CN115112277A - 扭矩检测传感器、动力传递装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可高精度地检测对圆形体施加的扭矩，而且也可适用于小径的圆形体的扭矩检测传感器、动力传递装置及机器人。扭矩检测传感器检测对圆形体施加的扭矩，且包括具有导体层的基板。导体层包含电阻线图案。电阻线图案包含圆弧状或圆环状的第一电阻线图案，将相对于圆形体的半径方向而向圆周方向的其中一侧倾斜的电阻线沿圆周方向排列多根并串联连接而成。

Description

扭矩检测传感器、动力传递装置及机器人

相关分案申请

本专利申请是申请号为202010498944.1的名称为“扭矩检测传感器、动力传递装置及机器人”的发明专利申请的分案申请，原申请的申请日是2020年6月4日。

技术领域

本发明涉及一种扭矩检测传感器、动力传递装置及机器人。

背景技术

近年来，搭载于机器人(robot)的关节等的减速机的需求急速高涨。关于以往的减速机，例如记载于日本专利特开2000-131160号公报及日本专利特开2005-69401号公报。这些公报中，对以减速后的转速旋转的齿轮贴附有应变规。由此可检测对齿轮施加的扭矩。

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，所述公报的结构中，在齿轮的圆周方向的几处离散地贴附有应变规。各应变规所检测的扭矩为齿轮的局部的一部分的扭矩。此种结构难以高精度地检测对齿轮全周施加的扭矩。

因此，也可想到遍及齿轮的圆周方向的广范围(例如全周)而贴附应变规。但是，此构成在齿轮为小径的情况下难以适用。

本发明的目的在于提供一种扭矩检测传感器，可高精度地检测对圆形体施加的扭矩，而且也可适用于小径的圆形体。

[解决问题的技术手段]

本申请的观点提供一种扭矩检测传感器，检测对圆形体施加的扭矩，且包括具有导体层的基板。所述导体层包含电阻线图案。所述电阻线图案包含：圆弧状或圆环状的第一电阻线图案，将相对于所述圆形体的半径方向而向圆周方向的其中一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成；以及圆弧状或圆环状的第三电阻线图案，沿着所述圆形体的所述圆周方向延伸。

本申请的观点还提供一种扭矩检测传感器，检测对圆形体施加的扭矩，且包括具有导体层的基板。所述导体层包含电阻线图案。所述电阻线图案包含：圆弧状或圆环状的第一电阻线图案，将相对于所述圆形体的半径方向而向圆周方向的其中一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成；以及整体为圆弧状或圆环状的第四电阻线图案，将一根导体一边弯折一边沿所述圆周方向延伸而成。

[发明的效果]

根据本申请的观点，提供一种可高精度地检测对圆形体施加的扭矩，而且也可适用于小径的圆形体的扭矩检测传感器。

附图说明

图1为第一实施方式的动力传递装置的纵截面图。

图2为第一实施方式的动力传递装置的横截面图。

图3为第一实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图4为第一实施方式的扭矩检测传感器的背面图。

图5为第一实施方式的惠斯通电桥电路(Wheatstone bridge circuit)的电路图。

图6为第二实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图7为第二实施方式的扭矩检测传感器的背面图。

图8为第三实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图9为第三实施方式的扭矩检测传感器的背面图。

图10为第四实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图11为第四实施方式的扭矩检测传感器的背面图。

图12为第五实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图13为第五实施方式的扭矩检测传感器的背面图。

图14为第六实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图15为第六实施方式的电阻线图案的放大图。

图16为第六实施方式的电阻线图案的放大图。

图17为第六实施方式的变形例的扭矩检测传感器的平面图。

图18为第七实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图19为第七实施方式的扭矩检测传感器的截面图。

图20为第八实施方式的扭矩检测传感器的截面图。

图21为第九实施方式的扭矩检测传感器的截面图。

图22为第七实施方式至第九实施方式的变形例的扭矩检测传感器的截面图。

图23为第十实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图24为第十实施方式的扭矩检测传感器的平面图。

图25为沿轴向观看第十实施方式的扭矩检测传感器的一部分的平面图。

图26为表示第十实施方式的扭矩检测传感器的倾斜角度与误差成分的关系的图表。

图27为表示第十实施方式的扭矩检测传感器的误差成分达到最小的倾斜角度的图表。

图28为表示第十实施方式的扭矩检测传感器的εrr＜εθθ的情况下的倾斜角度与误差成分的关系的图表。

[符号的说明]

1：动力传递装置

9：中心轴

10：内齿轮

11：内齿

20：柔性齿轮

21：筒状部

22：平板部

23：外齿

30：波动产生器

31：凸轮

32：可挠性轴承

40：扭矩检测传感器

41：基板

42：惠斯通电桥电路

43：信号处理电路

45：固着层

221：膜片部

222：厚壁部

411：本体部

412：襟翼部

Q：假想直线

L1～L4：导体层

L1：第一导体层

L2：第二导体层

R1～R21：电阻线图案

Ra：第一固定电阻

Rb：第二固定电阻

εrr：半径方向的应变

εθθ：圆周方向的应变

V：电压计

r1～r21：电阻线

ra1、ra2、rb1、rb2、rc1、rc2：折回部位

ra11：第一缓曲部

ra12：第二缓曲部

S2：假想直线

α：倾斜角度

具体实施方式

以下，一方面参照附图，一方面对本申请的例示性实施方式进行说明。此外，本申请中，将与动力传递装置的中心轴平行的方向称为“轴向”，将与动力传递装置的中心轴正交的方向称为“半径方向”，将沿着以动力传递装置的中心轴为中心的圆弧的方向称为“圆周方向”。然而，所述“平行的方向”也包含大致平行的方向。而且，所述“正交的方向”也包含大致正交的方向。

＜1.第一实施方式＞

＜1-1.动力传递装置的构成＞

图1为第一实施方式的动力传递装置1的纵截面图。图2为从图1的A-A位置观看的动力传递装置1的横截面图。所述动力传递装置1为下述装置，即：将从马达所得的第一转速的旋转运动一边减速至低于第一转速的第二转速，一边向后段传递。动力传递装置1例如是与马达一起组入至机器人的关节而使用。然而，本发明的动力传递装置也可用于辅助服(assist suit)、无人搬送车等其他装置。

如图1及图2所示，本实施方式的动力传递装置1包括内齿轮(internal gear)10、柔性齿轮(flex gear)20、波动产生器30及扭矩检测传感器40。

内齿轮10为在内周面具有多个内齿11的圆环状的齿轮。内齿轮10通过例如螺固而固定于搭载有动力传递装置1的装置的框体。内齿轮10是与中心轴9同轴地配置。而且，内齿轮10位于柔性齿轮20的后述的筒状部21的半径方向外侧。内齿轮10的刚性远远高于柔性齿轮20的筒状部21的刚性。因此，内齿轮10可实质上视为刚体。内齿轮10具有圆筒状的内周面。多个内齿11在所述内周面中，沿圆周方向以一定的间距排列。各内齿11朝向半径方向内侧突出。

柔性齿轮20为具有可挠性的圆环状的齿轮。柔性齿轮20以中心轴9为中心可旋转地受到支撑。柔性齿轮20为本发明的“圆形体”的一例。

本实施方式的柔性齿轮20具有筒状部21及平板部22。筒状部21在中心轴9的周围，沿轴向以筒状延伸。筒状部21的轴向的前端位于波动产生器30的半径方向外侧，且位于内齿轮10的半径方向内侧。筒状部21具有可挠性，因而在半径方向可变形。尤其位于内齿轮10的半径方向内侧的筒状部21的前端部为自由端，因而较其他部分而可更大地在半径方向位移。

柔性齿轮20具有多个外齿23。多个外齿23在筒状部21的轴向的前端部附近的外周面中，沿圆周方向以一定的间距排列。各外齿23朝向半径方向外侧突出。所述内齿轮10所具有的内齿11的个数与柔性齿轮20所具有的外齿23的个数稍有差异。

平板部22具有膜片(diaphragm)部221及厚壁部222。膜片部221从筒状部21的轴向的基端部朝向半径方向外侧以平板状扩展，且以中心轴9为中心以圆环状扩展。膜片部221在轴向可稍许挠曲变形。厚壁部222为位于膜片部221的半径方向外侧的、圆环状的部分。厚壁部222的轴向的厚度较膜片部221的轴向的厚度更厚。厚壁部222通过例如螺固而固定于搭载有动力传递装置1的装置的、成为驱动对象的零件。

波动产生器30为使柔性齿轮20的筒状部21产生周期性挠曲变形的机构。波动产生器30具有凸轮31及可挠性轴承32。凸轮31以中心轴9为中心可旋转地受到支撑。沿轴向观看时，凸轮31具有椭圆形的外周面。可挠性轴承32介于凸轮31的外周面、与柔性齿轮20的筒状部21的内周面之间。因此，凸轮31与筒状部21能够以不同的转速旋转。

可挠性轴承32的内轮接触凸轮31的外周面。可挠性轴承32的外轮接触柔性齿轮20的内周面。因此，柔性齿轮20的筒状部21变形为沿着凸轮31的外周面的椭圆形状。其结果为，在相当于所述椭圆的长轴的两端的两处，柔性齿轮20的外齿23与内齿轮10的内齿11啮合。在圆周方向的其他位置，外齿23与内齿11不啮合。

