(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被対象物の状態に応じたセンサ信号を出力する状態検出センサにおいて、
通過する熱流束に応じた第１センサ信号を出力する第１熱流束センサ（２０ａ）と、
通過する熱流束に応じた第２センサ信号を出力する第２熱流束センサ（２０ｂ）と、
所定の熱容量を有する第１熱干渉体（２１ａ）と、
所定の熱容量を有する放熱体（２２）と、を有し、
前記被対象物側から前記第１熱流束センサ、前記第１熱干渉体、前記第２熱流束センサ、前記放熱体の順に配置され、
前記第１熱流束センサは、前記被対象物と前記第１熱干渉体との間の前記熱流束に応じた第１センサ信号を出力し、前記第２熱流束センサは、前記第１熱干渉体と前記放熱体との間の前記熱流束に応じた第２センサ信号を出力することを特徴とする状態検出センサ。
【請求項２】
前記放熱体の熱容量は、前記熱干渉体の熱容量より大きくされていることを特徴とする請求項１に記載の状態検出センサ。
【請求項３】
所定の熱容量を有し、前記第１熱流束センサを挟んで前記熱干渉体と反対側に配置される受熱体（２５）を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の状態検出センサ。
【請求項４】
前記受熱体の熱容量は、前記熱干渉体の熱容量より小さくされていることを特徴とする請求項３に記載の状態検出センサ。
【請求項５】
通過する熱流束に応じた第３センサ信号を出力する第３熱流束センサ（２０ｃ）と、
通過する熱流束に応じた第４センサ信号を出力する第４熱流束センサ（２０ｄ）と、
所定の熱容量を有する第２、第３熱干渉体（２１ｂ、２１ｃ）と、を有し、
前記被対象物側から前記第１熱流束センサ、前記第１熱干渉体、前記第２熱流束センサ、前記第２熱干渉体、前記第３熱流束センサ、前記第３熱干渉体、前記第４熱流束センサ、前記放熱体の順に配置されており、
前記第２熱流束センサは前記第１熱干渉体と前記第２熱干渉体との間の熱流束に応じた第２センサ信号を出力し、前記第３熱流束センサは前記第２熱干渉体と前記第３熱干渉体との間の熱流束に応じた第３センサ信号を出力し、前記第４熱流束センサは前記第３熱干渉体と前記放熱体との間の熱流束に応じた第４センサ信号を出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
【請求項６】
前記第１熱流束センサ、前記熱干渉体、前記第２熱流束センサを有する構成体（４０ａ〜４０ａ）を複数備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
【請求項７】
前記第１、第２熱流束センサは、前記第１熱流束センサと前記第２熱流束センサとを通過する熱流束が等しいときには大きさが等しく、かつ、極性が反対となるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
【請求項８】
前記第１、第２熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００、２００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２、２０１、２０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０、２３０、２４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が表面パターン（１１１、２１１）および裏面パターン（１２１、２２１）を介して交互に直列接続された構成とされ、
前記第１、第２層間接続部材を形成する前記金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が固相焼結によって当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
【請求項９】
前記第１、第２熱流束センサは、一体化され、前記表面パターンおよび前記裏面パターンのいずれか一方が電気的に直接接続されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の状態検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被対象物の状態を検出する状態検出センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被対象物の状態を検出する状態検出センサを用い、当該状態検出センサから出力されるセンサ信号に基づいて被対象物の異常発熱を判定する異常判定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この異常判定装置は、被対象物における上部の表面の温度を検出する温度センサと、被対象物における下部の表面の温度を検出する温度センサとを有する状態検出センサを備えている。なお、被対象物は、発熱による対流が発生するものである。そして、異常判定装置は、被対象物の上部の表面の温度と下部の表面の温度との温度差に基づいて被対象物の異常発熱を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２００９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような状態検出センサでは、温度センサが外気に曝されており、外気による温度変化の影響を受け易い。このため、上記状態検出センサでは、外気の状態によっては被対象物の温度（状態）を正確に検出することができない場合があるという問題がある。そして、このような状態検出センサを用いた異常判定装置では、状態検出センサで被対象物の温度（状態）を正確に検出することができないために被対象物の異常判定を正確に行うことができない場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、外気の状態に関わらずに検出精度が低下することを抑制できる状態検出センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被対象物の状態に応じたセンサ信号を出力する状態検出センサにおいて、通過する熱流束に応じた第１センサ信号を出力する第１熱流束センサ（２０ａ）と、通過する熱流束に応じた第２センサ信号を出力する第２熱流束センサ（２０ｂ）と、所定の熱容量を有する第１熱干渉体（２１ａ）と、所定の熱容量を有する放熱体（２２）と、を有し、被対象物側から第１熱流束センサ、熱干渉体、第２熱流束センサ、放熱体の順に配置され、第１熱流束センサは、被対象物と第１熱干渉体との間の熱流束に応じた第１センサ信号を出力し、第２熱流束センサは、第１熱干渉体と放熱体との間の熱流束に応じた第２センサ信号を出力することを特徴としている。
【０００７】
これによれば、被対象物側から第１熱流束センサ、所定の熱容量を有する熱干渉体、第２熱流束センサ、所定の熱容量を有する放熱体が順に配置される。このため、外気に曝される放熱体の熱の放出、蓄積によって外気の変化が第１、第２熱流束センサに影響することを抑制できる。そして、第１熱流束センサと第２熱流束センサとの間には所定の熱容量を有する熱干渉体が配置されているため、被対象物に異常発熱が発生していない場合には、第１熱流束センサを通過する熱流束と第２熱流束センサを通過する熱流束とが等しくなり、被対象物に異常発熱が発生した場合には、瞬間的には、第１熱流束センサを通過する熱流束と第２熱流束センサを通過する熱流束とが異なるものとなる（図７Ａおよび図７Ｂ参照）。したがって、請求項１に記載の発明によれば、外気の状態に関わらずに被対象物の状態に応じたセンサ信号を出力することができ、検出精度が低下することを抑制できる。
【０００８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態における状態検出センサを用いて異常判定装置を構成し、当該異常判定装置を切断装置に取り付けた際の模式図である。
【図２】図１に示す状態検出センサの構成を示す断面図である。
【図３】第１、第２熱流束センサの構成を示す平面図である。
【図４】図３中のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図３中のV−V線に沿った断面図である。
【図６】図３に示す第１熱流束センサの製造工程を示す断面図である。
【図７Ａ】刃部が正常である場合の第１、第２熱流束センサを通過する熱流束を示す図である。
【図７Ｂ】刃部に異常発熱が発生した場合の第１、第２熱流束センサを通過する熱流束を示す図である。
【図８】第１センサ信号と第２センサ信号との和と、時間との関係を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。
【図１１】第１、第２センサ信号の和と、第３、第４センサ信号の和とを加算した加算値と時間との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す状態検出センサの平面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態における状態検出センサの構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第６実施形態における異常判定装置を切削装置に適用した模式図である。
