(57)【要約】【課題】簡単な構造かつ超小型で、高温状態など過酷な環境でも長時間使用可能な信頼性の高いメカ式のモーションスイッチを提供する。【解決手段】基板１５には、略矩形形状のセラミック製の台座１３が固着され、台座１３には、基端面１３Ａと上側面１３Ｂとに連続した逆Ｌ字形状の溝１３Ｃが形成されている。導電性を有する高弾性線１２は、屈曲して溝１３Ｃに嵌合して固着され、基板１５を貫通するリード１２Ａと、基板１５に対して水平方向に延出された腕部１２Ｂとを有し、腕部１２Ｂの先端部を作用端１２Ｃとしている。作用端１２Ｃには、基板１５から離間する位置に、腕部１２Ｂの弾性によって揺動により移動可能な金属製の錘１４が形成されている。錘１４の直下の基板１５上には、リード１７によって基板１５に支持固定される導電性を有する接点１６が備えられている。そして、台座１３、腕部１２Ｂ、錘１４及び接点１６はケース１１に覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配設される導電性を有する接点と、
前記基板上の前記接点と離間した位置に固定される台座と、
基端部は前記台座に支持固定され、前記台座から前記基板に対して水平方向に延出された腕部の先端部が前記接点の上方位置に位置する導電性を有する弾性体と、
前記台座から前記基板の方向に延出され、前記弾性体と電気的に接続されている導電性を有するリードと、
前記弾性体の先端部に設けられ、前記接点と離間する位置または前記接点と接する位置に配設される導電性を有する錘と、
前記基板上において、少なくとも前記接点、前記腕部及び前記錘を覆うケースとを備えることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のモーションスイッチにおいて、
前記リードは、前記弾性体を延長したものであり、
前記錘は、前記弾性体から形成されることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のモーションスイッチにおいて、
前記弾性体は、線材であることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のモーションスイッチにおいて、
前記弾性体は、板材であることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のモーションスイッチにおいて、
前記弾性体の材料は、縦弾性係数が２０６〜２２５ギガパスカルであり、横弾性係数が８０．４〜８３．３ギガパスカルの特性をもつ弾性材料であることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のモーションスイッチにおいて、
前記弾性体の材料は、その組成が少なくとも重量比でＣ≦０．０５％、Ｎｉ１５〜１８％、Ｃｒ１０〜１４％、Ｍｏ３〜５％、Ｗ３〜５％、Ｃｏ３５〜４０％、Ｆｅ１０〜３０％、Ａｌ０．０１〜０．５％、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ各０．１〜５％からなることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項７】
請求項１〜５に記載のモーションスイッチにおいて、
前記弾性体の材料は、その組成が少なくとも重量比でＣ≦０．０５％、Ｎｉ３１〜３４％、Ｃｒ１９〜２１％、Ｍｏ９〜１１％、Ｃｏ３５〜４０％、Ｆｅ１０〜３０％、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ各０．１〜５％からなることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のモーションスイッチにおいて、
前記弾性体は、前記台座に形成された溝に支持固定されることを特徴とするモーションスイッチ。
【請求項９】
請求項８に記載のモーションスイッチにおいて、
前記台座は、
前記基板に対して垂直な側面のうちの１つの基端面と、
前記基板に対して平行であるとともに前記基端面と連続する上側面とを備え、
