(57)【要約】【課題】製造時におけるダイヤフラムの変形や損傷あるいは圧電振動素子の脱落等を防止し、かつ良好な感度特性を有する感圧素子を提供すること。【解決手段】  表面１１の中央部に凹部１３が形成されたダイヤフラム１と、凹部１３の中央部を跨ぐように掛け渡されて両端部がダイヤフラム１に固定され、凹部１３が開くように変形することにより引っ張り応力が発生する水晶振動素子２と、水晶振動素子２の短軸方向を前後方向とすると、ダイヤフラム１の凹部１３の周囲部分に相当する肉厚部位の裏面１２側の左右両側に当該肉厚部位の厚さを大きくするために設けられた補強部５と、ダイヤフラム１との間に水晶振動素子２を収納する空間を形成するベース体４と、を備え、ダイヤフラム１に意図していない変形が生じることを防止すると共に、ダイヤフラム１の左右方向への変形し易さを担保して感圧素子の良好な感度特性を維持する。【選択図】図１
2010237115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力を圧電振動素子の引っ張り応力に変換し、当該圧電振動素子の発振周波数として検出する感圧素子において、
板状体の一面側の中央部に凹部が形成され、当該凹部の底部に相当する薄肉部位が他面側から押圧されると前記凹部が開くように変形するダイヤフラムと、
前記凹部の中央部を跨ぐように掛け渡されてその長軸方向の両端部が前記ダイヤフラムに固定されると共に、前記凹部が開くことにより引っ張り応力が発生する短冊形状の圧電振動素子と、
この圧電振動素子の短軸方向を前後方向とすると、前記ダイヤフラムの凹部の周囲部分に相当する肉厚部位の他面側において、前記凹部の左右両側に当該肉厚部位の厚さを大きくするために設けられた補強部と、
前記ダイヤフラムにおける肉厚部位の一面側に接合され、当該ダイヤフラムとの間に前記圧電振動素子を収納する空間を形成するベース体と、を備えたことを特徴とする感圧素子。
【請求項２】
ダイヤフラムは円形状に形成され、ダイヤフラムにおける凹部の前記薄肉部位の厚さ寸法とダイヤフラムの直径との比率は、１：９０〜１：１００であることを特徴とする請求項１に記載の感圧素子。
【請求項３】
ダイヤフラムは円形状に形成され、圧電振動素子の長軸方向に平行なダイヤフラムの直径と、前記補強部の前端とダイヤフラムの中心とを結ぶ直線と、のなす角度が３０度から６０度であり、前記直径と前記補強部の後端とダイヤフラムの中心とを結ぶ直線と、のなす角度が３０度から６０度であることを特徴とする請求項１または２記載の感圧素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動素子の周波数変化を利用して圧力を測定する感圧素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＴＰＭＳ（Tire  Pressure  Monitoring  System）に用いられるタイヤの内圧を測定するための圧力センサとして、例えば水晶振動素子などの圧電振動素子を備えた感圧素子を使用しているものがある。この圧電振動素子（水晶振動素子）としては、例えばＡＴカットの短冊状のものが用いられ、この場合圧力を水晶振動素子の長軸方向に作用させる引っ張り応力に変換し、そのときの周波数の変化を捉えるようにしている。本発明者は、高い感度が得られかつ構造が簡易なものとして、凹部が中央に形成され、その薄肉部分の厚さが小さいダイヤフラムを用い、凹部に短冊状の水晶振動素子を架設する構造を検討している。
【０００３】
図１１、１２はこの感圧素子を示しており、１０１、１０２及び１０３は各々例えばＺカットの水晶基板（圧電基板）から形成されたダイヤフラム、スペーサ及びベース体であり、１０２はＡＴカットの水晶基板から形成された水晶振動素子である。そしてダイヤフラム１０１には凹部１１３が形成されており、この凹部１１３は図１３（ａ）に示すように、ダイヤフラム１０１が押圧されると開くように変形して、架設されている水晶振動素子１０２に長軸方向の引っ張り応力が作用するようになっている。
【０００４】
