(57)【要約】【課題】力学量（歪み、応力等）の測定に用いることができる感歪抵抗ペーストを提供する。【解決手段】本発明の感歪抵抗ペーストは、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）を含んでなり導電性を有する導電性粒子と、導電性粒子を保持するガラスからなるマトリックス形成材料と、マトリックス形成材料中に分散してマトリックス形成材料を強化する電気絶縁材からなる強化繊維と、該導電性粒子、マトリックス形成材料および強化繊維を分散させる分散媒とが混合されてなり、付着された起歪体の歪み量に応じて電気抵抗値を変化させる感歪層を形成するために用いられる。そして、その強化繊維は平均繊維径が４μｍ以下であると共に平均繊維長が８μｍ以下である。この感歪抵抗ペーストを用いることにより、直線性に優れ、ヒステリシスの少ないセンサ特性が得られると共に、高強度化により耐久性・信頼性を大幅に向上させることができる。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）を含んでなり導電性を有する導電性粒子と、
該導電性粒子を保持するガラスからなるマトリックス形成材料と、
該マトリックス形成材料中に分散して該マトリックス形成材料を強化する電気絶縁材からなる強化繊維と、
該導電性粒子、該マトリックス形成材料および該強化繊維を分散させる分散媒とが混合されてなり、
付着された起歪体の歪み量に応じて電気抵抗値を変化させる感歪層を形成するために用いられる感歪抵抗ペーストであって、
前記強化繊維は、平均繊維径が４μｍ以下であると共に平均繊維長が８μｍ以下であることを特徴とする感歪抵抗ペースト。
【請求項２】
前記強化繊維は、前記導電性粒子、前記マトリックス形成材料および前記分散媒の合計量を１００質量部として、１〜１５質量部含まれている請求項１に記載の感歪抵抗ペースト。
【請求項３】
前記強化繊維は、前記平均繊維径が２ｎｍ〜３μｍであると共に、前記平均繊維長が４００ｎｍ〜５μｍである請求項１に記載の感歪抵抗ペースト。
【請求項４】
絶縁体と、
請求項１〜３のいずれかに記載の感歪抵抗ペーストを用いて該絶縁体上に形成された感歪層とを備え、
該絶縁体が貼着された測定対象物に作用する力学量を、該感歪層に生じる電気抵抗値の変化に基づき検出し得ることを特徴とする力学量センサ素子。
【請求項５】
前記絶縁体は、対面する２枚の絶縁板からなり、
前記感歪層は、該絶縁板に挟持されてなる請求項４に記載の力学量センサ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力学量（歪み、応力等）の測定に用いることができる感歪抵抗ペーストと力学量センサ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の力学量を計測するために、歪み量に応じて電気抵抗値（適宜、単に「抵抗値」という。）が変化する感歪体を有する力学量センサ素子が利用されている。このような力学量センサ素子として、金属歪みゲージが代表的であるが、この他に、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）とガラスの複合体からなるペースト（感歪抵抗ペースト）を、起歪体となる測定対象または絶縁板へ焼き付け、形成された感歪層の抵抗値を測定することによって力学量を計測することもなされている。このような感歪抵抗ペーストまたは力学量センサ素子に関する記載が、例えば、下記の特許文献にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７２７９３号公報
【特許文献２】特開２００７−１０７９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、感歪層（感圧体）を２枚の絶縁板で挟み込むように形成した力学量センサ素子を提案している。この力学量センサ素子を用いると、絶縁板を介して感歪層が均一的に歪むようになり、作用する力学量の精密な計測が可能となる。もっとも、特許文献１は、力学量センサ素子の耐久性・信頼性に関して何ら触れていない。
【０００５】
