JPH10260202A - Ｇスイッチ - Google Patents
ＧスイッチInfo
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- JPH10260202A JPH10260202A JP9066303A JP6630397A JPH10260202A JP H10260202 A JPH10260202 A JP H10260202A JP 9066303 A JP9066303 A JP 9066303A JP 6630397 A JP6630397 A JP 6630397A JP H10260202 A JPH10260202 A JP H10260202A
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- Japan
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- piezoelectric element
- capacitor
- fet
- switch
- mos
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外部からの微振動による摩耗の影響がなく、摩
擦によるオンオフ性能のバラツキもないＧスイッチを提
供する。 【解決手段】 基板２上には、Ｇスイッチ１を構成する
圧電素子１２、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１、抵抗８、コンデン
サ７、ダイオード１６が配置されている。Ｇスイッチ１
のマス１３にＧ（加速度）が加わると、圧電素子１２に
応力が加わる。すると、圧電素子は圧電効果により、起
電力が発生する。ダイオード１６は、圧電素子１２が発
生した起電力を整流し、コンデンサ７は、前記整流され
た電流を充電電流にしてチャージされる。ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ１１は、コンデンサ７にチャージされたときの電圧を
ゲート電圧として印加され、閾値以上のゲート電圧が印
加されたとき、導通する。又、放電抵抗８は、コンデン
サ７にチャージされた電荷を放電し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１
１のオン時間を調整する。
擦によるオンオフ性能のバラツキもないＧスイッチを提
供する。 【解決手段】 基板２上には、Ｇスイッチ１を構成する
圧電素子１２、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１、抵抗８、コンデン
サ７、ダイオード１６が配置されている。Ｇスイッチ１
のマス１３にＧ（加速度）が加わると、圧電素子１２に
応力が加わる。すると、圧電素子は圧電効果により、起
電力が発生する。ダイオード１６は、圧電素子１２が発
生した起電力を整流し、コンデンサ７は、前記整流され
た電流を充電電流にしてチャージされる。ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ１１は、コンデンサ７にチャージされたときの電圧を
ゲート電圧として印加され、閾値以上のゲート電圧が印
加されたとき、導通する。又、放電抵抗８は、コンデン
サ７にチャージされた電荷を放電し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１
１のオン時間を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はＧスイッチに関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＧスイッチは、リードスイッチ型
のものであって、磁石をバネで拘束し、Ｇ（加速度）が
かかると、磁石がバネの付勢力に抗して移動し、移動し
た磁石にてリードスイッチがオン作動するようにされて
いる。
のものであって、磁石をバネで拘束し、Ｇ（加速度）が
かかると、磁石がバネの付勢力に抗して移動し、移動し
た磁石にてリードスイッチがオン作動するようにされて
いる。
【０００３】このようなリードスイッチ型のＧスイッチ
は、例えば、自動車の搭乗員を保護するエアーバッグを
作動させるために用いられている。通常、エアーバッグ
は、点火装置の点火作動によって急激に膨張したガスに
より、瞬時に膨らむようにされている。この場合、前記
Ｇスイッチとは別に設けたＧセンサが作動するととも
に、前記Ｇスイッチがオン作動することにより、前記点
火装置を作動させている。上記のＧセンサの他にＧスイ
ッチが設けられている理由は、Ｇセンサは、Ｇセンサに
加わる加速度に応じて、リニアな出力を得るように構成
され、この出力が閾値に達すると、電子制御装置がエア
バッグを作動させるようにオン出力する。しかし、Ｇセ
ンサは精密に作動するように構成されているため、仮に
Ｇセンサのみで、前記点火装置を作動させるようにする
