(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられた歪抵抗素子と、この歪抵抗素子の両端部の上面から前記絶縁基板の上面にわたって設けた一対の電極と、前記歪抵抗素子の上面に設けた絶縁層とを備え、前記電極における歪抵抗素子の両側縁との接続部分に切欠部を設けた歪検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や各種産業機械に用いられる重量、力、加速度、微少変位を歪量に変換して検出する歪検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の歪検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図４は従来の歪検出装置の側断面図である。
【０００４】
図４において、１は絶縁基板で、この絶縁基板１は例えばステンレス等の金属ベース基材２の上面に絶縁ガラス層３を設けることにより構成されている。４は銀を含有する一対の電極で、この電極４は前記絶縁基板１の上面に設けられている。５は歪抵抗素子で、この歪抵抗素子５は前記絶縁基板１の上面および一対の電極４の側面と上面の一部にわたって設けられており、かつこの歪抵抗素子５の両端は前記一対の電極４と電気的に接続されている。６はガラスからなる絶縁層で、この絶縁層６は前記歪抵抗素子５の上面に設けている。
【０００５】
以上のように構成された従来の歪検出装置について、次にその製造方法を説明する。
【０００６】
まず、予め準備された金属ベース基材２にガラスを含有するペーストを印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成することにより、前記金属ベース基材２の上面に絶縁ガラス層３を設けた絶縁基板１を形成する。
【０００７】
次に、前記絶縁基板１の上面に所定の間隔をおいて銀を含有するペーストを印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成することにより、銀を含有する一対の電極４を前記絶縁基板１の上面に形成する。
【０００８】
次に、前記絶縁基板１および一対の電極４の側面から上面の一部にわたってメタルグレーズ系の抵抗ペーストを印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成することにより、歪抵抗素子５を形成する。
【０００９】
最後に、前記歪抵抗素子５の上面にガラスを含有するペーストを印刷した後、約６００℃で３０分間焼成することにより、絶縁層６を歪抵抗素子５の上面に形成する。
【００１０】
以上のようにして製造された従来の歪検出装置について、次にその動作を説明する。
【００１１】
絶縁基板１にせん断力が加わると絶縁基板１に曲げモーメントが発生する。この曲げモーメントは絶縁基板１の上面に設けられた歪抵抗素子５にも伝わり、この曲げモーメントにより歪抵抗素子５の抵抗値が変化する。この歪抵抗素子５の抵抗値の変化を一対の電極４を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に出力し、絶縁基板１に負荷された荷重を検出するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては、電極４の側面から上面の一部にわたって歪抵抗素子５を設けているため、歪抵抗素子５の下端が接触する部分の高さが絶縁基板１の上面と電極４の上面とでは異なることにより、これにより、歪抵抗素子５の膜厚は中央部に行くに従い小さくなってしまうもので、この構成においては、歪抵抗素子５の膜厚を一定に製造することが困難となり、これにより、歪抵抗素子５の抵抗値が変動するという課題を有していた。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、歪抵抗素子の抵抗値を安定させることができる歪検出装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の歪検出装置は、絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられた歪抵抗素子と、この歪抵抗素子の両端部の上面から前記絶縁基板の上面にわたって設けた一対の電極と、前記歪抵抗素子の上面に設けた絶縁層とを備え、前記電極における歪抵抗素子の両側縁との接続部分に切欠部を設けたもので、この構成によれば、歪抵抗素子の抵抗値を安定化させることができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられた歪抵抗素子と、この歪抵抗素子の両端部の上面から前記絶縁基板の上面にわたって設けた一対の電極と、前記歪抵抗素子の上面に設けた絶縁層とを備え、前記電極における歪抵抗素子の両側縁との接続部分に切欠部を設けたもので、この構成によれば、電極における歪抵抗素子の両側縁の接続部分に切欠部を設けているため、電極を設ける際に、電極が歪抵抗素子の両側縁と絶縁基板との境界部に沿って流れ出すということはなくなり、その結果、歪抵抗素子の抵抗体としての有効な長さを均一にできるため、歪検出装置における歪抵抗素子の抵抗値は安定したものが得られるという作用を有するものである。
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態における歪検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態における歪検出装置の側断面図、図２は同歪検出装置の絶縁層を除いた状態を示す上面図である。
