JP2010249658A - 圧電型加速度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】高感度の圧電側加速度センサを提供する。
【解決手段】加振による振動板２０の変形時、上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体２２ａ，２２ｂが振動板２０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i同士、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_o同士がそれぞれ短絡され、内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oは電気的に絶縁され、且つ、振動板２０が支持台１６と重錘１４とから電気的に絶縁されている。これにより、出力電圧を従来に比べて理論上２倍にすることが可能となった。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧電型加速度センサの改良に関する。

円盤型の振動板の表裏に圧電体が設けられた検出素子の中央が支持された「べンディング型」と呼ばれる構造の大型のバイモルフ型圧電型加速度センサ（以下、単に「加速度センサ」という。）の一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されている加速度センサを小型化したものが図１８に示す従来例で、円盤型の振動板の外周に重錘３を設けて検出素子に加わる歪みを大きくしたものである。

従来例の検出素子２は、電気伝導性を有する振動板６、振動板６の外周部を除いて設けられた上下一対の圧電体７ａ，７ｂおよび各圧電体７ａ，７ｂの全表面に設けられた上下の電極板８ａ，８ｂにより構成されている。そして検出素子２を構成している振動板６の外周縁には、上下の電極板８ａ，８ｂから離間した絶縁状態で重錘３が取り付けられており、検出素子２の中心に設けられた開孔に支持台４が取り付けられており、振動板６の内周縁が支持台４から離間した絶縁状態で且つ電極板８ａ，８ｂが支持台４に接触通電する状態で凹溝４ａに嵌め込まれている。

検出素子２においては、振動板６と重錘３との間ならびに上下の電極板８ａ，８ｂと支持台４との間が電気的に接続され、振動板６と支持台４との間ならびに上下の電極板８と重錘３との間が電気的に絶縁されるので、加速度センサ１全体として見たときには、上側圧電体７ａと下側圧電体７ｂとが並列接続された等価回路（図１９参照）が構成され、電荷が発生する箇所は上下で計２箇所という事になる。

以上のように構成された従来の加速度センサ１に対して支持台４の軸方向（図１８の上下方向）の振動が加わると、重錘３によって検出素子２は上下に撓み、検出素子２が撓むと上下の圧電体７ａ，７ｂのそれぞれに電荷Ｑが生じる。圧電体７ａ，７ｂは上下２箇所に設けられているので、検出素子２全体としてみたときの総電荷量は２Ｑとなる。

ここで、圧電体の表面に生じた電荷は、圧電体の静電容量によって電圧に変換される。したがって、各圧電体の静電容量をＣとすると、上下の圧電体７ａ，７ｂが並列に接続されているため、検出素子２全体としてみたときの静電容量は２Ｃとなり、出力電圧Ｖ＝２Ｑ（総電荷）／２Ｃ（総静電容量）で表されることになる。

このように、加速度センサは、自身が受けた加速度を最終的に電圧として出力することができるので、重錘３ならびに支持台４から引き出された導線９ａ，９ｂの導出端部に図示しない増幅器（アンプ）を介して図示しない計測器を接続し、この計測器で上記電圧を計測することにより、加速度センサ１に加わった加速度を知ることが可能になる。

特表平２−５０３９５２号公報、図１

現在、加速度センサが組み込まれる装置は急速に小型化、高性能化しており、これに連れて加速度センサの小型化、高性能化が要求されている。特に、加速度センサを小型化すればするほど圧電体と重錘とが小型化され、当然、得られる電荷の量が少なくなって出力電圧も小さくなる。それ故、出力電圧の増幅器による増幅量を大きくせざるを得なくなる。

ところが、増幅率を高くすると、それに伴ってノイズも増幅されるため、検出精度が低下し、実用に供することができなくなる（つまり、加速度センサの小型化を増幅器による増幅で補うには限界がある。）という問題がある。そこで、各メーカーは、小型化してもより大きな電圧を出力できる加速度センサの開発に鎬を削っている。

本発明は、かかる従来の問題を解消するためになされたもので、その解決課題は、同一の大きさの場合は感度が理論上２倍、同一感度の場合は大きさを大幅に縮小できる高感度の圧電型加速度センサを提供することにある。

請求項１に記載した発明（図８）は、「導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体２２および圧電体２２の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４により構成されたユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uと、検出素子１２Ａ_uの外周部の全周に亘って設けられた重錘１４と、検出素子１２Ａ_uをその中央部分で支持する支持台１６とを備える圧電型加速度センサ１０Ａ_ucであって、電極板２４は、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙３０によって内側電極部２４_iと外側電極部２４_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４_i、外側電極部２４_oに対応して圧電体２２をリング状の内側圧電領域Ａ、外側圧電領域Ｂに分割し、内外の電極部２４_i，２４_oが支持台１６ならびに重錘１４とそれぞれ短絡され、且つ振動板２０が支持台１６と重錘１４とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ１０Ａ_ucである。

請求項２に記載した発明（図１〜６）は、「導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上下両面に取着された上下の圧電体２２ａ，２２ｂおよび上下の圧電体２２ａ，２２ｂの振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４ａ，２４ｂにより構成されたバイモルフ型の検出素子１２Ａ_bと、検出素子１２Ａ_bの外周部の全周に亘って設けられた重錘１４と、検出素子１２Ａ_bをその中央部分で支持する支持台１６とを備える圧電型加速度センサ１０Ａ_bcであって、上下の電極板２４ａ，２４ｂは、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iならびに外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oに対応して圧電体２２ａ，２２ｂを上下にて対向するリング状の内側圧電領域Ａ，Ａ’ならびに外側圧電領域Ｂ，Ｂ’に分割し、加振による振動板２０の変形時、上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体２２ａ，２２ｂが振動板２０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i同士、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_o同士がそれぞれ短絡され、且つ、振動板２０が支持台１６と重錘１４とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ１０Ａ_bcである。

請求項３に記載した発明（図示せず）は、「導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体２２および圧電体２２の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４により構成されたユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uと、検出素子１２Ａ_uの中央部に設けられた重錘５６と、検出素子１２Ａ_uをその外周部の全周に亘って支持する支持台５８とを備える圧電型加速度センサであって、電極板２４は、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙３０によって内側電極部２４_iと外側電極部２４_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４_i、外側電極部２４_oに対応して圧電体２２をリング状の内側圧電領域Ａ、外側圧電領域Ｂに分割し、内外の電極部２４_i，２４_oが重錘５６ならびに支持台５８とそれぞれ短絡され、且つ振動板２０が重錘５６と支持台５８とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示せず）である。

請求項４に記載した発明（図１０）は、「導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上下両面に取着された上下の圧電体２２ａ，２２ｂおよび上下の圧電体２２ａ，２２ｂの振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４ａ，２４ｂにより構成されたバイモルフ型の検出素子１２Ａ_bと、検出素子１２Ａ_bの中央部に設けられた重錘５６と、
検出素子１２Ａ_bをその外周部の全周に亘って支持する支持台５８とを備える圧電型加速度センサ１０Ａ_beであって、上下の電極板２４ａ，２４ｂは、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iならびに外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oに対応して圧電体２２ａ，２２ｂを上下にて対向するリング状の内側圧電領域Ａ，Ａ’ならびに外側圧電領域Ｂ，Ｂ’に分割し、加振による振動板２０の変形時、上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体２２ａ，２２ｂが振動板２０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i同士、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_o同士がそれぞれ短絡され、且つ、振動板２０が重錘５６と支持台５８とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ１０Ａ_beである。

