(57)【要約】【課題】ひずみ極大箇所を正確に特定し、そのひずみ極大箇所に正確に貼り付けることができるひずみ発生箇所検出部品及びひずみ発生箇所検出装置を提供する。【解決手段】ひずみ発生箇所検出部品に所定以上のひずみが発生した際、その発生場所に亀裂や断線が生じるので、ひずみが無くなった後でも亀裂箇所や断線箇所を観察することでひずみが発生した場所を特定できる。この結果、ひずみを定量的に測定する際に、ひずみが大きな場所に正確にひずみゲージを貼り付けることが出来、正確なひずみ測定を行うことが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムと、該フィルムの一方の主面に形成した接着層と、該接着層の表面に配置した線状部材とを備えたことを特徴とするひずみ発生箇所検出部品。
【請求項２】
請求項１記載のひずみ発生箇所検出部品において、前記線状部材が光ファイバーであることを特徴とするひずみ発生箇所検出部品。
【請求項３】
請求項１または２記載のひずみ発生箇所検出部品において、前記フィルムの他方の主面に接着剤層あるいは粘着剤層を形成したことを特徴とするひずみ発生箇所検出部品。
【請求項４】
フィルム、該フィルムの一方の主面に形成した接着層、及び該接着層の表面に配置した光ファイバーを有するひずみ発生箇所検出部品と、
前記光ファイバーの一方の端部に光を入射する光源ユニットと、
前記光ファイバーに発生した亀裂もしくは断線の位置情報を取得する位置情報取得ユニットとを備えたことを特徴とするひずみ発生箇所検出装置。
【請求項５】
請求項４記載のひずみ発生箇所検出装置において、前記位置情報を記録する記録手段を備えたことを特徴とするひずみ発生箇所検出装置。
【請求項６】
請求項５記載のひずみ発生箇所検出装置において、前記記録手段によって記録された複数の位置情報を比較する比較手段を備えたことを特徴とするひずみ発生箇所検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ひずみ測定におけるひずみ極大箇所の特定を行う装置に関し、特にひずみゲージの添着場所を決定するためのひずみ発生箇所検出部品及びひずみ発生箇所検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ひずみ測定においては、被測定部材上のひずみが極大となる場所にひずみゲージを添着し、ひずみを測定することが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実公平０４−０２５６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術においては、ひずみが極大となる場所が明らかな場合には正確な位置あわせが出来るが、ひずみが極大となる箇所が厳密には明らかでない場合は、ひずみゲージに設けられた位置合わせ用の指標を合わせるすべがない。
例えば、プリント回路基板の電気的な検査であるインサーキットテストやファンクションテストにおいて、プリント回路基板はフィクスチャにセットされ、基板押さえ部やプローブによって、多点で挟まれ、プリント回路基板は複雑なひずみを生じる。このとき、プリント回路基板上に大きなひずみが発生すると、プリント回路基板上の部品を破損したり、プリント回路基板と部品の間の接合部が破断したりするなどして、電気的機能を果たさなくなることがある。
このような問題を回避するため、プリント回路基板上で大きなひずみが発生すると思われる箇所にひずみゲージを添着してひずみ測定を行い、その結果を基に破損の有無を判断することがある。
【０００４】
しかし、基板押さえ部やプローブなど多点で挟まれ、プリント回路基板は複雑なひずみを生じるため、ひずみ測定を行うべきひずみ極大箇所が特定できず、ひずみゲージの位置合わせ用指標が合っても合わせようがない。また、ひずみ極大箇所は基板押さえ部やプローブの位置、基板上の部品配置等から人間が判断することもできる事があるが、官能的になってしまうため、ひずみ極大箇所が正確とは言えず、またプリント回路基板全体の中から測定すべき箇所を全て把握できるとは限らない。
ひずみ極大箇所が正確に特定できないとひずみ測定の結果で得られたひずみ量によってプリント回路基板の破損あるいは破損の可能性の有無を正しく判断することが出来ない。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、ひずみ極大箇所を正確に特定し、そのひずみ極大箇所に正確に貼り付けることができるひずみ発生箇所検出部品及びひずみ発生箇所検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明は、フィルムと、該フィルムの一方の主面に形成した接着層と、該接着層の表面に配置した線状部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のひずみ発生箇所検出部品において、前記線状部材が光ファイバーであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のひずみ発生箇所検出部品において、前記フィルムの他方の主面に接着剤層あるいは粘着剤層を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、フィルム、該フィルムの一方の主面に形成した接着層、及び該接着層の表面に配置した光ファイバーを有するひずみ発生箇所検出部品と、前記光ファイバーの一方の端部に光を入射する光源ユニットと、前記光ファイバーに発生した亀裂もしくは断線の位置情報を取得する位置情報取得ユニットとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のひずみ発生箇所検出装置において、前記位置情報を記録する記録手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のひずみ発生箇所検出装置において、前記記録手段によって記録された複数の位置情報を比較する比較手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ひずみ発生箇所検出部品に所定以上のひずみが発生した際、その発生場所に亀裂や断線が生じるので、ひずみが無くなった後でも亀裂箇所や断線箇所を観察することでひずみが発生した場所を特定できる。