前記溝は、前記基端面と前記上側面に連続して形成されることを特徴とするモーションスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカ式の超小型のモーションスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の益々の普及と電子機器の小型化、高性能化の技術があいまって、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ  Ｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）や横滑り防止システムなど車両の運転支援システムのような高性能な電子化が急速に進み始めている。こうした中、それら車両用電子機器の省電力化も益々重要となり、そのため、車両が動き始めた時から電子機器を起動させるモーションスイッチも、益々、小型化、高性能化が求められてきている。従来、モーションスイッチとしては、動電式、歪みゲージ式、圧電式、ピエゾ抵抗式、静電容量式、熱検知式等が考案され、その中で小型なものとしては、ピエゾ抵抗式、静電容量式、熱検知式が挙げられる。そして、例えば、温度変化による影響の少ない半導体加速度センサが提案されている（特許文献１）。これらのものは、３軸加速度センサもあり、加速度検知機構を半導体プロセスで作られるためＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）と呼ばれている。
【０００３】
一方、昔から様々な機構のメカ式のモーションスイッチも考案されており、その一部は、車両用電子機器のモーションスイッチとしても採用されている。そして、例えば、小型で製造が容易な加速度スイッチが提案されている（特許文献２）。特許文献２の加速度スイッチは、金属容器と、金属容器内に配置された金属容器内径よりも小さい慣性球と、金属容器と慣性球の間に、加速度の加わっていない慣性球を金属容器内面から離間させて保持する弾性力を有するとともに、金属容器内面に接しない可動接点を配置した。そして、慣性球に所定以上の加速度が加わると、慣性球が慣性により可動接点を押圧して金属容器と接触させ、可動接点と金属容器間を導通させて加速度が検出されるようにした。
【特許文献１】特開平９−１８０１７号公報
【特許文献２】特開２００２−９０３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の半導体加速度センサ等の、これらＭＥＭＳは、前記のごとくモーション検知機構が半導体であるため車両のエンジン近傍やタイヤの中といった高温状態など苛酷な環境における信頼性としては、熱等の影響を受けて誤動作するといった問題があった。また、ＭＥＭＳは、純粋なメカ式と比較し検知機構が半導体であるため構造を単純化するにも限界があり、超小型化するには、その分精度の高い高額な半導体製造設備が必要となる等の課題があった。
【０００５】
また、昔から様々な機構のメカ式のモーションスイッチが考案されているものの、大きさとしてはＭＥＭＳより小型化できるような機構のものは、ほとんど考案されてないのが実情である。さらに、例えば、特許文献２に記載の加速度スイッチは、部品の機構が複雑で製造や組立に手間がかかる問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構造かつ超小型で、高温状態など過酷な環境でも長時間使用可能な信頼性の高いメカ式のモーションスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板と、前記基板上に配設される導電性を有する接点と、前
記基板上の前記接点と離間した位置に固定される台座と、基端部は前記台座に支持固定され、前記台座から前記基板に対して水平方向に延出された腕部の先端部が前記接点の上方位置に位置する導電性を有する弾性体と、前記台座から前記基板の方向に延出され、前記弾性体と電気的に接続されている導電性を有するリードと、前記弾性体の先端部に設けられ、前記接点と離間する位置または前記接点と接する位置に配設される導電性を有する錘と、前記基板上において、少なくとも前記接点、前記腕部及び前記錘を覆うケースとを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記リードは、前記弾性体を延長したものであり、前記錘は、前記弾性体から形成される。
請求項３に記載の発明は、前記弾性体は、線材である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記弾性体は、板材である。
