力传感器

摘要

本发明提供一种力传感器。提供能够提高力传感器的生产率而且能够提高可靠性的技术。力传感器(10)具备：具有表面(20a)以及里面(20b)的应变体(20)；以及被设置于表面(20a)以及里面(20b)的多个应变计(30)。应变体(20)构成为包含：承受力的受力部(21)；相对于受力部固定的固定部(22)；将受力部与固定部连结的臂部(23)；以及沿与臂部的延伸方向交叉的方向延伸并与固定部连结的弯曲部(24)。多个应变计(30)设置于臂部(23)，包含对臂部(23)的弯曲进行检测的弯曲应变计以及对臂部(23)的剪切进行检测的剪切应变计。应变计构成桥式电路。

权利要求

1.一种力传感器，其特征在于，具备：应变体，其具有表面以及里面；以及

多个应变计，它们设置于上述表面以及上述里面，上述应变体包含：承受力的受力部；相对于上述受力部固定的固定部；将上述受力部与上述固定部连结的臂部；以及沿与上述臂部的延伸方向交叉的方向延伸并与上述固定部连结的弯曲部，上述多个应变计包含对上述臂部的弯曲进行检测的规定数量的弯曲应变计以及对该臂部的剪切进行检测的规定数量的剪切应变计，上述应变计构成桥式电路。

2.根据权利要求1所述的力传感器，其中，上述弯曲应变计将该弯曲应变计的检测方向设置为上述臂部的延伸方向，上述剪切应变计将该剪切应变计的检测方向设置为相对于上述臂部的延伸方向成45°方向。

3.根据权利要求1或2所述的力传感器，其中，以粘贴于上述臂部的上述表面以及上述里面的方式，汇集规定数量的上述弯曲应变计和规定数量的上述剪切应变计而构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的力传感器，其中，使用规定数量的上述弯曲应变计构成第一桥式电路，使用规定数量的上述剪切应变计构成第二桥式电路。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的力传感器，其中，上述受力部与上述固定部构成为同心状，

3根上述臂部以俯视观察呈Y字形的方式，在上述受力部以及上述固定部的周向等间隔地配置。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的力传感器，其中，上述受力部与上述固定部构成为同心状，

4根上述臂部以俯视观察呈十字形的方式，在上述受力部以及上述固定部的周向等间隔地配置。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的力传感器，其中，对上述第一桥式电路和上述第二桥式电路施加1～10V的电压。

说明书

力传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及力传感器(也称为分力计)，特别是涉及对于适用于检测x轴方向、y轴方向、z轴方向的力分量和绕各轴的力矩分量合计6个分量的6轴力传感器而言有效的技术。

背景技术

[0002] 日本特开昭57-169643号公报(以下称为“专利文献1”。)记载有涉及使用了应变计的多分力的分力计的技术。该分力计是对连结基部和框体的俯视观察呈十字形的臂部的形状进行了研究，仅基于弯曲应变来测定外力的构成(参照专利文献1的说明书第三页左上段第12-16行)。因此，为了利用弯曲应变检测各方向的外力，在绕四棱柱的臂部的轴的4个面(表面、里面、两个侧面)分别粘合了检测弯曲应变的应变计(即弯曲应变计)(参照专利文献1的说明书第三页右上段第19行-左下段第3行)。

[0003] 专利文献1：日本特开昭57-169643号公报

[0004] 如专利文献1记载的技术那样，在现有的分力计中，是专研臂部的形状，根据臂部的弯曲应变来测定外力的构成，以便能够抑制臂部产生的剪切应变、并利用弯曲应变进行捕捉。这是因为考虑了分力计是检知、检测基于外力的微小的变化(输出)的部件，对检知、检测产生比剪切应变大的变化的弯曲应变来说是有效的。

[0005] 然而，在专利文献1记载的技术中，虽在四棱柱的臂部的表面以及里面(由4根臂部构成为俯视观察呈十字形的面)粘贴(粘合)应变计是容易的，但在臂部的2个侧面(于上下表面正交的面)粘贴应变计是困难的。这是因为臂部的侧面侧的空间、即由基部、框体以及臂部围起的空间在粘贴应变计时较狭窄(有障碍物)。因此，若将应变计粘贴在臂部的2侧面(内侧面)，则作业工时增加。另外，该应变计的配线布置也变得困难，容易产生因断线等导致的动作不良。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种能够提高力传感器的生产率，而且能够提高可靠性的技术。本发明的上述以及其它的目的和新的特征将通过本说明书的记述以及附图变得清楚。

