(57)【要約】【課題】検出感度を確保しつつセンサの高さを低減して有効に小型化が図られる静電容量型加速度センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】重錘５０を、上側電極基板３０の中心孔３１に通されてダイヤフラム１０に固定される軸部５２と、上側電極基板３０の外面側に配され、中心孔３１よりも大径の頭部５１とを一体化したキノコ状に形成する。ダイヤフラム１０の両側にスペーサ２０を挟んで上下の電極基板３０，４０をそれぞれ積層した後、重錘５０の軸部５２を上側電極基板３０の中心孔３１に通して軸部５２をダイヤフラム１０に溶接する。【選択図】　　　　図９
2004085203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで静電容量検出用の電極基板がそれぞれ積層され、ダイヤフラムの片面に、該片面に対向する一方の電極基板に形成した挿通孔に通した重錘が固定された静電容量型加速度センサにおいて、
前記重錘は、前記挿通孔に通されて前記ダイヤフラムに固定される軸部と、前記一方の電極基板の外面側に配され、挿通孔よりも大径の頭部とを備えていることを特徴とする静電容量型加速度センサ。
【請求項２】
前記重錘の前記頭部における前記ダイヤフラムへの対向部分が、前記軸部側の内周部から外周部に向かうにしたがってダイヤフラムから離間するテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項３】
前記重錘の前記軸部と前記頭部が別体であり、両者が固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量型加速度センサ。
【請求項４】
ダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで静電容量検出用の電極基板がそれぞれ積層され、ダイヤフラムの片面に、該片面に対向する一方の電極基板に形成した挿通孔に通した重錘が固定された静電容量型加速度センサの製造方法であって、
前記重錘は、前記挿通孔に通されて前記ダイヤフラムに固定される軸部と、前記一方の電極基板の外面側に配され、挿通孔よりも大径の頭部とを備えており、この重錘を前記ダイヤフラムに固定するにあたり、前記一方の電極基板の前記挿通孔に前記軸部を通して該軸部をダイヤフラムに固定することを特徴とする静電容量型加速度センサの製造方法。
【請求項５】
前記一方の電極基板の前記挿通孔に前記軸部を通した後、一方の電極基板に、前記スペーサ、前記ダイヤフラム、前記スペーサ、他方の電極基板をこの順に積層させることを特徴とする請求項４に記載の静電容量型加速度センサの製造方法。
【請求項６】
前記ダイヤフラムの両側に前記スペーサを挟んで前記電極基板をそれぞれ積層した後、前記重錘の前記軸部を前記一方の電極基板の前記挿通孔に通して該軸部をダイヤフラムに固定することを特徴とする請求項４に記載の静電容量型加速度センサの製造方法。
【請求項７】
前記ダイヤフラムの前記重錘が固定されない面に対向する他方の電極基板におけるダイヤフラムに対応する部分に、重錘固定用の作業用孔を形成し、この作業用孔を利用して前記軸部をダイヤフラムに固定することを特徴とする請求項６に記載の静電容量型加速度センサの製造方法。
【請求項８】
ダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで静電容量検出用の電極基板がそれぞれ積層され、ダイヤフラムの片面に、該片面に対向する一方の電極基板に形成した挿通孔に通した重錘が固定された静電容量型加速度センサの製造方法であって、
前記重錘は、前記挿通孔に通されて前記ダイヤフラムに固定される軸部と、前記一方の電極基板の外面側に配され、挿通孔よりも大径の頭部とが別体とされたものであり、
前記重錘を前記ダイヤフラムに固定するにあたり、はじめに前記軸部をダイヤフラムに固定し、次いでダイヤフラムの両側に前記スペーサを挟んで前記電極基板をそれぞれ積層し、この後、前記頭部を軸部に固定することを特徴とする静電容量型加速度センサの製造方法。
【請求項９】