と、電磁波障害により、誤作動する虞がある。
は、例えば、自動車の搭乗員を保護するエアーバッグを
作動させるために用いられている。通常、エアーバッグ
は、点火装置の点火作動によって急激に膨張したガスに
より、瞬時に膨らむようにされている。この場合、前記
Ｇスイッチとは別に設けたＧセンサが作動するととも
に、前記Ｇスイッチがオン作動することにより、前記点
火装置を作動させている。上記のＧセンサの他にＧスイ
ッチが設けられている理由は、Ｇセンサは、Ｇセンサに
加わる加速度に応じて、リニアな出力を得るように構成
され、この出力が閾値に達すると、電子制御装置がエア
バッグを作動させるようにオン出力する。しかし、Ｇセ
ンサは精密に作動するように構成されているため、仮に
Ｇセンサのみで、前記点火装置を作動させるようにする
と、電磁波障害により、誤作動する虞がある。
【０００４】このため、従来は、Ｇセンサ以外に、電磁
波の影響を受け難く構成したメカニカル式のリードスイ
ッチ型のＧスイッチをさらに設けている。そして、Ｇセ
ンサとともに、Ｇスイッチが共にオン作動したときにの
み、前記点火装置を作動するようにしている。
波の影響を受け難く構成したメカニカル式のリードスイ
ッチ型のＧスイッチをさらに設けている。そして、Ｇセ
ンサとともに、Ｇスイッチが共にオン作動したときにの
み、前記点火装置を作動するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なメカニカル式のＧスイッチにおいては、マスとしての
磁石の移動によってリードスイッチのオンオフを行うも
のであるため、外部からの微振動の影響による摩耗によ
って性能が低下する問題がある。
なメカニカル式のＧスイッチにおいては、マスとしての
磁石の移動によってリードスイッチのオンオフを行うも
のであるため、外部からの微振動の影響による摩耗によ
って性能が低下する問題がある。
【０００６】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的は、外部からの微振動に
よる摩耗の影響がないＧスイッチを提供することにあ
る。
されたものであって、その目的は、外部からの微振動に
よる摩耗の影響がないＧスイッチを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、基板上に設けられた圧
電素子と、前記圧電素子の上に接合した慣性質量体と、
同基板上設けられ、前記圧電素子が発生した起電力を整
流するダイオードと、前記基板上に設けられ、前記整流
された電流を充電電流にしてチャージされるコンデンサ
と、前記基板上に設けられ、コンデンサにチャージされ
たときの電圧をゲート電圧として印加され、閾値以上の
ゲート電圧が印加されたとき、導通するＭＯＳ−ＦＥＴ
と、前記基板上に設けられ、コンデンサにチャージされ
た電荷を放電し、前記ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整
する放電抵抗とを備えたＧスイッチをその要旨とするも
のである。
めに、請求項１に記載の発明は、基板上に設けられた圧
電素子と、前記圧電素子の上に接合した慣性質量体と、
同基板上設けられ、前記圧電素子が発生した起電力を整
流するダイオードと、前記基板上に設けられ、前記整流
された電流を充電電流にしてチャージされるコンデンサ
と、前記基板上に設けられ、コンデンサにチャージされ
たときの電圧をゲート電圧として印加され、閾値以上の
ゲート電圧が印加されたとき、導通するＭＯＳ−ＦＥＴ
と、前記基板上に設けられ、コンデンサにチャージされ
た電荷を放電し、前記ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整
する放電抵抗とを備えたＧスイッチをその要旨とするも
のである。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、基
板にはツェナーダイオードが設けられ、同ツェナーダイ
オードは、圧電素子が発生した所定値以上の過度の電圧
が印加されたとき、圧電素子における加速度が加わる方
向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両側部間を短
絡するように、圧電素子に接続されている請求項１に記
載のＧスイッチをその要旨とするものである。
板にはツェナーダイオードが設けられ、同ツェナーダイ
オードは、圧電素子が発生した所定値以上の過度の電圧
が印加されたとき、圧電素子における加速度が加わる方
向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両側部間を短
絡するように、圧電素子に接続されている請求項１に記
載のＧスイッチをその要旨とするものである。
【０００９】請求項３の発明は、圧電素子と、前記圧電
素子の上に接合した慣性質量体と、前記圧電素子が発生
した起電力を整流するダイオードと、前記整流された電
流を充電電流にしてチャージされるコンデンサと、コン