凸轮31直接连接于马达，或经由其他动力传递机构而连接于马达。若驱动马达，则凸轮31以中心轴9为中心以第一转速旋转。由此，柔性齿轮20的所述椭圆的长轴也以第一转速旋转。于是，外齿23与内齿11的啮合位置也沿圆周方向以第一转速变化。而且，如上文所述，内齿轮10的内齿11的个数与柔性齿轮20的外齿23的个数稍有差异。由于所述齿数之差，凸轮31每旋转一圈，外齿23与内齿11的啮合位置沿圆周方向稍许变化。其结果为，相对于内齿轮10，柔性齿轮20以中心轴9为中心以低于第一转速的第二转速旋转。因此，可从柔性齿轮20导出经减速的第二转速的旋转运动。

＜1-2.关于扭矩检测传感器＞

扭矩检测传感器40为检测对柔性齿轮20施加的圆周方向的扭矩的传感器。如图1所示，本实施方式中，在圆板状的膜片部221的圆形的表面，固定着扭矩检测传感器40。

图3为沿轴向观看扭矩检测传感器40的平面图。图4为沿轴向观看扭矩检测传感器40的背面图。如图3及图4所示，扭矩检测传感器40包括基板41。本实施方式的基板41为两面可柔软地变形的双面柔性基板。基板41具有以中心轴9为中心的圆环状的本体部411、及从本体部411朝向半径方向外侧突出的襟翼(flap)部412。基板41具有第一导体层L1及第二导体层L2。本实施方式的第一导体层L1为位于基板41的轴向其中一侧的端面(表面)的表面导体层。本实施方式的第二导体层L2为位于基板41的轴向另一侧的端面(背面)的背面导体层。

如图3所示，第一导体层L1包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2。如后述，第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2组入至惠斯通电桥电路42。换句话说，在本体部411的表面安装着惠斯通电桥电路42。而且，信号处理电路43安装于襟翼部412。

第一电阻线图案R1为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第一电阻线图案R1。关于第一电阻线图案R1的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第一电阻线图案R1中包含多根第一电阻线r1。多根第一电阻线r1以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第一电阻线图案R1中，沿圆周方向相邻的第一电阻线r1彼此在半径方向的其中一侧和另一侧交替地连接，整体串联连接。在从基板41的轴向其中一侧观看时，各第一电阻线r1相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。关于第一电阻线r1相对于半径方向的倾斜角度，例如向圆周方向其中一侧倾斜一定角度。第一电阻线r1相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。

第二电阻线图案R2为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第二电阻线图案R2。关于第二电阻线图案R2的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第二电阻线图案R2位于较第一电阻线图案R1更靠半径方向内侧。即，第一电阻线图案R1与第二电阻线图案R2配置于互不重叠的位置。第二电阻线图案R2中包含多根第二电阻线r2。多根第二电阻线r2以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第二电阻线图案R2中，沿圆周方向相邻的第二电阻线r2彼此在半径方向的其中一侧和另一侧交替地连接，整体串联连接。从基板41的轴向其中一侧观看时，各第二电阻线r2相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第二电阻线r2相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。

图5为包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的惠斯通电桥电路42的电路图。如图5所示，本实施方式的惠斯通电桥电路42包含第一电阻线图案R1、第二电阻线图案R2、第一固定电阻Ra及第二固定电阻Rb。第一电阻线图案R1与第二电阻线图案R2串联连接。第一固定电阻Ra与第二固定电阻Rb串联连接。另外，在电源电压的+极与-极之间，两个电阻线图案R1、R2的列与两个固定电阻Ra、Rb的列并联连接。而且，第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的中点M1、和第一固定电阻Ra及第二固定电阻Rb的中点M2连接于电压计V。

第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的各电阻值根据对柔性齿轮20施加的扭矩而变化。例如，若从轴向其中一侧观看时，对柔性齿轮20施加以中心轴9为中心而朝向圆周方向其中一侧的扭矩，则第一电阻线图案R1的电阻值降低，第二电阻线图案R2的电阻值增加。另一方面，若从轴向其中一侧观看时，对柔性齿轮20施加以中心轴9为中心而朝向圆周方向另一侧的扭矩，则第一电阻线图案R1的电阻值增加，第二电阻线图案R2的电阻值降低。这样，第一电阻线图案R1与第二电阻线图案R2相对于扭矩而显示相互反向的电阻值变化。

另外，若第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的各电阻值变化，则第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的中点M1、与第一固定电阻Ra及第二固定电阻Rb的中点M2之间的电位差变化，因而电压计V的测量值变化。因此，可基于所述电压计V的测量值，来检测对柔性齿轮20施加的扭矩的朝向及大小。

信号处理电路43为用于基于由电压计V所测量的中点M1、中点M2之间的电位差信号，来检测对柔性齿轮20施加的扭矩的电路。换句话说，信号处理电路43基于惠斯通电桥电路42的输出信号，来检测对柔性齿轮20施加的扭矩。包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的惠斯通电桥电路42与信号处理电路43电连接。信号处理电路43中，例如包含将中点M1、中点M2之间的电位差放大的放大器、或者用于基于放大后的电信号来算出扭矩的朝向及大小的电路。所检测到的扭矩通过有线或无线而向连接于信号处理电路43的外部装置输出。

扭矩检测传感器40例如通过双面胶带而固定于柔性齿轮20的膜片部221。具体而言，膜片部221的表面与基板41的背面经由双面胶带而固定。双面胶带是将具有粘接力的材料成形为带状，并使其硬化至可维持形状的程度而成。若使用此种双面胶带，则相较于使用具有流动性的粘接剂的情况，扭矩检测传感器40对膜片部221的固定作业变得容易。而且，可减少由作业人员进行的固定作业的偏差。

此外，为了向扭矩检测传感器40高精度地传递膜片部221的变形，双面胶带优选不具有基材膜(base film)而仅由粘接材料构成。

而且，如图3所示，第一导体层L1包含第三电阻线图案R3。第三电阻线图案R3与第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2一起安装于本体部411的表面。第三电阻线图案R3与信号处理电路43电连接。关于第三电阻线图案R3的材料，例如可使用与第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2相同的铜或含铜的合金。

第三电阻线图案R3为沿着柔性齿轮20的圆周方向以圆弧状或圆环状延伸的图案。因此，由圆周方向的扭矩所致的、第三电阻线图案R3的电阻值的变化极小。因此，对于第三电阻线图案R3的电阻值来说，由温度所致的变化成为支配性。因此，若测定第三电阻线图案R3的电阻值，则可获取反映出柔性齿轮20的温度或环境温度的信号。

信号处理电路43利用第三电阻线图案R3的电阻值，来修正从包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的惠斯通电桥电路42输出的信号。具体而言，使从惠斯通电桥电路42输出的信号的值向消除由温度所致的变化的方向增加或减少。接下来，基于修正后的输出信号来检测扭矩。这样一来，可使用廉价的铜或含铜的合金，并且抑制温度变化的影响，可高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

而且，如图4所示，第二导体层L2包含作为推力应变检测用的图案的、第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5。而且，第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5与信号处理电路43电连接。关于第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5的材料，例如可使用铜或含铜的合金。

第四电阻线图案R4为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第四电阻线图案R4。第四电阻线图案R4位于在轴向与第一电阻线图案R1重复的位置。第四电阻线图案R4中包含多根第四电阻线r4。多根第四电阻线r4以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第四电阻线图案R4中，沿圆周方向相邻的第四电阻线r4彼此在半径方向的其中一侧和另一侧交替地连接，整体串联连接。各第四电阻线r4沿柔性齿轮20的半径方向延伸。

第五电阻线图案R5为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第五电阻线图案R5。第五电阻线图案R5位于较第四电阻线图案R4更靠半径方向内侧。具体而言，第五电阻线图案R5位于在轴向与第二电阻线图案R2重复的位置。第五电阻线图案R5中包含多根第五电阻线r5。多根第五电阻线r5以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第五电阻线图案R5中，沿圆周方向相邻的第五电阻线r5彼此在半径方向的其中一侧和另一侧交替地连接，整体串联连接。各第五电阻线r5沿柔性齿轮20的半径方向延伸。

这样，第四电阻线图案R4所含的第四电阻线r4、及第五电阻线图案R5所含的第五电阻线r5均沿半径方向延伸。因此，由圆周方向的扭矩所致的、第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5的电阻值的变化极小。然而，若柔性齿轮20的膜片部221沿轴向位移，则第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5的电阻值大幅度地变化。因此，若测定第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5的各电阻值，则可获取反映出膜片部221的轴向的位移量的信号。

信号处理电路43利用第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5的各电阻值，来修正从包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的惠斯通电桥电路42输出的信号。具体而言，使从惠斯通电桥电路42输出的信号的值向消除膜片部221的轴向位移的影响的方向增加或减少。接下来，基于修正后的输出信号来检测扭矩。这样一来，可抑制膜片部221的轴向的位移的影响，高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

进一步而言，也可由第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5来形成推力应变检测用的惠斯通电桥电路(省略图示)。此时，可基于从推力应变检测用的惠斯通电桥电路输出的信号，高精度地检测膜片部221的轴向的位移量。因此，可更适当地算出针对从包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的惠斯通电桥电路42输出的信号的修正值。

＜1-3.总结＞

如以上那样，本实施方式的动力传递装置1中，利用扭矩检测传感器40来检测对柔性齿轮20施加的扭矩。因此，可将所检测出的扭矩用于搭载有动力传递装置1的装置的控制、或故障检测。尤其本实施方式中，扭矩检测传感器40固定于动力传递装置1的构成零件中作为最靠输出侧的零件的柔性齿轮20。这样一来，可利用扭矩检测传感器40高精度地检测从输出侧对柔性齿轮20施加的外力。因此，例如能够以良好的响应性来进行检测到外力时使装置紧急停止那样的控制。

