专利名称：测重传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测重传感器，尤其是涉及具备畸变体和检测负载引起的畸变体的变形的传感器之测重传感器。
背景技术：
通常，计量仪器等采用测重传感器是通过传感器检测具有可动部和固定部的畸变体随荷重负载引起的变形，并把该检测结果转换成被计量的重量。
测重传感器的畸变体的可动部是固定在支承被计量物的部件、或连接该部件和畸变体的连接部件(以下称为被计量物侧部件)上。畸变体的固定部则固定在固定底座、或者连接该固定底座和畸变体的固定部的连接部件(以下称为固定底座侧部件)上。而且，当被计量物的荷重通过被计量物侧部件作用于畸变体上时，由于畸变体的可动部相对于固定部向下方变形，故将其变形通过应变规等传感器测出再转换为重量。
做为这样的测重传感器的畸变体的材料，考虑到高精度化的要求和加工性，多采用铝或铝合金。另一方面，做为被计量物侧部件或固定底座侧部件，则主要采用不锈钢或铁等材料。
因而，畸变体和被计量物侧部件之间的连接部、畸变体和固定底座侧部件之间的连接部成为异种金属电接触的状态。因此，当在该连接部周围存有包含氧气的大气或湿气的情况下，由于电流在异种金属之间流动，产生异种金属接触腐蚀，所以加速了腐蚀，测重传感器的寿命缩短。
为消除这种问题，虽然可考虑将畸变体以不锈钢制作，但难以确保重量检测的精度，特别是基于加工成本之观点，很难采用不锈钢替代铝。
另外，为了防止异种金属接触腐蚀，亦有采用硅酮或聚氨基甲酸乙酯等材料模制畸变体。但是，在被计量物侧部件和固定底座侧部件与畸变体之间有模制材料存在的情况下，将因模制材料所具有的弹性特性而引起重量检测精度劣化。即，当在被计量物侧部件或固定底座侧部件与畸变体之间存在数百μm～数mm的模制材料的情况下，被计量物侧部件与畸变体间之间的紧连度及固定底座侧部件与畸变体之间的紧连度降低，以致由于荷重负载时的模制材料的变形使重量检测精度劣化。因此，以往皆采用将畸变体安装于被计量物侧部件及固定底座侧部件上的状态下进行模制。然而，这样一来，则又存在模制作业繁杂，作业成本提高的问题。
而且，虽然将畸变体的可动部和固定部遮蔽，可对畸变体单体进行模制，但仍未能解决异种金属接触的问题。
另外，虽然为了防止畸变体的腐蚀，在将被计量物侧部件和固定底座侧部件安装到畸变体上之后，以不锈钢制的箱盒覆盖畸变体，但在这种情况下，需要在结构上下功夫，以便不约束被计量物侧部件或畸变体的可动部的活动，在成本上与尺寸大小上将产生缺点。
作为上述方法以外的防止异种金属接触腐蚀的方法，亦有在异种金属间插入具有绝缘性薄片的方法，但在此方法中，水分将侵入畸变体与薄片间微小的间隙中，从这一部分开始产生腐蚀。而且，作为与此不同的方法，亦有将较柔软的材质制成的部件插入异种金属之间的方法，但在该方法中，被计量物的荷重不能百分之百地传递到测重传感器，结果，将在检测结果中产生误差。
另外，当称具在高湿度环境下或海水等含有盐分的水气较多的场所等中使用的情况下，畸变体不仅会如前述那样在异种金属接触面上产生腐蚀，在其他表面上也容易产生腐蚀。
本发明的课题在于提供一种能抑止畸变体和安装(被连接)在该畸变体上的部件之间的连接部上的异种金属接触腐蚀，同时确保安装在畸变体上的部件和畸变体之间的紧连度，重量检测精度高的测重传感器。
另外，本发明的再一课题是提供一种防水、防锈性提高，重量检测精度高的测重传感器。
发明的公开权利要求1的测重传感器具备畸变体，桥电路和覆膜。桥电路由设置在畸变体上的应变规所构成。覆膜至少覆盖畸变体上安装由与畸变体不同的金属材料构成的部件的部位地形成于畸变体上、同时包含由玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层，并具有电绝缘性。
这种测重传感器在畸变体上作用有被计量物侧的荷重时由传感器检测荷重引起的畸变体的变形。由于该畸变体变形的程度因荷重大小的不同而不同，所以可从该传感器的检测结果求得被计量物的重量。
