JPH01169303A - 歪検出器の製作方法 - 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〕 本発明は接着形歪ゲージの接着方法、すなわち、歪検出
器の製作方法に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

周知のとおり、電気抵抗体に応力が加わると、電気抵抗
値が変化する。これを利用して変位を電気抵抗に変換す
るものを歪ゲージと呼んでいる。

すなわち、荷重を受けて変形する弾性体（起歪体または
受感部というが、以下起歪体という。）に電気抵抗歪ゲ
ージを接着固定して、起歪体に生じた歪を検出すること
により、応力、荷重、圧力、トルク、振動および加速度
などの測定のために数多く使用されている。

かかる歪ゲージは、例えば箔歪ゲージとして、写真技術
、マイクロエツチング技術により、厚さ５μｍのアラル
ダイドラ７カフイルムの上に焼付けた厚さ１０μｍの抵
抗体筒の上面にゲージパターンを写真印刷し、不要の部
分をエツチングで除去して製作されたものが知られてい
る。

一方、起歪体は、例えば大形はかり用には焼入れした二
・ンケルークロムモリブテン鋼が、小形はかり用にはジ
ュラルミンなどが多用されている。

かかる起歪体の形状は、使用目的に応じ、また歪ゲージ
の接着場所と合せ、偏置誤差を除（ことやゲージ出力の
増大化のため、ダイアフラム形、ビーム形、直接はり形
、リング形など各種のものが知られている。

ところで、起歪体に歪ゲージを接着した、つまりロード
セルでは、荷重が起歪体に加わると起歪体は圧縮される
とともに断面積が増大するので、横向の歪ゲージを別に
接着し、偶数個の歪ゲージで構成し、これらをホイース
トンブリッジ回路で結線して検出するようにしている。

したがって、ロードセル等は、歪ゲージの接着時には、
歪ゲージに適応した、また経年変化の少ない接着剤（例
えば、熱硬化性接着剤）を選定し、これを用いて歪ゲー
ジを起歪体に接着固定している。

しかして、歪ゲージを起歪体に接着固定するに際し、特
開昭５３−３９１５３号公報で説明されているように、
歪ゲージと起歪体とを完全に一体化させるために、また
、キユアリング（加熱により硬化させることで、例えば
、８０″Ｃ／１時間、１３０°Ｃ／２時間など）のため
に、圧着用治具を使用して、加圧状態の下で加熱してい
る。

その圧着用治具の例を第３図および第４図に示す、第３
図示の圧着用治具１では、起歪体２の表面が平坦である
例であって、起歪体２の表面に接着剤３をゲージスペー
ス面より広く塗布して歪ゲージ４を接着し、歪ゲージ４
の上面を保護フィルム５で覆設し、保護フィルム５の上
面を、スポンジなどのゴム板５が貼着されている押え板
７およびこの押え板７とアーム８との間に介在したスプ
リング９で、押圧するようにし、このアーム８は起歪体
２に吸着したマグネット１０で支持されている。かかる
圧着用治具Ｉで所定の順序にしたがってキユアリングを
行う。

また、第４図示の圧着用治具１２では、起歪体２の表面
が円形である場合、すなわち円柱形の例であって、起歪
体２の円弧状表面に接着剤をゲージスペース面より広く
塗布して歪ゲージ４を接着し、歪ゲージ４の上面を、ゴ
ム板６が貼着されている押え板７およびこの押え板７と
アーム８との間に介在したスプリング９で、押圧するよ
うにし、このアーム８は、表面にＶ溝１１ａを形成した
治具基部１１に固定されている。かかる圧着用治具１２
で所定の順序にしたがってキユアリングを行う。

ところが、ロードセル用の起歪体に歪ゲージを接着固定
するには、前記のように、起歪体の４面の１面ずつに圧
着治具を取り付けて加熱する必要があるが、その取り付
は作業は、前記従来の圧着用治具Ｉ、■２で明らかなよ
うに、煩雑であった。

しかも、歪ゲージ全面を均一には押圧し難く、また起歪
体の形状は、前記のように、各種のものがあるので余計
に煩雑であった。殊に、第４図に示す円柱形の起歪体２
の場合には、その都度加圧面形状に合った圧着用治具１
２を製作していた。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、以上の従来技術の難点を解消しようと
して創作されたもので、その要旨とするところは、起歪
体に歪ゲージを接着剤で接着固定するに当り、該歪ゲー
ジを耐熱性接着テープで該起歪体の所定の位置に保持さ
せた後、この起歪体を槽に収納して、減圧・加熱するこ
とにより、起歪体に歪ゲージを固着する歪検出器の製作
方法にある。

