(57)【要約】【課題】  加速度センサが設置された基板がハウジングに固定されているので、衝突の大小の判定（エアバッグの展開の要否等に利用される）のためには不要とされる高周波成分の衝突力がハウジングから固定された基板に伝達され、基板がこの高周波成分に共振し、加速度センサに増幅して伝達されることがあった。【解決手段】  加速度センサが設けられた基板と、この基板を支持する支持部と、この支持部及び前記加速度センサが設けられたハウジングとを備えた加速度センサユニットであって、基板は支持部を介してハウジングに対して揺動可能に設けられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサが設けられた基板と、この基板を支持する支持部と、この支持部及び前記加速度センサが設けられたハウジングとを備えた加速度センサユニットであって、前記基板は前記支持部を介してハウジングに対して揺動可能に設けられることを特徴とする加速度センサユニット。
【請求項２】
支持部は基板と外部とを接続するピンであることを特徴とする請求項１記載の加速度センサユニット。
【請求項３】
基板の共振周波数と加速度センサの共振周波数とを異ならせることを特徴とする請求項１記載の加速度センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加速度を検出する加速度センサが設けられる加速度センサユニットに関するものであり、特に、車載用などの振動が生じ易い環境に用いられる加速度センサユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の加速度センサユニットは、加速度センサが設置された基板がハウジングに固定されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２０７７０６号公報
【特許文献２】特開平７−１２８４１号公報
【特許文献３】特開平１０−３５４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の加速度センサユニットは、加速度センサが設置された基板がハウジングに固定されているので、衝突の大小の判定（エアバッグの展開の要否等に利用される）のためには不要とされる高周波成分の衝突力がハウジングから固定された基板に伝達され、基板がこの高周波成分に共振し、加速度センサに増幅して伝達されることがあった。
【０００５】
また、特に、基板の共振周波数と加速度センサの共振周波数とが近い場合には、加速度センサのＳ／Ｎ比が悪化することがあった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加速度センサに伝達される高周波成分を低減することを目的とする。
【０００７】
また、加速度センサのＳ／Ｎ比が向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る加速度センサユニットは、加速度センサが設けられた基板と、この基板を支持する支持部と、この支持部及び前記加速度センサが設けられたハウジングとを備えた加速度センサユニットであって、基板は支持部を介してハウジングに対して揺動可能に設けられるものである。
【０００９】
また、支持部は基板と外部とを接続するピンとしたものである。
【００１０】
また、基板の共振周波数と加速度センサの共振周波数とを異ならせるものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る加速度センサユニットは、基板は支持部を介してハウジングに対して揺動可能に設けられるものであるので、基板の共振周波数を低くすることができる。
【００１２】
また、支持部は基板と外部とを接続するピンとしたものであるので、構造を簡略化することができる。
【００１３】
また、基板の共振周波数と加速度センサの共振周波数とを異ならせるものであるので、加速度センサのＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下この発明の実施の一形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態にかかる加速度センサユニットの上面図であり、図２は、加速度センサユニットの側面図の一部を図１中Ａ−Ａ断面で示す部分断面図であり、図３は基板を示す図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図である。
【００１６】
図４は、基板のハウジング内での支持について説明するために簡略化して示した加速度センサユニットの上面図であり、図５は図４中のＤ−Ｄ断面で示す断面図であり、図６は図４中のＥ−Ｅ断面で示す断面図であり、図７は図４中のＦ−Ｆ断面で示す断面図である。なお、図４は基板を省略しており、図５〜７には図４に基板を加えた図となっている。
