センサ装置
【課題】衝撃や振動を検出するためのセンサ装置において、実用性を犠牲にすることなく、衝撃や振動によるセンサの破損および感度低下を未然に防ぐ。
【解決手段】このセンサ装置１では、加速度センサ５および角速度センサ６の少なくとも一方を実装したプリント配線板３が筐体２に取り付けられている。この筐体２は、液晶ポリエステルから構成されている。振動減衰性能に優れる液晶ポリエステルを筐体２の材料として採用したので、筐体２そのものによって衝撃や振動を減衰しうることから、衝撃や振動による加速度センサ５や角速度センサ６の破損および感度低下を未然に防ぐことができる。しかも、筐体２に弾性部材を介してプリント配線板３を取り付ける手法と異なり、部品点数や組付工数の増大を回避することができるため、実用性を犠牲にすることもない。
【解決手段】このセンサ装置１では、加速度センサ５および角速度センサ６の少なくとも一方を実装したプリント配線板３が筐体２に取り付けられている。この筐体２は、液晶ポリエステルから構成されている。振動減衰性能に優れる液晶ポリエステルを筐体２の材料として採用したので、筐体２そのものによって衝撃や振動を減衰しうることから、衝撃や振動による加速度センサ５や角速度センサ６の破損および感度低下を未然に防ぐことができる。しかも、筐体２に弾性部材を介してプリント配線板３を取り付ける手法と異なり、部品点数や組付工数の増大を回避することができるため、実用性を犠牲にすることもない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、自動車の横滑り防止制御やエアバッグの展開制御など各種の制御を行うことを目的として、車体に搭載して衝撃や振動を検出するためのセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のセンサ装置は、加速度センサや角速度センサなどのセンサがプリント配線板（プリント基板、プリント回路基板）に実装され、このプリント配線板が筐体に取り付けられた構造を一般に有している。そして、この筐体の材料としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ナイロンなどの合成樹脂を採用することが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９４４１９号公報（段落〔００２６〕の欄）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＰＢＴやナイロンからなる筐体においては、その振動減衰性能が低いため、自動車の走行中に車体が衝撃や振動を受けたときに、その衝撃や振動をほとんどそのままプリント配線板に伝えてしまう。その結果、センサが破損したり、センサの感度が低下したりするという不都合があった。
【０００５】
なお、こうした不都合を解消するため、筐体に弾性部材を介してプリント配線板を支持することにより、衝撃や振動を弾性部材で吸収して低減する手法も考えられるが、これでは、弾性部材の分だけ部品点数および組付工数が増える欠点を伴うため、実用性に乏しい。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑み、実用性を犠牲にすることなく、衝撃や振動によるセンサの破損および感度低下を未然に防ぐことが可能なセンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、加速度センサおよび角速度センサの少なくとも一方を実装したプリント配線板が筐体に取り付けられたセンサ装置であって、前記筐体が液晶ポリエステルから構成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルが、下記式（１）で表される繰返し単位を有することを特徴としている。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（Ａｒ1 は、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。Ａｒ1 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルが、下記式（２）で表される繰返し単位と、下記式（３）で表される繰返し単位とを有することを特徴としている。
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
（Ａｒ2 およびＡｒ3 は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式（４）で表される基を表す。ＸおよびＹは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
（４）−Ａｒ4 −Ｚ−Ａｒ5 −
（Ａｒ4 およびＡｒ5 は、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。）
【００１０】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記筐体の厚さが、０．６〜１０ｍｍであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、振動減衰性能に優れる液晶ポリエステルを筐体の材料として採用したので、筐体そのものによって衝撃や振動を減衰しうることから、衝撃や振動によるセンサの破損および感度低下を未然に防ぐことが可能となる。
【００１２】
しかも、筐体に弾性部材を介してプリント配線板を取り付ける手法と異なり、部品点数や組付工数の増大を回避することができるため、実用性を犠牲にするようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るセンサ装置の分解斜視図である。
【図２】実施例における対数減衰率の測定方法を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１５】
図１には、本発明の実施の形態１を示す。
【００１６】
この実施の形態１に係るセンサ装置１は、図１に示すように、筐体２を有しており、この筐体２は底部２１およびカバー部２２から構成されている。底部２１は長方形平板状の底部本体２１ａを有しており、底部本体２１ａの周縁部には複数のボルト挿通孔２１ｂが形成されている。一方、カバー部２２はコの字断面状のカバー部本体２２ａを有しており、カバー部本体２２ａには複数のボルト挿通孔２２ｂが形成されている。
【００１７】
また、センサ装置１は、図１に示すように、プリント配線板３を有しており、プリント配線板３上には、ＩＣチップ４が実装されているとともに、加速度センサ５および角速度センサ６が、はんだごてによる手はんだ付けやリフロー炉を使用するリフローはんだ付けなどによって実装されている。さらに、プリント配線板３には複数のボルト挿通孔３ａが形成されている。
【００１８】
プリント配線板３としては、無機系回路基板および有機系回路基板を例示することができる。無機系回路基板の例としては、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。また、有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板その他が挙げられる。
【００１９】
加速度センサ５の例としては、加速度を検出する微細な検出素子部と検出素子から信号を増幅して出力する信号処理回路とから構成される半導体方式のＭＥＭＳ型センサ（静電容量検出方式、ピエゾ抵抗方式、熱検知方式などの検出方式の如何を問わない。）の他、コイルばねや板ばねを使用する機械方式のセンサが挙げられる。
【００２０】
角速度センサ６の例としては、こまのような回転の代わりに棒を用いた方式（音叉型）やリングの振動を用いた方式（リング型）などのＭＥＭＳ型センサその他が挙げられる。
【００２１】
そして、カバー部２２の各ボルト挿通孔２２ｂ、プリント配線板３の各ボルト挿通孔３ａおよび底部２１の各ボルト挿通孔２１ｂに順にボルト（図示せず）が挿通されてナット（図示せず）が締結されることにより、プリント配線板３が筐体２にボルト接合によって固定された状態となっている。
【００２２】
