JP2006105948A - 起歪体、物理量／電気量変換器および起歪体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
干渉を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性と、応答性が良好な物理量／電気量変換器の小型化を実現する。
【解決手段】 この起歪体１４は、下から上へ起歪板３１、スペーサ板３２、重錘板３３、スペーサ板３２および起歪板３１が順次積層され、拡散接合により、一体化されてなるものである。スペーサ板３２は、当初円環部３２と小円盤部３２ｂとの間は連結されていたものを、拡散接合により一体化した後、連結部を切除して分離する。また重錘板３３も当初は円環部３３ａと大円盤部３５ｂとの間は、連結されていたが、拡散接合により一体化された後、切除して分離する。起歪板３１は、小円盤部３１ｂと、複数のビーム部３１ｃと、加速度を受けてひずみを生じる複数の起歪部３１ｄおよび３１ｅとが極めて薄く且つ一体に形成されている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、加速度、圧力、荷重、変位等の物理量を受けてひずみを生じる起歪体、この起歪体を有し、この起歪体の起歪部に添着され上記ひずみに対応した抵抗変化を示すひずみゲージが上記物理量を電気量に変換する加速度変換器、圧力変換器、荷重変換器、変位変換器等の物理量／電気量変換器および起歪体の製造方法に関する。

物理量／電気量変換器の１つである加速度変換器は、自動車の衝突試験や操縦安定性試験を行ったり、構造物の衝撃強度を測定したり、あるいは構造物に生じた振動における加速度波形の解析を行うとき等、広範囲に亘って使用されている。このようにして使用されている従来の加速度変換器には、以下に示すような構造を有するものがある。
即ち、加速度変換器を構成する起歪体は、例えば、十文字ビーム状の両端固定型のものであり、その周縁部が被測定物と一体的に運動する従動部に固着され、中央部には重錘部が取り付けられ、この重錘部が被測定物の加速度運動によって起歪体における周縁部に対する中央部の位置を相対的に変位させる。起歪体の周縁部と中央部との間は、ビーム状に形成され、このビーム状とされた部分のうち、周縁部寄りの２つの起歪部および中央部寄りの２つの起歪部には４つのひずみゲージがそれぞれ接着その他の手段により添着されており、これらの各起歪部の各ひずみゲージが添着された部分に対応する裏面側部分は、断面半円状の凹状凹溝が、起歪体の軸を中心としてリング状に２条旋削されている。即ち、これら凹状凹溝が形成されることにより起歪部が薄肉とされる。

被測定物が振動したり、衝撃を受けたり等することにより起歪体が被測定物から加速度を受けると、起歪体の中央部が変位しビーム状部分にひずみが生じる。例えば、起歪体の中央部が下側に撓むと、周縁部寄りの２つの起歪部は引張ひずみを生じ、そこに添着されたひずみゲージのひずみ出力は正の値となり、中央部寄りの２つの起歪部は圧縮ひずみを生じ、そこに添着されたひずみゲージのひずみ出力は負の値となる（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭６０−２５６０６６号公報（第４頁左下欄第１６行目〜第５頁左下欄第８行目、第２図）

上記した特許文献１に記載の加速度変換器は、図１６に模式的に示すように、被測定物の振動、衝撃等により上下方向の加速度が従動部１に加わったとき、重錘部２は、図１６に、実線の矢印で示すように、振動する。これに伴って、ビーム状部分３には、重錘部２の上下動に基づく圧縮ひずみまたは引張ひずみが生じる。しかしながら、被測定物の振動には、上下方向のみならず、斜め方向の加速度が含まれる場合もあり、このような場合には、図１６の円弧状の破線の矢印で示すように、重錘部２の左右動（揺動）に基づく圧縮ひずみまたは引張ひずみが生じる。したがって、ひずみゲージは、検出すべき上下方向の加速度に対応したひずみに基づく値だけでなく、ビーム状部分３の複雑な変形に対応したひずみに基づく値を出力してしまう。この現象を「干渉」と称する。尚、図１６は、重錘部２の実際の挙動を忠実に表現したものではなく、具体的なイメージを抱かせるために誇張的に表現したものである。

そこで、従来の加速度変換器の中には、ひずみゲージをビーム状部分３の表面および裏面の両方に添着し、且つ、これらのひずみゲージをブリッジに組み、各ひずみゲージから得られた抵抗値変化を電気的に処理することにより、上記干渉の影響を除去しているものもある。しかしながら、重錘部２の動きは、単純ではないし、この重錘部２の動きに応じたビーム状部分３の変形も単純なものではないため、各ひずみゲージから得られた抵抗値変化を電気的に処理しても、上記干渉の影響を完全には除去できない場合があり、得られたデータの信頼性が高いとはいえないという問題があった。また、図１６の加速度変換器のうような形態のものに限らず、重錘部２がビーム状部分３の片面側、例えば、下側にのみ設けられた形態のものも同様の問題がある。
また、上記した特許文献１に記載の加速度変換器では、振動モードが安定せず、良好な周波数特性を得ることは困難であった。

また、最近では、被測定物の小型化や構造の微細化・複雑化の傾向など様々な要因から、加速度変換器のより一層の小型化が望まれている。ところが、上記した特許文献１に記載の加速度変換器では、ゲージベースに抵抗体素子を接着してなるひずみゲージを起歪部に接着しているが、その工程は、ひずみゲージ接着面を研磨する工程、上記ひずみゲージ接着面を脱脂および洗浄する工程、ひずみゲージの裏面または上記ひずみゲージ接着面の一方または両方に接着剤を塗布する工程、接着剤が硬化するまでひずみゲージを上記ひずみゲージ接着面に押し付ける工程等からなり、それぞれの工程を作業者が手作業で行わなければならない。したがって、加速度変換器の小型化に伴ってひずみゲージ接着面が狭小化すると共にひずみゲージが小型化すればするほど、１つ１つの工程を処理するのに慎重を期す必要があり、その結果、加速度変換器の多くの組立時間がかかってしまうという問題があった。
また、上記した特許文献１に記載の加速度変換器は、機械で加工した機械加工部品を組み立てているので、加速度変換器を小型化するには限界があった。特に、ビーム状部分の裏面側部分に断面半円状の凹状溝を形成することにより起歪部を薄肉としているが、加速度変換器を小型化するためには、起歪部をより薄肉化する必要があるが、機械加工での薄肉化には限界がある。また、たとえ各部品を小型化できたとしても、各部品の形状が微細化しているため、組み立て時に大きな初期ひずみが発生し、さらには破損してしまう恐れがあり、歩留まりが良くないという問題がある。