このようにダイヤフラム１０１は、変形し易いように形成されているため、その分壊れ易く取り扱いが難しい。またこの感圧素子は、例えば低融点ガラスペーストにより各部材を接合して組み立てられるため、接合時には４００℃〜５００℃の温度で各部材が加熱されることになる。ところがダイヤフラム１０１と、スペーサ１０３とベース体１０４とで構成されるパッケージ筐体は、例えばＺカットの水晶ウエハから形成されるため、ガラスペーストと上記各部材の材料であるＺカットの水晶とでは線膨張係率が異なる。そのため接合した後に各部材やガラスペーストが冷やされていく過程で、ガラスペーストによって張り合わせた部分から応力が発生する。この応力は図１３に示すように、変形し易いダイヤフラム１０１に集中する。
【０００５】
特にダイヤフラム１０１は、水晶振動素子１０２の長軸方向（Ｙ軸方向）については、水晶振動素子１０２が架設されているので、前記長軸に沿って変形しようとする応力は、当該水晶振動素子１０２にも分散される。概略的な言い方をすれば、ダイヤフラム１０１の厚さは、ダイヤフラム１０１自身の厚さと水晶振動素子１０２の厚さとを加えたものになる。このためダイヤフラム１０１は変形し難くなるのに対し、水晶振動素子１０２の短軸方向（Ｘ軸方向）では、図１１（ｂ）に示すように水晶振動素子１０２に分散される応力が小さいので、既述の熱応力がダイヤフラム１０１に集中し、変形し易くなる。そのため発生した応力は水晶振動素子１０２の短軸方向に対して集中し、ダイヤフラム１０１が意図していない変形をして所望の感度特性が得られなくなる虞がある。またダイヤフラム１０１が変形すると、ダイヤフラム１０１に割れが発生したり、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）に示すように、水晶振動素子１０２がダイヤフラム１０１から外れてしまうという問題が発生する。
【０００６】
この問題を解決する手段としては、ダイヤフラムを厚くする方法があるが、この方法ではダイヤフラムの変形量そのものが低下するため水晶振動素子の変形量が小さくなって感度特性が低下するという問題がある。また水晶振動素子の形状を円形や正方形状に変更し、水晶振動素子の周縁部と凹部の周縁とを接合して、ダイヤフラムの凹部を塞ぐようにしてダイヤフラムの強度を増す方法がある。ただしこの方法では、水晶振動素子に引っ張り応力が作用したときに、水晶振動素子が多方向に伸長する方向が一定にならないため、スプリアス発振が発生し易くなり、感度特性が低下するという問題がある。従ってこれらの方法では、上記問題の解決方法として採用することは好ましくない。
【０００７】
一方特許文献１には、ダイヤフラムの一面側に窪みとその窪みを取り囲む溝を形成してその間の山部に水晶振動素子を固定し、山部の裏面に溝を形成すると共に、ダイヤフラムの水晶振動素子を固定する領域の周縁部を厚くしたダイヤフラム式感圧センサが記載されている。このダイヤフラム式感圧センサでは、ダイヤフラムの周縁部を厚くしているのでダイヤフラムの変形が防止され、また水晶振動素子に引っ張り応力を与える変形領域の変形を阻害されない。そのため感度特性を維持したままダイヤフラムの意図しない変形を防止することができる。しかしながらこのダイヤフラム式感圧センサでは、水晶振動素子を変形させる変形領域と、ダイヤフラムの変形を防止する周縁部との２つの領域にダイヤフラムを分ける必要があるため、その分ダイヤフラムが大きくなり、それに伴って感圧センサが大きくなり、また構造が複雑でそれに伴い製造工程も煩雑化するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
［特許文献１］  特開２００８−７０２４０号公報（段落番号００２１、００２２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造時におけるダイヤフラムの変形や損傷あるいは圧電振動素子の脱落等を防止し、かつ良好な感度特性を有する感圧素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の感圧素子は、
圧力を圧電振動素子の引っ張り応力に変換し、当該圧電振動素子の発振周波数として検出する感圧素子において、