デンサにチャージされたときの電圧をゲート電圧として
印加され、閾値以上のゲート電圧が印加されたとき、導
通するＭＯＳ−ＦＥＴと、コンデンサにチャージされた
電荷を放電し、前記ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整す
る放電抵抗とを備えたＧスイッチをその要旨とするもの
である。
素子の上に接合した慣性質量体と、前記圧電素子が発生
した起電力を整流するダイオードと、前記整流された電
流を充電電流にしてチャージされるコンデンサと、コン
デンサにチャージされたときの電圧をゲート電圧として
印加され、閾値以上のゲート電圧が印加されたとき、導
通するＭＯＳ−ＦＥＴと、コンデンサにチャージされた
電荷を放電し、前記ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整す
る放電抵抗とを備えたＧスイッチをその要旨とするもの
である。
【００１０】請求項４の発明は、請求項３において、圧
電素子が発生した所定値以上の過度の電圧が印加された
とき、圧電素子における加速度が加わる方向に位置し、
かつ互いに反対側に位置する両側部間を短絡するツェナ
ーダイオードが設けられている請求項３に記載のＧスイ
ッチをその要旨とするものである。 （作用）従って、請求項１に記載の発明によれば、この
Ｇスイッチに加速度が加わると、すなわち、慣性質量体
にＧ（加速度）が加わると、圧電素子に応力が加わる。
すると、圧電素子は圧電効果により、起電力が発生す
る。ダイオードは、圧電素子が発生した起電力を整流
し、コンデンサは、前記整流された電流を充電電流にし
てチャージされる。ＭＯＳ−ＦＥＴは、コンデンサにチ
ャージされたときの電圧をゲート電圧として印加され、
閾値以上のゲート電圧が印加されたとき、導通する。
又、放電抵抗は、コンデンサにチャージされた電荷を放
電し、ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整する。
電素子が発生した所定値以上の過度の電圧が印加された
とき、圧電素子における加速度が加わる方向に位置し、
かつ互いに反対側に位置する両側部間を短絡するツェナ
ーダイオードが設けられている請求項３に記載のＧスイ
ッチをその要旨とするものである。 （作用）従って、請求項１に記載の発明によれば、この
Ｇスイッチに加速度が加わると、すなわち、慣性質量体
にＧ（加速度）が加わると、圧電素子に応力が加わる。
すると、圧電素子は圧電効果により、起電力が発生す
る。ダイオードは、圧電素子が発生した起電力を整流
し、コンデンサは、前記整流された電流を充電電流にし
てチャージされる。ＭＯＳ−ＦＥＴは、コンデンサにチ
ャージされたときの電圧をゲート電圧として印加され、
閾値以上のゲート電圧が印加されたとき、導通する。
又、放電抵抗は、コンデンサにチャージされた電荷を放
電し、ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整する。
【００１１】請求項２に記載の発明では、ツェナーダイ
オードは、圧電素子が発生した所定値以上の過度の電圧
が印加されたとき、圧電素子における加速度が加わる方
向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両側部間を短
絡する。この結果、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電圧破壊を
防止する。
オードは、圧電素子が発生した所定値以上の過度の電圧
が印加されたとき、圧電素子における加速度が加わる方
向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両側部間を短
絡する。この結果、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電圧破壊を
防止する。
【００１２】請求項３に記載の発明によれば、このＧス
イッチに加速度が加わると、すなわち、慣性質量体にＧ
（加速度）が加わると、圧電素子に応力が加わる。する
と、圧電素子は圧電効果により、起電力が発生する。ダ
イオードは、圧電素子が発生した起電力を整流し、コン
デンサは、前記整流された電流を充電電流にしてチャー
ジされる。ＭＯＳ−ＦＥＴは、コンデンサにチャージさ
れたときの電圧をゲート電圧として印加され、閾値以上
のゲート電圧が印加されたとき、導通する。又、放電抵
抗は、コンデンサにチャージされた電荷を放電し、ＭＯ
Ｓ−ＦＥＴのオン時間を調整する。
イッチに加速度が加わると、すなわち、慣性質量体にＧ
（加速度）が加わると、圧電素子に応力が加わる。する
と、圧電素子は圧電効果により、起電力が発生する。ダ
イオードは、圧電素子が発生した起電力を整流し、コン
デンサは、前記整流された電流を充電電流にしてチャー
ジされる。ＭＯＳ−ＦＥＴは、コンデンサにチャージさ
れたときの電圧をゲート電圧として印加され、閾値以上
のゲート電圧が印加されたとき、導通する。又、放電抵
