JPH0526903A - 静電容量式加速度センサ及びエアバツグシステム - Google Patents
静電容量式加速度センサ及びエアバツグシステムInfo
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- JPH0526903A JPH0526903A JP3184595A JP18459591A JPH0526903A JP H0526903 A JPH0526903 A JP H0526903A JP 3184595 A JP3184595 A JP 3184595A JP 18459591 A JP18459591 A JP 18459591A JP H0526903 A JPH0526903 A JP H0526903A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エアバッグシステム等に用いる静電容量式加
速度センサの応答性の向上を図る。 【構成】 固定電極５，６間に空隙を介して対向配置さ
れる可動電極４の電極面には、複数本の溝７が交差して
配設され、各溝７の端部が可動電極・固定電極間の対向
部の外側空間Ｓに臨むよう開口している。溝７は固定電
極５，６側に設けても良い。溝７開口が外側空間Ｓに臨
むことで、固定電極・可動電極間の内外の通気性を良く
し、可動電極４動作時の電極空隙間に生じるエアダンパ
を低減させ、可動電極の応答速度が速まる。
速度センサの応答性の向上を図る。 【構成】 固定電極５，６間に空隙を介して対向配置さ
れる可動電極４の電極面には、複数本の溝７が交差して
配設され、各溝７の端部が可動電極・固定電極間の対向
部の外側空間Ｓに臨むよう開口している。溝７は固定電
極５，６側に設けても良い。溝７開口が外側空間Ｓに臨
むことで、固定電極・可動電極間の内外の通気性を良く
し、可動電極４動作時の電極空隙間に生じるエアダンパ
を低減させ、可動電極の応答速度が速まる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電容量式加速度センサ
及びこれを利用したエアバッグシステムに関する。
及びこれを利用したエアバッグシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】静電容量式の加速度センサは、基本的に
は弾性の支持部材（例えばカンチレバー，ダイヤフラム
等）によって支えられた可動電極（質量部）と、これと
微小な空隙を隔てて対向した固定電極からなっている。
可動電極に加速度による慣性力が働くと、可動電極が弾
性支持部材（弾性体）の復元力と釣り合う位置まで変位
し、加速度に応じて可動電極・固定電極間の静電容量値
が変化し、この静電容量値から加速度が求められる。
は弾性の支持部材（例えばカンチレバー，ダイヤフラム
等）によって支えられた可動電極（質量部）と、これと
微小な空隙を隔てて対向した固定電極からなっている。
可動電極に加速度による慣性力が働くと、可動電極が弾
性支持部材（弾性体）の復元力と釣り合う位置まで変位
し、加速度に応じて可動電極・固定電極間の静電容量値
が変化し、この静電容量値から加速度が求められる。
【０００３】この種の加速度センサは、小形，高精度化
を図れるものとして注目されている。
を図れるものとして注目されている。
【０００４】なお、従来の静電容量式の加速度センサに
は、例えば特開昭６０−２４４８６４号公報に記載され
るものがある。
は、例えば特開昭６０−２４４８６４号公報に記載され
るものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、静電容量式
加速度センサの動的な動作を考えると、可動電極−固定
電極の空隙が小さくなる方向に可動電極が変位しようと
すると、電極間の微小な空隙に存在する粘性を有する気
体が空隙の外部に押し出される際、気体同士および気体
と電極面との摩擦によって可動電極には変位方向と逆方
向に大きな抵抗力が生じる。また、逆に空隙が大きくな
る方向に変位しようとすると、外部の気体が空隙内に吸
い込まれる際にやはりその移動を妨げる方向に大きな抵
抗力が生じる。
加速度センサの動的な動作を考えると、可動電極−固定
電極の空隙が小さくなる方向に可動電極が変位しようと
すると、電極間の微小な空隙に存在する粘性を有する気
体が空隙の外部に押し出される際、気体同士および気体
と電極面との摩擦によって可動電極には変位方向と逆方
向に大きな抵抗力が生じる。また、逆に空隙が大きくな
る方向に変位しようとすると、外部の気体が空隙内に吸
い込まれる際にやはりその移動を妨げる方向に大きな抵
抗力が生じる。
【０００６】このような変位を妨げる抵抗力は、いわゆ
るエアダンパといわれ、センサ応答性を低下させる原因
となる。
るエアダンパといわれ、センサ応答性を低下させる原因
となる。
【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、上記した問題点を解消して静電容量式加速度セン
サの応答速度を早めることにある。
的は、上記した問題点を解消して静電容量式加速度セン
サの応答速度を早めることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前述したよ
うな可動電極，固定電極を備えた静電容量式加速度セン
サにおいて、可動電極及び固定電極の少なくとも一方の
電極面にエアダンパ低減用の溝を設けることで達成され
る。
うな可動電極，固定電極を備えた静電容量式加速度セン
サにおいて、可動電極及び固定電極の少なくとも一方の
電極面にエアダンパ低減用の溝を設けることで達成され
る。
【０００９】エアダンパ低減用の溝の態様としては、基
本的には、電極面に設けた溝が可動電極・固定電極間の
対向部の内外に通じる通気性のある溝にすることを提案
し、その具体例として電極面に設けた溝の各端部がその
電極のいずれかの辺に開口して、この開口部が前記電極
間対向部の外側に臨むように構造のものを提案する。
本的には、電極面に設けた溝が可動電極・固定電極間の
対向部の内外に通じる通気性のある溝にすることを提案
し、その具体例として電極面に設けた溝の各端部がその
電極のいずれかの辺に開口して、この開口部が前記電極
間対向部の外側に臨むように構造のものを提案する。
【００１０】また、上記のエアダンパ低減用の溝の最適
配置態様として、この溝によって区画される電極領域が
左右対称となるような溝配置や、溝によって複数に区画
される電極面の領域が均等のバランスをとれるような溝
配置のものを提案する。
配置態様として、この溝によって区画される電極領域が
左右対称となるような溝配置や、溝によって複数に区画
される電極面の領域が均等のバランスをとれるような溝
配置のものを提案する。
【００１１】さらにその応用システムとして、車両の衝
突時の加速度を、電極面がエアダンパ低減用の溝で複数
に仕切られた可動電極と、これに対面する固定電極との
間の静電容量の変化として検出し、この静電容量の変化