請求項５に記載の発明は、前記弾性体の材料は、縦弾性係数が２０６〜２２５ギガパスカルであり、横弾性係数が８０．４〜８３．３ギガパスカルの特性をもつ弾性材料である。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、前記弾性体の材料は、その組成が少なくとも重量比でＣ≦０．０５％、Ｎｉ１５〜１８％、Ｃｒ１０〜１４％、Ｍｏ３〜５％、Ｗ３〜５％、Ｃｏ３５〜４０％、Ｆｅ１０〜３０％、Ａｌ０．０１〜０．５％、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ各０．１〜５％からなる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、前記弾性体の材料は、その組成が少なくとも重量比でＣ≦０．０５％、Ｎｉ３１〜３４％、Ｃｒ１９〜２１％、Ｍｏ９〜１１％、Ｃｏ３５〜４０％、Ｆｅ１０〜３０％、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｎｂ各０．１〜５％からなる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、前記弾性体は、前記台座に形成された溝に支持固定される。
請求項９に記載の発明は、前記台座は、前記基板に対して垂直な側面のうちの１つの基端面と、前記基板に対して平行であるとともに前記基端面と連続する上側面とを備え、前記溝は、前記基端面と前記上側面に連続して形成される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、モーションスイッチは、錘を有した弾性体、台座、ケース、リードより構成され、錘を有した弾性体を除きシンプルな形状の部品のため、各部品を容易に小型に作製できる。従って、各部品が小さく、かつ、簡単な構造であるとともに、全体構成として、超小型のモーションスイッチを作製することができる。また、リードにより、モーションスイッチを基板に容易に実装することができる。また、弾性体を基板と水平方向に延出するので、モーションスイッチの基板に対する高さを低くすることができる。
【００１４】
そして、このような構造によりモーションスイッチの静止時には、錘は弾性体の弾性により所定の位置に保持される。また、モーションスイッチに錘を所定の方向に揺動させる所定の加速度が印加されたときには、錘は弾性体の弾性に抗して所定の位置から移動して、リードとの電気的な接触状態を静止時と異なる状態に変化さる。その結果、モーションスイッチは、電気的な接触状態の変化に基づいて加速度を検出させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、錘を弾性体の先端部に簡単なヘッダー加工等により形成することができるとともに、１つの弾性体によりリードから錘までを形成することができる。また、モーションスイッチの構成として弾性体がリードを兼ねることにより、同モーションスイッチを実装する基板との接触を容易にすることができる。従って、構造が簡
単で部品点数の少ないモーションスイッチの構造とすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、線材を用いることで、ヘッダー加工を容易にして、弾性体の先端部に容易に錘を形成することができる。
請求項４に記載の発明によれば、板材を用いることで、弾性体の先端部に設けられた錘の揺動方向をある程度制限することができて、モーションスイッチの精度を高くすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、バネの材料に縦弾性係数が２０６〜２２５ギガパスカル、横弾性係数が８０．４〜８３．３ギガパスカルの特性をもつ弾性材料を用いる。その結果、この材料を用いたバネは、一般的に使用されているピアノ線、バネ材用ステンレス、および、ベリリウム銅等と比較して精度よく作動するとともに、所定の弾性を長時間維持することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、弾性体は、一般的にバネ材として使用されているピアノ線、バネ材用ステンレス、及び、ベリリウム銅等と比較して温度による弾性率の変化が小さいため、エンジン近傍やタイヤの中といった高温環境になる場所で使用しても精度よく動作する。また、弾性体は、この弾性疲労が起きにくいため、寿命も長くすることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、弾性体は、一般的にバネ材として使用されているピアノ線、バネ材用ステンレス、及び、ベリリウム銅等と比較して温度による弾性率の変化がさらに小さいため、エンジン近傍やタイヤの中といった高温環境になる場所で使用してもより精度よく動作する。また、この弾性体は、より弾性疲労が起き難く寿命もより長くすることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、台座による弾性体の支持固定を容易にすることができる。
請求項９に記載の発明によれば、台座による弾性体の支持固定を容易にするとともに、弾性体のリードとしての配置位置も容易に定めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１は、本発明を具体化したモーションスイッチ１０の内部構造を示す斜視図である。
