(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向と直角な方向に減厚部が延びていてその減厚部の一端部にスリットが形成された金属箔を含み、被測定部材に取り付けられて繰り返しひずみを受けるときスリットから減厚部内に発生するき裂の進展長さによって同部材の疲労損傷度を示す疲労センサーであって、
上記金属箔は、外形が長方形であり、上記減厚部の幅がその減厚部の長さ方向に沿って変化していることを特徴とする疲労センサー。
【請求項２】
上記減厚部の厚さが一定であるとともに、その幅を規定する境界線が減厚部の中央に向かって凸となる曲線に形成されることを特徴とする請求項１に記載の疲労センサー。
【請求項３】
長手方向と直角な方向に減厚部が延びていてその減厚部の一端部にスリットが形成された金属箔を含み、被測定部材に取り付けられて繰り返しひずみを受けるときスリットから減厚部内に発生するき裂の進展長さによって同部材の疲労損傷度を示す疲労センサーであって、
上記金属箔は、外形が長方形であり上記減厚部以外の部分の厚さが一定であるとともに、上記減厚部の厚さがその減厚部の長さ方向に沿って変化していることを特徴とする疲労センサー。
【請求項４】
金属箔を直接または間接的に被測定部材に取り付けるべく減厚部をはさんで長手方向の二箇所に設けられる固着部分の間隔が、その減厚部の長さ方向に沿って変化していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の疲労センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
請求項に係る発明は、機械や構造物等における各種部材の疲労損傷度を測定するに好適な疲労センサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶や橋梁などを含む機械または構造物中の部材（被測定部材）についての疲労損傷度測定に使用する疲労センサー（疲労損傷検出素子）は、たとえば特開２００１−２８１１２０号公報に記載されている。
【０００３】
同公報等に示された疲労センサーの概要は、図２０（ａ）・（ｂ）に示すとおりである。すなわち、スリット３をあらかじめ形成された金属箔２Ｚを、当該スリット３をはさむ両側の固着部４・４にてベース材５の表面上に固着することにより、疲労センサー１Ｚを構成する。そしてこのようなセンサー１Ｚを、ベース材５の底面（金属箔２Ｚのない側の面）に接着剤層（接合部６）を設けることにより部材Ｍ上に貼り付ける。
【０００４】
部材Ｍ上にこうして疲労センサー１Ｚを貼り付けると、当該部材Ｍに生じるひずみ振幅は、ベース材５を介して金属箔２Ｚに伝達され、ひずみの繰り返しとともにスリット３の先端からき裂Ｘを進展させる。進展したき裂Ｘの長さから当該部材Ｍの疲労損傷度を推定できるわけである。なお、スリット３を含む部分では金属箔２Ｚを薄く（つまり減厚部２ａに）形成し、それにより、部材Ｍに生じたひずみによってスリット３の付近に集中的に応力を発生させ、部材Ｍの疲労損傷度を高感度・高精度に測定できるようにしている。固着部４・４間の距離ｂ1に対して減厚部２ａの幅ｂ2が相対的に狭く、また金属箔２Ｚの一般部の厚さｔ1に対する減厚部２ａの厚さｔ2が相対的に薄いほど、スリット３付近への応力の集中度は高まる。図の例では金属箔２Ｚはベース材５を介して間接的に部材Ｍ上に貼り付けているが、スリット３をはさむ金属箔２Ｚ中の両側の固着部分４・４によって直接に部材Ｍに貼り付けるのもよい。
【０００５】
類似の構成を有していて同様の機能を発揮するセンサーは、たとえば特許第３０２０１６２号公報にも記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の疲労センサーでは、減厚部（図２０中の符号２ａ）について厚さや幅に変化がないなど、減厚部の長さ方向に沿って、き裂の進展する感度が（したがってき裂の進展速度も）一定であった。
【０００７】
