WO2020013046A1 - Strain gauge, sensor module and bearing mechanism - Google Patents

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英司 美齊津
重之 足立
寿昭 浅川
厚 北村
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ミネベアミツミ株式会社
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Abstract

This strain gauge comprises a flexible base material and a plurality of resistor parts which are linearly formed on one side of the base material. The resistor parts intersect with each other on a same plane and are electrically connected to each other.

Description

ひずみゲージ、センサモジュール、軸受機構Strain gauge, sensor module, bearing mechanism
 本発明は、ひずみゲージ、センサモジュール、軸受機構に関する。 The present invention relates to a strain gauge, a sensor module, and a bearing mechanism.
 測定対象物に貼り付けて、測定対象物のひずみを検出するひずみゲージが知られている。ひずみゲージは、ひずみを検出する抵抗体を備えており、抵抗体は、例えば、絶縁樹脂からなる基材上に形成されている。 ひ ず み Strain gauges that are attached to an object to be measured and detect strain of the object to be measured are known. The strain gauge includes a resistor for detecting strain, and the resistor is formed on a base made of, for example, an insulating resin.
 複数のひずみゲージを互いのグリッド方向が交差するように積層し、複数方向のひずみを検出することも可能である(例えば、特許文献1参照)。 It is also possible to stack a plurality of strain gauges so that their grid directions cross each other and detect strain in a plurality of directions (for example, see Patent Document 1).
特開2016-31326号公報JP 2016-31326 A
 しかしながら、複数のひずみゲージを互いのグリッド方向が交差するように積層すると、積層時の位置ずれ等により測定誤差を生じていた。 However, when a plurality of strain gauges are stacked such that their grid directions cross each other, a measurement error has occurred due to a displacement or the like during stacking.
 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、複数方向のひずみを精度よく検出することが可能なひずみゲージを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a strain gauge that can accurately detect strains in a plurality of directions.
 本ひずみゲージは、可撓性を有する基材と、前記基材の一方の側に直線状に形成された複数の抵抗部と、を有し、各々の前記抵抗部が同一面上で交差して互いに導通している。 The strain gauge has a flexible base material and a plurality of resistance portions formed linearly on one side of the base material, and each of the resistance portions intersects on the same plane. Are electrically connected to each other.
 開示の技術によれば、複数方向のひずみを精度よく検出することが可能なひずみゲージを提供できる。 According to the disclosed technique, it is possible to provide a strain gauge that can accurately detect strain in a plurality of directions.
第1の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a strain gauge according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図(その1)である。It is a sectional view (the 1) which illustrates the strain gauge concerning a 1st embodiment. 第1の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図(その2)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (part 2) illustrating the strain gauge according to the first embodiment. 第2の実施の形態に係るセンサモジュールを例示する模式図である。FIG. 9 is a schematic view illustrating a sensor module according to a second embodiment. 第2の実施の形態に係るセンサモジュールの使用方法を例示する模式図である。FIG. 9 is a schematic view illustrating a method for using the sensor module according to the second embodiment. 第3の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the strain gauge concerning a 3rd embodiment. 第4の実施の形態に係るセンサモジュールを例示する模式図である。FIG. 14 is a schematic view illustrating a sensor module according to a fourth embodiment. 第5の実施の形態に係る軸受機構を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the bearing mechanism concerning 5th Embodiment. 第5の実施の形態に係る軸受機構を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the bearing mechanism which concerns on 5th Embodiment.
 以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
 〈第1の実施の形態〉
 図1は、第1の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。図2は、第1の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図であり、図1のA-A線に沿う断面を示している。図1及び図2を参照するに、ひずみゲージ1は、基材10と、抵抗体30(抵抗部31及び32)と、端子部41、42、43、及び44とを有している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view illustrating a strain gauge according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the strain gauge according to the first embodiment, and shows a cross section taken along line AA in FIG. Referring to FIGS. 1 and 2, the strain gauge 1 has a base material 10, a resistor 30 (resistors 31 and 32), and terminals 41, 42, 43 and 44.
 なお、本実施の形態では、便宜上、ひずみゲージ1において、基材10の抵抗体30が設けられている側を上側又は一方の側、抵抗体30が設けられていない側を下側又は他方の側とする。又、各部位の抵抗体30が設けられている側の面を一方の面又は上面、抵抗体30が設けられていない側の面を他方の面又は下面とする。但し、ひずみゲージ1は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を基材10の上面10aの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基材10の上面10aの法線方向から視た形状を指すものとする。 In the present embodiment, for the sake of convenience, in the strain gauge 1, the side of the substrate 10 where the resistor 30 is provided is on the upper side or one side, and the side where the resistor 30 is not provided is the lower side or the other side. Side. In addition, the surface of each part on which the resistor 30 is provided is defined as one surface or upper surface, and the surface on which the resistor 30 is not provided is defined as the other surface or lower surface. However, the strain gauge 1 can be used upside down, or can be arranged at any angle. The plan view refers to viewing the target from the normal direction of the upper surface 10a of the base material 10, and the planar shape refers to the shape of the target viewed from the normal direction of the upper surface 10a of the base material 10. And
 基材10は、抵抗体30等を形成するためのベース層となる絶縁性の部材であり、可撓性を有する。基材10の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、5μm~500μm程度とすることができる。特に、基材10の厚さが5μm~200μmであると、抵抗体30のひずみ感度誤差を少なくすることができる点で好ましい。 The base material 10 is an insulating member serving as a base layer for forming the resistor 30 and the like, and has flexibility. The thickness of the base material 10 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the thickness can be about 5 μm to 500 μm. In particular, it is preferable that the thickness of the base material 10 be 5 μm to 200 μm, since the strain sensitivity error of the resistor 30 can be reduced.
 基材10は、例えば、PI(ポリイミド)樹脂、エポキシ樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、ポリオレフィン樹脂等の絶縁樹脂フィルムから形成することができる。なお、フィルムとは、厚さが500μm以下程度であり、可撓性を有する部材を指す。 The substrate 10 is made of, for example, PI (polyimide) resin, epoxy resin, PEEK (polyetheretherketone) resin, PEN (polyethylene naphthalate) resin, PET (polyethylene terephthalate) resin, PPS (polyphenylene sulfide) resin, polyolefin resin, and the like. From an insulating resin film. Note that a film refers to a member having a thickness of about 500 μm or less and having flexibility.
 ここで、『絶縁樹脂フィルムから形成する』とは、基材10が絶縁樹脂フィルム中にフィラーや不純物等を含有することを妨げるものではない。基材10は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有する絶縁樹脂フィルムから形成しても構わない。 Here, “formed from an insulating resin film” does not prevent the base material 10 from containing fillers, impurities, and the like in the insulating resin film. The substrate 10 may be formed from, for example, an insulating resin film containing a filler such as silica or alumina.
 但し、基材10が可撓性を有する必要がない場合には、基材10に、SiO、ZrO(YSZも含む)、Si、Si、Al(サファイヤも含む)、ZnO、ペロブスカイト系セラミックス(CaTiO、BaTiO)等の材料を用いても構わない。 However, when the base material 10 does not need to have flexibility, the base material 10 is made of SiO 2 , ZrO 2 (including YSZ), Si, Si 2 N 3 , and Al 2 O 3 (including sapphire). , ZnO, and perovskite ceramics (CaTiO 3 , BaTiO 3 ).
 抵抗体30は、基材10上に所定のパターンで形成された薄膜であり、ひずみを受けて抵抗変化を生じる受感部である。抵抗体30は、基材10の上面10aに直接形成されてもよいし、基材10の上面10aに他の層を介して形成されてもよい。 The resistor 30 is a thin film formed on the base material 10 in a predetermined pattern, and is a sensing part that undergoes a strain and undergoes a resistance change. The resistor 30 may be formed directly on the upper surface 10a of the substrate 10 or may be formed on the upper surface 10a of the substrate 10 via another layer.
 抵抗体30は、抵抗部31及び32を含んでいる。すなわち、抵抗体30は、抵抗部31及び32の総称であり、抵抗部31及び32を特に区別する必要がない場合には抵抗体30と称する。なお、図1では、便宜上、抵抗部31及び32を梨地模様で示している。 The resistor 30 includes the resistance portions 31 and 32. That is, the resistor 30 is a general term for the resistor portions 31 and 32, and is referred to as the resistor 30 when it is not necessary to particularly distinguish the resistor portions 31 and 32. In FIG. 1, for convenience, the resistance portions 31 and 32 are shown in a satin pattern.
 抵抗部31は、基材10の上面10aに、長手方向をX方向に向けて直線状に形成された薄膜である。抵抗部32は、長手方向をY方向に向けて直線状に形成された薄膜である。抵抗部31と抵抗部32とは、同一面上で直交して互いに導通している。抵抗部31と抵抗部32とは、例えば、各々の長手方向の略中央部で交わるようにパターニングすることができる。 The resistance portion 31 is a thin film formed on the upper surface 10a of the base material 10 in a straight line with the longitudinal direction directed in the X direction. The resistance part 32 is a thin film formed linearly with the longitudinal direction directed in the Y direction. The resistance part 31 and the resistance part 32 are electrically connected to each other at right angles on the same plane. The resistance part 31 and the resistance part 32 can be patterned so as to intersect at a substantially central part in each longitudinal direction, for example.
