WO2022239433A1 - センサユニット - Google Patents

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WO2022239433A1
WO2022239433A1 PCT/JP2022/010520 JP2022010520W WO2022239433A1 WO 2022239433 A1 WO2022239433 A1 WO 2022239433A1 JP 2022010520 W JP2022010520 W JP 2022010520W WO 2022239433 A1 WO2022239433 A1 WO 2022239433A1
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WO
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sensor unit
main surface
sensor
sheet
sensor portion
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Application number
PCT/JP2022/010520
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩嗣 川野
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0023Measuring of sport goods, e.g. bowling accessories, golfclubs, game balls
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices

Definitions

  • the present invention relates to a sensor unit that detects deformation of an object to be measured.
  • the swing analysis device, the swing analysis method, and the swing analysis system described in Patent Document 1 are known as inventions related to conventional sensor units.
  • the swing analysis device described in Patent Document 1 includes an information input unit that receives input of acceleration information, angular velocity information, and shaft strain information detected by a sensor attached to the shaft of a golf club, and a swing analysis apparatus based on the acceleration information and the angular velocity information.
  • a posture calculation unit that calculates posture information of the golf club during a swing period; a correction unit that corrects the posture information of the golf club at the time of impact based on the shaft distortion information; and a display control unit for displaying the posture information on a display.
  • the swing of a golf club can be analyzed.
  • an object of the present invention is to provide a sensor unit with excellent positioning accuracy of a plurality of sensor portions.
  • a sensor unit includes: A sensor unit that detects deformation of an object to be measured,
  • the sensor unit is a first sensor unit that detects deformation of the object to be measured and includes a film shape; a second sensor unit that detects deformation of the object to be measured and includes a film shape; and a sheet attached to the object to be measured, a main surface of the first sensor unit and a main surface of the second sensor unit are attached to the sheet, the main surface of the first sensor unit has a portion that does not overlap the main surface of the second sensor unit when viewed in the direction normal to the main surface of the sheet when the sheet is unfolded flat;
  • the main surface of the second sensor section has a portion that does not overlap the main surface of the first sensor section when viewed in a direction normal to the main surface of the sheet when the sheet is unfolded flat.
  • the first sensor section including the film shape and the second sensor section including the film shape are positioned with respect to the sheet while the sheet is laid out on a plane. Further, when attaching the sheet to the object to be measured, the sheet is positioned with respect to the object to be measured. This eliminates the need to position the first sensor section and the second sensor section when attaching the sensor unit to the object to be measured including a three-dimensional shape. Therefore, positioning of the first sensor section and positioning of the second sensor section can be easily performed, and positioning of the first sensor section and positioning of the second sensor section can be performed accurately.
  • the shafts and members extending in the first direction do not necessarily indicate only shafts and members parallel to the first direction.
  • An axis or member extending in the first direction is an axis or member that is inclined within a range of ⁇ 45 degrees with respect to the first direction.
  • a shaft or member extending in the front-rear direction is a shaft or member that is inclined within a range of ⁇ 45 degrees with respect to the front-rear direction.
  • An axis or member extending in the horizontal direction is an axis or member that is inclined within a range of ⁇ 45 degrees with respect to the horizontal direction.
  • the vertically extending shafts and members refer to shafts and members that are inclined within a range of ⁇ 45 degrees with respect to the vertical direction.
  • directions are defined as follows.
  • the shafts 21, 21a to 21f which are objects to be measured, are cylindrical, and the direction of the center axis of the cylinder is defined as the first direction.
  • a circumferential direction is defined around the first direction.
  • a direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction.
  • a direction orthogonal to the first direction and the second direction is defined as a third direction.
  • the normal direction to the main surfaces of the seats 11, 11a to 11e and the sensor unit 10f is defined as the front-rear direction.
  • the direction in which the first sensor portions 12, 12a to 12f and the second sensor portions 13, 13a to 13f are aligned when viewed in the front-rear direction. is defined as the left-right direction.
  • a direction orthogonal to the front-back direction and the left-right direction is defined as the up-down direction.
  • each part of the first member is defined as follows.
  • front of the first member is meant the front half of the first member.
  • a rear portion of the first member means the rear half of the first member.
  • the left portion of the first member means the left half of the first member.
  • the right portion of the first member means the right half of the first member.
  • top of the first member is meant the top half of the first member.
  • a lower portion of the first member means a lower half of the first member.
  • a sensor unit with excellent positioning accuracy can be obtained.
  • FIG. 1 is a plan view of a sensor unit 10 with a seat 11 unfolded flat according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of the first sensor unit 12 in a state in which the seat 11 according to the first embodiment is unfolded on a plane.
  • 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view of the second sensor unit 13 in a state in which the seat 11 according to the first embodiment is laid flat.
  • FIG. 4 is a perspective view of the sensor unit 10 attached to the shaft 21 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10 attached to the shaft 21 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of the sensor unit 10a attached to the shaft 21a according to the first modification.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10a attached to the shaft 21a according to the first modification.
  • FIG. 8 is a plan view of the sensor unit 10b in which the seat 11b according to the second embodiment is laid out flat.
  • FIG. 9 is a perspective view of the sensor unit 10b attached to the shaft 21b according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10b attached to the shaft 21b according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of the sensor unit 10c in which the seat 11c according to the third embodiment is laid out flat.
  • FIG. 12 is a perspective view of the sensor unit 10c attached to the shaft 21c according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10c attached to the shaft 21c according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view of the sensor unit 10d in which the seat 11d according to the fourth embodiment is unfolded.
  • FIG. 15 is a perspective view of the sensor unit 10d attached to the shaft 21d according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a sectional view taken along line AA of the sensor unit 10d attached to the shaft 21d according to the fourth embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view of the sensor unit 10e in which the seat 11e according to the fifth embodiment is laid out flat.
  • FIG. 18 is a perspective view of the sensor unit 10e attached to the shaft 21e according to the fifth embodiment.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line AA of the sensor unit 10e attached to the shaft 21e according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of the sensor unit 10f in a state in which the sensor unit 10f according to the sixth embodiment is laid out on a plane.
  • 21A and 21B are a plan view and a cross-sectional view of the third sensor portion 14f in a state where the sensor unit 10f according to the sixth embodiment is laid out on a plane.
  • 22A and 22B are a plan view and a cross-sectional view of the fourth sensor portion 15f in a state where the sensor unit 10f according to the sixth embodiment is laid out on a plane.
  • FIG. 23 is a perspective view of the sensor unit 10f attached to the shaft 21f according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a sectional view taken along line AA of the sensor unit 10f according to the sixth
  • FIG. 1 is a plan view of a sensor unit 10 with a seat 11 unfolded flat according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of the first sensor unit 12 in a state in which the seat 11 according to the first embodiment is unfolded on a plane.
  • 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view of the second sensor unit 13 in a state in which the seat 11 according to the first embodiment is laid flat.
  • FIG. 4 is a perspective view of the sensor unit 10 attached to the shaft 21 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10 attached to the shaft 21 according to the first embodiment.
  • the sensor unit 10 is a sensor unit that detects deformation of the shaft 21, which will be described later.
  • the sensor unit 10 includes a seat 11, a first sensor section 12 and a second sensor section 13.
  • the seat 11 is a seat attached to a shaft 21 which will be described later.
  • Sheet 11 includes a front major surface and a rear major surface.
  • the shape of the front and rear main surfaces of the seat 11 is rectangular.
  • the front main surface of the seat 11 has a rectangular shape with a left short side extending in the vertical direction, a right short side extending in the vertical direction, an upper long side extending in the horizontal direction, and a lower long side extending in the horizontal direction.
  • the rear main surface of the seat 11 has a left short side extending in the vertical direction, a right short side extending in the vertical direction, an upper long side extending in the horizontal direction, and a lower long side extending in the horizontal direction.
  • the lengths of the upper and lower long sides of the front principal surface of the sheet 11 and the lengths of the upper and lower long sides of the rear principal surface of the sheet 11 are determined by shafts, which will be described later, with the sheet 11 unfolded flat. 21 is equal to or greater than the length of the circumference of the cross-sectional circle.
  • An adhesive layer (not shown) is provided on the front main surface of the sheet 11 .
  • the adhesive layer has insulating properties.
  • the first sensor unit 12 detects deformation of the shaft 21, which will be described later, and includes the shape of the film.
  • the first sensor section 12 includes a front main surface and a rear main surface.
  • the first sensor section 12 includes a piezoelectric film 123, a first electrode 124a, a second electrode 124b, a charge amplifier 125 and a voltage amplifier circuit 126.
  • the piezoelectric film 123 is an example of a piezoelectric body.
  • the piezoelectric film 123 has a sheet shape. Therefore, the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) includes a front major surface S121 and a rear major surface S122.
  • the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) has a front major surface S121 and a rear major surface S122 that, when viewed in the front-rear direction, have long sides extending in the vertical direction and short sides extending in the left-right direction. It has a rectangular shape with sides.
  • the longitudinal direction of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) of the first sensor section 12 is the vertical direction
  • the lateral direction of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) of the first sensor section 12 is , left and right.
  • the piezoelectric film 123 is a PLA film.
  • the second sensor unit 13 detects deformation of the shaft 21, which will be described later, and includes the shape of the film. However, the direction of deformation of the shaft 21 described later detected by the first sensor unit 12 and the direction of deformation of the shaft 21 described later detected by the second sensor unit 13 are different directions.
  • the second sensor section 13 includes a front main surface and a rear main surface. As shown in FIG. 3, the second sensor section 13 includes a piezoelectric film 133, a first electrode 134a, a second electrode 134b, a charge amplifier 135 and a voltage amplifier circuit 136. As shown in FIG.
  • the piezoelectric film 133 is an example of a piezoelectric body.
  • the piezoelectric film 133 has a sheet shape.
  • the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) includes a front major surface S131 and a rear major surface S132.
  • the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) has a front main surface S131 and a rear main surface S132, when viewed in the front-rear direction, with long sides extending in the vertical direction and short sides extending in the left-right direction. It has a rectangular shape with sides.
  • the longitudinal direction of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) of the second sensor section 13 is the vertical direction
  • the lateral direction of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) of the second sensor section 13 is , left and right.
  • the piezoelectric film 133 is a PLA film.
  • the piezoelectric film 123 and the piezoelectric film 133 are described in more detail below.
  • each of the piezoelectric films 123 and 133 generates an electric charge according to the differential value of the deformation amount of each of the piezoelectric films 123 and 133 .
  • the polarity of the charge generated when each of the piezoelectric films 123 and 133 is stretched in the vertical direction is opposite to the polarity of the charge generated when each of the piezoelectric films 123 and 133 is stretched in the horizontal direction. It has characteristics.
  • each of piezoelectric film 123 and piezoelectric film 133 is a film formed from a chiral polymer.
  • a chiral polymer is, for example, polylactic acid (PLA), particularly L-type polylactic acid (PLLA).
  • a PLLA composed of a chiral polymer has a helical structure in its main chain.
  • PLLA is uniaxially stretched and has piezoelectricity in which the molecules are oriented.
  • Each of piezoelectric film 123 and piezoelectric film 133 has a piezoelectric constant of d14.
  • the uniaxial stretching axis OD1 of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD2 of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) each form an angle of 45 degrees counterclockwise with respect to the vertical direction, It forms an angle of -45 degrees counterclockwise with respect to the left and right direction.
  • the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) and the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) are each stretched at least uniaxially.
  • This ⁇ 45 degree includes, for example, an angle including about ⁇ 45 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the piezoelectric film 123 and the piezoelectric film 133 are deformed such that the piezoelectric film 123 and the piezoelectric film 133 are stretched in the vertical direction or compressed in the vertical direction, respectively. occurs.
  • Each of the piezoelectric film 123 and the piezoelectric film 133 generates a positive electric charge when deformed, for example, by stretching in the vertical direction.
  • Each of the piezoelectric film 123 and the piezoelectric film 133 generates a negative electric charge when deformed, for example, by being compressed vertically.
  • the magnitude of the charge depends on the differential value of the respective deformation amounts of the piezoelectric film 123 and the piezoelectric film 133 due to extension or compression.
  • the first electrode 124a is a signal electrode. As shown in FIG. 2, the first electrode 124a is provided on the rear main surface S122. The first electrode 124a covers the rear main surface S122.
  • the first electrode 124a is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the second electrode 124b is a ground electrode.
  • the second electrode 124b is connected to ground potential.
  • the second electrode 124b is provided on the front main surface S121.
  • the piezoelectric film 123 is positioned between the first electrode 124a and the second electrode 124b.
  • the second electrode 124b covers the front main surface S121.
  • the second electrode 124b is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film formed by vapor deposition or plating, or a printed electrode film formed by silver paste.
  • the charge amplifier 125 converts the charge generated by the piezoelectric film 123 into a detection signal, which is a voltage signal, and outputs it to the voltage amplification circuit 126 .
  • the voltage amplification circuit 126 amplifies the detection signal and outputs it.
  • Such a first sensor section 12 is attached to the sheet 11 via an adhesive layer (not shown). More specifically, the adhesive layer has insulating properties. Specifically, the adhesive layer fixes the first electrode 124 a and the front main surface of the sheet 11 . That is, the rear main surface of the first sensor section 12 is fixed to the front main surface of the seat 11 .
  • the first electrode 134a is a signal electrode. As shown in FIG. 3, the first electrode 134a is provided on the rear main surface S132. The first electrode 134a covers the rear main surface S132.
  • the first electrode 134a is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the second electrode 134b is a ground electrode.
  • the second electrode 134b is connected to ground potential.
  • the second electrode 134b is provided on the front main surface S131.
  • the piezoelectric film 133 is positioned between the first electrode 134a and the second electrode 134b.
  • the second electrode 134b covers the front main surface S131.
  • the second electrode 134b is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the charge amplifier 135 converts the charge generated by the piezoelectric film 133 into a detection signal, which is a voltage signal, and outputs it to the voltage amplification circuit 136 .
  • the voltage amplification circuit 136 amplifies the detection signal and outputs it.
  • Such a second sensor section 13 is attached to the sheet 11 via an adhesive layer (not shown). More specifically, the adhesive layer has insulating properties. Specifically, the adhesive layer fixes the first electrode 134 a and the front main surface of the sheet 11 . That is, the rear main surface of the second sensor portion 13 is fixed to the front main surface of the seat 11 .
  • the front main surface of the first sensor section 12 is arranged at a position that does not overlap the front main surface of the second sensor section 13 when viewed in the front-rear direction. It is That is, the front main surface of the first sensor portion 12 has a portion that does not overlap the front main surface of the second sensor portion 13 when viewed in the front-rear direction when the seat 11 is laid out flat. Also, the second sensor unit 13 is positioned to the right of the first sensor unit 12 .
  • the front main surface of the second sensor section 13 is arranged at a position that does not overlap the front main surface of the first sensor section 12 when viewed in the front-rear direction. That is, the front main surface of the second sensor portion 13 has a portion that does not overlap the front main surface of the first sensor portion 12 when viewed in the front-rear direction with the seat 11 unfolded flat.
  • the left short side and the right short side of the front main surface of the sheet 11, the long side of the first sensor section 12, and the second sensor section are measured.
  • Each of the 13 long sides are parallel to each other.
  • the upper and lower long sides of the front main surface of the sheet 11, the short sides of the first sensor section 12, and the short sides of the second sensor section 13 are measured. Each are parallel to each other.
  • a first center point CP1 of the first sensor portion 12 is defined when viewed in the front-rear direction with the seat 11 unfolded on a plane.
  • the first center point CP1 is, for example, the center of gravity of the front main surface of the first sensor section 12 .
  • the first center point CP1 may be the center of gravity of the rear main surface of the first sensor section 12, for example.
  • the first center point CP1 may be, for example, the center of the front main surface of the first sensor section 12 .
  • the two diagonal lines intersect at the first center point CP1.
  • the first center point CP1 may be the center of the rear main surface of the first sensor section 12, for example.
  • the two diagonal lines intersect at the first center point CP1.
  • a second center point CP2 of the second sensor portion 13 is defined when viewed in the front-rear direction with the seat 11 unfolded on a plane.
  • the second center point CP2 is, for example, the center of gravity of the front main surface of the second sensor section 13 .
  • the second center point CP2 may be the center of gravity of the rear main surface of the second sensor section 13, for example.
  • the second center point CP2 may be, for example, the center of the front main surface of the second sensor section 13 .
