(57)【要約】【課題】  歪受感素子の必要数量の削減によりコストダウンを図るとともに、検出部のサイズダウンを図り、人間と同等サイズのロボットハンドの指先等に装着する小型の検出部を実現する。【解決手段】  二つの歪受感素子Ｘ１、Ｘ２を起歪板部２の中心に対してＸ軸方向両側に配し、かつ二つの歪受感素子Ｙ１、Ｙ２を起歪板部２の中心に対してＹ軸方向両側に配して検出部Ｕｄを構成するとともに、信号処理部Ｕｍに、Ｘ軸方向両側に配した歪受感素子Ｘ１、Ｘ２によりＸ軸方向の力を求めるＸ軸ブリッジ回路４と、Ｙ軸方向両側に配した歪受感素子Ｙ１、Ｘ２によりＹ軸方向の力を求めるＹ軸ブリッジ回路５と、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を含むブリッジ回路によりＺ軸方向の力を求めるＺ軸ブリッジ回路６とを設ける。【選択図】  図１
2008298580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起歪板部の一面上の中心に突起状の荷重作用部を設けるとともに、前記起歪板部の他面上に複数の歪受感素子を配し、前記荷重作用部に作用するＸ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向の力を検出する３軸力センサにおいて、前記起歪板部の中心に対してＸ軸方向一方側と他方側とに歪受感素子を同数だけ配し、かつ前記起歪板部の中心に対してＹ軸方向一方側と他方側とに歪受感素子を同数だけ配するとともに、Ｘ軸方向一方側と他方側とに配した前記歪受感素子を用いてＸ軸方向の力を求めるＸ軸ブリッジ回路と、Ｙ軸方向一方側と他方側とに配した前記歪受感素子を用いてＹ軸方向の力を求めるＹ軸ブリッジ回路と、前記Ｘ軸ブリッジ回路と前記Ｙ軸ブリッジ回路を含むブリッジ回路を用いてＺ軸方向の力を求めるＺ軸ブリッジ回路とを備えてなることを特徴とする３軸力センサ。
【請求項２】
前記Ｘ軸ブリッジ回路と前記Ｙ軸ブリッジ回路は、前記Ｚ軸ブリッジ回路における一対の対辺部にそれぞれ接続することを特徴とする請求項１記載の３軸力センサ。
【請求項３】
前記Ｘ軸ブリッジ回路及び前記Ｙ軸ブリッジ回路は、ハーフブリッジ回路により構成することを特徴とする請求項１又は２記載の３軸力センサ。
【請求項４】
前記起歪板部に前記歪受感素子を配して構成した検出部を備えるとともに、前記Ｘ軸ブリッジ回路、Ｙ軸ブリッジ回路及びＺ軸ブリッジ回路の出力信号の処理を行う信号処理部を備え、前記Ｘ軸ブリッジ回路、Ｙ軸ブリッジ回路又はＺ軸ブリッジ回路に含まれる固定抵抗素子のうちの少なくとも一つが信号処理部に配された固定抵抗素子であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の３軸力センサ。
【請求項５】
前記検出部は、前記歪受感素子側に接合して外部に導出するリードを備え、このリードと前記歪受感素子側を接合する接合部を、前記荷重作用部の外側面よりも中心側に配することを特徴とする請求項４記載の３軸力センサ。
【請求項６】
前記接合部における複数の接合端は、前記起歪板部の中心に対して周方向に沿って配列させることを特徴とする請求項５記載の３軸力センサ。
【請求項７】
前記検出部は、前記複数の歪受感素子を形成し、前記起歪板部の他面上に固着する歪ゲージと、前記リードを形成し、前記歪ゲージに接合するリード形成シートとを備えることを特徴とする請求項５記載の３軸力センサ。
【請求項８】
荷重作用部に作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の力を検出する３軸力検出方法において、複数の歪受感素子をＸ軸方向に配し、かつ複数の歪受感素子をＹ軸方向に配することにより、Ｘ軸方向における前記歪受感素子を用いたＸ軸ブリッジ回路によってＸ軸方向の力を検出し、Ｙ軸方向における前記歪受感素子を用いたＹ軸ブリッジ回路によってＹ軸方向の力を検出するとともに、前記Ｘ軸ブリッジ回路の合成抵抗値の変化と前記Ｙ軸ブリッジ回路の合成抵抗値の変化とに応じて出力信号が得られるＺ軸ブリッジ回路によってＺ軸方向の力を検出するようにしたことを特徴とする３軸力検出方法。
【請求項９】
前記Ｘ軸ブリッジ回路と前記Ｙ軸ブリッジ回路は、前記Ｚ軸ブリッジ回路における一対の対辺部にそれぞれ接続することを特徴とする請求項８記載の３軸力検出方法。
【請求項１０】
前記Ｘ軸ブリッジ回路及び前記Ｙ軸ブリッジ回路は、ハーフブリッジ回路により構成することを特徴とする請求項８又は９記載の３軸力検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、起歪板部の一面上の中心に設けた突起状の荷重作用部に作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の力を検出する際に用いて好適な３軸力センサ及び３軸力検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、起歪板部の一面上の中心に突起状の荷重作用部を設けるとともに、起歪板部の他面上に複数の歪受感素子を配し、荷重作用部に作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の力を検出するための検出部及びこの検出部の歪受感素子に接続して信号処理を行う信号処理部により構成した３軸力センサは、特許文献１乃至特許文献３で知られている。
【０００３】
特許文献１で開示される３次元圧力センサは、棒状スタッドと、圧力センサを固定するためのベース部材と、棒状スタッドの一端とベース部材との間に結合される板状の曲げ歪検出板と、この曲げ歪検出板の表面に配置される歪センサとを備え、曲げ歪検出板は、十字形状部を有し、この十字形状部の中心には棒状スタッドが結合されており、十字形状部の周辺部分には、ベース部材が結合されており、十字形状部を形成する、上向きアーム、右向きアーム、下向きアーム、及び左向きアームの表面上に各々歪センサが配置されており、信号処理回路は、棒状スタッドの先端に加えられる接触圧力がない場合の歪センサ抵抗値と、接触圧力が加えられた場合の歪センサ抵抗値とを、所定の演算処理を行って出力するものである。
【０００４】
