JP2008275531A - 薄板部材及びサーボ型センサ並びに薄板部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 全体の厚みの中心に所望する厚みの薄肉部を有する薄板部材を、低コストで効率良く製造すること。
【解決手段】 所定の厚さの第１の薄板２と、該第１の薄板とは材質が異なる第２の薄板３とを利用して製造する方法であって、第１の薄板と第２の薄板とが交互に積層されるように、少なくとも１枚の第１の薄板の両面に第２の薄板を接合して積層板を作製する接合工程と、積層板を所定の外形形状にパターン形成して積層体を作製する外形形成工程と、第１の薄板を挟んで対向する領域において第２の薄板をエッチング加工により選択的に除去して二分させ、第１の薄板の両面が部分的に露出した薄肉部５を積層体に形成するエッチング工程と、を行う薄板部材１の製造方法を提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーボ型加速度計やサーボ型傾斜計等のサーボ型センサに組み込まれる薄板部材、及び該薄板部材を有するサーボ型センサ、並びに薄板部材の製造方法に関するものである。

精密部品の１つであるサーボ型加速度計には、加速度が作用すると揺動する振子が組み込まれている。この振子は、所定の厚さの薄板部材が加工されたものであり、部分的に厚みがさらに薄く形成された薄肉部を中心に揺動するようになっている。特に、この薄肉部は、微小な加速度でも振子が揺動するように厚み精度が求められている。つまり、振子として機能させるためには、部分的に厚みを変化させながら薄板部材を高精度に厚み制御しながら加工することが必要とされている。

ここで、この種の薄板部材４０の厚みを部分的に薄くして図２９に示す薄肉部４１を加工する方法としては、一般的にプレスを利用する方法や、切削による方法等が知られている。
このうちプレスを利用する方法は、図３０に示すように、薄板部材４０の両側から、該薄板部材４０をプレス工具４２で機械的に挟んで部分的に厚みを薄くする方法である。一方、切削による方法は、図３１に示すように、薄板部材４０の片側を加工工具４３で切削加工した後、薄板部材４０を裏返し、その後、再度加工工具４３で残りの片側を切削加工する方法である。また、上述した機械的加工とは異なり、腐食作用を利用したエッチングにより薄板部材４０を加工する方法も知られている（特許文献１参照）。
特開平５−１４２２４７号公報

しかしながら、上述した従来の方法では、まだ以下の課題が残されている。
即ち、プレスを利用する方法では、容易に薄肉部４１を形成することができるが、プレスするタイミングや、プレス時間や、プレスする際の圧力等によって厚みが容易に変わってしまい、薄肉部４１の厚みを高精度に制御することが難しいものであった。よって、許容できる厚み公差内に収めることが困難であり、薄肉部４１を必要な厚み精度で安定して形成することができなかった。特に、厚み公差のレンジが１μｍ程度の薄肉部４１を形成することは、困難であった。

そのため、この薄板部材４０を振子として利用したとしても、安定した揺動を期待できるものではなかった。また、プレスした際の加工硬化により薄板部材４０が本来持っている材料特性が変化してしまう恐れがあった。加えて、薄肉部４１を薄板部材４０の厚みの中心に精度良く形成することが困難であった。これらのことも、安定した揺動を妨げる要因となるものであった。

また、切削による方法では、図３２に示すように、片側を切削加工した後、残りの片側を切削加工しようとすると、最初の切削によって薄板部材４０の厚みが既に薄くなっているので、加工工具４３を押し付けた際に反ってしまう恐れがある。そのため、通常はこの反りを防ぐため、図３３に示すように最初に切削した孔に嵌合する治具４４を用意して、薄板部材４０の姿勢を安定化させる必要がある。ところが、毎回治具４４をセットする必要があるので、効率良く加工することができず、コスト高を招くものであった。
また、プレスする場合と同様に、薄肉部４１の厚みを高精度に制御することが難しく、薄肉部４１を必要な精度で安定して形成することができなかった。そのため、やはり薄板部材４０を振子として利用したとしても、安定した揺動を期待できるものではなかった。また、切削時に発生する熱の影響や摩擦等の影響により、薄板部材４０が本来持っている材料特性が変化してしまう恐れがあった。加えて、薄肉部４１を薄板部材４０の厚みの中心に精度良く形成することが困難であった。これらのことも、安定した揺動を妨げる要因となるものであった。

