JP5855441B2 - Force sensor unit - Google Patents
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Description
本発明は、力センサを用いた装置用の力センサユニットに関するものである。 The present invention relates to a force sensor unit for an apparatus using a force sensor.
特表2008−515089号公報には、力センサを用いた装置の一例として、パネルの四隅または周囲に力センサを配置した従来のタッチパネル入力装置が開示されている。この装置では、タッチパネルに加わる押圧力を4つの力センサで受け、各力センサから出力される押圧力に比例した信号のバランスを計算することにより、操作者がタッチしているパネルの位置を特定する。 JP-T-2008-515089 discloses a conventional touch panel input device in which force sensors are arranged at the four corners or around the panel as an example of a device using force sensors. In this device, the pressure applied to the touch panel is received by four force sensors, and the position of the panel touched by the operator is specified by calculating the balance of signals proportional to the pressure output from each force sensor. To do.
従来の構造で、タッチ位置の特定精度を高めるためには、パネルに加えられる押圧力を高めて、力センサの出力を大きくすることによる。しかしながら力センサから大きな出力を得るために強い力でパネルを押すと、力センサが破損するおそれがあった。 In the conventional structure, in order to increase the accuracy of specifying the touch position, the pressing force applied to the panel is increased to increase the output of the force sensor. However, if the panel is pressed with a strong force to obtain a large output from the force sensor, the force sensor may be damaged.
本発明の目的は、力センサが破損するおそれを無くした力センサユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a force sensor unit that eliminates the possibility of damage to the force sensor.
本発明の力センサユニットが用いられる装置は、押圧力が加わる表面を有する受圧部材と、受圧部材の裏面と対向するベース部材と、相互間に所定の間隔をあけて、受圧部材とベース部材との間に配置され、押圧力を加えた位置を特定するために必要な情報を出力する3個以上の力センサとを備えている。本発明では、3個以上の力センサを保持機構を介して受圧部材とベース部材との間に配置する。保持機構は、それぞれ押圧力が受圧部材の表面に加わっていない状態で所定のバイアス力を力センサに付与し、表面に押圧力を加えられたときに、押圧力の大きさに比例してバイアス力を減少させるように構成されている。このような保持機構を用いると、受圧部材に加わる押圧力が大きくなるほど、バイアス力が減少する。その結果、力センサに加わる力は、押圧力が大きくなるほど小さくなる。その結果、操作者が一般的な感覚で、受圧部材を強く押しても、力センサが破損することはない。そして押圧力を大きくしたときの力センサの出力の変化量は、押圧力に比例して大きくなるので、位置の特定精度は高まる。 An apparatus in which the force sensor unit of the present invention is used includes a pressure receiving member having a surface to which a pressing force is applied, a base member facing the back surface of the pressure receiving member, and a predetermined interval between the pressure receiving member and the base member. And three or more force sensors that output information necessary for specifying the position to which the pressing force is applied. In the present invention, three or more force sensors are disposed between the pressure receiving member and the base member via the holding mechanism. The holding mechanism applies a predetermined bias force to the force sensor in a state where the pressing force is not applied to the surface of the pressure receiving member, and when the pressing force is applied to the surface, the holding mechanism is biased in proportion to the magnitude of the pressing force. Configured to reduce force. When such a holding mechanism is used, the bias force decreases as the pressing force applied to the pressure receiving member increases. As a result, the force applied to the force sensor decreases as the pressing force increases. As a result, even if the operator strongly presses the pressure receiving member with a general sense, the force sensor is not damaged. Since the amount of change in the output of the force sensor when the pressing force is increased increases in proportion to the pressing force, the position specifying accuracy increases.
保持機構の具体的な構成は、任意である。例えば、保持機構は、受圧部材とベース部材との間のスペース内に位置決めされて力センサが取り付けられるセンサ取付部を備え、受圧部材及びベース部材の一方の部材に固定された第1のアタッチメント部材と、力センサを間に介してセンサ取付部と対向するバイアス力付与部を備えて、受圧部材及びベース部材の他方の部材に固定された第2のアタッチメント部材と、押圧力が受圧部材の表面に加わっていない状態で、バイアス力をバイアス力付与部を介して力センサに与えるバイアス力付与手段とを備えた構造とすることができる。このように第1及び第2のアタッチメント部材を用いると、保持機構の構造が簡単になる。 The specific configuration of the holding mechanism is arbitrary. For example, the holding mechanism includes a sensor attachment portion that is positioned in a space between the pressure receiving member and the base member and to which the force sensor is attached, and is a first attachment member that is fixed to one member of the pressure receiving member and the base member. And a second attachment member that is fixed to the other member of the pressure receiving member and the base member, and a pressing force is applied to the surface of the pressure receiving member. A bias force applying means for applying a bias force to the force sensor via the bias force applying unit in a state where the force is not applied can be provided. When the first and second attachment members are used in this way, the structure of the holding mechanism is simplified.
