ホーム > 特許ランキング > ミネベアミツミ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023149756
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】力覚センサ装置
(51)【国際特許分類】
G01L 5/16 20200101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
G01L5/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022058509
(22)【出願日】2022-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】志田 亮
【テーマコード（参考）】
2F051
【Ｆターム（参考）】
2F051AA10
2F051DA03
2F051DB03
(57)【要約】
【課題】センサチップに接触する２部品の相対変位を小さくすることにより、センサチップの損傷のおそれを低減する。
【解決手段】力覚センサ装置は、センサチップと、センサチップに接触する複数の第１接触部を有する第１部材と、センサチップに接触する複数の第２接触部を有する第２部材と、を備え、平面視において、前記第２固定部は、前記第１固定部に重なる位置に配置され、前記第１固定部に対して固定されている。
【選択図】図４
【解決手段】力覚センサ装置は、センサチップと、センサチップに接触する複数の第１接触部を有する第１部材と、センサチップに接触する複数の第２接触部を有する第２部材と、を備え、平面視において、前記第２固定部は、前記第１固定部に重なる位置に配置され、前記第１固定部に対して固定されている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の軸方向の少なくともひとつの変位を検知するセンサチップと、
前記センサチップと接触する複数の第１接触部を含み前記センサチップが載置されるセンサチップ実装部と、前記センサチップ実装部に連結された受力部と、前記センサチップ実装部を中心とする仮想の円の径方向において、前記センサチップ実装部から延びる第１梁と、前記第１梁に連結された第１固定部と、前記第１固定部を連結する第１連結部と、を有する第１部材と、
前記センサチップと接触する第２接触部と、前記第２接触部を支持する支持部と、前記支持部から延びる第２梁と、前記第２梁に連結された第２固定部と、を有する第２部材と、を備え、
平面視において、前記第２固定部は、前記第１固定部に重なる位置に配置され、前記第１固定部に対して固定されていることを特徴とする、力覚センサ装置。
前記センサチップと接触する複数の第１接触部を含み前記センサチップが載置されるセンサチップ実装部と、前記センサチップ実装部に連結された受力部と、前記センサチップ実装部を中心とする仮想の円の径方向において、前記センサチップ実装部から延びる第１梁と、前記第１梁に連結された第１固定部と、前記第１固定部を連結する第１連結部と、を有する第１部材と、
前記センサチップと接触する第２接触部と、前記第２接触部を支持する支持部と、前記支持部から延びる第２梁と、前記第２梁に連結された第２固定部と、を有する第２部材と、を備え、
平面視において、前記第２固定部は、前記第１固定部に重なる位置に配置され、前記第１固定部に対して固定されていることを特徴とする、力覚センサ装置。
【請求項2】
前記第１固定部の幅は、前記第１連結部よりも広く、
前記第１固定部の厚さは、前記第１梁の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の力覚センサ装置。
前記第１固定部の厚さは、前記第１梁の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の力覚センサ装置。
【請求項3】
平面視において、複数の前記第１固定部は、仮想の四角形の全ての角部に対応する位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の力覚センサ装置。
【請求項4】
前記第１固定部から張り出す筒部を有し、
平面視において、前記第１固定部は、前記筒部よりも内側に張り出す固定面を含み、
前記第２部材は、前記径方向において前記筒部の内側に配置され、
前記第２固定部は、前記第１固定部の前記固定面に対して固定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
平面視において、前記第１固定部は、前記筒部よりも内側に張り出す固定面を含み、
前記第２部材は、前記径方向において前記筒部の内側に配置され、
前記第２固定部は、前記第１固定部の前記固定面に対して固定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
【請求項5】
前記支持部は、
複数の前記第２梁と連結されるリングと、
前記リングから延び、端部から前記径方向の内側に屈曲され前記第２接触部を支持するアームと、を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
複数の前記第２梁と連結されるリングと、
前記リングから延び、端部から前記径方向の内側に屈曲され前記第２接触部を支持するアームと、を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
【請求項6】
前記センサチップ実装部は、
前記受力部に近い位置に配置された底部と、
前記底部から張り出す筒部とを有し、
複数の前記第１接触部は、前記底部に設けられ、
前記センサチップは、前記底部及び前記筒部によって囲まれた凹部内に収容されている請求項５に記載の力覚センサ装置。
前記受力部に近い位置に配置された底部と、
前記底部から張り出す筒部とを有し、
複数の前記第１接触部は、前記底部に設けられ、
前記センサチップは、前記底部及び前記筒部によって囲まれた凹部内に収容されている請求項５に記載の力覚センサ装置。
【請求項7】
前記センサチップ実装部の前記筒部及び前記底部には、前記アームが収容される第１スリットが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の力覚センサ装置。
【請求項8】
前記センサチップ実装部の前記底部には、前記複数の第１接触部を囲むように形成された第２スリットが形成されている、請求項７に記載の力覚センサ装置。
【請求項9】
前記第２スリットは、前記第１スリットに交差するように形成されている請求項８に記載の力覚センサ装置。
【請求項10】
前記第２固定部は、前記第１固定部に対して溶接されることで固定されていることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
【請求項11】
前記第２固定部の前記第１固定部とは反対側の面には、溶接施工位置に沿って延在するガイド形状が形成されていることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の力覚センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、力覚センサ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、金属からなる起歪体に複数の歪ゲージを貼り付け、外力が印加された際の歪みを電気信号に変換することで多軸の力を検出する力覚センサ装置が知られている。しかし、この力覚センサ装置は、歪ゲージを１枚ずつ手作業によって貼り付ける必要から、精度や生産性に問題があり、構造上小型化することが困難であった。