に応じてエアバッグを動作させる手段を設けたエアバッ
グシステムを提案する。
突時の加速度を、電極面がエアダンパ低減用の溝で複数
に仕切られた可動電極と、これに対面する固定電極との
間の静電容量の変化として検出し、この静電容量の変化
に応じてエアバッグを動作させる手段を設けたエアバッ
グシステムを提案する。
【００１２】
【作用】可動電極及び固定電極の少なくもと一方の電極
面に設ける溝について、その構造的配慮をなすことでエ
アダンパ低減機能を発揮する。例えば、電極面に設けた
溝の各端部がその電極のいずれかの辺に開口させれば、
溝内の通気性が確保される。その結果、可動電極が加速
度に応じて変位し、その変位が電極間の空隙が減少する
方向である時は、電極間対向部（電極間空隙）の気体が
溝に逃げ、この溝を介して電極間の気体がその通気抵抗
を小さくしつつてスムーズに電極間対向部の外に流れ出
る。
面に設ける溝について、その構造的配慮をなすことでエ
アダンパ低減機能を発揮する。例えば、電極面に設けた
溝の各端部がその電極のいずれかの辺に開口させれば、
溝内の通気性が確保される。その結果、可動電極が加速
度に応じて変位し、その変位が電極間の空隙が減少する
方向である時は、電極間対向部（電極間空隙）の気体が
溝に逃げ、この溝を介して電極間の気体がその通気抵抗
を小さくしつつてスムーズに電極間対向部の外に流れ出
る。
【００１３】逆に可動電極が電極間の空隙が増大する方
向に変位する時には、電極間対向部の外部の気体が通気
抵抗の小さい前記溝を介して集中的に流れ込み気体が速
やかに電極間に移動する。
向に変位する時には、電極間対向部の外部の気体が通気
抵抗の小さい前記溝を介して集中的に流れ込み気体が速
やかに電極間に移動する。
【００１４】このような作用をなすことで、可動電極変
位時に電極間空隙部に出入りする気体の電極面に作用す
る抵抗を低減して、エアダンパ低減機能を発揮し、可動
電極の加速度応答性を向上させる。
位時に電極間空隙部に出入りする気体の電極面に作用す
る抵抗を低減して、エアダンパ低減機能を発揮し、可動
電極の加速度応答性を向上させる。
【００１５】さらに、上記エアダンパ低減用の溝をこの
溝で区画される電極領域が左右対称となるように配置し
た場合には、特にカンチレバーによって可動電極を支持
した場合に、左右の電極領域が質量的にバランスがと
れ、しかも溝から電極対向部外側に流出する気体の排出
による反作用も互いに打ち消しあって、可動電極が一方
に偏ることがなく動作の安定性ひいては再現性を充分に
保証する。
溝で区画される電極領域が左右対称となるように配置し
た場合には、特にカンチレバーによって可動電極を支持
した場合に、左右の電極領域が質量的にバランスがと
れ、しかも溝から電極対向部外側に流出する気体の排出
による反作用も互いに打ち消しあって、可動電極が一方
に偏ることがなく動作の安定性ひいては再現性を充分に
保証する。
【００１６】また、エアダンパ低減用の溝によって区画
される電極領域が均等のバランスをとれるような溝配置
のものであれば、カンチレバー方式のほかダイヤフラム
その他複数方向から可動電極を弾性支持した態様のもの
であっても、上記同様にして可動電極の安定した動作ひ
いては再現性を充分に保証する。
される電極領域が均等のバランスをとれるような溝配置
のものであれば、カンチレバー方式のほかダイヤフラム
その他複数方向から可動電極を弾性支持した態様のもの
であっても、上記同様にして可動電極の安定した動作ひ
いては再現性を充分に保証する。
【００１７】そして、このような加速度センサを特に車
両のエアバッグシステムのように応答性の速さが要求さ
れるシステムに適用すれば、システム動作の性能を高め
ることになる。特にエアバッグシステムは、５００〜１
ＫＨｚの応答性が要求されるが、本発明によれば、この
ような応答性に対処することができる。
両のエアバッグシステムのように応答性の速さが要求さ
れるシステムに適用すれば、システム動作の性能を高め
ることになる。特にエアバッグシステムは、５００〜１
ＫＨｚの応答性が要求されるが、本発明によれば、この
ような応答性に対処することができる。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。
【００１９】図１は本発明の第１実施例に係る静電容量
式加速度センサの縦断面図（ａ）及びこれに用いる可動
電極の平面図（ｂ）である。
式加速度センサの縦断面図（ａ）及びこれに用いる可動
電極の平面図（ｂ）である。
【００２０】図１の（ａ）に示すように、本実施例に係
る加速度センサは、絶縁基板１，シリコン基板２，絶縁
基板３の３枚の基板から成る積層構造である。
る加速度センサは、絶縁基板１，シリコン基板２，絶縁
基板３の３枚の基板から成る積層構造である。
【００２１】絶縁基板１，３としては例えばパイレック
スガラスを用い、その内側の面に金属薄膜の導体よりな
る固定電極５，６が形成してあり、この絶縁基板１，３
が陽極接合によってシリコン基板２と接着している。
スガラスを用い、その内側の面に金属薄膜の導体よりな
る固定電極５，６が形成してあり、この絶縁基板１，３
が陽極接合によってシリコン基板２と接着している。
【００２２】シリコン基板２にはアルカリ溶液などを用
いた異方性エッチングにより平板状の可動電極４（質量
部）とこれを支える少なくとも１本のカンチレバー８が
形成してある。可動電極４は固定電極５，６間と微小な
空隙、例えば１〜５μｍの空隙を介して対向配置され、
本実施例ではその両面が電極面をなして、２方向の加速
度を検出可能にしてある。可動電極４の両面にはエアダ
ンパ低減用の溝７がエッチングにより刻設してある。
いた異方性エッチングにより平板状の可動電極４（質量
部）とこれを支える少なくとも１本のカンチレバー８が
形成してある。可動電極４は固定電極５，６間と微小な
空隙、例えば１〜５μｍの空隙を介して対向配置され、
本実施例ではその両面が電極面をなして、２方向の加速
度を検出可能にしてある。可動電極４の両面にはエアダ
ンパ低減用の溝７がエッチングにより刻設してある。
【００２３】本実施例の溝７の態様は、断面がＶ字形の
溝で図１の（ｂ）に示すように碁盤の目状に互いに直角
に交わる複数本の溝で構成され、各々の溝の両端は可動
電極４の４辺（側縁）に開口し、この開口を介して溝７
が可動電極４・固定電極５間及び可動電極４・固定電極
６間の対向部の外側Ｓに通じる構造としてある。
溝で図１の（ｂ）に示すように碁盤の目状に互いに直角
に交わる複数本の溝で構成され、各々の溝の両端は可動
電極４の４辺（側縁）に開口し、この開口を介して溝７
が可動電極４・固定電極５間及び可動電極４・固定電極
６間の対向部の外側Ｓに通じる構造としてある。
【００２４】このような静電容量式の加速度センサは、
加速度Ｇが作用するとそれに応答して慣性により加速度
と反対方向に可動電極４が変位し、可動電極・固定電極
間の空隙が変化しひいては静電容量が変化する。この静
電容量の変化を電気信号として取り出すことで加速度を
大きさを知ることができる。