請求項５に記載した発明（図示せず）は、「支持台１６と、導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体２２および圧電体２２の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４により構成されており、支持台１６を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のユニモルフ型検出素子（図示せず）と、前記複数の検出素子の支持台取付側とは反対側の端部を互いに連結する重錘１４とを備える圧電型加速度センサであって、電極板２４は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙３０によって内側電極部２４_iと外側電極部２４_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４_i、外側電極部_oに対応して圧電体２２を内側圧電領域Ａ，外側圧電領域Ｂに分割し、内外の電極部２４_i，２４_oが支持台１６ならびに重錘１４とそれぞれ短絡され、且つ振動板２０が支持台１６と重錘１４とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示せず）である。

請求項６に記載した発明（図１２、図１３および図１４）は、「支持台１６と、導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上下両面に取着された上下の圧電体２２ａ，２２ｂおよび上下の圧電体２２ａ，２２ｂの振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４ａ，２４ｂにより構成されており、支持台１６を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のバイモルフ型検出素子１２Ｂ_b，１２Ｃ_b，１２Ｄ_bと、複数の検出素子１２Ｂ_b，１２Ｃ_b，１２Ｄ_bの支持台取付側とは反対側の端部を互いに連結する重錘１４とを備える圧電型加速度センサ１０Ｂ_bc，１０Ｃ_bc，１０Ｄ_bcであって、上下の電極板２４ａ，２４ｂは、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i、外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oに対応して圧電体２２ａ，２２ｂを上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’に分割し、加振による振動板２０の変形時、上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体２２ａ，２２ｂが振動板２０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i同士、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_o同士がそれぞれ短絡され、且つ振動板２０が支持台１６と重錘１４とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ１０Ｂ_bc，１０Ｃ_bc，１０Ｄ_bcである。

請求項７に記載した発明（図示せず）は、「重錘５６と、導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体２２および圧電体２２の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４により構成されており、重錘５６を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のユニモルフ型検出素子（図示せず）と、前記複数の検出素子（図示せず）の重錘取付側とは反対側の端部を互いに連結し、且つ、これを支持する支持台５８とを備える圧電型加速度センサであって、電極板２４は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙３０によって内側電極部２４_iと外側電極部２４_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４_i、外側電極部２４_oに対応して圧電体２２を内側圧電領域Ａ、外側圧電領域Ｂに分割し、内外の電極部２４_i，２４_oが重錘５６ならびに支持台５８とそれぞれ短絡され、且つ振動板２０が重錘５６と支持台５８とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示せず）である。

請求項８に記載した発明（図示せず）は、「重錘５６と、導電性でバネ可撓性を有する振動板２０、振動板２０の上下両面に取着された上下の圧電体２２ａ，２２ｂおよび上下の圧電体２２ａ，２２ｂの振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板２４ａ，２４ｂにより構成されており、重錘５６を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のバイモルフ型検出素子１２Ｂ_b，１２Ｃ_b，１２Ｄ_bと、複数の検出素子１２Ｂ_b，１２Ｃ_b，１２Ｄ_bの重錘取付側とは反対側の端部を互いに連結し、且つ、これを支持する支持台５８とを備える圧電型加速度センサであって、上下の電極板２４ａ，２４ｂは、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i、外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oに対応して圧電体２２ａ，２２ｂを上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’に分割し、加振による振動板２０の変形時、上下にて対向する内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体２２ａ，２２ｂが振動板２０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i同士、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_o同士がそれぞれ短絡され、且つ振動板２０が重錘５６と支持台５８とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示せず）である。

請求項９に記載した発明（図示せず）は、「支持台本体８４および支持台本体８４を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の支持台側アーム８６を有する支持台６６と、複数の支持台側アーム８６を囲繞するように設けられたリング状の重錘本体７８および重錘本体７８から中心に向かって延びる複数の重錘側アーム８０を有する重錘６４と、導電性でバネ可撓性を有する振動板７０、振動板７０の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体７２および圧電体７２の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板７４により構成され、その一端が支持台側アーム８６に接続され、他端が重錘側アーム８０に接続された複数のユニモルフ型検出素子（図示せず）とを備える圧電型加速度センサであって、電極板７４は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙７６によって支持台側電極部７４_sと重錘側電極部７４_oとに分割絶縁されると共に、支持台側電極部７４_s、重錘側電極部７４_oに対応して圧電体７２を支持台側圧電領域Ｃ、重錘側圧電領域Ｄに分割し、支持台側電極部７４_s、重錘側電極部７４_oが支持台６６ならびに重錘６４とそれぞれ短絡され、且つ振動板７０が支持台６６と重錘６４とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示せず）である。

請求項１０に記載した発明（図１５〜図１６）は、「支持台本体８４および支持台本体８４を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の支持台側アーム８６を有する支持台６６と、複数の支持台側アーム８６を囲繞するように設けられたリング状の重錘本体７８および重錘本体７８から中心に向かって延びる複数の重錘側アーム８０を有する重錘６４と、導電性でバネ可撓性を有する振動板７０、振動板７０の上下両面に取着された上下の圧電体７２ａ，７２ｂおよび上下の圧電体７２ａ，７２ｂの振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板７４ａ，７４ｂにより構成され、その一端が支持台側アーム８６に接続され、他端が重錘側アーム８０に接続された複数のバイモルフ型検出素子１２Ｅ_bとを備える圧電型加速度センサであって、上下の電極板７４ａ，７４ｂは、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙７６ａ，７６ｂによって上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sと上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_s、重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oに対応して圧電体７２ａ，７２ｂを上下にて対向する支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’、重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’に分割し、加振による振動板７０の変形時、上下にて対向する支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’、重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体７２ａ，７２ｂが振動板７０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_s同士、上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_o同士がそれぞれ短絡され、且つ振動板７０が支持台６６と重錘６４とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ１０Ｅ_bcである。

請求項１１に記載した発明（図示せず）は、「重錘本体（図示せず）および前記重錘本体を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の重錘側アーム（図示せず）を有する重錘（図示せず）と、前記複数の重錘側アームを囲繞するように設けられた筒状の支持台本体（図示せず）および前記支持台本体から中心に向かって延びる複数の支持台側アーム（図示せず）を有する支持台（図示せず）と、導電性でバネ可撓性を有する振動板７０、振動板７０の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体７２および圧電体７２の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板７４により構成され、その一端が前記重錘側アームに接続され、他端が前記支持台側アームに接続された複数のユニモルフ型検出素子（図示せず）とを備える圧電型加速度センサであって、電極板７４は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙７６によって重錘側電極部７４_oと支持台側電極部７４_sとに分割絶縁されると共に、重錘側電極部７４_o、支持台側電極部７４_sに対応して圧電体７２を重錘側電極領域Ｄ、支持台側圧電領域Ｃに分割し、重錘側電極部７４_o、支持台側電極部７４_sが前記重錘ならびに前記支持台とそれぞれ短絡され、且つ振動板７０が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示せず）である。

請求項１２に記載した発明（図示せず）は、「重錘本体（図示せず）および前記重錘本体を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の重錘側アーム（図示せず）を有する重錘（図示せず）と、前記複数の重錘側アームを囲繞するように設けられた筒状の支持台本体（図示せず）および前記支持台本体から中心に向かって延びる複数の支持台側アーム（図示せず）を有する支持台（図示せず）と、導電性でバネ可撓性を有する振動板７０、振動板７０の上下両面に取着された上下の圧電体７２ａ，７２ｂおよび上下の圧電体７２ａ，７２ｂの振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板７４ａ，７４ｂにより構成され、その一端が前記重錘側アームに接続され、他端が前記支持台側アームに接続された複数のバイモルフ型検出素子１２Ｅ_bとを備える圧電型加速度センサであって、上下の電極板７４ａ，７４ｂは、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙７６ａ，７６ｂによって上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oと上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sとに分割絶縁されると共に、重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_o、支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sに対応して圧電体７２ａ，７２ｂを上下にて対向する重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’、支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’に分割し、加振による振動板７０の変形時、上下にて対向する重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’、支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように上下の圧電体７２ａ，７２ｂが振動板７０の上下両面にそれぞれ取着され、上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_o同士、上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_s同士がそれぞれ短絡され、且つ振動板７０が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されている」ことを特徴とする圧電型加速度センサ（図示省略）である。