【0003】
一方、歪ゲージを歪み検出用のＭＥＭＳのセンサチップに置き換えることで、貼り合わせ精度の問題を解消し、かつ小型化を実現する力覚センサ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４０１１３４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、センサチップに接触する２部品の相対変位を小さくすることにより、センサチップの損傷のおそれを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
力覚センサ装置は、複数の軸方向の少なくともひとつの変位を検知するセンサチップと、
前記センサチップと接触する複数の第１接触部を含み前記センサチップが載置されるセンサチップ実装部と、前記センサチップ実装部に連結された受力部と、前記センサチップ実装部を中心とする仮想の円の径方向において、前記センサチップ実装部から延びる第１梁と、前記第１梁に連結された第１固定部と、前記第１固定部を連結する第１連結部と、を有する第１部材と、
前記センサチップと接触する第２接触部と、前記第２接触部を支持する支持部と、前記支持部から延びる第２梁と、前記第２梁に連結された第２固定部と、を有する第２部材と、を備え、
平面視において、前記第２固定部は、前記第１固定部に重なる位置に配置され、前記第１固定部に対して固定されていることを特徴とする。
前記センサチップと接触する複数の第１接触部を含み前記センサチップが載置されるセンサチップ実装部と、前記センサチップ実装部に連結された受力部と、前記センサチップ実装部を中心とする仮想の円の径方向において、前記センサチップ実装部から延びる第１梁と、前記第１梁に連結された第１固定部と、前記第１固定部を連結する第１連結部と、を有する第１部材と、
前記センサチップと接触する第２接触部と、前記第２接触部を支持する支持部と、前記支持部から延びる第２梁と、前記第２梁に連結された第２固定部と、を有する第２部材と、を備え、
平面視において、前記第２固定部は、前記第１固定部に重なる位置に配置され、前記第１固定部に対して固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、センサチップに接触する２部品の相対変位を小さくすることにより、センサチップの損傷のおそれを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸に沿う力Ｆｘ、Ｙ軸に沿う力Ｆｙ、Ｚ軸に沿う力Ｆｚ、Ｘ軸周りのモーメントＭｘ、Ｙ軸周りのモーメントＭｙ、及びＺ軸周りのモーメントＭｚの向きを示す図である。
【図2】実施形態に係る力覚センサ装置の起歪体の一例を示す斜視図である。
【図3】実施形態に係る力覚センサ装置の起歪体の一例を示す平面図である。
【図4】実施形態に係る力覚センサ装置の起歪体の一例を示す断面斜視図である。
【図5】実施形態に係る力覚センサ装置の起歪体の第１部材の一例を示す断面斜視図である。
【図6】起歪体の第１部材の一例を示す平面図である。
【図7】力覚センサ装置の第１部材のセンサチップ実装部を拡大して示す平面図である。
【図8】力覚センサ装置の第１部材のセンサチップ実装部を示す斜視図である。
【図9】起歪体の第２部材の一例を示す平面図である。
【図10】起歪体の第２部材の一例を示す断面斜視図である。
【図11】力覚センサ装置の第２部材のリング、アーム、及び第２接触部を拡大して示す平面図である。
【図12】起歪体のセンサチップ実装部を示す断面斜視図である。
【図13】力覚センサ装置の第１接触部及び第２接触部を拡大して示す平面図である。
【図14】力覚センサ装置のセンサチップ実装部を示す断面図であり、Ｙ軸及びＺ軸に沿う切断面を示す図である。
【図15】力覚センサ装置のセンサチップ実装部を示す断面図であり、Ｗ軸及びＺ軸に沿う切断面を示す図である。
【図16】第１固定部上の第２固定部を示す斜視図である。
【図17】力覚センサ装置の第１部材に設けられた筒部、フランジ、及び第１固定部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【0010】
（軸、軸方向の力、及び軸周りのモーメント）
はじめに、図１を参照して、軸、軸方向の力、及び軸周りのモーメントについて説明する。図１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸に沿う力Ｆｘ、Ｙ軸に沿う力Ｆｙ、Ｚ軸に沿う力Ｆｚ、Ｘ軸周りのモーメントＭｘ、Ｙ軸周りのモーメントＭｙ、及びＺ軸周りのモーメントＭｚの向きを示す図である。図１に示されるように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに交差する。
はじめに、図１を参照して、軸、軸方向の力、及び軸周りのモーメントについて説明する。図１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸に沿う力Ｆｘ、Ｙ軸に沿う力Ｆｙ、Ｚ軸に沿う力Ｆｚ、Ｘ軸周りのモーメントＭｘ、Ｙ軸周りのモーメントＭｙ、及びＺ軸周りのモーメントＭｚの向きを示す図である。図１に示されるように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに交差する。
【0011】
本実施形態に係る力覚センサ装置１は、Ｘ軸方向の力Ｆｘ、Ｙ軸方向の力Ｆｙ、及びＺ軸方向の力Ｆｚを検出できる。力覚センサ装置１は、Ｘ軸を軸として回転させるモーメントＭｘ、Ｙ軸を軸として回転させるモーメントＭｙ、及びＺ軸を軸として回転させるモーメントＭｚを検出できる。Ｘ軸方向の力Ｆｘは、Ｘ軸方向の変位の一例である。Ｙ軸方向の力Ｆｙは、Ｙ軸方向の変位の一例である。Ｚ軸方向の力Ｆｚは、Ｚ軸方向の変位の一例である。
【0012】
なお、各図においてＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向が矢印で図示されている場合がある。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、力覚センサ装置１を基準とする。例えば、力覚センサ装置１の向きが変化した場合には、力覚センサ装置１の向きに応じてＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の向きも変化する。
【0013】
（力覚センサ装置１の概略構成）
次に、図２～図４を参照して、力覚センサ装置１の概略構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る力覚センサ装置１の起歪体２０の一例を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る力覚センサ装置の起歪体の一例を示す平面図である。図４は、第１実施形態に係る力覚センサ装置１の起歪体２０の一例を示す断面斜視図である。力覚センサ装置１は、センサチップと、起歪体２０と、を備える。力覚センサ装置１は、例えば、工作機械等に使用されるロボットの腕や指等に搭載される多軸の力覚センサ装置である。センサチップ１１０は、図１４及び図１５に示されている。
