WO2017104123A1 - 歪センサと、歪センサを用いた荷重検出装置 - Google Patents

歪センサと、歪センサを用いた荷重検出装置 Download PDF

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WO2017104123A1
WO2017104123A1 PCT/JP2016/005096 JP2016005096W WO2017104123A1 WO 2017104123 A1 WO2017104123 A1 WO 2017104123A1 JP 2016005096 W JP2016005096 W JP 2016005096W WO 2017104123 A1 WO2017104123 A1 WO 2017104123A1
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WO
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strain
pressure receiving
load
detection element
receiving portion
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PCT/JP2016/005096
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English (en)
French (fr)
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謙次 藤井
康一 油田
耕一郎 中島
敦雄 竹川
慎平 織田
悟司 早馬
公志 鍋谷
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers

Definitions

  • the present disclosure relates to a strain sensor that can detect strain and a load detection device using the strain sensor.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a strain sensor including a strain detection element arranged in a deformable portion of the outer peripheral surface of a strain generating body caused by a compressive load in the axial direction of the strain generating body.
  • Patent Literature 3 discloses a strain sensor including a strain detection element provided on an outer peripheral surface of a portion of a strain generating body that is subjected to tensile deformation.
  • Patent Document 4 discloses a strain sensor in which an outer peripheral surface of a strain generating body is divided into a portion that undergoes tensile deformation and a portion that undergoes compression deformation, and a strain detection element provided in those portions.
  • the strain sensor includes a strain body, first and second connection portions extending from the strain body, and first and second bridge circuits provided on the strain body.
  • the strain body has a cylindrical shape having first and second opening ends opposite to each other arranged in the axial direction.
  • the first connecting portion extends from the first opening end of the strain generating body in a direction away from the strain generating body.
  • the second connecting portion extends from the second opening end of the strain generating body in a direction away from the strain generating body.
  • This strain sensor has high reliability.
  • FIG. 1 is a side view of the strain sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a development view of a strain generating body of the strain sensor in the first embodiment.
  • FIG. 3A is a circuit diagram of a bridge circuit of the strain sensor in the first embodiment.
  • FIG. 3B is a circuit diagram of a bridge circuit of the strain sensor in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of the load detection device using the strain sensor in the first embodiment.
  • 5 is a sectional view taken along line VV of the load detection device shown in FIG.
  • FIG. 6A is a side view of the strain sensor according to the second exemplary embodiment.
  • FIG. 6B is a top view of the strain sensor according to the second exemplary embodiment.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line VIC-VIC of the strain sensor shown in FIG. 6B.
  • FIG. 7A is a top view of the strain sensor according to Embodiment 2 when a load is applied.
  • 7B is a cross-sectional view of the strain sensor shown in FIG. 7A along line VIIB-VIIB.
  • FIG. 8A is a top view of the strain sensor shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8B is a top view of another strain sensor according to the second exemplary embodiment.
  • FIG. 9 is a side view of a load detection apparatus using the strain sensor according to the second embodiment.
  • FIG. 11A is a side view of the strain sensor according to Embodiment 3.
  • FIG. 11B is a top view of the strain sensor according to Embodiment 3.
  • 11C is a cross-sectional view of the strain sensor shown in FIG. 11B along line XIC-XIC.
  • FIG. 12 is a development view of the outer peripheral surface of the strain sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a block circuit diagram of the strain sensor in the third embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a distribution of strain generated in the strain sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a development view of the outer peripheral surface of another strain sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a side view of a load detection device using the strain sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII of the load detection device shown in FIG.
  • FIG. 18A is a side view of the strain sensor according to Embodiment 4.
  • FIG. 18B is a top view of the strain sensor according to Embodiment 4.
  • 18C is a cross-sectional view of the strain sensor shown in FIG. 18B taken along line XVIIIC-XVIIIC.
  • FIG. 19 is a development view of the outer peripheral surface of the strain sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20A is a side view of the strain sensor according to the fifth exemplary embodiment.
  • FIG. 20B is a top view of the strain sensor according to Embodiment 5.
  • 20C is a cross-sectional view of the strain sensor taken along line XXC-XXC shown in FIG. 20B.
  • FIG. 21 is a developed view of the outer peripheral surface of the strain sensor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a side view of a strain sensor 1 according to the first embodiment.
  • the strain sensor 1 includes a strain generating body 2, connecting portions 3 and 4, and bridge circuits 5 and 6 formed on the strain generating body 2.
  • the strain body 2 has a cylindrical shape having opening ends 2a and 2b opposite to each other arranged in the axial direction D25 and a hollow portion 2c communicating with the opening ends 2a and 2b.
  • the open ends 2a and 2b are disposed along the axis 25 extending in the axial direction D25 and passing through the hollow portion 2c.
  • the strain generating body 2 has an inner peripheral surface 2d facing the hollow portion 2c and facing the shaft 25, and an outer peripheral surface 2e facing the opposite side of the inner peripheral surface 2d and facing the outside of the strain generating body 2. .
  • the connection portion 3 is connected to the opening end 2 a of the strain body 2, and the connection portion 4 is connected to the opening end 2 b of the strain body 2.
  • a gap is provided between the connecting portion 3 and the connecting portion 4, and they are separated from each other.
  • the bridge circuit 5 includes strain detection elements 7, 8, 9, and 10.
  • the bridge circuit 6 includes strain detection elements 11, 12, 13, and 14.
  • the connecting portion 4 is provided with a screw portion 15, and the connecting portion 4 is connected to the member 16 with the screw portion 15.
  • a screw portion 15 a is provided so that a member similar to the member 16 can be connected to the connection portion 3.
  • the screw portion 15 is a male screw, but may be a female screw.
  • FIG. 2 is a development view of the outer peripheral surface 2e of the strain body 2.
  • a circuit pattern 17 p including output electrodes 17 and 18, a power supply electrode 19 and a ground electrode 20 is provided on the outer peripheral surface 2 e of the strain generating body 2.
  • circuit patterns 21p including output electrodes 21 and 22, a power supply electrode 23, and a ground electrode 24 are provided on the outer peripheral surface 2e.
  • the strain detecting element 7 is connected in series between the power electrode 19 and the output electrode 17, and the strain detecting element 8 is connected in series between the ground electrode 20 and the output electrode 17, and the power electrode 19 and the output electrode
  • the strain detection element 9 is connected in series with the line 18, and the strain detection element 10 is connected in series between the ground electrode 20 and the output electrode 18.
  • the strain detection elements 7 to 10 constitute a bridge circuit 5 provided on the outer peripheral surface 2e.
  • the strain detection element 11 is connected in series between the power electrode 23 and the output electrode 21, and the strain detection element 12 is connected in series between the ground electrode 24 and the output electrode 21, and the power supply electrode 23 and the output electrode
  • the strain detection element 13 is connected in series with the line 22, and the strain detection element 14 is connected in series between the ground electrode 24 and the output electrode 22.
  • the strain detection elements 11 to 14 constitute a bridge circuit 6 provided on the outer peripheral surface 2e.
  • 3A and 3B are circuit diagrams of the bridge circuits 5 and 6, respectively.
  • the strain detection elements 7, 8, 11, and 12 are arranged in the axial direction D ⁇ b> 25 of the strain body 2.
  • Strain detecting elements 7 and 8 are arranged between the strain detecting elements 11 and 12.
  • the strain detection elements 9, 10, 13, and 14 are arranged in the axial direction D25.
  • Strain detection elements 9 and 10 are arranged between the strain detection elements 13 and 14.
  • the strain detection elements 8, 10, 12, 14 are provided closer to the opening end 2 a of the strain generating body 2 than the strain detection elements 7, 9, 11, 13, that is, near the connection portion 3.
  • 11 and 13 are provided closer to the opening end 2b of the strain generating body 2 than the strain detecting elements 8, 10, 12, and 14, that is, closer to the connecting portion 4.
  • the strain body 2 is formed by printing a glass paste on the outer peripheral surface of the strain body 2 made of a metal such as stainless steel and then baking the glass paste at about 550 ° C. for about 10 minutes. Next, a silver paste is printed on the outer peripheral surface 2e of the strain generating body 2 and baked at about 550 ° C. for about 10 minutes to form circuit patterns 17p and 21p. A resistor paste is printed and about 10 at about 550 ° C.
  • the strain sensor 1 is formed by baking for a minute.
  • the connection parts 3 and 4 may be joined to the strain body 2 by welding, or may be formed by processing the member 16 made of the same material as the connection part 4.
  • the load F1 that pushes the strain body 2 in the axial direction D25 is applied to the strain sensor 1 via the connection portion 3 or the connection portion 4, and the strain body 2 is deformed by this load.
  • the operation of the strain sensor 1 when the load F1 is applied to the connection part 3 will be described.
  • a shear load is applied to the connection portion 4.
  • moment force acts on the outer peripheral surface 2e of the strain generating body 2, and the strain generating body 2 is deformed so that the outer peripheral surface 2e is displaced outward.
  • the resistance values of the strain detection elements 8, 10, 12, and 14 are increased by an amount larger than the change amount of the resistance values of the strain detection elements 7, 9, 11, and 13. .
  • a potential difference is generated between the output electrodes 17 and 18, and a signal corresponding to the detected load is output from the bridge circuit 5 by performing signal processing on the potential difference with the processing circuit.
  • a potential difference is generated between the output electrodes 21 and 22, and a signal corresponding to the load F ⁇ b> 1 is output from the bridge circuit 6 by processing the potential difference with a processing circuit.
  • the end of the strain generating body 2 in the axial direction D25 that is, the portion close to the opening ends 2a and 2b is larger in strain than the center portion of the strain generating body 2 in the axial direction D25.
  • the bridge circuit 6 is formed so as to surround the bridge circuit 5, the strain detection element 14 can detect a larger strain than the strain detection element 10. For this reason, the bridge circuit 6 is more sensitive than the bridge circuit 5.
  • disconnection is more likely to occur than in the strain detection element 10.
  • the bridge circuit 5 can detect the distortion even if the bridge circuit 6 to which a large distortion is applied is disconnected. Thus, since the strain sensor 1 has redundancy, it has high reliability.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a load detection device 26 using the strain sensor 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the load detection device 26 taken along line VV.
  • the load detection device 26 includes an input member 27 that is a pedal arm to which a pedaling force f1 that is a load is input, a connection member 28a that includes a clevis pin 28 and a clevis 29 connected to the input member 27, and a clevis 29 of the connection member 28a. And a transmission member 30 that is an operating rod that is connected and transmits the pedaling force f1.
  • the strain sensor 1 is connected between the transmission member 30 and the clevis 29 of the connection member 28a.
  • the connection portions 3 and 4 are provided with screw portions 15a and 15 respectively.
  • the connection part 3 is connected to the clevis 29 by a screw part 15 a, and the connection part 4 is connected to the transmission member 30 by a screw part 15.
  • the load detection device 26 is attached to the vehicle.
  • a vehicle occupant steps on an input member 27 that is a pedal arm and applies a stepping force f1 to the input member 27, the clevis pin 28 of the connecting member 28a is pushed by the input member 27, and the clevis 29 of the connecting member 28a is operated via the clevis pin 28. Is pushed in the direction of the transmission member 30.
  • the transmission member 30 is pushed through the strain sensor 1 connected to the clevis 29.
  • a load F1 is applied to the strain sensor 1 to push the strain generating body 2 in the axial direction D25 from the connecting portion 3.
  • the bridge circuits 5 and 6 provided in the strain generating body 2 detect strain generated in the strain generating body 2 due to the load F1. Thereby, it is possible to detect the pedaling force f1 applied to the brake pedal.
  • the strain sensor 1 has a redundancy by detecting the pedaling force f1 by the two bridge circuits 5 and 6, and has high reliability. For this reason, the safety of the brake pedal can be improved.
  • the strain detection device 26 can improve the detection accuracy of the strain sensor 1, the strain detection device 26 is useful for a device that detects a depression load of a vehicle pedal, a device that detects the weight of an occupant, and the like.
  • FIG. 6A and 6B are a side view and a top view of the strain sensor 101 in the second embodiment, respectively.
  • 6C is a cross-sectional view taken along line VIC-VIC of the strain sensor 101 shown in FIG. 6B.
  • the strain sensor 101 has a strain body 105.
  • the strain generating body 105 includes a pressure receiving portion 102, a strain generating portion 103 connected to the pressure receiving portion 102, and a pressure receiving portion 104 connected to the strain generating portion 103.