前記ダイヤフラムに対する前記軸部の固定部分に凸部を形成し、一方、この凸部が嵌合する位置決め用の嵌合孔をダイヤフラムに形成し、軸部をダイヤフラムに固定する際に凸部を嵌合孔に嵌合させることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の静電容量型加速度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電容量型加速度センサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加速度センサは、様々な機械産業の分野で物理量の検出装置として広く利用されており、また、デジタル機器用の入力装置としても利用されている。加速度センサは、検出方向によって１軸型や３軸型等に分けられ、検出の形式としては、ピエゾ抵抗型、圧電型、静電容量型等が挙げられる。本発明に係る静電容量型加速度センサとしては、変位電極を有するか、あるいは自身が金属製で共通電極とされたダイヤフラムの片面に重錘を接合し、ダイヤフラムの両側に、電極スペースを確保するスペーサを介して静電容量検出用の電極基板を積層した構成のものがある。その作用は、加速度を受けた重錘に生じた慣性力によってダイヤフラムが歪み、これによってダイヤフラムと電極基板間の静電容量が変化するので、その静電容量の変化に基づき、例えば３軸方向の加速度が検出される。このような静電容量型加速度センサは、特開２０００−２４９６０９等で公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
加速度センサを構成する重錘は、重さやモーメント等の因子によって検出感度に大きく影響するが、センサの高さにも影響するものである。すなわち、重錘の軸長が長いとセンサの高さが増す。軸長を長くすることは、モーメントの増大に伴う検出感度の向上につながる点で好ましいものの、反面、センサが高くなって小型化の要求に応え難くなるといった問題が生じる。
【０００４】
よって本発明は、検出感度を確保しつつセンサの高さを低減して有効に小型化が図られる静電容量型加速度センサおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の静電容量型加速度センサは、ダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで静電容量検出用の電極基板がそれぞれ積層され、ダイヤフラムの片面に、該片面に対向する一方の電極基板に形成した挿通孔に通した重錘が固定された静電容量型加速度センサにおいて、重錘を、一方の電極基板の挿通孔に通されてダイヤフラムに固定される軸部と、一方の電極基板の外面側に配され、挿通孔よりも大径の頭部とを備えたものとしたことを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る重錘は、軸部と頭部とを備え、軸部が一方の電極基板の挿通孔に通されてダイヤフラムに固定され、頭部は、挿通孔よりも大径であることから軸部よりも大径で、一方の電極基板の外面側に配される。頭部が扁平状とされることにより、単なる円柱状の重錘と比較すると、同じ重さでは高さが格段に低減したものとなり、したがって、検出感度が確保され、かつセンサ自体の高さが抑えられるので小型化が図られる。
【０００７】
本発明の重錘は、頭部におけるダイヤフラムへの対向部分が、軸部側の内周部から外周部に向かうにしたがってダイヤフラムから離間するテーパ状に形成されている形態を含む。この形態では、重錘が加速度を受けてダイヤフラムが変形し、これに伴って重錘が傾動した際、ダイヤフラムへの頭部の干渉を効果的に防止することができる。
【０００８】
また、軸部と頭部とを別体とし、製造工程の途中か、あるいは最終段階で両者を固定したものとする形態も挙げられる。この場合、頭部を軸部より重くすることにより、モーメントを増大させて検出感度の向上を図ることができる。このようにしてモーメントを増大させるには、同じ材質の場合は頭部の体積を軸部よりも大きくする手法の他に、両者の材質を異なるものとし、頭部の材質を軸部の材質よりも比重が重いものとする手法が挙げられる。例えば軸部を樹脂、頭部を金属製としたり、同じ金属製でも、軸部をステンレス、頭部を真鍮としたりすることにより、頭部を軸部よりも重くすることができる。
【０００９】
