WO2016063465A1 - 状態検出センサ - Google Patents

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WO2016063465A1
WO2016063465A1 PCT/JP2015/005026 JP2015005026W WO2016063465A1 WO 2016063465 A1 WO2016063465 A1 WO 2016063465A1 JP 2015005026 W JP2015005026 W JP 2015005026W WO 2016063465 A1 WO2016063465 A1 WO 2016063465A1
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heat flux
sensor
heat
flux sensor
state detection
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PCT/JP2015/005026
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French (fr)
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倫央 郷古
坂井田　敦資
谷口　敏尚
岡本　圭司
芳彦 白石
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株式会社デンソー
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Publication date
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Priority to CN201580032589.6A priority patent/CN106461472B/zh
Priority to US15/329,272 priority patent/US10578496B2/en
Priority to EP15852234.2A priority patent/EP3211392B1/en
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    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the present disclosure relates to a state detection sensor that detects the state of an object.
  • the abnormality determination apparatus includes a state detection sensor having a temperature sensor that detects the temperature of the upper surface of the object and a temperature sensor that detects the temperature of the lower surface of the object. Note that the object is subject to convection due to heat generation. Then, the abnormality determination device determines abnormal heat generation of the object based on a temperature difference between the temperature of the upper surface of the object and the temperature of the lower surface.
  • the temperature sensor is exposed to the outside air and is easily affected by a temperature change caused by the outside air. For this reason, the above-described state detection sensor has a problem that the temperature (state) of the object cannot be detected accurately depending on the state of the outside air. And in the abnormality determination apparatus using such a state detection sensor, since the temperature (state) of an object cannot be accurately detected by the state detection sensor, it is possible to accurately determine the abnormality of the object. There is a problem that it may not be possible.
  • This indication aims at providing the state detection sensor which can control that a detection accuracy falls regardless of the state of outside air in view of the above-mentioned point.
  • the present disclosure is a state detection sensor that outputs a sensor signal according to a state of an object, and a first heat flux sensor that outputs a first sensor signal according to a passing heat flux. And a second heat flux sensor that outputs a second sensor signal corresponding to the passing heat flux, a thermal buffer having a predetermined heat capacity, and a heat radiator having a predetermined heat capacity, the object side To the first heat flux sensor, the heat buffer, the second heat flux sensor, and the heat radiating body, and the first heat flux sensor corresponds to the heat flux between the object and the heat buffer.
  • a signal is output and a 2nd heat flux sensor provides the state detection sensor which outputs the 2nd sensor signal according to the heat flux between a thermal buffer and a thermal radiator.
  • the first heat flux sensor, the heat buffer having a predetermined heat capacity, the second heat flux sensor, and the heat radiator having a predetermined heat capacity are sequentially arranged from the object side. For this reason, it can suppress that the change of external air influences a 1st, 2nd heat flux sensor by discharge
  • prescribed heat capacity is arrange
  • the heat flux passing through the heat flux sensor becomes equal to the heat flux passing through the second heat flux sensor and abnormal heat generation occurs in the object, the heat flux passes through the first heat flux sensor instantaneously.
  • the heat flux and the heat flux passing through the second heat flux sensor are different (see FIGS. 7A and 7B). Therefore, according to the present disclosure, it is possible to output a sensor signal corresponding to the state of the object regardless of the state of the outside air, and it is possible to suppress a decrease in detection accuracy.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 3.
  • FIG. 5 shows the manufacturing process of the 1st heat flux sensor shown in FIG. It is a figure which shows the heat flux which passes a 1st, 2nd heat flux sensor in case a blade part is normal.
  • the cutting device S1 includes a blade portion 1 and a pair of first and second jigs 2 and 3.
  • the blade portion 1 is fixed to the support member 4.
  • the first jig 2 has a main body 2a and three holding portions 2b protruding from the main body 2a in the same direction (only two are shown in FIG. 1), and three holding portions 2b.
  • the workpiece 10 is sandwiched.
  • the second jig 3 is disposed on the opposite side of the workpiece 10 from the side held by the first jig 2 so as to fix the workpiece 10 together with the first jig 2.
  • the workpiece 10 is fixed by the first and second jigs 2 and 3, and the direction along the protruding direction of the holding portion 2b of the first jig 2 is the center of the main body 2a.
  • the workpiece 10 is cut by bringing the workpiece 10 into contact with the blade portion 1 while rotating the workpiece 10 together with the first and second jigs 2 and 3 around the passing axial direction L.
  • the abnormality determination device S2 includes a state detection sensor (state detection device) 20 and a control unit (control device) 30, and the state detection sensor 20 is attached to the blade portion 1.
  • the state detection sensor 20 includes first and second heat flux sensors 20 a and 20 b, a thermal buffer 21 a, and a radiator 22.
  • first and second heat flux sensors 20a and 20b First, the configuration of the first and second heat flux sensors 20a and 20b will be described with reference to FIGS. Since the first and second heat flux sensors 20a and 20b have the same configuration, the first heat flux sensor 20a will be described as an example, but the reference numerals in parentheses in FIGS. This corresponds to the sign of the heat flux sensor 20b.
  • each of the first heat flux sensors 20a is formed by integrating an insulating base material 100, a front surface protection member 110, and a back surface protection member 120, and the first, The second interlayer connection members 130 and 140 are alternately connected in series.
  • the surface protection member 110 is omitted for easy understanding.
  • the insulating base material 100 is composed of a planar rectangular thermoplastic resin film represented by polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), and liquid crystal polymer (LCP).
  • PEEK polyetheretherketone
  • PEI polyetherimide
  • LCP liquid crystal polymer
  • first and second via holes 101 and 102 of the present embodiment have a cylindrical shape with a constant diameter from the front surface 100a to the back surface 100b of the insulating base material 100, but from the front surface 100a to the back surface 100b. You may be made into the taper shape where a diameter becomes small toward it. Moreover, it may be made into the taper shape where a diameter becomes small toward the surface 100a from the back surface 100b, and you may be made into the square cylinder shape.
  • a first interlayer connection member 130 is disposed in the first via hole 101, and a second interlayer connection member 140 is disposed in the second via hole 102.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 are alternately arranged on the insulating base material 100.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 are made of different conductive metals so as to exhibit the Seebeck effect.
  • the first interlayer connecting member 130 includes a metal compound (solid-sintered) in which a powder of a Bi—Sb—Te alloy constituting P-type maintains a crystal structure of a plurality of metal atoms before sintering. Sintered alloy).
  • the second interlayer connecting member 140 is made of a metal compound obtained by solid-phase sintering so that Bi-Te alloy powder constituting N-type maintains the crystal structure of a plurality of metal atoms before sintering.
  • the electromotive voltage can be increased by using a metal compound that is solid-phase sintered so as to maintain a predetermined crystal structure as the first and second interlayer connection members 130 and 140.
  • FIG. 3 is not a cross-sectional view, but the first and second interlayer connection members 130 and 140 are hatched for easy understanding.
  • a surface protection member composed of a planar rectangular thermoplastic resin film represented by polyether ether ketone (PEEK), polyether imide (PEI), and liquid crystal polymer (LCP) on the surface 100a of the insulating substrate 100 110 is arranged.
  • the surface protection member 110 has the same size as the planar shape of the insulating base material 100, and has a plurality of conductive surface patterns (a plurality of conductive patterns) in which a copper foil or the like is patterned on the side 110a facing the insulating base material 100. Are formed so as to be separated from each other.
  • Each surface pattern 111 is appropriately electrically connected to the first and second interlayer connection members 130 and 140, respectively.
  • first and second layers of each set 150 are shown.
  • the connection members 130 and 140 are connected to the same surface pattern 111. That is, the first and second interlayer connection members 130 and 140 of each set 150 are electrically connected via the surface pattern 111.
  • one first interlayer connection member 130 and one second interlayer connection member 140 that are adjacent along the longitudinal direction of the insulating base material 100 (the left-right direction in FIG. 4) are formed into a set 150. ing.
  • a back surface protection member composed of a planar rectangular thermoplastic resin film represented by polyether ether ketone (PEEK), polyether imide (PEI), and liquid crystal polymer (LCP). 120 is arranged.
  • the back surface protection member 120 has the same size as the planar shape of the insulating base material 100, and has a plurality of back surface patterns (a plurality of conductive patterns) in which a copper foil or the like is patterned on one surface 120 a facing the insulating base material 100. Are formed so as to be separated from each other.
  • Each back pattern 121 is appropriately electrically connected to the first and second interlayer connection members 130 and 140, respectively.
  • the first interlayer connection member 130 of one set 150 and the second interlayer connection member 140 of the other set 150 are connected to the same back surface pattern 121. That is, the first and second interlayer connection members 130 and 140 are electrically connected via the same back surface pattern 121 across the set 150.
  • the first and second interlayer connection members 130 and 140 adjacent to each other along the direction orthogonal to the longitudinal direction are the same at the outer edge of the insulating base material 100.
  • the back surface pattern 121 is connected. More specifically, the adjacent first and second interlayer connection members 130 and 140 are the same on the back so that those connected in series via the front surface pattern 111 and the back surface pattern 121 are folded back in the longitudinal direction of the insulating substrate 100. It is connected to the pattern 121.
  • the above is the basic configuration of the first heat flux sensor 20a in the present embodiment.
  • the configuration of the second heat flux sensor 20b is the same as that of the first heat flux sensor 20a.
  • the first and second via holes 201 and 202 are formed in a cylindrical shape having a constant diameter from the front surface 200a to the back surface 200b of the insulating base 200.
  • a first interlayer connection member 230 is disposed in the first via hole 201, and a second interlayer connection member 240 is disposed in the second via hole 202.
  • the surface protection member 210 has the same size as the planar shape of the insulating base material 200, and a plurality of surface patterns 211 patterned with copper foil or the like on one surface 210a facing the insulating base material 200 are separated from each other. Is formed.
  • Each surface pattern 211 is appropriately electrically connected to the first and second interlayer connection members 230 and 240, respectively.
  • the back surface protection member 220 has the same size as the planar shape of the insulating base material 200, and a plurality of back surface patterns 221 patterned with copper foil or the like on the one surface 220 a side facing the insulating base material 200 are separated from each other. Is formed.
  • Each back pattern 221 is electrically connected to the first and second interlayer connection members 230 and 240 as appropriate. 4, when one adjacent first interlayer connection member 230 and one second interlayer connection member 240 are set as a set 250, the first and second interlayer connection members 230 of each set 250, 240 is connected to the same surface pattern 211.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b output a sensor signal (electromotive voltage) corresponding to the heat flux passing through the first and second heat flux sensors 20a and 20b in the thickness direction. This is because when the heat flux changes, the electromotive voltage generated in the first and second interlayer connection members 130 and 140 alternately connected in series changes.
  • the thickness direction of the first and second heat flux sensors 20a and 20b is the stacking direction of the insulating base material 100, the surface protection member 110, and the back surface protection member 120, and is orthogonal to the plane of the insulating base material 100. It is a direction.
  • the manufacturing method of the first heat flux sensor 20a will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (h).
  • the manufacturing method of the second heat flux sensor 20b is the same as that of the first heat flux sensor 20a.
  • an insulating substrate 100 is prepared, and a plurality of first via holes 101 are formed by a drill, a laser, or the like.
  • each first via hole 101 is filled with a first conductive paste 131.
  • a method (apparatus) for filling the first via hole 101 with the first conductive paste 131 the method (apparatus) described in Japanese Patent Application No. 2010-50356 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-187619) by the present applicant is adopted. Good.
  • the insulating base material 100 is arranged on a holding table (not shown) with the suction paper 160 therebetween so that the back surface 100b faces the suction paper 160. Then, the first conductive paste 131 is filled into the first via hole 101 while the first conductive paste 131 is melted. As a result, most of the organic solvent of the first conductive paste 131 is adsorbed by the adsorption paper 160, and the alloy powder is placed in close contact with the first via hole 101.
  • the adsorbing paper 160 may be made of a material that can absorb the organic solvent of the first conductive paste 131, and general high-quality paper or the like is used.
  • the first conductive paste 131 is a paste obtained by adding an organic solvent such as paraffin having a melting point of 43 ° C. to a powder of Bi—Sb—Te alloy in which metal atoms maintain a predetermined crystal structure. Used. For this reason, when the first conductive paste 131 is filled, the surface 100a of the insulating substrate 100 is heated to about 43 ° C.
