JPS59501876A - ひずみ計素子防水装置 - 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】 ひずみ計素予防水装置 本発明は部材上に配置したときにストレインゲージ素子即ちひずみ計素子を防水 するために使用する装置に関する。

２、従来技術の説明 例えば伸び計の撓み部材の如き負荷を受ける部材上にストレインゲージ即ちひず み計を配置したときにそのひずみ計をシール叩ち密封する方法が長年望まれてき た。湿気の問題はよく知られており、種々の応用に普通に使用される接着された ひずみ計上の湿気が多かったシ、水中でひずみ計を作動させたりすると、ひずみ 計とこれを取付けた部材との間の抵抗の崩壊が生じてしまり。ひずみ計が遊動す る場合には、これを補償するのが不可能である。

ひずみ計は種々の応用に幅広く使用され、特に米国特許第３７８９５０８号明細 書に開示された如きひずみ計用の伸び計は伸び計のアームを支持する横方向の撓 み素子を有し、これらの撓み素子にひずみ計を装着して使用する。伸び計を取付 けた試片にひずみが生じると、アームが運動し撓み素子が屈曲する。

ここに示す特殊な使用（ｄ、一層長い撓み素子を許容するように修正され、本発 明の防水装置を合体するような上述の型式の伸び計のためのものである。

発明の概要 本発明は、伸び計、はさみゲージその他のひずみ検知装置と一緒に使用し、高湿 度雰囲気中や水中でも使用できるように防水カバーを合体したひずみ計素子シス テムに関する。一般に、防水手段は約４０〜２００６Ｆ（約４．４〜９３．３° Ｃ）　（７）範囲ノ温度に耐えねばならない。本質的に、ひずみ針装着素子は１ 又はそれ以上のひずみ計を装着するはね撓み部材即ち撓み素子がら成シ、この撓 み部材は、その周辺部における周辺長さがこの部材の長手軸に沿う任意の横断面 において常に同じになるように、長手軸に沿って形造られている。熱収縮性のプ ラスチックチューブを、ひずみ計を装着したのちの撓み素子及びひずみ計上に配 置し、次いでプラスチックチューブを加熱して収縮させ、ひずみ計、リートゝ線 、及びひずみ計を装着したばね撓み部材にかたく係合させ、水に対して完全なシ ールを行なう。

必要なら、ばね撓み部材はチューブが適所へ収縮するときにチューノ内の空気を 排出できるように形成することができ、熱収縮性チューブ本体の両端部に別の７ −ルキヤツプ部材を設けてチューブ両端を緊密にシールすることができる。

図示の例では、ひずみ計を装着したばね撓み部材は、ばね撓み部材を適所にクラ ンプするために使用する図示のような円筒形の２つの装着端部間に位置したほぼ 平坦な部分を有する。ひずみ計を装着するこの平坦なばね部分と丸い端部との間 の変遷区域はその軸線に垂直な任意の横断面における周長が同じになるように加 工されている。このことは、本質的に、極めて薄い中央の平坦部分も端部より幅 広いことを意味する。横断面における周長が実質的に同じままである場合は、熱 収縮性のチューブが収縮したときに、ばね撓み部材の全長に亘ってチューブが３ 均一に緊縮する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明のひずみ針葉子を使用する典型的な伸び計装置の部分概略側立面 図。

第２図は本発明のひずみ針葉子のための典型的な装着体を示す端面図。

第３図は本発明に係る防水装置を取付けたひずみ針葉子の断面図。

第４図は第３図の装置の上平面図である。

第１図において１本発明に係るひずみ針葉予防水装置の典型的な使用を示す。伸 び計１０は米国特許第３７８９５０８号明細書に示したものとほぼ同じに作られ ているが、相違点は本発明のひずみ針葉子装置を使用できるように水平の撓み部 材の長さが一層長くなっていることである。伸び計１０は上方アーム組立体１１ と下方アーム組立体１２とを含み、これらの、組立体は、米国特許第３７８９５ ０８号明細書に示された素子１３に対応する撓み素子１３ヲ形成する垂直に延び た第１の対のストリップによシ、組立体の基端で一緒に連結されている。撓み素 子１３は可撓性ばね材料の薄いストリップから成り、中央の開口を有し、この開 口を通って防水ひずみ針葉子が延長する。