因此，当为了在将用不同于畸变体的金属材料构成的部件(以下称为异种金属部件)安装在畸变体上并与其接触的情况下不产生异种金属接触腐蚀，所以由带有绝缘性的覆膜覆盖畸变体上安装异种金属部件的部位。即，即使在将异种金属部件安装在畸变体上的情况下，在异种金属部件和畸变体之间存在具有绝缘性的覆膜。所以，虽然异种金属部件和畸变体为异种金属，但两者之间几乎无电流流通。
在此，作为安装于畸变体上的异种金属部件，可例举出例如将畸变体的一部分固定在固定底座上用的固定部件，将被计量物的荷重传递到畸变体的其他部位用的可动部件，当过大的荷重作用于畸变体上时用来限制畸变体变形的螺栓或金属片等界限止动部件，设有从传感器向外部的配线端子部或放大传感器输出的放大器等的底板等。
而在异种金属部件和畸变体之间无覆膜存在的情况下，一旦有氧气和水分存在，则由于两者间异种金属间的通电而引起畸变体的腐蚀。
在权利要求1所涉及的测重传感器中，如上所述，由于至少畸变体上异种金属部件接触到的部位被覆膜所覆盖，所以畸变体与安装在畸变体上的异种金属部件并不直接接触，而以隔着覆膜的状态相接触。这样，由于该覆膜具有绝缘性，所以在异种金属部件和畸变体之间不会有电流流通，可隔断异种金属之间的通电。
在此，虽然由于畸变体和安装于畸变体上的异种金属部件之间加装有覆膜，畸变体与异种金属部件之间的紧连度将减低，对重量检测精度有不良影响，然而与专为绝缘而加装具有一定厚度的模制部件或其他部件的情况相比，可将其限制在很小的水平上，同时，因玻化温度为40℃以上，故在使用此种秤具的-10℃～40℃的范围仍处于硬的状态。换言之，用于覆膜非常薄且硬，故可对固定(安装)于畸变体上的异种金属部件和畸变体加以绝缘，并对双方的紧连度几乎无影响地维持很高的重量检测精度。
另外，传感器既可以是粘贴在畸变体上的型式，也可以如专利2506064号所示，形成于畸变体上。
而且，覆膜既可以通过涂敷形成，也可以通过蒸镀、溅镀等手法形成。
另外，本发明的测重传感器的覆膜也可以不仅形成于畸变体上异种金属相接触的部位，也可以如后述那样在畸变体的整个表面上形成。在这种情况下，异种金属接触面以外之面既可以为与异种金属接触面相同材质的覆膜，也可以为不同材质的覆膜。而异种金属接触部位以外部分也可以用现有的模制材料进行模制。
而且，覆膜既可以为如后述那样为有机涂料，也可以为有机、无机混合类涂料(陶瓷涂料)。
例如，还可以在异种金属接触面上使用填充了无机填料的丙烯树脂，而在其他面上使用现有的橡胶类树脂。
在此，例如在畸变体的整个表面上形成涂膜层的情况下，可隔断畸变体与异种金属部件之间的通电而抑制畸变体的腐蚀，同时可抑制大气中的氧气或水分与畸变体的接触，进而抑制畸变体上腐蚀的产生及加剧。因此，在这种情况下，可提高防水性与防锈性。
然而，以往，考虑到抑制弹性对畸变体变形的影响，是使用橡胶、聚氨基甲酸乙酯等具有弹性的材料作为用于防水、防锈、或防止异种金属间腐蚀而涂布于畸变体上的覆膜。
虽然具备本发明的测重传感器的秤具(计量器具)通常是在-10～40℃的温度范围内使用的(该温度范围称为使用温度范围)，但前述橡胶、聚氨基甲酸乙酯等材料的弹性性质及粘性性质在此使用温度范围中具有温度依存性，尤其是被计量物的秤量小的情况下(10kg以下)，存在粘弹性产生的影响增大，实质上不可能进行补偿的状况。
因此，在本测重传感器中，将玻化温度高的树脂、即硬的树脂涂布于畸变体的表面上作为涂膜层，由此抑制因施加荷重而对应变规的电阻变化产生不良影响。这样的树脂由于在前述使用温度范围中其粘弹性的变化极小，所以能获得精度高且具有优良防水性的测重传感器。
而且，如上所述，在畸变体的异种金属接触面之间插入绝缘用薄片的情况下，在其间隙中侵入水而产生腐蚀，另外，在插入柔软材料的情况下，则被计量物的荷重不能正确地传递到测重传感器上而产生计量误差。
然而，在本测重传感器中，如上所述，通过以玻化温度高的树脂、即具有绝缘性的硬性树脂覆盖畸变体表面，使畸变体与覆膜之间无间隙，结果，水不会侵入，可获得防水性优良的测重传感器。
而且，由于异种金属之间加装有硬性树脂，所以能可靠地传递来自被计量物的荷重。
权利要求2所述的测重传感器具备畸变体，桥电路和覆膜。桥电路由设置在畸变体上的应变规所构成。覆膜至少覆盖畸变体上除去安装前述应变规的部位以外的畸变发生部位地形成于前述畸变体上，同时包含由玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层，并具有电绝缘性。