上述したように、プレス及び切削による機械的加工では、薄肉部４１を必要な精度で安定して形成することができず、しかも、薄板部材４０の特性が変化する恐れがあった。また、低コストで効率良く加工することができなかった。また、薄板部材４０を振子として利用したとしても、揺動の安定性に欠けるものであった。

一方、エッチングにより加工を行う方法では、上述した機械的加工特有の薄板部材４０の特性変化に関しては生じないが、やはり、薄肉部４１の厚みを高精度に制御することが困難であった。加えて、薄肉部４１を薄板部材４０の厚みの中心に精度良く形成することも困難であった。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、全体の厚みの中心に所望する厚みの薄肉部を有する薄板部材を、低コストで効率良く製造することができる薄板部材の製造方法、該製造方法で製造された薄板部材、該薄板部材を有するサーボ型センサを提供することである。

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る薄板部材の製造方法は、所定の厚さの第１の薄板と、該第１の薄板とは材質が異なる第２の薄板とを利用して薄板部材を製造する方法であって、前記第１の薄板と前記第２の薄板とが交互に積層されるように、少なくとも１枚の第１の薄板の両面に第２の薄板を接合して積層板を作製する接合工程と、前記積層板を所定の外形形状にパターン形成して積層体を作製する外形形成工程と、前記第１の薄板を挟んで対向する領域において前記第２の薄板をエッチング加工により選択的に除去して二分させ、第１の薄板の両面が部分的に露出した薄肉部を前記積層体に形成するエッチング工程と、を行うことを特徴とするものである。

この発明に係る薄板部材の製造方法においては、まず材質が異なる第１の薄板と第２の薄板とを積層して積層板を作製する接合工程を行う。この際、第１の薄板の両面に第２の薄板を接合して、第１の薄板を第２の薄板で挟み込むように積層する。なお、このような条件下で積層板を作製するのであれば、第１の薄板は１枚でも構わないし、２枚以上あっても構わない。例えば、第１の薄板が１枚であれば積層板は３層となり、第１の薄板が２枚であれば積層板は５層となる。

積層板を作製した後、所定の外形形状でパターン形成して、薄板部材の元となる積層体を形作って作製する外形形成工程を行う。そして、第２の薄板のうち、第１の薄板を間に挟んで互いに対向する領域だけをエッチング加工により選択的に除去して二分させるエッチング工程を行う。これにより、第１の薄板が部分的に露出した薄肉部を積層体に形成することができる。その結果、部分的に厚みが薄くなった薄板部材を製造することができる。

特に、第１の薄板と第２の薄板とは材質が異なるので、エッチング加工時に第１の薄板に影響を与えずに第２の薄板のみを除去することができる。そのため、第１の薄板の厚みそのものを薄肉部の厚みとすることができる。ここで、第１の薄板は、高い厚み精度で予め所定の厚みに設定されている。従って、従来のエッチングによる方法とは異なり、薄肉部の厚みを高精度に制御することができると共に、薄肉部の厚みを第１の薄板の厚み精度で確実に管理することができる。しかも、薄肉部の厚みを第１の薄板の厚みにすることができることに加え、第１の薄板の両面に同じ厚さの第２の薄板を接合しているので、薄肉部を全体の厚みの中心に位置させることができる。

このように、本発明に係る製造方法によれば、全体の厚みの中心に高精度に厚みが制御された薄肉部を有する薄板部材を製造することができる。そのため、この薄板部材を振子として利用すると、重量バランスに優れているので、安定した揺動を実現させることができる。しかも、従来の機械的加工とは異なりエッチング加工により薄肉部を形成しているので、第１の薄板の材料特性が変化する恐れがなく、設計通りの特性を維持することができる。この点においても、安定した揺動を実現することができる。更に、従来の切削による方法のように専用の治具等が不要で、エッチング加工するだけで容易に薄肉部を形成できるので、製造効率を高めて製造コストを抑えることができる。