特許文献２は、ＲｕＯ２粒子よりも大きな無機質結晶性の補強粒子を、マトリックスであるガラス中に分散させることにより、粘弾性体であるガラスのクリープ現象を抑制して、力学量センサ素子の耐久性・信頼性の向上を図ることを提案している。その補強粒子は、具体的にいうと、平均粒径：４．５〜５３μｍのアルミナ粒子または平均繊維長：１０〜３０μｍ、繊維径：０．５〜１μｍのホウ酸アルミニウムウィスカである。これらの補強粒子によりＲｕＯ２粒子を含む感圧体のクリープ特性は改善される得るものの、その感圧体を有する力学量センサ素子は、必ずしも荷重特性（直線性、ヒステリシス性等）や耐久性・信頼性（長期間にわたり所望の特性が確保されること）に優れるものではなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、センサ特性（荷重特性）に優れ、高い信頼性・耐久性を確保しつつ力学量の正確な計測を安定的に行うことができる感歪層の製造に適した感歪抵抗ペーストと、その感歪層を有する力学量センサ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、特定形状の微細な繊維を、ＲｕＯ２を保持するガラス中に分散させ得る感歪抵抗ペーストを用いることにより、荷重特性に優れると共に破壊荷重を高めることができる力学量センサ素子が得られることを新たに見出した。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【０００８】
《感歪抵抗ペースト》
（１）本発明の感歪抵抗ペーストは、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）を含んでなり導電性を有する導電性粒子と、該導電性粒子を保持するガラスからなるマトリックス形成材料と、該マトリックス形成材料中に分散して該マトリックス形成材料を強化する電気絶縁材からなる強化繊維と、該導電性粒子、該マトリックス形成材料および該強化繊維を分散させる分散媒とが混合されてなり、付着された起歪体の歪み量に応じて電気抵抗値を変化させる感歪層（感歪体）を形成するために用いられる感歪抵抗ペーストであって、前記強化繊維は、平均繊維径が４μｍ以下であると共に平均繊維長が８μｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明の感歪抵抗ペースト（適宜、単に「ペースト」という。）を用いると、作用する歪み（または応力等）に対応して現れる抵抗値の変化特性（単に「センサ特性」という。）が非常に良好であると共に、高強度で耐久性・信頼性に優れた感歪層の形成、ひいてはその感歪層を有する力学量センサ素子の製作が容易となる。
【００１０】
本発明のペーストがそのような優れた特性を発揮する理由は必ずしも定かではないが、現状では次のように考えられる。通常、感歪層は、応力（荷重）を受けて撓み、その撓みの中立面よりも内側には圧縮応力（圧縮歪み）が生じ、その外側には引張応力（引張歪み）が生じる。いずれにしても、感歪層にはその形成面に沿った方向に応力が作用し、その応力により感歪層に歪みが生じることにより、感歪層は抵抗値を変化させる。ここで本発明のペーストを用いて感歪層を形成すると、ペースト中に含まれていた微細な強化繊維は感歪層の形成面に沿って延在した状態、つまりその形成面に配向した状態で分布することとになる（図１参照）。つまり、本発明に係る強化繊維は、応力が作用し易い感歪層の形成面方向に沿って配向分布している。このため本発明に係る強化繊維は、微細でも、さらには少量であっても、感歪層を効果的に強化することができる。しかも、その感歪層の形成面に沿って延在する本発明に係る強化繊維は、非常に微細であるため、強化繊維自体が破壊起点となることも少ない。
【００１１】
このように本発明のペーストを用いて形成された感歪層は、その形成面方向に延在した微細な強化繊維で補強されているため、多少の高荷重（応力）や衝撃が加わっても、導電性粒子を保持するマトリックス形成材料（ガラス）にマイクロクラック等が発生し難くなり、長期間に渡って安定した出力特性を発揮し、非常に優れた耐久性・信頼性を発揮し得る。
【００１２】