  • the pressure receiving portion 102 has a cylindrical shape having open ends 102a and 102b arranged on opposite sides along the axis A101 and a hollow portion 102c communicating with the open ends 102a and 102b.
  • the strain generating portion 103 has a cylindrical shape having opening ends 103a and 103b arranged on opposite sides along the axis A101 and a hollow portion 103c communicating with the opening ends 103a and 103b.
  • the pressure receiving portion 104 has a cylindrical shape having open ends 104a and 104b arranged on opposite sides along the axis A101 and a hollow portion 104c communicating with the open ends 104a and 104b.
  • the opening end 102 b of the pressure receiving portion 102 is connected to the opening end 103 a of the strain generating portion 103, and the opening end 103 b of the strain generating portion 103 is connected to the opening end 104 a of the pressure receiving portion 104.
  • the hollow portions 102c, 103c, and 104c communicate with each other to form a hollow portion 105c. That is, the strain body 105 as a whole has a cylindrical shape having open ends 102a and 104b arranged on opposite sides along the axis A101 and hollow portions 105c communicating with the open ends 102a and 104b.
  • a connecting member 106 is inserted into the hollow portion 105 c of the strain body 105 of the strain sensor 101.
  • the strain generating body 105 has an inner peripheral surface 105d facing the hollow portion 105c and an outer peripheral surface 105e facing the outside of the strain generating body 105 on the opposite side of the inner peripheral surface 105d.
  • an X axis, a Y axis, and a Z axis that are perpendicular to each other are defined.
  • the axis A101 extends in parallel with the Z axis.
  • the strain sensor 101 shown in FIGS. 6A to 6C is configured such that a load F101 is applied to the connecting member 106 in the X-axis direction.
  • the X-axis extends in the radial direction Dr101 among a plurality of radial directions Dr extending at right angles from the axis A101.
  • the Y axis extends in the radial direction Dr102 orthogonal to the X axis, that is, the radial direction Dr101, of the plurality of radial directions Dr.
  • the connecting member 106 extends in the axial direction D101 in which the Z axis extends.
  • the strain body 105 is provided with a strain detection element 107.
  • the strain generated in the strain body 105 by the load F101 is detected by the strain detection element 107.
  • the strain detection element 107 is provided along the outer peripheral surface 105e of the strain body 105 in the circumferential direction Dc perpendicular to the axial direction D101 and the plurality of radial directions Dr.
  • the pressure receiving part 102 has a receiving part 108 facing the hollow part 102c (105c).
  • the receiving portion 108 is formed with a tapered surface 108t, which can prevent the occurrence of burrs when the receiving portion 108 is formed. Thereby, when the load F101 is applied, it can prevent that stress concentrates on the specific position of the receiving part 108.
  • FIG. Further, when the connecting member 106 is inserted into the hollow portion 102c (105c), the connecting member 106 can be easily positioned and assembled easily.
  • the receiving portion 108 of the strain sensor 101 is formed integrally with the pressure receiving portion 102, but may be formed separately from the pressure receiving portion 102. Further, the load F101 applied to the strain sensor 101 from the connection member 106 can be detected without providing the tapered surface 108t on the receiving portion 108.
  • the thickness of the pressure receiving part 102 in the radial direction Dr is larger than the thickness of the pressure receiving part 104 in the radial direction Dr and the thickness of the strain generating part 103 in the radial direction Dr.
  • the thickness of the portion 103 is larger than the thickness in the radial direction Dr.
  • the strain body 105 is formed by baking at about 550 ° C. for about 10 minutes.
  • a silver paste is printed on the outer peripheral surface 105e of the strain generating body 105 and baked at about 550 ° C. for about 10 minutes to form a circuit pattern, a resistance paste is printed, and the strain generating body 105 is formed at about 550 ° C.
  • the strain sensor 101 is formed by baking for about 10 minutes.
  • the pressure receiving portion 102 and the strain generating portion 103 may be integrally formed by welding to the pressure receiving portion 104 or may be formed by processing members made of the same material. Also good.
  • FIG. 7A is a top view of the strain sensor 101 to which a load F101 is applied.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line VIIB-VIIB of the strain sensor 101 shown in FIG. 7A.
  • the shaft A101 When the load F101 is applied to the connecting member 106, the shaft A101 at right angles with the direction of the width W102p of the contact area 109, the Poisson's ratio [nu 1 of the strain body 105, and Poisson's ratio [nu 2 of the connecting member 106, the strain-generating the sum sigma [rho curvature of the connecting member 106 and the body 105, and the Young's modulus E 1 of the strain body 105, and the Young's modulus E 2 of the connecting member 106, (the number by the length L 101 of the axial D101 of the contact region 109 1).
  • the strain generated in the strain generating body 105 is locally the largest outside the contact area 109 when viewed from the direction of the load F101, and the strain body is generated outside the strain generating body 105 other than the contact area 109 when viewed from the direction of the load F101.
  • the distortion generated in 105 is reduced. Therefore, if the strain detection element 107 is provided inside the contact region 109 as viewed from the direction of the load F101, the change in strain of the strain detection element 107 is reduced, and all of the locally increased strain cannot be detected.
  • the detection accuracy of the sensor 101 decreases.
  • the strain detection element 107 has a portion 107k positioned outside the contact region 109 when viewed from the direction of the load F101, that is, the direction of the Y axis of the strain detection element 107 and opposite to each other in the circumferential direction Dc. Since the length of the straight line L 107 connecting the both ends P 101 and P 102 on the side is equal to or greater than the width W102p and the contact region 109 is located between the ends P 101 and P 102 when viewed from the direction of the load F101, the load F101 is Even if it becomes larger, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy.
  • the length W107 in the circumferential direction Dc of the strain detecting element 107 at this time satisfies (Equation 2) by the radius R105 of the outer periphery of the strain generating body 105.
  • the maximum value of the load F101 applied to the connection member 106 is obtained according to the use condition of the strain sensor 101 and the strain detection element 107 having the length W107 that satisfies the equation (2) is provided, the magnitude of the load F101 is obtained. Regardless of this, the load F101 can be detected with high accuracy.
  • the strain member 105 When the load F101 is increased, the area of the contact region 109 is increased, and the strain member 105 is brought into contact with the entire surface of the semicircular surface of the connecting member 106 in the direction of the load F101. Further, even when the inner diameter of the strain body 105 and the outer diameter of the connection member 106 are the same, the strain body 105 contacts the entire surface of the half circumferential surface of the connection member 106 in the direction of the load F101.
  • FIG. 8A is a top view of the strain sensor 101 when it comes into contact with the strain body 105 over the entire surface of the half circumference of the connection member 106 when the inside diameter of the strain body 105 and the outside diameter of the connection member 106 are the same. .
  • the width W102p of the contact region 109 becomes equal to 2 ⁇ r106.
  • the width W102p of the contact region 109 does not become larger than 2 ⁇ r106. Therefore, by designing the strain sensor 101 so that the length W107 of the strain detection element 107 satisfies (Equation 3), it is possible to obtain the strain sensor 101 that can always detect the load F101 with high accuracy regardless of the use conditions.
  • FIG. 8B is a top view of another strain sensor 101a in the second embodiment. 8B, the same reference numerals are assigned to the same portions as those of the strain sensor 101 shown in FIGS. 6A to 8A.
  • a strain sensor 101a illustrated in FIG. 8B includes a plurality of strain sensing elements 1107 and 2107 that constitute a strain detection element 3107, instead of the strain detection element 107 of the strain sensor 101 illustrated in FIGS. 6A to 8A.
  • the strain detection element 107 is formed of a single element.
  • the strain sensing elements 1107 and 2107 are separated from each other in the circumferential direction Dc and are electrically connected. By providing the strain sensing elements 1107 and 2107 so that the ends P 1101 and P 1102 of the strain detection element 3107 in the circumferential direction Dc are located outside the contact region 109, the same effect as the strain sensor 101 can be obtained. .
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the load detection device 110 using the strain sensor 101.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of the load detection device 110 shown in FIG.
  • the fixed part 111 is attached to the outer peripheral surface of the pressure receiving part 104 of the strain sensor 101.
  • the load detection device 110 includes an input member 112 that is a pedal arm to which a pedaling force f101 that is a load is input, a connection member 115 that is connected to the input member 112, and an operation rod that is connected to the connection member 115 and transmits the pedaling force f101.
  • the connection member 115 includes a clevis pin 113 connected to the input member 112 and a clevis 114.
  • the transmission member 116 is connected to the clevis 114.
  • a hole 117 is provided in the pedal arm (input member 112).
  • the strain sensor 101 is connected to the pedal arm with a screw or the like so as to be fitted into the hole 117.
  • a clevis pin 113 is inserted into the hollow portion 105 c of the strain sensor 101 so as to extend in the axial direction D 101 of the strain sensor 101.
  • the receiving part 108 of the strain sensor 101 is fixed so as to be in contact with the clevis pin 113 and the fixing part 111 is in contact with the pedal arm (input member 112).
  • the load detection device 110 is attached to the vehicle.
  • a vehicle occupant steps on the pedal arm (input member 112) and applies a pedaling force f101 to the pedal arm (input member 112)
  • the clevis pin 113 is pushed by the pedal arm (input member 112)
  • the strain sensor 101 is operated by the clevis pin 113. It is pushed toward the transmission member 116).
  • the strain sensor 101 is provided with a strain detection element 107 at a portion where the strain of the strain generating body 105 becomes the largest when the load F101 of the pressure receiving portion 102 is applied, and the strain generated in the pressure receiving portion 202 is efficiently absorbed. Can be detected. For this reason, it is possible to accurately detect the pedaling force f101 applied to the pedal arm by the occupant.
  • the pressure receiving portion 102, the strain generating portion 103, and the pressure receiving portion 104 of the strain sensor 101 have a cylindrical shape.
  • the pressure receiving portion 102, the strain generating portion 103, and the pressure receiving portion 104 may have other ring shapes such as a square ring shape, a rectangular ring shape, and a polygonal ring shape.
  • the strain sensor 101 is arranged so that the load F is applied to the corners of the polygonal ring shape of the pressure receiving part 102.
  • the connecting member 106 can be brought into contact with the pressure receiving portion 102 at a plurality of points. Thereby, concentration of stress can be prevented and durability of the pressure receiving part 102 and the connection member 106 can be improved.
  • strain sensor 101 in the second embodiment has high detection accuracy, it is useful for detecting the depression load of the vehicle pedals, the cable tension of the vehicle parking brake, and the like.
  • the strain sensor 201 has a strain body 205.
  • the strain generating body 205 includes a pressure receiving portion 202, a strain generating portion 203 connected to the pressure receiving portion 202, and a pressure receiving portion 204 connected to the strain generating portion 203.
  • the pressure receiving portion 202 has a cylindrical shape having opening ends 202a and 202b arranged on the opposite sides along the axis A201 and a hollow portion 202c communicating with the opening ends 202a and 202b.
  • the strain generating portion 203 has a cylindrical shape having open ends 203a and 203b arranged on the opposite sides along the axis A201 and a hollow portion 203c communicating with the open ends 203a and 203b.
  • the pressure receiving portion 204 has a cylindrical shape having opening ends 204a and 204b arranged on the opposite sides along the axis A201 and a hollow portion 204c communicating with the opening ends 204a and 204b.
  • the opening end 202 b of the pressure receiving portion 202 is connected to the opening end 203 a of the strain generating portion 203, and the opening end 203 b of the strain receiving portion 203 is connected to the opening end 204 a of the pressure receiving portion 204.
  • the hollow portions 202c, 203c, and 204c communicate with each other to form a hollow portion 205c. That is, the strain body 205 as a whole has a cylindrical shape having opening ends 202a and 204b arranged on the opposite sides along the axis A201 and a hollow portion 205c communicating with the opening ends 202a and 204b.
  • a connecting member 206 is inserted into the hollow portion 205 c of the strain body 205 of the strain sensor 201.
  • the strain generating body 205 has an inner peripheral surface 205d facing the hollow portion 205c and an outer peripheral surface 205e facing the outside of the strain generating body 205 on the opposite side of the inner peripheral surface 205d.
  • an X axis, a Y axis, and a Z axis that are perpendicular to each other are defined.
  • the axis A201 extends in parallel with the Z axis.
  • the connecting member 206 is configured such that a load F ⁇ b> 201 is applied in the direction of the shaft 207.
  • the shaft 207 extends parallel to the X axis.
  • the X axis extends in the radial direction Dr201 among a plurality of radial directions Dr extending at right angles from the axis A201.