次に、本発明の静電容量型加速度センサの製造方法は、ダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで静電容量検出用の電極基板がそれぞれ積層され、ダイヤフラムの片面に、該片面に対向する一方の電極基板に形成した挿通孔に通した重錘が固定された静電容量型加速度センサを製造する方法であって、重錘は、挿通孔に通されてダイヤフラムに固定される軸部と、一方の電極基板の外面側に配され、挿通孔よりも大径の頭部とを備えており、この重錘をダイヤフラムに固定するにあたり、一方の電極基板の挿通孔に軸部を通して該軸部をダイヤフラムに固定することを特徴としている。
【００１０】
本発明の構成からなる加速度センサ、すなわち、ダイヤフラムの片面に重錘が固定され、ダイヤフラムの両側に、スペーサを介して電極基板が積層された構成の加速度センサを組み立てるには、ダイヤフラムに重錘を接合した後、ダイヤフラムの両側にスペーサおよび電極基板を積層するといった手順が従来採られていた。このような手順によると、重錘側の電極基板を積層させるには、先に重錘がダイヤフラムに固定されるので、重錘を通す挿通孔を電極基板に形成しておき、この挿通孔に重錘を通して積層することになる。ところが、本発明の重錘のように、軸部と、この軸部よりも大径の頭部を備えたものの場合には、挿通孔は頭部よりも大径とする必要が生じる。このため、その挿通孔が形成される電極基板の検出電極の面積は自ずと小さくなり、これに伴って検出感度の低下を招くといった課題が生じる。
【００１１】
そこで、本発明の製造方法のように、重錘をダイヤフラムに固定するにあたり、一方の電極基板の挿通孔に軸部を通し、この軸部をダイヤフラムに固定すれば、挿通孔の径を軸部が挿通可能な寸法にとどめることができる。このため、重錘を通す挿通孔を頭部が通る大きさに拡大させる必要がなく、その結果、電極基板の検出電極の面積を確保することができ、もって検出感度を確保することができる。
【００１２】
上記本発明の製造方法の具体例としては、一方の電極基板の挿通孔に軸部を通した後、この一方の電極基板に、スペーサ、ダイヤフラム、スペーサ、他方の電極基板をこの順に積層させるといった工程によるものが挙げられる。
【００１３】
また、別の具体例としては、ダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで電極基板をそれぞれ積層した後、重錘の軸部を一方の電極基板の挿通孔に通し、この軸部をダイヤフラムに固定するといった工程によるものが挙げられる。この製造方法の場合、ダイヤフラムの重錘が固定されない面に対向する他方の電極基板におけるダイヤフラムに対応する部分に、重錘固定用の作業用孔を形成し、この作業用孔を利用して重錘の軸部をダイヤフラムに固定するようにすれば、軸部をダイヤフラムに固定し易いので好ましい。なお、ダイヤフラムへの軸部の固定手段としては、両者の材質にもよるが、溶接、接着、溶着等が挙げられる。
【００１４】
また、本発明の製造方法は、重錘を構成する上記軸部および頭部を別体とし、この重錘をダイヤフラムに固定するにあたり、はじめに軸部をダイヤフラムに固定し、次いでダイヤフラムの両側にスペーサを挟んで電極基板をそれぞれ積層し、この後、頭部を軸部に固定することを特徴としている。この製造方法によっても上記製造方法と同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
上記いずれの製造方法において、ダイヤフラムに対する重錘の軸部の固定部分に凸部を形成し、一方、この凸部が嵌合する位置決め用の嵌合孔をダイヤフラムに形成し、軸部をダイヤフラムに固定する際に凸部を嵌合孔に嵌合させるようにすれば、ダイヤフラムに対して重錘を容易に位置決めすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（１）第１実施形態
図１は一実施形態に係る静電容量型加速度センサ１に回路基板２が接続された状態の裏面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。本実施形態の加速度センサ１は、ＸＹＺの３方向の加速度を検出する３軸型であって、図２に示すように、ダイヤフラム１０と、このダイヤフラム１０の両面に積層されるスペーサ２０，２０および電極基板３０，４０と、ダイヤフラム１０に接合される重錘５０とを備えている。これら部品が加速度検出のための主要部品であり、検出ユニット１Ａを構成している。なお、以下の説明では、図２に示す配置に基づき電極基板３０，４０を必要に応じて上側電極基板３０、下側電極基板４０と称する。