また第1のアタッチメント部材は、センサ取付部と一体に形成されてベース部材に固定される固定部を有しているのが好ましい。またこの場合、力センサは第1のアタッチメント部材のセンサ取付部と第2のアタッチメント部材のバイアス力付与部との間に位置する。そしてバイアス力付与手段は、第2のアッタチメント部材のバイアス力付与部とベース部材との間に配置されている。バイアス力付与手段は、受圧部材に加わる押圧力によって復元可能に変形し、押圧力が除去されると元の形に復元して受圧部材を元の位置に戻す復帰力を受圧部材に与えるように構成されている。このような構成にすると、センサ取付部及びバイアス力付与部がベース部材に対する受圧部材のストッパとして機能する。したがって受圧部材に対して極端に大きな押圧力が加わったとしても、受圧部材が破損することはない。また受圧部材加わる押圧力が解除されると、受圧部材は元の位置に戻る。 Moreover, it is preferable that the 1st attachment member has a fixing | fixed part formed integrally with a sensor attachment part and fixed to a base member. In this case, the force sensor is located between the sensor attachment portion of the first attachment member and the bias force applying portion of the second attachment member. The bias force applying means is disposed between the bias force applying portion of the second attachment member and the base member. The bias force applying means is deformed so as to be restored by the pressing force applied to the pressure receiving member, and when the pressing force is removed, the biasing force applying means restores the original shape and applies a return force to the pressure receiving member to return the pressure receiving member to the original position. It is configured. With such a configuration, the sensor mounting portion and the bias force applying portion function as a stopper for the pressure receiving member with respect to the base member. Therefore, even if an extremely large pressing force is applied to the pressure receiving member, the pressure receiving member is not damaged. When the pressing force applied to the pressure receiving member is released, the pressure receiving member returns to the original position.
なお復帰力を大きくするために、センサ取付部と受圧部材に固定された第2のアタッチメント部材の固定部との間に、押圧力によって復元可能に変形し、押圧力が除去されると元の形に復元して受圧部材を元の位置に戻す復帰力を受圧部材に与える追加バイアス力付与手段を設けるのが好ましい。 In order to increase the restoring force, the sensor attachment portion and the fixing portion of the second attachment member fixed to the pressure receiving member are deformably deformed by the pressing force, and when the pressing force is removed, the original force is removed. It is preferable to provide an additional bias force applying means for restoring the shape and returning the pressure receiving member to the original position.
また第1及び第2のアタッチメント部材、バイアス力付与手段並びに追加バイアス力付与手段が組み合わされて1つの力センサユニットを構成しているのが好ましい。このような力センサユニットを用いると、タッチパネル入力装置の組立が容易になる。 Preferably, the first and second attachment members, the bias force applying means, and the additional bias force applying means are combined to form one force sensor unit. Use of such a force sensor unit facilitates assembly of the touch panel input device.
