(57)【要約】      （修正有）【課題】外部から印加される過大な衝撃に耐えることができ、しかも重力加速度のわずかな変化を検出可能な加速度センサを提供する。【解決手段】６つの面を有するハウジング部材２０と、４つの磁界発生錘部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、外部から印加される力に対して曲げ応力及び／又は捩り応力を発生させて４つの磁界発生錘部材を変位させるように構成されたばね部材と、４つの磁界発生錘部材の少なくとも１つに対向してハウジング部材にそれぞれ取り付けられている少なくとも１つの磁界検出センサと、ハウジング部材の少なくとも１つの内面から４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出しておりハウジング部材のコーナ部以外の領域において少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられており少なくとも２つの磁界発生錘部材の過剰な変位を規制するリミッタ部材２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄとを備えている。【選択図】図６
2008076343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
６つの面を有するハウジング部材と、４つの磁界発生錘部材と、前記ハウジング部材に取り付けられた支点を中央部に有し、該ハウジング部材の４つのコーナ部の近傍にそれぞれ位置する４つの錘支持部に前記４つの磁界発生錘部材がそれぞれ取り付けられており、外部から印加される力に対して曲げ応力及び／又は捩り応力を発生させて前記４つの磁界発生錘部材を変位させるように構成されたばね部材と、前記４つの磁界発生錘部材の少なくとも１つに対向して前記ハウジング部材にそれぞれ取り付けられている少なくとも１つの磁界検出センサと、前記ハウジング部材の少なくとも１つの内面から前記４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出しており前記ハウジング部材のコーナ部以外の領域において前記少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられており前記少なくとも２つの磁界発生錘部材の過剰な変位を規制するリミッタ部材とを備えたことを特徴とする加速度センサ。
【請求項２】
前記磁界検出センサが磁化固定層及び磁化自由層を含みかつ該磁化固定層が前記ばね部材の変位方向と平行な方向に磁化固定された少なくとも１対の多層構造磁気抵抗効果素子を備えており、前記磁界発生錘部材が少なくとも１つの永久磁石を備えており、外部から力が印加されていない時に前記少なくとも１対の多層構造磁気抵抗効果素子の積層面とほぼ垂直な方向に磁界が印加されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】
６つの面を有するハウジング部材と、４つの磁界発生錘部材と、前記ハウジング部材に取り付けられた支点を中央部に有する第１の帯状板ばね及び該第１の帯状板ばねの両端に中央部がそれぞれ連結された２つの第２の帯状板ばねを有しており、該２つの第２の帯状板ばねの両方の端部にあって前記ハウジング部材の４つのコーナ部の近傍にそれぞれ位置する４つの錘支持部に前記４つの磁界発生錘部材がそれぞれ取り付けられており、前記第１の帯状板ばねが外部から印加される力に対して曲げ応力又は捩り応力を発生させて前記磁界発生錘部材を変位させるように構成されており、前記第２の帯状板ばねが外部から印加される力に対して曲げ応力を発生させて前記磁界発生錘部材を変位させるように構成されたばね部材と、前記４つの磁界発生錘部材の少なくとも１つに対向して前記ハウジング部材にそれぞれ取り付けられている少なくとも１つの磁界検出センサと、前記ハウジング部材の少なくとも１つの内面から前記４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出しており前記ハウジング部材のコーナ部以外の領域において前記少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられており前記少なくとも２つの磁界発生錘部材の過剰な変位を規制するリミッタ部材とを備えたことを特徴とする加速度センサ。
【請求項４】
前記磁界検出センサが磁化固定層及び磁化自由層を含みかつ該磁化固定層が前記第１の帯状板ばねの変位方向と平行な方向に磁化固定された少なくとも１対の多層構造磁気抵抗効果素子を備えており、前記磁界発生錘部材が少なくとも１つの永久磁石を備えており、外部から力が印加されていない時に前記少なくとも１対の多層構造磁気抵抗効果素子の積層面とほぼ垂直な方向に磁界が印加されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの磁界検出センサが、前記４つの磁界発生錘部材の１つ、２つ又は３つに対向して前記ハウジング部材にそれぞれ取り付けられている１つ、２つ又は３つの磁界検出センサであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項６】
前記各多層構造磁気抵抗効果素子が、巨大磁気抵抗効果素子又はトンネル磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項２又は４に記載の加速度センサ。
【請求項７】
前記リミッタ部材が、前記ハウジング部材の底面を除く１つの内面のみから前記４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出するように前記ハウジング部材のコーナ部以外の領域に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項８】
前記リミッタ部材が、前記ハウジング部材の底面を除く５つの内面から前記４つの磁界発生錘部材に向かって突出するように前記ハウジング部材のコーナ部以外の領域に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項９】
前記リミッタ部材が、前記ハウジング部材の少なくとも１つの内面のコーナ部以外の領域に固着されたシート状部材であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１０】
前記リミッタ部材が、前記ハウジング部材の少なくとも１つの内面のコーナ部以外の領域に固着された凸状部材であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１１】
前記リミッタ部材が、前記４つの磁界発生錘部材の１つに向かって突出するように変形された前記ハウジング部材の少なくとも１つの内面を被覆するコーティング層を含んでいることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの内面の中央部を中心として内面全体が内側に向かって突出していることを特徴とする請求項１１に記載の加速度センサ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの内面の中央部のみが内側に向かって部分的に突出していることを特徴とする請求項１１に記載の加速度センサ。
【請求項１４】
前記リミッタ部材が前記４つの磁界発生錘部材より硬度が低い材料で形成されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１５】
前記４つの磁界発生錘部材がフェライト材料からなり、前記リミッタ部材が有機弾性体材料又は軟金属材料からなることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１６】
前記４つの磁界発生錘部材の外側の角が丸められていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の加速度センサ。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の加速度センサを備えたことを特徴とする磁気ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気抵抗効果（ＭＲ）素子を用いた加速度センサ及びこの加速度センサを備えた磁気ディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯型パソコン、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤ等の携帯機器に組み込まれるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、又はそれ自体がストレージとして携帯されるＨＤＤ若しくはリムーバブルＨＤＤ等の磁気ディスクドライブ装置においては、落下衝撃によって磁気ヘッドと磁気記録媒体とが衝突することを防ぐために、落下した瞬間を検知し磁気ヘッドを磁気記録媒体面から退避させることが必要となる。このような落下の瞬間は、重力加速度のわずかな変化として検知することができる。
【０００３】
重力加速度の変化を錘の微小変位で検知する加速度センサとして、捩れ及び撓みの弾性変形が容易な４本のステー（ばね）によって支持されており三次元的な捩れを伴う振動が可能な振動子に、Ｚ軸上に軸線を含ませた質点の永久磁石を取り付け、Ｘ軸及びＹ軸の上であって座標軸の原点周りの同心円上にそれぞれ中心を持つ４個以上のＭＲ素子による検出素子を配置し、永久磁石からの磁界強度の変化をＸ軸上の２個のＭＲ検出素子の出力電圧の相対差によりＸ軸方向の、Ｙ軸上の２個のＭＲ検出素子の出力電圧の相対差によりＹ軸方向の、及び全てのＭＲ検出素子の出力電圧の総和によりＺ軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度センサが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この特許文献１に記載された加速度センサは、ばねに支えられた錘の微小変化を検知しているので、重力加速度のわずかな変化を検出することができるが、逆に、外部から多大な衝撃が印加された場合に、錘の慣性力によってばねが破損し故障を引き起こす可能性が多分にある。
【０００５】
重力加速度のわずかな変化をとらえるものではないが、自動車の衝突などで生じる衝撃を検知する半導体加速度センサとして、シリコン基板を加工することにより、上部及び下部キャップ（ハウジング）と、支持部と、薄肉の撓み部と、この撓み部を介して支持部に支持された重り部とを作製すると共に、撓み部にゲージ抵抗を形成し、衝撃によって撓み部に生じるピエゾ抵抗効果に基づくゲージ抵抗の抵抗変化を検出する加速度センサも公知である（例えば、特許文献２及び３）。