ここで、筐体２を構成する底部２１およびカバー部２２は、いずれも液晶ポリエステルから構成されている。この液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示すポリエステルであり、振動減衰性能に優れるという特性を有している。この筐体２の厚さとしては、０．６〜１０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．９〜５ｍｍである。筐体２の厚さが薄すぎると、振動減衰効果が薄くなるとともに、強度も弱くなる。逆に、筐体２の厚さが厚すぎると、部品重量が重くなるばかりか、材料の使用量が増える点で不経済である。
【００２３】
この液晶ポリエステルとしては、４５０℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよく、液晶ポリエステルエーテルであってもよく、液晶ポリエステルカーボネートであってもよく、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
【００２４】
液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを重合（重縮合）させてなるもの、複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを重合させてなるもの、およびポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなるものが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部または全部に代えて、その重合可能な誘導体を用いてもよい。
【００２５】
芳香族ヒドロキシカルボン酸および芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの（エステル）、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの（酸ハロゲン化物）、およびカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの（酸無水物）が挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの（アシル化物）が挙げられる。芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの（アシル化物）が挙げられる。
【００２６】
液晶ポリエステルは、下記式（１）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（１）」という。）を有することが好ましく、繰返し単位（１）と、下記式（２）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（２）」という。）と、下記式（３）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（３）」という。）とを有することがより好ましい。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
（Ａｒ1 は、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。Ａｒ2 およびＡｒ3 は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式（４）で表される基を表す。ＸおよびＹは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ1 、Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
（４）−Ａｒ4 −Ｚ−Ａｒ5 −
（Ａｒ4 およびＡｒ5 は、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。）
【００２７】
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−オクチル基およびｎ−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常１〜１０である。前記アリール基の例としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、１−ナフチル基および２−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常６〜２０である。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ａｒ1 、Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基毎に、それぞれ独立に、通常２個以下であり、好ましくは１個以下である。
【００２８】
前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、ｎ−ブチリデン基および２−エチルヘキシリデン基が挙げられ、その炭素数は通常１〜１０である。
【００２９】
繰返し単位（１）は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位（１）としては、Ａｒ1 がｐ−フェニレン基であるもの（ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位）、およびＡｒ1 が２，６−ナフチレン基であるもの（６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位）が好ましい。
【００３０】
繰返し単位（２）は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位（２）としては、Ａｒ2 がｐ−フェニレン基であるもの（テレフタル酸に由来する繰返し単位）、Ａｒ2 がｍ−フェニレン基であるもの（イソフタル酸に由来する繰返し単位）、Ａｒ2 が２，６−ナフチレン基であるもの（２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位）、およびＡｒ2 がジフェニルエーテル−４，４’−ジイル基であるもの（ジフェニルエーテル−４，４’−ジカルボン酸に由来する繰返し単位）が好ましい。
【００３１】
繰返し単位（３）は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミンまたは芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位（３）としては、Ａｒ3 がｐ−フェニレン基であるもの（ヒドロキノン、ｐ−アミノフェノールまたはｐ−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位）、およびＡｒ3 が４，４’−ビフェニリレン基であるもの（４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニルまたは４，４’−ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位）が好ましい。
【００３２】
繰返し単位（１）の含有量は、全繰返し単位の合計含有量（液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量（モル）を求め、それらを合計した値）に対して、通常３０モル％以上、好ましくは３０〜８０モル％、より好ましくは４０〜７０モル％、さらに好ましくは４５〜６５モル％である。繰返し単位（２）の含有量は、全繰返し単位の合計含有量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（３）の含有量は、全繰返し単位の合計含有量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（１）の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上しやすいが、あまり多いと、溶融温度や溶融粘度が高くなりやすく、成形に必要な温度が高くなりやすい。
【００３３】
繰返し単位（２）の含有量と繰返し単位（３）の含有量との割合は、［繰返し単位（２）の含有量］／［繰返し単位（３）の含有量］（モル／モル）で表して、通常０．９／１〜１／０．９、好ましくは０．９５／１〜１／０．９５、より好ましくは０．９８／１〜１／０．９８である。
