JPH10249768A - 力センサー - Google Patents

力センサー

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JPH10249768A
JPH10249768A JP9057878A JP5787897A JPH10249768A JP H10249768 A JPH10249768 A JP H10249768A JP 9057878 A JP9057878 A JP 9057878A JP 5787897 A JP5787897 A JP 5787897A JP H10249768 A JPH10249768 A JP H10249768A
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force sensor
piezoelectric
titanium
piezoelectric element
sensor according
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JP9057878A
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Yumi Kanbe
由美 神戸
Masahisa Isaji
雅久 伊佐治
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Sumitomo Riko Co Ltd
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Tokai Rubber Industries Ltd
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    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 人間の手・指の感圧機能に近く、多様な
形状の対象物に対応して微弱な圧力変化を的確に感知す
る柔軟性に優れた力センサーを提供する。 【解決手段】 最表面にチタン成分を有する箔、薄板ま
たはフィルム等の基材上に水熱合成によって圧電体層を
形成し、その上に電極層を積層してなる圧電素子からな
る感知手段を、弾性部材の形状に合わせて貼り合わせて
なる力センサー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は力センサー、特に柔
軟性を有する力センサーに関する。本発明の力センサー
はマニプレーター等のセンサー部分として特に有用であ
る。
【0002】
【従来技術】メカトロニクス等の進歩に伴い、従来とは
異なる特性を備えた力センサーが求められるようになっ
てきている。例えば、ロボットアーム等のマニプレータ
ーでは、取り扱う対象物を的確に把持し得るように、接
触圧をリアルタイムで測定するセンサーが必要である。
従来、このような目的には、圧電型センサー、半導体型
センサー、歪みセンサー等が用いられている。しかし、
これらの力センサーはいずれも硬い平面で圧力を受ける
ため、球や卵型のような湾曲した表面を有する物品を取
り扱う場合は、接点に力が集中する。このため、脆弱な
物品を取り扱う場合にはその表面を傷付けたり、損壊す
るおそれがある。
【0003】そこで、力センサーをスポンジのような柔
軟材で被覆するか、力センサー表面にゴムを貼り付け
て、力センサーと対象物の接触を間接かつ面接触とする
方法が検討されている(例えば、特開平6-258153号公
報)。しかし、かかる構成では、柔軟材または弾性体を
介してセンサーに力が加わるため、(i)圧力変化に対す
る感度及び応答性が低下する、(ii)柔軟材または弾性体
が一般的に大きなヒステリシスを有するため、実際の圧
力とセンサー出力との間の関係の線形性が失われる、(i
ii)センサーが大きくあるいは厚くなってしまうなどの
問題があった。
【0004】また、手や指にグローブ状に装着し関節の
屈曲等により情報を入力するコンピューターシステムで
は、操作者に手指の動きに自由に追従するセンシング手
段が必要である。しかし、従来の力センサーでは柔軟性
が不十分であり、操作者に異物感や拘束感を与えるとい
う問題があった。
【0005】これらの問題を解決するためにはそれ自体
が柔軟な力センサーが必要である。そこで、高分子圧電
材料からなるフィルム、具体的には高分子そのものが圧
電機能をもつPVDF(ポリフッ化ビニリデン)フィル
ムや高分子マトリックス中にセラミック圧電材料の微粉
末を分散させた高分子複合圧電フィルム等を利用した力
センサーも提案されている(特公昭51-49369,特開平5-
318373)。しかし、これらの感圧材料は、可撓性には優
れているが、いずれもエネルギー変換効率(電気機械結
合定数)が低く、使用温度域も80℃以下に制限される
