JPH07202283A - 圧電センサ及びその製造方法 - Google Patents
圧電センサ及びその製造方法Info
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- JPH07202283A JPH07202283A JP5335755A JP33575593A JPH07202283A JP H07202283 A JPH07202283 A JP H07202283A JP 5335755 A JP5335755 A JP 5335755A JP 33575593 A JP33575593 A JP 33575593A JP H07202283 A JPH07202283 A JP H07202283A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造で、加速度または衝撃を確実に検
知し得る圧電センサを提供する。 【構成】 ベース部材１は、凹部１１と、素子取り付け
部１２とを有しており、凹部１１はベース部材１の一面
上に設けられており、素子取り付け部１２は、一面上に
幅方向Ｗ及び長さ方向Ｌを仮想した時、凹部１１の長さ
方向Ｌの少なくとも一端側に設けられている。圧電素子
２は、少なくとも一端部が素子取り付け部１２に固定さ
れ、長さ方向Ｌに沿い凹部１１上に配置され、凹部１１
の底面１１１との間に間隔ｇを有している。
知し得る圧電センサを提供する。 【構成】 ベース部材１は、凹部１１と、素子取り付け
部１２とを有しており、凹部１１はベース部材１の一面
上に設けられており、素子取り付け部１２は、一面上に
幅方向Ｗ及び長さ方向Ｌを仮想した時、凹部１１の長さ
方向Ｌの少なくとも一端側に設けられている。圧電素子
２は、少なくとも一端部が素子取り付け部１２に固定さ
れ、長さ方向Ｌに沿い凹部１１上に配置され、凹部１１
の底面１１１との間に間隔ｇを有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電センサ及びその製
造方法に関する。
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧電センサは、例えばハードデ
ィスクドライブ装置、エアバックシステム、電子制御サ
スペンションシステム等において、加速度や衝撃を検知
するために使用される。先行技術文献としては、特開昭
６４ー７２０１２号公報、特開平２ー９３３７０号公報
が知られている。高度の信頼性と共に、部品点数が少な
く、小型であることが極めて重要になる。先行技術文献
としては、特開昭６４ー７２０１２号公報、特開平２ー
９３３７０号公報が知られている。
ィスクドライブ装置、エアバックシステム、電子制御サ
スペンションシステム等において、加速度や衝撃を検知
するために使用される。先行技術文献としては、特開昭
６４ー７２０１２号公報、特開平２ー９３３７０号公報
が知られている。高度の信頼性と共に、部品点数が少な
く、小型であることが極めて重要になる。先行技術文献
としては、特開昭６４ー７２０１２号公報、特開平２ー
９３３７０号公報が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の圧電センサ
は、上述したような用途で用いられるため、小型で、耐
衝撃性に優れ、信頼性が高いことが極めて重要になる。
ところが、従来の圧電センサは例えば、特開平２ー９３
３７０号公報等で開示される如く、複雑な組立構造を有
し、部品点数も多く、上述した要求を必ずしも満たすも
のではなかった。
は、上述したような用途で用いられるため、小型で、耐
衝撃性に優れ、信頼性が高いことが極めて重要になる。
ところが、従来の圧電センサは例えば、特開平２ー９３
３７０号公報等で開示される如く、複雑な組立構造を有
し、部品点数も多く、上述した要求を必ずしも満たすも
のではなかった。
【０００４】本発明の課題は、簡単な構造で、加速度ま
たは衝撃を確実に検知し得る圧電センサを提供すること
である。
たは衝撃を確実に検知し得る圧電センサを提供すること
である。
【０００５】本発明のもう一つの課題は、回路基板また
はその他の外部装置に対し、面実装により、強固で安定
に取り付け得る圧電センサを提供することである。
はその他の外部装置に対し、面実装により、強固で安定
に取り付け得る圧電センサを提供することである。
【０００６】本発明の更にもう一つの課題は、耐衝撃性
を向上させた圧電センサを提供することである。
を向上させた圧電センサを提供することである。
【０００７】本発明の更にもう一つの課題は、小型化さ
れた圧電センサを提供することである。
れた圧電センサを提供することである。
【０００８】本発明の更にもう一つの課題は、耐衝撃性
に優れた堅牢な構造を容易に実現し得る圧電センサを提
供することである。
に優れた堅牢な構造を容易に実現し得る圧電センサを提
供することである。
【０００９】本発明の更にもう一つの課題、温度等に起
因するノイズをキャンセルし得る圧電センサを提供する
ことである。
因するノイズをキャンセルし得る圧電センサを提供する
ことである。
【００１０】本発明の更にもう一つの課題は、圧電素子
の取り付け、位置決め及び固定を簡単、かつ、確実に実
行し得る圧電センサを提供することである。
の取り付け、位置決め及び固定を簡単、かつ、確実に実
行し得る圧電センサを提供することである。
【００１１】本発明の更にもう一つの課題は、垂直加速
度及び水平加速度の両者を感知し得る圧電センサを提供
することである。
度及び水平加速度の両者を感知し得る圧電センサを提供
することである。
【００１２】本発明の更にもう一つの課題は、製造組立
を容易に行うための手段として有効である。
を容易に行うための手段として有効である。
【００１３】本発明の更にもう一つの課題は、圧電セン
サを簡単に、かつ、確実に製造する方法を提供すること
