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JP2024098234A - Pulse wave sensor - Google Patents

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JP2024098234A
JP2024098234A JP2023001590A JP2023001590A JP2024098234A JP 2024098234 A JP2024098234 A JP 2024098234A JP 2023001590 A JP2023001590 A JP 2023001590A JP 2023001590 A JP2023001590 A JP 2023001590A JP 2024098234 A JP2024098234 A JP 2024098234A
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Japan
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strain
strain gauge
center
pulse wave
wave sensor
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Application number
JP2023001590A
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Japanese (ja)
Inventor
拓也 永井
Takuya Nagai
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MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
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Abstract

To provide a pulse wave sensor excellent both in sensitivity and in rigidity.SOLUTION: A pulse wave sensor includes a housing having a cylindrical side wall part, a strain element with no opening, whose outer peripheral part of a first face is fixed to a strain element fixing face provided at one end of the side wall part, and a plurality of strain gauges each provided with a sensing part, which are provided closer to a central side than the outer peripheral part in the first face. The strain element fixing face includes an annular part and two protrusions protruding toward the central side of the first face from the inner edge of the annular part, and opposed to each other with the center of the first face in between. The plurality of strain gauges are positioned on a first virtual straight line, which is the shortest straight line passing through the center of the first face and connecting the opposed sides of the two protrusions, and include a first strain gauge and a second strain gauge disposed opposed to each other with the center of the first face in between on a side closer to the protrusions than the center of the first face. The pulse wave sensor detects a pulse wave on the basis of a change in output of the sensing part of the plurality of strain gauges involved in the deformation of the strain element.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、脈波センサに関する。 The present invention relates to a pulse wave sensor.

心臓が血液を送り出すことに伴い発生する脈波を検出する脈波センサが知られている。一例として、外力の作用により撓み可能に支持されている起歪体となる受圧板と、その受圧板の撓みを電気信号に変換する圧電変換手段とが設けられた脈波センサが挙げられる。この脈波センサは、受圧板の可撓領域が外方に向かって凸曲面となるドーム状に形成されており、圧電変換手段として受圧板における頂部の内面に圧力検出素子を備えている(例えば、特許文献1参照)。 Pulse wave sensors are known that detect pulse waves generated when the heart pumps blood. One example is a pulse wave sensor that is provided with a pressure-receiving plate that is a strain-generating body supported so that it can flex under the action of an external force, and a piezoelectric conversion means that converts the flexure of the pressure-receiving plate into an electrical signal. In this pulse wave sensor, the flexible area of the pressure-receiving plate is formed in a dome shape that is a convex curved surface facing outward, and a pressure detection element is provided on the inner surface of the apex of the pressure-receiving plate as the piezoelectric conversion means (see, for example, Patent Document 1).

特開2002-78689号公報JP 2002-78689 A

脈波センサは、微小な信号を検出する必要があるため、必要な感度を確保するために薄い起歪体が用いられるが、一方では耐久性も要求されるため剛性と両立する必要がある。しかしながら、従来の脈波センサでは、感度と剛性との両立は十分に検討されていなかった。 Pulse wave sensors need to detect minute signals, so a thin strain element is used to ensure the necessary sensitivity, but durability is also required, so it must be compatible with rigidity. However, with conventional pulse wave sensors, the compatibility of sensitivity and rigidity has not been fully considered.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、感度と剛性とを両立した脈波センサを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above points, and aims to provide a pulse wave sensor that combines sensitivity and rigidity.

本脈波センサは、筒状の側壁部を備えた筐体と、前記側壁部の一端に設けられた起歪体固定面に第1面の外周部を固定された、開口部を有していない起歪体と、前記第1面において前記外周部よりも中心側に設けられた、各々が受感部を備えた複数のひずみゲージと、を有し、前記起歪体固定面は、環状部と、前記環状部の内縁から前記第1面の中心側に突起し、前記第1面の中心を挟んで互いに対向する2つの突起部と、を含み、複数の前記ひずみゲージは、前記第1面の中心を通ると共に2つの前記突起部の対向する辺同士を結ぶ最短の直線である第1仮想直線の上に位置し、かつ前記第1面の中心よりも前記突起部に近い側に前記第1面の中心を挟んで互いに対向して配置された第1ひずみゲージ及び第2ひずみゲージを含み、前記起歪体の変形に伴なう前記複数のひずみゲージの前記受感部の出力の変化に基づいて脈波を検出する。 This pulse wave sensor has a housing with a cylindrical side wall, a flexure body without an opening, the outer periphery of which is fixed to a flexure body fixing surface provided at one end of the side wall, and a plurality of strain gauges each having a sensing part provided on the first surface closer to the center than the outer periphery. The flexure body fixing surface includes an annular part and two protrusions that protrude from the inner edge of the annular part toward the center of the first surface and face each other across the center of the first surface. The plurality of strain gauges include a first strain gauge and a second strain gauge that are located on a first virtual line that passes through the center of the first surface and is the shortest line connecting the opposing sides of the two protrusions, and are arranged opposite each other across the center of the first surface on the side closer to the protrusion than the center of the first surface. The pulse wave sensor detects a change in output of the sensing part of the plurality of strain gauges due to deformation of the flexure body.

開示の技術によれば、感度と剛性とを両立した脈波センサを提供できる。 The disclosed technology makes it possible to provide a pulse wave sensor that combines sensitivity and rigidity.

第1実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図(その1)である。FIG. 1 is a perspective view (part 1) illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment. 第1実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図(その2)である。FIG. 2 is a second perspective view illustrating the pulse wave sensor according to the first embodiment; 第1実施形態に係る脈波センサを例示する分解斜視図である。1 is an exploded perspective view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment; 第1実施形態に係る脈波センサを例示する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment. 側壁部の起歪体固定面を起歪体固定面に垂直な方向から視た図である。1 is a view of a flexure body fixing surface of a side wall portion as viewed from a direction perpendicular to the flexure body fixing surface. FIG. 起歪体の第1面を第1面に垂直な方向から視た図である。3 is a view of a first surface of a strain body viewed from a direction perpendicular to the first surface. FIG. 起歪体に生じるひずみの分布に関するシミュレーション結果(その1)である。This is the first simulation result regarding the distribution of strain occurring in a strain body. 起歪体に生じるひずみの分布に関するシミュレーション結果(その2)である。This is the second simulation result regarding the distribution of strain generated in a strain body. 第1実施形態に係る第1ひずみゲージを例示する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a first strain gauge according to the first embodiment. 第1実施形態に係る第1ひずみゲージを例示する断面図(その1)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (part 1) illustrating the first strain gauge according to the first embodiment. 第1実施形態に係る第1ひずみゲージを例示する断面図(その2)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (part 2) illustrating the first strain gauge according to the first embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Below, a description of the embodiment of the invention will be given with reference to the drawings. In each drawing, the same components are given the same reference numerals, and duplicated explanations may be omitted.

〈第1実施形態〉
図1は、第1実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図(その1)である。図2は、第1実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図(その2)である。図3は、第1実施形態に係る脈波センサを例示する分解斜視図である。図4は、第1実施形態に係る脈波センサを例示する断面図である。なお、図1及び図4では、起歪体が上側に位置するように脈波センサを配置した場合を図示している。これに対して、図2及び図3では、起歪体が下側に位置するように脈波センサを配置した場合を図示している。
First Embodiment
FIG. 1 is a perspective view (part 1) illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment. FIG. 2 is a perspective view (part 2) illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a pulse wave sensor according to a first embodiment. Note that FIGS. 1 and 4 show a case where the pulse wave sensor is arranged so that the strain generating body is located on the upper side. In contrast to this, FIGS. 2 and 3 show a case where the pulse wave sensor is arranged so that the strain generating body is located on the lower side.

図1~図4を参照すると、脈波センサ1は、筐体10と、起歪体40と、第1ひずみゲージ100A、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、及び第4ひずみゲージ100Dとを有している。 Referring to Figures 1 to 4, the pulse wave sensor 1 has a housing 10, a strain body 40, a first strain gauge 100A, a second strain gauge 100B, a third strain gauge 100C, and a fourth strain gauge 100D.

脈波センサ1において、筐体10は起歪体40を保持する部分である。筐体10は、筒状の側壁部20と、側壁部20の一方側の開口を塞ぐ蓋部30とを備えている。側壁部20は、例えば、中空円筒状であるが、これには限られない。筐体10において、蓋部30の反対側は開口されている。側壁部20及び蓋部30は、例えば、金属や樹脂等から形成できる。側壁部20及び蓋部30は、同一の材料から形成されてもよいし、異なる材料から形成されてもよい。側壁部20又は蓋部30に、配線取り出し用の穴が設けられてもよい。 In the pulse wave sensor 1, the housing 10 is a portion that holds the strain generating body 40. The housing 10 includes a cylindrical side wall portion 20 and a lid portion 30 that closes an opening on one side of the side wall portion 20. The side wall portion 20 is, for example, a hollow cylinder, but is not limited to this. The side of the housing 10 opposite the lid portion 30 is open. The side wall portion 20 and the lid portion 30 can be made of, for example, metal or resin. The side wall portion 20 and the lid portion 30 may be made of the same material or different materials. The side wall portion 20 or the lid portion 30 may be provided with a hole for wiring.