抗は、コンデンサにチャージされた電荷を放電し、ＭＯ
Ｓ−ＦＥＴのオン時間を調整する。
【００１３】請求項４の発明は、請求項３において、ツ
ェナーダイオードは、圧電素子が発生した所定値以上の
過度の電圧が印加されたとき、圧電素子における加速度
が加わる方向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両
側部間を短絡する。この結果、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート
電圧破壊を防止する。
ェナーダイオードは、圧電素子が発生した所定値以上の
過度の電圧が印加されたとき、圧電素子における加速度
が加わる方向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両
側部間を短絡する。この結果、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート
電圧破壊を防止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
形態を図１乃び図２を参照して説明する。図１はＧスイ
ッチ１の等価回路を示しており、図２はＧスイッチ１の
斜視図を示している。
形態を図１乃び図２を参照して説明する。図１はＧスイ
ッチ１の等価回路を示しており、図２はＧスイッチ１の
斜視図を示している。
【００１５】図２に示すように、回路基板２は、セラミ
ック印刷基板にて形成され、同回路基板２上には厚膜導
体ペーストを焼き固めて形成された配線パターン３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられている。同配線パターン３
ａ，３ｃには、それぞれ入力リード電極４及び出力リー
ド電極５がハンダ付けされている。又、基板２上には、
厚膜導体ペーストを焼き固めて形成された一対の接続用
パッド９，１０が設けられている。接続用パッド９に
は、ＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ（以下、ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔという）１１がハンダ付けされている。
ック印刷基板にて形成され、同回路基板２上には厚膜導
体ペーストを焼き固めて形成された配線パターン３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられている。同配線パターン３
ａ，３ｃには、それぞれ入力リード電極４及び出力リー
ド電極５がハンダ付けされている。又、基板２上には、
厚膜導体ペーストを焼き固めて形成された一対の接続用
パッド９，１０が設けられている。接続用パッド９に
は、ＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ（以下、ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔという）１１がハンダ付けされている。
【００１６】ＭＯＳ−ＦＥＴ１１はＰチャネルＭＯＳ−
ＦＥＴであり、そのドレインが前記接続用パッド９、及
び配線パターン３ｃを介して外部リード電極５に電気的
に接続されている。又、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のソースは
ボンディングワイヤ１４を介して前記入力リード電極４
に接続されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲートはボン
ディングワイヤ１５を介して配線パターン３ｂの所定個
所に電気的に接続されている。
ＦＥＴであり、そのドレインが前記接続用パッド９、及
び配線パターン３ｃを介して外部リード電極５に電気的
に接続されている。又、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のソースは
ボンディングワイヤ１４を介して前記入力リード電極４
に接続されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲートはボン
ディングワイヤ１５を介して配線パターン３ｂの所定個
所に電気的に接続されている。
【００１７】前記配線パターン３ａ，３ｂ間にはツェナ
ーダイオード６，コンデンサ７がそれぞれハンダ付けさ
れている。前記ツェナーダイオード６は前記ＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ１１のゲート電圧破壊を防止するためのものであ
る。又、配線パターン３ａ，３ｂ間には、放電抵抗とし
ての抵抗８が膜状に形成されている。同抵抗８は、例え
ばＲｕＯ2 系抵抗体からなるペーストを焼成することに
より形成される。配線パターン３ｂと接続用パッド１０
間には、半波整流用のダイオード１６が接続されてい
る。
ーダイオード６，コンデンサ７がそれぞれハンダ付けさ