加速度Ｇが作用するとそれに応答して慣性により加速度
と反対方向に可動電極４が変位し、可動電極・固定電極
間の空隙が変化しひいては静電容量が変化する。この静
電容量の変化を電気信号として取り出すことで加速度を
大きさを知ることができる。
【００２５】そして、上記のように溝７同士の相互の連
絡すなわち溝同士のつながりを良くし、さらに各溝７の
溝端をいずれも可動電極４・固定電極５（６）間の対向
部外側Ｓに臨むよう開口させることで、可動電極４・固
定電極５（６）間の内外の通気性を与えることが可能と
なる。
絡すなわち溝同士のつながりを良くし、さらに各溝７の
溝端をいずれも可動電極４・固定電極５（６）間の対向
部外側Ｓに臨むよう開口させることで、可動電極４・固
定電極５（６）間の内外の通気性を与えることが可能と
なる。
【００２６】そのため、可動電極４が変位すると、固定
電極５，６との関係で対向空隙が減少する側では、その
対向空隙の気体が最寄りの溝７に逃げ、このようにして
対向空隙の気体が複数の溝を通って外側空間Ｓにスムー
ズに流出する。一方、対向空隙が増大する側では、外側
空間Ｓの空気がその空隙が増大する側の可動電極面に設
けた複数の溝７を通してスムーズに流れ込み、その空気
は速やかに対向空隙部に移動する。その結果、可動電極
変位時に作用する変位方向と逆向きの気体の抵抗（エア
ダンパ）を小さく抑制することができ、センサとしての
応答速度を速くすることができる。
電極５，６との関係で対向空隙が減少する側では、その
対向空隙の気体が最寄りの溝７に逃げ、このようにして
対向空隙の気体が複数の溝を通って外側空間Ｓにスムー
ズに流出する。一方、対向空隙が増大する側では、外側
空間Ｓの空気がその空隙が増大する側の可動電極面に設
けた複数の溝７を通してスムーズに流れ込み、その空気
は速やかに対向空隙部に移動する。その結果、可動電極
変位時に作用する変位方向と逆向きの気体の抵抗（エア
ダンパ）を小さく抑制することができ、センサとしての
応答速度を速くすることができる。
【００２７】また、本実施例の溝７は、可動電極４面の
領域を均等に分け、しかも両面が対称となるような溝配
置としてあるので、可動電極４の質量が重心に対して均
等に分布し、しかも電極対向部の外側に臨む溝７開口か
ら排出される気体の反力が打ち消しあうので、バランス
の良い安定した可動電極の変位動作を保証しセンサとし
て不可欠の再現性をも良好に保持する。
領域を均等に分け、しかも両面が対称となるような溝配
置としてあるので、可動電極４の質量が重心に対して均
等に分布し、しかも電極対向部の外側に臨む溝７開口か
ら排出される気体の反力が打ち消しあうので、バランス
の良い安定した可動電極の変位動作を保証しセンサとし
て不可欠の再現性をも良好に保持する。
【００２８】図２〜図４には、図１同様に互いに直交す
る複数の溝７により可動電極４の表面を複数に区画する
他の例を示す（これらの第２〜第４実施例とする）。こ
の実施例では実際に具体的に溝の寸法やその配置を変え
てそのセンサの加速度に対する応答速度を調べた。図２
〜図４の溝の具体的仕様を示したものが図５〜図７に示
す。
る複数の溝７により可動電極４の表面を複数に区画する
他の例を示す（これらの第２〜第４実施例とする）。こ
の実施例では実際に具体的に溝の寸法やその配置を変え
てそのセンサの加速度に対する応答速度を調べた。図２
〜図４の溝の具体的仕様を示したものが図５〜図７に示
す。
【００２９】先ず、図２に示す第２実施例では、可動電
極４の表面に十字形に交わる溝７を形成し、溝７によっ
て電極面が４分割された態様のものである。この時の可
動電極の寸法は、図５に示す如く縦，横が１．３ｍｍ×
１．８ｍｍで、溝幅２００μｍ、溝の深さは３０μｍで
ある。この場合の可動電極４に対する溝７の占める割合
（溝面積／電極面積）は２５％である。このような溝付
きシリコン基板を用いて可動電極・固定電極間の空隙幅
が４μｍのセンサを作成した時、周波数特性の遮断周波
数は９００Ｈｚとなった。ちなみに、固定電極，可動電
極のいずれにも溝を有さないセンサの遮断周波数は１８
０Ｈｚであり、上記の十字形の場合はその５倍の応答速
度が得られることになる。
極４の表面に十字形に交わる溝７を形成し、溝７によっ
て電極面が４分割された態様のものである。この時の可
動電極の寸法は、図５に示す如く縦，横が１．３ｍｍ×
１．８ｍｍで、溝幅２００μｍ、溝の深さは３０μｍで
ある。この場合の可動電極４に対する溝７の占める割合
（溝面積／電極面積）は２５％である。このような溝付
きシリコン基板を用いて可動電極・固定電極間の空隙幅
が４μｍのセンサを作成した時、周波数特性の遮断周波
数は９００Ｈｚとなった。ちなみに、固定電極，可動電
極のいずれにも溝を有さないセンサの遮断周波数は１８
０Ｈｚであり、上記の十字形の場合はその５倍の応答速
度が得られることになる。
【００３０】なお、可動電極４面に設ける溝７のうちカ
ンチレバー８の軸に平行な溝の数ｍ，これと直角な溝の
数をｎ、各溝の幅をＷとすると、各方向の全溝幅ｍｗお
よびｎｗをほゞ一定に保ったまま溝の数ｍおよびｎを増
やしていくほど、電極間の対向空隙部と溝７間の気体の
移動が速やかに行われ、応答速度も速くなる。
ンチレバー８の軸に平行な溝の数ｍ，これと直角な溝の
数をｎ、各溝の幅をＷとすると、各方向の全溝幅ｍｗお
よびｎｗをほゞ一定に保ったまま溝の数ｍおよびｎを増
やしていくほど、電極間の対向空隙部と溝７間の気体の
移動が速やかに行われ、応答速度も速くなる。
【００３１】図３，図４に示す実施例では以上のことを
立証したセンサで、図３に示す第３実施例では可動電極
４面が溝７により碁盤の目状に１２分割され、図４に示
す第４実施例では４８分割されたものを例示する。これ
らの可動電極４の仕様が、その電極の縦，横の寸法は第
２実施例と同様とする。また、第３実施例（図３）の場
合の溝７の幅は１００μｍで、溝７により区画される領
域を種々の寸法のものを混在させた（この場合の可動電
極４に対する溝７の占める割合は２９％である）。第４
実施例（図４）の場合の溝７の幅は４０μｍで、これま
た溝７により区画される領域を種々の寸法のものを混在
させた（この場合の可動電極４に対する溝７の占める割
合は２８％である）。このように可動電極４に対する溝
７の占める割合はほゞ同一とし、これらの溝数を第３，
第４実施例の如く増やすと、それぞれ１ＫＨｚ以上の遮
断周波数が得られた。
立証したセンサで、図３に示す第３実施例では可動電極
４面が溝７により碁盤の目状に１２分割され、図４に示
す第４実施例では４８分割されたものを例示する。これ
らの可動電極４の仕様が、その電極の縦，横の寸法は第
２実施例と同様とする。また、第３実施例（図３）の場
合の溝７の幅は１００μｍで、溝７により区画される領
域を種々の寸法のものを混在させた（この場合の可動電
極４に対する溝７の占める割合は２９％である）。第４
実施例（図４）の場合の溝７の幅は４０μｍで、これま
た溝７により区画される領域を種々の寸法のものを混在
させた（この場合の可動電極４に対する溝７の占める割