【００３４】
なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計含有量に対して、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下である。
【００３５】
液晶ポリエステルは、繰返し単位（３）として、ＸおよびＹがそれぞれ酸素原子であるものを有すること、すなわち、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位を有することが、溶融粘度が低くなりやすいので、好ましく、繰返し単位（３）として、ＸおよびＹがそれぞれ酸素原子であるもののみを有することが、より好ましい。
【００３６】
液晶ポリエステルは、それを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモンなどの金属化合物や、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、１−メチルイミダゾールなどの含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
【００３７】
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、通常２７０℃以上、好ましくは２７０〜４００℃、より好ましくは２８０〜３８０℃である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上しやすいが、あまり高いと、溶融温度や溶融粘度が高くなりやすく、その成形に必要な温度が高くなりやすい。
【００３８】
なお、流動開始温度は、フロー温度または流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の荷重下、４℃／分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径１ｍｍおよび長さ１０ｍｍのノズルから押し出すときに、４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポアズ）の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである（例えば、小出直之編「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」第９５〜１０５頁、（株）シーエムシー出版、１９８７年６月５日発行を参照）。
【００３９】
液晶ポリエステルは、これに充填材、添加剤、液晶ポリエステル以外の樹脂などの他の成分を１種以上配合して、液晶ポリエステル樹脂組成物として用いてもよい。
【００４０】
充填材は、繊維状充填材であってもよく、板状充填材であってもよく、繊維状および板状以外で、球状その他の粒状充填材であってもよい。また、充填材は、無機充填材であってもよく、有機充填材であってもよい。繊維状無機充填材の例としては、ガラス繊維；パン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの炭素繊維；シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維などのセラミック繊維；およびステンレス繊維などの金属繊維が挙げられる。また、チタン酸カリウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、ウォラストナイトウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、窒化ケイ素ウイスカー、炭化ケイ素ウイスカーなどのウイスカーも挙げられる。繊維状有機充填材の例としては、ポリエステル繊維およびアラミド繊維が挙げられる。板状無機充填材の例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウムが挙げられる。マイカは、白雲母であってもよく、金雲母であってもよく、フッ素金雲母であってもよく、四ケイ素雲母であってもよい。粒状無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化ホウ素、炭化ケイ素および炭酸カルシウムが挙げられる。充填材の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜１００質量部である。
【００４１】
添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤および着色剤が挙げられる。添加剤の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜５質量部である。
【００４２】
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミドなどの液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂；およびフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。液晶ポリエステル以外の樹脂の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜２０質量部である。
【００４３】
液晶ポリエステル樹脂組成物は、液晶ポリエステルおよび必要に応じて用いられる他の成分を押出機で溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。この押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
【００４４】
液晶ポリエステルまたは液晶ポリエステル樹脂組成物を成形することにより、センサ装置１の筐体２を得ることができる。このときの成形法としては、溶融成形法が好ましい。溶融成形法としては、射出成形法、Ｔダイ法やインフレーション法などの押出成形法、圧縮成形法、ブロー成形法、真空成形法およびプレス成形を例示することができるが、これらの中でも射出成形法が好ましい。
【００４５】
センサ装置１は以上のような構成を有するので、自動車の横滑り防止制御やエアバッグの展開制御などの制御を行うために、車体の衝撃や振動を検出する際には、この車体にセンサ装置１を搭載する。
【００４６】
そして、自動車の走行中に車体が衝撃や振動を受けると、この衝撃や振動は、センサ装置１の筐体２およびプリント配線板３を介して加速度センサ５および角速度センサ６に伝わる。このとき、筐体２は、上述したとおり、振動減衰性能に優れる液晶ポリエステルから構成されているので、車体からの衝撃や振動を減衰することができる。その結果、加速度センサ５や角速度センサ６が衝撃や振動によって破損したり感度低下したりする事態を未然に防ぐことが可能となる。
【００４７】
しかも、筐体２に弾性部材を介してプリント配線板３を取り付ける手法と異なり、部品点数や組付工数の増大を回避することができるため、実用性を犠牲にするようなこともない。
【００４８】
また、液晶ポリエステルからなる筐体２は、ＰＢＴやナイロンなどからなる従来の筐体に比べて比強度が大きいので、筐体２としての強度を確保するために厚くする必要がなく、筐体２、ひいてはセンサ装置１の小型・軽量化を実現することができる。
【００４９】
さらに、液晶ポリエステルからなる筐体２は、ＰＢＴやナイロンなどからなる従来の筐体に比べて耐熱性に優れるため、特に、センサ装置１を自動車のエンジンルーム内に設置する場合においても、センサ装置１を長期にわたって安定して作動させることができる。
［発明のその他の実施の形態］
【００５０】
なお、上述した実施の形態１では、底部２１とカバー部２２の双方が液晶ポリエステルから構成されている筐体２について説明したが、底部２１とカバー部２２のいずれか一方のみを液晶ポリエステルから構成するようにしても構わない。
【００５１】
また、上述した実施の形態１では、加速度センサ５と角速度センサ６の双方がプリント配線板３上に実装されたセンサ装置１について説明した。しかし、加速度センサ５と角速度センサ６のいずれか一方のみがプリント配線板３上に実装されたセンサ装置１に対して、本発明を同様に適用することも可能である。
【００５２】