この結果、ひずみを定量的に測定する際に、ひずみが大きな場所に正確にひずみゲージを貼り付けることが出来、正確なひずみ測定を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の一実施の形態は、フィルムと、フィルムの一方の主面に形成した接着層と、接着層の表面に配置した線状部材とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、ひずみ発生箇所検出部品に所定以上のひずみが発生した際、その場所に亀裂や断線が生じるので、ひずみが無くなった後でも亀裂や断線箇所を観察することでひずみが発生した場所を特定できる。このため、その後にひずみを定量的に測定する際に、ひずみが大きな場所に正確にひずみゲージ等を貼り付けることが出来、正確なひずみ測定を行うことが出来るようになる。
【００１５】
ひずみゲージによるひずみ測定では、ひずみゲージは最大主ひずみや主ひずみ方向を算出できるようにひずみゲージが３枚異なる角度で重ねられた３軸のものが用いられることもある。また、同時に多数の箇所を測定したいことも多い。このため、一度に多数のひずみゲージが必要なこともある。
【００１６】
しかし、多数のひずみゲージを同時に測定するには、ひずみゲージの個数分のひずみ測定器のチャンネル数を用意する必要があり、測定器の確保が難しくなる。
本発明に係るひずみ発生箇所検出部品を用いると、定量的なひずみは測定できないものの、広い範囲、言い換えれば多点のひずみを一度に検出できるので、多数の測定器を確保する必要がない。
【００１７】
また、ひずみ発生箇所検出部品を使わず、ひずみゲージを被測定部材に貼り付ける場合、大きなひずみが生じる場所が分かっていないので、実際にはわずかなひずみしか発生せず、測定する必要のない箇所にまでひずみゲージを貼り付けて、ひずみゲージを無駄に使用してしまう恐れもある。
【００１８】
また、ひずみ発生箇所検出部品を使用した場合は、必要な箇所にだけひずみゲージを貼り付けられるので、ひずみゲージを無駄にすることがなくなり、ひずみ測定器のチャンネル数の確保も必要最小限に抑えることができる。
【００１９】
本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の他の実施の形態は、上記構成に加え、線状部材が光ファイバーであることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、ひずみ発生箇所検出部品の線状部材が光ファイバーでできていることにより、光ファイバーの一方の端部に光を照射することで、光ファイバーに生じた亀裂や断線が発生した箇所を容易に検出できるので、亀裂発生箇所（断線発生箇所）の検出作業に掛かる工数を削減でき、亀裂（断線）の見逃しも低減することが出来る。
【００２１】
本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の他の実施の形態は、上記構成に加え、フィルムの他方の主面に接着剤層あるいは粘着剤層を形成したことを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、ひずみ発生箇所検出部品のフィルムの他方の主面に接着剤層あるいは粘着材層を形成することにより、ひずみ発生箇所検出部品を被測定部材に貼り付ける際に未接着部（未粘着部）ができたり、むらになったりする恐れが減るので、ひずみ発生箇所をもれなく検出できる。また、接着剤層の外層に剥離層を設けることにより、剥離層を剥がしてひずみ発生箇所検出部品を被測定部材に容易に貼り付けることができ、貼り付け作業の能率も向上する。
【００２３】
本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の一実施の形態は、フィルム、該フィルムの一方の主面に形成した接着層、及び該接着層の表面に配置した光ファイバーを有するひずみ発生箇所検出部品と、前記光ファイバーの一方の端部に光を入射する光源ユニットと、前記光ファイバーに発生した亀裂もしくは断線の位置情報を取得する位置情報取得ユニットとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、ひずみ発生箇所検出部品の光ファイバーに生じた亀裂や断線の位置が発光することにより肉眼で容易に捉えることができるので、亀裂箇所や断線箇所の検出に掛かる作業工数を削減することができ、亀裂や断線の見逃しを防止できる。
【００２５】
本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の他の実施の形態は、上記構成に加え、位置情報を記録する記録手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、被測定部材に荷重をかける前にひずみ発生箇所検出部品に生じた亀裂の位置情報を記録した上で被測定部材に荷重をかけられるので、荷重印加後の位置情報取得において、荷重印加により新たに発生した亀裂か否かを識別することが出来る。
【００２７】
本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の他の実施の形態は、上記構成に加え、記録手段によって記録された複数の位置情報を比較する比較手段を備えたことを特徴とする。
【００２８】
上記構成によれば、記録された位置情報群を元に位置情報を比較する手段を有することによって、新たに生じた亀裂の特定に要する工数が削減できる。また、容易に荷重印加前後の比較を行えることから、被測定部材に荷重をかける前までにひずみ発生箇所検出部品に生じる亀裂や断線を意識することなく、ひずみ発生箇所検出部品を被測定部材に接着できるので、接着作業が簡素化できる利点もある。