図示の例では、側壁部20には、4つのネジ穴20xが周方向に略等間隔に設けられている。また、蓋部30の外周部には、ネジ50の頭が配置される4つの凹部30xがネジ穴20xと対応する位置に設けられている。蓋部30は、4つのネジ50により側壁部20に固定されている。なお、これは一例であり、蓋部30は、接着や溶接等の他の方法により側壁部20に固定されてもよい。あるいは、蓋部30は、側壁部20と一体に形成されてもよい。 In the illustrated example, the side wall portion 20 has four screw holes 20x provided at approximately equal intervals in the circumferential direction. In addition, the outer periphery of the lid portion 30 has four recesses 30x in which the heads of the screws 50 are disposed, which are provided at positions corresponding to the screw holes 20x. The lid portion 30 is fixed to the side wall portion 20 by the four screws 50. Note that this is just one example, and the lid portion 30 may be fixed to the side wall portion 20 by other methods such as adhesive or welding. Alternatively, the lid portion 30 may be formed integrally with the side wall portion 20.

起歪体40は、筐体10の開口を塞ぐように、例えば接着剤により固定されている。つまり、起歪体40は、筐体10の側壁部20の蓋部30とは反対側に固定されている。例えば、起歪体40の外周部の全体が、接着剤により、側壁部20の起歪体固定面22と接着される。起歪体40は、例えば、金属製である。起歪体40を構成する金属としては、例えば、ステンレス、リン青銅、アルミニウム等が挙げられる。起歪体40は、アルミナ、ジルコニア、ガラス等の無機系材料を用いて形成してもよい。また、起歪体40は、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂系材料を用いて形成してもよい。 The flexure body 40 is fixed, for example, by an adhesive, so as to cover the opening of the housing 10. In other words, the flexure body 40 is fixed to the side wall 20 of the housing 10 on the side opposite the lid 30. For example, the entire outer periphery of the flexure body 40 is bonded to the flexure body fixing surface 22 of the side wall 20 by an adhesive. The flexure body 40 is made of, for example, a metal. Examples of metals constituting the flexure body 40 include stainless steel, phosphor bronze, and aluminum. The flexure body 40 may be formed using inorganic materials such as alumina, zirconia, and glass. The flexure body 40 may also be formed using resin materials such as polycarbonate and polyether ether ketone.

起歪体40は平板状であり、開口部を有していない。起歪体にスリット等の開口部が設けられると、起歪体の剛性が低下し、起歪体が塑性変形しやすくなる。これに対して、起歪体40は、開口部を有していないため、剛性を高くすることができる。 The flexure body 40 is flat and has no openings. If an opening such as a slit is provided in the flexure body, the rigidity of the flexure body decreases and the flexure body becomes more susceptible to plastic deformation. In contrast, since the flexure body 40 does not have any openings, the rigidity can be increased.

また、起歪体にスリット等の開口部を設ける場合、プレスによる打ち抜き、化学エッチング、レーザー加工などの手法が用いられるため、起歪体のコスト上昇に繋がる。これに対して、起歪体40は、開口部を有していないため、低コスト化が可能である。 In addition, when providing openings such as slits in the flexure body, methods such as press punching, chemical etching, and laser processing are used, which leads to increased costs for the flexure body. In contrast, flexure body 40 does not have openings, making it possible to reduce costs.

また、起歪体は人の肌に直接触れるため、起歪体にスリット等の開口部が設けられると、人の汗、体毛などが開口部から脈波センサの内部にコンタミとして侵入するおそれがある。これに対して、起歪体40は開口部を有していないため、脈波センサ1の内部にコンタミが侵入することを抑制できる。 In addition, because the flexure body comes into direct contact with human skin, if an opening such as a slit is provided in the flexure body, there is a risk that human sweat, body hair, etc. may enter the inside of the pulse wave sensor through the opening as contaminants. In contrast, because the flexure body 40 does not have an opening, it is possible to prevent contaminants from entering the inside of the pulse wave sensor 1.

起歪体40は、例えば、円形状であるが、これには限定されない。起歪体40は、例えば、楕円形状や矩形状等であってもよい。なお、以降は、起歪体40が円形状である場合の例について説明する。 The flexure body 40 is, for example, circular, but is not limited to this. The flexure body 40 may be, for example, elliptical or rectangular. In the following, an example in which the flexure body 40 is circular will be described.

起歪体40の直径は、例えば、14mm以上20mm以下程度とすることができる。起歪体40の厚さtは、40μm以上200μm以下とすること好ましい。起歪体40の厚さtが薄くなれば感度は高くなるが剛性は低くなり、起歪体40の厚さtが厚くなれば剛性は高くなるが感度は低くなる。起歪体40の厚さtを40μm以上200μm以下とすることで、剛性と感度を両立することができる。 The diameter of the flexure body 40 can be, for example, about 14 mm or more and 20 mm or less. The thickness t of the flexure body 40 is preferably 40 μm or more and 200 μm or less. If the thickness t of the flexure body 40 is thinner, the sensitivity will be higher but the rigidity will be lower, and if the thickness t of the flexure body 40 is thicker, the rigidity will be higher but the sensitivity will be lower. By setting the thickness t of the flexure body 40 to be 40 μm or more and 200 μm or less, it is possible to achieve both rigidity and sensitivity.

起歪体40は、第1面40mと、第2面40nとを備えている。起歪体40は、筐体10から露出する第2面40n側が被験者の橈骨動脈に当たるようにして使用される。起歪体40は可撓性を有しており、被験者の脈波に応じて起歪体40に負荷が加わると、負荷の大きさに応じて起歪体40が弾性変形する。起歪体40の弾性変形に伴ない、第1ひずみゲージ100A、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、及び第4ひずみゲージ100Dの受感部の出力が変化するため、脈波センサ1では、この出力の変化に基づいて脈波を検出することができる。 The flexure body 40 has a first surface 40m and a second surface 40n. The flexure body 40 is used so that the second surface 40n side exposed from the housing 10 contacts the subject's radial artery. The flexure body 40 is flexible, and when a load is applied to the flexure body 40 in response to the subject's pulse wave, the flexure body 40 elastically deforms in response to the magnitude of the load. As the flexure body 40 elastically deforms, the output of the sensing parts of the first strain gauge 100A, the second strain gauge 100B, the third strain gauge 100C, and the fourth strain gauge 100D changes, and the pulse wave sensor 1 can detect the pulse wave based on this change in output.

起歪体40は、被験者と接する側の面である第2面40nから筐体10とは反対側に突起する負荷部45を有してもよい。負荷部45は、例えば、起歪体40の中心を含む位置に設けられる。負荷部45は、例えば、起歪体40の直径の1/10から2/10程度の円形とすることができる。負荷部45の中心は、起歪体40の中心と一致することが好ましい。起歪体40の第2面40nを基準とする負荷部45の突起量は、例えば、0.1mm程度とすることができる。起歪体40に、第2面40nから突起する負荷部45を設けることで、被験者の脈波に応じた負荷を起歪体40に伝わり易くすることができる。 The flexure body 40 may have a load section 45 that protrudes from the second surface 40n, which is the surface that contacts the subject, to the opposite side of the housing 10. The load section 45 is provided, for example, at a position including the center of the flexure body 40. The load section 45 may be, for example, a circle having a diameter of about 1/10 to 2/10 of the diameter of the flexure body 40. It is preferable that the center of the load section 45 coincides with the center of the flexure body 40. The amount of protrusion of the load section 45 based on the second surface 40n of the flexure body 40 may be, for example, about 0.1 mm. By providing the load section 45 that protrudes from the second surface 40n on the flexure body 40, it is possible to easily transmit a load corresponding to the subject's pulse wave to the flexure body 40.

第1ひずみゲージ100A、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、及び第4ひずみゲージ100Dの4つのひずみゲージは、起歪体40の第1面40mに設けられている。起歪体40は平板状であるため、ひずみゲージを容易に貼り付けることができる。起歪体40に4つのひずみゲージを設けることで、フルブリッジにより、起歪体40のひずみを検出することができる。 Four strain gauges, a first strain gauge 100A, a second strain gauge 100B, a third strain gauge 100C, and a fourth strain gauge 100D, are provided on a first surface 40m of the strain body 40. Because the strain body 40 is flat, the strain gauges can be easily attached. By providing four strain gauges on the strain body 40, the strain of the strain body 40 can be detected by a full bridge.

ここで、図5及び図6を参照しながら、筐体10の側壁部20と、起歪体40と、第1ひずみゲージ100A、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、及び第4ひずみゲージ100Dとの位置関係について、詳細に説明する。 Now, with reference to Figures 5 and 6, the positional relationship between the side wall portion 20 of the housing 10, the strain body 40, and the first strain gauge 100A, the second strain gauge 100B, the third strain gauge 100C, and the fourth strain gauge 100D will be described in detail.

