JPH1073615A - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ

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JPH1073615A
JPH1073615A JP8229541A JP22954196A JPH1073615A JP H1073615 A JPH1073615 A JP H1073615A JP 8229541 A JP8229541 A JP 8229541A JP 22954196 A JP22954196 A JP 22954196A JP H1073615 A JPH1073615 A JP H1073615A
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JP
Japan
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acceleration
sensor
circuit board
housing
acceleration sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP8229541A
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English (en)
Inventor
Sadayuki Sumi
貞幸 角
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH1073615A publication Critical patent/JPH1073615A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板における占有面積を低減して高
密度実装できる加速度センサを提供する。 【解決手段】 重り部と、重り部に加速度が印加される
ことによって撓むよう一端を重り部に接続した撓み部
と、撓み部の撓みに基づいて加速度を電気信号に変換す
るよう撓み部に形成されたセンサ部と、重り部の外周縁
を空間を設けて外囲して撓み部の他端を支持する支持部
とを備えた複数のセンシングエレメント1は、互いに直
交する3軸の加速度を検知するよう、プリント基板に実
装面32にて接続するハウジング3にそれぞれ収容され
た加速度センサであって、前記ハウジング3は、前記セ
ンサ部と電気的に接続した配線部33が側壁31の内外
面に設けられた箱形の成型回路基板でもって形成された
構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、航空機又
は家電製品等に用いられる加速度センサに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の加速度センサとして、重
り部と、重り部に加速度が印加されることによって撓む
よう一端を重り部に接続した撓み部と、撓み部の撓みに
基づいて加速度を電気信号に変換するよう撓み部に形成
されたセンサ部と、重り部の外周縁を空間を設けて外囲
して撓み部の他端を支持する支持部とを備えた複数のセ
ンシングエレメントは、互いに直交する3軸の加速度を
検知するよう、プリント基板に実装されて接続される基
台に収容された構成のものが存在する。
【0003】さらに詳しくは、撓み部の他端が支持部で
支持された片持ち梁構造であって、重り部の重心とセン
サ部とを結ぶ直線が、検知する加速度に対して直交する
よう所定角度で傾斜して収容されると、3軸加速度のう
ち一軸加速度のみを検知して他軸加速度の感度を低減で
きる。ただし、このものは各センシングエレメントが、
所定角度で傾斜して基台に収容されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の加速度
センサでは、複数のセンシングエレメントを基台に収容
して、互いに直交する3軸の加速度を検知することがで
きる。
【0005】しかしながら、各センシングエレメントの
センサ部からの電気信号をプリント基板に伝えるため、
センサ部と基台との間を立体的に配線しなければなら
ず、基台が大型化し広い実装面積を必要としていた。
【0006】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、プリント基板における占
有面積を低減して高密度実装できる加速度センサを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載のものは、重り部と、重り部に加
速度が印加されることによって撓むよう一端を重り部に
接続した撓み部と、撓み部の撓みに基づいて加速度を電
気信号に変換するよう撓み部に形成されたセンサ部と、
重り部の外周縁を空間を設けて外囲して撓み部の他端を
支持する支持部とを備えた複数のセンシングエレメント
は、互いに直交する3軸の加速度を検知するよう、プリ
ント基板に実装面にて接続するハウジングにそれぞれ収
容された加速度センサであって、前記ハウジングは、前
記センサ部と電気的に接続した配線部が側壁の内外面に