また、特許文献２で開示されるポインティング装置は、外周部に電極ランドを備え、中央部にポストを備え、外周部と中央部の中間にポストを中心として放射状に四個の抵抗体を備えた肉薄の多角形又は円形セラミック基板と、基板を搭載する基台とからなり、基板の外周部の電極ランドは基台にハンダ付けにより基台と電気的に接続すると共に固着され、基板と基台の間にはハンダ付けによる空隙が設けられ、ポストの押圧に伴い基板がその外周部のハンダ付け部分を支点として撓み、抵抗体に歪みが生じポストの押圧を検出するポインティング装置であって、ポストはその下端部に基板に接触する肉厚の台座部を備え、ポストの押圧に伴い台座が踏み込む基板の裏面側に抵抗体を配置したものである。
【０００５】
さらに、特許文献３で開示される応力センサは、抵抗素子からなる歪みゲージが、基板面のセンサ有効領域の中心を交点とする基板面に沿った直交する二直線上、且つ当該交点から実質的に等距離位置に四箇所配され、基板面のセンサ有効領域の中心と、ポスト底面の中心とが実質的に一致するよう、ポストが固着又は一体化され、当該ポストへの応力付与に起因する抵抗素子の伸張、収縮又は圧縮による抵抗値変化から応力の方向と大きさとを把握し得る応力センサであって、ポスト底部が突起部を有し、ポストへの応力付与により、ポスト底部の突起部が歪ゲージを刺激するものである。
【特許文献１】特開２００４−２３９６２１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６７８０３号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来の３軸力センサは、次のような問題点があった。
【０００７】
まず、特許文献１に開示される３軸力センサ（３次元圧力センサ）は、使用する歪受感素子の数量が多くなる。特許文献１の場合は十六個の歪受感素子が必要になり、部品点数の増加によるコストアップを招く。しかも、各歪受感素子は、起歪板部の面上にそれぞれ配置する必要があることから検出部の小型化を図るにも限界がある。特に、人間と同等サイズのロボットハンドの指先等に装着する場合、これに対応するサイズダウンが要求されるが、このような要求に応えることができない。
【０００８】
また、特許文献２及び３に開示される３軸力センサ（ポインティング装置、応力センサ）は、歪受感素子の数量が四個で済むものの、Ｚ軸方向の力の検出方法は開示されていない。即ち、特許文献２では、基板裏面に四個の抵抗体及び電極配線が配置され、これらがブリッジ回路として接続可能であって、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の応力に対して均等な出力を取り出すことができるとされるものの、四個の抵抗体がどのようなブリッジ回路を構成するかは開示されていない。一方、特許文献３では、特許文献２と類似する基板裏面の四個の抵抗素子及び導体の配置が示されるとともに、それら四個の抵抗素子で構成される一つのブリッジ回路が示され、そのブリッジ回路によりＸ軸方向の応力センサとＹ軸方向の応力センサが構成されるも、Ｚ軸方向の応力センサについては開示されていない。
【０００９】
さらに、特許文献１乃至３に開示されるいずれの３軸力センサも検出部の接合部に断線や接触不良を生じやすいという問題点を抱えている。即ち、検出部には、歪受感素子側に接合して外部に導出するリードを付設する必要があるが、歪受感素子を取付ける起歪板部は付加される力に対応して歪む（撓む）ため、接合部に伸縮応力が頻繁に作用し、疲労破壊に基づく断線等を生じやすく、検出部の信頼性を確保しにくい。
【００１０】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した３軸力センサ及び３軸力検出方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る３軸力センサ１は、上述した課題を解決するため、起歪板部２の一面２ｆ上の中心に突起状の荷重作用部３を設けるとともに、起歪板部２の他面２ｓ上に複数の歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を配し、荷重作用部３に作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の力を検出する３軸力センサであって、起歪板部２の中心に対してＸ軸方向一方側と他方側とに歪受感素子Ｘ１、Ｘ２を同数だけ配し、かつ起歪板部２の中心に対してＹ軸方向一方側と他方側とに歪受感素子Ｙ１、Ｙ２を同数だけ配するとともに、Ｘ軸方向一方側と他方側とに配した歪受感素子Ｘ１、Ｘ２を用いてＸ軸方向の力を求めるＸ軸ブリッジ回路４と、Ｙ軸方向一方側と他方側とに配した歪受感素子Ｙ１、Ｙ２を用いてＹ軸方向の力を求めるＹ軸ブリッジ回路５と、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を含むブリッジ回路を用いてＺ軸方向の力を求めるＺ軸ブリッジ回路６とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
この場合、発明の好適な態様により、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５は、Ｚ軸ブリッジ回路６における一対の対辺部にそれぞれ接続することができるとともに、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５は、ハーフブリッジ回路により構成することができる。また、起歪板部２に歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を配して構成した検出部Ｕｄを備えるとともに、Ｘ軸ブリッジ回路４、Ｙ軸ブリッジ回路５及びＺ軸ブリッジ回路６の出力信号の処理を行う信号処理部Ｕｍを備え、Ｘ軸ブリッジ回路４、Ｙ軸ブリッジ回路５又はＺ軸ブリッジ回路６に含まれる固定抵抗素子Ｘ３、Ｘ４、Ｙ３、Ｙ４、Ｚ１、Ｚ２のうちの少なくとも一つを信号処理部Ｕｍに配することができる。