また、上述した実施の形態１では、プリント配線板３が筐体２にボルト接合によって固定されたセンサ装置１について説明した。しかし、筐体２に対するプリント配線板３の固定方法としては、ボルト接合以外の方法（例えば、接着、超音波溶着、レーザー溶着、フック止めなど）を代用または併用することもできる。
【００５３】
さらに、上述した実施の形態１では、底部２１およびカバー部２２の２部品からなる筐体２について説明した。しかし、底部２１とカバー部２２とが一体化された１部品の筐体２に対して、本発明を同様に適用することも可能である。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００５５】
図２には、実施例における対数減衰率の測定方法を示す。
＜液晶ポリエステルの製造＞
【００５６】
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、テレフタル酸２９９．０ｇ（１．８モル）、イソフタル酸９９．７ｇ（０．６モル）および無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）を仕込んだ。反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、１−メチルイミダゾール０．１８ｇを添加し、窒素ガス気流下で３０分かけて１５０℃まで昇温し、温度を保持して３０分間還流させた。その後、１−メチルイミダゾール２．４ｇを添加した後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕した後、窒素雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２９５℃まで５時間かけて昇温し、さらに２９５℃で３時間保持し、固相重合を進めた。固相重合の後、これを冷却し、得られた液晶ポリエステルをＬＣＰ１とする。ＬＣＰ１の流動開始温度は３３０℃であった。
【００５７】
なお、この流動開始温度は、フローテスター（（株）島津製作所製の「ＣＦＴ−５００型」）により、試料（液晶ポリエステル）約２ｇを用いて測定した値である。すなわち、このフローテスターを用いて、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに試料約２ｇを充填し、９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の荷重下において、昇温速度４℃／分で溶融させながら押し出し、溶融粘度が４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポアズ）を示す温度を測定し、この温度を流動開始温度とした。
＜実施例１＞
【００５８】
ＬＣＰ１およびガラス繊維（セントラルガラス（株）製ＥＦＨ７５−０１（数平均繊維径１１μｍ、数平均繊維長７５μｍ））を６：４の質量比で配合した後、２軸押出機（池貝鉄工（株）ＰＣＭ−３０）を用いて、シリンダー温度を３４０℃で造粒して、ペレット状の液晶ポリエステル樹脂組成物を得た。こうして得られた液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて、射出成形により、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの正方形平板状の成形品を作製した。
＜実施例２＞
【００５９】
実施例１と同様の手順により、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの正方形平板状の成形品を作製した。
＜実施例３＞
【００６０】
実施例１と同様の手順により、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの正方形平板状の成形品を作製した。
＜対数減衰率の測定＞
【００６１】
実施例１、実施例２および実施例３の成形品について、以下の手順により、その対数減衰率を測定した。
【００６２】
まず、図２に示すように、各成形品７の四隅に丸穴７ａをそれぞれ開けるとともに、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＦＲ４基板８の四隅に丸穴８ａをそれぞれ開ける。ここで、成形品７は、実施の形態１における筐体２に相当するものとして用いた。一方、ＦＲ４基板８は、ガラス布・エポキシ板に銅箔が積層一体化されたガラス布・エポキシ銅張積層板であり、実施の形態１におけるプリント配線板３に相当するものとして用いた。
【００６３】
次に、成形品７とＦＲ４基板８との間に高さ５ｍｍの円筒状の金属製のワッシャー９を４本介在させ、成形品７の丸穴７ａ、ワッシャー９、ＦＲ４基板８の丸穴８ａに順にボルト１０を挿通してナット１１を螺着することにより、成形品７とＦＲ４基板８とを５ｍｍの間隔を置いて互いに平行になるように固定した。なお、図２においては、ボルト１０およびナット１１について、４組のうち１組のみ図示し、残り３組の図示を省いている。
【００６４】
この状態で、ＦＲ４基板８の減衰振動を調べるため、ＦＲ４基板８の中央部に加速度ピックアップ（（株）小野測器製の「ＮＰ−３２１１」）を取り付け、成形品７の中央部付近をインパルスハンマ（（株）小野測器製の「ＧＫ−３１００」）で打撃した。そして、ＦＲ４基板８の振動を加速度ピックアップで検出し、その検出信号を情報処理装置でデータ解析することにより、減衰振動曲線を得た。こうして得られた減衰振動曲線から、ある時刻の振幅をＩ０とし、そこから固有周期ごとに振幅Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、……を順に求めた後、横軸を固有周期としてＩ０／Ｉ０、Ｉ１／Ｉ０、Ｉ２／Ｉ０、Ｉ３／Ｉ０、……の値を自然対数に変換してグラフにプロットし、その傾きから対数減衰率を算出した。その結果をまとめて表１に示す。
【表１】
【００６５】
表１から明らかなように、対数減衰率は、実施例１の成形品（厚さ０．５ｍｍ）では０．２３、実施例２の成形品（厚さ１．０ｍｍ）では０．３６、実施例３の成形品（厚さ２．０ｍｍ）では０．３９であった。したがって、成形品の厚さが増す程、対数減衰率が増大し、振動減衰性能が向上する傾向が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、使用中に衝撃や振動を受けやすい装置・機器、具体的には、自動車、電車、船舶、飛行機、ロケットなどの乗り物のほか、ハードディスク駆動装置などのディスク駆動装置その他に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１……センサ装置
２……筐体
３……プリント配線板
３ａ……ボルト挿通孔
４……ＩＣチップ
５……加速度センサ
６……角速度センサ
７……成形品
７ａ……丸穴
８……ＦＲ４基板
８ａ……丸穴
９……ワッシャー
１０……ボルト
１１……ナット
２１……底部
２１ａ……底部本体
２１ｂ……ボルト挿通孔
２２……カバー部
２２ａ……カバー部本体
２２ｂ……ボルト挿通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、自動車の横滑り防止制御やエアバッグの展開制御など各種の制御を行うことを目的として、車体に搭載して衝撃や振動を検出するためのセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のセンサ装置は、加速度センサや角速度センサなどのセンサがプリント配線板（プリント基板、プリント回路基板）に実装され、このプリント配線板が筐体に取り付けられた構造を一般に有している。そして、この筐体の材料としては、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ナイロンなどの合成樹脂を採用することが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９４４１９号公報（段落〔００２６〕の欄）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＰＢＴやナイロンからなる筐体においては、その振動減衰性能が低いため、自動車の走行中に車体が衝撃や振動を受けたときに、その衝撃や振動をほとんどそのままプリント配線板に伝えてしまう。その結果、センサが破損したり、センサの感度が低下したりするという不都合があった。
【０００５】
