JP2732413B2 - 加速度センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、振動検知，加速度測定等に使用される加速
度センサに関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種の加速度センサについて、第２図により
説明する。

同図は、従来の加速度センサの分解斜視図で、２枚の
圧電セラミック1aおよび1bの間に金属箔1cを接着剤で貼
り合わせた圧電バイモルフ１を、ほぼ中央に矩形窓2a
と、その片側に電極となる配線パターン2bおよび2cとを
それぞれ形成した基板２の配線パターン2c上に接着剤で
固定し、さらに、上記の配線パターン2bと圧電バイモル
フ１の圧電セラミック1aとリード線３をはんだ付けして
接続した本体と、本体に固着して、上記の圧電バイモル
フ１を保護する方形のケース４とから構成されている。

このように構成された加速度センサの動作について説
明する。

まず、測定しようとする振動体に、上記のケース４を
ねじ止めして、加速度センサを取り付ける。振動体の振
動は、ケース４を介して基板２に伝わり、圧電バイモル
フ１を振動させる結果、振動に応じて発生する電圧がリ
ード線３および配線パターン2bおよび2cを通し取り出せ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の構成では、圧電バイモルフ１が
１枚のため、これに直交する振動方向にしか検出でき
ず、従って複数の振動を検知するには複数の加速度セン
サを設置する必要があるという問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するもので、複数の振
動検知ができる組立が容易な加速度センサを提供するも
のである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、２個の圧電バ
イモルフを使用し、スリットを同軸上に90゜ずらせて設
けた固定柱に固定するものである。

（作 用） 上記の構成により、１個の加速度センサの中に、互い
に直交する２個の圧電バイモルフが収納されるので、１
個の加速度センサで２軸方向の振動が測定できる。

（実施例） 本発明の一実施例について第１図の分解斜視図により
説明する。

同図において、２個の圧電バイモルフ５および６は、
それぞれ２枚の圧電セラミック5aと5b、および6aと6bの
間に金属箔5cおよび6cを直列に固着したものである。

上記の圧電バイモルフ５および６を固定する固定柱７
は、相対向する２側面に水平ん方向の一軸上に、互いに
直交するスリット８を形成し、これに絶縁板９および10
によって、上記のそれぞれの圧電バイモルフ５および６
と、金属箔5cおよび6cが、それぞれ上記の固定柱７と絶
縁された状態で嵌め込まれて、固定されている。

配線基板11は、両端にそれぞれ出力端子部12a,13aお
よび14aを設けた３本の配線パターン12,13および14が形
成されており、その中央の配線パターン13には、さらに
上記の固定柱７を装着する固定部13bが形成されてい
る。なお、上記の固定柱７と絶縁された圧電セラミック
5aおよび6aと、上記の配線基板11の両側の配線パターン
12および14とは、それぞれ両端ではんだ付けされたリー
ド線16および15で電気的に接続する。

キャップ17は、底面が開放された方形の箱で、配線基
板11に固着し、圧電バイモルフ５および６を保護するも
のである。

次に、本実施例の組立て順序について説明する。

まず、２枚の圧電バイモルフ５および６の片面の圧電
セラミック5aおよび6aの端部からその端面に掛けて、絶
縁板９および10をそれぞれ貼り付ける。次に、固定柱７
の両側面のスリット８に、上記の圧電バイモルフ５およ
び６を、貼付した絶縁板９および10とともに挿入し、接
着剤で固定した後、配線基板11に形成された配線パター
ン13の固定部13bにはんだ付けする。次に、それぞれの
圧電セラミック5aおよび6aと、配線基板11の両側の配線
パターン14および12とに、２本のリード線15および16の
それぞれの両端をはんだ付けして接続する。

最後に、キャップ17を配線基板11に接着固定すると、
加速度センサが完成する。

このように構成された加速度センサは、配線基板11を
物体の振動部に取り付け、出力端子部12a,13aおよび14a
と測定装置（図示せず）を接続する。

この実施例において物体の振動は、配線基板11および
固定柱７を介して圧電バイモルフ５および６に伝わり、
圧電バイモルフ５および６がそれぞれたわむ結果、圧電
バイモルフ５および６に発生した電圧がリード線15およ
び16および配線基板11の配線パターン12,13および14を
介して、出力端子部12a,13aおよび14aから取り出され
る。

又、２枚の圧電バイモルフ５および６が90゜ずらせて
直交するように配置されているので２方向の振動モード
が測定できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば２軸の振動が１
個の加速度センサで測定できる。

また、スリットを設けた金属製の固定柱を採用してい
るので、２方向の振動モードに拘らず２本のリード線の
みとなり組立てが容易な加速度センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明による加速度セ
ンサの分解斜視図、第２図は従来の加速度センサの分解
斜視図である。 1,5,6……圧電バイモルフ、1a,1b,5a,5b,6a,6b……圧電
セラミック、1c,5c,6c……金属箔、２……基板、2a……
矩形窓、2b,2c,12,13,14……配線パターン、3,15,16…
…リード線、４……ケース、７……固定柱、８……スリ
ット、9,10……絶縁板、12a,13a,14a……出力端子部、1
3b……固定部、17……キャップ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−195573（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−54476（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−41367（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52255（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−297067（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−236458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−139664（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−185164（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−97860（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚の矩形状圧電セラミックの間に金属箔
   を直列に接着した２個の圧電バイモルフを、固定柱の両
   側面にそれぞれ直交するように同軸上に設けたスリット
   に固定した加速度センサ。
2. 【請求項２】固定柱を電気の良導体で構成したことを特
   徴とする請求項（１）記載の加速度センサ。