JP2016130573A - Vibration-proof member and sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防振部材、および、センサー素子に対する防振構造を実現する防振部材を備えたセンサー機器に関する。 The present invention relates to a vibration isolating member and a sensor device including a vibration isolating member that realizes a vibration isolating structure for a sensor element.
従来、自動車産業、精密機器産業、建設等の各種分野において、車体、各種精密機器、建造物の姿勢や傾きの変位などの慣性量を検出する慣性センサーを備えたセンサー機器が広く用いられている。近年、センサー機器には、より小さな慣性量を精度よく検出することが求められていることから、環境振動や衝撃印加による振動がセンサー機器に搭載されるセンサー素子に伝達することによる誤検出を回避するために、振動伝達を抑制する技術が要求されている。 Conventionally, in various fields such as the automobile industry, precision equipment industry, and construction, sensor devices equipped with an inertial sensor that detects an inertial amount such as a body posture, various precision devices, and a displacement of a posture or a tilt of a building are widely used. . In recent years, sensor devices have been required to accurately detect a smaller amount of inertia, thus avoiding false detections caused by environmental vibrations or vibrations due to impact application being transmitted to sensor elements mounted on sensor devices. Therefore, a technique for suppressing vibration transmission is required.
振動伝達を抑制する技術として、例えば、特許文献1に、鉛直方向に沿った方向(厚さ方向)への変形のための支点となる被押圧部(変形支点形成部)と、変形に伴う被加圧部材(センサー素子)に荷重を加える作用点となる押圧部(作用点形成部)と、中央プレートを介して押圧部と接続されるアーム部と、を有する板ばねが開示されている。特許文献1の板ばねにおいて、押圧部でセンサー素子を支持することにより、振動による荷重が加わった時に、被押圧部と押圧部とを接続するアーム部が変形して板ばねとして機能し、センサー素子への振動伝達を抑制することができる。
As a technique for suppressing vibration transmission, for example,
近年、橋梁などの構造物に配置させた慣性センサーにより振動や傾斜を検出し、構造物の健全性を監視するストラクチャーヘルスモニタリングを行うセンサー機器が用いられている。このようなセンサー機器は、多様に変化する環境下に設置されるので、鉛直方向に沿った方向や、鉛直方向に直交する水平方向に沿った方向などの様々な方向の振動や衝撃が印加される。ストラクチャーヘルスモニタリングにおいて、慣性センサー素子に慣性量とは異なる振動が伝達されると誤検出の原因となるので、振動伝達を抑制する措置を講ずる必要がある。
しかしながら、特許文献1に記載の防振部材としての板ばねでは、鉛直方向に沿った方向の振動伝達は抑制できるが、水平方向に沿った方向の振動の抑制はできないために、この防振部材を搭載したセンサー機器では、振動伝達による誤検出が起こったり、衝撃印加などの過大な振動によりセンサー素子が破壊されてしまったりする虞があった。
2. Description of the Related Art In recent years, sensor devices that perform structure health monitoring that detects vibration and inclination by an inertial sensor disposed on a structure such as a bridge and monitors the soundness of the structure have been used. Since such sensor devices are installed in various changing environments, vibrations and shocks in various directions such as the direction along the vertical direction and the direction along the horizontal direction perpendicular to the vertical direction are applied. The In structure health monitoring, if vibration different from the inertial amount is transmitted to the inertial sensor element, it may cause a false detection, and it is necessary to take measures to suppress vibration transmission.
However, in the leaf spring as the vibration isolating member described in
本発明は、鉛直方向に沿った方向、および、鉛直方向に交差する水平方向に沿った方向の振動の伝達を抑制することができる防振部材、および、その防振部材を備えたセンサー機器を提供することを目的とする。 The present invention relates to a vibration isolating member capable of suppressing transmission of vibrations in a direction along a vertical direction and in a direction along a horizontal direction intersecting the vertical direction, and a sensor device including the vibration isolating member. The purpose is to provide.