【図１６】本発明の第７実施形態における異常判定装置を移送装置に適用した模式図である。
【図１７】図１６中の矢印Ａ方向から視た模式図である。
【図１８】本発明の第８実施形態における異常判定装置を切断装置に取り付けた際の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、本発明の状態検出センサを用いて切断装置の異常発熱（状態）を判定する異常判定装置を構成した例について説明する。
【００１２】
図１に示されるように、切断装置Ｓ１は、刃部１と、一対の第１、第２冶具２、３とを有している。本実施形態では、刃部１は、支持部材４に固定されている。また、第１冶具２は、本体部２ａと、当該本体部２ａから同じ方向に突出した３本の保持部２ｂを有しており（図１では２本のみ図示）、３本の保持部２ｂで被加工部材１０を挟み込む構成とされている。第２冶具３は、第１冶具２と共に被加工部材１０を固定するように、被加工部材１０のうちの第１冶具２にて保持される側と反対側に配置されている。
【００１３】
このような切断装置Ｓ１では、第１、第２冶具２、３によって被加工部材１０を固定し、第１冶具２における保持部２ｂの突出方向に沿った方向であり、本体部２ａの中心を通る軸方向Ｌ周りに第１、第２冶具２、３と共に被加工部材１０を回転させながら当該被加工部材１０を刃部１に当接させることによって被加工部材１０を切断する。
【００１４】
そして、異常判定装置Ｓ２は、状態検出センサ２０と制御部３０とを備えており、状態検出センサ２０が刃部１に取り付けられている。
【００１５】
状態検出センサ２０は、図２に示されるように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂ、熱干渉体２１ａ、および放熱体２２を備えている。まず、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの構成について図３〜図５を参照しつつ説明する。なお、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、同じ構成であるため、第１熱流束センサ２０ａを例に挙げて説明するが、図３〜図５中の括弧内の符号は第２熱流束センサ２０ｂの符号に対応している。
【００１６】
第１熱流束センサ２０ａは、図３〜図５に示されるように、それぞれ絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が一体化され、この一体化されたものの内部で第１、第２層間接続部材１３０、１４０が交互に直列に接続されたものである。なお、図３では、理解をし易くするために、表面保護部材１１０を省略して示してある。
【００１７】
絶縁基材１００は、本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。そして、厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２が互い違いになるように千鳥パターンに形成されている。
【００１８】
なお、本実施形態の第１、第２ビアホール１０１、１０２は、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が一定とされた円筒状とされているが、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよい。また、裏面１００ｂから表面１００ａに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよいし、角筒状とされていてもよい。
【００１９】
そして、第１ビアホール１０１には第１層間接続部材１３０が配置され、第２ビアホール１０２には第２層間接続部材１４０が配置されている。つまり、絶縁基材１００には、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が互い違いになるように配置されている。
【００２０】
第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、ゼーベック効果を発揮するように、互いに異なる金属で構成されている。例えば、第１層間接続部材１３０は、Ｐ型を構成するＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物（焼結合金）で構成される。また、第２層間接続部材１４０は、Ｎ型を構成するＢｉ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成される。このように、第１、第２層間接続部材１３０、１４０として所定の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物を用いることにより、起電圧を大きくできる。
【００２１】
なお、図３は、断面図ではないが、理解をし易くするために第１、第２層間接続部材１３０、１４０にハッチングを施してある。
【００２２】
絶縁基材１００の表面１００ａには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される表面保護部材１１０が配置されている。この表面保護部材１１０は、絶縁基材１００と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン１１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン１１１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。
【００２３】
具体的には、図４に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とを組１５０としたとき、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は同じ表面パターン１１１と接続されている。つまり、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は表面パターン１１１を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、絶縁基材１００の長手方向（図４中紙面左右方向）に沿って隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とが組１５０とされている。
【００２４】
絶縁基材１００の裏面１００ｂには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される裏面保護部材１２０が配置されている。この裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１００と対向する一面１２０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン１２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン１２１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。
【００２５】
具体的には、図４に示されるように、絶縁基材１００の長手方向に隣接する組１５０において、一方の組１５０の第１層間接続部材１３０と他方の組１５０の第２層間接続部材１４０とが同じ裏面パターン１２１と接続されている。つまり、組１５０を跨いで第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１を介して電気的に接続されている。
【００２６】
また、図５に示されるように、絶縁基材１００の外縁では、長手方向と直交する方向（図３中紙面上下方向）に沿って隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。詳述すると、絶縁基材１００の長手方向に表面パターン１１１および裏面パターン１２１を介して直列に接続されたものが折り返されるように、隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。
【００２７】
以上が本実施形態における第１熱流束センサ２０ａの基本的な構成であり、上記のように、第２熱流束センサ２０ｂの構成は、第１熱流束センサ２０ａと同様である。そして、このような第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを厚さ方向に通過する熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を出力する。熱流束が変化すると、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧が変化するためである。なお、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの厚さ方向とは、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０の積層方向のことである。