 抵抗体30は、例えば、Cr(クロム)を含む材料、Ni(ニッケル)を含む材料、又はCrとNiの両方を含む材料から形成することができる。すなわち、抵抗体30は、CrとNiの少なくとも一方を含む材料から形成することができる。Crを含む材料としては、例えば、Cr混相膜が挙げられる。Niを含む材料としては、例えば、Cu-Ni(銅ニッケル)が挙げられる。CrとNiの両方を含む材料としては、例えば、Ni-Cr(ニッケルクロム)が挙げられる。 The resistor 30 can be formed of, for example, a material containing Cr (chromium), a material containing Ni (nickel), or a material containing both Cr and Ni. That is, the resistor 30 can be formed from a material containing at least one of Cr and Ni. As a material containing Cr, for example, a Cr mixed-phase film is given. As a material containing Ni, for example, Cu—Ni (copper nickel) is given. As a material containing both Cr and Ni, for example, Ni—Cr (nickel chrome) can be mentioned.
 ここで、Cr混相膜とは、Cr、CrN、CrN等が混相した膜である。Cr混相膜は、酸化クロム等の不可避不純物を含んでもよい。 Here, the Cr mixed phase film is a film in which Cr, CrN, Cr 2 N and the like are mixed. The Cr mixed phase film may contain unavoidable impurities such as chromium oxide.
 抵抗体30の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、0.05μm~2μm程度とすることができる。特に、抵抗体30の厚さが0.1μm以上であると、抵抗体30を構成する結晶の結晶性(例えば、α-Crの結晶性)が向上する点で好ましい。又、抵抗体30の厚さが1μm以下であると、抵抗体30を構成する膜の内部応力に起因する膜のクラックや基材10からの反りを低減できる点で更に好ましい。抵抗体30の幅は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、0.1μm~1000μm(1mm)程度とすることができる。 The thickness of the resistor 30 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the thickness can be about 0.05 μm to 2 μm. In particular, it is preferable that the thickness of the resistor 30 be 0.1 μm or more, since the crystallinity of the crystal constituting the resistor 30 (for example, the crystallinity of α-Cr) is improved. Further, it is more preferable that the thickness of the resistor 30 be 1 μm or less, since cracks in the film and warpage from the substrate 10 due to internal stress of the film constituting the resistor 30 can be reduced. The width of the resistor 30 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the width can be about 0.1 μm to 1000 μm (1 mm).
 例えば、抵抗体30がCr混相膜である場合、安定な結晶相であるα-Cr(アルファクロム)を主成分とすることで、ゲージ特性の安定性を向上することができる。又、抵抗体30がα-Crを主成分とすることで、ひずみゲージ1のゲージ率を10以上、かつゲージ率温度係数TCS及び抵抗温度係数TCRを-1000ppm/℃~+1000ppm/℃の範囲内とすることができる。ここで、主成分とは、対象物質が抵抗体を構成する全物質の50質量%以上を占めることを意味するが、ゲージ特性を向上する観点から、抵抗体30はα-Crを80重量%以上含むことが好ましい。なお、α-Crは、bcc構造(体心立方格子構造)のCrである。 For example, when the resistor 30 is a Cr mixed phase film, the stability of the gauge characteristics can be improved by using α-Cr (alpha chromium), which is a stable crystal phase, as a main component. Further, since the resistor 30 contains α-Cr as a main component, the gauge factor of the strain gauge 1 is 10 or more, and the gauge factor temperature coefficient TCS and the resistance temperature coefficient TCR are within the range of −1000 ppm / ° C. to +1000 ppm / ° C. It can be. Here, the main component means that the target substance occupies 50% by mass or more of all the substances constituting the resistor. From the viewpoint of improving the gauge characteristics, the resistor 30 contains α-Cr at 80% by weight. It is preferable to include the above. Note that α-Cr is Cr having a bcc structure (body-centered cubic lattice structure).
 端子部41は、抵抗部31の一端部から延在しており、平面視において、抵抗部31よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部43は、抵抗部31の他端部から延在しており、平面視において、抵抗部31よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部41及び43は、ひずみにより生じる抵抗部31の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極であり、例えば、外部接続用のフレキシブル基板やリード線等が接合される。端子部41及び43の上面を、端子部41及び43よりもはんだ付け性が良好な金属で被覆してもよい。なお、抵抗部31と端子部41及び43とは便宜上別符号としているが、両者は同一工程において同一材料により一体に形成することができる。なお、端子部41及び43の平面形状は円形状には限定されず、矩形状等であってもよい。 The terminal portion 41 extends from one end of the resistor portion 31 and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 31 in plan view. The terminal portion 43 extends from the other end of the resistor portion 31 and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 31 in a plan view. The terminal portions 41 and 43 are a pair of electrodes for outputting a change in the resistance value of the resistance portion 31 caused by the strain to the outside, and for example, a flexible substrate for external connection, a lead wire, or the like is joined. The upper surfaces of the terminal portions 41 and 43 may be covered with a metal having better solderability than the terminal portions 41 and 43. In addition, although the resistance part 31 and the terminal parts 41 and 43 are represented by different reference numerals for convenience, they can be integrally formed of the same material in the same step. The planar shape of the terminal portions 41 and 43 is not limited to a circular shape, and may be a rectangular shape or the like.
 端子部42は、抵抗部32の一端部から延在しており、平面視において、抵抗部32よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部44は、抵抗部32の他端部から延在しており、平面視において、抵抗部32よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部42及び44は、ひずみにより生じる抵抗部32の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極であり、例えば、外部接続用のフレキシブル基板やリード線等が接合される。端子部42及び44の上面を、端子部42及び44よりもはんだ付け性が良好な金属で被覆してもよい。なお、抵抗部32と端子部42及び44とは便宜上別符号としているが、両者は同一工程において同一材料により一体に形成することができる。なお、端子部42及び44の平面形状は円形状には限定されず、矩形状等であってもよい。 The terminal portion 42 extends from one end of the resistor portion 32, and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 32 in a plan view. The terminal portion 44 extends from the other end of the resistor portion 32, and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 32 in a plan view. The terminal portions 42 and 44 are a pair of electrodes for outputting a change in the resistance value of the resistance portion 32 caused by the strain to the outside, and for example, a flexible board for external connection, a lead wire, or the like is joined. The upper surfaces of the terminal portions 42 and 44 may be covered with a metal having better solderability than the terminal portions 42 and 44. In addition, although the resistance part 32 and the terminal parts 42 and 44 are represented by different reference numerals for convenience, they can be integrally formed of the same material in the same step. The planar shape of the terminal portions 42 and 44 is not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape or the like.
 抵抗体30を被覆し端子部41~44を露出するように基材10の上面10aにカバー層60(絶縁樹脂層)を設けても構わない。カバー層60を設けることで、抵抗体30に機械的な損傷等が生じることを防止できる。又、カバー層60を設けることで、抵抗体30を湿気等から保護することができる。なお、カバー層60は、端子部41~44を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。 カ バ ー A cover layer 60 (insulating resin layer) may be provided on the upper surface 10a of the base material 10 so as to cover the resistor 30 and expose the terminal portions 41 to 44. The provision of the cover layer 60 can prevent the resistor 30 from being mechanically damaged. Further, by providing the cover layer 60, the resistor 30 can be protected from moisture and the like. Note that the cover layer 60 may be provided so as to cover the entire portion except for the terminal portions 41 to 44.
 カバー層60は、例えば、PI樹脂、エポキシ樹脂、PEEK樹脂、PEN樹脂、PET樹脂、PPS樹脂、複合樹脂(例えば、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂)等の絶縁樹脂から形成することができる。カバー層60は、フィラーや顔料を含有しても構わない。カバー層60の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、2μm~30μm程度とすることができる。 The cover layer 60 can be formed from, for example, an insulating resin such as a PI resin, an epoxy resin, a PEEK resin, a PEN resin, a PET resin, a PPS resin, and a composite resin (for example, a silicone resin or a polyolefin resin). The cover layer 60 may contain a filler or a pigment. The thickness of the cover layer 60 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the thickness can be about 2 μm to 30 μm.
 ひずみゲージ1において、抵抗部31はX方向のひずみを抵抗値の変化として検出し、一対の電極である端子部41及び43から出力することができる。又、抵抗部32はY方向のひずみを抵抗値の変化として検出し、一対の電極である端子部42及び44から出力することができる。 に お い て In the strain gauge 1, the resistance section 31 can detect the strain in the X direction as a change in the resistance value, and output the change from the terminal sections 41 and 43, which are a pair of electrodes. Further, the resistance section 32 can detect the strain in the Y direction as a change in the resistance value and output the change from the terminal sections 42 and 44 which are a pair of electrodes.
 但し、抵抗部31と抵抗部32とが図1に示すように同一面上で直交しているのは一例であり、抵抗部31と抵抗部32とは、直線状に形成されて同一面上で交差していればよい。この場合、抵抗部31及び抵抗部32は、各々の長手方向のひずみを検出することができる。例えば、抵抗部31は長手方向をX方向に向けて直線状に形成し、抵抗部32は長手方向をX方向に対して45度傾けて直線状に形成することができる。 However, it is an example that the resistance part 31 and the resistance part 32 are orthogonal to each other on the same plane as shown in FIG. 1, and the resistance part 31 and the resistance part 32 are formed linearly and are on the same plane. It is only necessary to cross at. In this case, the resistance part 31 and the resistance part 32 can detect the respective strains in the longitudinal direction. For example, the resistance part 31 can be formed linearly with the longitudinal direction directed in the X direction, and the resistance part 32 can be formed linearly with the longitudinal direction inclined at 45 degrees to the X direction.