[0007] 为了解决上述课题，作为本发明的一解决机构的力传感器具备：应变体，其具有表面以及里面；以及多个应变计，它们设置于上述表面以及上述里面，上述应变体包含：承受力的受力部；相对于上述受力部固定的固定部；将上述受力部与上述固定部连结的臂部；以及沿与上述臂部的延伸方向交叉的方向延伸并与上述固定部连结的弯曲部，上述多个应变计包含对上述臂部的弯曲进行检测的规定数量的弯曲应变计以及对该臂部的剪切进行检测的规定数量的剪切应变计，上述应变计构成桥式电路。

[0008] 由此，能够提供不在臂部的侧面(与表面以及里面正交的面)设置应变计，而仅在应变体的臂部的表面以及里面设置应变计的力传感器。因此，能够提高力传感器的生产率。另外，不存在因在臂部的侧面粘贴应变计而导致的不良情况，所以能够提高力传感器的可靠性。

[0009] 在上述一解决手段的力传感器中，更优选上述弯曲应变计将该弯曲应变计的检测方向设置为上述臂部的延伸方向，上述剪切应变计将该剪切应变计的检测方向设置为相对于上述臂部的延伸方向成45°方向。

[0010] 在上述一解决手段的力传感器中，更优选以粘贴于上述臂部的上述表面以及上述里面的方式，汇集规定数量的上述弯曲应变计和规定数量的上述剪切应变计而构成。由此与一个一个地粘贴应变计相比能够提高生产率。

[0011] 在上述一解决手段的力传感器中，更优选使用规定数量的上述弯曲应变计构成第一桥式电路，使用规定数量的上述剪切应变计构成第二桥式电路。虽通过力使臂部产生弯曲(挠曲)、剪切、扭转，但利用规定数量的应变计的配置、连接在臂部构成桥式电路，从而例如使在臂部产生的弯曲(挠曲)、扭转消失，能够检测基于剪切的应力。

[0012] 在上述一解决手段的力传感器中，优选上述受力部与上述固定部构成为同心状，3根上述臂部以俯视观察呈Y字形的方式，在上述受力部以及上述固定部的周向等间隔地配置。在臂部是3根那样根数少的情况下，被设置于应变体的应变计的整体数量变少从而粘贴应变计等工序数也变少，能够提高生产率，另外，能够减少生产成本。

[0013] 或者更优选上述受力部与上述固定部被构成为同心状，4根上述臂部以俯视观察呈十字形的方式，在上述受力部以及上述固定部的周向等间隔地配置。在3根臂部构成为俯视观察呈Y字形的6轴力传感器中，为了检测x轴方向、y轴方向、z轴方向的力分量和绕各轴的力矩分量合计6个分量，需要对被设置于各臂部的应变计的输出进行矩阵运算。关于该点，在4根臂部构成为俯视观察呈十字形的6轴力传感器中，不进行矩阵运算就能够检测各分量。

[0014] 在上述一解决手段的力传感器中，优选对上述第一桥式电路和上述第二桥式电路施加1～10V的电压。对构成在臂部的桥式电路施加1～10V的电压，从而能够易于正确地检测基于剪切的应力。

[0015] 根据本发明，能够提高力传感器的生产率，而且能够提高可靠性。

附图说明

[0016] 图1是本发明的实施方式1的力传感器的主要部位的示意性俯视图。

[0017] 图2是图1所示的力传感器的主要部位的里面的示意性俯视图。

[0018] 图3是图1所示的力传感器的主要部位的示意性立体图。

[0019] 图4是图1所示的力传感器所具备的信号处理部的结构图。

[0020] 图5是用于说明图1所示的力传感器所具备的桥式电路的图。

[0021] 图6是图1所示的力传感器所具备的桥式电路的检测表。

[0022] 图7是本发明的实施方式2的力传感器的主要部位的示意性俯视图。

[0023] 图8是图7所示的力传感器的主要部位的里面的示意性俯视图。

[0024] 图9是本发明的实施方式3的力传感器的主要部位的示意性俯视图。

[0025] 图10是图9所示的力传感器的主要部位的里面的示意性俯视图。

[0026] 图11是图9所示的力传感器所具备的桥式电路的检测表。

[0027] 附图标记说明

[0028] 10、10A、10B…力传感器；20…应变体；20a…表面；20b…里面；20c…外侧面；20d…内侧面；21…中央部(受力部)；22…框部(固定部)；23、23A、23B、23C、23D…臂部；24…弹性部；30…应变计；31、31A、31B、31C、31D、31E、31F…桥式电路；32…一体测量仪；40…信号处理部。

