塊54的安裝結(jié)束后,除去薄板,則確保與薄板的厚度相當?shù)某叽绲牡谝婚g隙48。
[0046]接下來,參照圖2、圖3以及圖7B詳細敘述第二檢測部26的結(jié)構(gòu)。
[0047]第一可動部14具有沿與第三軸(Z軸)正交的假想平面展開的第二固定面32a來作為第三部分32的面32a。第二可動部20具有在各個第二連結(jié)部22未撓曲的狀態(tài)下沿與第三軸(Z軸)正交的假想平面展開的第二可動面40a來作為基板部分40的面40a。第二可動面40a配置在能夠與第二固定面32a平行地對置的位置。在各個第二連結(jié)部22未撓曲的狀態(tài)下,第二固定面32a以及第二可動面40a相互平行地沿第三軸(Z軸)方向?qū)χ?。在相互對置的第二固定?2a與第二可動面40a之間,形成第二間隙50。此外,稱作第二固定面32a的名稱是表現(xiàn)與第二可動面40a的相對的動作關(guān)系的名稱,與上述的第一固定面52a不同,并不是指在六軸力傳感器10中總是固定地配置的面。
[0048]第二檢測部26具有設于第二間隙50且相互電獨立的共計三個以上的靜電電容形成部。各靜電電容形成部由形成于第二固定面32a的固定電極60、和形成于第二可動面40a的可動電極62構(gòu)成。第二間隙50使相互對置的固定電極60與可動電極62之間電絕緣。利用相互對置的固定電極60和可動電極62,來在第二間隙50形成規(guī)定的靜電電容。此外,稱作固定電極60的名稱是表現(xiàn)與可動電極62的相對的動作關(guān)系的名稱,與上述的固定電極56不同,并不是指在六軸力傳感器10中總是固定地配置的電極。
[0049]圖7B中表示形成于第二固定面32a的固定電極60或者形成于第二可動面40a的可動電極62的一個實施例的結(jié)構(gòu)。在該實施例中,在第二固定面32a,形成沿周向相互鄰接的扇形輪廓的三個固定電極60。上述固定電極60具有中心角120度的相互相同的輪廓形狀,相互電絕緣地配置為圓形。同樣,在第二可動面40a,形成沿周向相互鄰接的扇形輪廓的三個可動電極62。上述可動電極62具有中心角120度的相互相同的輪廓形狀,相互電絕緣地配置為圓形。固定電極60和可動電極62具有相互相同的輪廓形狀。在各個第一連結(jié)部18未撓曲的狀態(tài)下,相互對置的固定電極60和可動電極62在當沿對置方向觀察的情況下使各自的輪廓相互相對的位置配置。利用上述相互對置的共計三組固定電極60和可動電極62,來在第二間隙50形成共計三個靜電電容。
[0050]在具備圖7B的實施例的靜電電容形成部的六軸力傳感器10中,若第二可動部20相對于第一可動部14沿第三軸(Z軸)方向位移,則沿第三軸(Z軸)方向?qū)χ玫牡诙潭?2a和第二可動面40a向相互接近或者遠離的方向相對地平行移動,而一樣地縮小或者放大第二間隙50。由此,三組固定電極60與可動電極62之間的靜電電容以相互相同的形態(tài)變化。第二檢測部26檢測這些靜電電容的相同形態(tài)的變化,來將其作為第二可動部20相對于第一可動部14在第三軸(Z軸)方向上的位移量的檢測值而輸出。
[0051]若第二可動部20相對于第一可動部14在以第一軸(X軸)或者第二軸(Y軸)為中心的旋轉(zhuǎn)方向上位移,則第二固定面32a和第二可動面40a相對傾斜,而使第二間隙50在固定電極60或者可動電極62的徑向的一端側(cè)縮小并且在另一端側(cè)放大。由此,沿第三軸(Z軸)方向?qū)χ玫娜M固定電極60與可動電極62之間的靜電電容分別以不同的形態(tài)變化。第二檢測部26檢測這些靜電電容的相互不同的形態(tài)的變化,來將其作為第二可動部20相對于第一可動部14在以第一軸(X軸)或者第二軸(Y軸)為中心的旋轉(zhuǎn)方向上的位移量的檢測值而輸出。
[0052]即使在第二可動部20相對于第一可動部14產(chǎn)生了合成有繞第一軸(X軸)的旋轉(zhuǎn)方向、繞第二軸(Y軸)的旋轉(zhuǎn)方向以及第三軸(Z軸)方向中任意兩個以上的方向的位移時,基于沿第三軸(Z軸)方向?qū)χ玫娜M固定電極60與可動電極62之間的靜電電容的變化,第二檢測部26也能夠?qū)⒌诙蓜硬?0的位移量的繞第一軸(X軸)的旋轉(zhuǎn)方向成分、繞第二軸(Y軸)的旋轉(zhuǎn)方向成分以及第三軸(Z軸)方向成分作為檢測值而輸出。