請求項１３に記載した発明（図１１）は、請求項１〜８に記載の発明において「振動板２０’には、１又は複数のスリット６０がその径方向に形成されている」ことを特徴とする。

請求項１４に記載した発明（図１７）は、請求項９〜１２に記載の発明において「振動板７０’には、１又は複数のスリット９０がその周方向に形成されている」ことを特徴とする。

これらの発明では、振動板に取着されている圧電体の電極板を絶縁間隙によって内外の電極部に２分割し、内外の電極部を支持台と重錘とに短絡させ、且つ、振動板を重錘及び支持台から絶縁することにより、内外の電極部が直列に接続された等価回路を構成できる。これにより、検出素子がユニモルフ型であるかバイモルフ型であるかを問わず、重錘と支持台から導出した導線から得られる電圧を従来に比べて理論上最大２倍まで大きくすることができ、大きさが同じであれば、後段の増幅器での増幅率をその分低く設定することが可能となり、精度を同じにすれば小型化に大きく寄与することになる。

なお、測定回路に電流が流れると、加振時に検出素子で発生した電荷が僅かながら消費されるため、特に低い周波数帯域で測定誤差が大きくなってしまう。対策として測定回路へ流れる電流を少なくするため測定回路の抵抗を大きくすることになるが、一方でノイズが大きくなってしまう。この点、バイモルフ型の検出素子を利用すれば、ユニモルフ型の検出素子を用いた場合と比較して、発生する総電荷量を最大で２倍にできるので、測定回路の抵抗が同じであれば測定する下限の周波数が１／２となり、同じ下限の周波数であれば、測定回路の抵抗を１／２とすることができる。

本発明にかかる第１実施例の圧電型加速度センサを示す断面図である。 図１におけるＸ−Ｘ’断面図である。 第１実施例の圧電型加速度センサの主要部分解斜視図である。 検出素子が振動によって上下に撓む様子を示した図である。 検出素子が下方に撓んだ状態において各圧電体に電荷の偏りが生じる様子を模式的に示した図である。 第１実施例の圧電型加速度センサにより形成される静電容量の等価回路図である。 第１実施例の圧電型加速度センサと増幅器とを接続した状態を示す静電容量の等価回路図である。 図１実施例の圧電型加速度センサにおいて、ユニモルフ型の検出素子を用いた場合の圧電型加速度センサを示す図である。 図８実施例の圧電型加速度センサにより形成される静電容量の等価回路図である。 図１実施例の圧電型加速度センサにおいて、検出素子の周囲を支持するように構成した場合の圧電型加速度センサを示す図である。 振動板の変形例を示す図である。 第２実施例の圧電型加速度センサを示す図である。 第３実施例の圧電型加速度センサを示す図である。 第４実施例の圧電型加速度センサを示す図である。 第５実施例の圧電型加速度センサを示す図である。 第５実施例の圧電型加速度センサの主要部分解斜視図である。 振動板の変形例を示す図である。 従来の圧電型加速度センサを示す図である。 従来の圧電型加速度センサにより形成される静電容量の等価回路図である。

以下、本発明を図示実施例に従い説明する。本発明にかかる圧電型加速度センサ１０（以下、単に「加速度センサ１０」という。）は、後述する検出素子１２の形状（例えば、円盤状（図２）であるか羽根状（図１２〜図１４）であるか等）、検出素子１２の構造（ユニモルフ型（図８）であるか、バイモルフ型（図１）であるか）、さらには、検出素子１２の支持構造（中央支持型（図１）であるか周囲支持型（図１０）であるか）によって種々の態様が考えられる。

そこで、以下には、円盤状でバイモルフ型の検出素子１２Ａ_bを中央で支持するタイプの加速度センサ１０Ａ_bcをその代表（第１実施例）として説明し、その後、他の実施例について説明することにする。

なお、加速度センサ１０および検出素子１２の参照番号の後に付した英大文字は、検出素子１２の形状を表わしている。例えば、図２のような円盤状の検出素子１２は「Ａ」で表わし、図１２のような２枚羽根の検出素子１２は「Ｂ」で表わし、図１３のような３枚羽根の検出素子１２は「Ｃ」で表わし、図１４のような４枚羽根の検出素子１２は「Ｄ」で表わし、図１５のような扇型の検出素子１２は「Ｅ」で表わすこととする。

また、参照番号の後に付した１つめの添え字（英小文字）は、検出素子の構造を表している。本明細書では、図１のようなバイモルフ型の検出素子を「ｂ」で表わし、図８のようなユニモルフ型の検出素子を「ｕ」で表わすこととする。

そして、これは加速度センサ１０について適用するものであるが、参照番号の後に付した２つめの添え字（英小文字）は、検出素子１２の支持構造を表わしている。本明細書では、図１のような中央支持型の加速度センサ１０を「ｃ」で表わし、図９のような周囲支持型の加速度センサ１０を「ｅ」で表わすこととする。

図１は、第１実施例（円盤状・バイモルフ型・中央支持型）の加速度センサ１０Ａ_bcを示す概略断面図であり、図２は、図１におけるＸ−Ｘ’断面図であり、図３は、加速度センサ１０Ａ_bcの主要部分解斜視図である。

加速度センサ１０Ａ_bcは、精密機器に加わる微振動を検知するために用いられるものであり、円盤状でバイモルフ型の検出素子１２Ａ_b、重錘１４、支持台１６およびこれらを収容するケーシング１８を備えている。

検出素子１２Ａ_bは、振動板２０、振動板２０の上下両面の全面に取着された上下一対の圧電体２２ａ，２２ｂおよび圧電体２２ａ，２２ｂの、振動板取付面とは反対側の面に設けられ、径方向中央で内外に分割された上下一対の電極板２４ａ，２４ｂにより構成されている。

振動板２０は、例えばリン青銅やベリリウム銅のようなバネ可撓性と電気伝導性とを有する金属（銅合金）からなる薄板状の部材であり、その中心には、孔２６（図３）が設けられている。本実施例では、振動板２０として金属板を使用した例を示しているが、表裏に張着された圧電体２２ａ，２２ｂの張着面間の導通を取れればよいので、本体が樹脂板のように導電体でない場合は表裏に金属箔を貼り付け、側面又はスルーホールに導通部材を設けたものでもよい。また、本実施例では、円盤状のものが使用されており、これを代表例として説明するが、その表面に歪みが発生すれば足るので、別段、円盤状に限られるものではなく、例えば矩形板状など板状であれば他の形状であってもよい。

振動板２０の上下両面には、前述のようにその中心に孔２８が設けられた上下一対の圧電体２２ａ，２２ｂが取着されており、振動板２０と共に撓むようになっている。本実施例において、圧電体２２ａ，２２ｂの形状は円盤状であるが、これに限られない点は、振動板２０と同じである。

圧電体２２ａ，２２ｂは、例えばチタン酸バリウムのような圧電効果を有するセラミックを薄肉の円盤状に形成したものである。この圧電体２２ａ，２２ｂに引張応力を加えたときに各圧電体２２ａ，２２ｂの一方の面に負電荷が帯電し、他方の面に正電荷が帯電するよう、その分極方向が厚さ方向に生じるように分極処理されている。