【００１７】
ダイヤフラム１０は、ステンレス等の導電性を有し、かつ弾性変形可能な金属製薄板からなる単一の共通電極を兼ねるもので、図３に示すように略正方形状に形成されている。ダイヤフラム１０の中心には、重錘５０の位置決め用としてダボ孔（嵌合孔）１１が形成されている。当該加速度センサ１では、ダイヤフラム１０の面方向がＸＹ平面とされ、ダイヤフラム１０の面方向に直交して重錘５０の中心を通る軸がＺ軸とされる。ダイヤフラム１０の外周部には、複数の円弧状スリット１２が点対称的に形成されている。スリット１２の最外周部分より内側が弾性変形部分として構成され、この弾性変形部分の中心にダイヤフラム１０が接合される。また、一対の対角部の近傍には、円形の位置決め孔１３が形成されている。さらに、四隅の角部近傍の所定箇所には、円形のピン孔１４が形成されており、これらピン孔１４のうちの幾つかは、スリット１２の最外周部分に連通している。
【００１８】
スペーサ２０もステンレス等の金属製薄板からなるもので、図４に示すように、外形が正方形状で、内側の孔２１が略円形の枠状薄板である。このスペーサ２０はダイヤフラム１０の両面に積層され、スペーサ２０には、その積層状態でダイヤフラム１０の位置決め孔１３およびピン孔１４と同心状に一致する円形の位置決め孔２３およびピン孔２４が形成されている。
【００１９】
各電極基板３０，４０は絶縁性材料により正方形状に形成されたもので、十分な剛性を有しており、中心にはそれぞれ円形の中心孔３１，４１が形成されている。上側電極基板３０の中心孔３１は後述する重錘５０の軸部５２を通すための孔であり、下側電極基板４０の中心孔４１は重錘５０をダイヤフラム１０に溶接する際に利用する作業用孔である。これら電極基板３０，４０はスペーサ２０を挟んでダイヤフラム１０の両側にそれぞれ積層されている。図５（ａ），（ｂ）は上側電極基板３０の内面（ダイヤフラム１０への対向面）および外面をそれぞれ示しており、図６（ａ），（ｂ）は下側電極基板４０の内面および外面をそれぞれ示している。
【００２０】
図５（ａ）に示すように、上側電極基板３０の内面には、点対称的にパターン化された検出電極３２が形成されている。検出電極３２は、Ｘ方向の変位を検出するＸ方向検出電極、Ｙ方向への変位を検出するＹ方向検出電極、Ｚ方向への変位を検出するＺ方向検出電極に分けられる。一方、図５（ｂ）に示すように、外面には、検出電極３２に対応して適宜な形状にパターン化された複数の配線電極３３が形成されている。配線電極３３としては、内面のＸ方向検出電極、Ｙ方向検出電極、Ｚ方向検出電極に対応するものの他に、接地用の電極が形成されている。また、図６（ａ），（ｂ）に示すように、下側電極基板４０の内面および外面にも、同様にして、複数の検出電極４２および複数の配線電極４３が形成されている。いずれの電極基板３０，４０においても、対応する検出電極と配線電極（検出電極３２と配線電極３３、検出電極４２と配線電極４３）とは、それぞれスルーホール導通路３４，４４によって導通されている。
【００２１】
各電極基板３０，４０には、ダイヤフラム１０に積層された状態でダイヤフラム１０およびスペーサ２０の位置決め孔１３，２３およびピン孔１４，２４と同心状に一致するピン孔３５，４５がそれぞれ形成されている。そして、各電極基板３０，４０の外面におけるピン孔３５，４５の周囲には、配線電極３３，４３のパターンの一部として環状の端子３３ａ，４３ａがそれぞれ形成されている。ピン孔３５，４５の径は、上記位置決め孔１３，２３の径と同じに設定されている。なお、これら端子３３ａ，４３ａおよび各電極３２，３３，４２，４３は、例えば銅箔のエッチング処理で形成されている。
【００２２】
重錘５０はステンレス等の金属製であり、図７に示すように、円盤状の頭部５１と、この頭部５１の片面の中心から直交して延びる円柱状の軸部５２とが一体化された略キノコ型を呈している。頭部５１の軸部５２側はテーパ状に形成され、このテーパ部５１ａの厚さは、頭部５１全体の厚さの約１／２とされている。軸部５２の先端には、ダイヤフラム１０のダボ孔１１に嵌合されるダボ（凸部）５２ｂが形成されている。軸部５２の直径は電極基板３０，４０の中心孔３１，４１の径よりも小さく、頭部５１の直径は中心孔３１，４１の径よりも十分大きい寸法を有している。