また、本発明に係る薄板部材の製造方法は、上記本発明の薄板部材の製造方法において、前記外形形成工程の際に、他の部分よりも剛性が低い括れ領域を形成し、前記エッチング工程の際に、前記括れ領域に前記薄肉部を形成することを特徴とするものである。

この発明に係る薄板部材の製造方法においては、薄肉部を剛性の低い括れ領域に形成するので、薄板部材をより揺動させ易くすることができる。従って、振子として利用したときに、感度を高めてさらなる高性能化を図ることができる。

また、本発明に係る薄板部材の製造方法は、上記本発明の薄板部材の製造方法において、前記外形形成工程の際に、切断によって切り離し可能とされる連結部を、前記薄肉部により二分される一方側と他方側とを一時的に連結するように前記積層板から前記積層体と同時にパターン形成することを特徴とするものである。

この発明に係る薄板部材の製造方法においては、二分されてしまう積層体の一方側と他方側とを予め連結部で一時的に連結させるので、全体の剛性を高めることができる。よって、エッチング工程後に何らかの外力が加わったとしても、この外力によって薄肉部が変形や座屈する恐れがない。従って、薄板部材をサーボ型加速度計等の精密部品に安心して組み付けることができ、作業性を高めることができる。なお、薄板部材を組み立てた後に、連結部を切断して切り離すことで、薄板部材を例えば振子として機能させることができる。

また、本発明に係る薄板部材の製造方法は、上記本発明の薄板部材の製造方法において、前記エッチング工程の際に、前記連結部を構成する前記第２の薄板を、前記一方側及び前記他方側の近傍において部分的に除去することを特徴とするものである。

この発明に係る薄板部材の製造方法においては、積層体の第２の薄板をエッチング加工する際に、連結部を構成する第２の薄板についても一方側及び他方側の近傍において部分的に除去する。これにより、連結部を切断して切り離す際に、切断量を極力少なくすることができる。よって、切断時に薄肉部に伝わってしまう力をできるだけ抑えることができ、切断時に薄肉部が変形してしまうことを防止することができる。

また、本発明に係る薄板部材の製造方法は、上記本発明のいずれかの薄板部材の製造方法において、前記外形形成工程の際に、複数の前記積層体をフレームに連結した状態で形成し、前記エッチング工程後、前記フレームを切り離して前記薄板部材を同時に複数製造する切断工程を行うことを特徴とするものである。

この発明に係る薄板部材の製造方法においては、一度に複数の積層体を積層板から作製することができると共に、一度のエッチング工程で複数の積層体に効率良く薄肉部を形成することができる。そして、最後に切断工程を行うことで、個々に切り離された複数の薄板部材を一度に同じタイミングで得ることができる。従って、製造効率をさらに高めることができ、さらなるコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係る薄板部材は、上記本発明のいずれかの薄板部材の製造方法により製造されたことを特徴とするものである。

この発明に係る薄板部材は、上述した製造方法で製造されているので、低コストで効率良く製造され、全体の厚みの中心に高精度に厚み制御された薄肉部が形成されている。従って、サーボ型加速度計等の精密部品に組み込まれる振子として好適に使用することができる。しかも薄肉部は、従来の機械的加工のように途中で特性が変化せず、第１の薄板の材料特性を正確に反映されているので、設計通りの特性で揺動させることができる。

また、本発明に係るサーボ型センサは、上記本発明の薄板部材を振子として利用することを特徴とするものである。

この発明に係るサーボ型センサにおいては、安定に揺動する薄板部材を振子として利用できるので、加速度等の物理量を感度良く、しかも高精度に検出することができる。従って、高品質化及び信頼性の向上化を図ることができる。