圧電体２２ａ，２２ｂの外径は、振動板２０の外径よりも一回り大きく設定され、圧電体２２ａ，２２ｂの中心に設けられた孔２８の直径は、振動板２０の中心に設けられた孔２６の直径よりも一回り小さく設定されている。

ここで、圧電体の形成方法について、上側圧電体２２ａを例に取り上げて簡単に説明すると、上側圧電体２２ａの材料となるセラミック粉末を所定形状（ここでは円盤状）に成型しこれを焼結する。焼結後、振動板２０と接する側の面に図示しない電極を配置するとともに、これとは反対側の面に後述する上側電極板２４ａを一体的に張着し、分極方向が図５中、下向き（上側電極板２４ａから振動板２０を向く方向）となるように電極間に電界をかける（分極処理）。これにより、上側圧電体２２ａに引張力が加わった場合に上側電極板２４ａ側に負電荷が、反対の面（振動板２０に取着される側の面）に正電荷が帯電する、目的の上側圧電体２２ａを得ることができる。

下側圧電体２２ｂはその逆で、引張力が加わった場合に下側電極板２４ｂ側に正電荷が、反対の面（振動板２０に取着される側の面）に負電荷が帯電するよう、図５中、下向き（振動板２０から下側電極板２４ｂを向く方向）に分極処理される。

上下の圧電体２２ａ，２２ｂの振動板取付面とは反対側の面には、電極板２４ａ，２４ｂがそれぞれ設けられている（本実施例では、張着されている。）。

各電極板２４ａ，２４ｂは、銅箔のような電気伝導性に優れた金属からなり、圧電体２２ａ，２２ｂの径方向中央部分全周に亘って設けられた周方向の絶縁間隙３０ａ，３０ｂを除く圧電体２２ａ，２２ｂの全面に張着されており、前記周方向絶縁間隙３０によって円盤状で内側の上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと、リング状を呈した上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割されている。

上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iの中心には、圧電体２２ａ，２２ｂに合わせて孔３２がそれぞれ設けられている。なお、検出素子１２に加速度が加わって変形した時、上下の圧電体２２ａ，２２ｂの歪みの発生が最も少ない箇所、即ち上下の圧電体２２ａ，２２ｂの孔３２を中心とした同心円を描く径方向における中央部分に全周に亘って絶縁間隙３０が設定される。

ここで、上下の圧電体２２ａ、２２ｂにおける上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと対応する領域が内側圧電領域Ａ，Ａ’であり、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oと対応する領域が外側圧電領域Ｂ，Ｂ’である。換言すれば、上下の電極板２４ａ，２４ｂは、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_i、外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oに対応して上下の圧電体２２ａ，２２ｂを上下にて対向するリング状の内側圧電領域Ａ，Ａ’、外側圧電領域Ｂ，Ｂ’に分割することになる。

なお、本実施例では、圧電体２２ａ，２２ｂの表面に各電極板２４ａ，２４ｂを張着するようにしているが、蒸着などの手段によって圧電体２２ａ，２２ｂの表面に導電膜を形成し、これを電極板２４ａ，２４ｂとしてもよい。

重錘１４は、例えば銅のような電気伝導性を有する材料からなるリング状の部材であり、検出素子１２の外縁部に取り付けられている。勿論、非電気伝導性のもので形成することも可能であるが、その場合は上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oを別に用意した導電体で接続する事になる。ここでは重錘１４が導電体であるとして説明する。

重錘１４の外面には、導線３４が電気的に接続されており、この導線３４が後述する上側ケーシング１８ａの孔４４から導出されている。重錘１４の内周面には、凹溝３６がその全周に亘って形成されており、この凹溝３６内に検出素子１２の外周縁が嵌め込まれている。本実施例では、重錘１４が上側重錘１４ａと下側重錘１４ｂとに上下二分割されており、検出素子１２をその上下から挟み込み、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oに電気的に接触しているが、導電性の振動板２０との間には隙間或いはその隙間に絶縁部材が全周に亘って設けられて絶縁されている。

支持台１６は、重錘１４と同様、例えば銅のような電気伝導性を有する材料からなる円柱状の部材であり、後述する下側ケーシング１８ｂの上面中央部分に立設されている。この場合も非電気伝導性のもので形成することも可能であり、その場合は上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iを別に用意した導電体で短絡する事になるが、ここでは支持台１６が導電体であるとして説明する。

支持台１６の上端部には、周方向溝３８が全周に亘って形成されており、この周方向溝３８に検出素子１２の孔が嵌り込み、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iに電気的に接触しているが、導電性の振動板２０との間には隙間或いはその隙間に絶縁部材が全周に亘って設けられて絶縁されている。

本実施例では、支持台１６が周方向溝３８を境にして締付ネジ１６ａと基台１６ｂとに上下二分割されている（図３参照）。そして、締付ネジ１６ａの下面に設けた雄ネジ４０を基台１６ｂの上面に形成されている雌ネジ孔４２にねじ込むことによって、検出素子１２をその上下から挟み込み保持できるようになっている。

なお、検出素子１２を構成している振動板２０は、上述したように、振動板２０の孔２６の直径が上下の圧電体２２ａ，２２ｂの孔２８の直径よりも一回り大きく設定されているので、振動板２０と支持台１６とが直接接触することもない。つまり、振動板２０は、重錘１４だけでなく支持台１６とも電気的に絶縁されている。

ケーシング１８は、検出素子１２、重錘１４および支持台１６を収容するものであり、上側ケーシング１８ａと下側ケーシング１８ｂとで構成されている。上側ケーシング１８ａは、下面が開口した箱状のものであり、その側壁には、導線３４を導出するための孔４４が形成されている。下側ケーシング１８ｂは、電気伝導性を有する材料からなる板状の部材であり、その上面中央部には上述した支持台１６が溶接或いは捩じ込みなどの手段によって立設されており、更に導線４６が電気的に接続されている。

以上のように構成された加速度センサ１０Ａ_bcの原理について、図４〜図５を参照しつつ説明する。なお、図４（Ａ）〜（Ｃ）は、検出素子１２Ａ_bが振動によって上下に撓む様子を示した図であり、図５は、検出素子１２Ａ_bが下方に撓んだ状態において各圧電体２２ａ，２２ｂに生じた電荷の偏り（分極状態）を模式的に示した図である。

加速度センサ１０Ａ_bcに対して支持台１６の軸方向（図４における上下方向）の力が加わると、重錘１４によって検出素子１２Ａ_bは上下に波を打つように撓むことになる（図４（Ａ）〜（Ｃ）参照）。

検出素子１２Ａ_bが下方に波を打つように撓んだとき［図４（Ｃ）参照］、振動板２０には、肉厚幅の中心を通る中立線ＣＬ（図５参照）を境にその上面側と下面側とで異なる方向の力が加わることになる。つまり、上側リング状の内側圧電領域Ａは引き伸ばされ、逆に下側リング状の内側圧電領域Ａ’は圧縮されることになる。更に、振動板２０の中央部分から外周までの上側リング状の外側圧電領域Ｂは圧縮され、逆に下側リング状の外側圧電領域Ｂ’は引き伸ばされることになる。

そして、この中央部分が円盤状或いはリング状の内・外側電極部２４ａ_i−２４ａ_o，２４ｂ_i−２４ｂ_o間の上下の絶縁間隙３０ａ，３０ｂに一致しており、この領域では、上下の圧電体２２ａ，２２ｂに応力が殆ど加わらない（換言すれば、当該領域では、上下の圧電体２２ａ，２２ｂの表面に電荷が発生しない。）。