保持機構の構造は上記に限定されるものではない。例えば第1のアタッチメント部材の固定部を、センサ取付部と平行に延びる平行部と、センサ取付部の一端と平行部の一端とを連結する連結部とを備えた構造とし、第2のアタッチメント部材の固定部を、バイアス力付与部と平行に延びる平行部と、バイアス力付与部の一端と平行部の一端とを連結する連結部とを備えた構造とする。その上で第1及び第2のアタッチメント部材を、センサ取付部とバイアス力付与部とが対向し、第1のアタッチメント部材の連結部と第2のアタッチメント部材の連結部とが平行に並ぶように組み合わせる。そして第1のアタッチメント部材のセンサ取付部と第2のアタッチメント部材の平行部との間にバイアス力付与手段を配置する。この場合も、バイアス力付与手段は、受圧部材に加わる押圧力によって復元可能に変形し、押圧力が除去されると元の形に復元して受圧部材を元の位置に戻す復帰力を受圧部材に与えるように構成する。保持構造をこのように構成しても、前述の保持構造と同様に動作する。そしてセンサ取付部及びバイアス力付与部がベース部材に対する受圧部材のストッパとして機能する。 The structure of the holding mechanism is not limited to the above. For example, the fixing portion of the first attachment member has a structure including a parallel portion extending parallel to the sensor attachment portion, and a connecting portion that connects one end of the sensor attachment portion and one end of the parallel portion, and the second attachment member The fixing portion is configured to include a parallel portion extending in parallel with the bias force applying portion and a connecting portion that connects one end of the bias force applying portion and one end of the parallel portion. Then, the first attachment member and the second attachment member are arranged so that the sensor attachment portion and the bias force applying portion face each other, and the connection portion of the first attachment member and the connection portion of the second attachment member are arranged in parallel. combine. A bias force applying means is arranged between the sensor attachment portion of the first attachment member and the parallel portion of the second attachment member. Also in this case, the bias force applying means is deformed so as to be restored by the pressing force applied to the pressure receiving member, and when the pressing force is removed, the biasing force applying means restores the original shape and returns the pressure receiving member to the original position. Configure to give to. Even if the holding structure is configured in this way, the operation is the same as the holding structure described above. The sensor mounting portion and the bias force applying portion function as a stopper for the pressure receiving member with respect to the base member.
バイアス力付与手段及び追加バイアス力付与手段は、バネまたは弾性部材から構成されているのが好ましい。 The bias force applying means and the additional bias force applying means are preferably composed of a spring or an elastic member.
本発明の好ましいタッチパネル入力装置用センサユニットは、保持機構が、受圧部材とベース部材との間のスペース内に位置決めされて力センサが取り付けられるセンサ取付部を備えて受圧部材及びベース部材の一方の部材に固定された第1のアタッチメント部材と、力センサを間に介してセンサ取付部と対向するバイアス力付与部を備えて、受圧部材及びベース部材の他方の部材に固定された第2のアタッチメント部材と、押圧力が受圧部材の表面に加わっていない状態で、バイアス力をバイアス力付与部を介して力センサに与えるバイアス力付与手段とを備えている。そして第1のアタッチメント部材は、センサ取付部と一体に形成されてベース部材に固定される固定部を有しており、第2のアタッチメント部材は、バイアス力付与部と一体に形成されて受圧部材に固定される固定部を有している。そして第1のアタッチメント部材のセンサ取付部と第2のアタッチメント部材のバイアス力付与部との間に力センサが位置する。また第2のアッタチメント部材のバイアス力付与部とベース部材との間にバイアス力付与手段が配置される。そしてセンサ取付部と受圧部材に固定された第2のアタッチメント部材の固定部との間に、押圧力によって復元可能に変形し、押圧力が除去されると元の形に復元して受圧部材を元の位置に戻す復帰力を受圧部材に与える追加バイアス力付与手段を備えている。 