なお、こうした不都合を解消するため、筐体に弾性部材を介してプリント配線板を支持することにより、衝撃や振動を弾性部材で吸収して低減する手法も考えられるが、これでは、弾性部材の分だけ部品点数および組付工数が増える欠点を伴うため、実用性に乏しい。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑み、実用性を犠牲にすることなく、衝撃や振動によるセンサの破損および感度低下を未然に防ぐことが可能なセンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、加速度センサおよび角速度センサの少なくとも一方を実装したプリント配線板が筐体に取り付けられたセンサ装置であって、前記筐体が液晶ポリエステルから構成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルが、下記式（１）で表される繰返し単位を有することを特徴としている。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（Ａｒ1 は、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。Ａｒ1 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルが、下記式（２）で表される繰返し単位と、下記式（３）で表される繰返し単位とを有することを特徴としている。
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
（Ａｒ2 およびＡｒ3 は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式（４）で表される基を表す。ＸおよびＹは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
（４）−Ａｒ4 −Ｚ−Ａｒ5 −
（Ａｒ4 およびＡｒ5 は、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。）
【００１０】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記筐体の厚さが、０．６〜１０ｍｍであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、振動減衰性能に優れる液晶ポリエステルを筐体の材料として採用したので、筐体そのものによって衝撃や振動を減衰しうることから、衝撃や振動によるセンサの破損および感度低下を未然に防ぐことが可能となる。
【００１２】
しかも、筐体に弾性部材を介してプリント配線板を取り付ける手法と異なり、部品点数や組付工数の増大を回避することができるため、実用性を犠牲にするようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係るセンサ装置の分解斜視図である。
【図２】実施例における対数減衰率の測定方法を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１５】
図１には、本発明の実施の形態１を示す。
【００１６】
この実施の形態１に係るセンサ装置１は、図１に示すように、筐体２を有しており、この筐体２は底部２１およびカバー部２２から構成されている。底部２１は長方形平板状の底部本体２１ａを有しており、底部本体２１ａの周縁部には複数のボルト挿通孔２１ｂが形成されている。一方、カバー部２２はコの字断面状のカバー部本体２２ａを有しており、カバー部本体２２ａには複数のボルト挿通孔２２ｂが形成されている。
【００１７】
また、センサ装置１は、図１に示すように、プリント配線板３を有しており、プリント配線板３上には、ＩＣチップ４が実装されているとともに、加速度センサ５および角速度センサ６が、はんだごてによる手はんだ付けやリフロー炉を使用するリフローはんだ付けなどによって実装されている。さらに、プリント配線板３には複数のボルト挿通孔３ａが形成されている。
【００１８】
プリント配線板３としては、無機系回路基板および有機系回路基板を例示することができる。無機系回路基板の例としては、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。また、有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板その他が挙げられる。
【００１９】
加速度センサ５の例としては、加速度を検出する微細な検出素子部と検出素子から信号を増幅して出力する信号処理回路とから構成される半導体方式のＭＥＭＳ型センサ（静電容量検出方式、ピエゾ抵抗方式、熱検知方式などの検出方式の如何を問わない。）の他、コイルばねや板ばねを使用する機械方式のセンサが挙げられる。
【００２０】
角速度センサ６の例としては、こまのような回転の代わりに棒を用いた方式（音叉型）やリングの振動を用いた方式（リング型）などのＭＥＭＳ型センサその他が挙げられる。
【００２１】
そして、カバー部２２の各ボルト挿通孔２２ｂ、プリント配線板３の各ボルト挿通孔３ａおよび底部２１の各ボルト挿通孔２１ｂに順にボルト（図示せず）が挿通されてナット（図示せず）が締結されることにより、プリント配線板３が筐体２にボルト接合によって固定された状態となっている。
【００２２】
ここで、筐体２を構成する底部２１およびカバー部２２は、いずれも液晶ポリエステルから構成されている。この液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示すポリエステルであり、振動減衰性能に優れるという特性を有している。この筐体２の厚さとしては、０．６〜１０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは０．９〜５ｍｍである。筐体２の厚さが薄すぎると、振動減衰効果が薄くなるとともに、強度も弱くなる。逆に、筐体２の厚さが厚すぎると、部品重量が重くなるばかりか、材料の使用量が増える点で不経済である。
【００２３】
この液晶ポリエステルとしては、４５０℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよく、液晶ポリエステルエーテルであってもよく、液晶ポリエステルカーボネートであってもよく、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
【００２４】
液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを重合（重縮合）させてなるもの、複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを重合させてなるもの、およびポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなるものが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部または全部に代えて、その重合可能な誘導体を用いてもよい。
【００２５】
芳香族ヒドロキシカルボン酸および芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの（エステル）、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの（酸ハロゲン化物）、およびカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの（酸無水物）が挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの（アシル化物）が挙げられる。芳香族ヒドロキシアミンおよび芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの（アシル化物）が挙げられる。
【００２６】
液晶ポリエステルは、下記式（１）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（１）」という。）を有することが好ましく、繰返し単位（１）と、下記式（２）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（２）」という。）と、下記式（３）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（３）」という。）とを有することがより好ましい。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