板状体の一面側の中央部に凹部が形成され、当該凹部の底部に相当する薄肉部位が他面側から押圧されると前記凹部が開くように変形するダイヤフラムと、
前記凹部の中央部を跨ぐように掛け渡されてその長軸方向の両端部が前記ダイヤフラムに固定されると共に、前記凹部が開くことにより引っ張り応力が発生する短冊形状の圧電振動素子と、
この圧電振動素子の短軸方向を前後方向とすると、前記ダイヤフラムの凹部の周囲部分に相当する肉厚部位の他面側において、前記凹部の左右両側に当該肉厚部位の厚さを大きくするために設けられた補強部と、
前記ダイヤフラムにおける肉厚部位の一面側に接合され、当該ダイヤフラムとの間に前記圧電振動素子を収納する空間を形成するベース体と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また本発明の感圧素子は、例えばダイヤフラムは円形状に形成され、ダイヤフラムにおける凹部の前記薄肉部位の厚さ寸法とダイヤフラムの直径との比率は、１：９０〜１：１００であってもよい。また本発明の感圧素子は、例えばダイヤフラムは円形状に形成され、圧電振動素子の長軸方向に平行なダイヤフラムの直径と、前記補強部の前端とダイヤフラムの中心とを結ぶ直線と、のなす角度が３０度から６０度であり、前記直径と前記補強部の後端とダイヤフラムの中心とを結ぶ直線と、のなす角度が３０度から６０度であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一面側の中央部に凹部が形成され、短冊形状の圧電振動素子がこの凹部の中央部を跨ぐように掛け渡されて固定されており、ダイヤフラムの凹部の周囲部分に相当する肉厚部位の他面側には、圧電振動素子の短軸方向を前後方向とすると、凹部の左右両側に当該肉厚部位の厚さを大きくするための補強部が設けられている。これによりダイヤフラムの前後方向においては補強部によってダイヤフラムが変形し難くなる。また補強部は、概略的に言えば凹部の前後には形成されていないため、圧電振動素子を伸長させる方向に対するダイヤフラムの変形を阻害しない。そのためダイヤフラムの高い感度特性を維持することができる。従って良好な感度特性を有し、かつダイヤフラムの破損や圧電素子の外れを防止できる感圧素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の感圧素子の概略を示す側面図である。
【図２】本実施形態の感圧素子の分解斜視図である。
【図３】本実施形態のダイヤフラムについて説明するための説明図である。
【図４】本実施形態の補強部について説明するための説明図である。
【図５】本実施形態の感圧素子の組立方法について説明するための説明図である。
【図６】本実施形態の補強部の作用について説明するため説明図である。
【図７】本実施形態のダイヤフラムと水晶振動素子との作用について説明するための説明図である。
【図８】他の実施形態の感圧素子について説明するための第１の説明図である。
【図９】他の実施形態の感圧素子について説明するための第２の説明図である。
【図１０】他の実施形態の感圧素子について説明するための第３の説明図である。
【図１１】従来の感圧素子の概略を示す側面図である。
【図１２】従来の感圧素子の構成部材を示す斜視図図である。
【図１３】従来の感圧素子の意図しない変形について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の感圧素子の実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。本実施形態の感圧素子は、図１、図２に示すように、外部の圧力を受けて変形する円形状の板状部材であるダイヤフラム１と、このダイヤフラム１の表面（一面）１１側に長軸方向（図示Ｙ軸方向）の両端が固定される短冊形状（長方形状）の水晶振動素子２とを備えており、ダイヤフラム１の裏面１２（他面）側には補強部５が設けられている。またこの感圧素子は、スペーサ３とベース体４とを有しており、ダイヤフラム１は、スペーサ３を介して表面１１側とベース体４とが向き合うようにしてベース体４に取り付けられる。