特開 2024-132267 歪みゲージ部品、ロードセル及びロードセルの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132267

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【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

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/22 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

G01L1/22 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042982

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(72)【発明者】

【氏名】有光 佑紀哉

(72)【発明者】

【氏名】武市 真治

【テーマコード（参考）】

2F049

【Ｆターム（参考）】

2F049AA12

2F049CA04

2F049DA01

(57)【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。

【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。

【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】

【特許文献1】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】

（４）本発明の一側面に係るロードセルは、上記（１）から（３）のいずれか一つの歪みゲージ部品と、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。

【0012】

本発明の一側面に係るロードセルでは、上記歪みゲージ部品を備えている。したがって、ロードセルでは、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。

【0013】

（５）上記（４）のロードセルにおいて、起歪体は、歪みゲージ部品が配置される位置に、基体が収容される凹部を有してもよい。この構成では、起歪体において、歪みゲージ部品を容易に取り付けることができる。

【0014】

（６）上記（４）のロードセルにおいて、起歪体は、歪みゲージ部品が配置される位置において、基体に向かって開口する開口部を有していてもよい。起歪体と基体との間において、起歪体と基体とが十分に接合されていない部分が存在すると、その部分において摩擦が生じ得る。起歪体と基体との間に摩擦が生じると、起歪体の変形が抵抗体に正確に反映されず、抵抗体の出力に影響を及ぼし、正確な計量ができなくなり得る。ロードセルでは、歪みゲージ部品の基体は、開口部に跨がって配置される。これにより、起歪体と基体との接合面積が小さくなるため、起歪体と基体とが十分に接合されていない部分を小さく（無くす）ことができる。そのため、ロードセルでは、起歪体と基体との間に摩擦が生じることを抑制できるため、正確な計量を行うことができる。

【0015】

（７）上記（４）から（６）のいずれか一つのロードセルにおいて、起歪体には、複数の歪みゲージ部品が取り付けられており、複数の歪みゲージ部品のそれぞれの抵抗温度係数の差が０．５ｐｐｍ／℃であってもよい。この構成では、温度特性に優れたロードセルとすることができる。

【0016】

（８）本発明の一側面に係るロードセルの製造方法は、絶縁性を有する絶縁体及び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、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、歪みゲージを基体に接着し、歪みゲージ部品を作製する工程と、歪みゲージ部品を加熱処理する工程と、歪みゲージ部品を起歪体に接合する工程と、を含む。

【0017】

本発明の一側面に係るロードセルの製造方法では、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する。このように、ロードセルの製造方法によって製造される歪みゲージ部品は、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、ロードセルの製造方法では、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。

【発明の効果】

【0018】

本発明の一側面によれば、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。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、一実施形態に係る歪みゲージ部品の斜視図である。

【図2】図２は、歪みゲージ部品の平面図である。

【図3】図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面構成を示す図である。

【図4】図４は、ロードセルの正面図である。

【図5】図５は、ロードセルの斜視図である。

【図6】図６は、起歪体に取り付けられた歪みゲージ部品を示す図である。

【図7】図７は、他の実施形態に係るロードセルの斜視図である。

【図8】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、他の実施形態に係る歪みゲージ部品の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0021】

図１は、一実施形態に係る歪みゲージ部品を示す斜視図である。図２は、歪みゲージ部品の平面図である。図１及び図２に示されるように、歪みゲージ部品１は、歪みゲージ２と、基体３と、を備えている。

【0022】

歪みゲージ２は、絶縁体４と、抵抗体５と、接着部６と、を有している。

【0023】

絶縁体４は、抵抗体５を支持する。絶縁体４は、例えば、長方形状を呈している。絶縁体４は、互いに対向している一対の主面４ａ，４ｂを有している。絶縁体４は、電気的絶縁性を有している。絶縁体４は、例えば、ポリイミドである。ポリイミドは、例えば、分子構造の観点からは芳香族ポリエステルに分類される高分子であることが好ましい。絶縁体４の厚みは、例えば、１０μｍ～５０μｍである。

【0024】

絶縁体４には、特性情報Ｍが設けられている。本実施形態では、特性情報Ｍは、絶縁体４の主面４ａに設けられている。特性情報Ｍは、例えば、主面４ａの端部に設けられている。特性情報Ｍは、絶縁体４の主面４ａに印刷（印字）されて設けられていてもよいし、主面４ａに特性情報Ｍが印刷されたシール等が貼付されることによって設けられていてもよい。特性情報Ｍの大きさ、配置位置は限定されない。