れている。前記ツェナーダイオード６は前記ＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ１１のゲート電圧破壊を防止するためのものであ
る。又、配線パターン３ａ，３ｂ間には、放電抵抗とし
ての抵抗８が膜状に形成されている。同抵抗８は、例え
ばＲｕＯ2 系抵抗体からなるペーストを焼成することに
より形成される。配線パターン３ｂと接続用パッド１０
間には、半波整流用のダイオード１６が接続されてい
る。
【００１８】圧電素子１２は接続用パッド１０上面にハ
ンダ付けされている。前記圧電素子１２はＰＺＴ等の強
誘電体セラミック素子により形成されている。圧電素子
１２の下面は、接続用パッド９に対して電気的に接続さ
れている。又、圧電素子１２の上面には銅よりなる慣性
質量体としてのマス１３が導電性接着剤にて接着固定さ
れている。このマス１３は加速度Ｇを検出するためのも
のである。そして、前記マス１３の上面と配線パターン
３ａとはボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続
されている。すなわち、圧電素子１２の上面はコンデン
サ７の一方の端子に対して電気的に接続され、圧電素子
の１２の下面は、ダイオード１６を介してコンデンサ１
２の他方の端子に電気的に接続されている。
ンダ付けされている。前記圧電素子１２はＰＺＴ等の強
誘電体セラミック素子により形成されている。圧電素子
１２の下面は、接続用パッド９に対して電気的に接続さ
れている。又、圧電素子１２の上面には銅よりなる慣性
質量体としてのマス１３が導電性接着剤にて接着固定さ
れている。このマス１３は加速度Ｇを検出するためのも
のである。そして、前記マス１３の上面と配線パターン
３ａとはボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続
されている。すなわち、圧電素子１２の上面はコンデン
サ７の一方の端子に対して電気的に接続され、圧電素子
の１２の下面は、ダイオード１６を介してコンデンサ１
２の他方の端子に電気的に接続されている。
【００１９】上記のように構成されたＧスイッチ１の等
価回路を図１に示す。なお、同図において、１８はＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ１１の寄生ダイオードである。さて、上記の
ように構成されたＧスイッチ１の作用を説明する。
価回路を図１に示す。なお、同図において、１８はＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ１１の寄生ダイオードである。さて、上記の
ように構成されたＧスイッチ１の作用を説明する。
【００２０】このＧスイッチ１のマス１３に対して、図
２に矢印で示す方向に加速度Ｇが加わると、圧電素子１
２に応力が加わる。すると、圧電素子１２は圧電効果に
より、起電力が発生する。この起電力によって発生した
電流は、ダイオード１６によって半波整流され、この整
流された電流を充電電流にしてコンデンサ７をチャージ
する。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１は、コンデンサ７にチャージ
されたときの電圧（プラス電位）をゲート電圧として印
加され、コンデンサ電圧が閾値以上のゲート電圧となっ
たとき、導通する。この導通時間は、コンデンサ７と放
電抵抗８の時定数によって決定された時間（設定時間）
である。なお、導通時間を設定時間となるように予め抵
抗値が選択された抵抗８を使用している。
２に矢印で示す方向に加速度Ｇが加わると、圧電素子１
２に応力が加わる。すると、圧電素子１２は圧電効果に
より、起電力が発生する。この起電力によって発生した
電流は、ダイオード１６によって半波整流され、この整
流された電流を充電電流にしてコンデンサ７をチャージ
する。ＭＯＳ−ＦＥＴ１１は、コンデンサ７にチャージ
されたときの電圧（プラス電位）をゲート電圧として印
加され、コンデンサ電圧が閾値以上のゲート電圧となっ
たとき、導通する。この導通時間は、コンデンサ７と放
電抵抗８の時定数によって決定された時間（設定時間）
である。なお、導通時間を設定時間となるように予め抵
抗値が選択された抵抗８を使用している。
【００２１】従って、この設定時間の間、コンデンサ７
はチャージされた電荷を放電し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１は
導通する。その後、コンデンサ７の電圧（コンデンサ電
圧）が低下して、所定のゲート電圧未満になると、ＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ１１はオフ作動する。
はチャージされた電荷を放電し、ＭＯＳ−ＦＥＴ１１は
導通する。その後、コンデンサ７の電圧（コンデンサ電
圧）が低下して、所定のゲート電圧未満になると、ＭＯ
Ｓ−ＦＥＴ１１はオフ作動する。
