏ3；０〜４０％、Ｂ2Ｏ3；１０〜３
４％、ＳｉＯ2；７〜２３％、ＭＯ2（ＭはＺｒ，Ｔｉ，
Ｓｎの少なくとも１種）；０〜５％、Ｐ2Ｏ5；０〜５％
であるものを用いる構成とするものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、金属弾性体に荷重が加わる
と、この金属弾性体が上記荷重に応じて歪むとともに、
上記ガラスホーロ層と上記歪抵抗素子も歪、その抵抗値
の変化を変換し電気信号として検出するものである。
と、この金属弾性体が上記荷重に応じて歪むとともに、
上記ガラスホーロ層と上記歪抵抗素子も歪、その抵抗値
の変化を変換し電気信号として検出するものである。
【０００９】さらにガラスホーロ被覆層を上記の組成に
することによって、ガラスの膨脹率を金属弾性体の膨脹
率と同程度にすることができ、その結果、熱衝撃性が向
上する。
することによって、ガラスの膨脹率を金属弾性体の膨脹
率と同程度にすることができ、その結果、熱衝撃性が向
上する。
【００１０】また、密着性については、ガラスの微粒子
を金属弾性体上に被覆した後、８５０℃〜９００℃で焼
成するので、ガラスと金属の間でそれぞれの成分が相互
に拡散し、ガラスと金属との密着性が強くなる。その程
度は、ガラスプレートを金属上に置いて熱融着させたも
のより強い。
を金属弾性体上に被覆した後、８５０℃〜９００℃で焼
成するので、ガラスと金属の間でそれぞれの成分が相互
に拡散し、ガラスと金属との密着性が強くなる。その程
度は、ガラスプレートを金属上に置いて熱融着させたも
のより強い。
【００１１】その上、ガラスホーロ層は内部に無数の小
さな泡を有しているため、その泡が機械的衝撃力の緩衝
層になっており機械的強度も非常に強いものである。
さな泡を有しているため、その泡が機械的衝撃力の緩衝
層になっており機械的強度も非常に強いものである。
【００１２】その結果、耐久性に優れた荷重検出装置の
提供を可能とするものである。
提供を可能とするものである。
【００１３】
（１）金属基体 本発明に使用される金属弾性体はホーロ用鋼板，ステン
レス鋼板，珪素鋼板，ニッケルークロームー鉄，ニッケ
ルー鉄，コバール，インバーなどの各種合金、クラッド
材などが選択される。
レス鋼板，珪素鋼板，ニッケルークロームー鉄，ニッケ
ルー鉄，コバール，インバーなどの各種合金、クラッド
材などが選択される。
【００１４】特に、本発明において使用される金属材料
は、ガラスホーロ層との膨脹率を整合させる必要がある
ことから、膨脹率１００〜１４０×１０-7／℃のステン
レス鋼が好ましい。
は、ガラスホーロ層との膨脹率を整合させる必要がある
ことから、膨脹率１００〜１４０×１０-7／℃のステン
レス鋼が好ましい。
【００１５】基材材質が決定されれば、所望の形状加
工，穴加工等が通常の機械加工，エッチング加工，レー
ザ加工等で施される。
工，穴加工等が通常の機械加工，エッチング加工，レー
ザ加工等で施される。
【００１６】これら金属基体はホーロ層の密着性を向上
させる目的で、表面脱脂された後、ニッケル，コバルト
などの各種メッキを施したり、熱酸化処理によって酸化
被覆層を形成したりする。
させる目的で、表面脱脂された後、ニッケル，コバルト
などの各種メッキを施したり、熱酸化処理によって酸化
被覆層を形成したりする。
【００１７】（２）ガラスホーロ層 ガラスホーロ層の電気絶縁性，耐熱性の観点から、本発
明に用いられるガラス質層は無アルカリ結晶化ガラス
（焼成によって、少なくとも、ＭｇＯ系の結晶相を析
出）で構成されるほうが好ましい。そのガラス組成は、
例えば ＳｉＯ2 ７〜２３重量％ Ｂ2Ｏ3 １０〜３４重量％ ＭｇＯ １６〜５０重量％ ＣａＯ ０〜２０重量％ ＢａＯ ０〜５０重量％ ＺｒＯ2 ０〜 ５重量％ Ｐ2Ｏ5 ０〜 ５重量％ Ｌａ2Ｏ3 ０〜４０重量％ の組成である。この様に、上記組成範囲のガラス質層が
選択される理由は、金属基材とガラスホーロ層との密着
性を強固にする必要があるからである。上記の範囲を超
えたものは、密着性が悪くなるため好ましくない。
明に用いられるガラス質層は無アルカリ結晶化ガラス