由于当畸变体与应变规之间存在覆膜时，因覆膜的特性或厚薄往往无法将正确的畸变体的变形反映到应变规的输出值中，所以在这种测重传感器中，在安装应变规的位置上不形成覆膜。作为其具体的手法，例如可考虑在安装应变规的位置上进行了遮蔽的状态下在畸变体上进行涂料的涂层。
另外，在应变规上连接有配线的情况下，该配线及应变规最好由具有防水性的树脂覆盖。在这种情况下，由于应变规及配线至少是以覆盖前述遮蔽部分的方式由具有防水性的树脂所覆盖，所以能抑制大气中的湿气对应变规和配线带来不良的影响。而且，由于应变规是由树脂覆盖的，所以即使在应变规附近畸变体的表面(未经涂布的未加工表面)也不露出。因此，能进一步抑制畸变体腐蚀的产生或加剧。
而且，应变规及配线例如可以通过在具有防水性的丁基类橡胶片上涂布硅硐树脂进行覆盖。
权利要求3所述的测重传感器具备畸变体，桥电路和覆膜。桥电路由设在前述畸变体上的应变规所构成。覆膜包含至少覆盖畸变体上安装由与畸变体不同的金属材料构成的部件的部位和上述畸变体上除去安装应变规的部位之外的畸变产生部位地形成于畸变体上、由玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层，并具有电绝缘性。
在此，特别是以至少在异种金属接触面和除去应变规安装位置的畸变产生部位上形成覆膜的情况为对象。
权利要求4所述的测重传感器是在权利要求3所述的测重传感器中，涂膜层的树脂为丙烯树脂。
作为前述的玻化温度高的树脂，具体地说，虽然有丙烯树脂(Tg＝90℃～105℃)，三聚氰胺树脂(热固性)，酚醛树脂(热固性)，含氟树脂(PTFE四氟化聚乙烯树脂Tg＝130℃，PFA全氟烷氧基乙烯Tg＝75℃)等，但丙烯树脂易于导入交联结合，且容易进行与无机填充料的混合化，而且容易涂布，在这一点上特别出色。
因此，这种测重传感器中，采用丙烯树脂覆盖畸变体，在这种测重传感器中，防止异种金属接触腐蚀，维持秤具的精度，进而使畸变体的防水性提高。
另外，作为丙烯树脂，虽采用如WO96/34063号小册子中所示的那种，但最好为低级烷基醇的(甲基)丙烯酸酯，为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙羟酯的共聚物则更好。
权利要求5所述的测重传感器是在权利要求4所述的测重传感器中，丙烯树脂是通过交联而三元化的。
经由交联被三元化的树脂在涂膜层相对于使用环境变化的稳定性，特别是其耐水性、耐湿性上甚为出色。因此，在此处用这种树脂覆盖畸变体，获得耐水，耐湿性优良的覆膜，以提高畸变体的防水性。
而且，在此，通过采用交联密度高的树脂，可获得较硬，且不易因外力而受损伤的涂膜层，因此，能够长期维持防锈性能。
另外，要将交联结合导入到树脂中，最好使具有能形成交联结合的官能基的单体(如甲基丙烯酸甲基丙烯酸乙羟酯等)一部分共聚，在树脂中预先混合双异氰酸盐化合物，在涂布后对涂膜层进行热处理，这样一来，即可实现导入交联结合所形成的三元化。
权利要求6的测重传感器是在权利要求5所述的测重传感器中，覆膜还具有氧化铝层，且在该氧化铝层的表面上形成有涂膜层。
虽然基于确保重量精度的观点，畸变体最好使用铝制品，但在对这种铝制畸变体进行氧化铝处理的情况下，在金属铝的表面上施加耐蚀性氧化覆膜，在畸变体表面上形成多个微细孔。这样一来，可提高涂膜层相对于畸变体的密合强度。而且，即使在涂膜层产生损伤的情况下，由于存在做为基底层的硬氧化铝层，所以可防止对腐蚀弱的铝合金外露。通过这样铝氧化处理和覆膜涂布的双重作用，可有效抑制异种金属接触腐蚀，同时可使畸变体表面具有防锈性能。
而且，如果对畸变体表面施加了氧化铝处理后再进行覆膜的涂布，则可补偿单用氧化铝处理时对不饱和酸、硷的耐性。
另外，通过氧化铝层的电绝缘性，可提高覆膜整体的电绝缘性。
而且，在制作测重传感器的一般性材料的铜类铝合金中，虽然对其表面施加氧化铝处理，所形成的氧化铝覆膜上仍存在诸多缺陷，其结果对异种金属接触的耐蚀性能并不充分，但本发明的测重传感器中，由于在氧化铝层的表面上还形成有涂膜层，所以弥补了氧化铝覆膜的缺陷。