具体实施方式

[0029] 在以下本发明的实施方式中，虽在必要时分为多个部分等进行说明，但原则上它们不是彼此独立的，一方与另一方的一部分或者全部的变形例具有详细等的关系。因此，全部附图中，对具有相同功能的部件标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。另外，关于构成要素的数量(包含个数、数值、量、范围等)除了特别地明示的情况下、原理上被清楚地限定为特定的数量的情况下等，该并不限定特定的数量，也可是特定的数量以上也可是其以下。另外，在言及构成要素等形状时，除了特别地明示的情况以及被认为原理上明显不是的情况等，包含实际上与其形状等近似或者类似的内容等。

[0030] (实施方式1)

[0031] 在本发明的实施方式1中，说明适用于检测(计测)物体受到的力的大小或者方向中的至少一方的分量的力传感器(若是检测惯性力的传感器则也被称为加速度传感器、角速度传感器等运动传感器。)。具体而言，说明适用于能够同时检测三维空间的正交坐标系(x轴、y轴、z轴)的3轴方向的力分量、和绕该3轴方向的力矩分量的合计6个分量的6轴力传感器。

[0032] 参照图1～图6对本实施方式的力传感器10进行说明。图1以及图2是力传感器10的主要部位的示意性俯视图，图3是其示意性立体图。如图1～图3所示，力传感器10具备通过力被施加而产生应变的应变体20、以及检测应变体20的应变的多个应变计30。图4是力传感器10所具备的信号处理部40的结构图。该信号处理部40例如被设置于安装应变体20的筐体(未图示)内，处理来自多个应变计30的输出。图5是用于说明力传感器10所具备的桥式电路31的图。图6是力传感器10的桥式电路31的检测表。该桥式电路31使用规定数量的应变计30而构成，其输出信号通过信号处理部40而被处理。

[0033] 如图1～图3所示，应变体20是具有表面20a(第一面)、里面20b(与第一面相反的一侧的第二面)、亦即外侧面20c(外周面)的圆形的板状体。而且，该应变体20包含具有应变体20的中心O的中央部21、在中央部21的周围呈同心状的框部22、以及连结中央部21与框部22的多个臂部23(也称为梁)而构成。对于应变体20的各部的更具体的形状而言，中央部21是圆板状，框部22是环状，臂部23是四棱柱状。

[0034] 在本实施方式中，臂部23以通过3根俯视观察呈Y字形的方式，在中央部21以及框部22的周向以等间隔(在中心O的周向每120°)被配置。即3根臂部23(23A、23B、23C)从中心O以放射状在中央部21与框部22之间延伸。而且，以在将中央部21以及框部22视为刚体时将臂部23视为弹性体的方式，应变体20具备夹装在框部22与臂部23之间的弹性部24(弯曲部)。该弹性部24以与臂部23连结并俯视观察呈T字形的方式，向与臂部23的延伸方向交叉的方向延伸。

[0035] 这样的应变体20例如通过使用NC(Numerical Control：数控)加工机在铝合金、合金钢、不锈钢等具有弹簧特性的材料形成贯通孔等而得到。由此，在应变体20形成用于形成中央部21、框部22、臂部23的空间(贯通部)、用于形成弹性部24的空间(俯视观察呈窄缝状的贯通部)。通过形成这些空间，由此应变体20除了外侧面20c以外还具有内侧面20d(与表面20a以及里面20b正交的面，贯通部的内壁面)。

[0036] 在本实施方式的力传感器10中，应变体20中、作为承受力的受力部而使用中央部21，作为被固定于受力部的固定部而使用框部22，作为产生应变的部分而使用臂部23。即应变体20构成为通过力使臂部23产生弯曲(挠曲)、剪切、扭转。即在臂部23的延伸方向产生弯曲(挠曲)，相对于臂部23的延伸方向在45°方向产生剪切，而且在臂部23的周向产生扭转。
此外，对于作为应变体20的受力部以及固定部而言，作为固定部能够使用中央部21，作为受力部能够使用框部22。

