JPH03142365A

JPH03142365A - 加速度センサ

Info

Publication number: JPH03142365A
Application number: JP1280964A
Authority: JP
Inventors: Shogo Asano; 浅野　勝吾; Takashi Morikawa; 森川　貴志
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-18

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、内燃機関を備えた自動車等の走行加速度を測
定または検出するための速度センサに関する。

従来の技術第５図から第９図は、従来の加速度センサの構成を示し
ている。これらの図において、１は基台であり、その表
面中央部に位置決め穴２を有する環状突起３が形成され
ている。４は振動板であり、その中央部が基台１の環状
突起３に溶接等の手段により固定されている。５は振動
板４の上面に固定されたセンサ出力用の圧電セラミック
素子である。この圧電セラミック素子５は、第１０図に
示すように、中心部に丸穴６を有するドーナツ状に形成
され、表面がセンサ出力用のプラス電極７と圧電素子駆
動用のプラス電極８とに環状に２分割されている。

圧電セラミック素子５は、その裏面全体のマイナス電極
９が、振動板４の中央部に形成された環状ビード１０の
外周に丸穴６を嵌め込んだ状態で、振動板４の表面に導
通接着されている。１１は焦電キャンセル用の圧電セラ
ミック素子であり、第１１図に示すように、圧電セラミ
ック素子５のプラス電極７と同じ面積で、同様に中心部
に丸穴１２を有しており、表面のプラス電極１３と、裏
面のマイナス電極１４とを有している。圧電セラミック
素子１１は、表面のプラス電極１３側を振動板４の裏面
に、その中央部に形成された環状ビード１５の外周に丸
穴１２を嵌め込んた状態で導通接着されている。

振動板４は、第１２図および第１３図に示すように、金
属円板の中心部に基台１の位置決め穴２と同径の位置決
め穴１６を有し、その回りに同心円状に環状ビード１０
および１５が、それぞれ表面および裏面に径を順次大き
くして形成されている。振動板４は、第１４図および第
１５図に示すように、その周縁に上向きのフランジ１７
を形成して加速度センサの出力アップを図るようにして
もよい。

圧電セラミック素子５のプラス電極７と圧電セラミック
１１のマイナス電極１４は、それぞれリードフレーム１
８．１９に半田２０，２１により接続され、絶縁埋込み
リードピン２２および回路基板２３を介してセンサ出力
用リードピン２４へと接続されている。これは、周囲温
度の影響を受けて焦電現象によってセンサ出力用圧電セ
ラミック５のプラス電極７に発生した電荷をキャンセル
する役目を果たすものである。

２５は圧電セラミック素子駆動用のリードピンであり、
リードフレーム２６を介して圧電セラミック素子５のプ
ラス電極８に半田２７により接続されている。２８は回
路基板２３の電源供給用リードピンであり、２９はグラ
ンド用リードピンであり、それぞれ回路基板２３に接続
されている。３０，３１は回路基板２３を支持するため
の絶縁埋込みリードピンである。回路基板２３には、イ
ンピーダンス変換回路や出力増幅回路、濾波回路等が設
けられている。

リードピンのうち２２．２４．２５．２８．３０１３１
は、基台１に封着ガラス３２等の手段により絶縁ハーメ
チック固定され、グランド用り−ドピン２９だけがロウ
付は等の手段により導通接続されている。３３は基台１
の位置決め穴２を封着するための封着ガラスである。電
源の供給は、電源供給用リードピン２８およびグランド
用り一ドピン２９を通じて行われる。

３４はキャップであり、その周縁のフランジ３５が基台
１に全周にわたって抵抗溶接または冷間圧接等の手段に
よって固定されている。これにより、圧電セラミック素
子５．６および回路基板２３を内蔵する空間部３６が密
閉されている。

このような構成からなる加速度センサは、基台１に形成
された取付穴３７を介してボルト３８およびワッシャ３
つにより自動車の車体等に取り付けて使用される。

次に上記従来例の動作について説明する。自動車等の走
行により発生した加速度は、基台ｌを介して振動板４に
伝えられ、振動板４に撓みを与える。振動板４の撓みは
、圧電セラミック素子５および６に引張力と圧縮力とを
交互に与えるため、圧電セラミック素子５および６に電
荷が発生する。この電荷は、回路基板２３のインピーダ
ンス変換回路で電圧に変換され、必要な帯域および最適
な出力レベルになるように濾波回路および増幅回路を通
って出力され、センサ出力が得られる。

また、圧電セラミックは、温度変化に対しても同様に電
荷を発生する焦電現象を有するので、これを減少するた
めに、この加速度センサは圧電セラミック素子５および
６を互いに逆極性同士で接続してあり、発生電荷がキャ
ンセルされるようになっている。