（焼成によって、少なくとも、ＭｇＯ系の結晶相を析
出）で構成されるほうが好ましい。そのガラス組成は、
例えば ＳｉＯ2 ７〜２３重量％ Ｂ2Ｏ3 １０〜３４重量％ ＭｇＯ １６〜５０重量％ ＣａＯ ０〜２０重量％ ＢａＯ ０〜５０重量％ ＺｒＯ2 ０〜 ５重量％ Ｐ2Ｏ5 ０〜 ５重量％ Ｌａ2Ｏ3 ０〜４０重量％ の組成である。この様に、上記組成範囲のガラス質層が
選択される理由は、金属基材とガラスホーロ層との密着
性を強固にする必要があるからである。上記の範囲を超
えたものは、密着性が悪くなるため好ましくない。
【００１８】さらに、上記結晶化ガラス質を金属基体上
に被覆する方法として、通常のスプレー法，粉末静電塗
装法，電気泳動電着法等がある。被膜のち密性，電気絶
縁性等の観点から、電気泳動電着法が、最も好ましい。
に被覆する方法として、通常のスプレー法，粉末静電塗
装法，電気泳動電着法等がある。被膜のち密性，電気絶
縁性等の観点から、電気泳動電着法が、最も好ましい。
【００１９】この方法は、ガラスとアルコールおよび少
量の水を入れてボールミル中で約２０時間粉砕，混合
し、ガラスの平均粒径を１〜５μｍ程度にする。得られ
たスラリーを電解槽に入れて、液を循環する。（１）で
準備された金属基体を、このスラリー中に浸漬し、１０
０〜４００Ｖで陰分極させることにより、金属基体表面
にガラス粒子を析出させる。これを乾燥後、８５０〜９
００℃で１０分〜１時間焼成する。これによって、ガラ
スの微粒子が溶融すると共に、ガラスの成分と金属材料
の成分が、充分に相互拡散するためガラスホーロ層と金
属材料との強固な密着が得られる。
量の水を入れてボールミル中で約２０時間粉砕，混合
し、ガラスの平均粒径を１〜５μｍ程度にする。得られ
たスラリーを電解槽に入れて、液を循環する。（１）で
準備された金属基体を、このスラリー中に浸漬し、１０
０〜４００Ｖで陰分極させることにより、金属基体表面
にガラス粒子を析出させる。これを乾燥後、８５０〜９
００℃で１０分〜１時間焼成する。これによって、ガラ
スの微粒子が溶融すると共に、ガラスの成分と金属材料
の成分が、充分に相互拡散するためガラスホーロ層と金
属材料との強固な密着が得られる。
【００２０】（３）抵抗素子 電気絶縁層上に形成される抵抗素子は温度に対する抵抗
変化率の小さい金属であるＣｕ−Ｎｉ，Ｎｉ−Ｃｒが好
ましく、印刷法，転写法，メッキ法，蒸着，スパッタリ
ング法等で形成する。
変化率の小さい金属であるＣｕ−Ｎｉ，Ｎｉ−Ｃｒが好
ましく、印刷法，転写法，メッキ法，蒸着，スパッタリ
ング法等で形成する。
【００２１】（４）オーバーコート 抵抗素子上に形成されるオーバーコート層には樹脂やガ
ラス材料が用いられるが、電気絶縁性，耐熱性，電気絶
縁層との膨脹率の整合性などの観点から、選ぶ必要があ
る。
ラス材料が用いられるが、電気絶縁性，耐熱性，電気絶
縁層との膨脹率の整合性などの観点から、選ぶ必要があ
る。
【００２２】次に、具体的な実施例について説明する。 （実施例１）（表１）〜（表５）に示すような、結晶化
ガラスを合成した。また、前記の工程に従い、ＳＵＳ４
３０基材（１００mm×１００mm×０．５mm）の表面に、
厚さ１００μｍの結晶化ガラス質層を電気泳動電着し、
８８０℃で１０分焼成しサンプルの表面粗度，うねり
性，耐熱性等の諸特性の結果を示した。
ガラスを合成した。また、前記の工程に従い、ＳＵＳ４
３０基材（１００mm×１００mm×０．５mm）の表面に、
厚さ１００μｍの結晶化ガラス質層を電気泳動電着し、
８８０℃で１０分焼成しサンプルの表面粗度，うねり
性，耐熱性等の諸特性の結果を示した。
【００２３】なお、表面粗度はタイサーフ表面粗さ計で
測定し、表面中心線平均粗さＲａで示し、うねり性はタ
クサーフ表面粗さ計で得られた山と谷の差Ｒｍａｘで表
わした。
測定し、表面中心線平均粗さＲａで示し、うねり性はタ
クサーフ表面粗さ計で得られた山と谷の差Ｒｍａｘで表
わした。
【００２４】耐熱性は、サンプルを８５０℃の電気炉中
に１０分入れ、炉から取り出し３０分間、自然放冷する
サイクルを繰り返すスポーリングテストを行って、サン