など耐熱性にも問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、人間の手
・指における感圧機能に近い、多様な形状の対象物に対
応して微弱な圧力変化を的確に感知する柔軟性に優れた
力センサーが求められている。
【0007】
【課題解決の手段】本発明者らは、上記課題の解決手段
について鋭意検討した結果、水熱合成により最表面にチ
タン成分を有する可撓性基材上に圧電膜を積層して形成
した圧電素子を利用すれば、柔軟でかつ高感度な力セン
サーが構成可能であることを見出し本発明を完成するに
至った。
【0008】すなわち、本発明は、以下の力センサーを
提供する。 (1) 最表面にチタン成分を有する可撓性基材上に水
熱合成によって圧電体層を形成し、その上に電極層を積
層してなる圧電素子を感知手段として含むことを特徴と
する力センサー。 (2) 最表面にチタン成分を有する可撓性基材が金属
または高分子の薄板または箔もしくはフィルムである前
記1に記載の力センサー。 (3) 最表面にチタン成分を有する可撓性基材がチタ
ンまたはチタン合金の薄板または箔である前記1または
前記2に記載の力センサー。 (4) 圧電体層がチタンまたは鉛を含有する圧電性複
合酸化物薄膜である前記1乃至3のいずれかに記載の力
センサー。 (5) 圧電性複合酸化物がチタン酸ジルコン酸鉛であ
る前記4に記載の力センサー。 (6) 前記圧電素子を弾性部材の表面に張り付けてな
る前記1乃至5のいずれかに記載の力センサー。 (7) 弾性部材上の凸状部分の形状に合わせて前記圧
電素子を張り付けた前記6に記載の接触圧感知用力セン
サー。 (8) 弾性部材がゴムである前記6または7に記載の
力センサー。
【0009】(I)力センサーの構成 本発明の力センサーは、基本的には、最表面にチタン成
分を有する可撓性基材上に水熱合成によって圧電体層を
形成し、その上に電極層を積層してなる圧電素子を感知
手段として含むことを特徴とする。かかる構成を採るこ
とにより、柔軟、高感度でかつ任意形状の力センサーが
得られる。最表面にチタン成分を有する可撓性基材は水
熱合成時の加熱加圧条件に耐え得るものであればよい。
典型的には、金属または耐熱性高分子の薄板または箔も
しくはフィルムが用いられる。金属材料の例としては、
ステンレス、鉄、アルミニウム、チタン、鉛等の金属ま
たはこれらの金属を含む合金が挙げられる。耐熱性高分
子の例としては、フッ素樹脂やポリイミド等が挙げられ
る。水熱合成による圧電体層と基材との接合性を高める
ために、チタン成分を含有する基材を選択するか、また
はチタン成分を含有する成分を、析出あるいは塗布など
により基材表面に存在させる必要がある。箔、薄板また
はフィルム基板の厚さは、通常、100nm〜500μ
m程度である。100nm未満では十分な強度が得られ
ない。500μmを超えると可撓性が低下する。
【0010】前記の最表面にチタン成分を有する基材上
に水熱合成により圧電体層を形成し、さらにその上に電
極層を形成することにより圧電素子が形成される。一般
に圧電体層はスパッタリング、CVD法あるいはゾル・
ゲル法によっても製造できるが、スパッタリング、CV
D法は、基板金属の形状によっては均一な圧電体層を形
成するのが難しい。また、1μm以上の膜厚を得るのは
困難である。ゾル・ゲル法でも膜厚1μmを超えるため
には重ね塗り等が必要であり欠陥のない圧電体層を得る
ことは難しい。このため、いずれも大きな出力を得るこ
とが難しい。水熱合成法によれば緻密で1μmを超える
圧電体層を容易に得ることができ、高感度で出力の大き
な力センサーを実現できる。
【0011】圧電体は通常、複合酸化物である。具体的
には、水熱合成され得るものであれば特に限定されな
い。このような複合酸化物の例としては、ペロブスカイ
ト(ABO3)構造の複合酸化物が挙げられる。Aサイ
トは、通常、Pb、Ba、Ca、Sr、LaまたはBi
等から選択される1種または2種以上の元素である。B
サイトはTiを含有する必要があるが、Zr、Zn、N
i、Mg、Co、W、Nb、Sb、TaまたはFe等か
ら選択される1種または2種以上の元素で一部置換して
なる複合酸化物も好適に用いられる。置換は複合的なも
のでもよい。このような複合酸化物の例としては、Pb
(Zr,Ti)O3、PbTiO3、BaTiO3、Sr
TiO3、(Pb,La)(Zr,Ti)O3等、あるい
はこれらの1種または2種以上の複合酸化物等が挙げら
れる。圧電体層の厚さは、通常、50nm〜50μm程
度である。50nm未満では十分な感度が得られない。
50μmを超えても特性に大きな改善はない。水熱合成
の詳細については後述する。
【0012】上記のようにして基板上に圧電体層を堆積
した後、さらにその上に電極を堆積ないし被覆すること
により圧電素子を形成する。圧電体層上に形成される電
極は、Al、Ni、Pt、Au、Ag、Cu等の導電材
料からなる。膜厚は通常1μm以下、より好ましくは0.
