JPS622718Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えばガラス板が破壊された時に発
生する超音波振動を検知する振動検知装置に関す
るものである。

宝石店のシヨーウインドーやオフイスの窓ガラ
スが破壊されたことを検知する手段として、赤外
線センサーやTVカメラなどの装置が用いられて
いるが、これらは装置が複雑で高価でもあり、ま
た、スペースも要するため、警備を目的とする場
合など任意の台数を設置することができないとい
う問題があつた。

本考案は上記問題点を解決するもので、以下、
実施例として示した図面により説明する。本考案
の実施例は、ガラスを破壊した場合に発生する超
音波振動を圧電素子で検知するように構成したも
ので、その断面構造例を第１図に示す。また、第
２図は本実施例で使用する圧電素子１の斜視図
で、これは円板形状の圧電磁器基板の両主平面に
所定の電極２を装着してなるもので、所定の直径
及び厚さに構成されている。

本考案に係る振動検知装置は、第１図から明ら
かなように、検知したいガラス板１８に接着剤１
７等を用いて直接貼付して用いるもので、ガラス
板１８が破壊した場合に検出信号を発生する回路
部品を内蔵しており、リミツトスイツチと同様の
信号発生機能を有する。

圧電素子１は断面が凸形の所定形状にプレス加
工された金属プレート３の凹部に、導電性接着剤
４（例えば銀ペースト）で接着されている。金属
プレート３は鉄板を所定形状にプレス加工した
後、銅、Niメツキ等の表面処理が施されてい
る。

ところで、金属プレート３の凹部に圧電素子１
を接着剤４で接着する場合に重要なことは、接着
剤４の層が本装置の場合、振動の伝達経路となる
ため、接着剤層を伝達する振動の減衰を出来るだ
け小さくすることが必要となる。その為には、接
着剤４の厚みを小さくすることは勿論のこと、接
着剤４の層の厚み（すなわち、圧電素子１と金属
プレート３とのギヤツプ）を一定に保つことが大
切である。

本考案装置において、接着剤層の厚み寸法は第
５図に示す入力−出力特性データからも明らかな
ように25μｍ±５μｍとすることが必要である。
金属プレート３へ圧電素子１を接続するには、導
電性接着剤４をスクリーン印刷などの手段で圧電
素子の電極２面へ所定の厚さに塗布し、該圧電素
子を金属プレート３の凹部へ所定の荷重で押圧し
硬化する。

しかし、上述の方法においては、印刷する接着
剤４の厚み、押圧荷重の大きさ、あるいは荷重を
かける方向や均一性にどうしてもバラツキを生
じ、その結果、接着剤の押圧硬化後に接着剤４の
層の厚みバラツキを生じ、安定した振動検出特性
が得られない。

上記問題を解決する為に本考案においては、圧
電素子１へ印刷塗布する導電性接着剤４予め外形
形寸法20μｍ±30μｍの粒子部材５０たとえば直
径20μｍ±30μｍのガラスビーズ部材を重量比１
％の割合で混入し、前記ガラスビーズの混入した
導電性接着剤を圧電素子１の電極面２へ印刷塗布
し、その後、第６図に示すごとく金属プレート３
へ所定荷重で押圧、硬化することにより、所望の
接着剤４の厚層を安定して得るようにしている。
なお、導電性接着剤に混入する粒子部材５０はガ
ラスビーズに限らず、セラミツク、プラスチツ
ク、金属等の任意の部材を用いればよいし、別段
球形である必要も無い。

一方、圧電素子１が検知した超音波振動を外部
へ電気的出力として送出するために、増幅等の信
号処理回路を構成する回路部品９，１０（例えば
抵抗器、コンデンサ等）が、所定のパターンの銅
箔を有してなる円板状のプリント基板８の所定位
置に装着されている。なお、第１図においては便
宜上、回路部品としてコンデンサ、抵抗器のみ、
その外観を代表して図示した。上記プリント基板
８には外部接続端子１１および被覆付きリード線
６，７等も付属せられている。

また、前記プリント基板８は半球形状をなす有
底の容器１２の底部の所定位置にプリント基板が
底側に位置するように配設され、回路部品の耐湿
特性を向上させる為に、絶縁物部材１３（例えば
エポキシ樹脂等）で密封状態に封止されている。

外部接続端子１１およびリード線６，７は絶縁
物部材１３の上面より導出せられており、外部接
続端子１１は容器１２に形成したＵ字形の切欠き
１６を介して容器外へ引き出されている。

前記容器１２は塩化ビニール、ABS等の樹脂
部材からなり、第３図はその平面図、第４図は第
３図のＸ−Ｘ線断面図である。容器１２は開口端
部の周縁が段付で、Ｕ字形の切欠き１６を有する
と共に、内壁面に突起１５が複数箇所配設されて
いる。

上記突起１５は円板状のプリント基板８の挿入
を容易にするように面取りされていると共に、プ
リント基板８の挿入状態においては、プリント基
板８が軽圧入状態に嵌合し、容器１２内の所定位
置に係止するように所定の寸法に形成されてい
る。

容器１２内に回路部品を密封したのち、プリン
ト基板８に付属したリード線６，７を圧電素子１
の電極２および金属プレート３の所定位置に半田
５を用いて接続し、圧電素子１の表面にシリコン
樹脂（図示せず）を塗布して気密状態に被覆し硬
化させる。圧電素子１とプリント基板８とをリー
ド線６，７で電気的導通状態に接続したのち、容
器１２の開口部に圧電素子１を付属した金属プレ
ート３を接着剤１４を用いて一体的に接合するこ
とにより、本考案の振動検知装置は出来上る。

なお、容器１２の開口部に金属プレート３を接
合するにあたり、予め、金属プレート３の所定接
合面にシランカツプリング剤（例えば信越化学製
品名：KBE−903）を、そして容器12の所定接合
面に前処理剤（例えば信越化学製品名：プライマ
ーＴ）を塗布しておくことにより接合強度を増す
ことが可能である。

上述のごとく、本考案は、きわめて簡単な構造
で構成され、安価になし得ると共に、装置の形状
を例えば直径３cm、高さ1.8cmと小形化でき、取
扱いも容易である等、多くの効果を有するもの
で、ガラス板破壊センサーとして有用なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は本考案に用いる圧電素子の一例の斜視図、第
３図は同本考案の実施例における容器の平面図、
第４図は第３図のＸ−Ｘ線断面図、第５図は同実
施例の特性図、第６図は同実施例の要部拡大断面
図である。 １……圧電素子、２……電極、３……金属プレ
ート、４……導電性接着剤、６，７……リード
線、８……プリント基板、９，１０……回路部
品、１１……外部接続端子、１２……容器、１３
……絶縁物基板、５０……粒子部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 所要の信号処理回路および外部接続端子を付属
   せしめた絶縁物基板を収納する有底容器部と、そ
   の有底容器部の開口端部に閉蓋状態に結合される
   プレートをもつて構成し、両面に電極が設けられ
   た振動検知用圧電素子を、前記プレートの内面に
   圧電素子のプレート側電極とプレートとの距離を
   所定間隔に制御するための所定形状の粒子部材を
   所定量混入してなる導電性接着剤を介して装着せ
   しめ、前記圧電素子の両面に設けられた電極と前
   記信号処理回路とを電気的導通をもつて接続した
   ことを特徴とする振動検知装置。