き裂の進展感度が一定である従来の疲労センサーは、疲労損傷度を測定しようとする部材に貼り付けるとき、その部材の応力場を事前にかなり正確に予想し、その予想した応力場に合ったき裂進展感度をもつ適切なものを使用する必要がある。なぜなら、たとえば予想以上に応力場が強かった場合、不適切な疲労センサーでは、スリットから他方の端部にまで短時間にき裂が進展してセンサーが破断してしまい、定量的評価ができなくなるからである。逆に、予想に反して応力場が弱かった場合にはスリットからき裂がほとんど進展せず、この場合にもやはり定量的評価が不可能になる。また、部材の応力レンジが測定途中に変化する場合にも、一つの疲労センサーによっては疲労損傷度を正確に測定できなくなる。上記のような各場合に疲労損傷度の測定を精度よく行って部材の寿命予測をするためには、き裂進展感度の異なる複数の疲労センサーを同時に使用することが必要になる。
【０００８】
請求項の発明は、以上の点を考慮し、一つだけ使用することによっても、広範囲の応力場における部材の疲労損傷度を測定できる疲労センサーを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項３に記載した疲労センサーは、長手方向と直角な方向に減厚部が延びていてその減厚部の一端部にスリットが形成された金属箔を含み、被測定部材（以下、単に「部材」という場合には被測定部材をさす）に取り付けられて繰り返しひずみを受けるときスリットから減厚部内に発生するき裂の進展長さによって部材の疲労損傷度を示す疲労センサーであって、上記金属箔を、外形が長方形であり上記減厚部以外の部分の厚さが一定であるとともに、上記減厚部の厚さがその減厚部の長さ方向に沿って変化している（ためにき裂の進展する感度が異なるようにした）ことを特徴とする。
疲労センサーの金属箔は、スリットを有する板状体を電鋳メッキによって形成したうえ、減厚部のみを露出し他をレジスト膜で被覆して行うエッチング処理により減厚部を形成する、といった手順で製造するのがよい。
【００１０】
この疲労センサーは、き裂の進展長さが増すにともなってその進展の感度が変化するものである。したがって、種々の応力場で使用されることにより、部材の疲労損傷度について適切な測定を可能にする。
【００１１】
たとえば、スリットのある端部から他方の端部にかけてき裂の進展感度を低くしている場合、き裂が進展しきってセンサーが破断してしまうのではなく、所定範囲内では応力場がどのようなものであってもそれに応じてき裂が途中で留まることが多い。そのため、広範囲の応力場において一つのセンサーを使用することが可能で、き裂の進展長さからその応力場の強さを推定することが容易になる。したがって、そのような応力場における部材の疲労損傷度を知り寿命予測をすることも正確に行えるようになる。計測の途中で応力レンジが強くなる場合にも、広範囲な応力レンジにおいて応力場に応じたき裂の進展長さを示すため、疲労損傷度等の測定は適切に行える。
【００１２】
そのほか、スリット側の端部から他方の端部にかけてき裂の進展感度を高くしたものも、疲労き裂の発生が明確に示されることによって、広範囲の応力場における部材の疲労損傷度測定を可能にする。応力場が強い場合、スリット付近にある低感度の部分でき裂進展に時間がかかるなどにより、応力場に応じた明確な時間差をともなってセンサーが破断するため、応力場の推定が可能になる。センサーを破断させるほど応力場が強くない場合にも、次第に高感度になる減厚部において、応力場に応じて長さ上の明らかな差を生じるようき裂が進展するので、疲労損傷度等を正確に知ることができる。計測の途中で応力場が弱くなる場合にも適切な測定が可能である。
【００１３】
さらには、き裂進展感度を他方の端部にかけて高くしていながら、当該他方の端部（端部とその近傍にある、減厚部全長の１割程度の範囲）では、き裂の進展する感度を低くすることも考えられる。
【００１４】
スリットのある側の端部から他方の端部にかけてき裂の進展感度を高くしていくと、その程度によっては、スリットを設けていない当該他方の端部からもき裂が発生してしまい、応力場の推定が難しくなることがある。しかし、このように他方の端部においてき裂の進展感度を再び低くしておくと、当該他方の端部からのき裂発生が防止され、き裂長さの測定もそれに基づく応力場や疲労損傷度の推定も行いやすい。
