角加速度傳感器以及加速度傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及從梁產生的彎曲應力檢測角加速度的角加速度傳感器，以及從梁產生 的彎曲應力檢測加速度的加速度傳感器。
【背景技術】
[0002] 角加速度傳感器以及加速度傳感器包括固定部、錘部、梁部以及檢測部。錘部利用 梁部相對于固定部被彈性支承。檢測部從梁部產生的應力檢測作用在錘部的角加速度或加 速度。
[0003] 另外，某種角加速度傳感器以及加速度傳感器中為了抑制梁部的剛性在梁部設置 貫通孔（例如參照專利文獻1)。
[0004] 圖8是表示參考專利文獻1的角加速度傳感器的以往的結構的平面圖。
[0005] 角加速度傳感器101包括：框狀的固定部102 ;板狀的錘部103 ;與錘部103呈十 字狀，兩端與固定部102連接的梁部104 ;以及設置在梁部104兩端各自的兩個側面的檢測 電極105A、105B、105C、105D。除去與錘部103連結的位置，在梁部104的幾乎整個長度上形 成通過寬度方向中心的貫通孔106。
[0006] 像這樣在梁部104形成貫通孔106,梁部104的剛性降低，因此錘部103受到的單 位角加速度在梁部104產生的彎曲增大。由此，角加速度的檢測靈敏度提高，檢測信號中的 S/N比提尚。 現有技術文獻 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本專利特開2007-322200號公報
【發明內容】
發明所要解決的技術問題
[0008] 在梁部設置貫通孔的情況下，由于梁部的剛性降低，引起諧振頻率的下降。加速度 傳感器或角加速度傳感器中，難以檢測高于諧振頻率的頻帶的信號，若諧振頻率下降則無 法實現寬檢測頻帶。為了提高諧振頻率，需要進行加寬梁部寬度的設計變更，或減小貫通孔 寬度的設計變更，但在進行了像這樣的設計變更的情況下，由于梁部的剛性提高梁部的彎 曲減小，檢測靈敏度下降。由此，難以同時實現寬檢測頻帶和高S/N比。
[0009] 若在對固定部進行固定的殼體等處產生彎曲或溫度分布，則固定部受到應力，該 應力會從固定部傳遞到梁部。由此，該應力被檢測部檢測到，檢測信號中S/N比有時會降 低。為了得到寬檢測頻帶而加寬梁部的寬度的情況下，固定部受到的應力變得容易傳遞到 梁部，因此檢測信號中S/N比容易下降，因此，難以同時實現寬檢測頻帶和高S/N比。
[0010] 于是，本發明的目的在于提供一種能同時實現寬檢測頻帶和高S/N比的角加速度 傳感器以及加速度傳感器。 解決技術問題所采用的技術方案
[0011] 本發明涉及的角加速度傳感器以及加速度傳感器具有平板面，包括固定部、錘部、 梁部、以及檢測元件。錘部相對于固定部可移位地被支承。梁部在平板面內延伸，連接固定 部以及錘部。檢測元件設置在梁部，檢測由梁部的平板面內彎曲產生的應力。
[0012] 所述的結構中，梁部包括寬度方向凸部，該寬度方向凸部在寬度方向突出，檢測元 件在延伸方向上的位置同寬度方向凸部錯開。
[0013] 另外，所述的結構中，梁部包括貫通孔，該貫通孔在垂直于平板面的板厚方向上貫 通，檢測元件在梁部的延伸方向上的位置與貫通孔重疊。
[0014] 所述結構中，梁部中在平板面內與延伸方向垂直的寬度方向的尺寸，大于梁部和 固定部的連接部中寬度方向的尺寸較為合適。
[0015] 所述的結構中，梁部包括固定部側梁端部、錘部側梁端部、以及平板部，檢測元件 設置在平板部上較為合適。固定部側梁端部連接固定部。錘部側梁端部連接錘部。平板部 連接在固定部側梁端部和錘部側梁端部之間，垂直于平板面的板厚方向的尺寸小于固定部 側梁端部以及錘部側梁端部的板厚方向的尺寸。
