JPH0528947U - ロードセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 防湿絶縁材が薄くても、大気中の水分が浸透
せず、しかも製造が容易なロードセルを提供する。 【構成】 起歪弾性体10の起歪部12に貼着されたストレ
インゲージ14を有し、このストレインゲージ14は、起歪
部12に貼着されたベース16上に、感歪抵抗線部18と、こ
れにつらなるリード線接続部20を形成してある。感歪抵
抗線部18が形成されているベース16部分のみをその上面
から接触して覆う状態に保護層23が貼着されている。こ
の保護層23は、感歪抵抗線部18が形成されているベース
16部分にのみ接触する絶縁材層24と、この絶縁材層24の
上面をメタライズ化して絶縁材層24と一体形成された、
絶縁材層24よりも厚さの薄い防湿金属層26とを有してい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ロードセルに関し、特にその防湿構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ロードセルは、起歪弾性体の起歪部にストレインゲージを貼着したものである が、このストレインゲージの感歪抵抗線部が湿潤すると、ストレインゲージの感 歪抵抗線部の各素線間の沿面の絶縁抵抗値、及び感歪抵抗線部と起歪部との間の 絶縁抵抗値等が変化し、ロードセルの零点変化や出力スパン値の変化等のロード セルの性能の劣化を生じる。そのため、従来、ストレインゲージを貼着した起歪 弾性体部分を外側から金属で覆って、その内部に不活性ガスを封入して、外気を 遮断した金属シール型のものがあるが、製作コストが高くなるので、図３に示す ように、起歪弾性体１の各起歪部２にそれぞれ貼着したストレインゲージ３をシ リコンＲＴＶ等の防湿絶縁材４で覆ったオープン型のものが使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このようなオープン型ロードセルでは、ストレインゲージ３の上面側 の防湿絶縁材４から水分が浸透し、防湿絶縁材４の絶縁抵抗値が劣化し、上述し たような性能の劣化を生じる。これを防ぐには、防湿絶縁材４の厚さを厚くすれ ばよいが、ロードセルの性能上の影響または定格容量、起歪弾性体１の形状や寸 法等の制限を受けて、余り厚くすることができない。

【０００４】 この考案は、オープン型の利点を生かしながら、防湿絶縁材が薄くても、大気 中の水分が浸透しないようにしたロードセルを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、貼着ベース上に感歪抵抗線部と、こ の抵抗線部につらなるリード線接続部とを形成したストレインゲージが起歪弾性 体の起歪部に貼着されている従来と同様のロードセルに対し、そのストレインゲ ージの感歪抵抗線部が形成されているベース部分のみを、その上面から絶縁材層 が接触して覆う状態に保護層を貼着する。この保護層は、感歪抵抗線部形成のベ ース部分にのみ接触して貼着される絶縁材層と、この絶縁材層の上面を上記絶縁 材層よりも厚さの薄い防湿金属層のメタライズ化して絶縁材層と一体形成した二 層構造のものである。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、ストレインゲージの感歪抵抗線部は、絶縁材層だけでなく、 この絶縁材層の上面をメタライズ化して、絶縁材層と一体化した、水分が浸透し ない防湿金属層によっても覆われているので、ストレインゲージの上面側からの 大気中の水分の浸透を完全に阻止できる。なお、絶縁材層の周縁からの水分の浸 透に対しては、絶縁材層の厚さは極めて薄く、これに比べて絶縁材層の周縁から ストレインゲージの感歪抵抗線部までの距離は長いので、周縁から水分が感歪抵 抗線部までに浸透する可能性は少なく、水分浸透の問題点を解決することができ る。しかも、保護層を構成している防湿金属層は、絶縁材層の上面をメタライズ 化して形成したものとして、保護層を感歪抵抗線部に貼着する前に絶縁材層に一 体に形成されている。従って、ストレインゲージの上部への保護層の取付けは、 ストレインゲージ貼着と全く同じ作業手順で行えるため、作業が容易である。

【０００７】

【実施例】

この実施例のロードセルは、図１及び図２に示すように、起歪弾性体１０を有 する。この起歪弾性体１０は、図３に示した従来のものと同様に４箇所に起歪部 １２を有する。これら起歪部１２の平面部に、それぞれストレインゲージ１４が 貼着されている。これらストレインゲージ１４は、樹脂製のベース１６上に事前 に被着してある薄い金属箔を例えばエッチングすることによって、感歪抵抗線部 １８と、これにつらなるリード線接続部２０とを形成したものである。これらリ ード線接続部２０には、後述するように感歪抵抗線部１８上に保護層２３が貼着 された後に、リード線２０が接続され、ロードセルのブリッジ回路が形成されて いる。

【０００８】 リード線接続部２０の部分を除き、感歪抵抗線部１８を覆う範囲のみに、矩形 の保護層２３が貼着されている。この保護層２３は、樹脂層２４と、この樹脂層 ２４の上面に一体に事前に被着された防湿金属層２６とからなる。そして、この 保護層２３は、樹脂層２４が感歪抵抗線部１８の部分にのみ接している。樹脂層 ２４は、例えば厚さが２０乃至３０μｍ程度のものであり、防湿金属層２６は、 厚さが２乃至３μｍ程度のものであり、防湿金属層２６の方が樹脂層２４よりも 厚さがかなり薄く形成されている。

【０００９】 保護層２３としては、例えばストレインゲージの原版またはこれと同じ構造の もの、即ち事前にベースとなる樹脂上に金属箔を被着して、ベースの一面をメタ ライズ化してあるものを用いることができる。この保護層２３は、樹脂層２４及 び防湿金属層２６が、保護層２３の起歪部１２への貼着前に一体化されているの で、その貼着や取扱い上、好都合である。また、ストレインゲージ１４のリード 線接続部２０及びその周囲には、シリコンＲＴＶ等の防湿絶縁樹脂層２８のみが 被着されている。