また、自動車等に使用される加速度センサは、特に高い
精度および品質が要求されるので、確実に動作するかど
うかをコントローラ側でチエツク出来るように、圧電セ
ラミック素子５のプラス電極がセンサ出力用の電極７と
素子駆動用の電極８とに２分割されており、コントロー
ラ側の発信回路から駆動用電極に適当な信号を入力する
ことにより、センサ出力用電極７にそれに対応した駆動
出力が現われ、センサの故障診断が出来るようになって
いる。

このように上記従来の加速度センサでも、自動車等にお
ける加速度の測定または検出を行うことができる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来の加速度センサでは、組み付は
作業上において、各リードピン２４．２５．２８．２９
のそれぞれにハーネスを接続しなければならず、組み付
は作業が非常に面倒になるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、加速度センサとしての品質を低下させることなく、使
用に当たっての組み付は作業が非常に簡単な加速度セン
サを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、上記目的を達成するために、加速度センサの
基台に配線用のコネクタを固定するとともに、このコネ
クタの各ターミナルと加速度センサ本体部の各リードピ
ンとを溶接等の手段によって予め接続するとともに、そ
の接続部を樹脂で封止するようにしたものである。

作用したがって、本発明によれば、コネクタの各ターミナル
と加速度センサ本体部の各リードピンとの接続部が樹脂
で封止されているので品質を低下させることがなく、し
かもコネクタを装着するだけで加速度センサ本体部との
接続が完了するので、使用に当たっての組み付は作業が
極めて簡単になるという効果を有する。

実施例第１図は本発明の一実施例を示す加速度センサの平面図
、第２図は同加速度センサの側面断面図、第３図は同加
速度センサの下面図、第４図は同加速度センサの正面断
面図である。これらの図に示す加速度センサの加速度セ
ンサ本体部の構成は、基台を除いては前述した従来の加
速度センサにおけるそれと同じなので、同じ要素には同
じ符号を付して重複した詳しい説明は省略する。

第１図から第４図において、５１は基台であり、その表
面のほぼ中央部に環状突起３を有する。４は基台５１の
環状突起３に固定された振動板であり、その表面にセン
サ出力用の圧電セラミック素子５が固定され、その裏面
に焦電キャンセル用の圧電セラミック素子１１が固定さ
れている。圧電セラミック素子５は、その裏面のマイナ
ス電極が振動板４の表面に導通接着され、圧電セラミッ
ク素子１１は、その表面のプラス電極が振動板４の裏面
に導通接着されている。圧電セラミック素子５のセンサ
出力用プラス電極７と圧電セラミック１１のマイナス電
極は、それぞれリードフレーム１８．１９および回路基
板２３を介してセンサ出力用リードピン２４へと接続さ
れている。２５は圧電セラミック素子駆動用のリードピ
ンであり、リードフレーム２６を介して圧電セラミック
素子５の素子駆動用プラス電極８に接続されている。２
８は回路基板２３の電源供給用り−ドピンであり、２９
はグランド用リードピンであり、それぞれ回路基板２３
に接続されている。３０１３１は回路基板２３を支持す
るための絶縁埋込みリードピンである。３２．３３は封
着ガラスである。３４はキャップであり、その周縁の７
ランジ３５が基台５１の表面に全周にわたって固定され
ている。

回路基板２３から下方に延びる各リードピン２４．２５
．２８．２９を通過させるために、基台５１には通し穴
が設けられている。これら通し穴のうちリードピン２４
．２５．２８用の通し穴には金属製のパイプ５２が固定
され、その中に貫通コンデンサ５３が、それぞれの外周
部をパイプ５２に嵌合させ、内周部に各リードピン２４
．２５．２８を挿通させて、それぞれ半田付けにより固
定されている。

５４は基台５１に固定された配線用のコネクタである。

樹脂製のコネクタ５４には、ブラケット５５およびター
ミナル５６．５７．５８．５９がインサート成形されて
おり、ブラケット５５の両側端部５５ａ、５５ｂを、第
２図に示すように基台５１の裏面に溶接することにより
、コネクタ５４が基台５１に固定されている。このとき
、基台５１の裏面から突出する３本のパイプ５２は、ブ
ラケット５５に形成されたこれらのための通し穴を通さ
れる。そして、各リードピン２４．２５．２８．２９は
、それぞれコネクタ５４のターミナル５６．５７．５８
．５９に溶接により接続される。そして最後に、ブラケ
ット５５の７ランジ５５ｃおよびコネクタ５４の壁面５
４ａによって囲まれた接続部６０に樹脂６１が封止され
て接続部６０が密封保護される。