【００２２】又、加速度Ｇが大きい場合、圧電効果によ
り、圧電素子１２に発生する起電力が高くなるが、この
実施の形態では、圧電素子１２の加速度が加わる両側部
間にツェナーダイオード６を接続している。この結果、
圧電素子１２に発生した起電力が、ツェナーダイオード
６の所定値としてのツェナー電圧（降伏電圧）値に達し
た場合には、ブレークダウンし、すなわち短絡すること
により、記ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲート電圧破壊を防止
する。
り、圧電素子１２に発生する起電力が高くなるが、この
実施の形態では、圧電素子１２の加速度が加わる両側部
間にツェナーダイオード６を接続している。この結果、
圧電素子１２に発生した起電力が、ツェナーダイオード
６の所定値としてのツェナー電圧（降伏電圧）値に達し
た場合には、ブレークダウンし、すなわち短絡すること
により、記ＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲート電圧破壊を防止
する。
【００２３】次に、上記のように構成したＧスイッチ１
の効果を以下に述べる。 （１） 本実施の形態では、基板２の上に、ＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ１１、圧電素子１２、ツェナーダイオード６，コン
デンサ７、抵抗８、ダイオード１６を配置し、メカニカ
ルな構成を排除して、スイッチング動作を可能にした。
この結果、外部からの微振動による摩耗の影響もなく、
従って、そのためのオンオフ性能の低下が生ずることは
ない。又、マス１３に加速度Ｇが加わっても、マス１３
の移動による摩擦は生じないため、Ｇスイッチ１のオン
オフ性能のバラツキをなくすことができる。
の効果を以下に述べる。 （１） 本実施の形態では、基板２の上に、ＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ１１、圧電素子１２、ツェナーダイオード６，コン
デンサ７、抵抗８、ダイオード１６を配置し、メカニカ
ルな構成を排除して、スイッチング動作を可能にした。
この結果、外部からの微振動による摩耗の影響もなく、
従って、そのためのオンオフ性能の低下が生ずることは
ない。又、マス１３に加速度Ｇが加わっても、マス１３
の移動による摩擦は生じないため、Ｇスイッチ１のオン
オフ性能のバラツキをなくすことができる。
【００２４】（２） 又、本実施の形態では、圧電素子
１２に発生した起電力が、ツェナーダイオード６のツェ
ナー電圧（降伏電圧）に達した場合には、ブレークダウ
ンし、すなわち短絡することにより、前記ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ１１のゲート電圧破壊を防止することができる。
１２に発生した起電力が、ツェナーダイオード６のツェ
ナー電圧（降伏電圧）に達した場合には、ブレークダウ
ンし、すなわち短絡することにより、前記ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ１１のゲート電圧破壊を防止することができる。
【００２５】（３） 又、本実施の形態では、圧電素子
１２に発生した起電力を、ダイオード１６によって半波
整流し、整流された電流を充電電流としてコンデンサ７
をチャージするようにした。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ１
１に対して、コンデンサ電圧をゲート電圧として印加
し、コンデンサ電圧が閾値以上のゲート電圧となったと
き、導通するようにした。そして、この導通時間を、コ
ンデンサ７と放電抵抗８の時定数によって決定された時
間（設定時間）とした。この結果、導通時間の設定を放
電抵抗である抵抗８の抵抗値を変更するだけで、任意の
設定時間を選択することができる。
１２に発生した起電力を、ダイオード１６によって半波
整流し、整流された電流を充電電流としてコンデンサ７
をチャージするようにした。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ１
１に対して、コンデンサ電圧をゲート電圧として印加
し、コンデンサ電圧が閾値以上のゲート電圧となったと
き、導通するようにした。そして、この導通時間を、コ
ンデンサ７と放電抵抗８の時定数によって決定された時
間（設定時間）とした。この結果、導通時間の設定を放
電抵抗である抵抗８の抵抗値を変更するだけで、任意の
設定時間を選択することができる。
【００２６】なお、この発明の実施の形態は、上記実施
の形態に限定されるものではなく以下のように変更して
具体化することも可能である。 （１） 前記Ｇスイッチ１では、ＰチャネルＭＯＳ−Ｆ
ＥＴを使用したが、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴを使用し
てもよい。ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴを使用する場合