【０００６】
この特許文献２及び３に開示されている半導体加速度センサには、過大な加速度が印加された時に重り部の一定以上の変位を規制するストッパが形成されている。ただし、この種の半導体加速度センサは、重り部が支持部を支点として上下方向にのみ変位する構造であるため、ストッパは、ハウジングである上部及び下部キャップにそれぞれ設けられている。しかも、ストッパは、シリコン基板を加工した突起として形成されており、重り部と同じ材料からなっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３５２１４３号公報
【特許文献２】特開２００２−９８７１０号公報
【特許文献３】特開２００２−９８７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
重力加速度のわずかな変化を検出するために３次元に変形可能なばね部材に錘部を取り付けた加速度センサ、例えば特許文献１に記載されているような加速度センサにおいて、錘部は、上下方向のみではなく、左右前後及び上下を含む不定方向に変位する。このような加速度センサでは、特許文献２及び３のごとく錘部の上下側のみにストッパ（リミッタ部材）を設けても、当然のことながら、衝撃印加時の変位規制効果はさほど期待できない。特に、衝撃によって錘部が斜め方向に変位した場合、錘部の角とリミッタ部材とが激突して錘部やリミッタ部材が破損してしまい、加速度センサの故障又は特性劣化を引き起こす可能性が多分にある。
【０００９】
従って本発明の目的は、外部から印加される過大な衝撃に耐えることができ、しかも重力加速度のわずかな変化を検出可能な加速度センサ及びこの加速度センサを備えた磁気ディスクドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、６つの面を有するハウジング部材と、４つの磁界発生錘部材と、ハウジング部材に取り付けられた支点を中央部に有し、ハウジング部材の４つのコーナ部の近傍にそれぞれ位置する４つの錘支持部に４つの磁界発生錘部材がそれぞれ取り付けられており、外部から印加される力に対して曲げ応力及び／又は捩り応力を発生させて４つの磁界発生錘部材を変位させるように構成されたばね部材と、４つの磁界発生錘部材の少なくとも１つに対向してハウジング部材にそれぞれ取り付けられている少なくとも１つの磁界検出センサと、ハウジング部材の少なくとも１つの内面から４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出しておりハウジング部材のコーナ部以外の領域において少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられており少なくとも２つの磁界発生錘部材の過剰な変位を規制するリミッタ部材とを備えた加速度センサが提供される。
【００１１】
リミッタ部材が、ハウジング部材の少なくとも１つの内面から４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出するようにハウジング部材のコーナ部以外の領域において少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられている。これにより、例えば１〜１００Ｇ程度の測定すべき加速度よりはるかに大きい衝撃、例えば数千〜数十万Ｇの衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材の角以外の部分がリミッタ部材に当たることとなる。従って、磁界発生錘部材が斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角がリミッタ部材に衝突せず、角以外の部分がリミッタ部材に摺動状態で衝突することとなり、磁界発生錘部材のリミッタ部材への突き刺さりを抑止でき、衝撃力自体を低下させることができるから、磁界発生錘部材自体やリミッタ部材の破損を未然に防止できる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、加速度センサの故障や特性劣化を効果的に防止することができる。
【００１２】
磁界検出センサが磁化固定層及び磁化自由層を含みかつ磁化固定層がばね部材の変位方向と平行な方向に磁化固定された少なくとも１対の多層構造磁気抵抗効果（ＭＲ）素子を備えており、磁界発生錘部材が少なくとも１つの永久磁石を備えており、外部から力が印加されていない時に少なくとも１対の多層構造ＭＲ素子の積層面とほぼ垂直な方向に磁界が印加されるように構成されていることが好ましい。磁化固定層が板ばねの変位方向と平行な方向に磁化固定されているため、この方向へのバイアス磁界の変化のみがその多層構造ＭＲ素子によって検出されることとなるので、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の加速度を独立して検出することが可能となる。
【００１３】
本発明によれば、さらに、６つの面を有するハウジング部材と、４つの磁界発生錘部材と、ハウジング部材に取り付けられた支点を中央部に有する第１の帯状板ばね及び第１の帯状板ばねの両端に中央部がそれぞれ連結された２つの第２の帯状板ばねを有しており、２つの第２の帯状板ばねの両方の端部にあってハウジング部材の４つのコーナ部の近傍にそれぞれ位置する４つの錘支持部に４つの磁界発生錘部材がそれぞれ取り付けらており、第１の帯状板ばねが外部から印加される力に対して曲げ応力又は捩り応力を発生させて磁界発生錘部材を変位させるように構成されており、第２の帯状板ばねが外部から印加される力に対して曲げ応力を発生させて磁界発生錘部材を変位させるように構成されたばね部材と、４つの磁界発生錘部材の少なくとも１つに対向してハウジング部材にそれぞれ取り付けられている少なくとも１つの磁界検出センサと、ハウジング部材の少なくとも１つの内面から４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出しておりハウジング部材のコーナ部以外の領域において少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられており少なくとも２つの磁界発生錘部材の過剰な変位を規制するリミッタ部材とを備えた加速度センサが提供される。
【００１４】
リミッタ部材が、ハウジング部材の少なくとも１つの内面から４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出するようにハウジング部材のコーナ部以外の領域において少なくとも２つの磁界発生錘部材の対向面に近接して設けられている。これにより、例えば１〜１００Ｇ程度の測定すべき加速度よりはるかに大きい衝撃、例えば数千〜数十万Ｇの衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材の角以外の部分がリミッタ部材に当たることとなる。従って、磁界発生錘部材が斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角がリミッタ部材に衝突せず、角以外の部分がリミッタ部材に摺動状態で衝突することとなり、磁界発生錘部材のリミッタ部材への突き刺さりを抑止でき、衝撃力自体を低下させることができるから、磁界発生錘部材自体やリミッタ部材の破損を未然に防止できる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、加速度センサの故障や特性劣化を効果的に防止することができる。
【００１５】
また、ばね部材として、外力に対抗して曲げ応力を発生させ平衡させることにより錘部材を変位させる帯状板ばねを用いているため、小型かつ高感度の加速度センサを提供することができる。２つの第２の帯状板ばね又は帯状支持部材の４つの端部を同一形状にすれば、Ｘ、Ｙ及びＺの３軸の感度及び指向性が揃った加速度センサを提供することができる。もちろん、ばね部材や磁界発生錘部材の部分に電極を設ける必要がないため、配線構造が簡単となる。また、磁界検出センサは磁界発生錘部材からのバイアス磁界を受けるため、外部電界及び外部磁界の影響を受けにくい。
【００１６】
磁界検出センサが磁化固定層及び磁化自由層を含みかつ磁化固定層が第１の帯状板ばねの変位方向と平行な方向に磁化固定された少なくとも１対の多層構造ＭＲ素子を備えており、磁界発生錘部材が少なくとも１つの永久磁石を備えており、外部から力が印加されていない時に少なくとも１対の多層構造ＭＲ素子の積層面とほぼ垂直な方向に磁界が印加されるように構成されていることが好ましい。
【００１７】
少なくとも１つの磁界検出センサが、４つの磁界発生錘部材の１つ、２つ又は３つに対向してハウジング部材にそれぞれ取り付けられている１つ、２つ又は３つの磁界検出センサであることも好ましい。
【００１８】
各多層構造ＭＲ素子が、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子又はトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子であることも好ましい。
【００１９】
磁化固定層が帯状板ばねの変位方向と平行な方向に磁化固定されているため、この方向へのバイアス磁界の変化のみがその多層構造ＭＲ素子によって検出されることとなるので、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の加速度を独立して検出することが可能となる。また、磁界検出センサとして磁化固定層及び磁化自由層を含む多層構造ＭＲ素子、例えば、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子を用いて磁化ベクトル検出を行なっているので、検出したい各方向における加速度の向き及び大きさを１つの磁界検出センサで検出することができる。従って、磁界検出センサ数が低減でき構造を非常に簡単化できるから、加速度センサを小型化することができる。さらに、ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子は磁気検出感度が非常に高いので、高感度の加速度検出を行なうことが可能となる。さらにまた、圧電素子型加速度センサや静電容量型加速度センサに比して低インピーダンスであるため、外乱の影響を受けにくい。
【００２０】
リミッタ部材が、ハウジング部材の底面を除く１つの内面のみから４つの磁界発生錘部材の少なくとも２つに向かって突出するように、又はハウジング部材の底面を除く５つの内面から４つの磁界発生錘部材に向かって突出するようにハウジング部材のコーナ部以外の領域に設けられていることが好ましい。