尤其本实施方式的扭矩检测传感器40中，并非仅在柔性齿轮20的圆周方向的一部分安装应变规，而是遍及柔性齿轮20的圆周方向的大致全周来设置第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2。由此，可更高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，基板41具有第一导体层L1及第二导体层L2。第一导体层L1包含第一电阻线图案R1、第二电阻线图案R2及第三电阻线图案R3。第二导体层L2包含第四电阻线图案R4及第五电阻线图案R5。第一导体层L1的电阻线图案R1、电阻线图案R2、电阻线图案R3与第二导体层L2的电阻线图案R4、电阻线图案R5在轴向局部地重复。由此，可在基板41中确保用于配置电阻线图案R1～电阻线图案R5的空间，并且使基板41在径向小型化。因此，实现也可适用于小型的柔性齿轮20的扭矩检测传感器40。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一导体层L1为表面导体层，第二导体层L2为背面导体层。由此，可使扭矩检测传感器40薄型化。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一导体层L1包含电阻线图案R1、电阻线图案R2。而且，第二导体层L2包含作为推力应变检测用的图案的、电阻线图案R4及电阻线图案R5。由此，可考虑膜片部221的轴向的应变后，检测对膜片部221施加的扭矩。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一导体层L1包含第三电阻线图案R3。由此，可考虑膜片部221的温度或环境温度后，检测对膜片部221施加的扭矩。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，导体层L1、导体层L2的材料为铜或含铜的合金。由此，可抑制扭矩检测传感器40的材料费。而且，可利用与通常的印刷布线基板同样的制造步骤来制造扭矩检测传感器40。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，电阻线图案R1、电阻线图案R2组入至惠斯通电桥电路42。由此，可使用惠斯通电桥电路42高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

而且，本实施方式的动力传递装置1中，柔性齿轮(圆形体)20具有筒状部21、外齿23及膜片部221。另外，基板41固定于膜片部221。由此，可检测对柔性齿轮20的膜片部221施加的扭矩。

＜2.第二实施方式＞

接下来，对第二实施方式的扭矩检测传感器40加以说明。图6为本实施方式的扭矩检测传感器40的平面图。图7为本实施方式的扭矩检测传感器40的背面图。所述扭矩检测传感器40的以下方面与第一实施方式不同，即：在第一导体层L1中包含第一电阻线图案R1及第六电阻线图案R6，另一方面，在第二导体层L2中包含第四电阻线图案R4及第七电阻线图案R7。以下的说明中，关于构成、功能与第一实施方式所示同样的部分，标注相同符号，由此省略重复说明。

如图6所示，本实施方式的第一导体层L1包含第一电阻线图案R1及第六电阻线图案R6。即，第一电阻线图案R1及第六电阻线图案R6安装于基板41的表面。第一电阻线图案R1的形状与第一实施方式的第一电阻线图案R1的形状同等。第一电阻线图案R1及第六电阻线图案R6与信号处理电路43电连接。

第六电阻线图案R6为一根导体一边弯折一边延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第六电阻线图案R6。关于第六电阻线图案R6的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第六电阻线图案R6中包含多根第六电阻线r6。多根第六电阻线r6以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第六电阻线图案R6中，沿圆周方向相邻的第六电阻线r6彼此在半径方向的其中一侧和另一侧交替地连接，整体串联连接。各第六电阻线r6沿柔性齿轮20的半径方向延伸。

如图7所示，本实施方式的第二导体层L2包含第四电阻线图案R4及第七电阻线图案R7。即，第四电阻线图案R4及第七电阻线图案R7安装于基板41的背面。第四电阻线图案R4的形状与第一实施方式的第四电阻线图案R4的形状同等。第四电阻线图案R4及第七电阻线图案R7与信号处理电路43电连接。所述第一电阻线图案R1及第七电阻线图案R7组入至惠斯通电桥电路42。

第七电阻线图案R7为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第七电阻线图案R7。关于第七电阻线图案R7的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第七电阻线图案R7中包含多根第七电阻线r7。多根第七电阻线r7以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第七电阻线图案R7中，沿圆周方向相邻的第七电阻线r7彼此在半径方向的其中一侧和另一侧交替地连接，整体串联连接。在从基板41的轴向另一侧观看时，各第七电阻线r7相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第七电阻线r7相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。

第一电阻线图案R1及第七电阻线图案R7的各电阻值根据对柔性齿轮20施加的扭矩而变化。例如，若从轴向其中一侧观看时，对柔性齿轮20施加以中心轴9为中心而朝向圆周方向其中一侧的扭矩，则第一电阻线图案R1的电阻值下降，第七电阻线图案R7的电阻值增加。另一方面，若从轴向其中一侧观看时，对柔性齿轮20施加以中心轴9为中心而朝向圆周方向另一侧的扭矩，则第一电阻线图案R1的电阻值增加，第七电阻线图案R7的电阻值降低。这样，第一电阻线图案R1与第七电阻线图案R7相对于扭矩而显示相互反向的电阻值变化。本实施方式中，可利用所述性质，基于设于惠斯通电桥电路42的电压计V的测量值，来检测对柔性齿轮20施加的扭矩的朝向及大小。

本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一导体层L1的电阻线图案R1、电阻线图案R6与第二导体层L2的电阻线图案R4、电阻线图案R7在轴向局部地重复。由此，可确保用于在基板41中配置电阻线图案R1、电阻线图案R4、电阻线图案R6、电阻线图案R7的空间，并且使基板41在径向小型化。因此，实现也可适用于小型的柔性齿轮20的扭矩检测传感器40。

此外，本实施方式中，未设有用于获取反映出柔性齿轮20的温度或环境温度的信号的、电阻线图案。这样，相当于第一实施方式的第三电阻线图案R3的电阻线图案也可省略。

＜3.第三实施方式＞

接下来，对第三实施方式的扭矩检测传感器40加以说明。图8为本实施方式的扭矩检测传感器40的平面图。图9为本实施方式的扭矩检测传感器40的背面图。所述扭矩检测传感器40的下述方面与第一实施方式至第二实施方式不同，即：在第一导体层L1中包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2，另一方面，在第二导体层L2中包含第三电阻线图案R3。

如图8所示，本实施方式的第一导体层L1包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2。即，第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2安装于基板41的表面。第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2与信号处理电路43电连接。第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2组入至惠斯通电桥电路42。

第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的形状与第一实施方式的第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的形状同等。因此，本实施方式中，第一电阻线图案R1与第二电阻线图案R2也相对于扭矩而显示相互反向的电阻值变化。本实施方式中，可利用所述性质，基于设于惠斯通电桥电路42的电压计V的测量值，来检测对柔性齿轮20施加的扭矩的朝向及大小。

而且，如图9所示，本实施方式的第二导体层L2包含第三电阻线图案R3。即，第三电阻线图案R3安装于基板41的背面。第三电阻线图案R3的形状与第一实施方式的第三电阻线图案R3的形状同等。因此，本实施方式中，也是若测定第三电阻线图案R3的电阻值，则可获取反映出柔性齿轮20的温度或环境温度的信号。信号处理电路43利用第三电阻线图案R3的电阻值，来修正从包含第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2的惠斯通电桥电路42输出的信号。具体而言，使从惠斯通电桥电路42输出的信号的值向消除由温度所致的变化的方向增加或减少。接下来，基于修正后的输出信号来检测扭矩。这样一来，可抑制温度变化的影响，高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

尤其本实施方式中，沿轴向观看时，在第一电阻线图案R1与第二电阻线图案R2之间的半径方向的间隙，配置着第三电阻线图案R3。这样一来，可将温度修正用的第三电阻线图案R3配置于与第一电阻线图案R1及第二电阻线图案R2均接近的位置。因此，可基于第三电阻线图案R3的电阻值，更适当地算出针对惠斯通电桥电路42的输出信号的修正值。

＜4.第四实施方式＞

接下来，对第四实施方式的扭矩检测传感器40加以说明。图10为本实施方式的扭矩检测传感器40的平面图。图11为本实施方式的扭矩检测传感器40的背面图。所述扭矩检测传感器40的下述方面与第一实施方式～第三实施方式不同，即：在第一导体层L1中包含第一电阻线图案R1，另一方面，在第二导体层L2中包含第三电阻线图案R3及第七电阻线图案R7。

如图10所示，本实施方式的第一导体层L1包含第一电阻线图案R1。即，第一电阻线图案R1安装于基板41的表面。第一电阻线图案R1的形状与第一实施方式的第一电阻线图案R1的形状同等。第一电阻线图案R1与信号处理电路43电连接。

如图11所示，本实施方式的第二导体层L2包含第三电阻线图案R3及第七电阻线图案R7。即，第三电阻线图案R3及第七电阻线图案R7安装于基板41的背面。第三电阻线图案R3及第七电阻线图案R7与信号处理电路43电连接。第一电阻线图案R1及第七电阻线图案R7组入至惠斯通电桥电路42。

第一电阻线图案R1的形状与第二实施方式的第一电阻线图案R1的形状同等。而且，第七电阻线图案R7的形状与第二实施方式的第七电阻线图案R7的形状同等。因此，本实施方式中，第一电阻线图案R1与第七电阻线图案R7也相对于扭矩而显示相互反向的电阻值变化。本实施方式中，可利用所述性质来检测对柔性齿轮20施加的扭矩的朝向及大小。