図5は、側壁部の起歪体固定面を起歪体固定面に垂直な方向から視た図である。図5に示すように、側壁部20の一端には、外周突起部21と、外周突起部21よりも内側に位置する起歪体固定面22とが設けられている。外周突起部21の内壁面と起歪体固定面22とで段差を形成しており、この段差は、起歪体40の第1面40mの外周部を起歪体固定面22に固定する際の位置決めとして使用することができる。40cは、起歪体固定面22に起歪体40が固定されたときの第1面40mの中心の位置を示している。 Figure 5 is a view of the flexure body fixing surface of the side wall portion viewed from a direction perpendicular to the flexure body fixing surface. As shown in Figure 5, one end of the side wall portion 20 is provided with an outer peripheral protrusion 21 and a flexure body fixing surface 22 located inside the outer peripheral protrusion 21. A step is formed between the inner wall surface of the outer peripheral protrusion 21 and the flexure body fixing surface 22, and this step can be used for positioning when fixing the outer periphery of the first surface 40m of the flexure body 40 to the flexure body fixing surface 22. 40c indicates the position of the center of the first surface 40m when the flexure body 40 is fixed to the flexure body fixing surface 22.

起歪体固定面22は、略一定幅の環状部23と、環状部23の内縁から第1面40mの中心40c側に突起する突起部24a~24dとを含む。環状部23の幅は、例えば、0.5mm~1.5mm程度とすることができる。なお、図5では、便宜上、環状部23と突起部24a~24dとの境界を破線で示しているが、環状部23と突起部24a~24dとは一体に形成されたものである。 The strain generating body fixing surface 22 includes an annular portion 23 of a substantially constant width, and protrusions 24a to 24d that protrude from the inner edge of the annular portion 23 toward the center 40c of the first surface 40m. The width of the annular portion 23 can be, for example, about 0.5 mm to 1.5 mm. Note that in FIG. 5, for convenience, the boundaries between the annular portion 23 and the protrusions 24a to 24d are shown by dashed lines, but the annular portion 23 and the protrusions 24a to 24d are formed integrally.

突起部24aと突起部24cは、第1面40mの中心40cを挟んで互いに対向する。また、突起部24bと突起部24dは、第1面40mの中心40cを挟んで互いに対向する。突起部24a~24dは、環状部23の内縁に沿って略等間隔に設けられていることが好ましい。 Protrusions 24a and 24c face each other across center 40c of first surface 40m. Protrusions 24b and 24d face each other across center 40c of first surface 40m. Protrusions 24a to 24d are preferably provided at approximately equal intervals along the inner edge of annular portion 23.

突起部24a~24dの幅wは、例えば、2mm~3mm程度とすることができる。なお、突起部24a~24dの幅wは、図6に示す後述の第1仮想直線V1または第2仮想直線V2の延長線上の各位置において、各仮想直線と垂直方向に計測した突起部の幅の平均値で規定するものとする。突起部24a~24dの各々の幅wは、等しいことが好ましい。ここで、等しいとは、突起部24a~24dの各々の幅wが、突起部24a~24dの各々の幅wの平均値に対して±10%の範囲内にあることとする。 The width w of the protrusions 24a to 24d can be, for example, about 2 mm to 3 mm. The width w of the protrusions 24a to 24d is defined as the average value of the width of the protrusions measured perpendicularly to each imaginary line at each position on the extension of the first imaginary line V1 or the second imaginary line V2 shown in FIG. 6 and described below. It is preferable that the width w of each of the protrusions 24a to 24d is equal. Here, "equal" means that the width w of each of the protrusions 24a to 24d is within a range of ±10% of the average value of the width w of each of the protrusions 24a to 24d.

環状部23の内縁を基準とする突起部24a~24dの突起量pは、例えば、0.5mm~1.5mm程度とすることができる。対向する突起部の対向する辺の間の距離が短すぎると、起歪体40の径方向のひずみが減少するため、突起量pを必要最小限とする趣旨である。なお、突起量pは、図6に示す後述の第1仮想直線V1または第2仮想直線V2の延長線上の位置で規定するものとする。突起部24a~24dの各々の突起量pは、等しいことが好ましい。ここで、等しいとは、突起部24a~24dの各々の突起量pが、突起部24a~24dの各々の突起量pの平均値に対して±10%の範囲内にあることとする。 The projection amount p of the projections 24a to 24d based on the inner edge of the annular portion 23 can be, for example, about 0.5 mm to 1.5 mm. If the distance between the opposing sides of the opposing projections is too short, the radial strain of the strain body 40 will decrease, so the projection amount p is intended to be the minimum necessary. The projection amount p is defined as a position on an extension line of the first imaginary line V1 or the second imaginary line V2 shown in FIG. 6 and described below. It is preferable that the projection amounts p of the projections 24a to 24d are equal. Here, "equal" means that the projection amount p of each of the projections 24a to 24d is within a range of ±10% of the average value of the projection amounts p of each of the projections 24a to 24d.

図6は、起歪体の第1面を第1面に垂直な方向から視た図である。図6では、起歪体40の第1面40mにおいて、起歪体固定面22に固定される外周部を破線で示している。つまり、図6の破線よりも外側が、起歪体40の第1面40mの外周部である。また、図6では、起歪体40の第1面40mにおいて、起歪体固定面22との位置関係を示すために、起歪体固定面22の対応する位置の符号を破線で示している。 Figure 6 is a view of the first surface of the flexure body viewed from a direction perpendicular to the first surface. In Figure 6, the outer periphery of the first surface 40m of the flexure body 40 that is fixed to the flexure body fixing surface 22 is shown by a dashed line. In other words, the outer periphery of the first surface 40m of the flexure body 40 is outside the dashed line in Figure 6. Also, in Figure 6, the code for the corresponding position on the flexure body fixing surface 22 is shown by a dashed line to show the positional relationship with the flexure body fixing surface 22 on the first surface 40m of the flexure body 40.

図6に示すように、起歪体40の第1面40mにおいて、外周部よりも中心40c側に、第1ひずみゲージ100A、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、及び第4ひずみゲージ100Dの4つのひずみゲージが設けられている。 As shown in FIG. 6, on the first surface 40m of the strain body 40, four strain gauges, a first strain gauge 100A, a second strain gauge 100B, a third strain gauge 100C, and a fourth strain gauge 100D, are provided closer to the center 40c than the outer periphery.

図6において、第1面40mの中心40cを通ると共に突起部24a及び24cの対向する辺同士を結ぶ最短の直線を第1仮想直線V1としている。また、第1面40mの中心40cを通ると共に第1仮想直線V1と直交す直線を第2仮想直線V2としている。 In FIG. 6, the shortest line that passes through the center 40c of the first surface 40m and connects the opposing sides of the protrusions 24a and 24c is defined as a first virtual line V1. In addition, the line that passes through the center 40c of the first surface 40m and is perpendicular to the first virtual line V1 is defined as a second virtual line V2.

第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bは、第1仮想直線V1の上に位置し、かつ第1面40mの中心40cよりも突起部24a及び24cに近い側に第1面40mの中心40cを挟んで互いに対向して配置されている。 The first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B are located on the first virtual line V1 and are arranged opposite each other across the center 40c of the first surface 40m, closer to the protrusions 24a and 24c than the center 40c of the first surface 40m.

図6において、130Rは、各々のひずみゲージにおいて抵抗体が形成される受感領域を示している。第1仮想直線V1は、第1ひずみゲージ100Aの受感領域130Rと、第2ひずみゲージ100Bの受感領域130Rとを通ることが好ましい。後述のシミュレーション結果からわかるように、第1仮想直線V1上の第1面40mの中心40cよりも突起部24a及び24cに近い側は大きなひずみが生じる領域である。そのため、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bの受感領域130Rをこのような領域に配置することで、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bのひずみの検出感度を向上することができる。 In FIG. 6, 130R indicates the sensitive area where the resistor is formed in each strain gauge. The first virtual line V1 preferably passes through the sensitive area 130R of the first strain gauge 100A and the sensitive area 130R of the second strain gauge 100B. As will be seen from the simulation results described later, the side of the first virtual line V1 closer to the protrusions 24a and 24c than the center 40c of the first surface 40m is an area where large strain occurs. Therefore, by arranging the sensitive areas 130R of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B in such an area, the strain detection sensitivity of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B can be improved.

第1仮想直線V1は、第1ひずみゲージ100Aの受感領域130Rの中心近傍と、第2ひずみゲージ100Bの受感領域130Rの中心近傍とを通ることがより好ましい。これにより、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bのひずみの検出感度をより向上することができる。なお、受感領域130Rの中心近傍とは、受感領域130Rの中心から半径50μmの範囲内であるとする。 It is more preferable that the first virtual straight line V1 passes near the center of the sensitive area 130R of the first strain gauge 100A and near the center of the sensitive area 130R of the second strain gauge 100B. This can further improve the strain detection sensitivity of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B. Note that the vicinity of the center of the sensitive area 130R is within a radius of 50 μm from the center of the sensitive area 130R.

また、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dは、第2仮想直線V2の上に位置していることが好ましい。そして、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dは、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bよりも第1面40mの中心40cに近い側で第1面40mの中心40cを挟んで互いに対向して配置されていることが好ましい。また、突起部24b及び24dは、第2仮想直線V2の上に位置することが好ましい。 The third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D are preferably located on the second virtual straight line V2. The third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D are preferably arranged opposite each other across the center 40c of the first surface 40m on the side closer to the center 40c of the first surface 40m than the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B. The protrusions 24b and 24d are preferably located on the second virtual straight line V2.