【００２１】
リミッタ部材が、ハウジング部材の少なくとも１つの内面のコーナ部以外の領域に固着されたシート状部材又は凸状部材であることも好ましい。
【００２２】
リミッタ部材が、４つの磁界発生錘部材の１つに向かって突出するように変形されたハウジング部材の少なくとも１つの内面を被覆するコーティング層を含んでいることも好ましい。この場合、少なくとも１つの内面の中央部を中心として内面全体が内側に向かって突出しているか、又は少なくとも１つの内面の中央部のみが内側に向かって部分的に突出していることがより好ましい。
【００２３】
リミッタ部材が４つの磁界発生錘部材より硬度が低い材料で形成されていることが好ましい。
【００２４】
４つの磁界発生錘部材がフェライト材料からなり、リミッタ部材が有機弾性体材料又は軟金属材料からなることも好ましい。
【００２５】
４つの磁界発生錘部材の外側の角が丸められていることも好ましい。これによって、過度の衝撃が印加された際に、磁界発生錘部材の角がリミッタ部材やハウジング部材に突き刺さって破損の発生することを未然に防止することができる。
【００２６】
本発明によれば、さらにまた、上述した加速度センサを備えた磁気ディスクドライブ装置が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、測定すべき加速度よりはるかに大きい衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材の角以外の部分がリミッタ部材に当たることとなる。従って、磁界発生錘部材が斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角がリミッタ部材に衝突せず、角以外の部分がリミッタ部材に摺動状態で衝突することとなり、磁界発生錘部材のリミッタ部材への突き刺さりを抑止でき、衝撃力自体を低下させることができるから、磁界発生錘部材自体やリミッタ部材の破損を未然に防止できる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、加速度センサの故障や特性劣化を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は加速度センサを組み込んだ磁気ディスクドライブ装置の一例の全体構成を概略的に示す斜視図である。この磁気ディスクドライブ装置は、例えば２．５インチ、１．８インチ、１．３インチ又は１インチ以下の磁気ディスクを用いる超小型ＨＤＤであり、例えば携帯型パソコン、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤ等の携帯機器に組み込まれるＨＤＤ又はそれ自体がストレージとして携帯されるＨＤＤ若しくはリムーバブルＨＤＤである。
【００２９】
同図は磁気ディスクドライブ装置の蓋を外した状態を示しており、１０は動作時にスピンドルモータにより回転する磁気ディスク、１０ａは落下検出時に磁気ヘッドが移動するデータの書き込まれていない退避ゾーン、１１は動作時に磁気ディスク１０の表面に対向する磁気ヘッドを先端部に有するヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）、１２は磁気ヘッドに電気的に接続された配線部材であるフレクシブル回路（ＦＰＣ）、１３はＨＧＡ１１を支持する支持アーム、１４は支持アーム１３を回動軸１５を中心に回動させて位置決めするためのアクチュエータであるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１６は落下検出時に支持アーム１３の爪１３ａが乗り上げて磁気ヘッドを磁気ディスク表面から離れるための退避ランプ、１７は回路基板１８上に搭載された加速度センサをそれぞれ示している。
【００３０】
図２は本発明の加速度センサの一実施形態における全体構成を概略的に示す分解斜視図であり、図３はハウジング部材の内部に設けられるばね部材、磁界発生錘部材及び磁界検出センサチップの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【００３１】
これらの図に示すように、本実施形態における加速度センサは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸加速度を検出するためのものであり、ハウジング部材２０内に、第１の帯状板ばね２１ａ、２つの第２の帯状板ばね２１ｂ及び２１ｃ並びに磁界発生錘部材を支持するための４つの錘支持部２１ｄ〜２１ｇを一体的に形成してなるばね部材２１と、永久磁石の伸長方向を除いて寸法、形状及び重量等の構成が共に同じである４つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄと、Ｘ軸Ｚ軸用の第１の磁界検出センサチップ２３と、Ｘ軸Ｚ軸用の第２の磁界検出センサチップ２４と、Ｙ軸用の第３の磁界検出センサチップ２５と、支点部材２６とを収納するように構成されている。
【００３２】
ハウジング部材２０は、基板自体が例えばポリイミド又はＢＴレジン等の樹脂材料による平板形状の基板に配線パターン（図示なし）を設けることで形成された配線基板２０ａと、この配線基板２０ａを覆って密封する例えばニッケル（Ｎｉ）めっきした鉄（Ｆｅ）、鉄ニッケル（ＦｅＮｉ）、鉄スズ（ＦｅＳｎ）等の磁性金属材料や、窒化チタン（ＴｉＮ）等によって形成された箱型のカバー部材２０ｂとから構成されている。なお、カバー部材２０ｂは、表面のみが上述した金属材料で覆われている部材であっても良い。本実施形態では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸加速度を、配線基板２０ａによる１平面上に搭載した３つの磁界検出センサチップ２３〜２５で検出することが可能となる。なお、本発明におけるハウジング部材の底面は、この配線基板２０ａの上面に対応している。
【００３３】
本実施形態においては、特に、このカバー部材２０ｂの内面には、図６を参照して後述するように、リミッタ部材２７ａ〜２７ｅが固着されている。
【００３４】
ばね部材２１は、例えばＮｉＦｅやＮｉ等による薄膜金属板か、ステンレス鋼等の薄板か、又はポリイミド等による薄い樹脂板を、本実施形態では、図３に示すように形状加工することによって一体的に形成されている。
【００３５】
第１の帯状板ばね２１ａは主ばねを構成しており、外部から印加される力に対して曲げ応力及び／又は捩り応力を発生させる。第１の帯状板ばね２１ａの中央部は支点を構成しており、この中央部は一端が配線基板２０ａに固着されている支点部材２６の他端に固着されている。２つの第２の帯状板ばね２１ｂ及び２１ｃは副ばねを構成しており、外部から印加される力に対して曲げ応力のみを発生させる。これら第２の帯状板ばね２１ｂ及び２１ｃは、中央部が第１の帯状板ばね２１ａの両端にそれぞれ一体的に連結されている。第２の帯状板ばね２１ｂ及び２１ｃの両端は互いに同一形状の錘支持部２１ｄ〜２１ｇにそれぞれ一体的に連結されている。これら錘支持部２１ｄ〜２１ｇは、ハウジング部材２０の４つのコーナ部の近傍にそれぞれ位置している。なお、錘支持部２１ｄ〜２１ｇは図では矩形であるが、円形であってもその他の形状であっても良い。
【００３６】
磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄは、ばね部材２１の錘支持部２１ｄ〜２１ｇの一方の面（磁界センサチップに対向する面とは反対側の面）上にそれぞれ接着剤で固着されている。磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄは、それぞれ、磁界発生用の１対の永久磁石２２ａ１及び２２ａ２、２２ｂ１及び２２ｂ２、２２ｃ１及び２２ｃ２、並びに２２ｄ１及び２２ｄ２から構成されている。
【００３７】
Ｘ軸Ｚ軸用の第１の磁界検出センサチップ２３、Ｘ軸Ｚ軸用の第２の磁界検出センサチップ２４及びＹ軸用の第３の磁界検出センサチップ２５は、４つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄのうちの３つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｃにそれぞれ対向して、具体的には錘支持部２１ｄ〜２１ｆの他方の面にそれぞれ対向して、配線基板２０ａ上に接着剤で固着されている。従って、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｃは、加速度に応じて角度の変化する磁界を第１〜第３の磁界検出センサチップ２３〜２５にそれぞれ印加することとなる。なお、本実施形態では、磁界発生錘部材２２ｄは、ばね部材２１の平衡を保つことのみを目的として設けられている。
【００３８】
１対の永久磁石２２ａ１及び２２ａ２は、Ｘ軸方向に互いに平行に伸長する直方体形状のフェライト材料で形成されており、Ｘ軸Ｚ軸用の第１の磁界検出センサチップ２３に対向している。これら１対の永久磁石２２ａ１及び２２ａ２は、第１の磁界検出センサチップ２３に対向する面が互いに逆極性となるように配置されているおり、両者で閉磁路を構成している。後述するように、第１の磁界検出センサチップ２３のスピンバルブＧＭＲ素子がこの閉磁路内にその積層面とほぼ垂直な方向に磁界（バイアス磁界）が印加されるように配置される。
【００３９】
１対の永久磁石２２ｂ１及び２２ｂ２は、Ｘ軸方向に互いに平行に伸長する直方体形状のフェライト材料で形成されており、Ｘ軸Ｚ軸用の第２の磁界検出センサチップ２４に対向している。これら１対の永久磁石２２ｂ１及び２２ｂ２は、第２の磁界検出センサチップ２４に対向する面が互いに逆極性となるように配置されているおり、両者で閉磁路を構成している。後述するように、第２の磁界検出センサチップ２４のスピンバルブＧＭＲ素子がこの閉磁路内にその積層面とほぼ垂直な方向にバイアス磁界が印加されるように配置される。
【００４０】
１対の永久磁石２２ｃ１及び２２ｃ２は、Ｙ軸方向に互いに平行に伸長する直方体形状のフェライト材料で形成されており、Ｙ軸用の第３の磁界検出センサチップ２５に対向している。これら１対の永久磁石２２ｃ１及び２２ｃ２は、第３の磁界検出センサチップ２５に対向する面が互いに逆極性となるように配置されているおり、両者で閉磁路を構成している。後述するように、第３の磁界検出センサチップ２５のスピンバルブＧＭＲ素子がこの閉磁路内にその積層面とほぼ垂直な方向にバイアス磁界が印加されるように配置される。
【００４１】
図４は本実施形態の加速度センサにおける配線基板上の結線及び磁界検出センサチップの構成を概略的に示す図である。
【００４２】
