| 研究概要 |
本研究は,マイクロメカニズムの出力誤差低減のため,ヒンジ先端の軌跡が円軌跡となるように,剛性を変化させたマイクロヒンジを提案し,その理論解析を行っている.さらに,半導体微細加工技術を用いたマイクロヒンジの試作・実験を行い,厚さ一定の剛性を変化させていない従来の形状のマイクロヒンジと比較,検討することにより,提案するマイクロヒンジの有効性を論じている.
まず,ヒンジ部を微小部分に分割してそれぞれの剛性を断続的に変化させることを考え,このヒンジ先端の軌跡と円軌跡との誤差を算出し,与えたヒンジの形状寸法を表すパラメータに対する誤差が最小となる形状を理論解析により得て,それに基づき提案する剛性を変化させたマイクロヒンジの形状寸法を決定している.
さらに,マイクロヒンジ試作のための半導体微細加工技術を用いた製作プロセスの条件について論じ,曲げ試験のためのマイクロヒンジの試験片を試作している.そして,試作したマイクロヒンジを用いて,マイクロヒンジに対して垂直過重を作用させることによりマイクロヒンジの変位に関する曲げ実験結果を得た.この結果と理想とする円軌跡および理論結果との比較を行うとともに,従来の形状と曲げ剛性を継続的に変化させた形状とのマイクロヒンジの曲げ変位に関する比較を行い,提案するマイクロヒンジの有効性を示している.
以上の結果から,マイクロヒンジ先端の軌跡と理想とする円軌跡との誤差を減ずるためには,マイクロヒンジの剛性を断続的に変化させることが,従来の形状のマイクロヒンジと比較して有効であるとしている.
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