[0037] 具体而言，在对应变体20的受力部亦即中央部21施加了x轴方向的力Fx的情况下，对臂部23B、23C作用力而变形，在臂部23A中，该弹性部24挠曲，所以没有产生应变。另外，在施加了y轴方向的力Fy的情况下，对臂部23A、23B、23C分别作用力而变形。另外，在施加了z轴方向的力Fz的情况下，臂部23A、23B、23C均等地挠曲。另外，在施加了x轴方向的力矩Mx的情况下，在臂部23A仅产生扭转而未挠曲，对臂部23B、23C作用力矩而挠曲。另外，在施加了y轴方向的力矩My的情况下，对臂部23A、23B、23C分别作用力矩而挠曲。另外，在施加了z轴方向的力矩Mz的情况下，臂部23A、23B、23C均等地挠曲。

[0038] 在这样的应变体20中，多个应变计30被设置于应变体20的表面20a以及里面20b。作为应变计30例如能够使用由具有挠性的聚酰亚胺、环氧树脂膜覆盖Cu(铜)-Ni(镍)系合金、Ni-Cr(铬)系合金的金属薄膜(金属箔等)的布线图案而得的部件。这样的应变计30使用粘合剂被粘贴在臂部23，能够根据金属薄膜受到臂部23的应变而变形时的电阻变化来检知、检测应变。另外，作为应变计30也能够利用使用了半导体薄膜而不是金属薄膜的半导体应变计。另外，作为应变计30的不基于粘合的搭载方法也可通过真空蒸镀、溅射方式在应变体20的表面20a以及里面20b直接形成金属薄膜测量仪。

[0039] 在本实施方式中，应变计30以其检测方向(感应方向)成为与臂部23中弯曲(挠曲)的产生方向、剪切的产生方向相同的方式，被设置于臂部23。在图1、图2中，用箭头示出了各位置的应变计30的检测方向(感应方向)。具体而言，如图1、图2所示，在应变体20的位置Aa、Ab、Ac、Ad、Ba、Bb、Bc、Bd、Ca、Cb、Cc、Cd的各个中，以检测方向成为臂部23的延伸方向的方式，配置检测臂部23的弯曲(挠曲)的应变计30(称为弯曲应变计)。另外，在应变体20的位置Da、Db、Dc、Dd、Ea、Eb、Ec、Ed、Fa、Fb、Fc、Fd的各个中，以检测方向相对于臂部23的延伸方向成为45°方向(或者135°方向)的方式，配置检测臂部23的剪切的应变计30(称为剪切应变计)。这样在多个应变计30中即便使用相同的应变计30，通过其检测方向的配置，也可包含弯曲应变计以及剪切应变计。

[0040] 在与图1、图2所示的x轴方向平行的方向延伸的臂部23A，在中央部21侧的位置Ba～Bd一个一个地配置规定数量(四个)的应变计30(弯曲应变计)，在框部22侧的位置Ea～Ed一个一个地配置规定数量(四个)的应变计30(剪切应变计)，合计设置8个应变计30。其中，位置Ba、Bc、Ea、Eb的应变计30位于应变体20(臂部23A)的表面20a(参照图1)，在俯视观察中，相对于臂部23A的延伸方向的中心线，位置Ba与位置Bc具有对称关系，位置Ea与位置Eb具有对称关系。因此，位置Ba的应变计30的检测方向与位置Bc的应变计30的检测方向是平行的关系，位置Ea的应变计30的检测方向与位置Eb的应变计30的检测方向成为在臂部23A的中心线上交叉的关系。另外，位置Bb、Bd、Ec、Ed的应变计30位于应变体20(臂部23A)的里面20b(参照图2)，在俯视观察中，相对于该臂部23A的延伸方向的中心线，位置Bb与位置Bd具有对称关系，位置Ec与位置Ed具有对称关系。因此，位置Bb的应变计30的检测方向与位置Bd的应变计30的检测方向是平行的关系，位置Ec的应变计30的检测方向与位置Ed的应变计30的检测方向成为在臂部23A的中心线上交叉的关系。此外，其它2根臂部23B、23C中，也同样地配置应变计30。