【００１５】
疲労センサーにおいてき裂の進展感度を変更することは、請求項１のように、外形が長方形である金属箔において、減厚部の幅をその長さ方向に変化させることにより行うのもよい。
【００１６】
減厚部に対して幅の変化をもたせることは、エッチング処理の際のレジスト膜として、同じ幅変化を有する相当形状のものを使用すれば容易に行うことができる。減厚部に厚さの変化をもたせることは、減厚部に対して部分的に腐食の回数を異ならせることによって容易に行える。したがって請求項１の疲労センサーには、製造が容易であるという利点があるといえる。
【００１７】
請求項２に記載の疲労センサーは、請求項１にしたがうセンサーではあるが、とくに、上記減厚部の厚さを一定にするとともに、その幅を規定する境界線（減厚していない部分との境界となる線）を減厚部の中央に向かって凸となる曲線にする（ことにより、き裂の進展する感度を、スリットからのき裂の長さに対して線形（ほぼ線形の場合を含む）に漸減（スリットの側から他方の端部にかけてき裂が進展するに連れて漸減するように）させた）ことを特徴とする。
【００１８】
き裂の進展する感度を上記のようにき裂長さに対して線形に漸減させると、き裂進展速度（繰返し回数Ｎに対するき裂長さａの速度ｄａ／ｄＮ）は、応力レベルが所定範囲内にあるとき、き裂の進展にともない徐々に減少して金属箔を破断させる前にゼロになる。つまり、き裂は、広範囲の応力レベルにおいて、その応力レベルに応じた途中（金属箔における減厚部の中ほど）の位置で停留し、先へは進展しなくなる。このようにき裂の進展が途中で留まると、そこまでのき裂の長さから容易に応力レベルを知ることができる。
なお、発明者らの調査によると、き裂の進展する感度をき裂長さに対して線形に漸減させるには、減厚部の厚さを一定にする場合、減厚部の境界線を減厚部中央に向かって凸の曲線にしなければならない。そして、この曲線を境界線にもつように減厚部を形成することは、前記したエッチング処理の際に相当形状のレジスト膜を使用することによって容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載の疲労センサーは、さらに、金属箔を直接または間接的に被測定部材に取り付けるべく減厚部をはさんで長手方向の二箇所に設ける固着（接着・溶接などによる固着をいう）部分の間隔を、その減厚部の長さ方向に沿って変化させることにより、き裂の進展する感度を異ならせたことを特徴とする。
【００２０】
図２０のように減厚部２ａを有する疲労センサーにおけるスリット３付近への応力の集中度は、前述したように、固着部４・４の間隔ｂ1に対して減厚部２ａの幅ｂ2が相対的に狭いほど高まり、それに連れてき裂進展の感度も高くなる。したがって、この請求項の疲労センサーのように金属箔の固着部分の間隔を減厚部の長さ方向に変化させた場合、減厚部の長さ方向に沿ってき裂の進展する感度を異ならせることができ、上述のメリットを得ることができる。しかも、固着部分の間隔は、金属箔に対する接着剤の塗布箇所や溶接（たとえばＰＧＲＭ：パラレルギャップ式抵抗溶接）の施工箇所を変更することなどによって、容易に変更できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
発明の実施についての一形態を図１〜図７に示す。図１は疲労センサー１の構成を示すもので、図２〜図４は、金属箔２の減厚部２ａについて幅ｂ2を決定するための手順を説明する図である。また図５〜図７は、図１のように減厚部２ａを形成した場合における、き裂長さａとその進展の感度（応力拡大係数Ｋ）との関係（図５）、繰返し回数とき裂長さとの関係（図６）、およびき裂長さとき裂進展速度との関係（図７）をそれぞれ示す線図である。なお、応力拡大係数Ｋ（以下「Ｋ値」と呼ぶ）は、き裂の先端近傍での応力状態を表すパラメータであって、き裂の進展する感度をも代表するため、この例では、このＫ値をき裂進展の感度として扱う。
