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JP3443111B2 - はくひずみゲージ - Google Patents
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JP3443111B2 - はくひずみゲージ - Google Patents

はくひずみゲージ

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JP3443111B2
JP3443111B2 JP2001197979A JP2001197979A JP3443111B2 JP 3443111 B2 JP3443111 B2 JP 3443111B2 JP 2001197979 A JP2001197979 A JP 2001197979A JP 2001197979 A JP2001197979 A JP 2001197979A JP 3443111 B2 JP3443111 B2 JP 3443111B2
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JP
Japan
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strain gauge
foil strain
shape
present
gauge
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智喜 佐藤
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Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気抵抗式のはく
ひずみゲージに関し、特にひずみゲージ式ロードセル
や、各種ひずみ変換器に使用するはくひずみゲージ関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の電気抵抗式のはくひずみ
ゲージの外形形状を示す。
【０００３】この従来の電気抵抗式のはくひずみゲージ
（以下、はくひずみゲージ）は、電気低抗体にひずみを
与えたとき、その抵抗値が変化する物理現象を応用して
ひずみ測定を行なうために使用するものであって、被測
定体の表面に取り付けられ、またはその内部に埋め込ま
れて、その部分のひずみを電気量に変換する働きをする
ものである。
【０００４】図５に示すように、従来のはくひずみゲー
ジは、複数のゲージ受感部２１がループ状に形成されて
いる。
【０００５】図６は、従来のはくひずみゲージの拡大図
を示す。
【０００６】図６に示すように、従来のはくひずみゲー
ジは、複数のゲージ受感部２１と、複数の折返しタブ２
２が形成され、ゲージ受感部２１と折返しタブ２２とは
折返し部２３により繋げられている。折返し部２３の内
側の形状は、半円形状Ｒに形成されている。
【０００７】折返し部２３の半円形状の部分は、はくひ
ずみゲージに伸びの力がかかると、特に応力が集中す
る。これは、はくひずみゲージの幅が不連続に変化する
付近に応力集中が発生する為であり、応力集中は、特に
金属低抗体の線幅が急に変わる条件や、ゲージ受感部２
１の線幅Ｗと折返しタブ２２の長さＬの割合が大きい条
件ほど明確に現れる。応力集中により、金属低抗体にク
ラックが発生し、はくひずみゲージは疲労寿命に到る。
【０００８】ＮＡＳ９４２に基づいて１５００μｓｔの
交番荷重で行なった従来のはくひずみゲージの疲労試験
結果でも、金属抵抗体の折返し部２３にクラックが入り
疲労寿命は短いことが分かった。
【０００９】図７は、従来のはくひずみゲージをモデリ
ング解析した結果を示す。
【００１０】折返し部２３のクラックは、折返し部２３
に応力が集中することが原因であるが、図７に示すよう
に、３ＤＣＡＤを使用して有限要素法解析による求めた
モデリング結果から応力がこの部分に集中していること
を確認した。
【００１１】また、従来のはくひずみゲージは、折返し
タブ２２の長さＬによって、一定荷重を負荷した状態を
維持させたときに時間の経過に従って出力値が変動する
所謂クリープ特性を調節できることは知られているが、
折返し部２３が半円形状の従来のはくひずみゲージで長
い折返しタブが要求された場合クリープ特性を調節する
ことはできるが、疲労寿命は前記したごとく短くなる。
【００１２】図８は、従来のはくひずみゲージの他の例
の形状を示す。
【００１３】この従来のはくひずみゲージは、例えば、
新しいパターンのはくゲージについて、日本機械学会誌
第７７巻 第６６８号、昭和４９年７月に記載されてい
るもので、ゲージ受感部３１の端部にループ状の力学的
助走区間３５を設け寿命の改善を行っている。
【００１４】しかし、この従来のはくひずみゲージで
は、パターンが大きくなり、材料取りが悪くなりコスト
が上がるという問題がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
てなされたものであって、パターンを大きくすることな
く疲労寿命を改善し、比較的大きなひずみを長期間にわ
たり安定して測定することができるはくひずみゲージを
提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のはくひずみゲー
ジは、折返しタブとゲージ受感部とが繋がる折返し部の
内側形状を連続的に曲率が徐々に変わる曲線形状とする
こととした。
【００１７】さらに、本発明のはくひずみゲージは、前
記曲線形状として楕円曲線を使用することとした。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【００１９】図１は、本発明のはくひずみゲージの外形
形状を示す。
【００２０】図１に示すように、本発明のはくひずみゲ
ージは、複数のゲージ受感部１１がループ状に形成さ
れ、はく状の金属抵抗体が用いられている。
【００２１】図２は、本発明のはくひずみゲージの拡大
図を示す。
【００２２】図２に示すように、本発明のはくひずみゲ
ージは、複数のゲージ受感部１１と、複数の折返しタブ
１２が形成され、ゲージ受感部１１と折返しタブ１２と
は折返し部１３により繋げられている。折返し部１３の
内側の形状は、楕円曲線形状Ｄに形成されている。
【００２３】本発明のはくひずみゲージは、折返し部１
３の内側の形状が楕円曲線形状Ｄに形成されていること