[0041] 而且，在本实施方式中，例如使用被设置于位置Aa～Ad的规定数量(四个)的应变计30(弯曲应变计)构成图5所示的一个桥式电路31(在图6的表记载为桥式电路31A)。另外，例如通过被设置于位置Da～Dd的规定数量(四个)的应变计30(剪切应变计)来构成图5所示的一个桥式电路31(在图6的表中记载为桥式电路31D)。图5所示的桥式电路31在位置a、b、c、d配置应变计30，并被电连接(布线)。

[0042] 具体而言，位置a、d的串联连接的应变计30与位置b、c的串联连接的应变计30相对于输入信号Vi而并联连接。另外，位置a、b的串联连接的应变计30、与位置c、d的串联连接的应变计30相对于输出信号Vo而并联连接。而且，例如在施加了1～10V的电压的输入信号Vi的桥式电路31中，因应变计30的电阻值的变化而成为了非平衡状态时输出信号Vo发生变化。虽由于力而在臂部23产生弯曲(挠曲)、剪切、扭转，但在本实施方式中，构成应变计30的桥式电路31，具有除去干扰功能、温度保证功能，例如在检测基于剪切的应力时，消除弯曲(挠曲)、扭转。通过1～10V的电压的施加，能够正确地检测基于剪切的应力。

[0043] 在本实施方式中，桥式电路31的位置a与应变体20的位置Aa对应，同样位置b与位置Ab对应，位置c与位置Ac对应，位置d与位置Ad对应。这样，为了明确对应关系，使桥式电路31的位置符号a、b、c、d(小写的字母)、与应变体20的位置符号Aa、Ab、Ac、Ad的各第2个(小写的字母)分别对应。而且，由被设置于应变体20的位置Aa～Ad的应变计30构成的桥式电路31与图6所示的桥式电路31A的检测表对应。这样，为了明确对应关系，使图6中的桥式电路31A的符号(大写的字母)、与应变体20的位置符号Aa、Ab、Ac、Ad的第1个(大写的字母)对应。与位置Ba～Bd、Ca～Cd、Da～Dd、Ea～Ed、Fa～Fd对应的其它桥式电路31B、31C、31D，31E、31F也同样。

[0044] 图6是表示对力传感器10的应变体20施加了各方向的力Fx、Fy、Fz、力矩Mx、My、Mz时的桥式电路31A～31F的检测结果的检测表。在图6所示的检测表中，在应变体20的位置Aa～Ad(桥式电路31A)、Ba～Bd(桥式电路31B)、Ca～Cd(桥式电路31C)、Da～Dd(桥式电路31D)、Ea～Ed(桥式电路31E)、Fa～Fd(桥式电路31F)中的应变计30的电阻值增加时设为“+”，在减少时设为“-”，而且在没有变化时设为“0”。另外，桥式电路31A～F的输出信号Vo在产生桥的非平衡输出时设为“1”，在未产生非平衡输出时设为“0”。

[0045] 这里，参照图4对根据桥式电路31A～31F的输出信号Vo来计算作用于受力部(中央部21)的力的信号处理部40进行说明。桥式电路31A～31F和信号处理部40通过布线而电连接。在信号处理部40中，来自桥式电路31A～31F(CH1～CH6)的信号(模拟信号)被各放大器41(AMP1～AMP6)放大后，该模拟信号被A/D转换器42转换为数字信号，并向CPU43发送。这样通过使用放大器41，即使输出较弱的剪切应变也能够被检测出。

[0046] 在CPU43中，从存储器44参照校准矩阵(校正矩阵)，计算作用于受力部(中央部21)的力的6个分量(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)。信号处理部40的结果能够从CPU43作为数字信号而输出，而且也能够使用D/A转换器45作为模拟信号而输出。

[0047] 这样信号处理部40具有参照来自桥式电路31A～31F的输出信号Vo进行修正的校准功能。如下式那样，作用于受力部(中央部21)的力F能够将校准矩阵C、与使来自桥式电路31A～31F的检测值进行A/D转换后而得到的值V相乘而求出。

[0048] [式1]

[0049] F＝C×V…(1)

[0050] [式2]

[0051] F＝[FX FY FZ MX MY MZ]T…(2)

[0052] [式3]

[0053]

