(57)【要約】  第１の基板と、第１の基板の上面に設けられた第１の突起部と、第１の基板の上面に設けられた支持部と、第１の端部が支持部に支持された梁部と、梁部の第２の端部に設けられた錘部と、を備える。そして、第１の突起部の上面は、第１の面および第２の面を有する。そして、第１の基板の上面を基準として、第２の面は、第１の面より上方に配置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板の上面に設けられた第１の突起部と、
前記第１の基板の上面に設けられた支持部と、
第１の端部が前記支持部に支持された梁部と、
前記梁部の第２の端部に設けられた錘部と、
を備え、
前記第１の突起部の上面は、第１の面および第２の面を有し、
前記第１の基板の上面を基準として、前記第２の面は、前記第１の面より上方に配置されている
ことを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記錘部を回動させると、前記錘部は、前記第１の面に線で当接し、かつ、前記第２の面の端部に線で当接する
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記第１の面は、平面視で、前記錘部の周縁の外側の領域から前記錘部の周縁の内側の領域にまで跨って配置され、
前記第２の面は、平面視で、前記錘部の周縁より内側の領域に位置する
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項４】
前記第１の面および前記第２の面は、テーパ面で接続されている
ことを特徴する請求項１記載のセンサ。
【請求項５】
前記テーパ面は、複数の凹凸を有する
ことを特徴とする請求項４記載のセンサ。
【請求項６】
前記支持部の上方に設けられ、前記支持部から延出する第２の基板と、
前記第２の基板の下面に設けられた第２の突起部と、
を更に備え、
前記第１の基板と前記第２の基板は並行に配置され、
前記第２の突起部の下面は、第３の面および第４の面を有し、
前記第２の基板の下面を基準として、前記第４の面は、前記第３の面より下方にある
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項７】
前記錘部を回動させると、前記錘部は、前記第３の面に線で当接し、かつ、前記第４の面の端部に線で当接する
ことを特徴とする請求項６記載のセンサ。
【請求項８】
前記第３の面は、平面視で、前記錘部の周縁の外側の領域から前記錘部の周縁の内側の領域にまで跨って配置され、
前記第４の面は、平面視で、前記錘部の周縁より内側の領域に位置する
ことを特徴とする請求項６記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両やナビゲーション装置、携帯端末等に用いられる加速度センサや角速度センサ等の慣性力センサ、歪センサや気圧センサ等のセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に従来のセンサについて、図面を参照しながら説明する。図１６は、加速度センサである従来のセンサの断面図である。【０００３】
図１６において、センサ１は、基板２と、基板２の上面に設けられた支持部３と、基板２の上面と対向する錘部４と、支持部３と錘部４に接続された梁部５と、錘部４の下面に設けられた突起部６とにより構成されている。梁部５の一端が支持部３に接続され、他端が錘部４に接続されている。【０００４】
以上のように構成された従来のセンサについて、その動作を説明する。【０００５】
図１７と図１８は、図１６に示すセンサ１を方向１Ａから見た断面模式図である。【０００６】
図１７ではセンサ１には加速度が印加されていない。図１８ではセンサ１にはＸ軸の負の方向に過大な衝撃が加わっている。図１８に示すように、Ｘ軸方向に過大な衝撃が加わった場合、錘部４がＹ軸を中心に回動する。錘部４における稜線７（錘部４の角）と基板２とが当接して、それ以上、錘部４が回動しない。この構成により、梁部５の塑性変形を防止することができる。よって、センサ１の出力信号が安定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１３２８６３号公報
【発明の概要】
【０００８】
しかしながら、上記従来のセンサ１においては、錘部４における稜線７のみが基板２と当接するため、錘部４の角（稜線７）に応力が集中する。その結果、錘部４と基板２とがステッキングにより固着し易くなる。