A preferable sensor unit for a touch panel input device according to the present invention includes a sensor mounting portion in which the holding mechanism is positioned in a space between the pressure receiving member and the base member and the force sensor is mounted, and one of the pressure receiving member and the base member is provided. A second attachment fixed to the other member of the pressure receiving member and the base member, comprising a first attachment member fixed to the member and a bias force applying portion facing the sensor mounting portion with a force sensor interposed therebetween A biasing force applying unit configured to apply a biasing force to the force sensor via the biasing force applying unit in a state where the pressing force is not applied to the surface of the pressure receiving member; The first attachment member has a fixing portion that is formed integrally with the sensor mounting portion and fixed to the base member, and the second attachment member is formed integrally with the bias force applying portion and is a pressure receiving member. It has a fixed part fixed to. And a force sensor is located between the sensor attachment part of a 1st attachment member, and the bias force provision part of a 2nd attachment member. A bias force applying means is disposed between the bias force applying portion of the second attachment member and the base member. Then, between the sensor mounting portion and the fixing portion of the second attachment member fixed to the pressure receiving member, the pressure receiving member is deformably deformed by the pressing force, and when the pressing force is removed, the pressure receiving member is restored to its original shape. Additional bias force applying means for applying a return force to the original position to the pressure receiving member is provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1(A)乃至(C)は、本発明の力センサユニットの第1の実施の形態を適用したタッチパネル入力装置1の平面図及び正面図及び右側面図であり、図2は図1のタッチパネル入力装置1の分解斜視図である。図3は、図1(B)のIII−III線拡大断面図である。このタッチパネル入力装置1は、操作者が押圧力を加える表面を有する受圧部材としてのパネル部材3と、パネル部材3の裏面と対向するベース部材5と、相互間に所定の間隔をあけて、パネル部材3とベース部材5との間に配置され、押圧力を加えた位置を特定するために必要な情報を出力する4個の本発明の実施の形態の力センサユニット7とを備えている。図2に示すようにパネル部材3は、アクリル製の透明なタッチパネル31とアクリル製の枠体32とから構成されている。タッチパネル31は、枠体32の上面に超音波溶着等によって接合されている。枠体32の長手方向の両端に位置する一対の側壁33には、幅方向(長手方向及び厚み方向と直交する方向)の両端部にそれぞれ2つの取付孔34が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1A to 1C are a plan view, a front view, and a right side view of a touch
ベース部材5は、ベース本体部51の長手方向の両端に、ベース本体部51よりも厚みが薄い一対のフランジ部52を備えている。そして一対のフランジ部52の幅方向(ベース本体部51の長手方向及び厚み方向と直交する方向)の両端部には、それぞれ2つずつ取付孔53が形成されている。またベース本体部51の側面には、幅方向の両端部に、それぞれ嵌合用凸部54が形成されている。枠体32の取付孔34とベース部材5のフランジ部52に設けた取付孔53等を利用して4個の力センサユニット7が、パネル部材3とベース部材5の四隅に取り付けられる。
The
図3に示すように、本実施の形態の力センサユニット7は、力センサ71と保持機構72とから構成される。保持機構72は、第1のアタッチメント部材73と、第2のアタッチメント部材74と、バイアス力付与手段77と、追加バイアス力付与手段78とから構成される。第1のアタッチメント部材73は、パネル部材3の側壁33とベース部材5のフランジ部52との間のスペース内に位置決めされて力センサ71が取り付けられるセンサ取付部73aと、センサ取付部73aと一体に形成されてベース部材5のフランジ部52に固定される固定部73bを有している。固定部73bは、センサ取付部73aと平行に延びる平行部73cと、センサ取付部73aの一端と平行部73cの一端とを連結する連結部73dとを備えている。本実施の形態では、平行部73cがベース部材5のフランジ部52と接触し、連結部73dがベース本体部51の側面と接触している。平行部73cには、フランジ部52に設けた2つの取付孔53と整合する貫通孔73e(図2参照)が形成されている。整合した取付孔53と貫通孔73eにはネジ75が螺合されている。また連結部73dには、ベース本体部51の側壁に設けた一対の嵌合用凸部54が嵌合される一対の貫通孔73fが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
