[发明专利]位移检测方式的力传感器

说明书

一种位移检测方式的力传感器，其具备缓和由外力以外的因素引起的部件的变形的机构。力传感器具备第一缓和部和第二缓和部中的至少一个，第一缓和部设置在第一基板部、第一连结部、第二基板部和第二连结部中的至少一个，并且能够沿着与第一轴正交的平面弹性变形，第二缓和部设置在第二基板部、第二连结部、第三基板部和第三连结部中的至少一个，并且能够沿着第一轴弹性变形。

技术领域

本发明涉及位移检测方式的力传感器。

背景技术

位移检测方式的力传感器在对传感器主体施加力(载荷)时，检测因该力而变形的传感器主体的伴随变形的位移量，基于检测出的位移量来检测力。例如，日本特开2004-301731号公报公开了根据在传感器主体的规定部位形成的静电电容的变化来检测位移量的力传感器。该力传感器具备外侧箱状结构体和内侧箱状结构体，使外侧箱状结构体的侧面及上表面与内侧箱状结构体的侧面及上表面分别对置，形成整体连通的间隙，在间隙的规定部位分别配置在正交的三轴坐标系的任一轴向上对置的多组电极，在各个对置电极之间形成静电电容。若外侧箱状结构体因力(负荷)而变形，则间隙的形状及尺寸相应地变化，各个对置电极间的静电电容变化。构成为根据该静电容量的变化，算出外侧箱状结构体相对于内侧箱状结构体的位移量，基于算出的位移量，能够检测施加在外侧箱状结构体上的力的各轴向的力分量以及绕各轴的力矩分量。

另外，日本特开2016-070824号公报公开了以下的结构：在检测正交三轴坐标系中的各轴向的力分量以及绕各轴的力矩分量的位移检测方式的六轴力传感器中，由第一检测部和第二检测部各分担3轴检测力分量和力矩分量。

并且，日本特开2006-125873号公报公开了在受到与应变电阻元件同等的热影响的位置且不受应力影响的位置设置温度补偿用电阻元件，旨在进行高精度的应力检测的多轴力传感器用芯片和多轴力传感器。

在位移检测方式的力传感器中，由于使用环境的温度变化或内部发热等作用于该传感器的力以外的因素，在用于检测位移量的部件上产生挠曲、变形，作为力传感器的测定精度有时会降低。

发明内容

本公开的一个方式涉及一种力传感器，包括：第一基板部；第二基板部，与所述第一基板部分离配置；第三基板部，与所述第二基板部分离配置；第一桥梁部，用于对所述第一基板部进行定位；第二桥梁部，用于对所述第二基板部进行定位；第三桥梁部，用于对所述第三基板部进行定位；第一连结部，连结所述第一基板部和所述第一桥梁部；第二连结部，连结所述第二基板部和所述第二桥梁部；第三连结部，连结所述第三基板部和所述第三桥梁部；第一支柱部，连结所述第一桥梁部和所述第二桥梁部；第二支柱部，连结所述第二桥梁部和所述第三桥梁部；第一检测部，检测所述第一基板部和所述第二基板部的相对位移；以及第二检测部，检测所述第二基板部和所述第三基板部的相对位移，所述力传感器的特征在于，所述第一基板部和所述第一连结部中的至少一方构成为能够弹性变形，所述第二支柱部构成为能够弹性变形，所述第一检测部将根据所述第一基板部和所述第二基板部的沿着第一轴的相对移动以及所述第一基板部和所述第二基板部的绕沿着与所述第一轴正交的平面的中心轴线的相对旋转中的至少一方变化的值作为第一检测值进行检测，所述第二检测部将根据所述第二基板部和所述第三基板部的沿着与所述第一轴正交的平面的相对移动以及绕沿着所述第一轴的中心轴线的相对旋转中的至少一方而变化的值作为第二检测值进行检测，所述力传感器具备第一缓和部和第二缓和部中的至少一个，所述第一缓和部设置在所述第一基板部、所述第一连结部、所述第二基板部和所述第二连结部中的至少一个，并且能够沿着与所述第一轴正交的平面弹性变形，所述第二缓和部设置在所述第二基板部、所述第二连结部、所述第三基板部和所述第三连结部中的至少一个，并且能够沿着所述第一轴弹性变形。

附图说明

通过与附图相关的以下实施方式的描述，本发明的目的、特征和优点将变得更加明显。在该附图中，

图1是第一实施方式所涉及的力传感器的截面图，

图2是图1的力传感器的俯视图，