【０００９】
本開示は、過大な加速度が負荷されても錘部と基板とがステッキングにより固着することがなく、信頼性を向上したセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するために本開示は以下の構成を有する。
【００１１】
第１の基板と、第１の基板の上面に設けられた第１の突起部と、第１の基板の上面に設けられた支持部と、第１の端部が支持部に支持された梁部と、梁部の第２の端部に設けられた錘部と、を備える。そして、第１の突起部の上面は、第１の面および第２の面を有する。そして、第１の基板の上面を基準として、第２の面は、第１の面より上方に配置されている。
【００１２】
この構成によれば、錘部が最大に可動した際に第１の突起部と錘部とが少なくとも２箇所（互いに異なる少なくとも２つの線）で当接する。
【００１３】
よって、錘部の稜線のみに応力が集中することがなくなるため、錘部と第１の突起部が固着することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１におけるセンサの上面図
【図２】実施の形態１におけるセンサの線１Ｂ−１Ｂにおける断面図
【図３】実施の形態１におけるセンサの回路図
【図４Ａ】実施の形態１におけるセンサの動作を説明するための断面図
【図４Ｂ】実施の形態１におけるセンサの動作を説明するための模式図
【図５】実施の形態１の変形例におけるセンサの断面図
【図６】実施の形態１の変形例におけるセンサの断面図の部分拡大図
【図７】実施の形態２におけるセンサの断面図
【図８】実施の形態２におけるセンサの線５Ｂ−５Ｂにおける断面図
【図９】実施の形態３におけるセンサの上面図
【図１０】実施の形態３におけるセンサの線６Ｂ−６Ｂにおける断面図
【図１１】実施の形態３におけるセンサの動作を説明するための断面図
【図１２】実施の形態３におけるセンサの動作を説明するための断面図
【図１３】実施の形態３の変形例におけるセンサの上面図
【図１４】実施の形態３の変形例におけるセンサの線８Ｂ−８Ｂにおける断面図
【図１５Ａ】実施の形態４におけるセンサの上面図
【図１５Ｂ】実施の形態４におけるセンサの動作を説明するための模式図
【図１６】従来のセンサの断面図
【図１７】従来のセンサの断面模式図
【図１８】従来のセンサの断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１におけるセンサについて、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は実施の形態１におけるセンサ１０の上面図、図２は図１に示すセンサ１０の線１Ｂ−１Ｂにおける断面図、図３は実施の形態１におけるセンサの回路図、図４Ａは図２に示すセンサ１０の線３Ａ−３Ａにおける断面図である。なお、図４Ａは後の説明を容易にするため、便宜上、センサ１０がＸ方向の衝撃を受けた後の状態を示している。
【００１７】
図１、図２、図４Ａにおいて、センサ１０は、第１の基板１１と、第１の基板１１の上面８１ａに接続された支持部１２と、第１の基板１１の上面８１ａと対向する下面８３ｂを有する錘部１３と、支持部１２と錘部１３とを接続する梁部１４と、第１の基板１１の上面８１ａに設けられた下側突起部１５、１６とを備えている。そして、この下側突起部１５、１６には、全体の高さ（第１の基板１１の上面８１ａから第２の面２００までの高さ）は約３μｍであり、そこに、高さ約２７０ｎｍの段差１７（第２の面２００から第１の面１００までの差）を設けている。そのため、下側突起部１５，１６の全高に対する段差１７の高さは約９％である。そして、下側突起部１５、１６には、段差１７による稜線１９ｃ、１９ｄが設けられている。そして、下側突起部１５，１６は錘部１３の回動軸Ｙ１に向かって、下側突起部１５，１６の高さが高くなるように、段差１７が設けられている。
【００１８】
梁部１４は、支持部１２に接続された一端８４ａ（第１の端部）と、一端８４ａの反対側の他端８４ｂ（第２の端部）とを有して、一端８４ａから延伸方向Ｌ１４に他端８４ｂまで延びる。錘部１３は梁部１４の他端８４ｂに接続されている。延伸方向Ｌ１４と直角でかつ第１の基板１１の上面８１ａと平行の幅方向Ｗ１４における錘部１３の幅Ｄ１は、幅方向Ｗ１４における梁部１４の幅Ｄ２よりも大きい。幅方向Ｗ１４における下側突起部１５と下側突起部１６との間隔Ｄ３は、梁部１４の幅Ｄ２よりも大きく、かつ、錘部１３の幅Ｄ１よりも小さい。間隔Ｄ３は下側突起部１５、１６の互いに対向する面間の距離である。
