[发明专利]扭矩传感器

摘要

本发明提供一种小型且具有高刚性、并能够实现高生产效率的扭矩传感器。在左侧支撑体(10)与右侧支撑体(20)之间配置环状变形体(50)。在环状变形体(50)的左侧面的上下两处接合左侧支撑体(10)的凸状部(11、12)，在环状变形体(50)的右侧面的左右两处接合右侧支撑体(20)的凸状部(21、22)。在环状变形体(50)上，设置四处产生弹性变形的检测部(D1～D4)，当在向右侧支撑体(20)施加负荷的状态下朝左侧支撑体(10)作用绕Z轴的扭矩时，各检测部(D1～D4)的右侧面靠近或者远离右侧支撑体(20)的相对面。在各检测部(D1～D4)的右侧面形成位移电极，在右侧支撑体(20)的相对面形成位移电极，构成4组电容元件，作为其静电电容值的变动而检测作用的扭矩。

主权项

一种扭矩传感器，检测绕预定的旋转轴(Z)的扭矩，其特征在于，所述扭矩传感器具备：环状变形体(50；60)，在与所述旋转轴(Z)正交的基本平面(XY)上以包围所述旋转轴的周围的方式定义基本环状路(R)时，所述环状变形体(50；60)沿着该基本环状路(R)伸展；左侧支撑体(10)，在从所述旋转轴(Z)成为沿左右伸展的水平线那样的基准观察方向观察时，所述左侧支撑体(10)配置在与所述环状变形体(50；60)的左侧邻接的位置；右侧支撑体(20)，在从所述基准观察方向观察时，所述右侧支撑体(20)配置在与所述环状变形体(50；60)的右侧邻接的位置；左侧连接构件(11、12；16～19)，将所述环状变形体(50；60)的左侧的侧面上的左侧连接点(P11、P12；P16～P19)连接于所述左侧支撑体(10)；右侧连接构件(21、22；26～29)，将所述环状变形体(50；60)的右侧的侧面上的右侧连接点(P21、P22；P26～P29)连接于所述右侧支撑体(20)；电容元件(C；C1～C4；C11～C18)，由固定于所述环状变形体(50；60)的右侧的侧面的预定位置的位移电极(E50)以及固定于所述右侧支撑体(20)的与所述位移电极(E50)相对的位置的固定电极(E20)构成；以及检测电路(101～105)，基于所述电容元件(C；C1～C4；C11～C18)的静电电容值的变动，输出电信号，所述电信号表示在向所述左侧支撑体(10)和所述右侧支撑体(20)中的一方施加负荷的状态下向另一方作用的绕所述旋转轴(Z)的扭矩，所述环状变形体(50；60)具有位于在所述基本环状路(R)上定义的检测点(Q；Q1～Q4；Q11～Q18)的检测部(D；D1～D4；D11～D18)、以及与该检测部的两端连接的连结部(L；L1～L4；L11～L18)，所述检测部(D；D1～D4；D11～D18)具有通过成为检测对象的扭矩的作用产生弹性变形的第一变形部(51；61)、通过成为检测对象的扭矩的作用产生弹性变形的第二变形部(52；62)、以及通过所述第一变形部以及所述第二变形部的弹性变形产生位移的位移部(53；63)，所述第一变形部(51；61)的外侧端与同其邻接的连结部(L)连接，所述第一变形部(51；61)的内侧端与所述位移部(53；63)连接，所述第二变形部(52；62)的外侧端与同其邻接的连结部(L)连接，所述第二变形部(52；62)的内侧端与所述位移部(53；63)连接，所述位移电极(E50)固定在所述位移部(53；63)的与所述右侧支撑体(20)相对的位置，所述左侧连接点(P11、P12；P16～P19)以及所述右侧连接点(P21、P22；P26～P29)配置于所述连结部(L)，所述左侧连接点(P11、P12；P16～P19)朝向所述基本平面(XY)的正射影投影像与所述右侧连接点(P21、P22；P26～P29)朝向所述基本平面(XY)的正射影投影像形成于彼此不同的位置。