[0016] 所述的結構中，平板部中寬度方向的尺寸大于固定部側梁端部中寬度方向的尺寸 較為合適。
[0017] 所述的結構中，錘部具有在在平板面中寬度方向凹陷的凹部，固定部具有在平板 面中寬度方向突出、與錘部的凹部相對的凸部，梁部在錘部的重心位置附近連接凸部和凹 部較為合適。 發明效果
[0018] 根據本發明，由于在梁部設置寬度方向凸部，將檢測元件在梁部的延伸方向上的 位置設置成與寬度方向凸部錯開，因此由于作用在錘上的角加速度和加速度產生的梁部的 應力能高效率地集中在檢測元件上。因此，即便在加寬梁部的寬度提高諧振頻率的情況下， 也能使梁部的應力高效率地集中在檢測元件，能提高角加速度和加速度的檢測靈敏度。由 此，能同時實現寬檢測頻帶和高S/N比。
[0019] 另外，根據本發明，由于在梁部設置貫通孔，將檢測元件設置成在梁部的延伸方向 上的位置與貫通孔重疊，因此利用作用在錘上的角加速度和加速度產生的梁部的應力能高 效率地集中在檢測元件上。因此，即便在加寬梁部的寬度提高諧振頻率的情況下，也能提高 角加速度和加速度的檢測靈敏度，能同時實現寬檢測頻帶和高S/N比。
[0020] 若支承錘部的梁部的寬度大于梁部和固定部之間的連接部的寬度，則由于殼體等 的彎曲或溫度分布使固定部受到的不需要的應力難以傳遞到梁部。因此，即便在加寬梁部 的寬度提高諧振頻率的情況下，也能將從固定部傳遞到檢測元件的不需要的應力限制在最 小限度，提高加速度和角加速度的檢測精度。由此，能進一步實現高S/N比。
[0021] 如果在梁部設置平板部，將檢測元件設置在平板部，那么由于殼體等的彎曲或溫 度分布使固定部受到的不必要的應力難以傳遞至檢測元件。另外，由于角加速度或加速度 作用在錘上而產生的梁部的應力能高效率地集中在檢測元件。因此，即便在加寬梁部的寬 度提高諧振頻率的情況下，也能提高角加速度和加速度的檢測靈敏度和檢測精度，能進一 步實現高S/N比。
[0022] 若使平板部的寬度方向的尺寸大于固定部側梁端部的寬度方向的尺寸，則由于殼 體等的彎曲或溫度分布使固定部受到的不必要的應力難以傳遞到檢測元件。因此，即便在 加寬梁部的寬度提高諧振頻率的情況下，也能提高角加速度和加速度的檢測精度，進一步 實現高S/N比。
[0023] 若使固定部的凸部和梁部陷入錘部的凹部，能將梁部設置在錘部的重心位置附 近，能將錘部的重心位置作為中心取得旋轉平衡。另外，由于僅在錘部的重心位置設置在梁 部，所以能使應力集中在梁部。因此，即便在加寬梁部的寬度提高諧振頻率的情況下，也能 提高加速度和角加速度的檢測靈敏度和檢測精度，能進一步實現高S/N比。
【附圖說明】
[0024] 圖1是表示第一實施方式涉及的角加速度傳感器的立體圖。 圖2是說明第一實施方式涉及的角加速度傳感器所具備的梁部的周邊結構的平面圖。 圖3是例示了作用在梁部的彎曲應力的輪廓圖。 圖4是對梁部的尺寸設定進行說明的剖面圖。 圖5是表示梁部的變形例的平面圖。 圖6是表示梁部的變形例的平面圖。 圖7是表示第二實施方式涉及的角加速度傳感器的立體圖。 圖8是表示以往的角加速度傳感器的圖。
【具體實施方式】
[0025] 以下的說明中，相對于角加速度傳感器以及加速度傳感器所具有的平板面，將沿 著垂直的板厚方向的軸作為正交坐標系的Z軸，沿著平板面中梁部的延伸方向的軸作為正 交坐標系的Y軸，沿著平板面中梁部的寬度方向、垂直于Z軸以及Y軸的軸作為正交坐標系 的X軸。
[0026] 《第1實施方式》 以下，對本發明的第一實施方式涉及的角加速度傳感器10進行說明。
[0027] 圖1⑷是角加速度傳感器10的立體圖。
[0028] 角加速度傳感器10包括：基板部11、壓電電阻元件15八、158、15(：、150、端子電極 16A、16B、16C、16