[发明专利]多轴力传感器

权利要求书

1.一种用于力传感器的弹性结构，该弹性结构包括：

上元件和下元件，所述上元件堆叠在所述下元件上；

所述上元件包括在第一平面中彼此平行的第一上环和第一下环，所述第一上环和第一下环借助于第一多个弹性安装的梁结构彼此相连接，所述第一多个弹性安装的梁结构平行于所述第一平面延伸并在一端弹性安装至所述第一上环而在另一端弹性安装至所述第一下环；

所述下元件包括在所述第一平面中彼此平行的第二上环和第二下环，所述第二上环和第二下环借助于第二多个弹性安装的梁结构彼此相连接，所述第二多个弹性安装的梁结构平行于所述第一平面延伸并在一端弹性安装至所述第二上环而在另一端弹性安装至所述第二下环。

2.根据权利要求1所述的弹性结构，其中，所述第一多个弹性安装的梁结构成对安装在所述第一上环和所述第一下环之间，并且所述第二多个弹性安装的梁结构成对地安装在所述第二上环和所述第二下环之间。

3.根据权利要求1所述的弹性结构，其中，所述第一多个弹性安装的梁结构围绕所述上元件等角度地间隔开，并且所述第二多个弹性安装的梁结构围绕所述下元件等角度地间隔开。

4.根据权利要求1所述的弹性结构，其中，所述上元件和下元件相同。

5.根据权利要求1所述的弹性结构，其中，所述第一平面是X-Y平面，所述上元件和所述下元件在Z方向上延伸地堆叠在彼此上，所述弹性结构能够响应于在X方向、Y方向和Z方向中的任何一个方向上的施加力以及响应于围绕X轴或Y轴的施加转动力矩而偏转。

6.根据权利要求1所述的弹性结构，其中，所述第一上环和第一下环以及所述第二上环和第二下环能分别具有以下形状中的任何一个或多个：

i)圆形；

ii)正方形或矩形；

iii)三角形；

iv)多边形；和/或

v)卵形或椭圆形。

7.一种力传感器，该力传感器包括根据权利要求1所述的弹性结构，并且还包括位移检测电路，所述位移检测电路被布置成检测所述力传感器的上元件或下元件在待感测的施加力的作用下的偏转或移动。

8.根据权利要求7所述的力传感器，其中，所述位移检测电路包括位于所述上元件和下元件内的多个光学传感器。

9.根据权利要求8所述的力传感器，其中，所述光学传感器包括安装在所述弹性结构上的反射器和光源，所述光学传感器被布置成检测由于所述弹性结构在施加力或施加转动力矩的作用下的移动而产生的所述反射器相对于所述光源的位移。

10.一种用于力传感器的弹性结构，该弹性结构包括：

上元件和下元件，所述上元件堆叠在所述下元件上；

所述上元件包括在第一平面中彼此平行的第一上环和第一下环，所述第一上环和第一下环借助于第一多个弹性延伸部彼此相连接，所述第一多个弹性延伸部在第一端弹性安装至所述第一上环而在第二端弹性安装至所述第一下环，所述第一多个弹性延伸部具有沿第一圆周方向相对于所述第一平面倾斜地延伸的至少一个部分；

所述下元件包括在所述第一平面中彼此平行的第二上环和第二下环，所述第二上环和第二下环借助于第二多个弹性延伸部彼此相连接，所述第二多个弹性延伸部在第一端弹性安装至所述第二上环而在第二端弹性安装至所述第二下环，所述第二多个弹性延伸部具有沿第二圆周方向相对于所述第一平面倾斜地延伸的至少一个部分；

所述第一圆周方向和第二圆周方向彼此相反。

11.根据权利要求10所述的弹性结构，其中，所述第一圆周方向和第二圆周方向相对于所述第一平面而言具有相同的正交分量。

12.根据权利要求10所述的弹性结构，其中，所述第一多个弹性延伸部和所述第二多个弹性延伸部为S形或Z形。