【００２２】
図１において、モーションスイッチ１０は紙・フェノール樹脂銅張積層製の基板１５に取り付けられるメカ式で超小型のモーションスイッチである。
基板１５上には、略矩形形状のセラミック製の台座１３が固着されている。
【００２３】
台座１３は、基板１５に対して垂直な基端面１３Ａと、基板１５に対して水平な上側面１３Ｂを有している。台座１３には、逆Ｌ字形状に形成された、すなわち、基端面１３Ａと上側面１３Ｂとに渡って連続して形成された溝１３Ｃが凹設されている。
【００２４】
溝１３Ｃには、該溝１３Ｃに沿って屈曲した弾性体としての高弾性線１２が嵌合されて固着されている。高弾性線１２は、基端面１３Ａから基板１５の方向に延出され、基板１５を貫通して基板１５に接続支持されるリード１２Ａを有している。また、高弾性線１２は、上側面１３Ｂから基板１５と水平方向に延出した腕部１２Ｂを有し、その腕部１２Ｂの先端部を作用端１２Ｃとしている。
【００２５】
作用端１２Ｃには、金属製の錘１４が一体形成されている。錘１４は、腕部１２Ｂの弾性によって基板１５から離間した所定の位置に保持されている。また、錘１４は、腕部１２Ｂの弾性によって揺動可能になっていて、すなわち、基板１５の方向に移動可能に構成されている。
【００２６】
基板１５上であって錘１４の直下には、導電性のある接点１６が備えられている。接点１６は、リード１７と電気的に接続されるとともに固着されている。リード１７は、基板１５を貫通して、基板１５に接続されるとともに支持固定されている。すなわち、接点１６は、リード１７によって基板１５に支持固定されている。
【００２７】
従って、常には、錘１４は腕部１２Ｂの弾性にて、接点１６から離間した位置に保持されている。また、錘１４に接点１６方向への力が加わると、同錘１４は腕部１２Ｂの弾性に抗して接点１６方向に移動する。そして、所定以上の力が錘１４に付与されると、錘１４は腕部１２Ｂの弾性に抗して接点１６に接触する位置まで移動するようになっている。
【００２８】
すなわち、図２（ａ）に示すように、モーションスイッチ１０が静止していると、錘１４は、接点１６から離間された位置に保持されていて、リード１２Ａとリード１７は電気的に非接続されるようになっている。また、図２（ｂ）に示すように、錘１４に対して下方に所定の加速度Ｆが加わると、錘１４は、腕部１２Ｂを撓ませて、その表面を接点１６に接触させることによって、リード１２Ａとリード１７とを電気的に接続させるようになっている。
【００２９】
基板１５の上面において、台座１３、腕部１２Ｂ、錘１４及び接点１６は、箱形の耐熱性樹脂等のケース１１に覆われている。ケース１１は、腕部１２Ｂ、錘１４及び接点１６を覆うことによって、腕部１２Ｂや錘１４に外部から物などが接触することを防止して、錘１４を加速度Ｆに応答させて好適に移動させるようになっている。
【００３０】
詳述すると、ケース１１は、ポリアミド６６製で縦２ｍｍ（ミリメートル）、横４ｍｍ、高さ２ｍｍに形成されている。また、台座１３はアルミナ製で縦１．６ｍｍ、横１ｍｍ、高さ１ｍｍに形成されている。高弾性線１２は、高弾性材料であるＳＰＲＯＮ（日本国株式会社エスアイアイ・マイクロパーツ社登録商標）のＳＲ５１０製で、線径φ０．５ｍｍとした。また、錘１４は、高弾性線１２の先端をヘッダー加工にて作製したもので、その表面は接触抵抗を下げる目的で金メッキを施した。尚、ＳＲ５１０は、その組成をＣ０．０３、Ｓｉ０．１、Ｍｎ０．５、Ｐ０．０２、Ｓ０．０２、Ｎｉ３１．４〜３３．４、Ｃｒ１９．５〜２０．５、Ｍｏ９．５〜１０．５、Ｎｂ０．８〜１．２、Ｔｉ０．３〜０．７、Ｆｅ１．１０〜２．１０とし、その残分をＣｏと少量の不可避不純物とするＣｏ基合金である。また、ＳＲ５１０は、弾性材料としては、２１６〜２２５ギガパスカル（１平方ミリメートル当り２２〜２３×１０００キログラム）の縦弾性係数を有し、８３．３ギガパスカル（１平方ミリメートル当り８．５×１０００キログラム）の横弾性係数を有する。
【００３１】
まず始めに、モーションスイッチ１０の構造を前述した構造とすることにより、錘１４を有した高弾性線１２を除きシンプルな形状の部品のため、各部品を小型に作製することが容易になる。なお、錘１４を有した高弾性線１２も他の部品に対しては複雑なものの、高弾性線１２の先端部のヘッダー加工をすることで前述したような超小型の部品を作製することができた。また、全体構成も既に超小型なタイプが存在するプラスチックモールド（ｐｌａｓｔｉｃ  ｍｏｌｄ）水晶振動子と類似のため、プラスチックモールド水晶振動子の製造技術を流用することで前述した縦２ｍｍ、横４ｍｍ、高さ２ｍｍと超小型のモーションスイッチ１０を容易に作製することができた。