さらに、検出部Ｕｄには、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２側に接合して外部に導出するリード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを設け、このリード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆと歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２側を接合する接合部８を、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に配することができる。この際、接合部８における複数の接合端８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ（８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐ）は、起歪板部２の中心に対して周方向に沿って配列させることが望ましい。なお、検出部Ｕｄは、複数の歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を形成し、起歪板部２の他面上に固着する歪ゲージ９と、リード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを形成し、歪ゲージ９に接合するリード形成シート１０とを備えて構成できる。
【００１３】
一方、本発明に係る３軸力検出方法は、上述した課題を解決するため、荷重作用部３に作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の力を検出するに際し、複数の歪受感素子Ｘ１、Ｘ２をＸ軸方向に配し、かつ複数の歪受感素子Ｙ１、Ｙ２をＹ軸方向に配することにより、Ｘ軸方向における歪受感素子Ｘ１、Ｘ２を用いたＸ軸ブリッジ回路４によってＸ軸方向の力を検出し、Ｙ軸方向における歪受感素子Ｙ１、Ｙ２を用いたＹ軸ブリッジ回路５によってＹ軸方向の力を検出するとともに、Ｘ軸ブリッジ回路４の合成抵抗値Ｒｘの変化とＹ軸ブリッジ回路５の合成抵抗値Ｒｙの変化とに応じて出力信号が得られるＺ軸ブリッジ回路６によってＺ軸方向の力を検出するようにしたことを特徴とする。この場合、発明の好適な態様により、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５は、Ｚ軸ブリッジ回路６における一対の対辺部にそれぞれ接続することができる。また、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５は、ハーフブリッジ回路により構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明に係る３軸力センサ１及び３軸力検出方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１５】
（１）  Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を含むブリッジ回路によりＺ軸方向の力を求めるＺ軸ブリッジ回路６を設けたため、Ｚ軸ブリッジ回路用の歪受感素子を使用する必要がなくなり、３軸力センサ１を構成するために必要な歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の数が少なくなる。したがって、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の使用数量の削減によるコストダウンとサイズダウンを同時に実現できる。
【００１６】
（２）  好適な態様により、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５を、ハーフブリッジ回路により構成すれば、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の数量をより削減できるため、３軸力センサ１の更なるコストダウンとサイズダウンに貢献できる。
【００１７】
（３）  好適な態様により、起歪板部２に歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を配して構成した検出部Ｕｄを備えるとともに、Ｘ軸ブリッジ回路４、Ｙ軸ブリッジ回路５及びＺ軸ブリッジ回路６の出力信号の処理を行う信号処理部Ｕｍを備え、Ｘ軸ブリッジ回路４、Ｙ軸ブリッジ回路５又はＺ軸ブリッジ回路６に含まれる固定抵抗素子Ｘ３、Ｘ４、Ｙ３、Ｙ４、Ｚ１、Ｚ２のうちの少なくとも一つを信号処理部Ｕｍに配するように構成すれば、特に、人間と同等サイズのロボットハンドの指先等に装着する小型（φ７ｍｍ程度）の検出部Ｕｄを実現できる。
【００１８】
（４）  好適な態様により、検出部Ｕｄに、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２側に接合して外部に導出するリード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを設け、このリード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆと歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２側を接合する接合部８を、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に配すれば、起歪板部２の歪（撓み）に基づき接合部８に付加される伸縮応力の影響を回避できるため、検出部Ｕｄの接合部８における断線や接触不良などを防止し、検出部Ｕｄの信頼性を確保できる。
【００１９】
（５）  好適な態様により、接合部８における複数の接合端８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ（８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐ）を、起歪板部２の中心に対して周方向に沿って配列させれば、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に接合部８を配するレイアウトを容易に実現できる。
