JP2007292677A

JP2007292677A - 歪みゲージ型センサ

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Publication number: JP2007292677A
Application number: JP2006122959A
Authority: JP
Inventors: Hideo Morimoto; 森本　　英夫
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】リード線の取り付けが容易にできる歪みゲージ型センサを提供する。
【解決手段】本発明の歪みゲージ型センサ１において、起歪体３１には、外部から加えられた力を検出するための歪みゲージＧが配置され、導電性を有する第１ランド部７１ｂが形成されている。起歪体３１の、歪みゲージＧが配置された面側に積層されたフレキシブル基板４１の端部近傍には、導電性を有する第２ランド部８１ｂが形成されている。フレキシブル基板４１の第２ランド部８１ｂに近接する基板端部は、起歪体３１の第１ランド部７１ｂ上に配置される。そして、第１ランド部７１ｂと、第２ランド部８１ｂと、リード線Ｌとがはんだ固定されることで、歪みゲージＧにリード線Ｌが電気的に接続される。
【選択図】図６

Description

本発明は、歪みゲージを利用して外部から加えられた力を検出する歪みゲージ型センサに関する。

特許文献１には、外部から加えられた力又はモーメントを計測することができる歪みゲージ型のセンサが記載されている。この歪みゲージ型センサは、一対の対向する円盤状部材と、これらを連結する４つのリング構造の起歪体（板状部材）とを有しており、これらの起歪体は、歪みゲージ型センサの中心点を中心に９０°おき、且つ中心点から等距離に配置されている。また、リング構造の起歪体表面には歪みゲージが貼り付けられている。この構成により、対向する円盤状部材間に加えられた力又はモーメントを計測することができるようになっている。

特開２００５−３００４６５号公報

特許文献１に記載されている歪みゲージ型センサは、小型のものとして設計されることが通常である。この小型のセンサにおいて、歪みゲージが配置された起歪体の表面に、歪みゲージと電気的に接続されるランド部を形成する場合には、ランド部の面積が制限される。そのため、ランド部の面積が非常に小さくなるので、リード線をランド部に取り付けるのが困難である。

そこで、本発明の目的は、リード線の取り付けが容易にできる歪みゲージ型センサを提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の歪みゲージ型センサは、外部から加えられた力を検出する歪みゲージが配置された第１板状部材と、前記第１板状部材の前記歪みゲージが配置された面側に積層された第２板状部材と、前記第１板状部材上に形成された導電性を有する第１接続領域と、前記第２板状部材の端部近傍に形成された導電性を有する第２接続領域とを備え、前記第２板状部材の前記第２接続領域に近接する端部が前記第１板状部材の前記第１接続領域上に配置された状態で、前記第１接続領域、前記第２接続領域及び前記歪みゲージに電気的に接続されるリード線が導電性を有する接続材で固定される。

この構成によると、リード線を取り付けるランドとして、第１接続領域だけでなく、第１接続領域及び第２接続領域の両方を利用できるので、ランド部の面積が大きくなり、リード線の取り付けが容易にできる歪みゲージ型センサが得られる。

本発明において、前記第１板状部材は、一対の前記第１接続領域及び一対の前記第１接続領域間に配置された前記歪みゲージを有していると共に、前記第２接続領域が前記第２板状部材の両端部近傍にそれぞれ形成されており、前記第２板状部材の前記第２接続領域にそれぞれ近接する端部が前記第１板状部材の一対の前記第１接続領域上にそれぞれ固定されることで、前記歪みゲージは前記第２板状部材で覆われていてもよい。これによると、歪みゲージが第２板状部材で覆われているために、歪みゲージ型センサの取り扱いの際、歪みゲージが手などと接触することがなくなり、歪みゲージの損傷や不純物の付着による特性の悪化を防止できる。

本発明において、前記第２板状部材の端部には、切り欠きが形成されており、前記第２接続領域は、前記切り欠きの周囲に形成されていてもよい。これによると、第１接続領域を広く活用できる。また、はんだ付けの際、第１接続領域外へはんだが流出しにくく、安定したはんだ付けができる。