【００２２】
図１に示す疲労センサー１の構成は、減厚部２ａに関する以外の点において、図２０に示した疲労センサー１Ｚと概ね同じである。すなわち、まず図１（ａ）のように、金属箔２の長さの中央付近において一方の側から他方の側へ向けて（つまり金属箔２の幅方向に延びるよう）短いスリット３を形成しておく。そうした金属箔２を、当該スリット３をはさむ両側の固着部４・４にてベース材５の表面上に固着することにより、疲労センサー１を構成する。金属箔２のベース材５上への固着は、接着剤によって行うのもよいが、複数箇所を点溶接（前記のＰＧＲＭなど）することにより行うのもよい。そしてこのようなセンサー１を、ベース材５の底面（金属箔２のない側の面）の接合部６を介して部材Ｍ上に貼り付ける。ただし、疲労センサー１を金属箔２のみによって構成し、それを、ベース材５を介することなく固着部４・４にて直接に部材Ｍに貼り付けるのも、貼り付け作業に熟練を要することを除いて不都合はない。センサー１を部材Ｍに貼り付けると、部材Ｍに生じるひずみ振幅が金属箔２に伝達され、ひずみの繰り返しとともにスリット３の先端からき裂が、金属箔２の長さ方向と概ね直角な方向に進展することになる。
【００２３】
疲労センサー１の材料としてはたとえば、金属箔２に純ニッケル、ベース材５にインバー（高ニッケル含有の不変鋼）を使用するのが好ましい。図１の例では金属箔２の厚さｔ1を０．２００ｍｍ、ベース材５の厚さｔ3を０．０５ｍｍとし、前者は長さ３６．０ｍｍ×幅２０．０ｍｍ、後者は長さ３８．０ｍｍ×幅２２．０ｍｍとした。スリット３については、長さを４．００ｍｍ、幅を０．２２５ｍｍとしている。
【００２４】
測定対象である部材Ｍに小さなひずみが発生しただけでもスリット３の先にき裂を発生・進展させ、もって部材Ｍの疲労損傷度を高感度かつ高精度に測定できるように、疲労センサー１にはつぎのような構成または性質を付加している。すなわち、イ)スリット３の先端部を、図１（ｄ）のとおり、き裂の発生をうながしやすい鋭角に形成した。ロ)金属箔２とベース材５とを昇温状態において固着部４・４で固着したのち常温に戻すことにより、ベース材５よりも熱膨張率の大きい金属箔２に引張応力を残留させている。ハ)図２０の例と同じく金属箔２にはスリット３を含むように減厚部２ａを形成し、その減厚部２ａは、厚さｔ2を０．０２ｍｍと金属箔２中の他の部分の１割程度にまで薄くし、その長さは、金属箔２の全幅に及ぶようにした。部材Ｍにひずみが生じると減厚部２ａに応力が集中的に発生することになるが、それによって、減厚部２ａと他の部分との境界にある段差部分にではなくスリット３の先にき裂を発生させ進展させる目的で、図１（ｃ）のように当該段差部には半径０．１８ｍｍの丸み（Ｒ）を付けている。
【００２５】
減厚部２ａの幅ｂ2は、スリット３を含む側の端部付近では１．０ｍｍと狭いが、その先では、スリット３を含まない他方の端部に近づくに連れて加速度的に大きくなるように形成している。つまり、図１（ａ）のように平面図で見て減厚部２ａと他の部分との間にできる境界線２ｂを、減厚部の中央に向かって凸となる曲線にし、減厚部２ａの中央をはさんで対称に形成した。このような境界線２ｂによって減厚部２ａの幅を定めたのは、き裂の長さａの進展にともないＫ値が線形に（つまり長さａの一次関数として）減少するようにしたもので、つぎのような検討により定めている。
【００２６】
a)  図２に示す疲労センサー１（金属箔２）のモデル（材料や寸法は、幅ｂ2を除いて図１のものと同じ）について、減厚部２ａの幅ｂ2を種々に設定し、それぞれの場合におけるき裂長さａとＫ値との関係を線形弾性論に基づく数値解析によって求める。求めたき裂長さａとＫ値との関係を図３に示す。
【００２７】
b)  図３上に、設定しようとするＫ値の分布をもつ線分ＫSを、き裂長さａに対してＫ値が線形に漸減するように記入し、各種の幅ｂ2について解析した上記の各関係線との交点を求める。各交点における値ａとｂ2とは、線ＫSにしたがって変化するようにＫ値を設定するとき、長さａにおいて減厚部２ａの幅ｂ2をどんな大きさに設定すべきかを示す。求めた長さａと幅ｂ２との関係を図４（付表あり）に示す。
