JPH075065U - 振動センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価に製造できて、きわめて防水性の高いイ
ンピーダンス変換回路内蔵型の振動センサを得る。 【構成】 インピーダンス変換回路内蔵型振動センサの
振動検出部を収納した検出部パッケージ１と、インピー
ダンス変換回路を収納した回路部パッケージ２との接合
部３に、その外周に沿って幅２ｍｍ以上、厚さ１ｍｍ以
上の防水性接着剤からなる防水被覆４を施す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は振動センサにかかわり、特に従来のインピーダンス変換回路内蔵型振 動センサに簡単な処理を施すことによって得られる、きわめて防水性の高い振動 センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、検体の振動を測定する圧電型振動センサ（または「圧電型加速度センサ 」とも呼ばれている）としては、片もち梁型、ダイアフラム型、圧縮型、剪断型 など各種の形式のものが知られている。しかし、近時は小型で堅牢であり、量産 性にも優れた圧縮型の圧電型振動センサが多用されている。 圧縮型の圧電型振動センサ（以下、単に「振動センサ」という）は、基本的に は、検体側電極板と、膜状圧電体と、荷重体側電極板と、慣性質量として作用す る荷重体との積層物によって構成されている。この検体側電極板を、台座などを 介して検体に固着したとき、検体が受けた振動は検体側電極板を経由して膜状圧 電体の検体側の面に伝えられる。一方、この膜状圧電体の荷重体側の面は荷重体 側電極板を介して、慣性質量として作用する荷重体に固定されているから、振動 に対して抵抗する。このため、振動は膜状圧電体に対する応力変化に変換される 。 この膜状圧電体は例えばポリフッ化ビニリデンなど、受けた応力変化に比例し た電荷を発生する物質で形成されている。従って、検体に発生した振動は膜状圧 電体を挟む両面に配設された電極間の電位差に変換され、振動の大きさに対応す る電圧として電気的に出力される。この出力変化を検知し測定することによって 振動の発生とその大きさを知ることができる。 しかし、この振動センサからの出力は、計数装置や表示装置など通常の電子回 路の入力端子とインピーダンスが合わないため、インピーダンス変換回路によっ てその整合を行う必要がある。そこで、インピーダンス変換回路を内蔵し、一般 の電子回路と直接接続できるようにした振動センサが便利であり、多く用いられ るようになってきた。このインピーダンス変換回路内蔵型振動センサは、振動検 出部とインピーダンス変換回路とが、それぞれ導電性プラスチック製の検出部パ ッケージと回路部パッケージとに分けて収納されており、双方のパッケージは、 互いに配線を通す開口部を有する面で接触しており、その面の周囲に設けられた 接合部がエポキシ樹脂系などの接着剤で接着され、一体化されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のインピーダンス変換回路内蔵型振動センサは、耐水性または耐湿性が不 十分であり、かつそのバラツキも大きいという問題がある。すなわち、水分また は湿気が侵入して振動センサの出力が低下したり、ときには回路が短絡したり破 壊したりすることもある。この問題は、上記検出部パッケージと回路部パッケー ジとを接着する接着層に微細な間隙や亀裂が発生し、その部分から水分（湿気） が侵入することに起因するものである。 本考案はこの問題を解決するためになされたものであり、したがって本考案の 目的は、安価に製造できて、きわめて防水性の高いインピーダンス変換回路内蔵 型の振動センサを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の課題は、インピーダンス変換回路内蔵型振動センサの振動検出部を収納 した検出部パッケージと、インピーダンス変換回路を収納した回路部パッケージ との接合部に、その外周に沿って幅２ｍｍ以上、厚さ１ｍｍ以上の防水性接着剤 からなる防水被覆を施した振動センサを提供することによって解決できる。

【０００５】

【作用】

インピーダンス変換回路内蔵型振動センサの上記検出部パッケージと回路部パ ッケージとの接合部には、その接着剤層に微細な間隙や亀裂が発生することがあ り、この部分から毛管現象または気圧の変化などによって、水分（湿気）が侵入 すると、この水分は振動検出部またはインピーダンス変換回路にまで達し、出力 低下や回路短絡などを起こす。 しかしこのとき、予め上記の接合部の外周に沿って、防水性接着剤からなる防 水被覆を施しておけば、たとえ接合部の接着剤層に微細な間隙や亀裂があっても 水分（湿気）が侵入できないから、防水性の高い振動センサが得られる。ただし 、バラツキのない安定した防水性を得るためには、防水被覆が、検出部パッケー ジと回路部パッケージとの接合部の外周に沿って幅２ｍｍ以上、厚さ１ｍｍ以上 の層として施されている必要があることが、実験の結果わかった。

