JP2018040777A - Sensor structure patterning method - Google Patents

Sensor structure patterning method Download PDF

Info

Publication number
JP2018040777A
JP2018040777A JP2016177086A JP2016177086A JP2018040777A JP 2018040777 A JP2018040777 A JP 2018040777A JP 2016177086 A JP2016177086 A JP 2016177086A JP 2016177086 A JP2016177086 A JP 2016177086A JP 2018040777 A JP2018040777 A JP 2018040777A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
low
resistance partial
energization
base path
conductive layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016177086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕 道脇
Yutaka Michiwaki
裕 道脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nejilaw Inc
Original Assignee
Nejilaw Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nejilaw Inc filed Critical Nejilaw Inc
Priority to JP2016177086A priority Critical patent/JP2018040777A/en
Priority to PCT/JP2017/032002 priority patent/WO2018047833A1/en
Priority to EP17848773.2A priority patent/EP3511672A4/en
Priority to KR1020197008536A priority patent/KR20190043573A/en
Priority to CN201780068764.6A priority patent/CN109923370A/en
Priority to US16/331,251 priority patent/US20190265015A1/en
Priority to TW106130695A priority patent/TW201823665A/en
Publication of JP2018040777A publication Critical patent/JP2018040777A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor structure patterning method capable of recognizing physical and chemical changes in environment around a member, such as deformation, distortion, a temperature condition, minute cracks, rust and corrosion at low cost.SOLUTION: The patterning method includes a step of forming masking layers for high-resistance part and low-resistance part continuity blocks, which cover peripheries of areas where formation of the high-resistance part and low-resistance part continuity blocks is planned, a step of forming conductive layers for the high-resistance part and low-resistance part continuity blocks in ranges including the areas where formation of the high-resistance part and low-resistance part continuity blocks is planned, and a step of removing the masking layers for the high-resistance part and low-resistance part continuity blocks.SELECTED DRAWING: Figure 30

Description

本発明は、住宅家屋や集合住宅、ビル等の建物、橋梁や鉄塔、鉄道、パイプライン、プラント、発電所や風力発電装置、太陽光発電装置等の建築物や建造物(以下、建築物と建造物を合わせて単に建造物と称する。)やそれらに用いる建材や構造材等の各種部材、建設機械、工作機械等の産業機械やその他の機械装置類やそれらを構成する締結部材や刃物、保持部材等の消耗品類、或いは、スプリング、ベアリング、リニアガイド等の要素部品等、ロケットや航空機、潜水艦、船舶、電車やバス、トラック、乗用車、オートバイ、自転車、エレベータ等の各種移動手段、また、オフィスや家庭用の機器類、日用品等の様々な場面で用いられる部材、それらの部材にパターニングする通電路の形成方法に関する。   The present invention relates to a building such as a residential house, an apartment house, a building, a bridge, a steel tower, a railway, a pipeline, a plant, a power plant, a wind power generator, a solar power generator, etc. Buildings are simply referred to as buildings.) And various materials such as building materials and structural materials used in them, industrial machines such as construction machines and machine tools, and other mechanical devices, and fastening members and blades constituting them, Consumables such as holding members, element parts such as springs, bearings, linear guides, etc., various moving means such as rockets, aircraft, submarines, ships, trains and buses, trucks, passenger cars, motorcycles, bicycles, elevators, etc. The present invention relates to members used in various scenes such as office and household equipment, daily necessities, and the like, and a method of forming a current path patterned on these members.

現在、ビル、家屋、集合住宅、ホール等の空間を形成する建築物や橋梁、ダム、ケーソン、消波ブロック、水門等の建造物(以下、これらを建造物と呼ぶ)、自動車や自転車、鉄道等の乗物を含む各種移動手段、機械設備、電気機器、発電設備、化学プラント等、様々な場面で多種多様な部材が用いられている。また、その素材にも、鉄、樹脂、ゴム、石、コンクリート、アスファルト、木、紙、セラミック、ガラス等様々な物が使用されている。   Currently, buildings, houses, apartment buildings, buildings that form spaces such as buildings, bridges, dams, caissons, wave-dissipating blocks, water gates, etc. (hereinafter referred to as buildings), automobiles, bicycles, railways Various kinds of members are used in various scenes such as various moving means including vehicles such as vehicles, mechanical equipment, electrical equipment, power generation equipment, and chemical plants. In addition, various materials such as iron, resin, rubber, stone, concrete, asphalt, wood, paper, ceramic, and glass are used as the material.

例えば建造物だけをとっても、家屋、集合住宅、学校の校舎、駅舎、空港のターミナル、病院、市区町村の庁舎、橋梁、トンネルなど、社会インフラ等に関連する様々なものが存在し、これらの建造物は、柱、梁や床、天井、ボルト、ナット、鉄筋コンクリート等の様々な構造材によって、その形状が保たれている。また、構造材に限らず、窓ガラスやドア等の各種部材や設備が用いられ、様々な材料によって多様な形状、構造に構成されている。   For example, there are various things related to social infrastructure such as houses, apartment houses, school buildings, station buildings, airport terminals, hospitals, municipal offices, bridges and tunnels. The shape of a building is maintained by various structural materials such as columns, beams, floors, ceilings, bolts, nuts, reinforced concrete, and the like. Moreover, not only a structural material but various members and facilities, such as a window glass and a door, are used, and it is comprised by various materials and various shapes and structures.

構造材は、長期間に亘って利用されることが前提となるが、寒暖による熱伸縮、経年劣化や震災等の振動や衝撃等の外力に曝されるため、老朽化は避けられない。老朽化を放置すれば、人為的な災害が発生する虞もある。   It is assumed that the structural material is used for a long period of time. However, since the structural material is exposed to external forces such as thermal expansion and contraction due to cold and warm, aging deterioration, earthquakes and other vibrations and impacts, aging is inevitable. If aging is neglected, there is a risk of human-induced disasters.

また、今後より大型化が予想される台風や竜巻、地震の災害等は、窓ガラスにさえ過度の応力や負荷を与え、亀裂が生じたり、一部が欠けたりする場合がある。これらを放置すれば、窓ガラスの割れに繋がり、怪我をする虞も生じる。   In addition, typhoons, tornadoes, earthquake disasters, and the like, which are expected to become larger in the future, may give excessive stress and load even to the window glass, resulting in cracks or partial cuts. If these are left unattended, the window glass will break and there is a risk of injury.

従って、今後は、このような建造材等の様々な部材を定量的且つ広範に監視可能とし、メンテナンスすることで、事故や災害を未然に防ぎ、減災・防災等を実現すること(ナショナル・レジリエンス)が重要である。   Therefore, in the future, various members such as building materials will be able to be monitored quantitatively and extensively to prevent accidents and disasters and to realize disaster mitigation and disaster prevention (National Resilience). )is important.

しかしながら、現在、建造物を例にとっても、膨大な数が存在しており、メンテナンスを行うべき建造材に優先順位をつけたり、一つの建造物の中で、どこの構造材を集中的にメンテナンスすべきかを判断したりすることが、現実的には不可能な状況である。   However, at present, there are a huge number of buildings, for example. Prioritize the building materials that should be maintained, and focus on any structural material within a building. In reality, it is impossible to judge whether or not.

ところで現在も、例えば、橋梁の維持管理を行うために橋梁管理カルテを作成し、都道府県・市区町村の担当者が、橋梁を定期点検している。しかし、人間による目視外観検査を中心とした点検であるため、個人差が生じ易く客観性に欠け、またリアルタイムの点検も出来ないということから、抜本的なメンテナンスの判断には利用できないという問題があった。   By the way, for example, a bridge management chart is created to maintain and manage a bridge, and a person in charge in a prefecture / city / town / village regularly checks the bridge. However, since the inspection mainly focuses on visual appearance inspection by humans, individual differences are likely to occur and lack of objectivity, and real-time inspection cannot be performed. there were.

構造材以外の様々な部材においても、故障や破損が生じてから、修理・交換等を行うのが一般であり、それによって生じる事故や経済的ロスを未然に防ぐことが困難であるという問題があった。   It is common for various members other than structural materials to be repaired or replaced after a failure or damage has occurred, and there is a problem that it is difficult to prevent accidents and economic losses caused by this. there were.

他方、従来、歪みゲージと称する歪みセンサ素子が存在し、測定対象となる物体に接着剤を用いて取り付けることで、被測定対象体に生じる歪み、若しくは応力を間接的に計測していた。ところが、この方法の場合、測定対象体への接着剤による難しい取付け作業が必要な上、接着剤の伸びなのか、被測定対象体の伸びなのかの判別が不可能な上、温度や湿度、熱影響、熱膨張率の違い、繰り返しの伸縮による疲労強度、耐候性や耐久性の問題で劣化が生じたり、剥がれが生じたりするなどの問題があり、長期間に亘って、被測定対象体に生じる歪みの正確な測定結果を得ることが、本質的に出来ないという問題があった。   On the other hand, conventionally, there is a strain sensor element called a strain gauge, and the strain or stress generated in the object to be measured is indirectly measured by attaching it to an object to be measured using an adhesive. However, in this method, it is necessary to perform difficult attachment work with the adhesive to the object to be measured, and it is impossible to determine whether the adhesive is stretched or the object to be measured is stretched. Subject to be measured over a long period of time due to problems such as deterioration due to thermal effects, differences in thermal expansion, fatigue strength due to repeated expansion and contraction, weather resistance and durability. There is a problem that it is essentially impossible to obtain an accurate measurement result of the distortion occurring in the case.

また、従来の歪みゲージは、検出感度に限界が存在する為、例えば、巨大建造物の全体に亘って生じる、局所的には極めて小さな変形や振動、揺動等を検出することは非常に困難であった。   In addition, since the conventional strain gauge has a limit in detection sensitivity, for example, it is very difficult to detect locally extremely small deformations, vibrations, oscillations, etc., which occur over the entire huge building. Met.

より具体的には、従来の歪みゲージは、小さい検出領域において、蛇腹状に往復する抵抗配線を高精度に形成した構造となっており、この歪みゲージを測定対象物に貼り付けて、その変形レベルを検知する。結果、一つの歪みゲージによる検出領域は極めて小さい。従って、例えば大きな構造物において、どこに生じるか事前に判別できないような変形等を歪みゲージで検知しようとすると、膨大な数の歪みゲージを、構造物に張り付ける必要が生じ、量産性や製造コスト等の観点から、現実的ではないという問題があった。   More specifically, a conventional strain gauge has a structure in which a resistance wiring that reciprocates in a bellows shape is formed with high accuracy in a small detection region, and this strain gauge is attached to a measurement object and deformed. Detect level. As a result, the detection area by one strain gauge is extremely small. Therefore, for example, when trying to detect a deformation that cannot be determined in advance in a large structure with a strain gauge, it is necessary to attach a huge number of strain gauges to the structure. From the viewpoint of the above, there was a problem that it was not realistic.

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、様々な部材の状況を客観的に測定可能にすることで、建造物全体の保守管理、メンテナンス時期の判断や或いは優先的補修建造物や部位を明確化することやより優れた設計に繋げること、或いは、工場建屋はもとより、工場内設備、特に生産設備や産業機械、装置、或いはそれらに用いる消耗品のリアルタイムの計測やこれによる状態把握、或いは、飛行機や船舶、鉄道や鉄道車両、自動車等を含む各種の乗物若しくは移動体等の状態把握やこれによる未然の事故防止等を目的としている。   The present invention has been made by the inventor's earnest research in view of the above-mentioned problems, and by making it possible to objectively measure the status of various members, maintenance management of the entire building, maintenance time Judgment and / or clarification of preferential repair structures and parts, connection to better design, or factory buildings as well as in-plant facilities, especially production facilities, industrial machines, equipment, or consumables used for them Real-time measurement and state grasping by this, or state grasping of various vehicles or moving bodies including airplanes, ships, railways, railway vehicles, automobiles, etc., and prevention of accidents due to this.

上記目的を達成する本発明は、互いに間隔を存して配置される複数の高抵抗部分通電区及び当該高抵抗部分通電区を繋ぐように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、少なくとも複数の高抵抗部分通電区形成予定領域が露出するように、その周囲を覆う高抵抗部分通電区用マスキング層を形成する高抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該高抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該高抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲に対して、高抵抗部分通電区用導電性材料を用いて高抵抗部分通電区用導電層を形成する高抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該高抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該高抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、高抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該高抵抗部分通電区を形成する高抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above-described object provides a sensor structure having a plurality of high-resistance partial energization zones that are spaced apart from each other and a plurality of low-resistance partial energization zones that are arranged so as to connect the high-resistance partial energization zones. Is formed on the surface of an object to be measured, and the object to be measured is combined into a sensor by combining the object to be measured and the sensor structure, and includes at least a plurality of high-resistance partial energizations. More than the masking layer forming step for the high resistance partial energization zone and the masking layer forming step for the high resistance partial energization zone forming the masking layer for the high resistance partial energization zone covering the periphery so that the zone formation planned area is exposed. A high-resistance portion that is executed in a later process and forms a conductive layer for a high-resistance partial current-carrying region using a conductive material for a high-resistance partial current-carrying region with respect to a range including a plurality of high-resistance partial current-carrying region formation planned areas A conductive layer forming step for the electric domain and a masking layer for the low-resistance partial energized area covering the periphery of the plurality of low-resistance partial energized areas to be formed are formed to expose the plurality of low-resistance partial energized areas to be formed. The low resistance partial energization zone masking layer formation step and the low resistance partial energization zone masking layer formation step are executed in a later process, and the range including a plurality of low resistance partial energization zone formation planned areas is low. Conductive layer forming step for low-resistance partial energization zone using conductive material for resistance partial energization zone and forming a conductive layer for low-resistance partial energization zone, and after the conductive layer forming step for high-resistance partial energization zone A masking layer for high-resistance partial current-carrying regions that is formed and forms a plurality of the high-resistance partial current-carrying regions by the conductive layer for high-resistance partial current-carrying regions by removing the masking layer for high-resistance partial current-carrying regions It is executed in a later process than the leaving step and the conductive layer forming step for the low-resistance partial energization zone, and the masking layer for the low-resistance partial energization zone is removed, so that a plurality of the conductive layers for the low-resistance partial energization zone are used. And a masking layer removing step for the low resistance partial energization zone for forming the low resistance partial energization zone.

上記パターニング方法に関連して、前記高抵抗部分通電区と前記低抵抗部分通電区の少なくとも一部が互いに重なるように形成されることを特徴とする。   In relation to the patterning method, at least a part of the high-resistance partial energization region and the low-resistance partial energization region are formed to overlap each other.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、当該被測定対象物の表面に対して、ベース路用導電性材料を用いてベース路を形成するベース路形成ステップと、当該ベース路形成ステップよりも後工程に実行され、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域を有する当該ベース路に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該ベース路に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor by combining the object and the sensor structure, wherein the base path is formed on the surface of the object to be measured by using a base path conductive material. A base path forming step to be formed and a plurality of low resistance partial energization zones to be formed for the base path having a plurality of low resistance partial energization zone formation scheduled areas, which are executed later than the base path forming step. Forming a masking layer for a low-resistance partial energization zone that covers the periphery of the region, and exposing a plurality of low-resistance partial energization zone forming areas, and the low-resistance portion It is executed in a later process than the masking layer forming step for the electric domain, and the base path in a range including a plurality of regions where the low-resistance partial energized areas are to be formed is reduced using the conductive material for the low-resistance partial energized areas. Conductive layer forming step for low-resistance partial energization zone for forming the conductive layer for resistance partial energization zone, and masking layer for the low-resistance partial energization zone executed after the conductive layer formation step for low-resistance partial energization zone A patterning method for a sensor structure, comprising: removing a masking layer for a low-resistance partial current-carrying region by forming a plurality of low-resistance partial current-carrying regions by removing the conductive layer for the low-resistance partial current-carrying region It is.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、ベース路形成予定領域を有する当該被測定対象物の表面に対して、当該ベース路形成予定領域の周囲を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、当該ベース路用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、当該ベース路用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路形成予定領域の範囲内に複数の低抵抗部分通電区形成予定領域を有する当該ベース路用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該ベース路用導電層に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該ベース路用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路用マスキング層を除去することで、ベース路用導電層によって当該ベース路を形成するベース路用マスキング層除去ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor by combining the object and the sensor structure, and forming the base path on the surface of the object to be measured having a base path forming area A base road masking layer that covers the periphery of the region, and the base road masking layer forming step that exposes the base road formation planned area, and is executed in a later process than the base road masking layer forming step, A base path conductive layer forming step of forming a base path conductive layer using a base path conductive material on the surface of the object to be measured in a range including a base path formation scheduled area; The base path conductive layer forming step is performed in a later process than the base path conductive layer forming step, and the base path conductive layer having a plurality of low-resistance partial energization zone forming areas within the range of the base path forming planned area Low resistance partial energization zone masking layer forming step of forming a low resistance partial energization zone masking layer covering the low resistance partial energization zone formation planned area and exposing a plurality of the low resistance partial energization zone formation areas And a low-resistance partial energization for the base path conductive layer in a range including a plurality of low-resistance partial energization zone formation regions that are executed after the low-resistance partial energization zone masking layer forming step. Conductive layer forming step for low-resistance partial energized section using conductive material for section and forming a conductive layer for low-resistance partial energized section, and is executed in a process after the base-layer conductive layer forming step. By removing the base path masking layer, the base path masking layer removing step for forming the base path with the base path conductive layer and the low resistance partial conducting area conductive layer forming step are executed later. Removing the masking layer for the low-resistance partial current-carrying region to form a plurality of the low-resistance partial current-carrying regions by the conductive layer for the low-resistance partial current-carrying region, It is a patterning method of the sensor structure characterized by having.

上記パターニング方法に関連して、前記ベース路用導電層形成ステップよりも前工程に実行され、当該被測定対象物の表面に対する当該ベース路形成予定領域に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップを有することを特徴とする。   In relation to the patterning method, the method includes an insulating layer forming step that is performed prior to the base path conductive layer forming step and that forms an insulating layer in the base path forming scheduled region with respect to the surface of the object to be measured. It is characterized by that.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域を有する被測定対象物の表面に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域と重なるベース路形成予定領域を有する当該被測定対象物の表面に対して、当該ベース路形成予定領域の周囲を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、当該ベース路用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、当該ベース路用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路用マスキング層を除去することで、ベース路用導電層によって当該ベース路を形成するベース路用マスキング層除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor by combining the object and the sensor structure, wherein a plurality of low resistance partial current-carrying regions are formed on the surface of the object to be measured. Forming a masking layer for a low resistance partial energization zone that covers the periphery of the region where the low resistance partial energization zone is to be formed, and exposing a plurality of the low resistance partial energization zone formation areas Step, and the surface of the surface of the object to be measured in a range including a plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas, which is executed in a later process than the masking layer forming step for the low-resistance partial energization zone, Conductive layer forming step for low-resistance partial energization zone using the conductive material for resistance partial energization zone and forming a conductive layer for low-resistance partial energization zone, and after the conductive layer forming step for low-resistance partial energization zone A low-resistance partial current-carrying masking layer removing step that is performed to form a plurality of low-resistance partial current-carrying regions by a low-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the low-resistance partial current-carrying masking layer; For the surface of the object to be measured having a base path formation scheduled area that is executed in a later process than the masking layer removal step for the low resistance partial conduction area and overlaps with the plurality of low resistance partial conduction area formation planned areas, A base road masking layer forming step for forming a base road masking layer covering the base road formation planned area and exposing the base road formation planned area; and The base path conductive layer is formed using the base path conductive material on the surface of the object to be measured in a range including the base path formation planned area, which is executed in a process subsequent to the masking layer forming step for the base. The base path conductive layer forming step and the base path conductive layer forming step are performed after the base path conductive layer forming step, and the base path masking layer is removed to form the base path with the base path conductive layer. And a masking layer removal step for the road.

上記パターニング方法に関連して、前記低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも前工程に実行され、当該被測定対象物の表面に対する当該ベース路形成予定領域に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップを有することを特徴とする。   In relation to the patterning method, an insulating layer is formed in a region where the base path is to be formed with respect to the surface of the object to be measured. It has a step.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、当該ベース路を兼ねる被測定対象物の表面に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor by combining the object and the sensor structure, wherein a plurality of the low-resistance partial energization zones are formed on the surface of the object to be measured that also serves as the base path A masking layer forming step for forming a low-resistance partial energization zone that exposes a plurality of the low-resistance partial energization zone forming areas by forming a masking layer for the low-resistance partial energization zone that covers the periphery of the formation planned region, and the low-resistance portion Conductive material for low-resistance partial current-carrying area on the surface of the object to be measured in a range including a plurality of low-resistance partial current-carrying region formation regions, which is executed after the current-carrying zone masking layer forming step. The low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step is used to form a low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step, and the low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step is performed in a later process. And a masking layer removing step for low-resistance partial energization zones in which a plurality of low-resistance partial energization zones are formed by the conductive layer for low-resistance partial energization zones by removing the masking layer for the sensor. Patterning method.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、ベース路形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、当該ベース路用導電層に対して、当該ベース路形成予定領域を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域以外の領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、当該ベース路用導電層における当該ベース路形成予定領域以外の領域を除去することで、当該ベース路を形成するベース路用導電性材料除去ステップと、当該ベース路用導電性材料除去ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路と重畳する複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層における当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を除去することで、複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for combining the object and the sensor structure to form a sensor for the object to be measured, and for conducting the base path with respect to the surface of the object to be measured in a range including the base path formation planned region A base road conductive layer forming step for forming a base road conductive layer using a conductive material, and a base road masking layer that covers the base path formation planned region for the base road conductive layer, A base path masking layer forming step that exposes an area other than the base path formation scheduled area, and removing the area other than the base path formation planned area in the base path conductive layer; And a range including a plurality of low-resistance partial energization zone formation regions that are executed in a later process than the base path conductive material removal step and overlap with the base path. In contrast, a low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step of forming a low-resistance partial current-carrying conductive layer using a low-resistance partial current-carrying conductive material, and the low-resistance partial current-carrying conductive layer And forming a masking layer for the low-resistance partial energization zone that covers the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas to expose regions other than the plurality of low-resistance partial energization zone formation zones. Low resistance for forming a plurality of low-resistance partial energization zones by removing a region other than the low-resistance partial energization zone formation scheduled area in the low-resistance partial energization zone conductive layer A minute current ku conductive material removal step, a patterning method of a sensor structure, characterized in that it comprises a.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対して低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層における当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を除去することで、複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区と重畳するベース路形成予定領域を含む範囲に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、当該ベース路用導電層に対して、当該ベース路形成予定領域を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域以外の領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、当該ベース路用導電層における当該ベース路形成予定領域以外の領域を除去することで、当該ベース路を形成するベース路用導電性材料除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for combining an object and the sensor structure to form a sensor for the object to be measured itself, the patterning method being low with respect to the surface of the object to be measured in a range including a region where a low-resistance partial energization zone is to be formed A conductive layer forming step for forming a low-resistance partial current-carrying region using a conductive material for a resistance partial current-carrying region, and a plurality of the conductive layers for the low-resistance partial current-carrying region Low resistance partial energization zone masking layer forming step of forming a low resistance partial energization zone masking layer covering the low resistance partial energization zone formation area and exposing a plurality of regions other than the low resistance partial energization zone formation area And the low By removing regions other than the low-resistance partial energization zone formation planned region in the conductive layer for the anti-partial energization zone, a conductive material removing step for low-resistance partial energization zones that forms a plurality of the low-resistance partial energization zones, The base path conductive material is used for a range including a base path formation scheduled region that is executed in a later process than the low resistance partial current-carrying conductive material removing step and overlaps with the plurality of low-resistance partial current-carrying areas. Forming a base path conductive layer, and forming a base path masking layer for covering the base path formation planned area with respect to the base path conductive layer. The base path masking layer forming step for exposing the area other than the planned area, and removing the area other than the base path forming planned area in the base path conductive layer, A patterning method of a sensor structure, characterized in that it comprises a conductive material removal step for the base path to form a.

上記目的を達成する本発明は、ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、当該ベース路を兼ねる被測定対象物の表面に対して、低抵抗部分通電区形成予定領域を含むように低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、当該低抵抗部分通電区用導電層における当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を除去することで、複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップと、を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法である。   The present invention that achieves the above object includes forming a sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones in contact with the base path on the surface of the object to be measured. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor by combining the object and the sensor structure, and forming a low-resistance partial energization zone on the surface of the object to be measured that also serves as the base path A conductive layer for forming a low-resistance partial current-carrying region using a conductive material for low-resistance partial current-carrying region so as to include a conductive layer for forming a low-resistance partial current-carrying region; And forming a masking layer for the low-resistance partial energization zone that covers the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas to expose regions other than the plurality of low-resistance partial energization zone formation zones. Masking layer formation Step and conductivity for the low-resistance partial current-carrying region that forms a plurality of the low-resistance partial current-carrying regions by removing the regions other than the regions where the low-resistance partial current-carrying regions are to be formed in the conductive layer for the low-resistance partial current-carrying regions And a material removal step. A patterning method for a sensor structure.

本発明によれば、部材に生じる変形や歪み、温度状態、微小クラック等の物理状体及び/又は錆びや腐食等の物質表面状態等の化学的状態等の変化や、部材を取り巻く物理的、化学的な環境変化を客観的に把握することを極めて低コストに実現可能であり、また大量生産可能なことから広範な対象を客観的に且つ遠隔で監視する事が可能となる。また、本発明は、多種多様の、しかも大量な部材への適用が極めて低コストで実現できるという効果を奏する。   According to the present invention, deformation or distortion generated in the member, temperature state, physical state such as microcracks and / or change in chemical state such as surface state of the substance such as rust and corrosion, physical surrounding the member, Objectively grasping chemical environmental changes can be realized at a very low cost, and mass production is possible, so that a wide range of objects can be objectively and remotely monitored. In addition, the present invention has an effect that application to a wide variety of members and a large number of members can be realized at an extremely low cost.

本発明の実施形態に係るセンサ構造付部材を用いた構造物の計測システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the measurement system of the structure using the member with a sensor structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るセンサ構造を示す(A)は平面図、(B)は平面図のB−B矢視断面図、(C)は内部構造を説明する断面図、(D)及び(E)は変形時の状態を示す断面図である。(A) which shows the sensor structure which concerns on embodiment of this invention is a top view, (B) is a BB arrow sectional drawing of a top view, (C) is sectional drawing explaining an internal structure, (D) and ( E) is a sectional view showing a state at the time of deformation. 本発明の実施形態に係るセンサ構造を母材に適用する際の平面図である。It is a top view at the time of applying the sensor structure which concerns on embodiment of this invention to a base material. 本発明の実施形態に係るセンサ構造を母材に適用する際の平面図である。It is a top view at the time of applying the sensor structure which concerns on embodiment of this invention to a base material. 本発明の実施形態に係るセンサ構造の他の事例を示す(A)は平面図、(B)は平面図のB−B矢視断面図である。(A) which shows the other example of the sensor structure which concerns on embodiment of this invention is a top view, (B) is BB arrow sectional drawing of a top view. 本発明の実施形態に係るセンサ構造の他の事例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the sensor structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るセンサ構造の他の事例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the sensor structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るセンサ構造を棒状母材に適用する際の斜視図である。It is a perspective view at the time of applying the sensor structure concerning the embodiment of the present invention to a rod-shaped base material. 本発明の実施形態に係るセンサ構造の他の事例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the sensor structure which concerns on embodiment of this invention. センサ構造付部材が適用される建造物を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the building to which the member with a sensor structure is applied. 同計測システムで利用されるセンサ構造付部材の例となる雄ねじ体を示す(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は背面図、(D)は(B)におけるD−D矢視断面図である。(A) is a top view, (B) is a front view, (C) is a rear view, and (D) is a D- in (B) showing an external thread body as an example of a sensor structure member used in the measurement system. It is D arrow sectional drawing. 同センサ構造付部材の一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of member with the sensor structure. 同センサ構造付部材の一部を拡大して示す正面図であり、(B)及び(C)は(A)のB−B矢視断面図である。It is a front view which expands and shows a part of member with the same sensor structure, (B) And (C) is BB arrow sectional drawing of (A). 同センサ構造付部材の変形例を示す(A)正面図、(B)断面図、(C)センサ構造のみを示す展開図である。It is the expanded view which shows (A) front view, (B) sectional drawing, and (C) sensor structure only which show the modification of the member with the same sensor structure. 同雄ねじ体の変形例を示す(A)上面図、(B)正面図、(C)底面図である。It is (A) top view, (B) front view, and (C) bottom view which show the modification of the same male screw body. 同雄ねじ体の変形例を示す(A)一部を拡大して示す斜視図、(B)部分断面図、(C)乃至(I)は積層工程を示す部分断面図である。(A) The perspective view which expands and shows a part of the same external thread body, (B) Partial sectional view, (C) thru | or (I) are partial sectional views which show a lamination process. 同雄ねじ体の変形例を示す(A)正面図、(B)正面断面図である。It is the (A) front view and (B) front sectional view which show the modification of the same male screw body. 同雄ねじ体の変形例を示す(A)正面図、(B)は、(A)のB−B矢視断面図である。(A) Front view which shows the modification of the same male screw body, (B) is BB arrow sectional drawing of (A). 同雄ねじ体の変形例を示す(A)正面図、(B)は、(A)のB−B矢視断面図である。(A) Front view which shows the modification of the same male screw body, (B) is BB arrow sectional drawing of (A). 同雄ねじ体に内蔵される基板の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the board | substrate incorporated in the same male screw body. (A)乃至(D)同雄ねじ体にの通電路に適用されるブリッジ回路の構成を示す回路図である。(A) thru | or (D) It is a circuit diagram which shows the structure of the bridge circuit applied to the energization path to the same male screw body. (A)及び(B)同雄ねじ体にの通電路に適用されるブリッジ回路の構成を示す回路図である。(A) And (B) It is a circuit diagram which shows the structure of the bridge circuit applied to the energization path to the same male screw body. (A)は同計測システムの情報収集装置のハード構成を示すブロック図であり、(B)は情報収集装置の機能構成を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a hardware configuration of an information collection device of the measurement system, and (B) is a block diagram showing a functional configuration of the information collection device. 同雄ねじ体の変形例となるねじ部の緩み防止構造を示す正面図である。It is a front view which shows the loosening prevention structure of the thread part used as the modification of the same male screw body. 同ねじ部を拡大して示す(A)正面図、(B)底面図、(C)側面図であるである。It is the (A) front view, (B) bottom view, and (C) side view which expand and show the screw part. (A)乃至(C)は同ねじ部に通電路を形成する状態を示す正面図である。(A) thru | or (C) is a front view which shows the state which forms an electricity path in the screw part. 同雄ねじ体のねじ部の緩み防止構造の例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the loosening prevention structure of the thread part of the same male screw body. 同雄ねじ体のねじ部の緩み防止構造の例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the loosening prevention structure of the thread part of the same male screw body. (A)乃至(C)は同センサ構造付部材の変形例を示す正面図である。(A) thru | or (C) is a front view which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材が適用される建造物を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the building where the member with the same sensor structure is applied. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. (A)は同センサ構造付部材の通電路の変形例を示す図であり(B)は(A)のB−B矢視断面図である。(A) is a figure which shows the modification of the electricity supply path of the member with the same sensor structure, (B) is BB arrow sectional drawing of (A). 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材において多層構造の通電路を示す図である。It is a figure which shows the electricity supply path of a multilayer structure in the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材における電力の供給配線の配設例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the electric power supply wiring in the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材における電力の供給配線の配設例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the electric power supply wiring in the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the member with the same sensor structure. (A)は同センサ構造付部材の通電路の変形例を示す図であり、(B)及び(C)は(A)のB−B矢視断面図である。(A) is a figure which shows the modification of the electricity supply path of the member with the same sensor structure, (B) and (C) are BB arrow sectional drawing of (A). (A)及び(B)は同センサ構造付部材の通電路の変形例を示す図である。(A) And (B) is a figure which shows the modification of the electricity supply path of the member with the same sensor structure. 同センサ構造付部材の通電路の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the electricity supply path of the member with the same sensor structure. (a)及び(b)は複数の通電路からなる通電回路を示す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing which shows the electricity supply circuit which consists of a several electricity supply path. (a)及び(b)は2次元マトリックス状の通電回路を示す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing which shows the electricity supply circuit of a two-dimensional matrix form. (a)乃至(i)は同通電回路の形成するためのパターン情報を示す説明図である。(A) thru | or (i) are explanatory drawings which show the pattern information for forming the electricity supply circuit. は同パターン情報を組み合わせた通電回路パターンを示す説明図である。These are explanatory drawings which show the energization circuit pattern which combined the pattern information. (a)は同センサ構造付部材の変形例を示す斜視図であり、(b)同センサ構造付部材の通電回路の部分断面図である。(A) is a perspective view which shows the modification of the member with the same sensor structure, (b) It is a fragmentary sectional view of the energization circuit of the member with the same sensor structure. (a)及び(b)は帯状のセンサ構造付部材の使用形態を示す斜視図であり、(b)は同センサ構造付部材の検出態様を示す概念図である。(A) And (b) is a perspective view which shows the usage type of a strip | belt-shaped member with a sensor structure, (b) is a conceptual diagram which shows the detection aspect of the member with a sensor structure. センサ構造付部材の母材自体をベース路とする場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where the base material itself of a member with a sensor structure is used as a base path. 本発明の実施形態に係るセンサ構造のパターンニング方法の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the process example of the patterning method of the sensor structure which concerns on embodiment of this invention. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method. 同パターンニング方法の他の工程例を示す平面図である。It is a top view which shows the other process example of the patterning method.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態のセンサ構造のパターニング方法で形成されるセンサ構造、及び当該センサ構造を有するセンサ構造付部材の説明を行い、最後に、同センサ構造のパターニング方法を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the sensor structure formed by the patterning method of the sensor structure of the present embodiment and the member with the sensor structure having the sensor structure will be described, and finally, the patterning method of the sensor structure will be described.

図1Aには、本発明の実施形態に係るセンサ構造付部材が用いられる建造物の計測システム1が示されている。この計測システム1は、ビルや橋梁、鉄道レール、道路、高架道路等の複数の建造物10と、この建造物10に建設時の構造を画定する部材として利用されるセンサ構造付部材(例えば、H形鋼、C形鋼、T形鋼、I形鋼、円形や角形等の管状鋼等の構造材やねじ締結部材やリベット等の接合部材、壁材、コンクリート材等)30と、このセンサ構造付部材30に対して有線又は無線によって接続される情報収集装置100を備えて構成される。   FIG. 1A shows a building measurement system 1 in which a member with a sensor structure according to an embodiment of the present invention is used. The measurement system 1 includes a plurality of structures 10 such as buildings, bridges, railroad rails, roads, and elevated roads, and a sensor-structured member (for example, a member that defines a structure at the time of construction in the structure 10 (for example, H-shaped steel, C-shaped steel, T-shaped steel, I-shaped steel, structural materials such as round and square tubular steel, screw fastening members, joining members such as rivets, wall materials, concrete materials, etc.) 30 and this sensor The information collecting device 100 is connected to the structural member 30 by wire or wireless.

図1B(A)には、センサ構造付部材30の母材32に適用されるセンサ構造500が示される。このセンサ構造500は、導電材で構成される帯状のベース路95Pの表面に、複数の低抵抗部分通電区(導電片)95Qが配置されて構成される。本実施例では、ベース路95Pの一方の表面に、複数の方形(勿論、必ずしも方形でなければならないというものではなく、断続的に、比較的良導性の導電部として設けられていればよい。)の低抵抗部分通電区95Qが、帯長手方向に広がるように互いに間隔を存して配置される。また、ベース路95Pは比較的高抵抗値(高抵抗率)となる導体材料で構成される。一方、低抵抗部分通電区95Qは、ベース路95Pの材料と比較して低抵抗値(低抵抗率)の導体(良導体)となる。なお、特に図示しないが、ベース路95Pの下層には絶縁層が形成される。ここで、ベース路95Pの層厚は、特に限定されるものではないが、厚めに設定することで、母材32の歪みに対するベース路95Pの変形量を増大させることが可能であり、検出感度を向上させることが可能となる。しかしながらベース路95Pの層圧が、厚過ぎると、熱膨張や熱収縮の影響が大きく成り易いので、厚過ぎない設定とすることが好ましく、例えば、低抵抗部分通電区95Qの厚みに比して、より厚くなる程度に設定することが好ましい。なお、低抵抗部分通電区95Qの層厚は、1mm以下に設定するのが、好ましく、母材32の変形への追従性や熱膨張、熱収縮、材料使用量、製作性等を加味すれば、数百μm以下、望ましくは0.1μm〜数十μm程度とする。勿論、薄過ぎれば、ベース路95P自体の断裂や抵抗値の増大が起こってしまうことを加味した設定とすることが好ましい。   FIG. 1B (A) shows a sensor structure 500 applied to the base material 32 of the member 30 with sensor structure. The sensor structure 500 is configured by arranging a plurality of low-resistance partial energization sections (conductive pieces) 95Q on the surface of a strip-shaped base path 95P made of a conductive material. In the present embodiment, a plurality of squares (of course, not necessarily squares are provided on one surface of the base path 95P, but may be provided intermittently as relatively good conductive parts. .)) Are arranged at intervals so as to spread in the longitudinal direction of the band. The base path 95P is made of a conductive material having a relatively high resistance value (high resistivity). On the other hand, the low-resistance partial energization section 95Q is a conductor (good conductor) having a low resistance value (low resistivity) compared to the material of the base path 95P. Although not particularly shown, an insulating layer is formed below the base path 95P. Here, the layer thickness of the base path 95P is not particularly limited, but by setting it thick, it is possible to increase the deformation amount of the base path 95P with respect to the distortion of the base material 32, and the detection sensitivity. Can be improved. However, if the layer pressure of the base path 95P is too thick, the influence of thermal expansion and contraction tends to increase. Therefore, it is preferable that the setting is not too thick, for example, compared to the thickness of the low-resistance partial energization section 95Q. It is preferable to set the thickness to be thicker. In addition, it is preferable to set the layer thickness of the low-resistance partial energization section 95Q to 1 mm or less, considering the followability to deformation of the base material 32, thermal expansion, thermal contraction, material usage, manufacturability, and the like. , Several hundred μm or less, preferably about 0.1 μm to several tens of μm. Of course, if it is too thin, it is preferable to set the setting in consideration of the fact that the base path 95P itself is torn or the resistance value is increased.

このベース路95Pの両端に電圧を印加すると、図1B(B)の矢印に示すように、電子は、できる限り低抵抗の場所を選択しながら流れると推察される。具体的には、低抵抗部分通電区95Qが存在しない場所(つまり、低抵抗部分通電区95Qの間隔d0の領域)は、ベース路95Pの内部を電荷(電子等)が移動する。また、低抵抗部分通電区95Qが存在する場所は、低抵抗部分通電区95Q内又はベース路95Pと低抵抗部分通電区95Qの境界近傍を電子が移動する。   When a voltage is applied to both ends of the base path 95P, it is presumed that electrons flow while selecting a place having a low resistance as much as possible, as indicated by arrows in FIG. 1B (B). Specifically, charges (electrons or the like) move inside the base path 95P in a place where the low-resistance partial energization section 95Q does not exist (that is, an area having the interval d0 of the low-resistance partial energization section 95Q). In addition, electrons move in the low resistance partial energization section 95Q or in the vicinity of the boundary between the base path 95P and the low resistance partial energization section 95Q where the low resistance partial energization section 95Q exists.

このセンサ構造500を別の観点から説明すると、図1B(C)に示すように、ベース路95P内には、高抵抗率となる導電材で構成される複数の高抵抗部分通電区95Tが、互いに間隔d1を存して配置される。この間隔d1は、低抵抗部分通電区95Qの存在する範囲に相当する。また、低抵抗率となる導電材で構成される低抵抗部分通電区95Qは、対となって隣接する高抵抗部分通電区95Tを繋ぐように配置される。同時に、複数の低抵抗部分通電区95Qは、高抵抗部分通電区95T上において、互いに間隔d0を存して配置される。この間隔d0は、高抵抗部分通電区95Tが存在する範囲に相当する。このように構成すると、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qが交互に連続する結果となり、両端に電圧を印加すると、電子が、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qを交互に選択しながら流れると推察する。   Explaining this sensor structure 500 from another point of view, as shown in FIG. 1B (C), a plurality of high resistance partial energization sections 95T made of a conductive material having a high resistivity are formed in the base path 95P. They are arranged with a distance d1 between them. This interval d1 corresponds to a range where the low-resistance partial energization section 95Q exists. Further, the low resistance partial energization section 95Q made of a conductive material having a low resistivity is disposed so as to connect the adjacent high resistance partial energization section 95T as a pair. At the same time, the plurality of low-resistance partial energization sections 95Q are arranged on the high-resistance partial energization section 95T with an interval d0 therebetween. This interval d0 corresponds to a range where the high-resistance partial energization section 95T exists. If comprised in this way, it will result in the high resistance partial electricity supply area 95T and the low resistance partial electricity supply area 95Q continuing alternately, and when a voltage is applied to both ends, an electron will be in high resistance partial electricity supply area 95T and low resistance partial electricity supply area 95Q. I guess that it flows while selecting alternately.

ベース路95P内における、高抵抗部分通電区95Tが存在しない領域は、補助通電区95Uと定義される。この補助通電区95Uは、低抵抗部分通電区95Qと併設され、かつ、低抵抗部分通電区95Qの導電材と比較して高抵抗率となる材料(ここでは低抵抗部分通電区95Qと同一の導電材)で構成される。この補助通電区95Uも、仮想的には、対となって隣接する高抵抗部分通電区95Tを電気的に繋ぐことになるが、低抵抗部分通電区95Qが並行するので、電子は低抵抗部分通電区95Q側を移動することになる。即ち、この補助通電区95Uは、多少の電流が流れる可能性はあるものの、支配的な導電をもたらす物ではない配線として機能すると推察される。   A region where the high resistance partial energization section 95T does not exist in the base path 95P is defined as an auxiliary energization section 95U. The auxiliary energizing section 95U is provided together with the low resistance partial energizing section 95Q and has a higher resistivity than the conductive material of the low resistance partial energizing section 95Q (here, the same as the low resistance partial energizing section 95Q). (Conducting material). The auxiliary energizing section 95U is virtually paired and electrically connected to the adjacent high resistance partial energizing section 95T. However, since the low resistance partial energizing section 95Q is in parallel, the electrons are in the low resistance section. It will move on the energizing section 95Q side. That is, it is presumed that the auxiliary energization section 95U functions as a wiring that does not provide dominant conduction, although some current may flow.

結果として、ベース路95Pにおける、複数の低抵抗部分通電区95Qの間隔d0に相当する領域が、高抵抗部分通電区95Tとなり、ベース路95Pにおける、低抵抗部分通電区95Qと当接している領域の少なくとも一部が補助通電区95Uとなる。   As a result, a region corresponding to the interval d0 between the plurality of low resistance partial energization sections 95Q in the base path 95P becomes a high resistance partial energization section 95T, and an area in contact with the low resistance partial energization section 95Q in the base path 95P. At least a part of the auxiliary energizing section 95U.

以上のように構成されるセンサ構造500を、図1B(D)に示すように、母材32の表面が凸となることで、ベース路95Pが長手方向に伸びるように一方向に湾曲させると、隣接する低抵抗部分通電区95Qの距離がd0からd+に広がる。本発明者らによる検証の結果、ベース路95Pが伸長すると、その両端間の抵抗値が増大し、母材32の凸湾曲状態を検知できる。   When the sensor structure 500 configured as described above is curved in one direction so that the base path 95P extends in the longitudinal direction due to the convex surface of the base material 32 as shown in FIG. 1B (D). The distance between adjacent low-resistance partial energization sections 95Q increases from d0 to d +. As a result of verification by the present inventors, when the base path 95P extends, the resistance value between both ends thereof increases, and the convex curve state of the base material 32 can be detected.