【００２８】
ここで、上記第１熱流束センサ２０ａの製造方法について図６を参照しつつ説明する。なお、第２熱流束センサ２０ｂの製造方法も第１熱流束センサ２０ａと同様である。
【００２９】
まず、図６（ａ）に示されるように、絶縁基材１００を用意し、複数の第１ビアホール１０１をドリルやレーザ等によって形成する。
【００３０】
次に、図６（ｂ）に示されるように、各第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する。なお、第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する方法（装置）としては、本出願人による特願２０１０−５０３５６号に記載の方法（装置）を採用すると良い。
【００３１】
簡単に説明すると、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に、裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置する。そして、第１導電性ペースト１３１を溶融させつつ、第１ビアホール１０１内に第１導電性ペースト１３１を充填する。これにより、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第１ビアホール１０１に合金の粉末が密接して配置される。
【００３２】
なお、吸着紙１６０は、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、第１導電性ペースト１３１は、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末を融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。このため、第１導電性ペースト１３１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが約４３℃に加熱された状態で行われる。
【００３３】
続いて、図６（ｃ）に示されるように、絶縁基材１００に複数の第２ビアホール１０２をドリルやレーザ等によって形成する。この第２ビアホール１０２は、上記のように、第１ビアホール１０１と互い違いとなり、第１ビアホール１０１と共に千鳥パターンを構成するように形成される。
【００３４】
次に、図６（ｄ）に示されるように、各第２ビアホール１０２に第２導電性ペースト１４１を充填する。なお、この工程は、上記図６（ｂ）と同様の工程で行うことができる。
【００３５】
すなわち、再び、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置した後、第２ビアホール１０２内に第２導電性ペースト１４１を充填する。これにより、第２導電性ペースト１４１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第２ビアホール１０２に合金の粉末が密接して配置される。
【００３６】
第２導電性ペースト１４１は、第１導電性ペースト１３１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｔｅ合金の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。つまり、第２導電性ペースト１４１を構成する有機溶剤は、第１導電性ペースト１３１を構成する有機溶剤より融点が低いものが用いられる。そして、第２導電性ペースト１４１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが常温に保持された状態で行われる。言い換えると、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態で、第２導電性ペースト１４１の充填が行われる。これにより、第１ビアホール１０１に第２導電性ペースト１４１が混入することが抑制される。
【００３７】
なお、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態とは、上記図６（ｂ）の工程において、吸着紙１６０に吸着されずに第１ビアホール１０１に残存している有機溶剤のことである。
【００３８】
そして、上記各工程とは別工程において、図６（ｅ）および図６（ｆ）に示されるように、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０のうち絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ、１２０ａに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、互いに離間している複数の表面パターン１１１が形成された表面保護部材１１０、互いに離間している複数の裏面パターン１２１が形成された裏面保護部材１２０を用意する。
【００３９】
その後、図６（ｇ）に示されるように、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００、表面保護部材１１０を順に積層して積層体１７０を構成する。
【００４０】
続いて、図６（ｈ）に示されるように、この積層体１７０を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧することにより、積層体１７０を一体化する。具体的には、第１、第２導電性ペースト１３１、１４１が固相焼結されて第１、第２層間接続部材１３０、１４０が形成されると共に、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と表面パターン１１１および裏面パターン１２１とが接続されるように加熱しながら加圧して積層体１７０を一体化する。
【００４１】
なお、特に限定されるものではないが、積層体１７０を一体化する際には、積層体１７０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。以上のようにして、上記第１熱流束センサ２０ａが製造される。
【００４２】
熱干渉体２１ａは、図２に示されるように、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされており、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。なお、熱干渉体２１ａは、図２では第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと平面形状が同じ大きさとされているものを図示しているが、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと平面形状の大きさが異なっていてもよい。
【００４３】
放熱体２２は、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされており、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。本実施形態では、放熱体２２は、熱容量が熱干渉体２１ａの熱容量より大きくなるように、材質や厚さ等が適宜調整されている。なお、放熱体２２は、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂおよび熱干渉体２１ａの平面形状より大きくされている。
【００４４】
そして、状態検出センサ２０は、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の順となるように、当該刃部１に配置されている。つまり、熱干渉体２１ａは、第１熱流束センサ２０ａと第２熱流束センサ２０ｂとの間に配置された状態となっている。なお、本実施形態では、刃部１が本発明の被対象物に相当している。そして、状態検出センサ２０は、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の配列方向（積層方向）から視たとき、放熱体２２のうちの第２熱流束センサ２０ｂから突出する部分が刃部１にネジ２３にて締結されることによって刃部１に固定されている。
【００４５】
なお、刃部１と放熱体２２との間には、刃部１と放熱体２２とが所定の距離だけ離間するように樹脂等で構成されるスペーサ２４が配置されている。そして、ネジ２３は、当該スペーサ２４を貫通して刃部１にネジ留めされている。さらに、特に図示していなが、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の間には、それぞれ接着性を有する熱伝シートや熱伝ペースト等の熱伝部材が配置されており、当該熱伝部材等を介して互いに接着されている。
【００４６】