第2仮想直線V2は、第3ひずみゲージ100Cの受感領域130Rと、第4ひずみゲージ100Dの受感領域130Rとを通ることが好ましい。後述のシミュレーション結果からわかるように、第2仮想直線V2上の第1面40mの中心40cに近い側は大きなひずみが生じる領域である。そのため、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dの受感領域130Rをこのような領域に配置することで、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dのひずみの検出感度を向上することができる。 The second virtual line V2 preferably passes through the sensitive area 130R of the third strain gauge 100C and the sensitive area 130R of the fourth strain gauge 100D. As will be seen from the simulation results described below, the side of the second virtual line V2 closer to the center 40c of the first surface 40m is an area where large strain occurs. Therefore, by arranging the sensitive areas 130R of the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D in such an area, the strain detection sensitivity of the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D can be improved.

第2仮想直線V2は、第3ひずみゲージ100Cの受感領域130Rの中心近傍と、第4ひずみゲージ100Dの受感領域130Rの中心近傍とを通ることがより好ましい。これにより、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dのひずみの検出感度をより向上することができる。 It is more preferable that the second virtual line V2 passes near the center of the sensitive area 130R of the third strain gauge 100C and near the center of the sensitive area 130R of the fourth strain gauge 100D. This can further improve the strain detection sensitivity of the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D.

図7は、起歪体に生じるひずみの分布に関するシミュレーション結果(その1)である。図7では、図1~図6に示す形状の脈波センサ1において、起歪体40の負荷部45に細矢印方向から負荷をかけた場合の起歪体40のひずみの大きさを示している。なお、このシミュレーションにおいて、起歪体40の材料はSUS304、起歪体40の直径は17mm、起歪体40の厚さtは100μmとした。 Figure 7 shows the results of a simulation (part 1) regarding the distribution of strain occurring in the flexure body. Figure 7 shows the magnitude of strain in the flexure body 40 when a load is applied to the load portion 45 of the flexure body 40 in the direction of the thin arrow in the pulse wave sensor 1 having the shape shown in Figures 1 to 6. In this simulation, the material of the flexure body 40 is SUS304, the diameter of the flexure body 40 is 17 mm, and the thickness t of the flexure body 40 is 100 μm.

図7において、4つの太矢印は、側壁部の起歪体固定面の4つの突起部の位置を示している。また、図7において、白黒画像で表示したときに、薄い灰色や白色に近い部分ほど大きなひずみが発生していることを示している。つまり、図7では、各突起部の近傍と負荷部45の外周部分に大きなひずみが発生している。図7より、負荷部45に負荷をかけると、太矢印で示す4カ所の突起部が支点となり、4カ所の突起部の近傍に大きなひずみ(引張応力)が生じることがわかる。また、負荷部45の外周部にも大きなひずみ(圧縮応力)が生じることがわかる。こに対して、太矢印で示す4カ所の突起部の近傍及び負荷部45の外周部以外では、大きなひずみは生じていない。 In FIG. 7, the four thick arrows indicate the positions of the four protrusions on the side wall portion's strain body fixing surface. Also, in FIG. 7, when displayed in black and white, the lighter the gray or white the area, the greater the strain. That is, in FIG. 7, large strain occurs near each protrusion and on the outer periphery of the load portion 45. From FIG. 7, it can be seen that when a load is applied to the load portion 45, the four protrusions indicated by the thick arrows become fulcrums, and large strain (tensile stress) occurs near the four protrusions. It can also be seen that large strain (compressive stress) occurs on the outer periphery of the load portion 45. In contrast, no large strain occurs other than near the four protrusions indicated by the thick arrows and on the outer periphery of the load portion 45.

図8は、起歪体に生じるひずみの分布に関するシミュレーション結果(その2)である。図8では、側壁部の起歪体固定面に4つの突起部を設けない点以外は、図1~図6に示す脈波センサ1と同様の形状の脈波センサ(比較例)において、図7と同様の条件でシミュレーションした結果を示している。また、図8においても、図7と同様に、白黒画像で表示したときに、薄い灰色や白色に近い部分ほど大きなひずみが発生していることを示している。図8より、支点となる突起部が存在しないと、起歪体40の外周側に略均等にひずみが生じることがわかる。このひずみの大きさは、図7において4カ所の突起部の近傍に生じるひずみの大きさに対して20%程度小さい。 Figure 8 shows the results of a simulation (part 2) regarding the distribution of strain generated in the flexure body. Figure 8 shows the results of a simulation under the same conditions as Figure 7 for a pulse wave sensor (comparative example) having the same shape as pulse wave sensor 1 shown in Figures 1 to 6, except that the four protrusions are not provided on the flexure body fixing surface of the side wall. Also, as with Figure 7, Figure 8 shows that when displayed in black and white, the areas closer to light gray and white have larger strains. Figure 8 shows that in the absence of protrusions that serve as fulcrums, strain is generated approximately evenly on the outer periphery of flexure body 40. The magnitude of this strain is approximately 20% smaller than the magnitude of strain generated near the four protrusions in Figure 7.

図7及び図8の結果から、側壁部の起歪体固定面に4つの突起部を設けることで、起歪体40の突起部の近傍に、突起部を設けない場合と比べて大きなひずみが生じることがわかった。すなわち、起歪体40の突起部の近傍において、起歪体40の径方向の歪みの割合を増やし、周方向の歪みの割合を減らすことができることがわかった。このことから、図6に示した位置に第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bを配置することにより、ひずみの検出感度を向上できるといえる。また、図7の結果から、起歪体40の負荷部45の外周部は大きなひずみが生じる領域なので、図6に示した位置に第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dを配置することにより、ひずみの検出感度を向上できるといえる。 From the results of Figures 7 and 8, it was found that by providing four protrusions on the flexure body fixing surface of the side wall, a larger strain is generated near the protrusions of the flexure body 40 than when no protrusions are provided. In other words, it was found that the proportion of radial strain of the flexure body 40 can be increased and the proportion of circumferential strain can be reduced near the protrusions of the flexure body 40. From this, it can be said that the strain detection sensitivity can be improved by placing the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B at the positions shown in Figure 6. In addition, from the results of Figure 7, since the outer periphery of the load portion 45 of the flexure body 40 is an area where a large strain is generated, it can be said that the strain detection sensitivity can be improved by placing the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D at the positions shown in Figure 6.

すなわち、図6のような配置により、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bにより引張応力を有効に検出し、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dにより圧縮応力を有効に検出することができる。その結果、第1ひずみゲージ100A、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、及び第4ひずみゲージ100Dでフルブリッジ回路を構成することにより、大きな電圧出力を得ることができる。 In other words, with the arrangement shown in FIG. 6, tensile stress can be effectively detected by the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B, and compressive stress can be effectively detected by the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D. As a result, a large voltage output can be obtained by forming a full bridge circuit with the first strain gauge 100A, the second strain gauge 100B, the third strain gauge 100C, and the fourth strain gauge 100D.

このように、開口部を有していない起歪体40の第1面40mにおいて、図6に示した位置に4つのひずみゲージを配置することにより、感度と剛性とを両立した脈波センサ1を実現することができる。 In this way, by arranging four strain gauges at the positions shown in FIG. 6 on the first surface 40m of the strain body 40, which does not have an opening, a pulse wave sensor 1 that combines sensitivity and rigidity can be realized.

なお、図6において、突起部24b及び24dの近傍には、ひずみゲージを配置していない。そのため、側壁部20の起歪体固定面22に突起部24a及び24cのみを設け、突起部24b及び24dを設けない構造としてもよい。この場合も、図6においてひずみージを配した位置には大きなひずみが生じるため、高感度の脈波センサを実現できる。 In FIG. 6, no strain gauges are placed near the protrusions 24b and 24d. Therefore, it is possible to provide only the protrusions 24a and 24c on the strain body fixing surface 22 of the side wall 20, without providing the protrusions 24b and 24d. In this case, too, a large strain is generated at the position where the strain gauge is placed in FIG. 6, so a highly sensitive pulse wave sensor can be realized.

しかし、起歪体40を側壁部20の起歪体固定面22に接着する際に、ひずみが生じる場合がある。接着により生じるひずみは、本来測定するべきひずみではないため、ノイズ成分となる。このようなノイズ成分が問題となる場合は、突起部24a~24dを均等に配置することで、接着により生じるひずみを低減することができる。この際、突起部24a~24dの幅を全て等しくし、かつ突起部24a~24dの突起量を全て等しくすることが好ましい。これにより、起歪体40を側壁部20の起歪体固定面22にバランスよく接着できるため、接着により生じるひずみをより低減することができる。 However, distortion may occur when the flexure body 40 is bonded to the flexure body fixing surface 22 of the side wall portion 20. The distortion caused by bonding is not the distortion that should be measured, and becomes a noise component. If such noise components are a problem, the distortion caused by bonding can be reduced by evenly arranging the protrusions 24a to 24d. In this case, it is preferable to make the widths of the protrusions 24a to 24d all the same, and to make the protrusion amounts of the protrusions 24a to 24d all the same. This allows the flexure body 40 to be bonded to the flexure body fixing surface 22 of the side wall portion 20 in a balanced manner, further reducing the distortion caused by bonding.

ここで、第1ひずみゲージ100Aについて説明する。 Here, we will explain the first strain gauge 100A.

図9は、第1実施形態に係る第1ひずみゲージを例示する平面図である。図10は、第1実施形態に係る第1ひずみゲージを例示する断面図(その1)であり、図9のA-A線に沿う断面を示している。図11は、第1実施形態に係る第1ひずみゲージを例示する断面図(その2)であり、図10に相当する断面を示している。 Figure 9 is a plan view illustrating the first strain gauge according to the first embodiment. Figure 10 is a cross-sectional view (part 1) illustrating the first strain gauge according to the first embodiment, showing a cross section along line A-A in Figure 9. Figure 11 is a cross-sectional view (part 2) illustrating the first strain gauge according to the first embodiment, showing a cross section corresponding to Figure 10.