  • the two diagonal lines intersect at the second center point CP2.
  • the second center point CP2 may be, for example, the center of the rear main surface of the second sensor section 13 .
  • the two diagonal lines intersect at the second center point CP2.
  • an arbitrary straight line L1 extending in the left-right direction is defined when viewed in the front-rear direction with the seat 11 unfolded on a plane.
  • a first intersection point P1 is defined as an intersection of a perpendicular line drawn from the first center point CP1 to the straight line L1 and the straight line L1 when viewed in the front-rear direction with the seat 11 unfolded on a plane.
  • a perpendicular line drawn from the second center point CP2 to the straight line L1 intersects with the straight line L1 is defined as a second intersection point P2.
  • a distance between the first intersection point P1 and the second intersection point P2 is defined as a first distance D1.
  • the first distance D1 in the present embodiment is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21, which will be described later, when the seat 11 is unfolded on a plane.
  • the golf club 20 includes a shaft 21 and a head 22, as shown in FIG.
  • the shape of the shaft 21 is cylindrical.
  • the central axis direction of the cylinder is equal to the first direction DIR1. That is, the shaft 21 extends in the first direction DIR1.
  • a cross section of the shaft 21 perpendicular to the first direction DIR1 has a circular shape.
  • the circumferential direction of the cross-sectional circle of the shaft 21 is equal to the circumferential direction DIRC.
  • the shaft 21 has a first end and a second end in the first direction DIR1.
  • a head 22 is provided at the first end of the shaft 21 .
  • a grip is provided near the second end of the shaft 21 .
  • the object to be measured is the shaft 21 .
  • the sensor unit 10 is attached to the circumferential surface of the shaft 21.
  • the front main surface of the sheet 11 is fixed to the shaft 21 by an adhesive layer (not shown) provided on the front main surface of the sheet 11 .
  • the first sensor portion 12 is fixed to the shaft 21 by an adhesive layer (not shown) provided on the front main surface of the first sensor portion 12 .
  • the second sensor portion 13 is fixed to the shaft 21 by an adhesive layer (not shown) provided on the front main surface of the second sensor portion 13 .
  • the sensor unit 10 is attached near the grip of the shaft 21, but the attachment position of the sensor unit 10 to the shaft 21 is not limited to this.
  • the direction in which the upper long side and the lower long side of the front main surface of the seat 11 extend is equal to the circumferential direction DIRC.
  • the first sensor section 12 and the second sensor section 13 are arranged between the shaft 21 and the seat 11 with the sensor unit 10 attached to the shaft 21 .
  • the first sensor unit 12 detects deformation of the shaft 21 in the second direction DIR2.
  • the second sensor unit 13 detects deformation of the shaft 21 in the third direction DIR3.
  • the direction in which the upper long side and the lower long side of the front main surface of the seat 11 extend is equal to the circumferential direction DIRC.
  • the first distance D1 is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the first center point CP1 of the first sensor portion 12 and the second center point CP2 of the second sensor portion 13 .
  • the first distance D1 is equal to a quarter of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21 in the state where the seat 11 is spread out on the plane.
  • the first center point CP1 of the first sensor portion 12 and the second center point CP2 of the second sensor portion 13 are arranged 90 degrees apart in the circumferential direction DIRC of the shaft 21 .
  • the sensor unit 10 positioning of the first sensor section 12 and positioning of the second sensor section 13 can be performed accurately.
  • it is suitable for attaching the first sensor section 12 and the second sensor section 13 to a curved surface of an object to be measured.
  • the front main surface of the first sensor portion 12 is the front main surface of the second sensor portion 13 when viewed in the direction normal to the front main surface of the seat 11 when the seat 11 is laid out flat. has a portion that does not overlap with Further, the front main surface of the first sensor portion 12 does not overlap the front main surface of the second sensor portion 13 when viewed in the direction normal to the front main surface of the seat 11 when the seat 11 is laid out flat. placed in position.
  • the front main surface of the second sensor portion 13 is a portion that does not overlap the front main surface of the first sensor portion 12 when viewed in the direction normal to the front main surface of the seat 11 when the seat 11 is laid out flat. have. Further, the front main surface of the second sensor portion 13 does not overlap the front main surface of the first sensor portion 12 when viewed in the direction normal to the front main surface of the seat 11 when the seat 11 is laid out flat. placed in position. In such a sensor unit 10, the position of the first sensor section 12 and the position of the second sensor section 13 are different. Therefore, it is necessary to position the shaft 21 and the first sensor portion 12 and to position the shaft 21 and the second sensor portion 13 .
  • the rear main surface of the first sensor portion 12 and the rear main surface of the second sensor portion 13 are attached to the seat 11 . Accordingly, the positioning of the first sensor section 12 with respect to the seat 11 and the positioning of the second sensor section 13 with respect to the seat 11 can be performed in a state in which the seat 11 is spread out on a plane. Therefore, by positioning the seat 11 with respect to the shaft 21, the positioning of the first sensor section 12 with respect to the shaft 21 and the positioning of the second sensor section 13 with respect to the shaft 21 can be performed at the same time. Therefore, positioning of the first sensor section 12 and positioning of the second sensor section 13 can be performed accurately.
  • the long side of the main surface of the first sensor section 12 is parallel to the long side of the main surface of the second sensor section 13 when the sheet 11 is laid out flat. As a result, positioning of the first sensor section 12 and positioning of the second sensor section 13 can be performed accurately.
  • the sheet 11 may have insulating properties or may have electrical conductivity.
  • the uniaxial stretching axis OD1 of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD2 of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) are respectively oriented in the vertical direction.
  • the angle is not limited to 45 degrees counterclockwise, and other angles may be used.
  • the uniaxial stretching axis OD1 of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD2 of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) are arranged in the vertical direction. may form an angle of 45 degrees clockwise. It should be noted that this 45 degrees includes angles including, for example, about 45 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the piezoelectric film 123 generates a positive charge when the first sensor section 12 is deformed so as to expand in the left-right direction, and generates a negative charge when it is deformed so as to be compressed in the left-right direction. Occur.
  • the piezoelectric film 133 generates a positive charge when the second sensor section 13 is deformed so as to expand in the left-right direction, and generates a negative charge when it is deformed so as to be compressed in the left-right direction. .
  • the uniaxial stretching axis OD1 of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD2 of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) are arranged in the vertical direction.
  • this 0 degrees or 180 degrees includes, for example, an angle including about 0 degrees ⁇ 10 degrees or an angle including about 180 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the uniaxial stretching axis OD1 of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD2 of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) are arranged in the vertical direction.
  • the 90 degrees or -90 degrees includes, for example, an angle including about 90 degrees ⁇ 10 degrees or an angle including about -90 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 123 (first piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 133 (second piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • each of the first sensor section 12 and the second sensor section 13 includes a film having PLA stretched in at least one axial direction. From the viewpoint of detecting , each of the first sensor section 12 and the second sensor section 13 may include a material having another piezoelectric body. Moreover, each of the first sensor unit 12 and the second sensor unit 13 may contain a material that does not have piezoelectricity.
  • each of the first sensor unit 12 and the second sensor unit 13 may have a piezoelectric constant of d31.
  • Each of the first sensor part 12 and the second sensor part 13 having a piezoelectric constant of d31 is, for example, a PVDF (polyvinylidene fluoride) film.
  • the deformation of the object to be measured may be detected by detecting the deformation amount itself.
  • each of the first sensor section 12 and the second sensor section 13 may include a strain gauge.
  • detection of deformation of the object to be measured may be detection of bending of the object to be measured, or detection of torsion of the object to be measured.
  • first electrode 124a may be provided on the front main surface S121.
  • second electrode 124b may be provided on the rear main surface S122.
  • first electrode 134a may be provided on the front main surface S131.
  • second electrode 134b may be provided on the rear main surface S132.
  • the front and rear main surfaces of the first sensor section 12 are rectangular having short sides extending in the vertical direction and long sides extending in the horizontal direction when viewed in the front-rear direction. It may have a shape.
  • the front and rear main surfaces of the second sensor portion 13 are rectangular having short sides extending in the vertical direction and long sides extending in the horizontal direction when viewed in the front-rear direction. It may have a shape.
  • the length of the upper long side and the lower long side of the front main surface of the sheet 11 and the length of the upper long side and the lower long side of the rear main surface of the sheet 11 are obtained when the sheet 11 is unfolded flat. and may be longer than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21 . Further, in the state where the sensor unit 10 is attached to the shaft 21, there are three or more intersections between any straight line perpendicular to the first direction DIR1 and the front main surface of the seat 11 when viewed in the first direction DIR1. may
  • the length of the upper long side and the lower long side of the front main surface of the sheet 11 and the length of the upper long side and the lower long side of the rear main surface of the sheet 11 are obtained when the sheet 11 is unfolded flat. , and may be equal to the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21 .
  • the front and rear main surfaces of the seat 11 do not have to be rectangular.
  • the rectangular shape includes a rectangle and a slightly modified shape of the rectangle.
  • a slightly modified shape of a rectangle is, for example, a shape in which the corners of the rectangle are chamfered.
  • the shape of the front principal surface and the rear principal surface of the seat 11 may be shapes that are completely different from the rectangular shape.
  • the thickness of the sheet 11 (the distance between the front main surface and the rear main surface of the sheet 11) may be uniform or may not be uniform.
  • the first distance D1 does not have to be equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21 when the seat 11 is spread out on a plane.
  • the sensor unit 10 is attached to the shaft 21.
  • the first center point CP1 of the first sensor portion 12 and the second center point CP2 of the second sensor portion 13 are arranged to be separated from each other by 60 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21 .
  • front main surface and the rear main surface of the first sensor section 12 do not have to be rectangular when the seat 11 is unfolded flat. Further, the front main surface and the rear main surface of the second sensor section 13 do not have to have a rectangular shape when the seat 11 is unfolded flat.
  • the front and rear main surfaces of the first sensor section 12 may have an elliptical shape when the seat 11 is unfolded flat.
  • the long axis of the main surface of the first sensor section 12 may be parallel to the long side of the main surface of the second sensor section 13 when the sheet 11 is laid out flat.
  • the front and rear main surfaces of the first sensor section 12 and the front and rear main surfaces of the second sensor section 13 have an elliptical shape.
  • the long axis of the main surface of the first sensor section 12 may be parallel to the long axis of the main surface of the second sensor section 13 when the sheet 11 is laid out flat.
  • the front and rear main surfaces of the first sensor unit 12 may have a square shape when the seat 11 is laid out flat.
  • at least one of the sides of the main surface of the first sensor section 12 may be parallel to the long side of the main surface of the second sensor section 13 when the sheet 11 is laid out flat.
  • the front and rear main surfaces of the first sensor section 12 and the front and rear main surfaces of the second sensor section 13 have a square shape.
  • at least one side of the main surface of the first sensor section 12 may be parallel to at least one side of the main surface of the second sensor section 13 .
  • first sensor section 12 and the second sensor section 13 may be aligned in the vertical direction when the seat 11 is unfolded on the plane.
  • the rear main surface of the first sensor portion 12 may have a portion that does not overlap the rear main surface of the second sensor portion 13 when viewed in the front-rear direction when the seat 11 is unfolded flat. .
  • cross section of the object to be measured perpendicular to the first direction DIR1 is not limited to a circle.
  • the cross section of the object to be measured perpendicular to the first direction DIR1 may be elliptical or polygonal.
  • the shape of the object to be measured may be a shape that does not extend in the first direction DIR1.
  • the number of sensor units may be three or more.
  • FIG. 6 is a perspective view of the sensor unit 10a attached to the shaft 21a according to the first modification.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10a attached to the shaft 21a according to the first modification.
  • the first modification only the parts that differ from the arrangement structure of the sensor units according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.
  • the sensor unit 10a differs from the sensor unit 10 in the state of attachment to the shaft 21a. More specifically, with the sensor unit 10a attached to the shaft 21a, the seat 11a is arranged between the shaft 21a and the first sensor portion 12a and between the shaft 21a and the second sensor portion 13a. .
  • the sensor unit 10a is attached to the circumferential surface of the shaft 21a.
  • an adhesive layer (not shown) is provided on the rear main surface of the sheet 11a.
  • the adhesive layer has insulating properties.
  • the rear main surface of the sheet 11a is attached to the shaft 21a by an adhesive layer (not shown) provided on the rear main surface of the sheet 11a.
  • the seat 11a is arranged between the shaft 21a and the first sensor portion 12a and between the shaft 21a and the second sensor portion 13a. ing. Further, as described above, the direction in which the upper long side and the lower long side of the front main surface of the sheet 11a extend is equal to the circumferential direction DIRC. Accordingly, the first distance D1a is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the first center point CP1a of the first sensor portion 12a and the second center point CP2a of the second sensor portion 13a.
  • the first distance D1a is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21a in the state where the sheet 11a is laid flat.
  • the first center point CP1a of the first sensor portion 12a and the second center point CP2a of the second sensor portion 13a are arranged 90 degrees apart in the circumferential direction DIRC of the shaft 21a.
  • FIG. 8 is a plan view of the sensor unit 10b with the seat 11b according to the second embodiment unfolded on the plane.
  • FIG. 9 is a perspective view of the sensor unit 10b attached to the shaft 21b according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10b attached to the shaft 21b according to the second embodiment. Regarding the second embodiment, only parts that differ from the arrangement structure of the sensor units according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.
  • the length of the upper long side and the lower long side of the front main surface of the sheet 11b and the length of the upper long side and the lower long side of the rear main surface of the sheet 11b are equal to the length of the sheet.
  • the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21b is shorter than the length of the circumference of the shaft 21b when the shaft 11b is unfolded on a plane.
  • the same effects as the sensor unit 10 are obtained in the sensor unit 10b as described above. Further, the sensor unit 10b can be easily positioned while confirming the position of the exposed portion of the circumferential surface of the shaft 21b.
  • FIG. 11 is a plan view of the sensor unit 10c with the seat 11c according to the third embodiment unfolded on the plane.
  • FIG. 12 is a perspective view of the sensor unit 10c attached to the shaft 21c according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view along line AA of the sensor unit 10c attached to the shaft 21c according to the third embodiment.
  • the front main surface of the second sensor portion 13c has a portion that does not overlap the front main surface of the seat 11c when viewed in the front-rear direction. is doing.
  • the length of the upper long side and the lower long side of the front main surface of the sheet 11c and the length of the upper long side and the lower long side of the rear main surface of the sheet 11c are the same as when the sheet 11c is unfolded on the plane. and shorter than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21c.
  • the shaft 21c is located at the same position as the first center point CP1c of the first sensor portion 12c or the second center point CP2c of the second sensor portion 13c in the first direction DIR1. A portion of the circumferential surface of 21c and a portion of the rear main surface of the second sensor portion 13c are exposed.
  • the first distance D1c of the present embodiment is equal to three-fourths of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21c when the seat 11c is unfolded on the plane.
  • the first center point CP1c of the first sensor portion 12c and the second center point CP2c of the second sensor portion 13c are arranged so as to be separated from each other by 90 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21c.
  • the sensor unit 10c can be easily positioned while confirming the position of the exposed portion of the circumferential surface of the shaft 21c. Further, even when the first sensor portion 12c and the second sensor portion 13c receive a force in the contracting direction, the force received by the first sensor portion 12c and the second sensor portion 13c from the seat 11c is applied to the circumference of the shaft 21c. By escaping from the exposed portion, the adhesion between the first sensor portion 12c and the second sensor portion 13c and the shaft 21c can be improved.
  • the front main surface of at least one of the first sensor portion 12c and the second sensor portion 13c does not overlap the front main surface of the seat 11c when viewed in the front-rear direction. It is sufficient if it has a part.
  • FIG. 14 is a plan view of the sensor unit 10d with the seat 11d according to the fourth embodiment unfolded on the plane.
  • FIG. 15 is a perspective view of the sensor unit 10d attached to the shaft 21d according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a sectional view taken along line AA of the sensor unit 10d attached to the shaft 21d according to the fourth embodiment.
  • a portion of the outer edge of the front main surface of the first sensor portion 12d and a portion of the outer edge of the front main surface of the second sensor portion 13d are in contact with each other.
  • the right long side of the front main surface of the first sensor portion 12d and the left long side of the front main surface of the second sensor portion 13d are in contact with each other.
