JPH07270449A - 圧電型加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】樹脂モールドする際に、リードを保持する保持
体がシールドケースの内部に押し込まれることがない圧
電型加速度センサを提供する。 【構成】圧電素子１の背向する両側面の電極１ａにはそ
れぞれ略Ｕ型のリード２の一端が接続してある。リード
２は、保持体３によって保持され固定されている。保持
体３には、金属製のヘッダ４が保持体３の周面を覆うよ
うにして密接させて設けてある。リード２の屈曲部２ａ
はヘッダ４の端面に対向させてある。ヘッダ４の端面側
の周縁には、外鍔部４ａが全周に渡って形成してある。
金属製のシールドケース５の内部に圧電素子１を挿入し
て内装し、リード２の屈曲部２ａ及び突出部２ｂを外部
に突出させてヘッダ４で封止してある。リード２の屈曲
部２ａとヘッダ４の端面との間に充満される樹脂が屈曲
部２ａと干渉し、リード２及びヘッダ４がシールドケー
ス５の内部に押し込まれるのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子の圧電効果を
利用して衝撃や振動の加速度を検出する圧電型加速度セ
ンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図９に示すように、圧電素子
１の背向する両面の各電極１ａにリード１０を半田付等
で接合して電気的に接続するとともに、有底円筒状の金
属製のシールドケース５内に、シールドケース５の開口
部からリード１０のみを外部に突出させて、圧電素子１
をシールドケース５内に内装し、上記開口部にリード１
０を挿通させた蓋１１を装着して溶接又は半田付け等に
よりシールドケース５に固着してシールし、リード１０
と蓋１１との隙間をガラス若しくは樹脂により封止して
圧電素子１をシールドケース５に内装し固定した圧電型
加速度センサがある。

【０００３】上記構成では、圧電型加速度センサを基板
１２に実装する際には、図１０に示すようにリード１０
を略直角に折り曲げて基板１２に半田付けし、シールド
ケース５をアースに接続するために、シールドケース５
を基板１２に直接半田付けしている。しかし、圧電素子
１の電極１ａにリード１０を接続する際に、圧電素子１
の固定及び位置決めが困難なために、圧電素子１の方向
が一定にならず、或いは、図１０に示すように、基板１
２に実装する際に圧電型加速度センサ自体が傾いて実装
されてしまい、検出方向がばらついてしまうという欠点
があった。そこで、リード１０及びシールドケース５に
出力端子及びアース端子を半田付け若しくはレーザ溶接
などの方法によって接合し、上記出力端子及びアース端
子のみを外部に突出させて圧電素子１を内装したシール
ドケース５全体を樹脂モールドして成る圧電型加速度セ
ンサが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、後者の従来
構成では、樹脂モールドする際にシールドケース５の開
口部から内部方向へ樹脂の射出圧力が作用するため、リ
ード１０が保持されている蓋１１がその射出圧力によっ
てシールドケース５の内部に押し込まれてしまい、圧電
素子１がシールドケース５に接触してしまったり、蓋１
１及び蓋１１を封止するガラスや樹脂にストレスが加わ
り、ガラス若しくは樹脂にクラックが生じたり破損する
という問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、樹脂モールドする際に、リードを保持する保
持体がシールドケースの内部に押し込まれることがない
圧電型加速度センサを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、圧電素子と、圧電素子の電極に
一端部が接続された略Ｕ型のリードと、このリードを保
持する保持体と、開口部を有する有底筒状に形成され、
略Ｕ型のリードの屈曲部及び他端部を外部に突出させて
圧電素子が内装されるとともに保持体に開口部が封止さ
れる金属製のシールドケースと、一端部がシールドケー
スの外側面に接合されるアース端子と、シールドケース
から突出したリードが一端部に接合される出力端子とを
備え、少なくとも出力端子の他端部とアース端子の他端
部とを外部に突出させてこれらシールドケース及び保持
体を樹脂モールドして成ることを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、リードが接合される出力端子の一端部を複数に分割
して分割片を形成し、これら分割片の間にリードを挿入
して分割片によりリードを挟持して成ることを特徴とす
る。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明に
おいて、保持体の周囲に保持体の周面を覆うように密接
させて設けられ、圧電素子が内装されたシールドケース
の開口部を封止する金属製のヘッダを備え、この金属製
のヘッダにシールドケースの開口部周縁の端面に当接す
る外鍔部を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１の発明の構成では、圧電素子と、圧電
素子の電極に一端部が接続された略Ｕ型のリードと、こ
のリードを保持する保持体と、開口部を有する有底筒状
に形成され、略Ｕ型のリードの屈曲部及び他端部を外部
に突出させて圧電素子が内装されるとともに保持体に開
口部が封止される金属製のシールドケースと、一端部が
シールドケースの外側面に接合されるアース端子と、シ
ールドケースから突出したリードが一端部に接合される
出力端子とを備え、少なくとも出力端子の他端部とアー
ス端子の他端部とを外部に突出させてこれらシールドケ
ース及び保持体を樹脂モールドして成るので、略Ｕ型の
リードの屈曲部はシールドケースの開口面に対向し、モ
ールドされる樹脂がこの屈曲部とシールドケースの開口
部を封止する保持体との間に充満され、樹脂モールドの
際にシールドケースの開口部から内部方向へ作用する樹
脂の射出圧力に対して、リードと保持体との間に充満さ
れた樹脂にリードの屈曲部が干渉するため、保持体がシ
ールドケース内に押し込まれるのを防止することができ
るものである。