合は２８％である）。このように可動電極４に対する溝
７の占める割合はほゞ同一とし、これらの溝数を第３，
第４実施例の如く増やすと、それぞれ１ＫＨｚ以上の遮
断周波数が得られた。
【００３２】静電容量式のセンサでは、静電容量値はで
きるだけ大きい方が精度良く測定できる。従って、静電
容量にあまり寄与しない溝７の面積はできるだけ小さい
方が良い。前述の第２実施例〜第４実施例の結果は、溝
７の面積がほゞ一定の場合、分割数ができるだけ大きい
方、換言すれば溝数が多い方が応答速度が速いことを示
している。
きるだけ大きい方が精度良く測定できる。従って、静電
容量にあまり寄与しない溝７の面積はできるだけ小さい
方が良い。前述の第２実施例〜第４実施例の結果は、溝
７の面積がほゞ一定の場合、分割数ができるだけ大きい
方、換言すれば溝数が多い方が応答速度が速いことを示
している。
【００３３】これらの実施例によれば、可動電極４の表
面に簡単な幾何学配置である互いに直角に交わる複数の
溝７を形成することにより、加速度に対する応答速度を
速くできる。
面に簡単な幾何学配置である互いに直角に交わる複数の
溝７を形成することにより、加速度に対する応答速度を
速くできる。
【００３４】図８は本発明の第５実施例に係り、静電容
量式加速度センサの可動電極４の表面のみを示し、可動
電極表面にカンチレバー（図示省略）の軸に平行な複数
の溝７−１と、そのうちの隣あった溝同士をつなぐ複数
の溝７−２を配設し、溝７−１，７−２のうち可動電極
４の各辺に最寄りの溝は全てその辺にて開口し、この開
口が可動電極・固定電極間の対向部の外側空間に臨むよ
うにしてある。
量式加速度センサの可動電極４の表面のみを示し、可動
電極表面にカンチレバー（図示省略）の軸に平行な複数
の溝７−１と、そのうちの隣あった溝同士をつなぐ複数
の溝７−２を配設し、溝７−１，７−２のうち可動電極
４の各辺に最寄りの溝は全てその辺にて開口し、この開
口が可動電極・固定電極間の対向部の外側空間に臨むよ
うにしてある。
【００３５】図９は本発明の第６実施例に係る可動電極
４の表面のみを示し、可動電極４の表面にはその中央部
で交わる２本の溝７−４と、その交点を中心とする複数
の同心円となる複数の溝７−３が配設され、これらの同
心円７−３同士が溝７−４にてつながれつつ溝７−４端
が可動電極４の４辺に開口して可動電極・固定電極間の
対向部の外側に臨むようにしてある。
４の表面のみを示し、可動電極４の表面にはその中央部
で交わる２本の溝７−４と、その交点を中心とする複数
の同心円となる複数の溝７−３が配設され、これらの同
心円７−３同士が溝７−４にてつながれつつ溝７−４端
が可動電極４の４辺に開口して可動電極・固定電極間の
対向部の外側に臨むようにしてある。
【００３６】以上の２つの実施例における幾何学的配置
の溝についても、溝中の任意の点は任意のどの溝を経て
も可動電極・固定電極間の対向部の外側と開口を介して
通じる。すなわち、溝同士の連絡が良いため、この溝を
介して前記電極対向部とその外側空間の気体の出し入れ
を速やかに行うことができる。
の溝についても、溝中の任意の点は任意のどの溝を経て
も可動電極・固定電極間の対向部の外側と開口を介して
通じる。すなわち、溝同士の連絡が良いため、この溝を
介して前記電極対向部とその外側空間の気体の出し入れ
を速やかに行うことができる。
【００３７】なお、上記の各実施例では、可動電極４の
各辺に開口する溝をカンチレバーに軸に平行または直角
に配置したが、これに限らずカンチレバーの軸に対して
傾きを有する配置の溝であっても、同様のエアダンパ低
減効果を期待できる。
各辺に開口する溝をカンチレバーに軸に平行または直角
に配置したが、これに限らずカンチレバーの軸に対して
傾きを有する配置の溝であっても、同様のエアダンパ低
減効果を期待できる。
【００３８】ところで、可動電極が一方向からカンチレ
バーによって支えられた構造では、可動電極がカンチレ
バーの根本を支点として変位する。従って、可動電極の
カンチレバー側の部分では可動電極の先端部（カンチレ
バーと反対側の端部）に比べて変位量は小さく、可動電
極が変位した際、この部分の空隙部から外部に押し出さ
れたり、吸い込まれる気体の量は先端部に比べて少な
い。
バーによって支えられた構造では、可動電極がカンチレ
バーの根本を支点として変位する。従って、可動電極の
カンチレバー側の部分では可動電極の先端部（カンチレ
バーと反対側の端部）に比べて変位量は小さく、可動電
極が変位した際、この部分の空隙部から外部に押し出さ
れたり、吸い込まれる気体の量は先端部に比べて少な
い。
【００３９】そのため、特に可動電極のカンチレバー側
の部分については前述のようなエアダンパ低減用の溝を
施さなくともさほどセンサの応答速度の点で大きな影響
はないものと考えられる。
の部分については前述のようなエアダンパ低減用の溝を
施さなくともさほどセンサの応答速度の点で大きな影響
はないものと考えられる。
【００４０】図１０及び図１１の実施例はこのようなこ
とを考慮した可動電極４面の溝パターンを示す。すなわ
ち、図１０に示す第７実施例では、可動電極４の面のう
ちカンチレバー側のほゞ半分（半分弱）の領域にはエア
ダンパ低減用の溝７を設けず、残りの領域（可動電極先
端側の領域）に溝７を形成する。本実施例では、溝７は
Ｔ字形に交差する配置態様とし、この溝７の各端部が可
動電極４の三辺に開口して、この開口が可動電極・固定
電極間の対向部の外側空間に臨むようにしてある。
とを考慮した可動電極４面の溝パターンを示す。すなわ
ち、図１０に示す第７実施例では、可動電極４の面のう
ちカンチレバー側のほゞ半分（半分弱）の領域にはエア
ダンパ低減用の溝７を設けず、残りの領域（可動電極先
端側の領域）に溝７を形成する。本実施例では、溝７は
Ｔ字形に交差する配置態様とし、この溝７の各端部が可
動電極４の三辺に開口して、この開口が可動電極・固定
電極間の対向部の外側空間に臨むようにしてある。
【００４１】また、図１１に示す第８実施例では、第７
実施例同様に可動電極４のうち可動電極先端側のほゞ半
分（半分強）の領域に複数本の溝を互いに直交するよう
にして配置し、かつこれらの各溝７の端部を可動電極４
の三辺に開口してある。
実施例同様に可動電極４のうち可動電極先端側のほゞ半
分（半分強）の領域に複数本の溝を互いに直交するよう
にして配置し、かつこれらの各溝７の端部を可動電極４
の三辺に開口してある。
【００４２】第７，第８実施例によれば次のような利点
がある。すなわち、静電容量式のセンサでは可動電極・
固定電極間の静電容量値はできるだけ大きい方が良いた
め、容量値への寄与の小さな溝部の面積をできるだけ小
さくする必要がある。そして、本実施例によれば、可動
電極４に設ける溝７の領域に合理的な限定条件を設定す
ることで、溝形成による静電容量値の低減を小さくしつ
つセンサの応答速度を速める効果を奏する。
がある。すなわち、静電容量式のセンサでは可動電極・
固定電極間の静電容量値はできるだけ大きい方が良いた
め、容量値への寄与の小さな溝部の面積をできるだけ小