本発明において、前記第２接続領域の熱容量は前記第１接続領域の熱容量よりも小さくてもよい。これによると、前記第１接続領域の熱容量が比較的大きい場合に、第２接続領域の熱容量を、熱容量が小さい材質で形成することにより、第１接続領域、第２接続領域、及び、リード線を固定する際のはんだの濡れ性が良くなり、リード線の取り付けがさらに容易になる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る歪みゲージ型センサの全体構成について説明する。図１は第１実施形態に係る歪みゲージ型センサを示す斜視図である。図２（ａ）は図１の歪みゲージ型センサの上面図であり、図２（ｂ）は同じく側面図である。

ここでは、歪みゲージ型センサ１が、力覚センサとして使用されている一実施形態に関して説明する。

図１、図２に示すように、歪みゲージ型センサ１は、一対の対向する上部フランジ１０及び下部フランジ２０（以下、上下フランジ１０、２０と記す）と、これらを連結する４つの起歪体３１〜３４とを含んでおり、上下フランジ１０、２０の間に加わった多軸の力又はモーメントを計測するものである。上下フランジ１０、２０は互いに平行に配置された円盤形状のプレートであり、ＳＵＳやアルミなどの金属材料から成る。また、後述するように、起歪体３１〜３４の表面には歪みゲージが配置されている。

このように構成される歪みゲージ型センサ１の下部フランジ２０を固定配置し、上部フランジ１０に部品、装置などを取り付けた状態において、これらの部品、装置に外部から力が加えられると、上部フランジ１０を介して起歪体３１〜３４に力が伝達され、歪みゲージ部分に歪みが発生する。ここで、発生する歪みは、加えられる力の大きさや方向に依存するため、各歪みゲージの抵抗値の変化を検出することで、歪みゲージ型センサ１の中心軸を一つの軸とする互いに直交する３軸の方向の力成分と、これら３軸を中心とするモーメント成分の合計６成分を精度よく検出することができる。この検出原理については、特開２００５−３００４６５号広報に記載されており、ここではその詳細の説明を省略する。

また、起歪体３１〜３４は、歪みゲージ型センサ１の中心軸を中心に９０度おき、かつ中心軸から等距離に配置されている。また、これらの起歪体３１〜３４には、フレキシブル基板４１〜４４がそれぞれはんだ６０によってそれぞれ固定配置されている。また、図２（ｂ）に示すように、歪みゲージ型センサ１にはリード線Ｌが接続されている（図１ではリード線Ｌを省略している）。

ここで、起歪体３１は図３に示すようなものである。図３は、図２のＡに相当する領域における起歪体３１を示している。起歪体３２〜３４は起歪体３１と同様の構成となっているため、起歪体３２〜３４の説明を省略する。図３に示すように、起歪体３１は、上下フランジ１０、２０と一体に構成されている。具体的には、起歪体３１の端部及び上下フランジ１０、２０の起歪体３１側には図示しない嵌合部がそれぞれ形成されており、起歪体３１を上下フランジ１０、２０に嵌合固定した後、残留応力の残らない電子ビーム溶接などで、起歪体３１を上下フランジ１０、２０に対して溶接固定している。これにより、上下フランジ１０、２０に外部から加えられた力が起歪体３１へ効率的に伝達されて歪みが発生するようになっている。

また、起歪体３１は中央部３１ｂと、上下フランジ１０、２０近傍のリード線接続部３１ｃ、３１ｄとを有している。中央部３１ｂは、リング状で外形が概ね八角形となっていると共に、中央に円形の貫通穴３１ａが形成されている。また、リード線接続部３１ｃ、３１ｄは、幅が中央部の最大幅とほぼ等しく、奥行きが中央部の奥行きよりも長い（図２（ｂ）参照）。なお、中央部３１ｂの外形は八角形に限られず、多角形にしてもよいし、円形にしてもよい。