而且，第三电阻线图案R3的形状与第一实施方式的第三电阻线图案R3的形状同等。因此，本实施方式中，也是若测定第三电阻线图案R3的电阻值，则可获取反映出柔性齿轮20的温度或环境温度的信号。信号处理电路43利用第三电阻线图案R3的电阻值，来修正从包含第一电阻线图案R1及第七电阻线图案R7的惠斯通电桥电路42输出的信号。具体而言，使从惠斯通电桥电路42输出的信号的值向消除由温度所致的变化的方向增加或减少。接下来，基于修正后的输出信号来检测扭矩。这样一来，可抑制温度变化的影响，高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

＜5.第五实施方式＞

接下来，对第五实施方式的扭矩检测传感器40加以说明。图12为本实施方式的扭矩检测传感器40的平面图。图13为本实施方式的扭矩检测传感器40的背面图。所述扭矩检测传感器40的下述方面与第一实施方式～第四实施方式不同，即：在第一导体层L1中包含第八电阻线图案R8、第九电阻线图案R9、第十电阻线图案R10及第十一电阻线图案R11，另一方面，在第二导体层L2中包含第十二电阻线图案R12、第十三电阻线图案R13、第十四电阻线图案R14及第十五电阻线图案R15。

如图12所示，本实施方式的第一导体层L1包含第八电阻线图案R8、第九电阻线图案R9、第十电阻线图案R10及第十一电阻线图案R11。即，第八电阻线图案R8、第九电阻线图案R9、第十电阻线图案R10及第十一电阻线图案R11安装于基板41的表面。第八电阻线图案R8、第九电阻线图案R9、第十电阻线图案R10及第十一电阻线图案R11与信号处理电路43电连接。

第八电阻线图案R8为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第八电阻线图案R8设置成半圆状。第八电阻线图案R8中包含多根第八电阻线r8。多根第八电阻线r8以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向其中一侧观看时，各第八电阻线r8相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第八电阻线r8相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。

第九电阻线图案R9为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第九电阻线图案R9设置成半圆状。第九电阻线图案R9中包含多根第九电阻线r9。多根第九电阻线r9以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向其中一侧观看时，各第九电阻线r9相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第九电阻线r9相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。

第八电阻线图案R8与第九电阻线图案R9是同心且线对称地配置。具体而言，从轴向其中一侧观看时，相对于经过中心轴9的假想直线Q，在其中一侧配置第八电阻线图案R8，在另一侧配置第九电阻线图案R9。而且，第八电阻线图案R8与第九电阻线图案R9相对于中心轴9的半径相同。

第十电阻线图案R10为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第十电阻线图案R10设置成半圆状。第十电阻线图案R10位于较第八电阻线图案R8更靠径向内侧。第十电阻线图案R10中包含多根第十电阻线r10。多根第十电阻线r10以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向其中一侧观看时，各第十电阻线r10相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第十电阻线r10相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。

第十一电阻线图案R11为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第十一电阻线图案R11设置成半圆状。第十一电阻线图案R11位于较第九电阻线图案R9更靠径向内侧。第十一电阻线图案R11中包含多根第十一电阻线r11。多根第十一电阻线r11以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向其中一侧观看时，各第十一电阻线r11相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第十一电阻线r11相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。

第十电阻线图案R10与第十一电阻线图案R11是同心且线对称地配置。具体而言，从轴向其中一侧观看时，相对于经过中心轴9的假想直线Q，在其中一侧配置第十电阻线图案R10，在另一侧配置第十一电阻线图案R11。而且，第十电阻线图案R10与第十一电阻线图案R11相对于中心轴9的半径相同。

如图13所示，本实施方式的第二导体层L2包含第十二电阻线图案R12、第十三电阻线图案R13、第十四电阻线图案R14及第十五电阻线图案R15。即，第十二电阻线图案R12、第十三电阻线图案R13、第十四电阻线图案R14及第十五电阻线图案R15安装于基板41的背面。第十二电阻线图案R12、第十三电阻线图案R13、第十四电阻线图案R14及第十五电阻线图案R15与信号处理电路43电连接。

第十二电阻线图案R12为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第十二电阻线图案R12设置成半圆状。第十二电阻线图案R12中包含多根第十二电阻线r12。多根第十二电阻线r12以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向另一侧观看时，各第十二电阻线r12相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第十二电阻线r12相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。即，沿轴向观看时，第十二电阻线图案R12与第九电阻线图案R9重复。

第十三电阻线图案R13为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第十三电阻线图案R13设置成半圆状。第十三电阻线图案R13中包含多根第十三电阻线r13。多根第十三电阻线r13以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向另一侧观看时，各第十三电阻线r13相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第十三电阻线r13相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。即，沿轴向观看时，第十三电阻线图案R13与第八电阻线图案R8重复。

第十二电阻线图案R12与第十三电阻线图案R13是同心且线对称地配置。具体而言，从轴向另一侧观看时，相对于经过中心轴9的假想直线Q，在其中一侧配置第十二电阻线图案R12，在另一侧配置第十三电阻线图案R13。而且，第十二电阻线图案R12与第十三电阻线图案R13相对于中心轴9的半径相同。

第十四电阻线图案R14为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第十四电阻线图案R14设置成半圆状。第十四电阻线图案R14位于较第十二电阻线图案R12更靠径向内侧。第十四电阻线图案R14中包含多根第十四电阻线r14。多根第十四电阻线r14以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向另一侧观看时，各第十四电阻线r14相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第十四电阻线r14相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。即，沿轴向观看时，第十四电阻线图案R14与第十一电阻线图案R11重复。

第十五电阻线图案R15为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约180°的范围，第十五电阻线图案R15设置成半圆状。第十五电阻线图案R15位于较第十三电阻线图案R13更靠径向内侧。第十五电阻线图案R15中包含多根第十五电阻线r15。多根第十五电阻线r15以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。从轴向另一侧观看时，各第十五电阻线r15相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第十五电阻线r15相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。即，沿轴向观看时，第十五电阻线图案R15与第十电阻线图案R10重复。

第十四电阻线图案R14与第十五电阻线图案R15是同心且线对称地配置。具体而言，从轴向另一侧观看时，相对于经过中心轴9的假想直线Q，在其中一侧配置第十四电阻线图案R14，在另一侧配置第十五电阻线图案R15。而且，第十四电阻线图案R14与第十五电阻线图案R15相对于中心轴9的半径相同。

第八电阻线图案R8～第十五电阻线图案R15组入至惠斯通电桥电路。例如，第八电阻线图案R8与第十三电阻线图案R13的串联连接物R8+R13、第九电阻线图案R9与第十二电阻线图案R12的串联连接物R9+R12、第十电阻线图案R10与第十五电阻线图案R15的串联连接物R10+R15、及第十一电阻线图案R11与第十四电阻线图案R14的串联连接物R11+R14组入至惠斯通电桥电路42。

本实施方式中，电阻线图案R8+电阻线图案R13与电阻线图案R9+电阻线图案R12相对于扭矩而显示相互反向的电阻值变化。而且，电阻线图案R10+电阻线图案R15与电阻线图案R11+电阻线图案R14相对于扭矩而显示相互反向的电阻值变化。本实施方式中，可利用所述性质，基于设于惠斯通电桥电路42的电压计V的测量值，来检测对柔性齿轮20施加的扭矩的朝向及大小。

如上文所述，本实施方式中，通过将沿轴向观看时重复的图案彼此串联地相连，从而可使电阻值更大。换句话说，可利用基板41的两面来高效率地配置电阻线图案。因此，可提高扭矩检测传感器40的传感器灵敏度。

在驱动动力传递装置1时，柔性齿轮20的膜片部221稍许沿轴向位移。所述轴向的位移量视膜片部221的半径方向的位置而不同。另外，膜片部221的轴向的位移也影响电阻线图案R8～电阻线图案R15的电阻值。然而，本实施方式中，电阻线图案R8+电阻线图案R13与电阻线图案R9+电阻线图案R12相对于中心轴9而配置于同径的位置。同样地，电阻线图案R10+电阻线图案R15与电阻线图案R11+电阻线图案R14相对于中心轴9而配置于同径的位置。因此，膜片部221的轴向的位移导致电阻线图案R8+电阻线图案R13与电阻线图案R9+电阻线图案R12同样地变化。同样地，电阻线图案R10+电阻线图案R15与电阻线图案R11+电阻线图案R14同样地变化。因此，惠斯通电桥电路42的电压计V的检测值不易受到轴向的位移的影响。因此，可抑制膜片部221的轴向的位移的影响，高精度地检测对柔性齿轮20施加的圆周方向的扭矩。

本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一导体层L1的电阻线图案R8～电阻线图案R11与第二导体层L2的电阻线图案R12～电阻线图案R15在轴向局部地重复。由此，可确保用于在基板41中配置电阻线图案R8～电阻线图案R15的空间，并且使基板41在径向小型化。因此，实现也可适用于小型的柔性齿轮20的扭矩检测传感器40。

＜6.第一实施方式～第五实施方式的变形例＞

以上，对本发明的第一实施方式～第五实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式。

所述实施方式中，第一导体层L1为基板41的表面导体层，第二导体层为基板41的背面导体层。但是，也可将第一导体层L1设为基板的背面导体层，将第二导体层L2设为基板的表面导体层。即，将基板的哪一面固定于柔性齿轮的膜片部的表面为任意。

所述实施方式中，基板具有表面导体层及背面导体层。但是，基板也可还包括中间导体层。此时，可使第一导体层为表面导体层、背面导体层及中间导体层的任一者，第二导体层为表面导体层、背面导体层及中间导体层的另外任一者。或者，也可在表面导体层、背面导体层及中间导体层的所有层配置有所述电阻线图案的任一者。由此，可在多层结构的基板的各层配置电阻线图案。其结果为，可使基板在半径方向更为小型化。

