JP2020122768A - 力覚センサ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(概略構成)
図1は、第1実施形態に係る力覚センサ装置の外観を示す斜視図である。図2は、起歪体に基板が取り付けられた状態における力覚センサ装置の斜視図である。図3(a)は平面図、図3(b)は側面図である。図4は、センサチップ及び起歪体を例示する斜視図である。
起歪体20の側面には、能動部品32〜35が配置されている。具体的には、能動部品32〜35は、基板30(例えば、フレキシブルプリント基板)の一方の面に実装され、基板30の他方の面は、起歪体20の側面に固定されている。能動部品32〜35は、基板30に形成された配線パターン(図示せず)を介して、対応する電極31と電気的に接続されている。
受力板40の平面形状は、例えば、円形である。受力板40の上面側には平面形状が矩形の4つの凹部40xと、平面形状が円形の4つの貫通孔40yが設けられている。また、受力板40の上面側の中心部には、平面形状が円形の1つの凹部40zが設けられている。
図4は、センサチップ110をZ軸方向上側から視た図であり、図4(a)は斜視図、図4(b)は平面図である。図5は、センサチップ110をZ軸方向下側から視た図であり、図5(a)は斜視図、図5(b)は底面図である。なお、センサチップ110の上面の一辺に平行な方向をX軸方向、垂直な方向をY軸方向、センサチップ110の厚さ方向(センサチップ110の上面の法線方向)をZ軸方向としている。X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向は、互いに直交している。
図10は、起歪体20を例示する図(その1)であり、図10(a)は斜視図、図10(b)は側面図である。図11は、起歪体20を例示する図(その2)であり、図11(a)は平面図、図11(b)は図11(a)のA−A線に沿う縦断面斜視図である。図12は、起歪体20を例示する図(その3)であり、図12(a)は図11(a)のB−B線に沿う縦断面図であり、図12(b)は図12(a)のC−C線に沿う横断面図である。
図13〜図18は、力覚センサ装置1の製造工程を例示する図である。まず、図13(a)に示すように、起歪体20を作製する。起歪体20は、例えば、成形や切削、ワイヤ放電等により一体に形成することができる。起歪体20の材料としては、例えば、SUS(ステンレス鋼)等の硬質な金属材料を用いることができる。中でも、特に硬質で機械的強度の高いSUS630を用いることが好ましい。起歪体20を成形により作製する場合には、例えば、金属粒子とバインダーとなる樹脂とを金型に入れて成形し、その後、焼結して樹脂を蒸発させることで、金属からなる起歪体20を作製できる。
次に、第1実施形態の変形例について説明する。第1実施形態では、起歪体20とカバー50との間の外周部と、起歪体20内の中空部とに媒体70を注入しているが、いずれか一方にのみ媒体70を注入してもよい。
Claims (8)
- 所定の軸方向または軸回りに印加された力を検知するセンサ素子と、
前記センサ素子と電気的に接続された能動部品と、
前記センサ素子及び前記能動部品が取り付けられ、印加された前記力を前記センサ素子に伝達する起歪体と、
前記センサ素子及び前記能動部品を覆うように取り付けられたカバーと、
前記カバー内に注入され、空気よりも高い熱伝導率を有する媒体と、
を有する力覚センサ装置。 - 前記媒体は、シリコーンゲルである請求項1に記載の力覚センサ装置。
- 前記媒体には、熱伝達フィラーが混合されている請求項1または2に記載の力覚センサ装置。
- 前記熱伝達フィラーは、窒化ホウ素である請求項3に記載の力覚センサ装置。
- 前記能動部品は、基板の一方の面に実装され、
前記基板の他方の面は、前記起歪体の側面に固定されている請求項1ないし4いずれか1項に記載の力覚センサ装置。 - 前記起歪体は、
前記センサ素子を搭載する搭載部と、
前記搭載部の周囲に離間して配置された複数の柱と、を備え、
前記基板の他方の面は、隣接する前記柱の側面に固定されている請求項5に記載の力覚センサ装置。 - 前記媒体は、前記起歪体と前記カバーとの間であって、前記センサ素子及び前記能動部品が存在する外周部と、前記起歪体内であって、前記搭載部が存在する中空部とに充填されている請求項6に記載の力覚センサ装置。
- 前記センサ素子は、MEMSセンサチップである請求項7に記載の力覚センサ装置。
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