（Ａｒ1 は、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。Ａｒ2 およびＡｒ3 は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式（４）で表される基を表す。ＸおよびＹは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ1 、Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
（４）−Ａｒ4 −Ｚ−Ａｒ5 −
（Ａｒ4 およびＡｒ5 は、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。）
【００２７】
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−オクチル基およびｎ−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常１〜１０である。前記アリール基の例としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、１−ナフチル基および２−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常６〜２０である。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ａｒ1 、Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基毎に、それぞれ独立に、通常２個以下であり、好ましくは１個以下である。
【００２８】
前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、ｎ−ブチリデン基および２−エチルヘキシリデン基が挙げられ、その炭素数は通常１〜１０である。
【００２９】
繰返し単位（１）は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位（１）としては、Ａｒ1 がｐ−フェニレン基であるもの（ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位）、およびＡｒ1 が２，６−ナフチレン基であるもの（６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位）が好ましい。
【００３０】
繰返し単位（２）は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位（２）としては、Ａｒ2 がｐ−フェニレン基であるもの（テレフタル酸に由来する繰返し単位）、Ａｒ2 がｍ−フェニレン基であるもの（イソフタル酸に由来する繰返し単位）、Ａｒ2 が２，６−ナフチレン基であるもの（２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位）、およびＡｒ2 がジフェニルエーテル−４，４’−ジイル基であるもの（ジフェニルエーテル−４，４’−ジカルボン酸に由来する繰返し単位）が好ましい。
【００３１】
繰返し単位（３）は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミンまたは芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位（３）としては、Ａｒ3 がｐ−フェニレン基であるもの（ヒドロキノン、ｐ−アミノフェノールまたはｐ−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位）、およびＡｒ3 が４，４’−ビフェニリレン基であるもの（４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニルまたは４，４’−ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位）が好ましい。
【００３２】
繰返し単位（１）の含有量は、全繰返し単位の合計含有量（液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量（モル）を求め、それらを合計した値）に対して、通常３０モル％以上、好ましくは３０〜８０モル％、より好ましくは４０〜７０モル％、さらに好ましくは４５〜６５モル％である。繰返し単位（２）の含有量は、全繰返し単位の合計含有量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（３）の含有量は、全繰返し単位の合計含有量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（１）の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上しやすいが、あまり多いと、溶融温度や溶融粘度が高くなりやすく、成形に必要な温度が高くなりやすい。
【００３３】
繰返し単位（２）の含有量と繰返し単位（３）の含有量との割合は、［繰返し単位（２）の含有量］／［繰返し単位（３）の含有量］（モル／モル）で表して、通常０．９／１〜１／０．９、好ましくは０．９５／１〜１／０．９５、より好ましくは０．９８／１〜１／０．９８である。
【００３４】
なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計含有量に対して、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下である。
【００３５】
液晶ポリエステルは、繰返し単位（３）として、ＸおよびＹがそれぞれ酸素原子であるものを有すること、すなわち、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位を有することが、溶融粘度が低くなりやすいので、好ましく、繰返し単位（３）として、ＸおよびＹがそれぞれ酸素原子であるもののみを有することが、より好ましい。
【００３６】
液晶ポリエステルは、それを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモンなどの金属化合物や、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、１−メチルイミダゾールなどの含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
【００３７】
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、通常２７０℃以上、好ましくは２７０〜４００℃、より好ましくは２８０〜３８０℃である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上しやすいが、あまり高いと、溶融温度や溶融粘度が高くなりやすく、その成形に必要な温度が高くなりやすい。
【００３８】
なお、流動開始温度は、フロー温度または流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の荷重下、４℃／分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径１ｍｍおよび長さ１０ｍｍのノズルから押し出すときに、４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポアズ）の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである（例えば、小出直之編「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」第９５〜１０５頁、（株）シーエムシー出版、１９８７年６月５日発行を参照）。
【００３９】
液晶ポリエステルは、これに充填材、添加剤、液晶ポリエステル以外の樹脂などの他の成分を１種以上配合して、液晶ポリエステル樹脂組成物として用いてもよい。
【００４０】
