傾斜センサ

【課題】傾斜を精度よく検知することのできる傾斜センサを提供する。
【解決手段】絶縁部６を介して接合された上部導体基材２と下部導体基材３の間に導体球５を内蔵し、上部導体基材２と下部導体基材３の間における導通の有無をモニタすることで傾きを検知する傾斜センサ１であって、上部導体基材２と下部導体基材３の間の密閉空間が大気圧に比べ減圧雰囲気であるか、または不活性ガスにより満たされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜を検知する傾斜センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、傾斜を検知する傾斜センサが知られている。例えば、特許文献１には、上下に対向した円錐状導体層の内部に導電性の球状体を収納し、これら円錐状導体層同士の導通、非導通状態を検知する転倒検知スイッチが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０６７７１８号公報
【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、球状体や円錐状導体層は金属であるため、酸化する恐れがある。球状体等が酸化すると、接触抵抗が増加して傾斜を精度よく検知できなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、傾斜を精度よく検知することのできる傾斜センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、絶縁部を介して接合された２枚の導体基材間に導電性球体を内蔵し、前記２枚の導体基材間における導通の有無をモニタすることで傾きを検知する傾斜センサであって、前記２枚の導体基材間の密閉空間が大気圧に比べ減圧雰囲気であるか、または不活性ガスにより満たされていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明において、前記２枚の導体基材の一方に錐状のキャビティを形成し、そのキャビティの底部に掘り込みを形成してもよい。
【０００８】
また、本発明において、前記２枚の導体基材を絶縁部により少なくとも２つのセクタに分割し、それぞれのセクタを独立した電極としてもよい。
【０００９】
また、本発明において、前記導体基材に代えて、表面に導体材料の薄膜を成膜してある基材を用いてもよい。
【００１０】
また、本発明において、前記導体基材に代えて、表面に導体材料の薄膜を成膜してある基材を用い、前記導体材料の薄膜は、前記２枚の導体基材を少なくとも２つのセクタに分割するパタン形状であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る傾斜センサによれば、２枚の導体基材間の密閉空間が大気圧に比べ減圧雰囲気であるか、または不活性ガスにより満たされている。これにより、２枚の導体基材および導電性球体の酸化を防止することができるため、傾斜を精度よく検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】第２実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】第３実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】第４実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】その他の実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】その他の実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】その他の実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【図８】その他の実施形態における傾斜センサの構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における傾斜センサ１の構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。この図に示すように、傾斜センサ１は、導電性が良好な金属からなる上部導体基材２と下部導体基材３とが接着剤等の絶縁部６を介して接合された構造となっている。下部導体基材３の中央部には錐状のキャビティ４が形成され、このキャビティ４に導体球５を内蔵している。導体球５は、金属球または少なくとも表面が導電性の球体であり、キャビティ中を自由に移動できるようになっている。キャビティ４の底部には、導体球５が迅速に止まるように、円柱形の掘り込み７が形成されている。さらに、キャビティ４は密閉空間となっており、上部導体基材２、下部導体基材３、および導体球５の酸化を防止するために、大気圧に比べ減圧雰囲気としている。反応性の低い窒素などの不活性ガスによりキャビティ４を満たすようにしても、導体球５等の酸化を防止することができる。
【００１５】
このような傾斜センサ１は、カメラやテレビ等、傾きを検出することが必要な各種デバイスに取り付けられる。これにより、上部導体基材２と下部導体基材３の間の導通の有無をモニタすることでデバイスの傾きを検出することができる。すなわち、図１では、導体球５が初期位置にあり、下部導体基材３のみに接触している。この状態では、上部導体基材２と下部導体基材３の間は非導通である。デバイスが傾くと、導体球５がキャビティ４中を移動して上部導体基材２と下部導体基材３の両方に接触し、上部導体基材２と下部導体基材３の間が導通する。
【００１６】
以上のように、第１実施形態では、上部導体基材２と下部導体基材３の間の密閉空間が大気圧に比べ減圧雰囲気であるか、または不活性ガスにより満たされている。これにより、上部導体基材２、下部導体基材３、および導体球５の酸化を防止することができるため、傾斜を精度よく検知することが可能となる。
【００１７】
また、キャビティ４の底部には、円柱形の掘り込み７が形成されている。これにより、デバイスが傾いたことで導体球５の位置が移動した後、デバイスが初期状態に戻った際、導体球５が初期位置に敏速に止まる効果がある。
