[发明专利]角加速度传感器以及加速度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及从梁产生的弯曲应力检测角加速度的角加速度传感器，以及从梁产生的弯曲应力检测加速度的加速度传感器。

背景技术

角加速度传感器以及加速度传感器包括固定部、锤部、梁部以及检测部。锤部利用梁部相对于固定部被弹性支承。检测部从梁部产生的应力检测作用在锤部的角加速度或加速度。

另外，某种角加速度传感器以及加速度传感器中为了抑制梁部的刚性在梁部设置贯通孔(例如参照专利文献1)。

图8是表示参考专利文献1的角加速度传感器的以往的结构的平面图。

角加速度传感器101包括：框状的固定部102；板状的锤部103；与锤部103呈十字状，两端与固定部102连接的梁部104；以及设置在梁部104两端各自的两个侧面的检测电极105A、105B、105C、105D。除去与锤部103连结的位置，在梁部104的几乎整个长度上形成通过宽度方向中心的贯通孔106。

像这样在梁部104形成贯通孔106，梁部104的刚性降低，因此锤部103受到的单位角加速度在梁部104产生的弯曲增大。由此，角加速度的检测灵敏度提高，检测信号中的S/N比提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-322200号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在梁部设置贯通孔的情况下，由于梁部的刚性降低，引起谐振频率的下降。加速度传感器或角加速度传感器中，难以检测高于谐振频率的频带的信号，若谐振频率下降则无法实现宽检测频带。为了提高谐振频率，需要进行加宽梁部宽度的设计变更，或减小贯通孔宽度的设计变更，但在进行了像这样的设计变更的情况下，由于梁部的刚性提高梁部的弯曲减小，检测灵敏度下降。由此，难以同时实现宽检测频带和高S/N比。

若在对固定部进行固定的壳体等处产生弯曲或温度分布，则固定部受到应力，该应力会从固定部传递到梁部。由此，该应力被检测部检测到，检测信号中S/N比有时会降低。为了得到宽检测频带而加宽梁部的宽度的情况下，固定部受到的应力变得容易传递到梁部，因此检测信号中S/N比容易下降，因此，难以同时实现宽检测频带和高S/N比。

于是，本发明的目的在于提供一种能同时实现宽检测频带和高S/N比的角加速度传感器以及加速度传感器。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及的角加速度传感器以及加速度传感器具有平板面，包括固定部、锤部、梁部、以及检测元件。锤部相对于固定部可移位地被支承。梁部在平板面内延伸，连接固定部以及锤部。检测元件设置在梁部，检测由梁部的平板面内弯曲产生的应力。

所述的结构中，梁部包括宽度方向凸部，该宽度方向凸部在宽度方向突出，检测元件在延伸方向上的位置同宽度方向凸部错开。

另外，所述的结构中，梁部包括贯通孔，该贯通孔在垂直于平板面的板厚方向上贯通，检测元件在梁部的延伸方向上的位置与贯通孔重叠。

所述结构中，梁部中在平板面内与延伸方向垂直的宽度方向的尺寸，大于梁部和固定部的连接部中宽度方向的尺寸较为合适。

所述的结构中，梁部包括固定部侧梁端部、锤部侧梁端部、以及平板部，检测元件设置在平板部上较为合适。固定部侧梁端部连接固定部。锤部侧梁端部连接锤部。平板部连接在固定部侧梁端部和锤部侧梁端部之间，垂直于平板面的板厚方向的尺寸小于固定部侧梁端部以及锤部侧梁端部的板厚方向的尺寸。

所述的结构中，平板部中宽度方向的尺寸大于固定部侧梁端部中宽度方向的尺寸较为合适。

所述的结构中，锤部具有在在平板面中宽度方向凹陷的凹部，固定部具有在平板面中宽度方向突出、与锤部的凹部相对的凸部，梁部在锤部的重心位置附近连接凸部和凹部较为合适。

发明效果

根据本发明，由于在梁部设置宽度方向凸部，将检测元件在梁部的延伸方向上的位置设置成与宽度方向凸部错开，因此由于作用在锤上的角加速度和加速度产生的梁部的应力能高效率地集中在检测元件上。因此，即便在加宽梁部的宽度提高谐振频率的情况下，也能使梁部的应力高效率地集中在检测元件，能提高角加速度和加速度的检测灵敏度。由此，能同时实现宽检测频带和高S/N比。

另外，根据本发明，由于在梁部设置贯通孔，将检测元件设置成在梁部的延伸方向上的位置与贯通孔重叠，因此利用作用在锤上的角加速度和加速度产生的梁部的应力能高效率地集中在检测元件上。因此，即便在加宽梁部的宽度提高谐振频率的情况下，也能提高角加速度和加速度的检测灵敏度，能同时实现宽检测频带和高S/N比。