また、本実施形態では、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、刃部１と放熱体２２（外気）との間で熱流束が発生した場合、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号と、第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号との極性が反対となるように配置されている。つまり、例えば、第１センサ信号の極性が正である場合には、第２センサ信号の極性が負となるように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが配置されている。
【００４７】
具体的には、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、互いの表面保護部材１１０が対向するように配置されている。そして、互いの表面パターン１１１が外部配線３０１を介して接続され、互いの裏面パターン１２１が外部配線３０２を介して制御部３０と接続されている。これにより、例えば、熱流束が第１熱流束センサ２０ａを裏面保護部材１２０側から表面保護部材１１０側に通過する場合には、当該熱流束が第２熱流束センサ２０ｂを表面保護部材２１０側から裏面保護部材２２０側に通過するため、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから出力される第１、第２センサ信号の極性が反対となる。
【００４８】
なお、本実施形態では、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、裏面保護部材１２０、２２０側から表面保護部材１１０、２１０側に向かう熱流束が通過した際、正のセンサ信号を出力するように配置されている。このため、刃部１側から放熱体２２側に向かう熱流束が発生した場合、つまり、第１熱流束センサ２０ａを裏面保護部材１２０側から表面保護部材１１０側に通過すると共に、第２熱流束センサ２０ｂを表面保護部材２１０側から裏面保護部材２２０側に通過する熱流束が発生した場合、第１熱流束センサ２０ａから正のセンサ信号が出力され、第２熱流束センサ２０ｂから負のセンサ信号が出力される。
【００４９】
以上が本実施形態における状態検出センサ２０の構成である。
【００５０】
次に、制御部３０について説明する。制御部３０は、ＣＰＵ、記憶手段を構成する各種メモリ、周辺機器等を用いて構成されており、図示しない音声手段や表示手段等と接続されている。そして、上記のように第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと接続されており、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されると、第１、第２センサ信号と記憶手段に記憶されている閾値とに基づいて刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。具体的には、制御部３０は、第１、第２センサ信号の和と閾値とを比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。そして、異常発熱が発生していると判定した場合には表示手段や音声手段を介して刃部１に異常発熱が発生していることを作業者に報知する。なお、刃部１に異常発熱が発生するのは、例えば、刃部１に刃こぼれ等が発生した場合である。
【００５１】
以上が本実施形態における異常判定装置Ｓ２の構成である。次に、上記異常判定装置Ｓ２を用いた異常判定方法について説明する。まず、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを通過する熱流束および第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから出力される第１、第２センサ信号について説明する。
【００５２】
まず、放熱体２２は、外気に曝された状態となっているが、上記のように所定の熱容量を有するもので構成されている。このため、外気のような変化の場合、放熱体２２にて外気の温度変化に対して熱の蓄積および放出が行われることにより、放熱体２２より刃部１側に位置する第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが外気の影響を受けることを抑制できる。
【００５３】
そして、刃部１に異常発熱が発生していない場合や、刃部１に異常発熱が発生してから所定期間経過した後では、熱干渉体２１ａには所定の熱が蓄積されている状態となる。このため、図７Ａの矢印にて示されるように、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とがほぼ等しくなる。したがって、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号と第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号とは、極性が反対で大きさがほぼ等しくなる。
【００５４】
これに対し、刃部１で異常発熱が発生した場合には、図７Ｂの矢印にて示されるように、瞬間的には、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束は大きくなるが、熱干渉体２１ａに異常発熱による熱が蓄積されるため、第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束はほとんど変化しない。つまり、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なる。このため、刃部１で異常発熱が発生した場合には、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号と第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号とは、極性が反対で大きさも異なる信号となる。すなわち、刃部１に異常発熱が発生した場合には、外気の状態に関わらずに第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから異常発熱に応じた第１、第２センサ信号が出力される。
【００５５】
以上が第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを通過する熱流束および第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから出力される第１、第２センサ信号の関係である。次に、制御部３０の異常判定について図８を参照しつつ説明する。なお、図８は、時点Ｔ１で刃部１に異常発熱が発生したときの第１センサ信号と第２センサ信号との和と時間との関係を示す図である。
【００５６】
制御部３０は、上記のように、第１センサ信号と第２センサ信号との和と、閾値とに基づいて刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。本実施形態では、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合に刃部１（切断装置Ｓ１）に異常発熱が発生していると判定する。
【００５７】
具体的には、刃部１に異常発熱が発生する時点Ｔ１以前では、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが等しく（図７Ａ参照）、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より低い。このため、制御部３０は、刃部１が正常であると判定する。
【００５８】
これに対し、時点Ｔ１で異常発熱が発生すると、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なり（図７Ｂ参照）、時点Ｔ２から時点Ｔ４では、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より高くなる。このため、制御部３０は、刃部１に異常発熱が発生したと判定し、音声手段や表示手段等を介して作業者に刃部１に異常発熱が発生していることを報知する。
【００５９】
なお、時点Ｔ３以降では、上記のように、異常発熱による熱が熱干渉体２１ａに蓄積されるため、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束との差が次第に小さくなる。このため、時点Ｔ３以降では、第１センサ信号と第２センサ信号との和が０に近づいていく。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態の状態検出センサ２０では、厚さ方向に通過する熱流束に応じた第１、第２センサ信号を出力する第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと、所定の熱容量を有する熱干渉体２１ａおよび放熱体２２を備えている。そして、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２が順に配置されている。このため、放熱体２２が熱の放出および蓄積を行うことによって外気が第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂに影響することを抑制できる。また、第１熱流束センサ２０ａと第２熱流束センサ２０ｂとの間に熱干渉体２１ａが配置されているため、刃部１に異常発熱が発生していない場合には、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが等しくなり、刃部１に異常発熱が発生した場合には、瞬間的には、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるものとなる（図７Ａおよび図７Ｂ参照）。したがって、外気の状態に関わらず刃部１の状態を検出する検出精度が低下することを抑制できる。