【００１９】
延伸方向Ｌ１４と平行なＹ軸と、幅方向Ｗ１４と平行なＸ軸と、延伸方向Ｌ１４（Ｘ軸）と幅方向Ｗ１４（Ｙ軸）とに直角の高さ方向Ｈ１４であるＺ軸とを定義する。実施の形態１ではセンサ１０は、Ｚ軸の方向の加速度を検出する加速度センサである。センサ１０では、Ｚ軸に直角のＸ軸の方向に衝撃が生じた場合、錘部１３のＹ軸を中心とした回動を下側突起部１５、１６により抑止し、これにより梁部１４の破断を防止できる。
【００２０】
［センサ１０の構成の詳細］
以下、センサ１０の構成について詳細に説明する。
【００２１】
第１の基板１１、支持部１２、錘部１３、梁部１４、下側突起部１５、１６は、シリコンまたは溶融石英またはアルミナ等の材料よりなる。好ましくは、シリコンを用いて形成することにより、微細加工技術を用いて小型のセンサ１０が製造される。
【００２２】
第１の基板１１と支持部１２とは、接着材による接着または金属接合、常温接合、陽極接合等のいずれかを用いて接続することができる。接着材としてはエポキシ系樹脂またはシリコーン系樹脂等の接着剤が用いられる。接着材としてシリコーン系樹脂を用いることにより、接着材自体の硬化に伴って第１の基板１１と支持部１２に加わる応力を小さくすることができる。
【００２３】
高さ方向Ｈ１４における梁部１４の厚みは錘部１３の厚みよりも小さい。これにより、外部から加速度が印加され、この加速度により錘部１３が変位した際に梁部１４に歪が発生し、この歪を検出することにより、加速度を検出することができる。
【００２４】
加速度を検出する検出部２０Ａ、２０Ｂは梁部１４に形成される。検出部２０Ａ、２０Ｂによる検出方式として、歪抵抗方式または静電容量方式などを用いることができる。歪抵抗方式としてピエゾ抵抗を用いることにより、センサ１０の感度を向上させることができる。また、歪抵抗方式として酸化膜歪み抵抗体を用いた薄膜抵抗方式を用いることにより、センサ１０の温度特性を向上させることができる。
【００２５】
［センサ１０の回路構成］
次に、センサ１０の回路構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施の形態１におけるセンサの回路図である。
【００２６】
図３は、検出部２０Ａ、２０Ｂとして歪抵抗方式を用いた場合のセンサ１０の回路図である。検出部２０Ａは抵抗Ｒ１を有し、検出部２０Ｂは抵抗Ｒ４を有する。支持部１２には抵抗Ｒ２、Ｒ３が設けられている。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は接続点Ｖｄｄ、ＧＮＤ、Ｖ１、Ｖ２でブリッジ型に接続されてブリッジ回路を構成する。対向する一対の接続点Ｖｄｄ、ＧＮＤの間に電圧を印加し、他の一対の接続点Ｖ１、Ｖ２の間の電位差Ｖｏｕｔを検出することにより、センサ１０に印加された加速度を検出することができる。
【００２７】
［センサ１０がＸ方向の衝撃を受けた時のセンサ１０の動作］
次に、センサ１０がＸ方向の衝撃を受けた時の状態について、図４Ａ、図４Ｂを参照しながら説明する。
【００２８】
図４Ａは、図２に示すセンサ１０の線３Ａ−３Ａにおける断面図であり、図２に示す方向Ｍ１０から見た断面図である。図４Ｂはセンサの動作を説明するための模式図である。図４Ｂは、センサがＸ方向の衝撃を受けた後の状態を斜めから見た図である。なお、図４Ｂでは、センサ１０の状態を分かりやすくするため、下側突起部１６と錘部１３の一部のみ示している。
【００２９】
錘部１３は稜線１３ｃ、１３ｄを有し、錘部１３が軸Ｙ１を中心に回動すると、稜線１３ｃ、１３ｄが下側突起部１５、１６の上方に当接する。つまり、稜線１３ｃおよび稜線１３ｄは錘部の下面の角に相当する。
【００３０】
一方、下側突起部１５、１６は稜線１９ｃ、１９ｄを有し、錘部１３が軸Ｙ１を中心に回動すると、稜線１９ｃ、１９ｄが錘部１３の下面８３ｂに当接する。つまり、稜線１９ｃおよび稜線１９ｄは下側突起部１５、１６の第２の面２００の第１の面１００側の端部に相当する。
【００３１】
次に、Ｘ軸の正方向に衝撃が加わり過大な加速度が印加された場合のセンサ１０の動作について、図４Ａ、図４Ｂを参照しながら説明する。
【００３２】