である。
サを簡単に、かつ、確実に製造する方法を提供すること
である。
【００１４】本発明の更にもう一つの課題は、圧電素子
の電極間短絡を回避して圧電センサを製造する方法を提
供することである。
の電極間短絡を回避して圧電センサを製造する方法を提
供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る圧電センサは、ベース部材と、圧電素
子とを含んでおり、前記ベース部材は、凹部と、素子取
り付け部とを有しており、前記凹部は前記ベース部材の
一面上に設けられており、前記素子取り付け部は、前記
一面上に幅方向及び長さ方向を仮想した時、前記凹部の
長さ方向の少なくとも一端側に設けられており、前記圧
電素子は、少なくとも一端部が前記素子取り付け部に固
定され、長さ方向に沿い凹部上に配置され、前記凹部の
底面との間に間隔を有している。
め、本発明に係る圧電センサは、ベース部材と、圧電素
子とを含んでおり、前記ベース部材は、凹部と、素子取
り付け部とを有しており、前記凹部は前記ベース部材の
一面上に設けられており、前記素子取り付け部は、前記
一面上に幅方向及び長さ方向を仮想した時、前記凹部の
長さ方向の少なくとも一端側に設けられており、前記圧
電素子は、少なくとも一端部が前記素子取り付け部に固
定され、長さ方向に沿い凹部上に配置され、前記凹部の
底面との間に間隔を有している。
【００１６】好ましい実施例では、前記ベース部材は、
少なくとも２つの端子導体を有しており、第１端子導体
はベース部材の長さ方向の一端側に設けられ、第２端子
導体は長さ方向の他端側に設けられており、前記圧電素
子は、前記端子導体に導通していることがある。
少なくとも２つの端子導体を有しており、第１端子導体
はベース部材の長さ方向の一端側に設けられ、第２端子
導体は長さ方向の他端側に設けられており、前記圧電素
子は、前記端子導体に導通していることがある。
【００１７】このような構造をとる場合、前記第１端子
導体は、そのリード導体が前記素子取り付け部の一側部
に導かれており、前記第２端子導体は、そのリード導体
が前記素子取り付け部の他側部に導かれており、前記圧
電素子は、その電極が前記リード導体のそれぞれに接続
固定されていることが好ましい。
導体は、そのリード導体が前記素子取り付け部の一側部
に導かれており、前記第２端子導体は、そのリード導体
が前記素子取り付け部の他側部に導かれており、前記圧
電素子は、その電極が前記リード導体のそれぞれに接続
固定されていることが好ましい。
【００１８】更に好ましくは、前記凹部は、前記ベース
部材の幅方向の一方側に狭幅領域が生じ、他方側に広幅
領域が生じるように、前記幅方向の両側の何れか一方に
偏って設けられており、前記第２端子導体は、そのリー
ド導体が、前記長さ方向の他端側から前記広幅領域を通
って前記長さ方向の一端側に延びており、前記圧電素子
は、その電極が前記リード導体のそれぞれに接続固定さ
れている。
部材の幅方向の一方側に狭幅領域が生じ、他方側に広幅
領域が生じるように、前記幅方向の両側の何れか一方に
偏って設けられており、前記第２端子導体は、そのリー
ド導体が、前記長さ方向の他端側から前記広幅領域を通
って前記長さ方向の一端側に延びており、前記圧電素子
は、その電極が前記リード導体のそれぞれに接続固定さ
れている。
【００１９】前記圧電素子は、好ましくは、バイモルフ
圧電体である。圧電素子を支持するのに望ましい構造
は、前記素子取り付け部が凹溝で構成され、前記凹溝が
前記凹部の底面よりも少し高く、かつ、前記ベース部材
の前記一面よりも低い底面を有しており、前記圧電素子
は、厚み方向の両面に電極を有し、厚み方向が前記幅方
向に一致するようにして、一端部が前記凹溝内に配置さ
れ、かつ、固定されている構造である。また、別の例と
して、前記圧電素子は、前記ベース部材の前記幅方向に
傾斜していてもよい。
圧電体である。圧電素子を支持するのに望ましい構造
は、前記素子取り付け部が凹溝で構成され、前記凹溝が
前記凹部の底面よりも少し高く、かつ、前記ベース部材
の前記一面よりも低い底面を有しており、前記圧電素子
は、厚み方向の両面に電極を有し、厚み方向が前記幅方
向に一致するようにして、一端部が前記凹溝内に配置さ
れ、かつ、固定されている構造である。また、別の例と
して、前記圧電素子は、前記ベース部材の前記幅方向に
傾斜していてもよい。
【００２０】更に別の例として、前記凹部が長さ方向の
他端側に幅の広い部分を有することも有効である。
他端側に幅の広い部分を有することも有効である。
【００２１】上記圧電センサを製造するために適した本
発明に係る製造方法は、前記ベース部材の前記凹部内
に、前記圧電素子と前記凹部の底面との間の前記間隔を
考慮した厚みを有するフィルム状間隔規制部材を配置し
た後、前記ベース部材に前記圧電素子を組み込み、次に
前記間隔規制部材を抜き取る。
発明に係る製造方法は、前記ベース部材の前記凹部内
に、前記圧電素子と前記凹部の底面との間の前記間隔を
考慮した厚みを有するフィルム状間隔規制部材を配置し
た後、前記ベース部材に前記圧電素子を組み込み、次に
前記間隔規制部材を抜き取る。
【００２２】更に好ましくは、前記ベース部材に前記圧
電素子を組み込む工程は、絶縁性接着剤を用いて前記圧
電素子を前記ベース部材に固定した後、導電性接着剤を
用いて前記圧電素子の電極を前記リード導体に接続する
工程を含む。
電素子を組み込む工程は、絶縁性接着剤を用いて前記圧
電素子を前記ベース部材に固定した後、導電性接着剤を
用いて前記圧電素子の電極を前記リード導体に接続する
工程を含む。
【００２３】
【作用】本発明に係る圧電センサは、ベース部材と、圧
電素子とを含んでおり、ベース部材は、凹部と、素子取
り付け部とを有しており、凹部はベース部材の一面上に
設けられており、素子取り付け部は一面上に幅方向及び