【００６１】
そして、このような状態検出センサ２０を用いて異常判定装置Ｓ２を構成することにより、状態検出センサ２０は外気の状態に関わらずに高精度な第１、第２センサ信号を出力できるため、刃部１における異常発熱の判定精度の向上を図ることができる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、第１熱流束センサ２０ａから出力される第１センサ信号と第２熱流束センサ２０ｂから出力される第２センサ信号との極性が反対となるように配置されている。このため、制御部３０での演算処理を簡素化できる。
【００６３】
そして、本実施形態では、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材１００に第１、第２ビアホール１０１、１０２を形成し、第１、第２ビアホール１０１、１０２内に第１、第２層間接続部材１３０、１４０を配置して第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを構成している。このため、第１、第２ビアホール１０１、１０２の数や径、間隔等を適宜変更することで第１、第２層間接続部材１３０、１４０の高密度化が可能となる。これにより、起電圧を大きくでき、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの高感度化を図ることができる。
【００６４】
さらに、本実施形態の第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、第１、第２層間接続部材１３０、１４０、２３０、２４０として、焼結前の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物（Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｔｅ合金）を用いている。すなわち、第１、第２層間接続部材１３０、１４０、２３０、２４０を形成する金属は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である。これにより、第１、第２層間接続部材１３０、１４０、２３０、２４０を形成する金属が液相焼結された焼結合金の場合と比較して、起電圧を大きくでき、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの高感度化を図ることができる。
【００６５】
また、本実施形態の第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０、裏面保護部材１２０、２２０が熱可塑性樹脂を用いて構成されており、可撓性を有している。このため、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが配置される部分の形状に応じて適宜変形できる。
【００６６】
なお、上記では、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より大きいか否かを判定することによって異常判定を行う例について説明したが、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より大きくなっている期間（図８中では時点Ｔ２から時点Ｔ４の期間）に基づいて異常判定を行うようにしてもよい。これによれば、ノイズ等によって瞬間的に第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より大きくなるような場合を除くことができ、さらなる判定精度の向上を図ることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１熱流束センサ２０ａを挟んで熱干渉体２１ａと反対側に受熱体を配置したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
本実施形態では、図９に示されるように、状態検出センサ２０は、第１熱流束センサ２０ａを挟んで熱干渉体２１ａと反対側に配置される受熱体２５を備えている。つまり、刃部１と第１熱流束センサ２０ａとの間に配置される受熱体２５を備えている。この受熱体２５は、熱干渉体２１ａや放熱体２２と同様に、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされ、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。また、本実施形態の受熱体２５は、熱容量が熱干渉体２１ａおよび放熱体２２より小さくなるように、材質や厚さが適宜調整されている。
【００６９】
このような状態検出センサ２０では、受熱体２５の熱の放出、蓄積によって刃部１に発生するノイズ等の微小な熱流変化が第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂに影響することを抑制できる。このため、さらなる状態検出精度の向上を図ることができる。
【００７０】
また、刃部１にノイズ等の微小な熱流変化が発生する場合、当該熱流変化は通常極めて短期的なものである。このため、本実施形態のように、受熱体２５の熱容量を熱干渉体２１ａや放熱体２２の熱容量より小さくすることにより、短期的なノイズが第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂに影響することを効果的に抑制できる。
【００７１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してさらに複数の熱流束センサと熱干渉体を備えるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７２】
本実施形態では、図１０に示されるように、状態検出センサ２０は、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂ、熱干渉体２１ａに加えて、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄおよび熱干渉体２１ｂ、２１ｃを備えている。そして、状態検出センサ２０は、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、熱干渉体２１ｂ、第３熱流束センサ２０ｃ、熱干渉体２１ｃ、第４熱流束センサ２０ｄ、放熱体２２の順に配置されている。
【００７３】
第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄは、上記第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと同じ構成であり、厚さ方向に通過する熱流束に応じた第３、第４センサ信号を出力する。なお、図１０中では、第３熱流束センサ２０ｃにおける絶縁基材１００、表面保護部材１１０、表面パターン１１１、裏面保護部材１２０、裏面パターン１２１、第１、第２層間接続部材１３０、１４０の各部位に対して第１熱流束センサ２０ａの符号と同じ符号を付し、第４熱流束センサ２０ｄにおける絶縁基材２００、表面保護部材２１０、表面パターン２１１、裏面保護部材２２０、裏面パターン２２１、第１、第２層間接続部材２３０、２４０の各部位に対して第２熱流束センサ２０ｂの符号と同じ符号を付している。
【００７４】
そして、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄは、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂと同様に、互いの表面保護部材１１０が対向するように配置され、互いの表面パターン１１１が外部配線３０３を介して接続されていると共に、互いの裏面パターン１２１が外部配線３０４を介して制御部３０と接続されている。このため、例えば、熱流束が第３熱流束センサ２０ｃを裏面保護部材１２０側から表面保護部材１１０側に通過する場合には、当該熱流束が第４熱流束センサ２０ｂを表面保護部材２１０側から裏面保護部材２２０側に通過するため、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄから出力される第３、第４センサ信号の極性が反対となる。
【００７５】
また、熱干渉体２１ｂ、２１ｃは、上記熱干渉体２１ａと同じように、所定の熱容量（熱抵抗）を有するもので構成された平板状とされており、ＣｕやＡｌ等の金属や樹脂等で構成されている。本実施形態では、各熱干渉体２１ａ〜２１ｃは、それぞれ同じ熱容量を有するように構成されている。