【００２９】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【実施例１】
【００３０】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
まず、本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の一実施例の構造について説明する。
図１は本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の平面図であり、図２は図１のII−II線断面図である。図３は図１に示したひずみ発生箇所検出部品の変形例を示す断面図であり、図４は図１に示したひずみ発生箇所検出部品の他の変形例を示す断面図である。図５は図１に示したひずみ発生箇所検出部品の他の変形例を示す断面図である。図６は図１の矢印Ａ方向の矢視図である。図７は図１に示したひずみ発生箇所点検部品の他の変形例の矢印Ａ方向の矢視図である。
ひずみ発生箇所検出部品１は、フィルム２と、フィルム２の一方の主面（図２では上側の面）に形成された接着層３と、接着層３の表面に配置した線状部材４とで構成されている。ひずみ箇所検出部品１の線状部材４は接着層３の表面上に複数列に配置されている。
【００３１】
図１では線状部材４は複数本描かれているが、それぞれの線状部材４の端部がつながった１本の線になっていてもよい。図１でそれぞれの線状部材２は平行に配置されているが、平行に配置されていなくてもよく、線状部材４同士が図３に示すように接触していなくてもよい。
【００３２】
また、図２では線状部材４は一平面上に並べて配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、曲面上に配置されていても良い（図４参照。）。
更に図２では線状部材４の断面形状は四角形だが、本発明はこれに限定されるものではなく、円形(図５参照。)、楕円形、不定形などの形状を有していてもよい。
【００３３】
線状部材４はフィルム２より内に収まっていてもよく、片側又は両側が外まであってもよい（図７参照。）。
【００３４】
さて、ひずみゲージによるひずみ測定では、被測定部材でひずみ量が最大となる箇所にひずみゲージを貼り付けて、被測定部材に荷重をかけて、そのときのひずみを測定するのが一般的である。
ひずみ測定を行う主な目的には
(a)材料特性の測定
(b)被測定部材あるいは被測定部材上に配置された部品が破壊するか否かの判断材料とする
ことが挙げられる。
前者(a)では被測定部材の構造や支点、力点の位置などが単純な系で行われるため、ひずみ量が最大となる箇所の特定が容易に行える。
しかし、後者(b)のような目的の場合、被測定部材が複雑な構造をしていたり、支点、力点等の位置が複雑であったりするなどして、ひずみ量が最大となる箇所を容易に特定することはできない。  このような例として、プリント回路板上に実装された電子部品が破損するか否かの判断をする場合が挙げられる。
【００３５】
プリント回路板の電気的検査であるインサーキットテスタやファンクションテスタなどではフィクスチャが用いられる。フィクスチャにはプリント回路板を支持する支持部と、通電するためのプローブとが設けられている。検査時にはプリント回路板は、フィクスチャ内にセットされた後、上下方向からプローブや支持部によって挟まれる。支持部はプリント回路板上の部品が実装されている場所を避けて配置されており、複雑な形状をしている。また、プローブはプリント回路板の電極や部品の電極にコンタクトされるように配置されるので、その場所は複雑である。
【００３６】
これら支持部やプローブにより挟まれたプリント回路板には複雑な応力が掛かり、ひずみが大きな場所を容易に特定することは出来ない。このため、検査者はひずみゲージをプリント回路板の何処に貼り付けて良いか分からず、目的とする部品が破損するか否かを判断することが出来ない。
【００３７】
このため、本発明では大きなひずみが発生する箇所を容易に特定できる部品を提供することを目的としている。
【００３８】
上記で挙げたプリント回路板以外にも、複雑な形状の構造物、例えば、外装カバーなどの樹脂成型品や筺体などや、複雑に外力を受ける構造物、例えば、自動車の走行によって振動を受ける車載部品や地震で震動する住宅の柱などでも適用できる。
【００３９】
次に、本発明に係るひずみ発生箇所検出部品１の使用方法およびその作用効果について図８〜図１５を用いて説明する。
図８は両端が支持部で支持された被測定部材に加圧部で加圧する前の状態を示す概念図であり、図９は両端が支持部で支持された被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。図１０は一端が支持部で支持された被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。図１１は図１に示したひずみ発生箇所検出部品を貼り付け、両端を支持部で支持した被測定部材に加圧部で加圧する前の状態を示す概念図であり、図１２は図１に示したひずみ発生箇所検出部品を貼り付け、両端を支持部で支持した被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。図１３は図１２に示したひずみ発生箇所検出部品の平面図である。図１４は図１３のXIV−XIV線拡大断面図であり、図１５は図１２に示した被測定部材から加圧部による荷重を開放した状態を示す概念図である。
【００４０】
被測定部材５は複数の複雑に配置された支持部６に支持され、加圧部７によって加圧された時(図８参照。)、支持部６や加圧部７の配置、それらの荷重によって被測定部材５は複雑に変形する(図９参照。)。
【００４１】