プルのクラックや剥離の状態を調べた。なお、クラック
は赤インク中に浸漬し、その後、表面を拭き取って、目
視観察によって、その有無を調べた。表中の○，△，×
は、○が１０サイクル以上行っても、異常が認められな
いもの、△は５〜９サイクルで発生したもの、×は４サ
イクル以下で発生したものを示す。
に１０分入れ、炉から取り出し３０分間、自然放冷する
サイクルを繰り返すスポーリングテストを行って、サン
プルのクラックや剥離の状態を調べた。なお、クラック
は赤インク中に浸漬し、その後、表面を拭き取って、目
視観察によって、その有無を調べた。表中の○，△，×
は、○が１０サイクル以上行っても、異常が認められな
いもの、△は５〜９サイクルで発生したもの、×は４サ
イクル以下で発生したものを示す。
【００２５】密着性は、基板の曲げ試験を行い、ホーロ
層が剥離して金属部が露出したものを×、金属部が一部
だけ露出したものを△、金属部が露出していないものを
○とした。
層が剥離して金属部が露出したものを×、金属部が一部
だけ露出したものを△、金属部が露出していないものを
○とした。
【００２６】以上の評価にもとづき総合評価を行い、そ
の結果を○，△，×で示した。Ｎｏ．１〜５は他の成分
を一定として、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3を変化させたもの、Ｎ
ｏ．６〜１２は、ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3をほぼ一定にし、Ｍ
ｇＯ量を変化させたもの、Ｎｏ．１３〜１６は同じく、
ＣａＯ量を変化させたもの。Ｎｏ．１７〜２１は、同じ
く、ＢａＯ量を変化させたもの。Ｎｏ．２２〜２６は、
同じく、Ｌａ2Ｏ3量を変化させたもの。ＮＯ．２７〜４
１はそれぞれ、ＺｒＯ2，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，Ｐ2Ｏ5，
ＺｎＯの影響を示す。
の結果を○，△，×で示した。Ｎｏ．１〜５は他の成分
を一定として、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3を変化させたもの、Ｎ
ｏ．６〜１２は、ＳｉＯ2／Ｂ2Ｏ3をほぼ一定にし、Ｍ
ｇＯ量を変化させたもの、Ｎｏ．１３〜１６は同じく、
ＣａＯ量を変化させたもの。Ｎｏ．１７〜２１は、同じ
く、ＢａＯ量を変化させたもの。Ｎｏ．２２〜２６は、
同じく、Ｌａ2Ｏ3量を変化させたもの。ＮＯ．２７〜４
１はそれぞれ、ＺｒＯ2，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，Ｐ2Ｏ5，
ＺｎＯの影響を示す。
【００２７】表から明らかなように、ＳｉＯ2を増加し
ていけば、耐熱性は向上するが、表面性、および密着性
が悪くなる。逆に、Ｂ2Ｏ3量を増加していけば、たしか
に表面性，密着性は向上するが耐熱性は低下する。した
がって、本発明では、ＳｉＯ 2７〜２３重量％、Ｂ2Ｏ3
１０〜３４重量％の範囲内が好ましい。
ていけば、耐熱性は向上するが、表面性、および密着性
が悪くなる。逆に、Ｂ2Ｏ3量を増加していけば、たしか
に表面性，密着性は向上するが耐熱性は低下する。した
がって、本発明では、ＳｉＯ 2７〜２３重量％、Ｂ2Ｏ3
１０〜３４重量％の範囲内が好ましい。
【００２８】ＭｇＯ量は結晶性と相関があり、１６重量
％以下では結晶析出が不十分で、耐熱性に劣る。また、
５０重量％以上では、結晶が析出しやすく、ガラス溶融
時に簡単に結晶化し、均質なガラスを得ることが難し
く、また、表面粗度が大きくなる。
％以下では結晶析出が不十分で、耐熱性に劣る。また、
５０重量％以上では、結晶が析出しやすく、ガラス溶融
時に簡単に結晶化し、均質なガラスを得ることが難し
く、また、表面粗度が大きくなる。
【００２９】ＣａＯ量は、２０重量％以上入れると、表
面性が悪くなり好ましくない。ＢａＯ量は、５０重量％
以上では、耐熱性、および密着性が劣化し好ましくな
い。
面性が悪くなり好ましくない。ＢａＯ量は、５０重量％
以上では、耐熱性、および密着性が劣化し好ましくな
い。