权利要求7的测重传感器是在权利要求6所述的测重传感器中，覆膜厚度为1μm以上、小于100μm。
在此，为了确保安装在畸变体上的异种金属部件和畸变体之间的紧连度而维持重量检测精度，将覆膜厚度抑制在小于100μm。因此，将起因于在畸变体和异种金属部件之间加装覆膜而使双方紧连度的减低抑制在对重量检测精度几乎没有影响的水平。
因此，虽然在像已往那样在两者之间存在有数百μm～数mm的模制材料的情况下不能维持重量检测精度的可能性较高，但在本发明中由于以厚度小于100μm的覆膜进行绝缘，所以能够一面维持重量检测精度，一面防止异种金属接触腐蚀。
另外，虽然适当的覆膜厚度因测重传感器的种类和大小而异，但若覆膜厚度为1μm以下则过薄，其覆膜上易产生损伤，结果，将在测重传感器的防水性上产生问题，当为100μm以上时则过厚，传感器检测性能的精度将降低。因此，理想的范围为数μm～数十μm。而且，覆膜的膜厚最好是均匀的。
权利要求8所述的测重传感器是在权利要求3所述的测重传感器中，涂膜层的树脂是混合了粒径为50μm以下的无机填料的树脂。
填充有无机填料的树脂在使覆膜更硬，且覆膜更不易污染这一点上是理想的材料。在此，通过由这样的树脂覆盖畸变体，在防止异种金属接触腐蚀的同时维持秤具的精度。
另外，作为无机填料，具体地说，最好采用氧化铝，氧化矽等微粒。而且，无机填料最好是均匀地分散于树脂中，为此，采用粒径为50μm以下的微细填料，并以5％～60％的程度混合于树脂中。
权利要求9所述的测重传感器是在权利要求8所述的测重传感器中，树脂由通过交联而三元化的丙烯树脂构成。
这种测重传感器中，可获得与权利要求5所述的测重传感器相同的作用效果。
权利要求10所述的测重传感器是在权利要求9所述的测重传感器中，覆膜还具有氧化铝层，并在氧化铝层的表面形成有涂膜层。
这种测重传感器中，可获得与权利要求6所述的测重传感器相同的作用效果。
权利要求11所述的测重传感器是在权利要求10所述的测重传感器中，覆膜厚度为1μm以上、小于100μm。
这种测重传感器中，可获得与权利要求7所述的测重传感器相同的作用效果。
权利要求12所述的测重传感器是在权利要求3所述的测重传感器中，涂膜层的树脂含有粒径为50μm以下的无机填料，且无机填料是通过化学结合与树脂复合化的。
虽然陶瓷涂料(有机、无机混合类涂料)是有机成分与无机成分通过化学结合而复合化而构成的涂料，但在两成分之间导入化学结合，结果成为兼具双方特征的涂料。即，陶瓷涂料，其有机高分子间及有机高分子、无机微粒间的交联密度均较高，属致细的涂膜，所以耐湿性、耐水性优良。所以，在使用这种涂料形成涂膜层的情况下，可提高畸变体表面的防水性能和防锈性能。
而且，由于陶瓷涂料具有高交联密度，所以在采用其而形成涂膜层的情况下，可获得硬的涂膜层，不易因受到外力而产生损伤。另外，由于陶瓷涂料的无机成分所具有的耐污染性、耐候性、耐药性等，可获得防锈性能更高的涂膜层。
因此，在此，为了满足畸变体表面适度的硬度，耐污染性(亲水性)，电绝缘性等要求，特别采用陶瓷涂料形成涂膜层。
权利要求13所述的测重传感器是在权利要求12所述的测重传感器中，无机填料的表面施加了硅烷处理。
在树脂中的填料成为与树脂化学结合的复合体的情况下，有望提高树脂的三元化程度，并形成硬而稳定的涂膜。
因此，为了能够于与这种树脂之间化学结合，在此对无机填料的表面施加规定的处理，尤其是，在此施加硅烷处理。然后，这样一来，将氨基酸、氢氧基等的官能基导入填料的表面，进而，通过在涂布后进行热处理，可经由树脂中的多官能性化合物(通常为二官能性)(交联剂)促进无机填料与树脂的化学结合。
在这种情况下，热处理在150℃～200℃下进行10分钟～30分钟左右。另外，树脂的涂布最好采用喷涂、刷涂等。
权利要求14所述的测重传感器是在权利要求13所述的测重传感器中，树脂是通过交联而三元化的丙烯树脂。
在此，以由这种丙烯树脂的有机成分和前述无机填料的无机成分构成的陶瓷涂料(有机·无机混合类涂料)作为涂膜层使用的情况为对象。
如上所述，由于在将有机、无机混合类涂料用做涂膜层时硬度得以提高，所以在这种测重传感器中，畸变体的防水性和防锈性也得以提高。