長さ方向を仮想した時、凹部の長さ方向の少なくとも一
端側に設けられており、圧電素子は、少なくとも一端部
が素子取り付け部に固定され、長さ方向に沿い凹部上に
配置され、凹部の底面との間に間隔を有しているから、
加速度または衝撃を受けたとき、圧電素子がベース部材
からなんらの干渉を受けることなく凹部上で応答動作を
し、それによって加わった加速度または衝撃が検知され
る。本発明に係る圧電センサは、基本要素として、圧電
素子とそれを支持するベース部材とを有すればよいか
ら、簡単な構造で、加速度または衝撃を確実に検知し得
る圧電センサが得られる。
電素子とを含んでおり、ベース部材は、凹部と、素子取
り付け部とを有しており、凹部はベース部材の一面上に
設けられており、素子取り付け部は一面上に幅方向及び
長さ方向を仮想した時、凹部の長さ方向の少なくとも一
端側に設けられており、圧電素子は、少なくとも一端部
が素子取り付け部に固定され、長さ方向に沿い凹部上に
配置され、凹部の底面との間に間隔を有しているから、
加速度または衝撃を受けたとき、圧電素子がベース部材
からなんらの干渉を受けることなく凹部上で応答動作を
し、それによって加わった加速度または衝撃が検知され
る。本発明に係る圧電センサは、基本要素として、圧電
素子とそれを支持するベース部材とを有すればよいか
ら、簡単な構造で、加速度または衝撃を確実に検知し得
る圧電センサが得られる。
【００２４】ベース部材は少なくとも２つの端子導体を
有しており、第１端子導体がベース部材の長さ方向の一
端側に設けられ、第２端子導体が長さ方向の他端側に設
けられており、圧電素子が端子導体に導通している実施
例では、回路基板またはその他の外部装置への実装に当
たり、長さ方向の両端にある第１端子導体及び第２端子
導体を用いて、面実装し、強固で安定した取り付け構造
を実現できる。
有しており、第１端子導体がベース部材の長さ方向の一
端側に設けられ、第２端子導体が長さ方向の他端側に設
けられており、圧電素子が端子導体に導通している実施
例では、回路基板またはその他の外部装置への実装に当
たり、長さ方向の両端にある第１端子導体及び第２端子
導体を用いて、面実装し、強固で安定した取り付け構造
を実現できる。
【００２５】第１端子導体のリード導体が素子取り付け
部の一側部に導かれており、第２端子導体のリード導体
が素子取り付け部の他側部に導かれており、圧電素子の
電極がリード導体のそれぞれに接続固定されている構造
では、圧電素子を、両側に配置されたリード導体を介し
てベース部材に確実に接続固定できる。このため、耐衝
撃性が向上する。
部の一側部に導かれており、第２端子導体のリード導体
が素子取り付け部の他側部に導かれており、圧電素子の
電極がリード導体のそれぞれに接続固定されている構造
では、圧電素子を、両側に配置されたリード導体を介し
てベース部材に確実に接続固定できる。このため、耐衝
撃性が向上する。
【００２６】更に、凹部はベース部材の幅方向の一方側
に狭幅領域が生じ、他方側に広幅領域が生じるように、
幅方向の両側の何れか一方に偏って設けられており、第
２端子導体のリード導体が長さ方向の他端側から広幅領
域を通って長さ方向の一端側に延びており、圧電素子の
電極がリード導体のそれぞれに接続固定されている構造
では、第１ベース部材の平面積を増大させることなく、
または縮小しながら、第２端子導体のリード導体を形成
するのに必要な面積を確保し、充分な幅を有するリード
導体を形成することができる。このため、ベース部材を
小型化することができる。ベース部材の小型化は全体の
小型化に直接に寄与する。
に狭幅領域が生じ、他方側に広幅領域が生じるように、
幅方向の両側の何れか一方に偏って設けられており、第
２端子導体のリード導体が長さ方向の他端側から広幅領
域を通って長さ方向の一端側に延びており、圧電素子の
電極がリード導体のそれぞれに接続固定されている構造
では、第１ベース部材の平面積を増大させることなく、
または縮小しながら、第２端子導体のリード導体を形成
するのに必要な面積を確保し、充分な幅を有するリード
導体を形成することができる。このため、ベース部材を
小型化することができる。ベース部材の小型化は全体の
小型化に直接に寄与する。
【００２７】圧電素子が圧電体でなる場合は、耐衝撃性
に優れた堅牢な構造を容易に実現できる。バイモルフ圧
電体を用いた場合は、２つの圧電体の分極方向の選定に
より、温度等に起因するノイズをキャンセルすることが
できる。
に優れた堅牢な構造を容易に実現できる。バイモルフ圧
電体を用いた場合は、２つの圧電体の分極方向の選定に
より、温度等に起因するノイズをキャンセルすることが
できる。
【００２８】圧電素子が圧電体でなる場合において、素
子取り付け部が凹溝で構成され、凹溝が凹部の底面より
も少し高く、かつ、ベース部材の前記一面よりも低い底
面を有しており、圧電体は、厚み方向の両面に電極を有
し、厚み方向が幅方向に一致するようにして、一端部が
凹溝内に配置され、かつ、固定されている構造をとった
場合は、圧電素子を素子取り付け部に配置するだけで、
素子取り付け部の底面と凹部の底面との間の段差を利用
して、圧電素子と凹部の底面との間に必要な間隔を確保
すると共に、素子取り付け部の底面とベース部材の一面
との間の段差を利用して圧電素子を位置決めないしは固
定できる。このため、ベース部材に対する圧電素子の取
り付け、位置決め及び固定を簡単、かつ、確実に実行で
きる。
子取り付け部が凹溝で構成され、凹溝が凹部の底面より
も少し高く、かつ、ベース部材の前記一面よりも低い底
面を有しており、圧電体は、厚み方向の両面に電極を有
し、厚み方向が幅方向に一致するようにして、一端部が
凹溝内に配置され、かつ、固定されている構造をとった
場合は、圧電素子を素子取り付け部に配置するだけで、
素子取り付け部の底面と凹部の底面との間の段差を利用
して、圧電素子と凹部の底面との間に必要な間隔を確保