さくする必要がある。そして、本実施例によれば、可動
電極４に設ける溝７の領域に合理的な限定条件を設定す
ることで、溝形成による静電容量値の低減を小さくしつ
つセンサの応答速度を速める効果を奏する。
【００４３】図１２は本発明の第９実施例に係る静電容
量式センサの可動電極の縦断面図及び平面図である。
量式センサの可動電極の縦断面図及び平面図である。
【００４４】本実施例では、可動電極４の面に互いに交
わる複数本の溝７を設け、各溝７の端部は前記各実施例
同様に可動電極４の辺に開口させ、さらに、これらの溝
７の交差点に可動電極４の両面に通じるスルーホール９
を形成した。溝７及びスルーホール９はエッチングによ
り同時成形が可能である。なお、図示省略しているが、
可動電極４の両面には図１同様の各固定電極が微小空隙
を介して対向配置される。
わる複数本の溝７を設け、各溝７の端部は前記各実施例
同様に可動電極４の辺に開口させ、さらに、これらの溝
７の交差点に可動電極４の両面に通じるスルーホール９
を形成した。溝７及びスルーホール９はエッチングによ
り同時成形が可能である。なお、図示省略しているが、
可動電極４の両面には図１同様の各固定電極が微小空隙
を介して対向配置される。
【００４５】第９実施例では、可動電極４が加速度に応
答して変位すると、可動電極４の両面に触れる２つの対
向空隙のうち一方の空隙からは気体が押し出され、逆に
他方の空隙には気体が吸い込まれる。溝７の交差部は四
方の空隙部から押し出されたり四方の空隙部に吸い込ま
れる気体が集まる場所であり、この位置に可動電極４の
両面に貫通するスルーホール９を設けることで、他の場
所にスルーホールを設ける場合よりも、「一方の空隙部
→溝７→スルーホール９→溝７→他方の空隙部」という
気体の流れがより速やかになる。
答して変位すると、可動電極４の両面に触れる２つの対
向空隙のうち一方の空隙からは気体が押し出され、逆に
他方の空隙には気体が吸い込まれる。溝７の交差部は四
方の空隙部から押し出されたり四方の空隙部に吸い込ま
れる気体が集まる場所であり、この位置に可動電極４の
両面に貫通するスルーホール９を設けることで、他の場
所にスルーホールを設ける場合よりも、「一方の空隙部
→溝７→スルーホール９→溝７→他方の空隙部」という
気体の流れがより速やかになる。
【００４６】その結果、本実施例によれば固定電極・可
動電極間の空隙部の気体の出し入れが、溝７における電
極辺に設けた開口の他にスルーホール９を通して行うた
め、空隙部の気体の移動はさらにスムーズになる。
動電極間の空隙部の気体の出し入れが、溝７における電
極辺に設けた開口の他にスルーホール９を通して行うた
め、空隙部の気体の移動はさらにスムーズになる。
【００４７】なお、上記実施例では、エアダンパ低減用
の溝７を可動電極側に設けたがこれに代えて固定電極で
あってもよく、または可動電極及び固定電極の双方であ
っても上記各実施例同様のエアダンパ効果を奏すること
ができる。
の溝７を可動電極側に設けたがこれに代えて固定電極で
あってもよく、または可動電極及び固定電極の双方であ
っても上記各実施例同様のエアダンパ効果を奏すること
ができる。
【００４８】図１３は固定電極５，６側に碁盤の目状に
エアダンパ低減用の溝１０を配置したもので（第１０実
施例）、溝１０の各端は固定電極５（６）・可動電極４
間の対向部よりも外側に出るようにして、対向部間の空
隙とその外側空間との間に通気性をもたせてある。
エアダンパ低減用の溝１０を配置したもので（第１０実
施例）、溝１０の各端は固定電極５（６）・可動電極４
間の対向部よりも外側に出るようにして、対向部間の空
隙とその外側空間との間に通気性をもたせてある。
【００４９】図１４は可動電極４と固定電極５，６の双
方の電極表面に溝を設けたセンサ（第１１実施例）の部
分断面図である。このように両電極にエアダンパ低減用
の溝７，１０を設けた場合には、一方の電極のみに溝７
を設けた場合よりも電極間内外の気体の移動速度が速く
なり、応答速度がさらに向上する利点がある。この場
合、可動電極４と固定電極５，６に設ける溝の配置態様
を一致させておけば、溝形成による静電容量値の低下
は、一方の電極に溝を設けた場合と同様である。
方の電極表面に溝を設けたセンサ（第１１実施例）の部
分断面図である。このように両電極にエアダンパ低減用
の溝７，１０を設けた場合には、一方の電極のみに溝７
を設けた場合よりも電極間内外の気体の移動速度が速く
なり、応答速度がさらに向上する利点がある。この場
合、可動電極４と固定電極５，６に設ける溝の配置態様
を一致させておけば、溝形成による静電容量値の低下
は、一方の電極に溝を設けた場合と同様である。
【００５０】第１１実施例では、予め絶縁基板１，３の
各固定電極形成領域に電極形成前に予め溝を刻設し、こ
れに固定電極５，６となる金属薄膜を形成することで、
固定電極５，６表面に溝１０が形成される。溝１０の各
端は、第１０実施例同様に固定電極５（６）・可動電極
４間の対向部よりも外側に出るようにしてある。
各固定電極形成領域に電極形成前に予め溝を刻設し、こ
れに固定電極５，６となる金属薄膜を形成することで、
固定電極５，６表面に溝１０が形成される。溝１０の各
端は、第１０実施例同様に固定電極５（６）・可動電極
４間の対向部よりも外側に出るようにしてある。
【００５１】また、上記各実施例では、カンチレバーに
より可動電極を支持するものを例示したが、これに限定
されず、２方向以上で弾性支持しても良くさらにレバー
に代えて可動電極がその周囲から膜のようなもので支持
された構造であっても良い。カンチレバーの場合はその
本数が一本でも複数であっても良い。
より可動電極を支持するものを例示したが、これに限定
されず、２方向以上で弾性支持しても良くさらにレバー
に代えて可動電極がその周囲から膜のようなもので支持
された構造であっても良い。カンチレバーの場合はその
本数が一本でも複数であっても良い。
【００５２】以上に述べた加速度に対する応答速度の改
善手段は、特に図１に示した絶縁基板１−シリコン基板
２−絶縁基板３という構造の静電容量式加速度センサだ
けに限らない。すなわち、絶縁基板の代わりに図１５に
示すように、固定電極５，６側の基板１´，３´をシリ
コン基板２０と絶縁層２１との積層基板、例えば酸化シ
リコン膜（絶縁層２１）／シリコン基板２０で構成した
り（この場合には基板１´そのものが固定電極５，６を
兼ねる）、図１６に示すように固定電極５，６側の基板
１´，３´をガラス（絶縁層２１）／シリコン基板２０
などを用いても構成しても良い。
善手段は、特に図１に示した絶縁基板１−シリコン基板
２−絶縁基板３という構造の静電容量式加速度センサだ
けに限らない。すなわち、絶縁基板の代わりに図１５に
示すように、固定電極５，６側の基板１´，３´をシリ
コン基板２０と絶縁層２１との積層基板、例えば酸化シ
リコン膜（絶縁層２１）／シリコン基板２０で構成した
り（この場合には基板１´そのものが固定電極５，６を
兼ねる）、図１６に示すように固定電極５，６側の基板