[適用例1] 本適用例にかかる防振部材は、第1軸と、該第1軸に直交する第2軸と、前記第1軸と前記第2軸とを含む仮想平面と、を定義した場合に、弾性変形部と、前記弾性変形部の一端および他端の各々に接続された支持部と、を有し、前記支持部は、前記一端および前記他端の各々において前記仮想平面の上面に接続される上面側支持部と、前記仮想平面の下面に接続される下面側支持部と、が前記第2軸に沿って配置され、前記上面側支持部は、前記一端側に一つと、前記他端側に二つとが配置され、前記下面側支持部は、前記一端側に二つと、前記他端側に一つとが配置され、前記弾性変形部は、前記一端側の前記上面側支持部から前記他端側の前記上面側支持部の各々に向けて延出する第1弾性変形部と、前記他端側の前記下面側支持部から前記一端側の前記下面側支持部の各々に向けて延出する第2弾性変形部と、を含み、前記第1弾性変形部は前記第1軸に弾性変形がし易く、前記第2弾性変形部は前記第2軸に弾性変形がし易く、前記第1弾性変形部と前記第2弾性変形部とは、互いに接続されていることを特徴とする。 Application Example 1 The vibration isolation member according to this application example defines a first axis, a second axis orthogonal to the first axis, and a virtual plane including the first axis and the second axis. In this case, an elastic deformation portion and a support portion connected to each of one end and the other end of the elastic deformation portion, and the support portion of the virtual plane at each of the one end and the other end. An upper surface side support portion connected to the upper surface and a lower surface side support portion connected to the lower surface of the virtual plane are arranged along the second axis, and the upper surface side support portion is one on the one end side. Two on the other end side, two on the lower end side support portion are arranged on the one end side, and one on the other end side, and the elastic deformation portion is on the upper surface side on the one end side. A first elastic deformation portion extending from the support portion toward each of the upper surface side support portions on the other end side; A second elastic deformation portion extending from the surface side support portion toward each of the lower surface side support portions on the one end side, and the first elastic deformation portion is easily elastically deformed on the first shaft, The second elastic deformation part is easy to elastically deform on the second shaft, and the first elastic deformation part and the second elastic deformation part are connected to each other.
本適用例によれば、第1軸および第1軸に直交する第2軸を含む仮想平面において、一方の端部の上面側支持部から他方の端部の上面側支持部に向けて延出し第1軸に弾性変形し易い第1弾性変形部と、他方の端部の下面側支持部から一方の端部の下面側支持部に向けて延出し第1軸に直交する第2軸に弾性変形しやすい第2弾性変形部とがタイバーで互いに接続された弾性変形部を有している。また、上面側支持部は、弾性変形部において一方の端部に一つと他方の端部に二つとが配置され、下面側支持部は、弾性変形部弾性変形部において一方の端部に二つと他方の端部に一つとが配置されており、弾性変形部における第1弾性変形部および第2弾性変形部と、上面側支持部および下面側支持部が、各々バランスよく接続・配置されている。これにより、上面側支持部と下面側支持部との間に接続された弾性変形部において、第1軸に弾性変形し易い第1弾性変形部によって、第1軸方向の振動伝達を抑制することができるとともに、第2軸に弾性変形し易い第2弾性変形部によって、第1軸に直交する第2軸の振動伝達を抑制することができる。
したがって、三次元の方向の振動伝達を抑制することができる防振部材を薄型にて提供することができる。
According to this application example, in the virtual plane including the first axis and the second axis orthogonal to the first axis, the first surface extends from the upper surface side support portion of one end portion toward the upper surface side support portion of the other end portion. A first elastically deformable portion that is easily elastically deformed to the first axis, and an elastic portion that extends from the lower surface side support portion of the other end portion toward the lower surface side support portion of the one end portion and is orthogonal to the first axis The second elastic deformation part which is easy to deform has an elastic deformation part connected to each other by a tie bar. Further, one upper surface side support portion is disposed at one end of the elastic deformation portion and two at the other end portion, and two lower surface support portions are disposed at one end portion of the elastic deformation portion elastic deformation portion. One is arranged at the other end, and the first elastic deformation part and the second elastic deformation part in the elastic deformation part, and the upper surface side support part and the lower surface side support part are respectively connected and arranged with good balance. . Thereby, in the elastic deformation part connected between the upper surface side support part and the lower surface side support part, vibration transmission in the first axial direction is suppressed by the first elastic deformation part that is easily elastically deformed to the first axis. In addition, the vibration transmission of the second axis perpendicular to the first axis can be suppressed by the second elastic deformation part that is easily elastically deformed to the second axis.
Therefore, it is possible to provide a vibration-proof member that can suppress vibration transmission in a three-dimensional direction in a thin shape.