权利要求15所述的测重传感器是在权利要求14所述的测重传感器中，覆膜还具备阳极铝化层，并在氧化铝层的表面上形成有涂膜层。
这种测重传感器中，可获得与权利要求6和10所述的测重传感器同样的作用效果。
权利要求16所述的测重传感器是在权利要求15所述的测重传感器中，覆膜的厚度在1μm以上、小于100μm。
这种测重传感器中，可获得与权利要求7和11所述的测重传感器同样的作用效果。
附图的简单说明
图1为本发明一实施方式的测重传感器的侧视图。
图2为采用测重传感器的秤具的概示图。
图3为畸变体的立体图。
图4为施加了涂层的畸变体的立体图。
图5为施加了涂层的畸变体的局部剖视图。
图6为贴附了应变规及挠性印刷基板的畸变体的立体图。
图7为以应变规等树脂遮覆的畸变体的立体图。
图8为表示同一挠性印刷基板适用于大小不同的畸变体中的视图。
图9为表示评价实施例的防水性能结果的图表。
图10为表示在实施例的盐水喷雾试验中采用的试料的剖视图。
实施发明的最佳方式<测重传感器的概略结构>
图1表示与本发明一实施方式有关的测重传感器1。
该测重传感器1主要由畸变体2，与4个应变规(传感器)7构成。
畸变体2的结构为两端部分别成为固定刚体部3及可动刚体部4，且两刚体部3、4由上下两支梁部5、6连结在一起。而且，畸变体2是以铝合金为原材料。
两支梁部5、6上分别形成有靠近固定刚体部3的薄壁变形检测部5a、6a及靠近可动刚体部4的薄壁变形检测部5b、6b。在该变形检测部5a、5b、6a、6b处，如图1和图6所示，分别贴附有应变规7。该应变规7与惠斯登电桥相连接，通过电阻值的变化测出施加于可动刚体部4上的荷重P引起的畸变体2的变形(变形的程度)。再从各应变规7的测出结果计算出荷重(被检测物的重量)。
<采用测重传感器的秤具的一例>
如图2所示，该测重传感器1安装在固定底座80及支撑被计量物G的支撑部件90上，是构成秤具的一要素。
在图2所示的例子中，畸变体2的固定刚体部3安装于固定在固定底座80上的固定连接部件81上，而畸变体2的可动刚体部4安装于固定在支撑部件90上的可动连接部件91上。当被计量物G载置于支撑部件90上时，被计量物G的荷重P(参照图1)经过可动连接部件91作用于畸变体2的可动刚体部4上，致使可动刚体部4向下方变形。这样一来，由于固定刚体部3被固定在固定底座80上，所以变形检测部5a、6b伸长，变形检测部5b、6a缩短，畸变体2变形。此时，畸变体2的应变通过应变规7被测出。
另外，固定连接部件81和可动连接部件91采用防锈性或耐腐蚀性优良的不锈钢制部件。
<畸变体的详细结构及涂层>
测重传感器1是在畸变体2上施加涂层等，再安装应变规7和配线而完成的。就该过程进行说明。
(覆膜的形成)在由成形为图3所示规定形状的铝合金构成的畸变体2上，起初，形成硫酸浴氧化铝覆膜(氧化铝层)，继而，进行无机、有机混合类涂料(日本油脂株式会社制「ベルクリ-ンNo.1000」)的喷雾涂装。涂装后，在190℃下进行30分钟的烧结处理，形成图4所示的的覆膜10。另外，烧结处理最好是在150℃～200℃下进行10分～30分钟(被处理体到达规定温度起开始的时间)左右。
虽然在畸变体2的整个表面上形成了氧化铝层或涂膜层，但此时，预先对之后贴附应变规7的梁部5上面的区域A1及梁部6下面的区域A2进行遮蔽。因此，如图4所示，在除了区域A1、A2之外的畸变体2的整个表面上形成覆膜10。即，在除了贴附应变规7的部位及其周边部位(区域A1、A2)之外的部分上形成覆膜10。
(补偿对硬树脂进行被覆引起的影响)当以陶瓷涂料那样的硬性树脂进行被覆时，将影响到测重传感器1的潜变特性。所谓潜变特性是一种当应变规7感受由于荷重引起畸变体2(铝合金等)的变形时，随时间的推移应变规7感受的畸变量产生变化所引起的、电压随应变规7的电阻值变化而变化的现象。
作为对付这一现象的对策，通常是通过组合畸变体2的变形的时间常数和畸变规7(也包含粘接层、涂层剂)感受变形时的时间常数而作出畸变规4感受的变形量与时间的推移无关的状态的方法。
作为具体的方法，通常是以下的方法。
①使畸变体2的应变产生部的形状变化。
②使应变规7的电阻体的形状变化(纵长方向的尺寸，回折部分的形状等)。