本発明に係る薄板部材の製造方法によれば、全体の厚みの中心に所望する厚みの薄肉部を有する薄板部材を、低コストで効率良く製造することができる。

また、本発明に係る薄板部材は、上述した製造方法で製造されているので、低コストで効率良く製造され、全体の厚みの中心に高精度に厚み制御された薄肉部が形成されている。従って、サーボ型加速度計等の精密部品に組み込まれる振子として好適に使用することができる。
また、本発明に係るサーボ型センサは、加速度等の物理量を感度良く、しかも高精度に検出することができ、高品質化及び信頼性の向上化を図ることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態を、図１から図９を参照して説明する。
本実施形態の薄板部材１は、サーボ型センサ（例えばサーボ型加速度計やサーボ型傾斜計）等の精密部品に組み込まれるものであって、図１及び図２に示すように、第１の薄板２と第２の薄板３とが積層された３層構造とされている。第２の薄板３は、第１の薄板２の両面に接合されており、第１の薄板２を挟み込んでいる。つまり、第１の薄板２及び第２の薄板３は、交互に積層された状態となっている。

また、本実施形態の薄板部材１は、一方向に延びた矩形状に形成されていると共に、途中に切欠部４によって横幅が狭くなった括れ領域Ｓが形成されている。この括れ領域Ｓは、横幅が狭くなっているため他の部分よりも剛性が低くなっている。そして、この括れ領域Ｓにおいて、薄肉部５が形成されている。

この薄肉部５は、エッチング加工による第２の薄板３の選択的な除去により、第１の薄板２の両面が部分的に露出したものである。具体的に第２の薄板３は、第１の薄板２を挟んで対向する領域において部分的に除去されている。これにより、第２の薄板３は、薄肉部５を挟んで両側に二分された状態となっている。また、エッチング加工よって第２の薄板３が除去されているので、除去された部分の端面３ａは、図３に示すように第１の薄板２の表面に対して直角面ではなく、角度が付いた斜面となっている。

なお、第１の薄板２の一例としては、厚さが１５μｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）である。また、第２の薄板３の一例としては、厚さが１５０μｍの銅板である。よって、この場合の薄板部材１の厚さは、３１５μｍ（０．３１５ｍｍ）である。

次に、上述した薄板部材１の製造方法について、以下に説明する。
本実施形態の製造方法は、所定の厚さの第１の薄板２と、第１の薄板２とは厚さ及び材質がそれぞれ異なる第２の薄板３とを用意した後、接合工程と、外形形成工程と、エッチング工程とを順に行って、薄板部材１を製造する方法である。これら各工程について、詳細に説明する。
なお、第１の薄板２は、図４に示す矢印Ｌ方向に圧延加工（冷間圧延又は熱間圧延）されて作製された薄板であり、この圧延加工によって所定の機械的性質が確保されると共に、高精度に厚み制御されている。

まず、図４に示すように、第１の薄板２と第２の薄板３とが交互に積層されるように、第１の薄板２の両面に第２の薄板３を熱圧着等により接合して積層板を作製する接合工程を行う。なお、接合方法としては、熱圧着に限られるものではない。
続いて、積層板を所定の外形形状にパターン形成して積層体を作製する外形形成工程を行う。具体的には、フォトリソグラフィ技術により図示しないフォトレジスト膜をパターニングすると共に、フォトレジスト膜をマスクとして、所定の溶液を利用したウェットエッチング加工によりマスクされていない第１の薄板２及び第２の薄板３を共にエッチングする。また、この工程において、外形形状と同時に括れ領域Ｓを形成する。その結果、図５及び図６に示すように、途中に括れ領域Ｓが形成された矩形状の積層体を作製することができる。

続いて、第１の薄板２を挟んで対向する領域において第２の薄板３をエッチング加工により選択的に除去して二分させ、第１の薄板２の両面が部分的に露出した薄肉部５を積層体に形成するエッチング工程を行う。
具体的には、薄肉部５となる領域以外の部分を図示しないフォトレジスト膜でマスクし、該フォトレジスト膜をマスクとして、第２の薄板３のみがエッチングされる所定の溶液を利用したウェットエッチング加工によりマスクされていない第２の薄板３をエッチングする。これにより、図７に示すように、第１の薄板２が部分的に露出した薄肉部５を、積層体の括れ領域Ｓに形成することができる。その結果、部分的に厚みが薄くなった薄板部材１を製造することができる。