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、ダイヤフラム１の表面１１側の中央には、ダイヤフラム１と同心円形状かつ厚み方向（Ｚ軸方向）の断面形状が台形状（図１参照）の凹部１３が形成されており、この凹部１３の外側は本発明の厚肉部位に相当する外環部１４となっている。そして本実施形態では凹部１３が本発明の薄肉部位に相当する。また水晶振動素子２は、この凹部１３の中心点を通るように掛け渡された状態で取り付けられている。またダイヤフラム１の水晶振動素子２の短軸方向（図示Ｘ軸方向）を前後方向とすると、前後方向の周縁部には後述する導電路１５と接続する図示しない外部電極が形成される切り欠き１７（図２参照）が２箇所形成されている。
【００１６】
なお図１中１５は、水晶振動素子２に形成されている励振電極と引き出し電極等からなる電極群２１と接触する導電路である。この導電路１５は、切り欠き１７の内周面に形成された図示しない外部電極に接続される。また図中１６は、水晶振動素子２をダイヤフラム１に固定する接合部であり、本実施形態では、水晶振動素子２を固定するための低融点ガラスペーストと、電極群２１と導電路１５と接続するための導電材料である銀（Ａｇ）ペーストによって構成されている。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、ダイヤフラム１の裏面１２側には、本実施形態の特徴的な補強部５が設けられている。補強部５は、Ｚ軸方向（図２参照）の断面が円弧形状をした２つの補強片５１を有しており、２つの補強片５１は裏面１２上に、左右方向（Ｙ軸方向）に分かれるように固定されている。この補強片５１は図４に示すように、ダイヤフラム１のＹ軸方向に伸びる中心線Ｓ１からみて左右対称となるように形成されており、裏面１２に固定されたときに外側の円弧５２がダイヤフラム１の周縁と一致して１つの面を形成するように構成されている。
【００１８】
また補強片５１の円弧５２と内側の円弧とを繋ぐ側面は、直線状になっており、この側面は、図４に示すように、ダイヤフラム１の中心点Ｐ１を通り、中心線Ｓ１から角度θ１傾斜した直線Ｓ２と一致するように形成されている。この補強片５１の角度θ１は、大き過ぎると、補強片５１によって水晶振動素子２を伸長させる左右方向へのダイヤフラム１の変形が阻害されて、感圧素子の感度特性を下げてしまい、逆に小さ過ぎると、感圧素子の組立時にダイヤフラム１に応力が発生したときに、この応力による意図しないダイヤフラム１の変形を防止することができなくなるため、この点を考慮して設定されている。そして本実施形態では、角度θ１は、例えば６０度〜７５度、より好ましくは６０度となるように設定されており、２つの補強片５１の間には、ダイヤフラム１の周縁部に該当する位置に角度が３０度〜６０度の扇型の隙間５３が形成されるようになっている。
【００１９】
また補強片５１は、ダイヤフラム１の裏面１２に固定されたときに外環部１４の内周と補強片５１の内側の弧とが一致する形状となっているため、補強片５１が取り付けられると外環部１４の厚さが増すことになる。そして２つの補強片５１の間には、間の空間と先の隙間５３とによって凹部１３の形状に対応する溝部５４が形成されている。
【００２０】
水晶振動素子２と補強部５が取り付けられたダイヤフラム１は、図１、図２に示すようにその表面１１側の厚肉部分に円環形状のスペーサ３に固定される。このスペーサ３は、ダイヤフラム１に固定されたときに水晶振動素子２及び導電路１５と干渉しないように形成されている。ベース体４（図２参照）は、スペーサ３を介してダイヤフラム１が取り付けられる円盤形状の感圧素子の基台である。
【００２１】
またスペーサ３及びベース体４には、その周縁部に切り欠き３１、４１が形成されている。この切り欠き３１、４１は、ダイヤフラム１をベース体４に固定するときに切り欠き１７と接続してひとつの切り欠きが形成するように形成されており、切り欠き１７、３１及び４１によって形成された一つの切り欠きの内部に図示しない上記外部電極が形成される。
【００２２】