以上説明した問題点は、圧力を電気量に変換する圧力変換器、荷重を電気量に変換する荷重変換器、変位を電気量に変換する変位変換器等の他の物理量／電気量変換器においてもほぼ当てはまる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を抑制することができて干渉を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性が得られ、応答性が良く、小型化を実現することができる起歪体、物理量／電気量変換器、起歪体の製造方法および物理量／電気量変換器の製造方法を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を抑制することができて干渉性を極めて少なくすることができ、応答周波数範囲が広く且つ広範囲で良好な周波数特性が得られ、小型化と高出力化を実現することができる起歪体を提供することにある。

本発明の請求項２の目的は、特に、ローコストで量産化が可能となる起歪体を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を極めて少なくすることができて干渉を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性が得られ、応答性が良く、小型化、ローコスト化を実現することができる物理量／電気量変換器を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、安定した減衰特性が得られると共に、応答性の良い物理量／電気量変換器を提供することにある。

本発明の請求項５の目的は、特に、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を極めて少なくすることができて干渉性を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性が得られ、応答性が良く、小型化を実現することができる起歪体の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、種々の加工方法を適用して、上述した特徴のある起歪体の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、ローコストで量産化が可能となる起歪体の製造方法を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、種々の除去手段を用いて、上述した特徴のある起歪体の製造方法を提供することにある。

請求項１に記載した本発明に係る起歪体は、上述した目的を達成するために、
金属の薄板からなり、物理量を受けてひずみを生じる起歪部を有する一対の起歪板と、
金属の薄板からなり、一体化されることにより前記起歪板に支持される重錘部を構成する複数枚の重錘板と、
金属の薄板からなり、前記一対の起歪板と前記重錘板との間にそれぞれ介挿されるスペーサ板とからなり、
これらの２枚の前記起歪板と、２枚の前記スペーサ板と、複数枚の前記重錘板とを積層した状態で一体化し、前記起歪体に印加される加速度を検出し得るように構成したことを特徴としている。
請求項２に記載した本発明に係る起歪体は、請求項１の起歪体であって、前記一体化は、拡散接合、蝋付け、電子ビーム溶接、レーザ溶接およびスポット溶接のいずれかにより行われていることを特徴としている。

請求項３に記載した本発明に係る物理量／電気量変換器は、上述した目的を達成するために、
請求項１または請求項２に記載の起歪体と、
前記起歪体の前記起歪部に添着された複数のひずみゲージと、
前記起歪体の前記起歪部近傍に形成され、前記複数のひずみゲージをホイートストンブリッジ回路を構成するためにそれぞれ接続すると共に、前記ホイートストンブリッジ回路にブリッジ電圧を供給するための電源電極と、前記ホイートストンブリッジ回路から出力電圧を取り出すための出力電極とを有するブリッジパターンと、
前記ブリッジパターンを構成する前記電源電極および前記出力電極と接続された複数の電極と、前記複数の電極とケーブルを構成する複数の金属線とを接続するためのパターンとがそれぞれ形成された基板と、
開口近傍の内周に雌ねじが形成された一端開口型のケーシングと、
前記ケーシングの内周に嵌合されると共に、内底面に形成された凹溝に第１のＯリングが嵌入されたベースと、
下面に形成された凹溝に第２のＯリングが嵌入された中蓋と、
前記ケーシングの前記雌ねじに螺合するリングナットと、
ケーシング蓋とを有し、
前記ベース内に、前記複数のひずみゲージおよび前記ブリッジパターンが形成され、且つ、前記ブリッジパターンに前記基板が接続された前記起歪体を収容し、前記起歪体および前記基板上に前記中蓋を載置し、前記リングナットを前記ケーシングの前記雌ねじに螺合させることにより、前記起歪体を前記ケーシング内に固定し、前記ケーシング蓋を固着することにより前記起歪体を外部と遮断状態に封止したことを特徴としている。

請求項４に記載した本発明に係る物理量／電気量変換器は、請求項３の物理量／電気量変換器であって、
前記起歪体は、周縁の固定部との間に空隙を介して中央部に前記重錘部が形成され、前記起歪体の空隙には、粘性流体が充填されていることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る起歪体の製造方法は、上述した目的を達成するために、
金属の薄板を加工して、物理量を受けてひずみを生じる起歪部を有する起歪板と、一体化されることにより前記起歪板に支持される重錘部を構成することになる重錘構成部が周縁部と一部連接してそれぞれ形成された複数の重錘板と、前記起歪板と前記重錘部との間隔を保持するための間隔保持部が周縁部と一部連接して形成されたスペーサ板とをそれぞれ製作する加工工程と、
前記起歪板を前記複数の重錘板の両端側に前記スペーサ板を介してそれぞれ配置してこれらを一体化する接合工程と、
前記重錘板の前記重錘部と前記周縁部との連接部および前記スペーサ板の前記間隔保持部と前記周縁部との連接部をそれぞれ除去する連接部除去工程と
を有することを特徴としている。

請求項６に記載した本発明に係る起歪体の製造方法は、請求項５に記載の方法であって、前記加工工程は、エッチング加工、レーザ加工、機械加工のいずれかにより製作することを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係る起歪体の製造方法は、請求項５に記載の方法であって、前記接合工程は、拡散接合、蝋付け、電子ビーム溶接、レーザ溶接のいずれかを用いることを特徴としている。
請求項８に記載した本発明に係る起歪体の製造方法は、請求項５に記載の方法であって、前記連接部除去工程は、ワイヤー放電加工、放電ワイヤーソー、レーザ加工および機械加工のいずれかを用いることを特徴としている。

本発明によれば、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を抑制することができて干渉を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性が得られ、応答性が良く、小型化を実現することができる起歪体、物理量／電気量変換器、起歪体の製造方法および物理量／電気量変換器の製造方法を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１の起歪体によれば、金属の薄板からなり、物理量を受けてひずみを生じる起歪部を有する一対の起歪板と、金属の薄板からなり、一体化されることにより前記起歪板に支持される重錘部を構成する複数枚の重錘板と、金属の薄板からなり、前記一対の起歪板と前記重錘板との間にそれぞれ介挿されるスペーサ板とからなり、これらの２枚の前記起歪板と、２枚の前記スペーサ板と、複数枚の前記重錘板とを積層した状態で一体化し、前記起歪体に印加される加速度を検出し得るように構成したことにより、測定すべき加速度の方向以外の方向への変位を抑制することができて干渉性を極めて少なくすることができ、応答周波数範囲が広く且つ広範囲で良好な周波数特性が得られ、小型化と高出力化を実現することができる。