【０００９】請求項２の発明の構成では、リードが接合
される出力端子の一端部を複数に分割して分割片を形成
し、これら分割片の間にリードを挿入して分割片により
リードを挟持して成るので、リードが分割片によって挟
持されるため、リードに出力端子を接合する際の位置決
めが容易になるものである。請求項３の発明の構成で
は、保持体の周囲に保持体の周面を覆うように密接させ
て設けられ、圧電素子が内装されたシールドケースの開
口部を封止する金属製のヘッダを備え、この金属製のヘ
ッダにシールドケースの開口部周縁の端面に当接する外
鍔部を設けたので、上記のように樹脂モールドする際
に、シールドケースの開口部から内部方向へ作用する樹
脂の射出圧力に対して、シールドケースの開口部周縁端
面に当接させた外鍔部によって、樹脂モールドの際にシ
ールドケースの開口部から内部方向へ作用する樹脂の射
出圧力に対して、リードと保持体がシールドケース内に
押し込まれるのを防止することができるものである。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）本発明の一実施例を図１乃至図６を参照し
て説明する。図１に示すように、圧電素子１は、背向す
る両側面に電極１ａを備えた長板状であって、その両電
極１ａにはそれぞれ略Ｕ型のリード２の一端が接続して
ある。圧電素子１に接続されている側のリード２の端部
近傍には、ガラス若しくは樹脂により形成された保持体
３が設けてあり、この保持体３によって一対のリード２
が保持され固定されている。

【００１１】一方、図２及び図３に示すように、この保
持体３には、略円筒状に形成された金属製のヘッダ４が
保持体３の周面を覆うようにして密接させて設けてあ
る。ここで、リード２の屈曲部２ａはヘッダ４の端面に
対向させてあり、ヘッダ４から突出させた突出部２ｂは
階段状に折曲されている。また、ヘッダ４の端面側の周
縁には、外鍔部４ａが全周に渡って形成してある。

【００１２】そして、有底円筒状に形成された金属製の
シールドケース５の内部に圧電素子１を挿入して内装
し、リード２の屈曲部２ａ及び突出部２ｂを外部に突出
させてヘッダ４をシールドケース５の開口部に圧入して
封止してある。つまり、圧電素子１は高インピーダンス
であるためにノイズの影響を受けやすいので、シールド
ケース５によって圧電素子１を外来のノイズからシール
ドしているのである。ここで、ヘッダ４の外鍔部４ａ
は、シールドケース５にヘッダ４が圧入された際に、シ
ールドケース５の開口部周縁の端面に当接し、必要以上
にヘッダ４がシールドケース５内部に押し込まれるのを
規制している。