Ｘ軸の正方向に衝撃が加わり過大な加速度が印加された場合、Ｙ軸と平行であって錘部１３の重心Ｇ１３を通る軸Ｙ１を中心として錘部１３の下面８３ｂが下側突起部１６に近づき下側突起部１５から離れる方向Ｒ１３に錘部１３が回動し梁部１４が捻れる。このとき、第１の基板１１における下側突起部１５，１６に段差１７を設ける。つまり、第１の面１００と第２の面２００の高さの差を設ける。この段差１７により下側突起部１５，１６の高さが錘部１３の回動軸Ｙ１に向かって高くなるように構成されている。つまり、第１の基板１１の上面を基準として、第２の面２００は、第１の面１００より上方に位置している。そして、軸Ｙ１を中心として錘部１３が方向Ｒ１３に回動すると、錘部１３の稜線１３ｄが下側突起部１６の第１の面１００に当接し、錘部１３の方向Ｒ１３の回動を規制する。また、同時に、下側突起部１６の上面に設けた稜線１９ｄ（第２の面２００の端部）が錘部１３の下面８３ｂに当接する。
【００３３】
すなわち、実施の形態１におけるセンサ１０においては、第１の基板１１における下側突起部１６と錘部１３とが互いに異なる稜線１３ｄおよび稜線１９ｄの２箇所で当接するようにしたため、錘部の稜線１３ｄのみに応力が集中することがなくなる。その結果、錘部１３と第１の基板１１における下側突起部１６とが固着することを防止できる。
【００３４】
また、第１の基板１１における下側突起部１６に段差１７を設け、錘部１３が最大に可動した際に下側突起部１６の稜線１９ｄが錘部１３の下面と当接するとともに、錘部１３の下側の稜線１３ｄが下側突起部１６の段差１７（第１の面１００）に当接するように構成されている。本実施の形態は、下側突起部１６に段差１７を設けているだけであるので、錘部１３の下面８３ｂと当接する下側突起部１６の稜線１９ｄを容易に形成できる。
【００３５】
次に、錘部１３が方向Ｒ１３の逆の方向に回動した場合について図４Ａを参照しながら説明する。なお、錘部１３が方向Ｒ１３の逆の方向に回動した場合の状態は図示していない。
【００３６】
錘部１３が方向Ｒ１３の逆の方向に回動した場合、錘部１３の稜線１３ｃが下側突起部１５の段差１７（第１の面１００）に当接し、錘部１３の回動を規制する。また、同時に、下側突起部１５の上面に設けた稜線１９ｃが錘部１３の下面８３ｂに当接する。幅方向Ｗ１４における下側突起部１５と下側突起部１６との間隔Ｄ３は、幅方向Ｗ１４における梁部１４の幅Ｄ２（図１に示す）よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１４における錘部１３の幅Ｄ１よりも小さい。間隔Ｄ３は下側突起部１５、１６の互いに対向する面間の距離である。これにより、錘部１３の回動に起因する梁部１４の応力を効果的に低減することができる。
【００３７】
なお、実施の形態１におけるセンサ１０においては、第１の基板１１における下側突起部１５、１６に段差１７を設け、錘部１３が最大に可動した際に下側突起部１５，１６の稜線１９ｄが錘部１３の下面８３ｂと当接するとともに、錘部１３の下側の稜線１３ｃ、１３ｄが下側突起部１５，１６の段差１７（第１の面１００）に当接する構成とした。
【００３８】
つまり、本実施の形態のセンサ１０は、第１の基板１１と、第１の基板１１の上面８１ａに設けられた第１の突起部（下側突起部１５、１６）と、第１の基板１１の上面８１ａに設けられた支持部１２と、第１の端部(一端８４ａ)が支持部１２に支持された梁部１４と、梁部１４の第２の端部（他端８４ｂ）に設けられた錘部１３と、を備える。そして、第１の突起部（下側突起部１５、１６）の上面は、第１の面１００および第２の面２００を有する。また、第１の基板１１の上面を基準として、第２の面２００は、第１の面１００より上方に配置されている。
【００３９】
そして、錘部１３を回動させると、錘部１３は、第１の面１００に線で当接し、かつ、第２の面２００の端部に線で当接する。
【００４０】
また、本実施の形態のセンサ１０は、より好ましくは、第１の面１００は、平面視で、錘部１３の周縁の外側の領域から錘部１３の周縁の内側の領域にまで跨って配置され、第２の面２００は、平面視で、錘部１３の周縁より内側の領域に位置する。
【００４１】
（実施の形態１の変形例）
次に、実施の形態１の変形例におけるセンサについて、図５、図６を参照しながら説明する。図５は、実施の形態１の変形例におけるセンサの断面図である。図６は、実施の形態１の変形例におけるセンサの断面図の部分拡大図である。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
図５に示すように、第１の基板１１における下側突起部１５、１６にテーパ面１７Ａを有する段差１７（第１の面１００と第２の面２００の高さの差）を設けている。この段差１７により下側突起部１５、１６の高さが錘部の回動軸Ｙ１に向かって高くなる。
【００４３】
つまり、第１の面１００および第２の面２００は、テーパ面で接続されている。