次に、図２～図４を参照して、力覚センサ装置１の概略構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る力覚センサ装置１の起歪体２０の一例を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る力覚センサ装置の起歪体の一例を示す平面図である。図４は、第１実施形態に係る力覚センサ装置１の起歪体２０の一例を示す断面斜視図である。力覚センサ装置１は、センサチップと、起歪体２０と、を備える。力覚センサ装置１は、例えば、工作機械等に使用されるロボットの腕や指等に搭載される多軸の力覚センサ装置である。センサチップ１１０は、図１４及び図１５に示されている。
【0014】
センサチップ１１０は、６軸の変位センサとして機能する。センサチップ１１０は、例えばＭＥＭＳでもよい。センサチップ１１０は、複数の軸方向の少なくともひとつの方向の変位を検知するものでもよい。軸の方向の変位とは、例えば、Ｘ軸方向の変位、Ｙ軸方向の変位、及びＺ軸方向の変位でもよい。軸方向の変位は、例えば、Ｘ軸周りの変位、Ｙ軸周りの変位、及びＺ軸周りの変位でもよい。
【0015】
起歪体２０は、第１部材２００と、第２部材４００とを備える。起歪体２０は、２部品構成の起歪体２０である。第２部材４４０は、第１部材２００内に収容されている。
【0016】
（第１部材の概略構成）
次に、第１部材２００の概略構成について説明する。図５は、第１実施形態に係る力覚センサ装置１の起歪体２０の第１部材２００の一例を示す断面斜視図である。図６は、起歪体２０の第１部材２００の一例を示す平面図である。第１部材２００は、受力部２４０と、センサチップ実装部２２０と、複数の第１梁２５２，２５４と、複数の第１固定部２６２，２６４と、筒部３００と、を備える。
次に、第１部材２００の概略構成について説明する。図５は、第１実施形態に係る力覚センサ装置１の起歪体２０の第１部材２００の一例を示す断面斜視図である。図６は、起歪体２０の第１部材２００の一例を示す平面図である。第１部材２００は、受力部２４０と、センサチップ実装部２２０と、複数の第１梁２５２，２５４と、複数の第１固定部２６２，２６４と、筒部３００と、を備える。
【0017】
【0018】
（センサチップ実装部）
図７は、力覚センサ装置の第１部材のセンサチップ実装部を拡大して示す平面図である。図８は、力覚センサ装置の第１部材のセンサチップ実装部を示す斜視図である。図４、図７、及び図８に示されるセンサチップ実装部２２０は、底部２２２及び筒部２２４を有する。底部２２２は、受力部２４０に対して取り付けられる。底部２２２は、Ｚ軸方向において、受力部２４０に近い位置に配置され、筒部２２４は、底部２２２よりも受力部２４０から遠い位置に配置されている。底部２２２は、例えば板状を成す。底部２２２の板厚方向は、Ｚ軸方向に沿う。底部２２２は、Ｚ軸方向において、受力部２４０のエンドエフェクタが取り付けられる面とは反対側の面に取り付けられる。底部２２２には、センサチップ１１０に接触する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６が設けられている。
図７は、力覚センサ装置の第１部材のセンサチップ実装部を拡大して示す平面図である。図８は、力覚センサ装置の第１部材のセンサチップ実装部を示す斜視図である。図４、図７、及び図８に示されるセンサチップ実装部２２０は、底部２２２及び筒部２２４を有する。底部２２２は、受力部２４０に対して取り付けられる。底部２２２は、Ｚ軸方向において、受力部２４０に近い位置に配置され、筒部２２４は、底部２２２よりも受力部２４０から遠い位置に配置されている。底部２２２は、例えば板状を成す。底部２２２の板厚方向は、Ｚ軸方向に沿う。底部２２２は、Ｚ軸方向において、受力部２４０のエンドエフェクタが取り付けられる面とは反対側の面に取り付けられる。底部２２２には、センサチップ１１０に接触する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６が設けられている。
【0019】
複数の第１接触部２１２，２１４，２１６は、Ｚ軸方向において、受力部２４０とは反対側に突出する。複数の第１接触部２１２は、Ｚ軸方向に見て（平面視において）底部２２２の中央に配置された第１接触部２１２と、第１接触部２１２の周囲に配置された複数の第１接触部２１４，２１６を有する。なお、本明細書において、「径方向」との用語を使用する場合がある。径方向は、例えばＺ軸方向に底部２２２を見た場合に、第１接触部２１２を中心とする仮想の円の半径方向に沿う方向とする。径方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を含み。径方向は、Ｚ軸方向に底部２２２を見た場合に、第１接触部２１２から離れる方向を含む。
【0020】
筒部２２４は、Ｚ軸方向において底部２２２から受力部２４０とは反対側に張り出す。複数の第１接触部２１２，２１４，２１６は、径方向において、筒部２２４の内側に配置されている。筒部２２４は、Ｚ軸方向に見て複数の第１接触部２１２，２１４，２１６を囲むように形成されている。筒部２２４及び底部２２２によって囲まれる空間は、凹部を形成する。センサチップ１１０は、筒部２２４及び底部２２２によって形成された凹部内に配置される。
【0021】
（第１梁）
次に、図５及び図６を参照して、第１梁２５２，２５４について説明する。複数の第１梁２５２，２５４は、径方向においてセンサチップ実装部２２０の外側に張り出すように形成されている。複数の第１梁２５２は、径方向において互いに対向するように配置されている。複数の第１梁２５４は、径方向において互いに対向するように配置されている。Ｚ軸方向に見た場合に、複数の第１梁２５２が対向する方向と、複数の第１梁２５４が対向する方向とは互いに異なる方向である。
次に、図５及び図６を参照して、第１梁２５２，２５４について説明する。複数の第１梁２５２，２５４は、径方向においてセンサチップ実装部２２０の外側に張り出すように形成されている。複数の第１梁２５２は、径方向において互いに対向するように配置されている。複数の第１梁２５４は、径方向において互いに対向するように配置されている。Ｚ軸方向に見た場合に、複数の第１梁２５２が対向する方向と、複数の第１梁２５４が対向する方向とは互いに異なる方向である。
【0022】
第１梁２５２，２５４は、Ｚ軸方向に見てＴ字を成すように形成されている。第１梁２５２は、筒部２２４から径方向外側に張り出す第１部分２５２ａと、第１部分２５２ａと交差する第２部分２５２ｂと、を有する。第１梁２５４は、筒部２２４から径方向外側に張り出す第１部分２５４ａと、第１部分２５４ａと交差する第２部分２５４ｂと、を有する。なお、第１梁２５２，２５４は、Ｔ字状を成すものに限定されず、例えばＹ字状に形成されたものでもよく、その他の形状に形成されたものでもよい。
【0023】
（第１固定部）
次に図５及び図６を参照して、第１固定部２６２，２６４について説明する。複数の第１固定部２６２，２６４は、Ｚ軸方向に見て、仮想の四角形の全ての角部Ｃ１，Ｃ２に対応する位置にそれぞれ配置されている。複数の第１固定部２６２，２６４は、第２部材４００が固定される部分である。仮想の四角形は、例えば筒部３００の外形に沿う四角形でもよい。複数の角部Ｃ１は、例えばＸ軸方向に対向するように配置されている。複数の角部Ｃ２は、例えばＹ軸方向に対向するように配置されている。複数の第１固定部２６２は、Ｘ軸方向に対向して配置されている。複数の第１固定部２６４は、Ｙ軸方向に対向して配置されている。