また、図1B(E)に示すように、母材32の表面が凹となることで、ベース路95Pが長手方向に縮むように他方向に湾曲させると、隣接する低抵抗部分通電区95Qの距離がd0からd−に縮む。本発明者らによる検証の結果、この場合は、ベース路95Pの両端間の抵抗値が減少し、母材32の凹湾曲状態を検知できる。即ち、本構造のセンサ構造500によれば、長手方向の伸縮、曲げ等の物理現象を、抵抗値変化によって好感度で検出できる。なお、この際、低抵抗部分通電区95Qに比して、高抵抗値のベース路95Pの厚みを、より厚く設定し、母材32の歪みに対するベース路95Pの変形が、当該厚みを薄く設定した場合よりも増大するように構成することも好ましい。   Further, as shown in FIG. 1B (E), when the base path 95P is curved in the other direction so that the surface of the base material 32 becomes concave, the distance between the adjacent low-resistance partial energization sections 95Q. Shrinks from d0 to d-. As a result of verification by the present inventors, in this case, the resistance value between both ends of the base path 95P decreases, and the concave curved state of the base material 32 can be detected. That is, according to the sensor structure 500 of this structure, a physical phenomenon such as expansion and contraction in the longitudinal direction and bending can be detected with good sensitivity by a change in resistance value. At this time, the thickness of the base path 95P having a high resistance value is set to be thicker than that of the low resistance partial energization section 95Q, and the deformation of the base path 95P with respect to the distortion of the base material 32 sets the thickness to be thin. It is also preferable to configure so as to increase more than the case.

このセンサ構造500は、比較的簡易に形成することが可能となるので、様々な母材32に対して広範囲に形成して、母材32の物理現象を検出できる。例えば、図1C(A)に示すように、壁面、床、天井、柱等の広範囲な平面を有する母材32の場合は、平面における一方向Xにおいて、一端近傍から他端近傍となる全域に亘って、単一回路となるセンサ構造500が延びるように形成する。本事例では、単一回路が、特定方向Xに対して直角となる他方向Yにおいて、一旦近傍から他端近傍となる全域に亘って、複数回に往復して蛇腹状に広がる。即ち、単一回路が、X方向とY方向の双方向において、一端近傍から他端近傍の全域に配置される構造となる。なお、図1C(B)に示すように、一方向Xにおいて一端近傍から他端近傍となる全域に亘って広がるセンサ構造500が、Y方向に複数配置されることで、平面全体の物理現象を検知するようにしても良い。   Since the sensor structure 500 can be formed relatively easily, the sensor structure 500 can be formed over a wide range with respect to various base materials 32 to detect a physical phenomenon of the base material 32. For example, as shown in FIG. 1C (A), in the case of a base material 32 having a wide range of planes such as walls, floors, ceilings, pillars, etc., in one direction X on the plane, over the entire area from the vicinity of one end to the vicinity of the other end. The sensor structure 500 which becomes a single circuit is formed so as to extend. In this example, in the other direction Y, which is perpendicular to the specific direction X, the single circuit reciprocates a plurality of times and spreads in a bellows shape over the entire region from the vicinity to the vicinity of the other end. That is, a single circuit is arranged in the whole area from the vicinity of one end to the vicinity of the other end in both directions in the X direction and the Y direction. As shown in FIG. 1C (B), a plurality of sensor structures 500 extending from the vicinity of one end to the vicinity of the other end in one direction X are arranged in the Y direction, so that the physical phenomenon of the entire plane can be observed. You may make it detect.

また例えば、図1D(A)に示すように、梁等の骨組、鉄道レール等のように、一方向に長い帯状面を有する母材32の場合は、その長手方向Xにおいて、一端近傍から他端近傍となる全域に亘って、単一回路となるセンサ構造500が延びるように形成する。ちなみに、本事例では、単一回路を長手方向Zに一往復させている。更に図1D(B)に示すように、一方向Xにおいて一端近傍から他端近傍となる全域に亘って広がるセンサ構造500が、Y方向に蛇行することで、平面全体の物理現象を検知するようにしても良い。   Also, for example, as shown in FIG. 1D (A), in the case of a base material 32 having a strip-like surface that is long in one direction, such as a frame such as a beam, a railroad rail, etc. The sensor structure 500 that is a single circuit is formed so as to extend over the entire area in the vicinity of the end. Incidentally, in this example, a single circuit is reciprocated once in the longitudinal direction Z. Further, as shown in FIG. 1D (B), the sensor structure 500 that extends from the vicinity of one end to the vicinity of the other end in one direction X meanders in the Y direction to detect a physical phenomenon in the entire plane. Anyway.

次にセンサ構造の他の構成例を説明する。図1E(A)及び(B)に示すセンサ構造500は、低抵抗部分通電区95Qが下層側(母材32側)となり、ベース路95Pを上層とすることもできる。つまり、ベース路95Pの裏側の表面に低抵抗部分通電区95Qが形成される。この場合であっても、図1Aのセンサ構造500と略同じ出力を得ることが出来る。また、本構造の場合、先に低抵抗部分通電区95Qを形成しておき、これらの全体を覆うようにして、ベース路95Pを形成することができる。結果、複数の低抵抗部分通電区95Qの間隔d0の空間に、ベース路95Pの導電材が充填されるので、その空間自体が高抵抗部分通電区95Tとなる。   Next, another configuration example of the sensor structure will be described. In the sensor structure 500 shown in FIGS. 1E and 1B, the low-resistance partial energization section 95Q is on the lower layer side (base material 32 side), and the base path 95P can be the upper layer. That is, the low resistance partial energization section 95Q is formed on the surface on the back side of the base path 95P. Even in this case, substantially the same output as that of the sensor structure 500 of FIG. 1A can be obtained. In the case of this structure, the base path 95P can be formed by previously forming the low-resistance partial energization section 95Q and covering the whole. As a result, since the conductive material of the base path 95P is filled in the space of the interval d0 between the plurality of low resistance partial energization sections 95Q, the space itself becomes the high resistance partial energization section 95T.

また図1F(A)に示すセンサ構造500は、ベース路95Pの内部(本実施形態では厚み方向の内部)に、低抵抗部分通電区95Qが埋設される構造となっている。この構造の場合、複数の低抵抗部分通電区95Qの間隔d0に相当する部分が、高抵抗部分通電区95Tとなる。   A sensor structure 500 shown in FIG. 1F (A) has a structure in which a low-resistance partial energization section 95Q is embedded in the base path 95P (in the present embodiment, in the thickness direction). In the case of this structure, a portion corresponding to the interval d0 between the plurality of low-resistance partial energization sections 95Q is the high-resistance partial energization section 95T.

更に図1F(B)に示すセンサ構造500は、一連となるベース路95Pが存在しておらず、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qが交互に連なる様に形成される。この場合、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qの端縁同士が電気的に接合されており、電子は、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qを交互に流れていくことになる。この応用として、図1F(C)に示すように、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qがそれぞれ平面状となっており、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qが重なることで、(端部ではなく)平面同士が互いに面接触しても良い。ここで、高抵抗部分通電区95Tの層厚は、特に限定されるものではないが、厚めに設定することで、母材32の歪みに対する高抵抗部分通電区95Tの変形量を増大させることが可能であり、検出感度を向上させることが可能となる。しかしながら高抵抗部分通電区95Tの層厚が厚過ぎると、熱膨張や熱収縮の影響が大きく成り易いので、厚過ぎない設定とすることが好ましく、例えば、低抵抗部分通電区95Qの厚みに比して、より厚くなる程度に設定することが好ましい。なお、低抵抗部分通電区95Qの層厚は、1mm以下に設定するのが、好ましく、母材32の変形への追従性や熱膨張、熱収縮、材料使用量、製作性等を加味すれば、数百μm以下、望ましくは0.1μm〜数十μm程度とする。勿論、薄過ぎれば、ベース路95P自体の断裂や抵抗値の増大が起こってしまうことを加味した設定とすることが好ましい。   Further, the sensor structure 500 shown in FIG. 1F (B) does not have a series of base paths 95P, and is formed such that the high-resistance partial energization section 95T and the low-resistance partial energization section 95Q are alternately connected. In this case, the edges of the high-resistance partial energization section 95T and the low-resistance partial energization section 95Q are electrically connected, and electrons flow alternately in the high-resistance partial energization section 95T and the low-resistance partial energization section 95Q. Will go. As an application of this, as shown in FIG. 1F (C), the high-resistance partial energization region 95T and the low-resistance partial energization region 95Q are planar, and the high-resistance partial energization region 95T and the low-resistance partial energization region 95Q are By overlapping, the planes (not the ends) may be in surface contact with each other. Here, the layer thickness of the high-resistance partial energization section 95T is not particularly limited, but by setting the layer thickness to be thick, the deformation amount of the high-resistance partial energization section 95T with respect to the distortion of the base material 32 can be increased. This is possible, and the detection sensitivity can be improved. However, if the layer thickness of the high-resistance partial energization section 95T is too thick, the influence of thermal expansion and shrinkage tends to increase. Therefore, it is preferable that the setting is not too thick, for example, compared with the thickness of the low-resistance partial energization section 95Q. Thus, it is preferable to set the thickness to be thicker. In addition, it is preferable to set the layer thickness of the low-resistance partial energization section 95Q to 1 mm or less, considering the followability to deformation of the base material 32, thermal expansion, thermal contraction, material usage, manufacturability, and the like. , Several hundred μm or less, preferably about 0.1 μm to several tens of μm. Of course, if it is too thin, it is preferable to set the setting in consideration of the fact that the base path 95P itself is torn or the resistance value is increased.

図1G(A)乃至(C)に示すように、センサ構造500を多層化することもできる。具体的にベース路95P内には、高抵抗率となる導電材で構成される複数の高抵抗部分通電区95Tが、互いに間隔を存して配置される。ベース路95Pの表面に積層される低抵抗部分通電区95Qによって、対となる高抵抗部分通電区95Tが電気的に繋げられる。なお、ベース路95P内における、高抵抗部分通電区95Tが存在しない領域は、補助通電区95Uとなる。低抵抗部分通電区95Qの表面には、更に、その一部として第二低抵抗部分通電区95Hが形成される。この第二低抵抗部分通電区95Hは、低抵抗部分通電区95Qと比較して一層低抵抗率となる導電材で構成される。従って、図1G(C)に示すように、低抵抗部分通電区95Qを移動する電子は、その途中で更に第二低抵抗部分通電区95H側を移動して、低抵抗部分通電区95Qに戻る。   As shown in FIGS. 1G (A) to (C), the sensor structure 500 can be multi-layered. Specifically, in the base path 95P, a plurality of high-resistance partial energization sections 95T made of a conductive material having a high resistivity are arranged at intervals. The paired high resistance partial energization section 95T is electrically connected by the low resistance partial energization section 95Q laminated on the surface of the base path 95P. In the base path 95P, a region where the high resistance partial energization section 95T does not exist is an auxiliary energization section 95U. A second low-resistance partial energization section 95H is further formed as a part of the surface of the low-resistance partial energization section 95Q. The second low-resistance partial energization section 95H is made of a conductive material that has a lower resistivity than the low-resistance partial energization section 95Q. Accordingly, as shown in FIG. 1G (C), electrons moving in the low resistance partial energization section 95Q further move on the second low resistance partial energization section 95H side and return to the low resistance partial energization section 95Q. .

即ち、低抵抗部分通電区95Qと第二低抵抗部分通電区95Hのみに着目すると、低抵抗部分通電区95Qが所謂ベース路となって、その中に少なくとも一対の高抵抗部分通電区95T'と、その間に介在する補助通電区95U'を有する。第二低抵抗部分通電区95Hは、対となる高抵抗部分通電区95T'を電気的に繋ぐように設けられる。結果、本事例のセンサ構造500では、相対的に高抵抗となる高抵抗部分通電区と、相対的に低抵抗となる低抵抗部分通電区が、多層状態で形成されるので、感度を一層高めることが可能になると考え得る。   That is, when attention is paid only to the low-resistance partial energization section 95Q and the second low-resistance partial energization section 95H, the low-resistance partial energization section 95Q serves as a so-called base path, and at least a pair of high-resistance partial energization sections 95T ′ and And an auxiliary energizing section 95U ′ interposed therebetween. The second low resistance partial energization section 95H is provided so as to electrically connect the paired high resistance partial energization sections 95T ′. As a result, in the sensor structure 500 of the present example, the high resistance partial energization zone having a relatively high resistance and the low resistance partial energization zone having a relatively low resistance are formed in a multi-layered state, thereby further increasing sensitivity. I think it will be possible.

勿論、このセンサ構造500において、低抵抗部分通電区95Qと第二低抵抗部分通電区95Hを一体的にとられて、これら全体が低抵抗部分通電区と定義すれば、図1Bのセンサ構造500と略同一視することができる。   Of course, in the sensor structure 500, if the low-resistance partial energization section 95Q and the second low-resistance partial energization section 95H are integrally formed and these are defined as the low-resistance partial energization section as a whole, the sensor structure 500 of FIG. And can be equated.

また、図1H(A)に示すように、母材32が棒状部材(断面の形状は円形に限られず、角柱等でも良い)となる場合、周方向に延びる環状の高抵抗部分通電区95Tと、周方向に延びる環状の低抵抗部分通電区Qが、軸方向に交互に配置されていても良い。軸方向の両端に電圧を印加すれば、棒状部材となる母材の曲げ、ねじり、引っ張り等の挙動を高精度で検知することが可能となる。更に図1H(B)に示すように、高抵抗部分通電区95Tは、周方向にも一定の間隔を存して複数配置するようにしても良い。   In addition, as shown in FIG. 1H (A), when the base material 32 is a rod-shaped member (the cross-sectional shape is not limited to a circle but may be a prism or the like), an annular high-resistance partial energization section 95T extending in the circumferential direction The annular low resistance partial energization zones Q extending in the circumferential direction may be alternately arranged in the axial direction. If a voltage is applied to both ends in the axial direction, it is possible to detect with high accuracy behaviors such as bending, twisting, and pulling of the base material that becomes the rod-shaped member. Further, as shown in FIG. 1H (B), a plurality of high-resistance partial energization sections 95T may be arranged at a constant interval in the circumferential direction.

更に図1I(A)に示すように、面(平面又は曲面)を有する母材32において、その面全体に広がる面状のベース路95Pを形成し、このベース路95Cの表面に、複数の低抵抗部分通電区95Qを配置することもできる。本事例では、複数の方形(必ずしも方形でなければ成らないというものではなく、断続的に比較的良好な抵抗値の導電区を設ければよい)の低抵抗部分通電区95Qを、面方向に広がるように(例えばマトリクス状、ハニカム状、ランダム状)に互いに間隔を存して配置する。このセンサ構造500において、離れた二か所から電圧を印加すれば、母材32の変形等を検知することが可能になる。面状の配線を構築すると、断線等の心配がなくなり、長期的に安定したセンシングが実現される。また、低抵抗部分通電区95Qは、マトリクス状に配置する場合に限られず、図1I(B)に示すように、帯状の低抵抗部分通電区95Qを、帯幅方向に間隔を存しながら複数配置することで、面全体のセンシングを実現しても良い。   Further, as shown in FIG. 1I (A), in the base material 32 having a surface (a flat surface or a curved surface), a planar base path 95P extending over the entire surface is formed, and a plurality of low-profile base paths 95C are formed on the surface of the base path 95C. The resistance partial energization section 95Q can also be arranged. In this example, a low-resistance partial energizing section 95Q of a plurality of squares (not necessarily required to be rectangular but need only be provided with a conductive area having a relatively good resistance value intermittently) in the plane direction. They are arranged so as to spread (for example, in a matrix shape, a honeycomb shape, or a random shape) with a space therebetween. In this sensor structure 500, if a voltage is applied from two distant locations, it is possible to detect deformation of the base material 32 and the like. When a planar wiring is constructed, there is no need to worry about disconnection and the like, and long-term stable sensing is realized. Further, the low-resistance partial energization section 95Q is not limited to being arranged in a matrix, and as shown in FIG. 1I (B), a plurality of the low-resistance partial energization sections 95Q are provided while being spaced apart in the band width direction. By arranging, sensing of the entire surface may be realized.

次に、ねじ体に対してセンサ構造500を適用する事例を説明する。   Next, a case where the sensor structure 500 is applied to the screw body will be described.

センサ構造付部材30は、ここでは雄ねじ体又は雌ねじ体であり、好ましくは、建造物10の基本的な構造材に用いられる。   Here, the sensor structure-equipped member 30 is a male screw body or a female screw body, and is preferably used as a basic structural material of the building 10.

具体的には、図2に示すように、建造物10の鉛直方向に延びる角形筒状の鋼材からなる支柱12を連結する接合部位や、この支柱12から水平方向に延びるH形鋼材、所謂H鋼となる梁14を連結する接合部位の複数箇所に、接続プレート17を利用して、ねじ締結部材となるセンサ構造付部材30が締結される。このセンサ構造付部材30は、建造物10の構造材(骨組み材)を接合する部位となる。このように、センサ構造付部材30が、構造材同士の接合に関与することにより、構造材に生じる内部応力を間接的に受けることができる。勿論、支柱12や梁14、接続プレート17自体も構造材である。   Specifically, as shown in FIG. 2, a joining portion for connecting a column 12 made of a rectangular cylindrical steel material extending in the vertical direction of the building 10, an H-shaped steel material extending in a horizontal direction from the column 12, so-called H A member 30 with a sensor structure, which is a screw fastening member, is fastened using a connection plate 17 at a plurality of joint portions where the steel beam 14 is coupled. The sensor structure-attached member 30 serves as a part where the structural material (framework material) of the building 10 is joined. Thus, the sensor structure-equipped member 30 can indirectly receive internal stress generated in the structural material by being involved in the joining of the structural materials. Of course, the column 12, the beam 14, and the connection plate 17 themselves are also structural materials.

図2に示すように、複数のセンサ構造付部材30において、その軸方向(締結方向)が互いに異なる場所を選定しておくことが好ましい。このようにすることで、建造物10の構造材に対して前後、左右、上下から作用する応力状態を、三次元的に計測して、状態把握することが可能になる。   As shown in FIG. 2, it is preferable to select a location where the axial directions (fastening directions) are different from each other in the plurality of members 30 with sensor structure. By doing in this way, it becomes possible to measure the state of stress acting on the structural material of the building 10 from the front and rear, from the left and right, and from the top and bottom in three dimensions and to grasp the state.

図3及び図4Aに、センサ構造付部材30として雄ねじ体40を採用した場合の基本構造を示す。雄ねじ体40は所謂ボルトであり、頭部42と軸部44を有する。軸部44には、円筒部44aとねじ部44bとが形成される。勿論、円筒部44aは必須ではない。   3 and 4A show a basic structure in the case where the male screw body 40 is employed as the sensor structure-equipped member 30. FIG. The male screw body 40 is a so-called bolt and has a head portion 42 and a shaft portion 44. The shaft portion 44 is formed with a cylindrical portion 44a and a screw portion 44b. Of course, the cylindrical portion 44a is not essential.

頭部42内には、頭部収容空間48が形成されており、軸部44内には、軸方向に延びる軸部収容空間46が形成される。頭部収容空間48と軸部収容空間46は連通しており、頭部収容空間48が軸部収容空間46よりも径方向に拡張した構造となっている。ここでは、これらの頭部収容空間48及び軸部収容空間46を総称して内部空間49と呼ぶ。   A head housing space 48 is formed in the head 42, and a shaft housing space 46 extending in the axial direction is formed in the shaft 44. The head housing space 48 and the shaft housing space 46 are in communication with each other, and the head housing space 48 is expanded in the radial direction relative to the shaft housing space 46. Here, the head housing space 48 and the shaft housing space 46 are collectively referred to as an internal space 49.

円筒部44aは、外周面に凹部90が形成され、凹部90における円筒状の底面に、歪み計測用の通電路92が形成される。この通電路92は、金属材料によって構成され、センサ構造付部材30が変形することに伴って自身も変形し、それにより抵抗値等の電気的特性が変化することで、センサ構造付部材30に生じる歪み状態を出力する。凹部90の底面には、電気絶縁層91が直接形成され、この電気絶縁層91の上に、通電路92が直接形成される。   The cylindrical portion 44 a has a concave portion 90 formed on the outer peripheral surface, and a current path 92 for strain measurement is formed on the cylindrical bottom surface of the concave portion 90. The energization path 92 is made of a metal material, and itself is deformed as the sensor structure-attached member 30 is deformed. As a result, electrical characteristics such as a resistance value are changed. Output the resulting distortion state. An electrical insulating layer 91 is directly formed on the bottom surface of the recess 90, and a current path 92 is directly formed on the electrical insulating layer 91.

電気絶縁層91は、例えば、積層印刷、パット印刷、塗装、メッキ、インクジェット印刷等を採用できる。また例えば、所定のマスクを配置した状態で、絶縁材料をスパッタリングによって被膜形成したり、シリカ材料を塗布して加熱処理したり、ポリイミド系、エポキシ系、ウレタン系、シリコーン系等の有機絶縁材を塗布するなどの様々な手法を採用できる。なお、通電路92を形成する母材そのものが電気伝導性を有する場合には、その母材表面を酸化処理することによって、酸化被膜化し、電気絶縁層91としたり、母材がアルミニウム系の場合には、アルマイト処理によって電気絶縁層91を設けることも有効である。勿論、電気絶縁層91は、これらに限定されるものではない。   For the electrical insulating layer 91, for example, laminated printing, pad printing, painting, plating, ink jet printing, or the like can be employed. In addition, for example, in a state where a predetermined mask is disposed, an insulating material is formed by sputtering, a silica material is applied and heat-treated, or an organic insulating material such as polyimide, epoxy, urethane, or silicone is used. Various methods such as coating can be employed. In addition, when the base material itself that forms the current path 92 has electrical conductivity, the base material surface is oxidized to form an oxide film, thereby forming the electrical insulating layer 91, or when the base material is aluminum-based. It is also effective to provide the electrical insulating layer 91 by anodizing. Of course, the electrical insulating layer 91 is not limited to these.

通電路92は、互いに独立して併設される第一通電路93と第二通電路94を有する。第一通電路93は、第一方向となる軸方向Jに沿って、往復するように延びており、センサ構造付部材30の表面が第一方向に沿って変形する状態を検出する。第二通電路94は、第一方向に対して直角の第二方向となる周方向Sに沿って、往復するように延びており、センサ構造付部材30の表面が第二方向に沿って変形する状態を検出する。なお、ここでは第一通電路93を一つだけ配置する場合を例示したが、周方向に一定の位相差(例えば90°、180°)を有する場所に複数配置することも好ましく、軸方向に間隔を空けて複数配置してもよい。第二通電路94に関しても同様である。通電路92は、導電性ペーストを利用した積層印刷、パット印刷、塗装、メッキ、インクジェット印刷、スパッタリング等によって凹部90又は電気絶縁層91に直接形成される。通電路92の形状に合わせてマスキングを施してエッチングすることで、配線の形状を設定しても良い。このように通電路92を直接形成することで、長期間に亘って、通電路92が剥離しないようになっている。因みに、接着材によって構成される接着層等によって所謂従来の歪みゲージを計測対象物に設置すると、接着剤の厚み相当の誤差が出たり、計測対象物に対する設置向きや設置角度等によって誤差が大きくでたりする原因となるため不合理である上、接着剤の経時劣化によって正確な歪みの計測ができなくなるので、本実施形態のような直接形成が好ましい。一方、シール形式によって、センサ構造を着脱(転着)自在にする場合は、下層側に粘着性を設けて、その表面に剥離シート層を設けることが好ましい。   The energizing path 92 includes a first energizing path 93 and a second energizing path 94 that are provided independently of each other. The 1st electricity supply path 93 is extended so that it may reciprocate along the axial direction J used as a 1st direction, and the state which the surface of the member 30 with a sensor structure deform | transforms along a 1st direction is detected. The second energization path 94 extends so as to reciprocate along the circumferential direction S, which is a second direction perpendicular to the first direction, and the surface of the sensor-structured member 30 is deformed along the second direction. Detect the state to be. In addition, although the case where only one first energization path 93 is disposed is illustrated here, it is also preferable to dispose a plurality of them in a place having a certain phase difference (for example, 90 °, 180 °) in the circumferential direction. A plurality may be arranged at intervals. The same applies to the second energization path 94. The current path 92 is directly formed in the concave portion 90 or the electrical insulating layer 91 by layer printing, pad printing, painting, plating, ink jet printing, sputtering, or the like using a conductive paste. The shape of the wiring may be set by performing masking and etching according to the shape of the current path 92. By forming the energization path 92 directly in this way, the energization path 92 is prevented from peeling off over a long period of time. By the way, when a so-called conventional strain gauge is installed on a measurement object by means of an adhesive layer composed of an adhesive, an error equivalent to the thickness of the adhesive appears, or the error is large depending on the installation direction and the installation angle with respect to the measurement object. In addition, it is unreasonable because it causes sag, and accurate measurement of strain cannot be performed due to deterioration of the adhesive over time. Therefore, direct formation as in this embodiment is preferable. On the other hand, when the sensor structure is made detachable (transferable) depending on the seal type, it is preferable to provide adhesive on the lower layer side and provide a release sheet layer on the surface thereof.

第一通電路93及び第二通電路94の外表面は、凹部90から突出しないように設定される。即ち、第一通電路93及び第二通電路94の配線の厚さに対して、凹部90の深さが同等以上となるように設定される。このようにすることで、第一通電路93及び第二通電路94が、他の部材と接触して損傷することを回避するように構成してもよい。なお、第一通電路93及び第二通電路94の外表面にカバー層を形成して保護することも好ましい。カバー層も絶縁材料を用いるようにする。勿論、その他に耐油性、耐水性、耐熱性、耐蒸気性、耐候性等の高いバリア層を設けてもよい。   The outer surfaces of the first energization path 93 and the second energization path 94 are set so as not to protrude from the recess 90. That is, the depth of the recess 90 is set to be equal to or greater than the thickness of the wiring of the first energizing path 93 and the second energizing path 94. By doing in this way, you may comprise so that the 1st electricity supply path 93 and the 2nd electricity supply path 94 may avoid contacting and damaging another member. In addition, it is also preferable to form a cover layer on the outer surface of the first energizing path 93 and the second energizing path 94 for protection. An insulating material is also used for the cover layer. Of course, a barrier layer having high oil resistance, water resistance, heat resistance, steam resistance, weather resistance and the like may be provided.

頭部42の座面42A及び周面42Bにも、凹部96が形成される。この凹部46内に、後述するバッテリ52から通電路92まで電気を供給する配線97が形成される。従って、座面42Aによって、接続プレート17を締結しても、配線97は、接続プレート17に接触することを回避できる。また、スパナ等の工具によって頭部42を回転させても、工具と配線97が接触することを回避できる。   A recess 96 is also formed in the seating surface 42 </ b> A and the peripheral surface 42 </ b> B of the head 42. A wiring 97 for supplying electricity from a battery 52 (described later) to the energizing path 92 is formed in the recess 46. Therefore, even if the connection plate 17 is fastened by the seating surface 42 </ b> A, the wiring 97 can be prevented from contacting the connection plate 17. Further, even when the head 42 is rotated with a tool such as a spanner, it is possible to avoid contact between the tool and the wiring 97.

内部空間49内には、配線97が接続される基板54と、基板54に電力を供給するバッテリ52が収容されるが、近距離無線通信タグの場合には、バッテリや蓄電器の類は必ずしも必要な訳ではない。なお、本実施形態ではバッテリ52を内蔵する場合を例示するが、外部にバッテリボックスが配置され、このバッテリボックスからセンサ構造付部材30に電力が有線及び/又は無線方式によって供給されるようにしても良い。また、本実施形態ではバッテリ52を利用して雄ねじ体40が稼動する場合を示すが、例えば、外部から有線の電力配線によって電力が供給される場合は、このバッテリを省略することも可能である。更に、外部のリーダ等からの電波をエネルギーとして受信し、このエネルギーを電源として動作するRFID等のパッシブ構造の場合も、バッテリ52を省略できる。   In the internal space 49, a board 54 to which wiring 97 is connected and a battery 52 for supplying power to the board 54 are housed. However, in the case of a short-range wireless communication tag, a battery or a capacitor is not necessarily required. Not a reason. In this embodiment, the case where the battery 52 is built in is exemplified, but a battery box is arranged outside, and power is supplied from the battery box to the sensor structure member 30 by wire and / or wireless. Also good. Moreover, although this embodiment shows the case where the male screw body 40 is operated using the battery 52, for example, when power is supplied from the outside by wired power wiring, this battery can be omitted. . Furthermore, the battery 52 can also be omitted in the case of a passive structure such as an RFID that receives radio waves from an external reader or the like as energy and operates using this energy as a power source.

更に内部空間49に異物や水分が進入するのを防止するために、内部空間49の開口部分にはキャップ50が設置される。頭部収容空間48側のキャップ50をとりはずせば、建造物10から雄ねじ体40を取り外すことなく、バッテリ52の交換や、基板54等のメンテナンスが可能となっている。勿論、キャップ50で閉塞するのではなく、樹脂やゴム、パテ等で埋設してもよい。   Further, in order to prevent foreign matter and moisture from entering the internal space 49, a cap 50 is installed at the opening of the internal space 49. If the cap 50 on the head accommodating space 48 side is removed, the battery 52 can be replaced and the substrate 54 and the like can be maintained without removing the male screw body 40 from the building 10. Of course, instead of closing with the cap 50, it may be embedded with resin, rubber, putty or the like.

図4B(A)に、通電路92(第一通電路93及び第二通電路94)の詳細構造を拡大して示す。通電路92にはセンサ構造500が形成される。このセンサ構造500は、導電材で構成される帯状のベース路95Pの表面に、複数の低抵抗部分通電区(導電片)95Qが配置されて構成される。本実施例では、ベース路95Pの一方の表面に、複数の方形(勿論、必ずしも方形でなければならないというものではなく、断続的に、比較的良導性の導電部として設けられていればよい。)の低抵抗部分通電区95Qが、帯長手方向に広がるように互いに間隔を存して配置される。また、ベース路95Pは比較的高抵抗値材料の導体となり、低抵抗部分通電区95Qは比較的低抵抗値の導体(良導体)となる。なお、特に図示しないが、ベース路95Pの下層には絶縁層が形成される。   FIG. 4B (A) shows an enlarged detailed structure of the energization path 92 (the first energization path 93 and the second energization path 94). A sensor structure 500 is formed in the energization path 92. The sensor structure 500 is configured by arranging a plurality of low-resistance partial energization sections (conductive pieces) 95Q on the surface of a strip-shaped base path 95P made of a conductive material. In the present embodiment, a plurality of squares (of course, not necessarily squares are provided on one surface of the base path 95P, but may be provided intermittently as relatively good conductive parts. .)) Are arranged at intervals so as to spread in the longitudinal direction of the band. Further, the base path 95P becomes a conductor of a relatively high resistance value material, and the low resistance partial energization section 95Q becomes a conductor of a relatively low resistance value (good conductor). Although not particularly shown, an insulating layer is formed below the base path 95P.

このベース路95Pの両端に電圧を印加すると、図4B(B)の矢印に示すように、ベース路95Pの内部と、距離d0で隣接する低抵抗部分通電区95Qの間のベース路95Pの一方の表層を電子が移動して電流が流れる。従って、ベース路95Pの一方の表層側に限定して電流を流すことができる。   When a voltage is applied to both ends of this base path 95P, as shown by the arrow in FIG. 4B (B), one of the base paths 95P between the inside of the base path 95P and the low-resistance partial energization section 95Q adjacent at a distance d0. Electrons move through the surface layer and current flows. Therefore, the current can be supplied only to one surface layer side of the base path 95P.

従って、図4B(C)に示すようにベース路95Pの一方の表面が伸びるように通電路92を一方向に湾曲させると、隣接する低抵抗部分通電区95Qの距離がd0からdに広がる。本発明者らによる検証の結果、ベース路95Pの両端間の抵抗値が増大し、湾曲状態を検知できる。即ち、本構造の通電路92によれば、長手方向の伸縮(特に、伸長)、曲げ等による抵抗値変化の感度を高めることが可能となる。特に、ベース路95Pの低抵抗部分通電区95Q側表面(即ち、本図示の上側面)が凸となるように湾曲すると、低抵抗部分通電区95Q側が長手方向に伸びる結果、ベース路95Pの両端間の抵抗値が増大しやすい。   Therefore, as shown in FIG. 4B (C), when the energization path 92 is curved in one direction so that one surface of the base path 95P extends, the distance between the adjacent low-resistance partial energization sections 95Q increases from d0 to d. As a result of verification by the present inventors, the resistance value between both ends of the base path 95P increases, and the curved state can be detected. That is, according to the current-carrying path 92 of this structure, it is possible to increase the sensitivity of resistance value changes due to longitudinal expansion / contraction (particularly expansion) and bending. In particular, when the surface of the base path 95P on the low resistance partial energization section 95Q side (that is, the upper side surface in the figure) is curved so as to be convex, the low resistance partial energization section 95Q side extends in the longitudinal direction. The resistance value between them tends to increase.

なお、図4Bでは、第一通電路93が、第一方向となる軸方向Jに延びて往復しつつ、周方向Sの一部範囲に拡がるように形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図4Cに示すように、通電路92(第一通電路93)が、第一方向となる軸方向Jに延びて往復しつつ、周方向Sの略全周に亘って形成されても良い。このようにすると、センサ構造付部材30が様々な方向に曲がったり、振動(軸ずれ)したりする場合でも、単一の通電路93でその挙動を検知できる。   4B illustrates the case where the first energizing path 93 is formed so as to extend in a partial range in the circumferential direction S while extending and reciprocating in the axial direction J as the first direction. Is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. 4C, the energization path 92 (first energization path 93) may be formed over substantially the entire circumference in the circumferential direction S while extending and reciprocating in the axial direction J that is the first direction. . In this way, even when the sensor-structured member 30 bends in various directions or vibrates (shifts in axis), the behavior can be detected by the single energization path 93.

図5Aに、雄ねじ体40の他の構成例を示す。電気絶縁性の素材から成る雄ねじ体40の軸部44の外周面には、断面が非円形となるような凹部(平面)60が形成される。この凹部(平面)60は軸方向に延びており、そこに、通電路92が直接形成される。ただし、雄ねじ体40の素材外表面が導電性を有する場合には、電気絶縁層を介することが出来る。凹部60は、中心軸線を境とした直径方向両側に配置される。このようにすると、例えば雄ねじ体40の軸部44に曲げモーメントが作用した場合、一方の軸方向通電路92は圧縮力、他方の通電路92には伸長力が作用するので、抵抗値に差が生じ得る。この差によって雄ねじ体40に作用する曲げモーメントの変化を検知することができる。なお、ここでは軸部44の軸方向全域に平面60を形成する場合を例示したが、円筒部44aの領域に限って凹部(平面)60を形成することも好ましい。   FIG. 5A shows another configuration example of the male screw body 40. A concave portion (plane) 60 having a non-circular cross section is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 44 of the male screw body 40 made of an electrically insulating material. The recess (plane) 60 extends in the axial direction, and a current path 92 is directly formed there. However, when the outer surface of the material of the male screw body 40 has conductivity, it can be interposed through an electrical insulating layer. The recesses 60 are disposed on both sides in the diameter direction with the central axis as a boundary. In this case, for example, when a bending moment is applied to the shaft portion 44 of the male screw body 40, one axial conduction path 92 exerts a compressive force, and the other conduction path 92 exerts an extension force. Can occur. By this difference, a change in bending moment acting on the male screw body 40 can be detected. Here, the case where the flat surface 60 is formed in the entire axial direction of the shaft portion 44 is illustrated, but it is also preferable to form the concave portion (plane) 60 only in the region of the cylindrical portion 44a.

図5Bに、雄ねじ体40の他の構成例を示す。雄ねじ体40の軸部44の外周面には、通電路92を画成する溝(凹部)90Aが形成される 図5B(B)に示すように、溝90Aの内周面には、下地層となる電気絶縁層91が形成され、電気絶縁層91の上に通電路92が直接的に形成される。結果、通電路92が、外部部材と接触しないで済むので、通電路92の断線や剥離等を抑制できる上、対象部材である雄ねじ体40の変形を直接計測することが可能となる。   FIG. 5B shows another configuration example of the male screw body 40. A groove (recessed portion) 90A that defines a current path 92 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 44 of the male screw body 40. As shown in FIG. An electrical insulating layer 91 is formed, and a current path 92 is formed directly on the electrical insulating layer 91. As a result, the energization path 92 does not need to contact the external member, so that disconnection or peeling of the energization path 92 can be suppressed, and the deformation of the male screw body 40 as the target member can be directly measured.

通電路92の具体的な形成手順として、まず、図5B(C)に示すように、軸部44の外周面全体に電気絶縁層91を被膜形成し、図5B(D)に示すように、溝90Aの外にはみ出している電気絶縁層91を除去してから、更に図5B(E)に示すように、軸部44の外周面全体にベース路95Pに用いる高抵抗値導電材を被膜形成することが出来る。その後、図5B(F)に示すように、溝90Aの外にはみ出しているベース路95Pを除去すると共に、更に図5B(G)に示すように、ベース路95P内に対して、エッチング処理等によって微細凹部90Xを長手方向に間隔を存して連続形成する。次いで、図5B(H)に示すように、この微細凹部90X内を含むように、低抵抗部分通電区95Qに用いる低抵抗値導電材を被膜形成する。その後、図5B(I)に示すように、微細凹部90Xから外にはみ出している低抵抗値導電材を除去することで、微細凹部90X内に低抵抗部分通電区95Qが形成される。結果、溝90A内に、電気絶縁層91及び通電路92を形成できる。   As a specific procedure for forming the current path 92, first, as shown in FIG. 5B (C), an electrical insulating layer 91 is formed on the entire outer peripheral surface of the shaft portion 44, and as shown in FIG. 5B (D), After removing the electrically insulating layer 91 protruding from the groove 90A, a high resistance conductive material used for the base path 95P is formed on the entire outer peripheral surface of the shaft portion 44 as shown in FIG. 5B (E). I can do it. After that, as shown in FIG. 5B (F), the base path 95P protruding from the groove 90A is removed, and further, as shown in FIG. 5B (G), the inside of the base path 95P is etched. Thus, the fine recesses 90X are continuously formed at intervals in the longitudinal direction. Next, as shown in FIG. 5B (H), a low-resistance conductive material used for the low-resistance partial energization region 95Q is formed so as to include the inside of the fine recess 90X. After that, as shown in FIG. 5B (I), the low-resistance conductive material 95Q is formed in the fine recess 90X by removing the low-resistance conductive material protruding from the fine recess 90X. As a result, the electrical insulating layer 91 and the current path 92 can be formed in the groove 90A.

図5Cに、雄ねじ体40の他の構成例を示す。この雄ねじ体40は、軸部44におけるねじ部44bに通電路92が形成される。具体的には、図5C(A)の部分拡大図に示すように、隣接する条211の間のねじ溝の底部(谷底)211uに沿って、電気絶縁層91及び通電路92を螺旋状に形成する。底部211uは、螺合する雌ねじ体70のねじ山と間に隙間を有しているので、その隙間を有効活用して電気絶縁層91及び通電路92を形成すれば、雌ねじ体70と干渉することはない。また、通電路92は、ベース路95Pの表面に複数の低抵抗部分通電区(導電片)95Qが配置されて構成される。勿論、通電路92を形成するために、ねじ溝の底部211uをより深く設定しておくことも好ましい。勿論、フランク面に通電路92を形成してもよく、特に、フランク面表面から凹設した凹部に通電路92を形成すれば、繰り返しの着脱や摩擦等によって通電路92が断線することなく長期間に亘って安定的に測定することが出来て好適である。また、通電路92表面に耐摩耗性の高いトップコートを施せば、耐摩耗性を向上させることが可能となる。   FIG. 5C shows another configuration example of the male screw body 40. In the male screw body 40, a current path 92 is formed in the screw portion 44 b in the shaft portion 44. Specifically, as shown in the partial enlarged view of FIG. 5C (A), the electrical insulating layer 91 and the current path 92 are spirally formed along the bottom (valley bottom) 211u of the thread groove between the adjacent strips 211. Form. Since the bottom portion 211u has a gap between the thread of the female screw body 70 to be screwed together, if the electric insulation layer 91 and the current path 92 are formed by effectively using the gap, the bottom portion 211u interferes with the female screw body 70. There is nothing. The energizing path 92 is configured by arranging a plurality of low resistance partial energizing sections (conductive pieces) 95Q on the surface of the base path 95P. Of course, in order to form the energization path 92, it is also preferable to set the bottom part 211u of the thread groove deeper. Of course, the energization path 92 may be formed on the flank surface, and in particular, if the energization path 92 is formed in a recess recessed from the surface of the flank surface, the energization path 92 is long without being disconnected due to repeated attachment / detachment or friction. It can be measured stably over a period, which is preferable. Further, if a top coat having high wear resistance is applied to the surface of the current path 92, the wear resistance can be improved.

ねじ溝に沿って螺旋状に通電路を形成することにより、通電路92の一端92aは頭部42側に位置し、他端92bは軸部44の先端側に位置する。従って、図5C(B)に示すように、通電路92の一端92aは、頭部42又は軸部44に形成される貫通孔49aを経由して、内部空間49まで延長される。他端92bは、軸部収容空間46を経由して内部空間49に延長される。   By forming a current path spirally along the thread groove, one end 92 a of the current path 92 is positioned on the head 42 side and the other end 92 b is positioned on the tip side of the shaft portion 44. Accordingly, as shown in FIG. 5C (B), one end 92 a of the energizing path 92 is extended to the internal space 49 via the through hole 49 a formed in the head portion 42 or the shaft portion 44. The other end 92 b extends to the internal space 49 via the shaft housing space 46.

図5Dに、雄ねじ体40の他の構成例を示す。この雄ねじ体40は、軸部44におけるねじ部44bに、一対の通電路92が形成される。具体的には、図5D(A)の部分拡大図に示すように、隣接する条211の間のねじ溝の底部(谷底)211uに沿って、電気絶縁層91及び一対の通電路93a、93bを螺旋状に形成する。一対の通電路93a、93bは、電気絶縁層91が介在することで互いに離反している。   FIG. 5D shows another configuration example of the male screw body 40. In the male screw body 40, a pair of energization paths 92 are formed in the screw portion 44 b in the shaft portion 44. Specifically, as shown in the partially enlarged view of FIG. 5D (A), along the bottom part (valley bottom) 211u of the thread groove between the adjacent strips 211, the electrical insulating layer 91 and the pair of energization paths 93a, 93b Is formed in a spiral shape. The pair of energization paths 93a and 93b are separated from each other with the electrical insulating layer 91 interposed therebetween.

図5D(B)に示すように、一対の通電路93a、93bにおける軸方向の先端側は、電気的に接続される。従って、この一対の通電路93a、93bは、螺旋状に往復する一本の通電路92を構成する。従って、この通電路92の一端92aと他端92bを、頭部42側に集約させることができる。結果、これらの両端92a、92bは、頭部42又は軸部44に形成される貫通孔49aを経由して、内部空間49まで延長できる。勿論、軸部44の先端側に両端92a、92bを集約しても良い。一対の通電路93a、93bは、それぞれ、ベース路95Pの表面に複数の低抵抗部分通電区(導電片)95Qが配置されて構成される。   As shown to FIG. 5D (B), the axial front-end | tip side in a pair of electricity supply path 93a, 93b is electrically connected. Accordingly, the pair of energization paths 93a and 93b constitute one energization path 92 that reciprocates in a spiral. Accordingly, the one end 92a and the other end 92b of the energization path 92 can be concentrated on the head 42 side. As a result, these both ends 92 a and 92 b can be extended to the internal space 49 via the through holes 49 a formed in the head portion 42 or the shaft portion 44. Of course, both ends 92 a and 92 b may be integrated on the tip side of the shaft portion 44. Each of the pair of energization paths 93a and 93b is configured by arranging a plurality of low resistance partial energization sections (conductive pieces) 95Q on the surface of the base path 95P.