【００３２】
次に、高弾性線１２がそれぞれ基板１５と接続するリード１２Ａを兼ねているので、モーションスイッチ１０を基板上に自動マウンター等で挿入後、リフロー半田付け装置等を通すことにより組立を容易にすることができる。また、本発明による各モーションスイッチ１０の構造は、プラスチックモールド水晶振動子と類似構造のため、プラスチックモールド水晶振動子の製造技術をそのまま流用することができるので、新たな製造設備の設計をする必要がない。
【００３３】
その上、本発明によるモーションスイッチ１０の寸法は縦２ｍｍ、横４ｍｍ、高さ２ｍｍと基板厚みの方向の寸法が２ｍｍと薄いため、基板上の高さを低くすることで電子機器全体としての厚みも薄くできる。これは、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ：Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等、電子機器自身の厚さがその取り付け易さに大きく影響を及ぼす機器においては、極めて重要な特徴の一つとなる。例えば、ＴＰＭＳに用いられる電子機器は、その厚さが数十ｍｍより厚い場合、タイヤ自動組立装置（タイヤマウンター）等で、タイヤを組み立てる際、破損させられるおそれが高くなる。
【００３４】
最後に、高弾性線１２をＳＲ１００、ＳＲ５１０など、所謂、高弾性材料であるＳＰＲＯＮ材とすることで、一般的にバネ材として使用されているピアノ線、バネ材用ステンレス、および、ベリリウム銅等と比較し温度による弾性率の変化を小さくすることができる。そのため、エンジン近傍やタイヤの中といった高温環境になる場所で使用しても精度よく作動し、弾性疲労が起きにくく、過酷な環境下においても、長時間の使用に耐える各モーションスイッチ１０を供給することができる。尚、ＳＲ１００は、その組成をＣ０．０３、Ｓｉ０．８〜１．０５、Ｍｎ０．５〜１．１０、Ｐ０．０２、Ｓ０．０２、Ｎｉ１６．０〜１７．０、Ｃｒ１１．６〜１２．２、Ｍｏ３．８０〜４．２０、Ｗ３．８５〜４．１５、Ｃｏ３８．０〜３９．４、Ｔｉ０．４〜０．８、Ａｌ  ０．０４〜０．１２とし、その残分をＦｅと少量の不可避不純物とするＣｏ基合金である。また、ＳＲ１００は、弾性材料としては、２０６〜２１６ギガパスカル（１平方ミリメートル当り２１〜２２×１０００キログラム）の縦弾性係数を有し、８０．４ギガパスカル（１平方ミリメートル当り８．２×１０００キログラム）の横弾性係数を有する。
【００３５】
ちなみに線材の材質を変更した実施例を行い検証した。
（実施例１）
図１で示すモーションスイッチ１０で、ケース１１は厚さ０．２ｍｍのポリアミド６６を射出成型によって、縦２ｍｍ、横４ｍｍ、高さ２ｍｍに成型した。台座１３はアルミナ製で、縦１．６ｍｍ、横１ｍｍ、高さ１ｍｍの大きさに加工し、その基端面１３Ａと上側面１３Ｂに、高弾性線１２が圧入できるように溝加工を施して溝１３Ｃを形成した。高弾性線１２は、線径φ０．５ｍｍのＳＲ５１０材を、錘１４が３３Ｇ（Ｇは、重力加速度（９．８ｍ／（ｓ×ｓ））を示す。）の応力（高弾性線１２に対して垂直方向）で基板１５上の接点１６に接するよう錘１４をヘッダー加工にて作製した。なお、錘１４の表面には接触抵抗を下げるため金メッキを施した。
【００３６】
これらの部品を図１のように、ケース１１で覆うことで、モーションスイッチ１０を作製した。
（比較例１）
比較例１は、実施例１と同様な構成にするものの、高弾性線１２の材質をピアノ線とした。
（比較例２）
比較例２は、実施例１と同様な構成にするものの、高弾性線１２の材質をバネ材用ステンレスとした。
（比較例３）
比較例３は、実施例１と同様な構成にするものの、高弾性線１２の材質をベリリウム銅とした。
【００３７】
そして、上記した実施例１、比較例１〜３のモーションスイッチを、それぞれ５個作製し、以下の検証を行なった。
まず、モーションスイッチのリード１２Ａと接点１６のリード１７間を相互に導通させる重力加速度の値について、環境温度の違いによる変動を確認するため、常温環境及び高温環境において、モーションスイッチのリード１２Ａと接点１６のリード１７を相互に導通させる重力加速度の値を確認した。
【００３８】
具体的には、これら４種のモーションスイッチを、摂氏２０度と摂氏２００度の環境下において、モーションスイッチが導通する、すなわち、錘１４が接点１６に接触してリード１２Ａ，１７間が導通する場合のそれぞれの重力加速度値（この値を導通加速度とする。）を調べた。そして、その結果を図５の表３０に示す。
【００３９】