【００２３】
上記のダイヤフラム１０、２つのスペーサ２０および２つの電極基板３０，４０は、図２に示すように積層され、導電性を有するカシメピン６０によって互いに固定されている。カシメピン６０は図８に示すように、鍔部６１の両側に長ピン部６２と短ピン部（延長部）６３が形成されたもので、長ピン部６２の先端部は円筒状に形成され、ここがカシメ部６２ａとされている。各ピン部６２，６３の外径は同一で、ダイヤフラム１０およびスペーサ２０の位置決め孔１３，２３、および各電極基板３０，４０のピン孔３５，４５にほぼ隙間なく嵌合する寸法に設定されている。
【００２４】
次に、ダイヤフラム１０、２つのスペーサ２０および電極基板３０，４０を積層してこれらをカシメピン６０を用いて固定し、さらにダイヤフラム１０に重錘５０を接合して検出ユニット１Ａを得る工程を、図９を参照して説明する。
【００２５】
まず、内面を上に向けた上側電極基板３０の上にスペーサ２０を重ね、スペーサ２０の上にダイヤフラム１０を重ねる（図９：ａ〜ｃ）。次に、ダイヤフラム１０の上にスペーサ２０を重ね、スペーサ２０の上に内面を下に向けた下側電極基板４０を重ねる（図９：ｄ〜ｅ）。ダイヤフラム１０およびスペーサ２０の位置決め孔１３，２３に対応する対角２箇所の下側電極基板４０のピン孔４５に、カシメピン６０の長ピン部６２を挿入し、鍔部６１が下側電極基板４０の外面に当たるまで、長ピン部６２をスペーサ２０、ダイヤフラム１０、スペーサ２０の各位置決め孔１３，２３，１３、上側電極基板３０のピン孔３５に通す。このように２本のカシメピン６０を対角部分に貫通させることにより、ダイヤフラム１０、２つのスペーサ２０および電極基板３０，４０が互いに位置決めされた積層体となる。なお、この工程では、まず上側電極基板３０のピン孔３５にカシメピン６０を通しておき、その後スペーサ２０等を順に貫通させて積層体を組み立てるようにしてもよい。
【００２６】
次に、図２に示すように、上記積層体に貫通させた２本のカシメピン６０の鍔部６１を下側電極基板４０の外面に当てた状態を保持し、上側電極基板３０の外面から突出したカシメ部６２ａを潰して広げ、カシメピン６０により積層体をかしめて固定する。続いて、下側電極基板４０の残りのピン孔４５から、一致して１つの孔を形成している状態のスペーサ２０、ダイヤフラム１０、スペーサ２０の位置決め孔２３，１３，２３、上側電極基板３０のピン孔３５に対し同様にカシメピン６０を挿入してかしめる。次に、図２に示すように、潰したカシメ部６２ａと上側電極基板３０の端子３３ａ、鍔部６１と下側電極基板４０の端子４３ａをそれぞれ半田付けし、ダイヤフラム１０、２つのスペーサ２０および各電極基板３０．４０からなる積層体を完全に固定する。
【００２７】
次に、軸部５２を上に向けて重錘５０を置き、軸部５２を上側電極基板３０の中心孔３１に通してダボ５２ｂをダボ孔１１に嵌合させる。これによってダイヤフラム１０の中心に重錘５０が位置決めされる。そして、下側電極基板４０の中心孔４１を利用してダボ５２ｂをダイヤフラム１０に溶接する（図９：ｆ）。
【００２８】
以上により、検出ユニット１Ａの組み立てが完了し、電極基板３０，４０の互いに対応する端子３３ａ，４３ａどうしは、カシメピン６０によって導通が確保される。次に、図２に示すように、上側電極基板３０の上に枠状のガイド７０を挟んでカバー８０を重錘５０側から被せ、カバー８０の爪８１を折り曲げて下側電極基板４０の外面に係合させ、加速度センサ１を得る。
【００２９】
前述したように、本実施形態の加速度センサ１には回路基板２が接続されている。この回路基板２は、例えば検出電極３２，４２が発生した電荷を電圧に変換して演算し増幅させるもので、図１および図２に示すように、加速度センサ１の下側電極基板４０側に積層される。回路基板２は、各電極基板３０，４０とほぼ同寸法の矩形状に形成されたもので、下側電極基板４０に面する内面にはＩＣチップ９０が実装されている。また、内面には、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度の検出電流を出力するための図示せぬ出力端子、電源用および接地用の端子が形成されており、これら端子に、外面側からピン孔９１に挿入されてかしめられ、さらにはんだ付けされた端子ピン９２が接続されている。また、回路基板２の上記カシメピン６０に対応する部分にはピン孔９３が形成され、外面のピン孔９３の周囲には、図１に示すように下側電極基板４０の外面側の各端子４３ａに対応する入力端子９４が形成されている。