[0054] [式4]

[0055] V＝[V1 V2 V3 V4 V5 V6]T…(4)

[0056] 校准矩阵C作为各个力传感器10所固有的矩阵而被预先计算。具体而言，能够根据对力传感器10施加6个分量的额定负载的条件与此时的应变体20的变形量的检测结果来计算校准矩阵C。由于使用这样的校准矩阵C，所以能够高精度地计测作用于力传感器10的受力部(中央部21)的力。

[0057] 以上，根据本实施方式，不在臂部23的内侧面20d设置应变计30，而能够仅在没有障碍物的应变体20(臂部23)的表面20a、20b设置应变计30。因此，不需要在由中央部21、框部22、臂部23围起的狭窄的空间设置应变计30，所以能够提高力传感器10的生产率。另外，没有因在臂部23的内侧面20d粘贴应变计30而导致的不良情况(例如断线等)，所以能够提高力传感器10的可靠性。

[0058] 另外，如实施方式3中后述的那样，也能够使用4根臂部23构成应变体20。然而，在相对于4根而由3根臂部23构成的本实施方式那样根数少的情况下，被设置于应变体20的应变计30的整体数量变少而粘贴应变计30等的工序数也变少，能够提高力传感器10的生产率。另外，也能够减少力传感器10的生产成本。

[0059] (实施方式2)

[0060] 在上述实施方式1中，对将应变计30分别粘贴于臂部23而设置的情况进行了说明。在本发明的实施方式2中，参照图7、图8对将汇集规定数量的应变计30而构成的一体测量仪
32粘贴于臂部23的情况进行说明。图7以及图8是力传感器10A的主要部位的示意性俯视图。

[0061] 本实施方式的力传感器10A以粘贴于各臂部23(23A、23B、23C)的表面20a(参照图7)以及里面20b(参照图8)的方式，具备汇集了规定数量的应变计30而构成的片状的一体测量仪32，。即汇集规定数量的应变计30而配置在片状的基材的同一面上。例如被粘贴在臂部
23A的表面20a的一体测量仪32具备位置Ba、Bc的应变计30(弯曲应变计)、和位置Ea、Eb的应变计30(剪切应变计)合计四个应变计30。另外，被粘贴在臂部23A的里面20b的一体测量仪
32具备位置Bb、Bd的应变计30(弯曲应变计)、和位置Ec、Ed的应变计30(剪切应变计)合计四个应变计30。在其它2根臂部23B、23C中也同样粘贴一体测量仪32。

[0062] 通过使用这样的一体测量仪32，与一个一个地粘贴应变计30相比能够提高生产率。此外，在对各臂部23粘贴了一体测量仪32后，以构成各桥式电路31A～31F(参照图5、图6)的方式，使各应变计30电连接。

[0063] (实施方式3)

[0064] 在上述实施方式1中，对3根臂部23构成为俯视观察呈Y字形的情况进行了说明。在本发明的实施方式3中，参照图9～图11对4根臂部23构成为俯视观察呈十字形(十字架状)的情况进行说明。图9以及图10是力传感器10B的主要部位的示意性俯视图，图11是力传感器10B的桥式电路31的检测表。

[0065] 对于本实施方式的力传感器10B(应变体20)而言，受力部亦即圆形状的中央部21与固定部亦即环状的框部22构成为同心状、且4根四棱柱状的臂部23以成为俯视观察呈十字形的方式，在中央部21以及框部22的周向以等间隔(中心O的周向每90°)被配置。即4根臂部23(23A、23B、23C、23D)从中心O以放射状在中央部21与框部22之间延伸。而且，以在将中央部21以及框部22视为刚体时而将臂部23视为弹性体的方式，应变体20具备夹装框部22与臂部23之间的弹性部24(弯曲部)。弹性部24实际上吸收臂部23的轴方向应变。该弹性部24以与臂部23连结而俯视观察呈T字形的方式，向与臂部23的延伸方向交叉的方向延伸。即力传感器10B的应变体20构成为通过力使臂部23产生弯曲(挠曲)、剪切、扭转。

