DE112010003992T5

DE112010003992T5 - Piezoelektrischer beschleunigungssensor

Info

Publication number: DE112010003992T5
Application number: DE112010003992T
Authority: DE
Inventors: Masuto Saito
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2013-04-18
Also published as: US9016127B2; CN102576036A; US20120198936A1; TW201129802A; JPWO2011043219A1; JP5579190B2; WO2011043219A1; KR20120093917A

Abstract

Ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor weist ein piezoelektrisches Element, eine metallische Platte und eine Leiterplatte auf. Das piezoelektrische Element ist in einer vorgegebenen Richtung polarisiert. Die Leiterplatte enthält einen Leiterabschnitt und einen annähernd flach geformten Basisabschnitt. Der Basisabschnitt ragt von einem Endabschnitt des Leiterabschnitts hervor. Eine der Oberflächen der metallischen Platte ist an einer Oberfläche des Basisabschnitts fixiert und wird davon getragen. Das piezoelektrische Element ist an einer der verbleibenden Oberfläche der metallischen Platte in einer Weise fixiert und davon getragen, dass das piezoelektrische Element und der Basisabschnitt einander in der vorgegebenen Richtung nicht überschneiden.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor, der für einen Zweck wie zur Vibrationserfassung verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine bevorzugte Tragestruktur eines piezoelektrischen Vibrators, der in dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor verwendet wird.
Stand der Technik
In letzter Zeit wird mehr und mehr elektronische Ausstattung in einem DVD/BD-Recorder, einem Fernseher, einer tragbaren Ausrüstung oder Ähnlichem installiert. Des Weiteren wird die Präzision der installierten elektronischen Ausstattung verbessert. Anforderungen an Zuverlässigkeit der elektronischen Ausstattung steigen kontinuierlich. Es wird ein kleinpreisiger und größenreduzierter Beschleunigungssensor benötigt, der eine hohe Ausgabefeinheit von 100 mV/G oder mehr hat, um einen Stoß zu erfassen, der auf die elektronische Ausstattung ausgeübt wird, oder eine Vibration, die von der elektronischen Ausstattung selbst erzeugt wird.
Als ein Mittel zum Erfassen von Beschleunigung werden herkömmlicherweise verschiedene Methoden vorgeschlagen oder eingesetzt. Insbesondere wird ein piezoelektrischer Biegungsbeschleunigungssensor (im Folgenden lediglich als ”ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor” bezeichnet), der ein Biegen einer piezoelektrischen Keramik nutzt, verwendet, aufgrund seiner einfachen Struktur und der Einfachheit zum Reduzieren seines Preises.
Ausgabefeinheit, die aus dem Biegen der piezoelektrischen Keramik resultiert, ist theoretisch in etwa auf maximal einige mV/G beschränkt. Daher ist es notwendig, die Ausgabe aus der piezoelektrischen Keramik letztlich so zu verstärken, dass eine Ausgabefeinheit von 100 mV/G oder mehr erreicht wird. Des Weiteren ist es notwendig, die Ausgabefeinheit zu verstärken, während die Größe der piezoelektrischen Keramiken klein bleibt.
Deswegen werden verschiedene Strukturen zum Tragen der piezoelektrischen Keramik vorgeschlagen. Zum Beispiel wird eine piezoelektrische Keramik aus Patentdokument 1 in einer Auslegerstruktur von einer Seitenfläche eines Lagergehäuses getragen. Eine piezoelektrische Keramik aus Patentdokument 2 wird in einer beid-endigen Tragestruktur von einer unteren Fläche eines Lagergehäuses getragen. Patentdokument 3 offenbart eine Technologie, in der die Umgebung von jedem der entgegengesetzten Enden eines piezoelektrischen Vibrators und dem Mittelteil des piezoelektrischen Vibrators in zueinander entgegengesetzten Richtungen polarisiert werden. Weiterhin wird der piezoelektrische Vibrator in einer beid-endigen Tragestruktur so getragen, dass die Ausgabefeinheit verbessert ist.
Stand der Technik Dokument(e)
Patentdokument(e)

Patentdokument 1: JP-A H5-505236
Patentdokument 2: JP-A H9-26431
Patentdokument 3: JP-A 2000-121661

Offenbarung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende(s) Problem(e)
Durch keines der hierzu vorgeschlagenen Mittel wird jedoch eine ausreichende Ausgabefeinheit erhalten. Des Weiteren ist es unmöglich, einen Leistungstest zu machen, wenn die Tragestruktur, die in Patentdokument 1 oder Patentdokument 2 offenbart ist, angewendet wird, bis die piezoelektrische Keramik in dem Lagergehäuse installiert ist (d. h., bis die Produktion des piezoelektrischen Beschleunigungssensors nahezu beendet ist). Wenn die Technologie des Patentdokuments 3 angewandt wird, sind komplizierte Prozesse notwendig, um den piezoelektrischen Vibrator zu polarisieren.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor zur Verfügung zu stellen, der eine hohe Ausgabefeinheit und eine höhere Massenproduktivität bei einer reduzierten Größe hat.
Mittel zur Lösung des Problems
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor zur Verfügung. Der piezoelektrische Beschleunigungssensor weist ein piezoelektrisches Element, eine metallische Platte und eine Leiterplatte auf. Das piezoelektrische Element ist in einer vorgegebenen Richtung polarisiert. Die Leiterplatte enthält einen Leitungsabschnitt und einen annähernd flach geformten Basisabschnitt. Der Basisabschnitt steht von einem Endabschnitt des Leitungsabschnitts hervor. Eine der Oberflächen der metallischen Platte ist an einer Oberfläche des Basisabschnitts fixiert und wird davon getragen. Das piezoelektrische Element ist an einer der verbleibenden Oberflächen der metallischen Platte in einer Weise fixiert und davon getragen, dass das piezoelektrische Element und der Basisabschnitt einander nicht in der vorgegebenen Richtung überlappen.