は、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電圧を０電位と
なるように回路を構成して、通常はソースドレイン間の
電流を流さないようにし、加速度Ｇがマス１３に加わっ
たとき、ゲート電圧をＶth（閾値）にして、オン（導
通）するようにしてもよい。
の形態に限定されるものではなく以下のように変更して
具体化することも可能である。 （１） 前記Ｇスイッチ１では、ＰチャネルＭＯＳ−Ｆ
ＥＴを使用したが、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴを使用し
てもよい。ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴを使用する場合
は、ＮチャネルＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電圧を０電位と
なるように回路を構成して、通常はソースドレイン間の
電流を流さないようにし、加速度Ｇがマス１３に加わっ
たとき、ゲート電圧をＶth（閾値）にして、オン（導
通）するようにしてもよい。
【００２７】（２） 前記Ｇスイッチ１では、基板２を
セラミック印刷基板にて形成したが、他の基板、例え
ば、プリント回路基板を使用してもよい。次に、上記実
施の形態から把握できる特許請求の範囲に記載された発
明以外の技術的思想をその効果とともに記載する。
セラミック印刷基板にて形成したが、他の基板、例え
ば、プリント回路基板を使用してもよい。次に、上記実
施の形態から把握できる特許請求の範囲に記載された発
明以外の技術的思想をその効果とともに記載する。
【００２８】（１） 請求項１乃至請求項４において、
圧電素子、ダイオード、コンデンサ、ＭＯＳ−ＦＥＴは
同一基板上に配置されていることを特徴とするＧスイッ
チ。こうすることにより、Ｇスイッチをコンパクトにす
ることができる。
圧電素子、ダイオード、コンデンサ、ＭＯＳ−ＦＥＴは
同一基板上に配置されていることを特徴とするＧスイッ
チ。こうすることにより、Ｇスイッチをコンパクトにす
ることができる。
【００２９】
【発明の効果】請求項１乃至請求項４に記載の発明によ
れば、Ｇスイッチとして、外部からの微振動による摩耗
の影響がなく、従って、そのためのオンオフ性能の低下
が生ぜず、又、摩擦によるオンオフ性能のバラツキもな
くすることができる。
れば、Ｇスイッチとして、外部からの微振動による摩耗
の影響がなく、従って、そのためのオンオフ性能の低下
が生ぜず、又、摩擦によるオンオフ性能のバラツキもな
くすることができる。
【００３０】請求項２及び請求項４に記載の発明によれ
ば、圧電素子に発生した起電力が、ツェナーダイオード
のツェナー電圧（降伏電圧）に達した場合には、ブレー
クダウンするため、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電圧破壊を
防止することができる。
ば、圧電素子に発生した起電力が、ツェナーダイオード
のツェナー電圧（降伏電圧）に達した場合には、ブレー
クダウンするため、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電圧破壊を
防止することができる。
【図１】 本発明を具体化した一実施の形態のＧスイッ
チの等価回路図。
チの等価回路図。
【図２】 同じくＧスイッチの斜視図。
１…Ｇスイッチ、６…ツェナーダイオード、７…コンデ
ンサ、１１…ＭＯＳ−ＦＥＴ、１２…圧電素子、１３…
マス、１６…ダイオード。
ンサ、１１…ＭＯＳ−ＦＥＴ、１２…圧電素子、１３…
マス、１６…ダイオード。
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に設けられた圧電素子と、 前記圧電素子の上に接合した慣性質量体と、 同基板上設けられ、前記圧電素子が発生した起電力を整
流するダイオードと、 前記基板上に設けられ、前記整流された電流を充電電流
にしてチャージされるコンデンサと、 前記基板上に設けられ、コンデンサにチャージされたと
きの電圧をゲート電圧として印加され、閾値以上のゲー
ト電圧が印加されたとき、導通するＭＯＳ−ＦＥＴと、 前記基板上に設けられ、コンデンサにチャージされた電
荷を放電し、前記ＭＯＳ−ＦＥＴのオン時間を調整する
放電抵抗とを備えたＧスイッチ。 - 【請求項２】基板にはツェナーダイオードが設けられ、
同ツェナーダイオードは、圧電素子が発生した所定値以
上の過度の電圧が印加されたとき、圧電素子における加
速度が加わる方向に位置し、かつ互いに反対側に位置す
る両側部間を短絡するように、圧電素子に接続されてい
る請求項１に記載のＧスイッチ。 - 【請求項３】圧電素子と、 前記圧電素子の上に接合した慣性質量体と、 前記圧電素子が発生した起電力を整流するダイオード
と、 前記整流された電流を充電電流にしてチャージされるコ