【００１０】 このロードセルは、例えば起歪部１２にストレインゲージ１４を貼着した後、 ストレインゲージ１４の感歪抵抗線部１８の部分にのみ、保護層２３の樹脂層２ ４が接触して感歪抵抗線部１８を覆うように、保護層２３を貼着した後、リード 線接続部２０にリード線２２を接続し、リード線接続部２０にのみ防湿絶縁樹脂 層２８を被着することによって、製造することができる。

【００１１】 このようなロードセルでは、ストレインゲージ１４の感歪抵抗線部１８は、樹 脂層２４と、水分が浸透しない防湿金属層２６の二層からなる保護層２３によっ て覆われているので、感歪抵抗線部１８に、その上面から大気中の水分が浸透す ることを完全に防止できる。また、樹脂層２４の厚さは２０乃至３０μｍである のに対し、樹脂層２４の周縁部からこれに最も近い感歪抵抗線部１８の縁部まで の距離は数ｍｍはあり、厚さに比べて充分に長いので、周縁部から大気中の水分 が感歪抵抗線部１８にまで浸透することはない。従って、ほぼ完全な防湿効果を 発揮し、ロードセルの性能の長期安定性を保証できる。

【００１２】 なお、リード線接続部２０を比較的水分の浸透阻止力の弱い絶縁樹脂層２８の みで覆っているが、これは、リード線接続部２０、２０間の沿面距離も比較的大 きく、この部分の絶縁抵抗値が多少低下しても、ロードセルの性能に余り影響を 与えないからである。

【００１３】 また、保護層２３を、樹脂層２４と、これの上面をメタライズ化して形成され た防湿金属層２６とによって構成したのは、次の理由による。防湿効果を高める 為だけなら、樹脂層２４をストレインゲージに貼着した後に、防湿金属層２６を 貼着するだけでも良い。しかし、防湿金属層２６の剛性がロードセルの負荷特性 に影響を与えるのを防止するため、防湿金属層２６は極力薄くする必要がある。 しかし、薄い金属層２６をしわがよらないように、かつ損傷を与えることなく、 樹脂層２４上に貼着するには、防湿金属層２６の極めて慎重な取扱いと、相当の 熟練が必要であり、作業性が悪くなる。これに対し、この実施例の保護層２３の ように樹脂層２４と防湿金属層２６とが事前に一体とされていると、防湿金属層 ２６の厚さが２乃至３μｍと非常に薄くしても、取付の際に防湿金属層２６に、 しわがよることがなく、取扱いが通常のストレインゲージと同様な容易さとなり 、しかも取付も全く同様に容易に行え、作業性が向上する。

【００１４】 上記の実施例では、エッチングする前のストレインゲージの原版状のものを保 護層２３として使用したが、樹脂層に防湿金属層をスパッタリングや真空蒸着法 によって被着させて、樹脂層の一面をメタライズ化したものを使用しても良い。 また、保護層２３の貼着後に防湿金属層２６の上面にさらにもう１層の薄い樹脂 層を塗布して、薄い防湿金属層２６を保護するのも良い。

【００１５】

【考案の効果】 以上のように、本考案によれば、絶縁材層と防湿金属層とからなる保護層によ ってストレインゲージの感歪抵抗線部の範囲のみを二重に強固に覆って接着して いるので、防湿保護層は、厚さを薄くし、かつ充分な防湿効果が得られる。特に 、起歪弾性体のストレインゲージが貼着されている梁の部分を全面的に覆うので はなく、各ストレインゲージの感歪抵抗線部のみをそれぞれ別々に覆っているの で、製造が容易であり、しかもコストを低減させることができる。さらに、保護 層の防湿金属層は、絶縁材料層の上面をメタライズ化して、保護層を感歪抵抗線 部に取り付ける前に一体に形成されている。従って、防湿金属層がたとえ極薄の ものであっても、取扱い上の損傷が防止でき取扱いが容易であり、その取付も一 般のストレインゲージの起歪部への接着と同様に行える。よって、作業性が向上 し、かつその取付の信頼性も高くなる。しかも、絶縁材層と防湿金属層とは、ス トレインゲージの感歪抵抗線部に取付前に一体であるので、両者を共に薄くする ことができ、また厚さの管理も精度よく行えるので、防湿処理によるロードセル の性能のばらつきが少なくなる。このように、この考案によれば、簡単な構成で ありながら、防湿性を高めることができ、金属シール型と同様に高い防湿性が得 られるので、オープン型でありながら、その応用面を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるロードセルの１実施例の部分省略
側面図である。

【図２】同実施例の部分省略平面図である。

【図３】従来のオープン型ロードセルの側面図である。

【符号の説明】

１０ 起歪弾性体 １２ 起歪部 １４ ストレインゲージ １６ ベース １８ 感歪抵抗線部 ２０ リード線接続部 ２３ 保護層 ２４ 絶縁材層 ２６ 防湿金属層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 貼着ベース上に感歪抵抗線部と、この抵
   抗線部につらなるリード線接続部から形成されたストレ
   インゲージを、起歪弾性体の起歪部に貼着したロードセ
   ルにおいて、絶縁材層と、この絶縁材層の上面をメタラ
   イズ化して上記絶縁材層と一体形成された、上記絶縁材
   層よりも厚さの薄い防湿金属層とを有している保護層
   が、貼着された上記ストレインゲージの感歪抵抗線部が
   形成されている上記ベース部分のみを、その上面から上
   記絶縁材層側が接触して覆う状態に、貼着してなるロー
   ドセル。