[適用例2] 上記適用例にかかる防振部材において、前記上面側支持部に接続される上面と、前記下面側支持部に接続される下面との間に前記弾性部材部が配置されていることが好ましい。 Application Example 2 In the vibration isolating member according to the application example described above, the elastic member portion is disposed between an upper surface connected to the upper surface side support portion and a lower surface connected to the lower surface side support portion. It is preferable.
本適用例によれば、上面側支持部に支持される被上面側支持部材と、下面側支持部に支持される被下面側支持部材との間で、三次元の方向の振動伝達を抑制する防振構造を構成することができる。 According to this application example, vibration transmission in a three-dimensional direction is suppressed between the upper surface side support member supported by the upper surface side support portion and the lower surface side support member supported by the lower surface side support portion. An anti-vibration structure can be configured.
[適用例3] 上記適用例にかかる防振部材において、前記上面側支持部および前記下面側支持部は、前記上面と前記下面との隙間の間隔を規定する形状で形成されたことが好ましい。 Application Example 3 In the vibration isolating member according to the application example described above, it is preferable that the upper surface side support portion and the lower surface side support portion are formed in a shape that defines an interval between the upper surface and the lower surface.
本適用例によれば、上面側支持部に支持される被上面側支持部材と、下面側支持部に支持される被下面側支持部材との間の防振構造を構成する防振部材の鉛直方向に沿った第2軸(厚み方向)の厚みを任意に調整することができ、特に薄型化を図ることができる。 According to this application example, the vertical direction of the vibration isolation member constituting the vibration isolation structure between the upper surface side support member supported by the upper surface side support portion and the lower surface side support member supported by the lower surface side support portion. The thickness of the second axis (thickness direction) along the direction can be arbitrarily adjusted, and the thickness can be particularly reduced.
[適用例4] 上記適用例にかかる防振部材において、前記上面側支持部を結んで形成される三角形と、前記下面側支持部を結んで形成される三角形とは、前記一方の端部から前記他方の端部へ延びる仮想の中心線に対して互いに線対称に形成されたことが好ましい。 Application Example 4 In the vibration isolating member according to the application example described above, a triangle formed by connecting the upper surface side support portion and a triangle formed by connecting the lower surface side support portion are formed from the one end portion. It is preferable that they are formed symmetrically with respect to a virtual center line extending to the other end.
本適用例によれば、弾性変形部において、第1弾性変形部と第2弾性変形部とにより振動伝達をバランスよく抑制し、三次元の各方向の振動を平均的に抑制し、且つ、振動を早く終息させる防振部材を提供することができる。 According to this application example, in the elastic deformation portion, vibration transmission is suppressed in a balanced manner by the first elastic deformation portion and the second elastic deformation portion, vibration in each of the three-dimensional directions is suppressed on average, and vibration It is possible to provide an anti-vibration member that quickly terminates the vibration.
[適用例5] 上記適用例にかかる防振部材において、前記第1弾性変形部または前記第弾性変形部には、屈曲部が設けられたことが好ましい。 Application Example 5 In the vibration isolating member according to the application example described above, it is preferable that the first elastic deformation portion or the first elastic deformation portion is provided with a bent portion.
本適用例によれば、プレスなどの打ち抜き加工により弾性変形部の原型を形成してから、屈曲部を形成する曲げ加工をすることにより、第1弾性変形部や第2弾性変形部の各部に所望の弾性を付与させた防振部材を効率よく形成することができる。 According to this application example, after forming a prototype of the elastically deformable portion by punching such as a press, and then bending to form a bent portion, each part of the first elastically deformable portion and the second elastically deformable portion is formed. It is possible to efficiently form a vibration isolating member having a desired elasticity.
[適用例6] 上記適用例にかかる防振部材において、前記弾性変形部の前記上面側および前記下面側の少なくとも一方にダンパー部材が接合されていることを特徴とする。 Application Example 6 In the vibration isolating member according to the application example, a damper member is bonded to at least one of the upper surface side and the lower surface side of the elastic deformation portion.
本適用例によれば、弾性変形部に接合されたダンパーにより、弾性変形部が弾性変形して振動伝達の抑制を行った際に、弾性変形部に生じた運動エネルギーの減衰が促進され、振動伝達抑制時の弾性変形部の振動をより短時間で終息させる防振部材を提供することができる。 According to this application example, when the elastic deformation portion is elastically deformed and vibration transmission is suppressed by the damper joined to the elastic deformation portion, the attenuation of the kinetic energy generated in the elastic deformation portion is promoted, and the vibration is suppressed. It is possible to provide a vibration isolating member that terminates the vibration of the elastically deforming portion when transmission is suppressed in a shorter time.
