【手続補正書】
【提出日】平成22年4月2日(2010.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面が第１の圧力を受圧する受圧面である第１の受圧部と、当該第１の受圧部の周縁に前記第１の受圧部の厚みよりも厚い第１の環状囲繞部とを有する第１のダイヤフラムと、
一方の主面が第２の圧力を受圧する受圧面である第２の受圧部と、当該第２の受圧部の周縁に前記第２の受圧部の厚みよりも厚い第２の環状囲繞部とを有する第２のダイヤフラムと、
振動部と、当該振動部の両端に夫々設けた第１の基部と第２の基部とを有する圧電振動素子と、
を備える感圧素子であって、
前記振動部は、前記第１の基部と前記第２の基部とを結ぶ軸方向に生じる応力により共振周波数が変化し、
前記第１のダイヤフラムは、他方の主面に前記第１のダイヤフラムと前記第１の環状囲繞部とにより第１の凹部と、当該第１の凹部の底面の中央部に第１の支持部とを有し、
前記第２のダイヤフラムは、他方の主面に前記第２のダイヤフラムと前記第２の環状囲繞部とにより第２の凹部と、当該第２の凹部の底面の中央部に第２の支持部とを有し、
前記第１の凹部と前記第２の凹部とが対向するように、前記第１のダイヤフラムと、前記圧電振動素子と、前記第２のダイヤフラムと、を順次積層し、
前記前記第１の基部は、前記第１の環状囲繞部と前記第２の環状囲繞部とにより狭持され、
前記前記第２の基部は、前記第１の支持部と前記第２の支持部とにより狭持されている
ことを特徴とする感圧素子。
【請求項２】
前記第１のダイヤフラムと、前記第２のダイヤフラムと、前記圧電振動素子とは、同一の材質で構成されてい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】
前記材質が、水晶であることを特徴とする請求項２に記載の感圧素子。
【請求項４】  
前記圧電振動素子が双音叉振動子であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の感圧素子。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の感圧素子と、
発振回路と、
を備え、
前記圧電振動子と前記発振回路とを電気的に接続し、
前記圧電振動子に生ずる共振周波数の変化を前記発振回路から出力される電気信号を測定することにより被測定圧力を検出することを特徴とする圧力センサ。
【請求項６】  
少なくとも貫通孔を有するベースと、
当該ベース上面に立設した一つの側面に凹部を有する圧電ブロックと、
を備え、
前記圧電ブロックには前記側面の凹部と底面部とを貫通する貫通孔が形成され、
前記凹部の開口面に、前記第１の受圧部と前記第２の受圧部の何れか一方の受圧部が対向するように前記側面に前記感圧素子を配置し、
前記受圧部の前記受圧面が前記ベースの上面に対して垂直になっている
ことを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
【請求項７】  
前記圧電ブロックの材質が、前記感圧素子の材質と同一であることを特徴とする請求項６に記載の圧力センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】感圧素子及びそれを用いた圧力センサ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