  • the same effects as the sensor unit 10 are obtained in the sensor unit 10d as described above. Further, in a state where the sensor unit 10d is attached to the shaft 21d, it becomes easier to confirm the respective center points of the first sensor portion 12d and the second sensor portion 13d, and the sensor unit 10d can be positioned more easily. .
  • a portion of the outer edge of the front main surface of the first sensor portion 12d and a portion of the outer edge of the front main surface of the second sensor portion 13d may be in contact with each other via an insulating adhesive layer.
  • a portion of the outer edge of the rear main surface of the first sensor portion 12d and a portion of the outer edge of the rear main surface of the second sensor portion 13d may be in contact with each other.
  • a portion of the outer edge of the rear main surface of the first sensor portion 12d and a portion of the outer edge of the rear main surface of the second sensor portion 13d may be in contact with each other via an insulating adhesive layer. .
  • FIG. 17 is a plan view of the sensor unit 10e with the seat 11e according to the fifth embodiment laid out flat.
  • FIG. 18 is a perspective view of the sensor unit 10e attached to the shaft 21e according to the fifth embodiment.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line AA of the sensor unit 10e attached to the shaft 21e according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment only the parts that differ from the arrangement structure of the sensor units according to the first embodiment will be explained, and the rest will be omitted.
  • the front main surface of the first sensor portion 12e overlaps the front main surface of the second sensor portion 13e when viewed in the front-rear direction. have.
  • the front main surface of the second sensor portion 13e has a portion that overlaps the front main surface of the first sensor portion 12e when viewed in the front-rear direction.
  • the same effects as the sensor unit 10 are obtained in the sensor unit 10e as described above.
  • the areas of the front and rear main surfaces of the first sensor portion 12e and the second sensor portion 13e can be increased, the electric charges of the first sensor portion 12e and the second sensor portion 13e can be detected.
  • the area to be covered can be increased. Thereby, the output voltage sensitivity of each of the first sensor section 12e and the second sensor section 13e can be increased, and the detection accuracy of the sensor unit 10e can be improved.
  • FIG. 20 is a plan view of the sensor unit 10f in a state in which the sensor unit 10f according to the sixth embodiment is laid out on a plane.
  • 21A and 21B are a plan view and a cross-sectional view of the third sensor portion 14f in a state where the sensor unit 10f according to the sixth embodiment is laid out on a plane.
  • 22A and 22B are a plan view and a cross-sectional view of the fourth sensor portion 15f in a state where the sensor unit 10f according to the sixth embodiment is laid out on a plane.
  • FIG. 23 is a perspective view of the sensor unit 10f attached to the shaft 21f according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a sectional view taken along line AA of the sensor unit 10f according to the sixth embodiment attached to the shaft 21f.
  • the sixth embodiment only parts that differ from the arrangement structure of the sensor units according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.
  • the sensor unit 10f includes a first sensor section 12f, a second sensor section 13f, a third sensor section 14f and a fourth sensor section 15f.
  • the third sensor portion 14f in this embodiment corresponds to the seats 11, 11b to 11e in the first to fifth embodiments.
  • the direction of deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, detected by the first sensor portion 12f and the direction of deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, detected by the second sensor portion 13f are the same direction.
  • the third sensor section 14f detects deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, including the shape of the film. However, the direction of deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, detected by the first sensor unit 12f and the direction of deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, detected by the third sensor unit 14f are different directions.
  • the third sensor portion 14f includes a front main surface and a rear main surface. The rear main surface of the first sensor portion 12f and the rear main surface of the second sensor portion 13f are attached to the front main surface of the third sensor portion 14f.
  • the third sensor section 14f includes a piezoelectric film 143, a first electrode 144a, a second electrode 144b, a charge amplifier 145 and a voltage amplifier circuit 146.
  • the piezoelectric film 143 is an example of a piezoelectric body.
  • the piezoelectric film 143 has a sheet shape. Therefore, the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) includes a front major surface S141 and a rear major surface S142.
  • the piezoelectric film 143 When the sensor unit 10f is unfolded on a plane, the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) has a front principal surface S141 and a rear principal surface S142 of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) when viewed in the front-rear direction. It has a rectangular shape with a right long side extending, an upper short side extending in the left-right direction, and a lower short side extending in the left-right direction.
  • the longitudinal direction of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) of the third sensor section 14f is the vertical direction
  • the lateral direction of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) of the third sensor section 14f is , left and right.
  • the piezoelectric film 143 is a PLA film.
  • the PLA film is the same as in the first embodiment, and the description is omitted.
  • the uniaxial stretching axis OD3 of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) forms an angle of 45 degrees counterclockwise with respect to the vertical direction. That is, the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) is stretched at least uniaxially.
  • the first electrode 144a is a signal electrode. As shown in FIG. 21, the first electrode 144a is provided on the rear main surface S142. The first electrode 144a covers the rear main surface S142.
  • the first electrode 144a is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the second electrode 144b is a ground electrode.
  • the second electrode 144b is connected to ground potential.
  • the second electrode 144b is provided on the front main surface S141.
  • the piezoelectric film 143 is positioned between the first electrode 144a and the second electrode 144b.
  • the second electrode 144b covers the front main surface S141.
  • the second electrode 144b is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the charge amplifier 145 converts the charge generated by the piezoelectric film 143 into a detection signal, which is a voltage signal, and outputs it to the voltage amplification circuit 146 .
  • the voltage amplification circuit 146 amplifies the detection signal and outputs it.
  • the lengths of the upper and lower short sides of the front main surface of the third sensor portion 14f and the lengths of the upper and lower short sides of the rear main surface of the third sensor portion 14f are the same as when the sensor unit 10f is developed on a plane. In this state, it is shorter than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured.
  • Such a third sensor section 14f is fixed to the first sensor section 12f and the second sensor section 13f via an adhesive layer (not shown).
  • the adhesive layer has insulating properties. Specifically, the adhesive layer fixes the left portion of the second electrode 144b and the right portion of the rear main surface of the first sensor portion 12f. That is, the left portion of the front main surface of the third sensor portion 14f is fixed to the right portion of the rear main surface of the first sensor portion 12f. As a result, the left portion of the third sensor portion 14f overlaps the right portion of the first sensor portion 12f when viewed in the front-rear direction. That is, the front main surface of the third sensor portion 14f has a portion that overlaps the front main surface of the first sensor portion 12f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat.
  • the adhesive layer fixes the right portion of the second electrode 144b and the left portion of the rear main surface of the second sensor portion 13f. That is, the right portion of the front main surface of the third sensor portion 14f is fixed to the left portion of the rear main surface of the second sensor portion 13f. As a result, the right portion of the third sensor portion 14f overlaps the left portion of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction. That is, the front main surface of the third sensor portion 14f has a portion that overlaps the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat.
  • the fourth sensor section 15f detects deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, including the shape of the film. However, the direction of deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, detected by the third sensor portion 14f and the direction of deformation of the shaft 21f, which is the object to be measured, detected by the fourth sensor portion 15f are the same.
  • the fourth sensor portion 15f includes a front main surface and a rear main surface. As shown in FIG. 22, the fourth sensor section 15f includes a piezoelectric film 153, a first electrode 154a, a second electrode 154b, a charge amplifier 155 and a voltage amplifier circuit 156.
  • the piezoelectric film 153 has a sheet shape.
  • the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) includes a front major surface S151 and a rear major surface S152.
  • the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) has a front main surface S151 and a rear main surface S152, which are viewed in the front-rear direction. It has a rectangular shape with a right long side extending, an upper short side extending in the left-right direction, and a lower short side extending in the left-right direction.
  • the longitudinal direction of the piezoelectric film 153 is the vertical direction
  • the lateral direction of the piezoelectric film 153 is the horizontal direction
  • the piezoelectric film 153 is a PLA film.
  • the PLA film is the same as in the first embodiment, and the description is omitted.
  • the uniaxial stretching axis OD4 of the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) forms an angle of 45 degrees clockwise with respect to the vertical direction. That is, the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) is stretched at least uniaxially.
  • the first electrode 154a is a signal electrode. As shown in FIG. 22, the first electrode 154a is provided on the rear main surface S152. The first electrode 154a covers the rear main surface S152.
  • the first electrode 154a is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the second electrode 154b is a ground electrode.
  • the second electrode 154b is connected to ground potential.
  • the second electrode 154b is provided on the front main surface S151.
  • the piezoelectric film 153 is positioned between the first electrode 154a and the second electrode 154b.
  • the second electrode 154b covers the front main surface S151.
  • the second electrode 154b is, for example, an organic electrode such as ITO (indium tin oxide) or ZnO (zinc oxide), a metal film by vapor deposition or plating, or a printed electrode film by silver paste.
  • the charge amplifier 155 converts the charge generated by the piezoelectric film 153 into a detection signal, which is a voltage signal, and outputs it to the voltage amplification circuit 156 .
  • the voltage amplification circuit 156 amplifies the detection signal and outputs it.
  • the lengths of the upper and lower short sides of the front principal surface of the fourth sensor portion 15f and the lengths of the upper and lower short sides of the rear principal surface of the fourth sensor portion 15f are the same as when the sensor unit 10f is developed on a plane. In this state, it is shorter than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured.
  • Such a fourth sensor portion 15f is fixed to the second sensor portion 13f via an adhesive layer (not shown).
  • the adhesive layer has insulating properties. Specifically, the adhesive layer fixes the left portion of the second electrode 154b and the right portion of the rear main surface of the second sensor portion 13f. That is, the left portion of the front main surface of the fourth sensor portion 15f is fixed to the right portion of the rear main surface of the second sensor portion 13f. As a result, the left portion of the fourth sensor portion 15f overlaps the right portion of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction. That is, the front main surface of the fourth sensor portion 15f has a portion that overlaps the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat.
  • the length of the upper short side of the front main surface of the first sensor section 12f and the length of the upper short side of the front main surface of the second sensor section 13f are the same when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the sum of the heights is equal to or greater than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured.
  • the sum of the length of the upper short side of the front main surface of the third sensor portion 14f and the length of the upper short side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f in the state in which the sensor unit 10f is developed on a plane is measured. It is longer than or equal to the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is an object.
  • the front main surface of the first sensor portion 12f is arranged at a position that does not overlap the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction. That is, the front main surface of the first sensor portion 12f has a portion that does not overlap the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat.
  • An adhesive layer (not shown) is provided on the front main surface of the first sensor portion 12f. The adhesive layer has insulating properties.
  • the front main surface of the second sensor portion 13f is arranged at a position not overlapping the front main surface of the first sensor portion 12f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out on a plane. That is, the front main surface of the second sensor portion 13f has a portion that does not overlap the front main surface of the first sensor portion 12f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat.
  • An adhesive layer (not shown) is provided on the front main surface of the second sensor portion 13f. The adhesive layer has insulating properties.
  • the front main surface of the third sensor portion 14f is arranged at a position not overlapping the front main surface of the fourth sensor portion 15f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out on a plane. That is, the front main surface of the third sensor portion 14f has a portion that does not overlap the front main surface of the fourth sensor portion 15f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat.
  • the front main surface of the fourth sensor portion 15f is arranged at a position not overlapping the front main surface of the third sensor portion 14f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out on a plane. That is, the front main surface of the fourth sensor portion 15f has a portion that does not overlap the front main surface of the third sensor portion 14f when viewed in the front-rear direction when the sensor unit 10f is laid out flat. Further, the fourth sensor portion 15f is positioned to the right of the third sensor portion 14f.
  • a portion of the outer edge of the main surface of the first sensor portion 12f and a portion of the outer edge of the main surface of the second sensor portion 13f are in contact with each other when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the right long side of the front main surface of the first sensor portion 12f and the left long side of the front main surface of the second sensor portion 13f are in contact with each other.
  • a portion of the outer edge of the main surface of the third sensor portion 14f and a portion of the outer edge of the main surface of the fourth sensor portion 15f are in contact with each other.
  • the right long side of the front main surface of the third sensor portion 14f and the left long side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f are in contact with each other.
  • each short side of the first sensor portion 12f, each short side of the second sensor portion 13f, each short side of the third sensor portion 14f, and each short side of the third sensor portion 14f are parallel to each other.
  • a third center point CP3f of the third sensor portion 14f is defined when viewed in the front-rear direction with the sensor unit 10f unfolded on a plane.
  • the third center point CP3f is, for example, the center of gravity of the front main surface of the third sensor portion 14f.
  • the third center point CP3f may be, for example, the center of gravity of the rear main surface of the third sensor portion 14f.
  • the third center point CP3f may be, for example, the center of the front main surface of the third sensor portion 14f.
  • the third center point CP3f may be, for example, the center of the rear main surface of the third sensor portion 14f.
  • the two diagonal lines intersect at the third center point CP3f.
  • a fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f is defined when viewed in the front-rear direction with the sensor unit 10f unfolded on a plane.
  • the fourth center point CP4f is, for example, the center of gravity of the front main surface of the fourth sensor portion 15f.
  • the fourth center point CP4f may be, for example, the center of gravity of the rear main surface of the fourth sensor portion 15f.
  • the fourth center point CP4f may be, for example, the center of the front main surface of the fourth sensor portion 15f.
  • the fourth center point CP4f may be, for example, the center of the rear main surface of the fourth sensor portion 15f.
  • the two diagonal lines intersect at the fourth center point CP4f.
  • an arbitrary straight line L1 extending in the left-right direction is defined when viewed in the front-rear direction with the sensor unit 10f unfolded on a plane.
  • a first intersection point P1f is defined as an intersection of a perpendicular line drawn from the first center point CP1f to the straight line L1 and the straight line L1 when viewed in the front-rear direction with the sensor unit 10f unfolded on a plane.
  • a perpendicular line drawn from the second center point CP2f to the straight line L1 intersects with the straight line L1 is defined as a second intersection point P2f.
  • a perpendicular line drawn from the third center point CP3f to the straight line L1 intersects with the straight line L1 is defined as a third intersection point P3f.
  • a perpendicular line drawn from the fourth center point CP4f to the straight line L1 intersects with the straight line L1 is defined as a fourth intersection point P4f.
  • a distance between the first intersection point P1f and the second intersection point P2f is defined as a first distance D1f.
  • the distance between the third intersection point P3f and the fourth intersection point P4f is defined as a second distance D2f.
  • the distance between the first intersection point P1f and the third intersection point P3f is defined as a third distance D3f.
  • the distance between the first intersection point P1f and the fourth intersection point P4f is defined as D4f.
  • the distance between the second intersection point P2f and the third intersection point P3f is defined as D5f.
  • the distance between the second intersection point P2f and the fourth intersection point P4f is defined as D6f.
  • the first distance D1f in this embodiment is equal to half the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured, when the sensor unit 10f is deployed on a plane.
  • the second distance D2f in this embodiment is equal to half the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured, when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the third distance D3f of the present embodiment is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured, in the state where the sensor unit 10f is developed on the plane.
  • the fourth distance D4f in this embodiment is equal to three-fourths of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured, in the state where the sensor unit 10f is developed on a plane.
  • the fifth distance D5f in the present embodiment is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured, when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the sixth distance D6f in this embodiment is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f, which is the object to be measured, in the state where the sensor unit 10f is developed on the plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the circumferential surface of the shaft 21f.
  • the front main surface of the first sensor portion 12f and the front main surface of the second sensor portion 13f are provided on the front main surface of the first sensor portion 12f and the front main surface of the second sensor portion 13f. It is fixed to the shaft 21f by an adhesive layer (not shown).
  • the direction in which the upper and lower short sides of the first sensor portion 12f extend, the direction in which the upper and lower short sides of the second sensor portion 13f extend, and the third sensor The direction in which the upper and lower short sides of the portion 14f extend and the direction in which the upper and lower short sides of the fourth sensor portion 15f extend are equal to the circumferential direction DIRC.
  • the first sensor portion 12f and the second sensor portion 13f are positioned between the shaft 21f and the third sensor portion 14f and between the shaft 21f and the fourth sensor portion 14f. It is arranged between the sensor section 15f.
  • the first sensor portion 12f and the second sensor portion 13f detect deformation of the shaft 21f in the third direction DIR3. Further, the third sensor portion 14f and the fourth sensor portion 15f detect deformation of the shaft 21f in the second direction DIR2.
  • the left portion of the first sensor portion 12f overlaps the right portion of the fourth sensor portion 15f when viewed in the third direction DIR3 with the sensor unit 10f attached to the shaft 21f.