すると共に、素子取り付け部の底面とベース部材の一面
との間の段差を利用して圧電素子を位置決めないしは固
定できる。このため、ベース部材に対する圧電素子の取
り付け、位置決め及び固定を簡単、かつ、確実に実行で
きる。
【００２９】更に、圧電体がベース部材の幅方向に傾斜
して取り付けられた場合は、ベース部材の底面に対して
垂直に作用する加速度及び水平に作用する加速度の両者
を感知し得る圧電センサが得られる。
して取り付けられた場合は、ベース部材の底面に対して
垂直に作用する加速度及び水平に作用する加速度の両者
を感知し得る圧電センサが得られる。
【００３０】凹部が長さ方向の他端側に幅の広い部分を
有する構造は、製造組立を容易に行うための手段として
有効である。
有する構造は、製造組立を容易に行うための手段として
有効である。
【００３１】上述した圧電センサを製造するに当たり、
本発明に係る製造方法は、ベース部材の凹部内に、圧電
素子と凹部の底面との間の間隔を考慮した厚みを有する
フィルム状間隔規制部材を配置した後、ベース部材に圧
電素子を組み込み、次に間隔規制部材を抜き取る。これ
により、本発明に係る圧電センサを簡単に、かつ、確実
に製造することができる。
本発明に係る製造方法は、ベース部材の凹部内に、圧電
素子と凹部の底面との間の間隔を考慮した厚みを有する
フィルム状間隔規制部材を配置した後、ベース部材に圧
電素子を組み込み、次に間隔規制部材を抜き取る。これ
により、本発明に係る圧電センサを簡単に、かつ、確実
に製造することができる。
【００３２】ベース部材に圧電素子を組み込む工程が、
絶縁性接着剤を用いて圧電素子をベース部材に固定した
後、導電性接着剤を用いて圧電素子の電極をリード導体
に接続する工程を含む場合は、導電性接着剤の流れが絶
縁接着剤の部分で遮断される。このため、電極間短絡を
回避することができる。
絶縁性接着剤を用いて圧電素子をベース部材に固定した
後、導電性接着剤を用いて圧電素子の電極をリード導体
に接続する工程を含む場合は、導電性接着剤の流れが絶
縁接着剤の部分で遮断される。このため、電極間短絡を
回避することができる。
【００３３】
【実施例】図１は本発明に係る圧電センサの外観斜視
図、図２は図１に示された圧電センサにおいて蓋を取り
外した平面図、図３は図２のＡ３−Ａ３線上における断
面図、図４は図２のＡ４−Ａ４線上における断面図、図
５は図２のＡ５−Ａ５線上における断面図である。本発
明に係る圧電センサは、ベース部材１と、圧電素子２と
を含んでいる。参照符号３は蓋である。
図、図２は図１に示された圧電センサにおいて蓋を取り
外した平面図、図３は図２のＡ３−Ａ３線上における断
面図、図４は図２のＡ４−Ａ４線上における断面図、図
５は図２のＡ５−Ａ５線上における断面図である。本発
明に係る圧電センサは、ベース部材１と、圧電素子２と
を含んでいる。参照符号３は蓋である。
【００３４】ベース部材１は、凹部１１と、素子取り付
け部１２とを有しており、凹部１１はベース部材１の一
面上に設けられており、素子取り付け部１２は、一面上
に幅方向Ｗ及び長さ方向Ｌを仮想した時、凹部１１の長
さ方向Ｌの少なくとも一端側に設けられている。圧電素
子２は、少なくとも一端部が素子取り付け部１２に固定
され、長さ方向Ｌに沿い凹部１１上に配置され、凹部１
１の底面１１１との間に間隔ｇを有している。
け部１２とを有しており、凹部１１はベース部材１の一
面上に設けられており、素子取り付け部１２は、一面上
に幅方向Ｗ及び長さ方向Ｌを仮想した時、凹部１１の長
さ方向Ｌの少なくとも一端側に設けられている。圧電素
子２は、少なくとも一端部が素子取り付け部１２に固定
され、長さ方向Ｌに沿い凹部１１上に配置され、凹部１
１の底面１１１との間に間隔ｇを有している。
【００３５】この構造を有することにより、加速度また
は衝撃を受けたとき、圧電素子２がベース部材１からな
んらの干渉を受けることなく凹部１１上で応答動作を
し、それによって加わった加速度または衝撃が検知され
る。このように、基本要素として、圧電素子２とそれを
支持するベース部材１とを有すればよいから、簡単な構
造で、加速度または衝撃を確実に検知し得る圧電センサ
が得られる。
は衝撃を受けたとき、圧電素子２がベース部材１からな
んらの干渉を受けることなく凹部１１上で応答動作を
し、それによって加わった加速度または衝撃が検知され
る。このように、基本要素として、圧電素子２とそれを
支持するベース部材１とを有すればよいから、簡単な構
造で、加速度または衝撃を確実に検知し得る圧電センサ
が得られる。
【００３６】ベース部材１は少なくとも２つの端子導体
１３、１４を有している。第１端子導体１３はベース部
材１の長さ方向Ｌの一端側に設けられ、第２端子導体１
４は長さ方向Ｌの他端側に設けられている。圧電素子２
は端子導体１３、１４に導通している。このような構造
であると、回路基板またはその他の外部装置への実装に
当たり、長さ方向Ｌの両端にある第１端子導体１３及び
第２端子導体１４を用いて、面実装し、強固で安定した
取り付け構造を実現できる。
１３、１４を有している。第１端子導体１３はベース部
材１の長さ方向Ｌの一端側に設けられ、第２端子導体１
４は長さ方向Ｌの他端側に設けられている。圧電素子２
は端子導体１３、１４に導通している。このような構造
であると、回路基板またはその他の外部装置への実装に
当たり、長さ方向Ｌの両端にある第１端子導体１３及び
第２端子導体１４を用いて、面実装し、強固で安定した
取り付け構造を実現できる。
【００３７】しかも、第１端子導体１３は、リード導体
１３１が素子取り付け部１２の一側部に導かれており、
第２端子導体１４はリード導体１４１が素子取り付け部
１２の他側部に導かれている。圧電素子２はその電極２
１、２１がリード導体１３１、１４１のそれぞれに接続
固定されている。このような構造であると、圧電素子２
を、両側に配置されたリード導体１３１、１４１を介し