充填材は、繊維状充填材であってもよく、板状充填材であってもよく、繊維状および板状以外で、球状その他の粒状充填材であってもよい。また、充填材は、無機充填材であってもよく、有機充填材であってもよい。繊維状無機充填材の例としては、ガラス繊維；パン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの炭素繊維；シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維などのセラミック繊維；およびステンレス繊維などの金属繊維が挙げられる。また、チタン酸カリウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、ウォラストナイトウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、窒化ケイ素ウイスカー、炭化ケイ素ウイスカーなどのウイスカーも挙げられる。繊維状有機充填材の例としては、ポリエステル繊維およびアラミド繊維が挙げられる。板状無機充填材の例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウムが挙げられる。マイカは、白雲母であってもよく、金雲母であってもよく、フッ素金雲母であってもよく、四ケイ素雲母であってもよい。粒状無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化ホウ素、炭化ケイ素および炭酸カルシウムが挙げられる。充填材の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜１００質量部である。
【００４１】
添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤および着色剤が挙げられる。添加剤の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜５質量部である。
【００４２】
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミドなどの液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂；およびフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。液晶ポリエステル以外の樹脂の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜２０質量部である。
【００４３】
液晶ポリエステル樹脂組成物は、液晶ポリエステルおよび必要に応じて用いられる他の成分を押出機で溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。この押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
【００４４】
液晶ポリエステルまたは液晶ポリエステル樹脂組成物を成形することにより、センサ装置１の筐体２を得ることができる。このときの成形法としては、溶融成形法が好ましい。溶融成形法としては、射出成形法、Ｔダイ法やインフレーション法などの押出成形法、圧縮成形法、ブロー成形法、真空成形法およびプレス成形を例示することができるが、これらの中でも射出成形法が好ましい。
【００４５】
センサ装置１は以上のような構成を有するので、自動車の横滑り防止制御やエアバッグの展開制御などの制御を行うために、車体の衝撃や振動を検出する際には、この車体にセンサ装置１を搭載する。
【００４６】
そして、自動車の走行中に車体が衝撃や振動を受けると、この衝撃や振動は、センサ装置１の筐体２およびプリント配線板３を介して加速度センサ５および角速度センサ６に伝わる。このとき、筐体２は、上述したとおり、振動減衰性能に優れる液晶ポリエステルから構成されているので、車体からの衝撃や振動を減衰することができる。その結果、加速度センサ５や角速度センサ６が衝撃や振動によって破損したり感度低下したりする事態を未然に防ぐことが可能となる。
【００４７】
しかも、筐体２に弾性部材を介してプリント配線板３を取り付ける手法と異なり、部品点数や組付工数の増大を回避することができるため、実用性を犠牲にするようなこともない。
【００４８】
また、液晶ポリエステルからなる筐体２は、ＰＢＴやナイロンなどからなる従来の筐体に比べて比強度が大きいので、筐体２としての強度を確保するために厚くする必要がなく、筐体２、ひいてはセンサ装置１の小型・軽量化を実現することができる。
【００４９】
さらに、液晶ポリエステルからなる筐体２は、ＰＢＴやナイロンなどからなる従来の筐体に比べて耐熱性に優れるため、特に、センサ装置１を自動車のエンジンルーム内に設置する場合においても、センサ装置１を長期にわたって安定して作動させることができる。
［発明のその他の実施の形態］
【００５０】
なお、上述した実施の形態１では、底部２１とカバー部２２の双方が液晶ポリエステルから構成されている筐体２について説明したが、底部２１とカバー部２２のいずれか一方のみを液晶ポリエステルから構成するようにしても構わない。
【００５１】
また、上述した実施の形態１では、加速度センサ５と角速度センサ６の双方がプリント配線板３上に実装されたセンサ装置１について説明した。しかし、加速度センサ５と角速度センサ６のいずれか一方のみがプリント配線板３上に実装されたセンサ装置１に対して、本発明を同様に適用することも可能である。
【００５２】
また、上述した実施の形態１では、プリント配線板３が筐体２にボルト接合によって固定されたセンサ装置１について説明した。しかし、筐体２に対するプリント配線板３の固定方法としては、ボルト接合以外の方法（例えば、接着、超音波溶着、レーザー溶着、フック止めなど）を代用または併用することもできる。
【００５３】
さらに、上述した実施の形態１では、底部２１およびカバー部２２の２部品からなる筐体２について説明した。しかし、底部２１とカバー部２２とが一体化された１部品の筐体２に対して、本発明を同様に適用することも可能である。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００５５】
図２には、実施例における対数減衰率の測定方法を示す。
＜液晶ポリエステルの製造＞
【００５６】
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、テレフタル酸２９９．０ｇ（１．８モル）、イソフタル酸９９．７ｇ（０．６モル）および無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）を仕込んだ。反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、１−メチルイミダゾール０．１８ｇを添加し、窒素ガス気流下で３０分かけて１５０℃まで昇温し、温度を保持して３０分間還流させた。その後、１−メチルイミダゾール２．４ｇを添加した後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕した後、窒素雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２９５℃まで５時間かけて昇温し、さらに２９５℃で３時間保持し、固相重合を進めた。固相重合の後、これを冷却し、得られた液晶ポリエステルをＬＣＰ１とする。ＬＣＰ１の流動開始温度は３３０℃であった。
【００５７】
なお、この流動開始温度は、フローテスター（（株）島津製作所製の「ＣＦＴ−５００型」）により、試料（液晶ポリエステル）約２ｇを用いて測定した値である。すなわち、このフローテスターを用いて、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに試料約２ｇを充填し、９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ2 ）の荷重下において、昇温速度４℃／分で溶融させながら押し出し、溶融粘度が４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポアズ）を示す温度を測定し、この温度を流動開始温度とした。
＜実施例１＞
【００５８】