図5E(A)に、雄ねじ体40の他の構成例を示す。この雄ねじ体40は、軸部44におけるねじ部44bに、長手方向に沿って通電路92が形成される。具体的には、図5E(B)の拡大断面図に示すように、ねじ部44bに対して、長手方向に延びる溝(凹部)90Aが形成され、この溝90Aの内周面には、下地層となる電気絶縁層の上に通電路92が直接的に形成される。従って、通電路92は、ねじ部44bのねじ山を乗り越えるように延びるが、溝(凹部)90A内に形成されているので、雌ねじと螺合しても干渉することを回避できる。   FIG. 5E (A) shows another configuration example of the male screw body 40. In the male screw body 40, an energization path 92 is formed along the longitudinal direction in the screw portion 44 b in the shaft portion 44. Specifically, as shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 5E (B), a groove (concave portion) 90A extending in the longitudinal direction is formed in the threaded portion 44b. An energization path 92 is formed directly on the electrical insulating layer serving as the formation. Accordingly, the energizing path 92 extends so as to get over the thread of the threaded portion 44b, but since it is formed in the groove (recessed portion) 90A, it is possible to avoid interference even if screwed with the female screw.

<電気絶縁層や通電路の形成手法の提示>
電気絶縁層91や通電路92の形成手法には様々存在するが、大きくは成膜法(勿論、通電路以外をマスキングして被服した上で導電性の層を成膜し、マスキングを除去することで通電路としたり、逆に通電路にも絶縁層を成膜することで通電路に電気絶縁層を形成したりすることをパターン形成と呼ぶことも可能である。)とパターン形成法がある。成膜法の代表的なものとして気相成膜法、液相成膜法などがある。また、パターン形成法の代表的なものとしては印刷法(例えばスクリーン印刷、転写、インク吹付け)、ペン等で書く、箔押しなどがある。
<Presentation of methods for forming electrical insulation layers and current paths>
There are various methods for forming the electrical insulating layer 91 and the current path 92. However, the method is largely a film formation method (of course, a conductive layer is formed after masking and coating other than the current path, and the masking is removed. It is also possible to form a current path, or conversely, to form an insulating layer on the current path to form an electrical insulating layer on the current path is called pattern formation.) is there. Typical examples of the film forming method include a vapor phase film forming method and a liquid phase film forming method. Typical pattern forming methods include printing methods (for example, screen printing, transfer, ink spraying), writing with a pen or the like, and foil stamping.

気相成膜法は、真空蒸着(例えば抵抗加熱型真空蒸着、電子ビーム蒸着・クラスタービーム蒸着、フラッシュ蒸着)、イオンプレーティング(例えば高周波励起型イオンプレーティング、活性化反応性蒸着)、スパッタリング(例えば直流(DC)スパッタリング、高周波(RF)スパッタリング、平板型マグネトロンスパッタリング、デュアルイオンビームスパッタリング)、分子線エピタキシー(MBE)、パルスレーザデポジション等のPVD法(物理蒸着)や、熱CVD、プラズマCVD (PECVD)、有機金属気相堆積法 (MOCVD)、クロライドCVD、光 (化学反応) CVD、レーザCVD、原子層成長法 (ALE)等のCVD法(化学蒸着)がある。   Vapor deposition methods include vacuum deposition (for example, resistance heating type vacuum deposition, electron beam deposition / cluster beam deposition, flash deposition), ion plating (for example, high frequency excitation ion plating, activation reactive deposition), sputtering ( For example, direct current (DC) sputtering, radio frequency (RF) sputtering, flat plate magnetron sputtering, dual ion beam sputtering), molecular beam epitaxy (MBE), pulsed laser deposition and other PVD methods (physical vapor deposition), thermal CVD, plasma CVD There are CVD methods (chemical vapor deposition) such as (PECVD), metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), chloride CVD, photo (chemical reaction) CVD, laser CVD, atomic layer deposition (ALE).

液相成膜法には、めっき、塗布、ゾルゲル法、スピンコート法等がある。   Liquid phase film forming methods include plating, coating, sol-gel method, spin coating method and the like.

なお、これらの成膜法は、パターンを形成することができない場合があるので、例えばレジストによってパターニングすることも可能である。例えば、フォトレジスト(フォトリソグラフィ)やスクリーン印刷等によってパターニングすれば、高精度且つ高密度なパターンを形成できる。レジストは、成膜法の種類によって適宜選択すればよいが、例えば、エッチングレジスト、ソルダーレジスト、めっきレジストなどがある。レジストを除去する際は、例えば電気分解法等を用いる。   In addition, since these film-forming methods may not be able to form a pattern, it is also possible to pattern with a resist, for example. For example, if patterning is performed using a photoresist (photolithography), screen printing, or the like, a high-precision and high-density pattern can be formed. The resist may be appropriately selected depending on the type of film forming method, and examples thereof include an etching resist, a solder resist, and a plating resist. When removing the resist, for example, an electrolysis method or the like is used.

なお、ここでは特に図示しないが、通電路92の外表面を更にカバー層で覆うこともできる。このカバー層は、電気絶縁層と同様の手法で形成すれば良い。   Although not particularly shown here, the outer surface of the energization path 92 can be further covered with a cover layer. This cover layer may be formed by the same method as the electrical insulating layer.

図6Aに基板54の構成を示す。基板54は、所謂RFIDであり、アナログ回路及び/又はICチップ等から構成されており、全ての処理を制御する中央演算処理装置となるCPUと、一時的なデータを読み書きするための高速メモリRAMと、プログラムを格納するために使用する読み出し専用メモリROMと、データを格納するために書き込み可能なメモリEPROMと、基板と外部の通信制御を行うインタフェースと、外部と無線通信したり、外部電波を利用して電力を供給したりするアンテナと、抵抗値検出部を有するように構成することが出来る。なお、本実施形態では、基板54に加速度センサも設けられている。   FIG. 6A shows the configuration of the substrate 54. The substrate 54 is a so-called RFID, and is composed of an analog circuit and / or an IC chip, etc., and a high-speed memory RAM for reading and writing temporary data, and a CPU serving as a central processing unit for controlling all processes A read-only memory ROM used for storing programs, a writable memory EPROM for storing data, an interface for controlling communication between the board and the outside, wireless communication with the outside, and external radio waves The antenna can be configured to have a resistance value detection unit and an antenna that supplies electric power by using the antenna. In the present embodiment, the substrate 54 is also provided with an acceleration sensor.

抵抗値検出部は、配線97が接続されて、電圧値及び/又は電流値の計測による通電路92の抵抗値を検出すると同時に、この値をデジタル情報(勿論、アナログ信号処理であってもよい。)に変換してCPUに提供する。結果、抵抗値データはEPROMに格納される。   The resistance value detection unit is connected to the wiring 97 and detects the resistance value of the energization path 92 by measuring the voltage value and / or the current value. At the same time, the resistance value detection unit may be digital information (of course, analog signal processing). .) To provide to the CPU. As a result, the resistance value data is stored in the EPROM.

加速度センサは、基板54の振動や変位及び/又は変形等を検知して、雄ねじ体40の変位量データを算出する。これにより、建造物10の構造体が曲がったり、揺れたり、変形したりする動きを把握できる。変位量データは、EPROMに格納される。勿論、通電路を歪みゲージとして活用する場合、この歪みゲージとしての通電路から得られる情報を、時間情報等と関連付けて加速度や速度データを生成することも可能である。なお、加速度センサとしては、一般的に知られている振動方式、光学的方式の他、静電容量型、ピエゾ抵抗型、ガス温度分布型等の半導体方式等の各種の方式を採り得る。   The acceleration sensor detects vibration, displacement, and / or deformation of the substrate 54 and calculates displacement amount data of the male screw body 40. Thereby, the movement which the structure of the building 10 bends, shakes, or deform | transforms can be grasped | ascertained. The displacement amount data is stored in the EPROM. Of course, when the energization path is used as a strain gauge, it is also possible to generate acceleration and velocity data by associating information obtained from the energization path as the strain gauge with time information or the like. As the acceleration sensor, various methods such as a semiconductor method such as a capacitance type, a piezoresistive type, and a gas temperature distribution type can be adopted in addition to the generally known vibration method and optical method.

EPROMに格納される抵抗値データや変位量データは、管理者が情報収集する随時タイミングや、定期的なタイミング或いは不定期なタイミングにより、アンテナを介して外部(情報収集装置100)に送信される。勿論、各種の取得データの送信は、有線方式か無線方式かは問わない上、アナログ信号方式であってもデジタル信号方式であってもよい。   The resistance value data and the displacement data stored in the EPROM are transmitted to the outside (the information collecting apparatus 100) via the antenna at any time when the administrator collects information, at regular timing, or at irregular timing. . Of course, transmission of various types of acquired data is not limited to a wired method or a wireless method, and may be an analog signal method or a digital signal method.

ROM又はEPROMには、この雄ねじ体40の個体を識別するための情報(個体識別情報)が格納されており、情報収集装置100側においては、個体識別情報に対応付けて、建造物10の所在地(住所)、名称、構造体への設置場所等を登録しておく。これにより、各雄ねじ体40を個別に管理することが出来る。なお、本実施形態では、この基板54の一部は、ICチップを利用した所謂RFID技術を採用しているが、本発明はこれに限定されず、他の技術を用いてもよい。   Information (individual identification information) for identifying the individual male screw body 40 is stored in the ROM or EPROM, and the location of the building 10 is associated with the individual identification information on the information collecting apparatus 100 side. Register (address), name, installation location on the structure, etc. Thereby, each male screw body 40 can be managed individually. In the present embodiment, a part of the substrate 54 employs a so-called RFID technology using an IC chip, but the present invention is not limited to this, and other technologies may be used.

<ブリッジ回路の構成>   <Bridge circuit configuration>

通電路92の結線は、必須ではないが、図6B及び図6Cに示すように、ブリッジ回路を用いることが出来る。このブリッジ回路の配線又は抵抗Rは、配線97の途中及び/又は基板54内に構成すればよく、入力電圧をE、出力電圧をeとして、出力電圧の変化量から、歪み量を算出することができる。勿論、このブリッジ回路自体も測定対象であるセンサ構造付部材に対して直接的にパターン形成(パターニング)してもよい。   Connection of the current path 92 is not essential, but a bridge circuit can be used as shown in FIGS. 6B and 6C. The wiring or resistance R of this bridge circuit may be configured in the middle of the wiring 97 and / or in the substrate 54, and the amount of distortion is calculated from the amount of change in the output voltage, where E is the input voltage and e is the output voltage. Can do. Of course, the bridge circuit itself may be directly patterned (patterned) on the member with sensor structure to be measured.

図6B(A)は、一つの通電路92を用いる場合の一ゲージ法のブリッジ回路となる。図6B(B)は、二つの通電路92を直列に配置して一ゲージとして用いる場合の二系列一ゲージ法のブリッジ回路となる。この二つの通電路92は、例えば部材の表裏に同方向に配置して、曲げ成分を除去しながら、引張・圧縮成分を計測する場合などに用いられる。図6B(C)は、直列に配置される二つの通電路92をセットにして、二セットを並列に配置した四ゲージ法のブリッジ回路となる。例えば、四個の通電路92を、柱状部材の周方向の均等間隔となる四か所に、軸方向に沿って配置することで、引張・圧縮成分を検出する場合などに用いることが出来る。図6B(D)は二つの通電路92を用いる場合の二ゲージ法のブリッジ回路となる。二ゲージ法では、二つの通電路92の測定方向(伸縮方向)を異ならせて、それぞれの応力を測定する二ゲージ二アクティブ法や、二つの通電路92の測定方向(伸縮方向)を一緒にして、一方をダミーとして用いる二ゲージ一アクティブ一ダミー法などで利用できる。   FIG. 6B (A) is a one-gauge bridge circuit in the case of using one energization path 92. FIG. 6B (B) is a bridge circuit of a two-line one-gauge method in the case where two current paths 92 are arranged in series and used as one gauge. These two energization paths 92 are disposed in the same direction on the front and back of the member, for example, and are used when measuring the tensile / compressed component while removing the bending component. FIG. 6B (C) is a four-gauge bridge circuit in which two current paths 92 arranged in series are set and two sets are arranged in parallel. For example, the four energization paths 92 can be used in the case of detecting tensile / compressed components by arranging them along the axial direction at four locations that are equally spaced in the circumferential direction of the columnar members. FIG. 6B (D) is a two-gauge bridge circuit in the case of using two energization paths 92. In the two-gauge method, the measurement directions (stretching directions) of the two current paths 92 are made different, and the two-gauge two-active method for measuring each stress and the measurement directions (stretching directions) of the two current paths 92 are combined. The two-gauge, one-active-one-dummy method using one as a dummy can be used.

図6C(A)は二つの通電路92をブリッジの対辺に結線する対辺二ゲージ法のブリッジ回路となる。例えば、二つの通電路92を、部材の表裏に同方向に配置することで、曲げ成分を除去しながら、引張・圧縮成分を計測する場合などに用いることが出来る。図6C(B)は、四つの通電路92をブリッジの各辺に結線する四ゲージ法のブリッジ回路となる。四つの通電路92のうちの二つを円柱状部材の周方向に沿って配置し、他の二つを軸方向に配置することで、軸力を計測する場合等に用いることが出来る。この四ゲージ法は、トルク等や曲げ等を計測する際にも用いることができる。   FIG. 6C (A) shows a two-sided two-gauge bridge circuit in which two energization paths 92 are connected to the opposite sides of the bridge. For example, by arranging the two energization paths 92 on the front and back of the member in the same direction, it can be used when measuring the tensile / compressed component while removing the bending component. FIG. 6C (B) is a four-gauge bridge circuit in which four current paths 92 are connected to each side of the bridge. Two of the four current paths 92 are arranged along the circumferential direction of the cylindrical member, and the other two are arranged in the axial direction, so that it can be used for measuring an axial force. This four-gauge method can also be used when measuring torque or bending.

なお、ここではホイートストンブリッジ回路を例示したが、その他のブリッジ回路として、ウィーンブリッジ発振回路、マクスウェルブリッジ交流回路、ヘビサイドブリッジ交流回路、ゾーベルネットワークブリッジ高周波回路、シェーリングブリッジ回路、カーレフォスタブリッジ交流回路、アンダーソンブリッジ回路等を用いてもよいが、直流としての利用では、ホイートストンブリッジ回路を選定するとよい。   In addition, although the Wheatstone bridge circuit was illustrated here, as other bridge circuits, a Wien bridge oscillation circuit, a Maxwell bridge AC circuit, a snake side bridge AC circuit, a Sobel network bridge high frequency circuit, a Schering bridge circuit, a Carrefosta bridge AC circuit, An Anderson bridge circuit or the like may be used, but a Wheatstone bridge circuit may be selected for use as a direct current.

図7(A)に情報集収装置100のハード構成を示す。この情報収集装置100は、所謂サーバであり、中央演算処理装置となるCPU、一時的なデータを読み書きするための高速メモリRAMと、マザーボードプログラムを格納するために使用する読み出し専用メモリROMと、データを格納するために書き込み可能なハードディスクHDDと、外部の通信制御を行うインタフェースと、雄ねじ体40と無線通信するアンテナを有する。なお、このアンテナは、情報収集装置100のハードウエアを構成するサーバ内に配置されている場合に限られず、各建造物10の雄ねじ体40の近辺に配置されたアンテナ或いは中継アンテナであっても良い。   FIG. 7A shows a hardware configuration of the information collection device 100. This information collection device 100 is a so-called server, a CPU that serves as a central processing unit, a high-speed memory RAM for reading and writing temporary data, a read-only memory ROM used for storing a motherboard program, data A hard disk HDD writable to store the data, an interface for performing external communication control, and an antenna for wireless communication with the male screw body 40. Note that this antenna is not limited to the case where the antenna is arranged in the server constituting the hardware of the information collecting apparatus 100, and may be an antenna or a relay antenna arranged in the vicinity of the male screw body 40 of each building 10. good.

図7(B)に情報収集装置100のプログラム構成を示す。情報収集装置100は、情報整理部、情報分析部、アラーム表示部、メンテナンス履歴保持部を有する。情報整理部は、既に述べた雄ねじ体40の個体識別情報に対応付けて、建造物10の名称、所在地(住所)、構造体の設置場所、設置方角、センサ構造付部材30のサイズ、管理者(連絡先)等の他、各雄ねじ体40から収集された抵抗値データ及び変位量データを時系列で蓄積する。   FIG. 7B shows a program configuration of the information collecting apparatus 100. The information collecting apparatus 100 includes an information organizing unit, an information analyzing unit, an alarm display unit, and a maintenance history holding unit. The information organizing unit is associated with the individual identification information of the male screw body 40 described above, the name of the building 10, the location (address), the installation location of the structure, the installation direction, the size of the sensor-structured member 30, the manager In addition to (contact address), etc., resistance value data and displacement amount data collected from each male screw body 40 are accumulated in time series.

情報分析部は、収集された抵抗値データ及び変位量データを解析し、異常判断を行う。異常判断は、例えば時間の推移に伴って異常な数値が現れていないかや、複数のセンサ構造付部材30から収集されたデータに基づいて建造物10の全体の力学バランスが崩れていないかなどを解析・判定することが出来る。アラーム表示部は、情報分析部が、その分析結果に異常データが含まれると判断した際に、オペレータにメンテナンスアラーム、アラートを出力(画面、文字、発光、音等によって通知)する処理を行うように構成してもよい。メンテナンス履歴保持部が、建造物10のメンテナンス履歴を保存するようにしてもよい。   The information analysis unit analyzes the collected resistance value data and displacement amount data, and performs abnormality determination. For example, whether or not an abnormal numerical value appears with the passage of time, or whether the overall mechanical balance of the building 10 is lost based on data collected from the plurality of members 30 with sensor structure, etc. Can be analyzed and determined. The alarm display unit performs a process of outputting a maintenance alarm and an alert to the operator (notifying by screen, characters, light emission, sound, etc.) when the information analysis unit determines that the analysis result includes abnormal data. You may comprise. The maintenance history holding unit may store the maintenance history of the building 10.

特に本実施形態の情報分析部は、単一の雄ねじ体40に含まれる複数の通電路92の出力値を定期的に計測することで、例えば、一部の通電路92の故障を把握できる。   In particular, the information analysis unit of the present embodiment can grasp the failure of some of the current paths 92 by, for example, periodically measuring the output values of the plurality of current paths 92 included in the single male screw body 40.

以上によれば、建造物10の構造体中に複数のセンサ構造付部材30を配設することで、センサ構造付部材30に生じる歪み及び/又は変位(歪み情報から換算し得る各種情報やデータ)を検知することが可能となる。この検知結果は、情報収集装置100によって、有線及び/又は無線で接続されて回収されるので、客観的なデータとして活用できる。また例えば、データ回収を自動化できると同時に、略リアルタイムに観測・収集することが可能となり、地震等が生じた際の建造物10の変形量や歪み、内部応力変化等を把握できる。この状況に基づいて、メンテナンスの優先順位や、重要箇所を判断することもできるようになる。なお、通電路の電気抵抗値に紐付けられた歪みデータや応力データの取得は、加速度センサや振動計等の各種センサから取得される情報と異なり、測定対象物の加速度的変位や振動が納まった後の静止状態であっても、歪みの現在値情報(残留歪みを含む)や歪み履歴情報から、測定対象物の現在状態をより正確に把握することが可能となる。   According to the above, distortion and / or displacement (various information and data that can be converted from strain information) generated in the sensor structure-provided member 30 by disposing a plurality of sensor structure-provided members 30 in the structure of the building 10. ) Can be detected. The detection result is collected by being connected by wire and / or wireless by the information collecting apparatus 100, and can be used as objective data. In addition, for example, data recovery can be automated, and at the same time, observation and collection can be performed substantially in real time, so that the deformation amount and strain of the building 10 and changes in internal stress when an earthquake or the like occurs can be grasped. Based on this situation, it becomes possible to determine the priority of maintenance and important points. Unlike the information acquired from various sensors such as acceleration sensors and vibrometers, the strain data and stress data associated with the electrical resistance value of the current path contain the acceleration displacement and vibration of the measurement object. Even in a still state after the measurement, it is possible to more accurately grasp the current state of the measurement object from the current strain value information (including residual strain) and strain history information.

特に本実施形態のセンサ構造付部材30は、通電路92が印刷等によって直接形成されるので、剥離等が生じ難く、長期間(例えば数十年)に亘って安定して内部応力を把握できる。更に、一つのセンサ構造付部材30に対して、複数の通電路92が形成されるので、例えば、同一方向に配置される複数の通電路92(詳細は後述)の出力が得られないなどと言った場合は、センサ構造付部材30の該当箇所が損傷或いは破損したり、一方の通電路92が断線したり、一部に損傷を受けたりして、障害が生じていると判断できる。結果、確認すべきカ所の特定が容易となり、更に確認すべき事項の明確化や事前対策の検討等が出来るようになり、素早くメンテナンスができる。また、一方の通電路92が故障している間も、他方の通電路92を用いて歪みを検出することができるので、この多重化構造によって、計測を長期間に亘って安定継続できる。   In particular, in the member 30 with a sensor structure of the present embodiment, the energization path 92 is directly formed by printing or the like, so that peeling or the like hardly occurs and the internal stress can be grasped stably over a long period (for example, several decades). . Furthermore, since a plurality of energization paths 92 are formed for one sensor structure member 30, for example, the output of a plurality of energization paths 92 (details will be described later) arranged in the same direction cannot be obtained. In this case, it can be determined that a failure has occurred due to damage or breakage of the corresponding portion of the member 30 with sensor structure, disconnection of one energization path 92, or partial damage. As a result, it is easy to identify the location to be confirmed, and further clarification of items to be confirmed and examination of advance measures can be performed, so that quick maintenance can be performed. In addition, since distortion can be detected using the other energizing path 92 even while one energizing path 92 is in failure, measurement can be stably continued over a long period of time by this multiplexed structure.

また、電気絶縁層91も、印刷やスパッタリング等によって、部材表面に直接形成されるので、長期間(例えば数十年)に亘って剥離や脱落等が生じ難くなる。結果、この電気絶縁層91の外表面に直接形成される通電路92により、安定して内部応力を把握できる。   Further, since the electrical insulating layer 91 is also directly formed on the surface of the member by printing, sputtering, or the like, it is difficult for peeling or dropping to occur over a long period (for example, several decades). As a result, the internal stress can be stably grasped by the energization path 92 formed directly on the outer surface of the electrical insulating layer 91.

更に本実施形態のセンサ構造付部材30は、第一通電路93と第二通電路94を有するので、多方向の歪み、若しくは応力を同時に計測できる。従って、構造物10に作用する外力や応力、応力分布等をより詳細に把握することが可能となり、分析することが可能となる。   Furthermore, since the member 30 with a sensor structure of the present embodiment has the first energization path 93 and the second energization path 94, it is possible to simultaneously measure multi-directional strain or stress. Therefore, it becomes possible to grasp in detail the external force, stress, stress distribution and the like acting on the structure 10 and to analyze it.

なお、本実施形態ではセンサ構造付部材30として雄ねじ体40を採用したが、その締結方法は様々である。本計測システム1の目的からして、雄ねじ体40が絶対的に緩まない構造であることが好ましい。   In the present embodiment, the male screw body 40 is employed as the sensor structure-providing member 30, but there are various fastening methods. For the purpose of the measurement system 1, it is preferable that the male screw body 40 has a structure that does not loosen.

この構造について例示すると、例えば図8Aには、雄ねじ体40のねじ部40bに、二種類の雄ねじ螺旋溝を形成することで、一方の螺旋溝と螺合する第一雌ねじ体70Aと、他方の螺旋溝と螺合する第二雌ねじ体70Bを螺合させると同時に、両者の相対回転を防止する機構を組み込むことで、完全に緩まないセンサ構造付部材30を構築することができる。この雄ねじ体40の円筒部44aに通電路92を形成すればよい。   To illustrate this structure, for example, in FIG. 8A, by forming two types of male screw spiral grooves in the screw portion 40b of the male screw body 40, the first female screw body 70A screwed into one spiral groove, and the other By incorporating the mechanism for preventing the relative rotation of the second female screw body 70B that is screwed into the spiral groove and at the same time, the sensor-structured member 30 that does not loosen completely can be constructed. The energization path 92 may be formed in the cylindrical portion 44a of the male screw body 40.

この雄ねじ体40のねじ部40bは、図8B(A)又は図8B(C)に示すように、平面に展開した状態における外形が略菱形状を成す条211を、180°相当の位相差で軸方向に交互に形成する。また、方向の異なる通電路を絶縁層を介して積層してもよい。   As shown in FIG. 8B (A) or FIG. 8B (C), the threaded portion 40b of the male threaded body 40 has a strip 211 having a substantially rhombus-shaped outer shape in a state of being developed on a plane with a phase difference equivalent to 180 °. They are formed alternately in the axial direction. Moreover, you may laminate | stack the electrical conduction path from which directions differ through an insulating layer.

図8B(B)に示すように、略菱形条を成す条211は、一方の軸方向列を成す条211aと、これと180°相当の位相差をもって軸方向列を成す他方の条211bを交互に備える。図8B(B)に示すように、この条211は、周方向に沿って中央が最も高く、周方向の両端が低くなるように稜線部が形作られて構成される。従って、ねじ部40bの条211は、軸心(ねじ軸)に垂直となる面方向において、周方向に延びる略三日月状のねじ山及び/又は谷となり、一方側(図の左側)及び他方側(図の右側)に交互に配置される。この周条構造は、矢印Aに示す第一螺旋溝と、この第一螺旋溝とリード方向が反対となる矢印Bに示す第二螺旋溝が、重畳された構造となる。結果、このねじ部40bは、右ねじと成る第一雌ねじ体70Aと、左ねじと成る第二雌ねじ体70Bの双方に対して螺合自在である。   As shown in FIG. 8B (B), the strip 211 forming a substantially rhombic strip alternates between the strip 211a forming one axial row and the other strip 211b forming an axial row with a phase difference equivalent to 180 °. Prepare for. As shown in FIG. 8B (B), the strip 211 is formed by forming a ridge portion so that the center is the highest along the circumferential direction and both ends in the circumferential direction are lowered. Accordingly, the strip 211 of the threaded portion 40b is a substantially crescent-shaped thread and / or valley extending in the circumferential direction in the surface direction perpendicular to the axis (screw shaft), and is on one side (left side in the figure) and the other side. (Alternatively on the right side of the figure). This circumferential structure has a structure in which a first spiral groove indicated by an arrow A and a second spiral groove indicated by an arrow B whose lead direction is opposite to the first spiral groove are overlapped. As a result, the screw portion 40b can be screwed to both the first female screw body 70A serving as a right-hand thread and the second female screw body 70B serving as a left-hand thread.

このように、図8Bに示す雄ねじ体40のねじ部40bの構造を採用する場合、図8C(A)に示すように、一方の螺旋溝と他方の螺旋溝の溝内に通電路92を形成しても良い。このようにすると、一方の螺旋溝に沿って、通電路92が軸方向の一方に進み(矢印A参照)、他方の螺旋溝に沿って通電路92が軸方向の他方に進む(矢印B参照)ことができるので、一本の連続する通電路92で軸方向を往復することが可能となる。結果、通電路92の両端を、頭部側又は軸端側に集中させることができる。   Thus, when the structure of the threaded portion 40b of the male threaded body 40 shown in FIG. 8B is adopted, as shown in FIG. 8C (A), a current path 92 is formed in the groove of one spiral groove and the other spiral groove. You may do it. If it does in this way, along one spiral groove, energization way 92 will advance to one side of an axial direction (refer arrow A), and energization way 92 will advance to the other of the direction of an axis along the other spiral groove (refer to arrow B). Therefore, it is possible to reciprocate in the axial direction by one continuous energization path 92. As a result, both ends of the energization path 92 can be concentrated on the head side or the shaft end side.

また更に、図8C(B)に示すように、一方の条211aと他方の条211bの境界をジグザグ状に通電路92を形成することもできる。この場合は、図8C(B)の図の表側の境界に位置するジグザグ状の通電路Aと、同図の裏側の境界に位置するジグザグ状の通電路Bによって、軸方向に往復するようにしても良い。   Furthermore, as shown in FIG. 8C (B), the energization path 92 can be formed in a zigzag shape at the boundary between the one strip 211a and the other strip 211b. In this case, the zigzag-shaped energization path A located at the front boundary in FIG. 8C (B) and the zigzag energization path B located at the back-side boundary in FIG. May be.

更にまた図8C(C)に示すように、軸方向に配列される一方の条211aの略菱形形状の周囲をジグザグ状に進展する通電路92を形成することもできる。このようにすると、一方のジグザグ状の通電路92によって軸方向の一方の進み(矢印A参照)、他方のジグザグ状の通電路92によって軸方向の他方に進む(矢印B参照)ことができるので、一本の連続する通電路92で軸方向を往復することが可能となる。この通電路92は、8字形状の通電路92が軸方向に連続する構造となる。   Furthermore, as shown in FIG. 8C (C), it is also possible to form an energization path 92 that progresses in a zigzag manner around the approximately rhombus shape of one strip 211a arranged in the axial direction. In this way, one zigzag energization path 92 can advance one in the axial direction (see arrow A), and the other zigzag energization path 92 can proceed to the other in the axial direction (see arrow B). It is possible to reciprocate in the axial direction by one continuous energization path 92. The energizing path 92 has a structure in which an 8-shaped energizing path 92 is continuous in the axial direction.

また例えば図9に示すように、ワッシャ150を利用して緩み止めを行う手法も採用できる。例えば、雄ねじ体40の頭部42の下部乃至付け根に相当する部位にねじ体側座部122を形成し、ワッシャ150の一方側(図9の上面側)に第一受部160を形成し、両者の間に、第一係合機構Aを構成する。この第一係合機構Aは、ラチェット機構等になっており、雄ねじ体40を緩める方向に回転しようとすると互いに係合して、当該回転方向に対する第一受部160とねじ体側座部122との相対回転を防止する。   Further, for example, as shown in FIG. 9, a method of preventing loosening using a washer 150 can be employed. For example, the screw body side seat portion 122 is formed in a portion corresponding to the lower part or root of the head portion 42 of the male screw body 40, and the first receiving portion 160 is formed on one side (the upper surface side in FIG. 9) of the washer 150. 1st engagement mechanism A is comprised between these. The first engagement mechanism A is a ratchet mechanism or the like, and engages with each other when the male screw body 40 is rotated in the loosening direction, and the first receiving portion 160 and the screw body side seat portion 122 with respect to the rotation direction Prevent relative rotation of the.

更にワッシャ150の他方側(図9の下面側)には、第二受部170が形成される。この第二受部170は、建造物10の構造体(支柱又は梁)12、14と対向する。構造体12、14には、ワッシャ150の第二受部170に対向する部材側座部182が孔として形成される。この部材側座部182と、ワッシャ150の第二受部170の間には、第二係合機構Bが構成される。具体的には、部材側座部182及び第二受部17の外形が、軸心に対して非正円形状となっており、この第二係合機構Bは、少なくともワッシャ150が緩める方向に回転しようとすると、第二受部170と部材側座部182が互いに係合して、当該回転方向に対する第二受部170と部材側座部182との相対回転を防止する。この第一係合機構Aと第二係合機構Bの作用により、雄ねじ体40が緩み方向に回転しようとすると、ワッシャ150の介在によって、雄ねじ体40と構造体12、14の相対回転が規制される。   Further, a second receiving portion 170 is formed on the other side (the lower surface side in FIG. 9) of the washer 150. The second receiving portion 170 faces the structures (posts or beams) 12 and 14 of the building 10. A member-side seat portion 182 that faces the second receiving portion 170 of the washer 150 is formed as a hole in the structures 12 and 14. A second engagement mechanism B is configured between the member side seat portion 182 and the second receiving portion 170 of the washer 150. Specifically, the outer shapes of the member side seat portion 182 and the second receiving portion 17 are non-circular with respect to the axis, and the second engagement mechanism B is at least in a direction in which the washer 150 is loosened. When the rotation is attempted, the second receiving portion 170 and the member side seat portion 182 are engaged with each other to prevent relative rotation between the second receiving portion 170 and the member side seat portion 182 with respect to the rotation direction. When the male screw body 40 tries to rotate in the loosening direction by the action of the first engagement mechanism A and the second engagement mechanism B, the relative rotation between the male screw body 40 and the structures 12 and 14 is restricted by the interposition of the washer 150. Is done.

この際、雄ねじ体40の円筒部に通電路92を形成しても良く、また、ワッシャ150の第二受け部170に通電路92を形成しても良く、ワッシャ150の外周面に通電路92を形成しても良い。   At this time, the energization path 92 may be formed in the cylindrical portion of the male screw body 40, the energization path 92 may be formed in the second receiving portion 170 of the washer 150, and the energization path 92 is formed on the outer peripheral surface of the washer 150. May be formed.

更に図10に示すように、雌ねじ体70とワッシャ50を利用して緩み止めとすることもできる。雄ねじ体40の軸部44に、軸方向から視て断面非円形となる雄ねじ側連携領域80を形成する。この雄ねじ側連携領域80は、既に述べた平面60を兼ねることもできる。   Further, as shown in FIG. 10, it is possible to prevent loosening by using the female screw body 70 and the washer 50. A male screw side cooperation region 80 having a non-circular cross section when viewed from the axial direction is formed in the shaft portion 44 of the male screw body 40. The male screw side cooperation region 80 can also serve as the plane 60 already described.

ワッシャ50と雌ねじ体70が互いに対向する面には、第一係合機構Aが構成される。この第一係合機構Aは、例えばラチェット機構となっており、少なくとも雌ねじ体70が、螺合する雄ねじ体40に対して緩まる方向に回転しようとすると、互いに係合して、当該回転方向に対する雄ねじ体40とワッシャ50の相対回転を防止する。ワッシャ50の他方側はセンサ構造付部材12、14と対向する。   The first engagement mechanism A is configured on the surface where the washer 50 and the female screw body 70 face each other. The first engagement mechanism A is, for example, a ratchet mechanism. When at least the female screw body 70 tries to rotate in a loosening direction with respect to the male screw body 40 to be screwed, the first engagement mechanism A is engaged with each other, and the rotation direction The relative rotation of the male screw body 40 and the washer 50 is prevented. The other side of the washer 50 faces the members with sensor structure 12 and 14.

ワッシャ50における雄ねじ体の貫通孔82は、軸方向から視た場合に非正円形となっている。従って、この貫通孔82は、雄ねじ体40の雄ねじ側連携領域80に対して周方向に係合する(これを補助係合機構Bと定義する)。   The through-hole 82 of the male screw body in the washer 50 has a non-circular shape when viewed from the axial direction. Accordingly, the through hole 82 engages with the male screw side cooperation region 80 of the male screw body 40 in the circumferential direction (this is defined as the auxiliary engagement mechanism B).

以上の通り、第一係合機構A及び補助係合機構Bによって、雌ねじ体70が緩むことができない構造にすることができる。   As described above, the first engagement mechanism A and the auxiliary engagement mechanism B can provide a structure in which the female screw body 70 cannot be loosened.

この際、雄ねじ体40の軸部44に通電路92を形成しても良く、雌ねじ体70の外周面や、雌ねじ部の溝内に通電路92を形成しも良く、ワッシャ150の座面に通電路92を形成しても良い。   At this time, the energization path 92 may be formed in the shaft portion 44 of the male screw body 40, the energization path 92 may be formed in the outer peripheral surface of the female screw body 70, or in the groove of the female screw portion, and on the seat surface of the washer 150. An energization path 92 may be formed.

また、上記実施形態では、部材となる雄ねじ体40に通電路92を形成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図11(A)に示す金属や強化樹脂等のプレート材300に対して、通電路92を形成することもできる。プレート材300には、少なくとも二か所に、ボルトやリベット、溶接等によって相手部材に接合するための係合部302が形成される。従って、このプレート材300は、相手部材の変形に連動して、伸長、収縮、ねじれ等が生じる。このプレート材300には、第一方向Xに往復する第一通電路93が複数(ここでは、四個)、マトリクス状に配置される。具体的には、第一方向Xに離れた複数と、第一方向Xと直角となる第二方向Yに離れた複数個所によって構成される格子状に配置される。このように、第一通電路93をマトリクス状に配置すると、各第一通電路93の出力の差分から、プレート材300の第一方向Xを軸とするねじれ(矢印P参照)に関しても検知することが可能となる。また、第一方向Xの応力に関しては、第一通電路93の一部が故障しても、他の第一通電路93で検知できる。   Moreover, in the said embodiment, although the case where the electricity path 92 was formed in the external thread body 40 used as a member was illustrated, this invention is not limited to this. For example, the energization path 92 can be formed in the plate material 300 such as metal or reinforced resin shown in FIG. The plate member 300 is formed with engagement portions 302 for joining to the mating member by bolts, rivets, welding, or the like at least at two places. Accordingly, the plate member 300 is stretched, contracted, twisted, etc. in conjunction with the deformation of the mating member. In this plate material 300, a plurality (four in this case) of first energization paths 93 reciprocating in the first direction X are arranged in a matrix. Specifically, they are arranged in a lattice shape composed of a plurality separated in the first direction X and a plurality of places separated in the second direction Y perpendicular to the first direction X. As described above, when the first current paths 93 are arranged in a matrix, a twist (see arrow P) about the first direction X of the plate material 300 is also detected from the difference between the outputs of the first current paths 93. It becomes possible. Further, regarding the stress in the first direction X, even if a part of the first energization path 93 fails, it can be detected by another first energization path 93.

例えば図11(B)に示すプレート材300のように、第一方向Xに往復する第一通電路93を複数(ここでは、二個)、第二方向Yに往復する第二通電路94を複数(ここでは、二個)、マトリクス状に配置しても良い。第一通電路93は、第二方向Yに離れた場所に一対配置される。第二通電路94は、第一通電路93に対して第一方向Xに離れた場所で、かつ、互いに第二方向Yに離れた場所に一対配置される。プレート材300には、両端近傍において、第二方向Yに離れた箇所に一対の係合孔302が形成される。このようにすると、第一方向Xの伸縮に加えて、第二方向Yの伸縮を検出することが可能となる。なお、第一方向Xと第二方向Yの双方に直角となる第三方向Z回りの曲げモーメント(矢印Q参照)についても、検知することができる。   For example, like the plate material 300 shown in FIG. 11B, a plurality of (here, two) first current paths 93 that reciprocate in the first direction X and second current paths 94 that reciprocate in the second direction Y. A plurality (two in this case) may be arranged in a matrix. A pair of first energization paths 93 are arranged at locations separated in the second direction Y. A pair of the second energization paths 94 is disposed at a location away from the first energization path 93 in the first direction X and at locations away from each other in the second direction Y. In the plate material 300, a pair of engagement holes 302 are formed at locations separated in the second direction Y in the vicinity of both ends. In this way, in addition to expansion / contraction in the first direction X, expansion / contraction in the second direction Y can be detected. Note that a bending moment around the third direction Z (see arrow Q) that is perpendicular to both the first direction X and the second direction Y can also be detected.

また例えば図11(C)に示すプレート材300のように、第一方向Xに往復する第一通電路93を複数(ここでは、二個)、第二方向Yに往復する第二通電路94を複数(ここでは、二個)を、互いに千鳥状態でマトリクス状に配置しても良い。具体的には、第一通電路93は、第一方向X且つ第二方向Yに離れた場所に一対配置される。第二通電路94も、第一方向X且つ第二方向Yに離れた場所に一対配置される。このようにすると、第一方向Xの伸縮、第二方向Yの伸縮、第一方向Xを軸とするねじれ(矢印P参照)、第二方向Yを軸とするねじれ(図示省略)、第一方向Xと第二方向Yの双方に直角となる第三方向Z回りの曲げモーメント(矢印Q参照)等、様々応力を検知できる。   Further, for example, like the plate member 300 shown in FIG. 11C, a plurality of (here, two) first energization paths 93 reciprocating in the first direction X and a second energization path 94 reciprocating in the second direction Y. A plurality (two in this case) may be arranged in a matrix in a staggered manner. Specifically, a pair of first energization paths 93 are arranged at locations separated in the first direction X and the second direction Y. A pair of second energization paths 94 are also arranged at locations separated in the first direction X and the second direction Y. If it does in this way, expansion and contraction in the first direction X, expansion and contraction in the second direction Y, twist about the first direction X (see arrow P), twist about the second direction Y (not shown), first Various stresses can be detected, such as a bending moment around the third direction Z (see arrow Q) perpendicular to both the direction X and the second direction Y.

これらのセンサ構造付部材(プレート材300)は、例えば図12に示すように、ボルトによって鋼材等に締結する際に、接続プレートとして活用できる。従って、これらの複数のプレート材300を、様々な方向に沿って配置することで、より多様な応力計測を実現できる。   These members with sensor structure (plate material 300) can be used as a connection plate when fastened to a steel material or the like with a bolt as shown in FIG. 12, for example. Therefore, by arranging the plurality of plate members 300 along various directions, it is possible to realize more various stress measurements.

なお、本発明のセンサ構造付部材は、上記実施形態で示した部材に限定されない。以下、様々な観点から、本発明が適用され得る部材を提示する。なお、本発明が適用されるのは、ここで提示する部材に限られず、その他の部材に適用可能であることは言うまでもない。   In addition, the member with a sensor structure of the present invention is not limited to the member shown in the above embodiment. Hereinafter, members to which the present invention can be applied will be presented from various viewpoints. Needless to say, the present invention is not limited to the members presented here but can be applied to other members.

<素材の観点からの部材提示>
部材の素材には金属、非金属を含む。金属には、アルミ、銅、銀、金、鉄、ニッケル、タングステン、チタン、亜鉛等の純物質系やそれらを成分に含んで成る混合物や化合物、例えば、真鍮、ステンレス、マグネシウム合金等の合金等を含む。非金属には、非金属には、木、プラスチック、紙、難燃処理した木、合板、ガラス、セラミック、陶器、磁器、ゴム、天然樹脂、合成樹脂、コンクリート、アスファルト等を含み、またこれらの複合材料を含む。
<Member presentation from the viewpoint of materials>
The material of the member includes metal and nonmetal. Metals include pure substances such as aluminum, copper, silver, gold, iron, nickel, tungsten, titanium, zinc, and mixtures and compounds containing such components, such as alloys such as brass, stainless steel, and magnesium alloys including. Non-metal includes non-metals such as wood, plastic, paper, flame-treated wood, plywood, glass, ceramic, ceramics, porcelain, rubber, natural resin, synthetic resin, concrete, asphalt, etc. Includes composite materials.

鉄系の金属には、鋼(炭素量<0.02%)、鋳鉄(炭素量>2.14%)等を含む。鋼には、一般構造用圧延鋼材(SS)、溶接構造用圧延鋼材(SM)、冷間圧延鋼材(SPCC)等の普通鋼や、機械構造用合金鋼、工具鋼、特殊用途鋼等の特殊鋼を含む。機械構造用合金鋼炭素鋼は、クロム鋼(SCr)、ニッケルクロム鋼(SNC)等の合金鋼を含み、工具鋼は炭素工具鋼(SK)、合金工具鋼(SKD)、高速度工具鋼(SKH)を含み、特殊用途鋼は低合金系のバネ鋼(SUP)、軸受け鋼(SUJ)、快削鋼(SUM)、高合金系のステンレス鋼(SUS)、耐熱鋼(SUH)、高マンガン鋼を含む。鋳鉄は、ねずみ鋳鉄(FC)、球状黒鉛鋳鉄(FCD)を含む。   Iron-based metals include steel (carbon content <0.02%), cast iron (carbon content> 2.14%), and the like. Steel includes ordinary steel such as general structural rolled steel (SS), welded structural rolled steel (SM), cold rolled steel (SPCC), special steel such as machine structural alloy steel, tool steel, and special purpose steel. Including steel. Alloy steel for machine structure carbon steel includes alloy steel such as chromium steel (SCr), nickel chromium steel (SNC), etc. Tool steel is carbon tool steel (SK), alloy tool steel (SKD), high speed tool steel ( Special purpose steels include low alloy spring steel (SUP), bearing steel (SUJ), free cutting steel (SUM), high alloy stainless steel (SUS), heat resistant steel (SUH), and high manganese. Including steel. Cast iron includes gray cast iron (FC) and spheroidal graphite cast iron (FCD).