  • a plurality of second via holes 102 are formed in the insulating base material 100 by a drill, a laser, or the like. As described above, the second via holes 102 are formed alternately with the first via holes 101 so as to form a staggered pattern together with the first via holes 101.
  • the second conductive paste 141 is filled in each second via hole 102. This step can be performed in the same step as in FIG.
  • the insulating substrate 100 is disposed again on the holding table (not shown) via the suction paper 160 so that the back surface 100b faces the suction paper 160, and then the second conductive paste 141 is filled in the second via hole 102. To do. As a result, most of the organic solvent of the second conductive paste 141 is adsorbed by the adsorption paper 160, and the alloy powder is placed in close contact with the second via hole 102.
  • the second conductive paste 141 is a Bi-Te alloy powder in which metal atoms different from the metal atoms constituting the first conductive paste 131 maintain a predetermined crystal structure, and an organic solvent such as terpine having a melting point of room temperature. A paste made by adding is used. That is, the organic solvent constituting the second conductive paste 141 has a lower melting point than the organic solvent constituting the first conductive paste 131. And when filling the 2nd conductive paste 141, it is performed in the state by which the surface 100a of the insulating base material 100 was hold
  • the state in which the organic solvent contained in the first conductive paste 131 is solidified means that the organic solvent remaining in the first via hole 101 without being adsorbed by the adsorption paper 160 in the process of FIG. That is.
  • one surface 110a, 120a of the surface protection member 110 and the back surface protection member 120 facing the insulating substrate 100 is formed.
  • a copper foil or the like is formed.
  • the surface protection member 110 formed with a plurality of surface patterns 111 spaced apart from each other, and the back surface protection member 120 formed with a plurality of back surface patterns 121 spaced apart from each other.
  • the back surface protection member 120, the insulating base material 100, and the surface protection member 110 are sequentially laminated to form a laminate 170.
  • the laminated body 170 is disposed between a pair of press plates (not shown), and is pressed while being heated in a vacuum state from the upper and lower surfaces in the laminating direction. Integrate. Specifically, the first and second conductive pastes 131 and 141 are solid-phase sintered to form the first and second interlayer connection members 130 and 140, and the first and second interlayer connection members 130, The laminated body 170 is integrated by applying pressure while heating so that the front surface pattern 111 and the back surface pattern 121 are connected to each other.
  • a cushioning material such as rock wool paper may be disposed between the laminate 170 and the press plate. As described above, the first heat flux sensor 20a is manufactured.
  • the thermal buffer (heat storage body) 21a which is a heat conductor, is a flat plate made of a material having a predetermined heat capacity (thermal resistance), and is made of a metal such as Cu or Al. And resin.
  • the heat buffer 21 a is illustrated as having the same size as the first and second heat flux sensors 20 a and 20 b, but the first and second heat flux sensors 20 a and 20 b The size of the planar shape may be different from 20b.
  • the thermal buffer 21a includes the first heat flux sensor in a plane parallel to the plane of the insulating base material 100 of the first heat flux sensor 20a and the plane of the insulating base material 200 of the second heat flux sensor 20b.
  • the metal plate is made of a metal such as Cu or Al.
  • the heat radiator 22 has a flat plate shape made of a material having a predetermined heat capacity (thermal resistance), and is made of a metal such as Cu or Al, a resin, or the like. In the present embodiment, the material, thickness, and the like of the heat radiator 22 are appropriately adjusted so that the heat capacity is larger than the heat capacity of the heat buffer 21a.
  • the radiator 22 is made larger than the planar shape of the first and second heat flux sensors 20a and 20b and the heat buffer 21a. In the present embodiment, the heat radiator 22 directly radiates heat to the surrounding outside air, but may radiate heat to another heat sink, a coolant, or the like.
  • the state detection sensor 20 is arrange
  • the blade portion 1 corresponds to the object of the present disclosure.
  • the state detection sensor 20 is viewed from the arrangement direction (stacking direction) of the first heat flux sensor 20a, the thermal buffer 21a, the second heat flux sensor 20b, and the heat radiator 22, the second of the heat radiators 22. A portion protruding from the heat flux sensor 20 b is fixed to the blade portion 1 by being fastened to the blade portion 1 with a screw 23.
  • a spacer 24 made of resin or the like is disposed between the blade portion 1 and the radiator 22 so that the blade portion 1 and the radiator 22 are separated by a predetermined distance.
  • the screw 23 passes through the spacer 24 and is screwed to the blade portion 1.
  • an adhesive heat transfer sheet, heat transfer paste, or the like can be used between the first heat flux sensor 20a, the heat buffer 21a, the second heat flux sensor 20b, and the heat radiating body 22.
  • a heat transfer member is disposed and bonded to each other via the heat transfer member or the like.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are output from the first heat flux sensor 20a when a heat flux is generated between the blade portion 1 and the radiator 22 (outside air).
  • the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal output from the second heat flux sensor 20b are arranged to be opposite in polarity. That is, for example, when the polarity of the voltage of the first sensor signal is positive, the first and second heat flux sensors 20a and 20b are arranged so that the polarity of the voltage of the second sensor signal is negative. Yes.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are arranged so that the surface protecting members 110 face each other.
  • the external wiring 302 has connected the back surface pattern 121 provided in the output end 601a (refer FIG. 3) of the 1st heat flux sensor 20a to the control part 30.
  • FIG. In the external wiring 301 the surface pattern 111 provided on the connection end 601b (see FIG. 3) opposite to the output end 601a of the first heat flux sensor 20a is connected to the connection end 701b (see FIG. 3) of the second heat flux sensor 20b. )
  • the external wiring 303 connects the back surface pattern 221 provided at the output end 701 a opposite to the connection end 701 b of the second heat flux sensor 20 b to the control unit 30.
  • the external wiring 301 is extended downward in FIG. 2, but may be extended upward in FIG.
  • first and second flux sensors 20a and 20b By arranging the first and second flux sensors 20a and 20b to face each other as described above, for example, when the heat flux passes through the first heat flux sensor 20a from the back surface protection member 120 side to the surface protection member 110 side. Since the heat flux passes through the second heat flux sensor 20b from the front surface protection member 210 side to the back surface protection member 220 side, the first and second sensors output from the first and second heat flux sensors 20a and 20b. The polarity of the signal voltage is reversed.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b have positive voltage sensor signals when the heat flux from the back surface protection members 120 and 220 to the surface protection members 110 and 210 passes. Is arranged to output. For this reason, when the heat flux which goes to the heat radiating body 22 side from the blade part 1 side generate
  • a heat flux passing through the sensor 20b from the front surface protection member 210 side to the back surface protection member 220 side is generated, a positive voltage sensor signal is output from the first heat flux sensor 20a and a negative voltage is output from the second heat flux sensor 20b. A voltage sensor signal is output.
  • the above is the configuration of the state detection sensor 20 in the present embodiment.
  • the control unit 30 includes a CPU, various memories constituting a storage device (storage means), peripheral devices, and the like, and is connected to a speaker (sound means), a display device (display means), and the like (not shown). .
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are connected, and when the first and second sensor signals are input from the first and second heat flux sensors 20a and 20b, the first and second heat flux sensors 20a and 20b are connected. Based on the second sensor signal and the threshold value stored in the storage means, it is determined whether or not abnormal heat generation has occurred in the blade portion 1.
  • control unit 30 determines whether or not abnormal heat generation has occurred in the blade unit 1 by comparing the sum of the voltages of the first and second sensor signals with a threshold value.
  • the operator is notified that abnormal heat generation has occurred in the blade portion 1 via a display device (display means) or a speaker (sound means).
  • the abnormal heat generation in the blade portion 1 occurs when, for example, blade spillage occurs in the blade portion 1.
  • the above is the configuration of the abnormality determination device S2 in the present embodiment.
  • an abnormality determination method using the abnormality determination device S2 will be described.
  • the heat flux passing through the first and second heat flux sensors 20a and 20b in the state detection sensor 20 and the first and second sensor signals output from the first and second heat flux sensors 20a and 20b will be described.
  • the heat radiating body 22 is exposed to the outside air, but has a predetermined heat capacity as described above. For this reason, in the case of changes such as outside air, heat is accumulated and released with respect to the temperature change of the outside air in the heat radiating body 22, so that the first and second positions located on the blade portion 1 side from the heat radiating body 22. It is possible to suppress the heat flux sensors 20a and 20b from being affected by outside air.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the time of the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal when abnormal heat generation occurs in the blade portion 1 at time T1.
  • control unit 30 determines whether or not abnormal heat generation has occurred in the blade unit 1 based on the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal and the threshold value. In the present embodiment, it is determined whether or not the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal is greater than a threshold value. If the sum is greater than the threshold value, abnormal heat generation occurs in the blade portion 1 (cutting device S1). It is determined that
  • the control part 30 determines with the blade part 1 being normal.
  • the control unit 30 determines that the abnormal heat generation has occurred in the blade unit 1 and notifies the operator that the abnormal heat generation has occurred in the blade unit 1 via a voice unit, a display unit, or the like.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b that output the first and second sensor signals corresponding to the heat flux passing in the thickness direction, A heat buffer 21a and a heat radiator 22 having a predetermined heat capacity are provided.
  • the 1st heat flux sensor 20a, the thermal buffer 21a, the 2nd heat flux sensor 20b, and the heat radiator 22 are arrange
  • the thermal buffer 21a is disposed between the first heat flux sensor 20a and the second heat flux sensor 20b, the first heat flux sensor is used when no abnormal heat is generated in the blade portion 1.
  • the heat flux passing through 20a becomes equal to the heat flux passing through the second heat flux sensor 20b, and abnormal heat generation occurs in the blade portion 1, it instantaneously passes through the first heat flux sensor 20a.
  • the heat flux and the heat flux passing through the second heat flux sensor 20b are different (see FIGS. 7A and 7B). Therefore, it can suppress that the detection accuracy which detects the state of the blade part 1 falls irrespective of the state of external air.
  • the state detection sensor 20 can output highly accurate first and second sensor signals regardless of the state of the outside air.
  • the determination accuracy of abnormal heat generation in the unit 1 can be improved.
  • the first heat flux sensor 20a and the second heat flux sensor 20b are the first sensor signal voltage output from the first heat flux sensor 20a and the second heat flux sensor 20b.
  • the two sensor signals are arranged so that their polarities are opposite to each other. For this reason, the arithmetic processing in the control part 30 can be simplified.
  • the first and second via holes 101 and 102 are formed in the insulating base material 100 made of a thermoplastic resin, and the first and second interlayer connection members 130 are formed in the first and second via holes 101 and 102. , 140 are arranged to constitute the first and second heat flux sensors 20a, 20b. Therefore, it is possible to increase the density of the first and second interlayer connection members 130 and 140 by appropriately changing the number, diameter, interval, and the like of the first and second via holes 101 and 102. Thereby, an electromotive voltage can be enlarged and the high sensitivity of the 1st, 2nd heat flux sensors 20a and 20b can be achieved.
  • first and second heat flux sensors 20a and 20b of the present embodiment are solid phase so that the crystal structure before sintering is maintained as the first and second interlayer connection members 130, 140, 230, and 240.
  • Sintered metal compounds (Bi—Sb—Te alloy, Bi—Te alloy) are used. That is, the metal forming the first and second interlayer connection members 130, 140, 230, and 240 is a sintered alloy that is sintered in a state where a plurality of metal atoms maintain the crystal structure of the metal atoms.
  • first and second heat flux sensors 20a and 20b of the present embodiment are configured such that the insulating base materials 100 and 200, the surface protection members 110 and 210, and the back surface protection members 120 and 220 are made of a thermoplastic resin. , Has flexibility. For this reason, the 1st, 2nd heat flux sensors 20a and 20b can be suitably changed according to the shape of the portion where the 1st and 2nd heat flux sensors 20a and 20b are arranged.
  • abnormality determination is performed by determining whether the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal is greater than the threshold value.
  • the abnormality determination may be performed based on a period (a period from time T2 to time T4 in FIG. 8) in which the sum of the voltage of the second sensor signal is larger than the threshold value. According to this, the case where the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal is instantaneously larger than the threshold due to noise or the like can be excluded, and the determination accuracy can be further improved. it can.