Wirkung(en) der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine piezoelektrische Keramik von einer Struktur getragen, die sich von den existierenden Strukturen unterscheidet, so dass es möglich ist, einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor zu erhalten, der eine hohe Ausgabefeinheit hat, während er eine reduzierte Größe besitzt. Des Weiteren hat der piezoelektrische Beschleunigungssensor gemäß der vorliegenden Erfindung eine höhere Massenproduktivität.
Kurze Beschreibung der Figuren
[1] Eine Draufsicht, die einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] Eine Frontansicht, die den piezoelektrischen Beschleunigungssensor aus 1 zeigt.
[3] Eine Frontansicht, die den piezoelektrischen Beschleunigungssensor aus 1 in einem Zustand zeigt, in dem er durch eine Beschleunigung gebogen ist.
[4] Eine Draufsicht, die einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem seine Gehäuseabdeckung entfernt ist.
[5] Eine Querschnittsansicht, die den piezoelektrischen Beschleunigungssensor aus 4 entlang der Linien V-V zeigt.
[6] Eine Draufsicht, die einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor zeigt, wobei ein piezoelektrisches Element direkt von einer Leiterplatte getragen ist.
[7] Eine Frontansicht, die den piezoelektrischen Beschleunigungssensor aus 6 zeigt.
[8] Draufsichten, die entsprechende Modifikationen einer Leiterplatte eines piezoelektrischen Beschleunigungssensors zeigen.
[9] Eine Draufsicht, die einen existierenden piezoelektrischen Beschleunigungssensor in einem Zustand zeigt, in dem seine Gehäuseabdeckung entfernt ist.
[10] Eine Querschnittsansicht, die den piezoelektrischen Beschleunigungssensor aus 9 entlang der Linien X-X zeigt.
Ausführungsform(en) zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Wenn in der folgenden Beschreibung eine Richtung als ”obere”, ”untere”, ”linke” oder ”rechte” Richtung angegeben ist, bedeutet die Richtung nicht eine absolute Position einer Komponente oder Ähnlichem, sondern bedeutet lediglich eine relative Position in jeder der Figuren.
(Erste Ausführungsform)
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor 50 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Leiterplatte 56, einen Anschluss 59, ein Ausgabekabel 60, eine piezoelektrische Keramikplatte (piezoelektrisches Element) 53 und eine metallische Platte 55 auf.
Die Leiterplatte 56 enthält einen Leitungsabschnitt 56a und einen Basisabschnitt 56b. Der Leitungsabschnitt 56a ist in einer rechteckigen flachen Form ausgebildet. Der Basisabschnitt 55b ist in einer rechteckigen flachen Form ausgebildet. Der Basisabschnitt 56b steht von einem Endabschnitt des Leitungsabschnitts 56a vor. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ragen die beiden Basisabschnitte 56b parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene aus der Umgebung von entsprechenden entgegengesetzten Endabschnitten von einer Seite des Leitungsabschnitt 56a vor. In anderen Worten ist die Leiterplatte 56 in einer U-Form durch Ausschneiden eines Mittelteils von einer Seite einer rechteckigen Leiterplatte ausgebildet. Der Leitungsabschnitt 56a hat einen Verstärkerschaltkreis oder etwas Ähnliches darauf installiert. Der Anschluss 59 und das Ausgabekabel 60 sind mit dem Verstärkerschaltkreis oder Ähnlichem durch Löten oder Ähnliches verbunden. Jeder der beiden Basisabschnitte 56b hat einen leitenden Abschnitt auf zumindest einem Teil einer oberen Fläche 56c. Dieser leitende Abschnitt ist elektrisch mit dem Verstärkerschaltkreis oder Ähnlichem des Leitungsabschnitts 56a verbunden.
Die piezoelektrische Keramikplatte 53 ist aus einem piezoelektrischen Material wie einem Bleizirconattitanat (PZT) hergestellt und in einer rechteckigen Platten-ähnlichen Form ausgebildet. Die piezoelektrische Keramikplatte 53 ist einheitlich in einer Richtung (oben-nach-unten-Richtung) polarisiert, wie durch den schwarzen Pfeil, der in 2 gezeigt ist, gekennzeichnet ist. Die piezoelektrische Keramikplatte 53 hat zwei Hauptoberflächen 53c und 53d, die einander in der polarisierten Richtung (vorgegebenen Richtung) gegenüber liegen. Eine Silberpaste oder Ähnliches wird so auf eine Hauptoberfläche 53c der piezoelektrischen Keramikplatte 53 beschichtet, dass die Hauptoberfläche 53c mit einer oberen Elektrode 53a ausgebildet ist. Der Anschluss 59 wird durch Löten oder Ähnliches mit der oberen Elektrode 53a verbunden.
Die metallische Platte 55 hat zwei Plattenoberflächen (eine obere Oberfläche 55a und eine untere Oberfläche 55b). Die Hauptoberfläche 53d der piezoelektrischen Keramikplatte 53 wird an der oberen Oberfläche 55a durch ein leitendes Haftmittel oder Ähnliches angeklebt und fixiert. In anderen Worten trägt und fixiert die obere Oberfläche 55a die piezoelektrische Keramikplatte 53. Die piezoelektrische Keramikplatte 53 mit der oberen Elektrode 53a und die metallische Platte 55 bilden einen unimorphen piezoelektrischen Vibrator (elektromechanisches Transducerelement) 52, der als ein Beschleunigungs-erkennendes Element dient.