【００３０】Ｌａ2Ｏ3量は、４０重量％以上では、耐熱
性が劣化し好ましくない。その他の添加可能な成分はＺ
ｒＯ2，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，Ｐ2Ｏ5，ＺｎＯなどが挙げ
られるが、５重量％以下までなら添加可能である。
性が劣化し好ましくない。その他の添加可能な成分はＺ
ｒＯ2，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，Ｐ2Ｏ5，ＺｎＯなどが挙げ
られるが、５重量％以下までなら添加可能である。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】（実施例２）図１に示したようなφ５０、
厚さ２０mmの円筒金属１を脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニ
ッケルメッキ・水洗して前処理を行った後、（表１）の
Ｎｏ．３のガラスを円筒金属１の表面上に被覆し、焼成
してガラスホーロ被覆層２を形成した。
厚さ２０mmの円筒金属１を脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニ
ッケルメッキ・水洗して前処理を行った後、（表１）の
Ｎｏ．３のガラスを円筒金属１の表面上に被覆し、焼成
してガラスホーロ被覆層２を形成した。
【００３７】さらにこの上にリード線３と接続されたＣ
ｕ−Ｎｉの抵抗素子４を設け、オーバーコート層５で被
覆して金属基体と一体型のひずみゲージを形成した。な
お、１２は荷重検出装置を示す。
ｕ−Ｎｉの抵抗素子４を設け、オーバーコート層５で被
覆して金属基体と一体型のひずみゲージを形成した。な
お、１２は荷重検出装置を示す。
【００３８】（実施例３）図２に示したように厚さ１０
０μｍのステンレス箔６を脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニ
ッケルメッキ・水洗して前処理を行った後、表組成のガ
ラスをステンレス箔の片面の一部分に被覆し、焼成して
ガラスホーロ被覆層２を形成した。
０μｍのステンレス箔６を脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニ
ッケルメッキ・水洗して前処理を行った後、表組成のガ
ラスをステンレス箔の片面の一部分に被覆し、焼成して
ガラスホーロ被覆層２を形成した。
【００３９】さらにこの上にＣｕ−Ｎｉの抵抗素子４を
多数個設け、オーバーコート層５で被覆して、その後、
プレス加工で所定の形状に切断して箔状のひずみゲージ
を形成した。
多数個設け、オーバーコート層５で被覆して、その後、
プレス加工で所定の形状に切断して箔状のひずみゲージ
を形成した。
【００４０】この箔状ひずみゲージを脱脂・水洗を行っ
たφ５０、厚さ２０mmの円筒金属１にスポット溶接７で
取り付けた。
たφ５０、厚さ２０mmの円筒金属１にスポット溶接７で
取り付けた。
【００４１】（比較例１）図３に示したようなφ５０、
厚さ２０mmの円筒金属１を脱脂・水洗を行った後、ポリ
イミドの樹脂フィルム８上にＣｕ−Ｎｉの抵抗素子９を
設けた従来のひずみゲージを上記円筒金属１の側面上に
シアノアクリレート系接着材で取り付けた。
厚さ２０mmの円筒金属１を脱脂・水洗を行った後、ポリ
イミドの樹脂フィルム８上にＣｕ−Ｎｉの抵抗素子９を
設けた従来のひずみゲージを上記円筒金属１の側面上に
シアノアクリレート系接着材で取り付けた。
【００４２】（比較例２）図４に示したようなφ５０、
厚さ２０mmの円筒金属１を脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニ
ッケルメッキ・水洗して前処理を行った後、カリ石灰ガ
ラス（松浪硝子工業製コード番号００３０、膨脹係数：
１１１×１０-7）の薄板基板１０（厚さ：１５０μｍ）
を金属上に載せ、焼成して一部分だけをガラスで被覆し
た。
厚さ２０mmの円筒金属１を脱脂・水洗・酸洗・水洗・ニ
ッケルメッキ・水洗して前処理を行った後、カリ石灰ガ