上下の圧電体２２ａ，２２ｂは、振動板２０の上下面にそれぞれ張着されているので、加振時に振動板２０と同じ方向の歪みを発生させることになる。即ち、図５の場合には、上側圧電体２２ａの径方向内側のリング状の内側圧電領域Ａに相当する部分には「引張応力」が作用しており、径方向外側のリング状の外側圧電領域Ｂに相当する部分には「圧縮応力」が作用している。反対に、下側圧電体２２ｂでは、径方向内側のリング状の内側圧電領域Ａ’に相当する部分に「圧縮応力」が作用しており、径方向外側のリング状の外側圧電領域Ｂ’に相当する部分には「引張応力」が作用している。

この時、図示したように、上側圧電体２２ａの分極方向は厚さ方向下向きとなるように上側圧電体２２ａが振動板２０に張着されているので、「引張応力」が作用している上側圧電体２２ａの径方向内側の内側圧電領域Ａでは、その上面側に電子（負電荷）が帯電し、振動板２０側に正孔（正電荷）が帯電し、「圧縮応力」が作用している上側圧電体２２ａの径方向外側の外側圧電領域Ｂでは、その上面側に正孔（正電荷）が帯電し、振動板２０側に電子（負電荷）が帯電する。

一方、下側圧電体２２ｂでは、径方向内側の内側圧電領域Ａ’に「圧縮応力」が作用しており、径方向外側の外側圧電領域Ｂ’に「引張応力」が作用している。

下側圧電体２２ｂの分極方向は、上側圧電体２２ａと同様、厚さ方向下向きとなっているので、「圧縮応力」が作用している下側圧電体２２ｂの径方向内側の内側圧電領域Ａ’では、その下面側に電子（負電荷）が帯電し、振動板２０側に正孔（正電荷）が帯電する。また、「引張応力」が作用している下側圧電体２２ｂの径方向外側の外側圧電領域Ｂ’では、振動板２０側に電子（負電荷）が帯電し、下面側に正孔（正電荷）が帯電する。

したがって、加速度センサ１０Ａ_bc全体として見たときには、図６に示すように、上側圧電体２２ａの内側圧電領域Ａと下側圧電体２２ｂの内側圧電領域Ａ’とが並列接続されて第１の並列回路５２が構成され、上側圧電体２２ａの外側圧電領域Ｂと下側圧電体２２ｂの外側圧電領域Ｂ’とが並列接続されて第２の並列回路５４が構成され、これらの２つの並列回路５２、５４が直列接続された、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路が構成されることになる。

なお、検出素子１２Ａ_bが上方に撓んだときには、「圧縮応力」が加わっていた箇所に「引張応力」が加わり、逆に、「引張応力」が加わっていた箇所に「圧縮応力」が加わることとなるので、等価回路の極性（電子が帯電する方向）は、先程とは反対向きになる。

そして、この加速度センサ１０Ａ_bcに増幅器（アンプ）４８を接続することで加速度を測定する準備が完了し（図７参照）、検出素子１２Ａ_bに振動が加わると、上述したように、上下の圧電体２２ａ，２２ｂで同極同士の内側圧電領域Ａ，Ａ’の２箇所の分極電荷および、内側圧電領域Ａ，Ａ’とは異極となるが同極同士の外側圧電領域Ｂ，Ｂ’の２箇所、計４箇所の分極箇所から電荷が発生し、それぞれの電荷発生源が直列に接続されるため、従来例の最大２倍の電圧が、重錘１４、支持台１６、導線３４，４６を経由して、増幅器（アンプ）４８に送られ、適切な感度に増幅されて出力される。

なお、測定回路に電流が流れると、加振時に検出素子１２Ａ_bで発生した電荷が僅かながら消費されるため、特に低い周波数で測定誤差が大きくなってしまう。対策として、測定回路へ流れる電流を少なくするため測定回路の抵抗を大きくすることになるが、一方でノイズが大きくなってしまう。この点、バイモルフ型の検出素子１２Ａ_bを利用すれば、後述するユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uを用いた場合と比較して、発生する総電荷量を最大で２倍にできるので、測定回路の抵抗が同じであれば測定する下限の周波数が１／２となり、同じ下限の周波数であれば、測定回路の抵抗を１／２とすることができる。

（変形例１）
図８は、バイモルフ型の検出素子１２Ａ_bの代わりにユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uを用いた加速度センサ１０Ａ_ucを示したものである。

この加速度センサ１０Ａ_ucは、振動板２０の上面（勿論、下面でもよい）に圧電体２２が取着されており、振動板２０の振動板取付面とは反対側の面に電極板２４が取着されている。

電極板２４は、上述実施例と同様、圧電体２２の径方向中央部分全周にわたって設けられた絶縁間隙３０によって内側電極部２４_iと外側電極部２４_oとに分割絶縁されている。

そして、この内側電極部２４_iが支持台１６と電気的に接続（短絡）されており、外側電極部２４_oが重錘１４と短絡されている。

また、圧電体２２は、内側電極部２４_iおよび外側電極部２４_oに対応してリング状の内側圧電領域Ａおよび外側圧電領域Ｂに分割されている。

以上のようにして形成されたユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uは、その中央部分が上述同様、支持台１６によって支持されており、検出素子１２Ａ_uの外周部にはその全周に亘って重錘１４が設けられている。

なお、振動板２０と支持台１６との間ならびに振動板２０と重錘１４との間には絶縁部材６２がそれぞれ設けられており、これにより、振動板２０と支持台１６ならびに振動板２０と重錘１４とがそれぞれ電気的に絶縁されることになる。

このユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uを用いた加速度センサ１０Ａ_ucに振動が加わると、上述同様、検出素子１２Ａ_uが上下に撓み、内側圧電領域Ａと外側圧電領域Ｂにそれぞれ異極の電荷が発生する。

つまり、検出素子１２Ａ_u全体として見たときには、内側圧電領域Ａと外側圧電領域Ｂとが振動板２０によって直列接続された直列回路６３（図９参照）が構成されることになるので、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路が構成されることになる。

そして、上述同様、この加速度センサ１０Ａ_ucに増幅器４８を接続することで加速度センサ１０Ａ_bcに加わる加速度を電圧として出力することが可能となる。

（変形例２）
図１実施例では、バイモルフ型の検出素子１２Ａ_bの中央部分を支持台１６で支持するとともに、検出素子１２Ａ_bの外周部分に重錘１４を設けるようにしたが、図１０に示す加速度センサ１０Ａ_beのように、検出素子１２Ａ_bの中央部に重錘５６を設けるとともに、検出素子１２Ａ_bの外周を円筒状の支持台５８にて支持するようにしてもよい。

この場合、上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iが重錘５６によって電気的に接続され、上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oが支持台５８によって電気的に接続されることになる。

この実施例においても、上述した中央支持型でバイモルフ型の検出素子１２Ａ_bを用いた加速度センサ１０Ａ_bcと同様の等価回路（図６参照）を形成できるので、高感度の加速度センサ１０Ａ_beを得ることができる。

（変形例３）
また、図示しないが、ユニモルフ型の検出素子１２Ａ_uを用いた場合も、上述同様、検出素子１２Ａ_uの中心に重錘５６を設けるとともに、検出素子１２Ａ_uの外周を支持台５８にて支持するようにしてもよい。

ただし、この場合は、振動板２０と支持台５８との間ならびに振動板２０と重錘５６との間に図示しない絶縁部材をそれぞれ設けることにより、振動板２０と支持台５８との間ならびに振動板２０と重錘５６との間がそれぞれ電気的に絶縁されることになる。