Gegenüberliegende Enden in einer Längsrichtung (Links nach Rechts-Richtung in 1 oder 2) der metallischen Platte 55 ragen auswärts in der Längsrichtung von entgegengesetzten Enden in der entsprechenden Längsrichtung der piezoelektrischen Keramikplatte 53 vor. Jeder dieser beiden hervorstehenden Teile (unterstützte Abschnitte 55c) ist an die obere Oberfläche 56c des Basisabschnitts 56b durch ein leitendes Haftmittel oder Ähnliches geklebt und fixiert. In anderen Worten ist die untere Oberfläche 55b, die eine Oberfläche des getragenen Abschnitts 55c ist, an der oberen Oberfläche 56c, die eine Oberfläche des Basisabschnitts 56b ist, fixiert und wird davon getragen. Die metallische Platte 55 ist elektrisch mit dem Verstärkerschaltkreis oder Ähnlichem des Leitungsabschnitts 56a durch den Basisabschnitt 56b verbunden.
Wie oben beschrieben, wird der piezoelektrische Vibrator 52 von den beiden Basisabschnitten 56b in einer beidendigen Tragestruktur getragen. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, überlappen die piezoelektrische Keramikplatte 53 und der Basisabschnitt 56b einander nicht in der polarisierten Richtung. Daher kann die piezoelektrische Keramikplatte 53 komplett in der oben-nach-unten-Richtung (polarisierte Richtung) gebogen werden.
Wenn der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50 eine Beschleunigung empfängt, empfängt der piezoelektrische Vibrator 52 eine zu der Beschleunigung proportionale Trägheitskraft. Zum Beispiel wird ein zentraler Teil des piezoelektrischen Vibrators 52 in der Längsrichtung aufwärts gebogen (in der polarisierten Richtung gebogen), wenn eine Beschleunigung entlang der polarisierten Richtung (vertikale Richtung in 2) auf den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 ausgeübt wird, wie in 3 gezeigt ist. Als ein Resultat werden auf der oberen Elektrode 53a bzw. der metallischen Platte 55 des piezoelektrischen Vibrators 52 elektrische Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen erzeugt. In anderen Worten wird zwischen der oberen Elektrode 53a und der metallischen Platte 55 eine Spannung erzeugt, die proportional zu der Beschleunigung ist. Die erzeugte Spannung wird dem Verstärkerschaltkreis auf dem Leitungsabschnitt 56a durch den Anschluss 59 und den Basisabschnitt 56b zugeführt. Die Spannung (Ausgabesignal), die von dem Verstärkerschaltkreis verstärkt ist, wird durch das Ausgabekabel 60 aus dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 nach außen gesendet. Es ist möglich, den Wert der angelegten Beschleunigung an den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 durch Messen der nach außen gesendeten Spannung zu erhalten.
Wie in 10 gezeigt ist, wird ein Teil einer piezoelektrischen Keramikplatte 93 fixiert, um getragen zu werden wie bei einem bestehenden piezoelektrischen Beschleunigungssensor 91. Daher wird, wenn ein Mittelteil der piezoelektrischen Keramikplatte 93 gebogen wird, ein Teil der piezoelektrischen Keramikplatte 93, der nahe dem getragenen und fixierten Teil liegt, gebogen, so dass er von dem Mittelteil weg zeigt. In anderen Worten kommt ein Beugungspunkt auf der piezoelektrischen Keramikplatte 93 zum Vorschein. Als ein Resultat werden auf dem Mittelteil bzw. dem Teil um den Beugungspunkt elektrische Ladungen mit entgegengesetzten Vorzeichen erzeugt, so dass sich die elektrischen Ladungen aufheben. Es scheint, dass die Ausgabefeinheit entsprechend verringert ist.
Andererseits ist die piezoelektrische Keramikplatte 53 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht direkt an dem Basisabschnitt 56b fixiert. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass ihre Ausgabefeinheit aufgrund des Erscheinens des Biegungspunkts auf der piezoelektrischen Keramikplatte 53 verringert wird, wenn die piezoelektrische Keramikplatte 53 durch eine Beschleunigung verbogen wird.
Insbesondere sind, wie in 1 gezeigt, entgegengesetzte Enden in der Längsrichtung der piezoelektrischen Keramikplatte 53 eine vorgegebene Entfernung W3 von den entsprechenden Basisabschnitten 56b entlang der polarisierten Richtung betrachtet entfernt, so dass die piezoelektrische Keramikplatte 53 durch die Beschleunigung zu einer Seite gebogen werden kann. Umgekehrt ist es für einen Wert der vorgegebenen Entfernung W3 vorzuziehen, einen solchen Wert anzunehmen, dass die piezoelektrische Keramikplatte 53 durch die Beschleunigung in eine Richtung gebogen wird, während die Dicke der piezoelektrischen Keramikplatte 53 oder Ähnliches in Betracht gezogen wird. Wie oben beschrieben ist die piezoelektrische Keramikplatte so angeordnet, dass sie eine geeignete Entfernung von dem Basisabschnitt 56b entfernt ist, so dass der Biegungspunkt nicht auf der piezoelektrischen Keramikplatte 53 sondern auf dem getragenen Abschnitt 55c der metallischen Platte 55 auftaucht. Daher wird die Ausgabefeinheit relativ zu der Beschleunigung weiter verbessert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform muss die Länge L2 der piezoelektrischen Keramikplatte 53 folgenden Ausdruck 1 in Bezug auf den Abstand L3 zwischen den linken und rechten Enden der beiden Basisabschnitte 56b und der Breite W1 des Basisabschnitts 56b erfüllen, damit die vorgegebene Entfernung W3 größer als null sein kann. (L3 – L2)/2 > W1 (Ausdruck 1)
Wenn der Wert der vorgegebenen Entfernung W3 jedoch zu groß ist, wird Vibration, die durch die Beschleunigung verursacht wird, in der metallischen Platte 55 absorbiert. Wenn sich, im Detail, die Beschleunigung ändert, vibriert ein Teil der metallischen Platte 55, der zwischen dem Ende der piezoelektrischen Keramikplatte 53 in der Längsrichtung und dem Basisabschnitt 56b liegt. Als ein Resultat wird die piezoelektrische Keramikplatte 53 nicht ausreichend gebogen, so dass die Ausgabefeinheit verringert ist. Daher muss der Wert der vorgegebenen Entfernung W3 so gestaltet sein, dass die ungewünschte Vibration auf der metallischen Platte 55 praktisch nicht durch die Beschleunigung verursacht wird.
