[发明专利]力传感器

摘要

在XY平面上以Z轴为中心轴设置具有刚性的受力环（100），在其内侧设置具有可挠性的检测环（200），在检测环的内侧设置圆筒状的固定辅助体（350）。检测环（200）的两处固定点（P1、P2）固定于支撑基板（300），两处作用点（Q1、Q2）通过连接部件（410、420）与受力环（100）连接。在固定了支撑基板（300）状态下对受力环（100）作用力、力矩，则检测环（200）弹性变形。利用静电电容元件等测定测定点（R1～R4）对固定辅助体（350）的距离（d1～d4）及对支撑基板（300）的距离（d5、d7），通过识别检测环（200）弹性变形的方式及大小，从而检测作用的力、力矩的方向及大小。

主权项

一种力传感器，所述力传感器检测XYZ三维正交坐标系中的各坐标轴方向的力以及绕各坐标轴的力矩中、关于至少一个轴的力或力矩，所述力传感器的特征在于，所述力传感器包括：受力环（100、100A、100B），在XY平面上设置成以Z轴为中心轴，所述受力环受到作为检测对象的力或者力矩的作用；检测环（200、200A、200B），在XY平面上设置成以Z轴为中心轴且设置在所述受力环（100、100A、100B）的内侧或外侧，由于作为检测对象的力或者力矩的作用而在至少一部分产生弹性变形；支撑基板（300、300A、300B），具有与XY平面平行的上表面，间隔着规定间隔地设置在所述受力环（100、100A、100B）及所述检测环（200、200A、200B）的下方；连接部件（410、420、410A、420A、431～434），所述检测环（200、200A、200B）在规定的作用点（Q1、Q2，Q11～Q14）的位置与所述受力环连接；固定部件（510、520、515、525、531～534），所述检测环（200、200A、200B）在规定的固定点（P1、P2，P11～P14）的位置固定于所述支撑基板（300、300A、300B）；检测元件（C1～C10、G1～G12、C11～C45），电检测所述检测环（200、200A、200B）的弹性变形；以及检测电路（380），根据所述检测元件（C1～C10、G1～G12、C11～C45）的检测结果，在固定了所述支撑基板（300、300A、300B） 的状态下，输出对所述受力环（100、100A、100B）作用的规定的坐标轴方向的力或绕规定的坐标轴的力矩的检测值，其中，所述作用点（Q1、Q2、Q11～Q14）向XY平面的投影图像与所述固定点（P1、P2，P11～P14）向XY平面的投影图像形成于不同的位置。