この変形例においても、内側圧電領域Ａと外側圧電領域Ｂとが振動板２０によって直列接続された直列回路６３（図９参照）が構成されることになるので、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路を構成できる。

なお、図１１に示すように、振動板２０’の径方向に複数（この実施例では１２個）のスリット６０を設けるようにしてもよい（この点は、後述する実施例２〜４においても同様である。）。

振動板２０’にスリット６０を設けた場合、検出素子１２Ａがより撓みやすくなるので、その分、各圧電体２２ａ，２２ｂの歪み量も大きくなる。各圧電体２２ａ，２２ｂに生じる歪みが大きければ大きいほど発生する電荷の量も多くなるので、その分、出力電圧も大きくなってより高感度の加速度センサを得ることができるようになる。

図１２に示す加速度センサ１０Ｂ_bcは、矩形板状に形成された２枚のバイモルフ型検出素子１２Ｂ_bを、支持台１６を中心として互いに反対方向に延びるように設けた例であり、２枚のバイモルフ型検出素子１２Ｂ_b、重錘１４、支持台１６およびケーシング１８を備えている。

各検出素子１２Ｂ_bは、その外形が矩形板状である点、上下の電極板２４ａ，２４ｂが、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されている点以外は、実施例１のバイモルフ型検出素子１２Ａ_bとその構造が同じであるので、その説明については上述の記載を援用する（なお、図１２では、下側の電極板２４ｂが現れていない。）

本実施例の加速度センサ１０Ｂ_bcにおいても、上述実施例の加速度センサ１０Ａ_bcと同様、加速度センサ１０Ｂ_bc全体として見たときには、上側圧電体２２ａの内側圧電領域Ａと下側圧電体２２ｂの内側圧電領域Ａ’とが並列接続されて第１の並列回路５２が構成され、上側圧電体２２ａの外側圧電領域Ｂと下側圧電体２２ｂの外側圧電領域Ｂ’とが並列接続されて第２の並列回路５４が構成され、これらの２つの並列回路５２、５４が直列接続された、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路が構成されることになる。

したがって、従来例と比べて最大２倍の電圧を取り出すことが可能な高感度の加速度センサ１０Ｂ_bcを提供できる。

なお、図示しないが、本実施例においても、バイモルフ型の検出素子１２Ｂ_bの代わりにユニモルフ型の検出素子１２Ｂ_uを使用することが可能であるし、また、検出素子１２Ｂ_u，１２Ｂ_bの中心に重錘５６を設けるとともに、該検出素子１２Ｂ_u，１２Ｂ_bの外周を支持台５８にて支持するようにしてもよい。

図１３に示す加速度センサ１０Ｃ_bcは、矩形板状に形成された複数枚（本実施例では３枚）のバイモルフ型検出素子１２Ｃ_bを、支持台１６を中心として放射状に延びるように設けた例であり、３枚のバイモルフ型検出素子１２Ｃ_b、重錘１４、支持台１６およびケーシング１８を備えている。

各検出素子１２Ｃ_bは、その外形が矩形板状である点、上下の電極板２４ａ，２４ｂが、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙３０ａ，３０ｂによって上下の内側電極部２４ａ_i，２４ｂ_iと上下の外側電極部２４ａ_o，２４ｂ_oとに分割絶縁されている点以外は、実施例１のバイモルフ型検出素子１２Ａ_bとその構造が同じであるので、その詳細については上述の記載を援用する。

本実施例の加速度センサ１０Ｃ_bcにおいても、実施例１の加速度センサ１０Ａ_bcと同様、各矩形板それぞれについて、上側圧電体２２ａの内側圧電領域Ａと下側圧電体２２ｂの内側圧電領域Ａ’とが並列接続されて第１の並列回路５２が構成され、上側圧電体２２ａの外側圧電領域Ｂと下側圧電体２２ｂの外側圧電領域Ｂ’とが並列接続されて第２の並列回路５４が構成され、これらの２つの並列回路５２、５４が直列接続されるため、加速度センサ１０Ｃ_bc全体として見たときには、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路が構成されることになる（図６参照）。

なお、図示しないが、本実施例の加速度センサ１０Ｃ_bcにおいても、バイモルフ型の検出素子１２Ｃ_bの代わりにユニモルフ型の検出素子（図示せず）を使用することが可能であるし、また、バイモルフ型の検出素子１２Ｃ_b或いはユニモルフ型の検出素子（図示せず）の中心に重錘（図示せず）を設けるとともに、該検出素子の外周を支持台（図示せず）にて支持することも可能である。

図１４に示す加速度センサ１０Ｄ_bcは、実施例３の加速度センサ１０Ｃ_bcと同様、矩形板状に形成された複数枚（本実施例では４枚）のバイモルフ型検出素子１２Ｄ_bを、支持台１６を中心として放射状に延びるように設けた例であるが、実施例３と異なる点は、各検出素子１２Ｄ_bの支持台取付側端部同士が一体的に形成されている点である。

本実施例の加速度センサ１０Ｄ_bcにおいても、実施例１の加速度センサ１０Ａ_bcと同様、各矩形板ぞれぞれについて、上側圧電体２２ａの内側圧電領域Ａと下側圧電体２２ｂの内側圧電領域Ａ’とが並列接続されて第１の並列回路５２が構成され、上側圧電体２２ａの外側圧電領域Ｂと下側圧電体２２ｂの外側圧電領域Ｂ’とが並列接続されて第２の並列回路５４が構成され、これらの２つの並列回路５２、５４が直列接続されるため、加速度センサ１０Ｄ_bc全体として見たときには、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路が構成されることになる（図６参照）。

勿論、本実施例の加速度センサ１０Ｄ_bcにおいても、バイモルフ型の検出素子１２Ｄ_bの代わりにユニモルフ型の検出素子（図示せず）を使用することが可能であるし、また、バイモルフ型の検出素子１２Ｄ_b或いはユニモルフ型の検出素子（図示せず）の中心に重錘（図示せず）を設けるとともに、該バイモルフ型の検出素子１２Ｄ_b或いはユニモルフ型の検出素子（図示せず）の外周を支持台（図示せず）にて支持することも可能である。

図１５に示す加速度センサ１０Ｅ_bcは、扇形に形成された複数のバイモルフ型検出素子１２Ｅ_bを周方向に延びるように設けた例であり、３枚のバイモルフ型検出素子１２Ｅ_b、重錘６４、支持台６６およびケーシング１８を備えている。

各検出素子１２Ｅ_bは、その外形が扇形の振動板７０、振動板７０の上下両面のほぼ全面に取着された上下一対の圧電体７２ａ，７２ｂおよび圧電体７２ａ，７２ｂの、振動板取付面とは反対側の面に設けられた上下一対の電極板７４ａ，７４ｂにより構成されている。

上下の電極板７４ａ，７４ｂは、その延設方向中央部分に放射方向に延びるように設けられている絶縁間隙７６ａ，７６ｂによって上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sと上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oとに分割絶縁されている。なお、検出素子１２Ｅ_bに加速度が加わって変形した時、上下の圧電体７２ａ，７２ｂの歪みの発生が最も少ない箇所、即ち上下の圧電体７２ａ，７２ｂの円弧を描く方向における中央部分に絶縁間隙７６ａ，７６ｂが設定される。

ここで、上下の圧電体７２ａ，７２ｂにおける上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sと対応する領域が支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’であり、上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oと対応する領域が重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’である。換言すれば、上下の電極板７４ａ，７４ｂは、その周方向中央部分に設けられている周方向の絶縁間隙７６ａ，７６ｂによって上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sと上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oとに分割絶縁されると共に、支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_s、重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oに対応して上下の圧電体７２ａ，７２ｂを上下にて対向する支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’、重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’に分割することになる。

