特許ウォッチ

公開番号2024163287
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2024157967,2024507694
出願日2024-09-12,2023-02-28
発明の名称変形検知センサ
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人楓国際特許事務所
主分類G01B 7/16 20060101AFI20241114BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明の目的は、可撓性基材の変形の検知の感度を向上させることができる変形検知センサを提供することである。
【解決手段】本発明に係る変形検知センサは、上下方向に並ぶ基材上主面及び基材下主面を有し、屈曲可能な可撓性基材と、基材上主面に設けられ、第1圧電フィルムを含む第1センサと、基材下主面に設けられ、第2圧電フィルムを含む第2センサと、を備えており、第1圧電フィルムの左右方向の長さは、第1上電極の左右方向の長さと等しく、第2圧電フィルムの左右方向の長さは、第2下電極の左右方向の長さと等しく、第1センサ及び第2センサは、可撓性基材の端部から可撓性基材の2本の長辺の中点を繋いでいる折り曲げ線の方向へ離れた位置に設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上下方向に並ぶ基材上主面及び基材下主面を有する可撓性基材と、
前記基材上主面に設けられ、第１圧電フィルムを含む第１センサと、
前記基材下主面に設けられ、第２圧電フィルムを含む第２センサと、
を備えており、
前記第１圧電フィルムは、第１上主面及び第１下主面を有しており、
前記第２圧電フィルムは、第２上主面及び第２下主面を有しており、
前記第１センサは、前記第１上主面に設けられている第１上電極、及び、前記第１下主面に設けられている第１下電極を含んでおり、
前記第２センサは、前記第２上主面に設けられている第２上電極、及び、前記第２下主面に設けられている第２下電極を含んでおり、
前記可撓性基材が屈曲するときに、折り曲げ線が延びる方向を前後方向と定義し、
前記上下方向及び前記前後方向に直交する方向を左右方向と定義し、
前記第１圧電フィルムの前記左右方向の長さは、前記第１上電極の前記左右方向の長さと等しく、
前記第２圧電フィルムの前記左右方向の長さは、前記第２下電極の前記左右方向の長さと等しく、
前記第１センサ及び前記第２センサは、前記可撓性基材の端部から前記可撓性基材の２本の長辺の中点を繋いでいる折り曲げ線の方向へ離れた位置に設けられており、
前記可撓性基材が上方向又は下方向に突出するように屈曲することによって、前記第１センサ及び前記第２センサが屈曲する、
変形検知センサ。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記第１上電極及び前記第２下電極は、グランド電位に接続される、
請求項１に記載の変形検知センサ。
【請求項３】
変形検知センサは、
前記第１下電極から出力される第１信号の電気的パラメータと前記第２上電極が出力する第２信号の電気的パラメータとの差を算出する演算回路を、
更に備えている、
請求項２に記載の変形検知センサ。
【請求項４】
前記上下方向に見て、前記第２センサは、前記第１センサと重なっている、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の変形検知センサ。
【請求項５】
前記変形検知センサは、
前記基材上主面に設けられている第３センサであって、第３圧電フィルムを含んでいる第３センサと、
前記基材下主面に設けられている第４センサであって、第４圧電フィルムを含んでいる第４センサと、
を更に備えている、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の変形検知センサ。
【請求項６】
前記第１圧電フィルム及び前記第２圧電フィルムは、ｄ１４の圧電定数を有している、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の変形検知センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性基材の変形を検知する変形検知センサに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の変形検知センサに関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の曲げ変形センサが知られている。この曲げ変形センサでは、第１圧電フィルム、第２圧電フィルム及び弾性体を備えている。弾性体は、第１主面と第２主面とを有している。第１圧電フィルムは、第１主面に設けられている。第２圧電フィルムは、第２主面に設けられている。これにより、弾性体が屈曲すると、第１圧電フィルムが伸張し、第２圧電フィルムが伸縮する。そして、第１圧電フィルムが第１信号を出力し、第２圧電フィルムが第２信号を出力する。図示しない演算回路は、第１信号及び第２信号により、弾性体の曲げ変形を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４４２７６６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の曲げ変形センサにおいて、曲げ変形の検知の感度をより向上させたいという要望がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、可撓性基材の変形の検知の感度を向上させることができる変形検知センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る変形検知センサは、
上下方向に並ぶ基材上主面及び基材下主面を有する可撓性基材と、
前記基材上主面に設けられ、第１圧電フィルムを含む第１センサと、
前記基材下主面に設けられ、第２圧電フィルムを含む第２センサと、
を備えており、
前記第１圧電フィルムは、第１上主面及び第１下主面を有しており、
前記第２圧電フィルムは、第２上主面及び第２下主面を有しており、
前記第１センサは、前記第１上主面に設けられている第１上電極、及び、前記第１下主面に設けられている第１下電極を含んでおり、
前記第２センサは、前記第２上主面に設けられている第２上電極、及び、前記第２下主面に設けられている第２下電極を含んでおり、
前記可撓性基材が屈曲するときに、折り曲げ線が延びる方向を前後方向と定義し、
前記上下方向及び前記前後方向に直交する方向を左右方向と定義し、
前記第１圧電フィルムの前記左右方向の長さは、前記第１上電極の前記左右方向の長さと等しく、
前記第２圧電フィルムの前記左右方向の長さは、前記第２下電極の前記左右方向の長さと等しく、
前記第１センサ及び前記第２センサは、前記可撓性基材の端部から前記可撓性基材の２本の長辺の中点を繋いでいる折り曲げ線の方向へ離れた位置に設けられており、
前記可撓性基材が上方向又は下方向に突出するように屈曲することによって、前記第１センサ及び前記第２センサが屈曲する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る変形検知センサによれば、可撓性基材の変形の検知の感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、変形検知センサ１０の正面図である。
図２は、変形検知センサ１０の分解図である。
図３は、可撓性基材１２が屈曲しているときの変形検知センサ１０の正面図である。
図４は、第１信号Ｓｉｇ１及び第２信号Ｓｉｇ２の波形を示したグラフである。
図５は、差Δの波形を示したグラフである。
図６は、比較例に係る変形検知センサ１０１０の正面図である。
図７は、変形検知センサ１０ａの正面図である。
図８は、可撓性基材１２が屈曲しているときの変形検知センサ１０ａの正面図である。
図９は、変形検知センサ１０ｂの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態）
［変形検知センサの構造］
以下に、本発明の実施形態に係る変形検知センサ１０の構造について図面を参照しながら説明する。図１は、変形検知センサ１０の正面図である。図２は、変形検知センサ１０の分解図である。図３は、可撓性基材１２が屈曲しているときの変形検知センサ１０の正面図である。
【００１０】
また、本明細書において、方向を以下のように定義する。図１のように屈曲していない状態の可撓性基材１２の基材上主面Ｓ１及び基材下主面Ｓ２が並ぶ方向を上下方向と定義する。可撓性基材１２が屈曲するときに、折り曲げ線Ｌ（図２及び図３参照）が延びる方向を前後方向と定義する。上下方向及び前後方向に直交する方向を左右方向と定義する。なお、本明細書における方向の定義は、一例である。従って、変形検知センサ１０の実使用時における方向と本明細書における方向とが一致している必要はない。また、図１において上下方向が反転してもよい。同様に、図１において左右方向が反転してもよい。図１において前後方向が反転してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許