１´，３´をガラス（絶縁層２１）／シリコン基板２０
などを用いても構成しても良い。
【００５３】これらの場合、図１５の酸化シリコン膜／
シリコン基板と中央のシリコン基板２（可動電極４，カ
ンチレバー８を設けたもの）とは１０００°Ｃ以上の温
度で直接貼り合わせることができる。また、図１６のガ
ラス／シリコン基板を使用した場合、中央のシリコン基
板２とはガラスを介して陽極接合により接着することが
できる。
シリコン基板と中央のシリコン基板２（可動電極４，カ
ンチレバー８を設けたもの）とは１０００°Ｃ以上の温
度で直接貼り合わせることができる。また、図１６のガ
ラス／シリコン基板を使用した場合、中央のシリコン基
板２とはガラスを介して陽極接合により接着することが
できる。
【００５４】以上のようなエアダンパ低減用の溝を電極
面に備えた静電容量式加速度センサは、高応答性を要求
されるような用途、例えば自動車のエアバッグシステム
における衝突検知用のセンサとして最適である。
面に備えた静電容量式加速度センサは、高応答性を要求
されるような用途、例えば自動車のエアバッグシステム
における衝突検知用のセンサとして最適である。
【００５５】図１７は本発明の応用システムたるエアバ
ッグシステムの一例を示す構成図である。
ッグシステムの一例を示す構成図である。
【００５６】本システムでは、車両衝突時の加速度を、
電極面がエアダンパ低減用の溝７で複数に仕切られた可
動電極４と、これに対面する固定電極５（又は固定電極
６）との間の静電容量の変化として検出し、この静電容
量の変化に応じてエアバッグを動作させる手段を設け
る。
電極面がエアダンパ低減用の溝７で複数に仕切られた可
動電極４と、これに対面する固定電極５（又は固定電極
６）との間の静電容量の変化として検出し、この静電容
量の変化に応じてエアバッグを動作させる手段を設け
る。
【００５７】すなわち、車両の一部には、固定電極５，
６及びこの固定電極５，６と空隙を介しつつ対向して弾
性支持されるエアダンパ低減用溝７付き可動電極４を備
えた車両衝突検出センサ３０が設けてある。このセンサ
３０の配置は衝突の加速度を検出するため、可動電極４
が車両の前後方向に変位できるようにしてある。溝７は
既述の各実施例のいずれかの態様のもの或いはこれと要
部が共通する他の溝態様のもので構成される。
６及びこの固定電極５，６と空隙を介しつつ対向して弾
性支持されるエアダンパ低減用溝７付き可動電極４を備
えた車両衝突検出センサ３０が設けてある。このセンサ
３０の配置は衝突の加速度を検出するため、可動電極４
が車両の前後方向に変位できるようにしてある。溝７は
既述の各実施例のいずれかの態様のもの或いはこれと要
部が共通する他の溝態様のもので構成される。
【００５８】この溝付き電極４と一方の電極５（又は
６）との静電容量の変化を加速度検出回路３１で加速度
信号に置換してマイクロコンピュータ３３に入力させる
構成とし、このマイクロコンピュータ３３には前記加速
度信号に基づき衝突か否かを判別する回路を有し、且
つ、前記マイクロコンピュータ３３からの衝突判別信号
に基づき起動するエアバッグ３４を備えている。３５は
加速度の大きさに応じて回路の接続をオン，オフさせる
加速度スイッチ、３２が電源である。
６）との静電容量の変化を加速度検出回路３１で加速度
信号に置換してマイクロコンピュータ３３に入力させる
構成とし、このマイクロコンピュータ３３には前記加速
度信号に基づき衝突か否かを判別する回路を有し、且
つ、前記マイクロコンピュータ３３からの衝突判別信号
に基づき起動するエアバッグ３４を備えている。３５は
加速度の大きさに応じて回路の接続をオン，オフさせる
加速度スイッチ、３２が電源である。
【００５９】衝突が生じた場合には、加速度検出信号に
基づきマイクロコンピュータ３３より出される指令と加
速度スイッチ３５からの信号のアンドをとってエアバッ
グ３４を起動させる。加速度スイッチ３５はシステム動
作の信頼性を高める役割をなす。
基づきマイクロコンピュータ３３より出される指令と加
速度スイッチ３５からの信号のアンドをとってエアバッ
グ３４を起動させる。加速度スイッチ３５はシステム動
作の信頼性を高める役割をなす。
【００６０】上記エアバッグシステムに用いる加速度セ
ンサは、オープンループ方式を採用している。
ンサは、オープンループ方式を採用している。
【００６１】なお、本発明は加速度センサに関する技術
であるが、その他に、固定部と可動部または一対の可動
部から成り、可動部の移動によって固定部またはもう一
方の可動部との対向部の空隙の大きさが変化するような
他のマイクロセンサ、例えば静電容量式の圧力センサに
も適用可能である。また、マイクロアクチュエータ、例
えばマイクロバルブにおいてバルブ開閉時の応答速度を
向上させる場合にも適用可能である。その際、対向部の
一部に外部に通じる溝または溝とスルーホールを形成す
る。
であるが、その他に、固定部と可動部または一対の可動
部から成り、可動部の移動によって固定部またはもう一
方の可動部との対向部の空隙の大きさが変化するような
他のマイクロセンサ、例えば静電容量式の圧力センサに
も適用可能である。また、マイクロアクチュエータ、例
えばマイクロバルブにおいてバルブ開閉時の応答速度を
向上させる場合にも適用可能である。その際、対向部の
一部に外部に通じる溝または溝とスルーホールを形成す
る。
【００６２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば固定電極
及び可動電極の少なくとも一方にエアダンパ低減用の溝
を設けることで、加速度センサの応答速度を向上させる
ことができ、特にエアバッグシステムのように高応答性
を要求される加速度センサ（衝突センサ）等にも充分に
適用できる。
及び可動電極の少なくとも一方にエアダンパ低減用の溝
を設けることで、加速度センサの応答速度を向上させる
ことができ、特にエアバッグシステムのように高応答性
を要求される加速度センサ（衝突センサ）等にも充分に
適用できる。
【図１】本発明の第１実施例に係る静電容量式加速度セ
ンサの縦断面図及びその可動電極の平面図。
ンサの縦断面図及びその可動電極の平面図。
【図２】本発明の第２実施例に係る静電容量式加速度セ
ンサを開いて、その内部の可動電極を示す平面図。
ンサを開いて、その内部の可動電極を示す平面図。
【図３】本発明の第３実施例に係る静電容量式加速度セ
ンサを開いて、その内部の可動電極を示す平面図。
ンサを開いて、その内部の可動電極を示す平面図。
【図４】本発明の第４実施例に係る静電容量式加速度セ
ンサを開いて、その内部の可動電極を示す平面図。
ンサを開いて、その内部の可動電極を示す平面図。
【図５】図２の可動電極の具体的仕様を示した説明図。
【図６】図３の可動電極の具体的仕様を示した説明図。
【図７】図４の可動電極の具体的仕様を示した説明図。
【図８】本発明の第５実施例に係る静電容量式加速度セ
ンサの可動電極表面を示す平面図。
ンサの可動電極表面を示す平面図。
【図９】本発明の第６実施例に係る静電容量式加速度セ