非鉄系の金属には、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、リチウムチタン等の軽金属、銅、スズ、亜鉛、鉛等のベースメタル、ニッケル、クロム、マンガン、モリブデン、タングステン、ビスマス、カドミニウム、コバルト等のレアメタル、セリウム、ネオジム、プラセオジム等のレアアース、金、銀、白金等の貴金属、ウラン、プルトニウム等の放射性金属が含まれ、またそれらを成分とする合金も含まれる。   Non-ferrous metals include light metals such as aluminum, magnesium, sodium, potassium, calcium and lithium titanium, base metals such as copper, tin, zinc and lead, nickel, chromium, manganese, molybdenum, tungsten, bismuth, cadmium and cobalt Rare metals such as cerium, neodymium, and praseodymium, precious metals such as gold, silver, and platinum, and radioactive metals such as uranium and plutonium, and alloys containing them.

木には、ツバキ、タブノキ、クスノキ、モミ、トウヒその他の常緑樹、カエデ、サクラ、カラマツ、ブナ、ミズナラその他の落葉樹を含み、またそれらの他、合板や集成材、樹脂複合材、樹脂強化や難燃処理を施した特殊仕様の木等も含まれる。   Trees include camellia, tablin, camphor, fir, spruce and other evergreen trees, maple, cherry, larch, beech, mizunara and other deciduous trees, as well as plywood, laminated wood, resin composites, resin reinforcement and difficulties This includes specially-designed wood that has been treated with fire.

プラスチック(合成樹脂)には、フェノール樹脂 (PF)、エポキシ樹脂(EP)、メラミン樹脂(MF)、尿素樹脂(ユリア樹脂、UF)、不飽和ポリエステル樹脂 (UP)、アルキド樹脂、ポリウレタン(PUR)、熱硬化性ポリイミド(PI)等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン (PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン (PP)、ポリ塩化ビニル (PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン (PS)、ポリ酢酸ビニル (PVAc)、ポリウレタン(PUR)、テフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン、PTFE)、ABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、AS樹脂、アクリル樹脂 (PMMA)等の熱可塑性樹脂(汎用プラスチック)、各種ナイロン即ちポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE、変性PPE、PPO)、ポリエチレンテレフタレート (PET)、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート (GF-PET)、ポリブチレンテレフタレート (PBT)を含むボリエステル、環状ポリオレフィン (COP)等の熱可塑性樹脂(エンジニアリング・プラスチック)、ポリフェニレンスルファイド (PPS)、ポリサルフォン (PSF)、ポリエーテルサルフォン (PES)(Polyethersulfone)、非晶ポリアリレート (PAR)、液晶ポリマー (LCP)、ポリエーテルエーテルケトン (PEEK)、 熱可塑性ポリイミド (PI)、ポリアミドイミド (PAI)(Polyamide-imide)等の熱可塑性樹脂(スーパーエンジニアリングプラスチック)等を含み、またこれらの混合物であるポリマーアロイを含み、また、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ素繊維、アラミド繊維、金属繊維等の強化材を混合して成る所謂FRPや各種の強化材料を含む。   Plastics (synthetic resins) include phenolic resin (PF), epoxy resin (EP), melamine resin (MF), urea resin (urea resin, UF), unsaturated polyester resin (UP), alkyd resin, polyurethane (PUR) , Thermosetting resins such as thermosetting polyimide (PI), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride ( PVC), polyvinylidene chloride, polystyrene (PS), polyvinyl acetate (PVAc), polyurethane (PUR), Teflon (registered trademark) (polytetrafluoroethylene, PTFE), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene resin), AS resin, Thermoplastic resins such as acrylic resin (PMMA) (general-purpose plastic), various nylons such as polyamide (PA), polyacetal (POM), polycarbonate (PC), modified polyphe Thermoplastic resins such as lenether (m-PPE, modified PPE, PPO), polyethylene terephthalate (PET), glass fiber reinforced polyethylene terephthalate (GF-PET), polybutylene terephthalate (PBT) -containing polyester, cyclic polyolefin (COP) (Engineering plastics), Polyphenylene sulfide (PPS), Polysulfone (PSF), Polyethersulfone (PES) (Polyethersulfone), Amorphous polyarylate (PAR), Liquid crystal polymer (LCP), Polyetheretherketone (PEEK) Including thermoplastic polyimide (PI), polyamide imide (PAI) (Polyamide-imide) and other thermoplastic resins (super engineering plastics), and polymer alloys that are a mixture of these, glass fiber, carbon fiber , Reinforcing materials such as silicon fiber, aramid fiber and metal fiber Comprising comprising a so-called FRP and various reinforcing materials.

紙には、アサ、カジノキ、ガンピ、コウゾ、 マユミ、ミツマタ、竹、藁(稲わら、麦わら)、亜麻、木綿、サトウキビインド、マニラアサ、ケナフ、バナナ、アブラヤシ、その他の非木材植物の紙原料からなるものや、広葉樹、針葉樹、木材チップ、古紙、再生紙、その他の木材の紙原料から成るものを含み、樹脂強化や難燃処理を施した特殊仕様の紙類を含む。   Paper includes Asa, Casinoki, Ganpi, Kozo, Mayumi, Mitsumata, bamboo, straw (rice straw, straw), flax, cotton, sugarcane, Manila asa, kenaf, banana, oil palm, and other non-wood plant paper materials And those made of hardwood, softwood, wood chips, waste paper, recycled paper, and other wood paper materials, including special papers that have been reinforced with resin and flame retardant.

難燃材料には、難燃処理木、難燃合板、難燃繊維板、難燃プラスチック板を含む。合板は、構造用合板、コンクリート型枠用合板(コンパネ)、普通合板、難燃合板、化粧合板、湾曲合板を含む。   Flame retardant materials include flame retardant treated wood, flame retardant plywood, flame retardant fiber boards, and flame retardant plastic boards. Plywood includes structural plywood, concrete formwork plywood (companies), ordinary plywood, flame retardant plywood, decorative plywood, and curved plywood.

ガラスは、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、石英ガラス、偏光ガラス、複層ガラス(エコガラス)、強化ガラス、合わせガラス、耐熱ガラス・硼珪酸ガラス、防弾ガラス、 ガラス繊維、表面に酸化チタン層を設けたり、極微細凹凸構造を形成するなどして構成される物を含む所謂光触媒クリーニングガラスや水ガラス、ウランガラス、アクリルガラス、ダイクロ、ゴールドストーン・茶金石・砂金石・紫金石、ガラスセラミックス、低融点ガラス、金属ガラス、サフィレット、分相ガラス、多孔質ガラス、リキッドガラスまたは液体ガラス、ハイブリッドガラス、有機ガラス、鉛ガラスを含む。   Glass is soda-lime glass, potash glass, crystal glass, quartz glass, polarizing glass, multilayer glass (eco glass), tempered glass, laminated glass, heat-resistant glass / borosilicate glass, bulletproof glass, glass fiber, titanium oxide layer on the surface So-called photocatalyst cleaning glass, water glass, uranium glass, acrylic glass, dichroic, goldstone, tea metal stone, sand gold stone, purple gold stone, glass ceramics , Low melting glass, metallic glass, saphiret, phase separation glass, porous glass, liquid glass or liquid glass, hybrid glass, organic glass, lead glass.

セラミックは、酸化物系、水酸化物系、炭化物系、炭酸塩系、窒化物系、ハロゲン化物系、リン酸塩系等の元素系セラミック、チタン酸バリウム、高温超伝導セラミックス、 窒化ホウ素、フェライト、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ステアタイト、酸化亜鉛、ジルコニア等のファインセラミックスを含む。   Ceramics include oxide-based, hydroxide-based, carbide-based, carbonate-based, nitride-based, halide-based and phosphate-based elemental ceramics, barium titanate, high-temperature superconducting ceramics, boron nitride, ferrite Fine ceramics such as lead zirconate titanate, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, steatite, zinc oxide and zirconia.

陶磁器は、土器、せっ器(例えば半磁器、焼締め)、陶器、磁器を含む。   Ceramics include earthenware, earthenware (for example, half porcelain, baking), ceramics, and porcelain.

合成ゴムは、ブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、ポリイソブチレン(ブチルゴム IIR)等のRグループ(天然ゴムを除く)、エチレンプロピレンゴム(EPM, EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、アクリルゴム(ACM)、フッ素ゴム(FKM)等のMグループ、エピクロルヒドリンゴム(CO, ECO)等のOグループ、ウレタンゴム(U)等のUグループ、シリコーンゴム(Q)等のQグループを含む。   Synthetic rubbers include butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR), polyisobutylene (butyl rubber IIR) and other R groups (excluding natural rubber), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), acrylic rubber (ACM), M group such as fluoro rubber (FKM), O group such as epichlorohydrin rubber (CO, ECO), U such as urethane rubber (U) Including group, Q group such as silicone rubber (Q).

コンクリートは、普通コンクリート、高強度コンクリート、早強コンクリート、遮蔽コンクリート、軽量コンクリート、緑化コンクリート、水密コンクリート、補強コンクリート等を含む。補強コンクリートには、鉄筋コンクリート、竹筋コンクリート、コンクリート充填鋼管構造(CFT)、スチール繊維補強コンクリート(SFRC)、ガラス繊維補強コンクリート(GFRC, GRC)、炭素繊維補強コンクリート(CFRC)、ローマンコンクリートに代表される所謂古代コンクリートを含む。   Concrete includes ordinary concrete, high-strength concrete, early-strength concrete, shielding concrete, lightweight concrete, greening concrete, watertight concrete, reinforced concrete, and the like. Reinforced concrete is represented by reinforced concrete, bamboo reinforced concrete, concrete filled steel pipe structure (CFT), steel fiber reinforced concrete (SFRC), glass fiber reinforced concrete (GFRC, GRC), carbon fiber reinforced concrete (CFRC), and roman concrete. Including so-called ancient concrete.

アスファルトは、ストレート・アスファルト(straight asphalt)、ブローン・アスファルト(blown asphalt)、防水工事用・アスファルト、舗装用改質アスファルト等を含む。   Asphalt includes straight asphalt, blown asphalt, waterproof construction asphalt, paving modified asphalt, and the like.

<用途の観点からの部材提示>
部材の用途には、乗物(移動手段)、建造物(建築物)、家電機器、農業機械、建設機械(一般建設機械や特殊建設機械を含む)、工作機械等の機械類等を含む。
<Member presentation from the viewpoint of use>
Applications of the members include vehicles such as vehicles (moving means), buildings (buildings), home appliances, agricultural machines, construction machines (including general construction machines and special construction machines), and machine tools.

乗物又は移動体は、有人移動若しくは無人移動を含め、陸用として、多輪乗物と無輪乗物を含む。四輪以上の多輪乗物には、トラック、バス、消防車、はしご車、ポンプ車、トレーラー、タンクローリー、ミキサー車、クレーン車、路面清掃車、バキュームカー、牽引車、除雪車、電車、モノレール、新幹線、路面電車、機関車、ケーブルカー、装甲車、戦車等を含み、四輪乗物には、自動車、パトカー、救急車、キャンピングカー等を含み、三輪乗物には三輪車、自動三輪車を含み、二輪乗物には、オートバイ、スクーター、自転車、電動アシスト自転車、車椅子、ベビーカー、人力車等を含み、一輪乗物には、一輪車を含む。無輪乗物は、リニアモーターカー、ホバークラフト、エレベータ、エスカレーター、リフト、ゴンドラ、ロープウェイ、観覧車、メリーゴーランド、ブランコ、シーソー等を含む。その他の車輪付乗物には、ホイール・ローダ、タイヤ・ローラ、ロード・ローラ、グレーダ、アスファルト・フィニッシャ、モータ・スイーパ、ダンプカー、ホイール・クレーン、フォークリフト、ストラドル・キャリヤ、ターレット式構内運搬車、農耕トラクタ、農業用薬剤散布車、刈取脱穀作業車、田植機、コンバイン、ショベルカー、バックホー、ローディングショベル、スノーモービル、ローラースケート、ローラーシューズ、スケートボード、キックボード、スキー、スノーボード、スケートシューズ等を含む。空用乗物又は移動体は、有人飛行若しくは無人飛行を問わず、気球、飛行船等の軽飛行機、飛行機、回転翼飛行機、グライダー、ヘリコプター、ドローン、ロケット、垂直離着陸機等の重飛行機を含む。海用乗物は、船ボート、ヨット、船舶客船、客船、貨客船、貨物船、タンカー、漁船、軍艦、潜水艦等を含む。また、乗物に用いられる部品としては、モノコック、ボディシェル、ボンネット、ドア、テールゲート、フロントフェンダー、ラジエーターグリル、バンパー、メーター、ヒーター、ウインドシールドグラス、ドアウインドグラス、エンジン、ラジエーター、マフラー、ブレーキペダル、アクセルペダル、クラッチペダル、シート、エグゾーストパイプ、テールランプ、ヘッドランプ、ホイール、タイヤ、線路、プロペラ、タンク、シリンダ、ピストン、アクチュエータ、ダンパ、リニアガイド、ベアリング、シャーシ、シャフト等を含む。   Vehicles or moving bodies include multi-wheel vehicles and unwheeled vehicles for land use, including manned movements or unmanned movements. Trucks, buses, fire trucks, ladder trucks, pump trucks, trailers, tank trucks, mixer trucks, crane trucks, road sweepers, vacuum cars, tow trucks, snow plows, trains, monorails, bullet trains , Including trams, locomotives, cable cars, armored vehicles, tanks, etc., four-wheel vehicles include automobiles, police cars, ambulances, campers, etc., three-wheel vehicles include tricycles, automatic tricycles, two-wheel vehicles, Motorcycles, scooters, bicycles, electrically assisted bicycles, wheelchairs, strollers, rickshaws, etc. are included, and unicycles include unicycles. Non-wheeled vehicles include linear motor cars, hovercraft, elevators, escalators, lifts, gondola, ropeways, ferris wheels, merry-go-rounds, swings, seesaws and the like. Other wheeled vehicles include wheel loaders, tire rollers, road rollers, graders, asphalt finishers, motor sweepers, dump trucks, wheel cranes, forklifts, straddle carriers, turret type on-site vehicles, agricultural tractors , Agricultural chemical spreader, mowing threshing vehicle, rice transplanter, combine, excavator, backhoe, loading excavator, snowmobile, roller skates, roller shoes, skateboard, kickboard, ski, snowboard, skate shoes, etc. The air vehicle or the moving body includes a light aircraft such as a balloon and an airship, regardless of manned flight or unmanned flight, and a heavy aircraft such as an airplane, a rotary wing airplane, a glider, a helicopter, a drone, a rocket, and a vertical take-off and landing aircraft. Marine vehicles include ship boats, yachts, ship passenger ships, passenger ships, cargo passenger ships, cargo ships, tankers, fishing boats, warships, submarines and the like. The parts used in the vehicle include monocoque, body shell, bonnet, door, tailgate, front fender, radiator grill, bumper, meter, heater, windshield glass, door windglass, engine, radiator, muffler, and brake pedal. Accelerator pedal, clutch pedal, seat, exhaust pipe, tail lamp, head lamp, wheel, tire, track, propeller, tank, cylinder, piston, actuator, damper, linear guide, bearing, chassis, shaft, etc.

建造物には、建物と土木建造物(工作物)を含む。建物は住居、商業施設、公共施設、文化施設、教育施設、医療施設、娯楽施設、交通施設、工業施設、宗教施設、軍事施設、プラント施設を含む。建物は更に、戸建住宅、連棟住宅(テラスハウス)、集合住宅、共同住宅、シェアハウス、オフィスビル、教会、修道院、寺院、神社、城、宮殿、御所、庭園、公園、病院、診療所、駅、駅舎、空港、官公庁宿舎、官公庁舎、警察署、消防署、交番、競技場、球場、運動場、プール、学校、体育館、劇場、映画館、演舞場、演芸場、観覧場、公会堂、集会場、ホテル、旅館、工場、倉庫、物流倉庫、ロジスティクスセンター、下宿、寄宿舎、児童福祉施設、助産所、身体障害者更生支援施設、精神障害者社会復帰施設、保護施設、婦人保護施設、知的障害者援護施設、老人福祉施設、有料老人ホーム、特別養護老人ホーム、デイサービスセンター、母子保健施設、映画館、博物館、美術館、図書館、公衆便所、スポーツ練習場、ボウリング場、スキー場、百貨店、スーパーマーケット、雑貨屋、展示場、キャバレー、カフェ、ナイトクラブ、バー、ダンスホール、遊技場、公衆浴場、待合室、料理店、飲食店、店舗、自動車車庫、自動車修理工場、映画スタジオ、テレビスタジオ等を含む。   Buildings include buildings and civil engineering structures (workpieces). Buildings include residential, commercial, public, cultural, educational, medical, entertainment, transportation, industrial, religious, military, and plant facilities. Buildings are also detached houses, multi-storey houses (terrace houses), apartment houses, apartment houses, share houses, office buildings, churches, monasteries, temples, shrines, castles, palaces, palaces, gardens, parks, hospitals, clinics , Station, station building, airport, government office housing, government office building, police station, fire department, police box, stadium, stadium, playground, pool, school, gymnasium, theater, movie theater, theater, theater, viewing hall, public hall, gathering Venue, hotel, inn, factory, warehouse, logistics warehouse, logistics center, boarding house, dormitory, child welfare facility, midwifery, rehabilitation facility for the physically handicapped, rehabilitation facility for the mentally disabled, protection facility, women's protection facility, intellectual Support facilities for the disabled, welfare facilities for the elderly, nursing homes for the elderly, nursing homes for the elderly, day service centers, maternal and child health facilities, cinemas, museums, museums, libraries, public toilets, sports practice areas, bowling alleys Ski resort, department store, supermarket, general store, exhibition hall, cabaret, cafe, night club, bar, dance hall, playground, public bath, waiting room, restaurant, restaurant, store, car garage, auto repair factory, movie studio Including TV studios.

土木建造物(工作物)は橋梁、金属構造物、鉄道、道路、港湾、海岸、河川、発電施設や発電設備、ダム、トンネル、土地改良建造物、防災建造物、農業土木建造物を含む。橋梁は、桁橋、斜張橋、トラス橋、アーチ橋、ラーメン橋、吊橋を含み、金属構造物は、塔状構造物、貯蔵用構造物、水門・閘門、水圧鉄管、合成構造物、上水道、下水道、ガスや石油等の配送用途の物を含む各種のパイプラインを含み、鉄道は、線路、軌道構造、路盤、鉄道停車場、信号・保安・通信設備、高速鉄道、特殊鉄道、索道、市街鉄道を含み、道路は、路床・路盤、舗装、アスファルト系舗装、コンクリート系舗装、砂利道、防じん処理道等を含み、港湾は、泊地、防波堤、護岸、突堤、埠頭、岸壁、桟橋、上屋、荷役・陸上設備、船車連絡設備、漁港、航路標識等を含み、海岸は海岸構造物を含み、河川は堤防・護岸、砂防、河川構造物、運河を含み、発電施設や設備は取水設備、貯水池、調整池、原子力発電所、火力発電所、水力発電所、潮力発電、地熱発電、波力発電、風力発電を含み、ダムは重力ダム、フィルタイプダム、アーチダムを含み、トンネルはトンネル構造物を含み、土地改良構造物は、土地造成、干拓、浚渫、かんがい、排水、開墾、客土を含む。   Civil engineering structures (structures) include bridges, metal structures, railways, roads, ports, coasts, rivers, power generation facilities and power generation facilities, dams, tunnels, land improvement structures, disaster prevention structures, and agricultural civil engineering structures. Bridges include girder bridges, cable-stayed bridges, truss bridges, arch bridges, ramen bridges, suspension bridges, and metal structures are tower-like structures, storage structures, sluice / Xiamen, hydraulic iron pipes, composite structures, waterworks , Including various types of pipelines, including those for delivery such as sewerage, gas and oil, and railways are tracks, track structures, roadbeds, railway stops, signal / security / communication equipment, high-speed railways, special railways, cableways, cities Including railways, roads include roadbeds / basements, pavements, asphalt pavements, concrete pavements, gravel roads, dustproof roads, etc., and ports are anchorage, breakwater, revetment, jetty, wharf, wharf, pier, upper Including coastal buildings, coastal structures, rivers including levee / revetment, sabo, river structures, canals, power generation facilities and equipment Equipment, reservoir, regulating pond, nuclear power plant, thermal power plant Hydropower plants, tidal power generation, geothermal power generation, wave power generation, wind power generation, dams include gravity dams, fill type dams, arch dams, tunnels include tunnel structures, land improvement structures include land creation, Includes reclamation, dredging, irrigation, drainage, reclamation, and land.

また、建造物で用いられる部材は、自然石、人造石、砕石を含む石類、木材、プレカット材、無垢材、機械等級製材、目視等級製材、無等級製材、甲種構造材、乙種構造材、集成材、エンジニアリングウッド、構造用集成材、合板、木質製品、樹脂製品、金属製品、鋼材、鋼板、鉄骨、有機系材料、塗装材料、防水材料、セメントペースト、のろ、モルタル、コンクリート、タイル、磁器質タイル、せっ器質タイル、陶器質タイル、畳、軽量気泡コンクリート、コンパネ、耐水合板、石膏ボード、耐火ボード、珪酸カルシウム板、断熱材、グラスウール、ロックウール、硬質ウレタンフォーム、スタイロフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、セルロースファイバー、プレストレストコンクリート、プレキャストコンクリート、水中コンクリート、ポリマーコンクリート、レジンコンクリート、マスコンクリート、膨張コンクリート、低収縮コンクリート、無収縮コンクリートを含む。   In addition, the materials used in the building are natural stone, artificial stone, stones including crushed stone, wood, precut material, solid wood, mechanical grade lumber, visual grade lumber, gradeless lumber, class A structural material, class B structural material, Glulam, engineering wood, structural glulam, plywood, wood products, resin products, metal products, steel materials, steel plates, steel frames, organic materials, paint materials, waterproof materials, cement paste, sludge, mortar, concrete, tiles, Porcelain tiles, stoneware tiles, earthenware tiles, tatami mats, lightweight cellular concrete, panel, water resistant plywood, gypsum board, fireproof board, calcium silicate board, insulation, glass wool, rock wool, rigid urethane foam, styrofoam, phenol foam, Polystyrene foam, cellulose fiber, prestressed concrete, precast concrete , Including underwater concrete, polymer concrete, resin concrete, mass concrete, expanded concrete, low shrinkage concrete, the non-shrinkage concrete.

建造物の部位は、構造材、締結部材、仕上げ材、下地材、内装材、外装材、面材、保温材、基礎、土台、壁、柱(通柱、管柱、隅柱、添え柱、大黒柱)、梁(小屋梁、火打梁、丸太梁、登り梁)、屋根、天井、床、階段、束、小屋束、窓、窓ガラス、窓枠、ドア、ドア枠、扉、棚、巾木、框(上り框)、化粧柱、床の間、床框、床板、床柱、欄間、鴨居、付鴨居、胴差、火打梁、筋交い、貫、間柱、束、軒、軒天井、野縁、ひさし、とい、フローリング、カーペット、クッションフロア、クロス、壁紙、障子、障子紙、サイディング、エキスパンションジョイント、瓦、セメント瓦、スレート瓦、コロニアル、波板鋼板、手摺を含む。   The parts of the building are structural materials, fastening members, finishing materials, base materials, interior materials, exterior materials, face materials, heat insulating materials, foundations, foundations, walls, pillars (through pillars, pipe pillars, corner pillars, side pillars, Large black pillars), beams (shed beams, fire beams, log beams, climbing beams), roofs, ceilings, floors, stairs, bundles, shed bundles, windows, window glass, window frames, doors, door frames, doors, shelves, baseboards , Wall (uphill), decorative pillars, between floors, floor tiles, floorboards, floor pillars, bamma, duck, attached duck, torso, fire beam, bracing, through, studs, bundles, eaves, eaves ceiling, field edge, eaves , Flooring, carpet, cushion floor, cloth, wallpaper, shoji, shoji paper, siding, expansion joint, tile, cement tile, slate tile, colonial, corrugated sheet steel, handrail.

建造物の各部材が実現する構造は、石積、レンガ造、木造、木質構造、土蔵構造、鉄骨造(S造)、軽量鉄骨造(LGS)、重量鉄骨造、無筋コンクリート造、鉄筋コンクリート造(RC造)、鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)、コンクリート充填鋼管構造、コンクリートブロック造(CB造)、補強コンクリートブロック造、鋼・コンクリート合成構造、プレストレストコンクリート構造(PC)、膜構造、壁構造、架構構造、組積造、空気膜構造(一重膜)、空気膜構造(二重膜)、空気膜構造(エアービーム)、純ラーメン構造、有壁ラーメン、筋違付きラーメン、ブレース構造、コア構造、チューブ構造、トラス構造、ボールト構造、シェル構造、ケーブル(吊り)構造、ピン構造、スペースフレーム、アーチ、ドームシェル、耐震構造、免震構造、制振構造、剛構造、柔構造、断震構造を含む。   The structure realized by each member of the building is masonry, brick, wooden, woody, earthen, steel (S), light steel (LGS), heavy steel, unreinforced concrete, reinforced concrete ( RC structure), steel reinforced concrete structure (SRC structure), concrete-filled steel pipe structure, concrete block structure (CB structure), reinforced concrete block structure, steel / concrete composite structure, prestressed concrete structure (PC), membrane structure, wall structure, frame Structure, masonry structure, air film structure (single film), air film structure (double film), air film structure (air beam), pure ramen structure, walled ramen, braided ramen, brace structure, core structure, Tube structure, truss structure, vault structure, shell structure, cable (hanging) structure, pin structure, space frame, arch, dome shell, earthquake resistant structure, seismic isolation structure Including damping structures, rigid structures, flexible structures, and seismic structures.

建造物の工法は、組積式、軸組式、パネル式、木質パネル構法、吊り式、枠組構法、丸太組構法、重量鉄骨構造、軽量鉄骨構造、平面トラス、立体トラスを含む。   Construction methods include a masonry type, a shaft type, a panel type, a wooden panel construction method, a suspension type, a frame construction method, a log construction method, a heavy steel structure, a lightweight steel structure, a plane truss, and a three-dimensional truss.

建造物の形式は、平屋、低層、中層、高層、超高層、塔等を含む。   Building types include one-story, low-rise, middle-rise, high-rise, super-high rise, towers, and the like.

家電機器は、テレビ、プロジェクター等の映像機器(表示装置)、ビデオテープレコーダー、DVDレコーダー、Blue-rayDiscレコーダー、HDDレコーダー、DVDプレイヤー、Blue-rayDiscプレイヤー等の映像機器(記録・再生装置)、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の映像機器(撮影装置)、ワイヤーレコーダー、テープレコーダー、ミニディスクレコーダー、ラジカセ、ICレコーダー等の音響機器(録音・再生装置)、アナログプレーヤー、CDプレイヤー、アンプ、ラジオ等の音響機器(再生装置)、スピーカー、ヘッドホン等の音響機器(再現装置)、白物家電、情報家電等を含む。   Home appliances include video equipment (display devices) such as TVs and projectors, video tape recorders, DVD recorders, Blue-ray Disc recorders, HDD recorders, DVD players, Blue-ray Disc players and other video equipment (recording and playback devices), video Audio equipment such as cameras, digital cameras, etc. (wireless recorders, tape recorders, mini-disc recorders, radio cassette recorders, IC recorders, etc.), analog players, CD players, amplifiers, radios, etc. Includes equipment (playback devices), audio equipment (reproduction devices) such as speakers and headphones, white goods, information appliances, and the like.

所謂白物家電等を含む電化製品は、洗濯機、掃除機、アイロン、ミシン、布団乾燥機、毛玉取り機、衣類乾燥機、ハンガースチーマー、ズボンプレッサー、くつ乾燥機、タオルヒーター、裁縫こて、オーブンレンジ・電子レンジ、炊飯器、ミキサー・フードプロセッサー、ガステーブル・コンロ、トースター、IH調理器、ホットプレート・グリル鍋、ホームベーカリー・製パン用具、卓上調理器具、湯沸かし器、揚げ物、電気圧力鍋・電気煮込み鍋、フィッシュロースター、スチームクッカー、スープメーカー・豆乳メーカー、もちつき機、ドライフードメーカー、冷蔵庫・冷凍庫、ケトル・ポット、コーヒーメーカー、浄水器、食器洗い乾燥機、食器乾燥器、炭酸水メーカー、整水器、お茶メーカー、生ゴミ処理機、カプセル式ティーマシン、タオル蒸し器・温蔵庫、暖房器具、空気清浄機、エアコン、加湿器、除湿機、扇風機、イオン発生機、サーキュレーター、浴室乾燥機、冷風扇、ドライヤー、ヘアアイロン、電動バリカン、電気髭剃り、ホットカーラー、美顔器、マイクロスコープ、電動歯ブラシ、口腔洗浄器、ステインクリーナー、アルコールチェッカー、ブレスチェッカー、脱毛器、光脱毛器、レーザー脱毛器、高周波脱毛器、電動角質リムーバー、デスクスタンド、玄関用照明、シーリング照明、インテリアスタンド、スポットライト、スライド照明、シーリングファン、シャンデリア、施設・屋外用照明、浴室用照明、ダウンライト、ブラックライト、ブラケットライト、フットライト、ガーデンライト、誘導灯、マッサージ機器、ヘルスケア・計測、温水洗浄便座、電気・低周波治療器、補聴器、電子タバコ、吸入器、鼻洗浄器、酸素エアチャージャー、家庭用紫外線治療器、温熱治療器、電球・蛍光灯、LED電球、直管蛍光灯、電球形蛍光灯、白熱電球、丸形蛍光灯(FCL)、LED蛍光灯、丸形スリム蛍光灯(FHC)、コンパクト形蛍光灯、ハロゲン電球、点灯管(グロー球)、二重環形蛍光灯(FHD)、豆球、電子点灯管、HIDランプ、電球口金形スリム蛍光灯(EFC)、角形スリム蛍光灯(FHG)、保温電球、電話機・ファックス、電話機、ファックス、複合型ファックス、増設子機、人感センサー付LED電球、一般電球タイプ(LED電球)を含む。   Electric appliances including so-called white goods are washing machines, vacuum cleaners, irons, sewing machines, futon dryers, hair dryers, clothes dryers, hanger steamers, trouser presses, shoe dryers, towel heaters, sewing irons, Microwave oven, microwave oven, rice cooker, mixer / food processor, gas table, stove, toaster, IH cooker, hot plate / grill pan, home bakery / baking utensil, tabletop cooker, kettle, fried food, electric pressure cooker / electric Stewed pan, fish roaster, steam cooker, soup maker / soy milk maker, mochi mochi machine, dry food maker, refrigerator / freezer, kettle / pot, coffee maker, water purifier, dishwasher, dish dryer, carbonated water maker, water conditioner , Tea maker, garbage processing machine, capsule tea machine , Towel steamer / heater, heating appliance, air purifier, air conditioner, humidifier, dehumidifier, fan, ion generator, circulator, bathroom dryer, cool air fan, dryer, hair iron, electric hair clipper, electric shaver, Hot curlers, facial instruments, microscopes, electric toothbrushes, oral cleaners, stain cleaners, alcohol checkers, breath checkers, epilators, optical epilators, laser epilators, high frequency epilators, electric keratin removers, desk stands, entrance lighting , Ceiling lighting, interior stand, spotlight, slide lighting, ceiling fan, chandelier, facility / outdoor lighting, bathroom lighting, downlight, black light, bracket light, footlight, garden light, guide light, massage equipment, health Care / measurement, hot water cleaning stool Seat, electric / low frequency treatment device, hearing aid, electronic cigarette, inhaler, nasal irrigator, oxygen air charger, household UV treatment device, thermal treatment device, bulb / fluorescent light, LED bulb, straight tube fluorescent light, bulb shape Fluorescent lamp, incandescent lamp, round fluorescent lamp (FCL), LED fluorescent lamp, round slim fluorescent lamp (FHC), compact fluorescent lamp, halogen bulb, lighting tube (glow bulb), double ring fluorescent lamp (FHD) ), Miniature bulb, electronic lighting tube, HID lamp, light bulb cap-shaped slim fluorescent lamp (EFC), square slim fluorescent lamp (FHG), insulated bulb, telephone / fax, telephone, fax, composite fax, extension cordless handset, Includes LED bulbs with motion sensors and general bulb types (LED bulbs).

情報家電は、パーソナルコンピュータ、ディスプレイ、キーボード、マウス、プリンター、3Dプリンター、タブレット、USBメモリー、外付けHDD、カードリーダー、ファクシミリ、携帯電話、スマートフォン、携帯ゲーム、家庭用ゲーム機、知育玩具を含む。   Information home appliances include personal computers, displays, keyboards, mice, printers, 3D printers, tablets, USB memories, external HDDs, card readers, facsimiles, mobile phones, smartphones, mobile games, home game machines, educational toys.

農業機械は、トラクター等の汎用的な農業機械、プラウ(すき)、ハロー、ローラー、ロータリー耕耘機、代かき機、鎮圧機、均平機、うね立機、みぞ切り機等の耕耘・整地に用いる農業機械、抜根機、心土破砕機、みぞ掘り機、モールドレイナ(暗渠せん孔機)、穴掘機、バックホー等の耕土・造成・改良に用いる農業機械、マニュアスプレッダー(たい肥散布機)、スラリースプレッダー、ライムソーワー(石灰散布機)、プランタ(点播機)、施肥播種機等の施肥に用いる機械、田植機、野菜移植機、トランスプランタ(移植機)、散播機等の播種・移植に用いる農業機械、噴霧機、動力噴霧機、ミスト機、散粉機、動力散粉機、散粒機、動力散粒機、煙霧機、航空散布機・ヘリコプター(航空防除)、土壌消毒機、刈払機、管理機、スピードスプレーヤー、凍霜害防除機、中耕除草機、シンナ(間引機)、動力ポンプ、スプリンクラー(潅水装置)等の防除・管理に用いる農業機械、バインダー、コンバイン、野菜収穫機、モーアー、ヘイベーラー、ロールベーラー、ウィンドローワ、脱穀機、ビーンカッター(豆類収穫機)、とうもろこし収穫機、コーンシェラ、ばれいしょ収穫機、ビート収穫機、甘藷堀取り機、甘藷つる切り機、さとうきび収穫機、らっかせい収穫機、亜麻収穫機、たまねぎ堀取り機、栗用脱穀機、らっかせい脱穀機、摘採機、条桑刈取機、特用作物堀取り機、振動収穫機、ホップ摘花機等の収穫に用いる農業機械、乾燥機、籾すり機、選別機、精米機、牧草乾燥機、鶏糞乾燥機、特用作物乾燥機、精穀機、ディスクモアー、モア―コンディショナー、テッダー、レーキ、フォレージハーベスター、ヘーベーラ、ヘープレス、ロードワゴン、ヘーローダ、ベールローダー、飼料さい断機、フォレージブローワ、サイレージアンローダー、飼料粉砕機、フィードチョッパー、ルートカッター、飼料配合機、飼料成形機等の収穫物の乾燥と調製に用いる農業機械、自動給餌機、搾乳機械、牛乳冷却機、給水機、温水機、尿散布機、畜舎清掃機、固液分離機、糞尿処理装置、保温機、エッグリフター、洗卵選別機、畜舎消毒機等の家畜の管理に用いる農業機械、稚蚕共同飼育濕温調整装置、動力ざ桑機、稚蚕用自動飼育装置、壮蚕用自動飼育装置、条ばらい機、収けん機、まゆ毛羽取り機等の育蚕に用いる農業機械、マルチャ、磔耕栽培装置、ハウス暖房機、蔬菜洗浄機、深層施肥機、動力剪定機、ツリータワー、果樹園用ロータリーカッター、選果機、樹園地内運搬用機、管理機等の蔬菜果樹園芸(畑作)に用いる農業機械、蒸し機、粗じゅう機、じゅうねん機、中じゅう機、精じゅう機等の製茶に用いる農業機械、剪枝機、ラミー剥皮機、い草選別機、チューリップ選別機、らっかせい脱皮機等の花卉特用作物に用いる農業機械、刈払機、チェーンソー、集材機等の林業に用いる農業機械、トレーラー、穀物用搬送機、フロントローダー等の運搬搬送に用いる農業機械等を含む。   Agricultural machinery can be used for general purpose agricultural machinery such as tractors, plows, halos, rollers, rotary tillers, shaving machines, pressure reducers, leveling machines, ridgers, groovers, etc. Agricultural machinery to be used, rooting machine, subsoil crusher, groove digger, mold liner (dark pit drilling machine), drilling machine, agricultural machinery used for cultivating, creating and improving backhoes, manuscript spreader (compost spreader), slurry Agricultural machinery used for sowing and transplanting, such as spreaders, lime sowers (lime spreaders), planters (spotting machines), fertilizer and sowing machines, rice transplanters, vegetable transplanters, transplanters (transplanters), and sowing machines Sprayer, power sprayer, mist machine, duster, power duster, duster, power duster, smoke sprayer, air sprayer / helicopter (air control), soil disinfector, brush cutter, control machine, Agricultural machinery, binders, combines, vegetable harvesters, mowers, hay balers, etc. used for pest sprayers, freeze / frost damage control machines, plowing and weeding machines, thinners (thinning machines), power pumps, sprinklers (irrigation devices), etc. Roll baler, windrower, threshing machine, bean cutter (bean harvesting machine), corn harvesting machine, corn sheller, potato harvesting machine, beet harvesting machine, sweet potato mower, sugarcane vine harvesting machine, sugarcane harvesting machine, raccoon harvesting machine , Flax harvesting machine, onion digging machine, chestnut threshing machine, lazy threshing machine, plucking machine, strip mulberry harvesting machine, special crop digging machine, vibration harvesting machine, hop flowering machine, etc. Dryers, rice grinders, sorters, rice mills, pasture dryers, chicken manure dryers, special crop dryers, millers, disc mowers, mower conditioners Tedder, Rake, Forage Harvester, Hebera, Hepress, Road Wagon, Heeler, Bale Loader, Forage Cutter, Forage Blower, Silage Unloader, Forage Crusher, Feed Chopper, Root Cutter, Forage Blender, Forage Molding Agricultural machinery, automatic feeders, milking machines, milk coolers, water feeders, water heaters, urine spreaders, barn cleaners, solid-liquid separators, manure processing equipment, heat insulators, etc. Farm machinery used for the management of livestock such as egglifter, egg washing sorter, barn disinfection machine, juvenile joint rearing temperature control device, power mulberry machine, automatic rearing device for young children, automatic rearing device for souvenirs, Agricultural machinery used for growing, such as stripping machines, astringent machines, eyebrows, feather removal machines, etc., malcha, tillage cultivation equipment, house heating machine, sugar beet washing machine, deep fertilizer, power pruning machine, Agricultural machinery, steaming machine, roughing machine, ten-yen machine, medium-yielding machine for sugar beet fruit gardening (field cropping) such as tree tower, orchard rotary cutter, fruit selection machine, orchard transportation machine, management machine, Agricultural machinery, pruning machines, ramie skinning machines, weed sorting machines, tulip sorting machines, raccoon moulting machines, etc. Agricultural machinery used for forestry, etc., trailer, grain conveyor, front loader, etc.