[0053]第二檢測部26對第二可動部20相對于第一可動部14的、在以第一軸(X軸)為中心的旋轉(zhuǎn)方向、以第二軸(Y軸)為中心的旋轉(zhuǎn)方向、以及與第三軸(Z軸)平行的方向上的位移量進行檢測。因此,若在第二間隙5至少形成三個靜電電容,則能夠檢測上述各軸向的位移量。例如,通過在第二固定面32a和第二可動面40a形成相互對置的四組以上的固定電極60核可動電極62,也能夠形成共計四個以上的靜電電容。并且,固定電極60以及可動電極62能夠具有圖示的扇形以外的形狀、以及圖示的圓形配置以外的配置。此外,對于形成于第二固定面32a的固定電極60和形成于第二可動面40a的可動電極62而言,將其中一方作為一個大幅的電極而給予共通電位,并將另一方作為三個以上的小幅的電極而分別獨立地給予電位,由此也能夠具有與圖7B的實施例同等的功能。或者,也可以也排除這樣的大幅的電極,而將第二固定面32a和第二可動面40a中任一方設為接地電位,由此也能夠形成靜電電容。
[0054]固定電極60以及可動電極62例如由柔性印刷電路形成,能夠通過粘貼于第二固定面32a以及第二可動面40a來形成。或者,能夠通過蒸鍍、導電性油墨的印刷等其它的各種方法來形成固定電極60以及可動電極62。第一可動部14的第三部分32以及第二可動部20的基板部分40由電氣絕緣性的材料制成,或者與固定電極60以及可動電極62電絕緣。但在對第二固定面32a或者第二可動面40a給予接地電位的情況下,能夠使用金屬制的第三部分32或者基板部分40。第二間隙50通過用于在第一可動部14的第二部分30與第三部分32之間形成空間38的隔離物39 (或者具有同等的功能的突起)而能夠確保規(guī)定尺寸。
[0055]六軸力傳感器10根據(jù)由第一檢測部24檢測到的上述的位移量的檢測值以及由第二檢測部26檢測到的上述的位移量的檢測值,能夠檢測施加于第二可動部20的力的、第一軸(圖中X軸)的方向的力成分、第二軸(圖中Y軸)的方向的力成分、第三軸(圖中Z軸)的方向的力成分、繞第一軸的力矩成分、繞第二軸的力矩成分、以及繞第三軸的力矩成分。上述力成分以及力矩成分的檢測能夠通過與六軸力傳感器10不同的運算裝置來實施?;蛘?,如圖1所示,六軸力傳感器10能夠具備運算部64,該運算部64基于第一檢測部24檢測到的位移量的檢測值以及第二檢測部26檢測到的位移量的檢測值,來計算施加于第二可動部20的力的、第一軸(圖中X軸)的方向的力成分、第二軸(圖中Y軸)的方向的力成分、第三軸(圖中Z軸)的方向的力成分、繞第一軸的力矩成分、繞第二軸的力矩成分、以及繞第三軸的力矩成分。
[0056]根據(jù)位移量的檢測值來求出力成分、力矩成分的運算,例如能夠通過對位移量的檢測值和預先求出的轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣進行矩陣運算的方法來執(zhí)行。轉(zhuǎn)換系數(shù)矩陣能夠通過如下公知的數(shù)學方法來求出:相對于六軸力傳感器10在各種方向上施加已知的負載,而收集與該負載的力以及力矩的六軸向成分對應的位移數(shù)據(jù),并根據(jù)上述位移數(shù)據(jù)來求出。此處,由于靜電電容與固定電極56、60及可動電極58、62之間的距離成反比例,所以第一檢測部24以及第二檢測部26能夠從檢測到的靜電電容的變化量的倒數(shù)開始求出第一可動部14以及第二可動部20的位移量并將其作為檢測值而輸出。但是,通過使用公知的數(shù)學方法,基于第一檢測部24以及第二檢測部26所檢測到的靜電電容的變化量的原始數(shù)據(jù)(也就是說靜電電容的檢測值),例如運算部64也能夠直接地求出力成分以及力矩成分。在該情況下,第一檢測部24以及第二檢測部26將檢測到的靜電電容的變化量作為檢測值而輸出。在本實施方式中,第一檢測部24以及第二檢測部26檢測靜電電容的變化被定義為在數(shù)學的觀點上與第一檢測部24以及第二檢測部26檢測對應的可動部14、20的位移量同義。
[0057]第一實施方式的六軸力傳感器10中,利用第一連結(jié)部18將固定部12和第一可動部14相互連結(jié)為,第一可動部14能夠以三個自由度的形態(tài)位移,并且利用第二連結(jié)部22將第一可動部14和第二可動部20相互連結(jié)為,第二可動部20能夠以與第一可動部14不同的三個自由度的形態(tài)位移,第一檢測部24構(gòu)成為對第一可動部14相對于固定部12的位移量進行檢測,另一方面,與第一檢測部24不同,第二檢測部26構(gòu)成為對第二可動部20相對于第一可動部14的位移量進行檢測。由于各個六軸的位移量的檢測能夠由第一檢測部24和第二檢測部26以每三個自由度分擔來實施,所以能夠進行高精