【００４４】
本実施の形態１の変形例によれば、下側突起部１５，１６に設けたテーパ面１７Ａにより、錘部１３と下側突起部１５，１６とが互いに当接する接触面積が大幅に増大する。そのため、錘部１３と下側突起部１５、１６との接触面に発生する応力が大幅に減少することとなる。これにより、錘部１３と第１の基板１１における下側突起部１５、１６とが固着することを、より確実に防止できる。
【００４５】
さらに、図６に示すように、第１の基板１１における下側突起部１６のテーパ面１７Ａに複数の算術平均粗さＲａが１ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の凹凸を設け、錘部１３の下面とテーパ面１７Ａとが多点で当接するようにした。つまり、テーパ面１７Ａは、複数の凹凸を有する。
【００４６】
この構成によれば、テーパ面１７Ａと錘部１３の下面８３ｂとの鏡面接合を防止することができる。なお、下側突起部１５についても下側突起部１６と同様に、テーパ面１７Ａに、複数の凹凸を設ければ、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（実施の形態２）
以下に実施の形態２におけるセンサについて、図面を参照しながら説明する。
【００４８】
図７は、実施の形態２におけるセンサ２４の断面図、図８は、図７に示すセンサ２４の線５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。なお、図７、図８において、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
図７に示す通り、実施の形態２のセンサ２４は、実施の形態１のセンサ１０（図２参照）の構成に、支持部１２に接続された第２の基板２１と、第２の基板２１に設けられた上側突起部２２、２３（第２の突起部）をさらに備える。第２の基板２１は第１の基板１１に対して動かないように支持部１２に固定されている。第２の基板２１は錘部１３の上面８３ａに対向する下面９１ｂを有する。錘部１３は第１の基板１１の上面８１ａと第２の基板２１の下面９１ｂとの間に設けられている。上側突起部２２、２３は第２の基板２１の下面９１ｂに設けられている。上側突起部２２、２３は錘部１３について第１の基板１１の上面８１ａに設けられた下側突起部１５、１６と対称の位置に設けられている。すなわち、幅方向Ｗ１４における上側突起部２２と上側突起部２３との間隔Ｄ４は、幅方向Ｗ１４における下側突起部１５と下側突起部１６との間隔Ｄ３と同じである。ここで間隔Ｄ４は、上側突起部２２、２３の互いに対向する面間の距離である。上側突起部２２、２３の間隔Ｄ４は、幅方向Ｗ１４における梁部１４の幅Ｄ２よりも大きく、かつ、幅方向Ｗ１４における錘部１３の幅Ｄ１よりも小さい（図１に示す）。錘部１３は上側突起部２２、２３の下方にそれぞれ位置する稜線１３ｅ、１３ｆを有する。この構成により、錘部１３の下面８３ｂの稜線１３ｃ、１３ｄが下側突起部１５、１６の段差１７（第１の面１００）にそれぞれ当接するとともに、錘部１３の上面８３ａの稜線１３ｅ、１３ｆが上側突起部２２、２３の段差１７（第３の面３００）とそれぞれ当接する。また、それと同時に、錘部１３の上面８３ａが第２の基板における上側突起部２２、２３の稜線１９ｅ、１９ｆ（第４の面４００の端部）にそれぞれ当接するとともに、錘部１３の下面８３ｂが第１の基板１１における下側突起部１５、１６の稜線１９ｃ、１９ｄ（第２の面２００の端部）とそれぞれ当接する。そのため、より確実に錘部１３の回動を抑制し梁部１４の捻れを抑制することができる。
【００５０】
すなわち、実施の形態２におけるセンサにおいては、錘部１３が最大に可動した際に上側突起部２２の稜線１９ｅが錘部１３の上面８３ａと当接するとともに、錘部１３の上側の稜線１３ｅが上側突起部２２の段差１７（第３の面３００）に当接するような構成である。
【００５１】
つまり、実施の形態３のセンサは、支持部１２の上方に設けられ、支持部１２から延出する第２の基板２１と、第２の基板２１の下面９１ｂに設けられた上側突起部２２または２３（第２の突起部）とを更に備える。そして、第１の基板１１と第２の基板２１は並行に配置されている。そして、上側突起部２２または２３（第２の突起部）の下面は、第３の面３００および第４の面４００を有する。また、第２の基板２１の下面９１ｂを基準として、第４の面４００は、第３の面３００より下方にある。
【００５２】
そして、錘部１３を回動させると、錘部１３は、第３の面３００に線で当接し、かつ、第４の面４００の端部に線で当接する。