てベース部材１に確実に接続固定できる。このため、耐
衝撃性が向上する。
１３１が素子取り付け部１２の一側部に導かれており、
第２端子導体１４はリード導体１４１が素子取り付け部
１２の他側部に導かれている。圧電素子２はその電極２
１、２１がリード導体１３１、１４１のそれぞれに接続
固定されている。このような構造であると、圧電素子２
を、両側に配置されたリード導体１３１、１４１を介し
てベース部材１に確実に接続固定できる。このため、耐
衝撃性が向上する。
【００３８】更に、凹部１１はベース部材１の幅方向Ｗ
の一方側に狭幅領域１５が生じ、他方側に広幅領域１６
が生じるように、幅方向Ｗの両側の何れか一方に偏って
設けられている。第２端子導体１４のリード導体１４１
が長さ方向Ｌの他端側から広幅領域１６を通って長さ方
向Ｌの一端側に延びている。圧電素子２は、その電極２
１、２１がリード導体１３１、１４１のそれぞれに接続
固定されている。電極２１、２２とリード導体１３１、
１４１は、導電性接着剤または半田等の接合剤４１、４
２によって接合されている。
の一方側に狭幅領域１５が生じ、他方側に広幅領域１６
が生じるように、幅方向Ｗの両側の何れか一方に偏って
設けられている。第２端子導体１４のリード導体１４１
が長さ方向Ｌの他端側から広幅領域１６を通って長さ方
向Ｌの一端側に延びている。圧電素子２は、その電極２
１、２１がリード導体１３１、１４１のそれぞれに接続
固定されている。電極２１、２２とリード導体１３１、
１４１は、導電性接着剤または半田等の接合剤４１、４
２によって接合されている。
【００３９】この構造により、ベース部材１の平面積を
増大させることなく、または縮小しながら、第２端子導
体１４のリード導体１４１を形成するのに必要な面積を
確保し、充分な幅を有するリード導体１４１を形成する
ことができる。このため、ベース部材１を小型化するこ
とができる。ベース部材１の小型化は全体の小型化に直
接に寄与する。
増大させることなく、または縮小しながら、第２端子導
体１４のリード導体１４１を形成するのに必要な面積を
確保し、充分な幅を有するリード導体１４１を形成する
ことができる。このため、ベース部材１を小型化するこ
とができる。ベース部材１の小型化は全体の小型化に直
接に寄与する。
【００４０】圧電素子２を検知素子として用いることの
利点は、耐衝撃性に優れた堅牢な構造を容易に実現でき
ることである。圧電素子２の好ましい例は、バイモルフ
圧電体である。図はバイモルフ圧電体を示し、一対の圧
電素子２０、２０を有している。一対の圧電素子２０、
２０は、圧電素体の両面に電極２１、２２を有してお
り、一方の圧電素子２０の電極２２と他方の圧電素子２
０の電極２２とが互いに面接触するようにして、重ね合
わされ接合されている。一対の圧電素子２０、２０は、
温度変動によるノイズをキャンセルするため、分極方向
が互いに逆向きとなるように重ね合わされる。別の例で
は、一対の圧電素子２０、２０は分極方向が同一となる
ように重ねて結合されることもある。この場合には、共
通に接続された電極が例えばアースに接続される。共通
に接続される電極間に、導電性を有する金属弾性板で構
成される振動板を介在させ、この振動板をアースに接続
する構成もよくとられる。バイモルフ圧電体を用いた圧
電センサは特開昭６４ー７２０１２号公報、特開平２ー
９３３７０号公報で公知である。
利点は、耐衝撃性に優れた堅牢な構造を容易に実現でき
ることである。圧電素子２の好ましい例は、バイモルフ
圧電体である。図はバイモルフ圧電体を示し、一対の圧
電素子２０、２０を有している。一対の圧電素子２０、
２０は、圧電素体の両面に電極２１、２２を有してお
り、一方の圧電素子２０の電極２２と他方の圧電素子２
０の電極２２とが互いに面接触するようにして、重ね合
わされ接合されている。一対の圧電素子２０、２０は、
温度変動によるノイズをキャンセルするため、分極方向
が互いに逆向きとなるように重ね合わされる。別の例で
は、一対の圧電素子２０、２０は分極方向が同一となる
ように重ねて結合されることもある。この場合には、共
通に接続された電極が例えばアースに接続される。共通
に接続される電極間に、導電性を有する金属弾性板で構
成される振動板を介在させ、この振動板をアースに接続
する構成もよくとられる。バイモルフ圧電体を用いた圧
電センサは特開昭６４ー７２０１２号公報、特開平２ー
９３３７０号公報で公知である。
【００４１】圧電素子２を取り付ける素子取り付け部１
２は、好ましくは、凹溝で構成する。凹溝でなる素子取
り付け部１２は、その底面が凹部１１の底面１１１より
も少し高く、かつ、ベース部材１の一面よりも低くなる
ように、オフセットを付する。素子取り付け部１２の幅
は、圧電素子２の幅に対応した寸法に定める。上記構造
により、圧電素子２を素子取り付け部１２に配置するだ
けで、素子取り付け部１２の底面と凹部１１の底面１１
との間の段差を利用して、圧電素子２と凹部１１の底面
１１１との間に必要な間隔ｇを確保すると共に、素子取
り付け部１２の底面とベース部材１の一面との間の段差
を利用して圧電素子２を位置決めないしは固定できる。
このため、ベース部材１に対する圧電素子２の取り付
け、位置決め及び固定を簡単、かつ、確実に実行でき
る。
２は、好ましくは、凹溝で構成する。凹溝でなる素子取
り付け部１２は、その底面が凹部１１の底面１１１より
も少し高く、かつ、ベース部材１の一面よりも低くなる
ように、オフセットを付する。素子取り付け部１２の幅
は、圧電素子２の幅に対応した寸法に定める。上記構造
により、圧電素子２を素子取り付け部１２に配置するだ
けで、素子取り付け部１２の底面と凹部１１の底面１１
との間の段差を利用して、圧電素子２と凹部１１の底面
１１１との間に必要な間隔ｇを確保すると共に、素子取
り付け部１２の底面とベース部材１の一面との間の段差
