JP3109350B2 - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ

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JP3109350B2
JP3109350B2 JP05286663A JP28666393A JP3109350B2 JP 3109350 B2 JP3109350 B2 JP 3109350B2 JP 05286663 A JP05286663 A JP 05286663A JP 28666393 A JP28666393 A JP 28666393A JP 3109350 B2 JP3109350 B2 JP 3109350B2
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acceleration
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宏志 浅野
純 多保田
宗治 山下
利弘 水野
正幸 市丸
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として車載用エアバ
ックシステムに組み込んで使用される加速度センサに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来から、この種の加速度センサとし
て、図4において平面図で示したものがある。この加速
度センサ50は加速度検出素子51および信号処理回路
を構成する各種回路部品(図示省略)を搭載した回路基
板52と、回路基板52の対向端部それぞれに並列配置
されるとともにそれぞれ信号処理回路から導出されて回
路基板52の対向端部それぞれから基板裏面側(図示の
裏面側)に向けて突出する複数の接続端子53と、加速
度センサ50全体を覆うケース54とを備えて構成され
ている。
【0003】この加速度センサ50は接続端子53を図
示しない取り付け基板の取り付け孔に挿通させておい
て、接続端子53を取り付け基板の配線パターンに半田
付けすることによって取り付けられるようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
加速度センサ50には、回路基板52に回転振動が発生
するために加速度検出精度がよくないという問題があっ
った。すなわち、回路基板52には加速度検出素子51
や信号処理回路を構成する回路素子等の部品が搭載され
るようになっているが、加速度検出素子51は各種部品
の配置レイアウトやこれら部品を互いに接続する配線パ
ターン(図示省略)のレイアウトの都合上、回路基板5
2上の任意の位置に配設されていた。
【0005】しかしながら、加速度センサ50を構成す
る各種部品の中でも加速度検出素子51は重量のある部
品であり、このような加速度検出素子51を回路基板5
2上の任意の位置に配設すると、回路基板52の重心位
置Jが平面視基板中央位置Oではなく加速度検出素子5
1側に偏ってしまった。そのため、この状態で、加速度
ンサ50に加速度が加わると、回路基板52上に回転
モーメントが発生して接続端子53にねじれを生じさせ
て、回路基板52を平面方向に沿って回転振動させた。
回路基板52に回転振動が発生すると加速度が加速度検
出素子51に正確に伝わらなくなり、そのために加速度
センサ50の加速度検出精度を悪化させていた。
【0006】したがって、本発明においては、回路基板
の回転振動による不要感度の発生を防止して加速度検出
精度を高めることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の加速度センサは、加速度検出素子
と、該加速度検出素子を搭載する回路基板と、前記回路
基板に対して隙間を空けて対向配置された金属ベース板
と、前記回路基板に配置されて回路基板の厚み方向同一
となる向きに突出して、前記金属ベース板を貫通する
続端子とを備え、前加速度検出素子を前記回路基板の
平面視中央位置に配置し、前記加速度検出素子の加速度
検出方向を前記回路基板の平面方向と平行に設定したこ
とに特徴を有する。
【0008】
【作用】上記構成によれば、重量のある加速度検出素子
を回路基板の平面視中央位置に配置したので、回路基板
の重心位置がその平面視中央位置からずれることがなく
なった。そのため、加速度センサに回路基板の平面方向
に沿った加速度が加わっても、回路基板上で回転モーメ
ントが発生せず、したがって、接続端子にねじれが生じ
て回路基板を回転振動させることはなくなる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図1は本発明の一実施例の平面図、図2
はその側面図である。
【0010】この加速度センサ1は加速度検出素子2お
よびこの加速度検出素子2が検出した加速度信号を処理
する信号処理回路(図示省略)を搭載した長方形状の回
路基板3と、信号処理回路から導出されるとともに、回
路基板3の対向端部それぞれに並列配置されて裏面側に
向けて突出する複数の接続端子4とを備えている。
【0011】加速度検出素子2は回路基板3に搭載され
る部品の中でも重量を備えた部品であって、この加速度
検出素子2の配置位置によって回路基板3の重心位置J
が左右される。この加速度センサ1では、加速度検出素
子2を回路基板3の平面視中央位置Oに配置しており、
そのために、回路基板3の重心位置Jは基板中央位置O
とほぼ一致することとなって、重心位置Jがどちらか一
方の基板端部側に偏ることはない。そして、加速度検出
素子2はその加速度検出方向Gが回路基板3の平面方向