なお、以下では第1ひずみゲージ100Aについて説明するが、第2ひずみゲージ100B、第3ひずみゲージ100C、第4ひずみゲージ100Dも第1ひずみゲージ100Aと同様の構造とすることができる。ただし、各ひずみゲージは、必要に応じ、部分的に異なる構造としてもよい。例えば、基材の大きさやカバー層の有無、その他の仕様は必要に応じて変えてよい。 Note that, although the following describes the first strain gauge 100A, the second strain gauge 100B, the third strain gauge 100C, and the fourth strain gauge 100D can also have a similar structure to the first strain gauge 100A. However, each strain gauge may have a partially different structure as needed. For example, the size of the substrate, the presence or absence of a cover layer, and other specifications may be changed as needed.

図9~図11を参照すると、第1ひずみゲージ100Aは、基材110と、抵抗体130と、配線140と、電極150と、カバー層160とを有している。なお、便宜上、カバー層160の外縁のみを破線で示している。なお、カバー層160は、必要に応じて適宜設ければよい。 Referring to Figures 9 to 11, the first strain gauge 100A has a substrate 110, a resistor 130, wiring 140, electrodes 150, and a cover layer 160. For convenience, only the outer edge of the cover layer 160 is shown by a dashed line. The cover layer 160 may be provided as needed.

なお、図9~図11の説明では、便宜上、第1ひずみゲージ100Aにおいて、基材110の抵抗体130が設けられている側を「上側」と称し、抵抗体130が設けられていない側を「下側」と称する。また、各部位の上側に位置する面を「上面」と称し、各部位の下側に位置する面を「下面」と称する。ただし、第1ひずみゲージ100Aは天地逆の状態で用いることもできる。また、第1ひずみゲージ100Aは任意の角度で配置することもできる。また、平面視とは、基材110の上面110aに対する上側から下側への法線方向で対象物を視ることを指すものとする。そして、平面形状とは、前記法線方向で対象物を視たときの、対象物の形状を指すものとする。 9 to 11, for the sake of convenience, the side of the first strain gauge 100A on which the resistor 130 of the substrate 110 is provided is referred to as the "upper side," and the side on which the resistor 130 is not provided is referred to as the "lower side." The surface located on the upper side of each part is referred to as the "upper surface," and the surface located on the lower side of each part is referred to as the "lower surface." However, the first strain gauge 100A can also be used upside down. The first strain gauge 100A can also be placed at any angle. The planar view refers to viewing the object in the normal direction from the top to the bottom relative to the upper surface 110a of the substrate 110. The planar shape refers to the shape of the object when viewed in the normal direction.

基材110は、抵抗体130等を形成するためのベース層となる部材である。基材110は可撓性を有する。基材110の厚さは特に限定されず、第1ひずみゲージ100Aの使用目的等に応じて適宜決定されてよい。例えば、基材110の厚さは5μm~500μm程度であってよい。第1ひずみゲージ100Aの下面側は、接着層等を介して起歪体40と接合される。なお、起歪体40から受感部へのひずみの伝達性、及び、環境変化に対する寸法安定性の観点から考えると、基材110の厚さは5μm~200μmの範囲内であることが好ましい。また、絶縁性の観点から考えると、基材110の厚さは10μm以上であることが好ましい。 The substrate 110 is a member that serves as a base layer for forming the resistor 130 and the like. The substrate 110 is flexible. The thickness of the substrate 110 is not particularly limited and may be appropriately determined depending on the intended use of the first strain gauge 100A. For example, the thickness of the substrate 110 may be about 5 μm to 500 μm. The lower surface side of the first strain gauge 100A is joined to the strain body 40 via an adhesive layer or the like. From the viewpoint of the transferability of strain from the strain body 40 to the sensing part and dimensional stability against environmental changes, the thickness of the substrate 110 is preferably within the range of 5 μm to 200 μm. From the viewpoint of insulation, the thickness of the substrate 110 is preferably 10 μm or more.

基材110は、例えば、PI(ポリイミド)樹脂、エポキシ樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、LCP(液晶ポリマー)樹脂、ポリオレフィン樹脂等の絶縁樹脂フィルムから形成できる。なお、フィルムとは、厚さが500μm以下程度であり、可撓性を有する部材を指す。 The substrate 110 can be formed from an insulating resin film such as PI (polyimide) resin, epoxy resin, PEEK (polyether ether ketone) resin, PEN (polyethylene naphthalate) resin, PET (polyethylene terephthalate) resin, PPS (polyphenylene sulfide) resin, LCP (liquid crystal polymer) resin, polyolefin resin, etc. Note that a film refers to a flexible material with a thickness of about 500 μm or less.

基材110が絶縁樹脂フィルムから形成される場合、当該絶縁樹脂フィルムには、フィラーや不純物等が含まれていてもよい。例えば、基材110は、シリカやアルミナ等のフィラーを含有する絶縁樹脂フィルムから形成されてもよい。 When the substrate 110 is formed from an insulating resin film, the insulating resin film may contain fillers, impurities, etc. For example, the substrate 110 may be formed from an insulating resin film containing a filler such as silica or alumina.

基材110の樹脂以外の材料としては、例えば、SiO、ZrO(YSZも含む)、Si、Si、Al(サファイヤも含む)、ZnO、ペロブスカイト系セラミックス(CaTiO、BaTiO)等の結晶性材料が挙げられる。また、前述の結晶性材料以外に非晶質のガラス等を基材110の材料としてもよい。また、基材110の材料として、アルミニウム、アルミニウム合金(ジュラルミン)、チタン等の金属を用いてもよい。金属を用いる場合、金属製の基材110上に絶縁膜が設けられる。 Examples of materials other than resin for the base material 110 include crystalline materials such as SiO 2 , ZrO 2 (including YSZ), Si, Si 2 N 3 , Al 2 O 3 (including sapphire), ZnO, and perovskite ceramics (CaTiO 3 , BaTiO 3 ). In addition to the above-mentioned crystalline materials, amorphous glass or the like may be used as the material for the base material 110. Metals such as aluminum, aluminum alloys (duralumin), and titanium may also be used as the material for the base material 110. When a metal is used, an insulating film is provided on the metallic base material 110.

抵抗体130は、基材110の上側に所定のパターンで形成された薄膜である。第1ひずみゲージ100Aにおいて、抵抗体130は、ひずみを受けて抵抗変化を生じる受感部である。抵抗体130は、基材110の上面110aに直接形成されてもよいし、基材110の上面110aに他の層を介して形成されてもよい。 The resistor 130 is a thin film formed in a predetermined pattern on the upper side of the substrate 110. In the first strain gauge 100A, the resistor 130 is a sensing part that receives strain and produces a resistance change. The resistor 130 may be formed directly on the upper surface 110a of the substrate 110, or may be formed on the upper surface 110a of the substrate 110 via another layer.

抵抗体130は、複数の細長状部が長手方向を同一方向(図9のA-A線の方向)に向けて所定間隔で配置され、隣接する細長状部の端部が互い違いに連結されて、全体としてジグザグに折り返す構造である。すなわち、抵抗体130は、並置された複数の細長状部と、隣接する細長状部の端部同士を接続する折り返し部分とを含む。複数の細長状部の長手方向がグリッド方向となり、グリッド方向と垂直な方向がグリッド幅方向(図9のA-A線と垂直な方向)となる。 The resistor 130 has a structure in which multiple elongated portions are arranged at regular intervals with their longitudinal direction in the same direction (the direction of line A-A in FIG. 9), and the ends of adjacent elongated portions are alternately connected, folding back in a zigzag pattern as a whole. That is, the resistor 130 includes multiple elongated portions arranged in parallel, and folded back portions that connect the ends of adjacent elongated portions. The longitudinal direction of the multiple elongated portions is the grid direction, and the direction perpendicular to the grid direction is the grid width direction (the direction perpendicular to line A-A in FIG. 9).

グリッド幅方向の最も外側に位置する2つの細長状部の長手方向の一端部は、グリッド幅方向に屈曲し、抵抗体130のグリッド幅方向の各々の終端130e及び130eを形成する。抵抗体130のグリッド幅方向の各々の終端130e及び130eは、配線140を介して、電極150と電気的に接続されている。言い換えれば、配線140は、抵抗体130のグリッド幅方向の各々の終端130e及び130eと各々の電極150とを電気的に接続している。 One end in the longitudinal direction of the two elongated portions located at the outermost sides in the grid width direction is bent in the grid width direction to form respective ends 130e1 and 130e2 in the grid width direction of the resistor 130. The respective ends 130e1 and 130e2 in the grid width direction of the resistor 130 are electrically connected to the electrodes 150 via the wiring 140. In other words, the wiring 140 electrically connects the respective ends 130e1 and 130e2 in the grid width direction of the resistor 130 to the respective electrodes 150.