同図に示すように、Ｘ軸Ｚ軸方向の加速度を検出するための第１の磁界検出センサチップ２３には、Ｘ軸方向と垂直な方向（Ｙ軸方向）に沿った直線部分を有する４つ（２対）のスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄが互いに平行に形成されている。スピンバルブＧＭＲ素子２３ａ及び２３ｂは対となっており、互いに直列接続されている。その直列接続の両端が電源端子電極ＴＶＣＣ及びＴＶＤＤにそれぞれ接続されており、中点が信号出力端子ＴＸ１に接続されている。スピンバルブＧＭＲ素子２３ｃ及び２３ｄも対となっており、互いに直列接続されている。その直列接続の両端が電源端子電極ＴＶＣＣ及びＴＶＤＤにそれぞれ接続されており、中点が信号出力端子ＴＺ１に接続されている。
【００４３】
スピンバルブＧＭＲ素子２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄの各々は、基本的には、反強磁性材料によるピン層及び強磁性材料によるピンド層からなる磁化固定層と、非磁性中間層と、強磁性材料による磁化自由層（フリー層）とを積層した多層構造を有しており、ピンド層がフリー層の延在方向と垂直な同一方向に磁化固定されている。即ち、これらスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄのピンド層は、全てＸ軸方向の同一向きに磁化固定されている。
【００４４】
図５はスピンバルブＧＭＲ素子の積層面への印加磁界角度に対するＭＲ抵抗変化特性を表す図である。同図において、横軸は印加磁界のフリー層の延在方向（磁化固定方向と垂直な方向）となす角度（°）、縦軸はＭＲ抵抗（Ω）をそれぞれ表している。同図から分かるように、ＭＲ抵抗はバイアス磁界が９０°近傍で僅かに変化しても大きく変化する。バイアス磁界の微小角度θの変化は９０±θであるから、磁界発生錘部材の、従って１対の永久磁石の僅かな傾きが抵抗変化として取り出され、しかも、磁化ベクトルとして、大きさのみならずその正負の方向も取り出せることとなる。
【００４５】
互いに直列接続された対となるスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ及び２３ｂのピンド層が同一方向に磁化固定されるのは、対となるスピンバルブＧＭＲ素子の各々に印加されるバイアス磁界が互いにほぼ逆方向であるためである。即ち、１対の永久磁石２２ａ１及び２２ａ２によって閉磁路が構成されており、対となるスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ及び２３ｂが、閉磁路の逆方向磁界が流れる磁路内に配置されているからバイアス磁界が互いにほぼ逆方向となるのである。互いに直列接続された対となるスピンバルブＧＭＲ素子２３ｃ及び２３ｄについても同様である。この場合、閉磁路を構成する磁気回路の中心が、対となるスピンバルブＧＭＲ素子間の中心線上に位置していることとなる。
【００４６】
このように、互いにほぼ逆方向のバイアス磁界が印加されることにより、対をなすスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ及び２３ｂ並びに２３ｃ及び２３ｄのピンド層の磁化固定方向が同一方向となるので、これら対をなす４つのスピンバルブＧＭＲ素子を１つのチップ内に形成することができ、その結果、加速度センサ全体のさらなる小型化を図ることが可能となる。
【００４７】
Ｘ軸Ｚ軸方向の加速度を検出するための第２の磁界検出センサチップ２４にも、Ｘ軸方向と垂直な方向（Ｙ軸方向）に沿った直線部分を有する４つ（２対）のスピンバルブＧＭＲ素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄが互いに平行に形成されている。スピンバルブＧＭＲ素子２４ｂ及び２４ａは対となっており、互いに直列接続されている。その直列接続の両端が電源端子電極ＴＶＣＣ及びＴＶＤＤにそれぞれ接続されており、中点が信号出力端子ＴＸ２接続されている。スピンバルブＧＭＲ素子２４ｃ及び２４ｄも対となっており、互いに直列接続されている。その直列接続の両端が電源端子電極ＴＶＣＣ及びＴＶＤＤにそれぞれ接続されており、中点が信号出力端子ＴＺ２接続されている。
【００４８】
スピンバルブＧＭＲ素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄの各々は、基本的には、反強磁性材料によるピン層及び強磁性材料によるピンド層からなる磁化固定層と、非磁性中間層と、強磁性材料による磁化自由層（フリー層）とを積層した多層構造を有しており、ピンド層がフリー層の延在方向と垂直な同一方向に磁化固定されている。即ち、これらスピンバルブＧＭＲ素子２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄのピンド層は、全てＸ軸方向の同一向きに磁化固定されている。
【００４９】
互いに直列接続された対となるスピンバルブＧＭＲ素子２４ａ及び２４ｂのピンド層が同一方向に磁化固定されるのは、対となるスピンバルブＧＭＲ素子の各々に印加されるバイアス磁界が互いにほぼ逆方向であるためである。即ち、１対の永久磁石２２ｂ１及び２２ｂ２によって閉磁路が構成されており、対となるスピンバルブＧＭＲ素子２４ａ及び２４ｂが、閉磁路の逆方向磁界が流れる磁路内に配置されているからバイアス磁界が互いにほぼ逆方向となるのである。互いに直列接続された対となるスピンバルブＧＭＲ素子２４ｃ及び２４ｄについても同様である。この場合、閉磁路を構成する磁気回路の中心が、対となるスピンバルブＧＭＲ素子間の中心線上に位置していることとなる。
【００５０】
このように、互いにほぼ逆方向のバイアス磁界が印加されることにより、対をなすスピンバルブＧＭＲ素子２４ａ及び２４ｂ並びに２４ｃ及び２４ｄのピンド層の磁化固定方向が同一方向となるので、これら対をなす４つのスピンバルブＧＭＲ素子を１つのチップ内に形成することができ、その結果、加速度センサ全体のさらなる小型化を図ることが可能となる。
【００５１】
Ｙ軸方向の加速度を検出するための第３の磁界検出センサチップ２５には、Ｙ軸方向と垂直な方向（Ｘ軸方向）に沿った直線部分を有する４つ（２対）のスピンバルブＧＭＲ素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄが互いに平行に形成されている。スピンバルブＧＭＲ素子２５ａ及び２５ｂは対となっており、互いに直列接続されている。その直列接続の両端が電源端子電極ＴＶＣＣ及びＴＶＤＤにそれぞれ接続されており、中点が信号出力端子ＴＹ１接続されている。スピンバルブＧＭＲ素子２５ｃ及び２５ｄも対となっており、互いに直列接続されている。その直列接続の両端が電源端子電極ＴＶＣＣ及びＴＶＤＤにそれぞれ接続されており、中点が信号出力端子ＴＹ２接続されている。
【００５２】
スピンバルブＧＭＲ素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄの各々は、基本的には、反強磁性材料によるピン層及び強磁性材料によるピンド層からなる磁化固定層と、非磁性中間層と、強磁性材料による磁化自由層（フリー層）とを積層した多層構造を有しており、ピンド層がフリー層の延在方向と垂直な同一方向に磁化固定されている。即ち、これらスピンバルブＧＭＲ素子２５ａ、２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄのピンド層は、全てＹ軸方向の同一向きに磁化固定されている。
【００５３】
互いに直列接続された対となるスピンバルブＧＭＲ素子２５ａ及び２５ｂのピンド層が同一方向に磁化固定されるのは、対となるスピンバルブＧＭＲ素子の各々に印加されるバイアス磁界が互いにほぼ逆方向であるためである。即ち、１対の永久磁石２２ｃ１及び２２ｃ２によって閉磁路が構成されており、対となるスピンバルブＧＭＲ素子２５ａ及び２５ｂが、閉磁路の逆方向磁界が流れる磁路内に配置されているからバイアス磁界が互いにほぼ逆方向となるのである。互いに直列接続された対となるスピンバルブＧＭＲ素子２５ｃ及び２５ｄについても同様である。この場合、閉磁路を構成する磁気回路の中心が、対となるスピンバルブＧＭＲ素子間の中心線上に位置していることとなる。
【００５４】
このように、互いにほぼ逆方向のバイアス磁界が印加されることにより、対をなすスピンバルブＧＭＲ素子２５ａ及び２５ｂ並びに２５ｃ及び２５ｄのピンド層の磁化固定方向が同一方向となるので、これら対をなす４つのスピンバルブＧＭＲ素子を１つのチップ内に形成することができ、その結果、加速度センサ全体のさらなる小型化を図ることが可能となる。
【００５５】
第１の磁界検出センサチップ２３のスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ及び２３ｂ間には電源電圧Ｖｃｃ−Ｖｄｄが印加され、その中点に接続された信号出力端子ＴＸ１から第１のＸ軸方向加速度信号ＶＸ１が取り出される。また、第２の磁界検出センサチップ２４のスピンバルブＧＭＲ素子２４ｂ及び２４ａ間には電源電圧Ｖｃｃ−Ｖｄｄが印加され、その中点に接続された信号出力端子ＴＸ２から第２のＸ軸方向加速度信号ＶＸ２が取り出される。従って、これらスピンバルブＧＭＲ素子２３ａ及び２３ｂ並びにスピンバルブＧＭＲ素子２４ｂ及び２４ａは、フルブリッジ接続されていることとなり、信号出力端子ＴＸ１及び信号出力端子ＴＸ２からの信号ＶＸ１及びＶＸ２が差動増幅されてＸ軸方向の加速度信号となる。このＸ軸方向の加速度信号は、印加される加速度の方向によって、磁界発生錘部材２２ａ（従って永久磁石２２ａ１及び２２ａ２）と磁界発生錘部材２２ｂ（従って永久磁石２２ｂ１及び２２ｂ２）とがＺ軸の互いに反対方向に変位した際にのみ出力され、共に同じ方向に変位した際には第１のＸ軸方向加速度信号ＶＸ１及び第２のＸ軸方向加速度信号ＶＸ２が互いに打ち消し合って出力されない。
【００５６】
第１の磁界検出センサチップ２３のスピンバルブＧＭＲ素子２３ｃ及び２３ｄ間には電源電圧Ｖｃｃ−Ｖｄｄが印加され、その中点に接続された信号出力端子ＴＺ１から第１のＺ軸方向加速度信号ＶＺ１が取り出される。また、第２の磁界検出センサチップ２４のスピンバルブＧＭＲ素子２４ｃ及び２４ｄ間には電源電圧Ｖｃｃ−Ｖｄｄが印加され、その中点に接続された信号出力端子ＴＺ２から第２のＺ軸方向加速度信号ＶＺ２が取り出される。従って、これらスピンバルブＧＭＲ素子２３ｃ及び２３ｄ並びにスピンバルブＧＭＲ素子２４ｃ及び２４ｄは、フルブリッジ接続されていることとなり、信号出力端子ＴＺ１及び信号出力端子ＴＺ２からの信号ＶＺ１及びＶＺ２が差動増幅されてＺ軸方向の加速度信号となる。このＺ軸方向の加速度信号は、印加される加速度によって、磁界発生錘部材２２ａ（従って永久磁石２２ａ１及び２２ａ２）と磁界発生錘部材２２ｂ（従って永久磁石２２ｂ１及び２２ｂ２）とがＺ軸の共に同じ方向に変位した際にのみ出力され、互いに反対方向に変位した際には第１のＺ軸方向加速度信号ＶＺ１及び第２のＺ軸方向加速度信号ＶＺ２が互いに打ち消し合って出力されない。