本発明の請求項２の起歪体によれば、請求項１の起歪体であって、前記一体化は、拡散接合、蝋付け、電子ビーム溶接、レーザ溶接およびスポット溶接のいずれかにより行われていることにより、ローコストで量産化が可能となる。
本発明の請求項３の物理量／電気量変換器によれば、請求項１または請求項２に記載の起歪体と、前記起歪体の前記起歪部に添着された複数のひずみゲージと、前記起歪体の前記起歪部近傍に形成され、前記複数のひずみゲージをホイートストンブリッジ回路を構成するためにそれぞれ接続すると共に、前記ホイートストンブリッジ回路にブリッジ電圧を供給するための電源電極と、前記ホイートストンブリッジ回路から出力電圧を取り出すための出力電極とを有するブリッジパターンと、前記ブリッジパターンを構成する前記電源電極および前記出力電極と接続された複数の電極と、前記複数の電極とケーブルを構成する複数の金属線とを接続するためのパターンとがそれぞれ形成された基板と、開口近傍の内周に雌ねじが形成された一端開口型のケーシングと、前記ケーシングの内周に嵌合されると共に、内底面に形成された凹溝に第１のＯリングが嵌入されたベースと、下面に形成された凹溝に第２のＯリングが嵌入された中蓋と、前記ケーシングの前記雌ねじに螺合するリングナットと、ケーシング蓋とを有し、前記ベース内に、前記複数のひずみゲージおよび前記ブリッジパターンが形成され、且つ、前記ブリッジパターンに前記基板が接続された前記起歪体を収容し、前記起歪体および前記基板上に前記中蓋を載置し、前記リングナットを前記ケーシングの前記雌ねじに螺合させることにより、前記起歪体を前記ケーシング内に固定し、前記ケーシング蓋を固着することにより前記起歪体を外部と遮断状態に封止したことにより、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を極めて少なくすることができて干渉を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性が得られ、応答性が良く、小型化、ローコスト化を実現することができる。

本発明の請求項４の物理量／電気量変換器によれば、請求項３の変換器であって、前記起歪体は、周縁の固定部との間に空隙を介して中央部に前記重錘部が形成され、前記起歪体の空隙には、粘性流体が充填されていることにより、安定した減衰特性が得られると共に、応答性の良い物理量／電気量変換器を実現することがある。
本発明の請求項５の起歪体の製造方法によれば、金属の薄板を加工して、物理量を受けてひずみを生じる起歪部を有する起歪板と、一体化されることにより前記起歪板に支持される重錘部を構成することになる重錘構成部が周縁部と一部連接してそれぞれ形成された複数の重錘板と、前記起歪板と前記重錘部との間隔を保持するための間隔保持部が周縁部と一部連接して形成されたスペーサ板とをそれぞれ製作する加工工程と、前記起歪板を前記複数の重錘板の両端側に前記スペーサ板を介してそれぞれ配置してこれらを一体化する接合工程と、前記重錘板の前記重錘部と前記周縁部との連接部および前記スペーサ板の前記間隔保持部と前記周縁部との連接部をそれぞれ除去する連接部除去工程とを有することにより、測定すべき物理量の方向以外の方向への変位を極めて少なくすることができて干渉性を極めて少なくすることができ、製造時の歩留まりが良く、製造時間を短縮することができて安価に大量生産することができ、耐久性も良く、良好な周波数特性が得られ、応答性が良く、小型化を実現することができる。

本発明の請求項６の起歪体の製造方法によれば、特に、種々の加工方法を適用して、上述した特徴のある起歪体の製造方法を提供することができる。
本発明の請求項７の起歪体の製造方法によれば、特に、ローコストで量産化が可能となる起歪体の製造方法を提供することができる。
本発明の請求項８の起歪体の製造方法によれば、特に、種々の除去手段を用いて、上述した特徴のある起歪体の製造方法を提供することができる。

以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の物理量／電気量変換器を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る加速度変換器の外観構成を示す拡大断面図、図２は、図１に示す加速度変換器の平面図である。この加速度変換器のケーシング１１は、上端開口の直方体状（略角升状）を呈する本体部１１ａと、断面長矩形筒状を呈する張出部１１ｂとが一体に形成されて構成されている。ケーシング１１の四隅には、４つ（２つであってもよい）の取付けねじ孔（取付けねじの挿通孔）１１ｃがそれぞれ穿設されている。この４つ（または２つ）のねじ孔１１ｃに挿通された取付けねじ（図示せず）を、被測定物に形成された４つ（または２つ）の雌ねじ孔に螺合することにより、この加速度変換器を被測定物に取り付けることができる。本体部１１ａの内周には、上記ケーシング１１よりも高さの低い円筒状を呈するベース１２が嵌合されている。ベース１２の内底面に形成された凹溝１２ａには、Ｏリング１３が嵌合されている。ベース１２の内部には、その底面との間にＯリング１３を介して全体形状が略円柱状を呈する起歪体１４が収容されている。起歪体１４の詳細な構造については後述する。

起歪体１４の上面には、図３に示すように、８個のひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８とブリッジパターンＢＰとがそれぞれ形成されている。ブリッジパターンＢＰは、図４に示すホイートストンブリッジ回路を構成するように各ひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８をそれぞれ接続するものである。ひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰは、スパッタや真空蒸着等の物理的蒸着（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により起歪体１４の上面に形成されるが、具体的な形成位置については後述する。

図３に示すブリッジパターンＢＰの５つの電極Ｐ１１〜Ｐ１５には、図５に示すフレキシブル基板（またはフレキシブルプリント基板）１５の対応する５つの電極Ｐ２１〜Ｐ２５が半田付けによりそれぞれ接続される。図３および図４において、電極Ｐ１１およびＰ１４は、ホイートストンブリッジ回路にブリッジ電圧ＢＶを供給するための＋電源電極および−電源電極、電極Ｐ１５およびＰ１２は、ホイートストンブリッジ回路から出力電圧ｅｏを取り出すための＋出力電極および−出力電極、電極Ｐ１３は、アース電極である。フレキシブル基板１５には、５つの銅箔パターンＣＰ１〜ＣＰ５がそれぞれ形成されており、各銅箔パターンＣＰ１〜ＣＰ５の各一端には電極Ｐ２１〜Ｐ２５がそれぞれ形成され、各銅箔パターンＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４およびＣＰ５の各他端には、ランドＬ１１とＬ１２、Ｌ２１とＬ２２、Ｌ３１、Ｌ４１とＬ４２およびＬ５１がそれぞれ形成されている。フレキシブル基板１５は、図１に示すように、張出部１１ｂの開口部１１ｂａ近傍まで延伸しており、図１では示していないが、ランドＬ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ４１、Ｌ４２およびＬ５１には、ケーブル２２の先端部から突出する複数本の金属線（芯線）およびシールド線の各一端がそれぞれ接続されている。張出部１１ｂの外周とケーブル２２の先端部外周は、ゴムキャップ２３で覆われている。

また、図１において、起歪体１４の上面には、略リング状を呈する中蓋１６が設けられている。中蓋１６の下面に形成された凹溝１６ａには、Ｏリング１７が嵌合されている。また、中蓋１６の略中央部には、略円形状を呈する貫通孔１６ｂが形成されており、封止ゴム１８が嵌合されている。貫通孔１６ｂは、起歪体１４に形成された空隙ＡＰに充填されてダンパーとして機能するシリコンオイルなどの液体またはアルゴンや窒素等の不活性ガス（共に図示略）などの気体を注入するためのものである。