【００１８】
図１、図２において、１１は絶縁基板で、この絶縁基板１１は例えばステンレス等の金属ベース基材１２の上面に絶縁ガラス層１３を設けることにより構成されている。１４は歪抵抗素子で、この歪抵抗素子１４は前記絶縁基板１１の上面に設けている。１５は少なくとも銀を含有する一対の電極で、この一対の電極１５は前記歪抵抗素子１４の両端部の上面から絶縁基板１１の上面にわたって設けており、かつこの一対の電極１５は前記歪抵抗素子１４と電気的に接続され、さらにこの一対の電極１５は焼成温度を前記歪抵抗素子１４の焼成温度よりも低く設定して構成しているものである。また前記一対の電極１５は図２に示すように、歪抵抗素子１４の両側縁との接続部分に切欠部１６を設けているものである。１７はガラスからなる絶縁層で、この絶縁層１７は前記歪抵抗素子１４の上面に設けている。
【００１９】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における歪検出装置について、次にその製造方法について説明する。
【００２０】
まず、予め準備された金属ベース基材１２にガラスを含有するペーストを印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成することにより、前記金属ベース基材１２の上面に絶縁ガラス層１３を設けた絶縁基板１１を形成する。
【００２１】
次に、前記絶縁基板１１の上面にメタルグレーズ系の抵抗ペーストを印刷した後、約８５０℃で約１０分間焼成することにより、歪抵抗素子１４を絶縁基板１１の上面に形成する。
【００２２】
次に、絶縁基板１１の上面および歪抵抗素子１４における両端部の側面から上面にわたって銀のペーストを印刷した後、約６００℃で約１０分間焼成することにより、銀を含有する一対の電極１５を歪抵抗素子１４の両端部の上面から絶縁基板１１の上面にわたって形成する。このとき、電極１５の焼成温度は歪抵抗素子１４の焼成温度よりも低く設定しているため、電極１５を焼成すると同時に歪抵抗素子１４が溶融するということはなくなり、その結果、電極１５を構成する銀が歪抵抗素子１４の内部に拡散するということはないため、歪抵抗素子１４の抵抗値は安定するものである。
【００２３】
ここで、歪抵抗素子１４の両側縁に電極１５が直接当接して接続される場合を考えて見ると、図３に示すように、電極１５を設ける際に、溶融した銀を含有するペーストが歪抵抗素子１４の両側縁と絶縁基板１１との境界部に沿って流れ出してしまい、その結果、歪抵抗素子１４の抵抗体としての有効な長さが変動するため、歪検出装置における歪抵抗素子の抵抗値が不安定になるものである。
【００２４】
しかるに、本発明の一実施の形態における歪検出装置においては、前記電極１５における歪抵抗素子１４の両側縁の接続部分に切欠部１６を設けているため、電極１５を設ける際に、電極１５が歪抵抗素子１４の両側縁と絶縁基板１１との境界部に沿って流れ出すということはなくなり、その結果、歪抵抗素子１４の抵抗体としての有効な長さを均一にできるため、歪検出装置における歪抵抗素子１４の抵抗値は安定したものが得られるという作用効果を有するものである。
【００２５】
最後に、前記歪抵抗素子１４の上面にガラスを含有するペーストを印刷した後、約６００℃で３０分間焼成することにより、絶縁層１７を歪抵抗素子１４の上面に形成する。
【００２６】
以上のようにして製造された本発明の一実施の形態における歪検出装置について、次にその動作を説明する。
【００２７】
絶縁基板１１にせん断力が加わると絶縁基板１１に曲げモーメントが発生する。この曲げモーメントは絶縁基板１１の上面に設けられた歪抵抗素子１４にも伝わり、この曲げモーメントにより歪抵抗素子１４の抵抗値が変化する。そしてこの抵抗値の変化を一対の電極１５を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に出力し、絶縁基板１１に負荷された荷重を検出するものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明の歪検出装置は、絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられた歪抵抗素子と、この歪抵抗素子の両端部の上面から前記絶縁基板の上面にわたって設けた一対の電極と、前記歪抵抗素子の上面に設けた絶縁層とを備え、前記電極における歪抵抗素子の両側縁との接続部分に切欠部を設けているため、電極を設ける際に、電極が歪抵抗素子の両側縁と絶縁基板との境界部に沿って流れ出すということはなくなり、その結果、歪抵抗素子の抵抗体としての有効な長さを均一にできるため、歪抵抗素子の抵抗値は安定したものが得られる歪検出装置を提供することができるという優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態における歪検出装置の側断面図
【図２】  同歪検出装置の絶縁層を除いた状態を示す上面図
【図３】  同歪検出装置における歪抵抗素子の両側縁に電極が直接当接して接続される場合の上面図
【図４】  従来の歪検出装置の側断面図
【符号の説明】
１１  絶縁基板
１４  歪抵抗素子
１５  一対の電極
１６  切欠部
１７  絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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