1μm以下とする。電極形成方法は特に限定されない
が、例えば、導電ペーストの塗布、無電解メッキ法、ス
パッタリング法、蒸着法等によることができる。特にス
パッタリング法が好ましい。
【0013】かくして形成した圧電素子は、可撓性に富
んでおり、引張りや圧縮等の力を受けると、張力方向に
対して垂直に、すなわち、圧電体層の表裏間に電位差を
生じる。圧電素子は、適当な担持体上に張り付けて利用
することもできる。担持体の材料は、可撓性材料であれ
ば特に限定されないが、弾性材料が好ましい。例えば、
シリコーンゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、EPDM,S
BRのようなゴム、あるいはポリウレタン等が利用でき
る。30程度のゴム硬度(JIS A硬度)を有する材
料が好ましく、これらの点で特にシリコーンゴムが好ま
しい。特にマニプレーター等の感圧センサーとする場合
は、中実もしくは中空の円柱、角柱、円錐、角錐、直方
体、回転楕円体、球体またはこれらの部分をなす凸状の
弾性体表面に圧電素子を張り合わせて感圧センサーを構
成することが好ましい。かかる形状の弾性体に圧電素子
を設けることにより、物体との接触を感度よく検出する
ことができる。
【0014】すなわち、凸状部を有する弾性部材に上記
の水熱合成による圧電素子を被せて接着した力センサー
をマニプレーターの把持面側に配設し、物品を把持し力
センサーの表面に圧力を加えると、力センサーは偏平に
変形する。この際、圧電素子は接点を中心に放射状に拡
げられる。この結果、圧電素子の表裏に電位差が発生す
る。なお、接触圧が大きくなるほど担持体の変形が大き
くなり接触面積は増大する。したがって、硬質の表面を
有する従来の力センサーにおいては困難であった脆性物
品の取扱いも可能となる。
【0015】(II)水熱合成 水熱合成は、既知の方法にしたがって行なわれる。典型
的な操作手順は以下の通りである。 (1)原料水溶液の調製 水熱合成法では、はじめに、原料となる各種の金属塩を
水に溶解または半溶解する。用いる金属塩は、合成しよ
うとする複合酸化物の構成元素である金属陽イオンと適
当な陰イオンとの組合わせである。一般的には、硝酸
塩、硫酸塩、塩化物、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素
酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩等の有機酸塩が
用いられる。無機塩濃度は、各化合物について0.05〜5.
0mol/リットル程度が好ましい。濃度が低すぎると膜形成の
効率が低下する。濃度が高すぎると無機塩濃度が飽和
し、原料が均一に調整できず、膜の収量が低下したり、
均一な膜質・膜厚のものが得られにくい。pHは重要な
因子であり、合成しようとする複合酸化物により決ま
る。通常は、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、
水酸化カリウム等を用いてアルカリ性領域に調整する。
【0016】(2)水熱合成 水熱合成は上記の原料水溶液と最表面にチタン成分を有
する基板(基材)をオートクレーブに装入し加圧下に加
熱して行なう。加圧・加熱することにより常温常圧下で
は水に溶けにくい物質が溶解し、反応速度が増大して、
結晶の成長が促進される。なお、本発明においては、通
常、基板の片面をレジスト材で被覆し、片面にのみ水熱
合成膜を形成する。レジスト材の例としてはフォトレジ
ストが挙げられる。水熱合成膜を形成する側の面にも必
要に応じてフォトレジストを塗布し所望の配置にしたが
い水熱合成膜を形成してもよい。好ましいフォトレジス
トは、耐アルカリ性のゴム系材料、例えば、イソプレン
ゴム成分とビスアジド化合物のような感光剤との混合物
である。フォトレジストを塗布後、常法によりマスキン
グパターンにしたがい感光して現像する。また、レジス
ト材の代わりに、スパッタリング法、蒸着法等により、
Au,Pt等をコーティングすることによっても、マス
キングが形成できる。水熱合成における加熱温度は、原