 なお、抵抗部31が検出したひずみと抵抗部32が検出したひずみに基づいて、演算により、抵抗部31及び32の長手方向とは異なる方向のひずみを求めることができる。 ひ ず み In addition, based on the strain detected by the resistance part 31 and the strain detected by the resistance part 32, the strain in the direction different from the longitudinal direction of the resistance parts 31 and 32 can be calculated.
 ひずみゲージ1を製造するためには、まず、基材10を準備し、基材10の上面10aに図1に示す平面形状の抵抗体30及び端子部41~44を形成する。抵抗体30及び端子部41~44の材料や厚さは、前述の通りである。抵抗体30と端子部41~44とは、同一材料により一体に形成することができる。 In order to manufacture the strain gauge 1, first, the base material 10 is prepared, and the planar resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 shown in FIG. 1 are formed on the upper surface 10a of the base material 10. The materials and thicknesses of the resistor 30 and the terminals 41 to 44 are as described above. The resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 can be integrally formed of the same material.
 抵抗体30及び端子部41~44は、例えば、抵抗体30及び端子部41~44を形成可能な原料をターゲットとしたマグネトロンスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィによってパターニングすることで形成できる。抵抗体30及び端子部41~44は、マグネトロンスパッタ法に代えて、反応性スパッタ法や蒸着法、アークイオンプレーティング法、パルスレーザー堆積法等を用いて成膜してもよい。 The resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 can be formed by, for example, forming a film by a magnetron sputtering method using a material capable of forming the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 as a target, and patterning the film by photolithography. The resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 may be formed by a reactive sputtering method, an evaporation method, an arc ion plating method, a pulse laser deposition method, or the like instead of the magnetron sputtering method.
 ゲージ特性を安定化する観点から、抵抗体30及び端子部41~44を成膜する前に、下地層として、基材10の上面10aに、例えば、コンベンショナルスパッタ法により膜厚が1nm~100nm程度の機能層を真空成膜することが好ましい。なお、機能層は、機能層の上面全体に抵抗体30及び端子部41~44を形成後、フォトリソグラフィによって抵抗体30及び端子部41~44と共に図1に示す平面形状にパターニングされる。 From the viewpoint of stabilizing the gauge characteristics, before forming the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44, a film thickness of about 1 nm to 100 nm is formed on the upper surface 10a of the base material 10 by, for example, a conventional sputtering method. It is preferable to form the functional layer by vacuum deposition. After forming the resistor 30 and the terminals 41 to 44 on the entire upper surface of the functional layer, the functional layer is patterned by photolithography together with the resistor 30 and the terminals 41 to 44 into the planar shape shown in FIG.
 本願において、機能層とは、少なくとも上層である抵抗体30の結晶成長を促進する機能を有する層を指す。機能層は、更に、基材10に含まれる酸素や水分による抵抗体30の酸化を防止する機能や、基材10と抵抗体30との密着性を向上する機能を備えていることが好ましい。機能層は、更に、他の機能を備えていてもよい。 に お い て In the present application, the functional layer refers to a layer having a function of promoting crystal growth of at least the upper layer of the resistor 30. The functional layer preferably further has a function of preventing the resistor 30 from being oxidized by oxygen or moisture contained in the substrate 10 and a function of improving the adhesion between the substrate 10 and the resistor 30. The functional layer may further have another function.
 基材10を構成する絶縁樹脂フィルムは酸素や水分を含むため、特に抵抗体30がCrを含む場合、Crは自己酸化膜を形成するため、機能層が抵抗体30の酸化を防止する機能を備えることは有効である。 Since the insulating resin film constituting the base material 10 contains oxygen and moisture, especially when the resistor 30 contains Cr, Cr forms a self-oxidized film, so that the functional layer has a function of preventing oxidation of the resistor 30. Providing is effective.
 機能層の材料は、少なくとも上層である抵抗体30の結晶成長を促進する機能を有する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、Cr(クロム)、Ti(チタン)、V(バナジウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Y(イットリウム)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Si(シリコン)、C(炭素)、Zn(亜鉛)、Cu(銅)、Bi(ビスマス)、Fe(鉄)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、Re(レニウム)、Os(オスミウム)、Ir(イリジウム)、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、Ag(銀)、Au(金)、Co(コバルト)、Mn(マンガン)、Al(アルミニウム)からなる群から選択される1種又は複数種の金属、この群の何れかの金属の合金、又は、この群の何れかの金属の化合物が挙げられる。 The material of the functional layer is not particularly limited as long as it has a function of promoting the crystal growth of the resistor 30 as the upper layer, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, Cr (chromium), Ti ( Titanium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Ni (nickel), Y (yttrium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Si (silicon), C (carbon), Zn ( Zinc), Cu (copper), Bi (bismuth), Fe (iron), Mo (molybdenum), W (tungsten), Ru (ruthenium), Rh (rhodium), Re (rhenium), Os (osmium), Ir ( Selected from the group consisting of iridium), Pt (platinum), Pd (palladium), Ag (silver), Au (gold), Co (cobalt), Mn (manganese), and Al (aluminum) One or more metals, or metal alloys of this group, or a compound of any one of metals of this group and the like.
 上記の合金としては、例えば、FeCr、TiAl、FeNi、NiCr、CrCu等が挙げられる。又、上記の化合物としては、例えば、TiN、TaN、Si、TiO、Ta、SiO等が挙げられる。 Examples of the above alloy include FeCr, TiAl, FeNi, NiCr, CrCu and the like. Examples of the above compound include TiN, TaN, Si 3 N 4 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , and SiO 2 .
 機能層は、例えば、機能層を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にAr(アルゴン)ガスを導入したコンベンショナルスパッタ法により真空成膜することができる。コンベンショナルスパッタ法を用いることにより、基材10の上面10aをArでエッチングしながら機能層が成膜されるため、機能層の成膜量を最小限にして密着性改善効果を得ることができる。 The functional layer can be formed, for example, by a conventional sputtering method using a material capable of forming the functional layer as a target and introducing an Ar (argon) gas into the chamber. By using the conventional sputtering method, the functional layer is formed while the upper surface 10a of the substrate 10 is etched with Ar, so that the effect of improving the adhesion can be obtained by minimizing the amount of the functional layer formed.
 但し、これは、機能層の成膜方法の一例であり、他の方法により機能層を成膜してもよい。例えば、機能層の成膜の前にAr等を用いたプラズマ処理等により基材10の上面10aを活性化することで密着性改善効果を獲得し、その後マグネトロンスパッタ法により機能層を真空成膜する方法を用いてもよい。 However, this is an example of a method for forming a functional layer, and the functional layer may be formed by another method. For example, before forming the functional layer, the upper surface 10a of the base material 10 is activated by plasma treatment using Ar or the like to obtain an adhesion improving effect, and thereafter, the functional layer is formed into a vacuum by a magnetron sputtering method. May be used.
 機能層の材料と抵抗体30及び端子部41~44の材料との組合せは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、機能層としてTiを用い、抵抗体30及び端子部41~44としてα-Cr(アルファクロム)を主成分とするCr混相膜を成膜することが可能である。 組合 せ The combination of the material of the functional layer and the material of the resistor 30 and the terminals 41 to 44 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, it is possible to form a Cr mixed phase film containing α-Cr (alpha chromium) as a main component as the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 using Ti as the functional layer.
 この場合、例えば、Cr混相膜を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にArガスを導入したマグネトロンスパッタ法により、抵抗体30及び端子部41~44を成膜することができる。或いは、純Crをターゲットとし、チャンバ内にArガスと共に適量の窒素ガスを導入し、反応性スパッタ法により、抵抗体30及び端子部41~44を成膜してもよい。 In this case, for example, the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 can be formed by a magnetron sputtering method using a raw material capable of forming a Cr mixed phase film as a target and introducing an Ar gas into the chamber. Alternatively, the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44 may be formed by a reactive sputtering method by introducing an appropriate amount of nitrogen gas together with Ar gas into a chamber using pure Cr as a target.
 これらの方法では、Tiからなる機能層がきっかけでCr混相膜の成長面が規定され、安定な結晶構造であるα-Crを主成分とするCr混相膜を成膜できる。又、機能層を構成するTiがCr混相膜中に拡散することにより、ゲージ特性が向上する。例えば、ひずみゲージ1のゲージ率を10以上、かつゲージ率温度係数TCS及び抵抗温度係数TCRを-1000ppm/℃~+1000ppm/℃の範囲内とすることができる。なお、機能層がTiから形成されている場合、Cr混相膜にTiやTiN(窒化チタン)が含まれる場合がある。 According to these methods, the growth surface of the Cr mixed phase film is defined by the functional layer made of Ti, and a Cr mixed phase film having α-Cr as a main component, which has a stable crystal structure, can be formed. Further, the gauge characteristics are improved by diffusing Ti constituting the functional layer into the Cr mixed phase film. For example, the gauge factor of the strain gauge 1 can be 10 or more, and the gauge factor temperature coefficient TCS and the resistance temperature coefficient TCR can be in the range of −1000 ppm / ° C. to +1000 ppm / ° C. When the functional layer is formed of Ti, the Cr mixed phase film may include Ti or TiN (titanium nitride).