起歪体３１はＳＵＳやアルミなどの金属材料から成り、その表面には酸化シリコンなどから成る絶縁膜３１ｓを有している。絶縁膜３１ｓは、全面的に平坦化加工された起歪体３１の母材上にスパッタリングなどの薄膜製造技術により形成されている。また、この絶縁膜３１ｓは、アルマイトなどをめっきして形成してもよい。

また、起歪体３１のリード線接続部３１ｃ、３１ｄにおいて、絶縁膜３１ｓの表面には、導電性を有する第１ランド部７１ａ〜７１ｄが形成されている。本実施形態においては、上部フランジ１０近傍のリード接続部３１ｃ上には第１ランド部７１ａ、７１ｂが、下部フランジ２０近傍のリード接続部３１ｄ上には第１ランド部７１ｃ、７１ｄが形成され、これらが対を成している。第１ランド部７１ａ〜７１ｄは、ニッケルの金属薄膜から成り、スパッタリング、フォトリソグラフィーなどにより、絶縁膜３１ｓの表面に形成される。ニッケルは、ＳＵＳなどからなる起歪体３１との接合性が良く、はんだの濡れ性も良い。ここでは第１ランド部７１ａ〜７１ｄにニッケルを用いているが、ニッケルの他、金、銀、銅、クロム、はんだが適用可能である。

また、中央部３１ｂ上には、絶縁膜３１ｓの表面において、外部から加えられた力を検出する４つの歪みゲージＧが配置されている。すなわち、これら４つの歪みゲージは、一対の第１ランド部７１ａ、７１ｂと、ランド部７１ｃ、７１ｄとの間に配置されている。歪みゲージＧとしては、金属箔歪みゲージや金属線歪みゲージが用いられる。歪みゲージＧは一種の抵抗体であり、歪みの発生する場所に貼り付けて使用され、歪みの発生によりその抵抗値が変化することにより、歪みεを測定することができる。一般には、引張りによる歪みεに対しては抵抗値が大きくなり、圧縮による歪みεに対しては抵抗値が小さくなる比例特性を持っている。また、通常は材料が歪みεに対して応力σが比例する弾性領域で使用する。本実施形態でも起歪体３１の弾性領域で使用するものとしている。歪みゲージＧは、フォトリソグラフィーなどの薄膜製造技術を用いて、絶縁膜３１ｓ上に、クロム、アドバンス、コンスタンタン、ニクロム系合金、酸化クロムなどの金属薄膜として形成される。

歪みゲージＧは、絶縁膜３１ｓの表面においてブリッジ回路を構成し、起歪体３１に生じた歪みを電気信号として感度良く検出できるようになっている。このブリッジ回路も、スパッタリング、フォトリソグラフィーなどにより形成される。また、歪みゲージＧは、第１ランド部７１ａ〜７１ｄと電気的にそれぞれ接続されている。そして、歪みゲージＧに定電圧又は定電流を供給し、歪みゲージＧからの電気信号を受信するため、後述するように、第１ランド部７１ａ〜７１ｄには、リード線Ｌがはんだ付けにより接続される。

また、歪みゲージＧ以外のブリッジ配線部及び第１ランド部７１ａ〜７１ｄの表面に、さらに導電率の高い金、銀、銅、アルミなどの金属薄膜を、スパッタリングなどの方法による重ねて形成してもよい。このように高導電率の膜を重ねると、ブリッジ回路における抵抗が歪みゲージＧに集中し、ブリッジ配線部の抵抗値が相対的に小さくなるので、多軸の力による干渉が小さくなる利点がある。