【００２０】
（６）  好適な態様により、検出部Ｕｄを、複数の歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を形成し、起歪板部２の他面上に固着する歪ゲージ９と、リード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを形成し、歪ゲージ９に接合するリード形成シート１０とを備えて構成すれば、製作の容易性、製造工数及び製造コストの削減に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
まず、本実施形態に係る３軸力センサ１の構成について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２３】
３軸力センサ１は、図２に示すように、検出部Ｕｄと信号処理部Ｕｍを備える。例示の３軸力センサ１は、肉球センサであり、検出部Ｕｄは、人間と同等サイズのロボットハンドの指先等に装着して把握時における力の大きさや方向を検出することができる。したがって、検出部Ｕｄの直径（幅）は、φ７〔ｍｍ〕程度である。
【００２４】
図３〜図６に検出部Ｕｄの構成を示す。この検出部Ｕｄは、合成樹脂素材により一体成形した起歪基体１１を有し、この起歪基体１１は、起歪板部２、荷重作用部３及び四つの脚部１２、１２、１２、１２を備える。起歪板部２は、所定の厚さを有する円形に形成し、この起歪板部２の一面２ｆ上の中心に四角柱形の荷重作用部３を突起状に形成する。したがって、荷重作用部３に外力が付加されれば、力の作用方向に対応して起歪板部２に歪（撓み）が生じる。また、起歪板部２の一面２ｆには、軟質樹脂素材或いはゴム素材等による半球状の被覆部１３を設けることにより当該一面２ｆの全面及び荷重作用部３を覆い隠す。
【００２５】
一方、起歪板部２の他面２ｓには、ゲージ装着部１４を設ける。この場合、当該他面２ｓ上には外周部に沿ったリング囲部１４ｓを形成する。これにより、リング囲部１４ｓの内側がゲージ装着部１４となる。また、ゲージ装着部１４の一部を切欠くことにより、図４に示すリード導出部１４ｏを形成する。さらに、起歪板部２の外周部には、周方向に等間隔に配した四つの脚部１２、１２、１２、１２を形成する。各脚部１２、１２、１２、１２は、円柱形に形成し、他面２ｓ側に突出することにより、取付部位に対する取付機能と位置決め機能を有する。
【００２６】
そして、図５に示す歪ゲージ９を製作し、図３に示すように、その歪ゲージ９を起歪板部２の他面２ｓ上となるゲージ装着部１４に固着（貼着）する。この歪ゲージ９は円形に形成し、ゲージ装着部１４に固着する際はリング囲部１４ｓにより位置決めされる。歪ゲージ９は、樹脂フィルムにプリント形成した四つの歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を有するとともに、各歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の両端から延出する配線パターン２１を有する。この場合、二つの歪受感素子Ｘ１、Ｘ２は、起歪板部２の中心に対してＸ軸方向一方側と他方側とに配されるとともに、他の二つの歪受感素子Ｙ１、Ｙ２は、起歪板部２の中心に対してＹ軸方向一方側と他方側とに配される。その上に、六つの接合端（はんだタブ）８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆを露出させるようにして、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、更には配線パターン２１を保護する絶縁フィルムを貼着して歪ゲージ９を完成させる。四つの歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２は、いずれも荷重作用部３の外側面３ｆよりも外周側であって、起歪板部２として実質的に機能する領域に配される。なお、各歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２は、細かく往復を繰り返すグリッドパターンにより形成されているが、図３ではそのグリッドパターンの両端部のみを記し、中央部については省略してある。また、配線パターン２１は、図２に示す検出部Ｕｄの回路を構成する。即ち、歪受感素子Ｘ１とＸ２の直列回路から三本の回路パターンを延出するとともに、歪受感素子Ｙ１とＹ２の直列回路から三本の回路パターンを延出し、各回路パターンの先端は、歪ゲージ９側の接合端（ハンダタブ）８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆとして歪ゲージ９の中心側に集合させる。具体的には、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に配して歪ゲージ９側の接合部８を構成し、各接合端８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆは、起歪板部２の中心に向け、かつ周方向に沿って配列させる。
【００２７】
さらに、図６に示すフレキシブルプリント基板を用いたリード形成シート１０を製作し、図３に示すように、歪ゲージ９の上に重ねて接合部８のハンダ接合を行い、歪ゲージ９に固定する。このリード形成シート１０は、歪ゲージ９とほぼ同径となる円形部１０ｒとこの円形部１０ｒから放射方向へ直線状に延設した延設部１０ｗにより形成する。これにより、円形部１０ｒを歪ゲージ９の上に重ねた際はリング囲部１４ｓにより位置決めされるとともに、延設部１０ｗはリード導出部１４ｏから起歪基体１１の外方に導出される。このリード形成シート１０は、プリント形成した六つのリード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを有し、各リード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆにおける歪ゲージ９側に接続する先端は、リード形成シート１０側の接合端（ハンダタブ）８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐとしてリード形成シート１０の中心側に集合させる。具体的には、図６に示すように、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に配してリード形成シート１０側の接合部８を構成し、各接合端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐは、起歪板部２の中心にその先端を向け、かつ周方向に沿って配列させる。