ラス（松浪硝子工業製コード番号００３０、膨脹係数：
１１１×１０-7）の薄板基板１０（厚さ：１５０μｍ）
を金属上に載せ、焼成して一部分だけをガラスで被覆し
た。
【００４３】さらにこの上にＣｕ−Ｎｉの抵抗素子１１
を設け、一体型のひずみゲージを形成した。
を設け、一体型のひずみゲージを形成した。
【００４４】上記実施例と比較例の円筒金属の表面温度
を２００℃に設定し、図１の矢印のように上面方向から
５Kg／cm2の圧力で１分間プレスし、ホーロ層，シアノ
アクリレート接着層，またはガラスプレート層が何サイ
クルで円筒金属１から剥離するか確認した。
を２００℃に設定し、図１の矢印のように上面方向から
５Kg／cm2の圧力で１分間プレスし、ホーロ層，シアノ
アクリレート接着層，またはガラスプレート層が何サイ
クルで円筒金属１から剥離するか確認した。
【００４５】以上の結果を（表６）に示す。
【００４６】
【表６】
【００４７】以上の結果のように本発明の実施例２およ
び３のひずみゲージは上記の試験を１０7回行ってもホ
ーロ層が剥離することはなかった。また、初期の加圧時
の抵抗値と１０7回加圧時の抵抗値は同じ値を示してい
た。 （実施例４）上記実施例２の荷重検出装置１２を用いた
サスペンションを図５のストラット型車両用サスペンシ
ョンによって説明する。車体１３と、ショックアブソー
バのねじ部１４と、ショックアブソーバの小径部１５お
よびショックアブソーバの中径部１６と、ショックアブ
ソーバの大径部１７を設け、ショックアブソーバの中径
部１６とショックアブソーバの小径部１５の段差とショ
ックアブソーバのねじ部１４のナット１８により車体１
３を挟み込む構造で固定されている。
び３のひずみゲージは上記の試験を１０7回行ってもホ
ーロ層が剥離することはなかった。また、初期の加圧時
の抵抗値と１０7回加圧時の抵抗値は同じ値を示してい
た。 （実施例４）上記実施例２の荷重検出装置１２を用いた
サスペンションを図５のストラット型車両用サスペンシ
ョンによって説明する。車体１３と、ショックアブソー
バのねじ部１４と、ショックアブソーバの小径部１５お
よびショックアブソーバの中径部１６と、ショックアブ
ソーバの大径部１７を設け、ショックアブソーバの中径
部１６とショックアブソーバの小径部１５の段差とショ
ックアブソーバのねじ部１４のナット１８により車体１
３を挟み込む構造で固定されている。
【００４８】このときナット１８と車体１３の間にはワ
ッシャ１９とバンパラバー２０が挟まれ、ショックアブ
ソーバの中径部１６とショックアブソーバの小径部１５
の段差と車体１３の間にはバンパラバー２１のストッパ
ー２２と荷重検出装置１２が挟まれている。また、２３
はサスペンションスプリングで、ショックアブソーバの
大径部１７の下端部とともに、図示しない車輪に取り付
けられている。
ッシャ１９とバンパラバー２０が挟まれ、ショックアブ
ソーバの中径部１６とショックアブソーバの小径部１５
の段差と車体１３の間にはバンパラバー２１のストッパ
ー２２と荷重検出装置１２が挟まれている。また、２３
はサスペンションスプリングで、ショックアブソーバの
大径部１７の下端部とともに、図示しない車輪に取り付
けられている。
【００４９】このように構成された車両用サスペンショ
ンは、車両のあらゆる走行モードに対し、車体と車輪の
間に発生する荷重の変化を金属弾性体１の機械的歪に変
換し、この歪をガラス被覆層２上の抵抗素子４で抵抗変
化に変換し電気信号として検出できるものである。上記
ひずみ抵抗素子４は必要に応じて軸芯を挟んで一対以上
設けてもよい。
ンは、車両のあらゆる走行モードに対し、車体と車輪の
間に発生する荷重の変化を金属弾性体１の機械的歪に変
換し、この歪をガラス被覆層２上の抵抗素子４で抵抗変
化に変換し電気信号として検出できるものである。上記
ひずみ抵抗素子４は必要に応じて軸芯を挟んで一対以上
設けてもよい。
【００５０】図６に電気信号に変換するための一実施例
を示しており、固定抵抗器Ｒ１にシリーズに接続された
歪抵抗素子Ｒ２の接続点の電圧変化をストレンアンプで
増幅して出力するものである。この出力の変化を図７に