ケーシング１１の開口端近傍の内周には、雌ねじが形成されており、リングナット１９が螺合されている。リングナット１９には、軸方向に円形貫通孔１９ａおよび１９ｂが穿設されており、円形貫通孔１９ａまたは１９ｂに円柱状を呈した２本の締付治具ピン（図示略）を嵌合させて、回動させることによりリングナット１９がさらに強固に締め付けられる。封止ゴム１８の上面には、略円盤状を呈する押さえ板２０が載置されており、円形状を呈するケーシング蓋２１が接着剤によりケーシング１１の上端に強固に固着されることにより、押さえ板２０が封止ゴム１８を押圧して起歪体１４の周囲の機密性が保たれる。図２に示すように、ケーシング蓋２１の四隅には、４つの円形貫通孔２１ａが穿設されている。

次に、起歪体１４の詳細な構造について説明する。図６は、起歪体１４の拡大平面図、図７は、起歪体１４の拡大断面図、図８は、起歪体１４を接合したものを、仮に分解した状態の分解斜視図である。起歪体１４は、接合前は、図８に示すように、ステンレス等の金属をもって、十文字ビーム状に形成された２枚の起歪板３１と、スペーサ板３２と、複数枚の重錘板３３とが別々に形成された後に一体に接合されて構成されるものである。起歪板３１は、接合された後は、剛性の大きな固定となる外周側に配設された円環部３１ａと、中心部に配設された小円盤部３１ｂと、円環部３１ａと小円盤部３１ｂとの間に配設された４つのビーム部３１ｃと、円環部３１ａの内周部と各ビーム部３１ｃの外方端とをくびれた状態で連設する４つの起歪部３１ｄと、各ビーム部３１ｃの内方端と小円盤部３１ｂとをくびれた状態で連設する４つの起歪部３１ｅとが一体にそれぞれ形成されている。各ビーム部３１ｃの幅は、小円盤部３１ｂの直径より僅かに狭い。各ビーム部３１ｃは、小円盤部３１ｂの中心に関して９０度間隔でそれぞれ設けられている。

上下２枚の起歪板３１のうち、上側の起歪板３１の上記各起歪部３１ｄおよび上記各起歪部３１ｅの表面には、図３に示すように、対応する起歪部３１ｄおよび３１ｅの曲げひずみを検出する上記したひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８が添着される。また、各ひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８を接続するブリッジパターンＢＰは、円環部３１ａでは、図５に示すフレキシブル基板１５と対向する部分とは反対側の部分を略扇形状に残して円環部３１ａのほぼ３／４を覆うように、また小円盤部３１ｂでは、中心部および図３において左右方向を残して小円盤部３１ｂを上下それぞれ略扇形状に覆うように、各ビーム部３１ｃでは、長手方向の両端部を残してほぼ全面を覆うように、それぞれ形成されている。円環部３１ａの小円盤部３１ｂの中心に関して対称となる位置には、２つの切欠部３１ａｂがそれぞれ形成される。

図８は、後述する方法によって形成された起歪板３１を、仮に分解して示す分解斜視図である。
図８において、スペーサ板３２は、外周側に配設された円環部３２ａと、中心部に配設された小円盤部３２ｂと、小円盤部３２ｂの中心に関して対称となる位置であって、内方端が小円盤部３２ｂの外周に連設され、外方端が円環部３２ａの内周近傍まで延伸した２つの連結部３２ｃとを有している。円環部３２ａの小円盤部３２ｂの中心に関して対称（１８０度間隔）となる位置には、切欠部３２ａｂがそれぞれ形成されている。スペーサ板３２は、複数の大円盤部３３ｂが接合されて形成される重錘部Ｗの振幅が大きくても起歪板３１に衝突することを防止するために設けられている。即ち、重錘部Ｗが加速度により変位するのを妨げない間隙を設けている。重錘板３３は、外周側に配設された円環部３３ａと、中心部に配設された大円盤部３３ｂとを有している。同一平面上にある円環部３３ａと大円盤部３３ｂとの間には、空隙ＡＰが設けられている。各円環部３３ａの大円盤部３３ｂの中心に関して対称となる位置（１８０度間隔）には、切欠部３３ａｂがそれぞれ形成される。

次に、加速度を検出する起歪体１４を構成する変形部Ｔ、重錘部Ｗ、固定部Ｆおよびスペーサ部Ｓ並びに起歪板１４の製造方法について、図９および図１０を参照して説明する。
（１）先ず、冷間圧延により製造された厚さ１００μｍのステンレス鋼板を研磨により任意の厚さの薄板とする。
（２）次に、薄板４１について前処理（例えば、アルカリ脱脂、酸洗、水洗および乾燥）を施す。アルカリ脱脂は、薄板４１の表面に付着した圧延油やその他の汚染物質を除去するための処理である。酸洗は、図９（ａ）に示すように、液槽４２に満たされた酸洗液４３に薄板４１を浸漬する処理であり、薄板４１の表面に残留したアルカリ分を中和し、且つ、酸化皮膜を溶解して薄板４１の表面を活性化させることにより、薄板４１の表面と有機樹脂との密着性を高めることを目的としている。酸洗液４３には、塩酸、硫酸、硝酸および弗酸の１種または２種以上を含む水溶液が用いられることが多い。

（３）次に、図９（ｂ）に示すように、薄板４１の表面４１ａおよび裏面４１ｂに、予めフィルム状に成形されたフォトレジスト膜４４ａおよび４４ｂをそれぞれ貼り付ける。フォトレジスト膜４４ａおよび４４ｂは、例えば、カゼインあるいはアクリル樹脂系の感光性の有機樹脂である。
（４）次に、図９（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜４４ａおよび４４ｂの上に、図８に示す起歪板３１の円環部３１ａ、小円盤部３１ｂ、４つのビーム部３１ｃおよび８つの起歪部３１ｄと３１ｅを残すための露光用マスク４５ａおよび４５ｂをそれぞれ重ねた後、紫外線ランプ４６ａおよび４６ｂにより紫外線を照射する。
（５）次に、上記工程（１）〜（４）を経た中間加工物を現像液に浸漬して現像する。これにより、紫外線が照射されなかった部分のフォトレジスト膜４４ａおよび４４ｂが溶けて除去され、その部分の薄板４１が露出して、図９（ｄ）に示すように、薄板４１の表面４１ａおよび裏面４１ｂに露光用マスク４５ａおよび４５ｂと同一平面形状のフォトレジストパターン４７ａおよび４７ｂが形成される。