料となる金属塩の種類にもよるが、通常は110〜18
0℃である。このような温度範囲で結晶を析出させるこ
とにより、分極軸の揃った薄膜を得ることができる。密
閉容器(オートクレーブ)中で加熱することにより加圧
も同時に行なわれる。オートクレーブ内圧は一般には温
度によって決まるが、積極的に加圧してもよい。1.4〜1
0.3気圧程度の圧力が好ましい。
【0017】結晶核生成と結晶成長の2段階に分けて水
熱合成を行なってもよい(特開平4-342489号)。また、
オートクレーブを鉛直方向(重力方向)に振動させつつ
水熱合成を行なってもよい。振動を加えることにより、
大面積で、かつ厚みの均一な複合酸化物薄膜を安定的に
製造することができる(特願平8-77044号)。振動の周
波数は1Hz以上、好ましくは3Hz〜30Hzとす
る。1Hz未満ではその効果が十分に発揮されない。振
動周波数が高くなると効果が飽和する上、オートクレー
ブ内の気体が気泡となって基板上に付着するなど、かえ
って薄膜の均一性が低下する。加熱、加圧及び振動を同
時に行なうためには、例えば、オイルバスや電気炉中に
上下に可動のステージまたは握持手段を設け、これにオ
ートクレーブを担持して電気モータやエアーモータによ
り上下動を加えればよい。
【0018】本発明においては、水熱合成された基板−
複合金属酸化物積層体の表面を封孔処理してもよい(特
願平8-277825号)。封孔処理は、(a)樹脂、セラミック
等の絶縁材料を用いて複合酸化物薄膜の多孔質部分及び
ピンホールを絶縁物で埋める処理をする方法、あるいは
(b)基板に金属を使用する場合に、複合酸化物薄膜を形
成した後、基板−複合酸化物積層体を高温酸化性雰囲気
下に置き、薄膜による被覆がされていないか、あるいは
被覆が不十分なピンホール部分に絶縁性酸化物被膜を形
成する方法のいずれかにより行なうことができる。処理
に使用する絶縁材料またはその前駆材料は、有機系及び
無機系のいずれでもよい。かかる処理により圧電体の感
度を向上することができる。
【0019】有機系材料としては、例えば、塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポ
リサルフォン、液晶ポリマー、PEEK(ポリエーテル
エーテルケトン)等が挙げられる。また、無機系材料と
しては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、チタニア等の
材料をベースにしたセラミックコーティング材料、金属
アルコキシドやポリシラザン等のセラミック前駆体等が
挙げられる。
【0020】
【実施例】以下、実施例により、本発明の力センサーの
好適構成例を示すが、これらは例示であり、本発明はこ
れに限定されるものではない。実施例1 構成 図1に本発明の一態様による力センサー1を示す。力セ
ンサー1は、シリコーンゴム製の担持体2、圧電素子キ
ャップ3及びリード線4と5からなる。圧電素子キャッ
プ3は、リード線に沿って切断した拡大断面図(図2)
に示すように、内側からPET層6、チタン層7、水熱
合成圧電体層8、電極層9及びPET層10の積層構造
を有する。PET層6及び10はリード線4及び5の接
点部分を保護するためのものである。シリコーンゴム棒
2が対象物に接触すると、PET層10及び電極層9を
介して圧力が圧電体層8に加わる。また、接点近傍が変
形して応力が生じる。この結果、圧電体層8の表裏に電
位差を生じる。リード線は適当な検出回路(図示せず)
に接続され、対象物との接触が感知される。なお、図1
の力センサーは以下の手順により製造した。
【0021】製造例 チタン箔(厚み20μm)をプレス加工して半球面状
(内面半径3mm)に成形し、洗浄、乾燥した後、フォ
トレジスト液(東京応化製OMR−83)に浸漬した。
レジスト乾燥後、凹面側を紫外線ランプで10秒間露光
し、n−ヘプタンで現像した。硝酸鉛120mmol、オキ
シ塩化ジルコニウム57.6mmol、四塩化チタン30mmol及
び水酸化カリウム1.6molを水に溶解した溶液360mlを
テフロン耐圧容器に入れ、これに凹面側がマスキングさ
