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公開番号2024072155
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182857
出願日2022-11-15
発明の名称トルクセンサおよびロボット
出願人新東工業株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G01L 3/14 20060101AFI20240520BHJP(測定;試験)
要約【課題】小型化を実現するとともに分解能の設計の自由度の高いトルクセンサを実現する。
【解決手段】トルクセンサは、板状のスペーサを含む第一の板状部材と、それに締結された第二の板状部材(20)とを有している。第二の板状部材(20)におけるスペーサ外の外周領域(90)には、スペーサの外縁に形成された凹部内に配置された膜状歪ゲージ(51)とそれに接続された膜状配線(52)が形成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第一の板状部材と、
前記第一の板状部材に対向する第二の板状部材と、
前記第一の板状部材と一体化され、かつ、前記第二の板状部材と締結されている板状のスペーサと、を備え、
前記スペーサの外縁には、凹部が形成されており、
前記第二の板状部材の前記第一の板状部材に対向する主面のうち、前記スペーサからはみ出した外周領域に、前記凹部内に配置された膜状歪ゲージと、前記膜状歪ゲージに接続された膜状配線が形成されている、
ことを特徴とするトルクセンサ。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記膜状歪ゲージを封止するための封止材が前記凹部に充填されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記凹部と前記トルクセンサの側方の外側とを連通する連通部を含み、
前記連通部は、前記トルクセンサの側面に開口する連絡部を含み、
前記膜状配線は前記連通部に配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクセンサ。
【請求項４】
前記スペーサと前記第二の板状部材とを締結するための締結具、および、前記膜状歪ゲージのそれぞれが特定の中心を有する円周上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトルクセンサ。
【請求項５】
前記膜状歪ゲージを複数有し、複数の前記膜状歪ゲージのそれぞれが前記円周上に等間隔に配置されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のトルクセンサ。
【請求項６】
ロボットアームと、前記ロボットアームに固定されている請求項１に記載のトルクセンサと、前記トルクセンサに固定されているロボットハンドと、を有する
ことを特徴とするロボット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクセンサおよびロボットに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
トルクセンサは、種々の産業分野で利用されており、例えば工業用ロボットの動作の判定に利用されている。このようなトルクセンサには、規格化された所定の一部品の積層数を調整することで耐荷重仕様を設計可能なフランジタイプのトルクセンサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－７３１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トルクセンサには、その用途に応じたサイズおよび分解能が要求される。しかしながら、上述のような従来技術は、種々の問題を有する。
【０００５】
たとえば、フランジタイプの回転式トルクセンサは、一般にサイズが大きい。また、歪ゲージの大きさのために外形を小さくできないことがある。また、歪ゲージから基板までの配線（リード線）を実装することから、外形を小さくできないことがある。また、歪ゲージおよび配線を実装するために厚みを薄くできないことがある。また、静電容量式センサでは上下基板のギャップから外力を測定するため、厚みが一定以上に限定されることがある。さらに、トルクセンサの起歪体の材質と歪ゲージの特性によって分解能の範囲が決まることから、起歪体の材質と歪ゲージとの組み合わせが制限されることがある。このように、従来のトルクセンサは、小型化および分解能の設計の自由度の観点から検討の余地が残されている。
【０００６】
本発明の一態様は、小型化を実現するとともに分解能の設計の自由度の高いトルクセンサを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を解決するために、本発明の一態様に係るトルクセンサは、第一の板状部材と、前記第一の板状部材に対向する第二の板状部材と、前記第一の板状部材と一体化され、かつ、前記第二の板状部材と締結されている板状のスペーサと、を備え、前記スペーサの外縁には、凹部が形成されており、前記第二の板状部材の前記第一の板状部材に対向する主面のうち、前記スペーサからはみ出した外周領域に、前記凹部内に配置された膜状歪ゲージと、前記膜状歪ゲージに接続された膜状配線が形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、小型化を実現するとともに分解能の設計の自由度の高いトルクセンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るロボットの構成を模式的に示す図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサの一断面の構造を模式的に示す図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサにおける第一の板状部材の、第二の板状部材と対向する主面の構造を模式的に示す図である。
本発明の一実施形態に係るトルクセンサにおける第二の板状部材の、第一の板状部材と対向する主面の構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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