  • the left long side of the front main surface of the first sensor portion 12f and the right long side of the front main surface of the second sensor portion 13f are in contact with each other.
  • the left long side of the front main surface of the third sensor portion 14f and the right long side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f are in contact with each other.
  • the direction in which the upper and lower short sides of the first sensor portion 12f extend, the direction in which the upper and lower short sides of the second sensor portion 13f extend, and the direction in which the upper and lower short sides of the third sensor portion 14f extend are equal to the circumferential direction DIRC. Accordingly, the first distance D1f is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the second center point CP2f of the second sensor portion 13f.
  • the second distance D2f is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the third center point CP3f of the third sensor portion 14f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f.
  • the third distance D3f is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the third center point CP3f of the third sensor portion 14f.
  • the fourth distance D4f is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f.
  • the fifth distance D5f is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the second center point CP2f of the second sensor portion 13f and the third center point CP3f of the third sensor portion 14f.
  • the sixth distance D6f is equal to the distance in the circumferential direction DIRC between the second center point CP2f of the second sensor portion 13f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f.
  • the first distance D1f is equal to half the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is deployed on a plane.
  • the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the second center point CP2f of the second sensor portion 13f are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the second distance D2f is equal to half the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is developed on a plane.
  • the first center point CP1f of the third sensor portion 14f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the third distance D3f is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is developed on a plane.
  • the fourth distance D4f is equal to three-fourths of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f in the state where the sensor unit 10f is developed on the plane.
  • the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f are arranged so as to be separated from each other by 90 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the fifth distance D5f is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f in the state where the sensor unit 10f is developed on the plane.
  • the second center point CP2f of the second sensor portion 13f and the third center point CP3f of the third sensor portion 14f are arranged so as to be separated from each other by 90 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the sixth distance D6f is equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is developed on a plane.
  • the second center point CP2f of the second sensor portion 13f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f are arranged so as to be separated from each other by 90 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the same effect as the sensor unit 10 is obtained in the sensor unit 10f as described above.
  • the areas of the front and rear main surfaces of the first sensor portion 12f, the second sensor portion 13f, the third sensor portion 14f, and the fourth sensor portion 15f can be increased, the first sensor portion 12f , the second sensor portion 13f, the third sensor portion 14f, and the fourth sensor portion 15f.
  • the output voltage sensitivity of each of the first sensor section 12f, the second sensor section 13f, the third sensor section 14f, and the fourth sensor section 15f can be increased, and the detection accuracy of the sensor unit 10f can be improved. can.
  • the polarity of the charge generated by the piezoelectric film 143 and the polarity of the charge generated by the piezoelectric film 153 become equal. and the detection signal of the fourth sensor section 15f can be easily added.
  • the uniaxial stretching axis OD3 of the piezoelectric film 143 is not limited to an angle of 45 degrees counterclockwise with respect to the vertical direction. It may be an angle.
  • the uniaxial stretching axis OD4 of the piezoelectric film 153 is not limited to an angle of 45 degrees clockwise with respect to the vertical direction. may be
  • the uniaxial stretching axis OD3 of the piezoelectric film 143 may form an angle of 45 degrees clockwise with respect to the vertical direction when the sensor unit 10f is laid out on a plane. It should be noted that this 45 degrees includes angles including, for example, about 45 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the uniaxial stretching axis OD4 of the piezoelectric film 153 may form an angle of 45 degrees counterclockwise with respect to the vertical direction when the sensor unit 10f is unfolded on the plane. . It should be noted that this 45 degrees includes angles including, for example, about 45 degrees ⁇ 10 degrees. This configuration also has the same effect as the sensor unit 10f.
  • the uniaxial stretching axis OD3 of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD4 of the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) extend vertically. It may form an angle of 0 degrees counterclockwise or 180 degrees counterclockwise. In addition, this 0 degrees or 180 degrees includes, for example, an angle including about 0 degrees ⁇ 10 degrees or an angle including about 180 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the uniaxial stretching axis OD3 of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) and the uniaxial stretching axis OD4 of the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) extend vertically. It may form an angle of 90 degrees counterclockwise or -90 degrees counterclockwise.
  • the 90 degrees or -90 degrees includes, for example, an angle including about 90 degrees ⁇ 10 degrees or an angle including about -90 degrees ⁇ 10 degrees.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 143 (third piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the direction of the highest piezoelectricity of the piezoelectric film 153 (fourth piezoelectric body) can be aligned with the twist directions in the vertical direction and the horizontal direction.
  • each of the third sensor portion 14f and the fourth sensor portion 15f includes a film having PLA stretched in at least one axial direction. From the viewpoint of detecting , each of the third sensor portion 14f and the fourth sensor portion 15f may include a material having another piezoelectric body. Further, each of the third sensor portion 14f and the fourth sensor portion 15f may contain a material that does not have piezoelectricity.
  • each of the third sensor section 14f and the fourth sensor section 15f may have a piezoelectric constant of d31.
  • Each of the third sensor portion 14f and the fourth sensor portion 15f having a piezoelectric constant of d31 is, for example, a PVDF (polyvinylidene fluoride) film.
  • the deformation of the object to be measured may be detected by detecting the deformation amount itself.
  • each of the third sensor section 14f and the fourth sensor section 15f may include a strain gauge.
  • detection of deformation of the object to be measured may be detection of bending of the object to be measured, or detection of torsion of the object to be measured.
  • first electrode 144a may be provided on the front main surface S141.
  • second electrode 144b may be provided on the rear main surface S142.
  • first electrode 154a may be provided on the front main surface S151.
  • second electrode 154b may be provided on the rear main surface S152.
  • charge amplifier 145 and the charge amplifier 155 may be shared.
  • voltage amplifier circuit 146 and voltage amplifier circuit 156 may be shared.
  • the sum of the charge generated by the piezoelectric film 143 and the charge generated by the piezoelectric film 153 can be converted into a detection signal, which is a voltage signal, and the detection signal can be amplified and output.
  • the front main surface of the third sensor portion 14f is the front main surface of the first sensor portion 12f or the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction. It is sufficient if it is arranged at a position overlapping with the . That is, the front main surface of the third sensor portion 14f is the front main surface of the first sensor portion 12f or the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction with the sensor unit 10f deployed on a plane. It suffices if it has a portion overlapping with .
  • the front main surface of the fourth sensor portion 15f is the front main surface of the first sensor portion 12f or the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction. It is sufficient if it is arranged at a position overlapping with the . That is, the front main surface of the fourth sensor portion 15f is the front main surface of the first sensor portion 12f or the front main surface of the second sensor portion 13f when viewed in the front-rear direction in the state where the sensor unit 10f is laid out flat. It suffices if it has a portion overlapping with .
  • the front and rear main surfaces of the third sensor portion 14f have short sides extending vertically and long sides extending horizontally when viewed in the front-rear direction. It may have a rectangular shape.
  • the front main surface and the rear main surface of the fourth sensor portion 15f have short sides extending in the vertical direction and long sides extending in the horizontal direction when viewed in the front-rear direction. It may have a rectangular shape.
  • the sum of the length or the length of the upper short side of the rear main surface of the second sensor portion 13f or the length of the lower short side of the rear main surface of the second sensor portion 13f is the state in which the sensor unit 10f is developed on the plane.
  • the number of intersections between an arbitrary straight line perpendicular to the first direction DIR1 and the front main surface of the first sensor portion 12f when viewed in the first direction DIR1 and the number of The sum of the number of intersections between any straight line perpendicular to the one-direction DIR1 and the front main surface of the second sensor portion 13f may be 3 or more.
  • the sum of the length of the upper short side of the front main surface of the first sensor section 12f and the length of the upper short side of the front main surface of the second sensor section 13f is given by It may be equal to the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f.
  • the sum of the length of the upper short side of the front main surface of the first sensor section 12f and the length of the upper short side of the front main surface of the second sensor section 13f is given by It may be shorter than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f.
  • the sum of the length of the upper short side of the front main surface of the third sensor portion 14f and the length of the upper short side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f is given by It may be longer than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f. Further, in a state where the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f, the number of intersections between an arbitrary straight line orthogonal to the first direction DIR1 and the front main surface of the third sensor portion 14f when viewed in the first direction DIR1 and the number of The sum of the number of intersections between any straight line perpendicular to the one-direction DIR1 and the front main surface of the fourth sensor portion 15f may be 3 or more.
  • the length of the upper short side of the front main surface of the third sensor portion 14f and the length of the upper short side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f or the length of the lower short side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f may be equal to the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the sum of the length of the upper short side of the front main surface of the third sensor portion 14f and the length of the upper short side of the front main surface of the fourth sensor portion 15f is given by It may be shorter than the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f.
  • the front main surface and the rear main surface of the third sensor portion 14f do not have to be rectangular when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the front principal surface and the rear principal surface of the third sensor portion 14f may have an elliptical shape or a square shape.
  • the front and rear main surfaces of the fourth sensor portion 15f do not have to be rectangular when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the front principal surface and the rear principal surface of the fourth sensor portion 15f may have an elliptical shape or a square shape.
  • the first distance D1f does not have to be equal to half the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is laid out on a plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f.
  • the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the second center point CP2f of the second sensor portion 13f are arranged so as to be 60 degrees apart in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the second distance D2f does not have to be equal to 1/2 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is deployed on the plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f.
  • the third center point CP3f of the third sensor portion 14f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f are arranged so as to be separated by 60 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the third distance D3f does not have to be equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f in the state where the sensor unit 10f is developed on the plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f.
  • the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the third center point CP3f of the third sensor portion 14f are arranged so as to be separated from each other by 60 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the fourth distance D4f does not have to be equal to three-fourths of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is deployed on the plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f.
  • the first center point CP1f of the first sensor portion 12f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f are arranged so as to be separated by 60 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the fifth distance D5f does not have to be equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is unfolded on the plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f.
  • the second center point CP2f of the second sensor portion 13f and the third center point CP3f of the third sensor portion 14f are arranged so as to be 60 degrees apart in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the sixth distance D6f does not have to be equal to 1/4 of the length of the circumference of the cross-sectional circle of the shaft 21f when the sensor unit 10f is deployed on the plane.
  • the sensor unit 10f is attached to the shaft 21f.
  • the second center point CP2f of the second sensor portion 13f and the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f are arranged so as to be separated by 60 degrees in the circumferential direction DIRC of the shaft 21f.
  • the third sensor portion 14f and the fourth sensor portion 15f may be arranged between the shaft 21f and the first sensor portion 12f and between the shaft 21f and the second sensor portion 13f.
  • the position of the third center point CP3f of and the position of the fourth center point CP4f of the fourth sensor portion 15f may be different from each other.
  • first sensor portion 12f, the second sensor portion 13f, the third sensor portion 14f, and the fourth sensor portion 15f may be aligned in the vertical direction when the sensor unit 10f is laid out on a plane. .
  • the front main surface of the first sensor portion 12f or the front main surface of the second sensor portion 13f is the front main surface of the third sensor portion 14f when viewed in the front-rear direction.
  • it may have a portion that does not overlap the front main surface of the fourth sensor portion 15f.
  • a portion of the outer edge of the front main surface of the third sensor portion 14f and a portion of the outer edge of the front main surface of the fourth sensor portion 15f may be in contact with each other via an insulating adhesive layer.
  • a portion of the outer edge of the rear main surface of the third sensor portion 14f and a portion of the outer edge of the rear main surface of the fourth sensor portion 15f may be in contact with each other.
  • a portion of the outer edge of the rear main surface of the third sensor portion 14f and a portion of the outer edge of the rear main surface of the fourth sensor portion 15f may be in contact with each other via an insulating adhesive layer. .
  • the fourth sensor section 15f may be omitted.
  • the sensor units according to the present invention are not limited to the sensor units 10, 10a to 10f, and can be modified within the scope of the gist thereof. Moreover, the configurations of the sensor units 10, 10a to 10f may be combined arbitrarily.