ここで、図１０に示す通り、ひずみ最大箇所８は支持部６や加圧部７と一致しないことが多い。このため、被測定部材５が複雑に配置された支持部６や加圧部７によって加圧された時は、被測定部材５のどの部分のひずみが大きいのか容易には分からず、ひずみゲージを正しく貼り付けることが出来なかった。
また、加圧部７による荷重が開放されたとき、変形していた被測定部材５は図８に示すように元の形状に戻ってしまい、加圧時にひずみが大きかった場所を特定できなくなってしまう。このため、荷重開放後に定量的なひずみ測定を行う際にひずみゲージ等を貼り付けるべき場所が特定できず、正しいひずみ測定が行えなかった。
【００４２】
そこで、図１０に示すように被測定部材５の表面に被測定部材５に追従して変形するように、ひずみ発生箇所検出部品１のフィルム２側の面を被測定部材５に接着しておくことが考えられる。接着剤はひずみ発生箇所検出部品１が被測定部材５に追従しやすいようにＣＮ（シアン）系接着剤のような高強度のものを用いて、フィルム２側の面全面を接着するのが好ましい。
また、ひずみ発生箇所検出部品１が被測定部材５に追従して変形させるという観点から、被測定部材５の面はほぼ平面であることが好ましく、凹凸がある場合は＃１００〜＃３００程度のサンドペーパーで研磨しておくと良い。
【００４３】
ひずみ発生箇所検出部品１は、一旦接着すると容易には剥がせないことやひずみ発生箇所を検出すると被測定部材５を壊す恐れがあるので、被測定部材５は通常、試験用に用意するのが好ましい。
【００４４】
ここで、加圧部７によって被測定部材５が加圧されると、被測定部材５の支持部６で支えられていない部分を中心に変形し、それと共に被測定部材５に貼り付けられたひずみ発生箇所検出部品１も同じ変形が生じる(図１２、図１３参照。)。
このとき、ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４にはひずみの大きな箇所で亀裂９(線状部材の断面積に対して一部)を生じる。亀裂９はひずみの大きさによっては完全な断線に至ることもある。
なお、一般的には亀裂と断線は厳密には区別して用いられるが、本発明ではひずみの発生箇所を検出する部品であるという性質上、断線も亀裂の一種であると見なす。
【００４５】
また、図１４に示すようにひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４は底面付近だけが接着層３に固定されており、隣接する線状部材４同士は直接接着されていない。このため、加圧部７によって加圧されても線状部材４はそれぞれ独立して被測定部材５に追従してひずみを生じ、それぞれの線状部材４に干渉されることなく亀裂９を生じる。一度発生した亀裂９は加圧部７による荷重が開放されても修復されることがない(図１５参照。)。
【００４６】
荷重解放後にひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４に生じた亀裂９を観察することで所定以上のひずみが発生していた場所を特定することができる。これにより、その後、ひずみを定量的に測定する際に、ひずみが極大となる場所に正確にひずみゲージ等を貼り付けることができ、より正確なひずみ測定を行うことが出来るようになる。
【００４７】
別の効果として、以下の点が挙げられる。
ひずみゲージによるひずみ測定では、ひずみゲージは最大主ひずみや主ひずみ方向を算出できるようにひずみゲージが３枚異なる角度で重ねられた３軸のものが用いられることもある。
また、同時に多数の箇所を測定したいことも多い。このため、一度に多数のひずみゲージが必要なこともある。
【００４８】
しかし、多数のひずみゲージを同時に測定するには、ひずみゲージの個数分のひずみ測定器のチャンネル数を用意する必要があり、測定器の確保が難しくなる。そこで、本発明のひずみ発生箇所検出部品１を用いると、定量的なひずみは測定できないものの、広い範囲、言い換えれば多点のひずみを一度に検出できるので、多数の測定器を確保する必要がない。
【００４９】
また、ひずみ発生箇所検出部品１を使わず、ひずみゲージを被測定部材５に貼り付ける場合、大きなひずみが生じる場所が分かっていないので、実際にはわずかなひずみしか発生せず、測定する必要のない箇所にまでひずみゲージを貼り付けて、ひずみゲージを無駄に使用してしまう恐れもある。ひずみ発生箇所検出部品１を使用した場合は、必要な箇所にだけひずみゲージを貼り付けられるので、ひずみゲージを無駄にすることがなくなり、ひずみ測定器のチャンネル数の確保も必要最小限に抑えることができる。
【００５０】
被測定部材５への荷重が開放された後、亀裂９の発見が難しい場合は、浸透性の良い着色液を線状部材４に塗布すると毛細管現象によって亀裂９に着色液が浸透し、発見を容易にすることもできる。 被測定部材５上に何らかの部品が配置されていたり、大きな凹凸があったりする場所にひずみ発生箇所検出部品１を貼り付けると、凹凸付近ではひずみ発生箇所検出部品１が被測定部材５から浮いてしまい、ひずみ発生箇所を検出できない。
例えば、図１６では被測定部材５の上に搭載部品１９が実装されているが、ひずみ発生箇所検出部品１は搭載部品１９の上に被せているので、搭載部品１９の脇に隙間１２を生じてしまい、隙間１２の位置に大きなひずみが生じても検出できない。
【００５１】
このため、ひずみ発生箇所検出部品１は凹凸箇所を避けて貼り付ける方がよい。
ここで、図１６はひずみ発生箇所検出部品に隙間が生じた状態を示す側面図である。
例えば、図１７、図１８に示すように被測定部材５の上の搭載部品１９が実装されているが、ひずみ発生箇所検出部品１は搭載部品１９の部分をくり抜いて、搭載部品１９付近まで貼り付けられるようにしている。
ここで、図１７は図１２に示した被測定部材から加圧部による荷重を開放した状態を示す概念図であり、図１８は図１７の側面図である。
【００５２】
線状部材４の太さはひずみ発生箇所を検出できる水平(または垂直)分解能となるため、細い方が望ましい。亀裂発生後の観察も考慮すれば、線状部材４の直径はおおよそ数１０μｍから１ｍｍ程度が一般的には好ましいが、被測定部材５の大きさや必要とする水平(または垂直)分解能によっては前述の値の範囲でなくても良い。