③使应变规7的底座材料、组成变化(参阅特愿平11-64125号(アルフア.ェレクトロニクス公司及ィシダ公司的共同申请案)公报)。
在使用本发明的硬性树脂被覆畸变体2的情况下，畸变体2的变形的时间常数将改变。因此，采用上述②、③的手法使包括树脂影响。在内的畸变体2的变形的时间常数变化，使应变规7的时间常数改变，做出应变规7感受的应变量与时间推移无关的状态。
图5中表示形成覆膜10的畸变体2的局部截面。覆膜10的厚度t为氧化铝层的厚度5μm±2μm和涂膜层的厚度15μm±5μm之和。而且，覆膜10具有电绝缘性，之后在通过螺栓和螺钉等紧固部件将固定连接部件81(可动连接部件91)安装在固定刚体部3(可动刚体部4)上的情况下，起到隔断两者3、81(4、91)之间电连接的作用。另外，如图3所示，在固定刚体部3和可动刚体部4上形成用于通过螺栓等将固定连接部件81或可动连接部件91加以固定的阴螺纹(螺纹孔)3a、4a。
(应变规及挠性印刷基板的装设)如图4所示，在畸变体2的表面上形成覆膜10后，将应变规7及挠性印刷基板20贴附于畸变体2上，如图6所示。应变规7的端子与挠性印刷基板20内的配线相连接。挠性印刷基板20用于简化由应变规7及输入补偿用的电阻等组成的桥电路的配线作业。
如图6所示，在将应变规7及挠性印刷基板20装设于畸变体2上之后，以树脂覆盖应变规7，挠性印刷基板20，及裸露的畸变体2的区域A1、A2的部分。具体地说，通过在具有防水性的丁基类橡胶薄片上涂布硅硐树脂25，如图7所示，从外侧覆盖应变规7和挠性印刷基板20。
<本实施方式的测重传感器的特征>
(1)这种测重传感器1为，畸变体2以铝合金为原料，而安装在其上的固定连接部件81及可动连接部件91则以不锈钢为原料。所以，直接将连接部件81、91推压在畸变体2上并以螺栓紧固时，由于异种金属接触而在两者间有电流流动，当存有水分、氧气时，将在畸变体2上产生加速腐蚀。
但是，在此，为了避免这一弊端，如图4和图5所示，至少在畸变体2上安装连接部件81、91的表面部分上形成具有绝缘性的覆膜10。因此，虽将互为异种金属部件的畸变体2与连接部件81、91紧固，在两者之间也存在具有绝缘性的覆膜10。所以，尽管畸变体2与连接部件81、91为异种金属，两者之间也不会有电流流动。因此，消除了异种金属接触腐蚀，并可抑制因畸变体2的腐蚀所引起的测重传感器1的寿命降低。
(2)而且，在这种测重传感器1中，虽然由在畸变体2和连接部件81、91之间存在覆膜10，所以两者的紧连度会降低且对重量检测精度有不良影响，但与为绝缘而加装有相当厚度的模制部件或其他部件的情况相比，仍可抑制在极小的水平上。换言之，由于覆膜10非常薄，故可在将固定于畸变体2上的连接部件81、91和畸变体2之间加以绝缘的同时，几乎不影响两者的紧连度地保持高的重量检测精度。
具体地说，覆膜10的厚度T设定为数μm～数十μm。这是为了能确保连接部件81、91和畸变体2之间的紧连度并维持重量检测测精度，有必要将覆膜10的厚度t抑制在小于100μm的缘故。通过这样将覆膜10的厚度t抑制在小于100μm，可将畸变体2和连接部件81、91之间的紧连度的恶化控制在对重量检测精度几乎没有影响的水平上。
另外，由于适当的覆膜10的厚度t随测重传感器1的种类和大小有所差异，故按照测重传感器1，以不超过100μm的范围设定涂膜层的厚度t即可。
(3)在这种测重传感器1中，当畸变体2与应变规7之间存在覆膜10时，有可能存在因覆膜10的特性或厚度t的大小而正确的畸变体2的变形不反映在应变规7的输出值中的情况。
因此，做成在应变规7的贴附位置及其邻近部分(图4的区域A1、A2)不形成覆膜10。这样一来，应变规7的检测结果可信度得以提高，这种测重传感器1的检测精度非常高。
(4)在这种测重传感器1中，由于畸变体2表面的大致全面上形成覆膜10，所以可隔断畸变体2与连接部件81、91之间的通电，抑止畸变体2的腐蚀，同时，抑制大气中的氧气或水分与畸变体2接触而防止畸变体2产生腐蚀及腐蚀的加剧。
另外，在本测重传感器1中，如图7所示，在应变规7、含配线在内的挠性印刷基板20上未形成覆膜10的区域A1、A2也采用由树脂覆盖的结构。所以，可抑制大气中的湿气对应变规7和配线，畸变体2产生不良影响。