Wie in 1 gezeigt, sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform Entfernungen zwischen den beiden Basisabschnitten 56b und den entsprechenden Enden in der Längsrichtung der piezoelektrischen Keramikplatte 53 einander gleich (die vorgegebene Entfernung W3). Dadurch wird die piezoelektrische Keramikplatte 53 gleichermaßen von den beiden Basisabschnitten 56b getragen und die piezoelektrische Keramikplatte 53 wird symmetrisch um einen Mittelteil davon in der Längsrichtung gebogen. Dadurch kann die Ausgabefeinheit weiter verbessert werden.
Wie für den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ragt der unterstützte Abschnitt 55c der metallischen Platte 55 nicht von dem Basisabschnitt 56b in einer Breitenrichtung hervor. In anderen Worten, wie in 1 gezeigt ist, ist der unterstützte Abschnitt 55c im Vergleich zu einem Kopf des Basisabschnitts 56b nahe dem Leitungsabschnitt 56a angeordnet. Durch Annehmen der zuvor erwähnten Stützstruktur wird ungewünschte Vibration des Basisabschnitts 56b, verursacht durch die Vibration des piezoelektrischen Vibrators 52, reduziert, so dass eine stabile Ausgabe von dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 erhalten wird. Die Länge L1 des Basisabschnitts 56b und die Breite W2 der metallischen Platte 55 müssen den folgenden Ausdruck 2 erfüllen, damit die zuvor erwähnte Struktur angenommen werden kann. L1 > W2 (Ausdruck 2)
Wenn zum Beispiel der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50 eine Aufwärtsbeschleunigung in 1 erfährt, wird der piezoelektrische Vibrator 52 zu dem Leitungsabschnitt 56a hin gebogen. Wenn es eine Möglichkeit gibt, in der der piezoelektrische Vibrator 52 derart in Richtung des Leitungsabschnitts 56a gebogen wird, ist es besser, dass die metallische Platte 55, die den piezoelektrischen Vibrator 52 trägt und fixiert, so angerdnet ist, dass sie beabstandet von dem Leitungsabschnitt 56a ist, um nicht in Kontakt mit dem Leitungsabschnitt 56a gebracht zu werden, in einem Fall, in dem die metallische Platte 55 durch die Beschleunigung verbogen wird. In anderen Worten, wie in 1 gezeigt, ist es besser, die Entfernung W4 zwischen dem piezoelektrischen Vibrator 52 und dem Leitungsabschnitt 56a so zu gestalten, dass der piezoelektrische Vibrator 52 und der Leitungsabschnitt 56a unter erwarteten Betriebsbedingungen nicht miteinander in Kontakt gebracht werden. Die Länge L1, die Breite W2 und die Entfernung W4 müssen den folgenden Ausdruck 3 erfüllen, damit die Entfernung W4 derart gestaltet werden kann. L1 > W2 + W4 (Ausdruck 3)
Wie oben beschrieben, hat der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine höhere Ausgabefeinheit, während er eine verringerte Größe hat, da sich die elektrischen Ladungen, die in dem piezoelektrischen Vibrator 52 erzeugt werden, nicht aufheben.
Wie in 9 und 10 gezeigt ist, benötigt der bestehende piezoelektrische Beschleunigungssensor 91 zwei Anschlüsse 99a und 99b, um eine obere Elektrode 93a und eine untere Elektrode 93b eines piezoelektrischen Vibrators 92 mit einem Verstärkerschaltkreis, der auf einer Leiterplatte 96 installiert ist, elektrisch zu verbinden. Bei dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform andererseits ist die metallische Platte 55 direkt mit dem leitenden Abschnitt des Basisabschnitts 56b verbunden. Entsprechend beträgt die Anzahl von Anschlüssen des piezoelektrischen Beschleunigungssensors 50 eins. Daher ist es möglich, Herstellungsprozesse und Qualitätsschwankungen zu reduzieren.
(Zweite Ausführungsform)
Wie in 4 und 5 gezeigt, ist ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor 51 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50 gemäß der ersten Ausführungsform in einem Gehäuse 57 aufgenommen ist.
Das Gehäuse 57 ist aus einem Material hergestellt, das solch eine Steifigkeit besitzt, dass Verformung aufgrund von erwarteter Beschleunigung nicht auftritt. Die Innenseite des Gehäuses 57 ist mit einem Aufnahmeraum 57a ausgebildet, der eine Trägeroberfläche 57b hat. Der Aufnahmeraum 57a ist in einer solchen Größe ausgebildet, dass er in der Lage ist, die Leiterplatte 56 in einem Zustand aufzunehmen, in dem der piezoelektrische Vibrator 52 an der Leiterplatte 56 befestigt und davon getragen ist. Der Leitungsabschnitt 56a und der Basisabschnitt 56b der Leiterplatte 56 haften an der Trägeroberfläche 57b durch einen wärmehärtenden Epoxykunststoff oder Ähnliches, so dass die Trägeroberfläche 57b senkrecht zu der polarisierten Richtung ist. In anderen Worten wird eine untere Oberfläche 56d (entgegengesetzte Oberfläche, die, in der polarisierten Richtung, der oberen Oberfläche 56c gegenüberliegt, welche die metallische Platte 55 trägt) des Basisabschnitts 56b an der Trägeroberfläche 57b fixiert und davon getragen.
Wie in 5 gezeigt, wird eine Gehäuseabdeckung 58 durch Presssitz oder Ähnliches in einem Zustand, in dem die Leiterplatte 56 und der piezoelektrische Vibrator 52 in dem Aufnahmeraum 57a aufgenommen sind, an dem Gehäuse 57 fixiert. Wie in 4 gezeigt ist, erstreckt sich das Ausgabekabel 60 aus dem Inneren des Gehäuses 57 heraus.