次に図５及び図６を参照して、第１固定部２６２，２６４について説明する。複数の第１固定部２６２，２６４は、Ｚ軸方向に見て、仮想の四角形の全ての角部Ｃ１，Ｃ２に対応する位置にそれぞれ配置されている。複数の第１固定部２６２，２６４は、第２部材４００が固定される部分である。仮想の四角形は、例えば筒部３００の外形に沿う四角形でもよい。複数の角部Ｃ１は、例えばＸ軸方向に対向するように配置されている。複数の角部Ｃ２は、例えばＹ軸方向に対向するように配置されている。複数の第１固定部２６２は、Ｘ軸方向に対向して配置されている。複数の第１固定部２６４は、Ｙ軸方向に対向して配置されている。
【0024】
複数の第１固定部２６２，２６４は、力覚センサ装置１において相対的に変位が最も少ない位置でもよい。複数の第１固定部２６２，２６４は、複数の第１梁２５２，２５４及び筒部３００に連結されている。例えば複数の第１固定部２６２，２６４は、当該第１固定部２６２，２６４に連結される複数の第１梁２５２，２５４及び筒部３００と比較して、剛性が高く、相対的に変形しにくい。第１固定部２６２，２６４は、筒部３００の角部Ｃ１，Ｃ２に対応する位置に配置されているので、相対的に位置変化しにくい。
【0025】
第１固定部２６２，２６４は、固定面２６２ａ，２６４ａを含む。固定面２６２ａ，２６４ａは、Ｚ軸方向に交差する面を含む。固定面２６２ａ，２６４ａは、Ｚ軸方向に見て、例えば台形状を成している。
【0026】
第１固定部２６２，２６４のＺ軸方向に沿う厚さは、第１梁２５２，２５４のＺ軸方向に沿う厚さよりも厚い。固定面２６２ａは、Ｚ軸方向において、第１梁２５２，２５４よりも、受力部２４０から離れた位置に配置されている。第１固定部２６２，２６４は、Ｚ軸方向において、第１梁２５２，２５４よりも受力部２４０とは反対側に張り出している。
【0027】
力覚センサ装置１では、第１梁２５２，２５４の剛性（平面視における幅、Ｚ軸方向に沿う厚さ）に対して、第１固定部２６２，２６４を大きくすることで、第１固定部２６２，２６４の剛性を高くすることができる。これにより、第１固定部２６２，２６４を第１梁２５２，２５４の変形の起点にすることで、変形を第１梁２５２，２５４に伝えることができる（第１固定部２６２，２６４を変形させないで、第１梁２５２，２５４を変形させることができる。）受力部２４０、底部２２２、及び筒部２２４は、一体的に形成されている。この一体部分である受力部２４０、底部２２２、及び筒部２２４は、外力を受けると、（モーメントにより）回転もしくは並進に動こうとする。第１梁２５２，２５４は、これらの受力部２４０、底部２２２、及び筒部２２４の一体部分を支持するための存在している。第１梁２５２，２５４は、受力部２４０、底部２２２、及び筒部２２４の一体部分を支持した結果、変形する（第１梁２５２，２５４は、受力部２４０、底部２２２、及び筒部２２４の一体的な変形を受けて変形するが、第１固定部２６２，２６４は変形しない）。
【0028】
（第１部材の筒部）
筒部３００は、Ｚ軸方向において、第１固定部２６２，２６４よりも受力部２４０とは反対側に張り出している。筒部３００は、Ｚ軸方向に見て、複数の第１固定部２６２，２６４、複数の第１梁２５２，２５４、及びセンサチップ実装部２２０を囲むように形成されている。
筒部３００は、Ｚ軸方向において、第１固定部２６２，２６４よりも受力部２４０とは反対側に張り出している。筒部３００は、Ｚ軸方向に見て、複数の第１固定部２６２，２６４、複数の第１梁２５２，２５４、及びセンサチップ実装部２２０を囲むように形成されている。
【0029】
筒部３００は、複数の外壁３０２，３０４、及び複数の内壁３１２，３１４，３１６，３１８を有する。複数の外壁３０２，３０４は、径方向において、外側の面を含む。複数の内壁３１２，３１４，３１６，３１８は、径方向において、内側の面を含む。複数の内壁３１２，３１４，３１６，３１８は、径方向において、複数の外壁３０２，３０４よりも内側に配置されている。
【0030】
外壁３０２，３０４は、Ｚ軸方向に見て、複数の角部Ｃ１，Ｃ２を頂点とする四角形を成すように配置されている。複数の外壁３０２，３０４は、径方向と交差する面を含む。複数の外壁３０２は、Ｚ軸方向に見て、第１梁２５２と対向するように配置されている。外壁３０２は、第１梁２５２の第１部分２５２ａと交差するように配置されている。外壁３０４は、第１梁２５４の第１部分２５４ａと交差するように配置されている。
【0031】
内壁３１２，３１４，３１６，３１８は、Ｚ軸方向に見て、八角形を成すように配置されている。複数の内壁３１２は、Ｘ軸方向に交差するＹＺ面を含む。複数の内壁３１２は、Ｘ軸方向において互いに対向している。複数の内壁３１４は、Ｙ軸方向に交差するＸＺ面を含む。複数の内壁３１４は、Ｙ軸方向において互いに対向している。複数の内壁３１６は、外壁３０２に対向する面を含む。複数の内壁３１８は、外壁３０４に対向する面を含む。
【0032】
固定面２６２ａは、Ｚ軸方向に見て、内壁３１２から径方向内側に張り出すように形成されている。固定面２６４ａは、Ｚ軸方向に見て、内壁３１４から径方向内側に張り出すように形成されている。第１固定部２６２は、内壁３１２よりも径方向内側に張り出す部分を含む。第１固定部２６４は、内壁３１４よりも径方向内側に張り出す部分を含む。
【0033】
筒部３００は、力覚センサ装置１の接続相手であるロボットのアームに取り付けられる取付面３２０を含む。取付面３２０は、Ｚ軸方向と交差するＸＹ面を含む。取付面３２０は、Ｚ軸方向において、受力部２４０とは反対側の面である。
【0034】
（第１部材の溝）
図３及び図６に示されるように、第１部材２００には、複数の溝２８２，２８４が形成されている。複数の溝２８２，２８４は、Ｚ軸方向において、第１部材２００を貫通する。複数の溝２８２は、Ｚ軸方向に見て、第１梁２５２と内壁３１６との間に形成されている。複数の溝２８２は、第１梁２５２の第２部分２５２ｂの長手方向に沿って伸びている。複数の溝２８４は、Ｚ軸方向に見て、第１梁２５４と内壁３１８との間に形成されている。複数の溝２８４は、第１梁２５４の第２部分２５４ｂの長手方向に沿って伸びている。
図３及び図６に示されるように、第１部材２００には、複数の溝２８２，２８４が形成されている。複数の溝２８２，２８４は、Ｚ軸方向において、第１部材２００を貫通する。複数の溝２８２は、Ｚ軸方向に見て、第１梁２５２と内壁３１６との間に形成されている。複数の溝２８２は、第１梁２５２の第２部分２５２ｂの長手方向に沿って伸びている。複数の溝２８４は、Ｚ軸方向に見て、第１梁２５４と内壁３１８との間に形成されている。複数の溝２８４は、第１梁２５４の第２部分２５４ｂの長手方向に沿って伸びている。
【0035】
（第２部材の概略構成）
次に、第２部材４００について説明する。図９は、起歪体の第２部材の一例を示す平面図である。図１０は、起歪体の第２部材の一例を示す断面斜視図である。図１１は、力覚センサ装置の第２部材のリング、アーム、及び第２接触部を拡大して示す平面図である。図１２は、起歪体のセンサチップ実装部を示す断面斜視図である。第２部材４００は、複数の第２接触部４１２，４１４と、支持部４２０と、複数の第２梁４３２，４３４と、複数の第２固定部４４２，４４４とを備える。
次に、第２部材４００について説明する。図９は、起歪体の第２部材の一例を示す平面図である。図１０は、起歪体の第２部材の一例を示す断面斜視図である。図１１は、力覚センサ装置の第２部材のリング、アーム、及び第２接触部を拡大して示す平面図である。図１２は、起歪体のセンサチップ実装部を示す断面斜視図である。第２部材４００は、複数の第２接触部４１２，４１４と、支持部４２０と、複数の第２梁４３２，４３４と、複数の第２固定部４４２，４４４とを備える。
【0036】
（第２接触部及び支持部）