【００２８】
c)  図４にしたがって、き裂長さ（減厚部２ａ上で金属箔２の幅方向に進む距離）ａの各位置での減厚部２ａの幅ｂ2を定めると、図１の金属箔２を有する疲労センサー１ができ上がる。
【００２９】
d)  減厚部２ａの幅ｂ2を図４にしたがって設定した図１のセンサー１（金属箔２）において、実際に生じるき裂長さａとＫ値との関係は図５のようになる。Ｋ値は、き裂長さａに対してほぼ線形に減少し、最小値（約５ｋｇf／ｍｍ1.5：スリット３のない側）が最大値（約１０ｋｇf／ｍｍ1.5：スリット３のある側）の約２分の１になる。上述の解析手法を改善して最適解を求めれば、図５の関係は完全な線形（直線関係）にすることが可能である。
【００３０】
e)  図４のような長さａとＫ値との関係をもつセンサー１においてもたらされる、ひずみ振幅の繰返し回数Ｎとき裂長さａとの関係、およびき裂長さａとき裂進展速度ｄａ／ｄＮとの関係を、それぞれ図６および図７に示す。き裂の進展にともなってＫ値が減少することにより、図７のようにき裂の進展速度ｄａ／ｄＮも減少し、作用応力のレベルが一定範囲を超えないとき（σ＝２〜３ｋｇf／ｍｍ2。図７中の曲線ｒ1、ｒ2での条件）には、やがてそれがゼロになり、図６のように、き裂長さａが途中で停留する（上の曲線ｒ1、ｒ2と同一の条件の曲線ａ1、ａ2を参照）。これらのようにき裂長さａが停留した場合、そのき裂長さａから作用応力のレベルを推定することができる。つまり、一つのセンサー１を広範囲の応力場で使用してその応力場を把握し、部材Ｍの疲労損傷度や寿命をも適切に推定できるわけである。
【００３１】
発明の実施についての他の形態を、図８〜図１９にそれぞれ示す。図８〜図１８の各例は、減厚部２ａの長さ方向に沿ってき裂の進展感度が変化するようにした金属箔２（２Ａ〜２Ｋ）について、平面図（図８では（ｂ））と、上位置に描いた正面図（図８では（ｂ）のａ−ａ矢視である（ａ））、および右位置に描いた側方視断面図（図８では（ｂ）のｃ−ｃ断面である（ｃ））を併記したものである。また図１９は、やはりき裂の進展感度を変化させた金属箔２Ｌについて、平面図を示すものである。
【００３２】
図８に示す金属箔２Ａは、幅方向の端部に短く設けたスリット３を含むように長さの中央付近に減厚部２ａを形成し、スリット３のある側の端部からその反対側の端部にまで当該減厚部２ａを延ばしたものだが、減厚部２ａの厚さ（深さ）を、スリット３の側で薄く、その反対側で厚くなるようにした点に特徴がある。こうすることにより、スリット３からのき裂の進展にともなってその進展の感度が低くなるようにしたのである。このようにすれば、図１に示した例と同様に、一つのセンサーのみによって広範囲の応力場の強さを知り、部材の疲労損傷度等を把握することができる。
【００３３】
図９の金属箔２Ｂは、減厚部２ａの厚さを、上記とは逆にスリット３の側で厚く、その反対側で薄くなるようにしたものである。こうすると、スリット３からのき裂の進展にともなってその進展の感度が徐々に高くなる。こうした場合、加速度的なき裂の進展によって、疲労き裂の発生に明確な差があらわれ、部材の疲労損傷度等を精度よく知ることができる。図８および図９の例では減厚部２ａが底面を平面に保って厚さを変化させているが、その底面を曲面にして厚さの変化をさせるのもよい。
【００３４】
図１０の金属箔２Ｃは、減厚部２ａについて厚さを一定にし、その幅を、図１のものとは逆にスリット３のある側で広くして反対側で狭くしたものである。これにより、き裂の進展にともなってその進展の感度が徐々に高くなる。減厚部２ａの境界線を、図１の例のように曲線にするのもよい。また、図１の例における境界線２ｂを、この図１０の例にならって直線状に定めながら減厚部２ａの幅が次第に広がるように形成するのもよい。
【００３５】
図１１の金属箔２Ｄでは、厚さを一定にした減厚部２ａについて、その幅を、スリット３の付近では一定にしながら、金属箔２Ｄの幅の中央付近からはスリット３と反対側の端部にかけて次第に狭めるようにしている。このようにすると、き裂の進展感度は、途中まで一定であるものの、途中からは次第に高くなる。なお、図１の例でも、減厚部２ａの幅ｂ2を金属箔２の幅の中央付近まで一定値にしておき、それ以降を前記のとおり曲線状または直線状の境界線にしたがって拡大することができる。