また、本発明に係る強化繊維は非常に微細で細長く、感歪層の形成面に沿って延在して存在しているため、従来のように粗大な繊維や粒子をマトリックス形成材料中に分散させた場合と異なり、強化繊維の周囲における歪み分布（応力分布）は均一的になり易く、強化繊維の周囲における歪み（応力）の変動幅が小さい。この結果、感歪層に作用する歪み（応力）が、その中に分散している各導電性粒子にも均一的に分散して作用するようになり、測定範囲（レンジ）内で、応力（歪み）と抵抗値の関係性（直線性）が良好で、負荷時と除荷時における出力差（ヒステリシス）が小さい優れたセンサ特性が発揮されるようになる。
【００１３】
このようにして本発明のペーストを用いると、センサ特性と耐久性・信頼性を高次元で両立できる感歪層、さらにはその感歪層を備える力学量センサ素子を得ることができるようになったと考えられる。
【００１４】
《力学量センサ素子》
本発明は上述のペーストとしてのみならず、そのペーストを用いて形成した感歪層を有する力学量センサ素子としても把握できる。すなわち本発明は、絶縁体と、上述した感歪抵抗ペーストを用いて該絶縁体上に形成された感歪層とを備え、該絶縁体が貼着された測定対象物（起歪体）に作用する力学量を、該感歪層に生じる電気抵抗値の変化に基づき検出し得ることを特徴とする力学量センサ素子としても把握できる。なお、力学量センサ素子は、感歪層に接続される電極を適宜備える。
【００１５】
《その他》
（１）本発明に係る感歪層（力学量センサ素子も同様）は、生じる歪みにより変化する抵抗値を計測することにより、測定対象物に生じる種々の力学量の検出または測定を可能とするものである。ここでいう力学量は、感歪層に歪みを生起する物理量ならば、その種類は問わない。例えば、力、圧力（応力）、トルク、速度、加速度、位置、変位、衝撃力、重量、質量、真空度、回転力、振動、騒音等のいずれでもよい。
【００１６】
（２）特に断らない限り本明細書でいう「ｘ〜ｙ」は下限値ｘおよび上限値ｙを含む。本明細書に記載した種々の数値または数値範囲に含まれる任意の数値を新たな下限値または上限値として「ａ〜ｂ」のような範囲を新設し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の感歪抵抗ペーストにより形成される感歪層の模式図である。
【図２】力学量センサ素子に応力を印加する様子を示す模式図である。
【図３Ａ】試料１に係る力学量センサ素子の応力と抵抗変化率の関係を示すグラフである。
【図３Ｂ】試料２に係る力学量センサ素子の応力と抵抗変化率の関係を示すグラフである。
【図３Ｃ】試料３に係る力学量センサ素子の応力と抵抗変化率の関係を示すグラフである。
【図３Ｄ】試料４に係る力学量センサ素子の応力と抵抗変化率の関係を示すグラフである。
【図３Ｅ】試料５に係る力学量センサ素子の応力と抵抗変化率の関係を示すグラフである。
【図４】起歪体の表面に形成した感歪層に対して３点曲げ試験を行う様子を示す模式図である。
【図５】その３点曲げ試験により得られた荷重と抵抗変化率の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書で説明する内容は、本発明のペーストのみならず、それにより得られた感歪層を備える力学量センサ素子にも該当し得る。また製造方法に関する構成要素は、プロダクトバイプロセスクレームとして理解すれば物に関する構成要素ともなり得る。上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。
【００１９】
《強化繊維》
（１）本発明に係る強化繊維は、平均繊維径が４μｍ以下、３μｍ以下さらには２μｍ以下であると好ましい。また、その平均繊維長が８μｍ以下、６μｍ以下さらには５μｍ以下であると好ましい。平均繊維径または平均繊維長が過大では、センサ特性、耐久性または信頼性等の低下を招いて好ましくない。
【００２０】
平均繊維径は、その下限値を問わないが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ以上または１００ｎｍ以上とすることができる。また平均繊維長もその下限値を問わないが、通常、４００ｎｍ以上、８００ｎｍ以上または１μｍ以上とすることができる。平均繊維径または平均繊維長が過小では、効果が乏しく、製造または入手も困難である。