が特徴で、本発明のはくひずみゲージに伸びの力がかる
と、折返し部１３に応力が集中するが、折返し部１３の
内側の形状は楕円曲線形状Ｄに形成されているため、折
返し部１３に発生する応力は分散して弱められ、疲労寿
命の改善を行うことができる。
【００２４】なお、折返し部１３を楕円曲線形状Ｄにし
た場合、その曲率が大きければ大きい程、集中する応力
が弱くなるが、金属箔はエッチングしてパターンを形成
するため、折返し部１３の楕円曲線形状Ｄのパターン形
成は頂点が鋭角にならない範囲とする。
【００２５】図３は、本発明のはくひずみゲージをモデ
リング解析した結果を示す。
【００２６】図３に示すように、３ＤＣＡＤを使用して
有限要素法解析による求めたモデリング結果から、折返
し部１３は、楕円曲線形状に形成することにより応力が
分散していることがわかる。
【００２７】表１は、従来の折り返し部の応力を１００
とした場合、本発明の折返し部の楕円曲線形状により応
力が弱まる割合をまとめた表を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１は、上記したごとく図２に示す楕円曲
線形状Ｄの長辺Ｈと短辺Ｓの割合に対し応力が弱まる割
合を示しており、長辺Ｈと短辺Ｓの割合が大きくなるに
従い集中応力は弱められていることが分かる。
【００３０】図４は、本発明と従来のはくひずみゲージ
につき行ったＮＡＳ９４２の疲労試験結果のグラフを示
す（なお、試験に使用した本発明のはくひずみゲージの
Ｓ：Ｈはすべて１：６のものである）。
【００３１】図４に示すように、従来のはくひずみゲー
ジは５万回以下で疲労寿命になるが、本発明のはくひず
みゲージは１００万回以上の疲労寿命があることが分か
る。
【００３２】なお、上記実施例では、折返し部１３の内
側の形状は、楕円曲線形状Ｄに形成する例に付き説明し
たが、これに限定することなく連続的に曲率が徐々に変
わる曲線形状とすることもできる。
【００３３】以上、本発明のはくひずみゲージは、クリ
ープ特性を調整するために長い折返しタブが要求される
場合でも、疲労寿命を改善することができる。
【００３４】また、本発明のはくひずみゲージは、楕円
形状を採用すれば、パターンを大きくすることなく、疲
労寿命が改善できるので、コスト低減をすることもでき
る。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したようのに、本発明のはく
ひずみゲージは、高寿命化と比較的ひずみの大きい用途
での長期にわたり安定したひずみ測定に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のはくひずみゲージの外形形状を示す。
【図２】本発明のはくひずみゲージの拡大図を示す。
【図３】本発明のはくひずみゲージをモデリング解析し
た結果を示す。
【図４】本発明と従来のはくひずみゲージにつき行った
ＮＡＳ９４２の疲労試験結果のグラフを示す。
【図５】従来のはくひずみゲージの外形形状を示す。
【図６】従来のはくひずみゲージの拡大図を示す。
【図７】従来のはくひずみゲージをモデリング解析した
結果を示す。
【図８】従来のはくひずみゲージの他の例の形状を示
す。
【符号の説明】
１１、２１、３１ ゲージ受感部 １２、２２ 折返しタブ １３、２３ 折返し部 ３５ 力学定助走区間 Ｄ 楕円曲線形状
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 7/16 G01L 1/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 折返しタブとゲージ受感部とが繋がる折
    返し部の内側形状を連続的に曲率が徐々に変わる曲線形
    状とすることを特徴とするはくひずみゲージ。
  2. 【請求項２】 前記曲線形状として楕円曲線を使用する
    ことを特徴とする請求項１に記載のはくひずみゲージ。
JP2001197979A 2001-06-29 2001-06-29 はくひずみゲージ Expired - Lifetime JP3443111B2 (ja)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021423B4 (de) * 2006-05-05 2016-06-02 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Dehnungsmessstreifen für Messgrößenaufnehmer
US20080282812A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Thaddeus Schroeder Magnetostrictive load sensor and method of manufacture
JP5893337B2 (ja) * 2011-10-25 2016-03-23 ミネベア株式会社 疲労度検出ひずみゲージ
US20160033344A1 (en) * 2014-07-30 2016-02-04 Dayton T. Brown, Inc. Structural shear load sensing pin
JP7302767B2 (ja) * 2019-06-27 2023-07-04 ニデックドライブテクノロジー株式会社 トルク検出センサおよび動力伝達装置
JP7469933B2 (ja) * 2020-03-30 2024-04-17 ミネベアミツミ株式会社 ひずみゲージ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3040684U (ja) 1997-02-18 1997-08-26 株式会社共和電業 ひずみゲージ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3040684U (ja) 1997-02-18 1997-08-26 株式会社共和電業 ひずみゲージ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013079910A (ja) * 2011-10-05 2013-05-02 Minebea Co Ltd 疲労度検出ひずみゲージ

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