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Abstract

センサユニットにおいて、被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第1センサ部と、被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第2センサ部と、被測定物に取り付けられるシートと、を備え、第1センサ部の主面および第2センサ部の主面は、シートに取り付けられ、第1センサ部の主面は、シートが平面に展開された状態で、シートの主面の法線方向に視て、第2センサ部の主面と重ならない部分を有し、第2センサ部の主面は、シートが平面に展開された状態で、シートの主面の法線方向に視て、第1センサ部の主面と重ならない部分を有する。

Description

センサユニット
 本発明は、被測定物の変形を検出するセンサユニットに関する。
 従来のセンサユニットに関する発明としては、例えば、特許文献1に記載のスイング解析装置、スイング解析方法、およびスイング解析システムが知られている。特許文献1に記載のスイング解析装置は、ゴルフクラブのシャフトに取り付けられたセンサにより検出された加速度情報、角速度情報およびシャフトの歪み情報の入力を受け付ける情報入力部と、加速度情報および角速度情報に基づいて、スイング期間のゴルフクラブの姿勢情報を算出する姿勢算出部と、シャフトの歪み情報に基づいて、インパクト時におけるゴルフクラブの姿勢情報を補正する補正部と、補正部により補正されたゴルフクラブの姿勢情報をディスプレイに表示させる表示制御部とを備えている。このようなスイング解析装置によれば、ゴルフクラブのスイングを解析することができる。
特許第6342034号公報
 ところで、特許文献1に記載のスイング解析装置において、センサの位置決め精度を向上したいという要望がある。
 そこで、本発明の目的は、複数のセンサ部の位置決め精度に優れたセンサユニットを提供することである。
 本発明の一形態に係るセンサユニットは、
 被測定物の変形を検出するセンサユニットであって、
 前記センサユニットは、
 前記被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第1センサ部と、
 前記被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第2センサ部と、
 前記被測定物に取り付けられるシートと、を備え、
 前記第1センサ部の主面および前記第2センサ部の主面は、前記シートに取り付けられ、
 前記第1センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第2センサ部の主面と重ならない部分を有し、
 前記第2センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第1センサ部の主面と重ならない部分を有する、ことを特徴とする。
 この構成では、シートが平面に展開された状態で、シートに対するフィルム形状を含む第1センサ部の位置決めおよびフィルム形状を含む第2センサ部の位置決めを行なう。また、被測定物にシートを取り付けるときに、被測定物に対するシートの位置決めを行なう。これにより、立体形状を含む被測定物にセンサユニットを取り付けるときに、第1センサ部の位置決めおよび第2センサ部の位置決めを行なう必要がない。したがって、第1センサ部の位置決めおよび第2センサ部の位置決めを容易に行なうことができ、第1センサ部の位置決めおよび第2センサ部の位置決めを正確に行なうことができる。
 本明細書において、第1方向に延びる軸や部材は、必ずしも第1方向と平行である軸や部材だけを示すものではない。第1方向に延びる軸や部材とは、第1方向に対して±45度の範囲で傾斜している軸や部材のことである。同様に、前後方向に延びる軸や部材とは、前後方向に対して±45度の範囲で傾斜している軸や部材のことである。左右方向に延びる軸や部材とは、左右方向に対して±45度の範囲で傾斜している軸や部材のことである。上下方向に延びる軸や部材とは、上下方向に対して±45度の範囲で傾斜している軸や部材のことである。
 本明細書において、方向を以下のように定義する。ゴルフクラブ20,20a~20fにおいて、それぞれ、被測定物であるシャフト21,21a~21fは、円柱形状であり、その円柱の中心軸線方向を第1方向と定義する。第1方向周りを周方向と定義する。第1方向に直交する方向を第2方向と定義する。第1方向と第2方向とに直交する方向を第3方向と定義する。また、シート11,11a~11eおよびセンサユニット10fが平面に展開された状態で、それぞれ、シート11,11a~11eおよびセンサユニット10fの主面の法線方向を前後方向と定義する。シート11,11a~11eおよびセンサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、それぞれ、第1センサ部12,12a~12fと第2センサ部13,13a~13fとが並ぶ方向を左右方向と定義する。前後方向と左右方向とに直交する方向を上下方向と定義する。
 本明細書において、特に断りのない場合には、第1部材の各部について以下のように定義する。第1部材の前部とは、第1部材の前半分を意味する。第1部材の後部とは、第1部材の後半分を意味する。第1部材の左部とは、第1部材の左半分を意味する。第1部材の右部とは、第1部材の右半分を意味する。第1部材の上部とは、第1部材の上半分を意味する。第1部材の下部とは、第1部材の下半分を意味する。
 本発明によれば、位置決め精度に優れたセンサユニットを得ることができる。
図1は、第1の実施形態に係るシート11が平面に展開された状態のセンサユニット10の平面図である。 図2は、第1の実施形態に係るシート11が平面に展開された状態の第1センサ部12の平面図および断面図である。 図3は、第1の実施形態に係るシート11が平面に展開された状態の第2センサ部13の平面図および断面図である。 図4は、第1の実施形態に係るセンサユニット10のシャフト21への取り付け状態の斜視図である。 図5は、第1の実施形態に係るセンサユニット10のシャフト21への取り付け状態のA-Aにおける断面図である。 図6は、第1の変形例に係るセンサユニット10aのシャフト21aへの取り付け状態の斜視図である。 図7は、第1の変形例に係るセンサユニット10aのシャフト21aへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。 図8は、第2の実施形態に係るシート11bが平面に展開された状態のセンサユニット10bの平面図である。 図9は、第2の実施形態に係るセンサユニット10bのシャフト21bへの取り付け状態の斜視図である。 図10は、第2の実施形態に係るセンサユニット10bのシャフト21bへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。 図11は、第3の実施形態に係るシート11cが平面に展開された状態のセンサユニット10cの平面図である。 図12は、第3の実施形態に係るセンサユニット10cのシャフト21cへの取り付け状態の斜視図である。 図13は、第3の実施形態に係るセンサユニット10cのシャフト21cへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。 図14は、第4の実施形態に係るシート11dが平面に展開された状態のセンサユニット10dの平面図である。 図15は、第4の実施形態に係るセンサユニット10dのシャフト21dへの取り付け状態の斜視図である。 図16は、第4の実施形態に係るセンサユニット10dのシャフト21dへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。 図17は、第5の実施形態に係るシート11eが平面に展開された状態のセンサユニット10eの平面図である。 図18は、第5の実施形態に係るセンサユニット10eのシャフト21eへの取り付け状態の斜視図である。 図19は、第5の実施形態に係るセンサユニット10eのシャフト21eへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。 図20は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fが平面に展開された状態のセンサユニット10fの平面図である。 図21は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fが平面に展開された状態の第3センサ部14fの平面図および断面図である。 図22は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fが平面に展開された状態の第4センサ部15fの平面図および断面図である。 図23は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fのシャフト21fへの取り付け状態の斜視図である。 図24は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fのシャフト21fへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。
 [第1の実施形態]
 以下に、本発明の第1の実施形態に係るセンサユニットについて、図を参照しながら説明する。図1は、第1の実施形態に係るシート11が平面に展開された状態のセンサユニット10の平面図である。図2は、第1の実施形態に係るシート11が平面に展開された状態の第1センサ部12の平面図および断面図である。図3は、第1の実施形態に係るシート11が平面に展開された状態の第2センサ部13の平面図および断面図である。図4は、第1の実施形態に係るセンサユニット10のシャフト21への取り付け状態の斜視図である。図5は、第1の実施形態に係るセンサユニット10のシャフト21への取り付け状態のA-Aにおける断面図である。
 センサユニット10は、後述のシャフト21の変形を検出するセンサユニットである。図1に示すように、センサユニット10は、シート11、第1センサ部12および第2センサ部13を備えている。シート11は、後述のシャフト21に取り付けられるシートである。シート11は、前主面および後主面を含んでいる。シート11の前主面および後主面の形状は、矩形状である。シート11の前主面は、上下方向に延びる左短辺、上下方向に延びる右短辺、左右方向に延びる上長辺、および左右方向に延びる下長辺を有する矩形状を有している。シート11の後主面は、上下方向に延びる左短辺、上下方向に延びる右短辺、左右方向に延びる上長辺および左右方向に延びる下長辺を有している。シート11の前主面の上長辺および下長辺、並びに、シート11の後主面の上長辺および下長辺の長さは、シート11が平面に展開された状態で、後述のシャフト21の断面円の円周の長さ以上である。シート11の前主面には、図示しない接着層が設けられている。接着層は、絶縁性を有する。
 第1センサ部12は、後述のシャフト21の変形を検出し、フィルム形状を含んでいる。第1センサ部12は、前主面および後主面を含んでいる。図2に示すように、第1センサ部12は、圧電フィルム123、第1電極124a、第2電極124b、チャージアンプ125および電圧増幅回路126を含んでいる。圧電フィルム123は、圧電体の一例である。圧電フィルム123は、シート形状を有している。したがって、圧電フィルム123(第1圧電体)は、前主面S121および後主面S122を含んでいる。シート11が平面に展開された状態において、圧電フィルム123(第1圧電体)の前主面S121および後主面S122は、前後方向に視て、上下方向に延びる長辺および左右方向に延びる短辺を有する矩形状を有している。本実施形態では、第1センサ部12の圧電フィルム123(第1圧電体)の長手方向は、上下方向であり、第1センサ部12の圧電フィルム123(第1圧電体)の短手方向は、左右方向である。また、本実施形態では、圧電フィルム123は、PLAフィルムである。
 第2センサ部13は、後述のシャフト21の変形を検出し、フィルム形状を含んでいる。ただし、第1センサ部12が検出する後述のシャフト21の変形の方向と第2センサ部13が検出する後述のシャフト21の変形の方向とは、異なる方向である。第2センサ部13は、前主面および後主面を含んでいる。図3に示すように、第2センサ部13は、圧電フィルム133、第1電極134a、第2電極134b、チャージアンプ135および電圧増幅回路136を含んでいる。圧電フィルム133は、圧電体の一例である。圧電フィルム133は、シート形状を有している。したがって、圧電フィルム133(第2圧電体)は、前主面S131および後主面S132を含んでいる。シート11が平面に展開された状態において、圧電フィルム133(第2圧電体)の前主面S131および後主面S132は、前後方向に視て、上下方向に延びる長辺および左右方向に延びる短辺を有する矩形状を有している。本実施形態では、第2センサ部13の圧電フィルム133(第2圧電体)の長手方向は、上下方向であり、第2センサ部13の圧電フィルム133(第2圧電体)の短手方向は、左右方向である。本実施形態では、圧電フィルム133は、PLAフィルムである。以下に、圧電フィルム123および圧電フィルム133についてより詳細に説明する。
 圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれは、圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれの変形量の微分値に応じた電荷を発生する。圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれが上下方向に伸張されたときに発生する電荷の極性が、圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれが左右方向に伸張されたときに発生する電荷の逆となる特性を有している。具体的には、圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれは、キラル高分子から形成されるフィルムである。キラル高分子とは、例えば、ポリ乳酸(PLA)、特にL型ポリ乳酸(PLLA)である。キラル高分子からなるPLLAは、主鎖が螺旋構造を有する。PLLAは、一軸延伸されて分子が配向する圧電性を有する。圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれは、d14の圧電定数を有している。圧電フィルム123(第1圧電体)の一軸延伸軸OD1および圧電フィルム133(第2圧電体)の一軸延伸軸OD2のそれぞれは、上下方向に対して反時計回りに45度の角度を形成し、左右方向に対して反時計回りに-45度の角度を形成している。すなわち、圧電フィルム123(第1圧電体)および圧電フィルム133(第2圧電体)は、それぞれ、少なくとも一軸方向に延伸されている。この-45度は、例えば、-45度±10度程度を含む角度を含む。これにより、圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれは、圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれが上下方向に伸張されるように変形することまたは上下方向に圧縮されるように変形することにより、電荷を発生する。圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれは、例えば、上下方向に伸張されるように変形すると正の電荷を発生する。圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれは、例えば、上下方向に圧縮されるように変形すると負の電荷を発生する。電荷の大きさは、伸張または圧縮による圧電フィルム123および圧電フィルム133のそれぞれの変形量の微分値に依存する。
 第1電極124aは、信号電極である。図2に示すように、第1電極124aは、後主面S122に設けられている。第1電極124aは、後主面S122を覆っている。第1電極124aは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 第2電極124bは、グランド電極である。第2電極124bは、グランド電位に接続される。図2に示すように、第2電極124bは、前主面S121に設けられている。これにより、圧電フィルム123は、第1電極124aと第2電極124bとの間に位置している。第2電極124bは、前主面S121を覆っている。第2電極124bは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 チャージアンプ125は、圧電フィルム123が発生した電荷を電圧信号である検出信号に変換して、電圧増幅回路126に出力する。電圧増幅回路126は、検出信号を増幅して、出力する。
 このような第1センサ部12は、図示しない接着層を介して、シート11に取り付けられている。より詳細には、接着層は、絶縁性を有する。具体的には、接着層は、第1電極124aとシート11の前主面とを固定する。すなわち、第1センサ部12の後主面は、シート11の前主面に固定されている。
 第1電極134aは、信号電極である。図3に示すように、第1電極134aは、後主面S132に設けられている。第1電極134aは、後主面S132を覆っている。第1電極134aは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 第2電極134bは、グランド電極である。第2電極134bは、グランド電位に接続される。図3に示すように、第2電極134bは、前主面S131に設けられている。これにより、圧電フィルム133は、第1電極134aと第2電極134bとの間に位置している。第2電極134bは、前主面S131を覆っている。第2電極134bは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 チャージアンプ135は、圧電フィルム133が発生した電荷を電圧信号である検出信号に変換して、電圧増幅回路136に出力する。電圧増幅回路136は、検出信号を増幅して、出力する。
 このような第2センサ部13は、図示しない接着層を介して、シート11に取り付けられている。より詳細には、接着層は、絶縁性を有する。具体的には、接着層は、第1電極134aとシート11の前主面とを固定する。すなわち、第2センサ部13の後主面は、シート11の前主面に固定されている。
 図1に示すように、シート11が平面に展開された状態で、第1センサ部12の前主面は、前後方向に視て、第2センサ部13の前主面と重ならない位置に配置されている。すなわち、第1センサ部12の前主面は、シート11が平面に展開された状態で、前後方向に視て、第2センサ部13の前主面と重ならない部分を有している。また、第2センサ部13は、第1センサ部12の右に位置している。シート11が平面に展開された状態で、第2センサ部13の前主面は、前後方向に視て、第1センサ部12の前主面と重ならない位置に配置されている。すなわち、第2センサ部13の前主面は、シート11が平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1センサ部12の前主面と重ならない部分を有している。
 図1に示すように、シート11が平面に展開された状態で、シート11の前主面の左短辺および右短辺、第1センサ部12の長辺のそれぞれ、並びに、第2センサ部13の長辺のそれぞれは、互いに平行である。また、シート11が平面に展開された状態で、シート11の前主面の上長辺および下長辺、第1センサ部12の短辺のそれぞれ、並びに、第2センサ部13の短辺のそれぞれは、互いに平行である。
 図1に示すように、シート11が平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1センサ部12の第1中心点CP1を定義する。第1中心点CP1は、例えば、第1センサ部12の前主面の重心である。また、第1中心点CP1は、例えば、第1センサ部12の後主面の重心であってもよい。また、第1中心点CP1は、例えば、第1センサ部12の前主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第1センサ部12の前主面において2つの対角線を定義した場合、第1中心点CP1において、2つの対角線が交わる。また、例えば、第1センサ部12の前主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第1中心点CP1において2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。また、第1中心点CP1は、例えば、第1センサ部12の後主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第1センサ部12の後主面において2つの対角線を定義した場合、第1中心点CP1において、2つの対角線が交わる。また、例えば、第1センサ部12の後主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第1中心点CP1において2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。
 同様にして、シート11が平面に展開された状態で、前後方向に視て、第2センサ部13の第2中心点CP2を定義する。第2中心点CP2は、例えば、第2センサ部13の前主面の重心である。また、第2中心点CP2は、例えば、第2センサ部13の後主面の重心であってもよい。また、第2中心点CP2は、例えば、第2センサ部13の前主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第2センサ部13の前主面において2つの対角線を定義した場合、第2中心点CP2において、2つの対角線が交わる。また、例えば、第2センサ部13の前主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第2中心点CP2において2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。また、第2中心点CP2は、例えば、第2センサ部13の後主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第2センサ部13の後主面において2つの対角線を定義した場合、第2中心点CP2において、2つの対角線が交わる。また、例えば、第2センサ部13の後主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第2中心点CP2において2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。
 図1に示すように、シート11が平面に展開された状態で、前後方向に視て、左右方向に延びる任意の直線L1を定義する。シート11が平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1中心点CP1から直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点を第1交点P1と定義する。また、前後方向に視て、第2中心点CP2から直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点を第2交点P2と定義する。第1交点P1と第2交点P2との距離を第1距離D1と定義する。本実施形態の第1距離D1は、シート11が平面に展開された状態で、後述のシャフト21の断面円の円周の長さの4分の1と等しい。
 図4に示すように、ゴルフクラブ20は、シャフト21およびヘッド22を備える。シャフト21の形状は、円柱形状である。その円柱の中心軸線方向は、第1方向DIR1と等しい。すなわち、シャフト21は、第1方向DIR1に延びている。シャフト21の第1方向DIR1に垂直な断面は、円形状を有する。シャフト21の断面円の円周方向は、周方向DIRCと等しい。シャフト21は、第1方向DIR1において、第1端および第2端を有している。ヘッド22は、シャフト21の第1端に設けられている。グリップは、シャフト21の第2端近傍に設けられている。本実施形態では、被測定物は、シャフト21である。
 センサユニット10は、シャフト21の円周面に取り付けられている。具体的には、シート11の前主面は、シート11の前主面に設けられている図示しない接着層によりシャフト21に固定されている。また、第1センサ部12は、第1センサ部12の前主面に設けられている図示しない接着層によりシャフト21に固定されている。第2センサ部13は、第2センサ部13の前主面に設けられている図示しない接着層によりシャフト21に固定されている。図4の例では、センサユニット10は、シャフト21のグリップ付近に取り付けられているが、センサユニット10のシャフト21への取付位置は、これに限るものではない。センサユニット10がシャフト21に取り付けられた状態において、シート11の前主面の上長辺および下長辺の延びる方向は、周方向DIRCと等しい。
 図5に示すように、センサユニット10がシャフト21に取り付けられた状態で、第1センサ部12および第2センサ部13は、シャフト21とシート11との間に配置されている。第1センサ部12は、シャフト21の第2方向DIR2の変形を検出する。第2センサ部13は、シャフト21の第3方向DIR3の変形を検出する。また、上述のように、シート11の前主面の上長辺および下長辺の延びる方向は、周方向DIRCと等しい。これにより、第1距離D1は、第1センサ部12の第1中心点CP1と第2センサ部13の第2中心点CP2との間の周方向DIRCにおける距離と等しい。また、上述のように、第1距離D1は、シート11が平面に展開された状態で、シャフト21の断面円の円周の長さの4分の1と等しい。これにより、第1センサ部12の第1中心点CP1と第2センサ部13の第2中心点CP2とは、シャフト21の周方向DIRCに90度離れるように配置される。
 [効果]
 センサユニット10によれば、第1センサ部12の位置決めおよび第2センサ部13の位置決めを正確に行なうことができる。特に、曲面を有する被測定物の曲面に第1センサ部12および第2センサ部13を取り付ける場合に適している。より詳細には、第1センサ部12の前主面は、シート11が平面に展開された状態で、シート11の前主面の法線方向に視て、第2センサ部13の前主面と重ならない部分を有する。また、第1センサ部12の前主面は、シート11が平面に展開された状態で、シート11の前主面の法線方向に視て、第2センサ部13の前主面と重ならない位置に配置されている。第2センサ部13の前主面は、シート11が平面に展開された状態で、シート11の前主面の法線方向に視て、第1センサ部12の前主面と重ならない部分を有する。また、第2センサ部13の前主面は、シート11が平面に展開された状態で、シート11の前主面の法線方向に視て、第1センサ部12の前主面と重ならない位置に配置されている。このようなセンサユニット10では、第1センサ部12の位置と第2センサ部13の位置とが異なる。そのため、シャフト21と第1センサ部12とを位置決めする必要があると共に、シャフト21と第2センサ部13とを位置決めする必要がある。そこで、センサユニット10では、第1センサ部12の後主面および第2センサ部13の後主面は、シート11に取り付けられている。これにより、シート11が平面に展開された状態で、シート11に対する第1センサ部12の位置決めおよびシート11に対する第2センサ部13の位置決めを行なうことができる。したがって、シャフト21に対するシート11の位置決めを行なえば、シャフト21に対する第1センサ部12の位置決めおよびシャフト21に対する第2センサ部13の位置決めを同時に行うことができる。したがって、第1センサ部12の位置決めおよび第2センサ部13の位置決めを正確に行なうことができる。
 センサユニット10によれば、第1センサ部12の主面の長辺は、シート11が平面に展開された状態で、第2センサ部13の主面の長辺と平行である。その結果、第1センサ部12の位置決めおよび第2センサ部13の位置決めを正確に行なうことができる。
 なお、シート11は、絶縁性を有していてもよいし、導電性を有していてもよい。
 なお、シート11が平面に展開された状態で、圧電フィルム123(第1圧電体)の一軸延伸軸OD1および圧電フィルム133(第2圧電体)の一軸延伸軸OD2は、それぞれ、上下方向に対して反時計回りに45度の角度に限ることなく、他の角度であってもよい。
 例えば、シート11が平面に展開された状態で、圧電フィルム123(第1圧電体)の一軸延伸軸OD1および圧電フィルム133(第2圧電体)の一軸延伸軸OD2は、それぞれ、上下方向に対して時計回りに45度の角度を形成していてもよい。なお、この45度は、例えば、45度±10度程度を含む角度を含む。この構成では、圧電フィルム123は、第1センサ部12が左右方向に伸張されるように変形したときに正の電荷を発生し、左右方向に圧縮されるように変形したときに負の電荷を発生する。また、圧電フィルム133は、第2センサ部13が左右方向に伸張されるように変形したときに正の電荷を発生し、左右方向に圧縮されるように変形したときに負の電荷を発生する。
 例えば、シート11が平面に展開された状態で、圧電フィルム123(第1圧電体)の一軸延伸軸OD1および圧電フィルム133(第2圧電体)の一軸延伸軸OD2は、それぞれ、上下方向に対して反時計回りに0度または反時計回りに180度の角度を形成していてもよい。なお、この0度または180度は、例えば、0度±10度程度を含む角度または180度±10度程度を含む角度を含む。この構成では、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム123(第1圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。また、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム133(第2圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。
 例えば、シート11が平面に展開された状態で、圧電フィルム123(第1圧電体)の一軸延伸軸OD1および圧電フィルム133(第2圧電体)の一軸延伸軸OD2は、それぞれ、上下方向に対して反時計回りに90度または反時計回りに-90度の角度を形成していてもよい。なお、この90度または-90度は、例えば、90度±10度程度を含む角度または-90度±10度程度を含む角度を含む。この構成では、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム123(第1圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。また、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム133(第2圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。
 なお、本実施形態では、センサユニット10において、第1センサ部12および第2センサ部13のそれぞれは、少なくとも一軸方向に延伸されているPLAを有するフィルムを含んでいるが、被測定物の変形を検出するという観点から考慮すると、第1センサ部12および第2センサ部13のそれぞれは、他の圧電体を有する材料を含んでいてもよい。また、第1センサ部12および第2センサ部13のそれぞれは、圧電性を有さない材料を含んでいてもよい。
 例えば、第1センサ部12および第2センサ部13のそれぞれは、d31の圧電定数を有していてもよい。d31の圧電定数を有する第1センサ部12および第2センサ部13のそれぞれは、例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)フィルムである。
 なお、被測定物の変形の検出は、変形量そのものを検出してもよい。
 例えば、第1センサ部12および第2センサ部13のそれぞれは、歪ゲージを含んでいてもよい。
 なお、被測定物の変形の検出は、被測定物の曲げの検出であってもよいし、被測定物の捻れの検出であってもよい。
 なお、第1電極124aは、前主面S121に設けられていてもよい。また、第2電極124bは、後主面S122に設けられていてもよい。また、第1電極134aは、前主面S131に設けられていてもよい。また、第2電極134bは、後主面S132に設けられていてもよい。
 なお、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の前主面および後主面は、前後方向に視て、上下方向に延びる短辺および左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有していてもよい。また、シート11が平面に展開された状態において、第2センサ部13の前主面および後主面は、前後方向に視て、上下方向に延びる短辺および左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有していてもよい。
 なお、シート11の前主面の上長辺および下長辺の長さ、並びに、シート11の後主面の上長辺および下長辺の長さは、シート11が平面に展開された状態で、シャフト21の断面円の円周の長さよりも長くてもよい。また、センサユニット10がシャフト21に取り付けられた状態において、第1方向DIR1に視て、第1方向DIR1に直交する任意の直線とシート11の前主面との交点は、3つ以上であってもよい。
 なお、シート11の前主面の上長辺および下長辺の長さ、並びに、シート11の後主面の上長辺および下長辺の長さは、シート11が平面に展開された状態で、シャフト21の断面円の円周の長さと等しくてもよい。
 なお、シート11の前主面および後主面は、矩形状を有していなくてもよい。矩形状とは、矩形および矩形を僅かに変形した形状を含む。矩形を僅かに変形した形状は、例えば、矩形の角に面取りが施された形状である。シート11の前主面および後主面の形状は、矩形状とは全く異なる形状であってもよい。
 なお、シート11の厚み(シート11の前主面と後主面との距離)は、均一であってもよいし、均一でなくてもよい。
 なお、第1距離D1は、シート11が平面に展開された状態で、シャフト21の断面円の円周の長さの4分の1と等しくなくてもよい。例えば、シート11が平面に展開された状態において、第1距離D1がシャフト21の断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10がシャフト21に取り付けられた状態で、第1センサ部12の第1中心点CP1と第2センサ部13の第2中心点CP2とは、シャフト21の周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の前主面および後主面は、矩形状を有していなくてもよい。また、シート11が平面に展開された状態において、第2センサ部13の前主面および後主面は、矩形状を有していなくてもよい。
 例えば、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の前主面および後主面は、楕円状を有していてもよい。この場合、第1センサ部12の主面の長軸は、シート11が平面に展開された状態で、第2センサ部13の主面の長辺と平行であってもよい。また、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の前主面および後主面、並びに、第2センサ部13の前主面および後主面は、楕円状を有していてもよい。この場合、第1センサ部12の主面の長軸は、シート11が平面に展開された状態で、第2センサ部13の主面の長軸と平行であってもよい。
 例えば、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の前主面および後主面は、正方形状を有していてもよい。この場合、第1センサ部12の主面が有する辺のうち少なくとも一辺は、シート11が平面に展開された状態で、第2センサ部13の主面の長辺と平行であってもよい。また、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の前主面および後主面、並びに、第2センサ部13の前主面および後主面は、正方形状を有していてもよい。この場合、第1センサ部12の主面が有する辺のうち少なくとも一辺は、第2センサ部13の主面が有する辺のうち少なくとも一辺と平行であってもよい。
 なお、シート11が平面に展開された状態において、上下方向において第1センサ部12の第1中心点CP1の位置と第2センサ部13の第2中心点CP2の位置とは、異なっていてもよい。
 なお、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12と第2センサ部13とは、上下方向に並んでいてもよい。
 なお、シート11が平面に展開された状態において、第1センサ部12の後主面は、前後方向に視て、第2センサ部13の後主面と重ならない部分を有していてもよい。
 なお、被測定物の第1方向DIR1に垂直な断面は、円に限らない。例えば、被測定物の第1方向DIR1に垂直な断面は、楕円、多角形であってもよい。
 なお、被測定物の形状は、第1方向DIR1に延びていない形状であってもよい。
 なお、センサ部は、3つ以上であってもよい。
 [第1の変形例]
 以下に、第1の変形例に係るセンサユニット10aについて、図を参照しながら説明する。図6は、第1の変形例に係るセンサユニット10aのシャフト21aへの取り付け状態の斜視図である。図7は、第1の変形例に係るセンサユニット10aのシャフト21aへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。なお、第1の変形例については、第1の実施形態に係るセンサユニットの配置構造と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
 センサユニット10aは、シャフト21aへの取り付け状態においてセンサユニット10と相違する。より詳細には、センサユニット10aがシャフト21aに取り付けられた状態で、シート11aは、シャフト21aと第1センサ部12aとの間およびシャフト21aと第2センサ部13aとの間に配置されている。
 図6に示すように、センサユニット10aは、シャフト21aの円周面に取り付けられている。具体的には、シート11aの後主面には、図示しない接着層が設けられている。接着層は、絶縁性を有する。シート11aの後主面は、シート11aの後主面に設けられている図示しない接着層によりシャフト21aに取り付けられている。センサユニット10aがシャフト21aに取り付けられた状態において、シート11aの前主面の上長辺および下長辺の延びる方向は、周方向DIRCと等しい。
 図7に示すように、センサユニット10aがシャフト21aに取り付けられた状態で、シート11aは、シャフト21aと第1センサ部12aとの間およびシャフト21aと第2センサ部13aとの間に配置されている。また、上述のように、シート11aの前主面の上長辺および下長辺の延びる方向は、周方向DIRCと等しい。これにより、第1距離D1aは、第1センサ部12aの第1中心点CP1aと第2センサ部13aの第2中心点CP2aとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。また、上述のように、第1距離D1aは、シート11aが平面に展開された状態で、シャフト21aの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。これにより、第1センサ部12aの第1中心点CP1aと第2センサ部13aの第2中心点CP2aとは、シャフト21aの周方向DIRCに90度離れるように配置される。
 以上のようなセンサユニット10aにおいても、センサユニット10と同じ作用効果を奏する。
 [第2の実施形態]
 以下に、本発明の第2の実施形態に係るセンサユニットについて、図を参照しながら説明する。
 図8は、第2の実施形態に係るシート11bが平面に展開された状態のセンサユニット10bの平面図である。図9は、第2の実施形態に係るセンサユニット10bのシャフト21bへの取り付け状態の斜視図である。図10は、第2の実施形態に係るセンサユニット10bのシャフト21bへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。なお、第2の実施形態については、第1の実施形態に係るセンサユニットの配置構造と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
 図8乃至図10に示すように、シート11bの前主面の上長辺および下長辺の長さ、並びに、シート11bの後主面の上長辺および下長辺の長さは、シート11bが平面に展開された状態で、シャフト21bの断面円の円周の長さよりも短い。これにより、センサユニット10bがシャフト21bに取り付けられた状態において、第1方向DIR1において第1センサ部12bの第1中心点CP1bまたは第2センサ部13bの第2中心点CP2bと同じ位置にあるシャフト21bの円周面の一部が露出している。
 以上のようなセンサユニット10bにおいても、センサユニット10と同じ作用効果を奏する。また、シャフト21bの円周面の露出部の位置を確認しながら、容易にセンサユニット10bの位置決めを行なうことができる。
 [第3の実施形態]
 以下に、本発明の第3の実施形態に係るセンサユニットについて、図を参照しながら説明する。
 図11は、第3の実施形態に係るシート11cが平面に展開された状態のセンサユニット10cの平面図である。図12は、第3の実施形態に係るセンサユニット10cのシャフト21cへの取り付け状態の斜視図である。図13は、第3の実施形態に係るセンサユニット10cのシャフト21cへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。なお、第3の実施形態については、第1の実施形態に係るセンサユニットの配置構造と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
 図11乃至図13に示すように、シート11cが平面に展開された状態において、第2センサ部13cの前主面は、前後方向に視て、シート11cの前主面と重ならない部分を有している。また、シート11cの前主面の上長辺および下長辺の長さ、並びに、シート11cの後主面の上長辺および下長辺の長さは、シート11cが平面に展開された状態で、シャフト21cの断面円の円周の長さよりも短い。これにより、センサユニット10cがシャフト21cに取り付けられた状態において、第1方向DIR1において第1センサ部12cの第1中心点CP1cまたは第2センサ部13cの第2中心点CP2cと同じ位置にあるシャフト21cの円周面の一部および第2センサ部13cの後主面の一部が露出している。
 シート11cが平面に展開された状態において、本実施形態の第1距離D1cは、シャフト21cの断面円の円周の長さの4分の3と等しい。これにより、第1センサ部12cの第1中心点CP1cと第2センサ部13cの第2中心点CP2cとは、シャフト21cの周方向DIRCに90度離れるように配置される。
 以上のようなセンサユニット10cにおいても、センサユニット10と同じ作用効果を奏する。また、シャフト21cの円周面の露出部の位置を確認しながら、容易にセンサユニット10cの位置決めを行なうことができる。また、第1センサ部12cおよび第2センサ部13cが縮む方向に力を受けた場合においても、第1センサ部12cおよび第2センサ部13cがシート11cから受ける力をシャフト21cの円周面の露出部から逃がし、第1センサ部12cおよび第2センサ部13cとシャフト21cとの密着性を向上することができる。
 なお、シート11cが平面に展開された状態において、第1センサ部12cまたは第2センサ部13cの少なくともいずれか一方の前主面は、前後方向に視て、シート11cの前主面と重ならない部分を有していればよい。
 [第4の実施形態]
 以下に、本発明の第4の実施形態に係るセンサユニットについて、図を参照しながら説明する。
 図14は、第4の実施形態に係るシート11dが平面に展開された状態のセンサユニット10dの平面図である。図15は、第4の実施形態に係るセンサユニット10dのシャフト21dへの取り付け状態の斜視図である。図16は、第4の実施形態に係るセンサユニット10dのシャフト21dへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。なお、第4の実施形態については、第1の実施形態に係るセンサユニットの配置構造と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
 図14乃至図16に示すように、第1センサ部12dの前主面の外縁の一部と第2センサ部13dの前主面の外縁の一部とは、接触している。本実施形態では、第1センサ部12dの前主面の右長辺と第2センサ部13dの前主面の左長辺とは、接触している。
 以上のようなセンサユニット10dにおいても、センサユニット10と同じ作用効果を奏する。また、センサユニット10dがシャフト21dに取り付けられた状態において、第1センサ部12dおよび第2センサ部13dのそれぞれの中心点を確認しやすくなり、より容易にセンサユニット10dの位置決めを行なうことができる。
 なお、第1センサ部12dの前主面の外縁の一部と第2センサ部13dの前主面の外縁の一部とは、絶縁性を有する接着層を介して、接触していてもよい。
 なお、第1センサ部12dの後主面の外縁の一部と第2センサ部13dの後主面の外縁の一部とは、接触していてもよい。また、第1センサ部12dの後主面の外縁の一部と第2センサ部13dの後主面の外縁の一部とは、絶縁性を有する接着層を介して、接触していてもよい。
 [第5の実施形態]
 以下に、本発明の第5の実施形態に係るセンサユニットについて、図を参照しながら説明する。
 図17は、第5の実施形態に係るシート11eが平面に展開された状態のセンサユニット10eの平面図である。図18は、第5の実施形態に係るセンサユニット10eのシャフト21eへの取り付け状態の斜視図である。図19は、第5の実施形態に係るセンサユニット10eのシャフト21eへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。なお、第5の実施形態については、第1の実施形態に係るセンサユニットの配置構造と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
 図17乃至図19に示すように、シート11eが平面に展開された状態において、第1センサ部12eの前主面は、前後方向に視て、第2センサ部13eの前主面と重なる部分を有している。また、シート11eが平面に展開された状態において、第2センサ部13eの前主面は、前後方向に視て、第1センサ部12eの前主面と重なる部分を有している。
 以上のようなセンサユニット10eにおいても、センサユニット10と同じ作用効果を奏する。また、第1センサ部12eおよび第2センサ部13eのそれぞれの前主面および後主面の面積を大きくすることができるので、第1センサ部12eおよび第2センサ部13eのそれぞれの電荷を検出する面積を大きくすることができる。これにより、第1センサ部12eおよび第2センサ部13eのそれぞれの出力電圧感度を高くすることができ、センサユニット10eの検出精度を向上させることができる。
 [第6の実施形態]
 以下に、本発明の第6の実施形態に係るセンサユニットについて、図を参照しながら説明する。図20は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fが平面に展開された状態のセンサユニット10fの平面図である。図21は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fが平面に展開された状態の第3センサ部14fの平面図および断面図である。図22は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fが平面に展開された状態の第4センサ部15fの平面図および断面図である。図23は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fのシャフト21fへの取り付け状態の斜視図である。図24は、第6の実施形態に係るセンサユニット10fのシャフト21fへの取り付け状態のA-Aにおける断面図である。なお、第6の実施形態については、第1の実施形態に係るセンサユニットの配置構造と異なる部分のみ説明し、後は省略する。
 図20に示すように、センサユニット10fは、第1センサ部12f、第2センサ部13f、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fを備えている。本実施形態における第3センサ部14fは、第1の実施形態~第5の実施形態におけるシート11,11b~11eに相当する。
 第1センサ部12fが検出する被測定物であるシャフト21fの変形の方向と第2センサ部13fが検出する被測定物であるシャフト21fの変形の方向とは、同じ方向である。
 第3センサ部14fは、被測定物であるシャフト21fの変形を検出し、フィルム形状を含んでいる。ただし、第1センサ部12fが検出する被測定物であるシャフト21fの変形の方向と第3センサ部14fが検出する被測定物であるシャフト21fの変形の方向とは、異なる方向である。第3センサ部14fは、前主面および後主面を含んでいる。第1センサ部12fの後主面および第2センサ部13fの後主面は、第3センサ部14fの前主面に取り付けられる。
 図21に示すように、第3センサ部14fは、圧電フィルム143、第1電極144a、第2電極144b、チャージアンプ145および電圧増幅回路146を含んでいる。圧電フィルム143は、圧電体の一例である。圧電フィルム143は、シート形状を有している。したがって、圧電フィルム143(第3圧電体)は、前主面S141および後主面S142を含んでいる。センサユニット10fが平面に展開された状態において、圧電フィルム143(第3圧電体)の前主面S141および後主面S142は、前後方向に視て、上下方向に延びる左長辺、上下方向に延びる右長辺、左右方向に延びる上短辺および左右方向に延びる下短辺を有する矩形状を有している。本実施形態では、第3センサ部14fの圧電フィルム143(第3圧電体)の長手方向は、上下方向であり、第3センサ部14fの圧電フィルム143(第3圧電体)の短手方向は、左右方向である。また、本実施形態では、圧電フィルム143は、PLAフィルムである。PLAフィルムについては、第1の実施形態と同じであり、説明は省略する。本実施形態では、圧電フィルム143(第3圧電体)の一軸延伸軸OD3は、上下方向に対して反時計回りに45度の角度を形成している。すなわち、圧電フィルム143(第3圧電体)は、少なくとも一軸方向に延伸されている。
 第1電極144aは、信号電極である。図21に示すように、第1電極144aは、後主面S142に設けられている。第1電極144aは、後主面S142を覆っている。第1電極144aは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 第2電極144bは、グランド電極である。第2電極144bは、グランド電位に接続される。図21に示すように、第2電極144bは、前主面S141に設けられている。これにより、圧電フィルム143は、第1電極144aと第2電極144bとの間に位置している。第2電極144bは、前主面S141を覆っている。第2電極144bは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 チャージアンプ145は、圧電フィルム143が発生した電荷を電圧信号である検出信号に変換して、電圧増幅回路146に出力する。電圧増幅回路146は、検出信号を増幅して、出力する。
 第3センサ部14fの前主面の上短辺および下短辺、並びに、第3センサ部14fの後主面の上短辺および下短辺の長さは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さよりも短い。
 このような第3センサ部14fは、図示しない接着層を介して、第1センサ部12fおよび第2センサ部13fに固定される。接着層は、絶縁性を有する。具体的には、接着層は、第2電極144bの左部と第1センサ部12fの後主面の右部とを固定する。すなわち、第3センサ部14fの前主面の左部は、第1センサ部12fの後主面の右部に固定されている。これにより、第3センサ部14fの左部は、前後方向に視て、第1センサ部12fの右部と重なっている。すなわち、第3センサ部14fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面と重なる部分を有している。
 また、接着層は、第2電極144bの右部と第2センサ部13fの後主面の左部とを固定する。すなわち、第3センサ部14fの前主面の右部は、第2センサ部13fの後主面の左部に固定されている。これにより、第3センサ部14fの右部は、前後方向に視て、第2センサ部13fの左部と重なっている。すなわち、第3センサ部14fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第2センサ部13fの前主面と重なる部分を有している。
 第4センサ部15fは、被測定物であるシャフト21fの変形を検出し、フィルム形状を含んでいる。ただし、第3センサ部14fが検出する被測定物であるシャフト21fの変形の方向と第4センサ部15fが検出する被測定物であるシャフト21fの変形の方向とは、同じ方向である。第4センサ部15fは、前主面および後主面を含んでいる。図22に示すように、第4センサ部15fは、圧電フィルム153、第1電極154a、第2電極154b、チャージアンプ155および電圧増幅回路156を備えている。圧電フィルム153は、シート形状を有している。したがって、圧電フィルム153(第4圧電体)は、前主面S151および後主面S152を含んでいる。センサユニット10fが平面に展開された状態において、圧電フィルム153(第4圧電体)の前主面S151および後主面S152は、前後方向に視て、上下方向に延びる左長辺、上下方向に延びる右長辺、左右方向に延びる上短辺および左右方向に延びる下短辺を有する矩形状を有している。本実施形態では、圧電フィルム153(第4圧電体)の長手方向は、上下方向であり、圧電フィルム153(第4圧電体)の短手方向は、左右方向である。また、本実施形態では、圧電フィルム153は、PLAフィルムである。PLAフィルムについては、第1の実施形態と同じであり、説明は省略する。本実施形態では、圧電フィルム153(第4圧電体)の一軸延伸軸OD4は、上下方向に対して時計回りに45度の角度を形成している。すなわち、圧電フィルム153(第4圧電体)は、少なくとも一軸方向に延伸されている。
 第1電極154aは、信号電極である。図22に示すように、第1電極154aは、後主面S152に設けられている。第1電極154aは、後主面S152を覆っている。第1電極154aは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 第2電極154bは、グランド電極である。第2電極154bは、グランド電位に接続される。図22に示すように、第2電極154bは、前主面S151に設けられている。これにより、圧電フィルム153は、第1電極154aと第2電極154bとの間に位置している。第2電極154bは、前主面S151を覆っている。第2電極154bは、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。
 チャージアンプ155は、圧電フィルム153が発生した電荷を電圧信号である検出信号に変換して、電圧増幅回路156に出力する。電圧増幅回路156は、検出信号を増幅して、出力する。
 第4センサ部15fの前主面の上短辺および下短辺、並びに、第4センサ部15fの後主面の上短辺および下短辺の長さは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さよりも短い。
 このような第4センサ部15fは、図示しない接着層を介して、第2センサ部13fに固定される。接着層は、絶縁性を有する。具体的には、接着層は、第2電極154bの左部と第2センサ部13fの後主面の右部とを固定する。すなわち、第4センサ部15fの前主面の左部は、第2センサ部13fの後主面の右部に固定されている。これにより、第4センサ部15fの左部は、前後方向に視て、第2センサ部13fの右部と重なっている。すなわち、第4センサ部15fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第2センサ部13fの前主面と重なる部分を有している。
 図20に示すように、センサユニット10fが平面に展開された状態で、第1センサ部12fの前主面の上短辺の長さと第2センサ部13fの前主面の上短辺の長さの和は、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さ以上である。
 センサユニット10fが平面に展開された状態で、第3センサ部14fの前主面の上短辺の長さと第4センサ部15fの前主面の上短辺の長さの和は、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さ以上である。
 センサユニット10fが平面に展開された状態で、第1センサ部12fの前主面は、前後方向に視て、第2センサ部13fの前主面と重ならない位置に配置されている。すなわち、第1センサ部12fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第2センサ部13fの前主面と重ならない部分を有している。また、第1センサ部12fの前主面には、図示しない接着層が設けられている。接着層は、絶縁性を有する。
 センサユニット10fが平面に展開された状態で、第2センサ部13fの前主面は、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面と重ならない位置に配置されている。すなわち、第2センサ部13fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面と重ならない部分を有している。また、第2センサ部13fの前主面には、図示しない接着層が設けられている。接着層は、絶縁性を有する。
 センサユニット10fが平面に展開された状態で、第3センサ部14fの前主面は、前後方向に視て、第4センサ部15fの前主面と重ならない位置に配置されている。すなわち、第3センサ部14fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第4センサ部15fの前主面と重ならない部分を有している。
 センサユニット10fが平面に展開された状態で、第4センサ部15fの前主面は、前後方向に視て、第3センサ部14fの前主面と重ならない位置に配置されている。すなわち、第4センサ部15fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第3センサ部14fの前主面と重ならない部分を有している。また、第4センサ部15fは、第3センサ部14fの右に位置している。
 センサユニット10fが平面に展開された状態で、第1センサ部12fの主面の外縁の一部と第2センサ部13fの主面の外縁の一部とは、接触している。本実施形態では、第1センサ部12fの前主面の右長辺と第2センサ部13fの前主面の左長辺とは、接触している。また、第3センサ部14fの主面の外縁の一部と第4センサ部15fの主面の外縁の一部とは、接触している。本実施形態では、第3センサ部14fの前主面の右長辺と第4センサ部15fの前主面の左長辺とは、接触している。
 図20に示すように、センサユニット10fが平面に展開された状態で、第1センサ部12fの長辺のそれぞれ、第2センサ部13fの長辺のそれぞれ、第3センサ部14fの長辺のそれぞれ、並びに、第4センサ部15fの長辺のそれぞれは、互いに平行である。また、センサユニット10fが平面に展開された状態で、第1センサ部12fの短辺のそれぞれ、第2センサ部13fの短辺のそれぞれ、第3センサ部14fの短辺のそれぞれ、並びに、第4センサ部15fの短辺のそれぞれは、互いに平行である。
 図20に示すように、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第3センサ部14fの第3中心点CP3fを定義する。第3中心点CP3fは、例えば、第3センサ部14fの前主面の重心である。また、第3中心点CP3fは、例えば、第3センサ部14fの後主面の重心であってもよい。また、第3中心点CP3fは、例えば、第3センサ部14fの前主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第3センサ部14fの前主面において2つの対角線を定義した場合、第3中心点CP3fにおいて、2つの対角線が交わる。また、例えば、第3センサ部14fの前主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第3中心点CP3fにおいて2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。また、第3中心点CP3fは、例えば、第3センサ部14fの後主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第3センサ部14fの後主面において2つの対角線を定義した場合、第3中心点CP3fにおいて、2つの対角線が交わる。また、例えば、第3センサ部14fの後主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第3中心点CP3fにおいて2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。
 同様にして、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第4センサ部15fの第4中心点CP4fを定義する。第4中心点CP4fは、例えば、第4センサ部15fの前主面の重心である。また、第4中心点CP4fは、例えば、第4センサ部15fの後主面の重心であってもよい。また、第4中心点CP4fは、例えば、第4センサ部15fの前主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第4センサ部15fの前主面において2つの対角線を定義した場合、第4中心点CP4fにおいて、2つの対角線が交わる。また、例えば、第4センサ部15fの前主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第4中心点CP4fにおいて2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。また、第4中心点CP4fは、例えば、第4センサ部15fの後主面の中心であってもよい。このとき、例えば、第4センサ部15fの後主面において2つの対角線を定義した場合、第4中心点CP4fにおいて、2つの対角線が交わる。また、例えば、第4センサ部15fの後主面において、2つの短辺の中点同士を結ぶ直線および2つの長辺の中点同士を結ぶ直線を定義した場合、第4中心点CP4fにおいて2つの短辺の中点同士を結ぶ直線と2つの長辺の中点同士を結ぶ直線とは、交わる。
 図20に示すように、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、左右方向に延びる任意の直線L1を定義する。センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1中心点CP1fから直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点を第1交点P1fと定義する。また、前後方向に視て、第2中心点CP2fから直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点を第2交点P2fと定義する。また、前後方向に視て、第3中心点CP3fから直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点を第3交点P3fと定義する。また、前後方向に視て、第4中心点CP4fから直線L1に下ろした垂線と直線L1との交点を第4交点P4fと定義する。第1交点P1fと第2交点P2fとの距離を第1距離D1fと定義する。また、第3交点P3fと第4交点P4fとの距離を第2距離D2fと定義する。また、第1交点P1fと第3交点P3fとの距離を第3距離D3fと定義する。また、第1交点P1fと第4交点P4fとの距離をD4fと定義する。また、第2交点P2fと第3交点P3fとの距離をD5fと定義する。また、第2交点P2fと第4交点P4fとの距離をD6fと定義する。
 本実施形態の第1距離D1fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さの2分の1と等しい。また、本実施形態の第2距離D2fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さの2分の1と等しい。また、本実施形態の第3距離D3fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。また、本実施形態の第4距離D4fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さの4分の3と等しい。また、本実施形態の第5距離D5fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。また、本実施形態の第6距離D6fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、被測定物であるシャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。
 図23に示すように、センサユニット10fは、シャフト21fの円周面に取り付けられている。具体的には、第1センサ部12fの前主面および第2センサ部13fの前主面は、第1センサ部12fの前主面および第2センサ部13fの前主面に設けられている図示しない接着層によりシャフト21fに固定されている。センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態において、第1センサ部12fの上短辺および下短辺の延びる方向、第2センサ部13fの上短辺および下短辺の延びる方向、第3センサ部14fの上短辺および下短辺の延びる方向、並びに、第4センサ部15fの上短辺および下短辺の延びる方向は、周方向DIRCと等しい。
 図24に示すように、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第1センサ部12fおよび第2センサ部13fは、シャフト21fと第3センサ部14fとの間およびシャフト21fと第4センサ部15fとの間に配置されている。第1センサ部12fおよび第2センサ部13fは、シャフト21fの第3方向DIR3の変形を検出する。また、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fは、シャフト21fの第2方向DIR2の変形を検出する。
 第1センサ部12fの左部は、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第3方向DIR3に視て、第4センサ部15fの右部と重なっている。また、第1センサ部12fの前主面の左長辺と第2センサ部13fの前主面の右長辺とは、接触している。また、第3センサ部14fの前主面の左長辺と第4センサ部15fの前主面の右長辺とは、接触している。
 上述のように、第1センサ部12fの上短辺および下短辺の延びる方向、第2センサ部13fの上短辺および下短辺の延びる方向、第3センサ部14fの上短辺および下短辺の延びる方向、並びに、第4センサ部15fの上短辺および下短辺の延びる方向は、周方向DIRCと等しい。これにより、第1距離D1fは、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第2センサ部13fの第2中心点CP2fとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。同様に、第2距離D2fは、第3センサ部14fの第3中心点CP3fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。同様に、第3距離D3fは、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第3センサ部14fの第3中心点CP3fとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。同様に、第4距離D4fは、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。同様に、第5距離D5fは、第2センサ部13fの第2中心点CP2fと第3センサ部14fの第3中心点CP3fとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。同様に、第6距離D6fは、第2センサ部13fの第2中心点CP2fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとの間の周方向DIRCにおける距離と等しい。
 上述のように、第1距離D1fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの2分の1と等しい。これにより、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第2センサ部13fの第2中心点CP2fとは、シャフト21fの周方向DIRCに180度離れるように配置される。また、上述のように、第2距離D2fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの2分の1と等しい。これにより、第3センサ部14fの第1中心点CP1fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとは、シャフト21fの周方向DIRCに180度離れるように配置される。また、上述のように、第3距離D3fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。これにより、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第3センサ部14fの第3中心点CP3fとは、シャフト21fの周方向DIRCに90度離れるように配置される。また、上述のように、第4距離D4fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の3と等しい。これにより、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとは、シャフト21fの周方向DIRCに90度離れるように配置される。また、上述のように、第5距離D5fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。これにより、第2センサ部13fの第2中心点CP2fと第3センサ部14fの第3中心点CP3fとは、シャフト21fの周方向DIRCに90度離れるように配置される。また、上述のように、第6距離D6fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しい。これにより、第2センサ部13fの第2中心点CP2fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとは、シャフト21fの周方向DIRCに90度離れるように配置される。
 以上のようなセンサユニット10fにおいても、センサユニット10と同じ作用効果を奏する。また、第1センサ部12f、第2センサ部13f、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれの前主面および後主面の面積を大きくすることができるので、第1センサ部12f、第2センサ部13f、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれの電荷を検出する面積を大きくすることができる。これにより、第1センサ部12f、第2センサ部13f、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれの出力電圧感度を高くすることができ、センサユニット10fの検出精度を向上させることができる。
 また、シャフト21fが第2方向DIR2に変形した場合には、圧電フィルム143が発生する電荷の極性と圧電フィルム153が発生する電荷の極性とは、等しくなるため、第3センサ部14fの検出信号と第4センサ部15fの検出信号とを容易に足し合わせることができる。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態で、圧電フィルム143(第3圧電体)の一軸延伸軸OD3は、上下方向に対して反時計回りに45度の角度に限ることなく、他の角度であってもよい。また、センサユニット10fが平面に展開された状態で、圧電フィルム153(第4圧電体)の一軸延伸軸OD4は、上下方向に対して時計回りに45度の角度に限ることなく、他の角度であってもよい。
 例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態で、圧電フィルム143(第3圧電体)の一軸延伸軸OD3は、上下方向に対して時計回りに45度の角度を形成していてもよい。なお、この45度は、例えば、45度±10度程度を含む角度を含む。また、センサユニット10fが平面に展開された状態で、圧電フィルム153(第4圧電体)の一軸延伸軸OD4は、上下方向に対して反時計回りに45度の角度を形成していてもよい。なお、この45度は、例えば、45度±10度程度を含む角度を含む。この構成においても、センサユニット10fと同じ作用効果を奏する。
 例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態で、圧電フィルム143(第3圧電体)の一軸延伸軸OD3および圧電フィルム153(第4圧電体)の一軸延伸軸OD4は、それぞれ、上下方向に対して反時計回りに0度または反時計回りに180度の角度を形成していてもよい。なお、この0度または180度は、例えば、0度±10度程度を含む角度または180度±10度程度を含む角度を含む。この構成では、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム143(第3圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。また、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム153(第4圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。