[適用例7] 本適用例にかかるセンサー機器は、上記適用例に記載の防振部材の前記上面側および前記下面側の少なくとも一方にセンサー素子が搭載されたことを特徴とする。 Application Example 7 A sensor device according to this application example is characterized in that a sensor element is mounted on at least one of the upper surface side and the lower surface side of the vibration isolation member according to the application example.
本適用例によれば、上記適用例に記載の防振部材にセンサー素子が搭載された構成となっていることにより、三次元の方向の振動伝達が抑制され、誤検出が抑えられたセンサー機器を薄型にて提供することができる。 According to this application example, the sensor device is configured such that the sensor element is mounted on the vibration-proof member described in the application example above, so that vibration transmission in a three-dimensional direction is suppressed, and erroneous detection is suppressed. Can be provided in a thin shape.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材について実際とは異なる尺度で示している場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following drawings, each layer and each member may be shown on a different scale from the actual scale in order to make each layer and each member recognizable.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るセンサー機器の全体構成を示す概略斜視図である。また、図2は、センサー機器に備わる防振部材を示すものであり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。また、図3は、防振部材に上側基板および下側基板を取り付けた状態を示す概略斜視図である。なお、図1は、センサー機器の内部の構成を説明する便宜上、筐体としてのケース3の一部を切り欠いて図示している。
まず、実施形態1に係るセンサー機器1の概略構成について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the entire configuration of the sensor device according to the first embodiment. 2A and 2B show a vibration isolating member provided in the sensor device, where FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view showing a state in which the upper substrate and the lower substrate are attached to the vibration isolation member. Note that FIG. 1 is illustrated by cutting out a part of the case 3 as a housing for convenience of describing the internal configuration of the sensor device.
First, a schematic configuration of the
図1において、センサー機器1は、ベース2、防振部材10、下側基板21、上側基板22、センサー素子55が内蔵されたセンサーパッケージ50、およびケース3などから構成されている。
In FIG. 1, the
ベース2上には、下側基板21が固定されている。下側基板21上には、防振部材10が接続され、防振部材10上に、上側基板22が接続されている。即ち、ベース2上に、防振部材10を挟んだ上下に下側基板21と上側基板22とが接続され、下側基板21と上側基板22との間の振動伝達が防振部材10により抑制される防振構造が構成されている。なお、防振部材10の詳細な構成や、防振部材10と下側基板21および上側基板22との接続構造の詳細については後述する。
A
上側基板22上には、センサーパッケージ50が固定されている。センサーパッケージ50は、上面側が開口されたパッケージ容器51と、自由端と固定端を有し、固定端がパッケージ容器51内に固定されたセンサー素子55と、センサー素子55が固定されたパッケージ容器51の開口を塞ぐように接合されたリッド52などを有して構成されている。
A
下側基板21、防振部材10、および上側基板22により形成された防振構造の上側基板22上にセンサーパッケージ50が配置されたベース2上には、それら防振構造上およびセンサーパッケージ50を覆うケース3が接合されている。なお、図示はしないが、上側基板22とセンサーパッケージ50、および、下側基板21とベース2は、各々電気的に接続され、上側基板22と下側基板21とはフレキシブル基板などにより電気的に接続されている。これにより、センサーパッケージ50のセンサー素子55は、ベース2の外側に引き出された外部接続端子(不図示)を介して外部と接続できるようになっている。
On the
次に、防振部材10について詳細に説明する。