【００２１】
本明細書でいう平均繊維径とは、電子顕微鏡で撮影した繊維の拡大写真から無作為に２０本の繊維を選び、それらの各最大外径（繊維径）を測定して得られた値の平均値である。
また平均繊維長とは、電子顕微鏡で撮影した繊維の拡大写真から無作為に２０本の繊維を選び、それらの各最大繊維長を測定して得られた値の平均値である。
【００２２】
（２）強化繊維は、導電性粒子とマトリックス形成材料と分散媒（溶媒を含む）の合計量（換言すれば強化繊維を除く全体）を１００質量部として、１〜１５質量部、５〜１０質量部さらには６〜９質量部含まれていると好ましい。強化繊維が過少では効果が乏しく、強化繊維が過多では導電性粒子とマトリックス形成材料の合計量（特に導電性粒子量）が相対的に低下することとなり、感歪層の感度（応力または歪みに対する抵抗値の変化率）が低下し得る。
【００２３】
（３）強化繊維は、歪み量に応じて抵抗値を変化させる感歪層の特性を実質的に劣化させず、マトリックス形成材料または感歪層を強化すものであれば、その材質を問わない。このような強化繊維は、通常、セラミックス等の電気絶縁材からなる。より具体的にいうと、強化繊維は、例えば、アルミナ、ジルコニア、シリカ、ホウ酸アルミニウム等の無機質結晶性繊維（ウイスカを含む）からなる。
【００２４】
《導電性粒子》
本発明に係る導電性粒子はＲｕＯ２からなる。その粒径は特に問わないが、強化繊維と同程度以上の大きさであると、強化繊維に起因したセンサ特性の劣化や破壊荷重の低下等を抑制できて好ましい。
【００２５】
《マトリックス形成材料》
本発明に係るマトリックス形成材料は、導電性粒子（ＲｕＯ２粒子）と強化繊維を分散させつつ保持すると共に、感歪層に生じる歪みまたは印加される応力を導電性粒子へ均一的に反映させるガラスからなる。マトリックス形成材料となるガラスは、その種類を問わないが、例えば、ホウケイ酸鉛ガラス、ホウケイ酸アルカリガラス等のホウケイ酸塩ガラス、アルカリケイ酸鉛ガラス等のケイ酸鉛ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ソーダライムガラス等のアルカリ・アルカリ土類ケイ酸ガラス、リン酸塩ガラス等、さらにはそれらの混合組成系ガラスを用いることができる。なお、導電性粒子とマトリックス形成材料は、市販されている感歪抵抗ペーストをそのまま用いたものでもよい。
【００２６】
《力学量センサ素子》
（１）本発明のペーストを用いれば、測定対象物（起歪体）に直接的に感歪層を形成して、その力学量を測定することが可能である。もっとも、感歪層（特に導電性粒子）に均一的、平均的な歪みを生じさせて、高精度な測定を安定的に行うために、電気絶縁体（単に「絶縁体」という。）に感歪層を形成し、その感歪層に電極を設けた力学量センサ素子を用いると好ましい。この際、絶縁体が対面する２枚の絶縁板からなり、これらの絶縁板により感歪層が挟持された状態となっていると、感歪層に応力または歪みがより均一的または平均的に作用するようになり、取扱性も向上して好適である。
【００２７】
絶縁体は、その材質を問わないが、例えば、ＺｒＯ２（ジルコニア）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＳｉＯ２、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４等からなる。絶縁体は、感歪層に接触する部分が絶縁されていれば足り、全体が絶縁材からなる必要はない。例えば、本発明に係る絶縁体は、上述したようなセラミックスで被覆された金属体でもよい。
【００２８】
（２）絶縁体上に感歪層を形成する方法（力学量センサ素子の製造方法）は種々あり得る。例えば、本発明のペーストを絶縁体上に塗布（印刷）した後に焼成することにより、絶縁体上に感歪層が形成された力学量センサ素子を得ることができる。感歪層の厚みは問わないが、例えば、１〜２００μｍ、５〜１００μｍさらには１０〜５０μｍとすると好ましい。感歪層の厚みが過小では、その抵抗値が過大となり歪みに対する感度が低下し得る。その厚みが過大では、逆に、抵抗値が過小となり、やはり歪みに対する感度が低下し得る。
【実施例】
【００２９】
実施例１および実施例２を以下に示して、本発明をより具体的に説明する。
【００３０】
［実施例１］
種々の強化材（強化繊維、強化粒子）を添加した感歪抵抗ペーストを用いて複数の力学量センサ素子（試料）を製造し、そのセンサ特性を測定・評価した。
【００３１】
《概要》
各試料の力学量センサ素子は、図１および図２に示すように、感歪層と、その感歪層を挟持する２枚の絶縁板（ＺｒＯ２板）と、感歪層に結合される銀電極とからなる。各試料は、後述するように、先ず、各種のペーストを各絶縁板の片面にスクリーン印刷した後に焼成し、それら両絶縁板の処理面同士を接面させた状態で焼成することにより接合する。こうして得られた力学量センサ素子の絶縁板の一方から応力（荷重）を変化させつつ印加し、その際に生じる感歪層の抵抗変化率を測定した。
【００３２】
《試料の製造》
ＲｕＯ２ 粒子とガラスとそれらの分散媒（有機溶媒）が複合化された市販の抵抗ペースト（ヘレウス株式会社製、R 8235DGV／以下、これを「原料ペースト」という。）と、表１に示す強化材（アルミナ繊維またはアルミナ粒子）を用意した。試料１および試料３の強化材は、電気化学工業株式会社製のアルミナ繊維（デンカアルセン）である。試料２の強化材は、シグマ アルドリッチ社製のアルミナウイスカである。試料４では、それら強化繊維に替えて、株式会社高純度化学研究所のアルミナ粒子を強化材として用いた。
【００３３】
原料ペーストに各強化材を表１に示す割合で添加し、自転・公転ミキサーで混合した。こうして強化繊維または強化粒子を含む感歪抵抗ペースト（適宜、「試料ペースト」という。）を調製した（ペースト調製工程）。なお、試料５は、強化材を添加せずに、原料ペーストをそのまま用いた。
【００３４】
各試料毎に２枚の絶縁板（２５ｍｍ×２５ｍｍ×１．５ｍｍ／京セラ株式会社製ジルコニア板）を用意して、各片面に各試料ペーストをスクリーン印刷した。これらの絶縁板を大気中で８５０℃×１０分間加熱して、絶縁板上に試料ペーストを焼き付けた（第１焼成工程）。これにより、試料ペーストから有機成分が蒸発し、無機成分が焼成されて、ジルコニアからなる絶縁板の表面に感歪層が形成された。なお、各絶縁板の表面に形成された感歪層の厚みは約１５μｍであった。
【００３５】
片面側に感歪層が形成された２枚の絶縁板を、その感歪層側で接面させた状態で、さらに大気中で８５０℃×３０分間加熱した（第２焼成工程）。これにより、２枚の絶縁板と感歪層が一体化した結合体が得られた。各結合体から所定サイズ（４ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍ）の素子を切り取った。こうして得られた各素子の感歪層の厚みは約２５μｍであった。
【００３６】
感歪層が露出した状態となっている各素子の対向側面に、銀ペースト（昭栄化学工業株式会社製H-4566N）を塗布した。これを大気中で８５０℃×１０分間加熱して、各素子に銀電極を形成した（電極形成工程）。こうして、感歪層が絶縁体に挟まれたサンドイッチ構造の力学量センサ素子（図２参照）からなる試料が得られた。
【００３７】
《測定》
各試料の力学量センサ素子へ、図２に示すように積層方向の応力ｆを一方の絶縁板上から印加する。この応力ｆを０〜１００ＭＰａの範囲で緩やかに変化させ、そのときの感歪層の抵抗値変化を室温（２５℃）で測定した。
【００３８】
具体的にいうと、応力ｆは０ＭＰａから１００ＭＰａへ増加させた後、１００ＭＰａから０ＭＰａまで減少させる。この際、応力を印加していない測定開始時（０ＭＰａ）の抵抗値（Ｒ０）に対して、応力を印加したときの抵抗値（Ｒｆ）の変化割合（抵抗変化率）ρｆ＝１００×（Ｒｆ−Ｒ０）／Ｒ０（％）を算出する。こうして得られた各試料に係る応力と抵抗変化率の関係を図３Ａ〜３Ｅに示した。なお、以下では、適宜、応力０ＭＰａのときの抵抗変化率をρ０、応力５０ＭＰａのときの抵抗変化率をρ５０、応力１００ＭＰａのときの抵抗変化率をρ１００と表す。
【００３９】
また、各試料に対する非直線性とヒステリシスを次のように算出して、得られた結果を表１に併せて示した。非直線性は、実測値に基づくρ５０と、ρ０とρ１００のときの２点を直線近似したときに得られるρ５０’との絶対値差｜ρ５０’−ρ５０｜をＦＳ（Full Scale）で除した値を百分率（％ＦＳ）で示した。ヒステリシスは、応力を増加させているときのρ５０ｉと応力を減少させているときのρ５０ｄとの絶対値差｜ρ５０ｉ−ρ５０ｄ｜をＦＳ（Full Scale）で除した値を百分率（％ＦＳ）で示した。なお、ＦＳはｆ＝１００ＭＰａのときの感度、つまりρ１００である。