【００３０】
回路基板２は、図２に示すように、ＩＣチップ９０が実装された内面側を下側電極基板４０に向け、各電極基板３０，４０の各端子３３ａ，４３ａに接続されたカシメピン６０の短ピン部６３をピン孔９３に挿入し、内面に鍔部６１を当てた状態を保持して短ピン部６３を入力端子９４に半田付けすることにより、加速度センサ１に積層した状態で接続されている。
【００３１】
以上が本実施形態の加速度センサ１の構成であり、この加速度センサ１によれば、加速度を受けた重錘５０に生じた慣性力によってダイヤフラム１０が弾性的に歪み、これによってダイヤフラム１０と、上側電極基板３０および下側電極基板４０との間隔が変化する。この変化によって発生する静電容量の増減が、検出電極３２，４２が発生する電荷の変化として検出され、その電荷に基づく三軸方向の加速度が検出される。
【００３２】
ダイヤフラム１０と各電極基板３０，４０との間には、スペーサ２０によってダイヤフラム１０の弾性変形を許容する電極スペースが確保されている。また、加速度を受けた重錘５０はダイヤフラム１０の弾性変形によって傾動するが、テーパ部５１ａが形成されていることにより、上側電極基板３０に対する干渉が効果的に防止される。
【００３３】
上記実施形態の加速度センサ１によれば、重錘５０が、上側電極基板３０の中心孔３１に通されてダイヤフラム１０に固定された軸部５２と、軸部５２に一体化されて上側電極基板３０の外面側に配される頭部５１とからなるキノコ状に形成されたものである。この重錘５０の頭部５１が円盤状に形成されていることにより、単なる円柱状の重錘と比較すると、同じ重さでは高さが格段に低減したものとなる。したがって、検出感度が確保され、かつ加速度センサ１自体の高さが抑えられるので小型化が図られる。
【００３４】
また、図９に示した検出ユニット１Ａの組立方法によれば、ダイヤフラム１０、２つのスペーサ２０および電極基板３０，４０を積層してこれらをカシメピン６０を用いて固定した後、重錘５０の軸部５２をダイヤフラム１０に溶接することにより、重錘５０をダイヤフラム１０に接合している。このように、最終段階で重錘５０の軸部５２を上側電極基板３０の中心孔３１に通してダイヤフラム１０に接合することにより、上側電極基板３０の中心孔３１の径を軸部５２が挿通可能な寸法にとどめることができる。このため、重錘５０を通すための中心孔３１を頭部５１が通る大きさに拡大させる必要がない。その結果、各電極基板３０，４０の検出電極３２，４２の面積を確保することができ、もって検出感度を確保することができる。
【００３５】
（２）第２実施形態
図１０は、本発明の第２実施形態として、上記検出ユニット１Ａの組立工程の他の例を示している。この場合、まず、軸部５２を上に向けて設置した重錘５０の軸部５２に、内面を上に向けた上側電極基板３０の中心孔３１を通し、上側電極基板３０の上にスペーサ２０を重ねる（図１０：ａ〜ｃ）。次に、スペーサ２０の上にダイヤフラム１０を重ね、重錘５０の軸部５２をダイヤフラム１０の中心に溶接する（図１０：ｄ）。次に、ダイヤフラム１０の上にスペーサ２０を重ね、スペーサ２０の上に内面を下に向けた下側電極基板４０を重ねる（図１０：ｅ〜ｆ）。この後、上記実施形態と同様にしてカシメピン６０によりダイヤフラム１０、スペーサ２０および電極基板３０，４０の位置決め、固定ならびに端子接続を行って検出ユニット１Ａを得る。この第２実施形態では、下側電極基板４０を固定する前に重錘５０をダイヤフラム１０に接合するので、下側電極基板４０には特に上記中心孔４１を形成する必要がないものとしている。
【００３６】
（３）第３実施形態
図１１は、本発明の第３実施形態として、重錘５０の頭部５１と軸部５２とを別体にした例を示すとともに、さらにこの構成に応じた検出ユニット１Ａの組立工程を示している。重錘５０の軸部５２には最終的に頭部５１が固定されるが、その頭部５１が固定される側の端面（図１１で下面）の中心にはダボ５２ｃが形成されている。一方、頭部５１の中心にはダボ５２ｃが嵌合するダボ孔５１ｃが形成されている。