撓み素子１３は、アーム１１．１２の基端に撓み素子１３の端部をクランプすべ く適当なねじによシ適所に保持されるブロック１４によって適所にクランプされ る。ひずみ針葉子１５の第１端部は、適当な方法で細長い支持アーム１８の外端 でクランプ１６によりクランプされる。支持アーム１８は下方アーム１２に固定 した下方ブロック１４に取付ける。ひずみ針葉子１５の他端は、図示のよってア ーム１１のほぼ中間点でクランプ１７により上方アームＩＩＫ連結する。

通常、７−　ム１１．１２の外端にはナイフェツジ状ブｖ−１−’２０．２１が 装着してあり、これらのプレードは試験すべき試片２２に係合する。伸び計は、 任意の所望の方法、例えば図示のような弾性バンドによシ、試片上に保持される 。試片２２は引張り負荷又は圧縮負荷を受けて試験され、従って試片２２は荷重 を受けて伸長又は収縮する。

試片２２のひずみを測定するため、既知の方法で試片２２に荷重を加えたときの ブレード２ｏ、２１の間隔の変化を測定する。本発明においては、ひずみ針葉子 １５及び撓み素子１３はプレート’　２０．２１が相対運動したときに曲がるよ うになっている。

ひずみ針葉子１５はひずみ計を防水するように形成されており、詳細を第３．４ 図に示す。ひずみ針葉子装置１５はばね撓み部材２６を含み、この部材は第１円 筒状端部２７と、図示のよって端部２７よシも長い寸法の第２円筒状端部２８と を有し、これら円筒状端部間で、ばね部材２６ハ平坦なばね区分２９ヲ有する。

ばね撓み部材２６はばね用の硬質材料、例えばべＩＪ　ＩＪウム銅で作る。平坦 なばね区分２９は変遷区域３１．３２により円筒状端部２７．２８に連結され、 これらの変遷区域は平坦なばね区分２９の面に垂直な方向にチー・ξしておシ、 これらの区域は横幅方向にもテーパしている。変遷区域３１．３２は、ばね撓み 部材の長手軸３３に沿っての任意の地点での横断面における周長を実質上一定に 維持するように、厚さ即ち高さ及び幅が減少している。

例えば、線３４にて示す位置での軸３３に垂直な切断面でのばね撓み部材２６０ 周長は、平坦なばね区分２９の中央より右側の線３５にて示す位置での同様な横 断面での部材２６の局長と同じである。

円筒状端部２７．２８の周長も、横断面３４．３５での部材２６の周長と同じで ある。

３７にて示すひずみ計は平坦なばね区分２９の対向する両平坦面に装着し普通の 方法で適所に接着する。ひずみ計３７はこのひずみ計から延びる電気的な＋７− 　）３Ｅｌ有する。防水用のカバー材料の密着を保証するため、後述するようＫ 、これらのり一層３８は円筒状端部２８を貫通する中央ボア４０内を通っている 。ボア即ち通路４０は変遷区域３２の両面の孔４１．４２に通じ、そのため平坦 なばね区分２９０両側での各ひずみ計３７からのり一層３８はボア４０を通るこ とができる。このような配置では、リードから変遷区域３２の表面への推移点で の不規則性が極めて小さい。

そのうえ、端部２７は長手軸に沿って穿孔した通路４５ヲ有し、かつ変遷区域３ １の対向する表面へ開口し通路４５に通じた一対の孔４６．４７をも有する。

防水ひずみ針葉子装置は熱収縮性プラスチックチューブ５０ヲ含み、このチュー ブはばね撓み部材２６上及び平坦なばね区分２９上にはまるように選択した寸法 を有する。チューブ５０ばその端部が円筒状端部２７．２８と重なるような長さ を有する。チューブ５０は変遷区域３１．３２で終端しない。通路４０ヲ通した り一層３８と一緒にひずみ計３７ｆ：適所に接着したのち、熱収縮性プラスチッ クチューブ５０を位置決めしてから、このチューブに熱を加えて収縮させる。そ の結果チューブ５０は円筒状端部２７．２８上で緊縮し、それと同時にチューブ ５０は収縮して変遷区域３１．３２の表面に密着し、ＩＪ　−）”３８を緊密て 包囲する。

同時に、チューブ５０内に存在していた空気は孔４１．４２及び通路４０を通り 、又は（及び）孔４６．４７、通路４５ヲ通り排出される。

必要なら、通路４５及び（又は）４０を介してチューブ内に真空を、作用させる ことができる。

円筒状端部上でのチューブ５０の端部（例えば図示の端部５１．５２）のシーリ ング又は取付けが水密性のものである場合は、防水方法はこの工程で終る。しか し、充分な密封及び防水を保証するため、補助のチューブ部分又はキャップ５３ ．５４ヲチユーブ５０の両端部５１．５２上にはめ込み、これを熱収縮させると よい。