起歪体３１に固定配置されるフレキシブル基板４１は、図４に示すようなものである。フレキシブル基板４２〜４４はフレキシブル基板４１と同様の構成となっているため、フレキシブル基板４２〜４４の説明を省略する。フレキシブル基板４１は合成樹脂材料から成り、図４に示すように、その表面において、導電性を有する第２ランド部８１ａ、８１ｂが上端部近傍に、第２ランド部８１ｃ、８１ｄが下端部近傍に、リード線Ｌとの接続のためにそれぞれ形成されている。本実施形態において、第２ランド部８１ａ〜８１ｄは銅から成る。酸化防止のために、第２ランド部８１ａ〜８１ｄの上に、金、銀、はんだなどのめっきをしてもよい。ここで、銅から成る第２ランド部８１ａ〜８１ｄの熱容量は、ニッケルから成る第１ランド部７１ａ〜７１ｄの熱容量よりも小さい。

また、フレキシブル基板４１の上下両端部には、円弧状の切り欠き部８１ｅが形成されている。第２ランド部８１ａ〜８１ｄは、切り欠き部８１ｅの周囲に形成されており、それに対応するフレキシブル基板４１の端部とで、共通の形状に形成されている。ここで、フレキシブル基板４１の、第２ランド部８１ａ〜８１ｄにそれぞれ近接している部分を基板端部４１ａ〜４１ｄとする。

また、フレキシブル基板４１の中間部には、表面実装型のＯＰアンプ５１ａ、５１ｂが配置されている。本実施形態においては、ＯＰアンプを２個実装することで、２回路のブリッジ回路出力のインピーダンス変換を実現している。一般に、歪みゲージから増幅回路の入力端子までの接続距離が長い場合にはノイズの影響を受けやすく、又、リード線が長くなることで、リード線の屈曲やストレスにより、導体のインピーダンスが変化して出力誤差が生じるために、正確な計測ができない。本実施形態のように、ＯＰアンプ５１ａ、５１ｂを歪みゲージ型センサ１に内蔵することで、ＯＰアンプ５１ａ、５１ｂがブリッジ回路の出力端子の近くに位置することになるので、出力インピーダンスが小さくなり、リード線が長くなることによる悪影響を受けにくくなる。

次に、図５及び図６を参照しつつ、歪みゲージ型センサ１の、起歪体３１、フレキシブル基板４１及びリード線Ｌの取り付け部分について説明する。図５は図２のＡの領域を示した図である。また、図６は図５のＢ−Ｂ’断面図である。

図５に示すように、フレキシブル基板４１の、第２ランド部８１ａ及び８２ｂ、並びに８１ｃ及び８１ｄにそれぞれ近接する基板端部４１ａ及び４１ｂ、並びに４１ｃ及び４１ｄが、起歪体３１の一対の第１ランド部７１ａ及び７１ｂ、並びに７１ｃ及び７１ｄの上に、それぞれ配置される。そして、第１ランド部７１ａ〜７１ｄ、第２ランド部８１ａ〜８１ｄ及びリード線Ｌがそれぞれはんだ付けにより固定される。これにより、リード線Ｌは、歪みゲージＧに電気的に接続され、また、フレキシブル基板４１が起歪体３１に対して機械的に固定される。

このようにしてフレキシブル基板４１を起歪体３１に取り付けることにより、歪みゲージＧは、図６のように、側面視においてフレキシブル基板４１で覆われる。歪みゲージＧ及びブリッジ回路は、薄膜製造技術により形成されたものなので、手などとの接触により損傷し易い。また、手に付着したナトリウムなどの不純物がこれらの薄膜に付着した場合、電気的特性が悪化してしまうという問題がある。本実施形態においては、歪みゲージＧ及びブリッジ回路はフレキシブル基板４１で覆われているので、歪みゲージ型センサ１の取り扱いの際、歪みゲージＧが手などと接触することがなくなり、歪みゲージＧの損傷や不純物の付着による特性の悪化を防止できる。

また、図６に示すように、リード線Ｌを取り付けるランドとして、第１ランド部７１ａ〜７１ｄだけでなく、第１ランド部７１ａ〜７１ｄ及び第２ランド部８１ａ〜８１ｄの両方を利用できるので、ランド部の面積が大きくなり、リード線Ｌの取り付けが容易にできる歪みゲージ型センサが得られる。