【００７６】
制御部３０は、第１、第２センサ信号に加えて、第３、第４センサ信号も入力されるようになっている。そして、第１〜第４センサ信号が入力されると、第１、第２センサ信号の和と、第３、第４センサ信号の和とを加算し、加算した加算値と閾値とを比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
【００７７】
次に、第１〜第４熱流束センサ２０ａ〜２０ｄから出力される第１〜第４センサ信号について説明する。
【００７８】
このような状態検出センサ２０では、上記第１実施形態と同様に、刃部１に異常発熱が発生していない場合や、刃部１に異常発熱が発生してから所定期間経過した後では、各熱干渉体２１ａ〜２１ｃには所定の熱が蓄積されている状態となる。したがって、第１〜第４熱流束センサ２０ａ〜２０ｄを通過する熱流束がほぼ等しくなる。このため、第１、第２センサ信号は極性が反対で大きさがほぼ等しくなり、第３、第４センサ信号は極性が反対で大きさがほぼ等しくなる。
【００７９】
また、刃部１で異常発熱が発生した場合には、熱干渉体２１ａ〜２１ｃに異常発熱による熱が順に蓄積されるため、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束が大きくなった後、第２熱流束センサ２０ｂ、第３熱流束センサ２０ｃ、第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束が順に大きくなる。そして、所定期間経過後、第１〜第４熱流束センサ２０ａ〜２０ｄを通過する熱流束が等しくなる。このため、刃部１で異常発熱が発生した場合には、まず、第１、第２センサ信号の極性および大きさが異なったものとなり、その後、第３、第４センサ信号の極性および大きさが異なったものとなる。
【００８０】
次に、制御部３０の異常判定について図１１を参照しつつ説明する。なお、図１１は、時点Ｔ１１で刃部１に異常発熱が発生したときの第１、第２センサ信号の和と、第３、第４センサ信号の和とを加算した加算値と時間との関係を示す図である。
【００８１】
制御部３０は、上記のように、第１、第２センサ信号の和と、第３、第４信号の和とを加算した加算値と、閾値とに基づいて刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
【００８２】
具体的には、刃部１に異常発熱が発生する時点Ｔ１１以前では、第１〜第４熱流束センサ２０ａ〜２０ｄを通過する熱流束が等しいため、第１、第２センサ信号の和と、第３、第４信号の和とを加算した加算値が閾値より低い。このため、制御部３０は、刃部１が正常であると判定する。
【００８３】
これに対し、時点Ｔ１１で異常発熱が発生すると、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なる。なお、時点Ｔ１１で異常発熱が発生した直後は、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄを通過する熱流束は等しいままである。そして、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを通過する熱流束が異なるため、時点Ｔ１２にて加算した加算値が閾値より大きくなる。
【００８４】
その後、熱干渉体２１ａに異常発熱による熱が蓄積されると、熱干渉体２１ｂ、２１ｃにも順に異常発熱による熱が蓄積される。つまり、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束が大きくなった後、第２熱流束センサ２０ｂ、第３熱流束センサ２０ｃ、第４熱流束センサ２０ｄを通過する熱流束が順に大きくなる。すなわち、時点Ｔ１３から第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを通過する熱流束の差が小さくなるが、第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄを通過する熱流束も異なるため、時点Ｔ１４から再び加算値が大きくなる。そして、時点Ｔ１５から第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄを通過する熱流束の差も小さくなり、時点Ｔ１６にて加算値が閾値より小さくなる。つまり、本実施形態では、加算値は、時点Ｔ１２から時点Ｔ１６の期間において、閾値より大きな値となる。
【００８５】
以上説明したように、状態検出センサ２０を第１〜第４熱流束センサ２０ａ〜２０ｄおよび熱干渉体２１ａ〜２１ｃを備える構成としてもよい。そして、このような状態検出センサ２０を用いて異常判定を行う場合、加算値が閾値より大きくなる期間（時点Ｔ１２〜時点Ｔ１５）が長くなるため、例えば、閾値より大きくなっている期間に基づいて異常判定を行うような場合には、瞬間的に閾値より大きくなるようなノイズを除外することができる。このため、さらなる判定精度の向上を図ることができる。
【００８６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを複数備えるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８７】
本実施形態では、図１２および図１３に示されるように、状態検出センサ２０は、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂが順に配置（積層）されたものを構成体４０ａ〜４０ｉとしたとき、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉを備えている。具体的には、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉは、第１構成体４０ａを中心とし、第２〜第９構成体４０ｂ〜４０ｉが第１構成体４０ａの周囲に均等に配置されており、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉの第２熱流束センサ２０ｂ上に一枚の放熱体２２が配置されている。つまり、本実施形態では、放熱体２２は第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにて共通とされている。
【００８８】
また、制御部３０は、特に図示しないが、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける各第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。そして、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける第１センサ信号と第２センサ信号との和を全て加算し、加算した加算値を閾値と比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
【００８９】
このような状態検出センサ２０では、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから上記第１実施形態と同様の第１、第２センサ信号が出力される。
【００９０】
次に、制御部３０の異常判定について説明する。制御部３０は、上記のように、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける第１センサ信号と第２センサ信号と和を全て加算し、加算した加算値を閾値と比較することにより、刃部１に異常発熱が発生しているか否かを判定する。
【００９１】
具体的には、刃部１に異常発熱が発生していない場合では、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおいて、第１、第２センサ信号は極性が反対で大きさがほぼ等しくなる。このため、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける第１センサ信号と第２センサ信号との和を全て加算した加算値が閾値より低くなる。このため、制御部３０は、刃部１が正常であると判定する。
【００９２】
これに対し、刃部１に異常発熱が発生すると、各第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおいて、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なる。このため、各第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける第１センサ信号と第２センサ信号との和を全て加算した加算値が閾値より大きくなり、刃部１に異常発熱が発生したと判定する。
【００９３】
以上説明したように、状態検出センサ２０を第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉを備える構成としてもよい。そして、このような状態検出センサ２０を用いて異常判定を行う場合、閾値と比較する値（加算値）が大きくなるため、閾値自体を大きくできる。このため、例えば、ノイズに起因して第１構成体４０ａにおける第１、第２センサ信号が変動したとしても、全体としての変動は小さなものとなり、判定精度のさらなる向上を図ることができる。