設けられた箱形の成型回路基板でもって形成された構成
にしてある。
【0008】請求項2記載のものは、請求項1記載のも
のにおいて、各前記センシングエレメントは基台に載置
された状態で収容されるとともに、基台は前記センサ部
と電気的に接続した接続配線部を設けた別の成型回路基
板でもって形成された構成にしてある。
【0009】請求項3記載のものは、請求項1又は2記
載のものにおいて、各前記センシングエレメントは、前
記重り部の重心と前記センサ部とを結ぶ直線が、検知す
る前記加速度に対して直交するよう所定角度で傾斜して
収容された構成にしてある。
【0010】請求項4記載のものは、請求項1から3の
いずれかに記載のものにおいて、前記ハウジングは、前
記センサ部をシールドするシールドケースが覆設された
構成にしてある。
【0011】請求項5記載のものは、請求項1から4の
いずれかに記載のものにおいて、各前記センサ部からの
電気信号を処理する信号処理ICが、前記成型回路基板
に収容された構成にしてある。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1乃至図
6に基づいて以下に説明する。
【0013】1はセンシングエレメントで、薄板状のシ
リコン半導体により、重り部11と撓み部12とセンサ
部13と支持部14とを備えて構成されている。撓み部
12は、重り部11に加速度が印加されることによって
撓むよう、一端を重り部11に接続されている。センサ
部13は、半導体からなるピエゾ抵抗により、撓み部1
2に形成されて、撓み部12の撓みに基づいて加速度を
電気信号に変換して電気信号を出力する。支持部14は
重り部11の外周縁14aを空間を設けて外囲して、撓
み部12の他端を支持する。
【0014】さらに、第1ストッパ15が、略四角形状
に形成されたパイレックスガラスにより、中央部に重り
部11が当接し得る第1当接面15aを有して、その第
1当接面15aと重り部11との間で空隙15bが形成
され、支持部14の一面側に固着されている。同様に、
第2ストッパ16が、略四角形状に形成されたパイレッ
クスガラスにより、中央部に重り部11が当接し得る第
2当接面16aを有して、その第2当接面16aと重り
部11との間で空隙16bが設けられ、支持部14の他
面側に固着されている。
【0015】2は基台で、絶縁性の樹脂により、略直方
体状の有底箱型に形成され、互いに対向する側壁21を
有して、射出成形によって金型を使用して3次元で立体
成形した後、鍍金によって電路を形成する別の成型回路
基板、いわゆるMoulded Circuit Bo
ard,MCB、でもって形成されている。接続配線部
22が両側壁21の開口端部及び外面に設けられ、セン
シングエレメント1が底部に載置されて、接続配線部2
2がセンシングエレメント1のセンサ部13とワイヤボ
ンディングによって電気的に接続されている。
【0016】3はハウジングで、絶縁性の樹脂により、
成型回路基板でもって形成され、側壁31を有して2面
が開口した略直方体状の箱型に形成されて、プリント基
板に接続される実装面32が設けられ、さらに配線部3
3が側壁31の内外面に設けられている。このものにつ
いては、詳しく後述する。
【0017】4はシールドケースで、金属により、箱形
に形成され、ハウジング3に覆設されて、外部からのノ
イズをシールドする。
【0018】5は信号処理ICで、半導体素子により、
ハウジング3の底部に収容され、3個のセンシングエレ
メント1の各センサ部13と接続配線部22及び配線部
33を介して接続されて、各センサ部13からの電気信
号を増幅して処理するとともに、負荷された加速度の軸
方向を演算した結果を外部へ出力する。
【0019】基台2に載置されたセンシングエレメント
1の3個は、第1センシングエレメント1aがX軸方向
の、第2センシングエレメント1bがX軸に対して直交
したY軸方向の、及び第3センシングエレメント1cが
X軸とY軸とに直交したZ軸方向の、つまり互いに直交
する3軸の加速度を検知するよう、ハウジング3にそれ
ぞれ収容される。さらに、各センシングエレメント1は
重り部11の重心とセンサ部13とを結ぶ直線が、検知
する加速度方向に対して直交するよう所定角度で傾斜し
て収容される。
【0020】そして、側壁31の内面に設けられた配線
部33が基台2の接続配線部22と接続して、すなわち
接続配線部22を介してセンシングエレメント1のセン
サ部13と電気的に接続される。ハウジング3は、プリ
ント基板(図示せず)に実装面32にて表面実装され
て、実装面32つまり側壁31の外面に設けられた配線
部33がプリント基板に接続される。
【0021】このものの動作を説明する。重り部11に
加速度が印加されると、重り部11が加速度の印加方向
と反対方向へ変位して撓み部12が撓み、その撓み部1
2の一面に形成されたセンサ部13であるピエゾ抵抗が
撓んで、ピエゾ抵抗の抵抗値が変化する。撓み部12の
一面にはピエゾ抵抗と同じ構造の温度補償用の抵抗部
(図示せず)が形成されていて、ピエゾ抵抗と抵抗部は
互いに接続されてブリッジ回路(図示せず)を形成して
いる。このピエゾ抵抗の抵抗値をブリッジ回路によって