また、第２ランド部８１ａ〜８１ｄ及びこれに対応するフレキシブル基板４１には切り欠き部８１ｅが形成されているので、切り欠き部８１ｅに第１ランド部７１ａ〜７１ｄが相当するように配置することで、第１ランド部７１ａ〜７１ｄをはんだ付けをする領域として広く活用できる。また、はんだ付けの際、第１ランド部７１ａ〜１７ｄの外へはんだが流出しにくく、安定したはんだ付けができる。

また、第２ランド部８１ａ〜８１ｄの熱容量は、第１ランド部７１ａ〜１７ｄの熱容量よりも小さいために、第１ランド部７１ａ〜１７ｄの熱容量が比較的大きい場合に、第２ランド部８１ａ〜８１ｄの熱容量を、熱容量が小さい材質で形成することにより、第１ランド部７１ａ〜１７ｄ、第２ランド部８１ａ〜８１ｄ、及び、リード線Ｌを固定する際のはんだの濡れ性が良くなる。それにより、リード線の取り付けがさらに容易になる。

次に、本実施形態の変形例について図７を用いて説明する。図７は本変形例に係る歪みゲージ型センサの起歪体３１、フレキシブル基板４１及びリード線Ｌの取り付け部分の断面図であり、図５のＢ−Ｂ’断面に相当する。本変形例に係る歪みゲージ型センサ２は、第２ランド部のみが上記の実施形態と異なるため、その他の同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。また、ここでは一つの断面のみを示しているが、他の部分についても同様であるので、その説明を省略する。

図７のように、歪みゲージ型センサ２においては、フレキシブル基板４１上の第２ランド部２８１ｂの高さ方向の長さが、上記の実施形態に比べて長くなっている。このようにすることで、第２ランド部２８１ｂをさらに広く確保することができるので、第２ランド部２８１ｂを介して、第１ランド部７１ｂとリード線Ｌとの電気的な接続がさらに容易となる。このような構成によっても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

次に、図８を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係る歪みゲージ型センサについて説明する。図８の（ａ）は、本実施形態に係る歪みゲージ型センサ５００の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。

ここでは、歪みゲージ型センサ５００が、圧力センサとして使用されている一実施形態について説明する。

歪みゲージ型センサ５００は、ＳＵＳなどの金属材料からなる円筒部１００と、円筒部１００の一端に形成された同じく金属材料からなる円板状のダイヤフラム１３１とを含んで構成され、円筒部１００の他端側に開放形成された導入口１０１から導入される気体や液体の圧力変化を計測するものである。また、後述するように、ダイヤフラム１３１の、導入口１０１と反対側の面には歪みゲージが配置されており、フレキシブル基板１４１が、ダイヤフラム１３１上にはんだ固定されることで、フレキシブル基板１４１により歪みゲージが覆われている。また、ダイヤフラムの導入口１０１側の中央部には、歪みゲージＧ２、Ｇ３に効率的に歪みを発生させるための突出部１３１ａが設けられている。さらに、歪みゲージ型センサ５００にはリード線Ｌ１〜Ｌ４が接続されている。円筒部１００及びダイヤフラム１３１は、ＳＵＳ以外に、ハステロイ、コバールなどであってもよい。

ダイヤフラム１３１は、導入口１０１と反対の側の表面に、酸化シリコンなどからなる絶縁膜１３１ｓを有している。絶縁膜１３１ｓは、全面的に平坦加工されたダイヤフラム１３１の母材上にスパッタリングなどにより形成されている。

また、導電性を有する４つの第１ランド部１７１〜１７４が、歪みゲージ型センサ５００の中心軸を中心に９０度おき、かつ中心軸から等距離に配置されている。これらはニッケルの金属薄膜から成り、スパッタリング、フォトリソグラフィーなどにより、絶縁膜１３１ｓの表面に形成されている。第１ランド部１７１〜１７４には、ニッケルの他、金、銀、銅、クロム、はんだが適用可能である。