【００５３】
ひずみ発生箇所を検出する場合、検出したいひずみは目的によって異なる。検出を行う作業者は目的とするひずみで亀裂が生じるような線状部材４のひずみ発生箇所検出部品１を選定し、使用するべきである。簡単な例として、被測定部材５上に多数配置された同一の搭載部品１９が応力によって物理的に破損するか否かを知りたいときを考える。方法としては、搭載部品１９が配置されていない被測定部材５にひずみ発生箇所検出部品１を貼り付け、被測定部材５に掛かると想定される荷重を掛けて、ひずみ発生箇所検出部品１に生じる亀裂の位置の近傍にある搭載部品１９だけに限定して、詳細なひずみ測定を行い、破損するか否かを判断する方法が考えられる。
このとき、線状部材４が搭載部品１９が破損するひずみよりも大きなひずみでないと亀裂を生じない場合、本来破損するはずの搭載部品１９が破損しないとご判断してしまう恐れがある。
【００５４】
一方で、搭載部品１９が破損するひずみよりもはるかに小さなひずみで線状部材４に亀裂が生じると、破損する恐れがない搭載部品１９も破損する恐れがある想定することになり、余分なものまで詳細なひずみ測定を行う必要が出てしまう。搭載部品１９が破損に至るひずみは被測定部材５や搭載部品１９の材質、大きさ、形状などによっても異なる。
例えば、搭載部品１９の材質が同じでも厚みが薄い場合は剛性が低く破損しやすく、厚い場合は破損しにくい。
【００５５】
すなわち、搭載部品１９が破損するひずみを予め調査し、このひずみと同程度のひずみで亀裂を生じる線状部材４を持つひずみ発生箇所検出部品１を使用すべきである。 線状部材４に亀裂が生じるひずみの調整は材質、形状、太さなどで行う。
亀裂が生じるひずみを下げるには線状部材４の材質をより脆性の材料に変えたり、応力集中し亀裂の起点となりやすいように線状部材４の断面形状を星形のような鋭角な角を多数有する形状にしたり、線状部材４の太さを細くしたりするなどの手段が挙げられる(例を図１９（ａ）、（ｂ）に示す形状。)。
図１９（ａ）、（ｂ）は図１に示したひずみ発生箇所検出部品に用いられる線状部材の断面図の一例である。
線状部材４の材質には水晶、ガラス、セラミックなどの脆性材料が好ましい。また、ゴムのような弾性体や鉛などの延性材料であっても、延性材料を芯材に使用して表面に芯材よりも脆性の被膜を形成させたものを用いても良い。脆性材料を使用した線状部材４では部材そのものに亀裂を生じるため、ひずみ発生箇所検出部品１の再利用を考えた場合、既存の亀裂との新しく生じた亀裂の識別が難しく、再利用には問題があるが、延性材料の芯材に脆性皮膜を形成した線状部材４では、芯材の表面に再度脆性皮膜を形成すれば再利用が可能というメリットがある。
【００５６】
脆性皮膜の形成方法には主に蒸着、めっき、コーティングなどがある。ひずみ発生箇所検出部品１を再利用する場合には、既存の脆性皮膜を研磨、洗浄、溶解などによって除去しておくと亀裂を消去でき、次の使用時に前回に生じた亀裂を誤認識せずに済む。
【００５７】
〔作用効果１〕
ひずみ発生箇所検出部品に所定以上のひずみが発生した際、その場所に亀裂や断線が生じるので、ひずみが無くなった後でも亀裂や断線箇所を観察することでひずみが発生した場所を特定できる。このため、その後にひずみを定量的に測定する際に、ひずみが大きな場所に正確にひずみゲージ等を貼り付けることが出来、正確なひずみ測定を行うことが出来るようになる。
【００５８】
ひずみゲージによるひずみ測定では、ひずみゲージは最大主ひずみや主ひずみ方向を算出できるようにひずみゲージが３枚異なる角度で重ねられた３軸のものが用いられることもある。また、同時に多数の箇所を測定したいことも多い。このため、一度に多数のひずみゲージが必要なこともある。
しかし、多数のひずみゲージを同時に測定するには、ひずみゲージの個数分のひずみ測定器のチャンネル数を用意する必要があり、測定器の確保が難しくなる。
【００５９】
そこで本発明のひずみ発生箇所検出部品１を用いると、定量的なひずみは測定できないものの、広い範囲、言い換えれば多点のひずみを一度に検出できるので、多数の測定器を確保する必要がない。また、ひずみ発生箇所検出部品１を使わず、ひずみゲージを被測定部材５に貼り付ける場合、大きなひずみが生じる場所が分かっていないので、実際にはわずかなひずみしか発生せず、測定する必要のない箇所にまでひずみゲージを貼り付けて、ひずみゲージを無駄に使用してしまう恐れもある。ひずみ発生箇所検出部品１を使用した場合は、必要な箇所にだけひずみゲージを貼り付けられるので、ひずみゲージを無駄にすることがなくなり、ひずみ測定器のチャンネル数の確保も必要最小限に抑えることができる。
【実施例２】
【００６０】
ひずみ発生箇所検出部品１は線状部材４に生じた亀裂９の位置にひずみゲージを貼り付けてひずみ測定することで正確なひずみ測定を行うことが出来るが、面状に張り巡らされた線状部材４に生じた亀裂９を全て見つけ出すには顕微鏡観察を行うにしても多大な工数が掛かったり、亀裂９を見逃してしまったりする恐れもある。
【００６１】
そこで、ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４に光ファイバーを用いて、亀裂箇所を見つけやすくしている（請求項２）。
光ファイバーはコアと呼ばれる芯と、コアより屈折率が低くコアを覆うクラッドと呼ばれる鞘との二重構造になっている。クラッドよりもコアの屈折率を高くすることで、全反射により光をファイバー内に閉じこめて伝搬させる構造になっている。
このため、光ファイバーの一方の端部から光を入射すると他の端部で発光を捉えることが出来る。光ファイバーはその途中に亀裂や断線があるとその場所で光が漏れ、亀裂箇所を発光として容易に観察することが出来る特徴を持っている。
【００６２】
光ファイバーが用いられたひずみ発生箇所検出部品１での亀裂箇所の検出について、図２０を用いて説明する。