【００１７】
これらの図において、１は自動車の側部や前部等に設置される加速度センサユニットであり、２は加速度センサ３等を収納するハウジング、３は加速度センサであり、その内部に加速度検出素子（くし歯状電極タイプの静電容量式検出素子やピエゾ抵抗式等）が設けられている。なお、加速度センサ３内に信号処理用のＡＳＩＣも設けるようにしてもよい。４、５は図示しない車両の取付箇所に加速度センサユニット１を取り付けるための取付部であり、それぞれ、図示しない車体側のボルトが差し込まれるボルト穴４ａ、５ａが設けられている。６は加速度センサユニット１の出力を外部に出力するためのコネクタ部、このコネクタ部６には図示しない外部コネクタが接続され、この外部コネクタからエアバッグ展開用のＥＣＵなどに信号が送られることにより、エアバッグの展開が行われる。
【００１８】
７は、ハウジング２の蓋となるプレートであり、プレート７とハウジング２の隙間はレジン８によりシール（密閉）されている。
【００１９】
９は、ハウジングから突出するピンであり、基板１０の穴１１に差し込まれ、また、ピン９の中央部には基板１０の位置決め用のフランジ１２が設けられている。なお、ピン９と同様に図示しないピン１３が設けられており、このピン１３は基板１０の穴１４に差し込まれ、その中央部には基板１０の位置決め用のフランジ２５が設けられている。
【００２０】
１０は加速度センサ３やその他抵抗などの素子１５等が実装される基板であり、ピン９、１３、及び、リードピン１６、１７によりハウジング２との間に所定の間隔１８を開けて支持されている。
【００２１】
１６はリードピンであり、接続線１９を介してコネクタ６内の端子６ａに接続されており、また、基板１０の穴２０に差し込まれることにより、基板１０の配線と接続され、加速度センサ３の出力をコネクタ６に出力することができる。
【００２２】
なお、同様に図示しないリードピン１７が設けられ、基板１０の穴２１に差し込まれ、また、接続線２２を介して端子６ｂに接続される。
【００２３】
また、リードピン１６、１７には、それぞれの中央部に基板１０の位置決め用のフランジ２３、２４が設けられている
ここで、図５、図６に示されるように、基板１０とハウジング２との間には、隙間２６、２７が設けられており、また、図２、図７に示されるように、基板１０とハウジング２との間には、隙間２８、２９が設けられている。このように、基板１０の周囲はハウジング２と接触することなく、基板１０はピン９、１３、リードピン１６、１７に支持されていることとなる。更に、基板１０は、それぞれのピンのフランジ１２、２５、２３、２４に載置されており、その上下においてもハウジング２との間に隙間３０を有し、また、プレート７との間に隙間３１を有するものであるので、ハウジング２やプレート７に接触することなく、基板１０はピン９、１３、リードピン１６、１７に支持されていることとなる。
【００２４】
ここで、ピンは一般的なリード材料である黄銅等の金属材料（但し、リード（接続線）としての機能を併せ持たない場合には、非導体でもよい）によって形成されているので、多少の弾力を有するために、車両が衝突した際などには、曲がりを生じることとなる。
【００２５】
よって、基板１０はハウジング２に対して揺動可能に支持されていることとなり、揺動可能であることにより、外部からの振動や衝撃がハウジングに伝達されたとしても、基板１０が所謂ダンパーのような機能を持つこととなり、基板１０に実装された加速度センサ３には、外部からの振動や衝撃が伝達されにくくなり、特に、高周波成分について、伝達を防止することができる。
【００２６】
また、このように、ハウジング２に対して基板１０を揺動可能に支持することにより、基板１０の共振振動数は、例えば、５ｋＨｚから１ｋＨｚなどのように下げることができる。
【００２７】
ここで、加速度センサの共振振動数が、例えば、５ｋＨｚであった場合には、基板１０の共振振動数と加速度センサの共振振動数とを異ならせることができる。
【００２８】
このことにより、基板と加速度センサとが共振することによる加速度センサのＳ／Ｎ比の悪化を防止することが出来る。
【００２９】
なお、加速度センサの共振振動数は、加速度センサ自体の共振振動数と加速度センサ内の加速度検出素子自体の共振振動数とがあるが、特に加速度検出素子自体の共振振動数と基板の共振振動数とを異ならせる方がよりＳ／Ｎ比の向上を図ることが出来る。
【００３０】
さらに、くし歯状電極タイプの静電容量式センサは、くし歯状の固定電極と可動電極とストッパから構成されるため、可動電極が共振して大きく変位することとなると、ストッパと接触してしまうために、Ｓ／Ｎ比の悪化を招くものであり、可動電極の共振振動数と基板の共振振動数とを異ならせる方がよりＳ／Ｎ比の向上を図ることが出来る。
【００３１】