計測することによって、加速度を検出する。このよう
に、各センシングエレメント1が加速度を検出して、互
いに直交する3軸の加速度が検出される。
【0022】また、過大な加速度が印加されたときに
は、重り部11が第1ストッパ15の第1当接面15a
に、また逆の加速度が印加されたときは第2ストッパ1
6の第2当接面16aに当接する。つまり、第1ストッ
パ15及び第2ストッパ16は、撓み部12の撓みが一
定値以上になるのを防ぎ、撓み部12の破損を防止す
る。
【0023】かかる加速度センサにあっては、上記した
ように、配線部33が側壁31の内外面に設けられて立
体的に配線された箱形の成型回路基板に、複数のセンシ
ングエレメント1を収容したから、各センシングエレメ
ント1が互いに直交する3軸の加速度を検知するととも
に、センサ部13と電気的に接続した配線部33を実装
面32にてプリント基板と直接接続して、プリント基板
における占有面積を低減し、高密度で表面実装すること
ができる。
【0024】また、各センシングエレメント1が基台2
に載置された状態で収容されるとともに、基台2がセン
サ部13と電気的に接続した接続配線部22を設けた別
の成型回路基板でもって形成されたから、各センシング
エレメント1を基台2に載置して共通部品とした状態で
成型回路基板に収容して、センサ部13を接続配線部2
2を介してハウジング3の配線部33に接続することに
よって、低コスト化を実現することができる。
【0025】また、重り部の重心とセンサ部13とを結
ぶ直線が、検知する加速度に対して直交するよう所定角
度で傾斜して各センシングエレメント1を収容したか
ら、各センシングエレメント1がその直線と直交方向の
一軸加速度のみを検知し他軸加速度の感度を低減して、
3軸の加速度を精度よく検知することができる。
【0026】また、センサ部13をシールドするシール
ドケース4が成型回路基板を覆設したから、外部からの
ノイズがシールドケース4でもってシールドされて、セ
ンサ部13の誤動作を防止することができる。
【0027】また、各センサ部13からの電気信号を処
理する信号処理ICが成型回路基板に収容されたから、
信号処理ICが電気信号を増幅して処理するとともに、
負荷された加速度の軸方向を演算した結果を外部へ出力
して、外部の付属回路を簡略化できる。
【0028】なお、本実施形態では、センシングエレメ
ント1が別の成型回路基板で形成された基台2に載置さ
れた状態で、ハウジング3に収容されたものとしたが、
共通部品化を図らなくてもよいときは、基台2を設けず
にセンシングエレメント1を直接ハウジング3に収容し
てもよく、限定されない。
【0029】また、本実施形態では、センサ部13から
の電気信号を処理する信号処理ICを成型回路基板に収
容したが、信号処理回路が外部に設けられているとき
は、信号処理ICを収容しなくてもよく、限定されな
い。
【0030】
【発明の効果】請求項1記載のものは、配線部が側壁の
内外面に設けられて立体的に配線された箱形の成型回路
基板に、複数のセンシングエレメントを収容したから、
各センシングエレメントが互いに直交する3軸の加速度
を検知するとともに、センサ部と電気的に接続した配線
部を実装面にてプリント基板と直接接続して、プリント
基板における占有面積を低減し、高密度で表面実装する
ことができる。
【0031】請求項2記載のものは、請求項1記載のも
のの効果に加えて、各センシングエレメントが基台に載
置された状態で収容されるとともに、基台がセンサ部と
電気的に接続した接続配線部を設けた別の成型回路基板
でもって形成されたから、各センシングエレメントを基
台に載置し共通部品とした状態で成型回路基板に収容し
て、センサ部を接続配線部を介してハウジングの配線部
に接続することによって、低コスト化を実現することが
できる。
【0032】請求項3記載のものは、請求項1又は2記
載のものの効果に加えて、重り部の重心とセンサ部とを
結ぶ直線が、検知する加速度に対して直交するよう所定
角度で傾斜して各センシングエレメントを収容したか
ら、各センシングエレメントがその直線と直交方向の一
軸加速度のみを検知し他軸加速度の感度を低減して、3
軸の加速度を精度よく検知することができる。
【0033】請求項4記載のものは、請求項1から3の
いずれかに記載のものの効果に加えて、センサ部をシー
ルドするシールドケースが成型回路基板を覆設したか
ら、外部からのノイズがシールドケースでもってシール
ドされて、センサ部の誤動作を防止することができる。
【0034】請求項5記載のものは、請求項1から4の
いずれかに記載のものの効果に加えて、各センサ部から
の電気信号を処理する信号処理ICが成型回路基板に収
容されたから、信号処理ICが電気信号を増幅して処理
するとともに、負荷された加速度の軸方向を演算した結
果を外部へ出力して、外部の付属回路を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す正断面図である。
【図2】同上の基台に載置された状態のセンシングエレ
メントの平面図である。
【図3】同上の基台に載置された状態のセンシングエレ
メントの正面図である。