【００３６】
図１２の金属箔２Ｅは、厚さを一定にした減厚部２ａについて、スリット３に近い側では幅を一定にし、途中からその幅を急激に狭め、またスリット３と反対側の端部付近では極めて狭い一定幅にしたものである。減厚部２ａの幅が急激に狭まる部分では、き裂の進展感度が加速度的に高くなり、それより先の部分も高い感度になる。
【００３７】
図１３の金属箔２Ｆでは、減厚部２ａについて幅を一定にするとともに、その厚さを、スリット３の付近では一定にし、途中からその厚さを急激に減らしたうえ、スリット３と反対側の端部付近ではかなり薄い一定厚さに設定している。この例でも、減厚部２ａの厚さが急激に減じられた部分では、き裂の進展感度が加速度的に高くなり、それより先の部分も高い感度になる。
【００３８】
図１４の金属箔２Ｇは、図１３のものと同じく、減厚部２ａの幅を一定にしながらその厚さを変化させたものだが、減厚部２ａの厚さは、明確な段差をもって不連続に変更し、スリット３に近い側では厚く、遠い側では薄くしている。こうすると、き裂の進展感度は途中から不連続的に高くなる。
【００３９】
図１５〜図１８の各例は、スリット３のある側の端部から他方の端部へかけてき裂進展感度が高くなる（ただし中ほどまでは一定）ようにしながら、当該他方の端部にごく近い範囲では再びその感度を低くしたものである。図１５の金属箔２Ｈと図１６の金属箔２Ｉとは、減厚部２ａの厚さを一定にし、その幅を変化させることによってき裂進展感度をそのような分布にしたものである。前者は当該幅の変化を緩やかにして感度変化も緩やかになるようにしたもので、後者は、幅にも感度にも急激な変化をもたせたものである。また、図１７の金属箔２Ｊと図１８の金属箔２Ｋとは、減厚部２ａの幅を一定にし、その厚さに変化を付けることによってき裂進展感度に上記分布をもたせたものである。前者は当該厚さの変化を緩やかにして感度変化も緩やかにしたものだが、後者は、厚さにも感度にも急激な変化をもたせたものである。
【００４０】
図１９の金属箔２Ｌは、ベース材または被測定部材に対し接着剤や溶接によって固着する固着部４・４間の間隔を、減厚部２ａの長さ方向に沿って変化させたものである。減厚部２ａの幅や厚さが一定であるとしても、スリット３付近への応力の集中度は固着部４・４間の間隔と減厚部２ａの幅との相対的な寸法関係によって変化する。したがって、図のように固着部４・４の間隔を変化させることによっても、減厚部２ａの長さ方向に沿ってき裂の進展感度を変化させることができるのである。図示のとおりスリット３のある側から反対の側にかけて固着部４・４の間隔を狭めた場合、減厚部２ａの寸法に変化がないなら、き裂進展感度はき裂の進展に連れて徐々に低くなる。なお、固着部４は、図のように直線状に設けるばかりでなく曲線に沿って設けてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
請求項に記載した疲労センサーは、き裂の進展長さが増すにともなってその進展の感度が変化するため、種々の応力場においてセンサーが一つだけ使用されることによっても、部材の疲労損傷度等について適切な測定が可能になる。
【００４２】
請求項１および３の疲労センサーなら、その製造が容易である。
請求項２に記載の疲労センサーによると、広範囲の応力レベルにおいて使用され、スリットからのき裂がその応力レベルに応じた途中の位置で停留するため応力レベルの把握が容易になる。減厚部の境界線を減厚部中央に向かって凸の曲線にするので、き裂の進展する感度をき裂長さに対して線形に漸減させることを適切に実現できる。センサーの製造も容易である。
【００４３】
請求項４に記載の疲労センサーも、き裂の進展する感度を異ならせることができて、上述したとおりのメリットをもたらす。しかも、このセンサーは実施がとくに容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態である疲労センサー１の構成を示すもので、図１（ａ）は平面図、同（ｂ）は正面図、同（ｃ）は同（ｂ）におけるｃ部の詳細図、同（ｄ）は同（ａ）におけるｄ部の詳細図である。