所述第五实施方式中，例如沿轴向观看时，第八电阻线图案R8与第十三电阻线图案R13重复。即，沿轴向观看时，第八电阻线图案R8的第八电阻线r8与第十三电阻线图案R13的第十三电阻线r13相互平行。但是，也可取而代之，而设为第八电阻线图案R8的第八电阻线r8与第十三电阻线图案R13的第十三电阻线r13在沿轴向观看时交叉。此时，第八电阻线r8与第十三电阻线r13的交叉角度为任意。此时，也可确保用于在基板41中配置电阻线图案的空间，并且使基板41在径向小型化。因此，实现也可适用于小型的圆形体的扭矩检测传感器。

所述实施方式中，惠斯通电桥电路42及信号处理电路43两者安装于基板41。然而，信号处理电路43也可设于基板41的外部。

而且，所述实施方式中，关于各电阻线图案的材料，使用铜或含铜的合金。然而，关于电阻线图案的材料，也可使用康铜、不锈钢(Stainless Steel，SUS)、铝等其他金属。而且，关于电阻线图案的材料，也可使用陶瓷或树脂等非金属材料。而且，关于电阻线图案的材料，也可使用导电性墨水。在使用导电性墨水的情况下，只要利用导电性墨水在基板41的表面印刷各电阻线图案即可。

而且，所述实施方式的柔性齿轮20中，膜片部221从筒状部21的基端部朝向半径方向外侧扩展。然而，膜片部221也可从筒状部21的基端部朝向半径方向内侧扩展。

而且，所述实施方式中，扭矩检测的对象物为柔性齿轮20。然而，也可将具有与所述实施方式同等的结构的扭矩检测传感器40用于检测对柔性齿轮20以外的圆形体施加的扭矩。

所述实施方式的电阻线图案全部是为了检测圆形体的圆周方向的应变而直接或间接地使用的电阻线图案。这些电阻线图案的个数或位置可适当地设计变更。此外，关于扭矩检测传感器及动力传递装置的细部的构成，也可在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。而且，也可将所述各实施方式及各变形例中出现的元件以不产生矛盾的范围适当组合。

＜7.第六实施方式＞

＜7-1.关于扭矩检测传感器＞

接下来，对第六实施方式的扭矩检测传感器40加以说明。扭矩检测传感器40为检测对柔性齿轮20施加的圆周方向的扭矩的传感器。如图1所示，本实施方式中，在圆板状的膜片部221的圆形的表面，固定着扭矩检测传感器40。

图14为沿轴向观看扭矩检测传感器40的平面图。如图14所示，扭矩检测传感器40包括基板41。本实施方式的基板41为可柔软地变形的柔性基板。基板41具有以中心轴9为中心的圆环状的本体部411、及从本体部411朝向半径方向外侧突出的襟翼部412。基板41具有第三导体层L3。本实施方式的第三导体层L3位于基板41的轴向其中一侧的表面。

如图14所示，第三导体层L3包含第十六电阻线图案R16及第十七电阻线图案R17。第十六电阻线图案R16及第十七电阻线图案R17组入至惠斯通电桥电路42。换句话说，在本体部411的表面安装着惠斯通电桥电路42。而且，信号处理电路43安装于襟翼部412。

第十六电阻线图案R16为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第十六电阻线图案R16。关于第十六电阻线图案R16的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第十六电阻线图案R16中包含多根第十六电阻线r16、及多个折回部位ra1。多根第十六电阻线r16以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第十六电阻线图案R16中，沿圆周方向相邻的第十六电阻线r16彼此在半径方向的其中一侧和另一侧由折回部位ra1交替地连接，整体串联连接。从基板41的轴向其中一侧观看时，各第十六电阻线r16相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第十六电阻线r16相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。关于折回部位ra1，将在下文中详述。

第十七电阻线图案R17为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第十七电阻线图案R17。关于第十七电阻线图案R17的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第十七电阻线图案R17位于较第十六电阻线图案R16更靠半径方向内侧。即，第十六电阻线图案R16与第十七电阻线图案R17配置于相互不重叠的位置。第十七电阻线图案R17中包含多根第十七电阻线r17及多个折回部位ra2。多根第十七电阻线r17以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第十七电阻线图案R17中，沿圆周方向相邻的第十七电阻线r17彼此在半径方向的其中一侧和另一侧由折回部位ra2交替地连接，整体串联连接。从基板41的轴向其中一侧观看时，各第十七电阻线r17相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第十七电阻线r17相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。关于折回部位ra2，将在下文中详述。

以上那样的构成的动力传递装置1中，膜片部221伴随柔性齿轮20的旋转而反复挠曲变形。因此，应力容易集中于第十六电阻线图案R16的半径方向外侧的折回部位ra1、及第十七电阻线图案R17的半径方向内侧的折回部位ra2。更具体而言，假设将折回部位ra1、折回部位ra2设为简单的圆弧状的情况下，应力尤其集中于所述圆弧的开端或末端。因此，在所述部分中，容易产生断线。关于此方面，本实施方式中，为了防止折回部位ra1、折回部位ra2中的断线，将折回部位ra1、折回部位ra2设为特有的形状。

＜7-2.关于折回部位的详情的说明＞

以下，参照图15对折回部位ra1、折回部位ra2进行详细说明。图15为电阻线图案R16的放大图。此外，折回部位ra2具有与折回部位ra1同样的形状、功能，因此以下仅对折回部位ra1进行说明。

折回部位ra1具有利用曲率平缓地变化的曲线将沿圆周方向相邻的电阻线r16的端部彼此连成一串的、内侧形状及外侧形状。本实施方式中，折回部位ra1的外侧形状具有与内侧形状大致相似的形状。各折回部位ra1具有作为多个缓曲部的第一缓曲部ra11及第二缓曲部ra12。

第一缓曲部ra11设于相邻的电阻线r16中的一条电阻线r16与折回部位ra1的开端的连接处的、附近部位。第一缓曲部ra11的内侧形状的切线方向与柔性齿轮20的半径方向大致一致。如图15所示，第一缓曲部ra11的内侧形状具有较相邻的电阻线r16之间的远离距离D1的一半更大的曲率半径。

第二缓曲部ra12设于相邻的电阻线r16中的另一电阻线r16与折回部位ra1的末端的连接处的、附近部位。第二缓曲部ra12的内侧形状的切线方向与柔性齿轮20的半径方向大致一致。如图15所示，第二缓曲部ra12的内侧形状具有较相邻的电阻线r16之间的远离距离D1的一半更大的曲率半径。

折回部位ra1在第一缓曲部ra11与第二缓曲部ra12之间，包含内侧形状具有较远离距离D1的一半更小的曲率半径的部位。详细而言，本实施方式的折回部位ra1随着从第一缓曲部ra11接近第二缓曲部ra12而内侧形状的曲率半径变小，进而随着接近第二缓曲部ra12而内侧形状的曲率半径再次变大。这样，本实施方式的折回部位ra1的内侧形状并无曲率半径急剧变小的部分。本实施方式的折回部位ra1的内侧形状可由曲率半径连续且平缓地变化的曲线所形成。

此种构成的折回部位ra1中，整体以曲率大的曲线相连，因而并无在柔性齿轮20旋转时应力极度集中的部分。尤其在折回部位ra1与电阻线r16的连接处的附近，存在沿柔性齿轮20的半径方向延伸的部分。虽然在所述部分应力容易集中，但本实施方式中，此处的内侧形状的曲率半径尤其变大。因此，可有效地防止电阻线图案R16、电阻线图案R17的断线。

如以上所示那样，本实施方式的扭矩检测传感器40中，折回部位ra1具有至少一个作为缓曲部的第一缓曲部ra11。第一缓曲部ra11的内侧形状具有较相邻的电阻线r16之间的远离距离D1的一半更大的曲率半径。由此，可在将曲率半径设定得大的第一缓曲部ra11中，抑制应力集中。因此，可抑制电阻线图案R16的断线。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一缓曲部ra11的内侧形状的切线方向与柔性齿轮20的半径方向大致一致。由此，可在折回部位ra1中应力特别容易集中的部位，通过内侧形状来抑制应力集中。因此，可进一步抑制电阻线图案R16的断线。

而且，如图15所示，本实施方式的扭矩检测传感器40中，下述曲线S1随着从电阻线r16一侧朝向折回部位ra1一侧而接近柔性齿轮20的半径方向，所述曲线S1是将与折回部位ra1的内侧形状内接的内接圆的中心依次相连而形成。由此，折回部位ra1的内侧形状整体成为可抑制局部的应力集中的形状。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，折回部位ra1的圆周方向的宽度较相邻的电阻线r16彼此的圆周方向的间隔更短。由此，可在不使电阻线图案R16的折回部位ra1的长度变得过长的情况下，抑制应力集中，抑制电阻线图案R16的断线。其结果为，可使扭矩检测传感器40小型化。

＜7-3.从其他观点来看的关于折回部位的详情的说明＞

以下，参照图16，从与所述不同的观点来对折回部位ra1、折回部位ra2加以详细说明。图16为电阻线图案R16的放大图。此外，折回部位ra2具有与折回部位ra1同样的形状、功能，因此以下仅对折回部位ra1进行说明。

