JP5223003B2 - 物理量センサ - Google Patents
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Description
前記支持部には、前記支持部が回動して前記可動部が高さ方向に変位したときに前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位して前記可動部の変位を抑制するための脚部が設けられていることを特徴とするものである。
前記支持部は、前記アンカ部と前記可動部間を連結する第1連結腕と、前記アンカ部から前記第1連結腕とは逆方向に延び、前記支持部が回動して前記可動部が高さ方向に変位したときに前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位する脚部とを有して構成されており、
前記脚部が前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位したときに、前記脚部が接近する対向部には、前記脚部と対向する位置にストッパ面が設けられていることを特徴とするものである。
前記アンカ部は、左右方向(Y)に間隔を空けて配置された左側アンカ部と、右側アンカ部とを有して構成され、
前記支持部は、前記左側アンカ部に連結され、前記左側アンカ部よりも前方(X1)に前記第1連結腕が延び後方(X2)に前記脚部が延びる第1支持部と、前記右側アンカ部に連結され、前記右側アンカ部よりも後方(X2)に前記第1連結腕が延び前方(X1)に前記脚部が延びる第2支持部とを有して構成され、
前記第2連結腕は、前記左側アンカ部と前記可動部の間に位置し、前記第1支持部の前記第1連結腕とは逆方向に延びる左側第2連結腕と、前記前記右側アンカ部と前記可動部の間に位置し、前記第2支持部の前記第1連結腕とは逆方向に延びる右側第2連結腕とを有して構成されることが好ましい。
前記ストッパ面は、前記脚部の幅寸法よりも小さい第1突起部の表面であり、前記ストッパ面は、前記脚部に対し前記脚部の先端面の角部よりも内側で対向していることが好ましい。
図6に示すように、連結部16aでは、可動部2に溝19が形成されており、この溝19の内部において、右側第2連結腕15と、可動部2とを繋ぐトーションバー(ばね部)20aが設けられている。このトーションバー20aは、可動部2および右側第2連結腕15と同様にシリコンで形成されている。すなわち、長方形のシリコン基板をエッチングして、可動部2や右側第2連結腕15を分離する際に、可動部2と右側第2連結腕15とを連結するようにシリコン基板の一部を残しシリコンを円柱状や角柱状に加工して、トーションバー20aが形成されている。図6では、トーションバー20aの厚さは、可動部2の厚さに比べて薄くなっているが、同じ厚さであってもよい。すなわちトーションバー20aとなる部分のシリコン基板をエッチングにて幅細に切り出すことで、ばね性を持たせることが出来る。
F=Fr1+Fr2
Fr1・L1=Fr2・L2である。ここで、Fr1、Fr2は反力である。
2 可動部
3,4 支持部
3a,4a 第1連結腕
3b,4b 脚部
5 中央アンカ部
6 左側アンカ部
7 右側アンカ部
10 固定部
11a,11b,16a,16b,18a,18b,18c 連結部
12a,12b,13a,13b,17a,17b 支点連結部
14、15 第2連結腕
20a〜20e トーションバー(ばね部)
22 ばね部
30 対向部
30a 対向部の表面(ストッパ面)
31,32 脚部の先端部
35 基台
50、51 突起部
F 慣性力
Fr1、Fr2 反力
Claims (21)
- 固定支持されるアンカ部と、高さ方向に変位する可動部と、前記アンカ部と前記可動部とに回動自在に連結された支持部と、前記可動部の変位を検知するための検知部とを有しており、
前記支持部には、前記支持部が回動して前記可動部が高さ方向に変位したときに前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位して前記可動部の変位を抑制するための脚部が設けられ、
前記支持部には、前記アンカ部と前記可動部間を連結する第1連結腕と、前記アンカ部から前記第1連結腕とは逆方向に延びる前記脚部とが形成されており、前記支持部が回動したときに前記アンカ部と前記第1連結腕間の支点連結部を中心として前記第1連結腕と前記脚部とが逆方向に変位し、
前記脚部を備える前記支持部は複数設けられ、一方の前記支持部に設けられた前記第1連結腕と、他方の前記支持部に設けられた前記第1連結腕とは、前記アンカ部を介して逆方向に延びており、一方の前記第1支持部に設けられた前記脚部と他方の前記第1支持部に設けられた前記脚部とは前記アンカ部を介して逆方向に延びていることを特徴とする物理量センサ。 - 前記脚部が前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位したときに前記脚部が接近する対向部には、前記脚部と対向する位置にストッパ面が設けられている請求項1記載の物理量センサ。
- 固定支持されるアンカ部と、高さ方向に変位する可動部と、前記アンカ部と前記可動部とに回動自在に連結された支持部と、前記可動部の変位を検知するための検知部とを有しており、
前記支持部は、前記アンカ部と前記可動部間を連結する第1連結腕と、前記アンカ部から前記第1連結腕とは逆方向に延び、前記支持部が回動して前記可動部が高さ方向に変位したときに前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位する脚部とを有して構成されており、