上述したダイヤフラム１、スペーサ３、ベース体４及び補強部５は、本実施形態ではＺカットの水晶ウエハをエッチングによって加工することにより形成されており、水晶振動素子２は、本実施形態では、ＡＴカットの水晶ウエハをエッチングによって加工することにより形成されている。そしてダイヤフラム１は、図１に示すように、凹部１３のＺ軸方向の厚さＴ１とダイヤフラム１の直径Ｌ１の比Ｔ１：Ｌ１が、１：９０〜１：１００になり、ダイヤフラム１と補強片５１とをあわせた厚さＴ２が、ダイヤフラム１の厚さＴ１の２〜３倍となるように形成されている。なお本実施形態では、厚さＴ１が２００μｍ、厚さＴ２が４００μｍ及びダイヤフラム１の直径Ｌ１が２０ｍｍとなっている。
【００２３】
この感圧素子は、上記各部材を、例えば低融点ガラスペースト（以下、単にペーストという）を用い、例えば４００〜５００℃の温度で加熱して貼り合わせることによって組み立てられている。この感圧素子を組み立てる場合、まず図５（ａ）に示すようにスペーサ３とベース体４とを、間にペーストを挿入した状態で位置決め用切り欠き３１、４１の位置を合わせてペーストを既述の温度で加熱して溶解し、スペーサ３とベース体４とを張り合わせる。次に図５（ｂ）に示すように補強部５の補強片５１のうち、裏面１２と当接する面にペーストを盛り、その後ペーストを溶解させて補強片５１をダイヤフラム１に取り付ける。
【００２４】
次いで、図５（ｃ）に示すようにダイヤフラム１の表面１１にペーストによって水晶振動素子２を取り付ける。その後このダイヤフラム１を、酸素を含んだ雰囲気下に移動させて電極群２１（図１参照）とダイヤフラム１の表面に設けられた導電路１５（図１参照）とを電気的に導通させるために導電体であるＡｇペーストを塗布して４００〜５００℃の温度で焼成する。これにより水晶振動素子２をダイヤフラム１に電気的に導通した状態で固定する接合部１６が形成される。そして図５（ｄ）に示すように、このダイヤフラム１の表面１１側の外環部１４とスペーサ３とを、間にペーストを挟み込ませた状態で重ね合わせ、ペーストを加熱してダイヤフラム１をベース体４に取り付ける。以上の工程を経て、図１に示す感圧素子が組み立てられる。
【００２５】
このようにして組み立てられる感圧素子は、組立時に加熱してペーストを溶解させ、その後ペーストを冷却して硬化させることによって各部材を接合するが、既述のようにダイヤフラム１等の材料であるＺカットの水晶とガラスペーストとの熱膨張係数が異なるため、各部材を接合したときにダイヤフラム１とスペーサ３との貼り合わせ部等から応力が発生し、その応力がダイヤフラム１へと集中する。
【００２６】
これに対し、本実施形態では補強部５を設けたことにより補強部５の分だけダイヤフラム１が見掛け上厚くなっているため組立時に、図６（ａ）に示すようなダイヤフラム１の前後方向の両端を上向きに変形させる応力Ｆ１が発生した場合や、若しくは図６（ｂ）に示すようなダイヤフラム１の前後方向の両端を下向きに変形させる応力Ｆ２が発生した場合等、種々の方向に応力が発生しても補強部５があるので変形し難い。
【００２７】
次に本実施形態の感圧素子を用いた圧力センサについて説明する。この感圧素子を例えばタイヤの内圧を測定する圧力センサに適用する場合、タイヤの内圧によってダイヤフラム１が変形する位置に感圧素子を取り付ける。ダイヤフラム１がタイヤの内圧を受けて押圧されると、図７に示すように凹部１３が開くように変形し、水晶振動素子２には、水晶振動素子２を長軸方向に伸長させる引っ張り応力が作用する。水晶振動素子２が伸長すると水晶振動素子２の周波数が変化するため、圧力センサは、この周波数の変化を検出し、例えば予め測定しておいた検量線と比較することによって圧力を測定する。このように本実施形態の感圧素子では、ダイヤフラム１が変形することによって圧力を測定することになる。
【００２８】
なお図３（ｂ）に示すように本実施形態のダイヤフラム１では、補強部５の２つの補強片５１の間に前後方向に伸びる溝部５４が形成されている。この溝部５４の部分は、補強片５１によって補強されていないため、図７に示すようにダイヤフラム１の凹部１３が厚さ方向に押圧されたときのダイヤフラム１の撓み易さについては、阻害されることがないかあるいはその阻害の程度が小さくなるようになっており、感圧素子の良好な感度特性が維持されている。
【００２９】