特に、本実施形態の製造方法において、第１の薄板２と第２の薄板３とは材質が異なるので、エッチング加工時に第１の薄板２に影響を与えずに第２の薄板３のみを除去することができる。そのため、第１の薄板２の厚みそのものを、薄肉部５の厚みとすることができる。ここで、第１の薄板２は、高い厚み精度（１μｍ以内の誤差範囲）で予め所定の厚み（例えば、１５μｍ）に設定されている。従って、従来のエッチングによる方法とは異なり、薄肉部５の厚みを高精度に制御できると共に、薄肉部５の厚みを第１の薄板２の厚み精度で確実に管理することができる。しかも、薄肉部５の厚みを第１の薄板２の厚みにすることができることに加え、第１の薄板２の両面に同じ厚さの第２の薄板３を接合しているので、薄肉部５を全体の厚みの中心に位置させることができる。

このように本実施形態の製造方法によれば、全体の厚みの中心に高精度に厚みが制御された薄肉部５を有する薄板部材１を製造することができる。特に、重量バランスに優れているので、安定した揺動を実現させることができ、振子として好適に利用することができる。しかも、従来の機械的加工とは異なりエッチング加工により薄肉部５を形成しているので、第１の薄板２の材料特性が変化する恐れがなく、設計通りの特性を維持することができる。この点においても、安定した揺動を実現することができる。

更に本実施形態では、剛性の低い括れ領域Ｓに薄肉部５を形成しているので、薄板部材１を揺動させ易くすることができる。従って、振子として利用したときに、感度を高めてさらなる高性能化を図ることができる。また、エッチング加工を行っているので、除去された第２の薄板３の端面３ａは、斜面となっている。そのため、薄板部材１の厚みを急激に変化させるのではなく、徐々に厚みを変化させてバネ性を持たせることができる。よって、薄板部材１を揺動させた際に、第１の薄板２に過度に応力が集中してしまうことを防ぐことができ、長期間安定した揺動を実現することができる。
また、従来の切削加工による方法のように専用の治具が不要で、エッチング加工するだけで容易に薄肉部５を形成できるので、製造効率を高めて製造コストを抑えることができる。

なお、上記実施形態において、ウェットエッチングによりエッチング加工を行ったが、ドライエッチングによりエッチング加工を行っても構わない。また、ウェットエッチングによりエッチング加工を行う際に、ウェットエッチング加工特有の等方性を利用して第２の薄板３の端面３ａを斜面状に形成したが、エッチングレートや使用する溶液等を調整することで、図８に示すように端面３ａを全体的に円弧状に形成したり、図９に示すように端面３ａを部分的に円弧状に形成したりしても構わない。これらの場合であっても、斜面の場合と同様の作用効果を奏することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について、図１０から図２５を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、薄板部材１が矩形状に形成されていたのに対し、第２実施形態では、薄板部材１０の片側が円状に形成されている点である。また、本実施形態では、この薄板部材１０をサーボ型センサの１つであるサーボ型加速度計２０に組み込まれ、振子として機能する場合を例に挙げて説明する。

始めに本実施形態の薄板部材１０は、図１０及び図１１に示すように、切欠部４及び開口部１１によって括れ領域Ｓが形成されており、この括れ領域Ｓに薄肉部５が２箇所形成されている。また、薄板部材１０の一方側は、外形形状が円状に形成されていると共に、略中心に後述するトルカフレーム２６を固定する取付孔１２が形成されている。一方、薄板部材１０の他方側には、後述する取付ねじ２２が挿通される挿通孔１３が２つ形成されている。

このように構成された薄板部材１０は、図１２に示すように、サーボ型加速度計２０の第１のフレーム２１に固定されている。詳細には、取付孔１２を挿通させた取付ねじ２２を第１のフレーム２１に形成されたねじ孔２３に螺合することで、薄板部材１０を固定している。この際、薄板部材１０の他方側のみが第１のフレーム２１に接触しており、薄肉部５から一方側に亘る領域は第１のフレーム２１及び第２のフレーム２４に対して非接触状態となっている。