 例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態で、圧電フィルム143(第3圧電体)の一軸延伸軸OD3および圧電フィルム153(第4圧電体)の一軸延伸軸OD4は、それぞれ、上下方向に対して反時計回りに90度または反時計回りに-90度の角度を形成していてもよい。なお、この90度または-90度は、例えば、90度±10度程度を含む角度または-90度±10度程度を含む角度を含む。この構成では、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム143(第3圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。また、上下方向および左右方向に対する捻れの方向に対して、圧電フィルム153(第4圧電体)の圧電性の最も高い方向を一致させることができる。
 なお、本実施形態では、センサユニット10fにおいて、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれは、少なくとも一軸方向に延伸されているPLAを有するフィルムを含んでいるが、被測定物の変形を検出するという観点から考慮すると、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれは、他の圧電体を有する材料を含んでいてもよい。また、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれは、圧電性を有さない材料を含んでいてもよい。
 例えば、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれは、d31の圧電定数を有していてもよい。d31の圧電定数を有する第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれは、例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)フィルムである。
 なお、被測定物の変形の検出は、変形量そのものを検出してもよい。
 例えば、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fのそれぞれは、歪ゲージを含んでいてもよい。
 なお、被測定物の変形の検出は、被測定物の曲げの検出であってもよいし、被測定物の捻れの検出であってもよい。
 なお、第1電極144aは、前主面S141に設けられていてもよい。また、第2電極144bは、後主面S142に設けられていてもよい。また、第1電極154aは、前主面S151に設けられていてもよい。また、第2電極154bは、後主面S152に設けられていてもよい。
 なお、チャージアンプ145およびチャージアンプ155は、共通化してもよい。同様に、電圧増幅回路146および電圧増幅回路156は、共通化してもよい。これにより、圧電フィルム143が発生する電荷と圧電フィルム153が発生する電荷の和を電圧信号である検出信号に変換し、検出信号を増幅して、出力することができる。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態で、第3センサ部14fの前主面は、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面または第2センサ部13fの前主面と重なる位置に配置されていればよい。すなわち、第3センサ部14fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面または第2センサ部13fの前主面と重なる部分を有していればよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態で、第4センサ部15fの前主面は、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面または第2センサ部13fの前主面と重なる位置に配置されていればよい。すなわち、第4センサ部15fの前主面は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、前後方向に視て、第1センサ部12fの前主面または第2センサ部13fの前主面と重なる部分を有していればよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第3センサ部14fの前主面および後主面は、前後方向に視て、上下方向に延びる短辺および左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有していてもよい。また、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第4センサ部15fの前主面および後主面は、前後方向に視て、上下方向に延びる短辺および左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有していてもよい。
 なお、第1センサ部12fの前主面の上短辺の長さまたは第1センサ部12fの前主面の下短辺の長さまたは第1センサ部12fの後主面の上短辺の長さまたは第1センサ部12fの後主面の下短辺の長さと第2センサ部13fの前主面の上短辺の長さまたは第2センサ部13fの前主面の下短辺の長さまたは第2センサ部13fの後主面の上短辺の長さまたは第2センサ部13fの後主面の下短辺の長さの和は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さよりも長くてもよい。また、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態において、第1方向DIR1に視て、第1方向DIR1に直交する任意の直線と第1センサ部12fの前主面との交点の数と第1方向DIR1に直交する任意の直線と第2センサ部13fの前主面との交点の数の和は、3以上であってもよい。
 なお、第1センサ部12fの前主面の上短辺の長さと第2センサ部13fの前主面の上短辺の長さの和は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さと等しくてもよい。
 なお、第1センサ部12fの前主面の上短辺の長さと第2センサ部13fの前主面の上短辺の長さの和は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さよりも短くてもよい。
 なお、第3センサ部14fの前主面の上短辺の長さと第4センサ部15fの前主面の上短辺の長さの和は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さよりも長くてもよい。また、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態において、第1方向DIR1に視て、第1方向DIR1に直交する任意の直線と第3センサ部14fの前主面との交点の数と第1方向DIR1に直交する任意の直線と第4センサ部15fの前主面との交点の数の和は、3以上であってもよい。
 なお、第3センサ部14fの前主面の上短辺の長さと第4センサ部15fの前主面の上短辺の長さまたは第4センサ部15fの前主面の下短辺の長さの和は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さと等しくてもよい。
 なお、第3センサ部14fの前主面の上短辺の長さと第4センサ部15fの前主面の上短辺の長さの和は、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さよりも短くてもよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第3センサ部14fの前主面および後主面は、矩形状を有していなくてもよい。例えば、第3センサ部14fの前主面および後主面は、楕円状を有していてもよいし、正方形状を有していてもよい。また、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第4センサ部15fの前主面および後主面は、矩形状を有していなくてもよい。例えば、第4センサ部15fの前主面および後主面は、楕円状を有していてもよいし、正方形状を有していてもよい。
 なお、第1距離D1fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの2分の1と等しくなくてもよい。例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第1距離D1fがシャフト21fの断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第2センサ部13fの第2中心点CP2fとは、シャフト21fの周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、第2距離D2fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの2分の1と等しくなくてもよい。例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第2距離D2fがシャフト21fの断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第3センサ部14fの第3中心点CP3fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとは、シャフト21fの周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、第3距離D3fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しくなくてもよい。例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第3距離D3fがシャフト21fの断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第3センサ部14fの第3中心点CP3fとは、シャフト21fの周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、第4距離D4fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の3と等しくなくてもよい。例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第4距離D4fがシャフト21fの断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第1センサ部12fの第1中心点CP1fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとは、シャフト21fの周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、第5距離D5fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しくなくてもよい。例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第5距離D5fがシャフト21fの断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第2センサ部13fの第2中心点CP2fと第3センサ部14fの第3中心点CP3fとは、シャフト21fの周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、第6距離D6fは、センサユニット10fが平面に展開された状態で、シャフト21fの断面円の円周の長さの4分の1と等しくなくてもよい。例えば、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第6距離D6fがシャフト21fの断面円の円周の長さの6分の1と等しい場合、センサユニット10fがシャフト21fに取り付けられた状態で、第2センサ部13fの第2中心点CP2fと第4センサ部15fの第4中心点CP4fとは、シャフト21fの周方向DIRCに60度離れるように配置される。
 なお、第3センサ部14fおよび第4センサ部15fは、シャフト21fと第1センサ部12fとの間およびシャフト21fと第2センサ部13fとの間に配置されてもよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態において、上下方向において第1センサ部12fの第1中心点CP1fの位置と第2センサ部13fの第2中心点CP2fの位置と第3センサ部14fの第3中心点CP3fの位置と第4センサ部15fの第4中心点CP4fの位置とは、それぞれ、異なっていてもよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第1センサ部12fと第2センサ部13fと第3センサ部14fと第4センサ部15fとは、それぞれ、上下方向に並んでいてもよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第3センサ部14fの後主面は、前後方向に視て、第4センサ部15fの後主面と重ならない部分を有していてもよい。
 なお、センサユニット10fが平面に展開された状態において、第1センサ部12fの前主面または第2センサ部13fの前主面は、前後方向に視て、第3センサ部14fの前主面または第4センサ部15fの前主面と重ならない部分を有していてもよい。
 なお、第3センサ部14fの前主面の外縁の一部と第4センサ部15fの前主面の外縁の一部とは、絶縁性を有する接着層を介して、接触していてもよい。
 なお、第3センサ部14fの後主面の外縁の一部と第4センサ部15fの後主面の外縁の一部とは、接触していてもよい。また、第3センサ部14fの後主面の外縁の一部と第4センサ部15fの後主面の外縁の一部とは、絶縁性を有する接着層を介して、接触していてもよい。
 なお、第4センサ部15fは、なくてもよい。
 [その他の実施形態]
 本発明に係るセンサユニットは、センサユニット10,10a~10fに限らず、その要旨の範囲において変更可能である。また、センサユニット10,10a~10fの構成を任意に組み合わせてもよい。
10,10a,10b,10c,10d,10e,10f:センサユニット
11,11a,11b,11c,11d,11e:シート
12,12a,12b,12c,12d,12e,12f:第1センサ部
13,13a,13b,13c,13d,13e,13f:第2センサ部
14f:第3センサ部
15f:第4センサ部
20,20a,20b,20c,20d,20e,20f:ゴルフクラブ
21,21a,21b,21c,21d,21e,21f:シャフト
22:ヘッド
123,133,143,153:圧電フィルム
124a,134a,144a,154a:第1電極
124b,134b,144b,154b:第2電極
125,135,145,155:チャージアンプ
126,136,146,156:電圧増幅回路
OD1,OD2,OD3,OD4:一軸延伸軸
S121,S131,S141,S151:前主面
S122,S132,S142,S152:後主面
CP1,CP1b,CP1c,CP1f:第1中心点
CP2,CP2b,CP2c,CP2f:第2中心点
CP3f:第3中心点
CP4f:第4中心点
D1,D1c,D1f:第1距離
D2f:第2距離
D3f:第3距離
D4f:第4距離
D5f:第5距離
D6f:第6距離

Claims (21)

  1.  被測定物の変形を検出するセンサユニットであって、
     前記センサユニットは、
     前記被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第1センサ部と、
     前記被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第2センサ部と、
     前記被測定物に取り付けられるシートと、を備え、
     前記第1センサ部の主面および前記第2センサ部の主面は、前記シートに取り付けられ、
     前記第1センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第2センサ部の主面と重ならない部分を有し、
     前記第2センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第1センサ部の主面と重ならない部分を有する、
     センサユニット。
  2.  前記第1センサ部および前記第2センサ部は、前記被測定物に取り付けられた状態で、前記被測定物と前記シートとの間に配置される、
     請求項1に記載のセンサユニット。
  3.  前記シートは、前記被測定物に取り付けられた状態で、前記被測定物と前記第1センサ部との間および前記被測定物と前記第2センサ部との間に配置される、
     請求項1に記載のセンサユニット。
  4.  前記被測定物の形状は、第1方向に延びる形状である、
     請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のセンサユニット。
  5.  第1方向周りを周方向と定義し、
     前記シートの主面の前記周方向の長さは、前記被測定物の前記周方向の周の長さよりも短い、
     請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のセンサユニット。
  6.  前記第1センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記シートの主面と重ならない部分を有する、
     請求項5に記載のセンサユニット。
  7.  前記第2センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記シートの主面と重ならない部分を有する、
     請求項5または請求項6に記載のセンサユニット。
  8.  前記第1センサ部の主面の外縁の一部と前記第2センサ部の主面の外縁の一部とは、接触している、
     請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のセンサユニット。
  9.  前記第1センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第2センサ部の主面と重なる部分を有し、
     前記第2センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第1センサ部の主面と重なる部分を有する、
     請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のセンサユニット。
  10.  前記第1センサ部の第1中心点と前記第2センサ部の第2中心点との間の距離は、前記シートが平面に展開された状態で、前記被測定物の周方向の周の長さの4分の1または4分の3である、
     請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のセンサユニット。
  11.  前記第1センサ部は、第1圧電体を含み、
     前記第1圧電体は、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムであり、
     前記第1圧電体の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、矩形状を有し、
     前記第2センサ部は、第2圧電体を含み、
     前記第2圧電体は、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムであり、
     前記第2圧電体の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、矩形状を有する、
     請求項1乃至請求項10のいずれかに記載のセンサユニット。
  12.  前記第1圧電体の延伸軸は、前記シートが平面に展開された状態で、前記第1圧電体の長手方向に対して0度または180度または45度または-45度または90度または-90度の角度を形成する、
     請求項11に記載のセンサユニット。
  13.  前記第2圧電体の延伸軸は、前記シートが平面に展開された状態で、前記第2圧電体の長手方向に対して0度または180度または45度または-45度または90度または-90度の角度を形成する、
     請求項11または請求項12に記載のセンサユニット。
  14.  前記シートは、前記被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第3センサ部である、
     請求項1乃至請求項13のいずれかに記載のセンサユニット。
  15.  前記センサユニットは、
     前記被測定物の変形を検出し、フィルム形状を含む第4センサ部を、
     更に備え、
     前記第3センサ部の主面は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記センサユニットの主面の法線方向に視て、前記第4センサ部の主面と重ならない部分を有し、前記第1センサ部の主面または前記第2センサ部の主面と重なる部分を有し、
     前記第4センサ部の主面は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記センサユニットの主面の法線方向に視て、前記第3センサ部の主面と重ならない部分を有し、前記第1センサ部の主面または前記第2センサ部の主面と重なる部分を有し、
     前記第3センサ部の主面の外縁の一部と前記第4センサ部の主面の外縁の一部とは、接触し、
     前記第1センサ部の第1中心点と前記第2センサ部の第2中心点との間の距離は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記被測定物の周方向の周の長さの2分の1であり、
     前記第3センサ部の第3中心点と前記第4センサ部の第4中心点との間の距離は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記被測定物の周方向の周の長さの2分の1であり、
     前記第1センサ部の第1中心点または前記第2センサ部の第2中心点と前記第3センサ部の第3中心点または前記第4センサ部の第4中心点との間の距離は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記被測定物の周方向の周の長さの4分の1または4分の3である、
     請求項14に記載のセンサユニット。
  16.  前記第3センサ部は、第3圧電体を含み、
     前記第3圧電体は、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムであり、
     前記第3圧電体の主面は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記センサユニットの主面の法線方向に視て、矩形状を有する、
     請求項14または請求項15に記載のセンサユニット。
  17.  第4センサ部は、第4圧電体を含み、
     前記第4圧電体は、少なくとも一軸方向に延伸されているポリ乳酸を有するフィルムであり、
     前記第4圧電体の主面は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記センサユニットの主面の法線方向に視て、矩形状を有する、
     請求項15または請求項16に記載のセンサユニット。
  18.  第3圧電体の延伸軸は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記第3圧電体の長手方向に対して反時計回りに45度の角度を形成し、
     前記第4圧電体の延伸軸は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記第4圧電体の長手方向に対して反時計回りに-45度の角度を形成する、
     請求項17に記載のセンサユニット。
  19.  第3圧電体の延伸軸は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記第3圧電体の長手方向に対して反時計回りに-45度の角度を形成し、
     前記第4圧電体の延伸軸は、前記センサユニットが平面に展開された状態で、前記第4圧電体の長手方向に対して反時計回りに45度の角度を形成する、
     請求項17に記載のセンサユニット。
  20.  前記第1センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第2センサ部の主面と重ならない位置に配置され、
     前記第2センサ部の主面は、前記シートが平面に展開された状態で、前記シートの主面の法線方向に視て、前記第1センサ部の主面と重ならない位置に配置される、
     請求項1乃至請求項19のいずれかに記載のセンサユニット。
  21.  前記第1センサ部の主面の長辺または長軸は、前記シートが平面に展開された状態で、前記第2センサ部の主面の長辺または長軸と平行である、
     請求項1乃至請求項20のいずれかに記載のセンサユニット。
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