【００２８】
また、図６に示すように、リード形成シート１０における円形部１０ｒの中心には、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に位置する円孔１０ｈを形成し、リード形成シート
１０側の各接合端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐを円孔１０ｈ内に突出させる。これにより、リード形成シート１０を歪ゲージ９に重ねた際には、円孔１０の下に、歪ゲージ９側の各接続端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐが存在するため、それぞれリード形成シート１０側の接続端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐと重なって配置される。そして、リード形成シート１０側の各接合端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐは、歪ゲージ９側の各接合端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐに接触するため、接触する各接合端８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐ同士を、図３に示すように、ハンダ付部Ｃｍにより接合して接合部８を構成する。なお、歪ゲージ９側の接続端８ａ等は、リード形成シート１０側の接続端８ａｐ等を重ねたときに接続端８ａｐ等の輪郭の外側にはみ出すように、接続端８ａｐ等よりも大きめに形成している。これにより、ハンダ付け作業を容易に行うことができ、好都合である。
【００２９】
このような接合部８を設ければ、各接合端８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ａｐ、８ｂｐ、８ｃｐ、８ｄｐ、８ｅｐ、８ｆｐは、起歪板部２の中心に対して周方向に沿って配列するため、接合部８を、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に配するレイアウトを容易に実現できる。そして、接合部８が、荷重作用部３の外側面３ｆよりも中心側に位置することにより、起歪板部２の歪に基づき接合部８に付加される伸縮応力の影響を回避できる。もって、検出部Ｕｄの接合部８における断線や接触不良などを防止し、検出部Ｕｄの信頼性を確保できる利点がある。加えて、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を含む、起歪板部２の他面２ｓ上に重ねる歪ゲージ９と、リード７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆを形成し、歪ゲージ９の面上に重ねるリード形成シート１０を用いたため、製作の容易性、製造工数及び製造コストの削減に寄与できる利点がある。
【００３０】
次に、信号処理部Ｕｍを含む３軸力センサ１における信号処理系の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００３１】
検出部Ｕｄは、図２に示すように、四つの歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を備えるため、二つの歪受感素子Ｘ１とＸ２は直列接続することにより直列回路を構成し、歪受感素子Ｘ１とＸ２を接続した共通端部及び直列回路の両端部の計三つの端部を、リード７ａ、７ｂ、７ｃを介して信号処理部Ｕｍに接続するとともに、歪受感素子Ｙ１とＹ２も直列接続することにより直列回路を構成し、歪受感素子Ｙ１とＹ２を接続した共通端部及び直列回路の両端部の計三つの端部を、リード７ｄ、７ｅ、７ｆを介して信号処理部Ｕｍに接続する。
【００３２】
信号処理部Ｕｍは、直列接続した固定抵抗Ｘ３とＸ４を備え、この固定抵抗Ｘ３とＸ４の直列回路を歪受感素子Ｘ１とＸ２の直列回路に並列接続して、図１に示すハーフブリッジ回路によるＸ軸ブリッジ回路４を構成する。また、直列接続した固定抵抗Ｙ３とＹ４を備え、この固定抵抗Ｙ３とＹ４の直列回路を歪受感素子Ｙ１とＹ２の直列回路に並列接続して、図１に示すハーフブリッジ回路によるＹ軸ブリッジ回路５を構成する。Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５は、このようなハーフブリッジ回路により構成できるため、３軸力センサ１のコストダウンとサイズダウンに貢献できる。さらに、固定抵抗Ｚ１とＺ２を備え、Ｘ軸ブリッジ回路４、固定抵抗Ｚ１、Ｙ軸ブリッジ回路５及び固定抵抗Ｚ２をループ接続してＺ軸方向の力を求めるＺ軸ブリッジ回路６を構成する。この場合、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５は、図１に示すように、その歪受感素子と固定抵抗素子の間の接続点をＺ軸ブリッジ回路６における一対の対辺部にそれぞれ接続する。また、Ｚ軸ブリッジ回路６における他の一対の対辺部にはそれぞれ固定抵抗Ｚ１及びＺ２を接続する。
【００３３】
そして、Ｚ軸ブリッジ回路６において、印加電圧Ｅｉ（図１参照）が入力する一対の対向する入力端部（Ｘ軸ブリッジ回路４と固定抵抗素子Ｚ１の間の接続点及びＹ軸ブリッジ回路５と固定抵抗素子Ｚ２の間の接続点）は直流電源を構成する電源部３１（図２参照）に接続するとともに、Ｚ軸ブリッジ回路６における他の一対の対向する出力端部（Ｘ軸ブリッジ回路４と固定抵抗素子Ｚ２の間の接続点及びＹ軸ブリッジ回路５と固定抵抗素子Ｚ１の間の接続点）はアンプ３４の入力部に接続する。また、Ｘ軸ブリッジ回路４における一対の対向する出力端部（歪受感素子Ｘ１と歪受感素子Ｘ２の間の接続点及び固定抵抗素子Ｘ３と固定抵抗素子Ｘ４の間の接続点）は、アンプ３２の入力部に接続するとともに、Ｙ軸ブリッジ回路５における一対の対向する出力端部（歪受感素子Ｙ１と歪受感素子Ｙ２の間の接続点及び固定抵抗素子Ｙ３と固定抵抗素子Ｙ４の間の接続点）は、アンプ３３の入力部に接続する。一方、各アンプ３２、３３、３４の出力部は演算処理部３５の入力部に接続する。この演算処理部３５からは制御信号Ｓｃ及び表示信号Ｓｄが出力する。なお、図１の符号５０は、Ｘ軸ブリッジ回路４、Ｙ軸ブリッジ回路５及びＺ軸ブリッジ回路６を除いた３軸力センサ１における検出回路部を示している。