 なお、抵抗体30がCr混相膜である場合、Tiからなる機能層は、抵抗体30の結晶成長を促進する機能、基材10に含まれる酸素や水分による抵抗体30の酸化を防止する機能、及び基材10と抵抗体30との密着性を向上する機能の全てを備えている。機能層として、Tiに代えてTa、Si、Al、Feを用いた場合も同様である。 When the resistor 30 is a Cr mixed phase film, the functional layer made of Ti has a function of promoting the crystal growth of the resistor 30 and a function of preventing the resistor 30 from being oxidized by oxygen or moisture contained in the base material 10. , And all the functions of improving the adhesion between the substrate 10 and the resistor 30. The same applies when Ta, Si, Al, or Fe is used instead of Ti as the functional layer.
 このように、抵抗体30の下層に機能層を設けることにより、抵抗体30の結晶成長を促進することが可能となり、安定な結晶相からなる抵抗体30を作製できる。その結果、ひずみゲージ1において、ゲージ特性の安定性を向上することができる。又、機能層を構成する材料が抵抗体30に拡散することにより、ひずみゲージ1において、ゲージ特性を向上することができる。 As described above, by providing the functional layer below the resistor 30, the crystal growth of the resistor 30 can be promoted, and the resistor 30 having a stable crystal phase can be manufactured. As a result, in the strain gauge 1, the stability of the gauge characteristics can be improved. In addition, since the material constituting the functional layer diffuses into the resistor 30, the gauge characteristics of the strain gauge 1 can be improved.
 抵抗体30及び端子部41~44を形成後、必要に応じ、基材10の上面10aに、抵抗体30を被覆し端子部41~44を露出するカバー層60を設けることで、ひずみゲージ1が完成する。カバー層60は、例えば、基材10の上面10aに、抵抗体30を被覆し端子部41~44を露出するように半硬化状態の熱硬化性の絶縁樹脂フィルムをラミネートし、加熱して硬化させて作製することができる。カバー層60は、基材10の上面10aに、抵抗体30を被覆し端子部41~44を露出するように液状又はペースト状の熱硬化性の絶縁樹脂を塗布し、加熱して硬化させて作製してもよい。 After forming the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44, if necessary, a cover layer 60 that covers the resistor 30 and exposes the terminal portions 41 to 44 is provided on the upper surface 10a of the base material 10, so that the strain gauge 1 Is completed. The cover layer 60 is formed, for example, by laminating a thermosetting insulating resin film in a semi-cured state on the upper surface 10a of the base material 10 so as to cover the resistor 30 and expose the terminal portions 41 to 44, and then cure by heating. It can be made by making. The cover layer 60 is formed by applying a liquid or paste-like thermosetting insulating resin to the upper surface 10a of the base material 10 so as to cover the resistor 30 and expose the terminal portions 41 to 44, and then heat to cure the resin. It may be produced.
 なお、抵抗体30及び端子部41~44の下地層として基材10の上面10aに機能層を設けた場合には、ひずみゲージ1は図3に示す断面形状となる。符号20で示す層が機能層である。機能層20を設けた場合のひずみゲージ1の平面形状は、図1と同様である。 In the case where a functional layer is provided on the upper surface 10a of the base material 10 as a base layer for the resistor 30 and the terminal portions 41 to 44, the strain gauge 1 has a cross-sectional shape shown in FIG. The layer indicated by reference numeral 20 is a functional layer. The plane shape of the strain gauge 1 when the functional layer 20 is provided is the same as that in FIG.
 このように、ひずみゲージ1では、抵抗部31及び32は、各々が直線状に形成されて同一面上で交差して互いに導通している。これにより、抵抗部31及び32を順次ブリッジ回路に接続することで、抵抗部31及び32の抵抗値の変化に基づいて、抵抗部31及び32の各々の長手方向のひずみを検出することができる。すなわち、ひずみゲージ1により、2方向のひずみを検出可能な多軸ゲージを実現できる。 As described above, in the strain gauge 1, the resistance portions 31 and 32 are each formed in a straight line, intersect on the same plane, and are mutually conductive. Thus, by sequentially connecting the resistance units 31 and 32 to the bridge circuit, it is possible to detect the longitudinal strain of each of the resistance units 31 and 32 based on the change in the resistance value of the resistance units 31 and 32. . That is, the strain gauge 1 can realize a multiaxial gauge capable of detecting strain in two directions.
 なお、従来、2方向のひずみを検出する場合には、例えば、2つのひずみゲージを作製し、互いのグリッド方向が交差するように両者を積層していたが、積層時の位置ずれや、各々のひずみゲージの積層方向の位置の差により測定誤差を生じていた。これに対して、ひずみゲージ1では抵抗部31及び32を同一面上に同時にパターニングするため、製造工程を簡略化できると共に、位置ずれ等による測定誤差を生じ難くすることができる。 Conventionally, when detecting strain in two directions, for example, two strain gauges are manufactured and both are stacked so that their grid directions cross each other. The measurement error occurred due to the difference in the position of the strain gauges in the stacking direction. On the other hand, in the strain gauge 1, since the resistance portions 31 and 32 are simultaneously patterned on the same surface, the manufacturing process can be simplified, and a measurement error due to a displacement or the like can be suppressed.
 又、ひずみゲージ1では抵抗部31及び32を同一面上にパターニングするため、複数のひずみゲージを貼り付ける構造に比べて小型化することができる。その結果、所望の測定位置に容易に貼り付けることができる。 In addition, since the resistance portions 31 and 32 are patterned on the same surface in the strain gauge 1, the size can be reduced as compared with a structure in which a plurality of strain gauges are attached. As a result, it can be easily attached to a desired measurement position.
 又、ひずみゲージ1において、特に、抵抗体30がCr混相膜から形成されている場合は、抵抗体30がCu-NiやNi-Crから形成されている場合と比べ、ひずみに対する抵抗値の感度(同一のひずみに対する抵抗体30の抵抗値の変化量)が大幅に向上する。抵抗体30がCr混相膜から形成されている場合、ひずみに対する抵抗値の感度は、抵抗体30がCu-NiやNi-Crから形成されている場合と比べ、おおよそ5~10倍程度となる。そのため、抵抗体30をCr混相膜から形成することで、ひずみを精度よく検出することが可能となる。 Further, in the strain gauge 1, particularly when the resistor 30 is formed of a Cr mixed phase film, the sensitivity of the resistance value to the strain is greater than when the resistor 30 is formed of Cu—Ni or Ni—Cr. (The amount of change in the resistance value of the resistor 30 for the same strain) is greatly improved. When the resistor 30 is formed of the Cr mixed phase film, the sensitivity of the resistance value to the strain is about 5 to 10 times that in the case where the resistor 30 is formed of Cu—Ni or Ni—Cr. . Therefore, by forming the resistor 30 from a Cr mixed-phase film, it is possible to accurately detect distortion.
 〈第2の実施の形態〉
 第2の実施の形態では、第1の実施の形態のひずみゲージに選択回路を搭載したセンサモジュールの例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Second embodiment>
In the second embodiment, an example of a sensor module in which a selection circuit is mounted on the strain gauge according to the first embodiment will be described. Note that in the second embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
 図4は、第2の実施の形態に係るセンサモジュールを例示する模式図である。図4では、ひずみゲージ1(図1及び図2参照)を簡略化し、端子部41~44のみを図示している。 FIG. 4 is a schematic view illustrating the sensor module according to the second embodiment. In FIG. 4, the strain gauge 1 (see FIGS. 1 and 2) is simplified, and only the terminals 41 to 44 are shown.
 図4を参照するに、センサモジュール5は、ひずみゲージ1と、選択回路2とを有している。 参照 Referring to FIG. 4, the sensor module 5 includes a strain gauge 1 and a selection circuit 2.
 選択回路2は、例えば、スイッチSW及びSWと、入力端子I~Iと、出力端子O及びOと、制御端子CNTと、電源端子VDD及びVSS(正極端子及び負極端子)とを備えたICである。電源端子VDD及びVSSには、センサモジュール5の外部から所定電圧の電源が供給される。制御端子CNT、並びに出力端子O及びOは、センサモジュール5の外部と電気的に接続可能である。選択回路2は、例えば、ひずみゲージ1の基材10の上面10a側又は下面10b側に実装することができる。 The selection circuit 2 includes, for example, switches SW 1 and SW 2 , input terminals I 1 to I 4 , output terminals O 1 and O 2 , a control terminal CNT, and power supply terminals VDD and VSS (positive terminal and negative terminal). An IC having the following. The power supply terminals VDD and VSS are supplied with power of a predetermined voltage from outside the sensor module 5. The control terminal CNT and the output terminals O 1 and O 2 can be electrically connected to the outside of the sensor module 5. The selection circuit 2 can be mounted on the upper surface 10a side or the lower surface 10b side of the base material 10 of the strain gauge 1, for example.