第１のフレーム２１及び第２のフレーム２４は、薄板部材１０に対して非接触状態を保った状態で互いに固定されている。また、第２のフレーム２４には、内部を密閉するケース２５が装着されている。これによって薄板部材１０は、真空雰囲気で揺動するようになっている。また、薄板部材１０の取付孔１２には、円筒状に形成されたトルカフレーム２６が固定されている。このトルカフレーム２６の外周には、第１のコイル２７が巻回されている。

第１のフレーム２１及び第２のフレーム２４には、トルカフレーム２６の内側に入り込む円柱状の永久磁石２８が固定されている。ここで、第１のフレーム２１及び第２のフレーム２４は、それぞれ電磁軟鉄により形成されており、磁気回路として機能している。また、永久磁石２８の外周には、第２のコイル２９が巻回されている。

なお、本実施形態の薄板部材１０を製造する場合には、外形形成工程の際に、一方側の外形形状を円状に形成すると共に、開口部１１、取付孔１２及び挿通孔１３を形成すれば良い。その他の工程は、第１実施形態と同様である。

次に、このように構成されたサーボ型加速度計２０により、加速度を検出する場合について説明する。
軸線Ａに沿って加速度が作用すると、薄板部材１０は矢印Ｂ方向に揺動する。これに伴って、トルカフレーム２６及び第１のコイル２７も揺動する。すると、第１のコイル２７の抵抗値と、第２のコイル２９の抵抗値との差が変化する。そして、この差がゼロになるように、第１のコイル２７に流れる電流をフィードバック制御する。この電流は、加速度に比例しているので、この電流を検出することで加速度を検出することができる。

特に、薄板部材１０は、全体の厚みの中心に高精度に厚み制御された薄肉部５を有しており、安定に揺動するので、加速度を感度良く、しかも高精度に検出することができる。従って、高品質で信頼性の高いサーボ型加速度計２０とすることができる。

なお、上記第２実施形態において、図１３に示すように、薄肉部５によって二分される一方側と他方側とを予め連結部３０で一時的に連結した薄板部材１０を用いても構わない。この薄板部材１０を製造する場合には、第１の薄板２の両面に第２の薄板３を接合して３層の積層板を作製した後、外形形成工程を行って図１４に示す積層体を形成する。この際、積層体の形成と同時に、切断によって切り離し可能とされる連結部３０を、薄肉部５により二分される一方側と他方側とを一時的に連結するようにパターン形成する。なお、本実施形態では、２つの切り欠き部内に収まるように設けられた連結部３０を例にしている。そして、最後にエッチング工程を行って、図１５に示すように、２つの薄肉部５を形成する。

このように製造された薄板部材１０によれば、薄肉部５によって二分されてしまう一方側と他方側とが予め連結部３０で一時的に連結されているので、全体の剛性を高めることができる。よって、エッチング工程後に何らかの外力が加わったとしても、この外力によって薄肉部５が変形や座屈する恐れがない。従って、薄板部材１０をサーボ型加速度計２０に安心して組み付けることができ、作業性を高めることができる。
そして、薄板部材１０を取付ねじ２２で第１のフレーム２１に固定した後に、連結部３０を切断して切り離す。これにより、薄板部材１０を振子として機能させることができる。特に、このように連結部３０を設ける場合には、薄肉部５に負荷が作用し難いので、できるだけ薄い第１の薄板２を利用して、薄肉部５の厚みを極薄（数μｍ程度）にすることも可能となる。

なお、エッチング工程を行う際に、図１６及び図１７に示すように、連結部３０を構成する第２の薄板３を、一方側及び他方側の近傍において部分的に除去しても構わない。これにより、最後に連結部３０を切断して切り離す際に、切断量を極力少なくすることができる。よって、切断時に薄肉部５に伝わってしまう力をできるだけ抑えることができ、切断時に薄肉部５が変形してしまうことを防止することができる。
更には、図１８及び図１９に示すように、連結部３０の両端を先細りにした上で、第２の薄板３を除去することで、切断量をさらに少なくすることができるので、より好ましい。

