JP7345647B2 - 力覚センサ装置 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態に係る力覚センサ装置100の外観斜視図である。図2は、一実施形態に係る力覚センサ装置100の平面図である。図3は、一実施形態に係る力覚センサ装置100の分解斜視図である。図4は、一実施形態に係る力覚センサ装置100の断面図である。
溝部111Cは、回転方向に開口しており、支持部材130を回転させることにより、当該開口から規制部133の突出部133Bを差し込むことが可能となっている。溝部111Cの上下幅は、規制部133の突出部133Bの上下幅と同寸法である。これにより、溝部111Cは、規制部133の突出部133Bの上下方向への移動を規制しつつ、規制部133の突出部133Bを保持する。
図5は、一実施形態に係る起歪体110の平面図である。図6は、一実施形態に係る起歪体110の一部拡大図である。図5および図6は、起歪体110の連結部113の上面に対して、複数の歪検知センサ121を重ねて示すことで、起歪体110の連結部113の上面における複数の歪検知センサ121の配置位置を表している。
図7は、一実施形態に係る力覚センサ装置100の一部拡大断面図である。図7に示すように、規制部133の突出部133Bは、起歪体110の第1固定部111に設けられた溝部111C内に差し込まれる。突出部133Bは、溝部111Cの底面である、対向部111Dと対向している。図7に示すように、規制部133の突出部133Bは、上下方向に関しては、起歪体110の第1固定部111に設けられた溝部111Cの上面111Caおよび下側当接部111Cbによって挟まれることにより、上下方向への移動が規制される。これにより、規制部133は、起歪体110の上下方向の歪み(すなわち、検出されるべきではない歪み)を抑制する。一方、図7に示すように、規制部133の突出部133Bは、回転方向の一方向(時計回り方向)に関しては、溝部111Cから解放されており、回転方向の他方向(反時計回り方向)に関しては、溝部111Cの側壁111Ccから離間していることにより、回転方向の両方向への移動が許容される。これにより、規制部133は、起歪体110の回転方向の歪み(すなわち、検出されるべき歪み)を許容する。なお、下側当接部111Cbは、上面111Caに向かって凸状であり、且つ、同一円周上を延在するリブ状である。
上記のように構成された力覚センサ装置100は、起歪体110の第1固定部111および第2固定部112の一方に固定された伝達部材(回転体)が回転すると、起歪体110を介して、起歪体110の第1固定部111および第2固定部112の他方に固定された被伝達部材(回転体)も回転する。その際、起歪体110に加わるトルクに応じて、起歪体110の連結部113に歪みが生じる。特に、連結部113においては、複数の梁部114a,114bの各々は、その他の部分よりも幅が狭くなっているため、その他の部分よりも歪みが生じ易くなっている。そこで、一実施形態に係る力覚センサ装置100は、複数の歪検知センサ121によって複数の梁部114a,114bの各々の歪みを検出する。これにより、一実施形態に係る力覚センサ装置100は、起歪体110に加わったトルクをより高精度に検出することができる。
110 起歪体
111 第1固定部
111A 支持部
111B 貫通孔
111C 溝部
111Cc 側壁
111D 対向部
112 第2固定部
113 連結部
113A,113B 貫通孔
114,114a,114b 梁部
120 フレキシブル基板
121 歪検知センサ
122 引き出し部
130 支持部材
131 基部
131A 貫通孔
131B 貫通孔
133 規制部
133A 平板部
133B 突出部
140 回路基板
AX 回転軸
Claims (10)
- 回転の駆動力を伝達する或いは前記駆動力が伝達される部分に固定される第1固定部と、前記駆動力が伝達される或いは前記駆動力を伝達する部分に固定される第2固定部と、該第1固定部と該第2固定部とを連結する連結部と、を有する起歪体と、
前記起歪体の前記連結部における歪みを検知する歪検知センサと、を備え、
前記第1固定部が前記連結部を挟んで前記第2固定部の外側に配設されている力覚センサ装置であって、
前記第2固定部に固定される基部を備えた支持部材を有し、
前記支持部材には、該基部から延設された規制部を有し、
前記支持部材は、規制部の外周縁部に複数の突出部を有し、
前記第1固定部を部分的に高くした支持部には、半径方向における内側の面から、半径方向における外側に向かって切り欠かれた溝部が形成され、
前記溝部に前記支持部材の前記突出部が差し込まれる
ことを特徴とする力覚センサ装置。 - 前記溝部の上下幅と、前記支持部材の前記突出部の上下幅とが同一寸法であることを特徴とする請求項1に記載の力覚センサ装置。
- 前記溝部は回転方向に開口しており、
前記突出部と、前記溝部との間に隙間を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の力覚センサ装置。 - 前記連結部と同形状で、前記連結部の表面に貼りつけられたフレキシブル基板をさらに備え、
前記歪検知センサは、前記フレキシブル基板に実装され、
前記規制部は、前記連結部と平行な平板部を有し、
前記支持部材の前記平板部と、前記連結部との間に前記フレキシブル基板が設けられることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の力覚センサ装置。 - 前記起歪体は、樹脂材料により形成されており、
前記連結部は、前記第1固定部及び前記第2固定部より薄く、
前記支持部材は、金属素材、または、前記起歪体よりも剛性が高い樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の力覚センサ装置。 - 前記第1固定部の支持部を上下方向に貫通する複数の貫通孔が形成され、
前記第1固定部の各前記貫通孔を貫通するボルトによって、回転駆動力を伝達する伝達部材、および、回転駆動力が伝達される被伝達部材のいずれか一方に前記第1固定部が固定され、
前記第2固定部を上下方向に貫通する複数の貫通孔が形成され、
前記第2固定部の各前記貫通孔を貫通するボルトによって、回転駆動力が伝達される被伝達部材、および、回転駆動力を伝達する伝達部材のいずれか一方に前記第2固定部が固定されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の力覚センサ装置。 - 前記支持部材の前記基部は、貫通孔が形成され、
前記支持部材の前記貫通孔と、前記第2固定部の前記貫通孔を貫通するボルトによって、前記支持部材が、前記第2固定部に固定されることを特徴とする請求項6に記載の力覚センサ装置。 - 前記歪検知センサは、抵抗値の変化により歪みを検出するセンサであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の力覚センサ装置。
- 前記第1固定部は、環状であり、
前記第2固定部は、環状であり、
環状の前記第1固定部の中心と、環状に配置された前記第2固定部の中心とは、一致しており、
前記歪検知センサは、環状に複数配置されており、
前記連結部は、環状に配置された複数の貫通孔を有し、
前記連結部は、前記複数の貫通孔を有することによって複数の梁部が形成されており、当該複数の梁部の各々に前記歪検知センサが設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の力覚センサ装置。 - 前記起歪体は、配線が挿通される貫通孔を中央部に有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
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