また、抵抗体130は、例えば、Cr(クロム)を含む材料、Ni(ニッケル)を含む材料、又はCrとNiの両方を含む材料から形成できる。すなわち、抵抗体130は、CrとNiの少なくとも一方を含む材料から形成できる。Crを含む材料としては、例えば、Cr混相膜が挙げられる。Niを含む材料としては、例えば、Cu-Ni(銅ニッケル)が挙げられる。CrとNiの両方を含む材料としては、例えば、Ni-Cr(ニッケルクロム)が挙げられる。 The resistor 130 can be formed from, for example, a material containing Cr (chromium), a material containing Ni (nickel), or a material containing both Cr and Ni. That is, the resistor 130 can be formed from a material containing at least one of Cr and Ni. An example of a material containing Cr is a Cr mixed phase film. An example of a material containing Ni is Cu-Ni (copper-nickel). An example of a material containing both Cr and Ni is Ni-Cr (nickel-chromium).

ここで、Cr混相膜とは、Cr、CrN、CrN等が混相した膜である。Cr混相膜は、酸化クロム等の不可避不純物を含んでもよい。 Here, the Cr mixed phase film is a film in which Cr, CrN, Cr 2 N, etc. are mixed together. The Cr mixed phase film may contain inevitable impurities such as chromium oxide.

抵抗体130の厚さは、特に限定されず、第1ひずみゲージ100Aの使用目的等に応じて適宜決定されてよい。例えば、抵抗体130の厚さは0.05μm~2μm程度であってよい。特に、抵抗体130の厚さが0.1μm以上であると、抵抗体130を構成する結晶の結晶性(例えば、α-Crの結晶性)が向上する。また、抵抗体130の厚さが1μm以下である場合、抵抗体130を構成する膜の内部応力に起因する、(i)膜のクラック及び(ii)膜の基材110からの反りが、低減される。細長状部31の幅は、抵抗値や横感度等の要求仕様に対して最適化し、かつ破断対策も考慮して、例えば、10μm~100μm程度とすることができる。 The thickness of the resistor 130 is not particularly limited and may be appropriately determined depending on the intended use of the first strain gauge 100A. For example, the thickness of the resistor 130 may be about 0.05 μm to 2 μm. In particular, when the thickness of the resistor 130 is 0.1 μm or more, the crystallinity of the crystals constituting the resistor 130 (for example, the crystallinity of α-Cr) is improved. Furthermore, when the thickness of the resistor 130 is 1 μm or less, (i) film cracks and (ii) warping of the film from the substrate 110 caused by the internal stress of the film constituting the resistor 130 are reduced. The width of the elongated portion 31 can be optimized for the required specifications such as resistance value and lateral sensitivity, and can be set to, for example, about 10 μm to 100 μm, taking into consideration measures against breakage.

例えば、抵抗体130がCr混相膜である場合、安定な結晶相であるα-Cr(アルファクロム)を主成分とすることで、ゲージ特性の安定性を向上させることができる。また例えば、抵抗体130がCr混相膜である場合、抵抗体130がα-Crを主成分とすることで、第1ひずみゲージ100Aのゲージ率を10以上、かつゲージ率温度係数TCS及び抵抗温度係数TCRを-1000ppm/℃~+1000ppm/℃の範囲内とすることができる。ここで、「主成分」とは、抵抗体130を構成する全物質の50重量%以上を占める成分のことを意味する。ゲージ特性を向上させるという観点から考えると、抵抗体130はα-Crを80重量%以上含むことが好ましい。更に言えば、同観点から考えると、抵抗体130はα-Crを90重量%以上含むことがより好ましい。なお、α-Crは、bcc構造(体心立方格子構造)のCrである。 For example, when the resistor 130 is a Cr mixed-phase film, the stability of the gauge characteristics can be improved by making the resistor 130 mainly composed of α-Cr (alpha chromium), which is a stable crystal phase. Also, for example, when the resistor 130 is a Cr mixed-phase film, the resistor 130 mainly composed of α-Cr can make the gauge factor of the first strain gauge 100A 10 or more, and the gauge factor temperature coefficient TCS and the resistance temperature coefficient TCR within the range of -1000 ppm/°C to +1000 ppm/°C. Here, the "main component" means a component that occupies 50% by weight or more of the total material that constitutes the resistor 130. From the viewpoint of improving the gauge characteristics, it is preferable that the resistor 130 contains 80% by weight or more of α-Cr. Furthermore, from the same viewpoint, it is more preferable that the resistor 130 contains 90% by weight or more of α-Cr. Note that α-Cr is Cr with a bcc structure (body-centered cubic lattice structure).

また、抵抗体130がCr混相膜である場合、Cr混相膜に含まれるCrN及びCrNは20重量%以下であることが好ましい。Cr混相膜に含まれるCrN及びCrNが20重量%以下であることで、ゲージ率の低下を抑制できる。 Furthermore, when the resistor 130 is a Cr mixed-phase film, the Cr mixed-phase film preferably contains 20% by weight or less of CrN and Cr 2 N. By containing the Cr mixed-phase film with 20% by weight or less of CrN and Cr 2 N, a decrease in the gauge factor can be suppressed.

また、Cr混相膜におけるCrNとCrNとの比率は、CrNとCrNの重量の合計に対し、CrNの割合が80重量%以上90重量%未満となるようにすることが好ましい。更に言えば、同比率は、CrNとCrNの重量の合計に対し、CrNの割合が90重量%以上95重量%未満となるようにすることがより好ましい。CrNは半導体的な性質を有する。そのため、前述のCrNの割合を90重量%以上95重量%未満とすることで、TCRの低下(負のTCR)が一層顕著となる。更に、前述のCrNの割合を90重量%以上95重量%未満とすることで抵抗体130のセラミックス化を低減し、抵抗体130の脆性破壊が起こりにくくすることができる。 In addition, the ratio of CrN and Cr 2 N in the Cr mixed phase film is preferably such that the ratio of Cr 2 N is 80% by weight or more and less than 90% by weight with respect to the total weight of CrN and Cr 2 N. More specifically, it is more preferable that the ratio of Cr 2 N is 90% by weight or more and less than 95% by weight with respect to the total weight of CrN and Cr 2 N. Cr 2 N has a semiconductor property. Therefore, by setting the ratio of Cr 2 N to 90% by weight or more and less than 95% by weight, the decrease in TCR (negative TCR) becomes more significant. Furthermore, by setting the ratio of Cr 2 N to 90% by weight or more and less than 95% by weight, the ceramicization of the resistor 130 can be reduced, and the brittle fracture of the resistor 130 can be made less likely to occur.

一方で、CrNは化学的に安定であるという利点を有する。Cr混相膜にCrNをより多く含むことで、不安定なNが発生する可能性を低減することができるため、安定なひずみゲージを得ることができる。ここで「不安定なN」とは、Cr混相膜の膜中に存在し得る、微量のNもしくは原子状のNのことを意味する。これらの不安定なNは、外的環境(例えば高温環境)によっては膜外へ抜け出ることがある。不安定なNが膜外へ抜け出るときに、Cr混相膜の膜応力が変化し得る。 On the other hand, CrN has the advantage of being chemically stable. By including more CrN in the Cr mixed-phase film, the possibility of unstable N being generated can be reduced, and a stable strain gauge can be obtained. Here, "unstable N" means a trace amount of N2 or atomic N that may be present in the Cr mixed-phase film. These unstable N may escape to the outside of the film depending on the external environment (e.g., high temperature environment). When unstable N escapes to the outside of the film, the film stress of the Cr mixed-phase film may change.

第1ひずみゲージ100Aにおいて、抵抗体130の材料としてCr混相膜を用いた場合、高感度化かつ、小型化を実現することができる。例えば、従来のひずみゲージの出力が0.04mV/2V程度であったのに対して、抵抗体130の材料としてCr混相膜を用いた場合は0.3mV/2V以上の出力を得ることができる。また、従来のひずみゲージの大きさ(ゲージ長×ゲージ幅)が3mm×3mm程度であったのに対して、抵抗体130の材料としてCr混相膜を用いた場合のひずみゲージの大きさ(ゲージ長Lg×ゲージ幅Wg)は0.3mm×0.3mm程度に小型化することができる。 In the first strain gauge 100A, when a Cr mixed-phase film is used as the material of the resistor 130, high sensitivity and miniaturization can be achieved. For example, while the output of a conventional strain gauge was about 0.04 mV/2 V, when a Cr mixed-phase film is used as the material of the resistor 130, an output of 0.3 mV/2 V or more can be obtained. In addition, while the size (gauge length x gauge width) of a conventional strain gauge was about 3 mm x 3 mm, when a Cr mixed-phase film is used as the material of the resistor 130, the size (gauge length Lg x gauge width Wg) of the strain gauge can be miniaturized to about 0.3 mm x 0.3 mm.

なお、図9に示すゲージ長Lg×ゲージ幅Wgで決まる領域が、図6に示した受感領域130Rである。図6において、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bは、グリッド方向を第1仮想直線V1と平行な方向に向けて配置されていることが好ましい。また、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dは、グリッド方向を第2仮想直線V2と平行な方向に向けて配置されていることが好ましい。 The area determined by the gauge length Lg × gauge width Wg shown in FIG. 9 is the sensitive area 130R shown in FIG. 6. In FIG. 6, the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B are preferably arranged with their grid directions parallel to the first virtual line V1. Also, the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D are preferably arranged with their grid directions parallel to the second virtual line V2.