【図２】図１のセンサー１における減厚部２ａについて幅ｂ2を決定するためのモデルとした、金属箔２の平面図および正面図である。
【図３】図１のセンサー１における減厚部２ａについて幅ｂ2を決定するために求めたき裂長さａとＫ値（応力拡大係数。き裂進展感度を代表）との関係を示す線図である。
【図４】図３等を用いた解析によって求めた、長さａと減厚部２ａの幅ｂ2との関係を示す図である。
【図５】図１のように減厚部２ａを形成した場合における、き裂長さａとＫ値との関係を示す線図である。
【図６】図１のように減厚部２ａを形成した場合における、繰返し回数Ｎとき裂長さａとの関係を示す線図である。
【図７】図１のように減厚部２ａを形成した場合における、き裂長さａとき裂進展速度ｄａ／ｄＮとの関係を示す線図である。
【図８】図１以外の実施形態である疲労センサーの金属箔２Ａを示す正面図（図（ａ））、平面図（図（ｂ））および側方視断面図（図（ｃ））である。
【図９】他の実施形態の金属箔２Ｂを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１０】他の実施形態の金属箔２Ｃを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１１】他の実施形態の金属箔２Ｄを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１２】他の実施形態の金属箔２Ｅを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１３】他の実施形態の金属箔２Ｆを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１４】他の実施形態の金属箔２Ｇを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１５】他の実施形態の金属箔２Ｈを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１６】他の実施形態の金属箔２Ｉを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１７】他の実施形態の金属箔２Ｊを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１８】他の実施形態の金属箔２Ｋを示す正面図、平面図および側方視断面図である。
【図１９】他の実施形態の金属箔２Ｌを示す平面図である。
【図２０】従来の一般的な疲労センサー１を示す平面図（図（ａ））および正面図（図（ｂ））である。
【符号の説明】
１・１Ｚ  疲労センサー
２・２Ａ〜２Ｌ・２Ｚ  金属箔
２ａ  減厚部
２ｂ  境界線
３  スリット
５  ベース材
Ｍ  部材（被測定部材）
【図１】
0003897630.tif 000002
【図２】
0003897630.tif 000003
【図３】
0003897630.tif 000004
【図４】
0003897630.tif 000005
【図５】
0003897630.tif 000006
【図６】
0003897630.tif 000007
【図７】
0003897630.tif 000008
【図８】
0003897630.tif 000009
【図９】
0003897630.tif 000010
【図１０】
0003897630.tif 000011
【図１１】
0003897630.tif 000012
【図１２】
0003897630.tif 000013
【図１３】
0003897630.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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