上述した本実施形態の感圧素子では、ダイヤフラム１の凹部１３の周囲部分に相当する肉厚部位の裏面１２側に、凹部１３の左右両側に当該肉厚部位の厚さを大きくするための２つの補強片５１を有する補強部５が設けたことにより、ダイヤフラム１の左右の厚さが大きくなっている。このため水晶振動素子２の短軸方向に働く応力に対して、ダイヤフラム１に意図していない変形が生じることを防止することができる。このためダイヤフラム１が割れたり、水晶振動素子２がダイヤフラム１から外れたりすることを防止することができる。なおダイヤフラム１の左右方向では、水晶振動素子２によってダイヤフラム１の厚さが擬似的に厚くなっているため、水晶振動素子２によって応力が分散されて意図しない変形が抑止されている。そしてダイヤフラム１の薄肉部位である凹部１３が厚さ方向に押圧されたときには、凹部１３の前後に補強部５がないため、ダイヤフラム１の撓み易さについては阻害されることがないかあるいはその阻害の程度が小さくなり、感圧素子の良好な感度特性を維持することができる。
【００３０】
また本実施形態では、ダイヤフラム１をＺカットの水晶ウエハから形成しているためダイヤフラム１が透明である。従来透明なダイヤフラムに水晶振動素子を取り付けるのは、水晶振動素子２の固定位置が分からず困難であったが、本実施形態では補強部５を取り付けてから水晶振動素子２を取り付けるため、補強部５が目印となり、水晶振動素子２が固定し易くなっている。そのため組立時の作業性を向上すると共に、取付時の水晶振動素子２の位置ずれを防止することが可能となる。
【００３１】
なお本実施形態では、感圧素子を組み立てるときにダイヤフラム１やスペーサ３等の間にガラスペーストを挿入し、ガラスペーストを加熱して溶解させて各部材を接合しているが、各部材の接合方法としては、例えば水晶同士の直接接合や陽極接合、金属薄膜を使った拡散接合でもよいし、樹脂の接着剤を用いて接合を行ってもよい。
【００３２】
また本実施形態では、ダイヤフラム１、スペーサ３、カバー４及び補強部５は、Ｚカットの水晶ウエハをエッチングによって加工することにより形成されているが、本発明の実施の形態としては、Ｚカットの水晶ウエハからサンドブラスト、超音波加工及びドリル可能等の機械加工でダイヤフラムなどの部材を形成してもよい。またダイヤフラム、スペーサ、カバー及び補強部をＺカットの水晶ウエハではなく、ガラスペーストと熱膨張率の近いガラスから形成してもよい。
【００３３】
また本実施形態では、補強片５１は扇形状をしているが、補強片の形状としては、例えば、馬蹄形状等であってもよい。また本実施形態では、長方形状の水晶振動素子２を圧電素子として使用しているが、本発明の実施の形態としては、一方向に伸びる双音叉型の水晶振動素子を使用してもよい。
【００３４】
［他の実施形態］
本発明の感圧素子の実施形態としては、図８に示すような感圧素子であってもよい。この感圧素子では、図８（ａ）に示すようにダイヤフラム２０１に補強片２５１が一体化して形成されており、ダイヤフラム２０１と補強片２５１とをあわせた厚さＴ３が、ダイヤフラム２０１の凹部２１３の厚さＴ１の１．５〜４倍となるように形成されている。このダイヤフラム２０１は、予め補強片２５１が設けられている形状となるように形成される。このような実施形態によれば、図８（ｂ）に示すように、感圧素子を組み立てるときにダイヤフラム２０１に補強片２５１を接合する工程を省略することができ、組立作業のスループットを向上させることが可能となる。なお本発明の実施の形態としては、例えば一体化する部材はダイヤフラムと補強部に限られず、例えばスペーサとベース体とを予め一体化して形成してもよい。また図８では、水晶振動素子２に形成されている電極群２１と導電路１５との記載を省略している。
【００３５】
また本発明の感圧素子の実施形態としては、図９、図１０に示すような感圧素子であってもよい。この感圧素子は、第１の実施形態の感圧素子とは異なり、図９に示すように矩形状のダイヤフラム３０１、スペーサ３０３及びベース体３０４を備えており、ダイヤフラム３０１の表面３１１には矩形状の凹部３１３が形成され、水晶振動素子２は、この凹部３１３の中心点を通るように掛け渡された状態で取り付けられている。そしてダイヤフラム３０１の裏面３１２には、２枚の補強片３５１を有する補強部３０５が設けられている。