支持部４２０は、複数の第２接触部４１２，４１４を支持する。複数の第２接触部４１２は、Ｘ軸方向に離間する。複数の第２接触部４１４は、Ｙ軸方向に離間する。支持部４２０は、リング４２２と、複数のアーム４６２，４６４とを有する。リング４２２は、Ｚ軸を中心とする円周に沿うように形成される。リング４２２は板状を成す。リング４２２の板厚方向は、Ｚ軸方向に沿う。
支持部４２０は、複数の第２接触部４１２，４１４を支持する。複数の第２接触部４１２は、Ｘ軸方向に離間する。複数の第２接触部４１４は、Ｙ軸方向に離間する。支持部４２０は、リング４２２と、複数のアーム４６２，４６４とを有する。リング４２２は、Ｚ軸を中心とする円周に沿うように形成される。リング４２２は板状を成す。リング４２２の板厚方向は、Ｚ軸方向に沿う。
【0037】
（第２部材のアーム）
複数のアーム４６２は、Ｘ軸方向に対向する。複数のアーム４６２は、第１部分４６２ａ及び第２部分４６２ｂを有する。第１部分４６２ａは、Ｚ軸方向に延在し、リング４２２から第１部材２００の底部２２２に向かって伸びる。第２部分４６２ｂは、Ｚ軸方向において、リング４２２と離間する。第２部分４６２ｂは、第１部分４６２ａのＺ軸方向の端部から屈曲され、Ｘ軸方向に延びる。複数の第２部分４６２ｂは、Ｘ軸方向において互いに接近するように形成されている。
複数のアーム４６２は、Ｘ軸方向に対向する。複数のアーム４６２は、第１部分４６２ａ及び第２部分４６２ｂを有する。第１部分４６２ａは、Ｚ軸方向に延在し、リング４２２から第１部材２００の底部２２２に向かって伸びる。第２部分４６２ｂは、Ｚ軸方向において、リング４２２と離間する。第２部分４６２ｂは、第１部分４６２ａのＺ軸方向の端部から屈曲され、Ｘ軸方向に延びる。複数の第２部分４６２ｂは、Ｘ軸方向において互いに接近するように形成されている。
【0038】
複数のアーム４６４は、Ｘ軸方向に対向する。複数のアーム４６４は、第１部分４６４ａ及び第２部分４６４ｂを有する。第１部分４６４ａは、Ｚ軸方向に延在し、リング４２４から第１部材２００の底部２２２に向かって伸びる。第２部分４６４ｂは、Ｚ軸方向において、リング４２２と離間する。第２部分４６４ｂは、第１部分４６４ａのＺ軸方向の端部から屈曲され、Ｙ軸方向に延びる。複数の第２部分４６４ｂは、Ｙ軸方向において互いに接近するように形成されている。
【0039】
複数のアーム４６２，４６４の先端部は互いに連結されている。アーム４６２の先端部は、第２部分４６２ｂのうち、第１部分４６２ａから離れている方の部分である。アーム４６４の先端部は、第２部分４６４ｂのうち、第１部分４６４ａから離れている方の部分である。
【0040】
複数の第２部分４６２ｂ，４６４ｂは、径方向の中心で互いに交差し、連結されている。複数の第２部分４６２ｂ，４６４ｂが交差する部分には、Ｚ軸方向に貫通する穴４６８が形成されている。第１接触部２１２は、この穴４６８に挿通される。穴４６８及び第１接触部２１２は、複数の第２接触部４１２，４１４の中心に配置されている。複数の第２接触部４１２は、第２部分４６２ｂからＺ軸方向に突出する。複数の第２接触部４１４は、第２部分４６４ｂからＺ軸方向に突出する。
【0041】
（第２梁）
次に、図９及び図１０を参照して、第２梁４３２，４３４について説明する。複数の第２梁４３２，４３４は、径方向においてリング４２２の外側に張り出すように形成されている。複数の第２梁４３２は、径方向において互いに対向するように配置されている。複数の第２梁４３４は、径方向において互いに対向するように配置されている。Ｚ軸方向に見た場合に、複数の第２梁４３２が対向する方向と、複数の第２梁４３４が対向する方向とは互いに異なる方向である。
次に、図９及び図１０を参照して、第２梁４３２，４３４について説明する。複数の第２梁４３２，４３４は、径方向においてリング４２２の外側に張り出すように形成されている。複数の第２梁４３２は、径方向において互いに対向するように配置されている。複数の第２梁４３４は、径方向において互いに対向するように配置されている。Ｚ軸方向に見た場合に、複数の第２梁４３２が対向する方向と、複数の第２梁４３４が対向する方向とは互いに異なる方向である。
【0042】
第２梁４３２，４３４は、Ｚ軸方向に見てＴ字を成すように形成されている。第２梁４３２は、リング４２２から径方向外側に張り出す第１部分４３２ａと、第１部分４３２ａと交差する第２部分４３２ｂと、を有する。第２梁４３４は、リング４２３から径方向外側に張り出す第１部分４３４ａと、第１部分４３４ａと交差する第２部分４３４ｂと、を有する。なお、第２梁４３２，４３４は、Ｔ字状を成すものに限定されず、例えばＹ字状に形成されたものでもよく、その他の形状に形成されたものでもよい。
【0043】
（第２固定部）
図９及び図１０に示される複数の第２固定部４４２，４４４は、複数の第１固定部２６２，２６４に固定される部分である。複数の第２固定部４４２は、リング４２２の外側に配置され、Ｘ軸方向に互いに対向している。複数の第２固定部４４４は、リング４２２の外側に配置され、Ｙ軸方向に互いに対向している。
図９及び図１０に示される複数の第２固定部４４２，４４４は、複数の第１固定部２６２，２６４に固定される部分である。複数の第２固定部４４２は、リング４２２の外側に配置され、Ｘ軸方向に互いに対向している。複数の第２固定部４４４は、リング４２２の外側に配置され、Ｙ軸方向に互いに対向している。
【0044】
（スリット）
次に、図７、図８、及び図１２～図１５を参照して、第１部材２００に設けられた第１スリット２３２，２３４及び第２スリット２３６，２３８について説明する。図１３は、力覚センサ装置の第１接触部及び第２接触部を拡大して示す平面図である。図１４は、力覚センサ装置のセンサチップ実装部を示す断面図であり、Ｙ軸及びＺ軸に沿う切断面を示す図である。図１５は、力覚センサ装置のセンサチップ実装部を示す断面図であり、Ｗ軸及びＺ軸に沿う切断面を示す図である。なお、図１５では、Ｚ軸方向に見て、互いに交差するＶ軸及びＷ軸が示されている。Ｖ軸は、Ｘ軸をＺ軸周りに４５度傾斜した位置を通り、Ｗ軸は、Ｙ軸をＺ軸周りに４５度傾斜した位置を通る。
次に、図７、図８、及び図１２～図１５を参照して、第１部材２００に設けられた第１スリット２３２，２３４及び第２スリット２３６，２３８について説明する。図１３は、力覚センサ装置の第１接触部及び第２接触部を拡大して示す平面図である。図１４は、力覚センサ装置のセンサチップ実装部を示す断面図であり、Ｙ軸及びＺ軸に沿う切断面を示す図である。図１５は、力覚センサ装置のセンサチップ実装部を示す断面図であり、Ｗ軸及びＺ軸に沿う切断面を示す図である。なお、図１５では、Ｚ軸方向に見て、互いに交差するＶ軸及びＷ軸が示されている。Ｖ軸は、Ｘ軸をＺ軸周りに４５度傾斜した位置を通り、Ｗ軸は、Ｙ軸をＺ軸周りに４５度傾斜した位置を通る。
【0045】
センサチップ実装部２２０の筒部２２４及び底部２２２には、複数のアーム４６２，４６４が収容される第１スリット２３２，２３４が形成されている。第１スリット２３２は、アーム４６２を収容し、第１スリット２３４は、アーム４６４を収容する。第１スリット２３２，２３４は、筒部２２４の内面から径方向の外側に凹む部分と、底部２２２の上面から受力部２４０に近い方に凹む部分とを含む。底部２２２の上面とは、Ｚ軸方向において、受力部２４０とは反対側の面である。第１スリット２３２，２３４のうち、筒部２２４に形成された部分は、Ｚ軸方向に延在する。第１スリット２３２のうち、底部２２２に形成された部分は、Ｘ軸方向に延在する。第１スリット２３４のうち、底部２２２に形成された部分は、Ｙ軸方向に延在する。底部２２２に形成された第１スリット２３２，２３４の部分は、Ｚ軸方向に見て、互いに交差している。