  • the state detection sensor 20 includes a heat receiving body 25 disposed on the opposite side of the heat buffer 21a with the first heat flux sensor 20a interposed therebetween. That is, the state detection sensor 20 is provided with the heat receiving body 25 arrange
  • the heat receiving body 25 has a flat plate shape made of a material having a predetermined heat capacity (thermal resistance), and is made of a metal such as Cu or Al, a resin, or the like. Yes.
  • the heat receiving body 25 of the present embodiment is appropriately adjusted in material and thickness so that the heat capacity is smaller than that of the heat buffer 21a and the heat radiating body 22.
  • the state detection sensor 20 includes the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d in addition to the first and second heat flux sensors 20a and 20b and the heat buffer 21a. And thermal buffers 21b and 21c.
  • the state detection sensor 20 includes a first heat flux sensor 20a, a heat buffer 21a, a second heat flux sensor 20b, a heat buffer 21b, a third heat flux sensor 20c, a heat buffer 21c, The four heat flux sensors 20d and the radiator 22 are arranged in this order.
  • the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d have the same configuration as the first and second heat flux sensors 20a and 20b, and receive the third and fourth sensor signals corresponding to the heat flux passing in the thickness direction. Output.
  • the same reference numerals as those of the first heat flux sensor 20a are attached to the parts, and the insulating base material 200, the surface protection member 210, the surface pattern 211, the back surface protection member 220, the back surface pattern 221 and the first heat flux sensor 20d in the fourth heat flux sensor 20d.
  • 1, the same reference numerals as those of the second heat flux sensor 20b are attached to the respective portions of the second interlayer connection members 230 and 240.
  • the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d are arranged so that the surface protection members 110 and 210 face each other, like the first and second heat flux sensors 20a and 20b.
  • the external wiring 304 connects the back surface pattern 121 provided at the output end 601a (see FIG. 3) of the third heat flux sensor 20c to the control unit 30.
  • the external wiring 305 uses the surface pattern 111 provided on the connection end 601b (see FIG. 3) opposite to the output end 601a of the third heat flux sensor 20c as the connection end 701b (see FIG. 3) of the fourth heat flux sensor 20d. ) To the surface pattern 211 provided in FIG.
  • the external wiring 306 connects the back surface pattern 221 provided at the output end 701 a opposite to the connection end 701 b of the fourth heat flux sensor 20 d to the control unit 30.
  • the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d to face each other, for example, when the heat flux passes through the third heat flux sensor 20c from the back surface protection member 120 side to the surface protection member 110 side, for example. Since the heat flux passes through the fourth heat flux sensor 20d from the front surface protection member 210 side to the back surface protection member 220 side, the third and fourth sensor signals output from the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d. The polarities of the voltages are opposite to each other.
  • the thermal buffer bodies 21b and 21c have a flat plate shape made of a material having a predetermined heat capacity (thermal resistance), like the thermal buffer body 21a, such as a metal such as Cu or Al, a resin, or the like. It consists of In the present embodiment, the thermal buffers 21a to 21c are configured to have the same heat capacity.
  • the thermal buffers 21a to 21c are provided as a first thermal buffer (first thermal storage body), a second thermal buffer (second thermal storage body), and a third thermal buffer (third thermal storage body), respectively. Yes.
  • the control unit 30 is adapted to receive the third and fourth sensor signals in addition to the first and second sensor signals.
  • the first to fourth sensor signals are input, the sum of the voltages of the first and second sensor signals and the sum of the voltages of the third and fourth sensor signals are added, and the added value and the threshold value are added. To determine whether or not abnormal heat generation has occurred in the blade portion 1.
  • FIG. 11 shows an added value obtained by adding the sum of the voltages of the first and second sensor signals and the sum of the voltages of the third and fourth sensor signals when abnormal heat generation occurs in the blade portion 1 at time T11. It is a figure which shows the relationship between time and time.
  • control unit 30 controls the blade unit 1 based on the addition value obtained by adding the sum of the voltages of the first and second sensor signals, the sum of the voltages of the third and fourth signals, and the threshold value. It is determined whether or not abnormal heat generation has occurred.
  • the control part 30 determines with the blade part 1 being normal.
  • heat due to abnormal heat is also accumulated in the heat buffers 21b and 21c in order. That is, after the heat flux passing through the first heat flux sensor 20a is increased, the heat flux passing through the second heat flux sensor 20b, the third heat flux sensor 20c, and the fourth heat flux sensor 20d is sequentially increased. That is, the difference between the heat flux passing through the first heat flux sensor 20a and the heat flux passing through the second heat flux sensor 20b from time T13 is reduced, but the heat flux passing through the third heat flux sensor 20c, Since the heat fluxes passing through the four heat flux sensors 20d are different from each other, the added value increases again from time T14.
  • the added value is a value larger than the threshold during the period from time T12 to time T16.
  • the state detection sensor 20 may be configured to include the first to fourth heat flux sensors 20a to 20d and the thermal buffers 21a to 21c.
  • the period during which the added value is greater than the threshold becomes longer. For example, based on the period during which the added value is greater than the threshold.
  • noise that instantaneously exceeds the threshold value can be excluded. For this reason, it is possible to further improve the determination accuracy.
  • the state detection sensor 20 includes a first heat flux sensor 20a, a thermal buffer 21a, and a second heat flux sensor 20b arranged (stacked) in order.
  • the structural bodies 40a to 40i are used, the first to ninth structural bodies 40a to 40i are provided. Specifically, the first to ninth components 40a to 40i are centered on the first component 40a, and the second to ninth components 40b to 40i are evenly arranged around the first component 40a.
  • one heat radiating body 22 is disposed on the second heat flux sensor 20b of the first to ninth constituent bodies 40a to 40i. That is, in the present embodiment, the heat radiating body 22 is common to the first to ninth components 40a to 40i.
  • control unit 30 receives the first and second sensor signals from the first and second heat flux sensors 20a and 20b in the first to ninth components 40a to 40i, although not particularly illustrated. ing. Then, the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal in the first to ninth structural bodies 40a to 40i is added, and the added value is compared with a threshold value. It is determined whether or not abnormal heat generation has occurred.
  • first and second sensor signals similar to those in the first embodiment are output from the first and second heat flux sensors 20a and 20b in the first to ninth components 40a to 40i.
  • the control unit 30 adds all the voltages of the first sensor signal and the second sensor signal in the first to ninth components 40a to 40i, and compares the added value with a threshold value. Thus, it is determined whether or not abnormal heat generation has occurred in the blade portion 1.
  • the control part 30 determines with the blade part 1 being normal.
  • the state detection sensor 20 may be configured to include the first to ninth configuration bodies 40a to 40i. And when performing abnormality determination using such a state detection sensor 20, since the value (addition value) compared with a threshold value becomes large, a threshold value itself can be enlarged. For this reason, for example, even if the voltage of the first sensor signal and the second sensor signal in the first structure 40a fluctuates due to noise, the variation as a whole is small, and the determination accuracy can be further improved. .
  • the example in which the heat radiator 22 is common to the first to ninth components 40a to 40i has been described.
  • the first to ninth components 40a to 40i are provided with the heat radiator 22 respectively. It may be. Further, the number of the constructs 40a to 40i can be changed as appropriate.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are integrated. That is, one heat flux sensor is bent so as to sandwich the thermal buffer 21a.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are different from the cross section shown in FIG. 14 in that the surface pattern 111 provided on the connection end 601b (see FIG. 3) of the first heat flux sensor 20a
  • the surface pattern 211 provided on the connection end 701b (see FIG. 3) of the second heat flux sensor 20b and the surface pattern 350 provided on the surface protection members 110 and 210 are directly and continuously not via the external wiring 301. It is connected.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are configured by one heat flux sensor, and the first heat flux sensor 20a and the second heat flux sensor 20b are connected. Therefore, the external wiring 301 can be eliminated. Therefore, the number of parts can be reduced.
  • the surface pattern (connection pattern) 350 for connecting the first and second heat flux sensors 20a and 20b only needs to be changed in patterning in the process of FIG. 6E, and the manufacturing process is complicated. It will never be.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b have the insulating base materials 100 and 200, the surface protection members 110 and 210, and the back surface protection members 120 and 220, respectively, made of resin. It can be bent easily.
  • the cutting device S3 includes a spindle 401 that rotates in the axial direction, a bearing 402 that rotatably supports the spindle 401, a support member 403 that supports the spindle 401 and the bearing 402, and a spindle 401. And an end mill 404 having a blade portion 404a on the outer peripheral surface.
  • the end mill 404 rotates with the rotation of the spindle 401, and the workpiece member 10 is cut by contacting the workpiece 10 while the blade portion 404a of the end mill 404 rotates.
  • the state detection sensor 20 is arrange
  • two bearings 402 are arranged, and the state detection sensor 20 is arranged in the vicinity of each bearing 402.
  • the support member 403 corresponds to the object of the present disclosure.
  • the state detection sensor 20 is arranged in the order of the first heat flux sensor 20a, the heat buffer 21a, the second heat flux sensor 20b, and the radiator 22 from the support member 403 side. That is, the blade portion 1 in FIG. 2 is arranged so as to be the support member 403.
  • the controller 30 is not particularly illustrated in FIG. 15, the first and second sensor signals from the first and second heat flux sensors 20 a and 20 b in the state detection sensor 20 are received as in the first embodiment. It is designed to be entered.
  • the abnormality determination method of this embodiment will be described.
  • the workpiece 404 is cut by the blade portion 404a of the end mill 404 coming into contact with the workpiece 10; however, the blade portion 404a of the end mill 404 has a blade spill or the like.
  • the friction of the bearing 402 increases sharply.
  • abnormal heat generation due to friction occurs in the vicinity of the bearing 402. Therefore, as described in FIGS. 7A and 7B, the heat flux and the second heat flux sensor that instantaneously pass through the first heat flux sensor 20a.
  • the heat flux passing through 20b becomes different.
  • control unit 30 determines whether or not the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal is greater than the threshold value. If the sum is greater than the threshold value, abnormal heat generation occurs in the end mill 404 (cutting device S3). It is determined that it has occurred.
  • the abnormality determination device S2 that performs abnormality determination of the cutting device S3 by using the state detection sensor 20 of the present disclosure can be configured, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the transfer device S ⁇ b> 4 includes a screw 501 having a screw portion 501 a, support members 502 provided at both ends in the axial direction of the screw 501, and a motor provided in the support member 502. 503. Further, the screw 501 is provided with a nut 504 that is paired with the screw 501 and screwed so as to be movable in the axial direction of the screw 501.
  • the nut 504 has a bearing 504 a and constitutes a so-called ball screw together with the screw 501, and is connected to the base 505.
  • the pedestal 505 is for mounting a device or the like to be transferred.
  • the pedestal 505 has a planar rectangular shape having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the axial direction of the screw 501 (up and down direction in FIG. 16).
  • the substantially central portion is connected to the nut 504.
  • slide blocks 507 that are engaged with the rail 506 and are movable along the rail 506 are provided.
  • the support member 502 is omitted for easy understanding.
  • the state detection sensor 20 is provided in the nut 504 and each slide block 507 in the transfer device S4.
  • the nut 504 and each slide block 507 correspond to the object of the present disclosure.
  • the state detection sensor 20 is arranged in the order of the first heat flux sensor 20a, the heat buffer 21a, the second heat flux sensor 20b, and the heat radiator 22 from the nut 504 and the slide block 507 side, although not particularly shown. That is, the blade portion 1 in FIG. 2 is arranged so as to be the nut 504 or the slide block 507. 16 and 17, the control unit 30 is not particularly illustrated, but the first and second heat flux sensors 20a and 20b in the state detection sensor 20 are the first and second in the state detection sensor 20 as in the first embodiment. A sensor signal is input.
  • the transfer device S4 the pedestal 505 is transferred by rotating the screw 501.
  • the screw 501 and the nut 504 (bearing 504a), or between the slide block 507 and the rail 506, The friction increases sharply when a foreign object is caught in the surface.
  • abnormal heat generation due to friction occurs in the nut 504 and the slide block 507, and as described with reference to FIGS. 7A and 7B, the heat flux passing through the first heat flux sensor 20a and the second The heat flux passing through the heat flux sensor 20b becomes different.
  • control unit 30 determines whether or not the sum of the voltage of the first sensor signal and the voltage of the second sensor signal is larger than the threshold value, and if it is larger than the threshold value, the control unit 30 notifies the nut 504 and the slide block 507 (transfer device S4 ) Is determined to have abnormal heat generation.