第2のアタッチメント部材74は、パネル部材3の枠体32の側壁33の内壁面に固定される。第2のアタッチメント部材74は、力センサ71を間に介してセンサ取付部73aと対向するバイアス力付与部74aと固定部74bとを一体に備えている。固定部74bは、バイアス力付与部74aと平行に延びる平行部74cと、バイアス力付与部74aの一端と平行部74cの一端とを連結する連結部74dとを備えている。第1及び第2のアタッチメント部材73及び74は、センサ取付部73aとバイアス力付与部74aとが対向し、第1のアタッチメント部材73の連結部73dと第2のアタッチメント部材74の連結部74dとが平行に並ぶように組み合わされている。そして第1のアタッチメント部材73のセンサ取付部73aと第2のアタッチメント部材74の平行部74cとの間にバイアス力付与手段を配置している。本実施の形態では、平行部74cと連結部74dの一部が枠体32の側壁33の内壁部と接触している。平行部74cには、枠体32の側壁33の内壁部に設けた図示しない一対の嵌合用凸部と嵌合する貫通孔74f(図2)が形成されている。また連結部74dには、側壁33に設けた一対の取付孔34と整合する一対の貫通孔74eが形成されている。整合した取付孔34と貫通孔74eには、それぞれネジ76が螺合されている。
The
力センサ71は第1のアタッチメント部材73のセンサ取付部73aに固定されて、センサ取付部73aと第2のアタッチメント部材74のバイアス力付与部74aとの間に位置する。本実施の形態では、力センサ71として、特許第3830906号等に開示されている半導体力センサを用いている。この半導体力センサは、ダイアフラム状の半導体基板の上に球体が配置された構造を有し、球体に加わる力に比例した信号を出力する。また第2のアタッチメント部材74のバイアス力付与部74aとベース部材5のフランジ部52上に位置する第1のアタッチメント部材73の平行部73cとの間に2本のコイルバネからなるバイアス力付与手段77が配置されている。2本のコイルバネの一端の内部には、2本のネジ75の先端部が挿入されている。バイアス力付与手段77は、パネル部材3に加わる押圧力によって復元可能に変形し、押圧力が除去されると元の形に復元してパネル部材3を元の位置に戻す復帰力をパネル部材3に与える。また本実施の形態では、センサ取付部73aとパネル部材3に固定された第2のアタッチメント部材74の固定部74bの平行部74cとの間に、押圧力によって復元可能に変形し、押圧力が除去されると元の形に復元してパネル部材3を元の位置に戻す復帰力をパネル部材3に与える2本のコイルバネからなる追加バイアス力付与手段78が設けられている。追加バイアス力付与手段78を構成する2本のコイルバネの一端の内部には、第2のアタッチメント部材74の平行部74cに設けられた貫通孔に嵌合されて突出する嵌合用凸部の先端が嵌合されている。
The
このような構成にすると、センサ取付部73a及びバイアス力付与部74aがベース部材5に対するパネル部材3のストッパとして機能する。したがってパネル部材3に対して極端に大きな押圧力が加わったとしても、パネル部材3が破損することはない。またパネル部材に加わる押圧力が解除されると、バイアス力付与手段77と追加バイアス力付与手段78の復元力によりパネル部材3は元の位置に迅速に戻る。また本実施の形態では、第1及び第2のアタッチメント部材73及び74、バイアス力付与手段77並びに追加バイアス力付与手段78が組み合わされて1つの力センサユニットを構成している。このような力センサユニットを用いると、タッチパネル入力装置1の組立が容易になる。
With this configuration, the
本実施の形態のタッチパネル入力装置1では、押圧力がパネル部材の表面に加わっていない状態で、バイアス力付与手段77並びに追加バイアス力付与手段78が協働して第2のアタッチメント部材74をベース部材5から離す(バイアス力付与部74aを力センサ71側に押し付ける)方向に付勢する。バイアス力付与手段77だけでも、必要なバイアスを得ることができるが、追加バイアス力付与手段78を用いると、より確実にバイアス力をバイアス力付与部74aに付与することができる。そしてパネル部材3の表面に押圧力が加わると、バイアス力付与手段77及び追加バイアス力付与手段78が変形(蓄勢)し、押圧力の大きさに比例してバイアス力を減少させる。その結果、パネル部材3に加わる押圧力が大きくなるほど、バイアス力が減少する。そして力センサ71に加わる力は、押圧力が大きくなるほど小さくなる。その結果、操作者が一般的な感覚で、パネル部材3を強く押しても、力センサが破損することはない。そして押圧力を大きくしたときの力センサ71の出力の変化量は、押圧力に比例して大きくなる。
In the touch
図1の装置では、図4に示すように、パネル部材3の長手方向に対向する2つの力センサユニット7は、パネル部材3の長手方向と直交する方向に延びる中心線Cに対して線対称になるように配置されている。このようにすれば共通の力センサユニット7を用いることができる。
In the apparatus of FIG. 1, as shown in FIG. 4, the two
上記実施の形態では、バイアス力付与手段77及び追加バイアス力付与手段78を用いているが、図5に示す第2の実施の形態のように、保持機構172中に追加バイアス力付与手段78を用いずに、バイアス力付与手段77だけを用いるようにしてもよいのは勿論である。なおこの場合には、第2のアタッチメント部材174は、追加バイアス力付与手段を内部に配置する必要がないため、連結部174dの長さは図3及び図4の第2のアタッチメント部材74の連結部74dの長さよりも短くすることができる。そのため本実施の形態によれば、力センサユニット107の高さ寸法を小さくすることができる。
In the above-described embodiment, the bias
また図6に示す第3の実施の形態のように、図3及び図4に示したバイアス力付与手段77を用いずに、保持機構272中に追加バイアス力付与手段278だけを用いるようにしてもよいのは勿論である。なおこの場合には、第2のアタッチメント部材274は、バイアス力付与手段77に相当するものを内部に配置する必要がないため、連結部273dの長さは図3及び図4の第1のアタッチメント部材73の連結部73dの長さよりも短くすることができる。そのため本実施の形態によれば、力センサユニット207の高さ寸法を小さくすることができる。第3の実施の形態では、追加バイアス力付与手段278が、特許請求の範囲のバイアス力付与手段を構成している。
Further, as in the third embodiment shown in FIG. 6, only the additional bias force applying means 278 is used in the
上記実施の形態では、バイアス力付与手段及び追加バイアス力付与手段を、コイルバネによって構成しているが、コイルバネに代えて弾性部材、スポンジ状部材、内部にエアが充填されたエアクッション部材等を用いることができるのは勿論である。 In the above embodiment, the bias force applying means and the additional bias force applying means are constituted by coil springs. However, instead of the coil springs, elastic members, sponge-like members, air cushion members filled with air or the like are used. Of course you can.