【0046】
センサチップ実装部２２０の底部２２２には、複数の第２スリット２３６，２３８が形成されている。複数の第２スリット２３６，２３８は、Ｚ軸方向に見て複数の第１接触部２１４，２１６を囲むように形成されている。第２スリット２３６は、径方向において第１接触部２１４の外側に配置されている。第２スリット２３８は、径方向において第１接触部２１６の外側に配置されている。第２スリット２３６，２３８は、Ｚ軸方向に見て、Ｌ字を成すように形成されていてもよい。複数の第２スリット２３６，２３８は、径方向において筒部２２４の内側に配置されている。
【0047】
複数の第２スリット２３６，２３８は、Ｚ軸方向に見て矩形を成すように形成されている。複数の第１スリット２３２，２３４及び第２スリット２３６，２３８は、Ｚ軸方向に見て互いに交差するように配置されている。第１スリット２３２，２３４は、径方向において、第２スリット２３６，２３８の外側まで伸びている。
【0048】
（センサチップ、第１接触部、及び第２接触部）
上述したように、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６は、第１部材２００の底部２２２に形成さえている。Ｚ軸方向に見て、Ｘ軸及びＹ軸に沿う対角線上に、複数の第１接触部２１４，２１６が配置され、これらの第１接触部２１４，２１６の中心に第１接触部２１２が配置されている。図１２及び図１３は、第２部材４００の複数の第２接触部４１２，４１４が配置される前の、センサチップ実装部２２０を示す。
上述したように、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６は、第１部材２００の底部２２２に形成さえている。Ｚ軸方向に見て、Ｘ軸及びＹ軸に沿う対角線上に、複数の第１接触部２１４，２１６が配置され、これらの第１接触部２１４，２１６の中心に第１接触部２１２が配置されている。図１２及び図１３は、第２部材４００の複数の第２接触部４１２，４１４が配置される前の、センサチップ実装部２２０を示す。
【0049】
図１８に示される複数の第２接触部４１２，４１４は、上述したように、複数のアーム４６２，４６４によって支持されている。図２４に示されるように、第１部材２００に対して、第２部材４００が固定された状態において、複数の第２接触部４１２，４１４は、複数の第１接触部２１４，２１６間に配置される。第２接触部４１２は、Ｙ軸方向において、第１接触部２１４，２１６間に配置される。Ｘ軸方向において、第２接触部４１２は、中心の第１接触部２１２の両側に配置される。第２接触部４１４は、Ｘ軸方向において、第１接触部２１４，２１６間に配置される。第２接触部４１４は、Ｙ軸方向において、中心の第１接触部２１２の両側に配置される。
【0050】
【0051】
第２部材４００の複数の第２接触部４１２，４１４は、センサチップ１１０に対して変位しない固定点とみなすことができる。第１部材２００の複数の第１接触部２１２，２１４，２１６は、センサチップ１１０に対して相対的に変位する入力点とみなすことができる。
【0052】
力覚センサ装置１では、受力部２４０が力を受けると、その力が受力部２４０からセンサチップ実装部２２０の底部２２２に伝達される。底部２２２は、受力部２４０から力を受けて、僅かに変形する。力の向き及び大きさによって、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の変位が異なる。センサチップ１１０は、第２接触部４１２，４１４に対する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の変位を検知することで、Ｘ軸方向の力Ｆｘ、Ｙ軸方向の力Ｆｙ、Ｚ軸方向の力Ｆｚ、Ｘ軸周りのモーメントＭｘ、Ｙ軸周りのモーメントＭｙ、及びＺ軸周りのモーメントＭｚを検出できる。４，２１６及び第２接触部４１２，４１４の配置について説明する。
【0053】
（第１固定部と第２固定部との溶接）
次に、図１６及び図１７を参照して、第１固定部と第２固定部との溶接について説明する。図１６は、第１固定部上の第２固定部を示す斜視図である。図１７は、力覚センサ装置の第１部材に設けられた筒部、フランジ、及び第１固定部を示す断面図である。
次に、図１６及び図１７を参照して、第１固定部と第２固定部との溶接について説明する。図１６は、第１固定部上の第２固定部を示す斜視図である。図１７は、力覚センサ装置の第１部材に設けられた筒部、フランジ、及び第１固定部を示す断面図である。
【0054】
図１６及び図１７に示されるように、第２固定部４４２，４４４は、第１固定部２６２，２６４の上に載置されている。図１６は、第１固定部２６２の上に第２固定部４４２が載置されている状態を示す。図１７は、第１固定部２６４の上に、載置されている状態を示す。
【0055】
第２固定部４４２は、第１固定部２６２に対して溶接され、第２固定部４４４は、第１固定部２６４に対して溶接されている。溶接は、例えばレーザー溶接でもよく、その他の溶接でもよい。
【0056】
図９、図１０及び図１６に示されるように、第２固定部４４２，４４４には、ガイド形状４５０が形成されている。ガイド形状４５０は、段差形状である。ガイド形状４５０は、第２固定部４４２，４４４の上面に形成されている。第２固定部４４２，４４４の上面は、Ｚ軸方向において、第１固定部２６２，２６２とは反対側の面である。ガイド形状４５０は、Ｚ軸方向に見た場合に、第１固定部２６２，２６４に対する溶接位置を示す。
【0057】
ガイド形状４５０は、第２梁４３２，４３４よりも凹むように形成されている。ガイド形状４５０は、Ｚ軸方向に見て、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と交差する方向に延びている。ガイド形状４５０は、図５に示される第１固定部２６２，２６４の固定面２６２ａ，２６４ａの外縁２６２ｂ，２６４ｂに対応して形成されている。
【0058】
第１固定部２６２，２６４は、Ｚ軸方向において、第１梁２５２，２５４よりも受力部２４０とは反対側に張り出している。固定面２６２ａ，２６４ａは、第１固定部２６２，２６４の上面であり、受力部２４０とは反対側の面である。固定面２６２ａ，２６４ａに当接する面であり、Ｚ軸方向において、第１梁２５２，２５４よりも受力部２４０とは反対側に配置されている。
【0059】
Ｙ軸方向において、第２固定部４４２のガイド形状４５０は、第１固定部２６２の外縁２６２ｂよりも内側に配置されている。Ｘ軸方向において、第２固定部４４４のガイド形状４５０は、第１固定部２６４の外縁２６４ｂよりも内側に配置されている。ガイド形状４５０は、Ｚ軸方向に見て、第１固定部２６２，２６４の固定面２６２ａ，２６４ａと重なる位置に配置されている。
【0060】
（先行技術の課題）
次に、先行技術の課題について説明する。センサチップ１１０としてＭＥＭＳを搭載する力覚センサ装置は、ＭＥＭＳが実装される位置においてＭＥＭＳに接触する２つの部品同士が、負荷時に相対変位を持つ必要がある。力覚センサ装置が負荷を受けた際に、２つの部品の接触部が、ＭＥＭＳに対して異なる変位となる必要がある。ＭＥＭＳの強度は弱く、許容できる変位量は数μｍである。
次に、先行技術の課題について説明する。センサチップ１１０としてＭＥＭＳを搭載する力覚センサ装置は、ＭＥＭＳが実装される位置においてＭＥＭＳに接触する２つの部品同士が、負荷時に相対変位を持つ必要がある。力覚センサ装置が負荷を受けた際に、２つの部品の接触部が、ＭＥＭＳに対して異なる変位となる必要がある。ＭＥＭＳの強度は弱く、許容できる変位量は数μｍである。