折回部位ra1具有利用曲率平缓地变化的曲线将沿圆周方向相邻的电阻线r16的端部彼此连成一串的、内侧形状及外侧形状。本实施方式中，折回部位ra1的外侧形状具有与内侧形状大致相似的形状。折回部位ra1具有作为多个缓曲部的第一缓曲部ra11及第二缓曲部ra12。

第一缓曲部ra11设于相邻的电阻线r16中的一条电阻线r16与折回部位ra1的开端的连接处的、附近部位。第一缓曲部ra11的内侧形状的切线方向与柔性齿轮20的半径方向大致一致。如图16所示，第一缓曲部ra11的内侧形状的曲率中心C1隔着假想直线S2而位于与第一缓曲部ra11相反的一侧，所述假想直线S2经过将以相邻的电阻线r16两者作为切线的圆的中心依次相连而形成的、线段的两端P1、P2。因此，第一缓曲部ra11相较于折回部位ra1的其他大部分的区域的内侧形状而曲率更大。换句话说，第一缓曲部ra11的内侧形状成为较折回部位ra1的其他区域(除了第二缓曲部ra12以外的区域)的内侧形状更为平缓的曲线。

第二缓曲部ra12设于相邻的电阻线r16中的另一电阻线r16与折回部位ra1的末端的连接处的、附近部位。第二缓曲部ra12的内侧形状的切线方向与柔性齿轮20的半径方向大致一致。如图16所示，第二缓曲部ra12的内侧形状的曲率中心C2相对于假想直线S2，位于与配置有第二缓曲部ra12的一侧相同的一侧，所述假想直线S2通过将以相邻的电阻线r16两者作为切线的圆的中心依次相连而形成的、线段的两端P1、P2。更详细而言，第二缓曲部ra12的内侧形状的曲率中心C2位于第二缓曲部ra12与假想直线S2之间。然而，第二缓曲部ra12相较于折回部位ra1的其他大部分区域的内侧形状而曲率更大。换句话说，第二缓曲部ra12的内侧形状成为相较于折回部位ra1的其他区域(除了第一缓曲部ra11以外的区域)的内侧形状更为平缓的曲线。

折回部位ra1在第一缓曲部ra11与第二缓曲部ra12之间，包含内侧形状具有较远离距离D1的一半更小的曲率半径的部位。详细而言，本实施方式的折回部位ra1随着从第一缓曲部ra11接近第二缓曲部ra12而内侧形状的曲率半径变小，进而随着接近第二缓曲部ra12而内侧形状的曲率半径再次变大。这样，本实施方式的折回部位ra1的内侧形状并无曲率半径急剧减小的部分。本实施方式的折回部位ra1的内侧形状是由曲率半径连续且平缓地变化的曲线所形成。

此种构成的折回部位ra1中，整体由曲率大的曲线相连，因而并无在柔性齿轮20旋转时应力极度集中的部分。尤其在折回部位ra1与电阻线r16的连接处的附近，存在沿柔性齿轮20的半径方向延伸的部分。虽然在所述部分应力容易集中，但本实施方式中，此处的内侧形状的曲率半径尤其变大。因此，可有效地防止电阻线图案R16、电阻线图案R17的断线。

如以上所示，本实施方式的扭矩检测传感器40中，折回部位ra1具有第一缓曲部ra11。第一缓曲部ra11的内侧形状的曲率中心C1隔着假想直线S2，位于与第一缓曲部ra11相反的一侧，所述假想直线S2经过将以相邻的电阻线r16的两者作为切线的圆的中心依次相连而形成的、线段的两端P1、P2。由此，可在折回部位ra1中，在第一缓曲部ra11中抑制应力集中。因此，可抑制电阻线图案R16的断线。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，第一缓曲部ra11的内侧形状的切线方向与柔性齿轮20的半径方向大致一致。由此，可在折回部位ra1中应力特别容易集中的部位，通过内侧形状来缓和应力集中。因此，可进一步抑制电阻线图案R16的断线。

＜8.第六实施方式的变形例＞

以上，对本发明的第六实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式。

所述实施方式中，针对第十六电阻线图案R16的、半径方向内侧及半径方向外侧的折回部位ra1两者，适用本申请特有的形状。同样地，针对第十七电阻线图案R17的、半径方向内侧及半径方向外侧的折回部位ra2两者，适用本申请特有的形状。然而，也可取而代之，而仅针对第十六电阻线图案R16的半径方向外侧的折回部位ra1、及第十七电阻线图案R17的半径方向内侧的折回部位ra2，适用本申请特有的形状。其原因在于，柔性齿轮20的膜片部221特别容易挠曲变形的是半径方向外侧的端部的区域、及半径方向内侧的端部的区域。将此例示于图17。图17为第六实施方式的变形例的扭矩检测传感器40的平面图。

所述实施方式中，折回部位ra1的外侧形状与内侧形状大致相似，但不限定于此。例如，折回部位的金属线的宽度也可较电阻线r16的宽度更粗。

＜9.第七实施方式＞

＜9-1.关于扭矩检测传感器＞

接下来，对第七实施方式的扭矩检测传感器40加以说明。扭矩检测传感器40为检测对柔性齿轮20施加的圆周方向的扭矩的传感器。如图1所示，本实施方式中，在圆板状的膜片部221的圆形的表面，固定着扭矩检测传感器40的背面。

图18为沿轴向观看扭矩检测传感器40的平面图。如图18所示，扭矩检测传感器40包括基板41。本实施方式的基板41为可柔软地变形的柔性基板。基板41具有以中心轴9为中心的圆环状的本体部411、及从本体部411朝向半径方向外侧突出的襟翼部412。基板41具有第四导体层L4。本实施方式的第四导体层L4位于基板41的轴向其中一侧的端面(表面)。

如图18所示，第四导体层L4包含第十八电阻线图案R18及第十九电阻线图案R19。第十八电阻线图案R18及第十九电阻线图案R19组入至惠斯通电桥电路42。换句话说，在本体部411的表面安装着惠斯通电桥电路42。而且，信号处理电路43安装于襟翼部412。

第十八电阻线图案R18为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第十八电阻线图案R18。关于第十八电阻线图案R18的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第十八电阻线图案R18中包含多根直线状的第十八电阻线r18及多个折回部位rb1。多根第十八电阻线r18以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第十八电阻线图案R18中，沿圆周方向相邻的第十八电阻线r18彼此在半径方向的其中一侧和另一侧由折回部位rb1交替地连接，整体串联连接。从基板41的轴向其中一侧观看时，各第十八电阻线r18相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第十八电阻线r18相对于半径方向的倾斜角度例如设为45°。

第十九电阻线图案R19为一根导体一边弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第十九电阻线图案R19。关于第十九电阻线图案R19的材料，例如可使用铜或含铜的合金。第十九电阻线图案R19位于较第十八电阻线图案R18更靠半径方向内侧。即，第十八电阻线图案R18与第十九电阻线图案R19配置于相互不重叠的位置。第十九电阻线图案R19中包含多根直线状的第十九电阻线r19及多个折回部位rb2。多根第十九电阻线r19以相互大致平行的姿势沿圆周方向等间隔地排列。第十九电阻线图案R19中，沿圆周方向相邻的第十九电阻线r19彼此在半径方向的其中一侧和另一侧由折回部位rb2交替地连接，整体串联连接。从基板41的轴向其中一侧观看时，各第十九电阻线r19相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第十九电阻线r19相对于半径方向的倾斜角度例如设为-45°。

以上那样的构成的动力传递装置1中，膜片部221伴随柔性齿轮20的旋转而反复挠曲变形。尤其在柔性齿轮20的膜片部221的径向外侧的端部、及膜片部221的径向内侧的端部，膜片部221大幅度地挠曲。因此，假设使基板41中的包含第十八电阻线图案R18的半径方向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的半径方向内侧的折回部位rb2的部分完全固着于膜片部221的情况下，膜片部221的应变直接传至这些折回部位rb1、rb2，应力容易集中。因此，可能在所述折回部位rb1、折回部位rb2中产生断线。关于此方面，本实施方式中，为了防止折回部位rb1、折回部位rb2的断线，利用特有的方法对柔性齿轮20的膜片部221固定扭矩检测传感器40。

＜9-2.关于扭矩检测传感器向柔性齿轮的固定＞

具体而言，扭矩检测传感器40通过固着层45而固定于柔性齿轮20的膜片部221。以下，对所述固着层45加以详细说明。

图19为第七实施方式的扭矩检测传感器40的截面图。如图19所示，扭矩检测传感器40具有固着层45。固着层45位于基板41的本体部411与膜片部221之间。本实施方式中，固着层45位于基板41的本体部411的背面。固着层45在轴向具有一定的厚度。本实施方式的固着层45为双面胶带。双面胶带是将具有粘接力的材料成形为带状，并使其硬化至可维持形状的程度而成。

如图19所示，在沿轴向观看柔性齿轮20时，固着层45位于避开第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2的区域。换句话说，固着层45位于膜片部221的背面中，除了与第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1相向的区域、及与第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2相向的区域以外的所有区域。根据此种构成，可抑制膜片部221的应变传至第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2。因此，可减少对第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2施加的应力，可抑制电阻线图案R18、电阻线图案R19的断线。

另一方面，基板41的本体部411中，与第十八电阻线r18及第十九电阻线r19相向的区域隔着固着层45而固定于膜片部221，因而膜片部221的应变良好地传至第十八电阻线r18及第十九电阻线r19。因此，可高精度地检测对圆形体的全周施加的扭矩。

