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公開番号2024132267
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042982
出願日2023-03-17
発明の名称歪みゲージ部品、ロードセル及びロードセルの製造方法
出願人株式会社イシダ
代理人個人,個人,個人
主分類G01L 1/22 20060101AFI20240920BHJP(測定;試験)
要約【課題】温度特性に優れたロードセルの製造工程の簡易化を図ることができる歪みゲージ部品、ロードセル及びロードセルの製造方法を提供する。
【解決手段】歪みゲージ部品1は、絶縁性を有する絶縁体4と、絶縁体4上に配置されると共に、起歪体102の変形に伴って電気抵抗値が変化する抵抗体5と、を有する歪みゲージ2と、歪みゲージ2の絶縁体4が配置される基体3と、を備え、基体3は、起歪体102と同じ性質を有するアルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
荷重が加えられると変形する起歪体に取り付けられる歪みゲージ部品であって、
絶縁性を有する絶縁体と、前記絶縁体上に配置されると共に、前記起歪体の変形に伴って電気抵抗値が変化する抵抗体と、を有する歪みゲージと、
前記歪みゲージの前記絶縁体が配置される基体と、を備え、
前記基体は、前記起歪体と同じ性質を有するアルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている、歪みゲージ部品。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記絶縁体及び前記基体の少なくとも一方には、前記歪みゲージの温度特性に係る情報を取得可能な情報が設けられている、請求項１に記載の歪みゲージ部品。
【請求項３】
前記絶縁体と前記基体との間に配置され、加熱処理によって硬化している接着部を備える、請求項１又は２に記載の歪みゲージ部品。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の歪みゲージ部品と、
前記歪みゲージ部品が取り付けられる起歪体であって、荷重が加えられると変形するアルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている該起歪体と、を備える、ロードセル。
【請求項５】
前記起歪体は、前記歪みゲージ部品が配置される位置に、前記基体が収容される凹部を有する、請求項４に記載のロードセル。
【請求項６】
前記起歪体は、前記歪みゲージ部品が配置される位置において、前記基体に向かって開口する開口部を有する、請求項４に記載のロードセル。
【請求項７】
前記起歪体には、複数の前記歪みゲージ部品が取り付けられており、
複数の前記歪みゲージ部品のそれぞれの抵抗温度係数の差が０．５ｐｐｍ／℃である、請求項４に記載のロードセル。
【請求項８】
絶縁性を有する絶縁体及び前記絶縁体上に配置されると共に荷重が加えられると変形する起歪体の変形に伴って電気抵抗値が変化する抵抗体を有する歪みゲージと、アルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている基体と、荷重が加えられると変形し、前記基体と同じ性質を有するアルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている起歪体と、を備える、ロードセルの製造方法であって、
前記歪みゲージを前記基体に接着し、歪みゲージ部品を作製する工程と、
前記歪みゲージ部品を加熱処理する工程と、
前記歪みゲージ部品を前記起歪体に接合する工程と、を含む、ロードセルの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪みゲージ部品、ロードセル及びロードセルの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
歪みゲージは、起歪体に取り付けられる絶縁性のベース（絶縁体）と、ベースに取り付けられ、起歪体の変更の程度に応じて電気抵抗値が変化する抵抗体と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歪みゲージは、温度特性（抵抗温度係数）を有している。歪みゲージは、起歪体に取り付けられる（接合される）前と、起歪体に取り付けられた後と、において温度特性に変化が生じる。そのため、起歪体に取り付けられる前に複救の歪みゲージの温度特性をそれぞれ取得し、温度特性が同等の複数の歪みゲージを起歪体に取り付けたとしても、起歪体への取り付け後の複数の歪みゲージの温度特性が同等になるとは限らず、複数の歪みゲージのそれぞれにおいて温度特性にばらつきが生じ得る。そこで、従来のロードセルの製造工程においては、複数の歪みゲージを起歪体に取り付けた後、複数の歪みゲージのそれぞれの温度特性を計測し、出力電圧の温度依存性における一次成分及び二次成分を補正して、温度特性を補償している。
【０００５】
上記のように、従来のロードセルの製造工程では、歪みゲージを起歪体に取り付けた後に、温度特性を補償する工程が必要となる。そのため、温度特性に優れたロードセルを製造するためには、手間を要していた。
【０００６】
本発明の一側面は、温度特性に優れたロードセルの製造工程の簡易化を図ることができる歪みゲージ部品、ロードセル及びロードセルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一側面に係る歪みゲージ部品は、荷重が加えられると変形する起歪体に取り付けられる歪みゲージ部品であって、絶縁性を有する絶縁体と、絶縁体上に配置されると共に、起歪体の変形に伴って電気抵抗値が変化する抵抗体と、を有する歪みゲージと、歪みゲージの絶縁体が配置される基体と、を備え、基体は、起歪体と同じ性質を有するアルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている。
【０００８】
本発明の一側面に係る歪みゲージ部品では、歪みゲージが配置される基体は、起歪体と同じ性質を有するアルミニウム又はステンレスを含む金属で形成されている。このように、歪みゲージ部品は、起歪体と同じ性質を有する金属で形成されている基体に歪みゲージが配置されているため、起歪体に取り付けられる前後において温度特性の変化が小さい。そのため、歪みゲージの温度特性を取得し、例えば温度特性が同等（抵抗温度係数が所定の範囲内）の複数の歪みゲージ部品を選択して起歪体に取り付けることにより、ロードセルにおける歪みゲージの温度特性を同等にすることができる。これにより、ロードセルの製造工程において、零点への温度影響を補償するための工程を省略できる。したがって、歪みゲージ部品は、温度特性に優れたロードセルの製造工程の簡易化を図ることができる。
【０００９】
（２）上記（１）の歪みゲージ部品において、絶縁体及び基体の少なくとも一方には、歪みゲージの温度特性に係る情報を取得可能な情報が設けられていてもよい。この構成では、歪みゲージ部品の温度特性を容易に取得して確認（認識）することができる。そのため、例えば、温度特性が同等である複数の歪みゲージ部品を選択してロードセルに取り付ける作業を容易に行える。また、歪みゲージ部品の上記情報をロボット等がカメラ等で取得し、当該情報に基づいてロボットが適切な複数の歪みゲージ部品を選択して、起歪体に取り付けることが可能となる。そのため、ロードセルの製造の自動化を図ることができる。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）の歪みゲージ部品において、歪みゲージ部品は、絶縁体と基体との間に配置され、加熱処理によって硬化している接着部を備えていてもよい。歪みゲージ部品は、絶縁体と基体とを接着する接着部が加熱処理によって硬化している、すなわち歪みゲージ部品が既に加熱処理されている。加熱処理された接着部を備えることで、歪みゲージ部品において、歪みゲージの温度特性に変化が生じることを抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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