また、モーションスイッチの高温環境における耐久性を確認するため、高温環境におけるモーションスイッチのリード１２Ａと接点１６のリード１７間を相互に導通させる重力加速度について、２本のリード１２Ａ，１７間が相互に導通した回数、すなわち高弾性線１２の振動回数に基づく変化を確認した。具体的には、摂氏２００度の環境下、検証開始時の導通加速度の値が平均で５％以上低下する高弾性線１２の振動回数を調査した結果を表３０に示す。
【００４０】
（１）はじめに、表３０に示すように、実施例１における摂氏２０度と摂氏２００度の導通加速度は、比較例１〜３と比較すると一定であることが分かる。これは、実施例１は、高弾性線１２に高弾性材料であるＳＲ５１０を用いており、そのＳＲ５１０の弾性が摂氏２００度程度までは、殆ど変化しないためである。
【００４１】
（２）次に、表３０に示すように、実施例１における摂氏２００度における導通加速度が５％以上低下する振動回数は、比較例１〜３と比較すると最も多い。これは、実施例１は、高弾性線１２にＳＲ５１０を用いており、そのＳＲ５１０は応力による金属疲労が溜まり難いためである。
【００４２】
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、モーションスイッチ１０の構造として、基板１５との接続点として高弾性線１２が台座１３上に直角に折り曲げられた形で配置され、そのリード１２Ａとの反対側の先端の作用端１２Ｃには金属製の錘１４を有した。また、外周を耐熱性樹脂等のケース１１で覆う構造とすることで、構造が簡単で、生産性に優れ、超小型で、かつ、基板との接続も容易なモーションスイッチ１０を作製することができる。
【００４３】
（２）本実施形態によれば、モーションスイッチ１０の高弾性線１２の材質をＳＲ１００，ＳＲ５１０など、所謂、高弾性材料であるＳＰＲＯＮ材とした。従って、エンジン近傍やタイヤの中といった高温環境になる場所で使用しても精度よく作動し、かつ、長時間の使用に耐えるモーションスイッチ１０を作製することができる。
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図３及び図４に従って説明する。
【００４４】
なお、本実施形態は、第１実施形態の高弾性線１２を板材とした点が相違するもので、以下では相違点を中心に説明する。また、第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
図３は、本発明を具体化したモーションスイッチ２０の内部構造を示す斜視図である。
図３において、モーションスイッチ２０は基板１５に取り付けられるメカ式で超小型のモーションスイッチである。
【００４６】
基板１５上には、略矩形形状のセラミック製の台座２３が固着されている。
台座２３は、基板１５に対して垂直な基端面２３Ａと、基板１５に対して水平な上側面２３Ｂを有している。台座２３には、逆Ｌ字形状に形成された、すなわち、基端面２３Ａと上側面２３Ｂとに渡って連続して形成された溝２３Ｃが凹設されている。
【００４７】
溝２３Ｃには、該溝２３Ｃに沿って屈曲した弾性体としての高弾性板２２が嵌合されて固着されている。高弾性板２２は、基端面２３Ａから基板１５の方向に延出され、基板１５を貫通して基板１５に接続支持されるリード２２Ａを有している。また、高弾性板２２は、上側面２３Ｂから基板１５と水平方向に延出した腕部２２Ｂを有し、その腕部２２Ｂの先端部を作用端２２Ｃとしている。
【００４８】
作用端２２Ｃの下部には、金属製の錘２４が一体形成されている。錘２４は、腕部２２Ｂの弾性によって基板１５から離間した所定の位置に保持されている。また、錘２４は、腕部２２Ｂの弾性によって揺動可能になっていて、すなわち、基板１５の方向に移動可能に構成されている。
【００４９】
基板１５上であって錘２４の直下には、導電性のある接点１６が備えられている。接点１６は、リード１７によって基板１５に支持固定されている。
従って、常には、錘２４は腕部２２Ｂの弾性にて、接点１６から離間した位置に保持されている。また、錘２４に接点１６方向への力が加わると、同錘２４は腕部２２Ｂの弾性に抗して接点１６方向に移動する。そして、所定以上の力が錘２４に付与されると、錘２４は腕部２２Ｂの弾性に抗して接点１６に接触する位置まで移動するようになっている。
【００５０】
すなわち、図４（ａ）に示すように、モーションスイッチ２０が静止していると、錘２４は、接点１６から離間された位置に保持されていて、リード２２Ａとリード１７は電気的に非接続されるようになっている。また、図４（ｂ）に示すように、錘２４に対して下方に所定の加速度Ｆが加わると、錘２４は、腕部２２Ｂを撓ませて、その表面を接点１６に接触させることによって、リード２２Ａとリード１７とを電気的に接続させるようになっている。