一般建設機械は、ブルドーザ、リッパドーザ(リッパ付ブルドーザ)、スクレイプドーザ、被けん引式スクレイパー、モータスクレイパー等のブルドーザ・スクレイパー、油圧ショベル(ユンボ、バックホー、パワーショベル)、ドラグライン、クラムシェル、泥上掘削機、トラクタショベル、ホイールローダー、トレンチャ、バケットホイールエクスカベーター等の掘削機・積み込み機、トラック、ダンプトラック、クレーン装置付トラック、トレーラー、機関車、ズリ鋼車、シャトルカー、不整地運搬車(特装運搬車)、ショベルローダー、フォークローダー、総輪駆動車、ベルトコンベア、バケットホイールエクスカベーター等の運搬機械、クローラークレーン、トラッククレーン、ホイールクレーン(オールテレーンクレーン、ラフテレーンクレーン)、タワークレーン、ジブクレーン、鉄道クレーン、浮きクレーン、パイプレイヤ、建設用リフト、エレベータ、門型クレーン、フォークリフト、ストラドルキャリア、コンテナキャリア、トップリフタ、クランプリフト、高所作業車(リフト車)、コンクリート床仕上げロボット、玉掛け外しロボット、アンローダー等のクレーン・荷役機械、杭打ち機、ディーゼルハンマ、油圧ハンマ、バイブロハンマ、ウォータージェット(ウォータージェットカッタ)、アースオーガ、アースオーガ中掘り機、モンケン、油圧式鋼管圧入引き抜き機、サンドパイル打ち機、粉体噴射攪拌機、オールケーシング掘削機、穴掘建柱車、アースドリル、リバースサーキュレーションドリル、地下連続壁施工機、泥排水処理設備(アルカリ水中和装置、汚泥吸排車(バキュームカー)含む)、グラウトポンプ、グラウトミキサ(モルタルプラント含む)、ニューマチックケーソン施工機器、深層混合処理機、高圧噴射攪拌用地盤改良機、薬液注入施工機器、深礎工用機械(ロータリー吹き付け機、水中切断機等)、杭抜き機等の基礎工事用機械、ボーリングマシン、ダウンザホールハンマ、さく岩機(ハンドハンマ、レッグハンマ、ドリフタ、ピックハンマ、ベビーハンマ、リベッティングハンマ、チッピングハンマ、コーキングハンマ、スケーリングハンマ、サンドランマ、コンクリートブレーカ、大型ブレーカ等)、ドリルジャンボ、クローラドリル、トンネル掘削機・切削機、グラブホッパ、グラブリフタ、トンネル施工機器、シールド工事用機器等のせん孔機械・トンネル工事用機械、モータグレーダ、スタビライザ、ミキシングプラント、超軟弱地盤用混合機等のモータグレーダ・路盤用機械、ロードローラー(マカダムローラ、タンデムローラ)、タイヤローラ、タンピングローラ、振動ローラ、タンパ、ランマ、振動コンパクタ等の締固め機械、コンクリートプラント、トラックミキサ(アジテータトラック)、コンクリートポンプ車、コンクリートポンプ、コンクリートプレーサ、スクリュークリート、アジテータカー、コンクリート圧砕機等のコンクリート機械、アスファルトプラント、リサイクルプラント、アスファルトフィニッシャ、アスファルトケットル、ディストリビュータ、チップスプレッダ、アスファルトクッカ、コンクリートスプレッダ、コンクリートフィニッシャ、コンクリートレベラ(コンクリート縦仕上げ機)、コンクリート簡易仕上げ機、コンクリート横取り機、振動目地切り機、コンクリートカッタ、インナーバイブレータ、アスファルトエンジンスプレーヤ、アスファルトカーバ、ジョイントシーラ、プレーサスプレッタ、スリップフォームベーパ、キュアリングマシン等の舗装機械、路面ヒータ、ジョイントクリーナ、路面清掃車、ラインマーカ、溶解槽、区画線消去機、路面切削機、路上表層再生機、ガードレール清掃車、路面安全溝切削機(グルービング機)、散水車、ガードレール支柱打ち込み機、区画線施工機、床版上面増厚機、マイクロサーフェースマシン、排水性舗装機能回復機等の道路維持用機械、空気圧縮機(コンプレッサ)、送風機(ファン)等の空気圧縮機・送風機、小型うず巻きポンプ、小型多段遠心ポンプ(タービンポンプ)、深井戸用水中モータポンプ、真空ポンプ、工事用水中モータポンプ(潜水ポンプ)、水中サンドポンプ(攪拌装置付工事用水中ポンプ)、スラリーポンプ等のポンプ、変圧器(トランス)、高圧気中開閉器、キュービクル式高圧受変電設備、発動発電機等の電気機器、ウインチ、ホイスト、チェーンブロック等のウインチ、トラックスケール、計量器、コア採取器(コアボーリングマシン)、CBR試験器、平板載荷試験装置、グラウト流量・圧力測定装置、ガス検知器、騒音計、振動計測機器、沈下・傾斜測定機器、粉塵計、濁度計、自動測量装置、光波測定器等の試験測定機器、架設桁、ベント、門型クレーン、ホイスト、チェーンブロック、ギヤードトロリー、ウインチ、ジャッキ、油圧ポンプ、重量台車、送り出し装置、鉄塔、キャリア、サドル、バックステイ調整装置、ケーブル定着装置、ターンバックル、ロープハンガ、アンリーラー、送り出し装置、横取り装置、降下装置、トラベラクレーン、桁吊り装置、桁吊り門構え移動装置、ターンテーブル、移動支保、地覆高欄作業車等の鋼橋・PC橋 架設用仮設備機器、コンクリートミキサ、骨材計量器、コンクリートバケット、コンクリートバイブレータ、コンクリート破砕器、ジョークラッシャ、インパクトクラッシャ、溶接機、溶接棒乾燥機、油圧ジャッキ、モンケン、軌条、ターンテーブル、モルタルコンクリート吹付機、コンクリート吹付機、急結剤供給装置、種子吹付機、ベントナイトミキサ、水槽、刈払機、芝刈機、チェーンソー、フロート、工事用信号機、工事用高圧洗浄機、薬剤散布機、集草機、ジェットヒータ、パッカー車、自走式破砕機、自走式土質改良機、自走式木材破砕機等のその他陸上用一般建設機械を含む。   General construction machinery includes bulldozers, ripper dozers (bulldozers with ripper), scrape dozers, towed scrapers, bulldozer scrapers such as motor scrapers, hydraulic excavators (yumbo, backhoe, power shovel), drag lines, clam shells, mud drilling Excavators and loaders such as tractors, tractor excavators, wheel loaders, trenchers, bucket wheel excavators, trucks, dump trucks, trucks with crane equipment, trailers, locomotives, scrap steel cars, shuttle cars, rough terrain vehicles ( Specially equipped transport vehicles), excavator loaders, fork loaders, all-wheel drive vehicles, belt conveyors, bucket wheel excavators, etc., crawler cranes, truck cranes, wheel cranes (all terrain cranes, roughs) Lane crane), tower crane, jib crane, railway crane, floating crane, pipe layer, construction lift, elevator, portal crane, forklift, straddle carrier, container carrier, top lifter, clamp lift, aerial work vehicle (lift vehicle) , Concrete floor finishing robot, slinging robot, crane / loading machine such as unloader, pile driver, diesel hammer, hydraulic hammer, vibratory hammer, water jet (water jet cutter), earth auger, earth auger digger, monken, Hydraulic steel pipe press-fitting and drawing machine, sandpile punching machine, powder injection stirrer, all-casing excavator, drilling shaft, earth drill, reverse circulation drill, underground continuous wall construction machine, mud drainage treatment equipment (alkaline water) Japanese equipment, including sludge suction and discharge vehicle (vacuum car), grout pump, grout mixer (including mortar plant), pneumatic caisson construction equipment, deep-mixing processing machine, ground improvement machine for high-pressure jet stirring, chemical injection equipment, deep foundation Industrial machinery (rotary spraying machine, underwater cutting machine, etc.), foundation machine such as pile cutter, boring machine, down-the-hole hammer, drill rocker (hand hammer, leg hammer, drifter, pick hammer, baby hammer, riveting hammer, chipping) Hammer, caulking hammer, scaling hammer, sand hammer, concrete breaker, large breaker, etc.), drill jumbo, crawler drill, tunnel drilling machine / cutting machine, grab hopper, grablifter, tunnel construction equipment, shield construction equipment, etc. Machinery, motor graders, stabilizers, mixing plants, motor graders and roadbed machines such as ultra-soft ground mixers, road rollers (Macadam rollers, tandem rollers), tire rollers, tamping rollers, vibration rollers, tampers, rampers, Compaction machines such as vibration compactors, concrete plants, concrete mixers (agitator trucks), concrete pump cars, concrete pumps, concrete placers, screw cleats, agitator cars, concrete crushers and other concrete machines, asphalt plants, recycling plants, asphalt Finisher, asphalt kettle, distributor, chip spreader, asphalt cooker, concrete spreader, concrete finisher, concrete leveler Concrete vertical finishing machine), simple concrete finishing machine, concrete horizontal finishing machine, vibration joint cutting machine, concrete cutter, inner vibrator, asphalt engine sprayer, asphalt carver, joint sealer, placer sprayer, slip foam vapor, curing machine, etc. Machines, road heaters, joint cleaners, road cleaners, line markers, dissolution tanks, lane marking erasers, road surface cutters, road surface layer regenerators, guardrail cleaners, road surface safety groove cutters (grooving machines), water trucks, guardrails Road driving machines, lane marking construction machines, floor slab thickening machines, microsurface machines, drainage pavement function recovery machines and other road maintenance machines, air compressors (compressors), blowers (fans) and other air compressors・ Blower, small spiral pump, Type multi-stage centrifugal pump (turbine pump), submersible motor pump for deep well, vacuum pump, submersible motor pump for construction (submersible pump), submersible sand pump (submersible pump for construction with stirrer), pump for slurry pump, transformer (Transformer), high-pressure air switch, cubicle-type high-voltage power receiving / transforming equipment, electric generators such as generators, winches such as winches, hoists, chain blocks, truck scales, measuring instruments, core collectors (core boring machines), Testing CBR tester, flat plate loading tester, grout flow / pressure measuring device, gas detector, sound level meter, vibration measuring device, settlement / tilt measuring device, dust meter, turbidimeter, automatic surveying device, light wave measuring device, etc. Measuring equipment, erection girder, vent, portal crane, hoist, chain block, geared trolley, winch, jack, hydraulic pump, heavy Weighing trolley, delivery device, steel tower, carrier, saddle, backstay adjustment device, cable fixing device, turn buckle, rope hanger, unreeler, delivery device, horizontal capture device, descent device, traveler crane, girder suspension device, girder suspension gate moving device, Steel bridges and PC bridges such as turntables, mobile supports, terrain work vehicles, temporary equipment for construction, concrete mixers, aggregate measurers, concrete buckets, concrete vibrators, concrete crushers, jaw crushers, impact crushers, welding machines , Welding rod dryer, hydraulic jack, monken, rail, turntable, mortar concrete sprayer, concrete sprayer, quick setting agent supply device, seed sprayer, bentonite mixer, water tank, brush cutter, lawn mower, chainsaw, float, Construction signal, construction high pressure washing Aircraft, including chemical spraying machine, grass-collecting machine, jet heater, packer vehicles, self-propelled crushing machine, self-propelled soil improvement machine, and other land for general construction machine such as a self-propelled wood crusher.

また、本発明は、特殊建設機械への適用も可能であり、特殊建設機械としては、主作業船、付属作業船、作業船用付属設備、港湾工事用付属機器等の港湾・河川・海岸工事用機械、コンクリート生産設備、コンクリート運搬設備、コンクリート冷却設備、骨材生産設備、セメント輸送・貯蔵設備、給水設備、公害対策設備、その他ダム施工機械等のダム工事用機械、雪上車、除雪装置、除雪用アタッチメント、散布車等の除雪機械、推進工事用機械等の下水道工事用機械、地雷除去機械等を含む。   In addition, the present invention can also be applied to special construction machines, such as main work boats, auxiliary work boats, auxiliary equipment for work boats, auxiliary equipment for port construction, etc. Machinery, concrete production equipment, concrete transportation equipment, concrete cooling equipment, aggregate production equipment, cement transportation and storage equipment, water supply equipment, pollution control equipment, other dam construction machines such as dam construction machines, snow vehicles, snow removal equipment, snow removal Attachments, snow removal machines such as scatter trucks, sewerage construction machines such as propulsion construction machines, and landmine removal machines.

工作機械は、汎用又はNCのタレット旋盤等の旋盤、フライス、エンドミル等を用いるフライス盤、バイト等を用いる形削り盤、バイト等を用いる平削り盤、ドリル、リーマー、タップ等を用いるボール盤、バイト等を用いる中ぐり盤、ワイヤーカット放電加工機、形彫放電加工機等の放電加工機、ブローチ等を用いるブローチ盤、ボブ盤(ボブ)、歯車形削り盤(ラックカッタ、ピニオンカッタ)等の歯切り盤、砥石等を用いる研削盤、コンターマシン、帯鋸盤、マシニングセンタ、ウォータージェット加工機、レーザー加工機、電子ビーム加工機、ホーニング加工機、電解加工機、バリ取り・面取り機、電解バリ取り機、裁断機、転造機、ナットフォーマやパーツフォーマ等のフォーミング装置等を含む。また、これらの工作機械に含まれる、ドリル、エンドミル、バイト、チップ、タップ、鋸歯状ツール類、ダイス、金型等の各種加工工具、工具ホルダも含む。   Machine tools include lathes such as general-purpose or NC turret lathes, milling machines using milling cutters, end mills, etc., shaping machines using cutting tools, planing machines using cutting tools, drilling machines, drilling machines using reamers, taps, cutting tools, etc. Teeth such as boring machines using wire, EDM machines such as wire-cut electric discharge machines and sculpture electric discharge machines, broaching machines using broaches, bob machines, gear shapers (rack cutters, pinion cutters), etc. Grinding machines using cutting machines, grinding wheels, contour machines, band saw machines, machining centers, water jet processing machines, laser processing machines, electron beam processing machines, honing processing machines, electrolytic processing machines, deburring and chamfering machines, electrolytic deburring machines, Includes cutting machines, rolling machines, and forming devices such as nut formers and parts formers. Also included are various machining tools such as drills, end mills, tools, chips, taps, saw-tooth tools, dies, dies, and tool holders included in these machine tools.

その他、部材の一般的な用途として、躯体の構造材、建築物の構造材、外装材、内装材、風力発電のプロペラ、ソーラーパネル、シリンダ、ピストン、アクチュエータ、ダンパ、リニアガイド、ベアリング、エンジンブロック、シャーシ、シャフト、ロッド、L字金具、カーテン、ロールカーテン、ベランダ/バルコニ/出窓等の手摺/格子/サッシ、廊下や通路や階段やベッドサイドやトイレ内壁等の手摺、椅子、机、書棚、食器棚、ベッド、浴槽、便座、便器等を含む。   In addition, general structural materials include structural members for buildings, structural materials for buildings, exterior materials, interior materials, propellers for wind power generation, solar panels, cylinders, pistons, actuators, dampers, linear guides, bearings, engine blocks. , Chassis, shaft, rod, L-shaped metal fittings, curtains, roll curtains, handrails / lattices / sashes for verandas / balconies / bay windows, handrails for hallways, passages, stairs, bedsides, toilet walls, chairs, desks, bookcases, Includes cupboards, beds, bathtubs, toilet seats and toilet bowls.

<形状の観点からの部材提示>   <Member presentation from the viewpoint of shape>

部材の形状は様々である。例えば、鋼材の形状は、鋼板、八角鋼、六角鋼、平鋼、角鋼、丸鋼、線材、不等辺山形鋼、直線形鋼矢板、U形鋼矢板、等辺山形鋼、溝形鋼、I形鋼、H形鋼、鉄道用レールやカーテンレールを含むレール、鋼管等を含む。   The shape of the member is various. For example, the shape of the steel is steel plate, octagonal steel, hexagonal steel, flat steel, square steel, round steel, wire rod, unequal angle iron, straight steel sheet pile, U-shaped steel sheet pile, equilateral angle steel, channel steel, I-shape Includes steel, H-shaped steel, rails including rail and curtain rails, steel pipes, etc.

また、鋼材に限られない形状として、プロペラ、スクリュ、断面H形、全体形状、断面形状、円環状、角環状、円管状、角管状、球状、立方体、直方体、板状、シート状、チューブ、軟質チューブ、硬質チューブ、螺旋状、平面螺旋(渦巻き状)、立体螺旋(コイル状)、多孔質、軟性多孔質、硬性多孔質、円錐、角錐、ホーン形、流線形、中空形等を含む。   In addition, as a shape not limited to steel materials, a propeller, a screw, a cross section H shape, an overall shape, a cross sectional shape, an annular shape, an annular shape, a circular tubular shape, a rectangular tubular shape, a spherical shape, a cube shape, a rectangular parallelepiped shape, a plate shape, a sheet shape, a tube, Includes soft tubes, hard tubes, spirals, planar spirals (spiral), solid spirals (coiled), porous, soft porous, hard porous, cones, pyramids, horns, streamlines, hollows, etc.

<製法や形状等を含む汎用名称の観点からの部材提示>   <Member presentation from the viewpoint of general-purpose names including manufacturing method and shape>

例えば鋼材の汎用名称には、薄鋼板(厚さ3mm未満)、厚鋼板(厚さ3mm以上)等の鋼板、電縫鋼管、鍛接鋼管、継目無鋼管、スパイラル鋼管、UOE鋼管(=大型溶接鋼管)、板巻鋼管等の鋼管、H形鋼、山形鋼、I形鋼、溝形鋼、鋼矢板、レール、軽量形鋼、デッキプレート、軽量鋼矢板等の形鋼、丸棒、四角棒、六角棒、八角棒、平鋼、異形棒鋼等の棒鋼、軟鋼線材、硬鋼線材、ピアノ線材、特殊線材等の線材、鋼を鋳型に鋳込んで所要形状の製品とした鋳鋼品や、適当な鍛練成形比を与えるように鋼塊または鋼片を鍛錬成形し、通常、所定の機械的性質を与えるために熱処理を施した鍛鋼品等の鋳鍛鋼品等を含む。   For example, general-purpose names of steel materials include steel plates such as thin steel plates (thickness less than 3 mm), thick steel plates (thickness 3 mm or more), ERW steel pipes, forged steel pipes, seamless steel pipes, spiral steel pipes, UOE steel pipes (= large welded steel pipes) ), Steel pipes such as sheet-wound steel pipes, H-shaped steels, angle steels, I-shaped steels, grooved steels, steel sheet piles, rails, lightweight steel shapes, deck plates, lightweight steel sheet piles, round bars, square bars, Hexagonal bar, octagonal bar, flat steel, deformed steel bar, etc., mild steel wire, hard steel wire, piano wire, special wire, etc. It includes a cast-forged steel product such as a forged steel product that is formed by forging a steel ingot or steel piece so as to give a forging ratio and is usually heat-treated to give a predetermined mechanical property.

また、鋼材に限られない汎用名称として、瓦、柱、梁、タイル、窓ガラス、ドア、扉、引き戸、建具、スクリュやプロペラ、インペラ等を含む各種羽、ホイール、リーンホース、ボンネット、壁紙、棚、テーブル、H鋼、煙突、はしご等を含む。   In addition, general-purpose names that are not limited to steel materials include tiles, pillars, beams, tiles, window glass, doors, doors, sliding doors, joinery, screws, propellers, impellers, and other feathers, wheels, lean hoses, bonnets, wallpaper, Includes shelves, tables, H steel, chimneys, ladders, etc.

次に、上記の部材に直接的に形成される通電路の各種詳細について説明する。なお、本発明が適用されるのは、ここで提示する内容に限られない。   Next, various details of the current paths formed directly on the above-described members will be described. Note that the present invention is not limited to the contents presented here.

<通電路が形成される場所>
部材に対して通電路が形成される場所は、部材の表面、裏面、表裏面の双方、側面、周面などである。内部空間を有する部材の場合は、内周面或いは内側表面と外周面の一方又は双方である。また、部材の肉部内に溝又は孔が存在する場合に、その溝又は孔に通電材料を積層したり、充填することで、部材の肉部内に通電路を形成することも可能である。
<Location where the current path is formed>
The place where the current path is formed with respect to the member is both the front surface, the back surface, the front and back surfaces, the side surface, and the peripheral surface of the member. In the case of a member having an internal space, it is one or both of an inner peripheral surface or an inner surface and an outer peripheral surface. In addition, when a groove or hole exists in the meat part of the member, it is also possible to form an energization path in the meat part of the member by laminating or filling the groove or hole with an energizing material.

<通電路の層状態>
通電路の層状態は、図3等で示すような単層、図5Dで示すような二層に限られず、三層以上の多層構造を採用することができる。通電路を複数層の積層構造にする際は、中間層として電気絶縁材料を介在させることが出来る。最も外側の通電路には保護層を形成することが好ましい。保護層は、通電路に対する外部からの干渉によって、当該通電路が損傷することを防護するための保護層、紫外線等による劣化を防ぐための耐候層、空気や蒸気或いは腐食性のガス等から気体透過や酸化、腐食等を防ぐための耐ガス層、酸性や塩基性或いは溶剤、油、薬液類等からの影響を防ぐ耐薬品層等々を単層形成又は積層形成することも好ましい。
<Layer state of current path>
The layer state of the current path is not limited to a single layer as shown in FIG. 3 or the like and two layers as shown in FIG. 5D, and a multilayer structure of three or more layers can be adopted. When the energization path has a multi-layer structure, an electrically insulating material can be interposed as an intermediate layer. It is preferable to form a protective layer in the outermost current path. The protective layer is a protective layer for protecting the current path from being damaged by external interference with the current path, a weathering layer for preventing deterioration due to ultraviolet rays, etc., gas from air, steam, corrosive gas, etc. It is also preferable to form a single layer or a laminated layer of a gas resistant layer for preventing permeation, oxidation, corrosion, etc., an acidic or basic layer or a chemical resistant layer for preventing influences from solvents, oils, chemicals and the like.

<通電路の形状>
通電路の形状は、直線や曲線等の線状、平面や曲面等の面状、複数の平面や曲面、その他の面を組み合わせた立体形状(中空、中実の双方を含む)等がある。面状の通電路の場合、通電路自体を面状に構成する場合の他、ジグザグ形状やマトリクス形状、格子形状、螺旋形状のように、線状の配線を平面・曲面領域内に広がるように配置する又は積層することによって、実質的に面状とする場合も含む。この面状の通電路には、円柱の部分又は全部表面、円錐の部分又は全部表面、球体の部分又は全部表面によって、曲面形状とすることもできる。面状の通電路の外形は、リング形状(環状)、筒形状(内周面、外周面)、四角形状、多角形状、円又は楕円形状、異形形状、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。
<Shape of current path>
The shape of the current path includes a linear shape such as a straight line or a curve, a planar shape such as a flat surface or a curved surface, a three-dimensional shape combining a plurality of flat surfaces or curved surfaces, and other surfaces (including both hollow and solid). In the case of a planar current path, in addition to the case where the current path itself is configured in a planar shape, linear wiring is spread within a plane / curved area, such as a zigzag shape, matrix shape, lattice shape, and spiral shape. The case where it is substantially planar by arranging or laminating is also included. The planar energization path may be formed into a curved surface shape by a part or all of the surface of a cylinder, a part or whole of a cone, or a part or whole of a sphere. Examples of the outer shape of the planar current path include a ring shape (annular), a cylindrical shape (inner peripheral surface, outer peripheral surface), a quadrangular shape, a polygonal shape, a circular or elliptical shape, a deformed shape, and combinations thereof.

<通電路の数>
通電路の配置数は、単数の場合と、複数の場合がある。また、通電路が面状となる場合、これを複数配置するパターンとして、直線状に沿って複数の通電路を並べて配置する場合、曲線状(円状を含む)に沿って複数の通電路を並べて配置する場合、螺旋状に沿って複数の通電路を並べて配置する場合、マトリクス・格子状の複数の通電路を配置する場合、多層に複数の通電路を配置する場合、立体的に複数の通電路を配置する場合等がある。また、通電路がリング形状(環状)となる場合は、例えば、同心状(同心円状又は略相似形状等)に複数の通電路を配置することもできる。勿論、同心でなければならないというものではないことは言うまでもない。同様に、複数の素線を平行状態又は積層状態に配置することにより、複数の通電路を隣接配置することもできる。
<Number of current paths>
There may be a single or a plurality of energization paths. In addition, when the energization path is planar, as a pattern for arranging a plurality of energization paths, when arranging a plurality of energization paths along a straight line, a plurality of energization paths along a curved line (including a circular shape) When arranging them side by side, when arranging a plurality of current paths along a spiral, when arranging a plurality of current paths in a matrix / lattice form, when arranging a plurality of current paths in multiple layers, a plurality of three-dimensionally There is a case where an energization path is arranged. In addition, when the energization path has a ring shape (annular shape), for example, a plurality of energization paths can be arranged concentrically (such as concentric circles or substantially similar shapes). Of course, it goes without saying that it does not have to be concentric. Similarly, a plurality of energization paths can be arranged adjacent to each other by arranging a plurality of strands in a parallel state or a laminated state.

<通電路の素材>
通電路の素材には、アルミニウム、銅、銀、金、白金、鉄、炭素等を主成分とする材料及び/又はこれらの複合材料、或いは、これらを主成分としない材料を含む。またこの他、PVC法やCVD法等の成膜法によって、通電路や絶縁層を形成することが出来、それらには、例えば、酸化物の薄膜、フッ化物の薄膜、窒化膜、炭化膜等がある。酸化物の薄膜は、Al2O3(酸化アルミニウム、アルミナ)、CeO2(酸化セリウム)、Cr2O3(酸化クロム)、Ga2O3(酸化ガリウム)、HfO2(酸化ハフニウム、ハフニア)、NiO(酸化ニッケル)、MgO(酸化マグネシウム、マグネシア) 、I.T.O(In2O3+SnO2)酸化インジウムスズ、Nb2O5(五酸化ニオブ)、Ta2O5(五酸化タンタル)、Y2O3(酸化イットリウム、イットリア)、WO3(酸化タングステン)、TiO(一酸化チタン) 、Ti3O5(五酸化チタン)、TiO2(二酸化チタン、チタニア) 、ZnO(酸化亜鉛)、ZrO2+TiO2(複合酸化物)、ZrO2(酸化ジルコニウム、ジルコニア)等を含む。
<Material of current path>
The material of the current path includes a material mainly composed of aluminum, copper, silver, gold, platinum, iron, carbon, and / or a composite material thereof, or a material not based on these materials. In addition, a current path and an insulating layer can be formed by a film forming method such as a PVC method or a CVD method. Examples thereof include an oxide thin film, a fluoride thin film, a nitride film, and a carbonized film. There is. The oxide thin films are Al2O3 (aluminum oxide, alumina), CeO2 (cerium oxide), Cr2O3 (chromium oxide), Ga2O3 (gallium oxide), HfO2 (hafnium oxide, hafnia), NiO (nickel oxide), MgO (magnesium oxide) , Magnesia), ITO (In2O3 + SnO2) indium tin oxide, Nb2O5 (niobium pentoxide), Ta2O5 (tantalum pentoxide), Y2O3 (yttrium oxide, yttria), WO3 (tungsten oxide), TiO (titanium monoxide), Ti3O5 (five) Titanium oxide), TiO2 (titanium dioxide, titania), ZnO (zinc oxide), ZrO2 + TiO2 (composite oxide), ZrO2 (zirconium oxide, zirconia) and the like.

フッ化物の薄膜は、AlF3(フッ化アルミニウム) 、CaF2(フッ化カルシウム)、CeF3(フッ化セリウム)、LaF3(フッ化ランタン)、LiF(フッ化リチウム)、NaF(フッ化ナトリウム)、MgF2(フッ化マグネシウム)、NdF3(フッ化ネオジウム)、SmF3(フッ化サマリウム)、YbF3(フッ化イッテルビウム)、YF3(フッ化イットリウム)、GdF3(フッ化ガドリニウム)等を含む。   Fluoride thin films include AlF3 (aluminum fluoride), CaF2 (calcium fluoride), CeF3 (cerium fluoride), LaF3 (lanthanum fluoride), LiF (lithium fluoride), NaF (sodium fluoride), MgF2 ( Magnesium fluoride), NdF3 (neodymium fluoride), SmF3 (samarium fluoride), YbF3 (ytterbium fluoride), YF3 (yttrium fluoride), GdF3 (gadolinium fluoride) and the like.

窒化膜は、TiN(窒化チタン)、CrN(窒化クロム)、TiCN(炭窒化チタン)、TiAlN(窒化チタンアルミ)、BN(窒化ホウ素)、AlN(窒化アルミニウム)、CN(窒化炭素)、BCN(窒化ホウ素炭素)等を含む。   The nitride films are TiN (titanium nitride), CrN (chromium nitride), TiCN (titanium carbonitride), TiAlN (titanium nitride aluminum), BN (boron nitride), AlN (aluminum nitride), CN (carbon nitride), BCN ( Boron nitride carbon) and the like.

炭化膜は、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、TiC(炭化チタン)、SiC(炭化ケイ素)、BC(炭化ホウ素)、WC(炭化タングステン)等を含む。   The carbide film includes DLC (diamond-like carbon), TiC (titanium carbide), SiC (silicon carbide), BC (boron carbide), WC (tungsten carbide), and the like.

他にも、iZO、グラフェン、ポリアセチレン、SnO2(二酸化スズ)等もある、   In addition, there are iZO, graphene, polyacetylene, SnO2 (tin dioxide), etc.

通電路の色としては、透明、不透明、半透明、白色、灰色、銀色、黒色、赤色、茶色等様々多様な色を等が採り得る。部材がガラス等の透明、半透明の場合は、通電路も透明又は半透明とすることが好ましい。   Various colors such as transparent, opaque, translucent, white, gray, silver, black, red, and brown can be used as the color of the current path. When the member is transparent or translucent, such as glass, the current path is preferably transparent or translucent.

<通電路の機能>
通電路によって実現されるセンシング機能として、機械量計測、熱・温度計測、光・放射線計測、電気計測、磁気計測、化学計測等がある。機械量計測は、加速度センサ等の加速度、ストレインゲージ(歪みゲージ)、ロードセル、半導体圧力センサ等の力、音波(マイクロフォン)、超音波等の振動等を含む。熱・温度計測は、サーミスタ、抵抗測温体、熱電対(この場合、相異なる電気伝導性の通電路の両端に接点を形成して、温接点と冷接点とすることによって実現することが出来る。)等の接触式センシング、放射温度計等の非接触式センシング等を含む。光・放射線計測は、光センサ、光電素子、フォトダイオード等の光検知 、赤外線検知、放射線検知等を含む。電気計測は、電場、電流、電圧、電力等を含む。磁気計測は磁気センサ等を含む。化学計測は、におい検知、イオン濃度検知、ガス濃度検知等を含む。
<Function of current path>
Sensing functions realized by the current path include mechanical quantity measurement, heat / temperature measurement, light / radiation measurement, electrical measurement, magnetic measurement, chemical measurement, and the like. The mechanical quantity measurement includes acceleration such as an acceleration sensor, strain gauge (strain gauge), load cell, force such as a semiconductor pressure sensor, vibration such as sound waves (microphones) and ultrasonic waves. Thermal / temperature measurement can be realized by forming contacts at both ends of current conducting paths with different thermistors, resistance thermometers, thermocouples (in this case, hot and cold junctions). )) And non-contact sensing such as radiation thermometers. The light / radiation measurement includes light detection, infrared detection, radiation detection and the like of optical sensors, photoelectric elements, photodiodes, and the like. Electrical measurements include electric field, current, voltage, power, etc. Magnetic measurement includes a magnetic sensor and the like. Chemical measurement includes odor detection, ion concentration detection, gas concentration detection, and the like.

更に、通電路単独若しくは他の回路や素子との連携によって実現されるセンサは、時間を測る時計センサ、光位置センサ (PSD)、リミットスイッチ等の位置センサ、超音波距離計、静電容量変位計、光学式測距、電磁波測距等の距離センサ、差動トランス、リニアエンコーダ等の変位センサ、レーザードップラー振動速度計、レーザドップラー流速計等の速度センサ、ポテンショメータ、回転角センサ等の回転角センサ、タコジェネレータ、ロータリエンコーダ等の回転数センサ、ジャイロセンサ、一次元画像 リニアイメージセンサ等の角速度センサ、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等の二次元画像センサ、ステレオ画像センサ、漏液センサ(リークセンサ)、液検知センサ(レベルセンサ)等の液センサ、硬度センサ、湿度センサ、流量センサ、傾斜センサ、地震センサ等を含む。   In addition, sensors realized by a single current path or in cooperation with other circuits and elements include time sensors that measure time, optical position sensors (PSD), position sensors such as limit switches, ultrasonic distance meters, capacitance displacement Rotation angle of meter, optical distance measurement, distance sensor such as electromagnetic distance measurement, displacement sensor such as differential transformer, linear encoder, speed sensor such as laser Doppler vibration speed meter, laser Doppler current meter, potentiometer, rotation angle sensor, etc. Sensors, tachometer generators, rotary encoders and other rotational speed sensors, gyro sensors, one-dimensional images Linear image sensors and other angular velocity sensors, CCD image sensors, CMOS image sensors and other two-dimensional image sensors, stereo image sensors, and leak sensors (leakage) Sensor), liquid sensor such as liquid detection sensor (level sensor), hardness sensor, humidity sensor, The amount sensor, inclination sensor, including seismic sensor.

更に、通電路で実現される歪みセンサの用い方には、荷重測定(ロードセル)、変位測定、振動測定、加速度測定、トルク測定(トランスデューサー)、圧力測定、コリオリの力計測等を含む。また、この他、通電路の電気抵抗値の変化から環境温度を計測するようにしてもよい。この場合、通電路は所謂抵抗温度計として利用することを意味し、当該通電路の配設対象である母材の配設部位が、熱伸縮や変形の影響を受け難いところを選定することが好ましい。   Further, the use of the strain sensor realized in the current path includes load measurement (load cell), displacement measurement, vibration measurement, acceleration measurement, torque measurement (transducer), pressure measurement, Coriolis force measurement, and the like. In addition, the environmental temperature may be measured from a change in the electrical resistance value of the current path. In this case, it means that the energization path is used as a so-called resistance thermometer, and it is possible to select a location where the base material, which is the subject of the energization path, is not easily affected by thermal expansion and contraction or deformation. preferable.

例えば、有限の所定の温度範囲における熱膨張係数が実質的に零となる素材、具体的にはペロブスカイト系の素材やビスマス・ランタン・ニッケル酸化物系の素材であってもよく、また負の熱膨張係数を有する素材と、これと絶対値がほぼ等しく正の熱膨張係数を有する素材を組み合わせたり、或いは正の熱膨張材料と負の熱膨張材料とを微細構造として組み合わせてナノコンポジット化させるなどして熱膨張率を零とするように構成した材料を組み合わせて用いてもよい。このようにすると、外力に起因した母材の変形に伴う通電路の電気抵抗値変化と、環境温度の変化に伴う通電路の電気抵抗値変化を、明確に区分することが可能となる。   For example, a material whose coefficient of thermal expansion is substantially zero in a finite predetermined temperature range, specifically, a perovskite material, a bismuth / lanthanum / nickel oxide material, or a negative heat Combining a material having an expansion coefficient with a material having a positive thermal expansion coefficient that is almost equal to the absolute value, or combining a positive thermal expansion material and a negative thermal expansion material as a microstructure to form a nanocomposite, etc. Thus, materials configured to have a coefficient of thermal expansion of zero may be used in combination. In this way, it is possible to clearly distinguish the change in the electrical resistance value of the current path due to the deformation of the base material due to the external force and the change in the electrical resistance value of the current path due to the change in the environmental temperature.

また更に、通電路内又はこの通電路とは別の場所となる母材上に、圧電素子を配置すること、若しくは、圧電素子構造を有する通電路を設けることが可能である。通電路内に圧電素子若しくは圧電素子構造を有する通電路を設ければ、圧電素子若しくは圧電素子構造を有する通電路に加わる外力をセンシングしたり、圧力変化に伴って生じるピエゾ電流(起電力)を、通電路や回路等の作動に供することができる。例えば、母材と外部部材によって挟持され得る場所に圧電素子若しくは圧電素子構造を有する通電路を設け、その挟持力の変化(例えば振動)を利用して圧電素子に起電力を生じさせ、その起電力を、通電路のセンシングの電源として活用することもできる。   Furthermore, it is possible to arrange a piezoelectric element in a current path or on a base material that is different from the current path, or to provide a current path having a piezoelectric element structure. If an energizing path having a piezoelectric element or a piezoelectric element structure is provided in the energizing path, an external force applied to the energizing path having the piezoelectric element or the piezoelectric element structure is sensed, or a piezo current (electromotive force) generated with a pressure change is detected. It can be used for the operation of a current path or a circuit. For example, a current path having a piezoelectric element or a piezoelectric element structure is provided in a place where it can be sandwiched between a base material and an external member, and an electromotive force is generated in the piezoelectric element using a change in the sandwiching force (for example, vibration). Electric power can also be used as a power source for sensing the current path.

同様に、通電路内又はこの通電路とは別の場所となる母材上に、ペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路を設けることも可能である。通電路内にペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路を設ければ、母材内又は母材と外部部材との間に温度差を生じさせることができる。例えば、温度変化が生じやすい場所にペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路を設け配置し、場所による温度差をペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路に対する通電によって強制的に当該温度差を無くすことができる。つまり、温度差が発生している場所において、発生している温度差の高温側にペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路の吸熱部を設け、低温側に発熱部を設けてペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路に給電することで元々の高温側を冷却し、同時に、低温側を加熱して温度差を解消するのであるが、高温側と低温側が入れ替わる場合には、通電方向を逆転させることで、吸熱側と発熱側を交番させることが可能となる。従って、この交番を制御すれば、適宜の部位を温めたり、冷却したりして所望の温度に制御することが可能となる。勿論、元々の高温側を加熱し、低温側を冷却するように構成してもよい。また、ペルチェ素子若しくはペルチェ素子構造を有する通電路の発熱部にはヒートシンク構造を設けて熱放散を向上させることができる。ペルチェ素子構造を有する通電路は、P型半導体とN型半導体とによるPN接合を直列接続させ、通電方向がN→Pとなる接合部同士の集合による領域と、通電方向がP→Nとなる接合部同士の集合による領域とを設けることで構成でき、例えば、P型半導体とN型半導体の各種の従来公知の半導体素材を適宜領域に積層するなどして形成しつつ、N→Pの接合部と、P→Nの接合部のそれぞれに金属等の導電性素材、若しくは、半導体素材を積層過程で設けることでも構成することが可能である。   Similarly, an energization path having a Peltier element or a Peltier element structure may be provided in the energization path or on a base material which is a place different from the energization path. If a current path having a Peltier element or a Peltier element structure is provided in the current path, a temperature difference can be generated in the base material or between the base material and the external member. For example, an energization path having a Peltier element or a Peltier element structure is provided in a place where a temperature change is likely to occur, and the temperature difference is forcibly eliminated by energizing the energization path having the Peltier element or the Peltier element structure. be able to. That is, in a place where a temperature difference occurs, a Peltier element or a heat absorption part of a current path having a Peltier element structure is provided on the high temperature side of the generated temperature difference, and a heat generating part is provided on the low temperature side to provide a Peltier element or Peltier element. The original high temperature side is cooled by supplying power to the energization path having the element structure, and at the same time, the low temperature side is heated to eliminate the temperature difference. However, when the high temperature side and the low temperature side are switched, the energization direction is reversed. By doing so, the heat absorption side and the heat generation side can be alternated. Therefore, if this alternation is controlled, it becomes possible to control the desired temperature by heating or cooling an appropriate part. Of course, the original high temperature side may be heated and the low temperature side may be cooled. Further, a heat sink can be provided in the heat generating portion of the energizing path having a Peltier element or a Peltier element structure to improve heat dissipation. In the energization path having the Peltier element structure, a PN junction composed of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor is connected in series, and a region formed by a set of junctions in which the energization direction is N → P, and the energization direction is P → N. For example, an N → P junction is formed by appropriately stacking various conventionally known semiconductor materials of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor in the region. It is also possible to configure by providing a conductive material such as metal or a semiconductor material in the lamination process in each of the part and the P → N junction.

次に、上記の通り提示した部材を含む、本発明が適用され得る部材を形態的観点からその一部を紹介する。なお、通電路については、応力の検出方向を矢印で示すことで、詳細な配線構造の図示は省略する。   Next, some of the members to which the present invention can be applied, including the members presented as described above, are introduced from a morphological viewpoint. In addition, about an electricity supply path, the illustration of a detailed wiring structure is abbreviate | omitted by showing the detection direction of a stress with an arrow.

図13(A)のセンサ構造付部材400Aは、断面四角又は菱型、台形等の軸部材410Aに対して、通電路92が周方向及び軸方向に複数配置されたものである。この態様の具体例として、ねじ、支柱、レール、ガイド軸、木材等が挙げられる。勿論、センサ構造付部材400Aの周囲の全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member with sensor structure 400A in FIG. 13A is configured such that a plurality of energization paths 92 are arranged in the circumferential direction and the axial direction with respect to a shaft member 410A having a square cross section, rhombus, trapezoid or the like. Specific examples of this aspect include screws, struts, rails, guide shafts, and wood. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface around the sensor structure-equipped member 400A.

図13(B)のセンサ構造付部材400Bは、断面円又は楕円形状等の軸部材410Aに対して、通電路92が周方向及び軸方向に複数配置されたものである。この態様の具体例として、ねじ(座面、円筒部、頭部周面、頭部表面、ねじ山の溝等)、ボールねじ、モータ軸等を含む様々な駆動軸、減速機や増速機の軸部材、プロペラ軸、クランク軸、ピストン軸、車輪軸、各種軸要素、シャフト、ロッド、ワイヤ等の各種線材、棒状の木材等が挙げられる。   The sensor structure-equipped member 400B in FIG. 13 (B) is configured such that a plurality of energization paths 92 are arranged in the circumferential direction and the axial direction with respect to a shaft member 410A having a cross-sectional circle or an elliptical shape. As specific examples of this aspect, various drive shafts including screws (seat surface, cylindrical portion, head peripheral surface, head surface, screw thread groove, etc.), ball screws, motor shafts, speed reducers and speed increasers Shaft members, propeller shafts, crank shafts, piston shafts, wheel shafts, various shaft elements, various wire rods such as shafts, rods and wires, rod-shaped woods, and the like.

図13(C)のセンサ構造付部材400Cは、断面がI字形状等のレール部材410Cに対して、通電路92が周方向及び軸方向に複数配置されたものである。このような、長尺状のレール部材は、使用中において、撓みや捩れなどによって応力が生じ、破断等の可能性があることから、通電路92によって状態変化を検知することが好ましい。勿論、断面がI字形状の場合に限られず、H型鋼、C型鋼、L型鋼などにも適用できる。勿論、センサ構造付部材400Cの側面の全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member 400C with a sensor structure in FIG. 13C has a plurality of energization paths 92 arranged in the circumferential direction and the axial direction with respect to a rail member 410C having an I-shaped cross section. In such a long rail member, stress is generated due to bending or twisting during use, and there is a possibility of breakage or the like. Therefore, it is preferable to detect a change in state by the energizing path 92. Of course, the present invention is not limited to the case where the cross section is I-shaped, and can be applied to H-shaped steel, C-shaped steel, L-shaped steel, and the like. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire side surface of the member 400C with sensor structure.

図14(A)のセンサ構造付部材500Aは、面方向に広がる板状のプレート材510Aに対して通電路92が面方向に複数配置されたものである。この態様の具体例として、壁紙を含む壁材、床材、天井材、ボディー、カバー、ケース、リム、容器、天板、板状のフレーム、タイル、木製・石膏等のボード、窓ガラス、ドア、ヒンジプレート等が挙げられる。なお、ここでは特に図示しないが、このプレート材510Aに開口が形成されるグレーチング、パンチングメタル等もセンサ構造付部材として用いることができる。なお、プレート材510Aの外形は特に限定されず、方形、円形、楕円形、長円形、台形等、様々な形状にできる。円形等の場合は、弁体として利用することもできる。また、面全体に対して、均等又は分散させるように、多数の通電路92を形成することも好ましい。勿論、センサ構造付部材500Aの全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   The sensor structure-equipped member 500A shown in FIG. 14A has a plurality of current paths 92 arranged in the plane direction with respect to a plate-like plate material 510A spreading in the plane direction. Specific examples of this embodiment include wall materials including wallpaper, floor materials, ceiling materials, bodies, covers, cases, rims, containers, top plates, plate frames, tiles, boards made of wood and plaster, window glass, doors, etc. And hinge plates. Although not particularly shown here, a grating, punching metal, or the like in which an opening is formed in the plate material 510A can also be used as the sensor structure member. The outer shape of the plate material 510A is not particularly limited, and can be various shapes such as a square, a circle, an ellipse, an oval, and a trapezoid. In the case of a circle or the like, it can also be used as a valve body. It is also preferable to form a large number of energization paths 92 so as to be even or distributed over the entire surface. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the member with sensor structure 500A.

図14(B)のセンサ構造付部材500Bは、面方向に広がる帯状のプレート材510Bに対して通電路92が面方向に複数配置されたものである。この態様の具体例として、図14(A)に挙げたものの他、板ばね、棚板等が挙げられる。勿論、センサ構造付部材500Bの全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   The sensor structure-equipped member 500B shown in FIG. 14B has a plurality of energization paths 92 arranged in the plane direction with respect to the strip-shaped plate material 510B spreading in the plane direction. As a specific example of this embodiment, a leaf spring, a shelf plate, and the like are listed in addition to those shown in FIG. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the sensor structure-equipped member 500B.

図14(C)のセンサ構造付部材500Cは、板状のプレートを断面L字形状に屈曲させたL字プレート材510Cに対して、通電路92が複数配置されたものである。この場合、通電路92は、L字形プレート材510Cの屈曲線に跨るように配置することも好ましい。この態様の具体例として、L型鋼、L型ブラケット、L字プレート、ステー等が挙げられる。勿論、センサ構造付部材500Cの全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member with sensor structure 500C in FIG. 14C has a plurality of energizing paths 92 arranged on an L-shaped plate material 510C obtained by bending a plate-like plate into an L-shaped cross section. In this case, it is also preferable to arrange the energizing path 92 so as to straddle the bending line of the L-shaped plate material 510C. Specific examples of this aspect include L-shaped steel, L-shaped brackets, L-shaped plates, stays, and the like. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the sensor structure-equipped member 500C.

図14(D)のセンサ構造付部材500Dは、板状のプレートを湾曲させたL字プレート材510Cに対して、通電路92が複数配置されたものである。この態様の具体例として、配管や支柱の固定治具、雨樋の固定治具、各種ステー等が挙げられる。勿論、センサ構造付部材500Dの全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A sensor structure-equipped member 500D in FIG. 14D has a plurality of energization paths 92 arranged on an L-shaped plate material 510C obtained by bending a plate-like plate. Specific examples of this aspect include piping and support fixtures, gutter fixtures, various stays, and the like. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the member 500D with sensor structure.

図15(A)のセンサ構造付部材600Aは、四角筒状の部材610Aに対して、内周側及び/又は外周側に通電路92が複数配置されたものである。この態様の具体例として、ロ型鋼、角パイプ、配管等が挙げられる。なお、ここでは特に図示しないが、この部材610Aの一部を開放した断面コ字形状の部材を用いることもできる。具体的にはC型鋼、用水路、排水溝等が挙げられる。勿論、特に図示しないが、センサ構造付部材600Aの内周又は外周の全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member 600A with a sensor structure in FIG. 15A is configured such that a plurality of energization paths 92 are arranged on the inner peripheral side and / or the outer peripheral side with respect to the square cylindrical member 610A. Specific examples of this embodiment include round steel, square pipe, piping, and the like. Although not particularly shown here, a member having a U-shaped cross section in which a part of the member 610A is opened may be used. Specific examples include C-shaped steel, irrigation channels, drainage channels, and the like. Of course, although not particularly illustrated, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire inner circumference or outer circumference of the sensor structure-equipped member 600A.

図15(B)のセンサ構造付部材600Bは、円筒状の部材610Bに対して、内周側及び/又は外周側に通電路92が複数配置されたものである。ここでは特に、フランジ又はリムが形成されており、このフランジに対しても通電路92が形成される。この態様の具体例として、丸パイプ、配管(ガス等の気体配管、液体配管)、パイプライン、圧力容器、雌ねじ、スリーブ、各種中空軸、シリンダ、ロケット等のボディ、燃料タンク、ガスタンク、タイヤホイール等が挙げられる。勿論、特に図示しないが、センサ構造付部材600Bの内周又は外周の全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member 600B with a sensor structure in FIG. 15B has a plurality of energization paths 92 arranged on the inner peripheral side and / or the outer peripheral side with respect to the cylindrical member 610B. Here, in particular, a flange or a rim is formed, and an energization path 92 is also formed on this flange. Specific examples of this aspect include round pipes, piping (gas piping such as gas, liquid piping), pipelines, pressure vessels, female threads, sleeves, various hollow shafts, cylinders, bodies such as rockets, fuel tanks, gas tanks, tire wheels Etc. Of course, although not particularly illustrated, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire inner periphery or outer periphery of the sensor structure-equipped member 600B.