  • the Y-axis extends in the radial direction Dr202 orthogonal to the X-axis, that is, the radial direction Dr201 among the plurality of radial directions Dr.
  • the pressure receiving unit 204, the strain generating unit 203, and the pressure receiving unit 202 are arranged in the Z-axis direction.
  • the direction in which the pressure receiving unit 204, the strain generating unit 203, and the pressure receiving unit 202 are arranged in this order is defined as the positive direction of the Z axis, and the direction opposite to the positive direction of the Z axis is defined as the negative direction of the Z axis.
  • the direction of the load F201 is defined as the positive direction of the X axis, and the direction of the load F201, that is, the direction opposite to the positive direction of the X axis is defined as the negative direction of the X axis.
  • the outer peripheral surface 205e of the strain generating body 205 is formed of a semicircular surface 205e1 in the positive direction of the X axis and a negative direction of the X axis by boundary lines A205 and B205 where the outer surface 205e intersects the plane including the axis A201 and parallel to the Y axis. And a half circumferential surface 205e2.
  • the shaft 207 passes through the centers of the semi-peripheral surfaces 205e1 and 205e2 in the circumferential direction Dc perpendicular to the axial direction D201 and the plurality of radial directions Dr.
  • a strain detection element 209 is provided in a region 208 of the half circumferential surface 205e2 that is a portion of the pressure receiving portion 202, and a strain detection element 211 is provided in a region 210 of the half circumferential surface 205e1 that is a portion of the pressure receiving portion 202. ing.
  • a strain detection element 213 is provided in a region 212 of the half circumferential surface 205e1 that is a portion of the pressure receiving portion 204, and a strain detection element 215 is provided in a region 214 that is a portion of the pressure receiving portion 204 of the half circumferential surface 205e2. Yes.
  • the centers of the regions 208, 210, 212, and 214 are on the axis 207.
  • the strain detection elements 209 and 211 may be disposed across the pressure receiving part 202 and the strain generating part 203, and the strain detection elements 213 and 215 may be disposed across the pressure receiving part 204 and the strain generating part 203.
  • the strain generating body 205 When the load F201 is applied from the connecting member 206, the strain generating body 205 is distorted.
  • the strain detection elements 209 and 211 detect strain generated in the pressure receiving unit 202 of the strain generating body 205, and the strain detection elements 213 and 215 detect strain generated in the pressure receiving unit 204 of the strain generating body 205.
  • the pressure receiving unit 204 is configured to be fixed to another member.
  • the pressure receiving part 202 has a receiving part 216 facing the hollow part 202c (205c).
  • the receiving portion 216 is formed with a tapered surface 208t to prevent the occurrence of burrs when the receiving portion 216 is formed. Thereby, when the load F201 is applied, it can prevent that stress concentrates on the specific position of the receiving part 216.
  • FIG. Further, when the connecting member 206 is inserted into the hollow portion 202c (205c), it can be easily positioned and assembled easily.
  • the receiving portion 216 of the strain sensor 201 is formed integrally with the pressure receiving portion 202, but may be formed separately from the pressure receiving portion 202. Further, the load F201 applied to the strain sensor 201 from the connecting member 206 can be detected without providing the tapered surface 208t on the receiving portion 216.
  • the thickness L 201 in the radial direction Dr of the pressure receiving portion 202 is larger than the thickness L 203 in the radial direction Dr of the thickness L 202 and the strain-generating portion 203 in the radial direction Dr of the pressure receiving portion 204, The diameter of the pressure receiving portion 204
  • the thickness L 202 in the direction Dr is larger than the thickness L 203 of the strain generating portion 203.
  • the pressure receiving portion 204 is connected to the strain generating portion 203 and has higher rigidity than the strain generating portion 203.
  • FIG. 12 is a development view of the outer peripheral surface 205e of the strain body 205.
  • FIG. FIG. 13 is a block circuit diagram of the strain sensor 201.
  • a circuit pattern 217 p including output electrodes 217 and 218, a power supply electrode 219, a ground electrode 220, and a frame ground electrode 221 is provided on the outer peripheral surface 205 e of the strain generating body 205.
  • the strain detection element 209 is connected in series between the power supply electrode 219 and the output electrode 217.
  • the strain detection element 211 is connected in series between the ground electrode 220 and the output electrode 217.
  • the strain detection element 213 is connected in series between the power supply electrode 219 and the output electrode 218.
  • the strain detection element 215 is connected in series between the ground electrode 220 and the output electrode 218. As shown in FIG. 13, each strain detection element and the circuit pattern constitute a full bridge circuit.
  • the resistance values of the strain detecting elements 209, 211, 213, and 215 change, and by detecting the change in the resistance value, the strain generating body 205 caused by the load F201 applied to the strain sensor 201 is changed. Distortion can be detected. For this reason, the sensitivity of the strain sensor 201 can be improved by disposing the strain detection elements 209, 211, 213, and 215 in the greatly deformed portion of the strain generating body 205.
  • the distribution of strain generated in the strain generating body is likely to change, and high detection accuracy may not be obtained.
  • this strain sensor has low sensitivity for detecting strain generated in the strain generating body, and may not provide high detection accuracy.
  • the strain detection element 209 includes strain sensing elements 222 and 223 that are separated from each other in the circumferential direction Dc of the strain generating body 205.
  • the strain sensing elements 222 and 223 are connected by wirings 224 and 225.
  • the strain detection element 209 is positioned between the wirings 224 and 225 in the Z-axis direction.
  • the wiring 224 is positioned in the positive direction of the Z axis from the strain detection element 209
  • the wiring 225 is positioned in the negative direction of the Z axis from the strain detection element 209.
  • the length W201 of each of the strain sensing elements 222 and 223 in the circumferential direction Dc is 1 ⁇ 2 times the length of the strain detection element 211 in the circumferential direction Dc.
  • the length L 201 is the same as the length of the strain detection element 211 in the Z-axis direction.
  • the strain detection elements 213 and 215 have the same size as the strain detection element 211.
  • the area of the strain detection element 209, which is the sum of the areas of the strain sensing elements 222 and 223, is equal to the area of each of the strain detection elements 211, 213, and 215. Therefore, the strain detection elements 209, 211, 213, and 215 have the same resistance value.
  • the strain detection element 209 is formed with the strain sensing elements 222 and 223, the strain detection accuracy can be improved.
  • the pressure receiving portion 204 is formed by baking at about 550 ° C. for about 10 minutes.
  • a silver paste is printed on the pressure-receiving portion 204 and baked at about 550 ° C. for about 10 minutes to form a circuit pattern, and a resistive paste is printed.
  • the strain sensor 201 is formed by baking the strain body 205 at about 550 ° C. for about 10 minutes.
  • the pressure receiving portion 202 and the strain generating portion 203 may be integrally formed by welding to the pressure receiving portion 204 or may be formed by processing members made of the same material.
  • FIG. 14 shows a distribution of strain generated in the strain sensor 201 when the load F201 is applied.
  • FIG. 14 shows the magnitude of distortion depending on the color density.
  • the strain detection element 209 includes strain sensing elements 222 and 223 spaced from each other in the circumferential direction Dc. As shown in FIG. 12, the strain sensing elements 222 and 223 are respectively disposed at other positions P 222 and P 223 having a large strain in the center P 208 in the circumferential direction Dc. Thus, by forming the strain detection element 209 in strain sensing elements 222 and 223, since it is possible to provide a strain detection element 209 only distortion is large position P 222, P 223, to detect the distortion with high sensitivity I can do it.
  • the strain sensor 201 is provided with the strain detection elements 209, 211, 213, and 215 at a position where the strain is large, so that the detection sensitivity is high and the amplification factor of the circuit can be reduced, thereby reducing the influence of noise. It is possible.
  • the strain detection element 209 includes two strain sensing elements 222 and 223.
  • the strain detection element 209 may be composed of more than two strain sensing elements provided at positions separated from each other in the circumferential direction Dc of the pressure receiving unit 202.
  • the strain detection element 209 can obtain the same effect as the two strain sensing elements 222 and 223.
  • FIG. 15 is a development view of the outer peripheral surface of another strain sensor 201a according to the third embodiment.
  • a strain sensor 201a illustrated in FIG. 15 includes a strain detection element 209a instead of the strain detection element 209 of the strain sensor 201 illustrated in FIGS. 11A to 14.
  • the strain detection element 209 includes strain sensing elements 222 and 223 spaced in the circumferential direction Dc.
  • the strain detection element 209a is composed of one strain sensing element.
  • An end 209e in the circumferential direction Dc of the strain detection element 209a is located outside the strain detection elements 211, 213, and 215 when viewed from the direction of the load F201.
  • the strain detection element 209a has a portion located outside the strain detection elements 211, 213, and 215 in the circumferential direction Dc. That is, the length of the strain detection element 209a in the circumferential direction Dc is larger than the length of the strain detection elements 211, 213, and 215 in the circumferential direction Dc. Since the strain detection element 209a is provided at a position where the strain is large, the strain can be detected with high sensitivity.
  • the length of the strain detection element 209a in the Z-axis direction is shorter than the length of the strain detection elements 211, 213, and 215 in the Z-axis direction, and the area of the strain detection element 209a is the same as that of the strain detection elements 211, 213, and 215. It is the same as each area.
  • FIG. 16 is a schematic diagram of a load detection device 226 using the strain sensor 201.
  • 17 is a cross-sectional view of the load detection device 226 shown in FIG. 16 taken along line XVII-XVII.
  • a fixed portion 227 is attached to the outer peripheral surface of the pressure receiving portion 204 of the strain sensor 201.
  • the load detection device 226 is an input member 228 that is a pedal arm to which a pedaling force f201 that is a load is input, a connection member 231 that is connected to the input member 228, and an operating rod that is connected to the connection member 231 and transmits the pedaling force f201. And a transmission member 232.
  • the connection member 231 includes a clevis pin 229 connected to the input member 228 and a clevis 230.
  • the transmission member 232 is connected to the clevis 230.
  • a hole 233 is provided in the pedal arm (input member 228).
  • the strain sensor 201 is connected to the pedal arm with a screw or the like so as to be fitted into the hole 233.
  • a clevis pin 229 is inserted into the hollow portion 205 c of the strain sensor 201 so as to extend in the radial direction Dr of the strain sensor 201.
  • the receiving part 216 of the strain sensor 201 is in contact with the clevis pin 229 and is fixed by the fixing part 227 so as to contact the pedal arm (input member 228).
  • the load detection device 226 is attached to the vehicle, and when the vehicle occupant steps on the pedal arm (input member 228) and applies the stepping force f201 to the pedal arm (input member 228), the clevis pin 229 is pushed by the pedal arm (input member 228). The strain sensor 201 is pushed toward the operating rod (transmission member 232) by the clevis pin 229.
  • the strain sensor 201 is provided with strain sensing elements 222 and 223 at portions where the strain becomes the largest when the load F201 of the pressure receiving portion 202 is applied, and efficiently detects the strain generated in the pressure receiving portion 202. I can do it. For this reason, it is possible to accurately detect the pedaling force f201 applied by the occupant to the pedal arm (input member 228).
  • the pressure receiving portion 202, the strain generating portion 203, and the pressure receiving portion 204 of the strain sensor 201 have a cylindrical shape.
  • the pressure receiving portion 202, the strain generating portion 203, and the pressure receiving portion 204 may have other ring shapes such as a square ring shape, a rectangular ring shape, and a polygonal ring shape.
  • the strain sensor 201 is arranged so that the load F is applied to the corner of the pressure ring 202 of the pressure receiving portion 202.
  • the connecting member 206 can be brought into contact with the pressure receiving portion 202 at a plurality of points. Thereby, concentration of stress can be prevented, and durability of the pressure receiving part 202 and the connection member 206 can be improved.
  • FIGS. 11A to 14 are a side view and a top view of the strain sensor 241 in the fourth embodiment, respectively.
  • 18C is a cross-sectional view of the strain sensor 241 shown in FIG. 18B taken along line XVIIIC-XVIIIC.
  • 18A to 18C the same reference numerals are assigned to the same portions as those of the strain sensor 201 shown in FIGS. 11A to 14.
  • a strain detection element 242 is provided in a region 208 that is a portion of the pressure receiving portion 202 in the half circumferential surface 205e2 of the outer circumferential surface 205e of the strain generating body 205, and the pressure sensing portion 202 in the half circumferential surface 205e1.
  • a strain detection element 211 is provided in a region 210 that is a portion.
  • a strain detecting element 213 is provided in a region 212 that is a portion of the pressure receiving portion 204 in the half circumferential surface 205e1 of the outer peripheral surface 205e of the strain generating body 205, and a strain is generated in the region 214 that is a portion of the pressure receiving portion 204 in the half circumferential surface 205e2.
  • a detection element 215 is provided.
  • the strain sensor 241 is distorted.
  • the strain detection element 242 and the strain detection element 211 detect the strain generated in the pressure receiving unit 202.
  • the strain detection element 213 and the strain detection element 215 The distortion generated in the pressure receiving unit 204 is detected.
  • the pressure receiving part 204 is fixed to another member. Similar to the strain detection element 209 of the strain sensor 201 shown in FIGS. 11A to 14, the strain detection element 242 includes strain sensing elements 222 and 223 that are separated from each other in the circumferential direction Dc of the strain generating body 205.
  • FIG. 19 is a development view of the outer peripheral surface 205e of the strain body 205 of the strain sensor 241.
  • the strain sensing elements 222 and 223 are connected only by the wiring 243.
  • the length W202 in the circumferential direction Dc of each of the strain sensing elements 222 and 223 is twice the length in the circumferential direction Dc of the strain detection element 211, and the length of each of the strain sensing elements 222 and 223 in the Z-axis direction.
  • L 202 is 1 ⁇ 2 times the length of the strain detection element 211 in the Z-axis direction.
  • the size of the strain detection elements 213 and 215 is the same as the size of the strain detection element 211.
  • the resistance values of the strain detection element 242 and the strain detection element 211 become equal.
  • the strain detection element 242 is attacked by the strain detection elements 222 and 223 that are separated in the circumferential direction Dc, the strain detection elements 222 and 223 can be provided at positions where the distortion of the region 208 is large. Detection sensitivity can be improved.
  • the configuration different from the third embodiment may be combined with the configuration of the third embodiment without departing from the spirit of the invention.
  • FIGS. 11A to 14 are a side view and a top view of the strain sensor 251 in the fifth embodiment, respectively.
  • 20C is a cross-sectional view taken along line XXC-XXC of strain sensor 251 shown in FIG. 20B.
  • 20A to 20C the same reference numerals are assigned to the same portions as those of the strain sensor 201 illustrated in FIGS. 11A to 14.
  • a strain detection element 252 is provided in a region 208 that is a portion of the pressure receiving portion 202 in the half circumferential surface 205 e 2 of the outer peripheral surface 205 e of the strain generating body 205, and a portion of the pressure receiving portion 202 in the half circumferential surface 205 e 1.
  • a strain detection element 253 is provided in a certain area 210.
  • a strain detecting element 254 is provided in a region 212 that is a portion of the pressure receiving portion 204 in the half circumferential surface 205e1 of the outer peripheral surface 205e of the strain generating body 205, and a strain is generated in the region 214 that is a portion of the pressure receiving portion 204 in the half circumferential surface 205e2.
  • a detection element 255 is provided.
  • the strain sensor 251 is distorted.
  • the strain detection element 252 and the strain detection element 253 detect the strain generated in the pressure receiving unit 202.
  • the strain detection element 254 and the strain detection element 255 The distortion generated in the pressure receiving unit 204 is detected.
  • the pressure receiving part 204 is fixed to another member.
  • FIG. 21 is a development view of the outer peripheral surface 205e of the strain body 205 of the strain sensor 251.
  • the strain detection element 252 includes strain sensing elements 256 and 257 that are spaced apart from each other in the circumferential direction Dc.
  • the strain detection element 253 is formed of strain sensing elements 258 and 259 that are separated from each other in the circumferential direction Dc.
  • the strain detection element 254 is formed of strain sensing elements 260 and 261 that are separated from each other in the circumferential direction Dc.
  • the strain detection element 255 is formed of strain sensing elements 262 and 263 that are separated from each other in the circumferential direction Dc.
  • the strain sensing elements 256 and 257 are separated by a distance A211 in the circumferential direction Dc.
  • the strain sensing elements 258 and 259 are separated by a distance B211 in the circumferential direction Dc.
  • the strain sensing elements 260 and 261 are separated by a distance B211 in the circumferential direction Dc.
  • the strain sensing elements 262 and 263 are separated by a distance B211 in the circumferential direction Dc.
  • the distance B211 is shorter than the distance A211.
  • Strain sensing elements 256 and 257 are provided on a large position distant strain from the center P 208 in the circumferential direction Dc of the region 208.
  • Strain sensing elements 258 and 259 are provided in descending position of the distortion in the vicinity of the center P 210 in the circumferential direction Dc of the region 210.
  • Strain sensing elements 260 and 261 are provided at a large position of the strain in the vicinity of the center P 212 in the circumferential direction Dc of the region 212. Strain sensing elements 262 and 263 are provided at a large position of the strain in the vicinity of the center P 214 in the circumferential direction Dc of the region 214. For this reason, the strain sensor 251 can detect strain with high sensitivity.
  • the strain sensing elements 256 and 257 are connected to each other only by the wiring 264a.
  • the strain sensing elements 258 and 259 are connected to each other only by the wiring 264b.
  • the strain sensing elements 260 and 261 are connected to each other only by the wiring 264c.
  • the strain sensing elements 262 and 263 are connected to each other only by the wiring 264d.
  • the size of the strain sensing element 256 is the same as that of the strain sensing element 222 of the strain sensor 201 in the third embodiment.
  • the size of the strain sensing elements 257 to 263 is the same as that of the strain sensing element 256.
  • the strain sensor 251 can reduce power consumption compared to the strain sensor 201 of the third embodiment.
  • strain detection elements 252 to 255 have the same resistance value, the same effect can be obtained even if each of the strain detection elements 252 to 255 is formed of three or more strain sensing elements.
  • the configuration different from the third embodiment may be combined with the configuration of the third embodiment without departing from the spirit of the invention.
  • the strain detection device of the present disclosure can improve the detection accuracy of the strain sensor, it is useful for detecting the depression load of the vehicle pedals, the cable tension of the vehicle parking brake, and the like.

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Abstract

歪センサは、起歪体と、起歪体から延出する第１と第２の接続部と、起歪体に設けられた第１と第２のブリッジ回路とを備える。起歪体は、軸方向に配列された互いに反対側の第１と第２の開口端とを有する筒形状を有する。第１の接続部は、起歪体から離れる方向に起歪体の第１の開口端から延出する。第２の接続部は、起歪体から離れる方向に起歪体の第２の開口端から延出する。この歪センサは高い信頼性を有する。

Description

歪センサと、歪センサを用いた荷重検出装置
　本開示は、歪みを検出できる歪センサと、それを用いた荷重検出装置に関する。
　特許文献１、２は、起歪体の軸方向への圧縮荷重により生じる起歪体の外周面の変形する部分に配置された歪検出素子を備えた歪センサを開示している。特許文献３は、起歪体の引張変形させられる部分の外周面に設けられた歪検出素子を備えた歪センサを開示している。特許文献４は、起歪体の外周面が引張変形する部分と圧縮変形する部分とに区分けされており、それらの部分に設けられた歪検出素子を備えた歪センサを開示している。
特許第４７６０４８５号公報 特開２００７－７１７４１号公報 特開２００８－２８１５４０号公報 特開２００８－２８１５４７号公報
　歪センサは、起歪体と、起歪体から延出する第１と第２の接続部と、起歪体に設けられた第１と第２のブリッジ回路とを備える。起歪体は、軸方向に配列された互いに反対側の第１と第２の開口端とを有する筒形状を有する。第１の接続部は、起歪体から離れる方向に起歪体の第１の開口端から延出する。第２の接続部は、起歪体から離れる方向に起歪体の第２の開口端から延出する。
　この歪センサは高い信頼性を有する。
図１は実施の形態１における歪センサの側面図である。 図２は実施の形態１における歪センサの起歪体の展開図である。 図３Ａは実施の形態１における歪センサのブリッジ回路の回路図である。 図３Ｂは実施の形態１における歪センサのブリッジ回路の回路図である。 図４は実施の形態１における歪センサを用いた荷重検出装置の側面図である。 図５は図４に示す荷重検出装置の線Ｖ－Ｖにける断面図である。 図６Ａは実施の形態２における歪センサの側面図である。 図６Ｂは実施の形態２における歪センサの上面図である。 図６Ｃは図６Ｂに示す歪センサの線ＶＩＣ－ＶＩＣにおける断面図である。 図７Ａは荷重が加えられたときの実施の形態２における歪センサの上面図である。 図７Ｂは図７Ａに示す歪センサの線ＶＩＩＢ－ＶＩＩＢにおける断面図である。 図８Ａは図７Ａに示す歪センサの上面図である。 図８Ｂは実施の形態２における他の歪センサの上面図である。 図９は実施の形態２における歪センサを用いた荷重検出装置の側面図である。 図１０は図９に示す荷重検出装置の線Ｘ－Ｘにおける断面図である。 図１１Ａは実施の形態３における歪センサの側面図である。 図１１Ｂは実施の形態３における歪センサの上面図である。 図１１Ｃは図１１Ｂに示す歪センサの線ＸＩＣ－ＸＩＣにおける断面図である。 図１２は実施の形態３における歪センサの外周面の展開図である。 図１３は実施の形態３における歪センサのブロック回路図である。 図１４は実施の形態３における歪センサに生じる歪みの分布を示す図である。 図１５は実施の形態３における他の歪センサの外周面の展開図である。 図１６は実施の形態３における歪センサを用いた荷重検出装置の側面図である。 図１７は図１６に示す荷重検出装置の線ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩにおける断面図である。 図１８Ａは実施の形態４における歪センサの側面図である。 図１８Ｂは実施の形態４における歪センサの上面図である。 図１８Ｃは図１８Ｂに示す歪センサの線ＸＶＩＩＩＣ－ＸＶＩＩＩＣにおける断面図である。 図１９は実施の形態４における歪センサの外周面の展開図である。 図２０Ａは実施の形態５における歪センサの側面図である。 図２０Ｂは実施の形態５における歪センサの上面図である。 図２０Ｃは図２０Ｂに示す歪センサの線ＸＸＣ－ＸＸＣにおける断面図である。 図２１は実施の形態５における歪センサの外周面の展開図である。
　（実施の形態１）
　図１は実施の形態１における歪センサ１の側面図である。歪センサ１は、起歪体２と、接続部３、４と、起歪体２に形成されたブリッジ回路５、６とを備える。起歪体２は、軸方向Ｄ２５に配列されて互いに反対側の開口端２ａ、２ｂと、開口端２ａ、２ｂに連通する中空部２ｃとを有する筒形状を有する。開口端２ａ、２ｂは軸方向Ｄ２５に延びて中空部２ｃを通る軸２５に沿って配置されている。起歪体２は、中空部２ｃに面して軸２５に対向する内周面２ｄと、内周面２ｄの反対側に対向して起歪体２の外部に面する外周面２ｅとを有する。接続部３は起歪体２の開口端２ａに接続されており、接続部４は起歪体２の開口端２ｂに接続されている。起歪体２の中空部２ｃ内において接続部３と接続部４との間には空隙が設けられており、互いに離れている。ブリッジ回路５は歪検出素子７、８、９、１０を有する。ブリッジ回路６は歪検出素子１１、１２、１３、１４を有する。接続部４にはネジ部１５が設けられ、接続部４はネジ部１５で部材１６に接続されている。接続部３または接続部４に荷重Ｆ１が加えられると起歪体２に歪みが生じ、この歪みがブリッジ回路５、６で検出される。実施の形態１における歪センサ１では、接続部３に部材１６と同様の部材を接続できるようにネジ部１５ａが設けられている。なお、図１においてネジ部１５は雄ネジであるが、雌ネジであってもよい。
　図２は起歪体２の外周面２ｅの展開図である。起歪体２の外周面２ｅには、出力電極１７、１８と、電源電極１９とグランド電極２０を含む回路パターン１７ｐが設けられている。外周面２ｅには、出力電極２１、２２と、電源電極２３とグランド電極２４からなる回路パターン２１ｐが設けられている。電源電極１９と出力電極１７との間には直列に歪検出素子７が接続され、グランド電極２０と出力電極１７との間には直列に歪検出素子８が接続され、電源電極１９と出力電極１８との間には直列に歪検出素子９が接続され、グランド電極２０と出力電極１８との間には直列に歪検出素子１０が接続されている。歪検出素子７～１０は外周面２ｅに設けられたブリッジ回路５を構成する。電源電極２３と出力電極２１との間には直列に歪検出素子１１が接続され、グランド電極２４と出力電極２１との間には直列に歪検出素子１２が接続され、電源電極２３と出力電極２２との間には直列に歪検出素子１３が接続され、グランド電極２４と出力電極２２との間には直列に歪検出素子１４が接続されている。歪検出素子１１～１４は外周面２ｅに設けられたブリッジ回路６を構成する。
　図３Ａと図３Ｂはそれぞれブリッジ回路５、６の回路図である。歪検出素子７、８、１１、１２は起歪体２の軸方向Ｄ２５に配列されている。歪検出素子１１、１２の間に歪検出素子７、８が配置されている。歪検出素子９、１０、１３、１４は軸方向Ｄ２５に配列されている。歪検出素子１３、１４の間に歪検出素子９、１０が配置されている。歪検出素子８、１０、１２、１４は歪検出素子７、９、１１、１３よりも起歪体２の開口端２ａすなわち接続部３の近くに設けられており、歪検出素子７、９、１１、１３は歪検出素子８、１０、１２、１４よりも起歪体２の開口端２ｂすなわち接続部４の近くに設けられている。
　起歪体２は、ステンレス等の金属により構成された起歪体２の外周面にガラスペーストを印刷した後に、ガラスペーストを約５５０℃で約１０分間焼成することにより形成される。次に、起歪体２の外周面２ｅに銀のペーストを印刷して約５５０℃で約１０分間焼成して回路パターン１７ｐ、２１ｐを形成し、抵抗ペーストを印刷して約５５０℃で約１０分間焼成することで歪センサ１を形成する。接続部３、４は、起歪体２に溶接により接合してもよく、接続部４と同一材料からなる部材１６を加工して形成しても良い。
　次に、歪センサ１に部材１６から荷重が印加されたときの歪センサ１の動作を説明する。
　歪センサ１には、接続部３または接続部４を介して軸方向Ｄ２５に起歪体２を押す荷重Ｆ１が加えられ、この荷重によって起歪体２は変形する。接続部３に荷重Ｆ１が加わったときの歪センサ１の動作を説明する。接続部３を介して起歪体２に荷重Ｆ１が加わると、接続部４にせん断荷重が加わる。このせん断荷重により、起歪体２の外周面２ｅにモーメント力が作用し、起歪体２は外周面２ｅが外側に変位するように変形する。
　この様に起歪体２が変形することで、接続部３に荷重Ｆ１を加えた場合、歪検出素子７、９、１１、１３に圧縮応力と小さな引張応力との一方が加わる。同時に、歪検出素子８、１０、１２、１４には引張応力が加わる。歪検出素子７、９、１１、１３に圧縮応力が加わった場合には、歪検出素子７、９、１１、１３の抵抗値が小さくなり、歪検出素子８、１０、１２、１４の抵抗値が大きくなる。歪検出素子７、９、１１、１３に小さな引張応力が加わった場合には、この引張応力は歪検出素子８、１０、１２、１４に加わった引張応力より小さいので、歪検出素子７、９、１１、１３の抵抗値が少し大きくはなるが、歪検出素子８、１０、１２、１４の抵抗値は歪検出素子７、９、１１、１３の抵抗値の変化量より大きい量だけ大きくなる。いずれの場合でも、出力電極１７、１８の間で電位差が生じ、この電位差を処理回路で信号処理することによって検出荷重に応じた信号がブリッジ回路５から出力される。同時に、出力電極２１、２２の間で電位差が生じ、この電位差を処理回路で信号処理することによって荷重Ｆ１に応じた信号がブリッジ回路６から出力される。
　荷重Ｆ１が印加されたときに、起歪体２の軸方向Ｄ２５での端部すなわち開口端２ａ、２ｂに近い部分の方が起歪体２の軸方向Ｄ２５における中心の部分よりも歪みが大きくなる。ブリッジ回路５を囲むようにブリッジ回路６が形成されているので、歪検出素子１０よりも歪検出素子１４の方が大きな歪みを検出することが出来る。このため、ブリッジ回路５よりもブリッジ回路６の方が感度が良い。一方で、歪検出素子１４には大きな歪みが生じるため、歪検出素子１０よりも断線を起こし易い。しかしながら、歪センサ１では、２つのブリッジ回路５、６で歪みを検出しているため、大きな歪みの加わるブリッジ回路６が断線しても、ブリッジ回路５で歪みを検出することが出来る。このように、歪センサ１は冗長性を有しているため高い信頼性を有する。
　図４は歪センサ１を用いた荷重検出装置２６の概略図である。図５は荷重検出装置２６の線Ｖ－Ｖにおける断面図である。
　荷重検出装置２６は、荷重である踏力ｆ１が入力されるペダルアームである入力部材２７と、入力部材２７に接続されたクレビスピン２８とクレビス２９からなる接続部材２８ａと、接続部材２８ａのクレビス２９と接続されて踏力ｆ１を伝達するオペロッドである伝達部材３０とを有している。歪センサ１は伝達部材３０と接続部材２８ａのクレビス２９との間に接続されている。接続部３、４にはネジ部１５ａ、１５がそれぞれ設けられている。接続部３はネジ部１５ａでクレビス２９と接続され、接続部４はネジ部１５で伝達部材３０と接続されている。
　荷重検出装置２６は車両に取り付けられる。車両の乗員がペダルアームである入力部材２７を踏み踏力ｆ１を入力部材２７に加えると、入力部材２７によって接続部材２８ａのクレビスピン２８が押され、クレビスピン２８を介して接続部材２８ａのクレビス２９がオペロッドである伝達部材３０の方向に押される。接続部材２８ａのクレビス２９が押されることにより、クレビス２９に繋がれた歪センサ１を介して伝達部材３０が押される。このとき、歪センサ１には接続部３から軸方向Ｄ２５に起歪体２を押す荷重Ｆ１が加えられる。起歪体２に設けられたブリッジ回路５、６は、荷重Ｆ１に起因して起歪体２に生じた歪を検出する。これにより、ブレーキペダルに加えられた踏力ｆ１を検出することが出来る。
　歪センサ１は２つのブリッジ回路５、６で踏力ｆ１を検出して冗長性を有しており、高い信頼性を有する。このため、ブレーキペダルの安全性を向上させることができる。
　歪み検出装置２６は、歪センサ１の検出精度を向上させることができるため、車両用ペダルの踏み込み荷重を検出する装置や、乗員の重量を検出する装置等に有用である。
　（実施の形態２）
　図６Ａと図６Ｂはそれぞれ実施の形態２における歪センサ１０１の側面図と上面図である。図６Ｃは図６Ｂに示す歪センサ１０１の線ＶＩＣ－ＶＩＣにおける断面図である。歪センサ１０１は起歪体１０５を有する。起歪体１０５は、受圧部１０２と、受圧部１０２に接続された起歪部１０３と、起歪部１０３に接続された受圧部１０４とを有する。受圧部１０２は、軸Ａ１０１に沿って互いに反対側に配列された開口端１０２ａ、１０２ｂと、開口端１０２ａ、１０２ｂに連通する中空部１０２ｃとを有する円筒形状を有する。起歪部１０３は、軸Ａ１０１に沿って互いに反対側に配列された開口端１０３ａ、１０３ｂと、開口端１０３ａ、１０３ｂに連通する中空部１０３ｃとを有する円筒形状を有する。受圧部１０４は、軸Ａ１０１に沿って互いに反対側に配列された開口端１０４ａ、１０４ｂと、開口端１０４ａ、１０４ｂに連通する中空部１０４ｃとを有する円筒形状を有する。受圧部１０２の開口端１０２ｂは起歪部１０３の開口端１０３ａに接続され、起歪部１０３の開口端１０３ｂは受圧部１０４の開口端１０４ａに接続されている。中空部１０２ｃ、１０３ｃ、１０４ｃは互いに連通して中空部１０５ｃを構成する。すなわち、起歪体１０５は、全体として、軸Ａ１０１に沿って互いに反対側に配列された開口端１０２ａ、１０４ｂと、開口端１０２ａ、１０４ｂに連通する中空部１０５ｃとを有する筒形状を有する。歪センサ１０１の起歪体１０５の中空部１０５ｃ内には接続部材１０６が挿入されている。起歪体１０５は、中空部１０５ｃに面する内周面１０５ｄと、内周面１０５ｄの反対側で起歪体１０５の外部に面する外周面１０５ｅとを有する。
　図６Ａから図６Ｃにおいて互いに直角のＸ軸とＹ軸とＺ軸とを定義する。軸Ａ１０１はＺ軸と平行に延びている。図６Ａから図６Ｃに示す歪センサ１０１では、接続部材１０６にＸ軸の方向に荷重Ｆ１０１が加えられるように構成されている。Ｘ軸は、軸Ａ１０１から直角に延びる複数の径方向Ｄｒのうちの径方向Ｄｒ１０１に延びる。Ｙ軸は、複数の径方向ＤｒのうちのＸ軸すなわち径方向Ｄｒ１０１と直交する径方向Ｄｒ１０２に延びる。接続部材１０６はＺ軸が延びる軸方向Ｄ１０１に延びる。起歪体１０５には歪検出素子１０７が設けられている。荷重Ｆ１０１によって起歪体１０５に生じた歪みが歪検出素子１０７で検出される。歪検出素子１０７は、軸方向Ｄ１０１と複数の径方向Ｄｒとに直角の周方向Ｄｃに起歪体１０５の外周面１０５ｅに沿って設けられている。
　受圧部１０２は中空部１０２ｃ（１０５ｃ）に面する受け部１０８を有する。接続部材１０６から歪センサ１０１に荷重Ｆ１０１が加えられるとき、接続部材１０６と受け部１０８とが当接する。受け部１０８にはテーパー面１０８ｔが形成されており、受け部１０８を形成する時のバリの発生を防止できている。これにより、荷重Ｆ１０１が印加されるときに受け部１０８の特定の位置に応力が集中することを防止することが出来る。また、中空部１０２ｃ（１０５ｃ）に接続部材１０６を挿入するときに接続部材１０６を容易に位置決めでき、容易に組み立てられる。なお、歪センサ１０１の受け部１０８は受圧部１０２と一体に形成されているが、受圧部１０２とは別体として形成しても良い。また、受け部１０８にテーパー面１０８ｔを設けなくても接続部材１０６から歪センサ１０１に加えられた荷重Ｆ１０１を検出することは可能である。受圧部１０２の径方向Ｄｒの厚さは受圧部１０４の径方向Ｄｒの厚さと起歪部１０３の径方向Ｄｒの厚さよりも大きく、また、受圧部１０４の径方向Ｄｒの厚さが起歪部１０３の径方向Ｄｒの厚さよりも大きい。
　ステンレス等の金属により構成された起歪体１０５の外周面１０５ｅにガラスペーストを印刷した後に、約５５０℃で約１０分間焼成して起歪体１０５を形成する。次に、起歪体１０５の外周面１０５ｅに、銀のペーストを印刷して約５５０℃で約１０分間焼成して回路パターンを形成し、抵抗ペーストを印刷し、起歪体１０５を約５５０℃で約１０分間焼成することで歪センサ１０１を形成する。起歪体１０５を形成するときに、受圧部１０２と起歪部１０３は、受圧部１０４に溶接により接合して一体的に形成してもよく、同一材料からなる部材を加工して形成してもよい。
　次に、歪センサ１０１に荷重Ｆ１０１が入力されたときの歪センサ１０１の動作について説明する。
　図７Ａは荷重Ｆ１０１が加えられた歪センサ１０１の上面図である。図７Ｂは図７Ａに示す歪センサ１０１の線ＶＩＩＢ－ＶＩＩＢにおける断面図である。
　接続部材１０６から起歪体１０５に荷重Ｆ１０１が加えられると接続部材１０６と起歪体１０５は接触領域１０９で接触し、荷重Ｆ１０１を大きくするにつれて接触領域１０９の周方向のＤｃの面積は大きくなる。
　接続部材１０６に荷重Ｆ１０１が加えられたとき、接触領域１０９の軸Ａ１０１と直角の方向の幅Ｗ１０２ｐは、起歪体１０５のポアソン比ν１と、接続部材１０６のポアソン比ν２と、起歪体１０５と接続部材１０６の曲率の和Σρと、起歪体１０５のヤング率Ｅ１と、接続部材１０６のヤング率Ｅ２と、接触領域１０９の軸方向Ｄ１０１の長さＬ１０１により（数１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　荷重Ｆ１０１の方向から見て接触領域１０９の外側で起歪体１０５に生じる歪みが局部的に最も大きくなり、荷重Ｆ１０１の方向から見て接触領域１０９以外の起歪体１０５の外側で起歪体１０５に生じる歪みは小さくなる。したがって、荷重Ｆ１０１の方向から見て接触領域１０９より内側に歪検出素子１０７を設けると、歪検出素子１０７の歪みの変化が小さくなり、局部的に大きくなった歪みの全てを検出できないため、歪センサ１０１の検出精度が低下する。歪センサ１０１では、荷重Ｆ１０１の方向から見て歪検出素子１０７が接触領域１０９より外側に位置する部分１０７ｋを有する、すなわち、歪検出素子１０７のＹ軸の方向であり周方向Ｄｃでの互いに反対側の両端Ｐ１０１、Ｐ１０２を結ぶ直線Ｌ１０７の長さが幅Ｗ１０２ｐ以上であり、かつ荷重Ｆ１０１の方向から見て接触領域１０９が端Ｐ１０１、Ｐ１０２間に位置するので、荷重Ｆ１０１が大きくなっても検出精度の低下を抑制できる。
　また、このときの歪検出素子１０７の周方向Ｄｃの長さＷ１０７は、起歪体１０５の外周の半径Ｒ１０５により（数２）を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　歪センサ１０１の使用条件に応じて接続部材１０６にかかる荷重Ｆ１０１の最大値を求めて、（数２）式を満たす長さＷ１０７を有する歪検出素子１０７を設ければ、荷重Ｆ１０１の大きさによらず精度良く荷重Ｆ１０１を検出することができる。
　荷重Ｆ１０１を大きくしていくと接触領域１０９の面積は大きくなり、接続部材１０６の荷重Ｆ１０１の方向の半周面の全面で起歪体１０５と接触する。また、起歪体１０５の内径と接続部材１０６の外径が同じである場合でも接続部材１０６の荷重Ｆ１０１の方向の半周面の全面で起歪体１０５と接触する。
　図８Ａは、起歪体１０５の内径と接続部材１０６の外径とが同じである場合に接続部材１０６の半周面の全面で起歪体１０５と接触するときの歪センサ１０１の上面図である。このとき、接続部材１０６の半径ｒ１０６により、接触領域１０９の幅Ｗ１０２ｐは２・ｒ１０６と等しくなる。荷重Ｆ１０１をどれだけ大きくしても接触領域１０９の幅Ｗ１０２ｐは２・ｒ１０６よりも大きくならない。したがって、歪検出素子１０７の長さＷ１０７が（数３）を満たすように歪センサ１０１を設計することで、使用条件によらず常に精度良く荷重Ｆ１０１を検出できる歪センサ１０１を得ることが出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　図８Ｂは実施の形態２における他の歪センサ１０１ａの上面図である。図８Ｂにおいて、図６Ａから図８Ａに示す歪センサ１０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図８Ｂに示す歪センサ１０１ａは、図６Ａから図８Ａに示す歪センサ１０１の歪検出素子１０７の代わりに、歪検出素子３１０７を構成する複数の歪感知素子１１０７、２１０７を備える。図６Ａから図８Ａに示す歪センサ１０１では、歪検出素子１０７は単一の素子で構成されている。図８Ｂに示す歪センサ１０１ａでは、歪感知素子１１０７、２１０７は互いに周方向Ｄｃで離間して、電気的に接続されている。歪検出素子３１０７の周方向Ｄｃの端Ｐ１１０１、Ｐ１１０２が接触領域１０９の外側に位置するように歪感知素子１１０７、２１０７が設けられることで、歪センサ１０１と同様の効果を得ることが出来る。
　図９は、歪センサ１０１を用いた荷重検出装置１１０の概略図である。図１０は図９に示す荷重検出装置１１０の線Ｘ－Ｘにおける断面図である。
　歪センサ１０１の受圧部１０４の外周面には固定部１１１が取り付けられている。
　荷重検出装置１１０は、荷重である踏力ｆ１０１が入力されるペダルアームである入力部材１１２と、入力部材１１２と接続された接続部材１１５と、接続部材１１５に接続され踏力ｆ１０１を伝達するオペロッドでる伝達部材１１６とを有している。接続部材１１５は、入力部材１１２と接続されたクレビスピン１１３と、クレビス１１４とを有する。伝達部材１１６はクレビス１１４に接続されている。
　ペダルアーム（入力部材１１２）に孔１１７が設けられている。歪センサ１０１が孔１１７に嵌められるようにペダルアームにネジ等により接続されている。歪センサ１０１の中空部１０５ｃには歪センサ１０１の軸方向Ｄ１０１に延びるようにクレビスピン１１３が挿入されている。歪センサ１０１の受け部１０８がクレビスピン１１３と接し、固定部１１１がペダルアーム（入力部材１１２）に接するように固定されている。
　荷重検出装置１１０は車両に取り付けられる。車両の乗員がペダルアーム（入力部材１１２）を踏み踏力ｆ１０１をペダルアーム（入力部材１１２）に加えると、ペダルアーム（入力部材１１２）によってクレビスピン１１３が押され、クレビスピン１１３に歪センサ１０１がオペロッド（伝達部材１１６）に向かって押される。
　このとき、クレビスピン１１３に受圧部１０２が押されることによって、起歪部１０３と受圧部１０４にせん断歪が生じ、このせん断歪を受圧部１０４に設けられた歪検出素子１０７によって検出することにより、踏力ｆ１０１を検出することができる。
　歪センサ１０１は、受圧部１０２の荷重Ｆ１０１が加えられたときに起歪体１０５の歪みが最も大きくなる部分に歪検出素子１０７が設けられており、受圧部２０２に生じた歪みを効率的に検出することが出来る。このため、乗員がペダルアームに加えた踏力ｆ１０１を精度良く検出することができる。
　実施の形態２では、歪センサ１０１の受圧部１０２と起歪部１０３と受圧部１０４とは円筒形状を有する。受圧部１０２と起歪部１０３と受圧部１０４とは、例えば正方形環形状や矩形環形状、多角形環形状等の他の環形状を有していてもよい。受圧部１０２と起歪部１０３と受圧部１０４とが多角形環形状を有する場合、接続部材１０６が受圧部１０２の多角形環形状の角に荷重Ｆが印加されるように歪センサ１０１を配置することで、接続部材１０６が受圧部１０２と複数の点で接するようにできる。これにより、応力の集中を防止することができ、受圧部１０２及び接続部材１０６の耐久性を向上させることができる。
　実施の形態２における歪センサ１０１は高い検出精度を有するので、車両用ペダル類の踏み込み荷重の検出、車両用パーキングブレーキのケーブル張力の検出等に有用である。
　（実施の形態３）
　図１１Ａと図１１Ｂはそれぞれ実施の形態３の歪センサ２０１の側面図と上面図である。図１１Ｃは図１１Ｂに示す歪センサ２０１の線ＸＩＣ－ＸＩＣにおける断面図である。歪センサ２０１は起歪体２０５を有する。起歪体２０５は、受圧部２０２と、受圧部２０２に接続された起歪部２０３と、起歪部２０３に接続された受圧部２０４とを有する。受圧部２０２は、軸Ａ２０１に沿って互いに反対側に配列された開口端２０２ａ、２０２ｂと、開口端２０２ａ、２０２ｂに連通する中空部２０２ｃとを有する円筒形状を有する。起歪部２０３は、軸Ａ２０１に沿って互いに反対側に配列された開口端２０３ａ、２０３ｂと、開口端２０３ａ、２０３ｂに連通する中空部２０３ｃとを有する円筒形状を有する。受圧部２０４は、軸Ａ２０１に沿って互いに反対側に配列された開口端２０４ａ、２０４ｂと、開口端２０４ａ、２０４ｂに連通する中空部２０４ｃとを有する円筒形状を有する。受圧部２０２の開口端２０２ｂは起歪部２０３の開口端２０３ａに接続され、起歪部２０３の開口端２０３ｂは受圧部２０４の開口端２０４ａに接続されている。中空部２０２ｃ、２０３ｃ、２０４ｃは互いに連通して中空部２０５ｃを構成する。すなわち、起歪体２０５は、全体として、軸Ａ２０１に沿って互いに反対側に配列された開口端２０２ａ、２０４ｂと、開口端２０２ａ、２０４ｂに連通する中空部２０５ｃとを有する筒形状を有する。歪センサ２０１の起歪体２０５の中空部２０５ｃ内には接続部材２０６が挿入されている。起歪体２０５は、中空部２０５ｃに面する内周面２０５ｄと、内周面２０５ｄの反対側で起歪体２０５の外部に面する外周面２０５ｅとを有する。