【００５１】
基板１５の上面において、台座２３、腕部２２Ｂ、錘２４及び接点１６は、箱形の耐熱性樹脂等のケース１１に覆われていて、ケース１１は、腕部２２Ｂや錘２４に外部からの物などが接触することを防止して、錘２４を加速度Ｆに応答させて好適に移動させるようになっている。
【００５２】
詳述すると、台座２３はアルミナ製で縦１．６ｍｍ、横１ｍｍ、高さ１ｍｍに形成されている。また、高弾性板２２は、高弾性材料であるＳＰＲＯＮのＳＲ５１０製で、厚さ０．３ｍｍ、幅０．５ｍｍとした。また、錘２４は、高弾性板２２の先端をヘッダー加工にて作製したもので、その表面は接触抵抗を下げる目的で金メッキを施した。
【００５３】
まず始めに、各モーションスイッチ２０の構造を前述した構造とすることにより、錘２４を有した高弾性板２２を除きシンプルな形状の部品のため、各部品を小型に作製することが容易になる。なお、錘２４を有した高弾性板２２も他の部品に対しては複雑なものの、高弾性板２２の先端部のヘッダー加工をすることで前述したような超小型の部品を作製することができた。また、全体構成もプラスチックモールド水晶振動子と類似のため、プラスチックモールド水晶振動子の製造技術を流用することで前述した縦２ｍｍ、横４ｍｍ
、高さ２ｍｍと超小型の各モーションスイッチ２０を容易に作製することができた。
【００５４】
次に、高弾性板２２が基板１５と接続するリード２２Ａを兼ねているので、モーションスイッチ２０を基板上に自動マウンター等で挿入後、リフロー半田付け装置等を通すことにより組立を容易にすることができる。また、本発明によるモーションスイッチ２０の構造は、プラスチックモールド水晶振動子と類似構造のため、プラスチックモールド水晶振動子の製造技術をそのまま流用することができるので、新たな製造設備の設計をする必要がない。
【００５５】
その上、本発明によるモーションスイッチ２０の寸法は縦２ｍｍ、横４ｍｍ、高さ２ｍｍと基板厚みの方向の寸法が２ｍｍと薄いため、基板上の高さを低くすることで電子機器全体としての厚みも薄くできる。これは、タイヤ空気圧監視システム等、電子機器自身の厚さがその取り付け易さに大きく影響を及ぼす機器においては、極めて重要な特徴の一つとなる。
【００５６】
最後に、高弾性板２２をＳＲ１００、ＳＲ５１０など、所謂、高弾性材料であるＳＰＲＯＮ材とすることで、一般的にバネ材として使用されているピアノ線、バネ材用ステンレス、および、ベリリウム銅等と比較し温度による弾性率の変化を小さくすることができる。そのため、エンジン近傍やタイヤの中といった高温環境になる場所で使用しても精度よく作動し、弾性疲労が起きにくく、過酷な環境下においても、長時間の使用に耐える各モーションスイッチ２０を供給することができる。
【００５７】
ちなみに線材や板材の材質を変更した実施例を行い検証した。
（実施例２）
図３で示すモーションスイッチ２０で、ケース１１は厚さ０．２ｍｍのポリアミド６６を射出成型によって、縦２ｍｍ、横４ｍｍ、高さ２ｍｍに成型した。台座２３はアルミナ製で、縦１．６ｍｍ、横１ｍｍ、高さ１ｍｍの大きさに加工し、その基端面２３Ａと上側面２３Ｂに、高弾性板２２が圧入できるように溝加工を施して溝２３Ｃを形成した。高弾性板２２は、厚さ０．３ｍｍ、幅０．５ｍｍのＳＲ５１０材を、錘２４が３３Ｇの応力（高弾性板２２に対して垂直方向）で基板１５上の接点１６に接するよう錘２４をヘッダー加工にて作製した。なお、錘２４の表面には接触抵抗を下げるため金メッキを施した。
【００５８】
これらの部品を図３のように、ケース１１で覆うことで、モーションスイッチ２０を作製した。
そして、上記した実施例２を５個作製し、第１実施形態に加えて以下の検証を行なった。
【００５９】
まず、モーションスイッチ２０のリード２２Ａとリード１７間を相互に導通させる重力加速度の値について、環境温度の違いによる変動を確認するため、常温環境及び高温環境において、モーションスイッチ２０のリード２２Ａとリード１７間を相互に導通させる重力加速度の値を確認した。
【００６０】
具体的には、モーションスイッチ２０を、摂氏２０度と摂氏２００度の環境下において、モーションスイッチ２０が導通する、すなわち、錘２４が接点１６に接触してリード２２Ａ，１７の間が導通する場合の導通加速度を調べた。そして、その結果を図５の表３０に併せて示す。
【００６１】
また、モーションスイッチ２０の高温環境における耐久性を確認するため、高温環境におけるモーションスイッチ２０のリード２２Ａとリード１７間を相互に導通させる重力加速度について、２本のリード２２Ａ，１７が相互に導通した回数、すなわち高弾性板２２