【００３４】
次に、本実施形態に係る３軸力センサ１の動作（作用）について、図１〜図６を参照しつつ図７〜図９に基づいて説明する。
【００３５】
まず、Ｘ軸ブリッジ回路４の動作について説明する。今、荷重作用部３に対してＸ軸方向の分力が作用した場合を想定する。図７（ａ）は、荷重作用部３に対してＸ軸方向に分力＋Ｆｘが作用した状態を模式的に示す。分力＋Ｆｘにより起歪板部２に歪が発生し、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２には異符号となる同量の歪＋εｘ、−εｘが発生する。これにより、Ｘ軸ブリッジ回路４の抵抗値バランスが崩れるため、Ｘ軸ブリッジ回路４の出力端部における出力電圧Ｅｘｏは、Ｋをゲージ係数、ＥｘｉをＸ軸ブリッジ回路４に入力する入力電圧とした場合、既知の演算式により、
Ｅｘｏ＝Ｋ・Ｅｘｉ／４（０＋（＋εｘ）−（−εｘ）＋０）
＝Ｋ・Ｅｘｉ／４（＋２εｘ）
となり、分力＋Ｆｘによって生じる歪（εｘ）の二倍に比例する出力電圧Ｅｘｏが得られる。図７（ｂ）には、荷重作用部３に対してＸ軸方向から分力−Ｆｘが作用した状態を模式的に示すが、作用方向が反対である点を除いて図７（ａ）の場合と同じになる。一方、図７（ｃ）には、荷重作用部３に対してＺ軸方向から分力＋Ｆｚが作用した状態を模式的に示す。この場合、分力＋Ｆｚにより起歪板部２に歪が発生し、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２には同符号となる同量の歪＋εｚ、＋εｚが発生する。これにより、Ｘ軸ブリッジ回路４の出力端部における出力電圧Ｅｘｏは、
Ｅｘｏ＝Ｋ・Ｅｘｉ／４（０＋（＋εｘ）−（＋εｘ）＋０）
＝Ｋ・Ｅｘｉ／４（０）
＝０
となる。したがって、Ｚ軸方向の分力によるＸ軸ブリッジ回路４に対する干渉出力は発生しない。また、歪受感素子Ｙ１、Ｙ２は中立軸上にあるので、Ｙ軸方向の分力によるＸ軸ブリッジ回路４に対する干渉出力も発生しない。以上、Ｘ軸ブリッジ回路４の動作について説明したが、Ｙ軸ブリッジ回路５の動作もＸ軸ブリッジ回路４と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
次に、Ｚ軸ブリッジ回路６の動作について説明する。今、荷重作用部３に対してＺ軸方向から分力＋Ｆｚが作用した場合を想定する。この場合、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２には同符号となる同量の歪が発生するため、上述したようにＸ軸ブリッジ回路４における分力＋Ｆｚによる出力は発生しない。しかし、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２の抵抗値は変化している。一方、Ｘ軸ブリッジ回路４の一対の対角部において測定する合成抵抗値Ｒｘは、
Ｒｘ＝（（Ｒ１＋Ｒ２）・（Ｒ３＋Ｒ４））
／（（Ｒ１＋Ｒ２）＋（Ｒ３＋Ｒ４））    （１式）
で表される。なお、１式におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２及び固定抵抗Ｘ３、Ｘ４における各抵抗値を表している。したがって、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２の抵抗値が変化すれば、合成抵抗値Ｒｘも変化する。
【００３７】
同様に、Ｙ軸ブリッジ回路５における分力＋Ｆｚによる出力も発生しないが、歪受感素子Ｙ１、Ｙ２の抵抗値は変化しているため、Ｙ軸ブリッジ回路５の一対の対角部において測定できる合成抵抗値Ｒｙは変化する。したがって、この合成抵抗値Ｒｘ及びＲｙの変化を検出できるブリッジ回路を組むことにより、分力＋Ｆｚに対する出力を検出できる。
【００３８】
即ち、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５をＺ軸方向の歪受感素子とみなし、図１に示すように、一対の対辺部にそれぞれＸ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を含むＺ軸ブリッジ回路６を組むことにより実現できる。これにより、Ｚ軸方向の分力に対するＸ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５のそれぞれの合成抵抗値の変化量は同符号となるため、Ｚ軸ブリッジ回路６においては、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を一対の対辺部にそれぞれ接続することによりＺ軸方向の分力を検出することができる。なお、Ｘ軸ブリッジ回路４では、抵抗値バランスが崩れることによりＸ軸方向の分力を検出できるが、Ｘ軸ブリッジ回路４における歪受感素子Ｘ１とＸ２の抵抗値変化量は異符号かつ同量となるため、前述した１式による合成抵抗値Ｒｘは変化せず、もって、Ｚ軸ブリッジ回路６の出力は発生しない。同様に、Ｙ軸ブリッジ回路５でも、抵抗値バランスが崩れることによりＹ軸方向の分力を検出できるが、Ｙ軸ブリッジ回路５における歪受感素子Ｙ１とＹ２の抵抗値変化量は異符号かつ同量となるため、合成抵抗値Ｒｙは変化せず、もって、Ｚ軸ブリッジ回路６の出力は発生しない。
【００３９】