重錘６４は、重錘本体７８と複数（本実施例では、検出素子１２Ｅ_bの数に合わせて３つ）の重錘側アーム８０とで構成されており、例えば銅のような電気伝導性を有する材料によって一体的に形成されている。

重錘本体７８は、後述する支持台側アーム８６を囲繞するように設けられたリング状の部材であり、その内側面には、重錘本体７６から中心に向かって延びる３本の重錘側アーム８０が等角度間隔で設けられている。そして、各重錘側アーム８０の側面には検出素子取付溝８２が設けられており、この検出素子取付溝８２に検出素子１２Ｅ_bが取り付けられている。

重錘６４は、上下の重錘側電極部７４ａ_o，７４ｂ_oと電気的に接触しているが、振動板７０との間には、隙間或いはその隙間に絶縁部材が全周にわたって設けられて絶縁されている。

なお、本実施例では、重錘６４が上側重錘６４ａと下側重錘６４ｂとに上下に分割されており、検出素子１２Ｅ_bをその上下から挟み込むようになっている。

支持台６６は、棒状の支持台本体８４と、支持台本体８４を中心として放射状に延びるように設けられた複数（本実施例では、検出素子１２Ｅ_bの数に合わせて３つ）の支持台側アーム８６とで構成されており、重錘６４と同様、例えば銅のような電気伝導性を有する材料により一体的に形成されている。

各支持台側アーム８６の側面には、検出素子取付溝８８が設けられており、この検出素子取付溝８８に検出素子１２Ｅ_bが取り付けられている。

支持台６６は、上下の支持台側電極部７４ａ_s，７４ｂ_sと電気的に接触しているが、振動板７０との間には隙間或いはその隙間に絶縁部材が全周にわたって設けられて絶縁されている。

なお、本実施例では、支持台６６が上側支持台６６ａと下側支持台６６ｂとに上下に分割されており、検出素子１２Ｅ_bを上下から挟み込むようになっている。

以上のように構成された加速度センサ１０Ｅ_bcに振動が加わると、重錘６４が周方向に回転することにより、検出素子１２Ｅ_bは、周方向に捩れるようにして上下に撓み、上下の圧電体７２ａ，７２ｂにおける支持台側圧電領域Ｃ，Ｃ’に相当する部分と、重錘側圧電領域Ｄ，Ｄ’に相当する部分のそれぞれに上述実施例と同様の応力が作用することになる。

すなわち、上側圧電体７２ａの支持台側圧電領域Ｃに「引張応力」が作用している場合、上側圧電体７２ａの重錘側圧電領域Ｄには「圧縮応力」が作用し、下側圧電体７２ｂの支持台側圧電領域Ｃ’には「圧縮応力」が作用し、下側圧電体７２ｂの重錘側圧電領域Ｄ’には「引張応力」が作用する。

ここで、上側圧電体７２ａの分極方向は厚さ方向下向きとなるように上側圧電体７２ａが振動板２０に張着されているので、「引張応力」が作用している上側圧電体７２ａの支持台側圧電領域Ｃでは、その上面側に負電荷が帯電し、振動板７０側に正電荷が帯電し、「圧縮応力」が作用している上側圧電体７２ａの重錘側圧電領域Ｄでは、その上面側に正電荷が帯電し、振動板７０側に負電荷が帯電する。

また、下側圧電体７２ｂの分極方向は、上側圧電体７２ａと同様、厚さ方向下向きとなっているので、「圧縮応力」が作用している下側圧電体７２ｂの支持台側圧電領域Ｃ’では、その下面側に負電荷が帯電し、振動板７０側に正電荷が帯電する。また、「引張応力」が作用している下側圧電体２２ｂの重錘側圧電領域Ｄ’では、振動板７０側に負電荷が帯電し、下面側に正電荷が帯電する。

本実施例では、各検出素子１２Ｅ_bについて、上側圧電体７２ａの支持台側圧電領域Ｃと下側圧電体７２ｂの支持台側圧電領域Ｃ’とが並列接続されて第１の並列回路５２が構成され、上側圧電体７２ａの重錘側圧電領域Ｄと下側圧電体７２ｂの重錘側圧電領域Ｄ’とが並列接続されて第２の並列回路５４が構成され、これらの２つの並列回路５２、５４が直列接続された、従来例に対して最大２倍の電圧が得られる等価回路が構成される。したがって、加速度センサ１０Ｅ_bc全体としてみたときにはこの等価回路が検出素子１２Ｅ_bcの数だけ並列に接続された等価回路が構成されることになる。

なお、本実施例においても、バイモルフ型の検出素子１２Ｅ_bの代わりにユニモルフ型の検出素子（図示せず）を利用することが可能であるし、また、重錘６４と支持台６６の位置を入れ替えてバイモルフ型の検出素子１２Ｅ_b或いはユニモルフ型の検出素子（図示せず）の周囲を囲繞するように支持台（図示せず）を配置し、これを支持するようにしてもよい。

また、図１７に示すように、各振動板７０’の周方向に複数（この実施例では３個）のスリット９０を設けるようにしてもよい。

各振動板７０’にスリット９０を設けることにより検出素子１２Ｅがより撓みやすくなるので、その分、出力電圧も大きくなってより高感度の加速度センサ１０Ｅを得ることができるようになる。

１０（１０Ａ〜１０Ｅ）…圧電型加速度センサ
１２（１２Ａ〜１２Ｅ）…検出素子
１４、５６、６４…重錘
１６、５８、６６…支持台
１８…ケーシング
２０、２０’、７０、７０’…振動板
２２、７２…圧電体
２２ａ，７２ａ…上側圧電体
２２ｂ、７２ｂ…下側圧電体
２４、７４…電極板
２４ａ，７４ａ…上側電極板
２４ａ_i…上側の内側電極部
２４ａ_o…上側の外側電極部
７４ａ_s…上側の支持台側電極部
７４ａ_o…上側の重錘側電極部
２４ｂ、７４ｂ…下側電極板
２４ｂ_i…下側の内側電極部
２４ｂ_o…下側の外側電極部
７４ｂ_s…下側の支持台側電極部
７４ｂ_o…下側の重錘側電極部
３０…周方向絶縁間隙
５２…第１の並列回路
５４…第２の並列回路
６０、９０…スリット
７８…重錘本体
８０…重錘側アーム
８４…支持台本体
８６…支持台側アーム
Ａ，Ａ’…内側圧電領域
Ｂ，Ｂ’…外側圧電領域
Ｃ，Ｃ’…支持台側圧電領域
Ｄ，Ｄ’…重錘側圧電領域

Claims (14)