図1の装置では、4個の力センサが用いられているが、パネル部材に押圧力を加えた位置を特定するために必要な情報を得られるのであれば、力センサの数は3個以上で任意である。 In the apparatus of FIG. 1, four force sensors are used, but the number of force sensors is three or more as long as information necessary for specifying the position where the pressing force is applied to the panel member can be obtained. Is optional.
上記の説明では、本発明の力センサユニットをタッチパネル入力装置に適用した場合について説明したが、本発明の力センサユニットは、スライドスイッチのように操作量に応じて出力が変化するスイッチ装置や、荷重を計測する荷重計測計等にも当然にして適用できるものである。 In the above description, the case where the force sensor unit of the present invention is applied to a touch panel input device has been described, but the force sensor unit of the present invention is a switch device whose output changes according to the operation amount, such as a slide switch, Naturally, it can be applied to a load measuring instrument for measuring a load.
本発明によれば、受圧部材を強く押しても、力センサが破損することはなく、しかも押圧力を大きくしたときの力センサの出力の変化量を、押圧力に比例して大きくすることができる。 According to the present invention, even if the pressure receiving member is pressed strongly, the force sensor is not damaged, and the amount of change in the output of the force sensor when the pressing force is increased can be increased in proportion to the pressing force. .
1 タッチパネル入力装置
3 パネル部材
5 ベース部材
7 力センサユニット
31 タッチパネル
32 枠体
33 側壁
34 取付孔
51 ベース本体部
52 フランジ部
71 力センサ
72 保持機構
73 第1のアタッチメント部材
73a センサ取付部
73b 固定部
74 第2のアタッチメント部材
74a バイアス力付与部
74b 固定部
77 バイアス力付与手段
78 追加バイアス力付与手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記受圧部材の裏面と対向するベース部材と、
相互間に所定の間隔をあけて、前記受圧部材と前記ベース部材との間に配置され、前記押圧力を検出する1個以上の力センサを備えた装置に用いる力センサユニットであって、
前記力センサを前記受圧部材と前記ベース部材との間に保持する保持機構を備え、
前記保持機構は、前記押圧力が前記受圧部材の前記表面に加わっていない状態で所定のバイアス力を前記力センサに付与し、前記表面に押圧力が加えられたときに、前記押圧力の大きさに比例して前記バイアス力を減少させるように構成されていることを特徴とする力センサユニット。 A pressure receiving member having a surface to which a pressing force is applied;
A base member facing the back surface of the pressure receiving member;
A force sensor unit that is used between the pressure receiving member and the base member with a predetermined interval between them, and is used in an apparatus including one or more force sensors that detect the pressing force;
A holding mechanism for holding the force sensor between the pressure receiving member and the base member;
The holding mechanism applies a predetermined bias force to the force sensor in a state where the pressing force is not applied to the surface of the pressure receiving member, and the pressing force is applied when the pressing force is applied to the surface. A force sensor unit configured to reduce the bias force in proportion to the height.