ここで、ハウジング２に対して基板１０を揺動可能に支持することにより、基板１０はダンピング効果を有することとなり、高周波の衝撃波がハウジング２に伝達されたとしても、このダンピング効果により、基板１０は当該高周波成分を除去することができる。この高周波成分はエアバッグの衝突判定では通常不要とされるため、ローパスフィルタ（高周波成分をカットするためのフィルタ）などを介して除去するなどの方法が取られており、この高周波成分を除去することができるので、ローパスフィルタの簡略化または削減を図ることが出来る。
【００３２】
ここで、一般的な加速度センサユニットは、車室内（すなわち、クラッシャブルゾーンの内側）に設けられているために、衝撃力は直接加速度センサユニットに伝達されることがなく、特に、高周波成分はクラッシャブルゾーンによって、減衰されて伝達されることとなる。要するに、クラッシャブルゾーンが一種のダンピング効果を奏している。
【００３３】
これに対して、エアバッグの判定をよりレスポンスよく行うために、車両の前方部や側面部のクラッシャブルゾーン（衝突時にその衝撃力により変形することによって衝突の衝撃力を吸収するために設けられた部分）に加速度センサユニットを設置することがあるが、その際には、クラッシャブルゾーンを経ていない衝撃力が直接加速度センサユニットに加わることとなる。このことにより、特に、衝撃力の高周波成分が直接加速度センサユニットに加わることとなる。
【００３４】
このように、特に、クラッシャブルゾーンに、この実施の形態において説明した加速度センサユニットを設けた場合には、基板がクラッシャブルゾーンに代ってダンピング機能を有することとなり、高周波成分の減衰を行うことができるものである。
【００３５】
なお、このような高周波成分は、衝突の大小の判定（エアバッグの展開要否の判定）に際して、不要なものであり、減衰された方が望ましい。
【００３６】
さらに、高周波成分が大きい場合には、加速度センサの検出レンジ（検出範囲）が高い、すなわち、高レンジの非汎用型の加速度センサを用いる必要性が出てきてしまうが、高周波成分を基板のダンピング効果によって減衰・除去することにより、低レンジの汎用型の加速度センサを用いることができ、部品単価の低減を図ることができるものである。
【００３７】
さらに、ハウジング２内にゲル状の樹脂を塗布することにより、基板の揺動をよりスムーズにして、ダンピング効果を高めることもできる。
【００３８】
また、この実施の形態においては、基板１０はリードピン１６、１７にのみ半田付などにより固定されており、ピン９、１３とは固定されていない。すなわち、ピン９、１３は基板の穴１０、１５内を変位することができる。
【００３９】
このことにより、基板１０はより大きく揺動することができ、ダンピング効果を高めることができるものである。
【００４０】
なお、ピン９、１３についても半田付等により基板１０に固定したとしても、ピン９、１３の弾性力によって、ダンピング効果は得られるものである。
【００４１】
また、この実施の形態においては、ピンのフランジ部に基板が載置されることによって、基板を支持するものを示したが、例えば、ピンによって基板が吊り下げられるなどのように他の方法によって支持されてもよい。
【００４２】
また、この実施の形態においては、加速度センサとしてその内部に加速度検出素子を設けたものを示したが、加速度センサが加速度検出素子そのものであってもよく、更には、加速度センサと基板とが、加速度検出素子と基板とが一体に形成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる加速度センサユニットの上面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる加速度センサユニットの側面図の一部を図１中Ａ−Ａ断面で示す部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる基板を示す図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図である。
【図４】基板のハウジング内での支持について説明するために簡略化して示した加速度センサユニットの上面図である。
【図５】図４中のＤ−Ｄ断面で示す断面図である。
【図６】図４中のＥ−Ｅ断面で示す断面図である。
【図７】図４中のＦ−Ｆ断面で示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：加速度センサユニット、２：ハウジング、３：加速度センサ、９、１３：ピン、１０：基板、１６、１７：リードピン
【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】
2005106584.tif 000008
【図７】
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