【0025】

特性情報Ｍは、歪みゲージ部品１の温度特性に係る情報を取得可能な情報である。特性情報Ｍは、温度特性の測定値、識別文字、バーコード（一次元コード、二次元コード）等であり得る。識別文字は、文字、数字、記号又はその組み合わせであり得る。識別文字は、歪みゲージ部品１の温度特性の測定値と紐付けられている。バーコードは、歪みゲージ部品１の温度特性の測定値と紐付けられている。識別文字を確認又はバーコードを読み取ることにより、歪みゲージ部品１の温度特性を取得することができる。例えば、歪みゲージ部品１の特性情報Ｍが識別文字である場合、識別文字を端末（例えば、スマートフォン、タブレット等）に入力したり端末のカメラで撮像したりする。端末は、取得した識別文字に紐付けられた温度特性をデータベース等から抽出（取得）し、温度特性を表示する。

【0026】

抵抗体５は、絶縁体４の主面４ａ上に配置されている。抵抗体５は、絶縁体４に固定（固着）されている。抵抗体５は、絶縁体４の変形に伴って伸縮する。抵抗体５は、伸縮によって電気抵抗値が変化する。抵抗体５は、導電性を有している。抵抗体５は、金属材料で形成されている。金属材料としては、例えば、Ｃｕ－Ｎｉ等を用いることができる。抵抗体５は、例えば、フォトリソグラフィ法によって絶縁体４の主面４ａ上に形成され得る。抵抗体５の厚みは、例えば、２μｍ～５μｍである。

【0027】

抵抗体５は、受感部５０と、第一接続部５１と、第二接続部５２と、を有している。抵抗体５では、受感部５０、第一接続部５１及び第二接続部５２は、一体に形成されている。

【0028】

受感部５０は、絶縁体４の変形に伴って、主として抵抗値が変化する部分である。受感部５０は、直線部分５０ａと、折り返し部分５０ｂと、を有している。直線部分５０ａは、一方向に直線状に延在している。直線部分５０ａは、一方向に交差する方向に複数並置されている。折り返し部分５０ｂは、隣り合う直線部分５０ａの端を連結する。受感部５０は、複数の直線部分５０ａ及び複数の折り返し部分５０ｂにより、蛇行形状を呈している。

【0029】

第一接続部５１は、受感部５０のうち一方の端部に接続される。第一接続部５１は、外部回路への配線（図示省略）が接続される。第一接続部５１は、接続部分５１ａと、連結部分５１ｂと、を有している。接続部分５１ａは、配線が接続される部分である。連結部分５１ｂは、受感部５０の一方の端部と接続部分５１ａとを連結している。

【0030】

第二接続部５２は、受感部５０のうち他方の端部に接続される。第二接続部５２は、外部回路への配線（図示省略）が接続される。第二接続部５２は、接続部分５２ａと、連結部分５２ｂと、を有している。接続部分５２ａは、配線が接続される部分である。連結部分５２ｂは、受感部５０の他方の端部と接続部分５２ａとを連結している。

【0031】

図３は、図２におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面構成を示す図である。図３に示されるように、接着部６は、絶縁体４と基体３との間に配置されている。具体的には、接着部６は、絶縁体４の主面４ｂと基体３の主面３ａとの間に配置されている。接着部６は、絶縁体４と基体３とを接着（接合）している。接着部６は、熱硬化性接着剤が加熱処理によって硬化することによって形成されている。熱硬化性接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤等が挙げられる。

【0032】

歪みゲージ２は、カバー（図示省略）を備えていてもよい。カバーは、絶縁体４の主面４ａ及び抵抗体５を覆う。カバーとしては、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＮの複合膜を用いることができる。

【0033】

図１に示されるように、基体３は、歪みゲージ２（絶縁体４）を支持する。基体３は、板状部材であり、例えば、長方形状を呈している。本実施形態では、基体３と絶縁体４とは、同じ形状を呈している。基体３は、互いに対向している一対の主面３ａ，３ｂを有している。本実施形態では、主面３ａ，３ｂは、平坦面である。