（６）次に、図１０（ａ）に示すように、フォトレジストパターン４７ａおよび４７ｂが形成された薄板４１の表面４１ａおよび裏面４１ｂに、塩化第二鉄溶液などのエッチング液４８をスプレーノズル４９より噴露してスプレーエッチング加工を行い、薄板４１の露出した部分を溶解することにより、中間加工物５０を得る。
（７）次に、図１０（ｂ）に示すように、中間加工物５０を剥離液５１に浸漬して、上記したフォトレジストパターン４７ａおよび４７ｂを除去することにより、エッチング加工物５２を得る。尚、この実施の形態の場合、エッチング加工物５２は、１枚の起歪板３１ではなく、図１１に示すように、全体の平面形状が略矩形状であって、略中央部に複数個（図１１の例では、１０個）の起歪板３１が周縁部とワイヤカット予定部５２ａで連接して形成され、且つ、四隅に後述する拡散接合において位置決め孔となる貫通孔５２ｂが形成されている。尚、起歪体１４を構成するスペーサ板３２および重錘板３３の製造方法については、各エッチング加工物の形成すべき形状が異なる点と、上記した工程（１）を行わない点以外は上記した起歪板３１の製造方法と同様であるので、その説明を省略する。尚、ステンレスのエッチング加工の詳細については、例えば、特開平８−２２５９６０号公報や特開２００２−２７５５４１号公報に開示されている。この工程を、「エッチング加工工程」と称する。

以上説明した工程（１）〜（７）を経ることにより得られた起歪板３１としてのエッチング加工物５２と、以上説明した工程（２）〜（７）を経ることにより得られたスペーサ板３２としてのエッチング加工物５３および重錘板３３としてのエッチング加工物５４とを、図１２（ｂ）に示すように、下から起歪板３１としてのエッチング加工物５２、スペーサ板３２としてのエッチング加工物５３、重錘板３３としての複数のエッチング加工物５４、スペーサ板３２としてのエッチング加工物５３および起歪板３１としてのエッチング加工物５２の順に、各エッチング加工物５２〜５４に形成された貫通孔が一致するように、積み重ねる。図１２（ａ）は、各エッチング加工物５２〜５４を積み重ねた状態の平面図、図１２（ｂ）は、各エッチング加工物５２〜５４を積み重ねた状態の正面図である。尚、図１２（ａ）に示す各エッチング加工物５２〜５４のそれぞれの縦寸法および横寸法の縮尺と、図１２（ｂ）に示す各エッチング加工物５２〜５４のそれぞれの厚さ寸法の縮尺とは同一ではない。

図１３は、各エッチング加工物５２〜５４をそれぞれ構成され且つ、単一に分割された状態の半製品５５〜５７の積み重ねる順序を示す斜視図である。但し、図８と図１３とを比較して分かるように、各半製品５５〜５７には、図８における起歪板３１、スペーサ板３２および重錘板３３のそれぞれに形成されている切欠部３１ａｂ、３２ａｂおよび３３ａｂが形成されていない。また、半製品５６では、２つの連結部３２ｃは、２つのワイヤカット予定部５６ａを介して円環部３２ａの内周と連設している。一方、半製品５７では、大円盤部３３ｂは、２つのワイヤカット予定部５７ａを介して円環部３３ａの内周と連設している。尚、図１３に示す各半製品５５〜５７は、図１１に示すエッチング加工物５２〜５４からワイヤカット予定部５２ａを切除して得られたものに相当する。

次に、図１２に示すように積み重ねられ、且つ、合致された貫通孔に図示せぬ位置決め用の円柱棒が挿入されたエッチング加工物５２〜５４を、図１４に示すように、拡散接合装置の真空炉６１内に載置し、所定時間を掛けて所定の真空度の真空状態にした後、真空炉６１内の温度をステンレスの溶体化温度（例えば、１０５０℃程度）に加熱しつつ、所定の圧力が隣接するエッチング加工物５２〜５４の接合面に加わるように加圧する。これにより、隣接するエッチング加工物５２〜５４の接合面において、隣接するエッチング加工物５２〜５４相互間の元素の拡散により接合が行われる。尚、ステンレスの拡散接合の詳細については、例えば、特開昭和６２−１９９２７７号公報に開示されている。この工程を、「拡散接合工程」と称する。

次に、ひずみゲージおよびブリッジパターンの形成方法について説明する。上記拡散接合工程が終了し、一体に接合されたエッチング加工物５２〜５４の上面のうち、半製品５５の電極Ｐ１３が形成される予定の部分（図３参照）以外の領域に、例えば、二酸化シリコン膜等の絶縁膜を形成する。次に、図３に示すひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰを、スパッタリングや真空蒸着等のＰＶＤにより、上記絶縁膜上（電極Ｐ１３については、半製品５５上）に形成する。即ち、例えば、スパッタリング装置のベルジャー内に固定治具に絶縁膜が形成され且つ一体に接合されたエッチング加工物５２〜５４を取り付け、ベルジャー内を所定の真空度の真空状態にした後、一体に接合されたエッチング加工物５２〜５４を所定温度に加熱する。

この状態において、ターゲットをスパッタリングし、上記絶縁膜上に抵抗体として所定膜厚の薄膜を添着、形成する。次に、金属電極を真空蒸着により上記薄膜形成済の絶縁膜上に順次形成する。その後、ウェットエッチング法によりひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８と電極Ｐ１１〜Ｐ１５を添着、形成する。必要に応じて、熱処理やレーザートリミングによりひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８の抵抗値調整を行う。尚、ひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰの形成方法の詳細については、例えば、特開平６−１３７８０４号公報に開示されている。この工程を、「物理的蒸着工程」と称する。

次に、一体に接合され、且つ、エッチング加工物５２の上面にひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰが形成されたエッチング加工物５２〜５４（以下、「被加工物」と称する）について、ワイヤ放電加工を施して、半製品５６の２つのワイヤカット予定部５６ａおよび半製品５７の２つのワイヤカット予定部５７ａを除去することにより、空隙ＡＰを形成すると共に、小円盤部３２ｂと円環部３２ａとを分離し、且つ大円盤部３３ｂと円環部３３ａとを分離する。また、図１１に示すワイヤカット予定部５２ａを除去することにより、１０個の起歪体１４を分離する。即ち、黄銅、銅、タングステン、モリブデン、ステンレス等の細いワイヤ（通常φ０．２ｍｍ程度）を電極線として、加工液（純度の高い水）を放電部位に供給し、電極線と被加工物に電圧を印加し、電極線に張力をかけた状態で連続走行させながら、被加工物と電極線間で加工液中においてパルス状の放電を繰り返し発生させ、この放電エネルギにより、ワイヤカット予定部５６ａおよび５７ａを除去して空隙ＡＰを形成した後、図６に示す切欠部３１ａｂ、３２ａｂおよび３３ａｂをそれぞれ形成して被加工物から１０個の起歪体１４を分離する。尚、ワイヤ放電加工の詳細については、例えば、特開平９−１０３９２２号公報に開示されている。この工程を、「連接部除去工程」と称する。