図2(a)において、防振部材10は、バネ鋼板材などをプレス加工して原型を作成したのち、所望の形状に成形して形成されている。防振部材は、水平方向に沿った第1軸の方向(図2(a)において紙面左右方向)に主面を有して形成された弾性変形部30と、弾性変形部30の第1軸において対向する両端部に各々接続された支持部としての上面側支持部37a,37b,37cおよび下面側支持部38a,38b,38cとを有している。
Next, the
In FIG. 2 (a), the
上面側支持部37a,37b,37cは、弾性変形部30から第1軸に直交する鉛直方向に沿った第2軸において上面側に折り曲げ加工され、各々配置されている。また、下面側支持部38a,38b,38cは、弾性変形部30から第2軸において下面側に折り曲げ加工され、各々配置されている。上面側支持部37a,37b,37cは、弾性変形部30の一方の端部に一つの上面側支持部37aが配置され、弾性変形部30の他方の端部に二つの上面側支持部37b,37cが配置されている。また、下面側支持部38a,38b,38cは、弾性変形部30の一方の端部に二つの下面側支持部38a,38bが配置され、弾性変形部30の他方の端部に一つの下面側支持部38cが配置されている。
The upper surface
弾性変形部30は、一方の端部の上面側支持部37aから他方の端部の上面側支持部37bに向けて延出するアーム部31a,31b、および、アーム部31aから他方の端部の上面側支持部37cに向けて延出するアーム部31cを有する第1弾性変形部31と、他方の端部の下面側支持部38cから一方の端部の下面側支持部38aに向けて延出するアーム部32c,32a、および、アーム部32cから一方の端部の下面側支持部38bに向けて延出するアーム部32bを有する第2弾性変形部32と、を含んでいる。第1弾性変形部31と第2弾性変形部32とは、弾性変形部30の一方の端部と他方の端部との中央に配置されたタイバー(tie−bar)33で互いに接続されている。即ち、第1弾性変形部31および第2弾性変形部32は、タイバー33の一部を含んで形成されている。
The
第1弾性変形部31は、一方の端部の上面側支持部37aからタイバー33までを最短の長さで接続するアーム部31aと、他方の端部の上面側支持部37bおよび上面側支持部37cの各々からタイバー33までを最短の長さで接続するアーム部31bおよびアーム部31cと、タイバー33の一部とを含んで形成されている。これに対して、第2弾性変形部32は、一方の端部の下面側支持部38aおよび下面側支持部38bの各々からタイバー33に接続されるアーム部32aおよびアーム部32bは、水平方向(第1軸)に屈曲させた屈曲部が設けられている。本実施形態では、アーム部32aおよびアーム部32bともに、下面側支持部38a,38bから一旦他方の端部側に延びてから、第1軸において互いに接近する方向に屈曲し、上面側支持部37aからタイバー33に延びるアーム部31aに接触しない位置でアーム部31aと並行するように他方の端部側に屈曲してから、さらに第1軸において互いに離間する方向に屈曲し、再び他方の端部側に屈曲してタイバー33に接続される屈曲形状を有して形成されている。また、他方の端部の下面側支持部38cから一方の端部側に延出されてタイバー33に接続されるアーム部32cは、下面側支持部38cから一方の端部側に延びてから、第1軸において互いに離間する2方向に枝分かれして延び、各々が上面側支持部37bからタイバー33に延びるアーム部31b、および、上面側支持部37cからタイバー33に延びるアーム部31cに接触しない位置でアーム部31bまたはアーム部31cと並行するように一方の端部側に屈曲してから、さらに第1軸において互いに接近する方向に屈曲し、中央で再び一つに合流してから再び一方の端部側に屈曲してタイバー33に接続される屈曲形状を有して形成されている。これにより、弾性変形部30において、第1弾性変形部31は、第2弾性変形部32に比して第1軸に弾性変形し易く、第2弾性変形部32は、第1弾性変形部31に比して第1軸に直交する第2軸に弾性変形し易くなっている。
The first
以上、述べた形状に形成された防振部材10は、上面側支持部37a,37b,37cを結んで形成される三角形と、下面側支持部38a,38b,38cを結んで形成される三角形とが、一方の端部から他方の端部へ延びる仮想の中心線Pに対して互いに線対称となるように形成されている。また、各アーム部およびタイバー33が接続されて形成された第1弾性変形部31および第2弾性変形部32からなる弾性変形部30の形状についても、仮想の中心線Pに対して線対称になっている。これにより、弾性変形部30において、第1弾性変形部31と第2弾性変形部32とにより振動伝達をバランスよく抑制することができ、第1軸および第2軸の三次元の各方向の振動を平均的に抑制し、且つ、早く終息させる防振部材10とすることができる。
As described above, the
また、上述した防振部材10において、上面側支持部37a,37b,37c、下面側支持部38a,38b,38c、およびタイバー33と、第1弾性変形部31のアーム部31a,31b,31cおよび第2弾性変形部32のアーム部32a,32b,32cとが各々接続される接続部分は、各アーム部31a〜31c,32a〜32cから各々の接続部分に向けて徐々に幅を広げてから接続されるテーパー35が形成されている。これにより、各接続部分にテーパー35が形成されていない場合に比して、各アーム部31a〜31c,32a〜32cと各々の接続部分の強度をより確保することができる。
また、タイバー33の両端部には、アーム部31b,31c,32a,32bとの接合部から外側に突出した突出部33aが形成されている。
In the
Further, at both ends of the