【００１３】そして、シールドケース５の外壁の両側面
には、薄板状の部材を略Ｌ字状に折り曲げ形成したアー
ス端子６をレーザ溶接によって接合し、それぞれ接続し
てあり、一方、シールドケース５から突出させた一対の
リード２には、同じく薄板状の部材から形成された出力
端子７をレーザ溶接により接合して接続してある。さら
に、出力端子７及びアース端子６のそれぞれリード２及
びシールドケース５に接続されていない方の端部を外部
へ突出させ、シールドケース５及びヘッダ４を樹脂モー
ルドして圧電型加速度センサを形成している。

【００１４】次に、上記の圧電型加速度センサの製造工
程を図５及び図６により簡単に説明すると、まず、フー
プ状の金属薄板を加工して出力端子７とアース端子６と
が帯状に繋がった端子片８を形成し、一対のアース端子
６の端部をそれぞれ同一方向に略直角に折り曲げて接合
部６ａを形成する。そして、シールドケース５内に圧電
素子１を納装してヘッダ４で封止したセンサ本体Ａを出
力端子７及びアース端子６にそれぞれ挟まれるように配
置し、センサ本体Ａから突出させてあるリード２の突出
部２ｂと出力端子７、及びシールドケース５の外周面と
アース端子６の接合部６ａとをそれぞれレーザ溶接によ
り接合した後、端子片８の不要な部分を切除して樹脂モ
ールドすることによって、圧電型加速度センサが形成さ
れる。

【００１５】上記構成によれば、アース端子６及び出力
端子７が接続されたセンサ本体Ａを樹脂モールドする際
に、樹脂の射出圧力がセンサ本体Ａの長手方向（図１
（ａ）に示す矢印の方向）に作用しても、リード２が略
Ｕ型であり、且つ、リード２の屈曲部２ａがヘッダ４の
端面に対向しているため、リード２の屈曲部２ａとヘッ
ダ４の端面との間に樹脂が充満されてリード２の屈曲部
２ａと干渉することによって、リード２及びヘッダ４が
シールドケース５の内部に押し込まれるのを防止するこ
とができる。さらに、ヘッダ４にはシールドケース５の
開口部周縁端面に当接する外鍔部４ａが設けてあるの
で、この外鍔部４ａによってもシールドケース５内に押
し込まれてしまうのを規制することができるものであ
る。

【００１６】（実施例２）本発明の他の実施例を図７及
び図８により説明する。なお、本実施例における圧電型
加速度センサの基本構成は実施例１の構成と共通である
ので、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略
し、特徴となる部分についてのみ説明する。

【００１７】本実施例の圧電型加速度センサでは、出力
端子７の一端部をシールドケース５に沿って立ち上げ、
この立ち上げ片９の先端部を立ち上げ方向に沿って略均
等に３つの分割片９ａ，９ｂ，９ｃに分割してある。そ
して、図７に示すように、真中の分割片９ｂをシールド
ケース５側へ撓ませることによって出力端子７の立ち上
げ片９を略Ｙ型に形成し（図７（ｃ）及び図８参照）、
両端の分割片９ａ，９ｃと撓ませた真中の分割片９ｂと
の間にリード２の突出部２ｂを挿入して、３つの分割片
９ａ〜９ｃの弾発力によってリード２を挟持している。

【００１８】上記構成によれば、出力端子７にリード２
の突出部２ｂをレーザ溶接によって接合する際に、出力
端子７とリード２との位置決めが容易に行えるととも
に、リード２が出力端子７の分割片９ａ〜９ｃによって
挟持されているから、リード２が不要に動くことがな
く、レーザ溶接による接合条件が安定化されて接合工程
の自動化が容易になる。

【００１９】なお、上記実施例１及び２においては、出
力端子７とリード２及びアース端子６とシールドケース
５との接合をレーザ溶接によって行ったが、これに限定
するものではなく、他の方法として例えば半田付けによ
って接合してもよい。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明は、圧電素子と、圧電素
子の電極に一端部が接続された略Ｕ型のリードと、この
リードを保持する保持体と、開口部を有する有底筒状に
形成され、略Ｕ型のリードの屈曲部及び他端部を外部に
突出させて圧電素子が内装されるとともに保持体に開口
部が封止される金属製のシールドケースと、一端部がシ
ールドケースの外側面に接合されるアース端子と、シー
ルドケースから突出したリードが一端部に接合される出
力端子とを備え、少なくとも出力端子の他端部とアース
端子の他端部とを外部に突出させてこれらシールドケー
ス及び保持体を樹脂モールドして成るので、略Ｕ型のリ
ードの屈曲部はシールドケースの開口面に対向し、モー
ルドされる樹脂がこの屈曲部とシールドケースの開口部
を封止する保持体との間に充満され、樹脂モールドの際
にシールドケースの開口部から内部方向へ作用する樹脂
の射出圧力に対して、リードと保持体との間に充満され
た樹脂にリードの屈曲部が干渉するため、保持体がシー
ルドケース内に押し込まれるのを防止することができる
という効果がある。