Ähnlich dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 wird, wenn der piezoelektrische Beschleunigungssensor 51 eine Beschleunigung empfängt, durch Biegen der piezoelektrischen Keramikplatte 53 eine Spannung erzeugt, und die erzeugte Spannung wird von dem Verstärkerschaltkreis verstärkt. Die verstärkte Spannung wird durch das Ausgabekabel 60 aus dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 61 nach außen gesendet.
Der piezoelektrische Vibrator 52 des piezoelektrischen Beschleunigungssensors 51 ist nicht durch das Gehäuse 57 sondern durch den Basisabschnitt 56b fixiert und getragen. Daher ist es möglich, einen Leistungstest nur dadurch zu machen, dass der piezoelektrische Vibrator 52 mit der Leiterplatte 56 kombiniert wird, bevor die Leiterplatte 56 und der piezoelektrische Vibrator 52 in dem Aufnahmeraum 57a des Gehäuses 57 aufgenommen werden.
Des Weiteren muss das Gehäuse 57 nicht mit einem Graben vorgesehen werden, in dem der piezoelektrische Vibrator 52 gebogen wird, damit die Trägeroberfläche 57b des Gehäuses 57 in einer ebenen Form ohne Irregularitäten ausgebildet werden kann. Daher wird es möglich, eine Dicke der Trägeroberfläche 57b des Gehäuses 57 dünner als zuvor zu machen, so dass es möglich ist, das Gehäuse 57 schmaler zu machen.
Eine Modifikation der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform ist in 6 und 7 gezeigt. Ein piezoelektrischer Vibrator 52a der vorliegenden Modifikation ist mit der oberen Elektrode 53a und einer unteren Elektrode 53b, die jeweils aus einer Silberpaste oder Ähnlichem hergestellt sind, entsprechend auf den beiden Hauptoberflächen senkrecht zu der polarisierten Richtung der piezoelektrischen Keramikplatte 53 ausgebildet. Der piezoelektrische Vibrator 52a enthält keine metallische Platte 55. Gegenüberliegende Endabschnitte in der Längsrichtung der unteren Elektrode 53b des piezoelektrischen Vibrators 52a sind an den entsprechenden Basisabschnitten 56b fixiert und werden davon getragen. Entsprechend ist die untere Elektrode 53b des piezoelektrischen Vibrators 52a elektrisch mit dem Verstärkerschaltkreis oder Ähnlichem des Leitungsabschnitts 56a durch den leitenden Abschnitt des Basisabschnitts 56b verbunden. Abgesehen von den zuvor erwähnten Strukturen ist ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor 50a ähnlich zu dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 konfiguriert.
Ähnlich zu dem piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 kann der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50a innerhalb des Gehäuses 57 aufgenommen sein, um verwendet zu werden. Beispielsweise kann der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50a verwendet werden, wenn eine Verbesserung der Ausgabefeinheit nicht so wichtig ist, während es wichtig ist, die Größe des Gehäuses 57 zu verringern und Leistungstests vor einem Aufnehmen in dem Gehäuse 57 durchzuführen.
(Modifikationen)
Es ist möglich, den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50, den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50a oder den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 51 auf verschiedene Weise zu modifizieren. Beispielsweise, wie in 8(a) gezeigt ist, kann die Leiterplatte 56 auch nicht die U-ähnliche Form haben, sondern eine L-ähnliche Form, ausgebildet durch Schneiden eines Endabschnitts einer Seite ihrer rechteckigen Form. Die L-ähnlich geformte Leiterplatte 56 kann den piezoelektrischen Vibrator 52 oder 52a durch eine Auslegerstruktur tragen. Wie in 8(b) gezeigt ist, kann die Leiterplatte 56 eine T-ähnliche Form haben, gebildet durch Schneiden von entgegengesetzten Endabschnitten einer Seite seiner rechtwinkligen Form. Die T-ähnlich geformte Leiterplatte 56 kann den piezoelektrischen Vibrator 52 oder 52a durch eine zentral-tragende Struktur tragen. Insbesondere wird es möglich, die Ausgabefeinheit im Vergleich zu den beid-endigen Tragestrukturen zu verbessern, wenn der piezoelektrische Beschleunigungssensor 50a so modifiziert ist, dass er die Auslegerstruktur oder die zentrale Trägerstruktur hat. Zusätzlich zu dem Obigen kann die Form des Leitungsabschnitts 56a oder des Basisabschnitts 56b auf verschiedene Weisen modifiziert werden.
Der piezoelektrische Vibrator 52 ist nicht darauf beschränkt, unimorph zu sein. Der piezoelektrische Vibrator 52 kann bimorph oder von anderem Typ sein. Des Weiteren ist die Form der metallischen Platte 55 nicht darauf beschränkt, eine Rechteckform zu haben. Es ist möglich, verschiedene Formen anzunehmen, durch die der piezoelektrische Vibrator 52 tragbar ist.
Die Trägerstruktur des piezoelektrischen Vibrators 52, die Dicke und die Größe der metallischen Platte 55, etc. können basierend auf den Spezifikationen wie der erwünschten Ausgabefeinheit, dem Frequenzband, von dem erwartet wird, dass es verwendet wird, und der Haltbarkeit gegen Aufschlagkraft ausgewählt werden.
Beispiel(e)
Hier wird der erfindungsgemäße piezoelektrische Beschleunigungssensor anhand von spezifischen Beispielen beschrieben.