【0034】

基体３は、起歪体１０２（後述）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。本実施形態では、例えば、基体３は、アルミニウム合金で形成されている。アルミニウム合金は、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）で定められる２０００番台のアルミニウム合金（Ａｌ－Ｃｕ系合金）である。基体３の厚みは、絶縁体４の厚みよりも大きい。基体３の厚みは、例えば、０．３ｍｍ～１．０ｍｍである。

【0035】

図４は、ロードセルを示す斜視図である。図５は、ロードセルの正面図である。図４及び図５に示されるように、ロードセル１００は、歪みゲージ部品１と、起歪体１０２と、を備えている。なお、図４では、歪みゲージ部品１を区別するために、歪みゲージ部品１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと示しているが、歪みゲージ部品１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの構成は歪みゲージ部品１と同様である。

【0036】

起歪体１０２は、直方体形状を呈する金属ブロックである。起歪体１０２は、ロバーバル型（平行四辺形型）の形状を呈している。起歪体１０２は、アルミ（アルミ合金）、ステンレス等の金属によって形成された弾性体である。起歪体１０２は、一対の主面（図示省略）と、主面を連結する四つの側面１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄを有する。起歪体１０２では、例えば、側面１０２ｃは、計量装置等のケースに固定される固定端であり、側面１０２ｄは、荷重が付与される自由端である。

【0037】

起歪体１０２には、貫通部１０４が設けられている。貫通部１０４は、起歪体１０２の一対の主面を貫通して形成されている。貫通部１０４は、略Ｈ字状を呈している。

【0038】

起歪体１０２には、第一ノッチ部１０６ａ、第二ノッチ部１０６ｂ、第三ノッチ部１０６ｃ及び第四ノッチ部１０６ｄが設けられている。第一ノッチ部１０６ａ、第二ノッチ部１０６ｂ、第三ノッチ部１０６ｃ及び第四ノッチ部１０６ｄは、起歪体１０２において、薄肉の部分である。第一ノッチ部１０６ａ及び第二ノッチ部１０６ｂは、側面１０２ａと貫通部１０４との間の部分である。第三ノッチ部１０６ｃ及び第四ノッチ部１０６ｄは、側面１０２ｂと貫通部１０４との間の部分である。

【0039】

図５に示されるように、起歪体１０２には、第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄが設けられている。第一開口部１０８ａは、第一ノッチ部１０６ａに対応する位置に配置されており、側面１０２ａと第一ノッチ部１０６ａの内面とを貫通して形成されている。第二開口部１０８ｂは、第二ノッチ部１０６ｂに対応する位置に配置されており、側面１０２ａと第二ノッチ部１０６ｂの内面とを貫通して形成されている。第三開口部１０８ｃは、第三ノッチ部１０６ｃに対応する位置に配置されており、側面１０２ｂと第三ノッチ部１０６ｃの内面とを貫通して形成されている。第四開口部１０８ｄは、第四ノッチ部１０６ｄに対応する位置に配置されており、側面１０２ｂと第四ノッチ部１０６ｄの内面とを貫通して形成されている。第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄの開口は、例えば、矩形状を呈している。

【0040】

図４に示されるように、歪みゲージ部品１Ａ（１）は、起歪体１０２の側面１０２ａに配置されている。歪みゲージ部品１Ａは、側面１０２ａにおいて、第一ノッチ部１０６ａに配置されている。図６に示されるように、歪みゲージ部品１Ａは、第一開口部１０８ａを跨いで配置されている。すなわち、歪みゲージ部品１Ａは、基体３の主面３ｂの全面が側面１０２ａに接触しておらず（主面３ｂの一部が側面１０２ａに接触しており）、両端部が起歪体１０２に支持されている。これにより、第一開口部１０８ａは、歪みゲージ部品１Ａの基体３に向かって開口する。歪みゲージ部品１Ａは、起歪体１０２に接合されている。歪みゲージ部品１Ａと起歪体１０２との接合には、様々な方法を採用することができる。歪みゲージ部品１Ａと起歪体１０２とは、例えば、溶接、接着剤、拡散接合等によって接合することができる。