ＬＣＰ１およびガラス繊維（セントラルガラス（株）製ＥＦＨ７５−０１（数平均繊維径１１μｍ、数平均繊維長７５μｍ））を６：４の質量比で配合した後、２軸押出機（池貝鉄工（株）ＰＣＭ−３０）を用いて、シリンダー温度を３４０℃で造粒して、ペレット状の液晶ポリエステル樹脂組成物を得た。こうして得られた液晶ポリエステル樹脂組成物を用いて、射出成形により、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの正方形平板状の成形品を作製した。
＜実施例２＞
【００５９】
実施例１と同様の手順により、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの正方形平板状の成形品を作製した。
＜実施例３＞
【００６０】
実施例１と同様の手順により、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの正方形平板状の成形品を作製した。
＜対数減衰率の測定＞
【００６１】
実施例１、実施例２および実施例３の成形品について、以下の手順により、その対数減衰率を測定した。
【００６２】
まず、図２に示すように、各成形品７の四隅に丸穴７ａをそれぞれ開けるとともに、縦６４ｍｍ、横６４ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＦＲ４基板８の四隅に丸穴８ａをそれぞれ開ける。ここで、成形品７は、実施の形態１における筐体２に相当するものとして用いた。一方、ＦＲ４基板８は、ガラス布・エポキシ板に銅箔が積層一体化されたガラス布・エポキシ銅張積層板であり、実施の形態１におけるプリント配線板３に相当するものとして用いた。
【００６３】
次に、成形品７とＦＲ４基板８との間に高さ５ｍｍの円筒状の金属製のワッシャー９を４本介在させ、成形品７の丸穴７ａ、ワッシャー９、ＦＲ４基板８の丸穴８ａに順にボルト１０を挿通してナット１１を螺着することにより、成形品７とＦＲ４基板８とを５ｍｍの間隔を置いて互いに平行になるように固定した。なお、図２においては、ボルト１０およびナット１１について、４組のうち１組のみ図示し、残り３組の図示を省いている。
【００６４】
この状態で、ＦＲ４基板８の減衰振動を調べるため、ＦＲ４基板８の中央部に加速度ピックアップ（（株）小野測器製の「ＮＰ−３２１１」）を取り付け、成形品７の中央部付近をインパルスハンマ（（株）小野測器製の「ＧＫ−３１００」）で打撃した。そして、ＦＲ４基板８の振動を加速度ピックアップで検出し、その検出信号を情報処理装置でデータ解析することにより、減衰振動曲線を得た。こうして得られた減衰振動曲線から、ある時刻の振幅をＩ０とし、そこから固有周期ごとに振幅Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、……を順に求めた後、横軸を固有周期としてＩ０／Ｉ０、Ｉ１／Ｉ０、Ｉ２／Ｉ０、Ｉ３／Ｉ０、……の値を自然対数に変換してグラフにプロットし、その傾きから対数減衰率を算出した。その結果をまとめて表１に示す。
【表１】
【００６５】
表１から明らかなように、対数減衰率は、実施例１の成形品（厚さ０．５ｍｍ）では０．２３、実施例２の成形品（厚さ１．０ｍｍ）では０．３６、実施例３の成形品（厚さ２．０ｍｍ）では０．３９であった。したがって、成形品の厚さが増す程、対数減衰率が増大し、振動減衰性能が向上する傾向が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、使用中に衝撃や振動を受けやすい装置・機器、具体的には、自動車、電車、船舶、飛行機、ロケットなどの乗り物のほか、ハードディスク駆動装置などのディスク駆動装置その他に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１……センサ装置
２……筐体
３……プリント配線板
３ａ……ボルト挿通孔
４……ＩＣチップ
５……加速度センサ
６……角速度センサ
７……成形品
７ａ……丸穴
８……ＦＲ４基板
８ａ……丸穴
９……ワッシャー
１０……ボルト
１１……ナット
２１……底部
２１ａ……底部本体
２１ｂ……ボルト挿通孔
２２……カバー部
２２ａ……カバー部本体
２２ｂ……ボルト挿通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサおよび角速度センサの少なくとも一方を実装したプリント配線板が筐体に取り付けられたセンサ装置であって、
前記筐体が液晶ポリエステルから構成されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記液晶ポリエステルが、下記式（１）で表される繰返し単位を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（Ａｒ1 は、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。Ａｒ1 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
【請求項３】
前記液晶ポリエステルが、下記式（２）で表される繰返し単位と、下記式（３）で表される繰返し単位とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
（Ａｒ2 およびＡｒ3 は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式（４）で表される基を表す。ＸおよびＹは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
（４）−Ａｒ4 −Ｚ−Ａｒ5 −
（Ａｒ4 およびＡｒ5 は、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。）
【請求項４】
前記筐体の厚さが、０．６〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ装置。
【請求項１】
加速度センサおよび角速度センサの少なくとも一方を実装したプリント配線板が筐体に取り付けられたセンサ装置であって、
前記筐体が液晶ポリエステルから構成されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記液晶ポリエステルが、下記式（１）で表される繰返し単位を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（Ａｒ1 は、フェニレン基、ナフチレン基またはビフェニリレン基を表す。Ａｒ1 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
【請求項３】
前記液晶ポリエステルが、下記式（２）で表される繰返し単位と、下記式（３）で表される繰返し単位とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ装置。
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
（Ａｒ2 およびＡｒ3 は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基または下記式（４）で表される基を表す。ＸおよびＹは、それぞれ独立に、酸素原子またはイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ2 またはＡｒ3 で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。）
（４）−Ａｒ4 −Ｚ−Ａｒ5 −
（Ａｒ4 およびＡｒ5 は、それぞれ独立に、フェニレン基またはナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基またはアルキリデン基を表す。）
【請求項４】
前記筐体の厚さが、０．６〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１７３０７４（Ｐ２０１２−１７３０７４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４１０８（Ｐ２０１１−３４１０８）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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