【００３７】
検出ユニット１Ａを組み立てるには、まず、ダボ５２ｃを下に向けた軸部５２の上面に、ダイヤフラム１０の中心を溶接する（図１１：ａ〜ｂ）。次に、ダイヤフラム１０の両面にスペーサ２０をそれぞれ重ねてから、下側のスペーサ２０に、内面を上に向けた上側電極基板３０を中心孔３１に軸部５２を通して重ね、上側のスペーサ２０に、内面を下に向けた下側電極基板４０を重ねる（図１１：ｃ〜ｄ）。次に、上記実施形態と同様にしてカシメピン６０によりダイヤフラム１０、スペーサ２０および電極基板３０，４０の位置決め、固定ならびに端子接続を行う。この後、テーパ部５１ａを上に向けた頭部５１のダボ孔５１ｃを軸部５２のダボ５２ｃに嵌合し、ダボ５２ｃを頭部５１に溶接する（図１１：ｆ）。これによって検出ユニット１Ａを得る。この第３実施形態にあっても、下側電極基板４０を固定する前に重錘５０の軸部５２をダイヤフラム１０に接合するので、下側電極基板４０には特に上記中心孔４１を形成する必要がないものとしている。
【００３８】
上記第２および第３実施形態による検出ユニット１Ａの組立方法においても、重錘５０の軸部５２を上側電極基板３０の中心孔３１に通してダイヤフラム１０に接合する手法を採っており、このため、第１実施形態と同様の効果、すなわち、中心孔３１を拡大させる必要がないことによる検出感度の確保、ならびに重錘５０の高さ低減による小型化といった効果を得ることができる。
【００３９】
また、特に第３実施形態のように、頭部５１と軸部５２とを別体とする構成では、頭部５１を軸部５２より重くすることにより、モーメントを増大させて検出感度の向上を図ることができる。そのためには、同じ材質の場合は頭部５１の体積を軸部５２よりも大きくするか、あるいは、両者の材質を異ならせて頭部５１の材質を軸部５２の材質よりも比重が重いものとすればよい。例えば頭部５１を金属製、軸部５２を樹脂としたり、同じ金属製でも、頭部５１を真鍮、軸部５２をステンレスとしたりする手段が挙げられる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、重錘を、一方の電極基板の挿通孔に通されてダイヤフラムに固定される軸部と、一方の電極基板の外面側に配され、挿通孔よりも大径の頭部とを備えた構成とすることにより、この重錘の高さ、すなわち軸長を格段に低減することができ、このため、検出感度を確保しつつセンサの高さを低減して有効に小型化が図られるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る加速度センサに回路基板が接続された状態の裏面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】第１実施形態に係るダイヤフラムの平面図である。
【図４】第１実施形態に係るスペーサの平面図である。
【図５】第１実施形態に係る上側電極基板の（ａ）内面図、（ｂ）外面図である。
【図６】第１実施形態に係る下側電極基板の（ａ）内面図、（ｂ）外面図である。
【図７】第１実施形態に係る重錘の一部断面側面図である。
【図８】第１実施形態に係るカシメピンの一部断面側面図である。
【図９】第１実施形態に係る加速度センサの検出ユニットの組立工程を（ａ）〜（ｆ）の順に示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る加速度センサの検出ユニットの組立工程を（ａ）〜（ｆ）の順に示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る加速度センサの検出ユニットの組立工程を（ａ）〜（ｅ）の順に示す図である。
【符号の説明】
１…静電容量型加速度センサ、１０…ダイヤフラム、
１１…ダボ孔（嵌合孔）、２０…スペーサ、３０…上側電極基板、
３１…上側電極基板の中心孔（挿通孔）、４０…下側電極基板、
４１…下側電極基板の中心孔（作業用孔）、５０…重錘、５１…頭部、
５１ａ…テーパ部、５２…軸部、５２ｂ…ダボ（凸部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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