【００３６】
補強部３０５の２枚の補強片３５１は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、ダイヤフラム１の左右方向（図示Ｙ方向）の両側に設けられており、ダイヤフラム１の前後方向（Ｘ軸方向）の両端にかけて伸びるようにかつ表面３１１に形成されている凹部３１３とＺ軸方向（図９参照）でオーバーラップしないように形成されている。そして２枚の補強片３５１は、ダイヤフラム３０１の裏面３１２に固定されたときに、外環部３１４の内側の線と補強片３５１の内側の線、及び外環部３１４の外側の線と補強片３５１の外側の線が一致する形状となっている。また補強片３５１の間には凹部３１３の形状に対応する溝部３５４が形成されている。
【００３７】
なお図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、この実施形態の２つの補強片３５１、３５１間の距離Ｌ４は、ダイヤフラム３０１の左右方向の長さＬ２に対して７５％〜９０％、好ましくは８５％となるように設定され、補強片３５１の前後方向の長さＬ５は、ダイヤフラム３０１の前後方向の長さＬ３に対して３０％〜６０％、好ましくは５０％となるように設定されている。この長さは、第１の実施形態の補強片５１の角度の設定理由と同じ理由に基づいて設定されており、補強片３５１、３５１間の距離Ｌ４が狭くなり過ぎたり、補強片３５１の前後方向の長さが長くなり過ぎると、ダイヤフラム３０１の全体が硬くなって感度が下がるため、感圧素子の感度に影響がでないようにＬ４とＬ５の長さが上記のように設定されている。
【００３８】
また補強片３５１は、補強片３５１の両端からダイヤフラム３０１の内側に向けて伸びる腕を有するコの字形状をしていてもよい。また図１０（ａ）は、図９に示す感圧素子を裏面３１２側からみた図であり、図１０（ｂ）は、図９に示す感圧素子のＸ方向の断面を示す図である。
【００３９】
このような２つの実施形態においても、第１の実施形態と同様に水晶振動素子２と補強部２０５、３０５とによりダイヤフラム２０１、３０１に応力が発生したとしても、ダイヤフラム２０１、３０１の前後方向及び左右方向どちらの方向にも応力が集中しなくなり、ダイヤフラム２０１、３０１に意図していない変形が生じることを防止することができる。そしてダイヤフラム２０１、３０１が割れたり、水晶振動素子２がダイヤフラム２０１、３０１から外れたりすることを防止することができる。またダイヤフラム２０１、３０１の撓み易さについては補強片２５１、２５１及び補強部３０５の形状により、阻害されない若しくは阻害の程度が小さくなるため、感圧素子の良好な感度特性を維持することが可能となる。なお図８ないし図１０に示す感圧素子では、第１の実施形態と同じ部材については同一番号を付し、説明を省略している。
【符号の説明】
【００４０】
１  ダイヤフラム
２  水晶振動素子
３  スペーサ
４  ベース体
５  補強部
１１  表面
１２  裏面
１３  凹部（薄肉部位）
１４  外環部（厚肉部位）
１５  導電路
１６  接合部
２１  電極群
５１  補強片
５２  外側の円弧
５３  隙間
５４  溝部
Ｓ１  中心線
Ｓ２  直線
Ｐ１  中心点
【図１】
2010237115.tif 000003
【図２】
2010237115.tif 000004
【図３】
2010237115.tif 000005
【図４】
2010237115.tif 000006
【図５】
2010237115.tif 000007
【図６】
2010237115.tif 000008
【図７】
2010237115.tif 000009
【図８】
2010237115.tif 000010
【図９】
2010237115.tif 000011
【図１０】
2010237115.tif 000012
【図１１】
2010237115.tif 000013
【図１２】
2010237115.tif 000014
【図１３】
2010237115.tif 000015