(Beispiel 1)
Ein Beispiel des piezoelektrischen Beschleunigungssensors 50a, der in 6 gezeigt ist, wurde in dem Gehäuse 57 hergestellt und aufgenommen. Insbesondere wurde die piezoelektrische Keramikplatte 53, die die Länge L2 von 6,0 mm der Hauptoberfläche, die Weite W2 von 2,0 mm und die Höhe von 0,3 mm hat, aus einem PZT-Material hergestellt. Die obere Elektrode 53a und die untere Elektrode 53b, die beide aus einem Silber hergestellt sind, wurden einheitlich auf einem Paar der Hauptoberflächen der piezoelektrischen Keramikplatte 53 derart ausgebildet, dass der piezoelektrische Vibrator 52a hergestellt wurde. Zusätzlich wurde die Leiterplatte 56, die eine Dicke von 0,5 mm hat, aus einem Aluminiumoxidmaterial hergestellt. Die Leiterplatte 56 ist als Ganzes in einer U-ähnlichen Form ausgebildet. Im Detail sind die Basisabschnitte 56b, die jeweils eine rechteckige Form von 2,5 mm × 0,5 mm haben, integral an gegenüberliegenden Enden des Leitungsabschnitts 56a vorgesehen, der eine rechteckige Form von 6,0 mm × 3,0 mm hat. Ein allgemeiner Verstärkerschaltkreis, der einen Feldeffekttransistor (FET) verwendet, ist auf dem Leitungsabschnitt 56a installiert. Der Basisabschnitt 56b ist darauf mit einem Verbindungsanschluss vorgesehen. Der Verbindungsanschluss ist elektrisch mit dem Verstärkerschaltkreis auf dem Leitungsabschnitt 56a verbunden.
Dann wurde, wie in 6 gezeigt ist, der piezoelektrische Vibrator 52a derart mit einem leitenden Haftmittel auf den Basisabschnitt 56b geklebt, dass die beid-endige Tragestruktur ausgebildet wurde. Der Verbindungsanschluss des Basisabschnitts 56b und die untere Elektrode 53b des piezoelektrischen Vibrators 52a wurden durch dieses Kleben elektrisch miteinander verbunden.
Die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Vibrators 52a, der von den zuvor erwähnten Strukturen getragen wird, lag bei etwa 65 kHz.
Dann wurde ein Ende des Anschlusses 59 gelötet, um mit der oberen Elektrode 53a des piezoelektrischen Vibrators 52a verbunden zu werden, während das andere Ende des Anschlusses 59 gelötet wurde, um mit dem Leitungsabschnitt 56a verbunden zu werden, so dass die obere Elektrode 53a und der Verstärkerschaltkreis elektrisch miteinander verbunden sind. Zusätzlich wurde das Ausgabekabel 60, das ein Koaxialkabel mit Einfachkern war, gelötet, um mit dem Leitungsabschnitt 56a verbunden zu werden. Das Ausgabekabel 60 wird verwendet, um Versorgungsstrom an den Verstärkerschaltkreis zu liefern und um Signale auszugeben.
Schließlich wurde das Gehäuse 57, das groß genug ist, um die Leiterplatte 56 zu behausen, und die Gehäuseabdeckung 58 aus einem austenitischen Stahl(SUS304)-Material hergestellt. Die Leiterplatte 56, an die der piezoelektrische Vibrator 52 geklebt und fixiert wurde, wurde mit einem wärmehärtenden Epoxykunststoff an das Gehäuse 57 geklebt. Die Gehäuseabdeckung 58 wurde durch Presssitz so an dem Gehäuse 57 fixiert, dass der piezoelektrische Beschleunigungssensor hergestellt wurde.
Wie für den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50a aus Beispiel 1, ist die Relation L1 > W2 erfüllt, wenn man die Länge L1 des Basisabschnitts 56b und die Breite W2 des piezoelektrischen Vibrators 52a vergleicht, da L1 gleich 2,5 mm und W2 gleich 2,0 mm ist.
(Beispiel 2)
Ein Beispiel des piezoelektrischen Beschleunigungssensors 50, der in 1 gezeigt ist, wurde in dem Gehäuse 57 hergestellt und aufgenommen. Insbesondere wurde der unimorphpiezoelektrische Vibrator 52 hergestellt, der die piezoelektrische Keramikplatte 53 und die metallische Platte 55 aufweist. Die piezoelektrische Keramikplatte 53 ist aus einem PZT-Material hergestellt und hat die Länge L1 von 4,5 mm der Hauptoberfläche, die Breite W2 von 2,0 mm und die Höhe von 0,3 mm. Die metallische Platte 55 ist aus einem Phosphorbronze-Material hergestellt und hat die Länge L3 von 6,0 mm seiner Hauptoberfläche, die Breite W2 von 2,0 mm und die Höhe von 0,1 mm. Die Form der Leiterplatte 56 und Ähnlichem ist dieselbe wie in Beispiel 1.
Dann wurde, wie in 1 gezeigt ist, der piezoelektrische Vibrator 52 mit einem leitenden Haftmittel auf den Basisabschnitt 56b geklebt, so dass die beid-endigen Tragestruktur gebildet wurde. Der Verbindungsanschluss des Basisabschnitts 56b und die metallische Platte 55 des piezoelektrischen Vibrators 52 wurden durch dieses Kleben elektrisch miteinander verbunden.
Die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Vibrators 52, der von den zuvor erwähnten Strukturen getragen wird, war bei etwa 55 kHz.
Dann wurde sowohl der Anschluss 59 wie auch das Ausgabekabel 60 ähnlich zu Beispiel 1 verbunden.
Schließlich wurden das Gehäuse 57, das groß genug ist, um die Leiterplatte zu behausen, und die Gehäuseabdeckung 58 aus einem SUS304-Material hergestellt. Die Leiterplatte 56, an die der piezoelektrische Vibrator 52 geklebt und fixiert wurde, wurde mit einem wärmehärtenden Epoxykunststoff an dem Gehäuse 57 angeklebt. Die Gehäuseabdeckung 58 wurde durch Presssitz derart an dem Gehäuse 57 fixiert, dass der piezoelektrische Beschleunigungssensor hergestellt wurde.