図3に示すように、防振部材10の下方には下側基板21が固定され、防振部材10の上方には上側基板22が固定される。具体的には、防振部材10の下面側支持部38a,38b,38cには、下側基板21がネジ25により固定される。また、防振部材10の上面側支持部37a,37b,37cには、上側基板22がネジ25により固定されている。なお、防振部材10と、下側基板21および上側基板22との固定方法は、ネジ25による方法に限らず、接着剤による接着、半田付け、など、種々の固定方法をとることができる。図3によりわかるように、上面側支持部37a〜37cに接続される上面側の上側基板22と、下面側支持部38a〜38cに接続される下面側の下側基板21との間に弾性変形部30が配置される。ここで、防振部材10において、上面側支持部37a〜37cおよび下面側支持部38a〜38cは、上面側に配置される上側基板22と下面側に配置される下側基板21との隙間の間隔を規定する形状で形成されている(図2(b)を併せて参照のこと)。これにより、上面側支持部37a〜37cに支持される被上面側支持部材としての上側基板22と、下面側支持部38a〜38cに支持される被下面側支持部材としての下側基板21間で、三次元の方向の振動伝達を抑制する防振構造を構成することができる。また、上面側支持部37a〜37cに支持される上側基板22と、下面側支持部38a〜38cに支持される下側基板21との間の防振構造の第2軸(厚み方向)の厚みを、上面側支持部37a〜37cおよび下面側支持部38a〜38cの形状の設計により任意に調整することができ、特に薄型化が図り易いという効果を奏する。
As shown in FIG. 3, the
以上述べたように、本実施形態に係る防振部材10、および、それを備えたセンサー機器1によれば、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to the
本実施形態の防振部材10は、水平方向に沿った第1軸の方向に主面を有し、一方の端部の上面側支持部37aから他方の端部の上面側支持部37b,37cに向けて延出し第1軸に弾性変形し易い第1弾性変形部31と、他方の端部の下面側支持部38cから一方の端部の下面側支持部38a,38bに向けて延出し第1軸に直交する第2軸に弾性変形しやすい第2弾性変形部32とがタイバー33で互いに接続された弾性変形部30を有している。
これにより、上面側支持部37a〜37cと下面側支持部38a〜38cとの間に第1軸の方向に主面を有して接続された弾性変形部30において、第1軸に弾性変形し易い第1弾性変形部31によって、水平方向に沿った第1軸、即ち、弾性変形部30を平面視したときのX方向およびX方向に直交するY方向の振動伝達を抑制することができるとともに、第2軸に弾性変形し易い第2弾性変形部32により、鉛直方向に沿った第2軸の振動伝達を抑制することができる。
したがって、第1軸および第2軸の三次元の各方向の振動伝達を抑制することができる防振部材10を提供することができる。
The
Thereby, in the
Therefore, it is possible to provide the
また、本実施形態の防振部材10において、上面側支持部37a〜37cは、弾性変形部30において一方の端部に一つの上面側支持部37aと、他方の端部に二つ上面側支持部37b,37cとが配置され、下面側支持部38cは、弾性変形部30において一方の端部に二つの下面側支持部38a,38bと、他方の端部に一つの下面側支持部38cとが配置されており、弾性変形部30における第1弾性変形部31および第2弾性変形部32と、上面側支持部37a〜37cおよび下面側支持部38a〜38cが、各々バランスよく配置されて接続されている。しかも、上面側支持部37a,37b,37cを結んで形成される三角形と、下面側支持部38a,38b,38cを結んで形成される三角形とが、一方の端部から他方の端部へ延びる仮想の中心線Pに対して互いに線対称となるように形成されている。
このような構成により、弾性変形部30において、第1弾性変形部31と第2弾性変形部32とにより振動伝達をバランスよく抑制することができ、第1軸および第2軸の三次元の各方向の振動を平均的に、且つ、早く終息させることができる防振部材10を実現することができる。
Further, in the
With such a configuration, in the
本実施形態のセンサー機器1は、上述した防振部材10を挟んだ下側に固定された下側基板21および上側に固定された上側基板22により形成された防振構造の上側基板22上にセンサーパッケージ50が配置されたベース2上に、ケース3が接合されて構成されている。
これにより、環境振動や衝撃印加などによる三次元の方向の振動が、防振部材10などによる防振構造により緩和され、センサーパッケージ50のセンサー素子55への振動伝達が抑制されるので、センサー素子55への不要な振動伝達による誤検出が抑えられ、過大な振動によるセンサー素子55の破壊が抑制されたセンサー機器1を薄型にて提供することができる。
The
As a result, vibration in the three-dimensional direction due to environmental vibration or impact application is alleviated by the vibration isolation structure by the
(実施形態2)
図4は、実施形態2に係る防振部材を示す概略斜視図である。この図を用いて、実施形態2に係る防振部材10Dについて説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a vibration isolator according to the second embodiment. The
図4において、実施形態2に係る防振部材10Dは、上記実施形態1の防振部材10の弾性変形部30の上面側および下面側にダンパー部材77,78が接合されている。本実施形態では、弾性変形部30の上面側にダンパー部材77が接合され、弾性変形部30の下面側にダンパー部材78が接合されている。ダンパー部材77,78としては、粘弾性を比較的顕著に有するプラスチックやゴムなどの高分子材料により形成したものを用いることが好ましい。
In FIG. 4, in the
実施形態2の防振部材10Dによれば、実施形態1での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。即ち、弾性変形部30が弾性変形して振動伝達の抑制を行った際に、弾性変形部30に密着させて接合したダンパー部材77,78によって、弾性変形部30に生じた振動エネルギーの減衰が促進されるので、振動伝達抑制時の弾性変形部30の振動を短時間で終息させる防振部材10Dを提供することができる。
According to the
図5は、上記実施形態の防振部材10におけるアーム部の形態のバリエーションを模式的に示すものであり、(a)は一つのバリエーションを示す部分平面図、(b)は別のバリエーションを示す部分断面図である。