 選択回路2において、入力端子I及びIは、抵抗部31の一対の電極である端子部41及び43に接続されている。又、入力端子I及びIは、抵抗部32の一対の電極である端子部42及び44に接続されている。 In the selection circuit 2, the input terminals I 1 and I 3 are connected to terminal portions 41 and 43 which are a pair of electrodes of the resistance portion 31. The input terminals I 2 and I 4 are connected to terminal portions 42 and 44 which are a pair of electrodes of the resistance portion 32.
 スイッチSW及びSWは、制御端子CNTに外部から入力されるH/L信号に応じて連動して切り替わるスイッチである。 Switches SW 1 and SW 2 is a switch that is switched in conjunction in accordance with the H / L signal externally input to the control terminal CNT.
 例えば、制御端子CNTに外部からH信号が入力されると、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続し、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続する(図4に示す状態)。この場合、出力端子O及びOは、抵抗部31の一対の電極である端子部41及び43に接続され、出力端子O及びOを介して抵抗部31の抵抗値を測定可能となる。 For example, when an H signal is externally input to the control terminal CNT, SW 1 connects the input terminal I 1 and the output terminal O 1, and SW 2 connects the input terminal I 3 and the output terminal O 2 ( FIG. 4). In this case, the output terminals O 1 and O 2 are connected to the terminal portions 41 and 43 which are a pair of electrodes of the resistance portion 31, and the resistance value of the resistance portion 31 can be measured via the output terminals O 1 and O 2. Become.
 一方、制御端子CNTに外部からL信号が入力されると、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続し、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続する。この場合、出力端子O及びOは、抵抗部32の一対の電極である端子部42及び44に接続され、出力端子O及びOを介して抵抗部32の抵抗値を測定可能となる。 On the other hand, when the L signal is input from the outside to the control terminal CNT, SW 1 is connected to an input terminal I 2 and the output terminal O 1, SW 2 connects the input terminal I 4 and output terminal O 2. In this case, the output terminals O 1 and O 2 are connected to the terminals 42 and 44 which are a pair of electrodes of the resistor 32, and the resistance of the resistor 32 can be measured via the output terminals O 1 and O 2. Become.
 図5は、第2の実施の形態に係るセンサモジュールの使用方法を例示する模式図である。図5を参照するに、センサモジュール5は、センサモジュール5の外部に配置された測定部7に接続することができる。 FIG. 5 is a schematic view illustrating a method for using the sensor module according to the second embodiment. Referring to FIG. 5, the sensor module 5 can be connected to a measurement unit 7 arranged outside the sensor module 5.
 測定部7は、ブリッジ回路71と、アナログフロントエンド部72と、制御部73とを有している。 The measuring unit 7 includes a bridge circuit 71, an analog front end unit 72, and a control unit 73.
 ブリッジ回路71は、3辺が固定抵抗R、R、及びRで構成され、他の1辺がセンサモジュール5の選択回路2の出力端子O及びOに接続されている。又、ブリッジ回路71の一対の対角点間には、直流電圧Vが印加されている。この構成により、ブリッジ回路71の他の一対の対角点間は、選択回路2において選択された抵抗部31又は32のひずみに応じたアナログの電圧が出力される。ブリッジ回路71から出力された電圧は、アナログフロントエンド部72に入力される。 The bridge circuit 71 includes fixed resistances R 1 , R 2 , and R 3 on three sides, and the other side is connected to output terminals O 1 and O 2 of the selection circuit 2 of the sensor module 5. A DC voltage V is applied between a pair of diagonal points of the bridge circuit 71. With this configuration, an analog voltage corresponding to the distortion of the resistor 31 or 32 selected by the selection circuit 2 is output between the other pair of diagonal points of the bridge circuit 71. The voltage output from the bridge circuit 71 is input to the analog front end unit 72.
 なお、ここでは、ひずみゲージ1とブリッジ回路71との接続を1ゲージ2線式としているが、これには限定されない。 In this case, the connection between the strain gauge 1 and the bridge circuit 71 is a one-gauge two-wire system, but is not limited to this.
 アナログフロントエンド部72は、例えば、増幅器、アナログ/デジタル変換回路(A/D変換回路)、外部通信機能(例えば、IC等のシリアル通信機能)等を備えている。アナログフロントエンド部72は、温度補償回路を備えていてもよい。アナログフロントエンド部72は、IC化されていてもよいし、個別部品により構成されていてもよい。 The analog front-end unit 72 includes, for example, an amplifier, an analog / digital conversion circuit (A / D conversion circuit), an external communication function (for example, a serial communication function such as I 2 C). The analog front end unit 72 may include a temperature compensation circuit. The analog front end unit 72 may be formed as an IC, or may be formed of individual components.
 アナログフロントエンド部72において、ブリッジ回路71から出力された電圧は、増幅器で増幅された後、A/D変換回路によりデジタル信号に変換され、出力される。アナログフロントエンド部72が温度補償回路を備えている場合には、温度補償されたデジタル信号が出力される。 In the analog front-end unit 72, the voltage output from the bridge circuit 71 is amplified by an amplifier, converted to a digital signal by an A / D conversion circuit, and output. When the analog front end unit 72 includes a temperature compensation circuit, a temperature-compensated digital signal is output.
 制御部73は、センサモジュール5の選択回路2の制御端子CNTにH信号又はL信号を入力し、スイッチSW及びSWを切り替えることができる。制御部73は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、メインメモリ等を含む構成とすることができる。 Control unit 73 receives the H signal or L signal to the control terminal CNT of the selection circuit 2 of the sensor module 5, it is possible to switch the switch SW 1 and SW 2. The control unit 73 can be configured to include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a main memory, and the like.
 この場合、制御部73の各種機能は、ROM等に記録されたプログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現できる。但し、制御部73の一部又は全部は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。又、制御部73は、物理的に複数の装置等により構成されてもよい。 In this case, the various functions of the control unit 73 can be realized by reading a program recorded in a ROM or the like into the main memory and executing the program by the CPU. However, part or all of the control unit 73 may be realized only by hardware. Further, the control unit 73 may be physically constituted by a plurality of devices or the like.
 このように、センサモジュール5の選択回路2の制御端子CNTに外部から入力されるH信号又はL信号により、選択回路2のスイッチSW及びSWを切り替えることができる。これにより、ひずみゲージ1の抵抗部31の抵抗値、抵抗部32の抵抗値を選択的に測定することができる。すなわち、X方向のひずみとY方向のひずみを選択的に測定することができる。 Thus, the H signal or the L signal is input from the outside to the control terminal CNT of the selection circuit 2 of the sensor module 5, it is possible to switch the switch SW 1 and SW 2 of the selection circuit 2. Thereby, the resistance value of the resistance part 31 and the resistance value of the resistance part 32 of the strain gauge 1 can be selectively measured. That is, the strain in the X direction and the strain in the Y direction can be selectively measured.
 〈第3の実施の形態〉
 第3の実施の形態では、第1の実施の形態よりもひずみの検出方向を増やしたひずみゲージの例を示す。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Third embodiment>
In the third embodiment, an example of a strain gauge in which the direction of strain detection is increased compared to the first embodiment will be described. In the third embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
 図6は、第3の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。なお、第3の実施の形態に係るひずみゲージの断面形状は図2と同様であるため、図示を省略する。図6を参照するに、ひずみゲージ1Aは、抵抗部と一対の端子部との組が2組から4組に増えた点が、ひずみゲージ1(図1及び図2参照)と相違する。すなわち、ひずみゲージ1Aは、4方向のひずみを検出可能な多軸ゲージである。 FIG. 6 is a plan view illustrating a strain gauge according to the third embodiment. The sectional shape of the strain gauge according to the third embodiment is the same as that of FIG. Referring to FIG. 6, strain gauge 1A is different from strain gauge 1 (see FIGS. 1 and 2) in that the number of pairs of a resistor and a pair of terminals is increased from two to four. That is, the strain gauge 1A is a multiaxial gauge capable of detecting strain in four directions.
 ひずみゲージ1Aにおいて、抵抗体30Aは、基材10上に所定のパターンで形成された薄膜であり、ひずみを受けて抵抗変化を生じる受感部である。抵抗体30Aは、基材10の上面10aに直接形成されてもよいし、基材10の上面10aに他の層を介して形成されてもよい。抵抗体30Aの材料、厚さ、製造方法等は、抵抗体30と同様とすることができる。 に お い て In the strain gauge 1A, the resistor 30A is a thin film formed in a predetermined pattern on the base material 10, and is a sensing portion that undergoes a strain and undergoes a resistance change. The resistor 30A may be formed directly on the upper surface 10a of the substrate 10, or may be formed on the upper surface 10a of the substrate 10 via another layer. The material, thickness, manufacturing method, and the like of the resistor 30A can be the same as those of the resistor 30.
 抵抗体30Aは、抵抗部31、32、33、及び34を含んでいる。すなわち、抵抗体30Aは、抵抗部31、32、33、及び34の総称であり、抵抗部31、32、33、及び34を特に区別する必要がない場合には抵抗体30Aと称する。なお、図6では、便宜上、31、32、33、及び34を梨地模様で示している。 The resistor 30A includes the resistor portions 31, 32, 33, and. That is, the resistor 30A is a general term for the resistors 31, 32, 33, and 34, and is referred to as the resistor 30A unless it is necessary to particularly distinguish the resistors 31, 32, 33, and 34. In FIG. 6, 31, 32, 33, and 34 are shown in a satin pattern for convenience.