＜9-3.总结＞

如以上所示，本实施方式的扭矩检测传感器40包括基板41及固着层45。固着层45位于基板41的本体部411与柔性齿轮20之间。在沿轴向观看柔性齿轮20时，固着层45位于避开折回部位rb1、折回部位rb2的区域。由此，可抑制柔性齿轮20的应变传至电阻线图案R18的折回部位rb1、电阻线图案R19的折回部位rb2。因此，可抑制电阻线图案R18、电阻线图案R19的断线。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，固着层45在轴向具有厚度。由此，电阻线图案R18的折回部位rb1、电阻线图案R19的折回部位rb2例如在中间隔着空气而面向柔性齿轮20。因此，可抑制柔性齿轮20的应变传至折回部位rb1、折回部位rb2。其结果为，可抑制电阻线图案R18、电阻线图案R19的断线。

而且，本实施方式的扭矩检测传感器40中，固着层45为双面胶带。由此，可容易地将扭矩检测传感器40的基板41安装于柔性齿轮20。

＜10.第八实施方式＞

以下，一方面参照图20，一方面对第八实施方式的动力传递装置1加以说明。此外，以下的说明中，对构成、功能与所述实施方式所示同样的构件标注与所述实施方式中标注的符号相同的符号，省略重复说明。

图20为第八实施方式的扭矩检测传感器240的截面图。如图20所示，扭矩检测传感器240含有具有第四导体层L4的基板41、固着层45及间隔片46。固着层45位于基板41的本体部411与膜片部221之间。固着层45位于基板41的背面。固着层45在轴向具有一定的厚度。本实施方式中，固着层45也为双面胶带。

在沿轴向观看柔性齿轮20时，间隔片46位于并非固着层45所处的区域。详细而言，间隔片46位于基板41的背面的与第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2相向的区域。间隔片46是由较固着层45的材料更为低摩擦的材料所形成。间隔片46并未固着于基板41的背面。

如以上所示，本实施方式的扭矩检测传感器240具有间隔片46。由此，基板41中，包含电阻线图案R18的折回部位rb1、电阻线图案R19的折回部位rb2的部分例如接触间隔片46。间隔片46并未固着于基板41的背面。由此，即便柔性齿轮20应变，电阻线图案R18的折回部位rb1、电阻线图案R19的折回部位rb2也不易应变。因此，可抑制对折回部位rb1、折回部位rb2施加强制的应力，可抑制电阻线图案R18、电阻线图案R19的断线。

＜11.第九实施方式＞

以下，一方面参照图21，一方面对第九实施方式的动力传递装置1加以说明。

图21为第九实施方式的扭矩检测传感器340的截面图。如图21所示，扭矩检测传感器340含有具有第四导体层L4的基板41、固着层45及第二固着层48。固着层45位于基板41的本体部411与膜片部221之间。固着层45位于基板41的本体部411的背面。固着层45在轴向具有一定的厚度。本实施方式的固着层45是由流动性较第二固着层48的材料更低的材料所形成。

在沿轴向观看柔性齿轮20时，第二固着层48位于并非固着层45所处的区域。详细而言，第二固着层48位于基板41的背面的与第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2相向的区域。第二固着层48是由流动性较固着层45的材料更高的材料所形成。

与固着层45相比，第二固着层48更不易向基板41传递膜片部221的应变。因此，与固着层45存在于基板41的整个背面的情况相比，本实施方式的结构也可抑制应力集中于第十八电阻线图案R18的径向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的径向内侧的折回部位rb2。因此，可抑制电阻线图案R18、电阻线图案R19的断线。

＜12.第七实施方式～第九实施方式的变形例＞

以下，一方面参照图22，一方面对第七实施方式～第九实施方式的变形例的动力传递装置1加以说明。

图22为第七实施方式～第九实施方式的变形例的扭矩检测传感器440的截面图。如图22所示，扭矩检测传感器440含有具有第四导体层L4的基板41、及固着层49。固着层49位于基板41的本体部411与膜片部221之间。固着层49位于基板41的本体部411的背面的一部分。固着层49在轴向具有一定的厚度。

柔性齿轮20的膜片部221隔着固着层49而位于与基板41的本体部411相反的一侧。膜片部221的半径方向的宽度与固着层49的半径方向的宽度大致相等。另一方面，第四导体层L4及本体部411的半径方向的宽度较膜片部221及固着层49的半径方向的宽度更长。详细而言，在基板41的本体部411的背面，以与第十八电阻线图案R18的半径方向外侧的折回部位rb1相向的区域、及与第十九电阻线图案R19的半径方向内侧的折回部位rb2相向的区域沿半径方向伸出的状态，粘接固着层49。另一方面，在基板41的本体部411的背面的与第十八电阻线r18及第十九电阻线r19相向的区域、与第十八电阻线图案R18的半径方向内侧的折回部位rb1相向的区域、及与第十九电阻线图案R19的半径方向外侧的折回部位rb2相向的区域，粘接固着层49。

由此，第四导体层L4中相当于扭矩检测的传感部的区域经由本体部411及固着层49而固定于膜片部221。另一方面，第四导体层L4中，假设若固着于膜片部221则应力容易集中的第十八电阻线图案R18的半径方向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的半径方向内侧的折回部位rb2并未固定于膜片部221。其结果为，可抑制在第十八电阻线图案R18的半径方向外侧的折回部位rb1、及第十九电阻线图案R19的半径方向内侧的折回部位rb2产生断线。

＜13.第七实施方式～第九实施方式的其他变形例＞

以上，对本发明的第七实施方式～第九实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式。

所述实施方式中，固着层45、固着层49在轴向具有厚度。然而，不限于此，固着层也可不在轴向具有厚度。此时，也是若不将基板的背面的与折回部位对应的区域固定于膜片部，则可抑制膜片部的应变直接传至折回部位。其结果为，可抑制电阻线图案的断线。

＜14.第十实施方式＞

以下，对第十实施方式的动力传递装置1加以说明。图23及图24为沿轴向观看扭矩检测传感器40的平面图。

在基板41，安装着包含第二十电阻线图案R20及第二十一电阻线图案R21的惠斯通电桥电路42、以及信号处理电路43。第二十电阻线图案R20配置于本体部411的表背面中不与膜片部221相向的表面。第二十一电阻线图案R21配置于本体部411的表背面中与膜片部221相向的背面。第二十电阻线图案R20与第二十一电阻线图案R21配置于沿轴向观看时相互重叠的位置，且配置于同心圆上。信号处理电路43配置于襟翼部412。此外，图24中省略第二十电阻线图案R20的图示，以虚线表示第二十一电阻线图案R21。

第二十电阻线图案R20为一根导体一边锯齿状地弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第二十电阻线图案R20。而且，第二十电阻线图案R20包含多根第二十电阻线r20及多个第一折回部位rc1。多根第二十电阻线r20以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。各第二十电阻线r20相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向其中一侧倾斜。第一折回部位rc1将沿圆周方向相邻的第二十电阻线r20的端部彼此在半径方向的两侧交替地连接。由此，多根第二十电阻线r20整体串联连接。

第二十一电阻线图案R21为一根导体一边锯齿状地弯折一边沿圆周方向延伸的、整体为圆弧状或圆环状的图案。本实施方式中，在中心轴9的周围的约360°的范围设有第二十一电阻线图案R21。而且，第二十一电阻线图案R21包含多根第二十一电阻线r21及多个第二折回部位rc2。多根第二十一电阻线r21以相互大致平行的姿势沿圆周方向排列。各第二十一电阻线r21相对于柔性齿轮20的半径方向而向圆周方向另一侧倾斜。第二折回部位rc2将沿圆周方向相邻的第二十一电阻线r21的端部彼此在半径方向的两侧交替地连接。由此，多根第二十一电阻线r21整体串联连接。

＜15.关于电阻线图案的倾斜角度＞

图25为沿轴向观看扭矩检测传感器40的一部分的平面图。如图25所示，第二十电阻线图案R20的第二十电阻线r20相对于柔性齿轮20的半径方向，向圆周方向其中一侧以一定的倾斜角度α倾斜。此时，第二十一电阻线图案R21的第二十一电阻线r21相对于半径方向而向圆周方向另一侧以一定的倾斜角度α倾斜。倾斜角度α是设为在各电阻线的中点，电阻线相对于半径方向而延伸的角度。本实施方式的扭矩检测传感器40中，所述倾斜角度α设为大于45°且小于90°的一定角度。

在动力传递装置1进行动作时，由于凸轮31旋转，柔性齿轮20的筒状部21变形为椭圆状。伴随所述变形，在膜片部221产生半径方向的应变εrr及圆周方向的应变εθθ。半径方向的应变εrr大于圆周方向的应变εθθ。在这些应变εrr、εθθ未向柔性齿轮20施加扭矩的情况下，柔性齿轮20也可能产生椭圆变形。即，对于膜片部221，与由原本欲测量的扭矩所致的应变无关，而另产生由柔性齿轮20的椭圆变形所致的半径方向及圆周方向的应变εrr、应变εθθ。因此，扭矩检测传感器40的检测值包含反映出原本欲测量的扭矩的成分和由这些应变εrr、εθθ引起的误差成分。

图26为表示第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α与由所述应变εrr、应变εθθ引起的误差成分的关系的图表。图26的横轴表示第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α。图26的纵轴表示以原本欲测量的扭矩的检测灵敏度将扭矩检测传感器40的检测值的误差成分归一化的值的绝对值。即，图26的图表将原本欲测量的扭矩的检测灵敏度设为S，将扭矩检测传感器40的检测值的误差成分设为ε，表示|ε/S|的值的变化。