を利用して圧電素子２を位置決めないしは固定できる。
このため、ベース部材１に対する圧電素子２の取り付
け、位置決め及び固定を簡単、かつ、確実に実行でき
る。
【００４２】圧電素子２をベース部材１の幅方向Ｗに傾
斜して取り付けることも有効である。この場合は、ベー
ス部材１の底面に対して垂直に作用する加速度及び水平
に作用する加速度の両者を感知し得る圧電センサが得ら
れる。圧電素子２と素子取り付け部１２との間は、例え
ば、絶縁性接着剤５を用いて接合することが望ましい。
こうすることにより、耐衝撃性を一層向上させることが
できる。
斜して取り付けることも有効である。この場合は、ベー
ス部材１の底面に対して垂直に作用する加速度及び水平
に作用する加速度の両者を感知し得る圧電センサが得ら
れる。圧電素子２と素子取り付け部１２との間は、例え
ば、絶縁性接着剤５を用いて接合することが望ましい。
こうすることにより、耐衝撃性を一層向上させることが
できる。
【００４３】また、好ましい実施例では、凹部１１は、
長さ方向Ｌの他端側に幅の広い部分１１２を有する。こ
の幅の広い部分１１２は、次に述べるように、製造組立
を容易に行うための手段として有効である。
長さ方向Ｌの他端側に幅の広い部分１１２を有する。こ
の幅の広い部分１１２は、次に述べるように、製造組立
を容易に行うための手段として有効である。
【００４４】ベース部材１は電気絶縁性セラミックまた
はプラスチック等によって形成される。用い得るセラミ
ック材料としては、アルミナ、フォルステライト、ステ
アタイト等がある。プラスチック材料を用いる場合は、
高耐熱性のもを用いることが望ましい。
はプラスチック等によって形成される。用い得るセラミ
ック材料としては、アルミナ、フォルステライト、ステ
アタイト等がある。プラスチック材料を用いる場合は、
高耐熱性のもを用いることが望ましい。
【００４５】第１端子導体１３及び第２端子導体１４
は、印刷、スパッタ、蒸着またはこれらとメッキとの組
み合わせ等によって形成される。第１端子導体１３及び
第２端子導体１４は、ベース部材１の一面側から、側面
を通り、更に裏面、他側面を通って一面側に達するよう
に形成されている。
は、印刷、スパッタ、蒸着またはこれらとメッキとの組
み合わせ等によって形成される。第１端子導体１３及び
第２端子導体１４は、ベース部材１の一面側から、側面
を通り、更に裏面、他側面を通って一面側に達するよう
に形成されている。
【００４６】蓋３はベース部材１の一面側に圧電素子２
を包囲するように配置され、接触端面が接着その他の手
段によって、ベース部材１に接合される。接合面の周囲
は樹脂封止することが望ましい。
を包囲するように配置され、接触端面が接着その他の手
段によって、ベース部材１に接合される。接合面の周囲
は樹脂封止することが望ましい。
【００４７】次に上述した圧電センサの製造方法を、図
６〜図１１を参照して説明する。
６〜図１１を参照して説明する。
【００４８】まず、図６及び図７に示すように、ベース
部材１の凹部１１内に、圧電素子と凹部１１の底面１１
１との間の間隔ｇを考慮した厚みを有するフィルム状間
隔規制部材６を配置する。間隔規制部材６は、凹部１１
を幅方向Ｗに横切るように配置する。間隔規制部材６
は、長さ方向Ｌの他端側に設けられた幅の広い部分１１
２に配置するのが望ましい。このステップにおいて、素
子取り付け部１２に絶縁性接着剤５を塗布しておく。
部材１の凹部１１内に、圧電素子と凹部１１の底面１１
１との間の間隔ｇを考慮した厚みを有するフィルム状間
隔規制部材６を配置する。間隔規制部材６は、凹部１１
を幅方向Ｗに横切るように配置する。間隔規制部材６
は、長さ方向Ｌの他端側に設けられた幅の広い部分１１
２に配置するのが望ましい。このステップにおいて、素
子取り付け部１２に絶縁性接着剤５を塗布しておく。
【００４９】次に、図８及び図９に示すように、ベース
部材１に圧電素子２を組み込む。このとき、圧電素子２
の下面は間隔規制部材６によって受けられるから、圧電
素子２と凹部１１の底面１１１との間には間隔規制部材
６の厚みに従った間隔が形成される。圧電素子２は、素
子取り付け部１２に塗布されている絶縁性接着剤５によ
ってベース部材１に固定される。この後、間隔規制部材
６を矢印ａの方向に抜き取る。間隔規制部材６は長さ方
向Ｌの他端側に設けられた幅の広い部分１１２に配置さ
れているから、容易に抜き取ることができる。これによ
り、圧電素子２と凹部１１の底面１１１との間に動作上
必要な間隔ｇが形成される。
部材１に圧電素子２を組み込む。このとき、圧電素子２
の下面は間隔規制部材６によって受けられるから、圧電
素子２と凹部１１の底面１１１との間には間隔規制部材
６の厚みに従った間隔が形成される。圧電素子２は、素
子取り付け部１２に塗布されている絶縁性接着剤５によ
ってベース部材１に固定される。この後、間隔規制部材
６を矢印ａの方向に抜き取る。間隔規制部材６は長さ方
向Ｌの他端側に設けられた幅の広い部分１１２に配置さ
れているから、容易に抜き取ることができる。これによ
り、圧電素子２と凹部１１の底面１１１との間に動作上
必要な間隔ｇが形成される。
【００５０】次に、図１０及び図１１に示すように、導
電性接着剤４１、４２を用いて、圧電素子２の電極２
１、２２をリード導体１３１、１４２に接合する。リー
ド導体１３１、１４１の間に素子取り付け部１２があ
り、素子取り付け部１２の内部に、圧電素子２を固定す
る絶縁性接着剤５があるので、導電性接着剤４１、４２
の流れが絶縁接着剤５の部分で遮断される。このため、
電極間短絡を回避することができる。
電性接着剤４１、４２を用いて、圧電素子２の電極２
１、２２をリード導体１３１、１４２に接合する。リー
ド導体１３１、１４１の間に素子取り付け部１２があ
り、素子取り付け部１２の内部に、圧電素子２を固定す
る絶縁性接着剤５があるので、導電性接着剤４１、４２
の流れが絶縁接着剤５の部分で遮断される。このため、