【００５７】
第３の磁界検出センサチップ２５のスピンバルブＧＭＲ素子２５ｂ及び２５ａ間には電源電圧Ｖｃｃ−Ｖｄｄが印加され、その中点に接続された信号出力端子ＴＹ１から第１のＹ軸方向加速度信号ＶＹ１が取り出され、スピンバルブＧＭＲ素子２５ｃ及び２５ｄ間には電源電圧Ｖｃｃ−Ｖｄｄが印加され、その中点に接続された信号出力端子ＴＹ２から第２のＹ軸方向加速度信号ＶＹ２が取り出される。従って、この第３の磁界検出センサチップ２５のスピンバルブＧＭＲ素子２５ａ〜２５ｄは、フルブリッジ接続されていることとなり、信号出力端子ＴＹ１及び信号出力端子ＴＹ２からの信号ＶＹ１及びＶＹ２が差動増幅されてＹ軸方向の加速度信号となる。このＹ軸方向の加速度信号は、印加される加速度によって、磁界発生錘部材２２ｃ（従って永久磁石２２ｃ１及び２２ｃ２）がＺ軸方向に変位した際に出力される。
【００５８】
図６は本実施形態の加速度センサにおけるリミッタ部材２７ａ〜２７ｅの構成を説明するための図であり、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は平面断面図及び（Ｃ）はカバー部材の外観斜視図である。
【００５９】
同図（Ａ）及び（Ｂ）から分かるように、本実施形態では、ハウジング部材２０は、その各面が平坦な箱型形状となっており、そのカバー部材２０ｂの４つの側部内面２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３及び２０ｂ４と、天井内面２０ｂ５とには、シート状のリミッタ部材２７ａ〜２７ｅがそれぞれ固着されている。シート状リミッタ部材２７ａは２つの磁界発生錘部材２２ａ及び２２ｂの対向する側面に近接して配置されており、シート状リミッタ部材２７ｂは２つの磁界発生錘部材２２ｂ及び２２ｄの対向する側面に近接して配置されており、シート状リミッタ部材２７ｃは２つの磁界発生錘部材２２ｄ及び２２ｃの対向する側面に近接して配置されており、シート状リミッタ部材２７ｄは２つの磁界発生錘部材２２ｃ及び２２ａの対向する側面に近接して配置されており、シート状リミッタ部材２７ｅは４つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの対向する上面に近接して配置されている。ただし、これらシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅは、それぞれの内面の中央部にのみ存在しており、カバー部材２０ｂのコーナ部２８ａ〜２８ｄには存在しないように設けられている。即ち、ハウジング部材２０のコーナ部以外の領域に設けられている。なお、リミッタ部材と磁界発生錘部材の対向面とが近接して配置されているとしているが、両者間の離隔距離は、加速度検出に必要な間隔を保った状態でできるだけ小さくなるようにすることが望ましい。
【００６０】
シート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅは、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ（永久磁石２２ａ１及び２２ａ２、２２ｂ１及び２２ｂ２、２２ｃ１及び２２ｃ２、並びに２２ｄ１及び２２ｄ２）を構成するフェライト材料より硬度の低い材料、例えばレジスト材料、プラスチック材料、エラストマ材料などの有機弾性体材料によるシート、又は金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の軟金属材料や、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等からなるシートを接着することで形成されている。
【００６１】
本実施形態の加速度センサによれば、例えば１〜１００Ｇ程度の測定すべき加速度よりはるかに大きい、例えば１０００Ｇ以上の衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの過剰な変位がその対向面に近接配置されたシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅによって規制されるので、ばね部材が塑性変形する、磁界発生錘部材が損傷するなどの問題がほとんど起こらなくなる。
【００６２】
一般に、衝撃に関して、ｍｖ−ｍｖ′＝Ｆ・ｔなる式が成立する。ここで、ｍは錘の質量、ｖは錘の速度、ｖ′は衝撃印加後の錘の速度、Ｆは衝撃力、ｔは時間である。ｖ＝０であり、ａを加速度とするとｖ′＝ｍ∫ａ・ｄｔであるから、大きな加速度が印加されたときの錘の変位が大きくなると速度が高くなり、力積であるＦ・ｔも大きくなる。従って、リミッタ部材を錘に近接して設け、速度が大きくなる前に錘の移動を止めることが有効となる。また、リミッタ部材に錘が衝突した際の衝撃力Ｆを小さくするためには（同じ衝突では力積Ｆ・ｔが一定であるから）、衝突時間ｔを長くすることが有効となる。
【００６３】
本実施形態では、特に、シート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅがコーナ部を除外した領域に設けられているため、衝撃が印加された場合に磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの角以外の部分がシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅに当たることとなる。従って、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄが斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角がシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅに衝突せず、角以外の部分がシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅに摺動状態で衝突することとなり、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄのシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅへの突き刺さりを抑止でき、衝突時間ｔが長くなって衝撃力Ｆを低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ自体やシート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅの破損を未然に防止できる。また、シート状リミッタ部材２７ａ〜２７ｅが、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄより硬度の低い材料で形成されているため、クッション効果がでて衝突時間ｔが長くなるので、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄは衝突してもそれ自体が破損する可能性はかなり小さくなる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、外部衝撃の印加に起因する加速度センサの故障発生や特性劣化が少なくなり、信頼性低下を効果的に防止することができる。
【００６４】
もちろん、本実施形態の加速度センサによれば、主ばねである第１の帯状板ばね２１ａ及び副ばねである第２の帯状板ばね２１ｂ及び２１ｃが共に曲げ応力を発生させ、平衡が保たれる位置まで変位するように構成されているため、小型でかつ変位量が大きい、従って小型で感度の高いばね構造とすることができ、小型かつ高感度の加速度センサを提供することができる。
【００６５】
ばね部材の４つの端部の構造を同一形状とすることができるため、検出したい各方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の感度、感度指向性が揃った加速度センサを提供することができる。
【００６６】
さらに本実施形態によれば、中央に支点を有し両端部に磁界発生錘部材をそれぞれ固着した第１の帯状板ばね２１ａの曲げ動作を利用すると共に、第１の磁界検出センサチップ２３の一部出力ＶＸ１又はＶＺ１と第２の磁界検出センサチップ２４の一部出力ＶＸ２又はＶＺ２との差動出力を取り出すようにしているので、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の加速度成分を確実に分離して正確に検出することができる。また、第１の帯状板ばね２１ａの捩り動作を利用すると共に、第３の磁界検出センサチップ２５の磁界検出方向を工夫しているので、Ｙ軸方向の加速度成分を確実に分離して正確に検出することができる。
【００６７】
また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向における加速度の向き及び大きさを３つの磁界検出センサチップで検出できるので、磁界検出センサチップ数が低減でき構造を非常に簡単化でき、加速度センサ全体を小型化することができる。また、スピンバルブＧＭＲ素子は磁気検出感度が非常に高いので、高感度の加速度検出を行なうことが可能となる。
【００６８】
さらに、各磁界検出センサチップにおいて、互いにほぼ逆方向のバイアス磁界が印加されるため、対をなすスピンバルブＧＭＲ素子のピンド層の磁化固定方向が同一方向となりこれら対をなす４つのスピンバルブＧＭＲ素子を１つのチップ内に形成することができる。その結果、加速度センサ全体のさらなる小型化を図ることが可能となる。
【００６９】
さらにまた、本実施形態によれば、対となる２つの永久磁石によって、広い範囲に分布した垂直方向の磁界による閉磁路が形成され、スピンバルブＧＭＲ素子がこの閉磁路中に配置されるため、必要最小限の磁界しか閉磁路から外部へ漏れず、漏れ磁界が少なくなるから充分に大きなバイアス磁界が印加されることとなり、永久磁石が小型となった場合にも、加速度の検出感度が安定してかつ高くなり、しかも外部電界及び外部磁界の影響を受けにくくなる。
【００７０】
本実施形態によれば、さらに、ばね部材や磁界発生錘部材の部分に電極を設ける必要がないため、配線構造が簡単となる。また、圧電素子型加速度センサや静電容量型加速度センサに比して低インピーダンスであるため、外乱の影響も受けにくい。
【００７１】