次に、加速度変換器の組立方法について、図１および図２を参照して説明する。先ず、ケーシング１１を構成する本体部１１ａの内周に、凹溝１２ａにＯリング１３が嵌入されたベース１２を嵌合させる。次に、ベース１２の内部にＯリング１３を介して起歪体１４を収容した後、起歪体１４の上面に形成されているブリッジパターンＢＰを構成する５つの電極Ｐ１１〜Ｐ１５と、フレキシブル基板１５の対応する５つの電極Ｐ２１〜Ｐ２５とを半田付けによりそれぞれ接続する。
次に、起歪体１４の上面に、凹溝１６ａにＯリング１７が嵌入された中蓋１６を載置した後、ケーシング１１の上端近傍の内周に形成された雌ねじにリングナット１９を螺合させる。次いで、リングナット１９に穿設された円形貫通孔１９ａまたは１９ｂに円柱状を呈した締付治具ピン（図示略）を嵌合させて、回動させることによりリングナット１９をさらに強固に締め付ける。これにより、起歪体１４は、ベース１２との当接部分と、中蓋１６との当接部分とによりケーシング１１に強固に固着されると共に、Ｏリング１３と１７とにより封止される。次に、中蓋１６の略中央部に形成された貫通孔１６ｂから起歪体１４に形成された空隙ＡＰに充填されてダンパーとして機能するシリコンオイル（図示略）を注入した後、貫通孔１６ｂに封止ゴム１８を嵌合させる。尚、空隙ＡＰやシリコンオイルの粘性を調整することによりダンピング比を０．７程度にすることができる。

次に、封止ゴム１８の上面に押さえ板２０を載置した後、ケーシング蓋２１を接着剤によりケーシング１１の上端に強固に固着する。これにより、押さえ板２０が封止ゴム１８を押圧してケーシング１１の機密性が保たれる。一方、フレキシブル基板１５に形成されたランドＬ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ４１、Ｌ４２およびＬ５１にケーブル２２の先端部から突出する複数本の金属線（芯線）の各一端をそれぞれ接続した後、張出部１１ｂの外周とケーブル２２の先端部外周をゴムキャップ２３で覆う。
以上のように組み立てられた加速度変換器は、図示せぬ４つの取付けねじを、ケーシング蓋２１の四隅に穿設された４つの円形貫通孔２１ａに挿入し、ケーシング１１の四隅に穿設された４つの図示せぬ取付けねじ孔に挿通し、さらに被測定物に形成された雌ねじ穴に螺合させることにより取り付ける。

図１５に模式的に示すように、被測定物の振動、衝撃等により加速度がケーシング１１に加わり、ケーシング１１が加速度運動を行うと、複数の大円盤部３３ｂが一体に接合してなる重錘部Ｗは、上下２つの起歪板３１にそれぞれ連設されているので、ケーシング１１に対し相対的に重錘部Ｗの中心軸に沿うように変位して上側の起歪板３１を構成する起歪部３１ｄおよび３１ｅにひずみを生じさせる。したがって、上記起歪部３１ｄおよび３１ｅの表面に添着されたひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８は、重錘部６２の中心軸方向に沿って作用する加速度で起歪部３１ｄおよび３１ｅが変形して生じるひずみのみを、干渉を受けることなく検出して、その抵抗値が変化するので、被測定対象物から受ける加速度を高精度に検出することができる。

このように、本発明の上述の実施の形態によれば、加速度を受けてひずみを生じる起歪部３１ｄおよび３１ｅを有する上下一対の起歪板３１の間に、上下一対のスペーサ板３２を介して重錘部Ｗとしての重錘構成部を挟み、これらを拡散接合により一体化することにより、起歪体１４を形成しているため、極めて、小型化を実現でき、また、起歪体１４の起歪部３１ｄおよび３１ｅ上にひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８をそれぞれスパッタリングにより添着し、且つ、起歪体１４の起歪部３１ｄおよび３１ｅ近傍に８枚のひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８をもってホイートストンブリッジ回路を構成するため電源電極Ｐ１１およびＰ１４と、出力電極Ｐ１２およびＰ１５と、アース電極Ｐ１３とを有するブリッジパターンＢＰを形成している。

したがって、この実施の形態の加速度変換器は、図１５に模式的に示すように、被測定物の振動、衝撃等により上下方向のほか斜め方向の加速度が加わったとしても、重錘部Ｗは、上側の起歪板３１と下側の起歪板３１によりその左右方向の揺動が殆ど抑制される。このため、上側の起歪板３１の起歪部３１ｄおよび３１ｅには、重錘部６２の上下動に基づく圧縮ひずみまたは引張ひずみの他、重錘部６２の左右動に基づく僅かな圧縮ひずみまたは引張ひずみが生じる可能性はないとはいえないが、極めて僅かに過ぎない。したがって、ひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８から出力される値は、ほとんどが検出すべき上下方向の加速度に対応したひずみに基づく値となり、効果的に干渉を抑制することができる。この結果、従来の加速度変換器のように、ひずみゲージを下側の起歪板３１の起歪部３１ｄおよび３１ｅ上に添着し、上側の起歪板３１の起歪部３１ｄおよび３１ｅ上に添着されたひずみゲージと、下側の起歪板３１の起歪部３１ｄおよび３１ｅ上に添着されたひずみゲージとから得られた抵抗値変化を電気的に処理しなくても、信頼性が高いデータが得られる。尚、ひずみゲージを上側および下側の起歪板３１の起歪部３１ｄおよび３１ｅ上に添着し、各ひずみゲージから得られた抵抗値変化を電気的に処理すれば、より一層信頼性が高いデータが得られることは勿論である。従って、一平面（この場合、上面）内で、図３に示すようなブリッジ回路を構成することができ、配線処理が容易でコストダウンを実現することができる。

また、この実施の形態の加速度変換器では、重錘部Ｗの振動モードは感度方向である上下方向の振動モードが支配的であるため、重錘部Ｗの振動が安定し易く、良好な周波数特性を得ることができると共に、軽量な重錘部Ｗと極薄の変形部Ｔが相俟って、周波数応答範囲を拡大することができる。
また、本発明の上述の実施の形態によれば、起歪板３１、スペーサ板３２および重錘板３３のそれぞれについてのエッチング加工物５２〜５４をエッチング加工により製作した後、エッチング加工物５２〜５４を拡散接合により一体化し、一体に接合されたエッチング加工物５２〜５４の上面にひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰを物理的蒸着により形成している。したがって、従来の機械加工（限界０．２ｍｍ程度）では製作困難な厚さ（０．１ｍｍ程度）の起歪板３１で、微少質量（例えば、０．１ｇ程度）の重錘部６２を上下に挟み込む一体化構造の起歪体１４を製作することができる。