れた上記のチタン箔を装入し密閉した。これをオイルバ
ス中で150℃、48時間、適宜、撹拌を加えながら加
熱し、水熱合成処理を行なった。
【0022】水熱合成後、基板を取りだし蒸留水にて超
音波洗浄し、レジスト溶解剤(東京応化製502A)に
よりマスキングを除去し、十分乾燥させた。試料の一部
を切断し断面を金属顕微鏡で観察したところ、非マスキ
ング面(凸面側)には約6μmのほぼ均一な厚みを有す
るチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の結晶層が確認され
た。次いで、RFスパッタリング法により、PZT層の
上に厚さ10nmのPt電極を形成した。セラミックバ
サミにて半球面部分を切断し、Pt電極及びチタン電極
のそれぞれにリード線を取り付け、PETフィルムにて
ラミネート処理を行なった。かくして得られた半球面状
の感圧素子を、先端部が半球状(半径3mm)のシリコ
ーンゴム製の円柱棒(先端R3mm)の先端に接着剤を
塗布して嵌め込み力センサーを取り付けた。この力セン
サーの基部を円筒状の孔に挿入して固定し、頂点に剛性
平面を押し当てて検出感度を測定したところ、0.5gの
微小荷重でも明瞭な出力が得られた。また、10g重り
落下試験により応答速度を測定したところ、0.01ms以
下であり、マニプレーターとして、過剰な力を加えるこ
となく物品を握持するセンサー手段として有用であるこ
とが分かった。
【0023】実施例2 アセトンで洗浄・乾燥したチタン箔(厚み20μm)表
面にフォトレジスト液をコートし、10mm×5mmの
短冊状のマスクパターンを用いて紫外線ランプで露光
し、n−ヘプタンで現像処理を行った。次いで、このチ
タン箔に実施例1と同様にしてPZT層を形成した。さ
らに、このPZT層のみに電極を形成するため格子状マ
スク18で覆いRFスパッタリング法により、PZT層
の上に厚さ10nmのPt電極を形成した。これを厚さ
2mmのシリコーンゴムシートに接着剤で貼り付け、テ
ープ状に裁断し、各電極層にはリード線をハンダ付け
し、図3に斜視図及び図4に図3のA−A断面図を示す
ように、シリコーンゴム11上に、チタン箔12、PZ
T層13及び電極層14からなる感圧素子15(15a
〜15e)を列状に配設したテープ状の力センサー20
を製造した。これを図5に示すようにロボットアームの
グローブの各指に貼り付け、チタン箔12(共通電極)
に接続するリード線16と各感圧素子15から延びるリ
ード線17(17a〜17e)をそれぞれを検出回路に
接続した。このグローブ装着時には拘束感なく各指の屈
曲に自由に追従し、テープ状の感圧素子は、高感度で応
答性にも優れていることが確認された。
【0024】実施例3 チタン箔(3cm×3cm)の片面に実施例2と同様の
条件でPZT層を形成し、PZT表面の上にさらにPt
電極を形成して可撓性圧電素子を製造した。得られた可
撓性圧電素子のチタン箔及び電極にリード線を取り付け
た後、これを、チタン箔側を内側にして硬度30のシリ
コーンゴムシート(厚み10mm)上に張り付け力セン
サ−を製造した。次いで、図6に示すように、力センサ
ー(リード線は図示していない。)をゴム26側を下に
して水平面上に置き、圧電素子25の中央部に、先端が
半球状(曲率半径:5mm)のエポキシ樹脂丸棒27
を、1mm/秒の速度で鉛直方向に下ろすことにより圧
電素子に負荷を加えた。丸棒先端の埋め込み深さに対す
る出力電圧の測定を行った。結果を図7に示す。埋め込
み深さ5mmのときの出力電圧は10.5mVであった。
【0025】比較例1 PZT層を水熱合成する代わりに市販の圧電体フィルム
であるPVDFフィルム(呉羽化学製、KF PIEZO)3c
m×3cm×膜厚40μmを用い、実施例3と同様にし
て可撓性圧電素子を製造した。これに実施例3と同じ方
法で検出感度測定を行った。結果を図7に示す。丸棒先
端の埋め込み深さ5mmのとき出力電圧が2.2mVであ
った。
【0026】比較例2 焼結品のPZT圧電素子(村田製作所製)3cm×3c
m×板厚500μmを用いて実施例3及び比較例1と同