【００９４】
なお、上記では、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉにおける放熱体２２が共通とされている例を説明したが、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉに放熱体２２がそれぞれ備えられるようにしてもよい。また、構成体４０ａ〜４０ｉの数は適宜変更可能である。
【００９５】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して状態検出センサ２０の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００９６】
本実施形態では、図１４に示されるように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂが一体化されている。つまり、１つの熱流束センサが熱干渉体２１ａを挟むように折り曲げられている。そして、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、図１２とは別断面において、互いの表面パターン１１１、２１１が外部配線３０１を介さずに直接接続されている。
【００９７】
これによれば、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを１つの熱流束センサで構成しており、第１熱流束センサ２０ａと第２熱流束センサ２０ｂとを接続するための外部配線３０１を無くすことができる。したがって、部品点数の削減を図ることができる。
【００９８】
なお、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを接続する表面パターンは、図６（ｅ）の工程においてパターニングする際の形状を変更するのみでよく、製造工程が複雑になることもない。また、上記のように、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０、裏面保護部材１２０、２２０がそれぞれ樹脂で構成されているため、容易に折り曲げることが可能である。
【００９９】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して切削装置の異常判定を行うようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１００】
本実施形態では、切削装置の異常発熱を判定するのに異常判定装置Ｓ２を用いた例について説明する。図１５に示されるように、切削装置Ｓ３は、軸方向周りに回転するスピンドル４０１と、スピンドルを回転可能に保持するベアリング４０２と、スピンドル４０１およびベアリング４０２を支持する支持部材４０３と、スピンドル４０１の軸方向における一端部側に備えられ、外周面に刃部４０４ａを有するエンドミル４０４とを有している。このような切削装置Ｓ３は、スピンドル４０１の回転と共にエンドミル４０４が回転し、当該エンドミル４０４の刃部４０４ａが回転しながら被加工部材１０に当接することによって被加工部材１０を切削する。
【０１０１】
そして、状態検出センサ２０は、切削装置Ｓ３うちの支持部材４０３におけるベアリング４０２の近傍に配置されている。本実施形態では、ベアリング４０２は、２つ配置されており、状態検出センサ２０は、各ベアリング４０２の近傍にそれぞれ配置されている。
【０１０２】
なお、本実施形態では、支持部材４０３が本発明の被対象物に相当している。また、状態検出センサ２０は、特に図示しないが、支持部材４０３側から第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の順に配置されている。つまり、図２中の刃部１の部分が支持部材４０３となるように配置されている。また、図１５では制御部３０は特に図示していないが、上記第１実施形態と同様に、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。
【０１０３】
次に、本実施形態の異常判定方法について説明する。上記切削装置Ｓ３では、被加工部材１０を切削する際、エンドミル４０４の刃部４０４ａが被加工部材１０に当接することによって被加工部材を切削するが、エンドミル４０４の刃部４０４ａに刃こぼれ等の異常が発生した場合、ベアリング４０２の摩擦が急峻に大きくなる。このとき、ベアリング４０２近傍には摩擦による異常発熱が発生するため、上記図７Ａ、図７Ｂで説明したように、瞬間的に、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるようになる。したがって、制御部３０は、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合にエンドミル４０４（切削装置Ｓ３）に異常発熱が発生していると判定する。
【０１０４】
以上説明したように、本発明の状態検出センサ２０を用いて切削装置Ｓ３の異常判定を行う異常判定装置Ｓ２を構成することもでき、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して移送装置の異常判定を行うようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態では、移送装置の異常発熱を判定するのに異常判定装置Ｓ２を用いた例について説明する。図１６および図１７に示されるように、移送装置Ｓ４は、ネジ部５０１ａを有するネジ５０１と、ネジ５０１の軸方向の両端部に備えられた支持部材５０２と、支持部材５０２に備えられたモータ５０３とを有している。また、ネジ５０１には、当該ネジ５０１と対となり、ネジ５０１の軸方向に移動可能な状態で螺合されているナット５０４が備えられている。ナット５０４は、ベアリング５０４ａを有するものであってネジ５０１と共にいわゆるボールネジを構成するものであり、台座５０５と連結されている。
【０１０７】
台座５０５は、移送したい装置等を搭載するためのものであり、本実施形態では、ネジ５０１の軸方向と直交する方向（図１６中紙面上下方向）に長手方向を有する平面矩形状とされ、略中央部がナット５０４と連結されている。そして、台座５０５のうちの長手方向における両端部には、レール５０６に係合されて当該レール５０６に沿って移動可能なスライドブロック５０７が備えられている。なお、図１７では、理解をし易くするために、支持部材５０２を省略して示してある。
【０１０８】
このような移送装置Ｓ４は、モータが回転することによってネジ５０１が回転し、当該ネジ５０１の回転によってナット５０４が移動する。これにより、台座５０５がナット５０４と共にレール５０６（スライドブロック５０７）に沿って移動するため、所望箇所に台座５０５を移送することできる。
【０１０９】
そして、状態検出センサ２０は、移送装置Ｓ４のうちのナット５０４および各スライドブロック５０７に備えられている。
【０１１０】
なお、本実施形態では、ナット５０４および各スライドブロック５０７が本発明の被対象物に相当している。また、状態検出センサ２０は、特に図示しないが、ナット５０４およびスライドブロック５０７側から第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の順に配置されている。つまり、図２中の刃部１の部分がナット５０４またはスライドブロック５０７となるように配置されている。また、図１６および図１７では制御部３０は特に図示していないが、上記第１実施形態と同様に、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。
【０１１１】
次に、本実施形態の異常判定方法について説明する。上記移送装置Ｓ４では、ネジ５０１が回転することによって台座５０５が移送されるが、ネジ５０１とナット５０４（ベアリング５０４ａ）との間に異物が挟まった場合や、スライドブロック５０７とレール５０６との間に異物が挟まった場合等に摩擦が急峻に大きくなる。このとき、ナット５０４やスライドブロック５０７には摩擦による異常発熱が発生するため、上記図７Ａおよび図７Ｂで説明したように、瞬間的に、第１熱流束センサ２０ａを通過する熱流束と第２熱流束センサ２０ｂを通過する熱流束とが異なるようになる。したがって、制御部３０は、第１センサ信号と第２センサ信号との和が閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合にナット５０４やスライドブロック５０７に（移送装置Ｓ４）に異常発熱が発生していると判定する。
【０１１２】
以上説明したように、本発明の状態検出センサ２０を用いて移送装置Ｓ４の異常判定を行う異常判定装置Ｓ２を構成することもでき、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して放熱板２２を支持部材４にて構成したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１１４】