【0041】

図４に示されるように、歪みゲージ部品１Ｂ（１）は、起歪体１０２の側面１０２ａに配置されている。歪みゲージ部品１Ｂは、側面１０２ａにおいて、第二ノッチ部１０６ｂに配置されている。歪みゲージ部品１Ｂは、第二開口部１０８ｂを跨いで配置されている。歪みゲージ部品１Ｃ（１）は、起歪体１０２の側面１０２ｂに配置されている。歪みゲージ部品１Ｃは、側面１０２ｂにおいて、第三ノッチ部１０６ｃに配置されている。歪みゲージ部品１Ｃは、第三開口部１０８ｃを跨いで配置されている。歪みゲージ部品１Ｄ（１）は、起歪体１０２の側面１０２ｂに配置されている。歪みゲージ部品１Ｄは、側面１０２ｂにおいて、第四ノッチ部１０６ｄに配置されている。歪みゲージ部品１Ｄは、第四開口部１０８ｄを跨いで配置されている。

【0042】

続いて、歪みゲージ部品１の製造方法について説明する。

【0043】

最初に、歪みゲージ２を準備する。歪みゲージ２は、絶縁体４の主面４ａ上に抵抗体５を例えばフォトリソグラフィ法によって形成して作製する。続いて、歪みゲージ２を基体３に接着する。具体的には、歪みゲージ２の絶縁体４の主面４ｂと基体３の主面３ａとの間に熱硬化性接着剤を塗布し、加熱処理する。加熱処理の温度は、例えば、１００℃～２００℃程度である。加熱処理によって、熱硬化性接着剤が硬化し、基体３と絶縁体４との間に接着部６が形成される。これにより、基体３と絶縁体４とが接着される。

【0044】

続いて、測定器（マルチメータ）を用いて、歪みゲージ２の温度特性を測定する。具体的には、所定温度における歪みゲージ２の抵抗値を測定する。所定温度は、低温（例えば０℃）、基準温度（例えば２０℃）及び高温（例えば４０℃）である。続いて、測定した歪みゲージ２の抵抗値に基づいて、抵抗温度係数を求める。そして、当該抵抗温度係数と特性情報Ｍとを紐付け、特性情報Ｍを絶縁体４の主面４ａに設ける。以上により、歪みゲージ部品１が製造される。

【0045】

続いて、ロードセル１００の製造方法について説明する。

【0046】

ロードセル１００の製造方法では、起歪体１０２及び複数の歪みゲージ部品１を準備する。本実施形態では、起歪体１０２に四つの歪みゲージ部品１を取り付ける。四つの歪みゲージ部品１は、それぞれの抵抗温度係数の差が所定値となるものを選択する。本実施形態では、四つの歪みゲージ部品１のそれぞれの抵抗温度係数の差が０．５ｐｐｍ／℃となるように、四つの歪みゲージ部品１を選択する。歪みゲージ部品１の選択は、特性情報Ｍに基づいて行う。各歪みゲージ部品１の特性情報Ｍに基づいて各歪みゲージ部品１の温度特性（抵抗温度係数）を取得する。取得した温度特性に基づいて、抵抗温度係数の差が０．５ｐｐｍ／℃となる四つの歪みゲージ部品１を選択する。歪みゲージ部品１の選択は、ロードセル１００の製造前に予め実施されていてもよい。

【0047】

続いて、四つの歪みゲージ部品１を起歪体１０２に取り付ける。具体的には、歪みゲージ部品１の基体３が、第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄを跨ぐように、歪みゲージ部品１を起歪体１０２に取り付ける。歪みゲージ部品１は、例えば、溶接によって起歪体１０２に接合してもよいし、接着剤によって起歪体１０２に接合してもよい。以上により、ロードセル１００が製造される。

【0048】

ロードセル１００の製造は、作業者が行ってもよいし、ロボット等の作業装置が行ってもよい。

【0049】

以上説明したように、本実施形態に係る歪みゲージ部品１では、歪みゲージ２が配置される基体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。このように、歪みゲージ部品１は、起歪体１０２と同じ性質を有する金属で形成されている基体３に歪みゲージ２が配置されているため、起歪体１０２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２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１を選択して起歪体１０２に取り付けることにより、ロードセル１００における歪みゲージ２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１００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１は、温度特性に優れたロードセル１００の製造工程の簡易化を図ることができる。

【0050】

本実施形態に係る歪みゲージ部品１では、歪みゲージ２の絶縁体４には、歪みゲージ２の温度特性に係る情報を取得可能な特性情報Ｍが設けられている。この構成では、歪みゲージ部品１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１を選択してロードセル１００に取り付ける作業を容易に行える。また、歪みゲージ部品１の特性情報Ｍをロボット等がカメラ等で取得し、特性情報Ｍに基づいてロボットが適切な複数の歪みゲージ部品１を選択して、起歪体１０２に取り付けることが可能となる。そのため、ロードセル１００の製造の自動化を図ることができる。

