JP2019095407A - 変位検出方式の力検出構造及び力センサ - Google Patents
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Abstract
Description
12 第1端部
14 第2端部
16 連結部
18 検出部
20 第1差動検出部
22 第2差動検出部
24 第3差動検出部
26 第1面
28 第2面
30 第1ギャップ
32 第3面
34 第4面
36 第2ギャップ
38 弾性柱
40、42 第1ブロック
44、46 第2ブロック
48、50、52、54 電極
62、72 弾性柱
80 演算部
90 6軸力センサ
92 付加検出構造
Claims (10)
- 第1端部と、
第2端部と、
前記第1端部と前記第2端部とを弾性的に連結する連結部と、
前記連結部の弾性変形を伴う前記第1端部と前記第2端部との相対変位を検出する検出部であって、前記第1端部又は前記第2端部に加わる力の、第1軸の方向の第1力成分、該第1軸に直交する第2軸の方向の第2力成分、及び該第1軸と該第2軸との双方に直交する第3軸の周りのモーメント成分を取得するための検出値を、該相対変位に基づき出力する検出部とを具備し、
前記検出部は、
前記第1軸に沿った前記第1端部と前記第2端部との相対的な移動を、互いに逆位相の信号を用いて第1移動データとして差動式に検出する第1差動検出部と、
前記第2軸に沿った前記第1端部と前記第2端部との相対的な移動を、互いに逆位相の信号を用いて第2移動データとして差動式に検出する第2差動検出部と、
前記第3軸に沿った中心軸線の周りの前記第1端部と前記第2端部との相対的な回転を、互いに逆位相の信号を用いて回転データとして差動式に検出する第3差動検出部とを備え、
前記第1移動データと前記第2移動データと前記回転データとに基づき前記検出値を出力する、
力検出構造。 - 前記検出値を用いて、前記第1力成分、前記第2力成分及び前記モーメント成分を演算する演算部をさらに具備する、請求項1に記載の力検出構造。
- 前記第1差動検出部は、前記第1端部に設けられる複数の第1面と、前記第2端部に設けられ、該複数の第1面にそれぞれ対向する複数の第2面とを有し、該複数の第1面と該複数の第2面との間の複数の第1ギャップに生じる逆位相の変化を前記第1移動データとして検出する、請求項1又は2に記載の力検出構造。
- 前記第1差動検出部は、前記複数の第1ギャップの前記変化を、静電容量、渦電流、磁気パーミアンス又は光量を用いて検出する、請求項3に記載の力検出構造。
- 前記第2差動検出部は、前記第1端部に設けられる複数の第3面と、前記第2端部に設けられ、該複数の第3面にそれぞれ対向する複数の第4面とを有し、該複数の第3面と該複数の第4面との間の複数の第2ギャップに生じる逆位相の変化を前記第2移動データとして検出する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の力検出構造。
- 前記第2差動検出部は、前記複数の第2ギャップの前記変化を、静電容量、渦電流、磁気パーミアンス又は光量を用いて検出する、請求項5に記載の力検出構造。
- 前記第3差動検出部は、前記第1端部に設けられる第1面及び第3面と、前記第2端部に設けられ、該第1面に対向する第2面及び該第3面に対向する第4面とを有し、該第1面と該第2面との間の第1ギャップと該第3面と該第4面との間の第2ギャップとに生じる逆位相の変化を前記回転データとして検出する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の力検出構造。
- 前記第3差動検出部は、前記第1ギャップの前記変化及び前記第2ギャップの前記変化を、静電容量、渦電流、磁気パーミアンス又は光量を用いて検出する、請求項7に記載の力検出構造。
- 前記連結部は、前記第1端部と前記第2端部との間で前記第3軸に沿った方向へ延びる複数の弾性柱を備え、該複数の弾性柱の各々は、前記力を受けたときに、前記第1端部と前記第2端部との前記相対的な移動又は前記相対的な回転を生ずるように弾性変形する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の力検出構造。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の力検出構造を備えた力センサ。
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