電極間短絡を回避することができる。
【００５１】この後、ベース部材１の一面上に蓋３（図
１参照）を被せて接合し、接合面の周りを樹脂封止する
ことにより、完成する。
１参照）を被せて接合し、接合面の周りを樹脂封止する
ことにより、完成する。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）簡単な構造で、加速度または衝撃を確実に検知し
得る圧電センサを提供することができる。 （ｂ）回路基板またはその他の外部装置に対し、面実装
により、強固で安定に取り付け得る圧電センサを提供す
ることができる。 （ｃ）耐衝撃性を向上させた圧電センサを提供すること
ができる。 （ｄ）小型化された圧電センサを提供することができ
る。 （ｅ）耐衝撃性に優れた堅牢な構造を容易に実現し得る
圧電センサを提供することができる。 （ｆ）温度等に起因するノイズをキャンセルし得る圧電
センサを提供することができる。 （ｇ）圧電素子の取り付け、位置決め及び固定を簡単、
かつ、確実に実行し得る圧電センサを提供することがで
きる。 （ｈ）垂直加速度及び水平加速度の両者を感知し得る圧
電センサを提供することができる。 （ｉ）製造組立を容易に行い得る圧電センサを提供する
ことができる。 （ｊ）圧電センサを簡単に、かつ、確実に製造する方法
を提供することができる。 （ｋ）圧電素子の電極間短絡を回避して圧電センサを製
造する方法を提供することができる。
のような効果が得られる。 （ａ）簡単な構造で、加速度または衝撃を確実に検知し
得る圧電センサを提供することができる。 （ｂ）回路基板またはその他の外部装置に対し、面実装
により、強固で安定に取り付け得る圧電センサを提供す
ることができる。 （ｃ）耐衝撃性を向上させた圧電センサを提供すること
ができる。 （ｄ）小型化された圧電センサを提供することができ
る。 （ｅ）耐衝撃性に優れた堅牢な構造を容易に実現し得る
圧電センサを提供することができる。 （ｆ）温度等に起因するノイズをキャンセルし得る圧電
センサを提供することができる。 （ｇ）圧電素子の取り付け、位置決め及び固定を簡単、
かつ、確実に実行し得る圧電センサを提供することがで
きる。 （ｈ）垂直加速度及び水平加速度の両者を感知し得る圧
電センサを提供することができる。 （ｉ）製造組立を容易に行い得る圧電センサを提供する
ことができる。 （ｊ）圧電センサを簡単に、かつ、確実に製造する方法
を提供することができる。 （ｋ）圧電素子の電極間短絡を回避して圧電センサを製
造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電センサの外観斜視図である。
【図２】図１に示された圧電センサにおいて蓋を取り外
した平面図である。
した平面図である。
【図３】図２のＡ３−Ａ３線上における断面図である。
【図４】図２のＡ４−Ａ４線上における断面図である。
【図５】図２のＡ５−Ａ５線上における断面図である。
【図６】本発明に係る圧電センサの製造工程を示す図で
ある。
ある。
【図７】図６のＡ７ーＡ７線上における断面図である。
【図８】本発明に係る圧電センサの製造工程を示す図で
ある。
ある。
【図９】図８のＡ９ーＡ９線上における断面図である。
【図１０】本発明に係る圧電センサの製造工程を示す図
である。
である。
【図１１】図１０のＡ１１ーＡ１１線上における断面図
である。
である。
１ ケース部材 ２ 圧電素子 １１ 凹部 １２ 素子取り付け部 １３ 第１端子電極 １４ 第２端子電極 １３１ リード電極 １４１ リード電極
Claims (9)
- 【請求項１】 ベース部材と、圧電素子とを含む圧電セ
ンサであって、 前記ベース部材は、凹部と、素子取り付け部とを有して
おり、前記凹部は前記ベース部材の一面上に設けられて
おり、前記素子取り付け部は、前記一面上に幅方向及び
長さ方向を仮想した時、前記凹部の長さ方向の少なくと
も一端側に設けられており、 前記圧電素子は、少なくとも一端部が前記素子取り付け
部に固定され、長さ方向に沿い凹部上に配置され、前記
凹部の底面との間に間隔を有している圧電センサ。 - 【請求項２】 前記ベース部材は、少なくとも２つの端
子導体を有しており、 第１端子導体はベース部材の長さ方向の一端側に設けら
れ、第２端子導体は長さ方向の他端側に設けられてお
り、 前記圧電素子は、前記端子導体に導通している請求項１
に記載の圧電センサ - 【請求項３】 前記第１端子導体は、そのリード導体が
前記素子取り付け部の一側部に導かれており、 前記第２端子導体は、そのリード導体が前記素子取り付
け部の他側部に導かれており、 前記圧電素子は、その電極が前記リード導体のそれぞれ
に接続固定されている請求項２に記載の圧電センサ。 - 【請求項４】 前記凹部は、前記ベース部材の幅方向の
一方側に狭幅領域が生じ、他方側に広幅領域が生じるよ
うに、前記幅方向の両側の何れか一方に偏って設けられ
ており、 前記第２端子導体は、そのリード導体が、前記長さ方向
の他端側から前記広幅領域を通って前記長さ方向の一端
側に延びており、 前記圧電素子は、その電極が前記リード導体のそれぞれ
に接続固定されている請求項３に記載の圧電センサ。 - 【請求項５】 前記素子取り付け部は、凹溝で構成さ
れ、前記凹溝が前記凹部の底面よりも少し高く、かつ、
前記ベース部材の前記一面よりも低い底面を有してお
り、 前記圧電素子は、厚み方向の両面に電極を有し、厚み方
向が前記幅方向に一致するようにして、一端部が前記凹
溝内に配置され、かつ、固定されている請求項１に記載
の圧電センサ。 - 【請求項６】 前記圧電素子は、前記ベース部材の前記
幅方向に傾斜している請求項１に記載の圧電センサ。 - 【請求項７】 前記凹部は、長さ方向の他端側に幅の広
い部分を有する請求項１に記載の圧電センサ。 - 【請求項８】 請求項１〜７に記載の圧電センサの何れ