即ち、加速度変換器の小型化が容易である。一例としてあげると、従来の加速度変換器では、縦寸法が約１６ｍｍ、横寸法が約１６ｍｍ、厚さ寸法が約１６ｍｍであったが、この実施の形態の加速度変換器では、縦寸法を約１０ｍｍ、横寸法を約１０ｍｍ、厚さ寸法を約５ｍｍとすることができる。また、エッチング加工工程、拡散接合工程、物理的蒸着工程がすべてバッチ処理が可能であるので、ローコストで製作することが可能となる。さらに、エッチング加工による部品製作は、加工形状の自由度が高いので、低容量から大容量（例えば、１Ｇ〜１００Ｇ）までの加速度変換器を製作可能である。この場合、空隙ＡＰの微調整をすることができるので、所望のダンピング比を得ることができる。また、シリコンオイルによるオイルダンピングを施した場合には、粘性摩擦面間距離のバラツキが少なく、安定した減衰特性が得られる。この加速度変換器の用途としては、例えば、自動車の衝突試験や操縦安定性試験、振動計測、さらに今まで測定できなかったような被測定物の箇所、例えば、狭小空間個所に取り付けることができる。

また、本発明の上述の実施の形態によれば、図１に示すように、加速度変換器は、ケーシング１１の本体部１１ａの内周に、ベース１２を嵌合させ、ベース１２の内部にＯリング１３を介して起歪体１４を収容した後、この起歪体１４の上面と中蓋１６との間にフレキシブル基板１５が挟持した状態でＯリング１７が嵌合された中蓋１６をリングナット１９を締め付けて押さえ、封止ゴム１８、押さえ板２０、ケースシング蓋２１で押さえ且つ、ケーシング蓋２１を接着剤により封入し、起歪体１４の周囲を強固に密閉している。一方、フレキシブル基板１５に形成されたランドＬ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ３１、Ｌ４１、Ｌ４２およびＬ５１にケーブル２２の先端部から突出する複数本の金属線（芯線）の各一端をそれぞれ接続した後、張出部１１ｂの外周とケーブル２２の先端部外周をゴムキャップ２３で覆っている。したがって、従来の加速度変換器のように、複雑で嵩張る上、コストのかかるケーブルグランドや気密端子が不要であるので、この面でも加速度変換器の小型化、ローコスト化を図ることができる。

以上、この実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施ができることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態では、本発明をケーシング１１内に収容した加速度変換器に適用する例を示したが、これに限定されない。すなわち、起歪体１４の上面または下面のいずれか一方あるいは両方にひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰを物理的蒸着したものを単体で用いても良い。この場合、ひずみゲージの劣化を防止するために、ひずみゲージおよびブリッジパターンＢＰの表面に酸化防止膜等のコーティングを施して使用することが望ましい。
また、本発明を圧力変換器に適用する場合には、厚さの薄いステンレス等の金属からなるダイヤフラムをエッチング加工で製作したものの周縁部を圧力変換器の本体部（剛体部）と拡散接合により一体化した後、ダイヤフラムの表面にひずみゲージおよびブリッジパターンＢＰをスパッタリングにより添着してもよい。本発明を荷重変換器に適用する場合には、図１に示す加速度変換器の重錘部Ｗを細径として力伝達棒を形成すると共に上方の変形部Ｔの中央部に円柱状の荷重導入部をさらに付加するように、薄板を順次重ね合わせて拡散接合により一体化すればよい。

また、２つのダイヤフラムの周縁部と荷重変換器の本体部も拡散接合により一体化した後、ダイヤフラムの表面にひずみゲージおよびブリッジパターンＢＰを物理的蒸着で製作する。このように圧力変換器および荷重変換器を製作することにより、タイヤフラムを圧力変換器の本体部または荷重変換器の本体部に溶接により固着する場合に比べて熱ひずみの発生を低減することができるので、初期ひずみも低減することができる。
また、上述した実施の形態では、十文字ビーム３１の表面に８つのひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８を形成する例を示したが、これに限定されず、図３に示す４つのひずみゲージＳＧ８、ＳＧ１、ＳＧ５およびＳＧ４または、４つのひずみゲージＳＧ３、ＳＧ２、ＳＧ６およびＳＧ７だけを形成しても良い。
また、上述した実施の形態では、起歪体１４をステンレス等の金属からなる例を示したが、これに限定されず、例えば、弾性限界が広い、強度が大きい、防錆性が良好、エッチング加工が容易等、起歪体として用いるのに適すると共に、拡散接合が可能である材料であればどのようなものでも良い。このような材料としては、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）・銅（Ｃｕ）等がある。

また、上述した実施の形態では、起歪体１４は、起歪板３１、スペーサ板３２および重錘板３３のそれぞれについてのエッチング加工物５２〜５４を拡散接合により一体化する例を示したが、これに限定されず、蝋付けや電子ビーム溶接を用いたり、円環部３１ａ、３２ａおよび３３ａ同士をレーザ溶接したりしても良い。
また、この発明は、小型の物理量／電気量変換器だけでなく、大型の物理量／電気量変換器にも適用することができることは勿論であり、これは小型化という点を除いては、上述した利点がそのまま得られる。また、大型の物理量／電気量変換器においては、スパッタゲージに限るものではない。
また、本発明は、起歪板、重錘板およびスペーサ板を、拡散接合により一体化する実施の形態について説明したが、一体化する接合手段として、拡散接合の他、蝋付け、電子ビーム溶接、レーザ溶接およびスポット溶接のいずれかを用いることができる。但し、拡散接合による一体化が、高精度で、初期ひずみが小さく歩止まりがよい、安価に製造できる点において優れている。

また、本発明は、上記起歪板、スペーサ板、重錘板の加工工程において、エッチング加工について例示したが、例えば、エッチング加工の他、レーザ加工、機械加工のいずれかでも可能である。ここで機械加工とは、切削、研磨加工を含むものとする。
但し、エッチング加工により得られた起歪板、重錘板、スペーサ板の方が、極薄肉なひずみゲージを形成することができ、且つ、ゲージ率も大幅に増大させることができる。
また、前記連接部除去工程は、ワイヤー放電加工による他、放電、ワイヤーソー、レーザ加工、機械加工のいずれによってもよい。尚、ワイヤー放電による場合、その接断分離が容易で且つ美麗に行うことができる。
また、起歪体の周辺の空隙には、シリコンオイルまたは不活性ガスのような粘性流体を充填することが望ましい。