【００４０】
《評価》
表１および図３Ａ〜図３Ｅ（これらを併せて単に「図３」という。）から次のことがわかる。先ず、本発明の範囲内にある強化繊維を添加した試料ペーストを用いた場合、いずれの力学量センサ素子（試料１、２）も、十分な感度を有していると共に、応力の増加時および減少時において、抵抗変化率が応力に対して直線的に変化し、ヒステリシスも小さかった。これら試料のセンサ特性は、強化材を添加しない原料ペーストをそのまま用いた試料５の力学量センサ素子と同等であり、非常に優れていることが明らかとなった。
【００４１】
一方、本発明の範囲外である強化材を添加した試料ペーストを用いた場合、いずれの力学量センサ素子（試料３、４）も、抵抗変化率が応力に対して下に凸な曲線となるように変化し、直線性およびヒステリシスが大きく劣化することが明らかとなった。このように、本発明で規定する範囲を逸脱する粗大な強化繊維を用いた場合（試料３の場合）は勿論、微細であっても等方的な強化粒子を用いた場合（試料４の場合）でも、それらを添加しない場合（試料５の場合）と同レベルなセンサ特性が得られないことが明らかとなった。
【００４２】
［実施例２］
《概要》
上述した試料１に係る試料ペーストと試料５に係る原料ペーストとをそれぞれ用いて絶縁板の表面に感歪層を形成した試験片を製造し、その感歪層の３点曲げ強度を測定・評価した。前者の試験片を試料２１、後者の試験片を試料２５とする。各感歪層の形成は、基本的に実施例１の場合と同様に行ったが、詳細は次の通りである。
【００４３】
《試料の製造》
起歪体となるアルミナ板（２５ｍｍ×５ｍｍ×０．６５ｍｍ）の片面に、各ペーストをスクリーン印刷した後に乾燥（１５０℃×３０分間）させてから焼成（８５０℃×１０分間）した（感歪層形成工程、焼成工程）。なお、乾燥は大気中で行い、焼成は大気中で行った。
【００４４】
こうして得られた感歪層（２０ｍｍ×５ｍｍ×１５μｍ）の両端側に、上述した銀ペーストを塗布、焼成して銀電極を同様に形成した（電極形成工程）。この銀電極に、抵抗値測定用のリード線を半田で取り付けて、３点曲げ試験用の各試料を得た。
【００４５】
《測定》
試料２１および試料２５を用いて、図４に示すような３点曲げ試験を精密荷重試験機により行い、各感歪層の抵抗値の変化を測定した。こうして得られた結果を図５に示した。
【００４６】
《評価》
（１）図５から明らかなように、本発明に係る強化繊維を含む試料２１は、その強化繊維を含まない試料２５と同様な優れたセンサ特性（直線性、低ヒステリシス性）を示す。また、試料２１は試料２５よりも、荷重に対する抵抗変化率の変化が緩やかであり、強化繊維により高剛性化され、ひいては感歪層の歪みが抑制されていることもわかる。そして試料２１は試料２５よりも破壊荷重が７〜１０％程度増加しており、高強度化されていることもわかる。
【００４７】
これらのことから、本発明の感歪抵抗ペーストを用いて形成される感歪層は、優れたセンサ特性を示すと共に、高強度化や歪み抑制（高剛性化）によって耐久性・信頼性が向上し得ることが確認された。
【００４８】
（２）ちなみに、各試料の破壊荷重（感歪層が破壊するときの荷重）を詳細に調査したところ、試料２１：３．２４ｋｇｆ、試料２５：３．０４ｋｇｆであった。これらの破壊荷重は、上述した３点曲げ試験を３回行ったときに得られた各破壊荷重の相加平均値である。なお、この３点曲げ試験の場合、各感歪層には引張応力が作用し、その抵抗値は増加する。そこで各感歪層の抵抗値が無限大になった時を感歪層の破壊時と判断し、そのときの荷重を破壊荷重とした。いずれにしても、本発明に係る強化繊維が感歪層に含まれることにより、その強度が十分に増加することがわかった。
【００４９】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５】
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