図5に示すアーム部の形態は、図2に示す実施形態1の防振部材10の各アーム部に適用することができる。詳細には、図2に示す実施形態1の防振部材10の弾性変形部30において、屈曲形状を形成することにより弾性を調整している第2弾性変形部32のアーム部32a〜32cに対して、屈曲形状を形成せずにアーム部の弾性を調整することができる形態として説明する。
FIG. 5 schematically shows variations of the form of the arm portion in the
The form of the arm portion shown in FIG. 5 can be applied to each arm portion of the
図5(a)に示すアーム部30xは、幅広部34aと、幅広部34aより幅が狭く形成された狭小部34bとを有している。これによれば、防振部材において振動伝達の抑制を望む所定の大きさの振動に対して、弾性変形を保持できる範囲で狭小部34bを形成することにより、アーム部30xに所望の弾性変形特性を持たせることができる。
The
また、図5(b)に示すアーム部30x´は、厚みが厚い肉厚部34a´と、肉厚部34a´よりも厚みが薄い肉薄部34b´とを有している。これによれば、防振部材において振動伝達の抑制を望む所定の大きさの振動に対して、弾性変形を保持できる範囲で肉薄部34b´を形成することにより、アーム部30x´に所望の弾性変形特性を持たせることができる。
Further, the
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。 The embodiment of the present invention made by the inventor has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.
例えば、上記実施形態では、1つのセンサーパッケージ50に対して防振部材10による振動伝達の抑制を行う防振構造を有するセンサー機器1について説明した。これに限らず、上記実施形態および変形例の防振部材10,10D,110,210を用いることにより、複数のセンサーパッケージ、または、複数のセンサー素子55に対して振動伝達を抑制する防振構造を実現することができる。
For example, in the above embodiment, the
また、防振部材の弾性変形部の引き回し形状についても、上記実施形態で説明した防振部材10,10D,110,210の形状に限るものではない。上記実施形態および変形例の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えた形状とすることができる。
Further, the routing shape of the elastically deforming portion of the vibration isolating member is not limited to the shape of the
また、上記実施形態2の防振部材10Dでは、弾性変形部30の上面側の略全面にダンパー部材77を接合し、弾性変形部30の下面側の略全面にダンパー部材78を接合したが、これに限らない。弾性変形部30の上面側または下面側の少なくとも一部にダンパー部材を固定することにより、ダンパー部材による弾性変形部30の振動の減衰を促進させる効果を得ることができる。
Further, in the
1…センサー機器、2…ベース、3…ケース、10,10D,110,210…防振部材、21…下側基板、22…上側基板、25…ネジ、30,130,230…弾性変形部、31,131,231…第1弾性変形部、31a〜31c,32a〜32c,30x,30x´,131a〜131c,231a〜231c…アーム部、32,132,232…第2弾性変形部、33,133,233…タイバー、34a…幅広部、34b…狭小部、34a´…肉厚部、34b´…肉薄部、35…テーパー、37a〜37c,137a〜137c,237a〜237c…上面側支持部、38a〜38c,138a〜138c,238a〜238c…下面側支持部、50…センサーパッケージ、51…パッケージ容器、52…リッド、55…センサー素子、77,78…ダンパー部材。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
弾性変形部と、
前記弾性変形部の一端および他端の各々に接続された支持部と、を有し、
前記支持部は、前記一端および前記他端の各々において前記仮想平面の上面に接続される上面側支持部と、前記仮想平面の下面に接続される下面側支持部と、が前記第2軸に沿って配置され、
前記上面側支持部は、前記弾性変形部一端側に一つと、前記弾性変形部他端側に二つとが配置され、
前記下面側支持部は、前記一端側に二つと、前記他端側に一つとが配置され、
前記弾性変形部は、前記一端側の前記上面側支持部から前記他端側の前記上面側支持部の各々に向けて延出する第1弾性変形部と、前記他端側の前記下面側支持部から前記一端側の前記下面側支持部の各々に向けて延出する第2弾性変形部と、を含み、
前記第1弾性変形部は前記第1軸に弾性変形がし易く、前記第2弾性変形部は前記第2軸に弾性変形がし易く、
前記第1弾性変形部と前記第2弾性変形部とは、互いに接続されていることを特徴とする防振部材。 When defining a first axis, a second axis orthogonal to the first axis, and a virtual plane including the first axis and the second axis,
An elastic deformation part;
A support part connected to each of one end and the other end of the elastic deformation part,
The support portion includes an upper surface side support portion connected to the upper surface of the virtual plane at each of the one end and the other end, and a lower surface side support portion connected to the lower surface of the virtual plane on the second axis. Arranged along the