本発明の第１の実施の形態に係る加速度変換器の外観構成を示す拡大断面図である。 図１に示す加速度変換器の平面図である。 図１の加速度変換器を構成する起歪体の上面に形成されたひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰの外観構成を示す平面図である。 図３に示すひずみゲージＳＧ１〜ＳＧ８およびブリッジパターンＢＰにより構成されるホイートストンブリッジ回路の回路構成を示す回路図である。 図３に示すブリッジパターンＢＰを構成する電極Ｐ１１〜Ｐ１５と接続されるフレキシブル基板の外観構成を示す平面図である。 図１に示す加速度変換器を構成する起歪体の拡大平面図である。 図６に示す起歪体の拡大断面図である。 図６に示す起歪体の分解斜視図である。 この図の（ａ）〜（ｄ）は、図６に示す起歪体を構成する起歪板の製造工程図である。 この図の（ａ）、（ｂ）は、図６の起歪体を構成する起歪板の製造工程図である。 図８の中、起歪板が多数形成されたエッチング加工物の構成を示す平面図である。 この図の（ａ）および（ｂ）は、図６に示す起歪体の製造方法を説明するための平面図および正面図である。 図６に示す起歪体の製造方法を説明するための斜視図である。 起歪板、スペーサおよび中間部についてのそれぞれのエッチング加工物を拡散接合する方法を説明するための概念図である。 図１に示す加速度変換器の模式的な構造を示す図である。 従来の加速度変換器の模式的な構造およびこの加速度変換器を構成する重錘部の揺れの一例を示す図である。

符号の説明

１１ ケーシング
１１ａ 本体部
１１ｂ 張出部
１１ｂａ 開口部
１２ ベース
１２ａ，１６ａ 凹溝
１３，１７ Ｏリング
１４ 起歪体
１５ フレキシブル基板
１６ 中蓋
１６ｂ 貫通孔
１８ 封止ゴム
１９ リングナット
１９ａ，１９ｂ，２１ａ 円形貫通孔
２０ 押さえ板
２１ ケーシング蓋
２２ ケーブル
２３ ゴムキャップ
３１ 起歪板
３１ａ，３２ａ，３３ａ 円環部
３１ａｂ，３２ａｂ，３３ａｂ 切欠部
３１ｂ，３２ｂ 小円盤部
３３ｂ 大円盤部
３１ｃ ビーム部
３１ｄ，３１ｅ 起歪部
３２ スペーサ板
３２ｃ，３３ｃ 連結部
３３ 重錘板
４１ 薄板
４１ａ 表面
４１ｂ 裏面
４２ 液槽
４３ 酸洗液
４４ａ，４４ｂ フォトレジスト膜
４５ａ，４５ｂ 露光用マスク
４６ａ，４６ｂ 紫外線ランプ
４７ａ，４７ｂ フォトレジストパターン
４８ エッチング液
４９ スプレーノズル
５０ 中間加工物
５１ 剥離液
５２〜５４ エッチング加工物
５２ａ，５６ａ，５７ａ ワイヤカット予定部
５２ｂ 貫通孔
５５〜５７ 半製品
６１ 真空炉
Ｗ 重錘部
Ｔ 変形部
ＡＰ 空隙
Ｓ スペーサ部
ＢＰ ブリッジパターン
ＢＶ ブリッジ電圧
ＣＰ１〜ＣＰ５ 銅箔パターン
ｅｏ 出力電圧
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ５１ ランド
Ｐ１１〜Ｐ１５，Ｐ２１〜Ｐ２５ 電極
ＳＧ１〜ＳＧ８ ひずみゲージ

Claims (8)

1. 金属の薄板からなり、物理量を受けてひずみを生じる起歪部を有する一対の起歪板と、
   金属の薄板からなり、一体化されることにより前記起歪板に支持される重錘部を構成する複数枚の重錘板と、
   金属の薄板からなり、前記一対の起歪板と前記重錘板との間にそれぞれ介挿されるスペーサ板とからなり、
   これらの２枚の前記起歪板と、２枚の前記スペーサ板と、複数枚の前記重錘板とを積層した状態で一体化し、前記起歪体に印加される加速度を検出し得るように構成したことを特徴とする起歪体。
2. 前記一体化は、拡散接合、蝋付け、電子ビーム溶接、レーザ溶接およびスポット溶接のいずれかにより行われていることを特徴とする請求項１に記載の起歪体。
3. 請求項１または請求項２に記載の起歪体と、
   前記起歪体の前記起歪部に添着された複数のひずみゲージと、
   前記起歪体の前記起歪部近傍に形成され、前記複数のひずみゲージをホイートストンブリッジ回路を構成するためにそれぞれ接続すると共に、前記ホイートストンブリッジ回路にブリッジ電圧を供給するための電源電極と、前記ホイートストンブリッジ回路から出力電圧を取り出すための出力電極とを有するブリッジパターンと、
   前記ブリッジパターンを構成する前記電源電極および前記出力電極と接続された複数の電極と、前記複数の電極とケーブルを構成する複数の金属線とを接続するためのパターンとがそれぞれ形成された基板と、
   開口近傍の内周に雌ねじが形成された一端開口型のケーシングと、
   前記ケーシングの内周に嵌合されると共に、内底面に形成された凹溝に第１のＯリングが嵌入されたベースと、
   下面に形成された凹溝に第２のＯリングが嵌入された中蓋と、
   前記ケーシングの前記雌ねじに螺合するリングナットと、
   ケーシング蓋とを有し、
   前記ベース内に、前記複数のひずみゲージおよび前記ブリッジパターンが形成され、且つ、前記ブリッジパターンに前記基板が接続された前記起歪体を収容し、前記起歪体および前記基板上に前記中蓋を載置し、前記リングナットを前記ケーシングの前記雌ねじに螺合させることにより、前記起歪体を前記ケーシング内に固定し、前記ケーシング蓋を固着することにより前記起歪体を外部と遮断状態に封止したことを特徴とする物理量／電気量変換器。
4. 前記起歪体は、周縁の固定部との間に空隙を介して中央部に前記重錘部が形成され、前記起歪体の空隙には、粘性流体が充填されていることを特徴とする請求項３に記載の物理量／電気量変換器。
5. 金属の薄板を加工して、物理量を受けてひずみを生じる起歪部を有する起歪板と、一体化されることにより前記起歪板に支持される重錘部を構成することになる重錘構成部が周縁部と一部連接してそれぞれ形成された複数の重錘板と、前記起歪板と前記重錘部との間隔を保持するための間隔保持部が周縁部と一部連接して形成されたスペーサ板とをそれぞれ製作する加工工程と、
   前記起歪板を前記複数の重錘板の両端側に前記スペーサ板を介してそれぞれ配置してこれらを一体化する接合工程と、
   前記重錘板の前記重錘部と前記周縁部との連接部および前記スペーサ板の前記間隔保持部と前記周縁部との連接部をそれぞれ除去する連接部除去工程と
   を有することを特徴とする起歪体の製造方法。
6. 前記加工工程は、エッチング加工、レーザ加工、機械加工のいずれかにより製作することを特徴とする請求項５に記載の起歪体の製造方法。
7. 前記接合工程は、拡散接合、蝋付け、電子ビーム溶接、レーザ溶接のいずれかを用いることを特徴とする請求項６に記載の起歪体の製造方法。
8. 前記連接部除去工程は、ワイヤー放電加工、放電ワイヤーソー、レーザ加工および機械加工のいずれかを用いることを特徴とする請求項６に記載の起歪体の製造方法。

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