[0066] 在本实施方式中，应变计30以其检测方向(感应方向)成为与臂部23中弯曲(挠曲)的产生方向、剪切的产生方向相同的方式被设置于臂部23。在图9、图10中，用箭头示出了各位置的应变计30的检测方向(感应方向)。具体而言，如图9、图10所示，应变体20的位置Ca1、Ca2、Cb1、Cb2、Cc1、Cc2、Cd1、Cd2、Da、Db、Dc、Dd、Ea、Eb、Ec、Ed的各个中，以检测方向成为臂部23的延伸方向的方式，配置检测臂部23的弯曲(挠曲)的应变计30(称为弯曲应变计)。另外，在应变体20的位置Aa、Ab、Ac、Ad、Ba、Bb、Bc、Bd、Fa1、Fa2、Fb1、Fb2、Fc1、Fc2、Fd1、Fd2的各个中，以检测方向相对于臂部23的延伸方向成为45°方向(或者135°方向)的方式，配置检测臂部23的剪切的应变计30(称为剪切应变计)。

[0067] 在图9、图10所示的臂部23A，在位置Cb2、Cc2、Ea、Eb一个一个地配置应变计30(弯曲应变计)，在位置Bb、Bd、Fb2、Fd2一个一个地配置应变计30(剪切应变计)，合计设置8个。位置Cc2、Ea、Fb2、Fd2的应变计30位于臂部23A的表面20a(参照图9)，位置Cc2与位置Ea具有在俯视观察中位于臂部23A的延伸方向的中心线上的关系，位置Fb2与位置Fd2相对于该中心线具有对称的位置关系。另外，位置Bb、Bd、Cb2、Eb的应变计30位于臂部23A的里面20b(参照图10)，位置Cb2与位置Eb具有在俯视观察中位于臂部23A的延伸方向的中心线上的关系，位置Bb与位置Bd相对于该中心线具有对称的位置关系。此外，在其它3根臂部23B、23C、23D中也同样地配置应变计30。

[0068] 在本实施方式中，也能够不在臂部23的内侧面20d设置应变计30，而仅在没有障碍物的应变体20(臂部23)的表面20a、20b设置应变计30。因此，能够提高力传感器10B的生产率。另外，没有因在臂部23的内侧面20d粘贴应变计30而导致的不良情况，所以能够提高力传感器10B的可靠性。

[0069] 而且，在本实施方式中，例如使用被设置于位置Ca1、Ca2、Cb1、Cb2、Cc1、Cc2、Cd1、Cd2的规定数量(8个)的应变计30(弯曲应变计)，构成图5所示的一个桥式电路31(在图11的表中记载为桥式电路31C)。这里，位置Ca1的应变计30与位置Ca2的应变计30被串联连接，与图5所示的桥式电路31的位置a对应。其它位置Cb1、Cb2、Cc1、Cc2、Cd1、Cd2也同样。另外，例如使用被设置于位置Fa1、Fa2、Fb1、Fb2、Fc1、Fc2、Fd1、Fd2的规定数量(8个)的应变计30(剪切应变计)，构成图5所示的一个桥式电路31(在图11的表中记载为桥式电路31F)。这里，位置Fa1的应变计30与位置Fa2的应变计30被串联连接，与图5所示的桥式电路31的位置a对应。其它位置Fb1、Fb2、Fc1、Fc2、Fd1、Fd2也同样。

[0070] 如图11所示，在本实施方式的力传感器10B中，在对受力部(中央部21)施加了力Fx的情况下，仅在桥式电路31A产生非平衡输出。另外，在对受力部(中央部21)施加了力Fy的情况下，仅在桥式电路31B产生非平衡输出。另外，在对受力部(中央部21)施加了力Fz的情况下，仅在桥式电路31C产生非平衡输出。另外，在对受力部(中央部21)施加了力矩Mx的情况下，仅在桥式电路31D产生非平衡输出。另外，在对受力部(中央部21)施加了力矩My的情况下，仅在桥式电路31E产生非平衡输出。另外，在对受力部(中央部21)施加了力矩Mz的情况下，仅在桥式电路31F产生非平衡输出。即根据力传感器10B，能够如上述实施方式1那样不进行矩阵运算就能检测各分量。

[0071] 以上，虽基于实施方式对本发明具体地进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，如下述那样，当然在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种改变。

[0072] 在上述实施方式1中，对适用于6轴力传感器的情况进行了说明。但并不局限于此，例如也能够应用于仅检测臂部的轴向的力分量以及绕该轴的力矩分量的力传感器(分力计)。