図16(A)のセンサ構造付部材700Aは、中空又は中実となる略立方体、略円筒体、略球体の部材710Aに対して、内周側及び/又は外周側に通電路92が複数配置されたものである。この態様の具体例として、略円筒型若しくは略球殻型の圧力容器等を含む各種容器、ケース、ブロック等が挙げられる。勿論、特に図示しないが、センサ構造付部材700Aの外周の全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member 700A with a sensor structure in FIG. 16A has a plurality of energization paths 92 arranged on the inner peripheral side and / or the outer peripheral side with respect to a substantially cubic, substantially cylindrical or substantially spherical member 710A which is hollow or solid. It has been done. Specific examples of this embodiment include various containers, cases, blocks, and the like including substantially cylindrical or substantially spherical shell pressure vessels. Of course, although not particularly illustrated, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire outer periphery of the sensor structure-equipped member 700A.

図16(B)のセンサ構造付部材700Bは、中空又は中実となる球状の部材710Bに対して、内周側及び/又は外周側に通電路92が複数配置されたものである。球状の部材710Bの場合は、緯度方向と、経度方向に沿って応力が計測できるように配置することが好ましい。この態様の具体例として、弁体、各種ボール、カプセル、ガスタンク等が挙げられる。勿論、特に図示しないが、センサ構造付部材700Bの全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member 700B with a sensor structure in FIG. 16B has a plurality of energization paths 92 arranged on the inner peripheral side and / or the outer peripheral side with respect to a hollow or solid spherical member 710B. In the case of the spherical member 710 </ b> B, it is preferable that the spherical member 710 </ b> B is arranged so that stress can be measured along the latitude direction and the longitude direction. Specific examples of this aspect include valve bodies, various balls, capsules, gas tanks, and the like. Of course, although not particularly illustrated, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the sensor structure-equipped member 700B.

図17(A)のセンサ構造付部材800Aは、断面積の変化等によって剛性が変化する部材810Aに対して、通電路92が複数配置されたものである。この場合は、剛性又は断面積が変化する箇所、あるいは剛性又は断面積が減少から増加又は増加から減少に転じる経常的な変曲点に通電路92を配置することが好ましい。この態様の具体例として、振動ホーン、各種ステー、支柱、フレーム等が挙げられる。勿論、特に図示しないが、センサ構造付部材800Aの全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member with sensor structure 800A in FIG. 17A is a member in which a plurality of energization paths 92 are arranged with respect to a member 810A whose rigidity changes due to a change in cross-sectional area or the like. In this case, it is preferable to arrange the energizing path 92 at a location where the rigidity or the cross-sectional area changes, or at an ordinary inflection point where the rigidity or the cross-sectional area changes from decreasing to increasing or increasing to decreasing. Specific examples of this aspect include a vibrating horn, various stays, a support, a frame, and the like. Of course, although not particularly illustrated, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the sensor structure-equipped member 800A.

図17(A)の具体例となる図17(B)のセンサ構造付部材800Bは、羽根車における羽根の付け根に相当する断面積が変化する部材810Bに対して、通電路92が配置されたものである。羽根の付け根は、応力集中が生じやすく、破断すると大きな事故につながる。従って、事前に歪み状況を検知することで、メンテナンスを可能にする。勿論、センサ構造付部材800Bの羽根の全面に広がるように、図1I等で示すセンサ構造500を形成しても良い。   A member with sensor structure 800B in FIG. 17B, which is a specific example of FIG. 17A, has an energization path 92 arranged with respect to a member 810B whose cross-sectional area changes corresponding to the root of the blade in the impeller. Is. The root of the blade tends to cause stress concentration, and if it breaks, it leads to a serious accident. Therefore, maintenance is enabled by detecting the distortion state in advance. Of course, the sensor structure 500 shown in FIG. 1I or the like may be formed so as to spread over the entire surface of the blade of the sensor structure-equipped member 800B.

なお、上記具体例は、本発明の一部であり、他の部材にも適用可能である。例えば、雄ねじにおける座面、円筒部、頭部周面、頭部表面、ねじ山の溝等、雌ねじの座面、外周面、ねじ山の溝等、ワッシャの座面、単一の孔を有するもの、複数の穴を有して複数の雄ねじが締結されるもの、長穴を有するもの、フック、鉄筋、コンクリート、木材(柱、はり)、石(大理石、人口大理石を含む)、タービン(ブレードを含む)、エンジン、ゴムチューブ、シリコンチューブ、風力発電や水力発電等の羽根の表面、回転軸、支柱など、リーンフォースメント、構造躯体等を含むことができる。   The above specific example is a part of the present invention and can be applied to other members. For example, it has a seat surface for a male screw, a cylindrical portion, a head peripheral surface, a head surface, a thread groove, a female screw seat surface, an outer peripheral surface, a thread groove, a washer seat surface, and a single hole. One, multiple holes with multiple male screws fastened, one with long holes, hook, rebar, concrete, wood (columns, beams), stone (including marble, artificial marble), turbine (blade) ), Engine, rubber tube, silicon tube, blade surface of wind power generation or hydroelectric power generation, a rotating shaft, a support column, a reinforcement, a structural housing, and the like.

本実施形態では、通電路92によって部材の応力を計測する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。部材の変化に伴って通電路92が一緒に変化し、通電路92の電気的変化によって検知できるものであれば、他の計測に利用できる。具体的には、変位(加速度、回転)、温度変化、表面の圧力変化等が挙げられる。   In this embodiment, although the case where the stress of the member was measured by the electricity supply path 92 was illustrated, this invention is not limited to this. As long as the energization path 92 is changed together with the change of the member and can be detected by the electrical change of the energization path 92, it can be used for other measurement. Specifically, there are displacement (acceleration, rotation), temperature change, surface pressure change, and the like.

また、本発明のセンサ構造付部材の材料は、金属以外にも様々に選択できる。例えば、プラスチック又は複合材料(炭素繊維強化プラスチック、シリカ繊維強化プラスチック等)であっても良い。   Moreover, the material of the member with a sensor structure of the present invention can be variously selected besides metal. For example, it may be a plastic or a composite material (carbon fiber reinforced plastic, silica fiber reinforced plastic, etc.).

<通電路の具体例>
次に、部材表面に形成される通電路及びセンサ構造の他の構成について更に説明する。複数の方向の歪みを検知する場合、第一方向に往復するように延びる第一通電路93と、第二方向に往復するように延びる第二通電路94を互いに独立(離反)して形成しても良いが、本発明はこれに限定されない。例えば図18(A)及び(B)の通電路92は、第一通電路93と第二通電路94が重なるように形成される。なお、第一通電路93と第二通電路94の間には電気絶縁層91が介在するようになっている。このようにすると、狭い場所であっても、多方向の複数の通電路又はセンサ構造を重畳形成できることになる。
<Specific examples of current paths>
Next, another configuration of the current path formed on the member surface and the sensor structure will be further described. When detecting strain in a plurality of directions, a first energizing path 93 extending so as to reciprocate in the first direction and a second energizing path 94 extending so as to reciprocate in the second direction are formed independently (separated) from each other. However, the present invention is not limited to this. For example, the energizing path 92 in FIGS. 18A and 18B is formed so that the first energizing path 93 and the second energizing path 94 overlap. An electrical insulating layer 91 is interposed between the first energizing path 93 and the second energizing path 94. If it does in this way, even if it is a narrow place, a plurality of energization paths or sensor structures of many directions can be formed in an overlapping manner.

また、図19A(A)に示すセンサ構造ように、ベース路95Pを並列回路とし、帯幅方向(横方向)に隣接配置される並列配線部を有する並列領域X内に、複数の低抵抗部分通電区95Qを配置しても良い。このようにすると、並列領域Xの帯長手方向の検出感度を高めることができる。この際、更に図19A(B)に示すセンサ構造のように、低抵抗部分通電区95Qが形成される並列領域X近傍のみを、比較的高抵抗値となるベース路95Pとし、このベース路95Pに電力を供給する供給配線95Rは良導体(比較的低抵抗値の材料)で形成することも望ましい。このようにすると、センサ構造付部材30の変形時に、供給配線95Rの抵抗値変動が小さくなるので、並列領域X内に限定して変形等を検出することが可能となり、検出信号のノイズを抑制できる。なお、並列領域Xを形成する場所(範囲)が限られる場合は、例えば図19Bに示すように、並列配線部Xを帯長手方向(縦方向)に並べて配置することもできる。   Further, as shown in FIG. 19A (A), a plurality of low-resistance portions are provided in a parallel region X having a parallel path portion that is disposed adjacently in the band width direction (lateral direction) with the base path 95P as a parallel circuit. An energizing section 95Q may be arranged. In this way, the detection sensitivity in the longitudinal direction of the parallel regions X can be increased. At this time, as in the sensor structure shown in FIG. 19A (B), only the vicinity of the parallel region X where the low-resistance partial energization section 95Q is formed is set as a base path 95P having a relatively high resistance value. It is also desirable to form the supply wiring 95R for supplying power to a good conductor (a material having a relatively low resistance value). In this way, since the resistance value fluctuation of the supply wiring 95R becomes small when the member 30 with sensor structure is deformed, it becomes possible to detect deformation only within the parallel region X and suppress noise of the detection signal. it can. In addition, when the place (range) which forms the parallel area | region X is restricted, as shown, for example to FIG. 19B, the parallel wiring part X can also be arrange | positioned along with a strip | belt longitudinal direction (vertical direction).

更に、例えば図19Cに示すセンサ構造のように、低抵抗部分通電区95Qを下層とし、ベース路95Pを上層とすることもできる。つまり、ベース路95Pの裏側表面に低抵抗部分通電区95Qを形成することもできる。   Further, for example, as in the sensor structure shown in FIG. 19C, the low-resistance partial energization section 95Q may be a lower layer and the base path 95P may be an upper layer. That is, the low-resistance partial energization section 95Q can be formed on the back surface of the base path 95P.

更に、図19Dに示すセンサ構造のように、電気絶縁層91を介在させた状態で上層側通電路92T及び下層側通電路92Uを積層しても良い。上層側通電路92Tは、ベース路95Pが下層となり、低抵抗部分通電区95Qが上層となる。一方、下層側通電路92Uは、ベース路95Pが上層となり、低抵抗部分通電区95Qが下層となる。なお、ここでは二層構造の場合を例示したが、三層以上の構造を採用しても良い。   Further, as in the sensor structure shown in FIG. 19D, the upper-layer side energizing path 92T and the lower-layer side energizing path 92U may be laminated with the electrical insulating layer 91 interposed. In the upper-layer side energizing path 92T, the base path 95P is the lower layer, and the low-resistance partial energizing section 95Q is the upper layer. On the other hand, in the lower layer side energizing path 92U, the base path 95P is the upper layer, and the low resistance partial energizing section 95Q is the lower layer. In addition, although the case of the two-layer structure is illustrated here, a structure of three or more layers may be adopted.

更に図19E(A)(B)に示すように、センサ構造を備える通電路92に対して電力を供給する供給配線95Rは、センサ構造付部材30における通電路92が配される平面30Aと同一面又は平行面30Bに形成されることが好ましい。供給配線95Rは低抵抗値材料が用いられるものの、センサ構造付部材30が変形又は変位すると、多少の抵抗値変化が生じ得る。そこで、本事例のように構成すると、センサ構造付部材30の通電路92の大きな抵抗値変化と、供給配線95Rの抵抗値の微細変化の挙動特性が近似するので、供給配線95Rの微細抵抗値変化が、通電路92の検出信号に対するノイズ成分になりにくい。   Further, as shown in FIGS. 19E (A) and 19 (B), the supply wiring 95R for supplying electric power to the energizing path 92 having the sensor structure is the same as the plane 30A on which the energizing path 92 of the sensor structure-equipped member 30 is disposed. It is preferably formed on a plane or parallel plane 30B. Although a low resistance material is used for the supply wiring 95R, when the sensor structure-equipped member 30 is deformed or displaced, some resistance value change may occur. Therefore, when configured as in this example, the behavior characteristics of the large resistance value change of the current path 92 of the member with sensor structure 30 and the fine change of the resistance value of the supply wiring 95R are approximated, so the fine resistance value of the supply wiring 95R The change is less likely to be a noise component for the detection signal of the energization path 92.

図19Fに示すように、センサ構造を備える通電路92を並列状態で配設し、一方の通電路92に対して一方向に電流を流す第一整流手段95Wを直列状態で接続し、他方の通電路92に対して他方向に電流を流す第二整流手段95Vを直列状態で接続することも好ましい。このようにすると、供給配線95Rに流す電流方向(印加する電圧の正負)を切り替えるだけで、一方の通電路92によるセンシングと、他方の通電路92によるセンシングを選択することができる。例えば、共通の電源又は検出手段によって、交番電流(交番電圧)を印加することで、複数の通電路92から別々の検出結果を得ることが可能になる。   As shown in FIG. 19F, the current paths 92 having the sensor structure are arranged in parallel, and the first rectifying means 95W for flowing current in one direction is connected in series to one current path 92, and the other It is also preferable to connect in series the second rectifying means 95V that allows current to flow in the other direction with respect to the energizing path 92. In this way, sensing by one energizing path 92 and sensing by the other energizing path 92 can be selected simply by switching the direction of the current flowing through the supply wiring 95R (positive / negative of applied voltage). For example, by applying an alternating current (alternating voltage) with a common power source or detection means, it is possible to obtain different detection results from the plurality of energization paths 92.

図19Gに示すように、通電路92を放射状に配設することも好ましい。具体的には、半径方向に往復する通電路92を周方向に一定の間隔で設けて、互いに直列接続する。このようなパターンを、母材となる円盤表面や球状表面に形成すると、この円盤等が面直角方向の圧力を受けて、半径方向に延出するような変形を、高感度で検出することが可能となる。   As shown in FIG. 19G, it is also preferable to arrange the energizing paths 92 radially. Specifically, energizing paths 92 that reciprocate in the radial direction are provided at regular intervals in the circumferential direction, and are connected in series. When such a pattern is formed on a disk surface or a spherical surface that is a base material, it is possible to detect a deformation such that the disk or the like receives a pressure in a direction perpendicular to the surface and extends in the radial direction with high sensitivity. It becomes possible.

更に上記実施形態では、ベース路95Pが帯状配線となる場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。図20(A)及び(B)に示す通電路92のように、ベース路として面状抵抗配線95Cを配設し、その両外縁に電極95A、95Bを配置しておき、この面状抵抗配線95Cの表面に、複数の低抵抗部分通電区95Qを配置することもできる。本実施例では、面状抵抗配線95Cの一方の表面に、複数の方形(必ずしも方形でなければ成らないというものではなく、断続的に比較的良好な抵抗値の導電部95Dを設けて構成するすればよい)の低抵抗部分通電区95Qを、面方向に広がるように(例えばマトリクス状、ハニカム状)に互いに間隔を存して配置する。電極95A、95Bは、例えば、一方向に一対(A1、A2)、他方向に一対(B1、B2)となるように合計四か所に配置することが出来る。   Further, in the above embodiment, the case where the base path 95P is a belt-like wiring is illustrated, but the present invention is not limited to this. Like the energization path 92 shown in FIGS. 20A and 20B, a planar resistance wiring 95C is disposed as a base path, and electrodes 95A and 95B are disposed on both outer edges thereof. A plurality of low-resistance partial energization sections 95Q can be arranged on the surface of 95C. In the present embodiment, a plurality of squares (not necessarily rectangular) are provided on one surface of the planar resistance wiring 95C, and conductive portions 95D having relatively good resistance values are provided intermittently. The low-resistance partial energization sections 95Q may be arranged so as to spread in the plane direction (for example, in a matrix form or a honeycomb form) with a space therebetween. For example, the electrodes 95A and 95B can be arranged at a total of four locations such that there are a pair (A1, A2) in one direction and a pair (B1, B2) in the other direction.

二対の電極95A、95Bのそれぞれに電圧を印加すると、図20(B)の矢印に示すように、低抵抗部分通電区95Qの内部と、距離d0で隣接する低抵抗部分通電区95Qの間の面状抵抗配線95Cの一方の表層を電子が移動して電流が流れる。従って、面状抵抗配線95Cの一方の表層側に対する電流を支配的なものとして電流を流すことができる。   When a voltage is applied to each of the two pairs of electrodes 95A and 95B, as shown by the arrows in FIG. 20B, between the inside of the low resistance partial energization section 95Q and the low resistance partial energization section 95Q adjacent at a distance d0. Electrons move through one surface layer of the planar resistance wiring 95C and current flows. Therefore, the current can be made to flow with the current to one surface layer side of the planar resistance wiring 95C being dominant.

従って、図20(C)に示すように面状抵抗配線95Cの面方向一方の表面が伸びるように通電路92を一方向に湾曲させると、隣接する低抵抗部分通電区95Qの距離がd0からdに広がる。結果、一方向の一対(A1、A2)の電極95A、95Bの間の抵抗値が増大し、湾曲状態を検知できる。特に図示しないが、面状抵抗配線95Cを面方向他方向に湾曲させると、他方向の一対(B1、B2)の電極95A、95Bの間の抵抗値が増大する。   Therefore, when the energization path 92 is curved in one direction so that one surface of the planar resistance wiring 95C extends as shown in FIG. 20C, the distance between the adjacent low resistance partial energization sections 95Q is increased from d0. d. As a result, the resistance value between the pair of (A1, A2) electrodes 95A, 95B in one direction increases, and the curved state can be detected. Although not particularly illustrated, when the planar resistance wiring 95C is bent in the other direction in the plane direction, the resistance value between the pair of (B1, B2) electrodes 95A and 95B in the other direction increases.

なお、ここでは低抵抗部分通電区95Qが正方形となる場合を例示したが、三角形、長方形、五角形、六角形、八角形等の多角形、楕円、正円等の円形の他、様々な形状を採用できる。例えば六角形の場合は、図21(A)に示すように、所謂ハニカム状に低抵抗部分通電区95Qを配置しても良い。その際は、周囲に三対(A1、A2)(B1、B2)(C1、C2)以上の電極を対向配置しても良い。また、図21(B)に示すように、所謂サッカーボールのように、球状の面状抵抗配線95Cの表面に、五角形と六角形の低抵抗部分通電区95Qを組み合わせて配置することも可能である。また、面状抵抗配線95Cを半導体又は絶縁体として、電極間の静電容量の変化を検知することも可能である。   In addition, although the case where the low-resistance partial energization section 95Q is a square is illustrated here, various shapes other than a polygon such as a triangle, a rectangle, a pentagon, a hexagon, and an octagon, a circle such as an ellipse, and a perfect circle are available. Can be adopted. For example, in the case of a hexagon, as shown in FIG. 21A, the low-resistance partial energization section 95Q may be arranged in a so-called honeycomb shape. In that case, three pairs (A1, A2) (B1, B2) (C1, C2) or more of electrodes may be arranged opposite to each other. Further, as shown in FIG. 21 (B), a pentagonal and hexagonal low-resistance partial current-carrying section 95Q can be combined on the surface of a spherical planar resistance wiring 95C as a so-called soccer ball. is there. It is also possible to detect a change in capacitance between the electrodes by using the planar resistance wiring 95C as a semiconductor or an insulator.

また、本発明は、通電路92において、応力を検出するセンサ構造を実現することに加えて、他の機能を付加することができる。例えば図22に示すように、第一の抵抗率値(若しくは、仕事関数値)を有する第一部分通電路92Xと、第二の抵抗率値(若しくは、仕事関数値)を有する第二部分通電路92Yの両端を接続して、一方の接続点を温接点T1、他方の接続点を冷接点T2とすることができ、この場合、起電力を得ることが可能となる。これは、抵抗率値を異ならせること、つまり、第一の抵抗率を有する第一部分通電路92Xと、第二の抵抗率値を有する第二部分通電路92Yの素材(材料)を異ならせることで、簡単に実現することができる。この温接点T1と冷接点T2に温度差が生じると、所謂ゼーベック効果により、温接点T1と冷接点T2の間に電圧Vが生じて電流が流れる。従って、この通電路92に対して既に説明したセンサ構造を形成すれば、センサ構造付部材に生じる温度変化を検知したり、センサ構造用の起電力を自ら得たりすることが可能となる。   Further, the present invention can add other functions in addition to realizing a sensor structure for detecting stress in the current path 92. For example, as shown in FIG. 22, a first partial current path 92X having a first resistivity value (or work function value) and a second partial current path having a second resistivity value (or work function value). By connecting both ends of 92Y, one connection point can be a hot junction T1, and the other connection point can be a cold junction T2. In this case, an electromotive force can be obtained. This is to make the resistivity values different, that is, to make the materials of the first partial conducting path 92X having the first resistivity and the second partial conducting path 92Y having the second resistivity value different. This can be easily realized. When a temperature difference occurs between the hot junction T1 and the cold junction T2, a voltage V is generated between the hot junction T1 and the cold junction T2 due to a so-called Seebeck effect, and a current flows. Therefore, if the sensor structure described above is formed for the energization path 92, it is possible to detect a temperature change occurring in the member with the sensor structure or to obtain an electromotive force for the sensor structure by itself.

次に、本実施形態において、複数の通電路92(複数のセンサ構造)を形成する際の通電回路の構成を図23から図27を用いて示す。   Next, in the present embodiment, a configuration of an energization circuit when forming a plurality of energization paths 92 (a plurality of sensor structures) will be described with reference to FIGS.

図23は、センサ構造付部材202に形成される通電回路201を示す。通電回路201は、電気抵抗となる複数の通電路92が並列に接続されて構成される(図23(a)参照)。これにより、例えば、センサ構造付部材202が壁紙や板材などのように所望の広域な面積を有する場合、多数の通電路92を分散配置できるので、各通電路92近傍の歪等を検知することが可能となる。また、全ての通電路92に対して、共通の端子A、端子Bとなる一対(又は複数対)の良導体から電圧が印加されるので、通電回路201の回路構成を単純化できる。   FIG. 23 shows an energization circuit 201 formed on the sensor structure-provided member 202. The energization circuit 201 is configured by connecting a plurality of energization paths 92 serving as electric resistances in parallel (see FIG. 23A). Thus, for example, when the sensor structure member 202 has a desired wide area such as wallpaper or plate material, a large number of current paths 92 can be dispersedly arranged, so that a strain or the like in the vicinity of each current path 92 can be detected. Is possible. In addition, since a voltage is applied from a pair (or a plurality of pairs) of good conductors serving as the common terminal A and terminal B to all the energization paths 92, the circuit configuration of the energization circuit 201 can be simplified.

この際、各通電路92は、それぞれ抵抗値R1,R2,R3,R4に設定されており、これらの四つの通電路92は、良導体を経由して端子A、端子Bに両端が接続される。なお、通電路92の数は四つに限らず幾つでも構わない。また抵抗を測定できる端子の数も二つに限らない。抵抗値R1,R2,R3,R4は、互いに異なる抵抗値に設定されており、お互いの抵抗値R1,R2,R3,R4の差は、各通電路92が規格内の歪み等をセンシングする際に生じる得る最大抵抗値変化量(δR1,δR2,δR3,δR4)よりも大きく設定されている。   At this time, each energization path 92 is set to a resistance value R1, R2, R3, R4, and both ends of these four energization paths 92 are connected to the terminals A and B via good conductors. . The number of energization paths 92 is not limited to four and may be any number. The number of terminals that can measure resistance is not limited to two. The resistance values R1, R2, R3, and R4 are set to different resistance values, and the difference between the resistance values R1, R2, R3, and R4 is determined when each current path 92 senses a distortion or the like within the standard. Is set to be larger than the maximum resistance value change amount (δR1, δR2, δR3, δR4) that can occur in the above.

通電回路201はセンサ構造付部材202に直接的に形成されている。通電路92を形成する方法としては、塗布、転写、リソグラフィー、切削、蒸着、印刷、半導体プロセスなどが考えられる。電気抵抗となる部分は、高抵抗率の電導性塗料又はペーストを用いることも出来、また、ニクロムなど抵抗率の高い金属の薄膜を通電路92として形成しても良い。良導体としては銅、アルミなど抵抗率の低い金属の薄膜を形成することも考えられる。なおセンサ構造付部材202が電気伝導体である場合は、下地として絶縁体を塗布した上に通電回路201を形成することが望ましい。下地としては例えばポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)等が考えられる。   The energizing circuit 201 is directly formed on the sensor structure-equipped member 202. As a method for forming the current path 92, application, transfer, lithography, cutting, vapor deposition, printing, semiconductor process, and the like can be considered. A portion having electrical resistance may be made of a conductive paint or paste having a high resistivity, or a thin metal film having a high resistivity such as nichrome may be formed as the current path 92. As a good conductor, it is conceivable to form a metal thin film having a low resistivity such as copper or aluminum. When the sensor structure member 202 is an electric conductor, it is desirable to form the energization circuit 201 after applying an insulator as a base. As the base, for example, polymethyl methacrylate resin (PMMA) can be considered.

図23(a)の場合、端子Aと端子Bの間の合成抵抗Rは、センサ構造付部材202に何ら支障が無く定常状態であり、回路パターンが全て接続されている場合には、1/R=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4の関係が成り立ち、計算により求めることができる。   In the case of FIG. 23A, the combined resistance R between the terminal A and the terminal B is in a steady state without any trouble in the sensor structure-provided member 202. When all the circuit patterns are connected, 1 / The relationship of R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4 is established and can be obtained by calculation.

また、センサ構造付部材202に変形、変温等が生じた場合、通電路92の抵抗値等が変化することによって、その変化をセンシングすることが可能となる。例えば、抵抗値R1となる通電路92が、歪み等によって変形して抵抗値がδR1だけ増大した場合は、1/R=1/(R1+δR1)+1/R2+1/R3+1/R4の関係が成り立つ。この合成抵抗Rの変化によって各種現象或いは物理状態の変化をセンシングできる。   In addition, when deformation or temperature change occurs in the sensor structure-equipped member 202, it is possible to sense the change by changing the resistance value of the energization path 92 or the like. For example, when the energization path 92 having the resistance value R1 is deformed due to strain or the like and the resistance value is increased by δR1, the relationship 1 / R = 1 / (R1 + δR1) + 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4 is established. Various phenomena or changes in the physical state can be sensed by the change in the combined resistance R.

これに対して、センサ構造付部材202が振動や経年劣化等で損傷を生じ、図23(b)のように切断部位203を生じる場合を仮定すると、端子Aと端子Bの間の合成抵抗R'は、1/R'= 1/R2+1/R3+1/R4となり、端子Aと端子Bの間の抵抗を図ることで、センサ構造付部材202に支障が生じたことがわかる。さらにR1〜R4を異なる抵抗値にしているので、どの通電路92に繋がる経路に支障が生じたかを、端子Aと端子Bの間の電気抵抗を測定するだけで検知することができる。本実施形態としては、単純に電気抵抗が並列に並んだ形態を示したが、通電回路201としては、電気抵抗が直列接続された構造であっても良く、直列接続と並列接続が入り交じった構造であっても良い。   On the other hand, assuming that the sensor structure member 202 is damaged due to vibration, aging deterioration, or the like, and a cut portion 203 is generated as shown in FIG. 23B, the combined resistance R between the terminals A and B is assumed. 1 / R ′ = 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4, and it is understood that the resistance between the terminal A and the terminal B is hindered in the sensor structure member 202. Furthermore, since R1 to R4 have different resistance values, it can be detected by measuring the electrical resistance between the terminal A and the terminal B which one of the energization paths 92 is hindered. As the present embodiment, the configuration in which the electric resistances are simply arranged in parallel is shown, but the energization circuit 201 may have a structure in which the electric resistances are connected in series, and the series connection and the parallel connection are mixed. It may be a structure.

図24は、図23で示した通電回路201の変形例である二次元マトリックス状の通電回路204の例を示す。図24(a)の二次元マトリックス通電回路204は、電気抵抗となる複数の通電路92が、メッシュ状(格子状)に相互接続して構成される。通電路92と通電路92の間は良導体で形成された回路パターンで接続されている。通電回路204は、電気抵抗を測定するための端子A、端子B、端子C、端子Dを備えており、例えば端子Aと端子Cの間の抵抗を測定することで、センサ構造付部材202の変化をセンシングすることができる。   FIG. 24 shows an example of a two-dimensional matrix energization circuit 204 which is a modification of the energization circuit 201 shown in FIG. The two-dimensional matrix energization circuit 204 in FIG. 24A is configured by interconnecting a plurality of energization paths 92 serving as electric resistances in a mesh shape (lattice shape). The current path 92 and the current path 92 are connected by a circuit pattern formed of a good conductor. The energization circuit 204 includes a terminal A, a terminal B, a terminal C, and a terminal D for measuring electrical resistance. For example, by measuring the resistance between the terminal A and the terminal C, the sensor structure-equipped member 202 is provided. Change can be sensed.

また、通電路92が全て同じ電気抵抗だとしても、複数の通電路92のいずれかが断線や故障した場合、一個所の接続が切れたのか、二個所以上の接続が切れたのかといった大まかな故障情報を簡単に得ることができる。また各通電路92については、それぞれ例えばキロオーム単位で異なる抵抗値、例えば、素数の抵抗値、すなわち2キロオーム、3キロオーム、5キロオームといった異なる値の電気抵抗を備えていれば、通電路92が形成されたセンサ構造付部材202のどの部分に破断等の支障が起こったのか、端子間の抵抗を測定すれば推定することが可能である。例えば、全ての抵抗値を素数に設定すれば、並列回路における合成抵抗値に含まれる素数積の因数分解(の一意)性から、断線した抵抗値を推測することができ、結果として、断線した通電路205の場所を特定できる。   Moreover, even if all the current paths 92 have the same electrical resistance, if any of the plurality of current paths 92 is broken or broken, it is roughly determined whether one connection has been disconnected or two or more connections have been disconnected. Failure information can be easily obtained. Further, each of the energization paths 92 has a resistance value that is different in units of kilohms, for example, a resistance value of a prime number, that is, an electric resistance having different values such as 2 kilohms, 3 kilohms, and 5 kilohms, the energization paths 92 are formed. It can be estimated by measuring the resistance between the terminals in which part of the sensor-structured member 202 that has been damaged such as breakage occurs. For example, if all resistance values are set to prime numbers, the disconnected resistance value can be estimated from the factorization (uniqueness) of the prime product included in the combined resistance value in the parallel circuit. The location of the energization path 205 can be specified.

図24(b)には二次元マトリックス状の通電回路204の更なる変形例を示す。この通電回路204では、マトリックス状に配置される通電路92が、互いに直列接続される。この直列回路の場合、どこかで断線が生じると、通電回路204の全体でセンシングができなくなるので、断線によって異常を検知することが可能になる。一方で、図23(a)や図24(a)で示した並列接続を含む通電回路の方が、一部が断線しても残部でセンシングが可能となり、長期間に亘る計測用途に好適となる。   FIG. 24B shows a further modification of the energization circuit 204 having a two-dimensional matrix shape. In the energization circuit 204, energization paths 92 arranged in a matrix are connected in series with each other. In the case of this series circuit, if disconnection occurs somewhere, the entire energization circuit 204 cannot be sensed, so that it is possible to detect an abnormality by disconnection. On the other hand, the energization circuit including the parallel connection shown in FIG. 23 (a) and FIG. 24 (a) can be sensed in the remaining part even if a part is disconnected, and is suitable for measurement applications over a long period of time. Become.

また、図24(b)では端子A、端子Bのみを図示しているが、各通電路92(又はある特定の複数の通電路92群)を測定する端子を設けることで、構造体のどこに損傷が生じているかを、事後的に特定できるようにしてもよい。従って定期センシングでは端子Aと端子Bの間の抵抗を測定することで、センサ構造付部材202全体についての安全性を容易にチェックできるとともに、何らかの異常を検知した後や、地震等の突発的な事象後の詳細検査時には、各通電路92間を個別測定することで、センサ構造付部材202のどの部分で損傷が生じているかを特定しても良い。   In FIG. 24B, only the terminal A and the terminal B are illustrated, but by providing a terminal for measuring each of the current paths 92 (or a specific group of a plurality of current paths 92), the position of the structure can be increased. It may be possible to determine after the fact whether damage has occurred. Therefore, in periodic sensing, the safety of the entire sensor structure member 202 can be easily checked by measuring the resistance between the terminal A and the terminal B, and after detecting any abnormality or suddenly such as an earthquake. At the time of the detailed inspection after the event, it is possible to specify which part of the sensor structure-attached member 202 is damaged by individually measuring between the energization paths 92.

図23及び図24のように、通電路92が二次元平面に広がった通電回路は、長さ、細さ、厚さ等が変化すれば電気抵抗も変化する。従って、この通電回路が形成されたシート状又はメッシュ状の通電路形成部材を、道路、床、壁等の建造物等に埋設することで、アスファルトやコンクリート等の硬化時、硬化後に生じる歪みをリアルタイムにセンシングすることができる。またこのようなシート状の部材を埋設又は貼り付ける用途の応用として、ダム、空港滑走路、港湾、高層建築物、上下水道網、高速道路、鉄道の高架橋等巨大構造物の建設工程解析、故障解析等に特に好適である。また、各通電回路の一部にメモリを配置しておき、センシング履歴データを保存するようにすれば、建設工程時に生じる振動現象等の履歴を正確に蓄積することができ、事後的なデータ改ざん等を防止できる。   As shown in FIGS. 23 and 24, in the energization circuit in which the energization path 92 spreads in a two-dimensional plane, the electrical resistance changes as the length, thinness, thickness, and the like change. Therefore, by embedding the sheet-form or mesh-form energization path forming member on which this energization circuit is formed in a building such as a road, a floor, a wall, etc., distortion occurring after curing during curing of asphalt, concrete, etc. Real-time sensing is possible. In addition, as an application for the use of embedding or pasting such sheet-like members, analysis of construction processes of large structures such as dams, airport runways, harbors, high-rise buildings, water and sewage networks, highways, railway viaducts, breakdowns, etc. It is particularly suitable for analysis and the like. In addition, if memory is placed in a part of each energizing circuit and the sensing history data is stored, the history of vibration phenomena, etc. that occur during the construction process can be stored accurately, and subsequent data alteration Etc. can be prevented.

また、上記図23及び図24の事例では、通常、センサ構造付部材の歪等を検知している。更に、通電回路に切断部位が生じた場合は、その位置を容易に特定できる。一方で、そもそもセンサ構造付部材の切断現象(即ち、通電回路の断線現象)を限定的に検知する目的で活用することもできる。   Moreover, in the case of the said FIG.23 and FIG.24, distortion etc. of the member with a sensor structure are normally detected. Furthermore, when a cutting site occurs in the energization circuit, the position can be easily specified. On the other hand, it can also be used for the purpose of limitedly detecting the cutting phenomenon of the member with sensor structure (that is, the disconnection phenomenon of the energization circuit).

更に図24では、複数の通電路92を二次元マトリクス状に相互接続する場合を例示したが、三次元マトリクス状(立体状)に相互接続しても良い。センサ構造付部材が立体構造物の場合に好適である。   Furthermore, although FIG. 24 illustrates the case where a plurality of current paths 92 are interconnected in a two-dimensional matrix, they may be interconnected in a three-dimensional matrix (three-dimensional). It is suitable when the member with sensor structure is a three-dimensional structure.

また、図23、図24のように多数の異なる抵抗値を持つ通電路92を、センサ構造付部材に直接設けるためには、その回路パターンを予め設計する必要がある。この際、計算機等のメモリに、所定の抵抗値を持つ基本的なパターン情報を複数用意しておき、この計算機で実行される回路生成プログラムによって、これらのパターン情報を組み合わせることで回路データを生成し、この回路データを印刷機や半導体成膜装置に伝送して、導電性塗料や金属ペーストを塗布・プリント等したり、半導体プロセスのレジスト被膜を描写したりすることで実際の通電回路を形成する手法が好ましい。この種の設計工程例を図25に示す。   Further, in order to directly provide a plurality of energization paths 92 having different resistance values as shown in FIGS. 23 and 24 in the member with sensor structure, it is necessary to design the circuit pattern in advance. At this time, a plurality of basic pattern information having a predetermined resistance value is prepared in a memory such as a computer, and circuit data is generated by combining these pattern information by a circuit generation program executed by the computer. Then, this circuit data is transmitted to a printing machine or semiconductor film-forming device to apply and print conductive paint or metal paste, or to draw a resist film for the semiconductor process to form an actual energizing circuit. The technique of doing is preferable. An example of this type of design process is shown in FIG.

図25(a)は、正方形(正方形に限らず、例えば、正三角形、長方形、菱形、正六角形、その他、適宜の幾何学的形状)等の一定の面積を有する基準枠において、対辺の中央に配置される一対の端子207と、一対の端子207の間に配置される単位抵抗体208とを有するパターン情報206aを示す。単位抵抗体208は、例えば1キロオームの基準抵抗値に設定される、結果、プリントパターン情報206aは1キロオームパターンとなる。   FIG. 25A shows a reference frame having a certain area such as a square (not limited to a square, for example, a regular triangle, a rectangle, a rhombus, a regular hexagon, or other appropriate geometric shape). Pattern information 206a having a pair of terminals 207 arranged and a unit resistor 208 arranged between the pair of terminals 207 is shown. The unit resistor 208 is set to a reference resistance value of, for example, 1 kilohm. As a result, the print pattern information 206a becomes a 1 kilohm pattern.

図25(b)のパターン情報206bは、一対の端子207の間に、単位抵抗体208が直接に二個配置されるので2キロオームパターンとなる。図25(c)のパターン情報206cは3キロオームパターンとなり、図25(d)のパターン情報206dは5キロオームパターンとなり、図25(e)のパターン情報206eは7キロオームパターンとなる。   The pattern information 206b in FIG. 25B is a 2 kilohm pattern because two unit resistors 208 are directly arranged between the pair of terminals 207. The pattern information 206c in FIG. 25C is a 3 kilo-ohm pattern, the pattern information 206d in FIG. 25D is a 5 kilo-ohm pattern, and the pattern information 206e in FIG. 25E is a 7 kilo-ohm pattern.

また、図25(f)のパターン情報206fは、正方形の基準枠の各四辺の中央に計四個の端子207が配置され、それらの全端子207と接続される位置に、単位抵抗体208が配置される。このようにすると、計4個の端子207の中から任意の二個の端子207を利用すれば、1キロオームの抵抗を得ることができる。その他にも、図25(g)(h)(i)のパターン情報206g、206h、206iのように、良導体のみの連結用パターンも用意しておくことが好ましい。これらのパターン情報206a〜206iを計算機のメモリに蓄積しておき、これらをプログラム上で組み合わせることで、所望の抵抗値のパターン情報(回路情報)を容易に生成できる。なお、ここでは正方形の基準枠の各辺の中央に隣接するパターンと連続する端子を配置する場合を例示したが、正方形の基準枠の各角部に、隣接するパターンと連続する端子を配置しても良い。   Further, in the pattern information 206f in FIG. 25 (f), a total of four terminals 207 are arranged at the center of each of the four sides of the square reference frame, and the unit resistor 208 is located at a position where all the terminals 207 are connected. Be placed. In this way, a resistance of 1 kilohm can be obtained by using any two terminals 207 out of a total of four terminals 207. In addition, it is preferable to prepare a connection pattern of only good conductors as in the pattern information 206g, 206h, and 206i of FIGS. 25 (g), (h), and (i). By storing these pattern information 206a to 206i in a memory of a computer and combining them on a program, pattern information (circuit information) of a desired resistance value can be easily generated. In addition, although the case where a terminal continuous with the adjacent pattern is arranged at the center of each side of the square reference frame is illustrated here, a terminal continuous with the adjacent pattern is arranged at each corner of the square reference frame. May be.

図26は、15個のパターン情報を組み合わせて生成した回路情報を描写したものである。ここでは、複数のパターン情報を直列配置した4キロオームの通電回路と、13キロオームの通電回路と、14キロオームの通電回路が、互いに並列接続される。例えば、この回路情報を塗布装置にインプットし、塗布装置が、良導体ペースト又は抵抗体ペーストをセンサ構造付部材に塗布して通電回路を形成すれば良い。また、フォトレジスト等により、センサ構造付部材に対して同パターンを描写してマスキングし、半導体や蒸着等の成膜プロセスによって所望の通電回路を形成しても良い。   FIG. 26 depicts circuit information generated by combining 15 pieces of pattern information. Here, a 4 kOhm energization circuit, a 13 kOhm energization circuit, and a 14 kOhm energization circuit in which a plurality of pattern information are arranged in series are connected in parallel to each other. For example, the circuit information may be input to the coating device, and the coating device may apply the good conductor paste or the resistor paste to the member with the sensor structure to form an energization circuit. Further, a desired energization circuit may be formed by a film forming process such as a semiconductor or vapor deposition by drawing and masking the same pattern on the sensor structure member with a photoresist or the like.

次に、図27及び図28を参照して、センサ構造付部材の使用例を説明する。図27(a)は橋梁等の柱状構造体にセンサ構造(通電回路)を形成する場合の概念図である。通電回路213は、柱212(橋脚)上に形成される。このとき通電回路213としては、有機導電材を直接プリントすることが考えられる。このようにすると、柱212上にアクティブな電気回路を容易に形成できる。具体的には、既に説明したセンサ構造に加えて、アンテナ構造、共振回路、増幅回路、制御回路、変調回路、送受信インタフェース等を更にプリントできる。柱212に、歪、変形、伸縮、ひび等の物理的な現象が生じると、例えば柱の表面に形成されたアンテナ構造が変位又は損傷されて、共振周波数が変化することが考えられる。通常は応答が可能だった通電回路213が、十全に応答することができなくなることで、それによっても物理現象を検知できる。また柱212が膨張するとアンテナの面積が大きくなり、共振周波数が低くなる等の現象が生じることが予想され、その周波数変化により、柱212の物理変化について定量的な情報も得ることができる。   Next, a usage example of the sensor structure-attached member will be described with reference to FIGS. FIG. 27A is a conceptual diagram when a sensor structure (an energization circuit) is formed on a columnar structure such as a bridge. The energization circuit 213 is formed on the column 212 (bridge pier). At this time, it is conceivable to directly print an organic conductive material as the energization circuit 213. In this way, an active electric circuit can be easily formed on the pillar 212. Specifically, in addition to the sensor structure already described, an antenna structure, a resonance circuit, an amplifier circuit, a control circuit, a modulation circuit, a transmission / reception interface, and the like can be further printed. When a physical phenomenon such as distortion, deformation, expansion / contraction, or cracking occurs in the column 212, for example, the antenna structure formed on the surface of the column may be displaced or damaged, and the resonance frequency may change. Normally, the energization circuit 213, which was capable of responding, can no longer respond fully, and thereby a physical phenomenon can be detected. Further, when the column 212 expands, it is expected that a phenomenon such as an increase in the area of the antenna and a decrease in the resonance frequency occurs, and quantitative information on the physical change of the column 212 can be obtained by the frequency change.