The upper surface side support portion is disposed on one end side of the elastic deformation portion and two on the other end side of the elastic deformation portion,
Two of the lower surface side support portions are arranged on the one end side and one on the other end side,
The elastic deformation portion includes a first elastic deformation portion extending from the upper surface side support portion on the one end side toward the upper surface side support portion on the other end side, and the lower surface side support on the other end side. A second elastic deformation portion extending from each portion toward each of the lower surface side support portions on the one end side,
The first elastic deformation part is easy to elastically deform on the first axis, the second elastic deformation part is easy to elastically deform on the second axis,
The vibration isolating member, wherein the first elastic deformation portion and the second elastic deformation portion are connected to each other.
前記上面側支持部に接続される上面と、前記下面側支持部に接続される下面との間に前記弾性変形部が配置されていることを特徴とする防振部材。 The vibration isolator according to claim 1,
The vibration isolating member, wherein the elastic deformation portion is disposed between an upper surface connected to the upper surface side support portion and a lower surface connected to the lower surface side support portion.
前記上面側支持部および前記下面側支持部は、前記上面と前記下面との隙間の間隔を規定する形状で形成されたことを特徴とする防振部材。 In the vibration isolator according to claim 1 or 2,
The anti-vibration member, wherein the upper surface side support portion and the lower surface side support portion are formed in a shape that defines a gap between the upper surface and the lower surface.
前記上面側支持部を結んで形成される三角形と、前記下面側支持部を結んで形成される三角形とは、前記一方の端部から前記他方の端部へ延びる仮想の中心線に対して互いに線対称に形成されたことを特徴とする防振部材。 In the vibration isolator as described in any one of Claims 1-3,
A triangle formed by connecting the upper surface side support portion and a triangle formed by connecting the lower surface side support portion are mutually with respect to a virtual center line extending from the one end portion to the other end portion. An anti-vibration member formed in line symmetry.
前記第1弾性変形部または前記第2弾性変形部には、屈曲部が設けられたことを特徴とする防振部材。 In the vibration isolator as described in any one of Claims 1-4,
A vibration isolating member, wherein the first elastic deformation portion or the second elastic deformation portion is provided with a bent portion.
前記弾性変形部の前記上面側および前記下面側の少なくとも一方にダンパー部材が接合されたことを特徴とする防振部材。 In the vibration isolator as described in any one of Claims 1-5,
A vibration isolation member, wherein a damper member is joined to at least one of the upper surface side and the lower surface side of the elastic deformation portion.
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