【0061】
このような力覚センサ装置では、定格負荷が作用しても相対変位がその許容内に収まることが求められている。また、力覚センサ装置では、他軸干渉が少ないことが求められている。他軸干渉とは、実際とは異なる方向の力の成分を検知してしまうことをいう。
【0062】
（力覚センサ装置１の作用効果）
本実施形態の力覚センサ装置１では、センサチップ実装部２２０を変形原点に配置したことにより、力覚センサ装置１にモーメントが作用したときに、モーメントのみを他軸の力成分から分離しやすくなっている。センサチップ実装部２２０内に変形原点を配置したことにより、他軸の力成分はモーメントに対し相対的な微小な成分が出る（検出される）のみで済む。
本実施形態の力覚センサ装置１では、センサチップ実装部２２０を変形原点に配置したことにより、力覚センサ装置１にモーメントが作用したときに、モーメントのみを他軸の力成分から分離しやすくなっている。センサチップ実装部２２０内に変形原点を配置したことにより、他軸の力成分はモーメントに対し相対的な微小な成分が出る（検出される）のみで済む。
【0063】
なお、「変形原点」とは、平面視において、第１接触部２１２の位置であり、Ｚ軸方向において、第１梁２５２，２５４の厚さの中央位置でもよい。梁２５２，２５４の厚さは、例えば、第１梁２５２，２５４の第１部分２５２ａ，２５４ａの厚さでもよい。
【0064】
本実施形態に係る力覚センサ装置１では、変位が少ない箇所である第１固定部２６２，２６４及び第２固定部４４２，４４４を接合することで、第１部材２００と第２部材４００とからなる２部品構成の起歪体２０を実現できる。
【0065】
力覚センサ装置１では、受力部２４０に負荷が作用しても第２部材４００が変形しない構成となっている。力覚センサ装置１では、受力部２４０に負荷が作用すると、第２部材４００の変形は、第１部材２００の変形よりも少ない。力覚センサ装置１では、第２部材４００の第２接触部４１２，４１４が変位せずに、第１部材２００の第１接触部２１２，２１４，２１６のみが変位することで、リニアな（直線的な）相対変位を作り出せる。
【0066】
受力部２４０が荷重を受けて、第１部材２００のセンサチップ実装部２２０の底部２２２が変形する際に、第１梁２５２，２５４の剛性に応じて複数の第１接触部２１２，２１４，２１６が変位する。本実施形態では、複数の第１固定部２６２，２６４は、第１梁２５２，２５４の変形起点になる箇所であり、変形がしない箇所と定義できる。そして、この第１固定部２６２，２６４に固定される第２固定部４４２，４４４も変形しない箇所と定義できる。また、第２部材４００は、第１部材２００と比較して剛性が高く、複数の第２接触部４１２，４１４は変位しない。
【0067】
力覚センサ装置１では、センサチップ１１０が実装される位置は、力覚センサ装置１の変形原点に極めて近い位置である。変形原点は、第１部材２００の形状により設定される。第１部材２００の形状を変えることで、変形限定の位置を適宜設定できる。第１部材２００では、第１接触部２１２の根元近傍に配置される。第１接触部２１２の根元は、底部２２２に近い位置である。なお、変形原点は、複数の第１固定部２６２，２６４に対する相対変位が極めて少ない位置である。
【0068】
力覚センサ装置１では、変形限定に近い位置に複数の第１接触部２１２，２１４，２１６が位置することにより、複数の第１固定部２６２，２６４に対する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を非常に小さくできる。そのため、負荷を受けた際のセンサチップ１１０に対する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を少なくすることができる。複数の第１接触部２１４，２１６の変形原点に対する相対変位は、変形原点を支点とする、てこの原理（レバー比）に基づき変位する。力覚センサ装置１では、負荷を受けた際の複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の複数の第１固定部２６２，２６４に対する相対変位が少ないことにより、センサチップ１１０への入力量を少なくできる。力覚センサ装置１は、従来の力覚センサ装置と比較して、複数の第１固定部２６２，２６４に対する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位が少ない。
【0069】
力覚センサ装置１は、底部２２２において、複数の第１接触部２１４，２１６を囲むように第２スリット２３６，２３８が形成されている。Ｚ軸方向に見て、筒部２２４と複数の第１接触部２１４，２１６との間に第２スリット２３６，２３８が形成されている。これにより、複数の第１固定部２６２，２６４に対する複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を制限できる。
【0070】
第２スリット２３６，２３８が形成されていない構成では、第１梁２５２，２５４を太くして剛性を高くして、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を制限する必要がある。このような構成にあっても溝２８２の幅は、溝２８２を加工するための工具の大きさによる制約があり、細くすることができないので、第１梁２５２，２５４を太くすると、第１部材２００の外形が大きくなるという問題が発生する。しかしながら、力覚センサ装置１では、第２スリット２３６，２３８を形成することで、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を制限することができるので、第１梁２５２，２５４を太くする必要がない。その結果、第１部材２００の外形が大きくなることが抑制される。力覚センサ装置１では、第１部材２００の大型化を回避して、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を制限でき、センサチップ１１０への入力量を抑えることができる。
【0071】
また、力覚センサ装置１では、径方向において、複数の第１固定部２６２，２６４の幅は、複数の第１連結部である筒部３００よりも広く、Ｚ軸方向において、複数の第１固定部２６２，２６４の厚さは、第１梁２５２，２５４の厚さよりも厚く、複数の第２固定部４４２，４４４は、Ｚ軸方向に見て複数の第１固定部２６２，２６４に重なる位置に配置され、複数の第１固定部２６２，２６４に対して、それぞれ固定されている。
【0072】
このような構成の力覚センサ装置１によれば、第１固定部２６２，２６４の幅、筒部３００の幅よりも広く、第１固定部２６２，２６４は筒部３００と比較して変形しない。第１固定部２６２，２６４は、第１梁２５２，２５４よりも厚く、第１梁２５２，２５４と比較して変形しない。力覚センサ装置１によれば、このように変形しない第１固定部２６２，２６４に対して、第２固定部４４２，４４４を固定することができる。なお、第１固定部２６２，２６４の幅とは、Ｚ軸方向に見て、第１固定部２６２，２６４の長手方向と交差する方向の幅である。筒部３００の幅とは、内壁と外壁との間の厚さである。
【0073】
力覚センサ装置１では、複数の第１固定部２６２，２６４は、Ｚ軸方向に見て、仮想の四角形の全ての角部に対応する位置にそれぞれ配置されている。角筒状を成す筒部３００の角部に対応する位置は、剛性が高く変形しにくい。第１固定部２６２，２６４は、筒部３００の角部近傍に配置されているので、変形しにくい。
【0074】