図２０は本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の一実施例を示す概念図である。
ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４には光ファイバーが用いられている。光ファイバーの一方の端部１０Ａに光源ユニット１１を接続して、光源ユニット１１から光を照射すると線状部材４に亀裂が無い場合は他方の端部１０Ｂでのみ発光を確認できる。
【００６３】
しかし、線状部材４に亀裂９が生じていると亀裂９の部分で光が全反射せず、漏れ出てきて、図２０に示すひずみ発生箇所検出装置の上側などから発光を観察することができる。これにより、ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４に生じている亀裂９の場所を発光で容易に見つけ出すことができ、亀裂９の発見に掛かる工数を削減でき、亀裂９の見逃しも低減できる。
【００６４】
〔作用効果２〕
ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４が光ファイバーでできていることにより、光ファイバーの端部に光を照射することで、線状部材に生じた亀裂や断線箇所を容易に検出できるので、亀裂発生箇所の検出作業に掛かる工数を削減でき、亀裂の見逃しも低減することが出来る。
【実施例３】
【００６５】
実施例１および実施例２のひずみ発生箇所検出部品１ではひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５に貼り付ける際、別途接着剤を用意しなければならない。また、被測定部材５に接着する際に接着剤の塗布むらが発生したり、塗布されない部分があったりすると、ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４が被測定部材５に追従せず、ひずみ発生箇所を検出できない恐れがある(図２１参照。)。
【００６６】
図２１は図１に示したひずみ発生箇所検出部品を貼り付け、両端を支持部で支持した被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。
本実施例３のひずみ発生箇所検出部品１は、フィルム２の他方の主面（裏面）すなわち線状部材４と逆側の面に接着剤層１３が形成されているので、ひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５にむら無く接着することができる(図２２参照。)。
図２２は本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の他の実施例を示す断面図である。
接着剤層１３はひずみ発生箇所検出部品１の全面が被測定部材５に接着できるように均一に形成されているのが望ましい。
【００６７】
しかし、被測定部材５のひずみに対して線状部材４のひずみ発生箇所検出に使用する部分が追従しさえすれば、フィルム２全面でなくてもよく、接着剤層１３が密集した点状や線状などでもよい。
なお、接着剤層１３は接着することが出来るものであれば、光硬化型、熱硬化型、熱可塑型などの接着剤でもよいし、粘着剤や水分や薬品を塗布したときだけ粘着性がでるものなどでもよい。
【００６８】
接着剤層１３の接着力もしくは粘着力は、ひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５に貼り付けた際に、被測定部材５の変形に追従してひずみ発生箇所検出部品１が変形し、ひずみを生じるだけの強度が必要である。接着剤層１３を有することにより、ひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５にむらなく接着できるので、被測定部材５に生じたひずみをひずみ発生箇所検出部品１に伝えることができ、ひずみ発生箇所の検出漏れを防止できる。
【００６９】
接着剤層１３に粘着性があったり、取れやすい場合は、被測定部材５に貼り付けるまでの間に接着剤層１３が汚れたり、削り取られたりしないようにフィルムや剥離紙などの剥離層１４を接着剤層１３の外層に貼り付けて保護しておくとよい。剥離層１４の接着剤層１３側の面は接着剤層１３から容易に剥がせる素材がよい。これにより、剥離層１４を剥がしてひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５へ貼り付けることができるので、貼り付け作業が簡便に行える利点もある。
【００７０】
〔作用効果３〕
ひずみ発生箇所検出部品の裏面に接着剤層を形成してあることにより、ひずみ発生箇所検出部品を被測定部材に貼り付ける際に未接着部ができたり、むらになったりする恐れが減るので、ひずみ発生箇所をもれなく検出できるようになる。また、接着剤層の外層に剥離層を設けることにより、剥離層を剥がしてひずみ発生箇所検出部品を被測定部材に容易に貼り付けることができ、貼り付け作業の利便性も向上する。
【実施例４】
【００７１】
図２３は本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の他の実施例を示す構造図である（請求項４）。
ひずみ発生箇所検出部品１は被測定部材５に接着されている。被接着部材５に生じたひずみに応じて、ひずみ発生箇所検出部品１にもひずみを生じ、線状部材４に亀裂９を生じる。
しかし、ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４に生じた亀裂９の場所を探すのに多大な工数を要したり、見逃してしまったりする恐れがある。
【００７２】
そこで、被測定部材５を受け台１６に載せ、光ファイバーである線状部材４の端部に光源ユニット１１を接続する。光源ユニット１１から光を照射すると、線状部材４の内部に光が入射され、全反射して伝搬していく。このとき、線状部材４に亀裂９があると光が全反射せず、線状部材４の外側に漏れ出てくる。この漏れ出た発光を位置情報取得ユニット１５によって捉えて、亀裂箇所を特定する。位置情報取得ユニット１５は顕微鏡、カメラ、受光センサーなどがある。