Wie für den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50 von Beispiel 2 ist die Relation L1 > W2 erfüllt, wenn man die Länge L1 des Basisabschnitts 56b und die Breite W2 des piezoelektrischen Vibrators 52 vergleicht, da L1 gleich 2,5 mm ist und W2 gleich 2,0 mm ist. Des Weiteren, wie für den piezoelektrischen Beschleunigungssensor 50, ist die Relation (L3 – L2)/2 > W1 erfüllt, wenn man die Breite W1 des Basisabschnitts 56b, die Länge L2 des piezoelektrischen Vibrators 52 und die Länge L3 der metallischen Platte 55 vergleicht, da W1 0,5 mm ist, L2 4,5 mm ist und L3 6,0 mm ist.
(Vergleichsbeispiel)
Als Vergleichsbeispiel wurde der piezoelektrische Beschleunigungssensor 91, der die bekannten Strukturen hat, wie in 9 gezeigt ist, ähnlich hergestellt. Insbesondere wurde der piezoelektrische Vibrator 92 ähnlich zu dem piezoelektrischen Vibrator 52a aus Beispiel 1 hergestellt. Die Leiterplatte 96, die eine rechteckige Form mit 6,0 mm × 2,5 mm und eine Breite von 0,5 mm hat, wurde aus einem Aluminiumoxidmaterial hergestellt. Ein allgemeiner Verstärkerschaltkreis, der einen Feldeffekttransistor (FET) verwendet, ist auf der Leiterplatte 96 installiert. Zusätzlich wurde ein Gehäuse 97 hergestellt. Das Gehäuse 97 wurde mit einem Graben 97b an einem Mittelteil davon vorgesehen, so dass der piezoelektrische Vibrator 92 vibrieren konnte und sich bei dem Mittelteil biegen konnte. Der piezoelektrische Vibrator 92 wurde mit einem Haftmittel so an dem Gehäuse 97 angeklebt, dass die beid-endige Tragestruktur ausgebildet wurde.
Die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Vibrators 92, der von den zuvor erwähnten Strukturen getragen wird, war etwa 65 kHz.
Dann wurde der Anschluss 99a, der Anschluss 99b und das Ausgabekabel 100, das ein Koaxialkabel mit Einfachkern war, gelötet, um mit der Leiterplatte 96 verbunden zu werden. Der Anschluss 99a verbindet die obere Elektrode 93a des piezoelektrischen Vibrators 92 und den Verstärkerschaltkreis elektrisch miteinander. Der Anschluss 99b verbindet die untere Elektrode 93b des piezoelektrischen Vibrators 92 und den Verstärkerschaltkreis elektrisch miteinander. Das Ausgabekabel 100 wird verwendet, um Versorgungsstrom an den Verstärkerschaltkreis zu liefern und um Signale auszugeben.
Schließlich wurde das Gehäuse 97, das groß genug ist, um die Leiterplatte zu behausen, und die Gehäuseabdeckung 98 aus einem SUS304-Material hergestellt. Die Leiterplatte 96 wurde mit einem wärmehärtenden Epoxykunststoff an dem Gehäuse 97 angeklebt. Die Gehäuseabdeckung 98 wurde durch Presssitz an dem Gehäuse 97 fixiert, so dass der piezoelektrische Beschleunigungssensor 91 hergestellt wurde.
Die Eigenschaft der Ausgabefeinheit des piezoelektrischen Beschleunigungssensors jedes der Beispiele Beispiel 1, Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel wurden ausgewertet. Insbesondere wurden die produzierten piezoelektrischen Beschleunigungssensoren mit einem doppelseitigen Klebeband an einem Rüttler fixiert. Dem Rüttler wurde von einem Signalgenerator ein Signal zugeführt, so dass eine vorgegebene Beschleunigung erzeugt wurde. Derweil wurde die Ausgabe von jedem der piezoelektrischen Beschleunigungssensoren gemessen. Die Verstärkungseffizienzen der entsprechenden Verstärkerschaltkreise, die auf den Leiterplatten der piezoelektrischen Beschleunigungssensoren installiert sind, wurden auf einen selben Wert eingestellt.

Die Messergebnisse für den piezoelektrischen Beschleunigungssensor von Beispiel 1, Beispiel 2 und dem Vergleichsbeispiel sind in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]

	Ausgabefeinheit [mV/G]	Größe der externen Form des Sensors [mm]	Größe der Leiterplatte [mm]		Anzahl der Anschlüsse	L1 > W2 [mm]	(L3 – L2)/2 > W1 [mm]
	Ausgabefeinheit [mV/G]	Größe der externen Form des Sensors [mm]	Leitungsabschnitt	Basisabschnitt	Anzahl der Anschlüsse	L1 > W2 [mm]	(L3 – L2)/2 > W1 [mm]
Beispiel 1	30	7,5 × 7,5 × 2,5	6,0 × 3,0	(2,5 × 0,5) × 2	1	2,5 > 2,0	-
Beispiel 2	300	7,5 × 7,5 × 2,5	6,0 × 3,0	(2,5 × 0,5) × 2	1	2,5 > 2,0	0,75 > 0,5
Vergleichsbeispiel	30	7,5 × 7,5 × 2,5	6,0 × 2,5	-	2	-	-

Wie aus Tabelle 1 gesehen werden kann, hat der piezoelektrische Beschleunigungssensor aus Beispiel 1 eine geringere Zahl an Anschlüssen, die Qualitätsschwankungen verursachen, während er eine äquivalente Fähigkeit im Vergleich zu dem (existierenden) piezoelektrischen Beschleunigungssensor des Vergleichsbeispiels hat. Des Weiteren ist die Fläche der Leiterplatte (d. h., die Fläche des Teils, in dem der Verstärkerschaltkreis installiert werden kann) breit. Daher ist es möglich, die Größe weiter zu reduzieren und die Ausgabefeinheit durch Verbessern des Verstärkerschaltkreises, der installiert werden soll, weiter zu verbessern.