図27(b)に、図27(a)にA−A'の断面図を示す。通電回路213は、柱212の表面に絶縁体の下地214を塗布した上で、センサ構造を有する回路パターン層215を形成し、防水性を有する保護層216で表面を覆うことが望ましい。ただし、コンクリートの柱212等のように、検出したいセンサ構造付部材が絶縁体であるときには下地214を省略することも考えられる。特に、プレキャストコンクリートやプレカット材木等如くの製造工場の工程と、その後の現場施工の工程の双方を経ることとなる対象の場合には、製造工場にてパターニング工程によってパターニングを施すことが可能となり、現場における施工性を大幅に向上させることが出来る。勿論、回路については既存の電子回路(ICチップ)を用い、物理現象を検出するためのセンサ構造のみを柱212等のセンサ構造付部材に直接プリントすることも考えられる。フォトリソグラフィなどの半導体プロセスを使用することや、プリント基板を作成する場合のように金属膜を形成した後にエッチングをおこなうことで形成しても良い。   FIG. 27B shows a cross-sectional view of AA ′ in FIG. The energization circuit 213 preferably has a circuit pattern layer 215 having a sensor structure formed on the surface of the column 212 with an insulating base 214 and covered with a waterproof protective layer 216. However, when the sensor structure-attached member to be detected is an insulator, such as a concrete column 212, the base 214 may be omitted. In particular, in the case of an object that will go through both the process of the manufacturing factory such as precast concrete and precut timber and the subsequent site construction process, it becomes possible to perform patterning by the patterning process at the manufacturing factory, Workability on site can be greatly improved. Of course, it is also conceivable to use an existing electronic circuit (IC chip) for the circuit and directly print only the sensor structure for detecting a physical phenomenon on the member with the sensor structure such as the column 212. You may form by using semiconductor processes, such as photolithography, or etching after forming a metal film like the case where a printed circuit board is created.

次に図28を参照して、センサ217と、測定対象となる部材(構造物212)が別部材となる事例を説明する。本実施形態のセンサ217は、複数のセンサ構造(通電回路)を内蔵する帯状の材料となる。このセンサ217は、所謂スマート包帯であり、図28(a)のように、橋脚等の柱状の構造物212にらせん状に巻きつけられて、構造物212を補強すると同時に、補強後の自身の変形等によって物理現象を検出する。センサ217への通電回路のプリント方法は、転写、エッチング、塗布、半導体プロセス等でもよい。センサ217の材質は、布、不織布、樹脂、炭素繊維、金属繊維、ケイ素繊維、ガラス繊維等の各種強化繊維を含む繊維強化合成樹脂、紙、ゴム、シリコーン等、様々である。通電路の材質はアルミでも銅でも有機電導体でもその他の電気伝導体でも良い。個別にセンサ構造を実現する通電回路213には、ID信号発信回路が形成されており、それぞれ独立した個別IDを発信できる。このID信号発信回路は、ICチップを事後的に貼り付ける等によって配置しても良い。この結果、各通電回路213が、センサ217全体のどの場所に位置するかを予め把握(識別)できる。例えば、このスマート包帯を用いた補強後に、図28(b)のように、無線アクセス手段218により、全ての通電回路213から個別IDを受信して、構造物212のどの場所に、どの個別ID(通電回路213)が配置されているかを確認してデータとして保存しておく。その後、柱212に変形や異常が生じると、各通電回路213の抵抗値変化によって、その変形量を検知できる。また例えば、柱212に亀裂が入ると各通電回路213のアンテナ構造の一部が破壊される。アクセス可能であった通電回路213がアクセス不能になったり、特定のアンテナの共振周波数が変化したりする。そのアクセス不能又は周波数変化の情報と共に、通電回路213から個別IDを収集することにより、柱212のどの部分に支障が生じているか、補強材を剥がしたり、除去したりすることなく検知するように構成することもできる。なお、ここでは通電回路213毎に個別IDを付与する場合を例示しているが、例えば、スマート包帯となるセンサ217単位で部分IDを付与しても良く、その他のルールでIDを付与することも可能である。   Next, with reference to FIG. 28, a case where the sensor 217 and the member to be measured (structure 212) are separate members will be described. The sensor 217 of the present embodiment is a band-shaped material containing a plurality of sensor structures (conduction circuits). This sensor 217 is a so-called smart bandage. As shown in FIG. 28 (a), the sensor 217 is spirally wound around a columnar structure 212 such as a bridge pier to reinforce the structure 212 and at the same time, after its reinforcement. A physical phenomenon is detected by deformation or the like. The printing method of the energization circuit to the sensor 217 may be transfer, etching, coating, semiconductor process, or the like. The material of the sensor 217 is various, such as fiber reinforced synthetic resin including various reinforcing fibers such as cloth, nonwoven fabric, resin, carbon fiber, metal fiber, silicon fiber, and glass fiber, paper, rubber, and silicone. The material of the current path may be aluminum, copper, an organic conductor, or other electrical conductor. In the energization circuit 213 that individually realizes the sensor structure, an ID signal transmission circuit is formed, and an independent individual ID can be transmitted. This ID signal transmission circuit may be arranged by pasting an IC chip or the like. As a result, it is possible to grasp (identify) in advance where each energization circuit 213 is located in the entire sensor 217. For example, after reinforcement using this smart bandage, as shown in FIG. 28B, the wireless access means 218 receives individual IDs from all the energizing circuits 213, and in which location of the structure 212 which individual ID It is confirmed whether (the energization circuit 213) is arranged and stored as data. Thereafter, when deformation or abnormality occurs in the column 212, the amount of deformation can be detected by a change in the resistance value of each energization circuit 213. Further, for example, when the pillar 212 is cracked, a part of the antenna structure of each energization circuit 213 is destroyed. The energization circuit 213 that was accessible becomes inaccessible, or the resonance frequency of a specific antenna changes. By collecting the individual ID from the energization circuit 213 together with the information on the inaccessibility or frequency change, it is possible to detect which part of the pillar 212 has trouble without peeling or removing the reinforcing material. It can also be configured. In addition, although the case where individual ID is provided for every energization circuit 213 is illustrated here, for example, a partial ID may be assigned for each sensor 217 serving as a smart bandage, or ID may be assigned according to other rules. Is also possible.

また、通電路形成部材として、高圧用、中圧用、低圧用を含めた各種の送電線等の電線、上水道用、下水道用、ガス用、蒸気用、各種薬品用、オイル用等の各種配管、配管用のジョイントの各種部材等を採用することも可能である。   In addition, as a current path forming member, various electric wires such as high-voltage, medium-pressure, and low-voltage transmission lines, various pipes for water supply, sewerage, gas, steam, various chemicals, oil, etc. It is also possible to employ various members of a joint for piping.

<その他の観点>
上記以外にも、本発明は、多用な機械部品に適用することが可能である。例えば、直動部品としては、リニアシャフト、シャフトホルダ、セットカラー、リニアブッシュ、ボールガイド、スプライン、無給油ブッシュ・ワッシャ、無給油ブッシュ、無給油ワッシャ、無給油素材(丸棒・パイプ)、無給油プレート・ガイドレール、無給油プレート、無給油ガイドレール、無給油素材(プレート)、リニアガイド、ケーブルキャリア、ボールねじ、サポートユニット、台形ねじ・すべりねじ、台形ねじ用ナット、すべりねじ、クロスローラー、クロスローラーテーブル、クロスローラーリング、リニアボールスライド、リニアレール、アクチュエータ、インデックステーブル、パワーシリンダ・ジャッキ、ジャバラ等を挙げることが出来る。また、回転部品としては、例えば、ベアリング、ベアリングホルダ、カムフォロア、ローラフォロア、回転軸、駆動軸等を挙げることが出来る。連結・リンク機構部品としては、例えば、支点用段付ねじ、ヒンジピン、ヒンジベース、ヒンジボルト、リンク、ロッドエンドベアリング、連結棒、リンクケーブル、リンクワイヤ等を挙げることが出来る。また、伝動部品としては、例えば、リジット形、ユニバーサルジョイント、チェーンカップリング、フランジ形等のカップリング軸継手やタイミングベルト、丸ベルト、Vベルト、プーリ、チェーン、スプロケット、チェーンボルト、ターンバックル、テンショナー、平歯車、かさ歯車、はすば歯車、ねじ歯車、ウォームギア、ラックギア、内歯車等の歯車やラチェット、リングレールギア等を挙げることが出来る。また、動力源としては、内燃機関や外燃機関等のエンジンの他、小型ACモータ、ステッピングモータ、サーボモータ、ブラシレスモータ、ブラシ付きDCモータ、汎用モータ、ギアモータ等を含むモータ、またクラッチやブレーキを含む変速機や減速機等を挙げることが出来る。また、コンベヤやローラ等を含む搬送部品やテーブルリフター、エアーリフト等を含めた昇降機、運搬機類等を挙げることが出来る。また、ステージ部品としては、X軸、Z軸、XY軸、XYZ軸、回転、ゴニオ、チルト、多軸等の移動ステージであって、手動又は自動のステージ等を含めて挙げることが出来る。空圧機器としては、シリンダ、アクチュエータ、バルブ、レギュレータ、ルブリケータ、空圧用電磁弁、流体用電磁弁、エアオペレイト弁、配管用継手等を挙げることが出来る。また、真空部品としては、例えば、真空配管、真空ポンプ、真空発生器、エジェクタ、真空バルブ、真空フィルタ、真空用圧力調整弁、吸着パッド、真空タンク、チャンバー等を挙げることが出来る。油圧用機器としては、例えば、油圧アクチュエータ、油圧ポンプ、オイルフィルタ、油圧シリンダ、油圧ロータリーアクチュエータ、油圧クランプ、油圧ポンプ、オイルフィルタ、油圧バルブ、油圧ホース、オイルキャップ等を挙げることが出来る。配管部品としては、鋼管、銅管・ステンレス管、樹脂管等を挙げることが出来、継手としては、ねじ込み継手、ねじ込み式フランジ、ホース用継手、ステンレス管用継手、銅管用継手、鋼管用継手、溶接式継手、溶接式フランジ、ロータリージョイント、スイベルジョイント、メカニカル式管継手、樹脂管継手、伸縮管継手、塩ビ管用継手、カプラジョイント、ワンタッチジョイント等を挙げることが出来、バルブとしては、ボールバルブ、ニードルバルブ、流体用チェックバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、バタフライバルブ、ダイヤフラムバルブ、ピンチバルブ、空気操作弁、安全弁、調整弁等を挙げることが出来、配管支持具としては、例えば、吊配管金具、立配管金具、床貫通用金具、フロアーバンド、U字金具、サドルバンド、ブラケット等を挙げることが出来、配管用クランプとしては、例えば、マニホールド、ブロックマニホールド、ロータリーマニホールド、継手付ブラケット、マグネット付マニホールド等を挙げることが出来、樹脂ホース類としては、例えば、樹脂ホース、ホースバンド、ホースリール、ダクトホース等を挙げることが出来、またダクト配管部品としては、ダクト管、フレキシブルホース、サニタリー配管、サニタリーバルブ、サニタリー管、サニタリー継手、クランプ、ガスケット等を含み、シール材としては、Oリング、オイルシール、ガスケット、シールワッシャ、シールキャップ、パッキン等を挙げることが出来、排水関連部品としては、排水マス、雨水マス、ふた、防護蓋、溝用蓋、脱気筒等を挙げることが出来る。また、棚関連部品としては、例えば、棚、棚受、棚柱、棚板等を挙げることが出来る。蝶番としては、例えば、ピボット形、ロータリー形、リーフ形等であってもよく、平蝶番、旗蝶番、自由蝶番、裏蝶番、隠し蝶番、スプリング蝶番、ガラス蝶番等を挙げることが出来る。締結部材としては、例えば、ねじ、ボルト、座金、ナット等を挙げることが出来、それぞれ例えば、マイクロねじ、微細ねじ、座金組込みねじ、タッピングねじ・タップタイト・ハイテクねじ、ドリルねじ、いたずら防止ねじ、六角ボルト、六角穴付ボルト(キャップボルト)、低頭ボルト、小径ボルト、貫通穴付ボルト、六角穴付ボタンボルト、六角穴付皿ボルト、ユニファイねじ、インチねじ、ウィットねじ、止めねじ、全ねじ、スタッドボルト、蝶ボルト、つまみねじ、化粧ビス、四角ボルト、丸ボルト、樹脂ねじ、セラミックねじ、脱落防止ねじ、ショルダーボルト、アイボルト、でんでんボルト、配管Uボルト、木ねじ、コーチスクリュー、コーススレッド、鬼目ナット、軽天ビス、万能ビス、ジョイントコネクタ、連結金具ボルト、その他木工用ねじ、その他コンクリート用ねじ、その他石膏ボード用ねじ、波板用ねじ、釘、鋼板用ねじ、スタッド締結用ねじ、座金、ねじ用ワッシャ、平座金、ばね座金、歯付座金(菊座)、ロゼットワッシャ、片・両舌付座金、テーパ座金、球面座金、化粧ビス座金等を挙げることが出来る。また、本発明は、発電プラント、混合プラント、粉砕プラント、分離プラント、鋳造プラント、金属加工プラント、木工プラント、原子力プラント、蒸気発生プラント、蒸気動力プラント、太陽発電プラント、蓄熱プラント、冷却プラント、液化プラント、電解被覆プラント、石油化学プラント、ガスプラント、給水プラント、汚水処理プラント、廃棄物処理プラント、樹脂プラント、金属プラント、コンクリートプラント、アスファルトプラント等の各種プラントの適宜の部位に適用することが出来る。プラントの一種として、原子力発電所を挙げることが出来、例えば、原子炉容器(原子炉圧力容器)、冷却材配管(再循環配管)、冷却材ポンプ(再循環ポンプ)、蒸気発生器、タービン等の機械設備の他、発電機、変圧器、ケーブル等の電気・計装設備、原子炉建屋、タービン架台等のコンクリート構造物等を挙げることが出来る。その他、プラントの一種としては、水力発電所、風力発電所、潮力発電所、地熱発電所、太陽熱発電所、海洋温度差発電所、火力発電所、原子力発電所には核分裂型プラントと核融合型プラントを挙げることが出来、太陽光発電プラント、燃料電池発電プラント等を挙げることが出来る。また、本発明は各種乗物(その構成部品)に適用することが可能であり、例えば、車椅子、ベビーカー、ロープーウェイ、リフト、ゴンドラ、エレベーター、エスカレーター、自転車、自動車、産業機械、建設機械、農業機械、オートバイ、雪上、水陸両用車、戦車や装甲車等の軍事車両、鉄道車両、客船、貨物船、漁船、ヨット、ボート、水上バイク、競艇、艦艇、潜水艦、グライダー、気球、飛行機、垂直離着陸機、ヘリコプター、オートジャイロ、ロケット、人工衛星等を挙げることが出来る。車椅子としては、フレーム、主輪、キャスター、シート、バックサポート、フットサポート、アームサポート、ブレーキ、ハンドル、ティッピングレバー等を挙げることが出来る。ロープーウェイ、リフト、ゴンドラ等への適用としては、例えば、索条、搬器、支柱等を挙げることが出来る。エレベーターとしての適用としては、例えば、制御盤、巻上機、調速機、メインロープ、ガバナーロープ、かご、テールコード、ガバナテンショナー等を挙げることが出来る。エスカレーターとしての適用としては、踏板、ライザ、ステップチェーン、駆動ローラ、追従ローラ、駆動レール、追従レール、車椅子専用ステップ、スカートガード、コームプレート、駆動ユニット、駆動チェーン、手すり駆動ローラ、手すりチェーン、加圧ローラ、手すり案内レール、インレット等を挙げることが出来る。自転車としての適用としては、例えば、フレーム、ホイール等を挙げることが出来る。バス、トラック、乗用車、オートバイ等の車両としての適用としては、シャーシやフレーム、リインフォースやボディ等の車体構造の他、原動機、動力伝達装置、操舵装置、制動・拘束装置、運転装置、タイヤホイール、荷台、サスペンション等を挙げることが出来る。鉄道車両としての適用としては、例えば、台枠、側構、妻構、屋根構、運転台、扉、窓、座席、照明、空調装置、トイレ、連結器、貫通路、車輪、車軸、軸受、軸箱支持装置、台車枠、車体支持装置、駆動装置、制動装置、動力機構、パンタグラフ等を挙げることが出来る。船舶としての適用としては、例えば、甲板、エンジン、モーター、スクリュー、舵、錨、錨鎖、レーダー、アンテナ、煙突、燃料タンク、バラストタンク、帆、帆柱、船底、櫂、船橋等を挙げることが出来る。飛行機としての適用としては、例えば、レドーム、車輪、ギャレー、客席、主翼、水平尾翼、垂直尾翼、フラップ、スポイラー、ジェットエンジン、ナビゲーションライト、燃料タンク、エルロン、エレベーター、ラダー、主円筐、縦通材、カウリング、主翼桁、翼端版、胴体外板、円筐、水平安定板、圧力隔壁、垂直安定板、カナード、窓、ドア、化粧室、貨物室、非常用設備、プロペラ、スタックディスチャージャー、ピトー管等を挙げることが出来る。また、各種機械装置類としての適用としては、冷蔵庫、ベルトコンベア、充填機、オーブン、貯蔵庫、かくはん機、泡だて器、釜、圧力釜、凍結機、揚げ機(フライヤー)、乾燥機、選別機、切断機、燻製機、瓶詰め機、缶詰め機、洗浄機、削り機、ジューサー、粉砕機(ミル)、発酵機、バーナー、蒸し器、噴霧機、しぼり機、伸ばし機、紡績機、織機、編機、縫製機、染色機、化学繊維機械、準備機(糸つなぎ機)、研磨機、ワインダー、プリンタ、製材機、ロータリーレース(丸太のかつらむき機)、ホットプレス、木材乾燥機、チップ製造機、原木仕分装置、原木送材機、バンドソー、リッパー、カンナ盤、ノミ盤、フライス盤、ほぞ取り盤、せん孔盤、ダンダー、圧締機械等を挙げることが出来る。また、本発明の適用対象としては、野球のバット、グローブ、ミット、ボールやサッカーのシューズ、ボール、ゴール、剣道の防具や竹刀、テニスのラケット等のスポーツ用品等を挙げることが出来る。また、ピアノ、エレクトーンや各種の管楽器、弦楽器を含む楽器を本発明の対象としても好い。
<Other points of view>
In addition to the above, the present invention can be applied to various machine parts. For example, linear motion parts include linear shaft, shaft holder, set collar, linear bush, ball guide, spline, oil-free bush / washer, oil-free bush, oil-free washer, oil-free material (round bar / pipe), no Oil supply plate / guide rail, oil-free plate, oil-free guide rail, oil-free material (plate), linear guide, cable carrier, ball screw, support unit, trapezoidal screw / slide screw, trapezoidal screw nut, slide screw, cross roller , Cross roller table, cross roller ring, linear ball slide, linear rail, actuator, index table, power cylinder / jack, bellows, etc. Examples of the rotating component include a bearing, a bearing holder, a cam follower, a roller follower, a rotating shaft, and a driving shaft. Examples of connection / link mechanism components include fulcrum stepped screws, hinge pins, hinge bases, hinge bolts, links, rod end bearings, connection rods, link cables, link wires, and the like. In addition, examples of transmission parts include coupling shaft joints such as rigid, universal joints, chain couplings, and flanges, timing belts, round belts, V belts, pulleys, chains, sprockets, chain bolts, turn buckles, and tensioners. Gears such as spur gears, bevel gears, helical gears, screw gears, worm gears, rack gears, internal gears, ratchets, ring rail gears, and the like. As power sources, in addition to engines such as internal combustion engines and external combustion engines, motors including small AC motors, stepping motors, servo motors, brushless motors, brushed DC motors, general-purpose motors, gear motors, etc., clutches and brakes Transmissions and reduction gears including In addition, examples include conveyor parts including conveyors and rollers, table lifters, elevators including air lifts, and transporters. Further, as stage parts, there are movable stages such as X-axis, Z-axis, XY-axis, XYZ-axis, rotation, gonio, tilt, multi-axis, etc., including manual or automatic stages. Examples of pneumatic equipment include cylinders, actuators, valves, regulators, lubricators, pneumatic solenoid valves, fluid solenoid valves, air operated valves, piping joints, and the like. Examples of the vacuum component include a vacuum pipe, a vacuum pump, a vacuum generator, an ejector, a vacuum valve, a vacuum filter, a vacuum pressure regulating valve, a suction pad, a vacuum tank, and a chamber. Examples of hydraulic equipment include hydraulic actuators, hydraulic pumps, oil filters, hydraulic cylinders, hydraulic rotary actuators, hydraulic clamps, hydraulic pumps, oil filters, hydraulic valves, hydraulic hoses, oil caps, and the like. Examples of piping parts include steel pipes, copper pipes / stainless steel pipes, and resin pipes. Joints include screwed joints, screwed flanges, hose joints, stainless steel pipe joints, copper pipe joints, steel pipe joints, Welded joints, welded flanges, rotary joints, swivel joints, mechanical pipe joints, resin pipe joints, expansion joints, joints for PVC pipes, coupler joints, one-touch joints, etc. Needle valves, fluid check valves, gate valves, globe valves, butterfly valves, diaphragm valves, pinch valves, air operation valves, safety valves, adjustment valves, etc. Vertical pipe fittings, floor penetration fittings, floor bands, U-shaped fittings, saddle vans , Brackets and the like, examples of clamps for piping include manifolds, block manifolds, rotary manifolds, brackets with joints, manifolds with magnets, etc., and resin hoses such as resin hoses, Hose bands, hose reels, duct hoses, etc., and duct piping parts include duct pipes, flexible hoses, sanitary piping, sanitary valves, sanitary pipes, sanitary fittings, clamps, gaskets, etc. Can include O-rings, oil seals, gaskets, seal washers, seal caps, packing, etc., and drainage-related parts include drainage mass, rainwater mass, lid, protective lid, groove lid, decylinder, etc. I can do it. Examples of the shelf-related parts include a shelf, a shelf holder, a shelf column, and a shelf board. The hinge may be, for example, a pivot type, a rotary type, a leaf type, etc., and examples thereof include a flat hinge, a flag hinge, a free hinge, a back hinge, a hidden hinge, a spring hinge, and a glass hinge. Examples of fastening members include screws, bolts, washers, nuts, etc., for example, micro screws, fine screws, washers built-in screws, tapping screws / tap tight / high-tech screws, drill screws, tamper-proof screws, Hex bolt, hexagon socket head cap screw (cap bolt), low head bolt, small diameter bolt, through hole bolt, hexagon socket button bolt, hexagon socket countersunk bolt, unified screw, inch screw, wit screw, set screw, full screw, Stud bolts, butterfly bolts, thumbscrews, cosmetic screws, square bolts, round bolts, resin screws, ceramic screws, captive screws, shoulder bolts, eye bolts, den bolts, piping U bolts, wood screws, coach screws, course threads, Onimei Nut, light screw, universal screw, joint connector, connecting bracket bolt, Other woodworking screws, other concrete screws, other plasterboard screws, corrugated plate screws, nails, steel plate screws, stud fastening screws, washers, screw washers, plain washers, spring washers, toothed washers (chrysanthemums) ), Rosette washers, single and double tongue washers, tapered washers, spherical washers, cosmetic screw washers, and the like. The present invention also includes a power plant, a mixing plant, a grinding plant, a separation plant, a casting plant, a metal processing plant, a woodworking plant, a nuclear power plant, a steam generation plant, a steam power plant, a solar power plant, a heat storage plant, a cooling plant, and a liquefaction. It can be applied to appropriate parts of various plants such as plants, electrolytic coating plants, petrochemical plants, gas plants, water supply plants, sewage treatment plants, waste treatment plants, resin plants, metal plants, concrete plants, asphalt plants, etc. . One type of plant is a nuclear power plant, for example, a reactor vessel (reactor pressure vessel), coolant piping (recirculation piping), coolant pump (recirculation pump), steam generator, turbine, etc. In addition to the mechanical equipment, electrical / instrumentation equipment such as generators, transformers and cables, concrete structures such as reactor buildings and turbine mounts, and the like can be mentioned. Other types of plants include hydropower plants, wind power plants, tidal power plants, geothermal power plants, solar thermal power plants, ocean thermal power plants, thermal power plants, nuclear power plants, nuclear fission plants and nuclear fusion. Type plants, solar power plants, fuel cell power plants and the like. The present invention can be applied to various vehicles (components thereof), such as wheelchairs, strollers, ropeways, lifts, gondola, elevators, escalators, bicycles, automobiles, industrial machinery, construction machinery, agricultural machinery, Motorcycles, snow, amphibious vehicles, military vehicles such as tanks and armored vehicles, railway vehicles, passenger ships, cargo ships, fishing boats, yachts, boats, water bikes, racing boats, ships, submarines, gliders, balloons, airplanes, vertical take-off and landing aircraft, helicopters , Auto gyro, rocket, artificial satellite and so on. Examples of wheelchairs include frames, main wheels, casters, seats, back supports, foot supports, arm supports, brakes, handles, and tipping levers. Examples of application to ropeways, lifts, gondola, and the like include ropes, carriers, struts, and the like. Examples of the application as an elevator include a control panel, a hoisting machine, a speed governor, a main rope, a governor rope, a car, a tail cord, and a governor tensioner. Applications for escalators include treads, risers, step chains, drive rollers, follower rollers, drive rails, follower rails, wheelchair-specific steps, skirt guards, comb plates, drive units, drive chains, handrail drive rollers, handrail chains, additional A pressure roller, a handrail guide rail, an inlet, etc. can be mentioned. Examples of the application as a bicycle include a frame and a wheel. As applications for vehicles such as buses, trucks, passenger cars, motorcycles, in addition to chassis and frames, body structures such as reinforcements and bodies, motors, power transmission devices, steering devices, braking and restraint devices, driving devices, tire wheels, A cargo bed, a suspension, etc. can be mentioned. As an application as a railway vehicle, for example, underframe, side structure, wife structure, roof structure, driver's cab, door, window, seat, lighting, air conditioner, toilet, coupler, through passage, wheel, axle, bearing, Axle box support device, bogie frame, vehicle body support device, drive device, braking device, power mechanism, pantograph and the like can be mentioned. Application as a ship includes, for example, deck, engine, motor, screw, rudder, anchor, anchor chain, radar, antenna, chimney, fuel tank, ballast tank, sail, sail column, ship bottom, anchor, bridge, etc. . Applications for airplanes include, for example, radomes, wheels, galleys, passenger seats, main wings, horizontal tails, vertical tails, flaps, spoilers, jet engines, navigation lights, fuel tanks, ailerons, elevators, ladders, main enclosures, longitudinals Wood, cowling, main wing girder, wing end plate, fuselage outer plate, enclosure, horizontal stabilizer, pressure bulkhead, vertical stabilizer, canard, window, door, restroom, cargo compartment, emergency equipment, propeller, stack discharger And Pitot tube. In addition, as various mechanical devices, refrigerator, belt conveyor, filling machine, oven, storage, stirrer, frother, kettle, pressure kettle, freezer, fryer, dryer, sorting Machine, cutting machine, smoker, bottling machine, canning machine, washing machine, shaving machine, juicer, pulverizer (mill), fermenter, burner, steamer, sprayer, squeezing machine, stretcher, spinning machine, loom, knitting Machine, sewing machine, dyeing machine, chemical fiber machine, preparation machine (thread splicer), polishing machine, winder, printer, lumber machine, rotary lace (log wig peeler), hot press, wood dryer, chip making machine , Raw wood sorting device, raw wood feeder, band saw, ripper, kanna board, chisel board, milling machine, mortise machine, drilling machine, dander, pressing machine and the like. In addition, examples of applications of the present invention include baseball bats, gloves, mitts, balls and soccer shoes, balls, goals, kendo armor, bamboo swords, tennis rackets, and other sports equipment. In addition, musical instruments including pianos, electric tones, various wind instruments, and stringed instruments are also preferred as objects of the present invention.

次に、センサ構造付部材30における母材そのものが、センサ構造の通電路92のベース路95Pを兼ねる場合を例示する。図29(A)に示すセンサ構造付部材30は、被検出対象物となる母材32の表面32A自体が、低抵抗部分通電区95Qと比較して電気抵抗率並びに電気抵抗値が高い導電材で構成されており、この表面32Aに、電気抵抗率並びに電気抵抗値が比較的低い良導体となる複数の低抵抗部分通電区95Qが互いに間隔を存して直接形成される。結果、表面32Aそのものをベース路95Pとして活用できる。この場合は、表面32Aにおいて、低抵抗部分通電区95Pを挟み込む両外側(電極32X,32Y参照)に電圧を印加して、表面32Aに電流を流せば、表面32Aの変形等に対して、抵抗値(電流値)を高感度に変化させることができる。   Next, a case where the base material itself in the sensor structure-equipped member 30 also serves as the base path 95P of the energization path 92 of the sensor structure is illustrated. The member 30 with sensor structure shown in FIG. 29A is a conductive material in which the surface 32A itself of the base material 32 that is the object to be detected has a higher electrical resistivity and electrical resistance value than the low-resistance partial energization section 95Q. A plurality of low-resistance partial energization sections 95Q that are good conductors having a relatively low electrical resistivity and electrical resistance value are directly formed on the surface 32A at intervals from each other. As a result, the surface 32A itself can be used as the base path 95P. In this case, on the surface 32A, if a voltage is applied to both outer sides (see the electrodes 32X and 32Y) sandwiching the low-resistance partial energization section 95P and a current is passed through the surface 32A, resistance against deformation of the surface 32A, etc. The value (current value) can be changed with high sensitivity.

更に図29(B)に示すように、表面32Aに対して、複数の低抵抗部分通電区95Qが面方向に拡がるように(例えばマトリクス状に)配置しても良い。この低抵抗部分通電区95Qを一方向から挟み込む一方の良導体の対電極32X、32Yと、多方向からは挟み込む他方の良導体の対電極32V,32AWのそれぞれに電圧を印加することで、双方向の変形を検出することが可能となる。   Furthermore, as shown in FIG. 29B, a plurality of low-resistance partial energization sections 95Q may be arranged on the surface 32A so as to expand in the plane direction (for example, in a matrix). By applying a voltage to each of the counter electrodes 32X and 32Y of one good conductor sandwiching the low-resistance partial energization section 95Q from one direction and the counter electrodes 32V and 32AW of the other good conductor sandwiching from multiple directions, bidirectional Deformation can be detected.

次に、図30を参照して、図1Bで示すセンサ構造を、センサ構造付部材30の母材(被測定対象物)32の表面に形成するパターンニング方法について説明する。   Next, a patterning method for forming the sensor structure shown in FIG. 1B on the surface of the base material (object to be measured) 32 of the sensor structure-equipped member 30 will be described with reference to FIG.

まず、図30(A)に示すベース路用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfを有する母材の表面に対して、ベース路形成予定領域95Pfの周囲を覆うベース路用マスキング層95Pmを形成する。結果、母材表面は、ベース路形成予定領域95Pfのみが露出する。   First, in the base road masking layer forming step shown in FIG. 30 (A), the base road masking layer 95Pm covering the periphery of the base road formation planned area 95Pf with respect to the surface of the base material having the base road formation planned area 95Pf. Form. As a result, only the base path formation scheduled region 95Pf is exposed on the surface of the base material.

次いで、図30(B)に示すベース路用導電層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfを含む範囲の母材の表面に対して、ベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層95Pdを形成する。   Next, in the base road conductive layer forming step shown in FIG. 30B, the base road conductive layer is formed on the surface of the base material in the range including the base path formation planned region 95Pf using the base road conductive material. 95Pd is formed.

その後、図30(C)に示すベース路用マスキング層除去ステップにおいて、ベース路用マスキング層95Pmを除去する。結果、ベース路形成予定領域95Pfの範囲にベース路用導電層95Pdが残存し、それによりベース路95Pが形成される。   Thereafter, in the base road masking layer removing step shown in FIG. 30C, the base road masking layer 95Pm is removed. As a result, the base path conductive layer 95Pd remains in the range of the base path formation planned region 95Pf, thereby forming the base path 95P.

更に図30(D)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfの範囲内に複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを有するベース路用導電層95Pd(ここでは完成したベース路95P)の表面に対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみが露出される。なお、この低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの一部は、完成したベース路95P(ベース路形成予定領域95Pf)からはみ出てもよい。   Further, in the low resistance partial energization zone masking layer forming step shown in FIG. 30D, a base path conductive layer 95Pd (a plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf within the base path formation planned region 95Pf). Here, on the surface of the completed base path 95P), a masking layer 95Qm for low-resistance partial energization zones that covers the periphery of the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf is formed. As a result, only the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf are exposed. A part of the low-resistance partial energization zone formation planned area 95Qf may protrude from the completed base path 95P (base path formation planned area 95Pf).

次いで図30(E)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   Next, in the conductive layer forming step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 30 (E), the conductive material for low resistance partial energization zone is applied to the surface in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf. Using this, the conductive layer 95Qd for the low-resistance partial conducting region is formed.

その後図30(F)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去する。結果、低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの範囲に低抵抗部分通電区用導電層95Qdが残存し、それにより複数の低抵抗部分通電区95Qが形成される。以上の工程を経て、センサ構造が完成する。   Thereafter, in the masking layer removal step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 30 (F), the masking layer 95Qm for low resistance partial energization zone is removed. As a result, the low-resistance partial energization region conductive layer 95Qd remains in the range of the low-resistance partial energization region formation scheduled region 95Qf, thereby forming a plurality of low-resistance partial energization regions 95Q. The sensor structure is completed through the above steps.

なお、上記パターンニング方法において、センサ構造の下層に絶縁層が必要な場合は、ベース路用導電層形成ステップよりも前工程に絶縁層形成ステップを実行し、母材の表面におけるベース路形成予定領域95Pfに対して絶縁層を形成すれば良い。また、上記パターンニング方法では、低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップを実行する前に、ベース路用マスキング層除去ステップを実行する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップの後、又は低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップを実行した後に、ベース路用マスキング層除去ステップを実行しても良い。   In the above patterning method, if an insulating layer is required in the lower layer of the sensor structure, an insulating layer forming step is executed before the base path conductive layer forming step to form a base path on the surface of the base material. An insulating layer may be formed for the region 95Pf. In the patterning method, the case where the base layer masking layer removing step is performed before the low resistance partial energization region masking layer forming step is illustrated, but the present invention is not limited to this. The masking layer removal step for the base road may be executed after the masking layer forming step for the resistance partial energization zone or after the masking layer removal step for the low resistance partial energization zone is executed.

また、上記ベース路用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfには、高抵抗部分通電区95T(図1B参照)が形成される高抵抗部分通電区形成予定領域が内在している。即ち、ベース路用マスキング層形成ステップは、少なくとも高抵抗部分通電区形成予定領域を露出させるようにその周囲を覆う高抵抗部分通電区用マスキング層を形成する「高抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップ」と定義することができる。同様に、ベース路用導電層形成ステップは、高抵抗部分通電区用導電性材料を用いて高抵抗部分通電区用導電層を形成する「高抵抗部分通電区用導電層形成ステップ」と定義することができる。同様に、ベース路用マスキング層除去ステップは、高抵抗部分通電区用マスキング層を除去して、高抵抗部分通電区95Tを完成させる「高抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップ」と定義することができる。この再定義は、これ以降の説明においても同様である。   Further, in the base road masking layer forming step, the base path formation planned area 95Pf has a high resistance partial conductive area formation planned area where a high resistance partial conductive section 95T (see FIG. 1B) is formed. That is, in the base road masking layer forming step, a masking layer for high-resistance partial energization zone is formed so as to cover at least the high-resistance partial energization zone formation planned area. It can be defined as “step”. Similarly, the base path conductive layer forming step is defined as a “high resistance partial conducting region conductive layer forming step” in which a high resistance partial conducting region conductive layer is formed using a high resistance partial conducting region conductive material. be able to. Similarly, the masking layer removal step for base road is defined as a “masking layer removal step for high-resistance partial energization zone” that removes the masking layer for high-resistance partial energization zone to complete the high-resistance partial energization zone 95T. Can do. This redefinition is the same in the following description.

次に図31を参照して、図1Eで示すセンサ構造を、センサ構造付部材30の母材(被測定対象物)32の表面に形成するパターンニング方法について説明する。   Next, with reference to FIG. 31, a patterning method for forming the sensor structure shown in FIG. 1E on the surface of the base material (object to be measured) 32 of the member 30 with sensor structure will be described.

まず図31(A)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを有する母材の表面に対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみが露出される。   First, in the masking layer forming step for the low resistance partial energization zone shown in FIG. 31A, a plurality of low resistance partial energization zones are scheduled to be formed on the surface of the base material having the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. A masking layer 95Qm for the low-resistance partial energization region that covers the periphery of the region 95Qf is formed. As a result, only the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf are exposed.

次いで図31(B)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   Next, in the conductive layer forming step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 31B, the conductive material for low resistance partial energization zone is applied to the surface in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. Using this, the conductive layer 95Qd for the low-resistance partial conducting region is formed.

その後図31(C)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去する。結果、低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの範囲に低抵抗部分通電区用導電層95Qdが残存し、それにより複数の低抵抗部分通電区95Qが形成される。   Thereafter, in the step of removing the masking layer for low resistance partial energization zone shown in FIG. 31C, the masking layer 95Qm for low resistance partial energization zone is removed. As a result, the low-resistance partial energization region conductive layer 95Qd remains in the range of the low-resistance partial energization region formation scheduled region 95Qf, thereby forming a plurality of low-resistance partial energization regions 95Q.

次に図31(D)に示すベース路用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfを有する母材の表面に対して、ベース路形成予定領域95Pfの周囲を覆うベース路用マスキング層95Pmを形成する。結果、母材表面は、ベース路形成予定領域95Pfのみが露出する。なお、ベース路形成予定領域95Pf内には、複数の低抵抗部分通電区95Qが位置している。勿論、複数の低抵抗部分通電区95Qの一部は、ベース路形成予定領域95Pfからはみ出てもよい。   Next, in the base road masking layer forming step shown in FIG. 31D, the base road masking layer 95Pm covering the periphery of the base road formation planned area 95Pf with respect to the surface of the base material having the base road formation planned area 95Pf. Form. As a result, only the base path formation scheduled region 95Pf is exposed on the surface of the base material. A plurality of low resistance partial energization sections 95Q are located in the base path formation planned area 95Pf. Of course, some of the plurality of low-resistance partial energization sections 95Q may protrude from the base path formation scheduled area 95Pf.

その後、図31(E)に示すベース路用導電層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfを含む範囲の母材の表面に対して、ベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層95Pdを形成する。   Thereafter, in the base road conductive layer forming step shown in FIG. 31 (E), the base road conductive layer is formed on the surface of the base material in the range including the base path formation scheduled region 95Pf using the base road conductive material. 95Pd is formed.

更に、図31(F)に示すベース路用マスキング層除去ステップにおいて、ベース路用マスキング層95Pmを除去する。結果、ベース路形成予定領域95Pfの範囲にベース路用導電層95Pdが残存し、それによりベース路95Pが形成される。以上の工程を経て、センサ構造が完成する。   Further, in the base road masking layer removing step shown in FIG. 31F, the base road masking layer 95Pm is removed. As a result, the base path conductive layer 95Pd remains in the range of the base path formation planned region 95Pf, thereby forming the base path 95P. The sensor structure is completed through the above steps.

なお、上記パターンニング方法において、センサ構造の下層に絶縁層が必要な場合は、低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも前工程に絶縁層形成ステップを実行し、母材の表面におけるベース路形成予定領域95Pfに対して絶縁層を形成すれば良い。   In the above patterning method, if an insulating layer is required in the lower layer of the sensor structure, an insulating layer forming step is executed prior to the low resistance partial conducting area masking layer forming step, and the base on the surface of the base material is An insulating layer may be formed for the path formation planned region 95Pf.

次に図32を参照して、図29(A)で示すセンサ構造を、センサ構造付部材30の母材(被測定対象物)の表面に形成するパターンニング方法について説明する。   Next, a patterning method for forming the sensor structure shown in FIG. 29A on the surface of the base material (object to be measured) of the member 30 with sensor structure will be described with reference to FIG.

まず図32(A)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを有する母材の表面に対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみが露出される。   First, in the masking layer forming step for low resistance partial energization zones shown in FIG. 32A, a plurality of low resistance partial energization zones are scheduled to be formed on the surface of the base material having a plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. A masking layer 95Qm for the low-resistance partial energization region that covers the periphery of the region 95Qf is formed. As a result, only the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf are exposed.

次いで図32(B)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   Next, in the conductive layer forming step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 32 (B), the conductive material for low resistance partial energization zone is applied to the surface in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. Using this, the conductive layer 95Qd for the low-resistance partial conducting region is formed.

その後図32(C)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去する。結果、低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの範囲に低抵抗部分通電区用導電層95Qdが残存し、それにより複数の低抵抗部分通電区95Qが形成される。以上の工程を経て、センサ構造が完成する。   Thereafter, in the masking layer removal step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 32C, the masking layer 95Qm for low resistance partial energization zone is removed. As a result, the low-resistance partial energization region conductive layer 95Qd remains in the range of the low-resistance partial energization region formation scheduled region 95Qf, thereby forming a plurality of low-resistance partial energization regions 95Q. The sensor structure is completed through the above steps.

なお、上記パターニング方法において、マスキング層、導電層、絶縁層等を形成する手法には、例えば、気相成膜法、液相成膜法、加熱酸化膜形成法、印刷法、塗布法、箔押し、転写、エッチング等の様々な技法を採用できる。たとえば、噴射塗装(インクジェットを含む)、噴霧塗装(ガン吹き、エアブラシ等を含む)、電着塗装、ローラ塗装、刷毛塗り等も適用できる。ローラ塗布や刷毛塗等を用いれば、施工現場でセンサ構造を形成することが可能となる。   In the above patterning method, the masking layer, the conductive layer, the insulating layer, and the like may be formed by, for example, a vapor deposition method, a liquid phase deposition method, a heating oxide film formation method, a printing method, a coating method, or a foil stamping method. Various techniques such as transfer, etching, etc. can be employed. For example, spray coating (including inkjet), spray coating (including gun spray, air brush, etc.), electrodeposition coating, roller coating, brush coating, and the like can be applied. If roller coating or brush coating is used, the sensor structure can be formed at the construction site.

次に、図33を参照して、半導体プロセスやMEMS工程等で用いられる手法を用いて、図1Bで示すセンサ構造をセンサ構造付部材30の母材(被測定対象物)32の表面に形成するパターンニング方法を説明する。   Next, referring to FIG. 33, the sensor structure shown in FIG. 1B is formed on the surface of base material (object to be measured) 32 of member 30 with sensor structure using a technique used in a semiconductor process, a MEMS process, or the like. A patterning method to be performed will be described.

まず、図33(A)に示すベース路用導電層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfを含む範囲の母材32の表面に対して、ベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層95Pdを形成する。これは、各種蒸着法や塗布法等を用いることが出来る。   First, in the base path conductive layer forming step shown in FIG. 33A, the base path conductive material is used on the surface of the base material 32 in the range including the base path formation region 95Pf. Layer 95Pd is formed. For this, various vapor deposition methods, coating methods, and the like can be used.

次いで、図33(B)に示すベース路用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路用導電層95Pdに対して、ベース路形成予定領域95Pfのみを覆うベース路用マスキング層95Pmを形成する。結果、母材表面は、ベース路形成予定領域95Pf以外の領域が露出する。この工程は、所謂フォトリソグラフィとなる。   Next, in the base path masking layer forming step shown in FIG. 33B, a base path masking layer 95Pm that covers only the base path formation planned region 95Pf is formed on the base path conductive layer 95Pd. As a result, the base material surface is exposed to a region other than the base path formation scheduled region 95Pf. This process is so-called photolithography.

その次に、図33(C)に示すベース路用導電性材料除去ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pf以外の領域のベース路用導電層95Pdを除去することで、ベース路95Pを形成する。この工程は、所謂エッチングとなる。   Next, in the base path conductive material removing step shown in FIG. 33C, the base path conductive layer 95Pd in the region other than the base path formation scheduled region 95Pf is removed, thereby forming the base path 95P. This process is so-called etching.

その後、図33(D)に示すベース路用マスキング層除去ステップにおいて、フォトレジストとなるベース路用マスキング層95Pmを除去する。結果、ベース路95Pが露出される。なお、フォトレジスト剤自体が導電性を有する場合は、このベース路用マスキング層95Pmを残したままでもよい。   Thereafter, in the base road masking layer removing step shown in FIG. 33D, the base road masking layer 95Pm to be the photoresist is removed. As a result, the base path 95P is exposed. When the photoresist agent itself has conductivity, the base path masking layer 95Pm may be left as it is.

更に図33(E)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、ベース路95Pと重畳する複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。これは、各種蒸着法や塗布法等を用いることが出来る。   Further, in the conductive layer forming step for the low resistance partial energization zone shown in FIG. 33E, the low resistance partial energization is applied to the surface in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation scheduled areas 95Qf overlapping the base path 95P. The conductive layer 95Qd for the low resistance partial energizing section is formed using the section conductive material. For this, various vapor deposition methods, coating methods, and the like can be used.