〔実施例〕

本発明の構成を作用とともに、本発明を使用する１例の
装置で詳細に説明する。

第１図は全体断面図、第２図は要部断面図を示すが、図
示の装置は、ロードセル用の起歪体に歪ゲージを接着し
てキユアリングを行うことに好適なものである。

しかして、これらの図において、本発明を使用する、い
わゆるキユアリング装置は、各種形状の起歪体２ａ、２
ｂ、２ｃ・・・が収納された槽２０からなり、この槽２
０内を加熱コイル２１によって適宜加熱を行うよう構成
されている。

槽２０には、第１図に示すように、シール２２を介して
蓋２３がボルト２４で着脱自在に装着され、蓋２３には
吸引管２５が取り付けられ、吸引管２５の一端は槽２０
内で開口され、また、他端は真空ポンプ２６に連通して
いる。２７は吸引管２５より分岐した枝管に設けた圧力
針、２８は温度センサー、２９は前記加熱コイル２１と
を連結した温調器を示す。

本発明の１例の接着構造は、第２図に示すように、起歪
体２の表面にけがき線３０が入れられており、このけが
き線３０に合せて歪ゲージ４を、ゲージスペース面より
広く塗布された熱硬化性接着剤３を介して起歪体２に接
当させた後、歪ゲージ４の上から耐熱性接着テープ３２
で起歪体２の所定位置に保持しておく、この耐熱性接着
テープ３２には、通気孔３３が設けられているが、この
通気孔３３は、加熱コイル２１により接着剤３が加熱さ
れたとき生ずるガスや接着施行時にとじ込められた空気
を真空ポンプ２６により吸引するためのものである。な
お、通気孔３３を設けないで、接着の一部を外しておい
てもよい。

キユアリング装置は、次のような使い方をする。

すなわち、大気中で、起歪体２のけがき線３０の近傍に
ゲージスペース面より広く接着剤３を塗布し、また歪ゲ
ージ４にも接着剤３を塗布して両者を所定時間放置した
後、起歪体２のけがき線３０に合せて歪ゲージ４を接着
剤３側より接当させ耐熱性接着テープ３２で歪ゲージ４
を起歪体２に仮固定する。次いで、この起歪体２の複数
個を槽２０に収納し、真空ポンプ２６で槽２０内の空気
を真空にするとともに、加熱コイル２１に通電すれば、
槽２０内に収納された起歪体２のすべてには、全面に均
一な押圧作用が加えられ、しかもこの状態のもとて接着
剤３が加熱硬化する。このキユアリングは所定の温度、
圧力（ｉｌ圧）、時間および繰返しサイクルによって行
われるが、その間、接着剤３より発生したガスおよび接
着施行時にとじ込められた空気は、第２図矢印のように
通気孔３３を通り、真空ポンプ２６で吸引される。次い
で、常温まで除冷し、必要ならば加圧を除いた状態で、
約１５０°Ｃでエージングを行う、勿論、これらの操作
は接着剤の種類により異にする。

なお、本発明はロードセル用の起歪体とは限らず、他の
計測用歪センサーにも適用できることはいう迄もない。

〔発明の効果〕゛ 本発明によれば、次の諸効果が期待できるものである。

■　起歪体に対し歪ゲージを、複雑な圧着用治具を使用
することなく容易に、しかも均一に押圧することができ
る。

しかも、槽内で多数の起歪体をキユアリングすれば、１
度に多数の歪ゲージが接着固定でき、しかもキユアリン
グ条件も同一として接着固定できるので、歪抵抗値にバ
ラツキがなく精度を向上させながら、接着作業が能率化
できる。

■　加熱硬化時に接着剤から発生するガスや接着施行時
にとじ込められた空気が完全に脱気され、起歪体と歪ゲ
ージとの一体化が促進できて検出精度の一層の向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を使用する装置の１例を示し、第２図は
その要部拡大断面図、第３図および第４図は従来例を示
す。 ２・・・起歪体、４・・・歪ゲージ。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　起歪体に歪ゲージを接着剤で接着固定するに当り、該
   歪ゲージを耐熱性接着テープで該起歪体の所定の位置に
   保持させた後、この起歪体を槽に収納して、減圧・加熱
   することにより、起歪体に歪ゲージを固着する歪検出器
   の製作方法。