(5)在这种测重传感器1中，由于是由无机、有机混合类涂料形成覆膜10，所以具有令人满意的表面适度硬度、耐污染性(亲水性)、电绝缘性等。即，由于覆膜含有由以硬树脂作基底的涂料构成的涂膜层，所以在异种金属之间，可有效地防止腐蚀、保持重量检测精度，而在其他部位处提高防水性，外观等。
尤其是在使用含有无机填料的树脂作为涂膜层的情况下，由于覆膜10的表面带有亲水性，所以即使在畸变体表面上沾附粉尘或污物的情形下，也由于水分能潜入其下方，使污物上浮后冲洗的自行洗净作用而将该污物除去。所以，不会蓄积含有促进腐蚀的盐分或金属成分等的污物，能够防止在畸变体上产生腐蚀及进一步发展。
(6)在这种测重传感器1中，是采用将挠性印刷基板20作成可与不同大小的畸变体2相对应的结构。如图8所示，挠性印刷基板20既可相对于对图8(a)所示宽W1的畸变体2安装，也可以相对于图8(b)所示宽W2(W2＞W1)的畸变体102安装。无论在何种情况下，应变规7均设置在畸变体2宽度的中心部分上。
这样，由于使挠性印刷基板20可对应于不同宽度的畸变体，所以节省了已往那样每当变更畸变体的宽度时重新设计挠性印刷基板的工时，在成本上有所获益。
<其他实施方式>
(A)前述实施方式中，虽然采用贴附于畸变体2上的应变规7，但也可以如专利2506064号所示，在畸变体2上形成应变规。
(B)在前述实施方式中，虽然通过涂布形成覆膜10，但也可以考虑采用蒸镀或溅镀等手法形成覆膜。
(C)在前述实施方式中，虽然列举了固定连接部件81和可动连接部件91作为安装于畸变体2上的异种金属的部件，但根据测重传感器1的结构，也可以考虑由当固定底座80及支撑部件90的一部分或畸变体2上作用了过大的荷重时限制畸变体2变形的螺栓或金属片等界限止动部件或与畸变体2不同的金属制成的底板等。不论何种部件，只要是在畸变体2的表面上形成有覆膜10，则可抑制因异种金属接触产生的畸变体2的腐蚀。
(D)在前述实施方式中，虽然例举了使用固定刚体部3位于一端、可动刚体部4位于另一端，并具有两支梁部5、6的畸变体2的测重传感器1，但本发明也可以适用于使用固定刚体部3或可动刚体部4的位置不同的畸变体，使用一根支梁部的畸变体，不是检测畸变体2的弯曲变形、而是检测压缩变形等种种测重传感器。
(E)在前述实施方式中，如图4所示，是在对贴附有应变规7的区域A1及区域A2进行了遮蔽的状态下进行涂层，以便不会因覆膜10的存而对应变规7的检测结果产生不良影响。
但是，在覆膜10的厚度t非常薄、即使从覆膜10上贴附应变规7时对检测结果的不良影响极小的情况下，或覆膜10的存在几乎不会对应变规7的检测结果产生影响的情况下，也可以不比必遮蔽而在畸变体2的整个表面上形成覆膜10。
实施例<防水性能的评价>
在此，对在畸变体2上形成覆膜10时的防锈性能进行评价。
首先，使用铜类铝合金No.2000号系列制作畸变体2，其次，对该畸变体2上贴附应变规7的部分进行遮蔽并进行了氧化铝处理。然后，对畸变体2上经氧化铝处理的部分进行有机、无机混合类涂料(日本油脂株式会社制「ベルクリ-ンNo.1000」)的喷敷涂装，形成涂膜层。
另外，在本实施例中，虽对螺纹孔3a、4a的周边部等螺纹部分也进行了涂布，但若没有必要，也可以在该部分上不进行涂布。
于涂布涂料后，将应变规7贴附在畸变体2上(实施例1)。
另一方面，除以橡胶类原料(日东电工社制「SB243L」)替代前述有机、无机混合涂料以外，与实施例1同样地制作畸变体2，并进行对畸变体2的处理(比较例1)。
其次，就实施例1及比较例1，测定了在秤具的使用温度范围(-10℃～40℃)内改变温度时其潜变特性的变化。测定结果示于图9。
<盐水喷雾试验>
在此，对在已形成覆膜10的畸变体2上连接异种金属时的覆膜10所产生的异种金属之间的腐蚀抑制效果加以评价。
首先，在两片铝板上分别涂布有机、无机混合类涂料、现有的涂料(在此，采用透明涂装)9，继而，分别贴附以SUS304为材质的板状部件(前者为实施例2，后者为比较例2)。此时，如图10所示，在铝板和SUS板之间加装SUS制的埋头螺栓。另外，在图10中，符号11、12、13分别表示铝板、SUS板、埋头螺栓。