に沿い、かつ、接続端子4の端子並列方向Cと直交する
方向、すなわち、端子対向方向Bと平行になるように回
路基板3上に配置されている。
【0012】さらに、加速度センサ1は回路基板3の裏
面側に配設された金属ベース板5を備えている。金属ベ
ース板5は、回路基板3に対して隙間Aを空けて対向配
置されており、その裏面には、絶縁突起6が設けられて
いる。接続端子4は金属ベース板5を貫通してその裏面
側まで突出しており、接続端子4と金属ベース板5との
間には図示はしないが絶縁処理が施されている。金属ベ
ース板5にはケース7が取り付けられており、加速度セ
ンサ1全体はこのケース7によって覆われている。
【0013】加速度センサ1は取り付け基板10に取り
付けられるようになっている。すなわち、図2に示すよ
うに、絶縁突起6が取り付け基板10表面に当接するま
で接続端子4の先端が取り付け基板10の取り付け孔
(図示省略)に挿通され、この状態で取り付け基板10
の配線パターン(図示省略)に接続端子4が半田付けさ
れることによって、加速度センサ1が取り付け基板10
に接続固定されている。
【0014】このように構成された加速度センサ1では
上述したように、回路基板3の重心位置Jはその平面視
中央位置Oである。したがって、加速度センサ1に加速
度が加わっても、回路基板3上に回転モーメントが生じ
ることはなく、このような回転モーメントによって接続
端子4にねじれが生じて回路基板3を回転振動させると
いったことは起きない。そのため、回路基板3に回転振
動が発生しない分、加速度は正確に加速度検出素子2に
伝わることになって、その分、この加速度センサ1の加
速度検出精度は高くなっている。
【0015】また、この種の加速度センサでは、回路基
板3に厚み方向と平行な加速度や、同方向の不要振動が
加わってベンディングが発生した場合には、回路基板3
に反りが発生して加速度検出素子2を傾けてしまうため
に、加速度検出素子2の検出方向が初期設定方向G(こ
の加速度センサ1では、回路基板3の平面方向に沿い、
かつ、接続端子4の端子並列方向Cと直交する方向)か
ら変動してベンディングが検出方向の加速度として誤っ
て検出されて不要感度を生じさせるので非常に都合の悪
いものであった。
【0016】しかしながら、この加速度センサ1では、
加速度検出素子2を回路基板3上の平面視中央位置Oに
配置しているために、回路基板3に反りが生じたとして
も、その取り付け向きに傾きが発生することはほとんど
なく、したがって、その加速度検出方向Gも回路基板3
と平行なままである。そのため、ベンディングによる不
要振動が加速度検出素子2に加速度検出方向成分として
検出されることはほとんどなく、したがって加速度検出
素子2には不要な感度は発生しない。
【0017】なお、このような回路基板3のベンディン
グは取り付け基板10に発生したベンディング等の不要
振動が回路基板3に伝わった場合にも発生するが、どの
ような場合であっても、加速度検出素子2の加速度検出
方向Gは回路基板3と平行なままであり、回路基板3に
発生したベンディングによる不要振動が加速度検出素子
2に加速度検出方向成分として検出されることはない。
【0018】このような回路基板3の反りを原因とする
不要感度は、加速度検出素子2の加速度検出方向Gにか
かわらず発生するが、本実施例の加速度センサ1のよう
に、加速度検出素子2の加速度検出方向Gが回路基板3
と平行である場合では顕著に現れる。そのため、加速度
検出素子2の加速度検出方向Gが回路基板3と平行であ
る本実施例のごとき加速度センサでは本発明の有効性が
大である。
【0019】また、この加速度センサ1では、取り付け
基板10から回路基板3に不要振動が伝わるのを以下の
ようにして防止しており、そのために、さらに加速度検
出精度が向上している。
【0020】すなわち、取り付け基板10に反りが発生
すると、金属ベース板5も同様に反ってしまうが、上述
したように、金属ベース板5と回路基板3との間には隙
間Aが形成されているので、金属ベース板5が反ること
による機械的歪みは直接回路基板3には伝わらず、接続
端子4を介して回路基板3に伝わることになる。そし
て、このような機械的歪みは接続端子4が弾性変形して
湾曲することによって吸収されるので回路基板3まで到
達しない。そのため、取り付け基板10の反りが伝わっ
て回路基板3に反りが発生することはなく、その分さら
に加速度検出精度は向上している。
【0021】なお、接続端子4は回路基板3の対向端部
それぞれに並列配置されているために、端子対向方向B
に沿っては湾曲しやすくなっているものの、端子対向方
向Bと直交する方向、すなわち端子並列方向Cに沿って
は湾曲しにくくなっている。そのため、取り付け基板1
0に端子並列方向Cに沿った反りが発生した場合には、
接続端子4はほとんど湾曲することがなく、金属ベース
板5の機械的歪みを回路基板3に伝えて、回路基板3に
反りを生じさせることが考えられる。
【0022】このような不都合を防止するために、この
加速度センサ1では、前述したように、加速度検出方向
Gが接続端子4の端子対向方向Bと平行になるように加
速度検出素子2を配設している。そのため、端子並列方
向Cに沿った金属ベース板5の反りによって回路基板3
に反りが生じたとしても、反りによる歪みはその発生方
向が加速度検出素子2の加速度検出方向Gと直交してい
るために、加速度検出素子2によってピックアップされ
ることがほとんどなく、したがって、加速度センサ1か
ら不要出力(他軸感度等)が生じることもほとんど起き
ない。
【0023】ところで、上記実施例では、長方形状の回
路基板3上に加速度検出素子2を搭載していたが、図3
に示す加速度センサ20のように、円形の回路基板21