【００５３】
より好ましくは、第３の面３００は、平面視で、錘部１３の周縁の外側の領域から錘部１３の周縁の内側の領域にまで跨って配置される。そして、第４の面４００は、平面視で、錘部１３の周縁より内側の領域に位置する。
【００５４】
この構成により、上側突起部２２に段差１７（第３の面３００と第４の面４００の高さの差）を設けるだけで、錘部１３の上面と当接する上側突起部２２の稜線１９ｅを容易に形成できる。なお、上側突起部２３についても上側突起部２２と同様の構成であり、同様の効果が得られる。
【００５５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３におけるセンサについて、図面を参照しながら説明する。
【００５６】
図９は、実施の形態３におけるセンサ３０の上面図、図１０は、図９のセンサ３０の線６Ｂ−６Ｂにおける断面図である。なお、図９、図１０において、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図９に示す通り、センサ３０の構成は、実施の形態１におけるセンサ１０が、下側突起部３１をさらに備えている。下側突起部３１は、第１の基板１１の上面８１ａに設けられている。下側突起部３１は、幅方向Ｗ１４において下側突起部１５と下側突起部１６の間に位置する。下側突起部３１により、錘部１３のＺ軸方向の過大な変位を抑制することができる。
【００５８】
センサ３０に衝撃が加わった際に、錘部１３が下側突起部１５、１６との当接に伴い重心Ｇ１３周りに回動する。延伸方向Ｌ１４における下側突起部１５、１６のそれぞれと支持部１２との距離Ｄ５は、延伸方向Ｌ１４における下側突起部３１と支持部１２との距離Ｄ６よりも大きい。下側突起部１５、１６は下側突起部３１に比べて錘部１３の重心Ｇ１３の近くに位置する。この構成により、錘部１３の重心Ｇ１３周りの回動により薄肉の梁部１４が破損することを防止することができる。なお、下側突起部１５、１６を重心Ｇ１３よりも延伸方向Ｌ１４に位置する場合には、錘部１３のＺ軸の方向の可動域が狭くなるので、下側突起部１５、１６を重心Ｇ１３と支持部１２との間に設けることが好ましい。
【００５９】
下側突起部３１を下側突起部１５、１６のそれぞれと支持部との間に設けることにより、錘部１３のＺ軸方向への過大な変位をより確実に抑制することができる。
【００６０】
図１１と図１２は、センサ３０に対してＺ軸方向に過大な衝撃が加わり、錘部１３がＺ軸方向に変位した際のセンサ３０の断面図である。図１１では、Ｚ軸の正方向すなわち下方から過大な衝撃がセンサ３０に加わっている。図１１、図１２には、下側突起部１６は図示していないが、下側突起部１６については下側突起部１５と同様の構成である。
【００６１】
図１１、図１２では、下側突起部１５（１６）に比べて下側突起部３１が錘部１３の支持部１２の近くに設けられていることにより、錘部１３の稜線１３ｇが下側突起部３１の段差１７に当接し、錘部１３の回動を規制する。また、同時に、下側突起部３１の上面に設けた稜線１９ｇが錘部１３の下面８３ｂに当接し、錘部１３が過度にＺ軸の正方向に変位することを効果的に防ぐことができる。図１２では、Ｚ軸の負方向すなわち上方から過大な衝撃がセンサ３０に加わっている。この場合、下側突起部１５（１６）が下側突起部３１よりも重心Ｇ１３の近くに設けられていることにより、錘部１３の下面８３ｂが下側突起部１５（１６）に当接し、錘部１３が過度にＺ軸の負方向に変位することを効果的に防ぐことができる。
【００６２】
（実施の形態３の変形例）
次に、実施の形態３の変形例におけるセンサについて、図１３、図１４を参照しながら説明する。図１３は、実施の形態１の変形例におけるセンサ３３の上面図である。なお、図１３では第１の基板１１、第２の基板２１は示していない。図１４は、図１３に示すセンサ３３の線８Ｂ−８Ｂにおける断面図である。
【００６３】
図１３と図１４において、他の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
図１３と図１４に示すセンサ３３では、支持部１２に第２の基板２１が接続されており、第２の基板２１の錘部１３と対向する下面９１ｂに上側突起部２２、２３が設けられるとともに、幅方向Ｗ１４において上側突起部２２、２３の間に位置する上側突起部３２が設けられている。第２の基板２１の下面９１ｂに設けられた上側突起部２２、２３、３２は、錘部１３について第１の基板１１の上面８１ａに設けられた下側突起部１５、１６、３１とそれぞれ対称の位置に設けられている。この構成により、錘部１３の下側と上側にそれぞれＺ軸方向の衝撃による回動を防止する下側突起部３１および上側突起部３２と、Ｘ軸方向の過大な変位を防止する下側突起部１５、１６および上側突起部２２、２３が設けられているので、耐衝撃性を大幅に向上することができる。