第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bのグリッド方向を第1仮想直線V1と平行な方向に向けて配置し、第3ひずみゲージ100C及び第4ひずみゲージ100Dのグリッド方向を第2仮想直線V2と平行な方向に向けて配置することで、起歪体40の径方向のひずみを効果的に検出することができる。 By arranging the grid directions of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B in a direction parallel to the first virtual line V1, and arranging the grid directions of the third strain gauge 100C and the fourth strain gauge 100D in a direction parallel to the second virtual line V2, the radial strain of the strain body 40 can be effectively detected.

また、突起部24a及び24cの幅は、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bのゲージ幅Wgと等しいことが好ましい。これにより、起歪体40の周方向のひずみを効果的に減らしつつ、径方向のひずみを増やすことができる。すなわち、起歪体40が変形した際に、第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bの受感領域に大きなひずみを生じさせることができる。ここで、突起部24a及び24cの幅が第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bのゲージ幅Wgと等しいとは、突起部24a及び24cの幅が第1ひずみゲージ100A及び第2ひずみゲージ100Bのゲージ幅Wgに対して±10%の範囲を含むものとする。 The width of the protrusions 24a and 24c is preferably equal to the gauge width Wg of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B. This effectively reduces the circumferential strain of the strain body 40 while increasing the radial strain. In other words, when the strain body 40 is deformed, a large strain can be generated in the sensitive area of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B. Here, the width of the protrusions 24a and 24c being equal to the gauge width Wg of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B includes a range of ±10% of the width of the protrusions 24a and 24c with respect to the gauge width Wg of the first strain gauge 100A and the second strain gauge 100B.

配線140は、基材110上に設けられている。配線140は、一端側が抵抗体130の両端に電気的に接続されており、他端側が電極150と電気的に接続されている。配線140は、直線状には限定されず、任意のパターンとすることができる。また、配線140は、任意の幅及び任意の長さとすることができる。 The wiring 140 is provided on the substrate 110. One end of the wiring 140 is electrically connected to both ends of the resistor 130, and the other end is electrically connected to the electrode 150. The wiring 140 is not limited to being linear, and can be in any pattern. In addition, the wiring 140 can be any width and any length.

電極150は、基材110上に設けられている。電極150は、配線140を介して抵抗体130と電気的に接続されている。電極150は、平面視において、配線140よりも拡幅して略矩形状に形成されている。電極150は、ひずみにより生じる抵抗体130の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極である。電極150には、例えば外部接続用のリード線等が接合される。 The electrodes 150 are provided on the substrate 110. The electrodes 150 are electrically connected to the resistor 130 via the wiring 140. In a plan view, the electrodes 150 are formed in a generally rectangular shape, wider than the wiring 140. The electrodes 150 are a pair of electrodes for outputting to the outside a change in the resistance value of the resistor 130 caused by distortion. For example, a lead wire for external connection is joined to the electrodes 150.

カバー層160は、基材110上に形成され、抵抗体130及び配線140を被覆し電極150を露出する。配線140の一部は、カバー層160から露出してもよい。抵抗体130及び配線140を被覆するカバー層160を設けることで、抵抗体130及び配線140に機械的な損傷等が生じることを防止できる。また、カバー層160を設けることで、抵抗体130及び配線140を湿気等から保護できる。なお、カバー層160は、電極150を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。 The cover layer 160 is formed on the substrate 110, covers the resistor 130 and the wiring 140, and exposes the electrode 150. A part of the wiring 140 may be exposed from the cover layer 160. By providing the cover layer 160 that covers the resistor 130 and the wiring 140, mechanical damage to the resistor 130 and the wiring 140 can be prevented. Furthermore, by providing the cover layer 160, the resistor 130 and the wiring 140 can be protected from moisture and the like. The cover layer 160 may be provided so as to cover the entire portion except for the electrode 150.

カバー層160は、必要に応じ、基材110の上面110aに、抵抗体130及び配線140を被覆し電極150を露出するように設けられる。カバー層160の材料としては、例えば、PI樹脂、エポキシ樹脂、PEEK樹脂、PEN樹脂、PET樹脂、PPS樹脂、複合樹脂(例えば、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂)等の絶縁樹脂が挙げられる。なお、カバー層160は、フィラーや顔料を含有しても構わない。カバー層160の厚さは、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、カバー層160の厚さは2μm~30μm程度とすることができる。カバー層160を設けることで、抵抗体130に機械的な損傷等が生じることを抑制することができる。また、カバー層160を設けることで、抵抗体130を湿気等から保護することができる。 The cover layer 160 is provided on the upper surface 110a of the substrate 110 as necessary so as to cover the resistor 130 and the wiring 140 and expose the electrode 150. Examples of materials for the cover layer 160 include insulating resins such as PI resin, epoxy resin, PEEK resin, PEN resin, PET resin, PPS resin, and composite resins (e.g., silicone resin, polyolefin resin). The cover layer 160 may contain a filler or a pigment. The thickness of the cover layer 160 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the thickness of the cover layer 160 can be about 2 μm to 30 μm. By providing the cover layer 160, it is possible to suppress mechanical damage, etc., to the resistor 130. In addition, by providing the cover layer 160, it is possible to protect the resistor 130 from moisture, etc.

また、第1ひずみゲージ100Aは、ゲージ特性を安定化する観点から、下地層として、基材110の上面110aに、例えば、コンベンショナルスパッタ法により所定の膜厚で成膜された機能層120を含んでもよい。 In order to stabilize the gauge characteristics, the first strain gauge 100A may also include a functional layer 120 formed to a predetermined thickness, for example, by conventional sputtering, on the upper surface 110a of the substrate 110 as a base layer.

本願において、機能層120とは、少なくとも上層である抵抗体130の結晶成長を促進する機能を有する層を指す。機能層120は、更に、基材110に含まれる酸素や水分による抵抗体130の酸化を防止する機能や、基材110と抵抗体130との密着性を向上する機能を備えていることが好ましい。機能層120は、更に、他の機能を備えていてもよい。 In this application, the functional layer 120 refers to a layer that has the function of promoting the crystal growth of at least the upper layer, the resistor 130. The functional layer 120 preferably also has the function of preventing oxidation of the resistor 130 due to oxygen and moisture contained in the substrate 110, and the function of improving the adhesion between the substrate 110 and the resistor 130. The functional layer 120 may also have other functions.

基材110を構成する絶縁樹脂フィルムは酸素や水分を含むため、特に抵抗体130がCrを含む場合、Crは自己酸化膜を形成するため、機能層120が抵抗体130の酸化を防止する機能を備えることは有効である。 The insulating resin film that constitutes the substrate 110 contains oxygen and moisture, and since Cr forms a self-oxidizing film, particularly when the resistor 130 contains Cr, it is effective for the functional layer 120 to have the function of preventing oxidation of the resistor 130.

機能層120の材料は、少なくとも上層である抵抗体130の結晶成長を促進する機能を有する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、Cr(クロム)、Ti(チタン)、V(バナジウム)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Y(イットリウム)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Si(シリコン)、C(炭素)、Zn(亜鉛)、Cu(銅)、Bi(ビスマス)、Fe(鉄)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、Re(レニウム)、Os(オスミウム)、Ir(イリジウム)、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、Ag(銀)、Au(金)、Co(コバルト)、Mn(マンガン)、Al(アルミニウム)からなる群から選択される1種又は複数種の金属、この群の何れかの金属の合金、又は、この群の何れかの金属の化合物が挙げられる。 The material of the functional layer 120 is not particularly limited as long as it has the function of promoting the crystal growth of at least the upper layer, the resistor 130, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, Cr (chromium), Ti (titanium), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Ni (nickel), Y (yttrium), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Si (silicon), C (carbon), Zn (zinc), Cu (copper), Bi (bismuth), Fe (iron), Mo (molybdenum), W (tungsten), Ru (ruthenium), Rh (rhodium), Re (rhenium), Os (osmium), Ir (iridium), Pt (platinum), Pd (palladium), Ag (silver), Au (gold), Co (cobalt), Mn (manganese), Al (aluminum) One or more metals selected from the group consisting of, an alloy of any of the metals in this group, or a compound of any of the metals in this group can be mentioned.

機能層120は、例えば、機能層120を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にAr(アルゴン)ガスを導入したコンベンショナルスパッタ法により真空成膜できる。コンベンショナルスパッタ法を用いることにより、基材110の上面110aをArでエッチングしながら機能層120が成膜されるため、機能層120の成膜量を最小限にして密着性改善効果を得ることができる。 The functional layer 120 can be formed in a vacuum by conventional sputtering, for example, using a raw material capable of forming the functional layer 120 as a target and introducing Ar (argon) gas into a chamber. By using conventional sputtering, the functional layer 120 is formed while etching the upper surface 110a of the substrate 110 with Ar, so that the amount of the functional layer 120 formed can be minimized and the effect of improving adhesion can be obtained.

ただし、これは、機能層120の成膜方法の一例であり、他の方法により機能層120を成膜してもよい。例えば、機能層120の成膜の前にAr等を用いたプラズマ処理等により基材110の上面110aを活性化することで密着性改善効果を獲得し、その後マグネトロンスパッタ法により機能層120を真空成膜する方法を用いてもよい。 However, this is just one example of a method for forming the functional layer 120, and the functional layer 120 may be formed by other methods. For example, a method may be used in which the upper surface 110a of the substrate 110 is activated by a plasma treatment using Ar or the like before forming the functional layer 120, thereby improving adhesion, and then the functional layer 120 is vacuum-formed by magnetron sputtering.