【００７３】
位置情報を取得する方法の１つには、顕微鏡やカメラなどによって画像として得る方法がある。他の取得方法としては位置情報取得ユニット１５を発光箇所に合わせて、そのときの位置情報取得ユニット１５の座標を測定するユニットや機能と組み合わせて位置情報を得る方法がある。画像で得る方法では広範囲の位置情報が一度に得られる利点があり、座標で得る方法では各発光箇所の座標が定量的に読み取れる利点がある。
【００７４】
発光箇所を検出する上で、外光により線状部材４からの発光を誤認識することのないように、本装置を暗室に置いたり、暗幕で遮光したりするとよい。また、光源ユニット１１から照射する光は常時点灯させるだけでなく、点滅させても良い。点滅させることにより亀裂からの発光も点滅するので、人間が顕微鏡観察するときなどにおいては単なる点灯より発光箇所の検出性が向上する。光源ユニット１１から照射する光は可視光、赤外光、紫外光などでもよいが、位置情報取得ユニット１５は照射光を検出できるものである必要がある。
【００７５】
本装置により、線状部材４に生じた亀裂の位置を探す工数が削減できると共に、亀裂の見逃しを防止できる。
【００７６】
〔作用効果４〕
ひずみ発生箇所検出部品の線状部材に生じた亀裂や断線の位置を発光として容易に捉えることができるので、亀裂や断線箇所の検出に掛かる作業工数を削減でき、亀裂や断線の見逃しを防止できる。
【実施例５】
【００７７】
図２４は本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の他の実施例を示す構造図である（請求項５）。
位置情報取得ユニット１５には、位置情報取得ユニット１５で取得した記録機能を有する記録ユニット１７が接続されている。 位置情報取得方法が顕微鏡やカメラである場合、記録ユニット１７には画像情報を記録できる銀塩カメラやデジタルカメラが代表例に挙げられる。銀塩カメラではフィルムに画像情報が記録され、デジタルカメラではメモリーなどの記録媒体に電子情報で記録される。
【００７８】
また、位置情報取得方法が位置情報取得ユニット１５の座標を測定するものである場合、記録ユニット１７には座標を紙などに印字するプリンターやメモリーなどの記録媒体が挙げられる。 位置情報が画像で記録される場合、発光箇所を画像処理で特定して、座標に置き換えて記録しても良い。
【００７９】
図２４では位置情報取得ユニット１５と記録ユニット１７とを別々に表記しているが、一体化していても良い。例えば、位置情報取得ユニット１５にデジタルカメラが用いている場合、一般的なデジタルカメラでは記録機能も有しているため、位置情報取得と記録機能が一体化していると言える。１つのひずみ発生箇所検出部品１の一度の亀裂箇所検出において、亀裂が複数存在することもある。このような場合には同一検出時に検出された１つ１つの亀裂箇所の位置情報を１つの位置情報群として記録しておくとよい。画像で記録される場合は１画像内に複数亀裂が存在することもあり、位置情報群として記録されていると見なせる。
【００８０】
このように位置情報を記録できることにより、被測定部材５に荷重をかける前にひずみ発生箇所検出部品１に生じた亀裂９の位置情報を記録した上で被測定部材５に荷重をかけられるので、荷重印加後の位置情報取得において、荷重印加により新たに発生した亀裂か否かを識別することが出来る。
【００８１】
〔作用効果５〕
被測定部材５に荷重をかける前にひずみ発生箇所検出部品１に生じた亀裂９の位置情報を記録した上で被測定部材５に荷重をかけられるので、荷重印加後の位置情報取得において、荷重印加により新たに発生した亀裂か否かを識別することが出来る。
【実施例６】
【００８２】
ひずみ発生箇所検出部品１は被測定部材５に貼り付けられ、次に被測定部材５に荷重をかけて、ひずみ発生箇所検出部品１の線状部材４に生じた亀裂の位置情報を取得して使用される。この一連の作業において、被測定部材５に荷重印加前までにひずみ発生箇所検出部品１に亀裂が生じていた場合、荷重印加後にだけ、ひずみ発生箇所を検出すると荷重印加に因らない予め生じていた亀裂を被測定部材５に荷重がかかったために生じた亀裂と誤認識してしまう恐れがある。
【００８３】
実施例５のひずみ発生箇所検出装置においては、このような問題を回避するために亀裂箇所の位置情報を記録しておけるようになっていた。
しかし、亀裂箇所は一度に多数生じることもあり、多数の亀裂がある場合には荷重印加前後に記録された位置情報の比較に多大な工数を要してしまう。
【００８４】
そこで、実施例６では被測定部材５に荷重を印加する前後の亀裂箇所の位置情報群を比較する比較機能を有すると、荷重印加後に新たに生じた亀裂箇所を容易に特定でき、位置情報の比較に要する工数を削減できる。
以下、具体例を挙げて説明する。
【００８５】
図２５は本発明に係るひずみ発生箇所検出装置における比較機能のフロー図である。
ひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５に貼り付けた時点でひずみ発生箇所検出装置を用いて、ひずみ発生箇所検出部品１に生じているそれぞれの亀裂箇所の位置情報を取得し、位置情報Ａ１、位置情報Ａ２とし、その集合を位置情報群Ａとして記録した。
ここでは説明を簡略にするため、亀裂はＡ１，Ａ２の２箇所のみとした。その後、被測定部材５に荷重を印加した後、ひずみ発生箇所検出部品１に生じている亀裂箇所の位置情報を同様に位置情報Ｂ１〜Ｂ３、位置情報群Ｂとして記録した(亀裂は３箇所)。
【００８６】
ここで、２つの位置情報群を比較演算処理装置に読み込む（ステップＳ１）。
次にそれぞれの位置情報群内の位置情報が一致するかを総当たりで比較する（ステップＳ２）。
荷重印加前に生じていた亀裂箇所の位置情報は荷重印加後にもあるので、一致する位置情報が存在するはずである。一致する位置情報がない場合には差異となり、荷重印加後に生じた亀裂箇所の位置情報と判断して出力する（ステップＳ３）。
【００８７】