また、上記第２実施形態の薄板部材１０を製造する際に、一度に複数の薄板部材１０を効率良く製造しても構わない。
この場合には、第１の薄板２と第２の薄板３とを３層に積層して積層板を作製した後、図２０に示すように、複数の積層体がフレーム３１に連結されるように積層板をパターン形成する。なお、図２０では、連結部３０も一緒にパターン形成している場合を図示している。特に、複数の積層体がフレーム３１に連結されているので、一度のエッチング工程で複数の積層体に効率良く薄肉部５を形成することができる。そして、最後にフレーム３１を切り離す切断工程を行うことで、個々に切り離された複数の薄板部材１０を一度に同じタイミングで得ることができる。従って、製造効率をさらに高めることができ、さらなるコストダウンを図ることができる。

なお、図１３では、２つの切欠部４内に収まるように連結部３０を設けたが、この場合に限られず、図２１に示すように、積層体の外側にコ形状の連結部３２を設け、薄肉部５によって二分される一方側と他方側とを一時的に連結しても構わない。
この場合には、積層体の外側に連結部３２が設けられているので、連結部３２を切断する際に、薄肉部５に対して力が伝わり難い。即ち、薄肉部５は、捩れ等によって矢印Ｃ方向に変形し易いが、切断によって連結部３２が切り離される方向（矢印Ｄ方向）は、上記Ｃ方向とは略直交した関係となっている。そのため、上述したように、切断時に薄肉部５に対して力をより伝わり難くすることができ、より好ましい。

また、この連結部３２の場合であっても、図２２及び図２３に示すように、連結部３２を構成する第２の薄板３を、一方側及び他方側の近傍において部分的に除去しても構わない。これにより、切断量を極力少なくすることができ、切断時に薄肉部５が変形してしまうことを効果的に防止することができる。また、図２４及び図２５に示すように、連結部３２の両端を先細りにした上で、第２の薄板３を除去することで、切断量をさらに少なくすることができるのでさらに好ましい。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記各実施形態では、第１の薄板と第２の薄板とを３層に積層して薄板部材を製造したが、３層に限定されるものではなく、第１の薄板が２枚以上あっても構わない。この場合であっても、第１の薄板と第２の薄板とが交互に積層されるように、第１の薄板の両面に第２の薄板を接合すれば良い。

例えば、図２６から図２８に示すように、２枚の第１の薄板２と３枚の第２の薄板３とを、上記条件の下で接合して５層に積層された薄板部材４０を製造しても構わない。また、この場合の薄板部材４０においては、１枚目の第１の薄板２によって形成された薄肉部５と、２枚目の第１の薄板２によって形成された薄肉部５とが、厚さ方向に重ならないように位置をずらして形成する。こうすることで、４つの薄肉部５をエッチング加工により形成することができる。
このように５層の薄板部材４０であっても、３層の場合と同様の作用効果を奏することができる。加えて５層の場合には、薄肉部５が２段に形成されている上、厚さ方向に重ならないように位置がずれているので、捩れに対して強度を高めることができる。

