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力センサ、および、力センサの製造方法 NEW

国内特許コード P190016327
整理番号 (S2016-1146-N0)
掲載日 2019年8月27日
出願番号 特願2018-539577
出願日 平成29年8月14日(2017.8.14)
国際出願番号 JP2017029290
国際公開番号 WO2018051703
国際出願日 平成29年8月14日(2017.8.14)
国際公開日 平成30年3月22日(2018.3.22)
優先権データ
  • 特願2016-179650 (2016.9.14) JP
発明者
  • 磯野 吉正
出願人
  • 国立大学法人神戸大学
発明の名称 力センサ、および、力センサの製造方法 NEW
発明の概要 MEMSとしての力センサ(100)であって、半導体からなる基礎部材(110)の表層の一部に素子部(111)が設けられる検出部(101)が円周上に並んで複数配置され、検出部(101)を両面から挟んだ状態で配置される樹脂製の弾性部(102)と、検出部(101)が配置される円周の中央部において検出部(101)の一端部にそれぞれ接続され、弾性部(102)から突出する位置にまで延在する探針部(103)とを備える力センサ(100)。
従来技術、競合技術の概要

従来、ロボットハンドの表面など比較的大きな機械要素へ実装される触覚センサが存在している。このような触覚センサは、ロボットハンドの表面に広く分布させる必要があるため、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)により小型化が図られている。

例えば特許文献1に記載の触覚センサは、1つの素子で3軸方向の力を検出することができるセンサであり、一辺が0.5mm程度の矩形の基板上に形成されている。また、このような触覚センサは、検出範囲が比較的狭く、かつ、比較的強い力を検出するものである。

産業上の利用分野

本発明は、加えられた力の大きさや方向などを検出する力センサ、および、力センサの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)としての力センサであって、
半導体からなる基礎部材の表層の一部に素子部が設けられる検出部が円周上に並んで複数配置され、
前記検出部を挟んだ状態で配置される樹脂製の弾性部と、
前記検出部が配置される円周の中央部において前記検出部の一端部にそれぞれ接続され、前記弾性部から突出する位置にまで延在する探針部と
を備える力センサ。

【請求項2】
前記検出部が配置される円周の外周部において前記検出部の他端部にそれぞれ接続される保持部と、
前記探針部の反対側において、前記保持部に接続される端子部とをさらに備え、
前記端子部は、
前記検出部と対向する部分に前記弾性部を収容する凹部と、前記凹部に連通する貫通孔とを備える
請求項1に記載の力センサ。

【請求項3】
前記検出部において、前記素子部は、前記探針部の反対側に配置される
請求項1または2に記載の力センサ。

【請求項4】
前記探針部に取り付けられ、前記探針部を覆うカバーをさらに備える
請求項1~3のいずれか一項に記載の力センサ。

【請求項5】
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)としての力センサの製造方法であって、
半導体からなる基礎部材の表層の一部に素子部が円周上に並んで複数配置される検出部を成形し、
前記基礎部材において、隣り合う前記検出部の間に厚さ方向に貫通する分割孔を成形し、
前記検出部が配置される円周の中央部において前記検出部の一端部にそれぞれ接続される突出状の探針部を成形し、
前記検出部が配置される円周の外周部において前記検出部の他端部にそれぞれ接続される保持部に対し、前記探針部の反対側から端子部を電気的、かつ、機械的に接続し、
前記端子部の前記検出部と対向する部分に設けられる凹部に、前記凹部に連通する貫通孔を用いて樹脂を前記凹部に充填し、さらに、前記分割孔を通して前記検出部を挟んだ状態となるように前記樹脂を配置し、前記樹脂を硬化させて弾性部を成形する
力センサの製造方法。

【請求項6】
樹脂を前記凹部に充填する前に、前記樹脂の流れを規制するカバーを前記探針部に取り付ける
請求項5に記載の力センサの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018539577thum.jpg
出願権利状態 公開
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