このようにすると、円筒状端部２７．２８の表面にチューブ５０の端部が極めて 強固に密着し、その上にキャップ５３．５４が収縮密着して２重の７−ルを形成 し、チューブ５１．５２の端部におけるシールが僅かに破損した場合でさえも完 全な密封を提供する。

チューブ５０だけ又はこれと共てキャンプ５３．５４ヲも用いてプラスチックチ ューブを所望の適所に収縮して組立てたのち、通路４５．４０ヲエポキシ又は他 の適当なシール用化合物でシールすることができる。平坦なばね区分２９上のひ ずみ計３７は完全にソールされる。防水チューブ５０は一方の円筒状端部から他 方の円筒状端部へ延長する。

長手軸３３テ垂直な任意の切断面での横断面形状の周長が実質上等しいため、チ ューブ５０は変遷区域３１．３２、円筒状端部分２７．２８及び平坦なばね区分 ２９のまわシで均一に緊密て収縮し、高湿７ 炭中又は水中での作動ておいても湿気を完全に排除する。チューブ５０は寸法上 同程度に収縮するため及び横断面における周長が実質上等しいため、シールは完 全なものとなるのである。

円筒状端部２７．２８の外側部分はチューブ５０により覆われてはおらず、防水 ひずみ針葉子装置から成るひずみ針葉子組立体１５を伸び計アーム上のクランプ に、又は挾みゲージ若しくは他のひずみ検知装置の適所にクランプするために使 用される。

円筒状端部２７．２８の横断面形状は図示のような円筒形て限定されず、挾みゲ ージ（クリップゲージ）のアームと一緒に使用する場合のような応用においては クランプのために矩形の横断面形状とすることができることに注意されたい。こ の場合も、撓み部材はひずみ計を装着する中央の平坦区分に向って幅方向及び高 さ方向にテーパしている。横断面形状が円形、矩形又は他の形状であっても、横 断面における周長は重要である。最も満足できる作動のためには周長を一定に保 つことが望ましい。

ひずみ計撓み部材を防水する方法は、ひずみ計を装着するばね撓み部材を提供す る工程と、ばね撓み部材の曲げ部分にひずみ計を装着する工程と、ひずみ計の全 長及びひずみ計の端部を所望距離だけ越えて熱収縮性材料のチューブでひずみ計 を覆う工程と、ひずみ計の両端でチューブの内表面とばね撓み部材の表面との間 で緊密な防水接着が生じるまではね撓み部材及びひずみ計上でチューブを収縮さ せる工程とから成る。随意には、ばね撓み部材は、その長手軸に垂直な任意の横 断面での周長が実質上同じになるように形成される。チューブを適所へ熱収縮す るときに、ばね撓み部材を通してチューブ内部からの空気の排出を許容する手段 が設けである。チューブの端部の７−ルを補助するため別の熱収縮性のキャップ をチューブの端部に設ける。

熱収縮性チューブは、業界で周知のものであり、チューブを収縮させるに必要な 熱がひずみ計を損傷させないようなものを選ぶ。チューイの直径、壁厚を含む寸 法は、既存の条件を満たすように選択する。本発明の防水ひずみ針葉子装置はま わりにチューブをはめ込めるひずみ計用の任意の装着部材のために使用できる。

壁厚及び熱収縮率に関するチューブの特性は、全長に亘っての撓み部材の形状に チューブが適合しかつ撓み部材に密着するようにチューブが変形するのを保証す るように選択できる。