次に、Ｚ軸ブリッジ回路６における干渉メカニズムについて考察し、その影響の有無について検証する。図８は、図１に示すＸ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５を含むＺ軸ブリッジ回路６において、各歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２、更には各固定抵抗Ｘ３、Ｘ４、Ｙ３、Ｙ４、Ｚ１及びＺ２の抵抗値が全て等しい抵抗値Ｒとして抵抗値及び電圧値を表示したものである。今、Ｚ軸方向に力が加わり、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５において、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１及びＹ２の抵抗値Ｒが抵抗値ｒだけ変化した場合を想定する。この場合、Ｘ軸ブリッジ回路４（Ｙ軸ブリッジ回路５も同じ）の等価回路Ｍは図９に示すようになり、この等価回路Ｍの合成抵抗値Ｒｏは、
Ｒｏ＝２Ｒ・（２Ｒ＋２ｒ）／（２Ｒ＋２Ｒ＋２ｒ）
＝２Ｒ・（Ｒ＋ｒ）／（２Ｒ＋ｒ）
となる。したがって、図８のＺ軸ブリッジ回路６においては、印加電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｚｏの関係について次式が成り立つ。
Ｖｚｏ＝（Ｒｏ／（Ｒｏ＋Ｒ）−Ｒ／（Ｒｏ＋Ｒ））・Ｖｉ
Ｖｚｏ／Ｖｉ＝（Ｒｏ−Ｒ）／（Ｒｏ＋Ｒ）
＝（（２Ｒ・（Ｒ＋ｒ）／（２Ｒ＋ｒ））−Ｒ）
／（（２Ｒ・（Ｒ＋ｒ）／（２Ｒ＋ｒ））＋Ｒ）
＝（ｒ／Ｒ）／（４＋３（ｒ／Ｒ））
【００４０】
ここで、Ｖｚｏ／Ｖｉとｒ／Ｒは、１対１で対応するため、Ｖｚｏ／Ｖｉを検出することにより抵抗値ｒを求めることができる。この場合、上記式から演算で求めてもよいし、データテーブルを作成し、図示しないメモリに格納しておき、Ｖｚｏ／Ｖｉの検出結果に対応する抵抗値ｒを読み出してもよい。
【００４１】
これらの点を踏まえてＺ軸方向の分力を検出する場合について説明する。
【００４２】
まず、Ｘ軸ブリッジ回路４におけるＶｘｉは、図８から、
Ｖｘｉ＝（１−Ｒ／（Ｒｏ＋Ｒ））・Ｖｉ
＝（Ｒｏ／（Ｒｏ＋Ｒ））・Ｖｉ
となる。また、この式は、Ｖｚｏ／Ｖｉに関する前述した式より、
Ｖｚｏ／Ｖｉ＝（Ｒｏ−Ｒ）／（Ｒｏ＋Ｒ）
Ｒｏ＝Ｒ・（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／（Ｖｉ−Ｖｚｏ）
となる。よって、
Ｖｘｉ＝（１−Ｒ／（Ｒ・（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）
／（Ｖｉ−Ｖｚｏ）＋Ｒ））・Ｖｉ
＝（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／２
が得られる。一方、Ｙ軸ブリッジ回路５におけるＶｙｉは、図８から、
Ｖｙｉ＝（Ｒｏ／（Ｒｏ＋Ｒ））・Ｖｉ
となる。また、この式は、Ｖｚｏ／Ｖｉに関する前述した式より、
Ｖｙｉ＝（（Ｒ・（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／（Ｖｉ−Ｖｚｏ））
／（Ｒ・（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／（Ｖｉ−Ｖｚｏ）＋Ｒ））
・Ｖｉ
＝（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／２
となる。
【００４３】
ここで、Ｖｚｏの符号に関して、Ｖｚｏ＝Ｖｐｂ−Ｖｐａとし、また、各歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、の抵抗値が大きくなるときに正になるものとして、Ｘ軸方向とＹ軸方向の歪による歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、の抵抗値変化を算出する。Ｖｚｏは、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５の入力電圧Ｖｘｉ、Ｖｙｉに影響するため、Ｘ軸方向とＹ軸方向に関する出力電圧Ｖｘｏ、Ｖｙｏに加えて出力電圧Ｖｚｏを考慮する必要がある。
【００４４】
今、Ｘ軸ブリッジ回路４における歪受感素子Ｘ１の抵抗値が＋ｘｒだけ変化し、歪受感素子Ｘ２の抵抗値が−ｘｒだけ変化したものとする。この場合、Ｖｘｏは、
Ｖｘｏ＝｛（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／（２・２）｝−
｛（（Ｒ−ｘｒ）／（２・Ｒ））・（（Ｖｉ＋Ｖｚｏ）／２）
＝（（ｘｒ／Ｒ）・（Ｖｉ＋Ｖｚｏ））／４
となる。これにより、
ｘｒ＝（（４・Ｖｘｏ）／（Ｖｉ＋Ｖｚｏ））・Ｒ
となるため、印加電圧Ｖｉを与えたときのＶｘｏ、Ｖｚｏを検出すれば、ｘｒを求めることができる。
【００４５】
Ｙ軸ブリッジ回路５においても同様であり、Ｙ軸ブリッジ回路５における歪受感素子Ｙ１の抵抗値が＋ｙｒだけ変化し、歪受感素子Ｙ２の抵抗値が−ｙｒだけ変化したものとすれば、
ｙｒ＝（（４・Ｖｙｏ）／（Ｖｉ＋Ｖｚｏ））・Ｒ
となるため、印加電圧Ｖｉを与えたときのＶｙｏ、Ｖｚｏを検出すれば、ｙｒを求めることができる。
【００４６】
Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５を含むＺ軸ブリッジ回路６は、このような原理で動作するため、Ｘ軸ブリッジ回路４及びＹ軸ブリッジ回路５の出力電圧Ｖｘｏ、Ｖｙｏに対しては、Ｚ軸ブリッジ回路６の出力電圧Ｖｚｏの影響による回路上の干渉エラーが発生するが、上述した式を用いてＶｚｏからＶｘｏ、Ｖｙｏの補正を行うことにより回路上の干渉エラーを排除することができる。
【００４７】
また、ＶｚｏによるＶｘｏ（Ｖｙｏ）に対する干渉エラーは、次の理由により実際には無視できる範囲にある。本発明においては、歪受感素子が受ける最大歪は１５００〔με〕程度である。例えば、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、の抵抗を１０００〔Ω〕、Ｘ軸方向の歪量εｘを１５００〔με〕、Ｚ軸ブリッジ回路６への印加電圧Ｖｉを１０〔Ｖ〕、ゲージ係数Ｋを２とした場合、Ｘ軸ブリッジ回路４では、ｘｒ＝Ｒ・Ｋ・εｘ＝３〔Ω〕の抵抗値変化を生じることによって、Ｚ軸ブリッジ回路６におけるＸ軸ブリッジ回路４の合成抵抗Ｒｏは、１００１．５〔Ω〕となる。この際、Ｘ軸ブリッジ回路４の入力電圧Ｖｘｉは、Ｖｘｉ＝１０・（１００１．５／（１００１．５＋１０００））＝５．００３７５〔Ｖ〕となる。よって、増加率は、０．００３７５／５＝０．０７５〔％〕となり、出力電圧Ｖｘｏは、０．０７５〔％〕の出力干渉エラーを受けることになるが、本発明のブリッジ回路の独特な構成のみによる出力干渉エラーは、現在、実用化されている一般的な３軸力センサ、即ち、各ブリッジ回路が独立している従来における比較的高精度の３軸力センサの総合的な干渉エラーが５〔％〕程度であることを考慮しても、十分に無視できるレベルである。Ｙ軸ブリッジ回路５についても同様である。