【0051】

本実施形態に係る歪みゲージ部品１は、歪みゲージ２の絶縁体４と基体３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６を備えている。歪みゲージ２における温度特性の変化要因の一つとして、歪みゲージ２を基体３に接着することで歪みゲージ２が基体３からの線膨張を受け変化することが挙げられる。歪みゲージ部品１では、絶縁体４と基体３とを接着する接着部６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１が既に歪みゲージ２と基体３が接着され、加熱処理されている。そのため、歪みゲージ部品１において、歪みゲージ２の温度特性に変化が生じることを抑制できる。

【0052】

本実施形態に係るロードセル１００は、歪みゲージ部品１が配置される位置において、基体３に向かって開口する第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄを有している。起歪体１０２と基体３との間において、起歪体１０２と基体３とが十分に接合されていない部分が存在すると、その部分において摩擦が生じ得る。起歪体１０２と基体３との間に摩擦が生じると、起歪体１０２の変形が抵抗体５に正確に反映されず、抵抗体５の出力に影響を及ぼし、正確な計量ができなくなり得る。ロードセル１００では、歪みゲージ部品１の基体３は、第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄに跨がって配置される。これにより、起歪体１０２と基体３との接合面積が小さくなるため、起歪体１０２と基体３とが十分に接合されていない部分を小さく（無くす）ことができる。そのため、ロードセル１００では、起歪体１０２と基体３との間に摩擦が生じることを抑制できるため、正確な計量を行うことができる。

【0053】

本実施形態に係るロードセル１００では、起歪体１０２には、複数の歪みゲージ部品１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）が取り付けられている。複数の歪みゲージ部品１のそれぞれの抵抗温度係数の差は、０．５ｐｐｍ／℃である。この構成では、温度特性に優れたロードセル１００とすることができる。

【0054】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0055】

上記実施形態では、絶縁体４がポリイミドで形成されている形態を一例に説明した。しかし、絶縁体４は、樹脂で形成されていてもよい。樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー等を用いることができる。

【0056】

上記実施形態では、特性情報Ｍが絶縁体４に設けられている形態を一例に説明した。しかし、特性情報Ｍは、基体３に設けられていてもよいし、基体３及び絶縁体４の両方に設けられていてもよい。

【0057】

上記実施形態では、起歪体１０２の第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄが、側面１０２ａ，１０２ｂと貫通部１０４とを貫通して形成されている形態を一例に説明した。しかし、第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄは、有底の構成（凹部）であってもよい。

【0058】

上記実施形態では、起歪体１０２が第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄを有し、歪みゲージ部品１が第一開口部１０８ａ、第二開口部１０８ｂ、第三開口部１０８ｃ及び第四開口部１０８ｄを跨いで配置される形態を一例に説明した。しかし、図７に示されるように、ロードセル１１０では、歪みゲージ部品１は、起歪体１０２の凹部１１２に配置（収容）されてもよい。凹部１１２は、第一ノッチ部１０６ａ、第二ノッチ部１０６ｂ、第三ノッチ部１０６ｃ及び第四ノッチ部１０６ｄに対応する位置に配置されている。凹部１１２は、基体３と同じ寸法で形成されている。凹部１１２の深さは、例えば、基体３の厚みと同等である。この構成では、起歪体１０２において、歪みゲージ部品１を容易に取り付けることができる。

【0059】

上記実施形態では、歪みゲージ部品１の基体３の主面３ｂが平坦面である形態を一例に説明した。しかし、図８（ａ）に示されるように、基体３Ａの主面３Ａａに窪み３Ａｄが形成されていてもよい。すなわち、主面３Ａａの一部が湾曲面であってもよい。また、上記実施形態では、基体３が矩形状を呈している形態を一例に説明した。しかし、図８（ｂ）に示されるように、基体３Ｂは、両端部が略台形状に大きくなっている形状であってもよい。この構成では、基体３Ｂにくびれ部３Ｂｃが設けられている。

【符号の説明】

【0060】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…歪みゲージ部品、２…歪みゲージ、３，３Ａ，３Ｂ…基体、４…絶縁体、５…抵抗体、６…接着部、１００，１１０…ロードセル、１０２…起歪体、１１２…凹部、Ｍ…特性情報。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】