この例では位置情報群Ａの２つの位置情報は位置情報群Ｂの３つのうちの２つの位置情報と一致するはずであり、１つの位置情報が新たに生じた亀裂箇所として出力される。出力は画像、電子情報など形式は問わない。比較機能がない場合、２つの位置情報群に含まれる位置情報を掛け合わせた回数の比較を手作業で行う必要があり、非常に工数を要する。
【００８８】
このように記録された位置情報群を元に位置情報を比較する機能を有することによって、比較機能がない場合と比べて、新たに生じた亀裂の特定に要する工数が削減できる。また、容易に荷重印加前後の比較を行えることから、被測定部材５に荷重をかける前までにひずみ発生箇所検出部品に生じる亀裂や断線を意識することなく、ひずみ発生箇所検出部品１を被測定部材５に接着できるので、接着作業が簡素化できる利点もある。
【００８９】
〔作用効果６〕
記録された位置情報群を元に位置情報を比較する機能を有することによって、新たに生じた亀裂の特定に要する工数が削減できる。また、容易に荷重印加前後の比較を行えることから、被測定部材に荷重をかける前までにひずみ発生箇所検出部品に生じる亀裂や断線を意識することなく、ひずみ発生箇所検出部品を被測定部材に接着できるので、接着作業が簡素化できる利点もある。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、プリント回路板の電気的検査時のひずみ低減に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１に示したひずみ発生箇所検出部品の変形例を示す断面図である。
【図４】図１に示したひずみ発生箇所検出部品の他の変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示したひずみ発生箇所検出部品の他の変形例を示す断面図である。
【図６】図１の矢印Ａ方向の矢視図である。
【図７】図１に示したひずみ発生箇所点検部品の他の変形例の矢印Ａ方向の矢視図である。
【図８】両端が支持部で支持された被測定部材に加圧部で加圧する前の状態を示す概念図である。
【図９】両端が支持部で支持された被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。
【図１０】一端が支持部で支持された被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。
【図１１】図１に示したひずみ発生箇所検出部品を貼り付け、両端を支持部で支持した被測定部材に加圧部で加圧する前の状態を示す概念図である。
【図１２】図１に示したひずみ発生箇所検出部品を貼り付け、両端を支持部で支持した被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。
【図１３】図１２に示したひずみ発生箇所検出部品の平面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線拡大断面図である。
【図１５】図１２に示した被測定部材から加圧部による荷重を開放した状態を示す概念図である。
【図１６】ひずみ発生箇所検出部品に隙間が生じた状態を示す側面図である。
【図１７】図１２に示した被測定部材から加圧部による荷重を開放した状態を示す概念図である。
【図１８】図１７の側面図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は図１に示したひずみ発生箇所検出部品に用いられる線状部材の断面図の一例である。
【図２０】本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の一実施例を示す概念図である。
【図２１】図１に示したひずみ発生箇所検出部品を貼り付け、両端を支持部で支持した被測定部材に加圧部で加圧した後の状態を示す概念図である。
【図２２】本発明に係るひずみ発生箇所検出部品の他の実施例を示す断面図である。
【図２３】本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の他の実施例を示す構造図である。
【図２４】本発明に係るひずみ発生箇所検出装置の他の実施例を示す構造図である。
【図２５】本発明に係るひずみ発生箇所検出装置における比較機能のフロー図である。
【符号の説明】
【００９２】
１    ひずみ発生箇所検出部品
２    フィルム
３    接着層
４    線状部材
【図１】
2008309721.tif 000003
【図２】
2008309721.tif 000004
【図３】
2008309721.tif 000005
【図４】
2008309721.tif 000006
【図５】
2008309721.tif 000007
【図６】
2008309721.tif 000008
【図７】
2008309721.tif 000009
【図８】
2008309721.tif 000010
【図９】
2008309721.tif 000011
【図１０】
2008309721.tif 000012
【図１１】
2008309721.tif 000013
【図１２】
2008309721.tif 000014
【図１３】
2008309721.tif 000015
【図１４】
2008309721.tif 000016
【図１５】
2008309721.tif 000017
【図１６】
2008309721.tif 000018
【図１７】
2008309721.tif 000019
【図１８】
2008309721.tif 000020
【図１９】
2008309721.tif 000021
【図２０】
2008309721.tif 000022
【図２１】
2008309721.tif 000023
【図２２】
2008309721.tif 000024
【図２３】
2008309721.tif 000025
【図２４】
2008309721.tif 000026
【図２５】
2008309721.tif 000027