【００２１】請求項２の発明は、リードが接合される出
力端子の一端部を複数に分割して分割片を形成し、これ
ら分割片の間にリードを挿入して分割片によりリードを
挟持して成るので、リードが分割片によって挟持される
ため、リードに出力端子を接合する際の位置決めが容易
になり、しかも、レーザ溶接や半田付けによる接合時の
接合条件を安定させることができ、接合作業の自動化が
容易になるという効果がある。

【００２２】請求項３の発明は、保持体の周囲に保持体
の周面を覆うように密接させて設けられ、圧電素子が内
装されたシールドケースの開口部を封止する金属製のヘ
ッダを備え、この金属製のヘッダにシールドケースの開
口部周縁の端面に当接する外鍔部を設けたので、上記の
ように樹脂モールドする際に、シールドケースの開口部
から内部方向へ作用する樹脂の射出圧力に対して、シー
ルドケースの開口部周縁端面に当接させた外鍔部によっ
て、樹脂モールドの際にシールドケースの開口部から内
部方向へ作用する樹脂の射出圧力に対して、リードと保
持体がシールドケース内に押し込まれるのを防止するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示すものであり、（ａ）は全体の一
部破断した平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同図
（ａ）のＸ−Ｘ線正面断面図である。

【図２】同上のヘッダを示す図であり、（ａ）は平面断
面図、（ｂ）は正面図である。

【図３】同上のヘッダを示す図であり、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図４】同上のシールドケースを示す図であり、（ａ）
は平面断面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】同上の製造工程における端子片を示す図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】同上の製造工程における端子片とセンサ本体と
を示す図であり、（ａ）は一部破断した平面図、（ｂ）
は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図７】実施例２を示すものであり、（ａ）は全体の一
部破断した平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は同図
（ａ）のＸ−Ｘ線正面断面図である。

【図８】同上を説明する説明図である。

【図９】従来例を示す平面断面図である。

【図１０】同上の基板実装状態を示す図であり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１ 圧電素子 １ａ 電極 ２ リード ２ａ 屈曲部 ３ 保持体 ４ ヘッダ ５ シールドケース ６ アース端子 ７ 出力端子

フロントページの続き (72)発明者 西村 広海 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電素子と、圧電素子の電極に一端部が
   接続された略Ｕ型のリードと、このリードを保持する保
   持体と、開口部を有する有底筒状に形成され、略Ｕ型の
   リードの屈曲部及び他端部を外部に突出させて圧電素子
   が内装されるとともに保持体に開口部が封止される金属
   製のシールドケースと、一端部がシールドケースの外側
   面に接合されるアース端子と、シールドケースから突出
   したリードが一端部に接合される出力端子とを備え、少
   なくとも出力端子の他端部とアース端子の他端部とを外
   部に突出させてこれらシールドケース及び保持体を樹脂
   モールドして成ることを特徴とする圧電型加速度セン
   サ。
2. 【請求項２】 リードが接合される出力端子の一端部を
   複数に分割して分割片を形成し、これら分割片の間にリ
   ードを挿入して分割片によりリードを挟持して成ること
   を特徴とする請求項１記載の圧電型加速度センサ。
3. 【請求項３】 保持体の周囲に保持体の周面を覆うよう
   に密接させて設けられ、圧電素子が内装されたシールド
   ケースの開口部を封止する金属製のヘッダを備え、この
   金属製のヘッダにシールドケースの開口部周縁の端面に
   当接する外鍔部を設けたことを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の圧電型加速度センサ。