本実施形態では、３つの磁界検出センサチップ２３〜２５により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の３軸加速度を検出しているが、変更態様として、２つの磁界検出センサチップのみを設けて２軸加速度を、１つの磁界検出センサチップのみを設けて１軸加速度を検出するように構成しても良い。
【００７２】
本実施形態の他の変更態様として、磁界発生錘部材の角を本実施形態のごとく直角とすることなく、丸くすれば、過度の衝撃が印加された際に、磁界発生錘部材の角がリミッタ部材やハウジング部材に突き刺さって破損するような不都合も未然に防止することができる。
【００７３】
また、本実施形態のさらに他の変更態様として、シート状リミッタ部材をカバー部材２０ｂの４つの側部内面２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３及び２０ｂ４の全てに又はいずれか１つのみに設けても良いし、天井内面２０ｂ５のみに設けても良い。
【００７４】
図７は本発明の他の実施形態の加速度センサにおけるリミッタ部材７７ａ〜７７ｅの構成を説明するための図であり、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は平面断面図及び（Ｃ）はカバー部材の外観斜視図である。本実施形態におけるリミッタ部材を除く構成は図２の実施形態の場合と同様である。従って、図７において、図２の実施形態と同じ構成要素については同じ参照番号を使用する。
【００７５】
同図（Ａ）及び（Ｂ）から分かるように、本実施形態では、ハウジング部材２０は、その各面が平坦な箱型形状となっており、そのカバー部材２０ｂの４つの側部内面２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３及び２０ｂ４と、天井内面２０ｂ５とには、凸状のリミッタ部材７７ａ〜７７ｅがそれぞれ固着されている。凸状リミッタ部材７７ａは２つの磁界発生錘部材２２ａ及び２２ｂの対向する側面に近接して配置されており、凸状リミッタ部材７７ｂは２つの磁界発生錘部材２２ｂ及び２２ｄの対向する側面に近接して配置されており、凸状リミッタ部材７７ｃは２つの磁界発生錘部材２２ｄ及び２２ｃの対向する側面に近接して配置されており、凸状リミッタ部材７７ｄは２つの磁界発生錘部材２２ｃ及び２２ａの対向する側面に近接して配置されており、凸状リミッタ部材７７ｅは４つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの対向する上面に近接して配置されている。ただし、これら凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅは、それぞれの内面のほぼ中心で凸形状の頂点となるようにその中央部にのみ存在しており、カバー部材２０ｂのコーナ部２８ａ〜２８ｄには存在しないように設けられている。即ち、ハウジング部材２０のコーナ部以外の領域に設けられている。なお、凸状リミッタ部材の頂点と磁界発生錘部材の対向面とが近接して配置されているとしているが、両者間の離隔距離は、加速度検出に必要な間隔を保った状態でできるだけ小さくなるようにすることが望ましい。
【００７６】
凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅは、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ（永久磁石２２ａ１及び２２ａ２、２２ｂ１及び２２ｂ２、２２ｃ１及び２２ｃ２、並びに２２ｄ１及び２２ｄ２）を構成するフェライト材料より硬度の低い材料、例えば接着材料、ゲル状材料、エラストマ材料などの有機弾性体材料を塗布するか、又はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の軟金属材料や、Ａｌ２Ｏ３等をロウ付けすることによって形成されている。
【００７７】
なお、図７（Ａ）において、７９は配線基板２０ａとカバー部材２０ｂとを固着する接着剤である。
【００７８】
本実施形態の加速度センサによれば、例えば１〜１００Ｇ程度の測定すべき加速度よりはるかに大きい、例えば１０００Ｇ以上の衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの過剰な変位がその対向面に近接配置された凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅによって規制されるので、ばね部材が塑性変形する、磁界発生錘部材が損傷するなどの問題がほとんど起こらなくなる。特に、凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅがコーナ部を除外した領域に設けられているため、衝撃が印加された場合に磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの角以外の部分が凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅに当たることとなる。従って、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄが斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角が凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅに衝突せず、角以外の部分が凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅに摺動状態で衝突することとなり、衝突時間ｔが長くなって衝撃力Ｆを低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅへの突き刺さりを抑止でき、衝撃力自体を低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ自体や凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅの破損を未然に防止できる。また、凸状リミッタ部材７７ａ〜７７ｅが、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄより硬度の低い材料で形成されているため、クッション効果がでて衝突時間ｔが長くなるので、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄは衝突してもそれ自体が破損する可能性はかなり小さくなる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、外部衝撃の印加に起因する加速度センサの故障発生や特性劣化が少なくなり、信頼性低下を効果的に防止することができる。
【００７９】
本実施形態の一変更態様として、磁界発生錘部材の角を本実施形態のごとく直角とすることなく、丸くすれば、過度の衝撃が印加された際に、磁界発生錘部材の角がリミッタ部材やハウジング部材に突き刺さって破損するような不都合も未然に防止することができる。
【００８０】
また、本実施形態の他の変更態様として、凸状リミッタ部材をカバー部材２０ｂの４つの側部内面２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３及び２０ｂ４の全てに又はいずれか１つのみに設けても良いし、天井内面２０ｂ５のみに設けても良い。
【００８１】
本実施形態のばね部材及び磁界発生錘部材のその他の構成、さらに本実施形態の動作、作用効果等は図２の実施形態の場合と同様である。
【００８２】
図８は本発明のさらに他の実施形態の加速度センサにおけるリミッタ部材８７ａ〜８７ｅの構成を説明するための図であり、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は平面断面図及び（Ｃ）はカバー部材の外観斜視図である。本実施形態におけるカバー部材及びリミッタ部材を除く構成は図２の実施形態の場合と同様である。従って、図８において、図２の実施形態と同じ構成要素については同じ参照番号を使用する。
【００８３】
同図（Ａ）〜（Ｃ）から分かるように、本実施形態では、ハウジング部材は、  基板自体が例えばポリイミド又はＢＴレジン等の樹脂材料による平板形状の基板に配線パターン（図示なし）を設けることで形成された配線基板８０ａと、この配線基板８０ａを覆って密封する例えばＮｉめっきしたＦｅ、ＦｅＮｉ、ＦｅＳｎ等の磁性金属材料や、ＴｉＮ等によって形成された箱型のカバー部材８０ｂとから構成されている。カバー部材８０ｂの各面は、全体が中央部を中心として内側に向かって突出するような形状に絞り込み形成されている。
【００８４】
カバー部材８０ｂの４つの側部内面８０ｂ１、８０ｂ２、８０ｂ３及び８０ｂ４と、天井内面８０ｂ５とは、コーティング層で被覆されており、これらコーティング層と中央部が突出した内面形状とがリミッタ部材８７ａ〜８７ｅを構成している。リミッタ部材８７ａは２つの磁界発生錘部材２２ａ及び２２ｂの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材８７ｂは２つの磁界発生錘部材２２ｂ及び２２ｄの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材８７ｃは２つの磁界発生錘部材２２ｄ及び２２ｃの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材８７ｄは２つの磁界発生錘部材２２ｃ及び２２ａの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材８７ｅは４つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの対向する上面に近接して配置されている。ただし、これらリミッタ部材８７ａ〜８７ｅは、それぞれの内面のほぼ中心で凸形状の頂点となるようにその中央部にのみ存在しており、カバー部材８０ｂのコーナ部２８ａ〜２８ｄには同じコーティング層はあるものの、その部分はリミッタとしては機能しない。即ち、リミッタ部材８７ａ〜８７ｅは、ハウジング部材のコーナ部以外の領域に設けられている。なお、リミッタ部材の頂点と磁界発生錘部材の対向面とが近接して配置されているとしているが、両者間の離隔距離は、加速度検出に必要な間隔を保った状態でできるだけ小さくなるようにすることが望ましい。
【００８５】