【００１８】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態における傾斜センサ１の構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。この図に示すように、第２実施形態では、上部導体基材２を十字状の絶縁部８により４つのセクタに分割し、それぞれのセクタを独立した電極としている。絶縁部８は接着剤やプラスチック等である。ここでは、上部導体基材２を４つのセクタに分割しているが、分割数は少なくとも２つであればよく、特に限定されるものではない。その他の点は第１実施形態と同様である。
【００１９】
以上のように、第２実施形態では、上部導体基材２を絶縁部８により４つのセクタに分割している。これにより、デバイスが傾いた際に信号を検出した電極からデバイスの傾いた方向を検出することができる。
【００２０】
（第３実施形態）
図３は、第３実施形態における傾斜センサ１の構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。この図に示すように、第３実施形態では、上部導体基材２に代えて、表面に導体材料の薄膜１１を成膜してある上部基材１３を用いている。また、下部導体基材３に代えて、表面に導体材料の薄膜１２を成膜してある下部基材１４を用いている。ここでいう表面とはキャビティ４側の面である。導体材料は具体的にはＡｌやＡｕ等である。薄膜１１と薄膜１２の間には絶縁部６を介在させる。これにより、薄膜１１が上部電極となり、薄膜１２が下部電極となるため、上部基材１３や下部基材１４が導体でない場合でも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。ここでは、導体基材２，３の両方を基材１３，１４に代えているが、導体基材２，３の一方だけを基材１３，１４に代えてもよい。
【００２１】
以上のように、第３実施形態では、導体基材２，３に代えて、表面に導体材料の薄膜１１，１２を成膜してある基材１３，１４を用いている。このような構造は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）プロセスにより高精度かつ大量に製作することができる。
【００２２】
（第４実施形態）
図４は、第４実施形態における傾斜センサ１の構成を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は断面図である。この図に示すように、第４実施形態では、上部導体基材２に代えて、表面に導体材料の薄膜１１ａを成膜してある上部基材１３を用いている。また、下部導体基材３に代えて、表面に導体材料の薄膜１２ａを成膜してある下部基材１４を用いている。薄膜１１ａ，１２ａは、上部基材１３を表面図上で上下２つのセクタに分割するパタン形状であり、それぞれのセクタを独立した電極としている。ここでは、基材１３，１４を２つのセクタに分割しているが、分割数は少なくとも２つであればよく、特に限定されるものではない。その他の点は第３実施形態と同様である。
【００２３】
以上のように、第４実施形態では、基材１３，１４の表面に成膜してある薄膜１１ａ，１２ａは、上部基材１３を表面図上で上下２つのセクタに分割するパタン形状としている。これにより、第２実施形態と同様、デバイスが傾いた際に信号を検出した電極からデバイスの傾いた方向を検出することができる。また、第３実施形態と同様、ＭＥＭＳプロセスにより高精度かつ大量に製作することができるという効果もある。
【００２４】
（その他の実施形態）
第１〜第４実施形態では、キャビティ４の底部には掘り込み７を形成することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、キャビティ４の底部７ａを平面としてもよいし、あるいは、図６に示すように、キャビティ４の底部７ｂを錐状に形成してもよい。これらの構成によっても導体球５が初期位置に止まる効果があり、また、製作が容易になるという別の効果を期待することもできる。
【００２５】
また、第１〜第４実施形態では、キャビティ４を錐状に形成することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図７に示すように、下部導体基材３の上部の所定位置８においてキャビティ４を円柱状に形成することも可能である。このような構成によれば、キャビティ４を広くすることができ、また、製作が容易になるという別の効果を期待することもできる。もちろん、図８に示すように、絶縁部６ａを厚くすることによってもキャビティ４を広くすることが可能である。
【００２６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、上記の実施形態に基づいて当業者によってなされる他の実施形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範囲に含まれることを付け加えておく。
【符号の説明】
【００２７】
１傾斜センサ
２上部導体基材
３下部導体基材
４キャビティ
５導体球
６絶縁部
７掘り込み
８絶縁部
１１、１１ａ薄膜（上部電極）
１２、１２ａ薄膜（下部電極）
１３上部基材
１４下部基材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部を介して接合された２枚の導体基材間に導電性球体を内蔵し、前記２枚の導体基材間における導通の有無をモニタすることで傾きを検知する傾斜センサであって、
前記２枚の導体基材間の密閉空間が大気圧に比べ減圧雰囲気であるか、または不活性ガスにより満たされていることを特徴とする傾斜センサ。
【請求項２】
前記２枚の導体基材の一方に錐状のキャビティを形成し、そのキャビティの底部に掘り込みを形成したことを特徴とする請求項１記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記２枚の導体基材を絶縁部により少なくとも２つのセクタに分割し、それぞれのセクタを独立した電極とすることを特徴とする請求項１または２記載の傾斜センサ。
【請求項４】
前記導体基材に代えて、表面に導体材料の薄膜を成膜してある基材を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の傾斜センサ。
【請求項５】
前記導体基材に代えて、表面に導体材料の薄膜を成膜してある基材を用い、
前記導体材料の薄膜は、前記２枚の導体基材を少なくとも２つのセクタに分割するパタン形状であることを特徴とする請求項１または２記載の傾斜センサ。

【図１】