好適な実施例について本発明を説明したが、本発明の精神及び要旨を逸脱するこ となく種々の変形が可能であることを当業者は認識すべきである。

手続補正書（方式） ％式％ ３、補正をする者 事件との関係　出　願　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長手軸と両端部とこれら両端部間の中央区分とを有する撓み部材と、この部 材に装着したひずみ計と、撓み部材及びひすみ計を包囲し長手軸線に沿ってひず み計の両端部を越えて延長するのに充分な長さを有する熱収縮性のチューブとか ら成シ、該チューブが、該チューブの内表面が該撓み部材に緊密に接着して前記 長手軸に沿ってひずみ計の両端部から離れた位置において撓み部材の外表面だ関 してンールを形成するように収縮されていることと特徴とするひずみ針組立体。 ２、請求の範囲第１項記載の組立体において、前記熱収縮性チューブの両端に位 置したキャップ手段が一対の管状のキャップから成り、各管状キャップが熱収縮 可能チューブから成り、各管状キャップが前記の熱収縮性チューブの対応する端 部に重なる一端部と撓み部材の部分て重なる他端部とを有し、該管状キャップが 撓み部材及び前記熱収縮性チューブの端部に緊密に接着するように収縮されてい る前記組立体。 ３、請求の範囲第１項記載の組立体において、前記撓み部材の端部が該撓み部材 の中央区分とは異なる横断面形状を有し、前記ひずみ計が撓み部材の端部間に装 着されておち、該撓み部材が前記長手軸に垂直な任意の横断面における周長が実 質上同じである前記組立体。 ４、請求の範囲第３項記載の組立体において、前記撓み部材の中央区分及び端部 が変遷区域により連結されており、前記ひすみ計がこのひずみ計から延長するり 一ド手段を有し、前記撓み部材の少なくとも１つの端部が前記長手軸に沿って延 長する通路を有しかつ該撓み部材の端部間で撓み部材の外部へ前記通路から開口 した孔手段をも有し、それによって前記リート８手段が前記孔手段及び通路を通 って撓み部材の外部へ延長でき、該撓み部材のそれぞれの端部にて前記リード手 段のまわりで前記通路を防水ンールする手段を備えて成る前記組立体。 ５、請求の範囲第１項記載の組立体において、前記撓み部材の端部が実質上円形 の横断面形状を有し、該撓み部材の中央区分が平坦な薄い部材から成る前記組立 体。 ６　請求の範囲第４項記載の組立体において、前記撓み部材の第２端部（（第２ の開口即ち通路が形成され、該第２の通路を通って前記熱収縮性チューブの内部 からの空気の排出を許容すべく該第２通路から該撓み部材の中央部分の方へ通じ た第２の孔が設けられている前記組立体。 ７　防水ひずみ計素子装置を形成する方法ておいて、曲がったときにひずみ全測 定する位置へ装着されるに適した撓み部材を提供する工程と、該撓み部材の中央 部分にひずみ計を装着する工程と、該撓み部材及びこれに装着したひずみ計を取 囲むような寸法の内径を有しかつひずみ計の両端を越えて撓み部材の端部に重な るように長手方向に延長するに充分な長さを有する熱収縮性チューブを提供する 工程と、該チューブの両端部を撓み部材の端部に緊密に接着しかつ該チューブの 中央部を撓み部材及びひずみ計に緊密に接着すべく前記チューブ金熱収縮させる 工程とから成る前記方法。 ８　請求の範囲第７項記載の方法において、前記撓み部材の両１１ 端部がこの部材の長手軸に沿って離間しており、これらの端部が該撓み部材の中 央部分と異なる横断面形状を有し、該中央部分が実質上平坦な板ばねであシ、該 撓み部材は、該撓み部材の長手軸に垂直な任意の横断面において該撓み部材の周 長が実質上同じになるように形造られている前記方法。 ９　請求の範囲第８項記載の方法において、前記熱収縮性チューブが適所へ収縮 したときに撓み部材の中央部分からの空気の排出を許容すべく撓み部材の中央部 分から撓み部材の端部の少なくとも１つの内部を通って外部へ延びる排出孔を形 成する工程を含む前記方法。 １０、長手軸を有するばね撓み部材と、この部材におけるひずみを検知すべく該 部材に接着された少なくとも１つのひずみ計と、ひずみ計の両端を越えて前記長 手軸に沿って延びるに充分な長さを有する熱収縮性チューブであって前記長手軸 に沿ってひずみ計の各端から離れた位置において該チューブの内表面を該撓み部 材に緊密に接着するような寸法に収縮される該熱収縮性チューブと、から成る前 記組立体。 １１、請求の範囲第１項記載の装置において、前記ばね部材が２つの部材間の運 動を検知するために支持されるようになった対向する端部を有し、これらの端部 が該ばね部材の中央部分とは異なる横断面形状を有し、前記ひずみ計が該中央部 分に装着されている前記装置。 １２、請求の範囲第１１項記載の装置において、前記ばね部材が前記長手軸に垂 直な任意の横断面において実質上均一な周長を有１．ている前記装置。 １３、請求の範囲第１２項記載の装置において、前記ばね部材がア対のアームを 有する伸び計と組合わせて使用され、該ばね部材の端部がアームにそれぞれクラ ンプされている前記装置。 １４、請求の範囲第１３項記載の装置において、前記端部が円筒形であり、前記 中央部分が平坦な板部分である前記装置。 浄書（内容（こ変更なし）