第１の形態の感圧素子は、一方の主面が第１の圧力を受圧する受圧面である第１の受圧部と、当該第１の受圧部の周縁に前記第１の受圧部の厚みよりも厚い第１の環状囲繞部とを有する第１のダイヤフラムと、一方の主面が第２の圧力を受圧する受圧面である第２の受圧部と、当該第２の受圧部の周縁に前記第２の受圧部の厚みよりも厚い第２の環状囲繞部とを有する第２のダイヤフラムと、振動部と、当該振動部の両端に夫々設けた第１の基部と第２の基部とを有する圧電振動素子と、を備える感圧素子であって、前記振動部は、前記第１の基部と前記第２の基部とを結ぶ軸方向に生じる応力により共振周波数が変化し、前記第１のダイヤフラムは、他方の主面に前記第１のダイヤフラムと前記第１の環状囲繞部とにより第１の凹部と、当該第１の凹部の底面の中央部に第１の支持部とを有し、前記第２のダイヤフラムは、他方の主面に前記第２のダイヤフラムと前記第２の環状囲繞部とにより第２の凹部と、当該第２の凹部の底面の中央部に第２の支持部とを有し、前記第１の凹部と前記第２の凹部とが対向するように、前記第１のダイヤフラムと、前記圧電振動素子と、前記第２のダイヤフラムと、を順次積層し、前記前記第１の基部は、前記第１の環状囲繞部と前記第２の環状囲繞部とにより狭持され、前記前記第２の基部は、前記第１の支持部と前記第２の支持部とにより狭持されていることを特徴とする感圧素子。
第２の形態の感圧素子は、前記第１のダイヤフラムと、前記第２のダイヤフラムと、前記圧電振動素子とが、同一の材質で構成されていることを特徴とする第１の形態に記載の感圧素子。
第３の形態の感圧素子は、前記材質が、水晶であることを特徴とする第２の形態に記載の感圧素子。
第４の形態の感圧素子は、前記圧電振動素子が双音叉振動子であることを特徴とする第１乃至３の形態の何れかに記載の感圧素子。
第５の形態の圧力センサは、第１乃至４の形態の何れかに記載の感圧素子と、発振回路と、を備え、前記圧電振動子と前記発振回路とを電気的に接続し、前記圧電振動子に生ずる共振周波数の変化を前記発振回路から出力される電気信号を測定することにより被測定圧力を検出することを特徴とする圧力センサ。
第６の形態の圧力センサは、少なくとも貫通孔を有するベースと、当該ベース上面に立設した一つの側面に凹部を有する圧電ブロックと、を備え、前記圧電ブロックには前記側面の凹部と底面部とを貫通する貫通孔が形成され、前記凹部の開口面に、前記第１の受圧部と前記第２の受圧部の何れか一方の受圧部が対向するように前記側面に前記感圧素子を配置し、前記受圧部の前記受圧面が前記ベースの上面に対して垂直になっていることを特徴とする第５の形態に記載の圧力センサ。
第７の形態の圧力センサは、前記圧電ブロックの材質が、前記感圧素子の材質と同一であることを特徴とする第６の形態に記載の圧力センサ。
適用例１に係る圧力センサは、少なくとも圧電振動子を２枚の圧電ダイヤフラムによりサンドイッチ状に挟んで構成した感圧素子と、発振回路とを備え、前記感圧素子の表面に測定すべき圧力を導くことにより前記圧電振動子に生ずる共振周波数の変化を前記発振回路を介して測定し、この測定結果に基づき前記測定すべき圧力のレベルを算出するようにした。
適用例２に係わる圧力センサは、少なくとも貫通孔を有するベースと、該ベース上面に立設した一つの側面に凹部を有する圧電ブロックと、圧電振動子を２枚の圧電ダイヤフラムによりサンドイッチ状に挟んで構成した感圧素子と、発振回路とを備え、前記圧電ブロックには前記側面の凹部と底面部とを貫通するＬ型貫通孔が形成されており、前記側面の凹部開口面に前記感圧素子を配置し、前記ベースの貫通孔と圧電ブロックのＬ型貫通孔とを介して前記感圧素子の表面に測定すべき圧力を導くことにより前記圧電振動子に生ずる共振周波数の変化を前記発振回路を介して測定し、この測定結果に基づき前記測定すべき圧力のレベルを算出するようにした。
適用例３に係わる圧力センサは、適用例１または適用例２に記載の圧力センサにおいて、上面に円環状凹部を有する第１の圧電ダイヤフラムと、所定寸法を有する圧電振動子と、下面に円環状凹部を有する第２の圧電ダイヤフラムとを前記円環状凹部が前記圧電振動子を介して対面するように順次積層して前記感圧素子を構成した。
適用例４に係わる圧力センサは、適用例１、適用例２または適用例３に記載の圧力センサにおいて、前記圧電振動子として双音叉振動子を用いるようにした。