ンサの可動電極表面を示す平面図。
ンサの可動電極表面を示す平面図。
【図１０】本発明の第７実施例に係る静電容量式加速度
センサの可動電極表面を示す平面図。
センサの可動電極表面を示す平面図。
【図１１】本発明の第８実施例に係る静電容量式加速度
センサの可動電極表面を示す平面図。
センサの可動電極表面を示す平面図。
【図１２】本発明の第９実施例に係る静電容量式加速度
センサの可動電極の縦断面図及び平面図。
センサの可動電極の縦断面図及び平面図。
【図１３】本発明の第１０実施例に係る静電容量式加速
度センサの固定電極と可動電極の関係を示す説明図。
度センサの固定電極と可動電極の関係を示す説明図。
【図１４】本発明の第１１実施例に係る静電容量式加速
度センサの要部を示す縦断面図。
度センサの要部を示す縦断面図。
【図１５】本発明に用いる静電容量式加速度センサの基
板の他の積層構造例を示す縦断面図。
板の他の積層構造例を示す縦断面図。
【図１６】本発明に用いる静電容量式加速度センサの基
板の他の積層構造例を示す縦断面図。
板の他の積層構造例を示す縦断面図。
【図１７】本発明の応用システムたるエアバッグシステ
ムの構成図。
ムの構成図。
１…絶縁基板、２…シリコン基板、３…絶縁基板、４…
可動電極、５，６…固定電極、７，７−１，７−２，７
−３，７−４…エアダンパ低減用の溝、８…カンチレバ
ー（弾性体）、９…スルーホール、１０…エアダンパ低
減用の溝、３０…衝突センサ、３１…加速度検出回路、
３３…マイクロコンピュータ、３４…エアバッグ、３５
…加速度スイッチ、Ｓ…電極対向部の外側空間。
可動電極、５，６…固定電極、７，７−１，７−２，７
−３，７−４…エアダンパ低減用の溝、８…カンチレバ
ー（弾性体）、９…スルーホール、１０…エアダンパ低
減用の溝、３０…衝突センサ、３１…加速度検出回路、
３３…マイクロコンピュータ、３４…エアバッグ、３５
…加速度スイッチ、Ｓ…電極対向部の外側空間。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三木 政之
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日
立製作所日立研究所内
(72)発明者 小出 晃
東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (24)
- 【請求項１】 固定電極と、この固定電極に空隙を介し
て対向し加速度に応答して変位可能に支持される可動電
極とを備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記
可動電極及び固定電極の少なくとも一方の電極面にエア
ダンパ低減用の溝を設けて成ることを特徴とする静電容
量式加速度センサ。 - 【請求項２】 固定電極と、この固定電極に空隙を介し
て対向し加速度に応答して変位可能に支持される可動電
極とを備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記
可動電極及び固定電極の少なくとも一方の電極面にこれ
らの可動電極・固定電極間の対向部の内外に通じる通気
性のあるエアダンパ低減用の溝を設けて成ることを特徴
とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項３】 固定電極と、この固定電極に空隙を介し
て対向し加速度に応答して変位可能に支持される可動電
極とを備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記
可動電極及び固定電極の少なくとも一方の電極面に溝を
設け、この溝の各端部がその電極のいずれかの辺に開口
して成ることを特徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項４】 固定電極と、この固定電極に空隙を介し
て対向し加速度に応答して変位可能に支持される可動電
極とを備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記
可動電極及び固定電極の少なくとも一方の電極面にその
電極の１辺以上に開口しこの開口同士がつながった溝を
設けて成ることを特徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項５】 固定電極と、カンチレバーにより支持さ
れて前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを
備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電
極の電極面にエアダンパ低減用の溝を設け、前記溝はこ
の溝によって区画される電極領域が前記カンチレバーを
基準にして左右対称となるよう配置されていることを特
徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項６】 固定電極と、カンチレバーにより支持さ
れて前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを
備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電
極の電極面にその電極の１辺以上に開口しこの開口同士
がつながった溝を設け、前記溝はこの溝によって区画さ
れる電極領域が前記カンチレバーを基準にして左右対称
となるよう配置されていることを特徴とする静電容量式
加速度センサ。 - 【請求項７】 固定電極と、カンチレバーにより支持さ
れて前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを
備えた静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電
極の電極面のうちカンチレバー側のほゞ半分領域につい
ては溝を設けず、残りの領域となる可動電極先端側領域
に可動電極・固定電極間の対向部の内外に通じる通気性
のあるエアダンパ低減用の溝を設けて成ることを特徴と
する静電容量式加速度センサ。 - 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれか１項
において、前記固定電極は前記可動電極の両面に対向す
るようにそれぞれ配置され、前記溝は前記可動電極の両
面に設けたことを特徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項９】 請求項８において、前記溝は前記可動電
極の両面に対称に設けてあることを特徴とする静電容量
式加速度センサ。 - 【請求項１０】 固定電極と、弾性体により支持されて
前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを備え
た静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電極の