【００６５】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４におけるセンサについて、図１５Ａ、図１５Ｂを参照しながら説明する。図１５Ａは、実施の形態４におけるセンサ４０の上面図である。図１５Ｂは、実施の形態４におけるセンサ４０の動作を説明するための模式図である。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６６】
実施の形態４のセンサ４０と、実施の形態１のセンサ１０の構成と異なる点は錘部１１３の形状および、下側突起部１１５、１１６の第１の面１００および第２の面２００の形状である。
【００６７】
その他の構成については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
図１５Ａに示す通り、錘部１１３は必ずしも長方形や、正方形である必要はない。また、下側突起部１１５、１１６の第１の面１００および第２の面２００の境界線は、必ずしもＬ１４やＷ１４方向と平行である必要はない。
【００６９】
なお、実施の形態２〜３についても実施の形態４と同様に、錘部１３の形状は限定されるものではない。
【００７０】
また、実施の形態１〜４におけるセンサは加速度センサであるが、錘部の回動や変位により物理量を検出するセンサであれば、角速度センサ、歪センサ、気圧センサ、圧力センサなど、他の種類のセンサにも適用することができる。
【００７１】
上記実施の形態において、「上面」「下面」「上方」「下方」等の方向を示す用語は基板や錘部等のセンサの構成部材の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【００７２】
なお、上述した実施の形態において、実際のメカニズムでは、例えば錘部１３および下側突起部１６が接触する際、必ずしも、稜線１３ｄおよび稜線１９ｄの２箇所で同時に接触するとは限らない。つまり、稜線１３ｄが先に接触してから稜線１９ｄが接触するか、稜線１９ｄが先に接触してから稜線１３ｄが接触する場合がある。しかしながら、梁部１４は弾性変形するので、時間の経過とともに、稜線１３ｄおよび稜線１９ｄの２つの線（２箇所）で、錘部１３および下側突起部１６が接触する。下側突起部１５、１６、３１、１１５、１１６、上側突起部２２、２３、３２についても同様に、錘部１３が回動することにより、結果的に２つの稜線で接触することになる。
【００７３】
なお、上述した稜線全てについて、必ずしも真っ直ぐな直線であるとは限らない。稜線は、わずかにうねっている線であっても問題はない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本開示のセンサは、過大な加速度が負荷されても錘部と基板とがステッキングにより固着しにくい効果を有する。特に、車両やナビゲーション装置、携帯端末等に用いられる加速度センサや角速度センサ等の慣性力センサ、歪センサや気圧センサ等のセンサとして有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１０，２４，３０，３３，４０  センサ
１１  第１の基板
１２  支持部
１３，１１３  錘部
１４  梁部
１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ  稜線
１５，１６，３１，１１５，１１６  下側突起部（第１の突起部）
１７  段差
１７Ａ  テーパ面
１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ  稜線
２１  第２の基板
２２，２３，３２  上側突起部（第２の突起部）
８１ａ  上面
８３ａ  上面
８３ｂ  下面
８４ａ  一端（第１の端部）
８４ｂ  他端（第２の端部）
９１ｂ  下面
１００  第１の面
２００  第２の面
３００  第３の面
４００  第４の面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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