ンデンサと、 コンデンサにチャージされたときの電圧をゲート電圧と
して印加され、閾値以上のゲート電圧が印加されたと
き、導通するＭＯＳ−ＦＥＴと、 コンデンサにチャージされた電荷を放電し、前記ＭＯＳ
−ＦＥＴのオン時間を調整する放電抵抗とを備えたＧス
イッチ。 - 【請求項４】 圧電素子が発生した所定値以上の過度の
電圧が印加されたとき、圧電素子における加速度が加わ
る方向に位置し、かつ互いに反対側に位置する両側部間
を短絡するツェナーダイオードが設けられている請求項
３に記載のＧスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9066303A JPH10260202A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | Ｇスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9066303A JPH10260202A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | Ｇスイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260202A true JPH10260202A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13311918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9066303A Pending JPH10260202A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | Ｇスイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260202A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006087304A1 (de) * | 2005-02-16 | 2006-08-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur energieversorgung |
| US7290437B1 (en) | 2005-03-24 | 2007-11-06 | Hitachi, Ltd. | Sensor node for impact detection |
| CN110116982A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-13 | 山东大学 | 一种新型压电式压力传感器及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147037A (en) * | 1980-04-17 | 1981-11-14 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | Knocking detector for internal combustion engine |
| JPS59203871A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Hitachi Ltd | ノツク制御装置 |
| JPH0252256A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-02-21 | Pennwalt Corp | 加速度計 |
| JPH02203275A (ja) * | 1989-07-19 | 1990-08-13 | Nabitsuku:Kk | 衝撃センサ |
| JPH0344519A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | New Cosmos Electric Corp | 回転機異常監視装置 |
| JPH07107752A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Mitsuteru Kimura | 圧電発電装置 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9066303A patent/JPH10260202A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| CN110116982A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-13 | 山东大学 | 一种新型压电式压力传感器及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050823 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060131 |