様の実験を行った。ただし、表面の柔軟性が必要なた
め、ゴム層側から丸棒を押し当てた。図7に示すよう
に、丸棒先端の埋め込み深さが5mmに至るまで出力電
圧はほとんど観察されなかった。
【0027】実施例4 PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)フィルム(厚
さ:50μm)の表面にスパッタリング法にてチタン層
を堆積(膜厚:0.5μm)させ、しかる後、実施例1と
同様にPZT層(厚さ:2μm)を形成した。その上に
さらにAg電極をペースト塗布法により形成して可撓性
圧電素子を製造した。得られた可撓性圧電素子の各電極
にリード線を取り付けた後、これを硬度30のシリコー
ンゴムシート(厚み10mm)上に張り付け力センサ−
を製造した。これに実施例3と同じ方法で検出感度測定
を行ったところ、丸棒先端の埋め込み深さ5mmのとき
出力電圧が7.6mVであった。
【0028】
【発明の効果】本発明の力センサーは、水熱合成による
薄膜を用いるため小型化が容易であり、感度が高いこ
と、また、箔、薄板、フィルムの基材及び水熱合成膜か
らなるため可撓性及びセンサー形状の自由度が大きいこ
とから、弾性部材の表面を覆うように力センサー部を設
けることによって、複雑な形状のものや丸い形状のもの
を精度良く検知でき、また脆弱で壊れやすい物品をも損
傷することなく検知できるハンドリング部材として利用
できる。さらに手の麻痺した患者に把時の実感を与える
グローブなどとしても応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の力センサーの一態様を示す斜視図。
【図2】 図1の力センサーの主要部の断面図。
【図3】 本発明の力センサーの一態様を示す斜視図。
【図4】 図3のA−A′に沿って切断した断面図。
【図5】 本発明の力センサーを備えたロボットグロー
ブの概要図。
【図6】 力センサーの性能測定方法を説明した模式的
断面図。
【図7】 本発明及び従来技術の力センサーの変形度と
出力との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1 力センサー 2 担持体 3 感圧部 4、5 リード線 6、10 PET層 7 チタン箔 8 圧電体層 9 電極層 11 担持体 12 チタン箔 13 圧電体層 14 電極層 15 感圧部 16、17 リード線 20、24 力センサー 21 ロボットグローブ 25 圧電素子層 26 ゴム層 27 エポキシ樹脂棒

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最表面にチタン成分を有する可撓性基材
    上に水熱合成によって圧電体層を形成し、その上に電極
    層を積層してなる圧電素子を感知手段として含むことを
    特徴とする力センサー。
  2. 【請求項2】 最表面にチタン成分を有する可撓性基材
    が金属または高分子の薄板または箔もしくはフィルムで
    ある請求項1に記載の力センサー。
  3. 【請求項3】 最表面にチタン成分を有する可撓性基材
    がチタンまたはチタン合金の薄板または箔である請求項
    1または請求項2に記載の力センサー。
  4. 【請求項4】 圧電体層がチタンまたは鉛を含有する圧
    電性複合酸化物薄膜である請求項1乃至3のいずれかに
    記載の力センサー。
  5. 【請求項5】 圧電性複合酸化物がチタン酸ジルコン酸
    鉛である請求項4に記載の力センサー。
  6. 【請求項6】 前記圧電素子を弾性部材の表面に張り付
    けてなる請求項1乃至5のいずれかに記載の力センサ
    ー。
  7. 【請求項7】 弾性部材上の凸状部分の形状に合わせて
    前記圧電素子を張り付けた請求項6に記載の接触圧感知
    用力センサー。
  8. 【請求項8】 弾性部材がゴムである請求項6または7
    に記載の力センサー。
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