基台５１の両側端部は、Ｌ字形に折曲されて脚部６２が
形成されるとともに、その垂直部と一水平部との間に剛
性を向上させるための３角形の鍛造肉厚部６３が形成さ
れている。また、水平部には取付穴６４が形成され、こ
の取付穴６４を介してボルト６５およびワッシャ６６に
より自動車の車体等に取り付けられる。その後、コネク
タ５４に対になる相手側のコネクタを、この加速度セン
サのコネクタ５４に単に接続するだけで組み付けが完了
する。

上記実施例における加速度センサ本体部の動作について
は、従来のものと同じである。すなわち、自動車等の走
行により発生した加速度は、基台５１を介して振動板４
に伝えられ、振動板４１＝撓みを与える。振動板４の撓
みは、圧電セラミック素子５および６に引張力と圧縮力
とを交互に与えるため、圧電セラミック素子５および６
に電荷が発生する。この電荷は、回路基板２３のインピ
ーダンス変換回路で電圧に変換され、必要な帯域および
最適な出力レベルになるように濾波回路および増幅回路
を通って出力され、センサ出力が得られる。

このように、上記実施例によれば、加速度センサにコ４
ネクタを一体化したので、組み付は作業時には、このコ
ネクタに対になった相手側のコネクタを差し込むだけで
接続ができ、組み付は作業が極めて簡単になる。また、
コネクタブロックを加速度センサ本体部に後付けで取り
付けが出来るので、製造時における組み立ても簡単にな
る。さらに、樹脂を封止する接続部が凹部になっている
ので、樹脂が流れ出さず、封止作業を容易に行える等の
利点がある。

発明の効果本発明は、上記実施例から明らかのように、加速度セン
サの基台に配線用のコネクタを固定するとともに、この
コネクタの各ターミナルと加速度センサ本体部の各リー
ドピンとを溶接等の手段によって予め接続するとともに
、その接続部を樹脂で封止するようにしたものであり、
加速度センサとしての品質を低下させることなく、しか
もそのコネクタに相手側のコネクタを装着するだけで加
速度センサとの接続が完了するので、使用に当たっての
組み付は作業が極めて簡単になるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一゛実施例における加速度センサの平
面図、第２図は同センサの側面断面図、第３図は同セン
サの下面図、第４図は第３図の■■線に沿う断面図、第
５図は従来の加速度センサの平面図、第６図は第５図の
Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第７図は第５図の■−■線に沿
う断面図、第８図は同センサにおける主要部の平面図、
第９図は同センサにおける主要部の正面断面図、第１０
図は同センサにおけるセンサ出力用圧電セラミック素子
の平面図、第１１図は同センサにおける焦電キャンセル
用圧電セラミック素子の平面図、第１２図は同センサに
おける振動板の平面図、第１３図は第１２図に示す振動
板の断面図、第１４図は同センサにおける振動板の別の
例を示す平面図、第１５図は第１４図に示す振動板の断
面図である。１・・・基台、２・・・位置決め穴、３・・・環状突起
、４・・・振動板、５・・・センサ出力用圧電セラミッ
ク素子、６・・・丸穴、７・・・センサ出力用プラス電
極、８・・・圧電素子駆動用プラス電極、９・・・マイ
ナス電極、１０・・・環状ビード、１１・・・焦電キャ
ンセル用圧電セラミック素子、１２・・・丸穴、１３・
・・プラス電極、１４・・・マイナス電極、１５・・・
環状ビード、１６・・・位置決め穴、１７・・・フラン
ジ、１８．１９・・・リードフレーム、２０．２１・・
・半田、２２・・・絶縁埋込みリードピン、２３・・・
回路基板、２４・・・センサ出力用リードピン、２５・
・・圧電素子駆動用リードピン、２７・・・半田、２８
・・・電源供給用り−ドピン、２９・・・グランド用リ
ードピン、３０．３１・・・絶縁埋込みリードピン、３
２．３３・・・封着ガラス、３４・・・キャップ、３５
・・・フレーム、３６・・・空間部、５１・・・基台、
５２・・・金属製パイプ、５３・・・貫通コンデンサ、
５４・・・コネクタ、５５・・・ブラケット、５６．５
７，５８．５９・・・ターミナル、６０・・・接続部、
６１・・・封止樹脂、６２・・・脚部、６３・・・肉厚
部、６４・・・取付穴、６５・・・ボルト、６６・・・
ワッシャ。

Claims

【特許請求の範囲】

表面中央部に環状突起を有する基台と、中央部が前記環
状突起に固定された振動板と、前記振動板の表裏両面に
正負電極を互いに対向させて導通接着された２枚の圧電
セラミック素子と、前記基台に固定された配線用のコネ
クタとを備え、前記コネクタの各ターミナルと前記圧電
セラミック素子を含む加速度センサ本体部の各リード端
子とをそれぞれ接続した後、その接続部を樹脂で封止し
たことを特徴とする加速度センサ。