本発明に係る第１実施形態の薄板部材の上面図である。 図１に示す薄板部材の斜視図である。 図１に示す薄板部材の薄肉部周辺の拡大断面図である。 図１に示す薄板部材の製造方法を示した工程図であって、第１の薄板と第２の薄板とを接合する直前の状態を示す図である。 図１に示す薄板部材の製造方法を示した工程図であって、図４に示す状態の後、第１の薄板と第２の薄板とを接合した積層板を所定の外形形状にパターン形成して積層体を作製した状態を示す図である。 図５に示す積層体の側面図である。 図１に示す薄板部材の製造方法を示した工程図であって、図５に示す状態の後、エッチング加工により薄肉部を形成して作製された薄板部材の側面図である。 図１に示す薄板部材の変形例を示す図であって、第２の薄板の端面が円弧状に形成された薄板部材の断面図である。 図１に示す薄板部材の変形例を示す図であって、第２の薄板の端面が部分的に円弧状に形成された薄板部材の断面図である。 本発明に係る第２実施形態の薄板部材の上面図である。 図１０に示す薄板部材の側面図である。 図１０に示す薄板部材を有するサーボ型加速度計の断面図である。 図１０に示す薄板部材の変形例を示す図であって、切欠部内に収まるように連結部が形成された薄板部材の上面図である。 図１３に示す薄板部材の製造方法を示した工程図であって、第１の薄板と第２の薄板とを接合した積層板を所定の外形形状にパターン形成して積層体を作製した状態を示す斜視図である。 図１３に示す薄板部材の製造方法を示した工程図であって、図１４に示す状態の後、エッチング加工により薄肉部を形成して作製された薄板部材の斜視図である。 図１３に示す薄板部材の変形例を示した図であって、第２の薄板が部分的に除去された連結部の上面図である。 図１６に示す連結部の斜視図である。 図１３に示す薄板部材の変形例を示した図であって、第２の薄板が部分的に除去されていると共に先細りになった連結部の上面図である。 図１８に示す連結部の斜視図である。 図１３に示す薄板部材の製造方法を示した工程図であって、フレームに複数の薄板部材が連結された状態を示す図である。 図１０に示す薄板部材の変形例を示す図であって、コ形状の連結部が形成された薄板部材の上面図である。 図２１に示す薄板部材の変形例を示した図であって、第２の薄板が部分的に除去された連結部の上面図である。 図２２に示す連結部の斜視図である。 図２１に示す薄板部材の変形例を示した図であって、第２の薄板が部分的に除去されていると共に先細りになった連結部の上面図である。 図２４に示す連結部の斜視図である。 本発明に係る薄板部材の変形例を示した図であって、２枚の第１の薄板と、３枚の第２の薄板とによって５層に積層された薄板部材の上面図である。 図２６に示す薄板部材の側面図である。 図２６に示す薄板部材の斜視図である。 従来の薄板部材の一例を示す斜視図である。 図２９に示す薄板部材をプレス法により製造している状態を示す図である。 図２９に示す薄板部材を切削法により製造している状態を示す図である。 図３１に示す切削法により薄板部材を加工する際に、薄板部材が反ってしまった状態を示す図である。 図３１に示す切削法により薄板部材を加工する際に、薄板部材の反りを防止するために治具を利用している状態を示す図である。

符号の説明

Ｓ 括れ領域
１、１０、４０ 薄板部材
２ 第１の薄板
３ 第２の薄板
５ 薄肉部
２０ サーボ型加速度計（サーボ型センサ）
３０、３２ 連結部
３１ フレーム

Claims (7)

1. 所定の厚さの第１の薄板と、該第１の薄板とは材質が異なる第２の薄板とを利用して薄板部材を製造する方法であって、
   前記第１の薄板と前記第２の薄板とが交互に積層されるように、少なくとも１枚の第１の薄板の両面に第２の薄板を接合して積層板を作製する接合工程と、
   前記積層板を所定の外形形状にパターン形成して積層体を作製する外形形成工程と、
   前記第１の薄板を挟んで対向する領域において前記第２の薄板をエッチング加工により選択的に除去して二分させ、第１の薄板の両面が部分的に露出した薄肉部を前記積層体に形成するエッチング工程と、を行うことを特徴とする薄板部材の製造方法。
2. 請求項１に記載の薄板部材の製造方法において、
   前記外形形成工程の際に、他の部分よりも剛性が低い括れ領域を形成し、
   前記エッチング工程の際に、前記括れ領域に前記薄肉部を形成することを特徴とする薄板部材の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の薄板部材の製造方法において、
   前記外形形成工程の際に、切断によって切り離し可能とされる連結部を、前記薄肉部により二分される一方側と他方側とを一時的に連結するように前記積層板から前記積層体と同時にパターン形成することを特徴とする薄板部材の製造方法。
4. 請求項３に記載の薄板部材の製造方法において、
   前記エッチング工程の際に、前記連結部を構成する前記第２の薄板を、前記一方側及び前記他方側の近傍において部分的に除去することを特徴とする薄板部材の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の薄板部材の製造方法において、
   前記外形形成工程の際に、複数の前記積層体をフレームに連結した状態で形成し、
   前記エッチング工程後、前記フレームを切り離して前記薄板部材を同時に複数製造する切断工程を行うことを特徴とする薄板部材の製造方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の薄板部材の製造方法により製造されたことを特徴とする薄板部材。
7. 請求項６に記載の薄板部材を振子として利用することを特徴とするサーボ型センサ。

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