示しており、金属弾性体の弾性範囲内において荷重と出
力は比例関係にあることがわかる。
を示しており、固定抵抗器Ｒ１にシリーズに接続された
歪抵抗素子Ｒ２の接続点の電圧変化をストレンアンプで
増幅して出力するものである。この出力の変化を図７に
示しており、金属弾性体の弾性範囲内において荷重と出
力は比例関係にあることがわかる。
【００５１】
【発明の効果】以上の発明から明らかなように、本発明
の構成による荷重検出装置は、ガラスホーロ被覆層と金
属弾性体との境界面が相互拡散しているので、密着性は
強固となり、しかも、ガラスホーロ層中には無数の小さ
な泡を有しているため機械的強度も非常に強くなるの
で、耐久性，耐熱性に優れるとともに、歪抵抗素子はガ
ラスホーロ被覆上に直接蒸着またはスパッタリングなど
によって容易に形成できるので安価に提供できるもので
ある。
の構成による荷重検出装置は、ガラスホーロ被覆層と金
属弾性体との境界面が相互拡散しているので、密着性は
強固となり、しかも、ガラスホーロ層中には無数の小さ
な泡を有しているため機械的強度も非常に強くなるの
で、耐久性，耐熱性に優れるとともに、歪抵抗素子はガ
ラスホーロ被覆上に直接蒸着またはスパッタリングなど
によって容易に形成できるので安価に提供できるもので
ある。
【図１】（ａ）本発明の第２実施例の荷重検出装置の斜
視図 （ｂ）同縦断面図
視図 （ｂ）同縦断面図
【図２】（ａ）本発明の第３実施例の荷重検出装置の斜
視図 （ｂ）同縦断面図
視図 （ｂ）同縦断面図
【図３】比較例１における荷重検出装置の斜視図
【図４】比較例２における荷重検出装置の斜視図
【図５】本発明の第２実施例の荷重検出装置を組み込ん
だ車両用サスペンションの側断面図
だ車両用サスペンションの側断面図
【図６】同荷重検出装置への負荷を電気信号に変換する
回路図
回路図
【図７】同荷重検出装置に加えられる負荷と変換回路か
らの出力の関係を示す出力変化特性図
らの出力の関係を示す出力変化特性図
１ 円筒金属（金属弾性体） ２ ガラスホーロ被覆層 ４ 抵抗素子 ５ オーバーコート層 １２ 荷重検出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松尾 和芳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 野村 外志雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 地頭所 典行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−146838（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−223836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−266402（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−24288（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−20682（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 1/22 B60G 17/00 G01L 1/00 G01L 5/00 - 5/28
Claims (2)
- 【請求項１】 金属弾性体と、この金属弾性体上に設け
たガラスホーロ被覆層と、このガラスホーロ被覆層上に
直接形成された歪抵抗素子より構成される荷重検出装置
において、上記ガラスホーロ層が結晶化ガラスであり、
かつその組成が重量％で、ＭｇＯ；１６〜５０％、Ｂａ
Ｏ；０〜５０％、ＣａＯ；０〜２０％、Ｌａ2Ｏ3；０〜
４０％、Ｂ2Ｏ3；１０〜３４％、ＳｉＯ2；７〜２３
％、ＭＯ2（ＭはＺｒ，Ｔｉ，Ｓｎの少なくとも１
種）；０〜５％、Ｐ2Ｏ5０〜５％とした荷重検出装置。 - 【請求項２】 一端が車体側に他端が車輪側に装着され
た少なくともショックアブソーバとサスペンションスプ
リングよりなるサスペンションにシリーズに装着された
請求項１記載の荷重検出装置を用いた車両用サスペンシ
ョン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204170A JP2979757B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 荷重検出装置とこの荷重検出装置を用いた車両用サスペンション |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204170A JP2979757B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 荷重検出装置とこの荷重検出装置を用いた車両用サスペンション |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545238A JPH0545238A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2979757B2 true JP2979757B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=16485998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204170A Expired - Lifetime JP2979757B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 荷重検出装置とこの荷重検出装置を用いた車両用サスペンション |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979757B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7882747B2 (en) | 2004-12-20 | 2011-02-08 | Panasonic Corporation | Strain sensor and method for manufacture thereof |
| WO2016197429A1 (zh) * | 2015-06-09 | 2016-12-15 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 电阻应变片及电阻应变式传感器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4760485B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | 歪検出装置 |
| JP2011022140A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-02-03 | Nihon Univ | 載荷試験方法、及び損傷検知方法 |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP3204170A patent/JP2979757B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7882747B2 (en) | 2004-12-20 | 2011-02-08 | Panasonic Corporation | Strain sensor and method for manufacture thereof |
| WO2016197429A1 (zh) * | 2015-06-09 | 2016-12-15 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 电阻应变片及电阻应变式传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545238A (ja) | 1993-02-23 |
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