リミッタ部材８７ａ〜８７ｅのコーティング層は、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ（永久磁石２２ａ１及び２２ａ２、２２ｂ１及び２２ｂ２、２２ｃ１及び２２ｃ２、並びに２２ｄ１及び２２ｄ２）を構成するフェライト材料より硬度の低い材料、例えば接着材料、ゲル状材料、レジスト材料、エラストマ材料などの有機弾性体材料を均一に塗布するか、又はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の軟金属材料や、Ａｌ２Ｏ３等を例えば０．１〜３．０μｍ程度の厚さにめっきすることによって形成されている。
【００８６】
なお、図８（Ａ）において、７９は配線基板８０ａとカバー部材８０ｂとを固着する接着剤である。
【００８７】
本実施形態の加速度センサによれば、例えば１〜１００Ｇ程度の測定すべき加速度よりはるかに大きい、例えば１０００Ｇ以上の衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの過剰な変位がその対向面に近接配置されたリミッタ部材８７ａ〜８７ｅによって規制されるので、ばね部材が塑性変形する、磁界発生錘部材が損傷するなどの問題がほとんど起こらなくなる。特に、リミッタ部材８７ａ〜８７ｅがコーナ部を除外した領域に設けられているため、衝撃が印加された場合に磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの角以外の部分がリミッタ部材８７ａ〜８７ｅに当たることとなる。従って、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄが斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角がリミッタ部材８７ａ〜８７ｅに衝突せず、角以外の部分がリミッタ部材８７ａ〜８７ｅに摺動状態で衝突することとなり、衝突時間ｔが長くなって衝撃力Ｆを低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄのリミッタ部材８７ａ〜８７ｅへの突き刺さりを抑止でき、衝撃力自体を低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ自体やリミッタ部材８７ａ〜８７ｅの破損を未然に防止できる。また、リミッタ部材８７ａ〜８７ｅが、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄより硬度の低い材料で形成されているため、クッション効果がでて衝突時間ｔが長くなるので、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄは衝突してもそれ自体が破損する可能性はかなり小さくなる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、外部衝撃の印加に起因する加速度センサの故障発生や特性劣化が少なくなり、信頼性低下を効果的に防止することができる。
【００８８】
本実施形態の一変更態様として、磁界発生錘部材の角を本実施形態のごとく直角とすることなく、丸くすれば、過度の衝撃が印加された際に、磁界発生錘部材の角がリミッタ部材やハウジング部材に突き刺さって破損するような不都合も未然に防止することができる。
【００８９】
また、本実施形態の他の変更態様として、カバー部材８０ｂの内面の内側に向かって突出する絞り込みの形成、従ってリミッタ部材の形成をカバー部材８０ｂの４つの側部内面８０ｂ１、８０ｂ２、８０ｂ３及び８０ｂ４の全てに又はいずれか１つのみに行っても良いし、天井内面８０ｂ５のみに行っても良い。
【００９０】
本実施形態のばね部材及び磁界発生錘部材のその他の構成、さらに本実施形態の動作、作用効果等は図２の実施形態の場合と同様である。
【００９１】
図９は本発明のまたさらに他の実施形態の加速度センサにおけるリミッタ部材９７ａ〜９７ｅの構成を説明するための図であり、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は平面断面図及び（Ｃ）はカバー部材の外観斜視図である。本実施形態におけるカバー部材及びリミッタ部材を除く構成は図２の実施形態の場合と同様である。従って、図９において、図２の実施形態と同じ構成要素については同じ参照番号を使用する。
【００９２】
同図（Ａ）〜（Ｃ）から分かるように、本実施形態では、ハウジング部材は、  基板自体が例えばポリイミド又はＢＴレジン等の樹脂材料による平板形状の基板に配線パターン（図示なし）を設けることで形成された配線基板９０ａと、この配線基板９０ａを覆って密封する例えばＮｉめっきしたＦｅ、ＦｅＮｉ、ＦｅＳｎ等の磁性金属材料や、ＴｉＮ等によって形成された箱型のカバー部材９０ｂとから構成されている。カバー部材９０ｂの各面は、中央部のみが内側に向かって部分的に突出するような形状に絞り込み形成されている。
【００９３】
カバー部材９０ｂの４つの側部内面９０ｂ１、９０ｂ２、９０ｂ３及び９０ｂ４と、天井内面９０ｂ５とは、コーティング層で被覆されており、これらコーティング層と中央部が突出した内面形状とがリミッタ部材９７ａ〜９７ｅを構成している。リミッタ部材９７ａは２つの磁界発生錘部材２２ａ及び２２ｂの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材９７ｂは２つの磁界発生錘部材２２ｂ及び２２ｄの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材９７ｃは２つの磁界発生錘部材２２ｄ及び２２ｃの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材９７ｄは２つの磁界発生錘部材２２ｃ及び２２ａの対向する側面に近接して配置されており、リミッタ部材９７ｅは４つの磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの対向する上面に近接して配置されている。ただし、これらリミッタ部材９７ａ〜９７ｅは、それぞれの内面のほぼ中心で凸形状の頂点となるようにその中央部にのみ存在しており、カバー部材９０ｂのコーナ部２８ａ〜２８ｄには同じコーティング層はあるものの、その部分はリミッタとしては機能しない。即ち、リミッタ部材９７ａ〜９７ｅは、ハウジング部材のコーナ部以外の領域に設けられている。なお、リミッタ部材の頂点と磁界発生錘部材の対向面とが近接して配置されているとしているが、両者間の離隔距離は、加速度検出に必要な間隔を保った状態でできるだけ小さくなるようにすることが望ましい。
【００９４】
リミッタ部材９７ａ〜９７ｅのコーティング層は、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ（永久磁石２２ａ１及び２２ａ２、２２ｂ１及び２２ｂ２、２２ｃ１及び２２ｃ２、並びに２２ｄ１及び２２ｄ２）を構成するフェライト材料より硬度の低い材料、例えば接着材料、ゲル状材料、レジスト材料、エラストマ材料などの有機弾性体材料を均一に塗布するか、又はＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の軟金属材料や、Ａｌ２Ｏ３等を例えば０．１〜３．０μｍ程度の厚さにめっきすることによって形成されている。
【００９５】
本実施形態の加速度センサによれば、例えば１〜１００Ｇ程度の測定すべき加速度よりはるかに大きい、例えば１０００Ｇ以上の衝撃が外部から印加された場合にも、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの過剰な変位がその対向面に近接配置されたリミッタ部材９７ａ〜９７ｅによって規制されるので、ばね部材が塑性変形する、磁界発生錘部材が損傷するなどの問題がほとんど起こらなくなる。特に、リミッタ部材９７ａ〜９７ｅがコーナ部を除外した領域に設けられているため、衝撃が印加された場合に磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄの角以外の部分がリミッタ部材９７ａ〜９７ｅに当たることとなる。従って、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄが斜め方向に過剰に変位した場合にも、それらの角がリミッタ部材９７ａ〜９７ｅに衝突せず、角以外の部分がリミッタ部材９７ａ〜９７ｅに摺動状態で衝突することとなり、衝突時間ｔが長くなって衝撃力Ｆを低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄのリミッタ部材９７ａ〜９７ｅへの突き刺さりを抑止でき、衝撃力自体を低下させることができるから、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄ自体やリミッタ部材９７ａ〜９７ｅの破損を未然に防止できる。また、リミッタ部材９７ａ〜９７ｅが、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄより硬度の低い材料で形成されているため、クッション効果がでて衝突時間ｔが長くなるので、磁界発生錘部材２２ａ〜２２ｄは衝突してもそれ自体が破損する可能性はかなり小さくなる。もちろん、斜め方向以外の方向への過剰な変位も抑制することができる。その結果、外部衝撃の印加に起因する加速度センサの故障発生や特性劣化が少なくなり、信頼性低下を効果的に防止することができる。
【００９６】
本実施形態の一変更態様として、磁界発生錘部材の角を本実施形態のごとく直角とすることなく、丸くすれば、過度の衝撃が印加された際に、磁界発生錘部材の角がリミッタ部材やハウジング部材に突き刺さって破損するような不都合も未然に防止することができる。
【００９７】
また、本実施形態の他の変更態様として、カバー部材９０ｂの内面の内側に向かって突出する絞り込みの形成、従ってリミッタ部材の形成をカバー部材９０ｂの４つの側部内面９０ｂ１、９０ｂ２、９０ｂ３及び９０ｂ４の全てに又はいずれか１つのみに行っても良いし、天井内面９０ｂ５のみに行っても良い。なお、カバー部材９０ｂの内面の内側に向かって突出する形状は、本実施形態のように断面が丸く突出する形状以外に、内側に向かって突出する形状であれば、矩形、三角形、台形又はその他の形状であっても良いことは明らかである。
【００９８】
本実施形態のばね部材及び磁界発生錘部材のその他の構成、さらに本実施形態の動作、作用効果等は図２の実施形態の場合と同様である。
【００９９】
なお、以上述べた実施形態では、閉磁路を形成するために磁界検出センサチップに対向する面が互いに逆極性となるように配置された２つの永久磁石を用いているが、１つの永久磁石と例えば軟磁性体からなるヨークとを組み合わせても閉磁路を形成することは可能である。
【０１００】
上述した実施形態では、磁界検出センサとしてスピンバルブＧＭＲ素子を用いているが、その代わりにＴＭＲ素子を用いても良いことは明らかである。