 抵抗部31は、基材10の上面10aに、長手方向をX方向に向けて直線状に形成された薄膜である。抵抗部32は、長手方向をY方向に向けて直線状に形成された薄膜である。抵抗部33は、基材10の上面10aに、長手方向をX方向とのなす角θが-45度となる方向に向けて直線状に形成された薄膜である。抵抗部34は、基材10の上面10aに、長手方向をX方向とのなす角θが+45度となる方向に向けて直線状に形成された薄膜である。なお、ここでは反時計回りを正の角度としている。 The resistance portion 31 is a thin film formed on the upper surface 10a of the base material 10 in a straight line with the longitudinal direction directed in the X direction. The resistance part 32 is a thin film formed linearly with the longitudinal direction directed in the Y direction. Resistor 33, the upper surface 10a of the substrate 10, the longitudinal angle theta 1 with the X direction is a thin film formed in a linear shape in a direction to be -45 degrees. Resistor 34, the upper surface 10a of the substrate 10, the longitudinal angle theta 2 between the X-direction is a thin film formed in a linear shape in a direction to be +45 degrees. Here, the counterclockwise direction is defined as a positive angle.
 抵抗部31、32、33、及び34は、同一面上で交差して互いに導通している。抵抗部31、32、33、及び34は、例えば、各々の長手方向の略中央部で交わるようにパターニングすることができる。すなわち、抵抗部31、32、33、及び34は、各々が直線状に形成されて同一面上で交差して互いに導通しており、隣接する抵抗部同士のなす角が45度である。 (4) The resistance portions 31, 32, 33, and 34 cross each other on the same plane and are electrically connected to each other. The resistance portions 31, 32, 33, and 34 can be patterned, for example, so as to intersect at a substantially central portion in each longitudinal direction. That is, the resistance portions 31, 32, 33, and 34 are each formed in a straight line, cross each other on the same plane, and are electrically connected to each other, and the angle between adjacent resistance portions is 45 degrees.
 端子部45は、抵抗部33の一端部から延在しており、平面視において、抵抗部33よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部47は、抵抗部33の他端部から延在しており、平面視において、抵抗部33よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部45及び47は、ひずみにより生じる抵抗部33の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極であり、例えば、外部接続用のフレキシブル基板やリード線等が接合される。端子部45及び47の上面を、端子部45及び47よりもはんだ付け性が良好な金属で被覆してもよい。なお、抵抗部33と端子部45及び47とは便宜上別符号としているが、両者は同一工程において同一材料により一体に形成することができる。なお、端子部45及び47の平面形状は円形状には限定されず、矩形状等であってもよい。 The terminal portion 45 extends from one end of the resistor portion 33 and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 33 in a plan view. The terminal portion 47 extends from the other end of the resistor portion 33 and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 33 in a plan view. The terminal portions 45 and 47 are a pair of electrodes for outputting a change in the resistance value of the resistance portion 33 caused by the strain to the outside, and for example, a flexible board or a lead wire for external connection is joined. The upper surfaces of the terminal portions 45 and 47 may be covered with a metal having better solderability than the terminal portions 45 and 47. Although the resistor 33 and the terminals 45 and 47 have different reference numerals for convenience, they can be integrally formed of the same material in the same step. The planar shape of the terminal portions 45 and 47 is not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape or the like.
 端子部46は、抵抗部34の一端部から延在しており、平面視において、抵抗部34よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部48は、抵抗部34の他端部から延在しており、平面視において、抵抗部34よりも拡幅して略円形状に形成されている。端子部46及び48は、ひずみにより生じる抵抗部34の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極であり、例えば、外部接続用のフレキシブル基板やリード線等が接合される。端子部46及び48の上面を、端子部46及び48よりもはんだ付け性が良好な金属で被覆してもよい。なお、抵抗部34と端子部46及び48とは便宜上別符号としているが、両者は同一工程において同一材料により一体に形成することができる。なお、端子部46及び48の平面形状は円形状には限定されず、矩形状等であってもよい。 The terminal portion 46 extends from one end of the resistor portion 34, and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 34 in plan view. The terminal portion 48 extends from the other end of the resistor portion 34, and is formed in a substantially circular shape with a wider width than the resistor portion 34 in a plan view. The terminal portions 46 and 48 are a pair of electrodes for outputting a change in the resistance value of the resistance portion 34 caused by the strain to the outside, and for example, a flexible board or a lead wire for external connection is joined. The upper surfaces of the terminal portions 46 and 48 may be covered with a metal having better solderability than the terminal portions 46 and 48. Although the resistor 34 and the terminals 46 and 48 have different reference numerals for convenience, they can be integrally formed of the same material in the same step. The planar shape of the terminal portions 46 and 48 is not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape or the like.
 抵抗体30Aを被覆し端子部41~48を露出するように基材10の上面10aにカバー層60(絶縁樹脂層)を設けても構わない。カバー層60を設けることで、抵抗体30Aに機械的な損傷等が生じることを防止できる。又、カバー層60を設けることで、抵抗体30Aを湿気等から保護することができる。なお、カバー層60は、端子部41~48を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。 カ バ ー A cover layer 60 (insulating resin layer) may be provided on the upper surface 10a of the base material 10 so as to cover the resistor 30A and expose the terminal portions 41 to 48. By providing the cover layer 60, it is possible to prevent the resistor 30A from being mechanically damaged. Further, by providing the cover layer 60, the resistor 30A can be protected from moisture and the like. Note that the cover layer 60 may be provided so as to cover the entire portion except for the terminal portions 41 to 48.
 ひずみゲージ1Aにおいて、抵抗部31はX方向のひずみを抵抗値の変化として検出し、一対の電極である端子部41及び43から出力することができる。又、抵抗部32はY方向のひずみを抵抗値の変化として検出し、一対の電極である端子部42及び44から出力することができる。抵抗部33はX方向とのなす角θが-45度となる方向のひずみを抵抗値の変化として検出し、一対の電極である端子部45及び47から出力することができる。抵抗部34はX方向とのなす角θが+45度となる方向のひずみを抵抗値の変化として検出し、一対の電極である端子部46及び48から出力することができる。 In the strain gauge 1A, the resistance section 31 can detect the strain in the X direction as a change in the resistance value and output it from the terminal sections 41 and 43 that are a pair of electrodes. Further, the resistance section 32 can detect the strain in the Y direction as a change in the resistance value and output the change from the terminal sections 42 and 44 which are a pair of electrodes. The resistor unit 33 can detect the strain in the direction forming angle theta 1 with the X direction is -45 ° as a change in resistance value, and outputs from the terminals 45 and 47 are a pair of electrodes. The resistor 34 may be an angle theta 2 between the X direction is detected as a change in resistance strain direction the +45 degrees and output from the terminal unit 46 and 48 is a pair of electrodes.
 このように、ひずみゲージ1Aでは、抵抗部31、32、33、及び34は、各々が直線状に形成されて同一面上で交差して互いに導通しており、隣接する抵抗部同士のなす角が45度である。これにより、抵抗部31、32、33、及び34を順次ブリッジ回路に接続することで、抵抗部31、32、33、及び34の抵抗値の変化に基づいて、抵抗部31、32、33、及び34の各々の長手方向のひずみを検出することができる。又、抵抗部31、32、33、及び34のひずみの検出結果に基づいて、主ひずみの大きさ及び方向を演算により知ることができる。その他の効果は、第1の実施の形態と同様である。 As described above, in the strain gauge 1A, the resistance portions 31, 32, 33, and 34 are each formed in a straight line, intersect on the same plane, and are electrically connected to each other, and form an angle between the adjacent resistance portions. Is 45 degrees. Accordingly, by sequentially connecting the resistance units 31, 32, 33, and 34 to the bridge circuit, the resistance units 31, 32, 33, and 34 are changed based on the change in the resistance value of the resistance units 31, 32, 33, and 34. And 34 can be detected in the longitudinal direction. Further, the magnitude and direction of the main strain can be known by calculation based on the detection results of the strains of the resistance portions 31, 32, 33, and. Other effects are the same as those of the first embodiment.
 〈第4の実施の形態〉
 第4の実施の形態では、第3の実施の形態のひずみゲージに選択回路を搭載したセンサモジュールの例を示す。なお、第4の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, an example of a sensor module in which a selection circuit is mounted on the strain gauge according to the third embodiment will be described. In the fourth embodiment, the description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.
 図7は、第4の実施の形態に係るセンサモジュールを例示する模式図である。図7では、ひずみゲージ1A(図6参照)を簡略化し、端子部41~48のみを図示している。 FIG. 7 is a schematic view illustrating the sensor module according to the fourth embodiment. In FIG. 7, the strain gauge 1A (see FIG. 6) is simplified, and only the terminals 41 to 48 are shown.
 図7を参照するに、センサモジュール5Aは、ひずみゲージ1Aと、選択回路2Aとを有している。 参照 Referring to FIG. 7, the sensor module 5A has a strain gauge 1A and a selection circuit 2A.