また、力覚センサ装置１では、Ｚ軸方向において複数の第１固定部２６２，２６４から受力部２４０とは反対側に張り出す筒部３００を有し、複数の第１固定部２６２，２６４は、Ｚ軸方向に見て筒部３００よりも内側に張り出す固定面２６２ａ，２６４ａを含み、第２部材４００は、径方向において筒部３００の内側に配置され、複数の第２固定部４４２，４４４は、複数の第１固定部２６２，２６４の固定面２６２ａ，２６４ａに対して固定されている。
【0075】
このような構成の力覚センサ装置１によれば、筒部３００によって複数の第１固定部２６２，２６４が連結されているので、複数の第１固定部２６２，２６４の変位を抑制できる。また、筒部３００から径方向内側に張り出すように固定面２６２ａ，２６４ａが形成されているので、筒部３００の剛性を高くすることができる。このような複数の第１固定部２６２，２６４に対して複数の第２固定部４４２、４４４を固定することで、第２部材４００の変位をゼロに維持できる。
【0076】
また、力覚センサ装置１では、第２部材４００の支持部４２０は、複数の第２梁４３２，４３４と連結されるリング４２２と、リング４２２からＺ軸方向に延び、Ｚ軸方向の端部から径方向の内側に屈曲され複数の第２接触部４１２，４１４を支持する複数のアーム４６２と、を有する。
【0077】
このような構成の力覚センサ装置１によれば、第２部材４００の剛性を高めることにより、第２固定部４４２，４４４に対する複数の第２接触部４１２，４１４の相対変位をゼロにできる。また、Ｚ軸方向において、リング４２２と複数の第２接触部４１２，４１４の位置を離間させることができる。換言すると、Ｚ軸方向において、複数の第２接触部４１２，４１４は、第２固定部４４２，４４の位置よりも、変形原点の近くに配置される。第２部材４００は、薄肉かつＺ軸方向に高さがある３次元形状となる。
【0078】
また、力覚センサ装置１では、センサチップ実装部２２０は、受力部２４０に近い位置に配置された底部２２２と、Ｚ軸方向において底部２２２から受力部２４０とは反対側に張り出す筒部２２４とを有し、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６は、底部２２２に設けられ、センサチップ１１０は、底部２２２及び筒部２２４によって囲まれた凹部内に収容されている。
【0079】
このような構成の力覚センサ装置１によれば、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を抑制して、センサチップ１１０に対する接触圧を小さくできる。その結果、センサチップ１１０の損傷を抑制できる。また、力覚センサ装置１では、負荷を受けた場合の他軸干渉が抑制される。
【0080】
力覚センサ装置１では、センサチップ実装部２２０の筒部２２４及び底部２２２には、複数のアーム４６２，４６４が収容される第１スリット２３２，２３４が形成されている。このような構成の力覚センサ装置１によれば、第１スリット２３２，２３４に複数のアーム４６２，４６４を収容できるので、第１スリット２３２，２３４が形成されていない構成と比較して、第１部材２００の小型化を図ることができる。
【0081】
また、力覚センサ装置１では、第２スリット２３６，２３８は、Ｘ軸方向に見て第１スリット２３２，２３４に交差するように形成されている。このような構成の力覚センサ装置１によれば、第１スリット２３２，２３４に交差するように、第２スリット２３６，２３８を形成することにより、複数の第１接触部２１２，２１４，２１６の相対変位を制限できる。
【0082】
また、力覚センサ装置１では、複数の第２固定部４４２，４４４は、前記複数の第１固定部２６２，２６４に対して溶接されることで固定されている。このような構成の力覚センサ装置１によれば、第１固定部２６２，２６４及び第２固定部４４２，４４４を高強度に結合できる。
【0083】
また、力覚センサ装置１では、第２固定部４４２，４４４の第１固定部２６２，２６４とは反対側の面には、溶接施工位置に沿って延在するガイド形状４５０が形成されている。このような構成の力覚センサ装置１によれば、ガイド形状４５０により、溶接施工位置を容易に認識できる。力覚センサ装置１では、第２固定部４４２，４４４によって隠れている第１固定部２６２，２６４に対する溶接位置を容易に判別できる。
【0084】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0085】
（変形例１）
上記の実施形態では、第１固定部２６２，２６４及び第２固定部４４２，４４４を溶接により接合しているが、第１固定部２６２，２６４及び第２固定部４４２，４４４は溶接によって接合されるものに限定されず、例えばねじを用いて接合してもよい。例えば、ネジ穴の周囲に、第１固定部及び第２固定部がそれぞれ形成されていてもよい。
上記の実施形態では、第１固定部２６２，２６４及び第２固定部４４２，４４４を溶接により接合しているが、第１固定部２６２，２６４及び第２固定部４４２，４４４は溶接によって接合されるものに限定されず、例えばねじを用いて接合してもよい。例えば、ネジ穴の周囲に、第１固定部及び第２固定部がそれぞれ形成されていてもよい。
【0086】
（変形例２）
上記の実施形態では、Ｚ軸方向に見て、第１部材２００内に、第２部材４００が収容されるように配置されているが、力覚センサ装置１は、このような構成に限定されない。第１部材及び第２部材は、Ｚ軸方向に見て、例えば円形の外形を有し、重なるように配置されていてもよい。
上記の実施形態では、Ｚ軸方向に見て、第１部材２００内に、第２部材４００が収容されるように配置されているが、力覚センサ装置１は、このような構成に限定されない。第１部材及び第２部材は、Ｚ軸方向に見て、例えば円形の外形を有し、重なるように配置されていてもよい。
【0087】
上記の実施形態は、第１部材２００は、筒部３００から径方向外側に張り出すフランジを有する形状でもよく、フランジが形成されていない構成でもよい。例えば筒部３００は、円盤状を成し、円形の外周面よりも径方向内側に張り出すように形成された固定部を有し、この固定部のねじ穴が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【0088】
１ 力覚センサ装置、２０ 起歪体、１１０ センサチップ、２００ 第１部材、２１２ 中心の第１接触部、２１４ 第１接触部、２１６ 第１接触部、２２０ センサチップ実装部、２２２ 底部、２２４ 筒部、２３０ 凹部、２３２ 第１スリット、２３４ 第１スリット、２３６ 第２スリット、２３８ 第２スリット、２４０ 受力部、２５２ 第１梁、２５２ａ 第１部分、２５２ｂ 第２部分、２５４ 第１梁、２５４ａ 第１部分、２５４ｂ 第２部分、２６２ 第１固定部、２６２ａ 固定面、２６４ 第１固定部、２６４ａ 固定面、２６４ｂ 外縁、２８２ 溝、２８４ 溝、３００ 筒部（第１連結部）、３０２ 外壁、３０４ 外壁、３１２ 内壁、３１４ 内壁、３１６ 内壁、３１８ 内壁、３２０ 取付面、３３６ ボルト穴、Ｃ１ 角部、Ｃ２ 角部、４００ 第２部材、４１２ 複数の第２接触部、４１４ 複数の第２接触部、４２０ 支持部、４２２ リング、４３２ 第２梁、４３２ａ 第１部分、４３２ｂ 第２部分、４３４ 第２梁、４３４ａ 第１部分、４３４ｂ 第２部分、４４２ 第２固定部、４４４ 第２固定部、４５０ ガイド形状、４６２ アーム、４６２ａ 第１部分、４６２ｂ 第２部分、４６４ アーム、４６４ａ 第１部分、４６４ｂ 第２部分、４６８ 穴
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】