本実施形態では、図１８に示されるように、刃部１は、所定の熱容量（熱抵抗）を有するＣｕやＡｌで構成された平板状の支持部材４に、当該支持部材４との間に所定の空間が構成されるようにネジ２３にて固定されている。そして、刃部１と支持部材４との間の空間には、刃部１側から第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂが順に配置されている。つまり、第２熱流束センサ２０ｂを挟んで熱干渉体２１ａと反対側に支持部材４が配置されている。すなわち、本実施形態の支持部材４は、所定の熱容量を有するもので構成されており、刃部１を固定すると共に放熱体２２としても機能するようになっている。
【０１１５】
なお、図１８では制御部３０は特に図示していないが、上記第１実施形態と同様に、状態検出センサ２０における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂから第１、第２センサ信号が入力されるようになっている。
【０１１６】
以上説明したように、放熱板２２を支持部材４で構成し、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂが刃部１と支持部材４との間に配置される構成としても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【０１１８】
また、上記各実施形態において、制御部３０は、第１、第２センサ信号（起電圧）を熱流束に変換した熱流束と閾値との関係を判定してもよい。
【０１１９】
そして、上記各実施形態において、状態検出センサ２０を被対象物に取り付ける際、被対象物の取り付け箇所に凹凸等がある場合には、当該凹凸を吸収する干渉材を介して状態検出センサ２０を被対象物に取り付けるようにしてもよい。
【０１２０】
さらに、上記各実施形態では、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０、裏面保護部材１２０、２２０を熱可塑性樹脂で構成する例について説明したが、例えば、絶縁基材１００、２００を熱硬化性樹脂で構成することもできる。これによれば、図６（ｈ）の工程において、熱硬化性樹脂が流動しないため、第１、第２ビアホール１０１、１０２、２０１、２０２が積層体１７０の平面方向に変位することを抑制できる。また、熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂が流動する際の流動抵抗となるため、特に絶縁基材１００、２００の外縁部において、熱可塑性樹脂が流出してしまうことを抑制できる。同様に、絶縁基材１００、２００を熱可塑性樹脂で構成すると共に、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２２０を熱硬化性樹脂で構成してもよいし、表面保護部材１１０、２１０および裏面保護部材１２０、２１０のいずれか一方を熱硬化性樹脂で構成してもよい。さらに、絶縁基材１００、２００、表面保護部材１１０、２１０、裏面保護部材１２０、２２０は、樹脂ではなくてもよい。
【０１２１】
また、上記第１実施形態において、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂは、上記構成に限らず、通過する熱流束に応じてセンサ信号を出力するものであればよい。同様に、各実施形態において、熱流束センサ２０ａ〜２０ｄは、通過する熱流束に応じてセンサ信号を出力するものであればよい。
【０１２２】
さらに、上記第１実施形態において、放熱体２２は、平面形状の大きさが第２熱流束センサ２０ｂの平面形状とほぼ同じ大きさであり、第２熱流束センサ２０ｂの裏面保護部材１２０のみがほぼ覆われるように配置されているものとすることもできる。つまり、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂ、放熱体２２の配列方向（積層方向）から視たとき、放熱体２２が第２熱流束センサ２０ｂから突出する部分を有しない構成とすることもできる。これによれば、放熱体２２が外気の影響を受ける部分が少なくでき、放熱体２２の外気による熱の変動を低減できる。なお、このような状態検出センサ２０を刃部１に取り付ける場合には、例えば、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂ内の表面パターン１１１、裏面パターン１２１、層間接続部材１３０、１４０（第１、第２ビアホール１０１、１０２）の配置箇所を適宜変更し、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂの略中央部を貫通するように、状態検出センサ２０をネジ２３にて刃部１に締結されるようにすればよい。同様に、上記第２〜第７実施形態においても、放熱体２２の大きさを小さくするようにしてもよい。
【０１２３】
そして、上記各実施形態において、状態検出センサ２０は、ネジ２３にて刃部１にネジ留めされていなくてもよい。例えば、状態検出センサ２０と刃部１との間に両面テープや接着剤等の接合部材を配置すると共に、第１熱流束センサ２０ａ、熱干渉体２１ａ、第２熱流束センサ２０ｂの間に接合部材を配置し、当該接合部材を介して各構成体を固定するようにしてもよい。また、受熱体２５を備える場合には、受熱体２５との間に接合部材を配置するようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記第５実施形態において、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂの配置方法を変更して互いの裏面保護部材１２０、２２０が対向するように配置し、互いの裏面パターン１２１、２２１が外部配線３０１を介さずに直接接続されるようにしてもよい。
【０１２５】
さらに、上記各実施形態を適宜組み合わせることもできる。例えば、上記第２実施形態を上記第３〜第８実施形態に組み合わせ、それぞれ受熱体２５を備えるようにしてもよい。なお、上記第２実施形態を第４実施形態に組み合わせる場合には、受熱体２５を第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉに対して共通のものとしてもよいし、受熱体２５を第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉのそれぞれに備えるようにしてもよい。
【０１２６】
また、上記第３実施形態を上記第４〜第８実施形態に組み合わせ、それぞれ第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄ、および熱干渉体２１ｂ、２１ｃを備えるようにしてもよい。なお、第３実施形態を第５実施形態に組み合わせる場合には、例えば、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化すると共に第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄを一体化してもよいし、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂおよび第３、第４熱流束センサ２０ｃ、２０ｄのいずれか一方のみを一体化するようにしてもよい。
【０１２７】
そして、上記第４実施形態を上記第５〜第８実施形態に組み合わせ、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉを備えるようにしてもよい。なお、上記第４実施形態を上記第５実施形態に組み合わせる場合、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉのそれぞれにおいて第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化するようにしてもよいし、第１〜第９構成体４０ａ〜４０ｉの一部の構成体における第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化するようにしてもよい。また、第５実施形態を第６〜第８実施形態に組み合わせ、第１、第２熱流束センサ２０ａ、２０ｂを一体化するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１０    被対象物
２０    状態検出センサ
２０ａ  第１熱流束センサ
２０ｂ  第２熱流束センサ
２１ａ  熱干渉体
２２    放熱体
【図１】
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【図２】
0006303973.tif 000003
【図３】
0006303973.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
0006303973.tif 000008
【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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