 選択回路2Aは、例えば、スイッチSW及びSWと、入力端子I~Iと、出力端子O及びOと、制御端子CNT及びCNTと、電源端子VDD及びVSS(正極端子及び負極端子)とを備えたICである。電源端子VDD及びVSSには、センサモジュール5Aの外部から所定電圧の電源が供給される。制御端子CNT及びCNT、並びに出力端子O及びOは、センサモジュール5Aの外部と電気的に接続可能である。選択回路2Aは、例えば、ひずみゲージ1Aの基材10の上面10a側又は下面10b側に実装することができる。 Selection circuit 2A, for example, the switch SW 1 and SW 2, the input terminals I 1 ~ I 8, and the output terminals O 1 and O 2, and control terminals CNT 1 and CNT 2, the power supply terminals VDD and VSS (positive terminal And a negative electrode terminal). The power supply terminals VDD and VSS are supplied with power of a predetermined voltage from outside the sensor module 5A. The control terminals CNT 1 and CNT 2 and the output terminals O 1 and O 2 can be electrically connected to the outside of the sensor module 5A. The selection circuit 2A can be mounted, for example, on the upper surface 10a side or the lower surface 10b side of the base material 10 of the strain gauge 1A.
 選択回路2Aにおいて、入力端子I及びIは、抵抗部31の一対の電極である端子部41及び43に接続されている。又、入力端子I及びIは、抵抗部32の一対の電極である端子部42及び44に接続されている。又、入力端子I及びIは、抵抗部33の一対の電極である端子部45及び47に接続されている。又、入力端子I及びIは、抵抗部34の一対の電極である端子部46及び48に接続されている。 In selecting circuit 2A, the input terminals I 1 and I 5 are connected to the terminal portions 41 and 43 are a pair of electrodes of the resistance portion 31. The input terminals I 2 and I 6 are connected to terminal portions 42 and 44 which are a pair of electrodes of the resistance portion 32. Further, the input terminals I 3 and I 7 are connected to terminal portions 45 and 47 which are a pair of electrodes of the resistance portion 33. The input terminals I 4 and I 8 are connected to terminal portions 46 and 48 which are a pair of electrodes of the resistance portion 34.
 スイッチSW及びSWは、制御端子CNT及びCNTに外部から入力されるH/L信号の組合せに応じて連動して切り替わるスイッチである。 Switches SW 3 and SW 4 are switches for switching in conjunction in accordance with the combination of the H / L signal externally input to the control terminal CNT 1 and CNT 2.
 例えば、制御端子CNTに外部からH信号、制御端子CNTに外部からH信号が入力されると、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続し、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続する(図7に示す状態)。この場合、出力端子O及びOは、抵抗部31の一対の電極である端子部41及び43に接続され、出力端子O及びOを介して抵抗部31の抵抗値を測定可能となる。 For example, when an H signal is input to the control terminal CNT 1 from the outside and an H signal is input to the control terminal CNT 2 from the outside, SW 3 connects the input terminal I 1 to the output terminal O 1, and SW 4 connects to the input terminal I 5 and connects the output terminal O 2 (the state shown in FIG. 7). In this case, the output terminals O 1 and O 2 are connected to the terminal portions 41 and 43 which are a pair of electrodes of the resistance portion 31, and the resistance value of the resistance portion 31 can be measured via the output terminals O 1 and O 2. Become.
 又、制御端子CNTに外部からH信号、制御端子CNTに外部からL信号が入力されると、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続し、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続する。この場合、出力端子O及びOは、抵抗部32の一対の電極である端子部42及び44に接続され、出力端子O及びOを介して抵抗部32の抵抗値を測定可能となる。 When an external H signal is input to the control terminal CNT 1 and an external L signal is input to the control terminal CNT 2 , SW 3 connects the input terminal I 2 to the output terminal O 1, and SW 4 connects the input terminal I 6 and connects the output terminal O 2. In this case, the output terminals O 1 and O 2 are connected to the terminals 42 and 44 which are a pair of electrodes of the resistor 32, and the resistance of the resistor 32 can be measured via the output terminals O 1 and O 2. Become.
 又、制御端子CNTに外部からL信号、制御端子CNTに外部からH信号が入力されると、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続し、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続する。この場合、出力端子O及びOは、抵抗部33の一対の電極である端子部45及び47に接続され、出力端子O及びOを介して抵抗部33の抵抗値を測定可能となる。 When an L signal is input to the control terminal CNT 1 from the outside and an H signal is input to the control terminal CNT 2 from the outside, SW 3 connects the input terminal I 3 to the output terminal O 1, and SW 4 connects to the input terminal I 7 and connecting the output terminal O 2. In this case, the output terminals O 1 and O 2 are connected to the terminal portions 45 and 47 which are a pair of electrodes of the resistance portion 33, and the resistance value of the resistance portion 33 can be measured via the output terminals O 1 and O 2. Become.
 又、制御端子CNTに外部からL信号、制御端子CNTに外部からL信号が入力されると、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続し、SWは入力端子Iと出力端子Oとを接続する。この場合、出力端子O及びOは、抵抗部34の一対の電極である端子部46及び48に接続され、出力端子O及びOを介して抵抗部34の抵抗値を測定可能となる。 When an L signal is externally input to the control terminal CNT 1 and an L signal is externally input to the control terminal CNT 2 , SW 3 connects the input terminal I 4 to the output terminal O 1, and SW 4 connects the input terminal I 8 and connects the output terminal O 2. In this case, the output terminals O 1 and O 2 are connected to the terminal portions 46 and 48 which are a pair of electrodes of the resistance portion 34, and the resistance value of the resistance portion 34 can be measured via the output terminals O 1 and O 2. Become.
 センサモジュール5Aの使用方法は、制御部73が選択回路2Aの制御端子CNT及びCNTを制御する点を除いて、図5を参照して説明した方法と同様である。 Using the sensor module 5A, except that the control unit 73 controls the control terminals CNT 1 and CNT 2 selection circuit 2A, which is the same as the method described with reference to FIG.
 このように、センサモジュール5Aの選択回路2Aの制御端子CNT及びCNTに外部から入力されるH/L信号の組合せにより、選択回路2AのスイッチSW及びSWを切り替えることができる。これにより、ひずみゲージ1Aの抵抗部31の抵抗値、抵抗部32の抵抗値、抵抗部33の抵抗値、抵抗部34の抵抗値を選択的に測定することができる。すなわち、X方向のひずみ、Y方向のひずみ、X方向とのなす角が±45度となる方向のひずみを選択的に測定することができる。 Thus, the combination of H / L signal externally input to the control terminal CNT 1 and CNT 2 of selecting circuits 2A sensor module 5A, it is possible to switch the switch SW 3 and SW 4 of the selection circuit 2A. Thereby, the resistance value of the resistance part 31, the resistance value of the resistance part 32, the resistance value of the resistance part 33, and the resistance value of the resistance part 34 of the strain gauge 1A can be selectively measured. That is, it is possible to selectively measure the strain in the X direction, the strain in the Y direction, and the strain in a direction in which the angle formed with the X direction is ± 45 degrees.
 〈第5の実施の形態〉
 第5の実施の形態では、ひずみゲージを有する軸受機構の例を示す。なお、第5の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fifth Embodiment>
In the fifth embodiment, an example of a bearing mechanism having a strain gauge will be described. Note that, in the fifth embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiment may be omitted.
 図8は、第5の実施の形態に係る軸受機構を例示する斜視図である。図9は、第5の実施の形態に係る軸受機構を例示する断面図である。 FIG. 8 is a perspective view illustrating a bearing mechanism according to the fifth embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a bearing mechanism according to the fifth embodiment.
 図8及び図9を参照するに、軸受機構100は、回転軸110(シャフト)と、軸受120(ベアリング)と、ひずみゲージ1とを有している。回転軸110は、軸受120により回転可能に支持されている。軸受120の側壁には、ひずみゲージ1が貼り付けられている。 及 び Referring to FIGS. 8 and 9, the bearing mechanism 100 includes a rotating shaft 110 (shaft), a bearing 120 (bearing), and the strain gauge 1. The rotating shaft 110 is rotatably supported by a bearing 120. The strain gauge 1 is attached to a side wall of the bearing 120.
 軸受120の側壁にひずみゲージ1を貼り付けることで、軸受120の振動を検出することができる。軸受120の寿命は、本来の転がり疲労寿命以外にも、振動に大きく影響を受ける。軸受120にひずみゲージ1を貼り付けて振動検出を行うことで、ひずみゲージ1による振動検出の結果に基づいて軸受120の寿命を予測することが可能となる。 振動 By attaching the strain gauge 1 to the side wall of the bearing 120, vibration of the bearing 120 can be detected. The life of the bearing 120 is greatly affected by vibration in addition to the original rolling fatigue life. By attaching the strain gauge 1 to the bearing 120 and detecting the vibration, the life of the bearing 120 can be predicted based on the result of the vibration detection by the strain gauge 1.