【００４８】
よって、本実施形態に係る３軸力センサ１を構成するＸ軸ブリッジ回路４、Ｙ軸ブリッジ回路５、更には、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を対辺部に含むＺ軸ブリッジ回路６の動作（作用）を要約すれば、次のようになる。
【００４９】
（ａ）  Ｘ軸ブリッジ回路４では、Ｘ軸方向における分力Ｆｘが作用することにより同回路４を構成するブリッジの抵抗値バランスが崩れるため、同回路４の出力を検出し、Ｆｘを求めることができる。
【００５０】
（ｂ）  Ｙ軸ブリッジ回路５では、Ｙ軸方向における分力Ｆｙが作用することにより同回路５を構成するブリッジの抵抗値バランスが崩れるため、同回路５の出力を検出し、Ｆｙを求めることができる。
【００５１】
（ｃ）  Ｚ軸ブリッジ回路６では、Ｚ軸方向における分力Ｆｚが作用することによりＸ軸ブリッジ回路４の合成抵抗値ＲｘとＹ軸ブリッジ回路５の合成抵抗値Ｒｙがそれぞれ変化し、Ｚ軸ブリッジ回路６を構成するブリッジの抵抗値バランスが崩れるため、同回路６の出力を検出し、Ｆｚを求めることができる。
【００５２】
表１に、図３〜図６に示した３軸力センサ１（試作品）の確認データを示す。この確認データは、Ｖｉを５〔Ｖ〕とし、各軸方向に２００〔ｇ〕の外力を順次加えたときの各ブリッジ回路４、５、６における単位印加電圧当たりの出力Ｅｘｓ、Ｅｙｓ、Ｅｚｓを求めたものである。
【００５３】
【表１】
2008298580.tif 000003
【００５４】
よって、このような本実施形態に係る３軸力センサ１によれば、Ｘ軸ブリッジ回路４とＹ軸ブリッジ回路５を含むブリッジ回路によりＺ軸方向の力を求めるＺ軸ブリッジ回路６を備えるため、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の数量は合計四つで足りる。したがって、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の必要数量の削減によりコストダウンを図ることができるとともに、検出部Ｕｄのサイズダウンを図ることができ、特に、人間と同等サイズのロボットハンドの指先等に装着する小型（φ７ｍｍ程度）の検出部Ｕｄを容易に実現できる。
【００５５】
以上、各種実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成、形状、数量、数値等において、本発明の精神を逸脱しない範囲で、任意に変更、追加、削除することができる。例えば、起歪基体１１は合成樹脂素材により形成した場合を例示したが、各種合金を含む金属素材やセラミックス素材等、他の素材を用いて形成できる。一方、歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２は、１個の歪ゲージ９にまとめて四つ形成した場合を示したが、他の組付形態を排除するものではない。例えば、歪受感素子の数は、用途に応じて増やすことができる。また、固定抵抗素子の一部又は全てを歪ゲージ９に含めることも可能である。さらに、一つの歪受感素子のみを含む歪ゲージを必要数用いても良い。また、歪ゲージ９は、柔軟な樹脂フィルムに歪受感素子Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２及び配線パターン２１をプリント形成した場合を示したが、このプリント形成には、フォトエッチング、印刷、蒸着、スパッタリング等の各種手法を利用できる。
【００５６】
なお、本発明に係る３軸力センサ１は、例示したロボットハンドの指先等に装着する場合をはじめ、各種機械やゲーム機のジョイスティックなど、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に作用する力（外力）を同時に検出する用途である以上、各種用途において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る３軸力センサの主要部を構成するブリッジ回路を明示する電気回路図、
【図２】同３軸力センサの全体の電気回路図、
【図３】同３軸力センサにおける検出部の断面側面図、
【図４】同３軸力センサにおける検出部の起歪基体を明示する斜視図、
【図５】同３軸力センサにおける歪ゲージパターンを明示する検出部の底面図、
【図６】同３軸力センサにおけるリード形成シートのパターン図、
【図７】同３軸力センサの動作を説明するための模式図、
【図８】同３軸力センサの作用説明用回路図、
【図９】同３軸力センサの作用説明用回路図、
【符号の説明】
【００５８】
１：３軸力センサ、２：起歪板部、２ｆ：起歪板部の一面、２ｓ：起歪板部の他面、３：荷重作用部、３ｆ：荷重作用部の外側面、４：Ｘ軸ブリッジ回路、５：Ｙ軸ブリッジ回路、６：Ｚ軸ブリッジ回路、７ａ：リード、７ｂ：リード、７ｃ：リード、７ｄ：リード、７ｅ：リード、７ｆ：リード、８：接合部、８ａ：接合端、８ｂ：接合端、８ｃ：接合端、８ｄ：接合端、８ｅ：接合端、８ｆ：接合端、９：歪ゲージ、１０：リード形成シート、Ｘ１：歪受感素子、Ｘ２：歪受感素子、Ｙ１：歪受感素子、Ｙ２：歪受感素子、Ｕｄ：検出部、Ｕｍ：信号処理部
【図１】
2008298580.tif 000004
【図２】
2008298580.tif 000005
【図３】
2008298580.tif 000006
【図４】
2008298580.tif 000007
【図５】
2008298580.tif 000008
【図６】
2008298580.tif 000009
【図７】
2008298580.tif 000010
【図８】
2008298580.tif 000011
【図９】
2008298580.tif 000012