Während der piezoelektrische Beschleunigungssensor aus Beispiel 2 immer noch eine vergleichbare Größe wie der (existierende) piezoelektrische Beschleunigungssensor des Vergleichsbeispiels hat, ist, wie aus Tabelle 1 gesehen werden kann, dessen Ausgabefeinheit so verbessert, dass sie etwa zehn mal so hoch ist wie üblich.
Wie aus der obigen Beschreibung gesehen werden kann, ist es erfindungsgemäß möglich, einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor zur Verfügung zu stellen, der eine reduzierte Größe, einen geringen Preis, eine höhere Massenproduktivität und eine höhere Ausgabefeinheit aufweist.
Während das obige hinsichtlich der vorliegenden Erfindung insbesondere basierend auf Beispielen und Ähnlichem erwähnt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Wird ein Bauteil oder eine Struktur modifiziert, ohne sich von dem Geist der vorliegenden Erfindung zu entfernen, liegt dies innerhalb der vorliegenden Erfindung. In anderen Worten sind verschiedene Modifikationen und Verbesserungen, die von Fachmännern offensichtlich durchgeführt werden können, ebenfalls in die vorliegende Erfindung eingeschlossen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um Vibrationen von verschiedenen elektronischen Ausstattungen oder Stöße, die auf diese verschiedenen elektronischen Ausstattungen ausgeübt werden, zu erfassen.
Bezugszeichenliste

50, 50a: piezoelektrischer Beschleunigungssensor
51: piezoelektrischer Beschleunigungssensor
52, 52a: piezoelektrischer Vibrator (elektromechanisches Transducerelement)
53: piezoelektrische Keramikplatte (piezoelektrisches Element)
53a: obere Elektrode
53b: untere Elektrode
53c, 53d: Hauptoberfläche
55: metallische Platte
55a: obere Oberfläche
55b: untere Oberfläche
55c: getragener Abschnitt
56: Leiterplatte
56a: Leitungsabschnitt
56b: Basisabschnitt
56c: obere Oberfläche
56d: untere Oberfläche
57: Gehäuse
57a: Aufnahmeraum
57b: Trägeroberfläche
58: Gehäuseabdeckung
59: Anschluss
60: Ausgabekabel
91: piezoelektrischer Beschleunigungssensor
92: piezoelektrischer Vibrator (elektromechanisches Transducerelement)
93: piezoelektrische Keramikplatte (piezoelektrisches Element)
93a: obere Elektrode
93b: untere Elektrode
96: Leiterplatte
97: Gehäuse
97b: Graben
99a, 99b: Anschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5-505236 A [0006]
JP 9-26431 A [0006]
JP 2000-121661 A [0006]

Claims

Piezoelektrischer Beschleunigungssensor aufweisend ein piezoelektrisches Element, eine metallische Platte und eine Leiterplatte, wobei: das piezoelektrische Element in einer vorgegebenen Richtung polarisiert ist; die Leiterplatte einen Leitungsabschnitt und einen annähernd flachen Basisabschnitt aufweist, wobei der Basisabschnitt von einem Endabschnitt des Leitungsabschnitts hervorsteht; und eine der Oberflächen der metallischen Platte an einer Oberfläche des Basisabschnitts befestigt und davon getragen ist, wobei das piezoelektrische Element von einer der verbleibenden Oberflächen der metallischen Platte in einer Weise fixiert und davon getragen ist, dass das piezoelektrische Element und der Basisabschnitt einander in der vorgegebenen Richtung nicht überschneiden.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß Anspruch 1, wobei entlang einer vorgegebenen Richtung betrachtet die metallische Platte derart beabstandet von dem Leitungsabschnitt angeordnet ist, dass sie nicht in Kontakt mit dem Leitungsabschnitt in einem Fall bringbar ist, in dem die metallische Platte durch Beschleunigung gebogen wird.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei entlang der vorgegebenen Richtung betrachtet das piezoelektrische Element so beabstandet von dem Basisabschnitt angeordnet ist, dass es durch Beschleunigung komplett zu einer Seite biegbar ist.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Entfernung zwischen dem piezoelektrischen Element und dem Basisabschnitt entlang der vorgegebenen Richtung betrachtet so ausgestaltet ist, dass die metallische Platte durch Beschleunigung praktisch keine ungewünschte Vibration erzeugt.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die metallische Platte im Vergleich zu einem Kopf des Basisabschnitts nahe dem Leitungsabschnitt angeordnet ist.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die zwei Basisabschnitte sich parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene von einem Endabschnitt des Leitungsabschnitts erstrecken; und entgegengesetzte Endabschnitte in einer Längsrichtung der einen der Oberflächen der metallischen Platte an den entsprechenden Oberflächen der Basisabschnitte fixiert und davon getragen sind.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß Anspruch 6, wobei entlang der vorgegebenen Richtung betrachtet Entfernungen zwischen dem piezoelektrischen Element und den Basisabschnitten im Wesentlichen einander entsprechen.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das piezoelektrische Element und die metallische Platte einen unimorphen piezoelektrischen Vibrator bilden.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das piezoelektrische Element einen bimorphen piezoelektrischen Vibrator bildet.
Piezoelektrischer Beschleunigungssensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, der des Weiteren ein Gehäuse aufweist, wobei: das Gehäuse einen Aufnahmeraum darin ausgebildet aufweist, wobei der Aufnahmeraum eine Trägeroberfläche hat; und der Basisabschnitt eine gegenüberliegende Oberfläche hat, die in der vorgegebenen Richtung der Oberfläche, die die metallische Platte trägt, gegenüber ist, wobei die gegenüberliegende Oberfläche an der Trägeroberfläche fixiert und davon getragen ist.