　図１１Ａから図１１Ｃにおいて互いに直角のＸ軸とＹ軸とＺ軸とを定義する。軸Ａ２０１はＺ軸と平行に延びている。図１１Ａから図１１Ｃに示す歪センサ２０１では、接続部材２０６は軸２０７の方向に荷重Ｆ２０１が加えられるように構成されている。軸２０７はＸ軸と平行に延びる。Ｘ軸は、軸Ａ２０１から直角に延びる複数の径方向Ｄｒのうちの径方向Ｄｒ２０１に延びる。Ｙ軸は、複数の径方向ＤｒのうちのＸ軸すなわち径方向Ｄｒ２０１と直交する径方向Ｄｒ２０２に延びる。受圧部２０４と起歪部２０３と受圧部２０２はＺ軸の方向に配列されている。受圧部２０４と起歪部２０３と受圧部２０２とがこの順で並んでいる方向をＺ軸の正方向と定義し、Ｚ軸の正方向の反対の方向をＺ軸の負方向と定義する。
　荷重Ｆ２０１の方向をＸ軸の正方向と定義し、荷重Ｆ２０１の方向すなわちＸ軸の正方向の反対の方向をＸ軸の負方向と定義する。起歪体２０５の外周面２０５ｅは、軸Ａ２０１を含みＹ軸と平行な平面と外周面２０５ｅとが交差する境界線Ａ２０５、Ｂ２０５により、Ｘ軸の正方向の半周面２０５ｅ１とＸ軸の負方向の半周面２０５ｅ２とに区分される。軸２０７は、軸方向Ｄ２０１と複数の径方向Ｄｒとに直角の周方向Ｄｃにおける半周面２０５ｅ１、２０５ｅ２のそれぞれの中心を通る。半周面２０５ｅ２のうちの受圧部２０２の部分である領域２０８には歪検出素子２０９が設けられており、半周面２０５ｅ１のうちの受圧部２０２の部分である領域２１０に歪検出素子２１１が設けられている。半周面２０５ｅ１のうちの受圧部２０４の部分である領域２１２には歪検出素子２１３が設けられており、半周面２０５ｅ２の受圧部２０４の部分である領域２１４には歪検出素子２１５が設けられている。周方向Ｄｃにおいて、領域２０８、２１０、２１２、２１４の中心は軸２０７上にある。歪検出素子２０９、２１１は受圧部２０２と起歪部２０３とに跨って配置されても良く、歪検出素子２１３、２１５は受圧部２０４と起歪部２０３とに跨って配置されても良い。接続部材２０６から荷重Ｆ２０１が加えられることにより起歪体２０５に歪みが生じる。歪検出素子２０９、２１１は起歪体２０５のうちの受圧部２０２に生じた歪みを検出し、歪検出素子２１３、２１５は起歪体２０５のうちの受圧部２０４に生じた歪みを検出する。受圧部２０４は別の部材に固定されるように構成されている。
　受圧部２０２は中空部２０２ｃ（２０５ｃ）に面する受け部２１６を有する。接続部材２０６から歪センサ２０１に荷重Ｆ２０１が加えられるとき、接続部材２０６と受け部２１６とが当接する。受け部２１６にはテーパー面２０８ｔが形成されており、受け部２１６を形成する時のバリの発生を防止できている。これにより、荷重Ｆ２０１が印加されるときに受け部２１６の特定の位置に応力が集中することを防止することが出来る。また、中空部２０２ｃ（２０５ｃ）に接続部材２０６を挿入するときに容易に位置決めでき、容易に組み立てられる。なお、歪センサ２０１の受け部２１６は受圧部２０２と一体に形成されているが、受圧部２０２とは別体として形成しても良い。また、受け部２１６にテーパー面２０８ｔを設けなくても接続部材２０６から歪センサ２０１に加えられた荷重Ｆ２０１を検出することは可能である。受圧部２０２の径方向Ｄｒの厚さＬ２０１は受圧部２０４の径方向Ｄｒの厚さＬ２０２と起歪部２０３の径方向Ｄｒの厚さＬ２０３よりも大きく、また、受圧部２０４の径方向Ｄｒの厚さＬ２０２が起歪部２０３の厚さＬ２０３よりも大きい。受圧部２０４は起歪部２０３と接続されて、起歪部２０３よりも剛性が大きい。
　図１２は起歪体２０５の外周面２０５ｅの展開図である。図１３は歪センサ２０１のブロック回路図である。起歪体２０５の外周面２０５ｅには、出力電極２１７、２１８と、電源電極２１９と、グランド電極２２０と、フレームグランド電極２２１とからなる回路パターン２１７ｐが設けられている。歪検出素子２０９は電源電極２１９と出力電極２１７との間に直列に接続されている。歪検出素子２１１はグランド電極２２０と出力電極２１７との間に直列に接続されている。歪検出素子２１３は電源電極２１９と出力電極２１８との間に直列に接続されている。歪検出素子２１５はグランド電極２２０と出力電極２１８との間に直列に接続されている。図１３に示すように、各歪検出素子と回路パターンとでフルブリッジ回路が構成されている。起歪体２０５が変形すると歪検出素子２０９、２１１、２１３、２１５の抵抗値が変化し、抵抗値の変化を検出することで歪センサ２０１に加えられた荷重Ｆ２０１により生じた起歪体２０５の歪みを検出することができる。このため、歪検出素子２０９、２１１、２１３、２１５を起歪体２０５の大きく変形する部分に配置することで、歪センサ２０１の感度を向上させることができる。
　特許文献３、４に開示されている歪センサでは、起歪体に生じた歪の分布が変化しやすく、高い検出精度が得られない場合がある。また、この歪センサでは、起歪体に生じた歪を検出する感度が低く、高い検出精度が得られない場合がある。
　実施の形態３における歪センサ２０１では、歪検出素子２０９は起歪体２０５の周方向Ｄｃにおいて互いに離間した歪感知素子２２２、２２３を有する。歪感知素子２２２、２２３は配線２２４、２２５で接続されている。Ｚ軸の方向において、歪検出素子２０９は配線２２４、２２５の間に位置する。詳細には、配線２２４は歪検出素子２０９からＺ軸の正方向に位置し、配線２２５は歪検出素子２０９からＺ軸の負方向に位置する。歪感知素子２２２、２２３のそれぞれの周方向Ｄｃの長さＷ２０１は歪検出素子２１１の周方向Ｄｃの長さの１／２倍であり、歪感知素子２２２、２２３のそれぞれのＺ軸の方向の長さＬ２０１は歪検出素子２１１のＺ軸の方向の長さと同じである。歪検出素子２１３、２１５は歪検出素子２１１と同じ大きさを有する。歪感知素子２２２、２２３の面積の和である歪検出素子２０９の面積は、歪検出素子２１１、２１３、２１５のそれぞれの面積と等しい。したがって、歪検出素子２０９、２１１、２１３、２１５は同じ抵抗値を有する。また、歪感知素子２２２、２２３ｂの周方向Ｄｃの長さは歪検出素子２１１の周方向Ｄｃの長さより小さいので、歪検出素子２１１よりも厚みのムラが少なく、偏荷重の影響を低減することができる。このため、歪感知素子２２２、２２３で歪検出素子２０９を形成することで歪みの検出精度を向上させることが出来る。
　次に、歪センサ２０１の製造方法について説明する。
　ステンレス等の金属により構成された受圧部２０４の部分にガラスペーストを印刷した後に約５５０℃で約１０分間焼成して受圧部２０４を形成する。次に、受圧部２０４に、銀のペーストを印刷して約５５０℃で約１０分間焼成して回路パターンを形成し、抵抗ペーストを印刷する。その後、起歪体２０５を約５５０℃で約１０分間焼成することで歪センサ２０１を形成する。受圧部２０２と起歪部２０３は、受圧部２０４に溶接により接合して一体的に形成したり、同一材料からなる部材を加工して形成したりしても良い。
　次に、歪センサ２０１に部材から荷重Ｆ２０１が入力されたときの歪センサ２０１の動作について説明する。図１４は、荷重Ｆ２０１を加えたときに歪センサ２０１に生じる歪みの分布を示す。図１４は、色の濃さによって歪みの大きさを示している。
　図１４に示すように、荷重Ｆ２０１が加えられたとき、領域２０８では周方向Ｄｃの中心Ｐ２０８では歪みが小さく、中心Ｐ２０８からずれた位置に生じる歪みが中心Ｐ２０８での歪より大きい。これに対し、領域２１０、２１２、２１４では周方向Ｄｃのそれぞれの中心Ｐ２１０、Ｐ２１２、Ｐ２１４では中心Ｐ２１０、Ｐ２１２、Ｐ２１４の他の部分よりも大きな歪みが生じている。つまり、領域２０８では、領域２０８の軸２０７上に生じる歪みが小さく、領域２１０、２１２、２１４では軸２０７上に最も大きい歪が生じている。歪検出素子２０９は周方向Ｄｃにおいた互いに離間した歪感知素子２２２、２２３を有している。図１２にも示すように、歪感知素子２２２、２２３は周方向Ｄｃにおいて中心Ｐ２０８の他の歪みの大きい位置Ｐ２２２、Ｐ２２３にそれぞれ配置されている。このように、歪検出素子２０９を歪感知素子２２２、２２３で形成することで、歪みが大きい位置Ｐ２２２、Ｐ２２３のみに歪検出素子２０９を設けることが出来るため、高感度で歪みを検出することが出来る。この様に、歪センサ２０１は歪みの大きい位置に歪検出素子２０９、２１１、２１３、２１５が設けられていることで検出感度が高く、回路の増幅率を小さくできるため、ノイズの影響を低減することが出来ている。
　実施の形態３における歪センサ２０１では、歪検出素子２０９は２つの歪感知素子２２２、２２３で構成されている。歪検出素子２０９は受圧部２０２の周方向Ｄｃに互いに離間した位置に設けられた２つより多くの歪感知素子で構成されていてもよい。この歪検出素子２０９により２つの歪感知素子２２２、２２３と同様の効果を得ることが出来る。
　図１５は、実施の形態３における他の歪センサ２０１ａの外周面の展開図である。図１５において、図１１Ａから図１４に示す歪センサ２０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図１５に示す歪センサ２０１ａは、図１１Ａから図１４に示す歪センサ２０１の歪検出素子２０９の代わりに歪検出素子２０９ａを備える。図１１Ａから図１４に示す歪センサ２０１では歪検出素子２０９が周方向Ｄｃに離間した歪感知素子２２２、２２３を有する。図１５に示す歪センサ２０１ａでは、歪検出素子２０９ａは１つの歪感知素子よりなる。歪検出素子２０９ａの周方向Ｄｃにおける端２０９ｅが荷重Ｆ２０１の方向から見て歪検出素子２１１、２１３、２１５の外側に位置する。歪検出素子２０９ａは、周方向Ｄｃにおいて歪検出素子２１１、２１３、２１５の外側に位置する部分を有する。すなわち、歪検出素子２０９ａの周方向Ｄｃの長さが歪検出素子２１１、２１３、２１５の周方向Ｄｃの長さよりも大きい。歪みの大きい位置に歪検出素子２０９ａが設けられているため、高感度で歪を検出することが出来る。なお、歪検出素子２０９ａのＺ軸の方向の長さが歪検出素子２１１、２１３、２１５のＺ軸の方向の長さよりも短く、歪検出素子２０９ａの面積は歪検出素子２１１、２１３、２１５のそれぞれの面積と同じである。
　図１６は、歪センサ２０１を用いた荷重検出装置２２６の概略図である。図１７は、図１６に示す荷重検出装置２２６の線ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩにおける断面図である。
　歪センサ２０１の受圧部２０４の外周面には固定部２２７が取り付けられている。
　荷重検出装置２２６は、荷重である踏力ｆ２０１が入力されるペダルアームである入力部材２２８と、入力部材２２８と接続された接続部材２３１と、接続部材２３１と接続され踏力ｆ２０１を伝達するオペロッドである伝達部材２３２とを有している。接続部材２３１は、入力部材２２８と接続されたクレビスピン２２９と、クレビス２３０とを有する。伝達部材２３２はクレビス２３０に接続されている。
　ペダルアーム（入力部材２２８）には孔２３３が設けられている。歪センサ２０１が孔２３３に嵌められるようにペダルアームにネジ等により接続されている。歪センサ２０１の中空部２０５ｃには歪センサ２０１の径方向Ｄｒに延びるようにクレビスピン２２９が挿入されている。歪センサ２０１の受け部２１６がクレビスピン２２９と接し、固定部２２７でペダルアーム（入力部材２２８）に接するように固定されている。
　荷重検出装置２２６は車両に取り付けられ、車両の乗員がペダルアーム（入力部材２２８）を踏み踏力ｆ２０１をペダルアーム（入力部材２２８）に加えると、ペダルアーム（入力部材２２８）によってクレビスピン２２９が押され、クレビスピン２２９に歪センサ２０１がオペロッド（伝達部材２３２）に向かって押される。
　このとき、クレビスピン２２９に受圧部２０２が押されることによって、起歪部２０３と受圧部２０４にせん断歪が生じ、このせん断歪を受圧部２０４に設けられた歪検出素子２０９、２１１、２１３、２１５によって検出することにより、踏力ｆ２０１を検出することができる。
　歪センサ２０１は、受圧部２０２の荷重Ｆ２０１が加えられたときに最も歪みが大きくなる部分に歪感知素子２２２、２２３が設けられており、受圧部２０２に生じた歪みを効率的に検出することが出来る。このため、乗員がペダルアーム（入力部材２２８）に加えた踏力ｆ２０１を精度良く検出することができる。
　実施の形態３では、歪センサ２０１の受圧部２０２と起歪部２０３と受圧部２０４とは円筒形状を有する。受圧部２０２と起歪部２０３と受圧部２０４とは、例えば正方形環形状や矩形環形状、多角形環形状等の他の環形状を有していてもよい。受圧部２０２と起歪部２０３と受圧部２０４とが多角形環形状を有する場合、接続部材２０６が受圧部２０２の多角形環形状の角に荷重Ｆが印加されるように歪センサ２０１を配置することで、接続部材２０６が受圧部２０２と複数の点で接するようにできる。これにより、応力の集中を防止することができ、受圧部２０２及び接続部材２０６の耐久性を向上させることができる。
　（実施の形態４）
　図１８Ａと図１８Ｂはそれぞれ実施の形態４における歪センサ２４１の側面図と上面図である。図１８Ｃは、図１８Ｂに示す歪センサ２４１の線ＸＶＩＩＩＣ－ＸＶＩＩＩＣにおける断面図である。図１８Ａから図１８Ｃにおいて、図１１Ａから図１４に示す歪センサ２０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