かを製造する方法であって、 前記ベース部材の前記凹部内に、前記圧電素子と前記凹
部の底面との間の前記間隔を考慮した厚みを有するフィ
ルム状間隔規制部材を配置した後、前記ベース部材に前
記圧電素子を組み込み、次に前記間隔規制部材を抜き取
る圧電センサの製造方法。 - 【請求項９】 前記ベース部材に前記圧電素子を組み込
む工程は、絶縁性接着剤を用いて前記圧電素子を前記ベ
ース部材に固定した後、導電性接着剤を用いて前記圧電
素子の電極を前記リード導体に接続する工程を含む請求
項８に記載の圧電センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335755A JPH07202283A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335755A JPH07202283A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202283A true JPH07202283A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18292104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5335755A Withdrawn JPH07202283A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202283A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6098460A (en) * | 1995-10-09 | 2000-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor and shock detecting device using the same |
| US6800986B2 (en) | 2002-01-23 | 2004-10-05 | Tdk Corporation | Piezoelectric sensor |
| KR100563868B1 (ko) * | 1998-04-13 | 2006-03-23 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 압전형 가속도센서, 가속도 검출방법 및 압전형 가속도센서의 제조방법 |
| JP2012235388A (ja) * | 2011-05-06 | 2012-11-29 | Daishinku Corp | 電子部品パッケージ用封止部材、電子部品パッケージ、及び電子部品 |
| WO2016143183A1 (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | 株式会社村田製作所 | 加速度検出装置及びその製造方法 |
| JP2018146566A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | セイコーエプソン株式会社 | センサーデバイス、力検出装置およびロボット |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5335755A patent/JPH07202283A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6098460A (en) * | 1995-10-09 | 2000-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor and shock detecting device using the same |
| US6615465B2 (en) | 1995-10-09 | 2003-09-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing an acceleration sensor |
| KR100563868B1 (ko) * | 1998-04-13 | 2006-03-23 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 압전형 가속도센서, 가속도 검출방법 및 압전형 가속도센서의 제조방법 |
| US6800986B2 (en) | 2002-01-23 | 2004-10-05 | Tdk Corporation | Piezoelectric sensor |
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| WO2016143183A1 (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | 株式会社村田製作所 | 加速度検出装置及びその製造方法 |
| JPWO2016143183A1 (ja) * | 2015-03-12 | 2017-11-24 | 株式会社村田製作所 | 加速度検出装置及びその製造方法 |
| US20170363654A1 (en) * | 2015-03-12 | 2017-12-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration detection device and manufacturing method thereof |
| JP2018146566A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | セイコーエプソン株式会社 | センサーデバイス、力検出装置およびロボット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |