(57)【要約】【課題】本発明は、検出精度が悪化するのを抑制することができる姿勢検出装置およびその製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の姿勢検出装置は、磁性体球１と、この磁性体球１を収容する内部空間２を有し、かつ前記磁性体球１が移動自在となるような内壁３を有する容器４と、この容器４の内壁３と平行な方向に磁気が発生するように前記内部空間２の外に配置された磁気発生器５と、この磁気発生器５からの磁気を検出する磁気検出器６とを備え、前記容器４は熱硬化性樹脂からなる接着剤７を介して設けられた蓋体８を有し、かつこの蓋体８に貫通孔９を設け、さらにこの貫通孔９を封止材１０で封止したものである。【選択図】図２
2008177007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体球と、この磁性体球を移動自在に収容する内部空間を有し、かつ複数の基材からなる容器と、この容器に形成された磁気発生器と、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器と、前記複数の基材同士を接続する熱硬化性樹脂からなる接着剤とを備え、前記基材に貫通孔を設け、かつこの貫通孔を封止材で封止した姿勢検出装置。
【請求項２】
磁性体球と、この磁性体球を収容する内部空間を有し、かつ前記磁性体球が移動自在となるような内壁を有する容器と、この容器の内壁と平行な方向に磁気が発生するように前記内部空間の外に配置された磁気発生器と、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器とを備え、前記容器は熱硬化性樹脂からなる接着剤を介して設けられた蓋体を有し、かつこの蓋体に貫通孔を設け、さらにこの貫通孔を封止材で封止した姿勢検出装置。
【請求項３】
容器における内部空間を同一平面内における９０°間隔の４方向へ広がる４つの検知空間を有するように構成し、かつこの４つの検知空間の外側に磁気発生器および磁気検出器をそれぞれ配置し、さらに前記磁気検出器によって前記４つの検知空間のうち、磁性体球が自重によって入り込んだ検知空間を検知することにより、この検知空間が他の３つの検知空間より下方に位置することを検知するようにした請求項２記載の姿勢検出装置。
【請求項４】
蓋体を導電性材料で構成し、かつ容器にグランド電極を設け、このグランド電極と前記蓋体との間に導電性接着剤を形成した請求項２記載の姿勢検出装置。
【請求項５】
磁性体球を収容する内部空間を有し、かつ前記磁性体球が移動自在となるような内壁を有し、さらに熱硬化性樹脂からなる接着剤を介して貫通孔を有する蓋体を設けた容器を形成し、かつこの容器の内壁と平行な方向に磁気が発生するように前記内部空間の外に磁気発生器を配置するとともに、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器を形成する工程と、前記接着剤を加熱して硬化させる工程と、前記貫通孔を封止材で封止する工程とを備えた姿勢検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の傾斜や縦横の姿勢を検知して電子機器の設置状態を検出するための姿勢検出装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の姿勢検出装置は、複数の基材（筐体とカバー）を組み付けて内部空間を有する容器を形成し、この容器の内部空間に磁性体球（球転動体）を収納していた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００１−３０４８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の姿勢検出装置においては、基材同士を熱硬化性樹脂からなる接着剤で接合する場合、接着剤を硬化させるために加熱すると、接着剤から発生したガスや熱膨張した容器内のガスにより容器の内部に圧力が加わるため、強度が弱い基材同士の接合部分（接着剤が形成された部分）から容器の内部の気体が噴出し、これにより、基材同士の接合部分に隙間ができてしまう。この結果、この隙間からめっき液や大気中の水分が容器の内部に入ってしまうため、磁性体球が腐食し、これにより、検出精度が悪化してしまうという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、検出精度が悪化するのを抑制することができる姿勢検出装置およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明は、磁性体球と、この磁性体球を移動自在に収容する内部空間を有し、かつ複数の基材からなる容器と、この容器に形成された磁気発生器と、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器と、前記複数の基材同士を接続する熱硬化性樹脂からなる接着剤とを備え、前記基材に貫通孔を設け、かつこの貫通孔を封止材で封止したもので、この構成によれば、基材に貫通孔を設けているため、接着剤を硬化させるために加熱した際に接着剤から発生するガスや熱膨張した容器内のガスも貫通孔を通して容器の外に逃がすことができ、これにより、容器に隙間ができるのも防止することができ、さらに、前記貫通孔は接着剤硬化後に封止材で封止されるため、容器を密閉することができ、これらの結果、容器の隙間からめっき液や大気中の水分が容器の内部に入ってしまうのを防止できるため、磁性体球が腐食するということはなくなり、これにより、検出精度が悪化するのも抑制することができる姿勢検出装置が得られるという作用効果を有するものである。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、磁性体球と、この磁性体球を収容する内部空間を有し、かつ前記磁性体球が移動自在となるような内壁を有する容器と、この容器の内壁と平行な方向に磁気が発生するように前記内部空間の外に配置された磁気発生器と、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器とを備え、前記容器は熱硬化性樹脂からなる接着剤を介して設けられた蓋体を有し、かつこの蓋体に貫通孔を設け、さらにこの貫通孔を封止材で封止したもので、この構成によれば、蓋体に貫通孔を設けているため、接着剤を硬化させるために加熱した際に接着剤から発生するガスや熱膨張した容器内のガスも貫通孔を通して容器の外に逃がすことができ、これにより、容器に隙間ができるのも防止することができ、さらに、前記貫通孔は接着剤硬化後に封止材で封止されるため、容器を密閉することができ、これらの結果、容器の隙間からめっき液や大気中の水分が容器の内部に入ってしまうのを防止できるため、磁性体球が腐食するということはなくなり、これにより、検出精度が悪化するのも抑制することができる姿勢検出装置が得られるという作用効果を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、容器における内部空間を同一平面内における９０°間隔の４方向へ広がる４つの検知空間を有するように構成し、かつこの４つの検知空間の外側に磁気発生器および磁気検出器をそれぞれ配置し、さらに前記磁気検出器によって前記４つの検知空間のうち、磁性体球が自重によって入り込んだ検知空間を検知することにより、この検知空間が他の３つの検知空間より下方に位置することを検知するようにしたもので、この構成によれば、電子機器等の縦横の姿勢を検知でき、かつ、検出精度が悪化するのも抑制することができる姿勢検出装置が得られるという作用効果を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、蓋体を導電性材料で構成し、かつ容器にグランド電極を設け、このグランド電極と前記蓋体との間に導電性接着剤を形成したもので、この構成によれば、蓋体に帯電した静電気を逃がすことができるという作用効果を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の発明は、磁性体球を収容する内部空間を有し、かつ前記磁性体球が移動自在となるような内壁を有し、さらに熱硬化性樹脂からなる接着剤を介して貫通孔を有する蓋体を設けた容器を形成し、かつこの容器の内壁と平行な方向に磁気が発生するように前記内部空間の外に磁気発生器を配置するとともに、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器を形成する工程と、前記接着剤を加熱して硬化させる工程と、前記貫通孔を封止材で封止する工程とを備えたもので、この製造方法によれば、接着剤を加熱して硬化させる前に貫通孔を封止していないため、加熱によって接着剤から発生するガスや熱膨張した容器内のガスも貫通孔を通して容器の外に逃がすことができ、これにより、容器に隙間ができるのも防止することができ、さらに、前記貫通孔は接着剤硬化後に封止材で封止されるため、容器を密閉することができ、これらの結果、容器の隙間からめっき液や大気中の水分が容器の内部に入ってしまうのを防止できるため、磁性体球が腐食するということはなくなり、これにより、検出精度が悪化するのも抑制することができる姿勢検出装置が得られるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明の姿勢検出装置は、磁性体球と、この磁性体球を移動自在に収容する内部空間を有し、かつ複数の基材からなる容器と、この容器に形成された磁気発生器と、この磁気発生器からの磁気を検出する磁気検出器と、前記複数の基材同士を接続する熱硬化性樹脂からなる接着剤とを備え、前記基材に貫通孔を設けているため、接着剤を硬化させるために加熱した際に接着剤から発生するガスや熱膨張した容器内のガスも貫通孔を通して容器の外に逃がすことができ、これにより、容器に隙間ができるのも防止することができ、さらに、前記貫通孔は接着剤硬化後に封止材で封止されるため、容器を密閉することができ、これらの結果、容器の隙間からめっき液や大気中の水分が容器の内部に入ってしまうのを防止できるため、磁性体球が腐食するということはなくなり、これにより、検出精度が悪化するのも抑制することができる姿勢検出装置が得られるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態における姿勢検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態における姿勢検出装置の上面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１５】
本発明の一実施の形態における姿勢検出装置は、図１〜図３に示すように、磁性体球１と、この磁性体球１を収容する内部空間２を有し、かつ前記磁性体球１が移動自在となるような内壁３を有する容器４と、この容器４の内壁３と平行な方向に磁気が発生するように前記内部空間２の外に配置された磁気発生器５と、この磁気発生器５からの磁気を検出する磁気検出器６とを備えているものである。
【００１６】
そして、前記容器４は熱硬化性樹脂からなる接着剤７を介して設けられた蓋体８を有し、かつこの蓋体８には貫通孔９を設け、さらにこの貫通孔９は常温硬化性の封止材１０で封止しているものである。そしてまた、前記容器４は、基板１１と、この基板１１の上面に形成されたガラスグレーズ層１２と、このガラスグレーズ層１２の上面に形成された磁気検出器６と、この磁気検出器６の両端部に形成された補強電極膜１３と、前記磁気検出器６および補強電極膜１３を覆うように形成された絶縁膜１４と、この絶縁膜１４の上面に形成された磁気発生器５と、この磁気発生器５を覆うように形成された保護膜１５も備えているものである。
【００１７】
さらに、前記基板１１の上面には、補強電極膜１３と接続される一対の電極パット１６が形成されているもので、この一対の電極パット１６はそれぞれ基板１１に形成されたビアホール電極１７と接続され、かつ少なくとも一方の電極パット１６は図２に示すように外部に露出しているものである。そして、これらの構成要素は容器４の一部を構成する第１の基材１８となるものであり、前記保護膜１５の上面が内壁３の一部となる。また、内壁３の一部となる保護膜１５の上面に磁性体球１が移動自在に配置されるものである。この磁性体球１はＦｅ系合金で構成されているもので、特に透磁率が高く、かつ保磁力が低いパーマロイにより構成されている。
【００１８】
また、前記内部空間２は、図３に示すように、同一平面内における９０°間隔の４方向へ広がる４つの検知空間２０ａ〜２０ｄを有するように構成されており、そして、磁気検出器６によって４つの検知空間２０ａ〜２０ｄのうち、磁性体球１が自重によって入り込んだ検知空間を検知することにより、この検知空間が他の３つの検知空間より下方に位置していることを検知するもので、これにより、電子機器等の縦横の姿勢を検知することができるものである。
【００１９】
そしてまた、前記容器４は、第１の基材１８と、第２の基材１９を構成する導電性の蓋体８とからなり、その内部空間２に磁性体球１が収容される。
【００２０】
前記磁気発生器５は、磁気を印加する２つの薄膜磁石で、互いに対向する面が異なる極になるように、すなわち、Ｎ極に対向する面がＳ極になるように構成されているものである。この構成により、磁気は直近の内壁３（保護膜１５の上面）と平行な方向に印加しているものとなる。そしてこの薄膜磁石は磁界の向きが着磁によって設定されるＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、フェライト等の材料により構成されている。
【００２１】
前記磁気検出器６は、ＮｉＣｏ、ＮｉＦｅ等からなる強磁性薄膜を複数折り返してなるパターンに形成した薄膜の磁気抵抗素子により構成されているもので、この磁気抵抗素子は電流方向に対して磁界が垂直に印加された時に抵抗値変化率が最大となって抵抗値が低下するものである。なお、この磁気検出器６は、磁気抵抗素子ではなく、ＧＭＲやホール素子を用いて構成してもよい。また、この磁気検出器６は、２つの磁気発生器５の間に形成されているものである。
【００２２】
なお、図２は、図面を見やすくするために、図３とは検知空間２０ａ〜２０ｄの大きさ、磁気発生器５と磁気検出器６との位置関係が異なっている。
【００２３】
前記接着剤７は、熱硬化性樹脂からなり、第１の基材１８と蓋体８（第２の基材１９）とを接着するように設けられるものである。また、前記蓋体８（第２の基材１９）は、非磁性の導電材料からなり、側面には導電性接着剤２１が塗布されている。この導電性接着剤２１は、一部が外部に露出した電極パット１６と接続され、蓋体８に帯電した静電気をグランド電極２２に逃がすようになっている。なお、電極パット１６はビアホール電極１７を介してグランド電極２２と接続されている。
【００２４】
前記貫通孔９は、内部空間２と連続するように蓋体８に形成されているもので、封止材１０で封止されて内部空間２が密閉されるようにしている。また、封止材１０は、人為的に温度を上げることがない−１０℃〜５０℃の常温で硬化するシリコン樹脂や２液混合のエポキシ樹脂により構成されている。なお、この封止材１０は、樹脂以外にゴムや金属で構成してもよいもので、接着剤７から再度ガスが発生せずに済むものであれば何でもよい。
【００２５】
また、前記基板１１は、アルミナ等の絶縁性を有する材料により構成された矩形状の基板からなるもので、上面にガラスグレーズ層１２を設けることにより基板１１に平滑な表面を形成し、基板１１への磁気検出器６の形成が容易に行えるようにしている。そしてまた、この基板１１の下面にはビアホール電極１７を介して電極２３とグランド電極２２が形成されている。
【００２６】
前記絶縁膜１４、保護膜１５は、ＳｉＯ2、アルミナ、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の材料により構成されているもので、保護膜１５をフィラー含有のエポキシ樹脂で構成した場合は、密着性が優れているとともに、耐摩耗性、耐湿性も優れているため、磁気発生器５および磁気検出器６の信頼性を向上させることができるものである。
【００２７】
次に、本発明の一実施の形態における姿勢検出装置の動作原理について説明する。
【００２８】
図１〜図３に示す構成において、磁気検出器６の上部に磁性体球１がない場合には、２つの磁気発生器５間に磁界が生じ、その一部の磁力線が磁気検出器６を貫くため、磁気検出器６の抵抗値が低下する。
【００２９】
一方、磁気検出器６の上部に磁性体球１が近づいた場合には、磁気発生器５からの磁界が磁性体球１に吸い寄せられるようになって、磁気発生器５の上側に磁力線が集まるため、磁気検出器６を貫く磁力線も減少し、磁気検出器６の抵抗値は高い値を示す。
【００３０】
このように、磁気検出器６の近傍の位置に磁性体球１が存在するときには、磁気検出器６の抵抗値が高くなり、一方、磁気検出器６の近傍の位置に磁性体球１が存在しないときには、磁気検出器６の抵抗値が低くなるため、磁気検出器６の抵抗値を検知することにより、磁性体球１が磁気検出器６の近傍の位置に存在するか、しないかの検出をすることができる。
【００３１】
次に、本発明の一実施の形態における姿勢検出装置の製造方法について説明する。
【００３２】
図１〜図３において、まず、グランド電極２２、電極パット１６およびこの電極パット１６と接続されるビアホール電極１７を備えた基板１１の上面にガラスグレーズ層１２を形成し、そしてこのガラスグレーズ層１２の上面に磁気検出器６およびこの磁気検出器６と電極パット１６とを接続する補強電極膜１３を形成する。その後、磁気検出器６、補強電極膜１３を覆うように絶縁膜１４を形成し、さらにこの絶縁膜１４の上面に磁気発生器５を形成し、そしてこの磁気発生器５を覆うように保護膜１５を形成して、第１の基材１８を設ける。
【００３３】
次に、保護膜１５の上面に磁性体球１を載せ、熱硬化性樹脂からなる接着剤７を介して貫通孔９を備えた蓋体８（第２の基材１９）を固定することにより、磁性体球１が移動自在となるような内壁３を有する容器４を形成するとともに、磁性体球１を収容する内部空間２を形成する。なお、この内部空間２は、同一平面内における９０°間隔の４方向へ広がる４つの検知空間２０ａ〜２０ｄを有するように構成する。
【００３４】
次に、接着剤７を加熱することにより、接着剤７を硬化させ、最後に、蓋体８の貫通孔９を封止材１０で封止することにより、姿勢検出装置を製造するものである。
【００３５】
上記した本発明の一実施の形態においては、第２の基材１９（蓋体８）に貫通孔９を設けているため、接着剤７を硬化させるために加熱した際に接着剤７から発生するガスや熱膨張した容器４内のガスも貫通孔９を通して容器４の外に逃がすことができ、これにより、容器４の接着剤７が形成された部分に隙間ができるのも防止することができ、さらに、前記貫通孔９は加熱が不要な常温硬化性の封止材１０で封止するようにしているため、接着剤７の硬化後においては、貫通孔９は封止材１０で封止されることになり、これにより、容器４を密閉することができ、これらの結果、容器４の隙間からめっき液や大気中の水分が容器４の内部に入ってしまうのを防止できるため、磁性体球１が腐食するということはなくなり、これにより、検出精度が悪化するのも抑制することができる姿勢検出装置が得られるという効果を有するものである。
【００３６】
なお、上記本発明の一実施の形態における姿勢検出装置においては、縦横の姿勢を検知する装置について説明したが、磁性体球１の移動に伴う磁界変化を磁気検出器６で検出することにより電子機器の姿勢を検知する構造を備えた他の姿勢を検知する装置、すなわち、他の姿勢検出装置にも適用できるもので、この他の姿勢検出装置においても、上記本発明の一実施の形態と同様、検出精度が悪化するのを抑制することができるものである。なお、他の姿勢検出装置としては、例えば、容器の内面を湾曲状にし、かつこの湾曲面上に磁性体球を配置した構成として、電子機器の傾斜角を検知する姿勢検出装置等が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る姿勢検出装置は、検出精度が悪化するのを抑制することができるという効果を有するものであり、特に各種電子機器の傾斜や縦横の姿勢を検知して電子機器の設置状態を検出するための姿勢検出装置およびその製造方法等において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の一形態における姿勢検出装置の上面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  磁性体球
２  内部空間
３  内壁
４  容器
５  磁気発生器
６  磁気検出器
７  接着剤
８  蓋体
９  貫通孔
１０  封止材
１８  第１の基材
１９  第２の基材
２０ａ〜２０ｄ  検知空間
２１  導電性接着剤
【図１】
2008177007.tif 000003
【図２】
2008177007.tif 000004
【図３】
2008177007.tif 000005