また、絶縁膜１３１ｓの表面には、スパッタリング、フォトリソグラフィーなどにより、４つの歪みゲージＧ１〜Ｇ４が、クロム、アドバンス、コンスタンタン、ニクロム系合金、酸化クロムなどの金属薄膜として、ダイヤフラム１３１の径に沿って形成されている。

そして、歪みゲージＧ１〜Ｇ４は、絶縁膜１３１ｓの表面において、図１０に示すようなブリッジ回路を構成し、ダイヤフラム１３１に生じた歪みを電気信号として感度良く検出できるようになっている。このブリッジ回路も、スパッタリング、フォトリソグラフィーなどにより形成される。また、歪みゲージＧ１〜Ｇ４は、第１ランド部１７１〜１７４と電気的に接続されている。そして、歪みゲージＧ１〜Ｇ４に定電圧又は定電流を供給し、歪みゲージＧ１〜Ｇ４からの電気信号を受信するため、第１ランド部１７１〜１７４には、リード線Ｌ１〜Ｌ４がはんだ付けにより接続される。

ダイヤフラム１３１に固定配置されるフレキシブル基板１４１は、合成樹脂材料から成り、図８に示すように、その端部において、導電性を有する４つの第２ランド部１８１〜１８４が、歪みゲージ型センサ５００の中心軸を中心に９０度おき、かつ中心軸から等距離に配置されている。第２ランド部１８１〜１８４は、フレキシブル基板１４１の、ダイヤフラム１３１側の面及び反対側の面の両面に亘って形成されている。本実施形態において、第２ランド部１８１〜１８４は銅から成る。酸化防止のために、第２ランド部１８１〜１８４の上に、金、銀、はんだなどのめっきをしてもよい。ここで、フレキシブル基板１４１の、第２ランド部８１ａ〜８１ｄにそれぞれ近接している部分を基板端部１４１ａ〜１４１ｄとする。また、歪みゲージＧ１〜Ｇ４は、第２ランド部１８２、１８４の間に配置されている。

フレキシブル基板１４１の中間部には、表面実装型のＯＰアンプ１５１ｂが配置されている。本実施形態のように、ＯＰアンプ１５１を歪みゲージ型センサ５００に内蔵することで、ＯＰアンプ１５１がブリッジ回路の出力端子の近くに位置することになるので、出力インピーダンスが小さくなり、リード線が長くなることによる悪影響を受けにくくなる。

図８（ａ）に示すように、フレキシブル基板１４１の、第２ランド部１８１〜１８４にそれぞれ近接する基板端部１４１ａ〜１４１ｄが、ダイヤフラム１３１の第１ランド部１７１〜１７４の上にそれぞれ配置される。そして、第１ランド部１７１〜７４、第２ランド部１８１〜１８４及びリード線Ｌ１〜Ｌ４がそれぞれはんだ付けにより固定される。これにより、リード線Ｌ１〜Ｌ４は、歪みゲージＧ１〜Ｇ４に電気的に接続され、また、フレキシブル基板１４１がダイヤフラム１３１に対して機械的に固定される。また、このようにしてフレキシブル基板１４１をダイヤフラム１３１に取り付けることにより、歪みゲージＧ１〜Ｇ４がフレキシブル基板４１で覆われる。

次に、図９を参照しつつ、ダイヤフラム１３１、フレキシブル基板１４１及びリード線Ｌ２の取り付け部分について説明する。図９は図８（ｂ）のＤの領域の拡大断面図である。第１ランド部１７１〜１７４及び第２ランド部１８１〜１８４部分における接続状態は同様であるために、図９には第１ランド部１７２及び第２ランド部１８２を含む断面のみを示し、以下、第１ランド部１７１、１７３、１７４及び第２ランド部１８１、１８３、１８４の取り付け部分の説明を省略する。

図９に示すように、リード線Ｌ２を取り付けるランドとして、第１ランド部１７２だけでなく第１ランド部１７２及び第２ランド部１８２の両方を利用できる。そのため、ランド部の面積が大きくなり、リード線Ｌ２の取り付けが容易にできる歪みゲージ型センサが得られる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。

例えば、歪みゲージはピエゾ抵抗素子であってもよい。

また、上記の実施形態においては、力覚センサ、圧力センサの例で説明したが、歪みゲージ型センサであればこれら以外であってもよく、たとえば加速センサ、ロードセルなどに本技術を適用してもよい。

また、歪みゲージ型センサ５００においては、ダイヤフラム１３１は歪みゲージ型センサ５００の軸方向にしか変位しない。そのため、第１ランド部１７１〜１７４及び第２ランド部１８１〜１８４の厚さが、ダイヤフラム１３１上の歪みゲージＧ１〜Ｇ４と適度な距離を保つことができるなら、フレキシブル基板１４１は、硬いリジッド基板であってもよい。

また、歪みゲージ型センサ５００において、ダイヤフラムの導入口１０１側の中央部に設けられた突出部１３１ａはなくてもよい。

本発明の第１実施形態に係る歪みゲージ型センサの斜視図（ａ）は図１の歪みゲージ型センサの上面図。（ｂ）は図１の歪みゲージ型センサの側面図。図２のＡに相当する領域における起歪体を示した図。図１のフレキシブル基板を示した図。図２のＡの領域における、起歪体、フレキシブル基板及びリード線の取り付け部分を示した図。図５のＢ−Ｂ’断面図。第１実施形態に係る歪みゲージ型センサの変形例の、起歪体、フレキシブル基板及びリード線の取り付け部分を示した、図５のＢ−Ｂ’断面に相当する位置における断面図。本発明の第２実施形態に係る歪みゲージ型センサを示した図。（ａ）は上面図。（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図。図８（ｂ）のＤの領域の拡大断面図。図８の歪みゲージ型センサにおいて構成されるブリッジ回路を示した概略回路図。

符号の説明

１、２、５００歪みゲージ型センサ
３１〜３４起歪体
１３１ダイヤフラム
４１〜４４、１４１フレキシブル基板
４１ａ〜４１ｄ、１４１ａ〜１４１ｄ基板端部
６０はんだ
７１ａ〜７１ｄ、７２ａ、７２ｃ、７４ｂ、７４ｄ、１７１〜１７４第１ランド部
８１ａ〜８１ｄ、８２ａ、８２ｃ、８４ｂ、８４ｄ、２８１ｂ、１８１〜１８４第２ランド部
８１ｅ切り欠き部
Ｌ、Ｌ１〜Ｌ４リード線
Ｇ、Ｇ１〜Ｇ４歪みゲージ

Claims

外部から加えられた力を検出する歪みゲージが配置された第１板状部材と、
前記第１板状部材の前記歪みゲージが配置された面側に積層された第２板状部材と、
前記第１板状部材上に形成された導電性を有する第１接続領域と、
前記第２板状部材の端部近傍に形成された導電性を有する第２接続領域とを備え、
前記第２板状部材の前記第２接続領域に近接する端部が前記第１板状部材の前記第１接続領域上に配置された状態で、前記第１接続領域、前記第２接続領域及び前記歪みゲージに電気的に接続されるリード線が導電性を有する接続材で固定されることを特徴とする歪みゲージ形センサ。
前記第１板状部材は、一対の前記第１接続領域及び一対の前記第１接続領域間に配置された前記歪みゲージを有していると共に、
前記第２接続領域が前記第２板状部材の両端部近傍にそれぞれ形成されており、
前記第２板状部材の前記第２接続領域にそれぞれ近接する端部が前記第１板状部材の一対の前記第１接続領域上にそれぞれ固定されることで、前記歪みゲージは前記第２板状部材で覆われることを特徴とする請求項１に記載の歪みゲージ型センサ。
前記第２板状部材の端部には、切り欠きが形成されており、
前記第２接続領域は、前記切り欠きの周囲に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の歪みゲージ型センサ。
前記第２接続領域の熱容量は前記第１接続領域の熱容量よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歪みゲージ型センサ。