JPS63212873A

JPS63212873A - 加速度センサ

Info

Publication number: JPS63212873A
Application number: JP4634087A
Authority: JP
Inventors: Seiji Okubo; 大窪　征二
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-09-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、加速度や振動等を電気信号として検出する加
速度センサに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の加速度センサは、例えば第３図（ａ）〜（ｃ）に
示すように、ねじ孔１ａ・１ａを有するフランジｌｂ・
１ｂが形成されたパッケージ１と、底板２とで圧電素子
３の周囲を挾んだ構造であった。この加速度センサを使
用するときには、加速度センサを被検出体にねし止めす
るか、両面粘着テープによって貼り付けるかして取り付
けるようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の加速度センサでは、検出したい加
速度や振動以外の衝撃等による影響を除去するためには
、加速度センサと被検出体との間に緩衝材を介在させた
り、出力される電気信号をローパスフィルタに通したり
する必要がある。また、被検出体における加速度センサ
の取付面が平坦でないと、パフケージ１および圧電素子
３が歪んで、検出精度が低下することがあるために、取
付面の平坦度を高くする必要がある。

一方、圧電素子はハイインピーンスなので、出力信号が
ノイズの影響を受けやすい。このために、シールドなど
のノイズ防止対策を施す必要があったり、また、加速度
センサの使用環境が制約されたりすることがある。

従って、従来の加速度センサでは、被検出体の状態や、
取付方法、使用環境などの制約が多く、簡便に使用しに
くいという問題点を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る加速度センサは、上記の問題点を解決する
ために、加速度によって圧電素子に生じる変位を電気信
号として取り出すことにより、加速度を検出する加速度
センサであって、上記圧電素子全体を、接地された導電
性弾性体で覆ったことを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成により、衝撃等の、周波数の高い加速度や振
動は、導電性弾性体が吸収してその影響を除去するので
、取付方法などを考慮したりローパスフィルタを用いた
りする必要はない。また、被検出体における加速度セン
サの取付面が平坦でないためにパンケージが歪んだとし
ても、その歪は導電性弾性体が吸収して圧電素子は歪ま
ないので、検出精度が低下することはない。さらに、圧
電素子全体は、導電性弾性体によって完全にシールドさ
れるので、出力信号がノイズの影響を受けることもない
。

従って、加速度センサの取り付は方法や取付面の平坦度
、使用環境などの制約が小さくなるために、簡便に使用
することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以下
の通りである。

本発明を実施するための圧電素子１１としては、例えば
、京セラ製のＫＢＳ−２１ＸＡ−３Ａなどが適用できる
。この圧電素子１１は、第１図に示すように、圧電セラ
ミックｌｌａの両面に、蒸着電極１１ｂと、ステンレス
または黄銅から成るベース電極１１ｃとが設けられた構
成になっている。

上記蒸着電極１１ｂには、シールド線１２の芯線１２ａ
が接続されると共に、絶縁フィルム１３によって被覆さ
れている。また、ベース電極１１Ｃには、シールド線１
２のシールド１２ｂが接続されている。

このようにして、シールド線１２が接続されると共に、
絶縁フィルム１３によって蒸着電極１１ｂが被覆された
圧電素子１１は、さらに、２枚の、カーボン添加のアク
リル系導電性弾性体である、導電性発泡ポリウレタン１
４・１５に挟まれてパッケージ１６に収められている。

上記導電性発泡ポリウレタン１４は圧電素子１１のベー
ス電極１１ｃに接触して接地されると共に、導電性発泡
ポリウレタン１４・１５の互いに接触する面は、導電性
の接着剤１７によって接着されている。

上記の構成により、導電性発泡ポリウレタン１４・１５
は、衝撃等に対しては緩衝材として作用するので、加速
度センサの取りつけ方法などを考慮したりローパスフィ
ルタを用いたりしなくても、機械的に圧電素子１１に加
わる高周波域の振動やノイズ等を除去することができる
。また、導電性発泡ポリウレタン１４・１５は、圧電素
子１１に密接して全体を覆うと共に、ベース電極１１ｃ
に接触することによって接地され、圧電素子１１の確実
なシールドとしても機能するので、静電ノイズや電磁ノ
イズ等の影響も防ぐことができる。

しかも、導電性発泡ポリウレタン１４・１５に覆われた
圧電素子１１は、一体的にパッケージ１６に収めること
ができるため、小型軽量な外観形状等の諸元を損ねるこ
ともない。

さらに、上記のようにして構成された加速度センサを加
振して、その出力を測定したところ、圧電素子１１単体
を、同程度に加振した場合に比べて約４倍の出力を得る
ことができた。

尚、導電性発泡ポリウレタン１４・１５は、ベース電極
１１ｃに接触させずに、直接シールド線１２のシールド
１２ｂを接続することによって接地してもよい。

また、第２図に示すように、芯線２２ａ・２２ａと、シ
ールド２２ｂとから成る２芯のシールド線２２を用い、
蒸着電極１１ｂおよびベース電極１１ｃに芯線２２ａ・
２２ａを接続して差動出力を得られるようにし、シール
ド線２２のシールド２２を、導電性発泡ポリウレタン１
４・１５に接続して導電性発泡ポリウレタン１４・１５
を接地してもよい。

一方、導電性発泡ポリウレタン１４・１５は、共に内側
を窪ませて、圧電素子１１の中央付近に接触しないよう
にしてもよい。

また、導電性弾性体は、導電性発泡ポリウレタンに限ら
ず、導電ゴムなどの、導電性および弾力性を有したもの
であればよく、弾性係数の異なるものを用いることによ
って、衝撃吸収の周波数特性を任意に設定することもで
きる。

〔発明の効果〕

本発明に係る加速度センサは、以上のように、加速度に
よって圧電素子に生じる変位を電気信号として取り出す
ことにより、加速度を検出する加速度センサであって、
上記圧電素子全体を、接地された導電性弾性体で覆った
構成である。

これにより、衝撃等の、周波数の高い加速度や振動は、
導電性弾性体が吸収してその影響を除去するので、取付
方法などを考慮したりローパスフィルタを用いたりする
必要はない。また、被検出体における加速度センサの取
付面が平坦でないためにパッケージが歪んだとしても、
その歪は導電性弾性体が吸収して圧電素子は歪まないの
で、検出精度が低下することはない。さらに、圧電素子
全体は、導電性弾性体によって完全にシールドされるの
で、出力信号がノイズの影響を受けることもない。

従って、加速度センサの取り付は方法や取付面の平坦度
、使用環境などの制約が小さくなるために、簡便に使用
することができるという効果を奏する。しかも、小型軽
量な外観形状等の諸元を損ねることもない。

また、さらに、出力の増大をもたらすという効果をも奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すものであって、加速度
センサの構造を示す断面図、第２図は他の実施例を示す
断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、従来の加
速度センサの構造を示す正面図、平面図、および断面図
である。１１は圧電素子、１４・１５は導電性発泡ポリウレタン
（導電性弾性体）である。

Claims

【特許請求の範囲】

１．　加速度によって圧電素子に生じる変位を電気信号
として取り出すことにより、加速度を検出する加速度セ
ンサであって、上記圧電素子全体を、接地された導電性
弾性体で覆ったことを特徴とする加速度センサ。