【０００６】 本考案に使用する防水性接着剤は、導電性プラスチックからなる検出部パッケ ージおよび回路部パッケージに密に接着して被膜を形成するものであって、防水 性が高く、かつそれ自体が亀裂などを発生しない耐久性の高いものである。その 例としては、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ＳＨ７８０ シリコーンシーラントを挙げることができる。 本考案の振動センサを製造するには、従来の方法で製造されたインピーダンス 変換回路内蔵型振動センサの検出部パッケージと回路部パッケージとの接合部に 、その外周に沿って幅２ｍｍ以上、厚さ１ｍｍ以上の防水性接着剤からなる防水 被覆を施すだけでよい。この防水性接着剤は粘性液体であってもよく、または予 めテープ状に成形されたものであってもよい。粘性液体であれば接合部の外周に 沿って塗布して施すことになり、テープ状であれば手または機械でこれを接合部 の周囲に密に巻きつけて施すことができる。

【０００７】

【実施例】

次に図面を用いて本考案の実施例を説明する。 図１は、本考案の振動センサの一実施例を示す斜視図である。図１において符 号１は、圧縮型の圧電型振動センサからなる振動検出部を収納した導電性プラス チックからなる方形の検出部パッケージである。検出部パッケージ１は、インピ ーダンス変換回路を収納した導電性プラスチックからなる方形の回路部パッケー ジ２と、それぞれの接合部で合わされ、エポキシ樹脂系などの接着剤によって接 着され、一体化されている。回路部パッケージ２は、その一端部が検出部パッケ ージとの接合部３から延び、延びた部分の上面に端子５が設けられ、この端子５ は後方電子処理装置のリード線６に接続されるようになっている。また回路部パ ッケージ２の下面７は検体に固着されるようになっている。 この検出部パッケージ１と回路部パッケージ２との接合部３には、その外周に 沿って防水性接着剤からなる被覆（防水被覆）４が施されている。この防水被覆 ４は、シリコン樹脂からなり、その幅が２．０ｍｍ以上、厚さは１．０ｍｍ以上 とされている。

【０００８】 実施例１〜４の各振動センサは、防水被覆４の防水効果を試験するために、検 出部パッケージ１と回路部パッケージ２との接合に際して、接合部３の各辺部に １ポイントずつ接着剤をつけるのみとして故意に水分が入りやすいようにし、防 水被覆の幅と厚さはそれぞれ下記のようにして各１０個の試料を作製した。 実施例１：幅２．０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ 実施例２：幅２．５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ 実施例３：幅２．０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ 実施例４：幅２．５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ

【０００９】 （比較例） 上記と同様に、検出部パッケージ１と回路部パッケージ２との接合を各辺部１ ポイントずつとし、下記のように防水被覆の幅を２．０ｍｍ未満または厚さを１ ．０ｍｍ未満としたものを比較例として各１０個作製した。 比較例１：幅１．５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ 比較例２：幅１．０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ 比較例３：幅２．０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ

【００１０】 実施例１〜４および比較例１〜３の各振動センサについて防水性を試験した。 この試験は、一定温度（２５℃）で乾燥雰囲気（湿度６０％以下）中、および多 湿雰囲気（湿度９０％以上）中に一定時間（３分間）放置したときの、回路に流 れるオフセット電圧を測定して行い、実質的にその差異が認められなかった個数 を防水個数とした。 その結果を表１に示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】 表１から、防水被覆の幅を２．０ｍｍ以上、厚さを１．０ｍｍ以上とした実施 例の振動センサが、いずれもバラツキなく優れた耐水性を有していることは明か である。 実施例は、圧縮型の圧電型振動センサからなる振動検出部を有するものである が、本考案の振動センサの振動検出部はこれに限定されるものではなく、インピ ーダンスの整合を必要とするいずれの形式の振動検出部であってもよい。

【００１３】

【考案の効果】

本考案の振動センサは、インピーダンス変換回路内蔵型振動センサの振動検出 部を収納した検出部パッケージと、インピーダンス変換回路を収納した回路部パ ッケージとの接合部に、その外周に沿って幅２ｍｍ以上、厚さ１ｍｍ以上の防水 性接着剤からなる被覆を施したものであるので、接合部の防水性が著しく向上し 、また耐水性のバラツキもなくなり、出力が安定する。したがって、多湿雰囲気 中での振動検知にも使用可能となり、振動センサの汎用性が高くなる。また、本 考案の振動センサは、従来製造されていた振動センサに上記の防水被覆を施すだ けで製造できるので、簡単かつ安価に製造できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…検出部パッケージ、２…回路部パッケージ、３…接
合部、４…防水被覆。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インピーダンス変換回路内蔵型振動セン
   サの振動検出部を収納した検出部パッケージと、インピ
   ーダンス変換回路を収納した回路部パッケージとの接合
   部に、その外周に沿って幅２ｍｍ以上、厚さ１ｍｍ以上
   の防水性接着剤からなる防水被覆を施した振動センサ。