の振動回数に基づく変化を確認した。具体的には、摂氏２００度の環境下、検証開始時の導通加速度の値が平均で５％以上低下する高弾性板２２の振動回数を調査した結果を表３０に併せて示す。
【００６２】
（１）はじめに、表３０に示すように、実施例２における摂氏２０度と摂氏２００度の導通加速度は、比較例１〜３と比較すると一定であることが分かる。これは、実施例２は、高弾性板２２に高弾性材料であるＳＲ５１０を用いており、そのＳＲ５１０の弾性が摂氏２００度程度までは、殆ど変化しないためである。
【００６３】
（２）次に、表３０に示すように、実施例２における摂氏２００度における導通加速度が５％以上低下する振動回数は、比較例１〜３と比較すると最も多い。これは、実施例２は、高弾性板２２にＳＲ５１０を用いており、そのＳＲ５１０は応力による金属疲労が溜まり難いためである。
【００６４】
次に、前記第１の実施形態の効果に加えて、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、モーションスイッチ２０の構造として、基板１５との接続点として高弾性板２２が台座２３上に直角に折り曲げられた形で配置され、そのリード２２Ａとの反対側の先端の作用端２２Ｃには金属製の錘２４を有した。また、外周を耐熱性樹脂等のケース１１で覆う構造とすることで、構造が簡単で、生産性に優れ、超小型で、かつ、基板との接続も容易なモーションスイッチ２０を作製することができる。
【００６５】
（２）本実施形態によれば、断面形状が矩形状の高弾性板２２を用いたので、錘２４の揺動する方向をある程度規定することができる。従って、より精度の高いモーションスイッチ２０を作製することができる。
【００６６】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、高弾性線１２は線状の部材、高弾性板２２は板状の部材から構成されたが、高弾性線１２や高弾性板２２の形状はこれに限られない。
【００６７】
・上記実施形態では、錘１４は作用端１２Ｃの先端に、錘２４は作用端２２Ｃの先端下部に設けた。しかし、これに限らず、各錘１４，２４は接点１６に接触すれば、それぞれの作用端１２Ｃ，２２Ｃにどのような向きに、どのような形状で設けられても良い。
【００６８】
・上記実施形態では、各錘１４，２４はそれぞれ作用端１２Ｃ，２２Ｃによって接点１６から離間した位置に保持されていた。しかし、これに限らず、作用端１２Ｃ，２２Ｃを接点１６に近づけて、各錘１４，２４を、それぞれ通常では接点１６に接触させるようにして、各錘１４，２４に接点１６とは逆方向に所定の加速度が印加された場合には、各錘１４，２４をそれぞれ接点１６から離間させるようにしてもよい。そうすれば、各錘１４，２４と接点１６との接触不良を容易に検出することができる。
【００６９】
・ケース１１は、耐熱性樹脂等により箱型に形成されたが、ケースの材質や形状はこれに限られない。
・台座１３は、セラミック製であったが、これに限られない。例えば、台座を金属製として、台座の一部をリードとして用いてもよい。
【００７０】
・基板１５は、紙・フェノール樹脂銅張積層製であったが、これに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施形態のモーションスイッチの一部を断面にして、その内部の斜視構造を示す斜視図。
【図２】第１実施形態のモーションスイッチの錘の動作を説明するために一部を断面で示した説明図であって、（ａ）は錘と接点が離間している状態を説明する説明図、（ｂ）錘と接点が接触している状態を説明する説明図。
【図３】第２実施形態のモーションスイッチの一部を断面にして、その内部の斜視構造を示す斜視図。
【図４】第２実施形態のモーションスイッチの錘の動作を説明するために一部を断面で示した説明図であって、（ａ）は錘と接点が離間している状態を説明する説明図、（ｂ）錘と接点が接触している状態を説明する説明図。
【図５】第１及び第２実施形態のモーションスイッチの実施例及び比較例のそれぞれの温度特性及び耐久性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７２】
Ｆ…加速度、１０，２０…モーションスイッチ、１１…ケース、１２…高弾性線、１２Ａ，１７，２２Ａ…リード、１２Ｂ，２２Ｂ…腕部、１２Ｃ，２２Ｃ…作用端、１３，２３…台座、１３Ａ，２３Ａ…基端面、１３Ｂ，２３Ｂ…上側面、１３Ｃ，２３Ｃ…溝、１４，２４…錘、１５…基板、１６…接点、２２…高弾性板。
【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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