其次，通过JIS规格(JIS-Z-2371)的方法，对实施例2及比较例2进行200小时盐水喷雾，并检测铝板和SUB板接触部分的腐蚀面积。检测结果示于表1。另外，表中以％表示的数字为试验结束后被腐蚀的部分的面积与试验开始前无腐蚀的面积的比例。
(表1)
工业上应用的可能性在本发明中，为了在由不同于畸变体的金属材料构成的部件(异种金属部件)装设在畸变体2上与其接触的情况下不致产生异种金属接触腐蚀，以具有绝缘性的覆膜将畸变体上安装异种金属部件的部分予以遮覆。因此，异种金属部件和畸变体虽属异种金属，但两者间几乎无电流流通，故不会产生异种金属接触腐蚀。
而且，由于覆膜非常薄，所以可将固定于畸变体上的异种金属部件和畸变体之间加以绝缘，并对双方的紧连度几乎无影响地维持高的重量检测精度。
另外，由于覆膜含有以硬性树脂为基底的涂料所构成的涂膜层，所以在异种金属之间，可防止腐蚀并有效地保持重量检测精度，且在其他部位处，可提高防水性。
权利要求
1.一种测重传感器，具备畸变体，由设置在前述畸变体上的应变规所构成的桥电路，至少遮覆前述畸变体上安装由与前述畸变体不同的金属材料构成的部件的部位地形成于前述畸变体上、同时包含由玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层、并具有电绝缘性的覆膜。
2.一种测重传感器，具备畸变体，由设置在前述畸变体上的应变规所构成的桥电路，至少遮覆前述畸变体上除去安装前述应变规的部位以外的畸变发生部位地形成于前述畸变体上、同时包含由玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层、并具有电绝缘性的覆膜。
3.一种测重传感器，具备畸变体，由设置在前述畸变体上的应变规所构成的桥电路，包含至少遮覆上述畸变体上安装由与前述畸变体不同的金属材料构成的部件的部位和上述畸变体上除去安装前述应变规的部位之外的畸变产生部位地形成于前述畸变体上的由玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层，并具有电绝缘性的覆膜。
4.根据权利要求3所述的测重传感器，前述涂膜层的树脂为丙烯树脂。
5.根据权利要求4所述的测重传感器，前述丙烯树脂是通过交联而三元化的。
6.根据权利要求5所述的测重传感器，前述覆膜还具有氧化铝层，并于前述氧化铝层的表面上形成有前述涂膜层。
7.根据权利要求6所述的测重传感器，前述覆膜的厚度为1μm以上、小于100μm。
8.根据权利要求3所述的测重传感器，前述涂膜层的树脂为混合了粒径为50μm以下的无机填料的树脂。
9.根据权利要求8所述的测重传感器，前述树脂由通过交联而三元化了的丙烯树脂构成。
10.根据权利要求9所述的测重传感器，前述覆膜还具有氧化铝层，且于前述氧化铝层的表面上形成有前述涂膜层。
11.根据权利要求10所述的测重传感器，前述覆膜的厚度为1μm以上、小于100μm。
12.根据权利要求3所述的测重传感器，前述涂膜层的树脂含有粒径为50μm以下的无机填料，前述无机填料是通过化学结合而与前述树脂复合化的。
13.根据权利要求12所述的测重传感器，前述无机填料的表面施加了硅烷处理。
14.根据权利要求13所述的测重传感器，前述树脂是通过交联而三元化了的丙烯树脂。
15.根据权利要求14所述的测重传感器，前述覆膜还具有氧化铝层，并于前述氧化铝层的表面上形成有前述涂膜层。
16.根据权利要求15所述的测重传感器，前述覆膜的厚度为1μm以上、小于100μm。
全文摘要
本发明公开了一种测重传感器。该测重传感器1具备畸变体2,桥电路和覆膜10。桥电路由设置在畸变体2上的应变规7所构成。覆膜10至少遮覆畸变体上除去安装由与畸变体2不同的金属材料构成的部件的部位,和畸变体上2上安装应变规7的部位以外的产生畸变的部位地形成于畸变体2上,同时包含玻化温度为40℃以上的树脂构成的涂膜层,并具有电绝缘性。
文档编号G01G3/14GK1380972SQ01801538
公开日2002年11月20日 申请日期2001年5月30日 优先权日2000年5月31日
发明者地村幸子, 若狭由喜夫 申请人:株式会社石田