此外，所述扭矩的检测灵敏度S为输出信号相对于输入信号(由负载扭矩引起的应变)之比。扭矩的检测灵敏度S在α＝45°时达到最大，可由S＝sin2α表示。而且，扭矩检测传感器40的检测值的误差成分ε可由ε＝1/2{εrr+εθθ+(εrr-εθθ)cos2α}表示。因此，图26的图表成为|ε/S|＝1/2S{|εrr|+|εθθ|+(|εrr|-|εθθ|)cos2α}＝1/2sin2α{|εrr|+|εθθ|+(|εrr|-|εθθ|)cos2α}的图表。

图26中的线图PT1表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝1的情况下的|ε/S|的变化。图26中的线图PT2表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝2的情况下的|ε/S|的变化。图26中的线图PT3表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝3的情况下的|ε/S|的变化。图26中的线图PT4表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝4的情况下的|ε/S|的变化。

根据图26的结果，线图PT1中，|ε/S|的值达到最小的是第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α为45°时。相对于此，线图PT2、线图PT3、线图PT4中，|ε/S|的值达到最小的是倾斜角度α为大于45°且小于90°的角度时，而非45°时。具体而言，线图PT2中，当α＝54.7°时|ε/S|的值达到最小，在线图PT3中，当α＝60°时|ε/S|的值达到最小，在线图PT4中，当α＝63.4°时|ε/S|的值达到最小。

图27为表示使所述应变εrr、应变εθθ的比率εrr/εθθ更细微地变化而研究|ε/S|的值达到最小的倾斜角度α的结果的图表。图27的横轴表示应变εrr、应变εθθ的比率εrr/εθθ。图27的纵轴表示|ε/S|的值达到最小的倾斜角度α。如图27那样，在半径方向的应变εrr大于圆周方向的应变εθθ的情况(εrr/εθθ＞1的情况)下，误差成分达到最小的倾斜角度α成为大于45°且小于90°的角度。尤其对于柔性齿轮20来说，所述比率εrr/εθθ通常成为1.5～7.5的范围。因此，根据图27的图表，可谓较理想为第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α设为50°以上且70°以下。而且，对于柔性齿轮20来说，所述比率εrr/εθθ大多情况下成为2.0～3.5的范围。因此，根据图27的图表，可谓更理想为第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α设为54°以上且62°以下。

这样，若将第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α设为大于45°且小于90°的一定角度，则可抑制扭矩检测传感器40的检测值中的、由柔性齿轮20的周期性椭圆变形所引起的误差成分。因此，可利用扭矩检测传感器40来更高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

而且，通过将第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α设为大于45°且小于90°的一定角度，从而可抑制第二十电阻线图案R20及第二十一电阻线图案R21的半径方向的尺寸。由此，可使扭矩检测传感器40在半径方向更为小型化。

＜16.第十实施方式的变形例＞

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式。

＜16-1.εrr＜εθθ的情况＞

所述实施方式中，对膜片部221的半径方向的应变εrr大于圆周方向的应变εθθ的情况进行了说明。相对于此，以下对膜片部221的半径方向的应变εrr小于圆周方向的应变εθθ的情况进行说明。

图28为表示εrr＜εθθ的情况下的、第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α与由所述应变εrr、应变εθθ引起的误差成分的关系的图表。图28中的线图PT1表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝1的情况下的|ε/S|的变化。图28中的线图PT5表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝1/2的情况下的|ε/S|的变化。图28中的线图PT6表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝1/3的情况下的|ε/S|的变化。图28中的线图PT7表示所述应变εrr、应变εθθ的比率为εrr/εθθ＝1/4的情况下的|ε/S|的变化。

根据图28的结果，线图PT5、线图PT6、线图PT7中，|ε/S|的值达到最小的是倾斜角度α为小于45°且大于0°的角度时，而非45°时。这样，在半径方向的应变εrr小于圆周方向的应变εθθ的情况(εrr/εθθ＜1的情况)下，通过将第二十电阻线r20及第二十一电阻线r21的倾斜角度α设为小于45°且大于0°的角度，从而可抑制扭矩检测传感器40的检测值中的、由柔性齿轮20的周期性椭圆变形所引起的误差成分。因此，可利用扭矩检测传感器40来更高精度地检测对柔性齿轮20施加的扭矩。

＜16-2.其他变形例＞

而且，所述实施方式及变形例的扭矩检测传感器40分别包括各一个第二十电阻线图案R20及第二十一电阻线图案R21。然而，扭矩检测传感器40也可包括两个以上的第二十电阻线图案R20及第二十一电阻线图案R21的任一者或两者。即，基板41的导体层只要含有至少各一个第二十电阻线图案R20及第二十一电阻线图案R21即可。而且，第二十电阻线图案R20及第二十一电阻线图案R21的一部分也可组入至与惠斯通电桥电路42不同的电路。

而且，所述实施方式中，扭矩检测的对象物为柔性齿轮20。然而，也可将具有与所述实施方式同等的结构的扭矩检测传感器40用于检测对柔性齿轮20以外的圆形体施加的扭矩。然而，成为测量对象的圆形体理想的是一边伴有半径方向的应变、及较半径方向的应变更小的圆周方向的应变，一边进行周期性的变形。

[工业可利用性]

本申请可用于扭矩检测传感器、动力传递装置及包括动力传递装置的机器人。

Claims (16)

1.一种扭矩检测传感器，检测对圆形体施加的扭矩，且

包括：基板，具有导体层，

所述导体层包含电阻线图案，

所述扭矩检测传感器的特征在于，

所述电阻线图案包含：

圆弧状或圆环状的第一电阻线图案，将相对于所述圆形体的半径方向而向圆周方向的其中一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成；以及

圆弧状或圆环状的第三电阻线图案，沿着所述圆形体的所述圆周方向延伸。

2.根据权利要求1所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述第一电阻线图案及所述第三电阻线图案安装于所述基板的表面。

3.根据权利要求2所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述电阻线图案还包含：

圆弧状或圆环状的第二电阻线图案，配置于较所述第一电阻线图案更靠所述半径方向的内侧，且将相对于所述圆形体的所述半径方向而向所述圆周方向的另一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成，

所述第二电阻线图案安装于所述基板的表面。

4.根据权利要求3所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

沿轴向观看时，在所述第一电阻线图案与所述第二电阻线图案之间的所述半径方向的间隙，配置着所述第三电阻线图案。

5.根据权利要求1所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述第一电阻线图案安装于所述基板的表面，

所述第三电阻线图案安装于所述基板的背面。

6.根据权利要求5所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述电阻线图案还包含：

圆弧状或圆环状的第二电阻线图案，配置于较所述第一电阻线图案更靠所述半径方向的内侧，且将相对于所述圆形体的所述半径方向而向所述圆周方向的另一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成，

所述第二电阻线图案安装于所述基板的表面。

7.根据权利要求6所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

沿轴向观看时，在所述第一电阻线图案与所述第二电阻线图案之间的所述半径方向的间隙，配置着所述第三电阻线图案。

8.根据权利要求3、4、6、7中任一项所述的扭矩检测传感器，其特征在于，还包括：

信号处理电路，检测对所述圆形体施加的扭矩，

所述信号处理电路利用所述第三电阻线图案的电阻值，来修正从包含所述第一电阻线图案及所述第二电阻线图案的惠斯通电桥电路输出的信号。

9.一种扭矩检测传感器，检测对圆形体施加的扭矩，且

包括：基板，具有导体层，

所述导体层包含电阻线图案，

所述扭矩检测传感器的特征在于，

所述电阻线图案包含：

圆弧状或圆环状的第一电阻线图案，将相对于所述圆形体的半径方向而向圆周方向的其中一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成；以及

整体为圆弧状或圆环状的第四电阻线图案，将一根导体一边弯折一边沿所述圆周方向延伸而成。

10.根据权利要求9所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述第一电阻线图案安装于所述基板的表面，

所述第四电阻线图案安装于所述基板的背面。

11.根据权利要求10所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述第四电阻线图案位于在轴向与所述第一电阻线图案重复的位置。

12.根据权利要求11所述的扭矩检测传感器，其特征在于，

所述电阻线图案还包含：

圆弧状或圆环状的第二电阻线图案，配置于较所述第一电阻线图案更靠所述半径方向的内侧，且将相对于所述圆形体的所述半径方向而向所述圆周方向的另一侧倾斜的电阻线沿所述圆周方向排列多根并串联连接而成，

整体为圆弧状或圆环状的第五电阻线图案，配置于较所述第四电阻线图案更靠所述半径方向的内侧，且将一根导体一边弯折一边沿所述圆周方向延伸而成，

所述第五电阻线图案位于在所述轴向与所述第二电阻线图案重复的位置。

13.根据权利要求12所述的扭矩检测传感器，其特征在于，还包括：

信号处理电路，检测对所述圆形体施加的扭矩，

所述信号处理电路利用所述第四电阻线图案及所述第五电阻线图案的电阻值，来修正从包含所述第一电阻线图案及所述第二电阻线图案的惠斯通电桥电路输出的信号。

14.一种动力传递装置，其特征在于，包括：

权利要求1至13中任一项所述的扭矩检测传感器；以及

所述圆形体。

15.根据权利要求14所述的动力传递装置，其特征在于，

所述圆形体具有：

可挠性的筒状部，沿轴向以筒状延伸；

多个外齿，设于所述筒状部的外周面；以及

平板状的膜片部，从所述筒状部的所述轴向的其中一侧朝向所述半径方向的外侧或所述半径方向的内侧扩展，

所述基板固定于所述膜片部。

16.一种机器人，其特征在于，包括：

权利要求14或15所述的动力传递装置。

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