 更に、ひずみゲージ1から得た振動情報をフィードバックすることで、軸受120を使用した様々な製品への悪影響を回避することが可能となる。特に、ひずみゲージ1は2軸ゲージであるため、回転軸110に対して垂直な方向の振動成分と、回転軸110の方向の振動成分とを同時に検出可能である。その結果、軸受120について、より精度の高い寿命予測が可能となる。 Furthermore, by feeding back the vibration information obtained from the strain gauge 1, it is possible to avoid adverse effects on various products using the bearing 120. In particular, since the strain gauge 1 is a two-axis gauge, a vibration component in a direction perpendicular to the rotation axis 110 and a vibration component in the direction of the rotation axis 110 can be simultaneously detected. As a result, more accurate life prediction of the bearing 120 is possible.
 又、ひずみゲージ1に代えてひずみゲージ1Aを用いることもできる。軸受機構100がアンバランスであれば回転軸110に対して垂直な方向に振動しやすく、アライメントが狂っていれば回転軸110の方向に振動が発生する。 Alternatively, a strain gauge 1A can be used instead of the strain gauge 1. If the bearing mechanism 100 is unbalanced, it tends to vibrate in the direction perpendicular to the rotating shaft 110, and if the alignment is not correct, vibration occurs in the direction of the rotating shaft 110.
 振動は異常の種類によって発生する方向に特徴があるため、垂直(Vertical)と水平(Horizontal)と軸(Axial)の3方向についてそれぞれ測定することが好ましい。ひずみゲージ1Aを用いることで、3方向の振動検出を同時に行うことが可能となるため、振動源を切り分ける能力を大幅に向上することができる。 Since vibration has a characteristic in the direction of occurrence depending on the type of abnormality, it is preferable to measure the vibration in each of three directions: vertical, horizontal, and axial. By using the strain gauge 1A, it is possible to simultaneously detect vibrations in three directions, so that the ability to isolate vibration sources can be greatly improved.
 このように、軸受機構100において、軸受120の側壁にひずみゲージ1又は1Aを貼り付けて、軸受120の振動検出を行うことにより、軸受120に発生する振動の異常モードを精度良く検出することができる。 As described above, in the bearing mechanism 100, by attaching the strain gauge 1 or 1A to the side wall of the bearing 120 and detecting the vibration of the bearing 120, it is possible to accurately detect the abnormal mode of the vibration generated in the bearing 120. it can.
 なお、ひずみゲージ1又は1Aに代えて、センサモジュール5又は5Aを用いてもよい。 セ ン サ Note that the sensor module 5 or 5A may be used instead of the strain gauge 1 or 1A.
 以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。 As described above, the preferred embodiments and the like have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications may be made to the above-described embodiments and the like without departing from the scope described in the claims. Variations and substitutions can be made.
 例えば、センサモジュール5又は5Aに、ブリッジ回路71を取り込んでも構わない。又、センサモジュール5又は5Aに、ブリッジ回路71及びアナログフロントエンド部72を取り込んでも構わない。この場合、例えば、ブリッジ回路71とアナログフロントエンド部72をIC化し、基材10の上面10a又は下面10bに実装することができる。 For example, the bridge circuit 71 may be incorporated in the sensor module 5 or 5A. Further, the bridge circuit 71 and the analog front end unit 72 may be incorporated in the sensor module 5 or 5A. In this case, for example, the bridge circuit 71 and the analog front end unit 72 can be integrated into an IC and mounted on the upper surface 10a or the lower surface 10b of the base material 10.
 又、多軸ゲージにおいて、抵抗部の本数は2本や4本には限定されず、3本や5本以上であっても構わない。 In the multiaxial gauge, the number of resistance portions is not limited to two or four, and may be three or five or more.
 本国際出願は2018年7月12日に出願した日本国特許出願2018-132478号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願2018-132478号の全内容を本国際出願に援用する。 This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-132478 filed on Jul. 12, 2018, and incorporates the entire contents of Japanese Patent Application No. 2018-132478 into this international application. .
1、1A ひずみゲージ、2、2A 選択回路、5、5A センサモジュール、7 測定部、10 基材、10a 基材の上面、10b 基材の下面、20 機能層、30、30A 抵抗体、31~34 抵抗部、41~48 端子部、60 カバー層、71 ブリッジ回路、72 アナログフロントエンド部、73 制御部、100 軸受機構、110 回転軸、120 軸受 1, 1A strain gauge, 2, 2A selection circuit, 5, 5A sensor module, 7 measurement section, 10 base, 10a upper base, 10b lower base, 20 functional layer, 30, 30A resistor, 31 ~ 34 ° resistance section, 41 to 48 ° terminal section, 60 ° cover layer, 71 ° bridge circuit, 72 ° analog front end section, 73 ° control section, 100 ° bearing mechanism, 110 ° rotary shaft, 120 ° bearing

Claims (15)

  1.  可撓性を有する基材と、
     前記基材の一方の側に直線状に形成された複数の抵抗部と、を有し、
     各々の前記抵抗部が同一面上で交差して互いに導通しているひずみゲージ。
    A flexible substrate;
    Having a plurality of resistance portions formed linearly on one side of the base material,
    A strain gauge in which the resistance portions cross each other on the same plane and are electrically connected to each other.
  2.  複数の前記抵抗部は、互いに直交する抵抗部を含む請求項1に記載のひずみゲージ。 The strain gauge according to claim 1, wherein the plurality of resistance sections include resistance sections orthogonal to each other.
  3.  複数の前記抵抗部は、互いのなす角が45度である抵抗部を含む請求項1又は2に記載のひずみゲージ。 3. The strain gauge according to claim 1, wherein the plurality of resistance parts include resistance parts having an angle of 45 degrees with each other. 4.
  4.  各々の前記抵抗部は、Cr混相膜から形成されている請求項1乃至3の何れか一項に記載のひずみゲージ。 4. The strain gauge according to claim 1, wherein each of the resistance portions is formed of a Cr mixed phase film. 5.
  5.  各々の前記抵抗部は、アルファクロムを主成分とする請求項4に記載のひずみゲージ。 (5) The strain gauge according to (4), wherein each of the resistance portions is mainly composed of alpha chrome.
  6.  各々の前記抵抗部は、アルファクロムを80重量%以上含む請求項5に記載のひずみゲージ。 (6) The strain gauge according to claim 5, wherein each of the resistance parts contains at least 80% by weight of alpha chrome.
  7.  各々の前記抵抗部は、窒化クロムを含む請求項5又は6に記載のひずみゲージ。 7. The strain gauge according to claim 5, wherein each of the resistance portions includes chromium nitride.
  8.  各々の前記抵抗部の下層に、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層を有する請求項1乃至7の何れか一項に記載のひずみゲージ。 The strain gauge according to any one of claims 1 to 7, wherein a functional layer formed of a metal, an alloy, or a compound of a metal is provided below each of the resistance portions.
  9.  前記機能層は、各々の前記抵抗部の結晶成長を促進する機能を有する請求項8に記載のひずみゲージ。 The strain gauge according to claim 8, wherein the functional layer has a function of promoting crystal growth of each of the resistance portions.
  10.  各々の前記抵抗部の両端部に、一対の電極が形成されている請求項1乃至9の何れか一項に記載のひずみゲージ。 The strain gauge according to any one of claims 1 to 9, wherein a pair of electrodes are formed at both ends of each of the resistance portions.
  11.  請求項10に記載のひずみゲージと、選択回路と、を有し、
     前記選択回路は、
     各々の前記抵抗部の一対の前記電極に接続された入力端子と、
     前記入力端子に接続された各々の前記抵抗部の一対の前記電極の中から、何れか1つの前記抵抗部の一対の前記電極を選択して一対の出力端子に接続するスイッチと、を備えているセンサモジュール。
    A strain gauge according to claim 10, and a selection circuit,
    The selection circuit,
    An input terminal connected to the pair of electrodes of each of the resistance units,
    A switch configured to select a pair of the electrodes of any one of the resistance units from a pair of the electrodes of each of the resistance units connected to the input terminal and connect the pair of electrodes to a pair of output terminals. Sensor module.
  12.  前記選択回路は、前記基材の一方の側又は他方の側に実装されている請求項11に記載のセンサモジュール。 The sensor module according to claim 11, wherein the selection circuit is mounted on one side or the other side of the base.
  13.  一対の前記出力端子が1辺に接続され、他の3辺が固定抵抗で構成されたブリッジ回路を有する請求項11又は12に記載のセンサモジュール。 The sensor module according to claim 11 or 12, further comprising a bridge circuit in which the pair of output terminals is connected to one side and the other three sides are configured with fixed resistors.
  14.  前記ブリッジ回路から出力されたアナログの電圧を増幅し、デジタル信号に変換して出力するアナログフロントエンド部を有する請求項13に記載のセンサモジュール。 14. The sensor module according to claim 13, further comprising: an analog front end unit that amplifies an analog voltage output from the bridge circuit, converts the voltage into a digital signal, and outputs the digital signal.
  15.  請求項1乃至10の何れか一項に記載のひずみゲージ、又は請求項11乃至14の何れか一項に記載のセンサモジュールと、
     回転軸と、
     前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、を有し、
     前記ひずみゲージ又は前記センサモジュールにより前記軸受の振動を検出する軸受機構。
    A strain gauge according to any one of claims 1 to 10, or a sensor module according to any one of claims 11 to 14,
    A rotation axis,
    And a bearing that rotatably supports the rotating shaft,
    A bearing mechanism for detecting vibration of the bearing by the strain gauge or the sensor module;
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