  • the abnormality determination device S2 that performs the abnormality determination of the transfer device S4 using the state detection sensor 20 of the present disclosure can be configured, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the radiator 22 is configured by the support member 4 with respect to the first embodiment, and the other aspects are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
  • the blade portion 1 is provided between the support member 4 and the flat support member 4 made of Cu or Al having a predetermined heat capacity (thermal resistance). It is fixed with screws 23 so as to constitute a predetermined space. And in the space between the blade part 1 and the support member 4, the 1st heat flux sensor 20a, the thermal buffer 21a, and the 2nd heat flux sensor 20b are arrange
  • control unit 30 is not particularly illustrated, but the first and second sensor signals from the first and second heat flux sensors 20 a and 20 b in the state detection sensor 20 are received as in the first embodiment. It is designed to be entered.
  • the radiator 22 is configured by the support member 4, and the first heat flux sensor 20 a, the heat buffer 21 a, and the second heat flux sensor 20 b are disposed between the blade portion 1 and the support member 4. Even in the configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • control unit 30 may determine the relationship between the heat flux obtained by converting the first and second sensor signals (electromotive voltage) into the heat flux and the threshold value.
  • the state detection sensor 20 when attaching the state detection sensor 20 to a target object, when there exists an unevenness
  • the insulation base materials 100 and 200, the surface protection members 110 and 210, and the back surface protection members 120 and 220 were demonstrated about the example comprised with a thermoplastic resin
  • the insulation base materials 100 and 200 are comprised. It can also be composed of a thermosetting resin. According to this, since the thermosetting resin does not flow in the process of FIG. 6H, the first and second via holes 101, 102, 201, 202 can be prevented from being displaced in the planar direction of the stacked body 170. .
  • the thermosetting resin provides a flow resistance when the thermoplastic resin flows, it is possible to suppress the thermoplastic resin from flowing out particularly at the outer edge portions of the insulating base materials 100 and 200.
  • the insulating base materials 100 and 200 may be made of thermoplastic resin, and the surface protection members 110 and 210 and the back surface protection members 120 and 220 may be made of thermosetting resin, or the surface protection members 110 and 210. Any one of the back surface protection members 120 and 220 may be made of a thermosetting resin. Furthermore, the insulating base materials 100 and 200, the surface protection members 110 and 210, and the back surface protection members 120 and 220 may not be resin.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are not limited to the above-described configuration, and may be any sensor that outputs a sensor signal according to the passing heat flux. Similarly, in each embodiment, the heat flux sensors 20a to 20d only need to output sensor signals according to the heat flux that passes.
  • the radiator 22 has a planar shape that is substantially the same as the planar shape of the second heat flux sensor 20b, and only the back surface protection member 120 of the second heat flux sensor 20b is used. It can also be arrange
  • the part which the heat radiator 22 receives to the influence of external air can be decreased, and the fluctuation
  • the arrangement location of the second via holes 101, 102 is appropriately changed, and the state detection sensor 20 is passed through substantially the center of the first heat flux sensor 20a, the heat buffer 21a, and the second heat flux sensor 20b. What is necessary is just to make it fasten to the blade part 1 with the screw
  • the state detection sensor 20 does not need to be screwed by the blade part 1 with the screw
  • a bonding member such as a double-sided tape or an adhesive is disposed between the state detection sensor 20 and the blade portion 1 and is bonded between the first heat flux sensor 20a, the thermal buffer 21a, and the second heat flux sensor 20b. You may make it arrange
  • the arrangement method of the first and second heat flux sensors 20a and 20b is changed so that the back surface protection members 120 and 220 are opposed to each other, and the back surface patterns 121 and 221 are mutually disposed. May be directly connected without using the external wiring 301.
  • the above embodiments can be combined as appropriate.
  • the second embodiment may be combined with the third to eighth embodiments, and the heat receiving body 25 may be provided.
  • the heat receiving body 25 may be common to the first to ninth constituent bodies 40a to 40i, or the heat receiving body 25 may be the first to ninth structures. You may make it provide in each of 9th structure 40a-40i.
  • the third embodiment may be combined with the fourth to eighth embodiments to include third and fourth heat flux sensors 20c and 20d and thermal buffers 21b and 21c, respectively.
  • the third embodiment is combined with the fifth embodiment, for example, the first and second heat flux sensors 20a and 20b are integrated and the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d are integrated.
  • only one of the first and second heat flux sensors 20a and 20b and the third and fourth heat flux sensors 20c and 20d may be integrated.
  • the fourth embodiment may be combined with the fifth to eighth embodiments to include the first to ninth constituent bodies 40a to 40i.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b may be integrated in each of the first to ninth structural bodies 40a to 40i.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b in some of the first to ninth constituent bodies 40a to 40i may be integrated.
  • the fifth embodiment may be combined with the sixth to eighth embodiments so that the first and second heat flux sensors 20a and 20b are integrated.
  • the external wiring 301 connects the surface pattern 111 provided at the connection end 601b of the first heat flux sensor 20a to the surface pattern 211 provided at the connection end 701b of the second heat flux sensor 20b.
  • the external wiring 301 may connect the back surface pattern 121 provided at the connection end of the first heat flux sensor 20a to the back surface pattern 221 provided at the connection end of the second heat flux sensor 20b.
  • the external wiring 305 in the third embodiment connects the back surface pattern 121 provided at the connection end of the third heat flux sensor 20c to the back surface pattern 221 provided at the connection end of the fourth heat flux sensor 20d. Also good.
  • the first and second heat flux sensors 20a and 20b are provided at the surface pattern 111 provided at the connection end 601b of the first heat flux sensor 20a and at the connection end 701b of the second heat flux sensor 20b.
  • the surface pattern 211 thus formed is directly and continuously connected by the surface pattern 350 provided on the surface protection members 110 and 210 without using the external wiring 301.
  • the first heat flux sensor 20a and the second heat flux sensor 20b are electrically connected to each other by connecting them directly and continuously using the back surface pattern 450 (see FIG. 14) provided on the back surface protection members 120 and 220. May be connected.

Landscapes

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Abstract

　通過する熱流束に応じた第１センサ信号を出力する第１熱流束センサ（２０ａ）と、通過する熱流束に応じた第２センサ信号を出力する第２熱流束センサ（２０ｂ）と、所定の熱容量を有する熱緩衝体（２１ａ）と、所定の熱容量を有する放熱体（２２）とを備え、被対象物（１、４０３、５０４、５０７）側から第１熱流束センサ（２０ａ）、熱緩衝体（２１ａ）、第２熱流束センサ（２０ｂ）および放熱体（２２）を順に配置する。そして、第１熱流束センサ（２０ａ）から被対象物と熱緩衝体（２１ａ）との間の熱流束に応じた第１センサ信号が出力されるようにし、第２熱流束センサ（２０ｂ）から熱緩衝体（２１ａ）と放熱体（２２）との間の熱流束に応じた第２センサ信号が出力されるようにする。

Description

状態検出センサ 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１４年１０月２０日に出願された日本国特許出願第２０１４－２１３６８０号に基づくものであり、この開示をもってその内容を本明細書中に開示したものとする。
　本開示は、被対象物の状態を検出する状態検出センサに関するものである。
　従来より、被対象物の状態を検出する状態検出センサを用い、当該状態検出センサから出力されるセンサ信号に基づいて被対象物の異常発熱を判定する異常判定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この異常判定装置は、被対象物における上部の表面の温度を検出する温度センサと、被対象物における下部の表面の温度を検出する温度センサとを有する状態検出センサを備えている。なお、被対象物は、発熱による対流が発生するものである。そして、異常判定装置は、被対象物の上部の表面の温度と下部の表面の温度との温度差に基づいて被対象物の異常発熱を判定している。
　しかしながら、このような状態検出センサでは、温度センサが外気に曝されており、外気による温度変化の影響を受け易い。このため、上記状態検出センサでは、外気の状態によっては被対象物の温度（状態）を正確に検出することができない場合があるという問題がある。そして、このような状態検出センサを用いた異常判定装置では、状態検出センサで被対象物の温度（状態）を正確に検出することができないために被対象物の異常判定を正確に行うことができない場合があるという問題がある。
特開平９－２００９１８号公報
　本開示は上記点に鑑みて、外気の状態に関わらずに検出精度が低下することを抑制できる状態検出センサを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示では、被対象物の状態に応じたセンサ信号を出力する状態検出センサであって、通過する熱流束に応じた第１センサ信号を出力する第１熱流束センサと、通過する熱流束に応じた第２センサ信号を出力する第２熱流束センサと、所定の熱容量を有する熱緩衝体と、所定の熱容量を有する放熱体と、を有し、被対象物側から第１熱流束センサ、熱緩衝体、第２熱流束センサおよび放熱体の順に配置され、第１熱流束センサは、被対象物と熱緩衝体との間の熱流束に応じた第１センサ信号を出力し、第２熱流束センサは、熱緩衝体と放熱体との間の熱流束に応じた第２センサ信号を出力する状態検出センサを提供する。
　これによれば、被対象物側から第１熱流束センサ、所定の熱容量を有する熱緩衝体、第２熱流束センサおよび所定の熱容量を有する放熱体が順に配置される。このため、外気に曝される放熱体の熱の放出、蓄積によって外気の変化が第１、第２熱流束センサに影響することを抑制できる。そして、第１熱流束センサと第２熱流束センサとの間には所定の熱容量を有する熱緩衝体が配置されているため、被対象物に異常発熱が発生していない場合には、第１熱流束センサを通過する熱流束と第２熱流束センサを通過する熱流束とが等しくなり、被対象物に異常発熱が発生した場合には、瞬間的には、第１熱流束センサを通過する熱流束と第２熱流束センサを通過する熱流束とが異なるものとなる（図７Ａおよび図７Ｂ参照）。したがって、本開示によれば、外気の状態に関わらずに被対象物の状態に応じたセンサ信号を出力することができ、検出精度が低下することを抑制できる。
本開示の第１実施形態における状態検出センサを用いて異常判定装置を構成し、当該異常判定装置を切断装置に取り付けた際の模式図である。 図１に示す状態検出センサの構成を示す断面図である。 第１、第２熱流束センサの構成を示す平面図である。 図３中のIV－IV線に沿った断面図である。 図３中のV－V線に沿った断面図である。 図３に示す第１熱流束センサの製造工程を示す断面図である。 刃部が正常である場合の第１、第２熱流束センサを通過する熱流束を示す図である。 刃部に異常発熱が発生した場合の第１、第２熱流束センサを通過する熱流束を示す図である。 第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和と、時間との関係を示す図である。 本開示の第２実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。 本開示の第３実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。 第３実施形態における第１、第２センサ信号の電圧の和と、第３、第４センサ信号の電圧の和とを加算した加算値と時間との関係を示す図である。 本開示の第４実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。 図１２に示す状態検出センサの平面図である。 本開示の第５実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。 本開示の第６実施形態における異常判定装置を切削装置に適用した模式図である。 本開示の第７実施形態における異常判定装置を移送装置に適用した模式図である。 図１６中の矢印Ａ方向から視た模式図である。 本開示の第８実施形態における異常判定装置を切断装置に取り付けた際の模式図である。
　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
　（第１実施形態）
　本開示の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、本開示の状態検出センサを用いて切断装置の異常発熱（状態）を判定する異常判定装置を構成した例について説明する。
　図１に示されるように、切断装置Ｓ１は、刃部１と、一対の第１、第２冶具２、３とを有している。本実施形態では、刃部１は、支持部材４に固定されている。また、第１冶具２は、本体部２ａと、当該本体部２ａから同じ方向に突出した３本の保持部２ｂを有しており（図１では２本のみ図示）、３本の保持部２ｂで被加工部材１０を挟み込む構成とされている。第２冶具３は、第１冶具２と共に被加工部材１０を固定するように、被加工部材１０のうちの第１冶具２にて保持される側と反対側に配置されている。
　このような切断装置Ｓ１では、第１、第２冶具２、３によって被加工部材１０を固定し、第１冶具２における保持部２ｂの突出方向に沿った方向であり、本体部２ａの中心を通る軸方向Ｌ周りに第１、第２冶具２、３と共に被加工部材１０を回転させながら当該被加工部材１０を刃部１に当接させることによって被加工部材１０を切断する。
　そして、異常判定装置Ｓ２は、状態検出センサ（状態検出装置）２０と制御部（制御装置）３０とを備えており、状態検出センサ２０が刃部１に取り付けられている。
　状態検出センサ２０は、図２に示されるように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂ、熱緩衝体２１ａおよび放熱体２２を備えている。まず、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの構成について図３～図５を参照しつつ説明する。なお、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、同じ構成であるため、第１熱流束センサ２０ａを例に挙げて説明するが、図３～図５中の括弧内の符号は第２熱流束センサ２０ｂの符号に対応している。
　第１熱流束センサ２０ａは、図３～図５に示されるように、それぞれ絶縁基材１００、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０が一体化され、この一体化されたものの内部で第１、第２層間接続部材１３０、１４０が交互に直列に接続されたものである。なお、図３では、理解をし易くするために、表面保護部材１１０を省略して示してある。
　絶縁基材１００は、本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。そして、絶縁基材１００の平面に直交する厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２が互い違いになるように千鳥パターンに形成されている。
　なお、本実施形態の第１、第２ビアホール１０１、１０２は、絶縁基材１００の表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が一定とされた円筒状とされているが、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよい。また、裏面１００ｂから表面１００ａに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよいし、角筒状とされていてもよい。
　そして、第１ビアホール１０１には第１層間接続部材１３０が配置され、第２ビアホール１０２には第２層間接続部材１４０が配置されている。つまり、絶縁基材１００には、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が互い違いになるように配置されている。
　第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、ゼーベック効果を発揮するように、互いに異なる導電性金属で構成されている。例えば、第１層間接続部材１３０は、Ｐ型を構成するＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物（焼結合金）で構成される。また、第２層間接続部材１４０は、Ｎ型を構成するＢｉ－Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。このように、第１、第２層間接続部材１３０、１４０として所定の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物を用いることにより、起電圧を大きくできる。
　なお、図３は、断面図ではないが、理解をし易くするために第１、第２層間接続部材１３０、１４０にハッチングを施してある。
　絶縁基材１００の表面１００ａには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される表面保護部材１１０が配置されている。この表面保護部材１１０は、絶縁基材１００と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ側に銅箔等がパターニングされた導電性を有する複数の表面パターン（複数の表面導体部）１１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン１１１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。
　具体的には、図４に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とを組１５０としたとき、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は同じ表面パターン１１１と接続されている。つまり、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は表面パターン１１１を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、絶縁基材１００の長手方向（図４中紙面左右方向）に沿って隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とが組１５０とされている。
　絶縁基材１００の裏面１００ｂには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される裏面保護部材１２０が配置されている。この裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１００と対向する一面１２０ａ側に銅箔等がパターニングされた導電性を有する複数の裏面パターン（複数の裏面導体部）１２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン１２１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。
　具体的には、図４に示されるように、絶縁基材１００の長手方向に隣接する組１５０において、一方の組１５０の第１層間接続部材１３０と他方の組１５０の第２層間接続部材１４０とが同じ裏面パターン１２１と接続されている。つまり、組１５０を跨いで第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１を介して電気的に接続されている。
　また、図５に示されるように、絶縁基材１００の外縁では、長手方向と直交する方向（図３中紙面上下方向）に沿って隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。詳述すると、絶縁基材１００の長手方向に表面パターン１１１および裏面パターン１２１を介して直列に接続されたものが折り返されるように、隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。
　以上が本実施形態における第１熱流束センサ２０ａの基本的な構成であり、上記のように、第２熱流束センサ２０ｂの構成は、第１熱流束センサ２０ａと同様である。
　即ち、第２熱流束センサ２０ｂでは、絶縁基材２００、表面保護部材２１０および裏面保護部材２２０が一体化されている。そして、第１、第２ビアホール２０１、２０２は、絶縁基材２００の表面２００ａから裏面２００ｂに向かって径が一定とされた円筒状に形成されている。第１ビアホール２０１には第１層間接続部材２３０が配置され、第２ビアホール２０２には第２層間接続部材２４０が配置されている。表面保護部材２１０は、絶縁基材２００と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材２００と対向する一面２１０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン２１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン２１１はそれぞれ第１、第２層間接続部材２３０、２４０と適宜電気的に接続されている。裏面保護部材２２０は、絶縁基材２００と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材２００と対向する一面２２０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン２２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン２２１はそれぞれ第１、第２層間接続部材２３０、２４０と適宜電気的に接続されている。、図４に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材２３０と１つの第２層間接続部材２４０とを組２５０としたとき、各組２５０の第１、第２層間接続部材２３０、２４０は同じ表面パターン２１１と接続されている。
　このような第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを厚さ方向に通過する熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を出力する。熱流束が変化すると、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧が変化するためである。なお、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの厚さ方向とは、絶縁基材１００、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０の積層方向であって、絶縁基材１００の平面に直交する方向のことである。
　ここで、上記第１熱流束センサ２０ａの製造方法について図６（ａ）～（ｈ）を参照しつつ説明する。なお、第２熱流束センサ２０ｂの製造方法も第１熱流束センサ２０ａと同様である。
　まず、図６（ａ）に示されるように、絶縁基材１００を用意し、複数の第１ビアホール１０１をドリルやレーザ等によって形成する。
　次に、図６（ｂ）に示されるように、各第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する。なお、第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する方法（装置）としては、本出願人による特願２０１０－５０３５６号（特開２０１１－１８７６１９号）に記載の方法（装置）を採用すると良い。
　簡単に説明すると、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に、裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置する。そして、第１導電性ペースト１３１を溶融させつつ、第１ビアホール１０１内に第１導電性ペースト１３１を充填する。これにより、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第１ビアホール１０１に合金の粉末が密接して配置される。
　なお、吸着紙１６０は、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、第１導電性ペースト１３１は、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末を融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。このため、第１導電性ペースト１３１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが約４３℃に加熱された状態で行われる。
　続いて、図６（ｃ）に示されるように、絶縁基材１００に複数の第２ビアホール１０２をドリルやレーザ等によって形成する。この第２ビアホール１０２は、上記のように、第１ビアホール１０１と互い違いとなり、第１ビアホール１０１と共に千鳥パターンを構成するように形成される。
　次に、図６（ｄ）に示されるように、各第２ビアホール１０２に第２導電性ペースト１４１を充填する。なお、この工程は、上記図６（ｂ）と同様の工程で行うことができる。
　すなわち、再び、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置した後、第２ビアホール１０２内に第２導電性ペースト１４１を充填する。これにより、第２導電性ペースト１４１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第２ビアホール１０２に合金の粉末が密接して配置される。
　第２導電性ペースト１４１は、第１導電性ペースト１３１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ－Ｔｅ合金の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。つまり、第２導電性ペースト１４１を構成する有機溶剤は、第１導電性ペースト１３１を構成する有機溶剤より融点が低いものが用いられる。そして、第２導電性ペースト１４１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが常温に保持された状態で行われる。言い換えると、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態で、第２導電性ペースト１４１の充填が行われる。これにより、第１ビアホール１０１に第２導電性ペースト１４１が混入することが抑制される。
　なお、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態とは、上記図６（ｂ）の工程において、吸着紙１６０に吸着されずに第１ビアホール１０１に残存している有機溶剤のことである。
　そして、上記各工程とは別工程において、図６（ｅ）および図６（ｆ）に示されるように、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０のうち絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ、１２０ａに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、互いに離間している複数の表面パターン１１１が形成された表面保護部材１１０、互いに離間している複数の裏面パターン１２１が形成された裏面保護部材１２０を用意する。
　その後、図６（ｇ）に示されるように、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００および表面保護部材１１０を順に積層して積層体１７０を構成する。
　続いて、図６（ｈ）に示されるように、この積層体１７０を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧することにより、積層体１７０を一体化する。具体的には、第１、第２導電性ペースト１３１、１４１が固相焼結されて第１、第２層間接続部材１３０、１４０が形成されると共に、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と表面パターン１１１および裏面パターン１２１とが接続されるように加熱しながら加圧して積層体１７０を一体化する。
　なお、特に限定されるものではないが、積層体１７０を一体化する際には、積層体１７０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。以上のようにして、上記第１熱流束センサ２０ａが製造される。
　熱伝導体である熱緩衝体（蓄熱体）２１ａは、図２に示されるように、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされており、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。なお、熱緩衝体２１ａは、図２では第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと平面形状が同じ大きさとされているものを図示しているが、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと平面形状の大きさが異なっていてもよい。本実施形態では、熱緩衝体２１ａは、第１熱流束センサ２０ａの絶縁基材１００の平面および第２熱流束センサ２０ｂの絶縁基材２００の平面に平行な平面内において、第１熱流束センサ２０ａの絶縁基材１００に設けられた複数の第１層間接続部材１３０および複数の第２層間接続部材２４０の全てを含む検出領域ＳＥ（図３参照）以上の範囲にわたって連続して設けられた一体の金属板であり、該金属板はＣｕやＡｌ等の金属からなる。
　放熱体２２は、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされており、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。本実施形態では、放熱体２２は、熱容量が熱緩衝体２１ａの熱容量より大きくなるように、材質や厚さ等が適宜調整されている。なお、放熱体２２は、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂおよび熱緩衝体２１ａの平面形状より大きくされている。本実施形態では、放熱体２２は、周囲の外気に熱を直接放熱するものであるが、他のヒートシンクや、冷却液等に熱を放熱するものであってもよい。
　そして、状態検出センサ２０は、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂおよび放熱体２２の順となるように、当該刃部１に配置されている。つまり、熱緩衝体２１ａは、第１熱流束センサ２０ａと第２熱流束センサ２０ｂとの間に配置された状態となっている。なお、本実施形態では、刃部１が本開示の被対象物に相当している。そして、状態検出センサ２０は、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂおよび放熱体２２の配列方向（積層方向）から視たとき、放熱体２２のうちの第２熱流束センサ２０ｂから突出する部分が刃部１にネジ２３にて締結されることによって刃部１に固定されている。
　なお、刃部１と放熱体２２との間には、刃部１と放熱体２２とが所定の距離だけ離間するように樹脂等で構成されるスペーサ２４が配置されている。そして、ネジ２３は、当該スペーサ２４を貫通して刃部１にネジ留めされている。さらに、特に図示していなが、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂおよび放熱体２２の間には、それぞれ接着性を有する熱伝シートや熱伝ペースト等の熱伝部材が配置されており、当該熱伝部材等を介して互いに接着されている。
　また、本実施形態では、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、刃部１と放熱体２２（外気）との間で熱流束が発生した場合、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号の電圧と、第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号の電圧との極性が反対となるように配置されている。つまり、例えば、第１センサ信号の電圧の極性が正である場合には、第２センサ信号の電圧の極性が負となるように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが配置されている。
　具体的には、図２に示すように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、互いの表面保護部材１１０が対向するように配置されている。そして、外部配線３０２は、第１熱流束センサ２０ａの出力端６０１ａ（図３参照）に設けられた裏面パターン１２１を制御部３０へ接続している。外部配線３０１は、第１熱流束センサ２０ａの出力端６０１ａとは反対側の連結端６０１ｂ（図３参照）に設けられた表面パターン１１１を第２熱流束センサ２０ｂの連結端７０１ｂ（図３参照）に設けられた表面パターン２１１へ接続している。さらに、外部配線３０３は第２熱流束センサ２０ｂの連結端７０１ｂとは反対側の出力端７０１ａに設けられた裏面パターン２２１を制御部３０へ接続している。なお、外部配線３０１は、図２の下方へ延設されているが図２の上方へ延設させてもよい。
　上記のように第１、第２流束センサ２０ａ、２０ｂを対向配置させることにより、例えば、熱流束が第１熱流束センサ２０ａを裏面保護部材１２０側から表面保護部材１１０側に通過する場合には、当該熱流束が第２熱流束センサ２０ｂを表面保護部材２１０側から裏面保護部材２２０側に通過するため、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから出力される第１、第２センサ信号の電圧の極性が反対となる。
　なお、本実施形態では、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、裏面保護部材１２０、２２０側から表面保護部材１１０、２１０側に向かう熱流束が通過した際、正の電圧のセンサ信号を出力するように配置されている。このため、刃部１側から放熱体２２側に向かう熱流束が発生した場合、つまり、第１熱流束センサ２０ａを裏面保護部材１２０側から表面保護部材１１０側に通過すると共に、第２熱流束センサ２０ｂを表面保護部材２１０側から裏面保護部材２２０側に通過する熱流束が発生した場合、第１熱流束センサ２０ａから正の電圧のセンサ信号が出力され、第２熱流束センサ２０ｂから負の電圧のセンサ信号が出力される。
　以上が本実施形態における状態検出センサ２０の構成である。
　次に、制御部３０について説明する。制御部３０は、ＣＰＵ、記憶装置（記憶手段）を構成する各種メモリ、周辺機器等を用いて構成されており、図示しないスピーカー（音声手段）や表示装置（表示手段）等と接続されている。そして、上記のように第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと接続されており、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されると、第１、第２センサ信号と記憶手段に記憶されている閾値とに基づいて刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。具体的には、制御部３０は、第１、第２センサ信号の電圧の和と閾値とを比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。そして、異常発熱が発生していると判定した場合には表示装置（表示手段）やスピーカー（音声手段）を介して刃部１に異常発熱が発生していることを作業者に報知する。なお、刃部１に異常発熱が発生するのは、例えば、刃部１に刃こぼれ等が発生した場合である。
　以上が本実施形態における異常判定装置Ｓ２の構成である。次に、上記異常判定装置Ｓ２を用いた異常判定方法について説明する。まず、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを通過する熱流束および第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから出力される第１、第２センサ信号について説明する。
　まず、放熱体２２は、外気に曝された状態となっているが、上記のように所定の熱容量を有するもので構成されている。このため、外気のような変化の場合、放熱体２２にて外気の温度変化に対して熱の蓄積および放出が行われることにより、放熱体２２より刃部１側に位置する第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが外気の影響を受けることを抑制できる。
　そして、刃部１に異常発熱が発生していない場合や、刃部１に異常発熱が発生してから所定期間経過した後では、熱緩衝体２１ａには所定の熱が蓄積されている状態となる。このため、図７Ａの矢印にて示されるように、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とがほぼ等しくなる。したがって、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号の電圧と第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号の電圧とは、極性が反対で絶対値がほぼ等しくなる。このため、この状態では、第１センサ信号の電圧と、第２センサ信号の電圧との和は略０（ゼロ）となる。
　これに対し、刃部１で異常発熱が発生した場合には、図７Ｂの矢印にて示されるように、瞬間的には、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束は大きくなるが、熱緩衝体２１ａに異常発熱による熱が蓄積されるため、第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束はほとんど変化しない。つまり、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なる。このため、刃部１で異常発熱が発生した場合には、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号の電圧と第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号の電圧とは、極性が反対で絶対値も異なる信号となる。すなわち、刃部１に異常発熱が発生した場合には、外気の状態に関わらずに第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから異常発熱に応じた第１、第２センサ信号が出力される。
　以上が第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを通過する熱流束および第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから出力される第１、第２センサ信号の関係である。次に、制御部３０の異常判定について図８を参照しつつ説明する。なお、図８は、時点Ｔ１で刃部１に異常発熱が発生したときの第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和と時間との関係を示す図である。
　制御部３０は、上記のように、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和と、閾値とに基づいて刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。本実施形態では、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合に刃部１（切断装置Ｓ１）に異常発熱が発生していると判定する。
　具体的には、刃部１に異常発熱が発生する時点Ｔ１以前では、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが等しく（図７Ａ参照）、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より低い。このため、制御部３０は、刃部１が正常であると判定する。
　これに対し、時点Ｔ１で異常発熱が発生すると、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なり（図７Ｂ参照）、時点Ｔ２から時点Ｔ４では、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より高くなる。このため、制御部３０は、刃部１に異常発熱が発生したと判定し、音声手段や表示手段等を介して作業者に刃部１に異常発熱が発生していることを報知する。
　なお、時点Ｔ３以降では、上記のように、異常発熱による熱が熱緩衝体２１ａに蓄積されるため、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束との差が次第に小さくなる。このため、時点Ｔ３以降では、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が０に近づいていく。
　以上説明したように、本実施形態の状態検出センサ２０では、厚さ方向に通過する熱流束に応じた第１、第２センサ信号を出力する第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと、所定の熱容量を有する熱緩衝体２１ａおよび放熱体２２を備えている。そして、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂおよび放熱体２２が順に配置されている。このため、放熱体２２が熱の放出および蓄積を行うことによって外気が第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂに影響することを抑制できる。また、第１熱流束センサ２０ａと第２熱流束センサ２０ｂとの間に熱緩衝体２１ａが配置されているため、刃部１に異常発熱が発生していない場合には、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが等しくなり、刃部１に異常発熱が発生した場合には、瞬間的には、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるものとなる（図７Ａおよび図７Ｂ参照）。したがって、外気の状態に関わらず刃部１の状態を検出する検出精度が低下することを抑制できる。
　そして、このような状態検出センサ２０を用いて異常判定装置Ｓ２を構成することにより、状態検出センサ２０は外気の状態に関わらずに高精度な第１、第２センサ信号を出力できるため、刃部１における異常発熱の判定精度の向上を図ることができる。
　さらに、本実施形態では、第１熱流束センサ２０ａおよび第２熱流束センサ２０ｂは、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号の電圧と第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号の電圧との極性が互いに反対となるように配置されている。このため、制御部３０での演算処理を簡素化できる。
　そして、本実施形態では、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材１００に第１、第２ビアホール１０１、１０２を形成し、第１、第２ビアホール１０１、１０２内に第１、第２層間接続部材１３０、１４０を配置して第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを構成している。このため、第１、第２ビアホール１０１、１０２の数や径、間隔等を適宜変更することで第１、第２層間接続部材１３０、１４０の高密度化が可能となる。これにより、起電圧を大きくでき、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの高感度化を図ることができる。
　さらに、本実施形態の第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、第１、第２層間接続部材１３０、１４０、２３０、２４０として、焼結前の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物（Ｂｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金、Ｂｉ－Ｔｅ合金）を用いている。すなわち、第１、第２層間接続部材１３０、１４０、２３０、２４０を形成する金属は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である。これにより、第１、第２層間接続部材１３０、１４０、２３０、２４０を形成する金属が液相焼結された焼結合金の場合と比較して、起電圧を大きくでき、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの高感度化を図ることができる。
　また、本実施形態の第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２２０が熱可塑性樹脂を用いて構成されており、可撓性を有している。このため、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが配置される部分の形状に応じて適宜変形できる。
　なお、上記では、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より大きいか否かを判定することによって異常判定を行う例について説明したが、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より大きくなっている期間（図８中では時点Ｔ２から時点Ｔ４の期間）に基づいて異常判定を行うようにしてもよい。これによれば、ノイズ等によって瞬間的に第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より大きくなるような場合を除くことができ、さらなる判定精度の向上を図ることができる。
　（第２実施形態）
　本開示の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１熱流束センサ２０ａを挟んで熱緩衝体２１ａと反対側に受熱体を配置したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、図９に示されるように、状態検出センサ２０は、第１熱流束センサ２０ａを挟んで熱緩衝体２１ａと反対側に配置される受熱体２５を備えている。つまり、状態検出センサ２０は、刃部１と第１熱流束センサ２０ａとの間に配置される受熱体２５を備えている。この受熱体２５は、熱緩衝体２１ａや放熱体２２と同様に、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされ、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。また、本実施形態の受熱体２５は、熱容量が熱緩衝体２１ａおよび放熱体２２より小さくなるように、材質や厚さが適宜調整されている。
　このような状態検出センサ２０では、受熱体２５の熱の放出、蓄積によって刃部１に発生するノイズ等の微小な熱流変化が第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂに影響することを抑制できる。このため、さらなる状態検出精度の向上を図ることができる。
　また、刃部１にノイズ等の微小な熱流変化が発生する場合、当該熱流変化は通常極めて短期的なものである。このため、本実施形態のように、受熱体２５の熱容量を熱緩衝体２１ａや放熱体２２の熱容量より小さくすることにより、短期的なノイズが第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂに影響することを効果的に抑制できる。
　（第３実施形態）
　本開示の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してさらに複数の熱流束センサと熱緩衝体を備えるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、図１０に示されるように、状態検出センサ２０は、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂ、熱緩衝体２１ａに加えて、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄおよび熱緩衝体２１ｂ、２１ｃを備えている。そして、状態検出センサ２０は、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、熱緩衝体２１ｂ、第３熱流束センサ２０ｃ、熱緩衝体２１ｃ、第４熱流束センサ２０ｄおよび放熱体２２の順に配置されている。
　第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄは、上記第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと同じ構成であり、厚さ方向に通過する熱流束に応じた第３、第４センサ信号を出力する。なお、図１０中では、第３熱流束センサ２０ｃにおける絶縁基材１００、表面保護部材１１０、表面パターン１１１、裏面保護部材１２０、裏面パターン１２１および第１、第２層間接続部材１３０、１４０の各部位に対して第１熱流束センサ２０ａの符号と同じ符号を付し、第４熱流束センサ２０ｄにおける絶縁基材２００、表面保護部材２１０、表面パターン２１１、裏面保護部材２２０、裏面パターン２２１および第１、第２層間接続部材２３０、２４０の各部位に対して第２熱流束センサ２０ｂの符号と同じ符号を付している。
　そして、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄは、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと同様に、互いの表面保護部材１１０、２１０が対向するように配置されている。外部配線３０４は、第３熱流束センサ２０ｃの出力端６０１ａ（図３参照）に設けられた裏面パターン１２１を制御部３０へ接続している。外部配線３０５は、第３熱流束センサ２０ｃの出力端６０１ａとは反対側の連結端６０１ｂ（図３参照）に設けられた表面パターン１１１を第４熱流束センサ２０ｄの連結端７０１ｂ（図３参照）に設けられた表面パターン２１１へ接続している。さらに、外部配線３０６は第４熱流束センサ２０ｄの連結端７０１ｂとは反対側の出力端７０１ａに設けられた裏面パターン２２１を制御部３０へ接続している。このように第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄを対向配置させることにより、例えば、熱流束が第３熱流束センサ２０ｃを裏面保護部材１２０側から表面保護部材１１０側に通過する場合には、当該熱流束が第４熱流束センサ２０ｄを表面保護部材２１０側から裏面保護部材２２０側に通過するため、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄから出力される第３、第４センサ信号の電圧の極性が互いに反対となる。
　また、熱緩衝体２１ｂ、２１ｃは、上記熱緩衝体２１ａと同じように、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされており、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。本実施形態では、各熱緩衝体２１ａ～２１ｃは、それぞれ同じ熱容量を有するように構成されている。また、熱緩衝体２１ａ～２１ｃは、それぞれ第１熱緩衝体（第１蓄熱体）、第２熱緩衝体（第２蓄熱体）および第３熱緩衝体（第３蓄熱体）として設けられている。
　制御部３０は、第１、第２センサ信号に加えて、第３、第４センサ信号も入力されるようになっている。そして、第１～第４センサ信号が入力されると、第１、第２センサ信号の電圧の和と、第３、第４センサ信号の電圧の和とを加算し、加算した加算値と閾値とを比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。 
　次に、第１～第４熱流束センサ２０ａ～２０ｄから出力される第１～第４センサ信号について説明する。
　このような状態検出センサ２０では、上記第１実施形態と同様に、刃部１に異常発熱が発生していない場合や、刃部１に異常発熱が発生してから所定期間経過した後では、各熱緩衝体２１ａ～２１ｃには所定の熱が蓄積されている状態となる。したがって、第１～第４熱流束センサ２０ａ～２０ｄを通過する熱流束がほぼ等しくなる。このため、第１、第２センサ信号の電圧は極性が互いに反対で絶対値がほぼ等しくなり、第３、第４センサ信号の電圧は極性が互いに反対で絶対値がほぼ等しくなる。
　また、刃部１で異常発熱が発生した場合には、熱緩衝体２１ａ～２１ｃに異常発熱による熱が順に蓄積されるため、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束が大きくなった後、第２熱流束センサ２０ｂ、第３熱流束センサ２０ｃおよび第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束が順に大きくなる。そして、所定期間経過後、第１～第４熱流束センサ２０ａ～２０ｄを通過する熱流束が等しくなる。このため、刃部１で異常発熱が発生した場合には、まず、第１、第２センサ信号の電圧の極性および絶対値が異なったものとなり、その後、第３、第４センサ信号の電圧の極性および絶対値が異なったものとなる。
　次に、制御部３０の異常判定について図１１を参照しつつ説明する。なお、図１１は、時点Ｔ１１で刃部１に異常発熱が発生したときの第１、第２センサ信号の電圧の和と、第３、第４センサ信号の電圧の和とを加算した加算値と時間との関係を示す図である。
　制御部３０は、上記のように、第１、第２センサ信号の電圧の和と、第３、第４信号の電圧の和とを加算した加算値と、閾値とに基づいて刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
　具体的には、刃部１に異常発熱が発生する時点Ｔ１１以前では、第１～第４熱流束センサ２０ａ～２０ｄを通過する熱流束が等しいため、第１、第２センサ信号の電圧の和と、第３、第４信号の電圧の和とを加算した加算値が閾値より低い。このため、制御部３０は、刃部１が正常であると判定する。
　これに対し、時点Ｔ１１で異常発熱が発生すると、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なる。なお、時点Ｔ１１で異常発熱が発生した直後は、第３熱流束センサ２０ｃを通過する熱流束と、第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束とは等しいままである。そして、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と、第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるため、時点Ｔ１２にて加算した加算値が閾値より大きくなる。
　その後、熱緩衝体２１ａに異常発熱による熱が蓄積されると、熱緩衝体２１ｂ、２１ｃにも順に異常発熱による熱が蓄積される。つまり、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束が大きくなった後、第２熱流束センサ２０ｂ、第３熱流束センサ２０ｃおよび第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束が順に大きくなる。すなわち、時点Ｔ１３から第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束との差が小さくなるが、第３熱流束センサ２０ｃを通過する熱流束と、第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束とが互いに異なるため、時点Ｔ１４から再び加算値が大きくなる。そして、時点Ｔ１５から第３熱流束センサ２０ｃを通過する熱流束と、第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束との差も小さくなり、時点Ｔ１６にて加算値が閾値より小さくなる。つまり、本実施形態では、加算値は、時点Ｔ１２から時点Ｔ１６の期間において、閾値より大きな値となる。
　以上説明したように、状態検出センサ２０を第１～第４熱流束センサ２０ａ～２０ｄおよび熱緩衝体２１ａ～２１ｃを備える構成としてもよい。そして、このような状態検出センサ２０を用いて異常判定を行う場合、加算値が閾値より大きくなる期間（時点Ｔ１２～時点Ｔ１５）が長くなるため、例えば、閾値より大きくなっている期間に基づいて異常判定を行うような場合には、瞬間的に閾値より大きくなるようなノイズを除外することができる。このため、さらなる判定精度の向上を図ることができる。
　（第４実施形態）
　本開示の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを複数備えるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、図１２および図１３に示されるように、状態検出センサ２０は、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａおよび第２熱流束センサ２０ｂが順に配置（積層）されたものを構成体４０ａ～４０ｉとしたとき、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉを備えている。具体的には、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉは、第１構成体４０ａを中心とし、第２～第９構成体４０ｂ～４０ｉが第１構成体４０ａの周囲に均等に配置されており、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉの第２熱流束センサ２０ｂ上に一枚の放熱体２２が配置されている。つまり、本実施形態では、放熱体２２は第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにて共通とされている。
　また、制御部３０は、特に図示しないが、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける各第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。そして、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和を全て加算し、加算した加算値を閾値と比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
　このような状態検出センサ２０では、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから上記第１実施形態と同様の第１、第２センサ信号が出力される。
　次に、制御部３０の異常判定について説明する。制御部３０は、上記のように、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧と和を全て加算し、加算した加算値を閾値と比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
　具体的には、刃部１に異常発熱が発生していない場合では、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおいて、第１、第２センサ信号の電圧は極性が反対で絶対値がほぼ等しくなる。このため、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和を全て加算した加算値が閾値より低くなる。このため、制御部３０は、刃部１が正常であると判定する。
　これに対し、刃部１に異常発熱が発生すると、各第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおいて、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なる。このため、各第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和を全て加算した加算値が閾値より大きくなり、刃部１に異常発熱が発生したと判定する。
　以上説明したように、状態検出センサ２０を第１～第９構成体４０ａ～４０ｉを備える構成としてもよい。そして、このような状態検出センサ２０を用いて異常判定を行う場合、閾値と比較する値（加算値）が大きくなるため、閾値自体を大きくできる。このため、例えば、ノイズに起因して第１構成体４０ａにおける第１、第２センサ信号の電圧が変動したとしても、全体としての変動は小さなものとなり、判定精度のさらなる向上を図ることができる。
　なお、上記では、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉにおける放熱体２２が共通とされている例を説明したが、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉに放熱体２２がそれぞれ備えられるようにしてもよい。また、構成体４０ａ～４０ｉの数は適宜変更可能である。
　（第５実施形態）
　本開示の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して状態検出センサ２０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、図１４に示されるように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが一体化されている。つまり、１つの熱流束センサが熱緩衝体２１ａを挟むように折り曲げられている。そして、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、図１４に示す断面とは別の断面において、第１熱流束センサ２０ａの連結端６０１ｂ（図３参照）に設けられた表面パターン１１１と、第２熱流束センサ２０ｂの連結端７０１ｂ（図３参照）に設けられた表面パターン２１１とが表面保護部材１１０、２１０に設けられた表面パターン３５０によって外部配線３０１を介さずに連続して直接接続されている。
　上記のように、本実施形態では、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを１つの熱流束センサで構成しており、第１熱流束センサ２０ａと第２熱流束センサ２０ｂとを接続するための外部配線３０１を無くすことができる。したがって、部品点数の削減を図ることができる。
　なお、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを接続する表面パターン（接続パターン）３５０は、図６（ｅ）の工程においてパターニングする際の形状を変更するのみでよく、製造工程が複雑になることもない。また、上記のように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２２０がそれぞれ樹脂で構成されているため、容易に折り曲げることが可能である。
　（第６実施形態）
　本開示の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して切削装置の異常判定を行うようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、切削装置の異常発熱を判定するのに異常判定装置Ｓ２を用いた例について説明する。図１５に示されるように、切削装置Ｓ３は、軸方向周りに回転するスピンドル４０１と、スピンドル４０１を回転可能に保持するベアリング４０２と、スピンドル４０１およびベアリング４０２を支持する支持部材４０３と、スピンドル４０１の軸方向における一端部側に備えられ、外周面に刃部４０４ａを有するエンドミル４０４とを有している。このような切削装置Ｓ３は、スピンドル４０１の回転と共にエンドミル４０４が回転し、当該エンドミル４０４の刃部４０４ａが回転しながら被加工部材１０に当接することによって被加工部材１０を切削する。
　そして、状態検出センサ２０は、切削装置Ｓ３うちの支持部材４０３におけるベアリング４０２の近傍に配置されている。本実施形態では、ベアリング４０２は、２つ配置されており、状態検出センサ２０は、各ベアリング４０２の近傍にそれぞれ配置されている。
　なお、本実施形態では、支持部材４０３が本開示の被対象物に相当している。また、状態検出センサ２０は、特に図示しないが、支持部材４０３側から第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂおよび放熱体２２の順に配置されている。つまり、図２中の刃部１の部分が支持部材４０３となるように配置されている。また、図１５では制御部３０は特に図示していないが、上記第１実施形態と同様に、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。
　次に、本実施形態の異常判定方法について説明する。上記切削装置Ｓ３では、被加工部材１０を切削する際、エンドミル４０４の刃部４０４ａが被加工部材１０に当接することによって被加工部材を切削するが、エンドミル４０４の刃部４０４ａに刃こぼれ等の異常が発生した場合、ベアリング４０２の摩擦が急峻に大きくなる。このとき、ベアリング４０２近傍には摩擦による異常発熱が発生するため、上記図７Ａ、図７Ｂで説明したように、瞬間的に、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるようになる。したがって、制御部３０は、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合にエンドミル４０４（切削装置Ｓ３）に異常発熱が発生していると判定する。
　以上説明したように、本開示の状態検出センサ２０を用いて切削装置Ｓ３の異常判定を行う異常判定装置Ｓ２を構成することもでき、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（第７実施形態）
　本開示の第７実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して移送装置の異常判定を行うようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、移送装置の異常発熱を判定するのに異常判定装置Ｓ２を用いた例について説明する。図１６および図１７に示されるように、移送装置Ｓ４は、ネジ部５０１ａを有するネジ５０１と、ネジ５０１の軸方向の両端部に備えられた支持部材５０２と、支持部材５０２に備えられたモータ５０３とを有している。また、ネジ５０１には、当該ネジ５０１と対となり、ネジ５０１の軸方向に移動可能な状態で螺合されているナット５０４が備えられている。ナット５０４は、ベアリング５０４ａを有するものであってネジ５０１と共にいわゆるボールネジを構成するものであり、台座５０５と連結されている。
　台座５０５は、移送したい装置等を搭載するためのものであり、本実施形態では、ネジ５０１の軸方向と直交する方向（図１６中紙面上下方向）に長手方向を有する平面矩形状とされ、略中央部がナット５０４と連結されている。そして、台座５０５のうちの長手方向における両端部には、レール５０６に係合されて当該レール５０６に沿って移動可能なスライドブロック５０７が備えられている。なお、図１７では、理解をし易くするために、支持部材５０２を省略して示してある。
　このような移送装置Ｓ４は、モータが回転することによってネジ５０１が回転し、当該ネジ５０１の回転によってナット５０４が移動する。これにより、台座５０５がナット５０４と共にレール５０６（スライドブロック５０７）に沿って移動するため、所望箇所に台座５０５を移送することできる。
　そして、状態検出センサ２０は、移送装置Ｓ４のうちのナット５０４および各スライドブロック５０７に備えられている。
　なお、本実施形態では、ナット５０４および各スライドブロック５０７が本開示の被対象物に相当している。また、状態検出センサ２０は、特に図示しないが、ナット５０４およびスライドブロック５０７側から第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂおよび放熱体２２の順に配置されている。つまり、図２中の刃部１の部分がナット５０４またはスライドブロック５０７となるように配置されている。また、図１６および図１７では制御部３０は特に図示していないが、上記第１実施形態と同様に、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。
　次に、本実施形態の異常判定方法について説明する。上記移送装置Ｓ４では、ネジ５０１が回転することによって台座５０５が移送されるが、ネジ５０１とナット５０４（ベアリング５０４ａ）との間に異物が挟まった場合や、スライドブロック５０７とレール５０６との間に異物が挟まった場合等に摩擦が急峻に大きくなる。このとき、ナット５０４やスライドブロック５０７には摩擦による異常発熱が発生するため、上記図７Ａおよび図７Ｂで説明したように、瞬間的に、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるようになる。したがって、制御部３０は、第１センサ信号の電圧と第２センサ信号の電圧との和が閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合にナット５０４やスライドブロック５０７に（移送装置Ｓ４）に異常発熱が発生していると判定する。
　以上説明したように、本開示の状態検出センサ２０を用いて移送装置Ｓ４の異常判定を行う異常判定装置Ｓ２を構成することもでき、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（第８実施形態）
　本開示の第８実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して放熱体２２を支持部材４にて構成したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、図１８に示されるように、刃部１は、所定の熱容量（熱抵抗）を有するＣｕやＡｌで構成された平板状の支持部材４に、当該支持部材４との間に所定の空間が構成されるようにネジ２３にて固定されている。そして、刃部１と支持部材４との間の空間には、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａおよび第２熱流束センサ２０ｂが順に配置されている。つまり、第２熱流束センサ２０ｂを挟んで熱緩衝体２１ａと反対側に支持部材４が配置されている。すなわち、本実施形態の支持部材４は、所定の熱容量を有するもので構成されており、刃部１を固定すると共に放熱体２２としても機能するようになっている。
　なお、図１８では制御部３０は特に図示していないが、上記第１実施形態と同様に、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。
　以上説明したように、放熱体２２を支持部材４で構成し、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂが刃部１と支持部材４との間に配置される構成としても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（他の実施形態）
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内において適宜変更が可能である。
　また、上記各実施形態において、制御部３０は、第１、第２センサ信号（起電圧）を熱流束に変換した熱流束と閾値との関係を判定してもよい。
　そして、上記各実施形態において、状態検出センサ２０を被対象物に取り付ける際、被対象物の取り付け箇所に凹凸等がある場合には、当該凹凸を吸収する緩衝材を介して状態検出センサ２０を被対象物に取り付けるようにしてもよい。
　さらに、上記各実施形態では、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２２０を熱可塑性樹脂で構成する例について説明したが、例えば、絶縁基材１００、２００を熱硬化性樹脂で構成することもできる。これによれば、図６（ｈ）の工程において、熱硬化性樹脂が流動しないため、第１、第２ビアホール１０１、１０２、２０１、２０２が積層体１７０の平面方向に変位することを抑制できる。また、熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂が流動する際の流動抵抗となるため、特に絶縁基材１００、２００の外縁部において、熱可塑性樹脂が流出してしまうことを抑制できる。同様に、絶縁基材１００、２００を熱可塑性樹脂で構成すると共に、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２２０を熱硬化性樹脂で構成してもよいし、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２２０のいずれか一方を熱硬化性樹脂で構成してもよい。さらに、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０、裏面保護部材１２０、２２０は、樹脂ではなくてもよい。
　また、上記第１実施形態において、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、上記構成に限らず、通過する熱流束に応じてセンサ信号を出力するものであればよい。同様に、各実施形態において、熱流束センサ２０ａ～２０ｄは、通過する熱流束に応じてセンサ信号を出力するものであればよい。
　さらに、上記第１実施形態において、放熱体２２は、平面形状の大きさが第２熱流束センサ２０ｂの平面形状とほぼ同じ大きさであり、第２熱流束センサ２０ｂの裏面保護部材１２０のみがほぼ覆われるように配置されているものとすることもできる。つまり、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の配列方向（積層方向）から視たとき、放熱体２２が第２熱流束センサ２０ｂから突出する部分を有しない構成とすることもできる。これによれば、放熱体２２が外気の影響を受ける部分が少なくでき、放熱体２２の外気による熱の変動を低減できる。なお、このような状態検出センサ２０を刃部１に取り付ける場合には、例えば、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂ内の表面パターン１１１、裏面パターン１２１、層間接続部材１３０、１４０（第１、第２ビアホール１０１、１０２）の配置箇所を適宜変更し、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂの略中央部を貫通するように、状態検出センサ２０をネジ２３にて刃部１に締結されるようにすればよい。同様に、上記第２～第７実施形態においても、放熱体２２の大きさを小さくするようにしてもよい。
　そして、上記各実施形態において、状態検出センサ２０は、ネジ２３にて刃部１にネジ留めされていなくてもよい。例えば、状態検出センサ２０と刃部１との間に両面テープや接着剤等の接合部材を配置すると共に、第１熱流束センサ２０ａ、熱緩衝体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂの間に接合部材を配置し、当該接合部材を介して各構成体を固定するようにしてもよい。また、受熱体２５を備える場合には、受熱体２５との間に接合部材を配置するようにしてもよい。
　また、上記第５実施形態において、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの配置方法を変更して互いの裏面保護部材１２０、２２０が対向するように配置し、互いの裏面パターン１２１、２２１が外部配線３０１を介さずに直接接続されるようにしてもよい。
　さらに、上記各実施形態を適宜組み合わせることもできる。例えば、上記第２実施形態を上記第３～第８実施形態に組み合わせ、それぞれ受熱体２５を備えるようにしてもよい。なお、上記第２実施形態を第４実施形態に組み合わせる場合には、受熱体２５を第１～第９構成体４０ａ～４０ｉに対して共通のものとしてもよいし、受熱体２５を第１～第９構成体４０ａ～４０ｉのそれぞれに備えるようにしてもよい。
　また、上記第３実施形態を上記第４～第８実施形態に組み合わせ、それぞれ第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄ、および熱緩衝体２１ｂ、２１ｃを備えるようにしてもよい。なお、第３実施形態を第５実施形態に組み合わせる場合には、例えば、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化すると共に第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄを一体化してもよいし、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂおよび第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄのいずれか一方のみを一体化するようにしてもよい。
　そして、上記第４実施形態を上記第５～第８実施形態に組み合わせ、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉを備えるようにしてもよい。なお、上記第４実施形態を上記第５実施形態に組み合わせる場合、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉのそれぞれにおいて第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化するようにしてもよいし、第１～第９構成体４０ａ～４０ｉの一部の構成体における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化するようにしてもよい。また、第５実施形態を第６～第８実施形態に組み合わせ、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化するようにしてもよい。
　第１～第４実施形態では、外部配線３０１は、第１熱流束センサ２０ａの連結端６０１ｂに設けられた表面パターン１１１を第２熱流束センサ２０ｂの連結端７０１ｂに設けられた表面パターン２１１へ接続している。この構成に代えて、外部配線３０１は、第１熱流束センサ２０ａの連結端に設けられた裏面パターン１２１を第２熱流束センサ２０ｂの連結端に設けられた裏面パターン２２１へ接続してもよい。同様に、第３実施形態における外部配線３０５は、第３熱流束センサ２０ｃの連結端に設けられた裏面パターン１２１を第４熱流束センサ２０ｄの連結端に設けられた裏面パターン２２１へ接続してもよい。
　第５実施形態では、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、第１熱流束センサ２０ａの連結端６０１ｂに設けられた表面パターン１１１と、第２熱流束センサ２０ｂの連結端７０１ｂに設けられた表面パターン２１１とが表面保護部材１１０、２１０に設けられた表面パターン３５０によって外部配線３０１を介さずに連続して直接接続されている。この構成に代えて、第１熱流束センサ２０ａの複数の裏面パターン１２１のうちの連結端に位置する１つと、第２熱流束センサ２０ｂの複数の裏面パターン２２１のうちの連結端に位置する１つとを裏面保護部材１２０、２２０に設けられた裏面パターン４５０（図１４参照）を用いて連続して直接接続することによって、第１熱流束センサ２０ａと、第２熱流束センサ２０ｂとを互いに電気的に接続してもよい。
 

 

Claims (11)

  1. 　被対象物（１、４０３、５０４、５０７）の状態に応じたセンサ信号を出力する状態検出センサにおいて、
    　通過する熱流束に応じた第１センサ信号を出力する第１熱流束センサ（２０ａ）と、
    　通過する熱流束に応じた第２センサ信号を出力する第２熱流束センサ（２０ｂ）と、
    　所定の熱容量を有する熱緩衝体（２１ａ）と、
    　所定の熱容量を有する放熱体（２２）と、を有し、
    　前記被対象物（１、４０３、５０４、５０７）側から前記第１熱流束センサ（２０ａ）、前記熱緩衝体（２１ａ）、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）および前記放熱体（２２）の順に配置され、
    　前記第１熱流束センサ（２０ａ）は、前記被対象物（１、４０３、５０４、５０７）と前記熱緩衝体（２１ａ）との間の前記熱流束に応じた第１センサ信号を出力し、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）は、前記熱緩衝体（２１ａ）と前記放熱体（２２）との間の前記熱流束に応じた第２センサ信号を出力する状態検出センサ。
  2. 　前記放熱体（２２）の前記所定の熱容量は、前記熱緩衝体（２１ａ）の前記所定の熱容量より大きい請求項１に記載の状態検出センサ。
  3. 　所定の熱容量を有し、前記第１熱流束センサ（２０ａ）を挟んで前記熱緩衝体（２１ａ）と反対側に配置される受熱体（２５）を備えている請求項１または２に記載の状態検出センサ。
  4. 　前記受熱体（２５）の前記所定の熱容量は、前記熱緩衝体（２１ａ）の前記所定の熱容量より小さい請求項３に記載の状態検出センサ。
  5. 　前記熱緩衝体（２１ａ）は第１熱緩衝体であり、
    　前記状態検出センサは、
    　通過する熱流束に応じた第３センサ信号を出力する第３熱流束センサ（２０ｃ）と、
    　通過する熱流束に応じた第４センサ信号を出力する第４熱流束センサ（２０ｄ）と、
    　所定の熱容量を有する第２熱緩衝体（２１ｂ）と、
    　所定の熱容量を有する第３熱緩衝体（２１ｃ）と、を有し、
    　前記被対象物（１、４０３、５０４、５０７）側から前記第１熱流束センサ（２０ａ）、前記第１熱緩衝体、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）、前記第２熱緩衝体（２１ｂ）、前記第３熱流束センサ（２０ｃ）、前記第３熱緩衝体（２１ｃ）、前記第４熱流束センサ（２０ｄ）および前記放熱体（２２）の順に配置されており、
    　前記第２熱流束センサ（２０ｂ）は前記第１熱緩衝体と前記第２熱緩衝体（２１ｂ）との間の熱流束に応じた第２センサ信号を出力し、前記第３熱流束センサ（２０ｃ）は前記第２熱緩衝体（２１ｂ）と前記第３熱緩衝体（２１ｃ）との間の熱流束に応じた第３センサ信号を出力し、前記第４熱流束センサ（２０ｄ）は前記第３熱緩衝体（２１ｃ）と前記放熱体（２２）との間の熱流束に応じた第４センサ信号を出力する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
  6. 　前記第１熱流束センサ（２０ａ）、前記熱緩衝体（２１ａ）および前記第２熱流束センサ（２０ｂ）を有する構成体（４０ａ～４０ｉ）を複数備えている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
  7. 　前記状態検出センサによる検出時に前記第１熱流束センサ（２０ａ）を通過する熱流束と前記第２熱流束センサ（２０ｂ）を通過する熱流束とが互いに等しいときには、前記第１熱流束センサ（２０ａ）から出力される前記第１センサ信号の電圧と、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）から出力される前記第２センサ信号の電圧とは、絶対値が等しく、かつ、極性が反対となる請求項１ないし６のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
  8. 　前記第１熱流束センサ（２０ａ）および前記第２熱流束センサ（２０ｂ）には、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００、２００）に該絶縁基材（１００、２００）の平面に直交する厚さ方向に貫通する複数の第１ビアホール（１０１、２０１）および複数の第２ビアホール（１０２、２０２）がそれぞれ形成され、
    　前記第１熱流束センサ（２０ａ）および前記第２熱流束センサ（２０ｂ）のそれぞれにおいて、前記複数の第１ビアホール（１０１、２０１）には、導電性金属からなる複数の第１層間接続部材（１３０、２３０）がそれぞれ埋め込まれ、前記複数の第２ビアホール（１０２、２０２）には、前記複数の第１層間接続部材（１３０、２３０）の導電性金属とは異なる導電性金属からなる複数の第２層間接続部材（１４０、２４０）がそれぞれ埋め込まれ、前記複数の第１層間接続部材（１３０、２３０）および前記複数の第２層間接続部材（１４０、２４０）が、前記絶縁基材（１００、２００）の表面（１００ａ、２００ａ）に設けられた導電性を有する複数の表面パターン（１１１、２１１）と、前記絶縁基材（１００、２００）の裏面（１００ｂ、２００ｂ）に設けられた導電性を有する複数の裏面パターン（１２１、２２１）とを介して交互に直列接続されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
  9. 　前記第１熱流束センサ（２０ａ）および前記第２熱流束センサ（２０ｂ）のそれぞれにおいて、前記複数の第１層間接続部材（１３０、２３０）を形成する導電性金属および前記複数の第２層間接続部材（１４０、２４０）を形成する前記導電性金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が固相焼結によって当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である請求項８に記載の状態検出センサ。
  10. 　前記第１熱流束センサ（２０ａ）および前記第２熱流束センサ（２０ｂ）は、一体化されており、
    　前記第１熱流束センサ（２０ａ）の前記複数の表面パターン（１１１）のうちの１つと、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）の前記複数の表面パターン（２１１）のうちの１つとを互いに直接接続するか、または前記第１熱流束センサ（２０ａ）の前記複数の裏面パターン（１２１）のうちの１つと、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）の前記複数の裏面パターン（２２１）のうちの１つとを連続して直接接続することによって、前記第１熱流束センサ（２０ａ）と、前記第２熱流束センサ（２０ｂ）とを互いに電気的に接続した請求項８または９に記載の状態検出センサ。
  11. 　前記熱緩衝体（２１ａ）は、前記第１熱流束センサ（２０ａ）の前記絶縁基材（１００）の平面および前記第２熱流束センサ（２０ｂ）の前記絶縁基材（２００）の平面に平行な平面内において、前記第１熱流束センサ（２０ａ）の前記絶縁基材（１００）に設けられた前記複数の第１層間接続部材（１３０）および前記複数の第２層間接続部材（２４０）の全てを含む検出領域（ＳＥ）以上の範囲にわたって連続して設けられた一体の金属板である請求項８～１０のいずれか１つに記載の状態検出センサ。

     
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