1. 導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体および前記圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されたユニモルフ型の検出素子と、
   前記検出素子の外周部の全周に亘って設けられた重錘と、
   前記検出素子をその中央部分で支持する支持台とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記電極板は、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙によって内側電極部と外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側電極部、外側電極部に対応して前記圧電体をリング状の内側圧電領域、外側圧電領域に分割し、
   前記内外の電極部が前記支持台ならびに前記重錘とそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記支持台と前記重錘とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
2. 導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上下両面に取着された上下の圧電体および前記上下の圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されたバイモルフ型の検出素子と、
   前記検出素子の外周部の全周に亘って設けられた重錘と、
   前記検出素子をその中央部分で支持する支持台とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記上下の電極板は、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙によって上下の内側電極部と上下の外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体を上下にて対向するリング状の内側、外側圧電領域に分割し、
   加振による前記振動板の変形時、上下にて対向する内側、外側圧電領域の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように前記上下の圧電体が前記振動板の上下両面にそれぞれ取着され、
   前記上下の内側電極部同士、前記上下の外側電極部同士がそれぞれ短絡され、且つ、前記振動板が前記支持台と前記重錘とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
3. 導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体および前記圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されたユニモルフ型の検出素子と、
   前記検出素子の中央部に設けられた重錘と、
   前記検出素子をその外周部の全周に亘って支持する支持台とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記電極板は、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙によって内側電極部と外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体をリング状の内側、外側圧電領域に分割し、
   前記内外の電極部が前記重錘ならびに前記支持台とそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
4. 導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上下両面に取着された上下の圧電体および前記上下の圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されたバイモルフ型の検出素子と、
   前記検出素子の中央部に設けられた重錘と、
   前記検出素子をその外周部の全周に亘って支持する支持台とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記上下の電極板は、その径方向中央部分に全周に亘って設けられている絶縁間隙によって上下の内側電極部と上下の外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体を上下にて対向するリング状の内側、外側圧電領域に分割し、
   加振による前記振動板の変形時、上下にて対向する内側、外側圧電領域の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように前記上下の圧電体が前記振動板の上下両面にそれぞれ取着され、
   前記上下の内側電極部同士、前記上下の外側電極部同士がそれぞれ短絡され、且つ、前記振動板が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
5. 支持台と、
   導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体および前記圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されており、前記支持台を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のユニモルフ型検出素子と、
   前記複数の検出素子の支持台取付側とは反対側の端部を互いに連結する重錘とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって内側電極部と外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体を内側、外側圧電領域に分割し、
   前記内外の電極部が前記支持台ならびに前記重錘とそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記支持台と前記重錘とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
6. 支持台と、
   導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上下両面に取着された上下の圧電体および前記上下の圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されており、前記支持台を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のバイモルフ型検出素子と、
   前記複数の検出素子の支持台取付側とは反対側の端部を互いに連結する重錘とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記上下の電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって上下の内側電極部と上下の外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体を上下にて対向する内側、外側圧電領域に分割し、
   加振による前記振動板の変形時、上下にて対向する内側、外側圧電領域の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように前記上下の圧電体が前記振動板の上下両面にそれぞれ取着され、
   前記上下の内側電極部同士、前記上下の外側電極部同士がそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記支持台と前記重錘とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
7. 重錘と、
   導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体および前記圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されており、前記重錘を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のユニモルフ型検出素子と、
   前記複数の検出素子の重錘取付側とは反対側の端部を互いに連結し、且つ、これを支持する支持台とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって内側電極部と外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体を内側、外側圧電領域に分割し、
   前記内外の電極部が前記重錘ならびに前記支持台とそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
8. 重錘と、
   導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上下両面に取着された上下の圧電体および前記上下の圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成されており、前記重錘を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びるように設けられている複数のバイモルフ型検出素子と、
   前記複数の検出素子の重錘取付側とは反対側の端部を互いに連結し、且つ、これを支持する支持台とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記上下の電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって上下の内側電極部と上下の外側電極部とに分割絶縁されると共に、前記内側、外側電極部に対応して前記圧電体を上下にて対向する内側、外側圧電領域に分割し、
   加振による前記振動板の変形時、上下にて対向する内側、外側圧電領域の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように前記上下の圧電体が前記振動板の上下両面にそれぞれ取着され、
   前記上下の内側電極部同士、前記上下の外側電極部同士がそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
9. 支持台本体および前記支持台本体を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の支持台側アームを有する支持台と、
   前記複数の支持台側アームを囲繞するように設けられたリング状の重錘本体および前記重錘本体から中心に向かって延びる複数の重錘側アームを有する重錘と、
   導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体および前記圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成され、その一端が前記支持台側アームに接続され、他端が前記重錘側アームに接続された複数のユニモルフ型検出素子とを備える圧電型加速度センサであって、
   前記電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって支持台側電極部と重錘側電極部とに分割絶縁されると共に、前記支持台側、重錘側電極部に対応して前記圧電体を支持台側、重錘側圧電領域に分割し、
   前記支持台側、重錘側の電極部が前記支持台ならびに前記重錘とそれぞれ短絡され、且つ
   前記振動板が前記支持台と前記重錘とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
10. 支持台本体および前記支持台本体を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の支持台側アームを有する支持台と、
    前記複数の支持台側アームを囲繞するように設けられたリング状の重錘本体および前記重錘本体から中心に向かって延びる複数の重錘側アームを有する重錘と、
    導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上下両面に取着された上下の圧電体および前記上下の圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成され、その一端が前記支持台側アームに接続され、他端が前記重錘側アームに接続された複数のバイモルフ型検出素子とを備える圧電型加速度センサであって、
    前記上下の電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって上下の支持台側電極部と上下の重錘側電極部とに分割絶縁されると共に、前記支持台側、重錘側電極部に対応して前記圧電体を上下にて対向する支持台側、重錘側圧電領域に分割し、
    加振による前記振動板の変形時、上下にて対向する支持台側、重錘側圧電領域の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように前記上下の圧電体が前記振動板の上下両面にそれぞれ取着され、
    前記上下の支持台側電極部同士、前記上下の重錘側電極部同士がそれぞれ短絡され、且つ
    前記振動板が前記支持台と前記重錘とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
11. 重錘本体および重錘本体を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の重錘側アームを有する重錘と、
    前記複数の重錘側アームを囲繞するように設けられた筒状の支持台本体および前記支持台本体から中心に向かって延びる複数の支持台側アームを有する支持台と、
    導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上面若しくは下面のいずれか一方に取着された圧電体および前記圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成され、その一端が前記重錘側アームに接続され、他端が前記支持台側アームに接続された複数のユニモルフ型検出素子とを備える圧電型加速度センサであって、
    前記電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって重錘側電極部と支持台側電極部とに分割絶縁されると共に、前記重錘側、支持台側電極部に対応して前記圧電体を重錘側、支持台側圧電領域に分割し、
    前記重錘側、支持台側の電極部が前記重錘ならびに前記支持台とそれぞれ短絡され、且つ
    前記振動板が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
12. 重錘本体および前記重錘本体を中心として互いに反対方向或いは放射状に延びる複数の重錘側アームを有する重錘と、
    前記複数の重錘側アームを囲繞するように設けられた筒状の支持台本体および前記支持台本体から中心に向かって延びる複数の支持台側アームを有する支持台と、
    導電性でバネ可撓性を有する振動板、前記振動板の上下両面に取着された上下の圧電体および前記上下の圧電体の振動板取付面とは反対側の面に設けられた電極板により構成され、その一端が前記重錘側アームに接続され、他端が前記支持台側アームに接続された複数のバイモルフ型検出素子とを備える圧電型加速度センサであって、
    前記上下の電極板は、その延設方向中央部分に設けられている絶縁間隙によって上下の重錘側電極部と上下の支持台側電極部とに分割絶縁されると共に、前記重錘側、支持台側電極部に対応して前記圧電体を上下にて対向する重錘側、支持台側圧電領域に分割し、
    加振による前記振動板の変形時、上下にて対向する重錘側、支持台側圧電領域の上下の振動板取付面側に同電荷が分極帯電するように前記上下の圧電体が前記振動板の上下両面にそれぞれ取着され、
    前記上下の重錘側電極部同士、前記上下の支持台側電極部同士がそれぞれ短絡され、且つ
    前記振動板が前記重錘と前記支持台とから電気的に絶縁されていることを特徴とする圧電型加速度センサ。
13. 前記振動板には、１又は複数のスリットがその径方向に形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の圧電型加速度センサ。
14. 前記振動板には、１又は複数のスリットがその周方向に形成されていることを特徴とする請求項９〜１２の何れかに記載の圧電型加速度センサ。