【図4】同上のセンシングエレメントの正断面図であ
る。
【図5】同上のセンシングエレメントの平面図である。
【図6】同上のセンシングエレメントの斜視図である。
【符号の説明】
1 センシングエレメント 11 重り部 12 撓み部 12a 外周縁 13 センサ部 14 支持部 2 基台(別の成型回路基板) 22 接続配線部 3 ハウジング(成型回路基板) 31 側壁 32 実装面 33 配線部 4 シールドケース 5 信号処理IC

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重り部と、重り部に加速度が印加される
    ことによって撓むよう一端を重り部に接続した撓み部
    と、撓み部の撓みに基づいて加速度を電気信号に変換す
    るよう撓み部に形成されたセンサ部と、重り部の外周縁
    を空間を設けて外囲して撓み部の他端を支持する支持部
    とを備えた複数のセンシングエレメントは、互いに直交
    する3軸の加速度を検知するよう、プリント基板に実装
    面にて接続するハウジングにそれぞれ収容された加速度
    センサであって、 前記ハウジングは、前記センサ部と電気的に接続した配
    線部が側壁の内外面に設けられた箱形の成型回路基板で
    もって形成されてなることを特徴とする加速度センサ。
  2. 【請求項2】 各前記センシングエレメントは基台に載
    置された状態で収容されるとともに、基台は前記センサ
    部と電気的に接続した接続配線部を設けた別の成型回路
    基板でもって形成されてなることを特徴とする請求項1
    記載の加速度センサ。
  3. 【請求項3】 各前記センシングエレメントは、前記重
    り部の重心と前記センサ部とを結ぶ直線が、検知する前
    記加速度に対して直交するよう所定角度で傾斜して収容
    されたことを特徴とする請求項1又は2記載の加速度セ
    ンサ。
  4. 【請求項4】 前記ハウジングは、前記センサ部をシー
    ルドするシールドケースが覆設されたことを特徴とする
    請求項1から3のいずれかに記載の加速度センサ。
  5. 【請求項5】 各前記センサ部からの電気信号を処理す
    る信号処理ICが、前記成型回路基板に収容されたこと
    を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加速度
    センサ。
JP8229541A 1996-08-30 1996-08-30 加速度センサ Pending JPH1073615A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003007000A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Matsushita Electric Works, Ltd. Acceleration sensor
EP2180291A1 (en) * 2007-10-10 2010-04-28 Panasonic Corporation Composite sensor for detecting angular velocity and acceleration

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003007000A1 (en) * 2001-07-13 2003-01-23 Matsushita Electric Works, Ltd. Acceleration sensor
US6755081B2 (en) 2001-07-13 2004-06-29 Matsushita Electric Works, Ltd. Acceleration sensor
EP2180291A1 (en) * 2007-10-10 2010-04-28 Panasonic Corporation Composite sensor for detecting angular velocity and acceleration
EP2180291A4 (en) * 2007-10-10 2010-10-13 Panasonic Corp COMPONENT SENSOR FOR MEASURING ANGLE SPEED AND ACCELERATION
US9069000B2 (en) 2007-10-10 2015-06-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Composite sensor for detecting angular velocity and acceleration
US9453851B2 (en) 2007-10-10 2016-09-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Composite sensor for detecting angular velocity and acceleration

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