【０１０１】
なお、本発明の加速度センサが、上述した実施形態のごとく磁気ディスクドライブ装置のみに適用されるものではなく、加速度を検出するいかなる用途にも適用可能であることはいうまでもない。
【０１０２】
種々の加速度センサについて、サンプルを作製し、落下による衝撃試験を行った。この落下衝撃試験は、各サンプルをＡｌ板で形成された筐体内に固定し、コンクリート床面上に各落下高さで落下させ、落下前及び落下後にサンプルを揺動装置に取り付けて５０Ｈｚの振動を印加し、その信号出力を測定してゲインの変化とした。また、２５Ｈｚから１ｋＨｚの振動を連続的に印加して共振周波数を求め、落下前後の変化を調べた。衝撃を印加するための筐体の落下方向としては、加速度センサの＋Ｘ方向、−Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向、＋Ｚ方向及び−Ｚ方向の６方向について行われた。各方向におけるサンプル数は３である。その結果を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2008076343.tif 000003
【０１０４】
比較サンプル１は、リミッタ部材の存在しない加速度センサである。磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。２．５ｍの落下衝撃試験で出力無しとなっており、故障が生じていることが分かる。また、２ｍの落下衝撃試験でも出力特性が大幅に劣化している。
【０１０５】
比較サンプル２は、リミッタ部材の存在しない加速度センサである。０．１ｍｍ厚のＦｅ板による平坦な面を有する箱型形状のカバー部材の内面に１．２μｍ厚のＮｉめっきを行ったものであり、磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。磁界発生錘部材における永久磁石とカバー部材の内面との離隔距離は、４２０±６０μｍであった。２．０ｍ及び２．５ｍの落下衝撃試験で出力無しとなっており、故障が生じていることが分かる。実際に、２．０ｍの落下衝撃試験では磁界発生錘部材が破損していた。２．０ｍの落下衝撃試験における破損確率は１４／１５回であった。
【０１０６】
本発明サンプル１は、図６の構造のリミッタ部材を有する加速度センサである。シート状リミッタ部材としては、磁界発生錘部材における永久磁石の角（コーナ部側）から２００μｍ中央側で終端させたＡｌ２Ｏ３の板部材を用いている。磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。磁界発生錘部材における永久磁石とリミッタ部材との離隔距離は、２００±６０μｍであった。２．５ｍの落下衝撃試験における共振周波数変化及びゲイン変化は多少大きくなっているが、故障が生じているわけではない。２．５ｍの落下衝撃試験ではリミッタ部材の欠けが生じることもあった。２．０ｍの落下衝撃試験における破損確率は２／１５回であった。
【０１０７】
本発明サンプル２も、図６の構造のリミッタ部材を有する加速度センサである。シート状リミッタ部材としては、磁界発生錘部材における永久磁石の角（コーナ部側）から２００μｍ中央側で終端させたＡｌ２Ｏ３の板部材を用いている。磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。磁界発生錘部材における永久磁石とリミッタ部材との離隔距離は、１００±６０μｍであった。２．５ｍの落下衝撃試験における共振周波数変化及びゲイン変化は本発明サンプル１より小さい。２．５ｍの落下衝撃試験でもリミッタ部材の欠けは生じなかった。２．５ｍの落下衝撃試験における破損確率は１／１５回であった。
【０１０８】
本発明サンプル２の変更サンプルとして、シート状リミッタ部材を、カバー部材の４つの側部内面のみに取り付けたサンプル（その他の構成は同じ）を試験したが、特性変化は本発明サンプル２の場合と同じであった。ただし、２．５ｍの落下衝撃試験における破損確率は２／１５回であった。
【０１０９】
本発明サンプル３は、図７の構造のリミッタ部材を有する加速度センサである。凸状リミッタ部材としては、フェノールノボラックレジストを硬化させたものを用いている。凸状頂部の厚さは２５０μｍである。磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。磁界発生錘部材における永久磁石とリミッタ部材との離隔距離は、８０±８０μｍであった。２．０ｍ及び２．５ｍの落下衝撃試験における共振周波数変化及びゲイン変化は本発明サンプル２よりさらに小さくなっている。
【０１１０】
本発明サンプル４は、図８の構造のリミッタ部材を有する加速度センサである。リミッタ部材は、中央部が突出した内面形状を有し、Ｎｉめっきした０．１ｍｍ厚のＦｅによるカバー部材と、フェノールノボラックレジストを硬化させた５μｍ厚のコーティング層とで構成されている。磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。磁界発生錘部材における永久磁石とリミッタ部材との離隔距離は、８０±８０μｍであった。２．０ｍ及び２．５ｍの落下衝撃試験における共振周波数変化及びゲイン変化は本発明サンプル２よりさらに小さくなっている。２．５ｍの落下衝撃試験におけるゲイン変化は本発明サンプル３よりさらに小さくなっている。
【０１１１】
本発明サンプル５は、図９の構造のリミッタ部材を有する加速度センサである。リミッタ部材は、中央部のみが突出した内面形状を有し、Ｎｉめっきした０．１ｍｍ厚のＦｅによるカバー部材と、フェノールノボラックレジストを硬化させた５μｍ厚のコーティング層とで構成されている。磁界発生錘部材における各永久磁石の寸法は、０．８ｍｍ（長さ）×０．５６ｍｍ（幅）×０．６ｍｍ（高さ）である。磁界発生錘部材における永久磁石とリミッタ部材との離隔距離は、１００±５０μｍであった。２．０ｍ及び２．５ｍの落下衝撃試験における共振周波数変化及びゲイン変化は本発明サンプル２よりさらに小さくなっている。１．０ｍ、２．０ｍ及び２．５ｍの落下衝撃試験におけるゲイン変化は本発明サンプル４よりさらに小さくなっている。
【０１１２】
本発明サンプル５の変更サンプルとして、リミッタ部材を、カバー部材の４つの側部内面のみに形成し、天井内面を平坦としてその部分の離隔距離を２００μｍ以上としたサンプル（その他の構成は同じ）を試験したが、特性変化は本発明サンプル５の場合と同じであった。ただし、１／１５の試行でゲイン変化が５％以上となるサンプルも生じた。
【０１１３】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の加速度センサを組み込んだ磁気ディスクドライブ装置の一例の全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の加速度センサの一実施形態における全体構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】図２に示した加速度センサにおけるハウジング部材の内部に設けられるばね部材、磁界発生錘部材及び磁界検出センサチップの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】図２に示した加速度センサにおける配線基板上の結線及び磁界検出センサチップの構成を概略的に示す図である。
【図５】スピンバルブＧＭＲ素子の積層面への印加磁界角度に対するＭＲ抵抗変化特性を表す図である。
【図６】図２に示した加速度センサにおけるリミッタ部材の構成を説明するための側面断面図、平面断面図及び斜視図である。
【図７】本発明の加速度センサの他の実施形態におけるリミッタ部材の構成を説明するための側面断面図、平面断面図及び斜視図である。
【図８】本発明の加速度センサのさらに他の実施形態におけるリミッタ部材の構成を説明するための側面断面図、平面断面図及び斜視図である。
【図９】本発明の加速度センサのまたさらに他の実施形態におけるリミッタ部材の構成を説明するための側面断面図、平面断面図及び斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  磁気ディスク
１０ａ  退避ゾーン
１１  ＨＧＡ
１２  ＦＰＣ
１３  支持アーム
１３ａ  爪
１４  ＶＣＭ
１５  回動軸
１６  退避ランプ
１７  加速度センサ
１８  回路基板
２０  ハウジング部材
２０ａ、８０ａ、９０ａ  配線基板
２０ｂ、８０ｂ、９０ｂ  カバー部材
２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４、８０ｂ１、８０ｂ２、８０ｂ３、８０ｂ４、９０ｂ１、９０ｂ２、９０ｂ３、９０ｂ４  側部内面
２０ｂ５、８０ｂ５、９０ｂ５  天井内面
２１  ばね部材
２１ａ、  第１の帯状板ばね
２１ｂ、２１ｃ  第２の帯状板ばね
２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ  錘支持部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  磁界発生錘部材
２２ａ１、２２ａ２、２２ｂ１、２２ｂ２、２２ｃ１、２２ｃ２、２２ｄ１、２２ｄ２  永久磁石
２３、２４、２５  磁界検出センサチップ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ  スピンバルブＧＭＲ素子
２６  支点部材
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ  シート状リミッタ部材
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ  コーナ部
７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄ  凸状リミッタ部材
７９  接着剤
８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄ、９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄ  リミッタ部材
【図１】
2008076343.tif 000004
【図２】
2008076343.tif 000005
【図３】
2008076343.tif 000006
【図４】
2008076343.tif 000007
【図５】
2008076343.tif 000008
【図６】
2008076343.tif 000009
【図７】
2008076343.tif 000010
【図８】
2008076343.tif 000011
【図９】
2008076343.tif 000012