前記力センサを間に介して前記センサ取付部と対向するバイアス力付与部を備えて、前記受圧部材及び前記ベース部材の他方の部材に固定された第2のアタッチメント部材と、
前記押圧力が前記受圧部材の前記表面に加わっていない状態で、バイアス力を前記バイアス力付与部を介して前記力センサに与えるバイアス力付与手段とを備えている請求項1に記載の力センサユニット。 The holding mechanism includes a sensor mounting portion that is positioned in a space between the pressure receiving member and the base member and to which the force sensor is attached, and is fixed to one member of the pressure receiving member and the base member. 1 attachment member;
A second attachment member provided with a bias force applying portion facing the sensor mounting portion with the force sensor interposed therebetween, and fixed to the other member of the pressure receiving member and the base member;
The force sensor according to claim 1, further comprising: a bias force applying unit that applies a bias force to the force sensor via the bias force applying unit in a state where the pressing force is not applied to the surface of the pressure receiving member. unit.
前記第2のアタッチメント部材は、前記バイアス力付与部と一体に形成されて前記受圧部材に固定される固定部を有しており、
前記第1のアタッチメント部材の前記センサ取付部と前記第2のアタッチメント部材の前記バイアス力付与部との間に前記力センサが位置し、
前記第2のアッタチメント部材の前記バイアス力付与部と前記ベース部材との間に前記バイアス力付与手段が配置され、
前記バイアス力付与手段は、前記受圧部材に加わる前記押圧力によって復元可能に変形し、前記押圧力が除去されると元の形に復元して前記受圧部材を元の位置に戻す復帰力を前記受圧部材に与えるように構成されている請求項2に記載の力センサユニット。 The first attachment member has a fixing portion that is formed integrally with the sensor mounting portion and fixed to the base member,
The second attachment member has a fixed portion that is formed integrally with the bias force applying portion and fixed to the pressure receiving member,
The force sensor is located between the sensor attachment portion of the first attachment member and the bias force applying portion of the second attachment member;
The bias force applying means is disposed between the bias force applying portion of the second attachment member and the base member;
The biasing force applying means is deformable so as to be restored by the pressing force applied to the pressure receiving member, and when the pressing force is removed, the biasing force applying means restores the original shape and restores the pressure receiving member to the original position. The force sensor unit according to claim 2, wherein the force sensor unit is configured to be applied to the pressure receiving member.
前記第2のアタッチメント部材の前記固定部は、前記バイアス力付与部と平行に延びる平行部と、前記バイアス力付与部の一端と前記平行部の一端とを連結する連結部とを備えており、
前記第1及び第2のアタッチメント部材は、前記センサ取付部と前記バイアス力付与部とが対向し、前記第1のアタッチメント部材の前記連結部と前記第2のアタッチメント部材の前記連結部とが平行に並ぶように組み合わされ、
前記第1のアタッチメント部材の前記センサ取付部と前記第2のアタッチメント部材の前記平行部との間に前記バイアス力付与手段が配置され、
前記バイアス力付与手段は、前記受圧部材に加わる前記押圧力によって復元可能に変形し、前記押圧力が除去されると元の形に復元して前記受圧部材を元の位置に戻す復帰力を前記受圧部材に与えるように構成されている請求項3に記載の力センサユニット。 The fixed portion of the first attachment member includes a parallel portion extending in parallel with the sensor attachment portion, and a connecting portion that connects one end of the sensor attachment portion and one end of the parallel portion,
The fixing portion of the second attachment member includes a parallel portion extending in parallel with the bias force applying portion, and a connecting portion that connects one end of the bias force applying portion and one end of the parallel portion,
In the first and second attachment members, the sensor attachment portion and the bias force applying portion face each other, and the connection portion of the first attachment member and the connection portion of the second attachment member are parallel to each other. Combined to line up,
The bias force applying means is disposed between the sensor attachment portion of the first attachment member and the parallel portion of the second attachment member;
The biasing force applying means is deformable so as to be restored by the pressing force applied to the pressure receiving member, and when the pressing force is removed, the biasing force applying means restores the original shape and restores the pressure receiving member to the original position. The force sensor unit according to claim 3 , wherein the force sensor unit is configured to be applied to the pressure receiving member.
The force sensor unit according to claim 4, wherein the additional bias force applying unit is configured by a spring or an elastic member.
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