なお、抵抗体130、配線140、及び電極150の下地層として基材110の上面110aに機能層120を設けた場合には、第1ひずみゲージ100Aは図11に示す断面形状となる。機能層120を設けた場合の第1ひずみゲージ100Aの平面形状は、例えば、図9の抵抗体130、配線140、及び電極150と同様となる。ただし、前述のように、機能層120は、基材110の上面110aの一部又は全部にベタ状に形成される場合もある。 When a functional layer 120 is provided on the upper surface 110a of the substrate 110 as an underlayer for the resistor 130, wiring 140, and electrode 150, the first strain gauge 100A has a cross-sectional shape as shown in FIG. 11. When the functional layer 120 is provided, the planar shape of the first strain gauge 100A is, for example, similar to the resistor 130, wiring 140, and electrode 150 in FIG. 9. However, as described above, the functional layer 120 may be formed solidly on part or all of the upper surface 110a of the substrate 110.

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments have been described above in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the claims.

例えば、上記の実施形態では、起歪体に第1ひずみゲージ、第2ひずみゲージ、第3ひずみゲージ、及び第4ひずみゲージを設ける例を示した。しかし、起歪体に第1ひずみゲージ及び第2ひずみゲージのみを設けてもよい。この場合は、ハーフブリッジにより、起歪体のひずみを検出することができる。 For example, in the above embodiment, an example was shown in which the first strain gauge, the second strain gauge, the third strain gauge, and the fourth strain gauge were provided on the strain body. However, only the first strain gauge and the second strain gauge may be provided on the strain body. In this case, the strain of the strain body can be detected by the half bridge.

また、上記の実施形態では、各ひずみゲージの受感部に抵抗体を用いたが、これには限定されない。例えば、受感部として、抵抗体の代わりに磁性体を用いてもよい。この場合、各ひずみゲージは、起歪体に生じるひずみによって生じる磁気変化を検出して出力する。 In addition, in the above embodiment, a resistor is used as the sensing part of each strain gauge, but this is not limited to this. For example, a magnetic material may be used as the sensing part instead of a resistor. In this case, each strain gauge detects and outputs magnetic changes caused by strain occurring in the strain body.

1 脈波センサ、10 筐体、20 側壁部、20x ネジ穴、21 外周突起部、22 起歪体固定面、23 環状部、24a,24b,24c,24d 突起部、30 蓋部、30x 凹部、40 起歪体、40m 第1面、40n 第2面、45 負荷部、50 ネジ、100A 第1ひずみゲージ、100B 第2ひずみゲージ、100C 第3ひずみゲージ、100D 第4ひずみゲージ、110 基材、110a 上面、130 抵抗体、130R 受感領域、140 配線、150 電極、160 カバー層、130e、130e 終端 1 Pulse wave sensor, 10 Housing, 20 Side wall portion, 20x Screw hole, 21 Outer peripheral protrusion portion, 22 Strain body fixing surface, 23 Annular portion, 24a, 24b, 24c, 24d Protrusion portion, 30 Lid portion, 30x Recessed portion, 40 Strain body, 40m First surface, 40n Second surface, 45 Load portion, 50 Screw, 100A First strain gauge, 100B Second strain gauge, 100C Third strain gauge, 100D Fourth strain gauge, 110 Base material, 110a Top surface, 130 Resistor, 130R Sensing area, 140 Wiring, 150 Electrode, 160 Cover layer, 130e 1 , 130e 2 Termination

Claims (11)

筒状の側壁部を備えた筐体と、
前記側壁部の一端に設けられた起歪体固定面に第1面の外周部を固定された、開口部を有していない起歪体と、
前記第1面において前記外周部よりも中心側に設けられた、各々が受感部を備えた複数のひずみゲージと、を有し、
前記起歪体固定面は、環状部と、前記環状部の内縁から前記第1面の中心側に突起し、前記第1面の中心を挟んで互いに対向する2つの突起部と、を含み、
複数の前記ひずみゲージは、前記第1面の中心を通ると共に2つの前記突起部の対向する辺同士を結ぶ最短の直線である第1仮想直線の上に位置し、かつ前記第1面の中心よりも前記突起部に近い側に前記第1面の中心を挟んで互いに対向して配置された第1ひずみゲージ及び第2ひずみゲージを含み、
前記起歪体の変形に伴なう前記複数のひずみゲージの前記受感部の出力の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
A housing having a cylindrical side wall portion;
a strain body having no opening, the outer periphery of a first surface being fixed to a strain body fixing surface provided at one end of the side wall portion;
a plurality of strain gauges each having a sensing portion, the strain gauges being provided on the first surface closer to the center than the outer circumferential portion;
the strain-generating body fixing surface includes an annular portion and two protruding portions that protrude from an inner edge of the annular portion toward a center of the first surface and face each other across the center of the first surface,
the plurality of strain gauges include a first strain gauge and a second strain gauge that are located on a first virtual line that passes through a center of the first surface and is the shortest line connecting opposing sides of the two protrusions, and are disposed opposite each other across the center of the first surface on a side closer to the protrusions than the center of the first surface,
A pulse wave sensor that detects a pulse wave based on a change in output of the sensing parts of the plurality of strain gauges that accompanies deformation of the strain body.
複数の前記ひずみゲージは、前記第1面の中心を通ると共に前記第1仮想直線と直交する第2仮想直線の上に位置する第3ひずみゲージ及び第4ひずみゲージを含み、
前記第3ひずみゲージ及び前記第4ひずみゲージは、前記第1ひずみゲージ及び前記第2ひずみゲージよりも前記第1面の中心に近い側で前記第1面の中心を挟んで互いに対向して配置されている、請求項1に記載の脈波センサ。
the plurality of strain gauges include a third strain gauge and a fourth strain gauge positioned on a second imaginary line that passes through a center of the first surface and is perpendicular to the first imaginary line;
2. The pulse wave sensor according to claim 1, wherein the third strain gauge and the fourth strain gauge are arranged opposite each other across the center of the first surface on a side closer to the center of the first surface than the first strain gauge and the second strain gauge.
前記起歪体固定面は、前記環状部の内周から前記第1面の中心側に突起し、前記第1面の中心を挟んで互いに対向する2つの第2突起部を含み、
2つの前記第2突起部は、前記第2仮想直線の上に位置する、請求項2に記載の脈波センサ。
the strain-generating body fixing surface includes two second protruding portions that protrude from an inner periphery of the annular portion toward a center of the first surface and face each other across the center of the first surface,
The pulse wave sensor according to claim 2 , wherein the two second protrusions are located on the second imaginary line.
2つの前記第2突起部と、2つの前記突起部は、全て幅が等しく、
2つの前記第2突起部と、2つの前記突起部は、全て突起量が等しい、請求項3に記載の脈波センサ。
The two second protrusions and the two protrusions all have the same width,
The pulse wave sensor according to claim 3 , wherein the two second protrusions and the two protrusions have an equal protrusion amount.
前記第1仮想直線は、前記第1ひずみゲージの受感領域と、前記第2ひずみゲージの受感領域と、を通る、請求項2乃至4の何れか一項に記載の脈波センサ。 The pulse wave sensor according to any one of claims 2 to 4, wherein the first virtual straight line passes through the sensitive area of the first strain gauge and the sensitive area of the second strain gauge. 前記第1仮想直線は、前記第1ひずみゲージの受感領域の中心近傍と、前記第2ひずみゲージの受感領域の中心近傍と、を通る、請求項5に記載の脈波センサ。 The pulse wave sensor according to claim 5, wherein the first virtual straight line passes through the vicinity of the center of the sensitive area of the first strain gauge and the vicinity of the center of the sensitive area of the second strain gauge. 前記第2仮想直線は、前記第3ひずみゲージの受感領域と、前記第4ひずみゲージの受感領域と、を通る請求項5又は6に記載の脈波センサ。 The pulse wave sensor according to claim 5 or 6, wherein the second virtual straight line passes through the sensitive area of the third strain gauge and the sensitive area of the fourth strain gauge. 前記第2仮想直線は、前記第3ひずみゲージの受感領域の中心近傍と、前記第4ひずみゲージの受感領域の中心近傍と、を通る請求項7に記載の脈波センサ。 The pulse wave sensor according to claim 7, wherein the second virtual line passes through the vicinity of the center of the sensitive area of the third strain gauge and the vicinity of the center of the sensitive area of the fourth strain gauge. 前記受感部は、抵抗体である、請求項1乃至8の何れか一項に記載の脈波センサ。 The pulse wave sensor according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensing part is a resistor. 前記第1ひずみゲージ及び前記第2ひずみゲージの各々の前記抵抗体は、グリッド方向を前記第1仮想直線と平行な方向に向けて配置され、
前記突起部の幅は、ゲージ幅と等しい、請求項9に記載の脈波センサ。
The resistors of the first strain gauge and the second strain gauge are arranged such that a grid direction is parallel to the first virtual line,
The pulse wave sensor of claim 9 , wherein the width of the protrusion is equal to the gauge width.
前記抵抗体は、Cr混相膜である、請求項9又は10に記載の脈波センサ。 The pulse wave sensor according to claim 9 or 10, wherein the resistor is a Cr mixed phase film.
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