次いで図33(F)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、低抵抗部分通電区用導電層95Qdに対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみを覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、低抵抗部分通電区用導電層95Qdの表面は、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qf以外の領域が露出する。なお、この低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの一部は、ベース路95P(ベース路形成予定領域95Pf)からはみ出ていてもよい。この工程は、所謂フォトリソグラフィとなる。   Next, in the low resistance partial energization zone masking layer forming step shown in FIG. 33 (F), the low resistance portion covering only the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf with respect to the low resistance partial energization zone conductive layer 95Qd. An energizing zone masking layer 95Qm is formed. As a result, the surface of the conductive layer 95Qd for the low-resistance partial energization zone is exposed to a region other than the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf. A part of the low resistance partial energization zone formation planned area 95Qf may protrude from the base path 95P (base path formation planned area 95Pf). This process is so-called photolithography.

その後、図33(G)に示す低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用導電層95Qdにおける低抵抗部分通電区形成予定領域95Qf以外の領域を除去する。結果、低抵抗部分通電区95Qが形成される。この工程は、所謂エッチングとなる。最後に、図33(H)に示すように、必要に応じて低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去して、低抵抗部分通電区95Qを露出させる。以上の工程を経てセンサ構造が完成する。   Thereafter, in the conductive material removing step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 33 (G), regions other than the low resistance partial energization zone formation planned area 95Qf in the low resistance partial energization zone conductive layer 95Qd are removed. As a result, a low-resistance partial energization section 95Q is formed. This process is so-called etching. Finally, as shown in FIG. 33 (H), the low-resistance partial conducting area masking layer 95Qm is removed as necessary to expose the low-resistance partial conducting area 95Q. The sensor structure is completed through the above steps.

次に図34を参照して、半導体プロセスやMEMS工程等で用いられる手法を用いて、図1Eで示すセンサ構造をセンサ構造付部材30の母材(被測定対象物)32の表面に形成するパターンニング方法について説明する。   Next, referring to FIG. 34, the sensor structure shown in FIG. 1E is formed on the surface of the base material (object to be measured) 32 of sensor-equipped member 30 by using a technique used in a semiconductor process, a MEMS process, or the like. A patterning method will be described.

まず、図34(A)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の母材の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。これは、各種蒸着法や塗布法等を用いることが出来る。   First, in the conductive layer forming step for the low resistance partial energization zone shown in FIG. 34A, the surface of the base material in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf is used. A conductive layer 95Qd for low resistance partial energization region is formed using a conductive material. For this, various vapor deposition methods, coating methods, and the like can be used.

次いで、図34(B)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、低抵抗部分通電区用導電層95Qdに対して、通電区形成予定領域95Qfのみを覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、母材表面は、通電区形成予定領域95Qf以外の領域が露出する。この工程は、所謂フォトリソグラフィとなる。   Next, in the low-resistance partial energization area masking layer forming step shown in FIG. 34B, the low-resistance partial energization area masking layer covering only the energization area formation planned region 95Qf with respect to the low-resistance partial energization area conductive layer 95Qd. Layer 95Qm is formed. As a result, the base material surface is exposed to a region other than the energization zone formation planned region 95Qf. This process is so-called photolithography.

その次に、図34(C)に示す低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップにおいて、通電区形成予定領域95Qf以外の領域の低抵抗部分通電区用導電層95Qdを除去することで、低抵抗部分通電区95Qを形成する。この工程は、所謂エッチングとなる。   Next, in the conductive material removal step for the low resistance partial energization region shown in FIG. 34C, the low resistance partial energization region conductive layer 95Qd in the region other than the energization region formation planned region 95Qf is removed, Resistive partial energizing section 95Q is formed. This process is so-called etching.

その後、図34(D)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、フォトレジストとなる低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去する。結果、低抵抗部分通電区95Qが露出される。なお、フォトレジスト剤自体が導電性を有する場合は、この低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを残したままでもよい。   Thereafter, in the masking layer removal step for the low resistance partial energization region shown in FIG. 34D, the masking layer 95Qm for the low resistance partial energization region serving as the photoresist is removed. As a result, the low-resistance partial energization section 95Q is exposed. In addition, when the photoresist agent itself has conductivity, the masking layer 95Qm for the low-resistance partial conducting region may be left as it is.

更に図34(E)に示すベース路用導電層形成ステップにおいて、低抵抗部分通電区95と重畳するベース路形成予定領域95Pfを含む範囲の表面に対して、ベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層95Pdを形成する。これは、各種蒸着法や塗布法等を用いることが出来る。   Further, in the base path conductive layer forming step shown in FIG. 34 (E), the base path conductive material is used for the surface in the range including the base path formation scheduled area 95Pf overlapping the low-resistance partial energization section 95. A base path conductive layer 95Pd is formed. For this, various vapor deposition methods, coating methods, and the like can be used.

次いで図34(F)に示すベース路用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路用導電層95Pdに対して、ベース路形成予定領域95Pfのみを覆うベース路用マスキング層95Pmを形成する。結果、ベース路用導電層95Pdの表面は、ベース路形成予定領域95Pf以外の領域が露出する。なお、このベース路形成予定領域95QPの一部から、低抵抗部分通電区95Qがはみ出ていてもよい。この工程は、所謂フォトリソグラフィとなる。   Next, in the base road masking layer forming step shown in FIG. 34F, a base road masking layer 95Pm that covers only the base road formation planned region 95Pf is formed on the base road conductive layer 95Pd. As a result, the area other than the base path formation scheduled area 95Pf is exposed on the surface of the base path conductive layer 95Pd. Note that the low-resistance partial energization region 95Q may protrude from a part of the base path formation scheduled region 95QP. This process is so-called photolithography.

その後、図34(G)に示すベース路用導電性材料除去ステップにおいて、ベース路用導電層95Pdにおけるベース路形成予定領域95Pf以外の領域を除去する。結果、ベース路95Pが形成される。この工程は、所謂エッチングとなる。最後に、図34(H)に示すように、必要に応じてベース路用マスキング層95Pmを除去して、ベース路95Pを露出させる。以上の工程を経てセンサ構造が完成する。   Thereafter, in the base path conductive material removing step shown in FIG. 34G, the area other than the base path formation planned area 95Pf in the base path conductive layer 95Pd is removed. As a result, the base path 95P is formed. This process is so-called etching. Finally, as shown in FIG. 34H, the base path masking layer 95Pm is removed as necessary to expose the base path 95P. The sensor structure is completed through the above steps.

次に図35を参照して、半導体プロセスやMEMS工程等で用いられる手法を用いて、図29(A)で示すセンサ構造を、センサ構造付部材30の母材(被測定対象物)の表面に形成するパターンニング方法について説明する。   Next, referring to FIG. 35, the sensor structure shown in FIG. 29A is replaced with the surface of the base material (object to be measured) of member 30 with sensor structure by using a technique used in a semiconductor process, a MEMS process, or the like. A patterning method to be formed will be described.

まず図35(A)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   First, in the conductive layer forming step for the low resistance partial energization zone shown in FIG. 35A, the conductive material for the low resistance partial energization zone is applied to the surface of the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. Using this, the conductive layer 95Qd for the low-resistance partial conducting region is formed.

次に図35(B)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、低抵抗部分通電区用導電層95Qdに対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみを覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qf以外の領域が露出される。この工程は、所謂フォトリソグラフィとなる。   Next, in the low resistance partial energization zone masking layer forming step shown in FIG. 35B, the low resistance partial energization zone conductive layer 95Qd is covered with only a plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. A partial energization zone masking layer 95Qm is formed. As a result, regions other than the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned regions 95Qf are exposed. This process is so-called photolithography.

その次に、図35(C)に示す低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップにおいて、通電区形成予定領域95Qf以外の領域の低抵抗部分通電区用導電層95Qdを除去することで、低抵抗部分通電区95Qを形成する。この工程は、所謂エッチングとなる。   Next, in the conductive material removal step for the low resistance partial conducting region shown in FIG. 35C, the low resistance partial conducting region conductive layer 95Qd in the region other than the conductive region formation planned region 95Qf is removed, thereby reducing the Resistive partial energizing section 95Q is formed. This process is so-called etching.

最後に、図35(D)に示すように、必要に応じて低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去して、低抵抗部分通電区95Qを露出させる。以上の工程を経てセンサ構造が完成する。   Finally, as shown in FIG. 35 (D), the low-resistance partial energization area masking layer 95Qm is removed as necessary to expose the low-resistance partial energization area 95Q. The sensor structure is completed through the above steps.

次に図36を参照して、図1I(A)で示すセンサ構造を、センサ構造付部材30の母材(被測定対象物)32の表面に形成するパターンニング方法について説明する。なお、説明の便宜上、母材32が狭い表面積となる場合を例示するが、実際には、壁紙や板材、トンネルの内壁、橋梁の橋桁等の大きな面積に適用され得る。   Next, a patterning method for forming the sensor structure shown in FIG. 1A on the surface of the base material (object to be measured) 32 of the sensor structure-attached member 30 will be described with reference to FIG. For convenience of explanation, a case where the base material 32 has a narrow surface area is illustrated, but in practice, the base material 32 can be applied to a large area such as wallpaper, a plate material, an inner wall of a tunnel, a bridge girder of a bridge, and the like.

図36(A)に示すベース路形成ステップにおいて、母材32の表面に対して、ベース路用導電性材料を塗布する等によってベース路95Pを形成する。このように、母材32の全体又は広範囲にベース路95Pを形成する場合は、ベース路用マスキング層の形成は不要となる。   In the base path forming step shown in FIG. 36A, the base path 95P is formed on the surface of the base material 32 by applying a base path conductive material or the like. Thus, when the base path 95P is formed over the entire base material 32 or in a wide range, the base path masking layer need not be formed.

次に図36(B)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを有するベース路95Pの表面に対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。結果、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみが露出される。   Next, in the step of forming a masking layer for low resistance partial energization zones shown in FIG. 36B, a plurality of low resistance partial energization zones are formed on the surface of the base path 95P having the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. A masking layer 95Qm for the low-resistance partial energization region that covers the periphery of the formation planned region 95Qf is formed. As a result, only the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf are exposed.

次いで図36(C)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   Next, in the conductive layer forming step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 36C, the conductive material for low resistance partial energization zone is applied to the surface in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. Using this, the conductive layer 95Qd for the low-resistance partial conducting region is formed.

その後図36(D)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去する。結果、低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの範囲に低抵抗部分通電区用導電層95Qdが残存し、それにより複数の低抵抗部分通電区95Qが形成される。以上の工程を経て、センサ構造が完成する。   Thereafter, in the masking layer removal step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 36D, the masking layer 95Qm for low resistance partial energization zone is removed. As a result, the low-resistance partial energization region conductive layer 95Qd remains in the range of the low-resistance partial energization region formation scheduled region 95Qf, thereby forming a plurality of low-resistance partial energization regions 95Q. The sensor structure is completed through the above steps.

図37を参照して、図1F(C)で示すセンサ構造を、センサ構造付部材30の母材(被測定対象物)32の表面に形成するパターンニング方法について説明する。   With reference to FIG. 37, a patterning method for forming the sensor structure shown in FIG. 1F (C) on the surface of the base material (object to be measured) 32 of the member 30 with sensor structure will be described.

図37(A)に示す高抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の高抵抗部分通電区形成予定領域95Tfが露出するように、その周囲を覆う高抵抗部分通電区用マスキング層95Tmを形成する。   In the conductive layer forming step for high resistance partial energization zone shown in FIG. 37A, a masking layer 95Tm for high resistance partial energization zone covering the periphery is formed so that a plurality of high resistance partial energization zone formation planned areas 95Tf are exposed. Form.

次に図37(B)に示す高抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の高抵抗部分通電区形成予定領域95Tfを含む範囲に対して、高抵抗部分通電区用導電性材料を用いて高抵抗部分通電区用導電層95Tdを形成する   Next, in the conductive layer forming step for the high resistance partial energization zone shown in FIG. 37B, the conductive material for the high resistance partial energization zone is used for the range including the plurality of high resistance partial energization zone formation regions 95Tf. To form a conductive layer 95Td for the high-resistance partial energizing section.

その後、図37(C)に示す高抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、高抵抗部分通電区用マスキング層95Tmを除去し、高抵抗部分通電区用導電層95Tdの一部が残存することで、複数の高抵抗部分通電区95Tが形成される。   Thereafter, in the masking layer removal step for high resistance partial energization zone shown in FIG. 37C, the masking layer 95Tm for high resistance partial energization zone is removed, and a part of the conductive layer 95Td for high resistance partial energization zone remains. Thus, a plurality of high resistance partial energization sections 95T are formed.

次に図37(D)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを露出させる。なお、この低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmは、高抵抗部分通電区用マスキング層95Tmを兼用すると共に、その配置場所を、高抵抗部分通電区95Tの配置周期から半位相ずらすようにしても良い。このようにすると、対となる高抵抗部分通電区95Tを懸架するように、低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfが位置決めされる。   Next, in the low resistance partial energization zone masking layer forming step shown in FIG. 37 (D), a low resistance partial energization zone masking layer 95Qm covering the periphery of the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf is formed, A plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf are exposed. The masking layer 95Qm for the low-resistance partial energization zone also serves as the masking layer 95Tm for the high-resistance partial energization zone, and its location is shifted by a half phase from the arrangement period of the high-resistance partial energization zone 95T. good. In this way, the low-resistance partial energization zone formation planned region 95Qf is positioned so as to suspend the paired high-resistance partial energization zone 95T.

次に図37(E)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   Next, in the conductive layer forming step for low resistance partial energization zone shown in FIG. 37E, the conductive material for low resistance partial energization zone is used for the range including the plurality of low resistance partial energization zone forming regions 95Qf. Thus, the conductive layer 95Qd for the low resistance partial energizing section is formed.

最後に図37(F)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを除去し、低抵抗部分通電区用導電層95Qdの一部が残存することで、複数の低抵抗部分通電区95Qが形成される。結果、高抵抗部分通電区95Tと低抵抗部分通電区95Qの少なくとも一部とが互いに重なるように形成することができる。   Finally, in the masking layer removal step for the low resistance partial energization region shown in FIG. 37 (F), the masking layer 95Qm for the low resistance partial energization region is removed, and a part of the conductive layer 95Qd for the low resistance partial energization region remains. Thus, a plurality of low resistance partial energization sections 95Q are formed. As a result, the high resistance partial energization section 95T and the low resistance partial energization section 95Q can be formed so as to overlap each other.

次に、図38を参照して、建設現場や施工現場等の現地において、資材となる母材32に対して、図1Bに示すようなセンサ構造500をパターニングする方法を説明する。   Next, with reference to FIG. 38, a method for patterning a sensor structure 500 as shown in FIG. 1B on a base material 32 as a material at a construction site or a construction site will be described.

図38(A)に示すベース路用マスキング層形成ステップにおいて、例えば、壁材となる母材32の表面に、蛇行状となるベース路形成予定領域95Pfの周囲を覆うベース路用マスキング層95Pmを形成する。なお、このベース路用マスキング層95Pmは、剥離可能なシール素材とすることが望ましい。結果、母材表面は、ベース路形成予定領域95Pfのみが露出する。   In the base road masking layer forming step shown in FIG. 38 (A), for example, a base road masking layer 95Pm covering the periphery of the base path formation planned region 95Pf having a meandering shape is formed on the surface of the base material 32 serving as a wall material. Form. The base road masking layer 95Pm is preferably a peelable seal material. As a result, only the base path formation scheduled region 95Pf is exposed on the surface of the base material.

次いで、図38(B)に示すベース路用導電層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfを含む範囲の母材の表面に対して、液状又はペースト状となるベース路用導電性材料を、刷毛、塗布ローラ、スプレー、インクジェット等を用いて塗ることで、ベース路用導電層95Pdを形成する。   Next, in the base road conductive layer forming step shown in FIG. 38 (B), the base road conductive material in a liquid or paste form is applied to the surface of the base material in the range including the base path formation scheduled region 95Pf. The base path conductive layer 95Pd is formed by painting using a brush, a coating roller, spray, ink jet, or the like.

その後、図38(C)に示すベース路用マスキング層除去ステップにおいて、ベース路用マスキング層95Pmを剥離除去する。結果、ベース路形成予定領域95Pfの範囲にベース路用導電層95Pdが残存し、それによりベース路95Pが形成される。   Thereafter, in the base road masking layer removing step shown in FIG. 38C, the base road masking layer 95Pm is peeled and removed. As a result, the base path conductive layer 95Pd remains in the range of the base path formation planned region 95Pf, thereby forming the base path 95P.

更に図38(D)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップにおいて、ベース路形成予定領域95Pfの範囲内に複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを有するベース路用導電層95Pd(ここでは完成したベース路95P)の表面に対して、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを形成する。この低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmも、剥離可能なシール材であることが望ましい。結果、ベース路95Pに沿って、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfのみが露出される。なお、位置決めの簡便性から、この低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの一部は、完成したベース路95Pから積極的にはみ出るようにしている。   Further, in the low resistance partial energization zone masking layer forming step shown in FIG. 38 (D), a base path conductive layer 95Pd (a plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf within the range of the base path formation planned region 95Pf). Here, on the surface of the completed base path 95P), a masking layer 95Qm for low-resistance partial energization zones that covers the periphery of the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf is formed. It is desirable that the masking layer 95Qm for the low-resistance partial energization zone is also a peelable sealing material. As a result, only the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas 95Qf are exposed along the base path 95P. In addition, for the sake of simplicity of positioning, a part of the low-resistance partial energization zone formation planned area 95Qf is actively protruded from the completed base path 95P.

次いで図38(E)に示す低抵抗部分通電区用導電層形成ステップにおいて、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfを含む範囲の表面に対して、液状又はペースト状の低抵抗部分通電区用導電性材料を、刷毛、塗布ローラ、スプレー、インクジェット等を用いて塗ることで、低抵抗部分通電区用導電層95Qdを形成する。   Next, in the conductive layer forming step for the low resistance partial energization zone shown in FIG. 38E, the liquid or paste-like low resistance partial energization zone is applied to the surface in the range including the plurality of low resistance partial energization zone formation regions 95Qf. A conductive layer 95Qd for a low resistance partial conducting region is formed by applying the conductive material using a brush, a coating roller, a spray, an ink jet, or the like.

その後図38(F)に示す低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップにおいて、低抵抗部分通電区用マスキング層95Qmを剥離除去する。結果、低抵抗部分通電区形成予定領域95Qfの範囲に低抵抗部分通電区用導電層95Qdが残存し、それにより複数の低抵抗部分通電区95Qが形成される。以上の工程を経て、センサ構造500が完成する。   Thereafter, in the masking layer removal step for the low resistance partial energization zone shown in FIG. 38 (F), the masking layer 95Qm for the low resistance partial energization zone is removed. As a result, the low-resistance partial energization region conductive layer 95Qd remains in the range of the low-resistance partial energization region formation scheduled region 95Qf, thereby forming a plurality of low-resistance partial energization regions 95Q. The sensor structure 500 is completed through the above steps.

本発明の実施例は、上記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内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1 計測システム
10 建造物
12 構造体
14 梁
30 センサ構造付部材
32 母材
40 雄ねじ体
42 頭部
44 軸部
50 ワッシャ
54 基板
91 電気絶縁層
92 通電路
92T 上層側通電路
92U 下層側通電路
92X 第一部分通電路
92Y 第二部分通電路
95P ベース路
95Q 低抵抗部分通電区
95T 高抵抗部分通電区
95U 補助通電区
100 情報収集装置
400A センサ構造付部材
400B センサ構造付部材
400C センサ構造付部材
410A 軸部材
410C レール部材
500 センサ構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measurement system 10 Building 12 Structure 14 Beam 30 Sensor structure member 32 Base material 40 Male screw body 42 Head 44 Shaft 50 Washer 54 Substrate 91 Electrical insulation layer 92 Current path 92T Upper layer side current path 92U Lower layer side current path 92X First partial energization path 92Y Second partial energization path 95P Base path 95Q Low resistance partial energization section 95T High resistance partial energization section 95U Auxiliary energization section 100 Information collecting device 400A Sensor structure member 400B Sensor structure member 400C Sensor structure member 410A Axis Member 410C Rail member 500 Sensor structure

Claims (11)

互いに間隔を存して配置される複数の高抵抗部分通電区及び当該高抵抗部分通電区を繋ぐように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
少なくとも複数の高抵抗部分通電区形成予定領域が露出するように、その周囲を覆う高抵抗部分通電区用マスキング層を形成する高抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該高抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該高抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲に対して、高抵抗部分通電区用導電性材料を用いて高抵抗部分通電区用導電層を形成する高抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
複数の低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該高抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該高抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、高抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該高抵抗部分通電区を形成する高抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a plurality of high resistance partial energization zones arranged at intervals and a plurality of low resistance partial energization zones arranged to connect the high resistance partial energization zones on the surface of the object to be measured. A patterning method for forming and measuring the object to be measured itself by combining the object to be measured and the sensor structure,
A masking layer forming step for high-resistance partial energization zones that forms a masking layer for high-resistance partial energization zones covering the periphery so that at least a plurality of high-resistance partial energization zone formation planned areas are exposed;
It is executed in a later process than the masking layer forming step for the high resistance partial energization zone, and a high resistance partial energization region conductive material is used for a range including a plurality of the high resistance partial energization zone formation planned areas. A conductive layer forming step for high-resistance partial current-carrying regions that forms a conductive layer for resistance-partial current-carrying regions;
Forming a masking layer for a low-resistance partial energization zone to expose a plurality of low-resistance partial energization zone formation areas by forming a masking layer for a low-resistance partial energization zone covering the periphery of a plurality of low-resistance partial energization zone formation scheduled areas Steps,
It is executed in a later process than the masking layer forming step for the low-resistance partial current-carrying region, and the low-resistance partial current-carrying conductive material is reduced with respect to a range including a plurality of low-resistance partial current-carrying region formation regions. A conductive layer forming step for low-resistance partial energization zone for forming a conductive layer for resistance partial energization zone;
A plurality of high-resistance partial energizations are performed by the high-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the masking layer for the high-resistance partial current-carrying region, which is executed after the high-resistance partial current-carrying conductive layer forming step. A masking layer removal step for the high-resistance partial energized section forming the section,
A plurality of the low-resistance partial energizations are performed by the low-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the masking layer for the low-resistance partial current-carrying region, which is executed after the low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step. A masking layer removal step for the low-resistance partial current-carrying zone forming the zone;
A method for patterning a sensor structure, comprising:
前記高抵抗部分通電区と前記低抵抗部分通電区の少なくとも一部が互いに重なるように形成されることを特徴とする、
請求項1に記載のセンサ構造のパターニング方法。
The high resistance partial energization zone and the low resistance partial energization zone are formed so as to overlap each other,
The method for patterning a sensor structure according to claim 1.
ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
当該被測定対象物の表面に対して、ベース路用導電性材料を用いてベース路を形成するベース路形成ステップと、
当該ベース路形成ステップよりも後工程に実行され、複数の低抵抗部分通電区形成予定領域を有する当該ベース路に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該ベース路に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
A base path forming step for forming a base path using a base path conductive material on the surface of the object to be measured;
A low resistance portion that is executed in a later process than the base path forming step and covers the periphery of the plurality of low resistance partial energization zone formation areas with respect to the base path having a plurality of low resistance partial energization zone formation areas. A masking layer forming step for forming a low-resistance partial current-carrying zone by forming a masking layer for the current-carrying region and exposing a plurality of the low-resistance partial current-carrying region formation planned areas;
Conductive material for low-resistance partial energization zone is applied to the base path in a range including a plurality of low-resistance partial energization zone forming regions, which is executed after the low-resistance partial energization zone masking layer forming step. A conductive layer forming step for low-resistance partial energized areas using the step of forming a conductive layer for low-resistance partial energized areas;
A plurality of the low-resistance partial energizations are performed by the low-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the masking layer for the low-resistance partial current-carrying region, which is executed after the low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step. A masking layer removal step for the low-resistance partial current-carrying zone forming the zone;
A method for patterning a sensor structure, comprising:
ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
ベース路形成予定領域を有する当該被測定対象物の表面に対して、当該ベース路形成予定領域の周囲を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、
当該ベース路用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、
当該ベース路用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路形成予定領域の範囲内に複数の低抵抗部分通電区形成予定領域を有する当該ベース路用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該ベース路用導電層に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該ベース路用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路用マスキング層を除去することで、ベース路用導電層によって当該ベース路を形成するベース路用マスキング層除去ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
For a base path that exposes the base path formation planned area by forming a base path masking layer covering the periphery of the base path formation planned area on the surface of the object to be measured having the base path formation planned area A masking layer forming step;
Conductive layer for base path using a base path conductive material for the surface of the object to be measured in a range including the base path formation scheduled area, which is executed in a process subsequent to the base path masking layer forming step. Forming a conductive layer for base path to form
The base path conductive layer forming step is performed in a later process than the base path conductive layer forming step, and the base path conductive layer having a plurality of low-resistance partial energization zone forming areas within the range of the base path forming planned area Low resistance partial energization zone masking layer forming step of forming a low resistance partial energization zone masking layer covering the low resistance partial energization zone formation planned area and exposing a plurality of the low resistance partial energization zone formation areas When,
The low-resistance partial energization zone is applied to the base-layer conductive layer in a range including a plurality of low-resistance partial energization zone formation regions that are executed after the low-resistance partial energization zone masking layer forming step. A conductive layer forming step for low-resistance partial current-carrying regions that forms a conductive layer for low-resistance partial current-carrying regions using a conductive material;
A base road masking layer removing step that is executed in a later process than the base road conductive layer forming step, and removing the base road masking layer to form the base road by the base road conductive layer;
A plurality of the low-resistance partial energizations are performed by the low-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the masking layer for the low-resistance partial current-carrying region, which is executed after the low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step. A masking layer removal step for the low-resistance partial current-carrying zone forming the zone;
A method for patterning a sensor structure, comprising:
前記ベース路用導電層形成ステップよりも前工程に実行され、当該被測定対象物の表面に対する当該ベース路形成予定領域に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップを有することを特徴とする、請求項4に記載のセンサ構造のパターニング方法。   The insulating layer forming step of forming an insulating layer in a region where the base path is to be formed with respect to the surface of the object to be measured, which is executed before the base path conductive layer forming step. 5. A method for patterning a sensor structure according to 4. ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
複数の低抵抗部分通電区形成予定領域を有する被測定対象物の表面に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、
低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域と重なるベース路形成予定領域を有する当該被測定対象物の表面に対して、当該ベース路形成予定領域の周囲を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、
当該ベース路用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、
当該ベース路用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路用マスキング層を除去することで、ベース路用導電層によって当該ベース路を形成するベース路用マスキング層除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
On the surface of the object to be measured having a plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas, a low-resistance partial energization zone masking layer covering the periphery of the plurality of low-resistance partial energization zone formation areas is formed, A step of forming a masking layer for low-resistance partial energization zones to expose a plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas;
The low resistance portion is applied to the surface of the surface of the object to be measured in a range including a plurality of regions where the low resistance partial energization zones are to be formed, which is executed in a later process than the masking layer forming step for the low resistance partial energization zones. A conductive layer forming step for low-resistance partial current-carrying regions that forms a conductive layer for low-resistance partial current-carrying regions using a conductive material for current-carrying regions;
A plurality of the low-resistance partial energizations are performed by the low-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the masking layer for the low-resistance partial current-carrying region, which is executed after the low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step. A masking layer removal step for the low-resistance partial current-carrying zone forming the zone;
For the surface of the object to be measured having a base path formation scheduled area that is executed in a later process than the masking layer removal step for the low resistance partial conduction area and overlaps with the plurality of low resistance partial conduction area formation planned areas, A base road masking layer forming step of forming a base road masking layer covering the base road formation planned area and exposing the base road formation planned area;
Conductive layer for base path using a base path conductive material for the surface of the object to be measured in a range including the base path formation scheduled area, which is executed in a process subsequent to the base path masking layer forming step. Forming a conductive layer for base path to form
A base road masking layer removing step that is executed in a later process than the base road conductive layer forming step, and removing the base road masking layer to form the base road by the base road conductive layer;
A method for patterning a sensor structure, comprising:
前記低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも前工程に実行され、当該被測定対象物の表面に対する当該ベース路形成予定領域に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップを有することを特徴とする、
請求項6に記載のセンサ構造のパターニング方法。
An insulating layer forming step is performed in a process preceding the masking layer forming step for the low-resistance partial energization region, and an insulating layer forming step is performed to form an insulating layer in the base path formation scheduled region with respect to the surface of the object to be measured. ,
The method for patterning a sensor structure according to claim 6.
ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
当該ベース路を兼ねる被測定対象物の表面に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域の周囲を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層形成ステップよりも後工程に実行され、当該低抵抗部分通電区用マスキング層を除去することで、低抵抗部分通電区用導電層によって複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用マスキング層除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
A plurality of low-resistance partial energization zones are formed on the surface of the object to be measured that also serves as the base path by forming a low-resistance partial energization zone masking layer that covers the periphery of the plurality of low-resistance partial energization zone formation planned areas. A masking layer forming step for the low-resistance partial energized section that exposes the section formation planned area;
A low-resistance partial energization zone is applied to the surface of the object to be measured in a range including a plurality of low-resistance partial energization zone formation regions that are executed after the masking layer forming step for the low-resistance partial energization zone. A conductive layer forming step for low-resistance partial energization zone using the conductive material for forming a conductive layer for low-resistance partial energization zone;
A plurality of the low-resistance partial energizations are performed by the low-resistance partial current-carrying conductive layer by removing the masking layer for the low-resistance partial current-carrying region, which is executed after the low-resistance partial current-carrying conductive layer forming step. A masking layer removal step for the low-resistance partial current-carrying zone forming the zone;
A method for patterning a sensor structure, comprising:
ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
ベース路形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、
当該ベース路用導電層に対して、当該ベース路形成予定領域を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域以外の領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、
当該ベース路用導電層における当該ベース路形成予定領域以外の領域を除去することで、当該ベース路を形成するベース路用導電性材料除去ステップと、
当該ベース路用導電性材料除去ステップよりも後工程に実行され、当該ベース路と重畳する複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲に対して、低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層における当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を除去することで、複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
A base path conductive layer forming step of forming a base path conductive layer using a base path conductive material on the surface of the object to be measured in a range including a base path formation scheduled area;
A base path masking layer forming step for forming a base path masking layer covering the base path formation planned area and exposing a region other than the base path formation planned area with respect to the base path conductive layer;
By removing regions other than the base path formation planned region in the base path conductive layer, a base path conductive material removing step for forming the base path; and
Conductive material for low-resistance partial current-carrying region, in a range including a plurality of low-resistance partial current-carrying region formation regions that are executed after the base-path conductive material removal step and overlap with the base path A conductive layer forming step for low-resistance partial energized areas using the step of forming a conductive layer for low-resistance partial energized areas;
A plurality of low-resistance partial current-carrying region formation areas are formed by forming a low-resistance partial current-carrying region masking layer that covers a plurality of low-resistance partial current-carrying region formation regions for the low-resistance partial current-carrying conductive layer. A step of forming a masking layer for a low-resistance partial energization zone that exposes a region other than
Conductive material removal step for low-resistance partial energization zones that forms a plurality of the low-resistance partial energization zones by removing regions other than the low-resistance partial energization zone formation scheduled areas in the conductive layer for the low-resistance partial energization zones When,
A method for patterning a sensor structure, comprising:
ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
低抵抗部分通電区形成予定領域を含む範囲の当該被測定対象物の表面に対して低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層における当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を除去することで、複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップよりも後工程に実行され、複数の当該低抵抗部分通電区と重畳するベース路形成予定領域を含む範囲に対してベース路用導電性材料を用いてベース路用導電層を形成するベース路用導電層形成ステップと、
当該ベース路用導電層に対して、当該ベース路形成予定領域を覆うベース路用マスキング層を形成して、当該ベース路形成予定領域以外の領域を露出させるベース路用マスキング層形成ステップと、
当該ベース路用導電層における当該ベース路形成予定領域以外の領域を除去することで、当該ベース路を形成するベース路用導電性材料除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
A low-resistance partial current-carrying region in which a conductive layer for a low-resistance partial current-carrying region is formed on the surface of the object to be measured in a range including a region where a low-resistance partial current-carrying region is planned to be formed Conductive layer forming step,
A plurality of low-resistance partial current-carrying region formation areas are formed by forming a low-resistance partial current-carrying region masking layer that covers a plurality of low-resistance partial current-carrying region formation regions for the low-resistance partial current-carrying conductive layer. A step of forming a masking layer for a low-resistance partial energization zone that exposes a region other than
Conductive material removal step for low-resistance partial energization zones that forms a plurality of the low-resistance partial energization zones by removing regions other than the low-resistance partial energization zone formation scheduled areas in the conductive layer for the low-resistance partial energization zones When,
The base path conductive material is used for a range including a base path formation scheduled region that is executed in a later process than the low resistance partial current-carrying conductive material removing step and overlaps with the plurality of low-resistance partial current-carrying areas. A base path conductive layer forming step for forming a base path conductive layer;
A base path masking layer forming step for forming a base path masking layer covering the base path formation planned area and exposing a region other than the base path formation planned area with respect to the base path conductive layer;
By removing regions other than the base path formation planned region in the base path conductive layer, a base path conductive material removing step for forming the base path; and
A method for patterning a sensor structure, comprising:
ベース路及び当該ベース路に接触するように複数配設される低抵抗部分通電区を有するセンサ構造を、被測定対象物の表面に形成し、該被測定対象物と該センサ構造とを合わせて該被測定対象物自体をセンサ化する為のパターニング方法であって、
当該ベース路を兼ねる被測定対象物の表面に対して、低抵抗部分通電区形成予定領域を含むように低抵抗部分通電区用導電性材料を用いて低抵抗部分通電区用導電層を形成する低抵抗部分通電区用導電層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層に対して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域を覆う低抵抗部分通電区用マスキング層を形成して、複数の当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を露出させる低抵抗部分通電区用マスキング層形成ステップと、
当該低抵抗部分通電区用導電層における当該低抵抗部分通電区形成予定領域以外の領域を除去することで、複数の当該低抵抗部分通電区を形成する低抵抗部分通電区用導電性材料除去ステップと、
を有することを特徴とするセンサ構造のパターニング方法。
A sensor structure having a base path and a plurality of low-resistance partial energization zones arranged so as to be in contact with the base path is formed on the surface of the object to be measured, and the object to be measured and the sensor structure are combined. A patterning method for converting the object to be measured itself into a sensor,
A conductive layer for a low-resistance partial energization zone is formed on the surface of the object to be measured that also serves as the base path by using a conductive material for a low-resistance partial energization zone so as to include a region where a low-resistance partial energization zone is to be formed. A conductive layer forming step for the low-resistance partial energization zone;
A plurality of low-resistance partial current-carrying region formation areas are formed by forming a low-resistance partial current-carrying region masking layer that covers a plurality of low-resistance partial current-carrying region formation regions for the low-resistance partial current-carrying conductive layer. A step of forming a masking layer for a low-resistance partial energization zone that exposes a region other than
Conductive material removal step for low-resistance partial energization zones that forms a plurality of the low-resistance partial energization zones by removing regions other than the low-resistance partial energization zone formation scheduled areas in the conductive layer for the low-resistance partial energization zones When,
A method for patterning a sensor structure, comprising:
JP2016177086A 2016-09-09 2016-09-09 Sensor structure patterning method Pending JP2018040777A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016177086A JP2018040777A (en) 2016-09-09 2016-09-09 Sensor structure patterning method
PCT/JP2017/032002 WO2018047833A1 (en) 2016-09-09 2017-09-05 Sensor structure, component provided with sensor structure, and patterning method for sensor structure
EP17848773.2A EP3511672A4 (en) 2016-09-09 2017-09-05 Sensor structure, component provided with sensor structure, and patterning method for sensor structure
KR1020197008536A KR20190043573A (en) 2016-09-09 2017-09-05 Sensor structure, sensor structure attachment member, patterning method of sensor structure
CN201780068764.6A CN109923370A (en) 2016-09-09 2017-09-05 The patterning method of sensor structure, the component with sensor structure and sensor structure
US16/331,251 US20190265015A1 (en) 2016-09-09 2017-09-05 Sensor structure, component provided with sensor structure, and patterning method for sensor structure
TW106130695A TW201823665A (en) 2016-09-09 2017-09-07 Sensor structure, member with sensor structure and patterning method of sensor structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016177086A JP2018040777A (en) 2016-09-09 2016-09-09 Sensor structure patterning method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020215746A Division JP2021051091A (en) 2020-12-24 2020-12-24 Sensor structure patterning method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018040777A true JP2018040777A (en) 2018-03-15

Family

ID=61625980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016177086A Pending JP2018040777A (en) 2016-09-09 2016-09-09 Sensor structure patterning method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018040777A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108680096A (en) * 2018-07-06 2018-10-19 北方工业大学 Azimuth scanning positioning mechanism and radar system
CN109204761A (en) * 2018-09-26 2019-01-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 A kind of marine engine group modularization integrated stand with steam discharge function
WO2019240012A1 (en) * 2018-06-13 2019-12-19 株式会社NejiLaw Fitting structure
JP2020060542A (en) * 2018-10-04 2020-04-16 スリーエイ ロジックス カンパニー リミテッド3A LOGICS Co.,LTD. Ic and sensor capable of measuring salinity, and salinity measuring method using sensor
JP2020091165A (en) * 2018-12-05 2020-06-11 日本電信電話株式会社 Surface change detection body and surface change detection method using the same
US10697917B2 (en) 2018-10-04 2020-06-30 3A Logics Co., Ltd. IC and sensor for measuring salinity and method for measuring salinity using the sensor
JPWO2020194482A1 (en) * 2019-03-26 2020-10-01
JP2021028502A (en) * 2019-08-09 2021-02-25 上銀科技股▲分▼有限公司 Ball screw and shaft rod shift detection method using the same
JP2021174043A (en) * 2020-04-20 2021-11-01 株式会社豊田中央研究所 Object detection system
US11268608B2 (en) 2019-07-22 2022-03-08 Hiwin Technologies Corp. Ball screw with a load condition feedback mechanism
US20220161666A1 (en) * 2019-04-17 2022-05-26 Mavic Sas Force measurement sensor
US20220228932A1 (en) * 2019-05-08 2022-07-21 Hilti Aktiengesellschaft Shear Sensor Collar
WO2022154057A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 ミネベアミツミ株式会社 Strain gauge
CN114899310A (en) * 2022-05-10 2022-08-12 西安交通大学 Preparation method of graphene three-dimensional Hall magnetic sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH049703A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 World Asooshiieito Kk Angular displacement sensor
JPH05230618A (en) * 1992-02-25 1993-09-07 Kyowa Electron Instr Co Ltd Mask for formation of thin film pattern and formation of thin film using same mask

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH049703A (en) * 1990-04-27 1992-01-14 World Asooshiieito Kk Angular displacement sensor
JPH05230618A (en) * 1992-02-25 1993-09-07 Kyowa Electron Instr Co Ltd Mask for formation of thin film pattern and formation of thin film using same mask

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019240012A1 (en) * 2018-06-13 2019-12-19 株式会社NejiLaw Fitting structure
JP2019215272A (en) * 2018-06-13 2019-12-19 株式会社NejiLaw Fitting structure
JP7089275B2 (en) 2018-06-13 2022-06-22 株式会社NejiLaw Mating structure
CN108680096B (en) * 2018-07-06 2023-12-19 北方工业大学 Direction scanning positioning mechanism and radar system
CN108680096A (en) * 2018-07-06 2018-10-19 北方工业大学 Azimuth scanning positioning mechanism and radar system
CN109204761A (en) * 2018-09-26 2019-01-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 A kind of marine engine group modularization integrated stand with steam discharge function
JP2020060542A (en) * 2018-10-04 2020-04-16 スリーエイ ロジックス カンパニー リミテッド3A LOGICS Co.,LTD. Ic and sensor capable of measuring salinity, and salinity measuring method using sensor
US10697917B2 (en) 2018-10-04 2020-06-30 3A Logics Co., Ltd. IC and sensor for measuring salinity and method for measuring salinity using the sensor
WO2020116175A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-11 日本電信電話株式会社 Surface change detector and surface change detection method using same
JP2020091165A (en) * 2018-12-05 2020-06-11 日本電信電話株式会社 Surface change detection body and surface change detection method using the same
JP7189426B2 (en) 2018-12-05 2022-12-14 日本電信電話株式会社 SURFACE CHANGE DETECTOR AND SURFACE CHANGE DETECTION METHOD USING THE SAME
JPWO2020194482A1 (en) * 2019-03-26 2020-10-01
WO2020194482A1 (en) * 2019-03-26 2020-10-01 ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 Resistive sensor array
JP7228817B2 (en) 2019-03-26 2023-02-27 ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 Resistive sensor array system for concrete placement
US20220161666A1 (en) * 2019-04-17 2022-05-26 Mavic Sas Force measurement sensor
US20220228932A1 (en) * 2019-05-08 2022-07-21 Hilti Aktiengesellschaft Shear Sensor Collar
US11268608B2 (en) 2019-07-22 2022-03-08 Hiwin Technologies Corp. Ball screw with a load condition feedback mechanism
JP2021028502A (en) * 2019-08-09 2021-02-25 上銀科技股▲分▼有限公司 Ball screw and shaft rod shift detection method using the same
JP7226387B2 (en) 2020-04-20 2023-02-21 株式会社豊田中央研究所 Object detection system
JP2021174043A (en) * 2020-04-20 2021-11-01 株式会社豊田中央研究所 Object detection system
JP2022110230A (en) * 2021-01-18 2022-07-29 ミネベアミツミ株式会社 strain gauge
WO2022154057A1 (en) * 2021-01-18 2022-07-21 ミネベアミツミ株式会社 Strain gauge
CN116724210A (en) * 2021-01-18 2023-09-08 美蓓亚三美株式会社 Strain gauge
CN114899310A (en) * 2022-05-10 2022-08-12 西安交通大学 Preparation method of graphene three-dimensional Hall magnetic sensor
CN114899310B (en) * 2022-05-10 2024-03-29 西安交通大学 Preparation method of graphene three-dimensional Hall magnetic sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7153381B2 (en) Member with electric path
WO2018047833A1 (en) Sensor structure, component provided with sensor structure, and patterning method for sensor structure
JP2018040777A (en) Sensor structure patterning method
JP2023011854A (en) Sensor structure and member having sensor structure
JP6961868B2 (en) Stress monitoring device and stress monitoring system
JP2023139269A (en) Sensor structure pattering method
CN104295448A (en) All-weather clean energy comprehensive electricity generating and energy saving method and facility manufacturing method thereof
KR20240004175A (en) Construction robot, equipment, system
KR20240031267A (en) goods, articles
Mackay The building of Manhattan
CN100467346C (en) Small-sized floating island park
WO2021075570A1 (en) Image-information-acquisition-type fastening means and monitoring system
WO2022080494A1 (en) Antenna device
Kalogiropoulou et al. Socializing the Materiality of Earthen Structures: The Chaîne Opératoire of Construction Practices at the Neolithic Site of Kleitos 2, Greece
JP2022066124A (en) Antenna device
Streever Saving Louisiana?
Tamanaha Harvesting Water: Reimagining Environmental Waters as Constructive Materials in the Resilient Interior
Chartier Final Report on the Reconnaissance Survey Baxter's Mill Yarmouth, MA
Mohd Zamani et al. Liveability Elements On Current Concepts Of Megafloat–A Review
Plant Applicant’s Environmental Report Operating License Renewal Stage
Borgos Managing the World Heritage Site Røros Mining Town and the Circumference
Manning An Outdoor Guide to the Big South Fork: National River and Recreation Area
Laleman Lost Lake Park: Perceiving Site History through a Recreation Landscape on Lake Union
Simonds The Boulder Canyon Project: Hoover Dam
Braden The Connecticut River: A Photographic Journey Into the Heart of New England

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20181113

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200512

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200710

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201110