　歪センサ２４１では、起歪体２０５の外周面２０５ｅの半周面２０５ｅ２のうちの受圧部２０２の部分である領域２０８に歪検出素子２４２が設けられており、半周面２０５ｅ１のうちの受圧部２０２の部分である領域２１０に歪検出素子２１１が設けられている。起歪体２０５の外周面２０５ｅの半周面２０５ｅ１のうちの受圧部２０４の部分である領域２１２に歪検出素子２１３が設けられ、半周面２０５ｅ２のうちの受圧部２０４の部分である領域２１４に歪検出素子２１５が設けられている。接続部材２０６から荷重Ｆ２０１が加えられることにより歪センサ２４１に歪みが生じ、歪検出素子２４２と歪検出素子２１１は受圧部２０２に生じた歪みを検出し、歪検出素子２１３と歪検出素子２１５は受圧部２０４に生じた歪みを検出する。また、受圧部２０４は別の部材に固定される。歪検出素子２４２は、図１１Ａから図１４に示す歪センサ２０１の歪検出素子２０９と同様に、起歪体２０５の周方向Ｄｃにおいて互いに離間した歪感知素子２２２、２２３を有する。
　図１９は歪センサ２４１の起歪体２０５の外周面２０５ｅの展開図である。歪感知素子２２２、２２３は配線２４３のみで接続されている。歪感知素子２２２、２２３のそれぞれの周方向Ｄｃの長さＷ２０２は歪検出素子２１１の周方向Ｄｃの長さの２倍であり、歪感知素子２２２、２２３のそれぞれのＺ軸の方向の長さＬ２０２は歪検出素子２１１のＺ軸の方向の長さの１／２倍である。歪検出素子２１３、２１５の大きさは歪検出素子２１１の大きさと同じである。この構成により、歪検出素子２４２と歪検出素子２１１の抵抗値が等しくなる。また、歪検出素子２４２が周方向Ｄｃに離間した歪感知素子２２２、２２３で攻勢されていることで、歪感知素子２２２、２２３を領域２０８の歪みの大きい位置に設けることが出来るため、歪みの検出感度を向上させることが出来る。
　実施の形態４において実施の形態３と異なる構成についても、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態４を実施の形態３の構成と組み合わせても良い。
　（実施の形態５）
　図２０Ａと図２０Ｂはそれぞれ実施の形態５における歪センサ２５１の側面図と上面図である。図２０Ｃは図２０Ｂに示す歪センサ２５１の線ＸＸＣ－ＸＸＣにおける断面図である。図２０Ａから図２０Ｃにおいて、図１１Ａから図１４に示す歪センサ２０１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
　歪センサ２５１では、起歪体２０５の外周面２０５ｅの半周面２０５ｅ２のうちの受圧部２０２の部分である領域２０８に歪検出素子２５２が設けられ、半周面２０５ｅ１のうちの受圧部２０２の部分である領域２１０に歪検出素子２５３が設けられている。起歪体２０５の外周面２０５ｅの半周面２０５ｅ１のうちの受圧部２０４の部分である領域２１２に歪検出素子２５４が設けられ、半周面２０５ｅ２のうちの受圧部２０４の部分である領域２１４に歪検出素子２５５が設けられている。接続部材２０６から荷重Ｆ２０１が加えられることにより歪センサ２５１に歪みが生じ、歪検出素子２５２と歪検出素子２５３は受圧部２０２に生じた歪みを検出し、歪検出素子２５４と歪検出素子２５５は受圧部２０４に生じた歪みを検出する。また、受圧部２０４は別の部材に固定される。
　図２１は歪センサ２５１の起歪体２０５の外周面２０５ｅの展開図である。歪検出素子２５２は、周方向Ｄｃに互いに離間した歪感知素子２５６、２５７を有する。歪検出素子２５３は、周方向Ｄｃに互いに離間した歪感知素子２５８、２５９で形成されている。歪検出素子２５４は、周方向Ｄｃに互いに離間した歪感知素子２６０、２６１で形成されている。歪検出素子２５５は、周方向Ｄｃに互いに離間した歪感知素子２６２、２６３で形成されている。周方向Ｄｃにおいて歪感知素子２５６、２５７の間は距離Ａ２１１だけ離間している。周方向Ｄｃにおいて歪感知素子２５８、２５９の間は距離Ｂ２１１だけ離間している。周方向Ｄｃにおいて歪感知素子２６０、２６１の間は距離Ｂ２１１だけ離間している。周方向Ｄｃにおいて歪感知素子２６２、２６３の間は距離Ｂ２１１だけ離間している。距離Ｂ２１１は距離Ａ２１１よりも短い。歪感知素子２５６、２５７は領域２０８の周方向Ｄｃの中心Ｐ２０８から遠く歪みの大きい位置に設けられている。歪感知素子２５８、２５９は領域２１０の周方向Ｄｃの中心Ｐ２１０の近傍の歪みの大きい位置に設けられている。歪感知素子２６０、２６１は領域２１２の周方向Ｄｃの中心Ｐ２１２の近傍の歪みの大きい位置に設けられている。歪感知素子２６２、２６３は領域２１４の周方向Ｄｃの中心Ｐ２１４の近傍の歪みの大きい位置に設けられている。このため、歪センサ２５１が高感度で歪みを検出することが出来る。
　歪感知素子２５６、２５７は配線２６４ａのみで互いに接続されている。歪感知素子２５８、２５９は配線２６４ｂのみで互いに接続されている。歪感知素子２６０、２６１は配線２６４ｃのみで互いに接続されている。歪感知素子２６２、２６３は配線２６４ｄのみで互いに接続されている。歪感知素子２５６の大きさは実施の形態３における歪センサ２０１の歪感知素子２２２と同じである。歪感知素子２５７～２６３の大きさは歪感知素子２５６と同じである。２つの歪感知素子が一つの配線のみで接続されているため、歪検出素子２５２～２５５の抵抗値は実施の形態３における歪センサ２０１の歪検出素子２０９、２１１、２１３、２１５よりも大きくなる。このため、歪センサ２５１は実施の形態３の歪センサ２０１に比べて、消費電力を低減することが出来ている。
　なお、歪検出素子２５２～２５５は抵抗値が互いに同じであれば、歪検出素子２５２～２５５のそれぞれは３つ以上の歪感知素子で形成されていても同様の効果を得ることが出来る。
　実施の形態５において実施の形態３と異なる構成についても、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態５を実施の形態３の構成と組み合わせても良い。
　本開示の歪検出装置は、歪センサの検出精度を向上させることができるため、車両用ペダル類の踏み込み荷重の検出、車両用パーキングブレーキのケーブル張力の検出等に有用である。
１　　歪センサ
２　　起歪体
３　　接続部（第１の接続部）
４　　接続部（第２の接続部）
５　　ブリッジ回路（第１のブリッジ回路）
６　　ブリッジ回路（第２のブリッジ回路）
７　　歪検出素子（第１の歪検出素子）
８　　歪検出素子（第２の歪検出素子）
９　　歪検出素子（第３の歪検出素子）
１０　　歪検出素子（第４の歪検出素子）
１１　　歪検出素子（第５の歪検出素子）
１２　　歪検出素子（第６の歪検出素子）
１３　　歪検出素子（第７の歪検出素子）
１４　　歪検出素子（第８の歪検出素子）
１７　　出力電極
１８　　出力電極
１９　　電源電極
２０　　グランド電極
２１　　出力電極
２２　　出力電極
２３　　電源電極
２４　　グランド電極
２５　　軸
２６　　荷重検出装置
２７　　入力部材
２８　　クレビスピン
２８ａ　　接続部材
２９　　クレビス
３０　　伝達部材
Ｄ２５　　軸方向
１０１　　歪センサ
１０２　　受圧部（第１の受圧部）
１０３　　起歪部
１０４　　受圧部（第２の受圧部）
１０５　　起歪体
１０６，１１５　　接続部材
１０７　　歪検出素子
１０８　　受け部
１０９　　接触領域
１１０　　荷重検出装置
１１１　　固定部
１１２　　入力部材
１１３　　クレビスピン
１１４　　クレビス
１１６　　伝達部材
１１７　　孔
２０１，２４１，２５１　　歪センサ
２０２　　受圧部（第１の受圧部）
２０３　　起歪部
２０４　　受圧部（第２の受圧部）
２０５　　起歪体
２０６，２３１　　接続部材
２０７　　軸
２０８　　領域
２０９，２４２，２５２　　歪検出素子（第１の歪検出素子）
２１０　　領域
２１１，２５３　　歪検出素子（第２の歪検出素子）
２１２　　領域
２１３，２５４　　歪検出素子（第３の歪検出素子）
２１４　　領域
２１５，２５５　　歪検出素子（第４の歪検出素子）
２１６　　受け部
２１７　　出力電極
２１８　　出力電極
２１９　　電源電極
２２０　　グランド電極
２２１　　フレームグランド電極
２２２，２５６　　歪感知素子（第１の歪感知素子）
２２３，２５７　　歪感知素子（第２の歪感知素子）
２２４，２４３　　配線
２２５　　配線（第２の配線）
２２６　　荷重検出装置
２２７　　固定部
２２８　　入力部材
２２９　　クレビスピン
２３０　　クレビス
２３２　　伝達部材
２３３　　孔
２５８～２６３　　歪感知素子
２６４ａ～２６４ｄ　　配線

Claims (15)

  1. 軸方向に配列された互いに反対側の第１の開口端と第２の開口端とを有する筒形状を有する起歪体と、
    前記起歪体から離れる方向に前記起歪体の前記第１の開口端から延出する第１の接続部と、
    前記起歪体から離れる方向に前記起歪体の前記第２の開口端から延出する第２の接続部と、
    前記起歪体に設けられた第１のブリッジ回路と、
    前記起歪体に設けられた第２のブリッジ回路と、
    を備えた歪センサ。
  2. 前記第１のブリッジ回路は第１から第４の歪検出素子を有し、
    前記第２のブリッジ回路は第５から第８の歪検出素子を有する、請求項１に記載の歪センサ。
  3. 前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子とが前記第５の歪検出素子と前記第６の歪検出素子との間に位置するように、前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子と前記第５の歪検出素子と前記第６の歪検出素子とが前記軸方向に並んで配置されており、
    前記第３の歪検出素子と前記第４の歪検出素子が前記第７の歪検出素子と前記第８の歪検出素子との間に位置するように、前記第３の歪検出素子と前記第４の歪検出素子と前記第７の歪検出素子と前記第８の歪検出素子とが前記軸方向に並んで配置されている、請求項２に記載の歪センサ。
  4. 接続部材から印加された荷重により生じた歪を検出する歪センサであって、
    前記接続部材から前記荷重が印加される第１の受圧部と、前記第１の受圧部に接続された起歪部と、前記起歪部に接続された第２の受圧部とを有して環形状を有する起歪体と、
    前記起歪体に設けられた歪検出素子と、
    を備え、
    前記歪検出素子の端部は前記荷重の方向から見て前記接続部材よりも外側に位置する部分を有する、歪センサ。
  5. 前記歪検出素子の前記起歪体の前記環形状の周方向の長さＷ１０７は、前記起歪体の外周の半径Ｒ１０５と前記接続部材の外周の半径ｒ１０６と共に、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
     を満たす、請求項４に記載の歪センサ。
  6. 　　　請求項４または５に記載の歪センサと、
    　　　入力荷重が加えられる入力部材と、
    　　　前記入力部材と接続された前記接続部材と、
    　　　前記接続部材と接続されて、前記入力荷重を伝達する伝達部材と、
    を有する被検出体を備え、
    前記歪センサによって前記入力部材と前記伝達部材が接続されている、荷重検出装置。
  7. 接続部材から印加された荷重により生じた歪を検出する歪センサであって、
    　　　前記接続部材から前記荷重が印加されるように構成された第１の受圧部と、
    　　　前記第１の受圧部と接続された起歪部と、
    　　　前記起歪部と接続されて、前記起歪部よりも剛性が大きい第２の受圧部と、
    を有して環形状を有する起歪体と、
    前記第１の受圧部に設けられた第１の歪検出素子と、
    前記第１の受圧部に設けられた第２の歪検出素子と、
    前記第２の受圧部に設けられた第３の歪検出素子と、
    前記第２の受圧部に設けられた第４の歪検出素子と、
    を備え、
    前記第１の歪検出素子は、前記第１の受圧部の前記環形状の周方向の端部は、前記荷重の方向から見て前記周方向において前記第２の歪検出素子と前記第３の歪検出素子と第４の歪検出素子との外側に位置する、歪センサ。
  8. 前記第１の歪検出素子は前記第１の受圧部の前記周方向に互いに離間して配置された第１の歪感知素子と第２の歪感知素子とを有する、請求項７に記載の歪センサ。
  9. 前記第１の歪感知素子と前記第２の歪感知素子の面積の和は、前記第２の歪検出素子の面積と同じである、請求項８に記載の歪センサ。
  10. 前記第２の歪検出素子と前記第３の歪検出素子と前記第４の歪検出素子のぞれぞれの前記２つの歪感知素子を互いに接続する１つのみの配線をさらに備えた、請求項９に記載の歪センサ。
  11. 前記第１の歪感知素子と前記第２の歪感知素子とを接続する第１の配線と第２の配線とをさらに備えた、請求項８に記載の歪センサ。
  12. 前記第１の歪検出素子は、前記接続部材に対して前記荷重の方向と反対の方向に設けられている、請求項７に記載の歪センサ。
  13. 前記第２の歪検出素子と前記第３の歪検出素子と前記第４の歪検出素子とのそれぞれは、前記第１の受圧部の前記周方向に互いに離間した２つの歪感知素子を有する、請求項７に記載の歪センサ。
  14. 　　　請求項７から１３のいずれか一項に記載の歪センサと、
    　　　入力荷重が加えられる入力部材と、
    　　　前記入力部材と接続された前記接続部材と、
    　　　前記接続部材と接続されて前記入力荷重を伝達する伝達部材と、
    を有する被検出体を備え、
    前記歪センサによって前記入力部材と前記伝達部材が接続されている、荷重検出装置。
  15. 前記入力部材には孔が設けられており、
    前記歪センサは前記孔に取り付けられている、請求項１４に記載の荷重検出装置。
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