前記脚部が前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位したときに、前記脚部が接近する対向部には、前記脚部と対向する位置にストッパ面が設けられており、
前記脚部を備える前記支持部は複数設けられ、一方の前記支持部に設けられた前記第1連結腕と、他方の前記支持部に設けられた前記第1連結腕とは、前記アンカ部を介して逆方向に延びており、一方の前記第1支持部に設けられた前記脚部と他方の前記第1支持部に設けられた前記脚部とは前記アンカ部を介して逆方向に延びていることを特徴とする物理量センサ。 - 同軸上で測定された前記支点連結部と前記第1連結腕間の長さ寸法a、及び前記支点連結部と前記脚部間の長さ寸法bとが長さ寸法a<長さ寸法bの関係を満たす請求項1又は2に記載の物理量センサ。
- 前記支持部とは別に、前記アンカ部から第1連結腕に対して逆方向に延び、前記アンカ部と前記可動部間を連結する第2連結腕が設けられている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の物理量センサ。
- 前記第1連結腕と前記第2連結腕の前記可動部との連結位置とは逆側に位置する後端部同士が連結されている請求項5記載の物理量センサ。
- 前記アンカ部、前記支持部及び前記第2連結腕はいずれも前記可動部の内側に前記可動部と分離して設けられ、
前記アンカ部は、左右方向(Y)に間隔を空けて配置された左側アンカ部と、右側アンカ部とを有して構成され、
前記支持部は、前記左側アンカ部に連結され、前記左側アンカ部よりも前方(X1)に前記第1連結腕が延び後方(X2)に前記脚部が延びる第1支持部と、前記右側アンカ部に連結され、前記右側アンカ部よりも後方(X2)に前記第1連結腕が延び前方(X1)に前記脚部が延びる第2支持部とを有して構成され、
前記第2連結腕は、前記左側アンカ部と前記可動部の間に位置し、前記第1支持部の前記第1連結腕とは逆方向に延びる左側第2連結腕と、前記右側アンカ部と前記可動部の間に位置し、前記第2支持部の前記第1連結腕とは逆方向に延びる右側第2連結腕とを有して構成される請求項5又は6に記載の物理量センサ。 - 前記左側アンカ部と前記右側アンカ部の間には中央アンカ部が設けられ、前記第1支持部は前記中央アンカ部及び前記左側アンカ部の双方に連結され、前記第2支持部は前記中央アンカ部及び前記右側アンカ部の双方に連結されている請求項7記載の物理量センサ。
- 前記中央アンカ部、前記左側アンカ部及び前記右側アンカ部は、前記左右方向(Y)に延びる同一線上に配置されており、前記可動部の高さ方向に各アンカ部を固定支持する固定部が設けられている請求項8記載の物理量センサ。
- 前記脚部が前記可動部の変位方向に対して逆方向に変位したときに前記脚部が接近する対向部と前記可動部の間に、前記検知部が設けられる請求項1ないし9のいずれか1項に記載の物理量センサ。
- 前記脚部が前記可動部の変位方向に対して逆方向に変位したときに前記脚部が接近する対向部にストッパ面が設けられ、
前記ストッパ面は、前記脚部の幅寸法よりも小さい第1突起部の表面であり、前記ストッパ面は、前記脚部に対し前記脚部の先端面の角部よりも内側で対向している請求項1ないし10のいずれか1項に記載の物理量センサ。 - 前記対向部には前記第1突起部が前記可動部と対向する位置にも設けられる請求項11記載の物理量センサ。
- 前記第1突起部は、複数個が密集して形成されている請求項11又は12に記載の物理量センサ。
- 前記脚部が前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位したときに前記脚部が接近する対向部に対する前記脚部の対向面には、前記対向部の方向に突出する第2突起部が設けられている請求項1ないし10のいずれか1項に記載の物理量センサ。
- 前記可動部の前記対向部に対する対向面にも前記第2突起部が設けられる請求項14記載の物理量センサ。
- 前記第2突起部は、複数個が密集して形成されている請求項14又は15に記載の物理量センサ。
- 前記脚部が前記可動部の変位方向に対して逆方向に変位したときに前記脚部が接近する対向部にストッパ面が設けられ、
前記ストッパ面は、前記脚部の幅寸法よりも小さい第1突起部の表面であり、前記ストッパ面は、前記脚部に対し前記脚部の先端面の角部よりも内側で対向しており、
前記脚部が前記可動部の変位方向に対し逆方向に変位したときに前記脚部が接近する対向部に対する前記脚部の対向面には、前記対向部の方向に突出する第2突起部が設けられている請求項1ないし10のいずれか1項に記載の物理量センサ。 - 前記対向部には前記第1突起部が前記可動部と対向する位置にも設けられ、
前記可動部の前記対向部に対する対向面にも前記第2突起部が設けられる請求項17記載の物理量センサ。 - 前記第1突起部及び前記第2突起部は、夫々、複数個が密集して形成されている請求項17又は18に記載の物理量センサ。
- 前記可動部に対して高さ方向にて対向する対向部と前記可動部との間には、前記可動部が前記対向部の方向に変位したときに、前記可動部の変位を抑制するストッパとして機能する突起部が形成されており、前記突起部は前記可動部の重心位置から両方向に等間隔に配置される請求項1ないし10のいずれか1項に記載の物理量センサ。
- 前記可動部の重心位置の両側には前記脚部が延出して形成されており、前記脚部に対して高さ方向にて対向する対向部と各脚部との間には、前記脚部が前記対向部の方向に変位したときに、前記可動部の変位を抑制するストッパとして機能する突起部が夫々、形成されており、各突起部は、前記可動部の重心位置から両方向に等間隔に配置される請求項1ないし10のいずれか1項に記載の物理量センサ。
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