上に加速度検出素子2を搭載して構成してもよい。そし
て、この場合であっても、加速度検出素子2が回路基板
21の平面視中央位置Oに配置されているのはいうまで
もない。
【0024】また、接続端子4は必ずしも回路基板3の
対向端部に並列配置されるものでないのは言うまでもな
い。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、重量のあ
る加速度検出素子を回路基板の平面視中央位置に配置し
たので、回路基板の重心位置がその平面視中央位置から
ずれることはなくなり、回路基板に加速度が加わって
も、回路基板上に回転モーメントが発生することはなく
なった。そのため、このような回転モーメントによって
接続端子にねじれが生じて回路基板を回転振動させるこ
とがなくなり、回転振動が発生しない分、加速度が正確
に加速度検出素子に伝わるようになって、その分、加速
度検出精度が向上した。
【0026】また、回路基板にベンディングが発生し、
このようなベンディングによって回路基板に反りが生じ
た場合であっても、加速度検出素子が回路基板の平面視
中央位置に配置されているために加速度検出素子が傾く
ことがほとんどなく、そのため、このような傾きによっ
て加速度検出素子に他軸感度等の不要感度が発生するこ
とがなくなり、その分、さらに加速度検出精度が向上し
た。特に、加速度検出素子の加速度検出方向が回路基板
と平行である場合では、このような回路基板のベンディ
ングによる不要感度の発生が顕著に現れるので、効果は
大である。さらには、金属ベース基板を設けることによ
り次のような効果が得られる。すなわち、接続端子を介
してこの加速度センサが取り付けられる部材側に不要振
動が生じても、その振動は金属ベース基板によりほとん
ど遮断されてしまい、このような不要振動により回路基
板に反りが生じることはなく、その分でも加速度検出精
度が向上する。 また、接続端子が金属ベース基板を貫通
して配置されているので、接続端子により金属ベース板
はその平面方向に沿って保持される結果、金属ベース基
板自身も反りが生じにくい。たとえ、金属ベース基板に
反りが生じたとしても、回路基板と金属ベース基板との
間に形成された隙間によりその反りが吸収されるので、
回路基板に反りが生じることはない。以上の理由によ
り、さらに加速度検出精度が向上する。 また、金属ベー
ス基板と回路基板とが互いに異なる材質から構成されて
いるので、金属ベース基板から回路基板に向けて不要振
動が伝達しにくく、その分でも加速度検出精度が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る加速度センサの構造を
示す断面図である。
【図2】実施例の加速度センサの正面図である。
【図3】別実施例の加速度センサの平面図である。
【図4】従来例の加速度センサの構造を示す平面図であ
る。
【符号の説明】
2 加速度検出素子 3 回路基板 4 接続端子 O 回路基板の平面視中央位置 G 加速度検出方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 利弘 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 市丸 正幸 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平4−339265(JP,A) 特開 平5−288768(JP,A) 特開 平5−203662(JP,A) 特開 平4−213068(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 15/08 - 15/135 H05K 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加速度検出素子(2)と、該加速度検出素
    子(2)を搭載する回路基板(3)と、前記回路基板
    (3)に対して隙間(A)を空けて対向配置された金属
    ベース板(5)と、前記回路基板(3)に配置されて回
    路基板(3)の厚み方向同一となる向きに突出して、前
    記金属ベース板を貫通する接続端子(4)とを備え、 前加速度検出素子(2)を前記回路基板(3)の平面
    視中央位置(O)に配置し 前記加速度検出素子(2)の加速度検出方向(G)を前
    記回路基板(3)の平面方向と平行に設定し たことを特
    徴とする加速度センサ。
JP05286663A 1993-11-09 1993-11-16 加速度センサ Expired - Lifetime JP3109350B2 (ja)

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DE69405962T DE69405962T2 (de) 1993-11-09 1994-11-07 Beschleunigungsmessaufnehmer
US08/925,896 US6094984A (en) 1993-11-09 1997-09-08 Acceleration sensor with a circuit board separated from a base plate by a space

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CN103234570B (zh) * 2012-12-31 2016-05-25 苏州东菱振动试验仪器有限公司 加速度传感器的标定装置

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