電極面に該電極面を複数に区画する溝を設け、この溝は
複数に区画される電極面の領域が均等のバランスをとれ
るよう配置すると共に、その溝端が前記可動電極の４辺
に開口していることを特徴とする静電容量式加速度セン
サ。 - 【請求項１１】 固定電極と、弾性体により支持されて
前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを備え
た静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電極及
び固定電極の少なくとも一方の電極面に互いに交わる複
数本の溝を設け、この溝の各々の両端は前記固定電極・
可動電極間の対向部より外側に開口をしていることを特
徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項１２】 請求項１１において、前記複数本の溝
は直線状で互いに垂直に交わることを特徴とする静電容
量式加速度センサ。 - 【請求項１３】 固定電極，弾性体により支持されて前
記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを備えた
静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電極及び
固定電極の少なくとも一方の電極面にこれらの電極の対
向部の外側に開口を介して通じる複数本の溝を設け、こ
の溝中の任意の点はどの溝を経ても前記対向部の外側と
開口を介して通じるような幾何学的配置の溝であること
を特徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項１４】 請求項１３において、前記可動電極と
固定電極との対向する電極面は四角形であり、前記溝の
開口を前記電極面の三辺に配設したことを特徴とする静
電容量式加速度センサ。 - 【請求項１５】 固定電極と、弾性体により支持されて
前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを備え
た静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電極及
び固定電極の少なくとも一方の電極面に十字形に配置さ
れた溝部を形成し、その各溝端が前記固定電極・可動電
極間の対向部の外側に臨むよう開口していることを特徴
とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項１６】 固定電極と、弾性体により支持されて
前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを備え
た静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電極及
び固定電極の少なくとも一方の電極面に碁盤の目状の溝
を形成し、その各溝端が前記固定電極・可動電極間の対
向部の外側に臨むよう開口していることを特徴とする静
電容量式加速度センサ。 - 【請求項１７】 固定電極と、弾性体により支持されて
前記固定電極に空隙を介して対向する可動電極とを備え
た静電容量式の加速度センサにおいて、前記可動電極及
び固定電極の少なくとも一方の電極面に、同心円となる
複数の溝と、これらの同心円の溝をつなぎつつ溝端が前
記固定電極・可動電極間の対向部の外側に臨むよう開口
したつなぎ溝とを形成して成ることを特徴とする静電容
量式加速度センサ。 - 【請求項１８】 弾性体により支持された可動電極と、
この可動電極を空隙を介して挾みつつ可動電極両面に対
向するそれぞれの固定電極とを備えた静電容量式の加速
度センサにおいて、前記可動電極の電極面に互いに交わ
る複数本の溝を設け、この溝の各々の両端は前記固定電
極・可動電極間の対向部より外側に開口を介して臨み、
これらの溝の交差点に可動電極の両面に通じるスルーホ
ールを形成して成ることを特徴とする静電容量式加速度
センサ。 - 【請求項１９】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
１項において、シリコン基板を異方性エッチングにより
エッチングして可動電極とこれを支持する部材、及び可
動電極上の溝又は溝とスルーホールを形成したことを特
徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項２０】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
１項において、ガラス基板上に前記固定電極を形成し、
一方、シリコン基板を異方性エッチングによりエッチン
グして可動電極とこれを支持する支持部材、及び可動電
極上の溝又は溝とスルーホールを形成し、これらの基板
が陽極接合によって接着して成ることを特徴とする静電
容量式加速度センサ。 - 【請求項２１】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
１項において、シリコン／ガラス積層基板のガラス上に
前記固定電極が形成され、一方、シリコン基板を異方性
エッチングによりエッチングして前記可動電極とこれを
支持する支持部材、及び可動電極上の溝又は溝とスルー
ホールが形成され、これらの基板が陽極接合によって接
着して成ることを特徴とする静電容量式加速度センサ。 - 【請求項２２】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
１項において、表面に酸化シリコン層を設けたシリコン
基板に前記固定電極が形成され、一方、別のシリコン基
板を異方性エッチングによってエッチングして前記可動
電極とこれを支持する支持部材、及び可動電極上の溝又
は溝とスルーホールが形成され、これらの基板が酸化シ
リコンを介して接着して成ることを特徴とする静電容量
式加速度センサ。 - 【請求項２３】 車両の衝突時の加速度を、電極面がエ
アダンパ低減用の溝で複数に仕切られた可動電極と、こ
れに対面する固定電極との間の静電容量の変化として検
出し、この静電容量の変化に応じてエアバッグを動作さ
せる手段を設けて成ることを特徴とする静電容量式加速
度センサ。 - 【請求項２４】 車両の一部に、固定電極及び該固定電
極と空隙を介しつつ対向して弾性支持される可動電極を
備えた車両衝突検出センサを設け、前記可動電極及び固
定電極の少なくとも一方の電極面に前記固定電極・可動
電極間の対向部の外側に溝端が臨むエアダンパ低減用の
溝を形成し、この溝付き電極とこれと対向するもう一方
の電極との静電容量の変化を加速度信号に置換してマイ
クロコンピュータに入力させる構成とし、このマイクロ
コンピュータには前記加速度信号に基づき衝突か否かを
判別する回路を有し、且つ、前記マイクロコンピュータ
からの衝突判別信号に基づき起動するエアバッグを備え
てなることを特徴とするエアバッグシステム。
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