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公開番号2025109449
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003347
出願日2024-01-12
発明の名称衝撃センサ
出願人株式会社サトー
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類G01P 15/08 20060101AFI20250717BHJP(測定;試験)
要約【課題】衝撃の誤検知を低減する衝撃センサを提供する。
【解決手段】第1固定電極11を含む枠部1と、可動電極2を含むとともに外部からの衝撃を受けて移動可能な可動子と、を含み、可動子(可動電極2)は、バネ部4を介して枠部1により支持されるとともに所定の第1閾値以上の衝撃を受けることでバネ部4を伸縮させつつ可動電極2を第1固定電極11に接触させ、可動電極2が第1固定電極11に接触したときの可動電極2と第1固定電極11との電気的な接続を検知することにより衝撃を検知する衝撃センサ300であって、バネ部4は、当接部41と、バネ部4においてバネ部4の圧縮方向から当接部41と対向する位置に配置された当接部と、を含み、当接部41は、可動子が第1閾値よりも低い第2閾値以上の衝撃を受けると対向部42に接触するように設定されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１固定電極を含む固定子と、
可動電極を含むとともに外部からの衝撃を受けて移動可能な可動子と、を含み、
前記可動子は、弾性体を介して前記固定子により支持されるとともに所定の第１閾値以上の前記衝撃を受けることで前記弾性体を圧縮させつつ前記可動電極を前記第１固定電極に接触させ、前記可動電極が前記第１固定電極に接触したときの前記可動電極と前記第１固定電極との電気的な接続を検知することにより前記衝撃を検知する衝撃センサであって、
前記弾性体は、当接部と、前記弾性体において前記弾性体の圧縮方向から前記当接部と対向する位置に配置された対向部と、を含み、
前記当接部は、前記可動子が前記第１閾値よりも低い第２閾値以上の前記衝撃を受けると前記対向部に接触するように設定されている衝撃センサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記弾性体は、
前記圧縮方向に移動しつつ前記圧縮方向に垂直な方向に往復する態様で形成された梁部であり、
前記当接部は、前記梁部の前記圧縮方向において互いに隣接する一対の部分の一方に配置され、
前記対向部は、前記梁部の前記圧縮方向において互いに隣接する一対の部分の他方に配置されている請求項１に記載の衝撃センサ。
【請求項３】
前記当接部及び前記対向部の少なくとも一方は、他方に向けて突出している請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項４】
前記当接部は、前記梁部の折り返し部に関して、前記圧縮方向において互いに隣接する一対の前記折り返し部の一方であって一対の前記折り返し部の他方に対向する位置に配置され、
前記対向部は、前記圧縮方向において互いに隣接する一対の前記折り返し部の他方であって前記当接部に対向する位置に配置されている請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項５】
前記弾性体は、前記可動子を前記圧縮方向の両側から挟むように一対で配置され、一対の前記弾性体が前記可動子を各々支持する
請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項６】
前記当接部及び前記対向部は、前記可動子を中心として左右対称に配置される請求項５に記載の衝撃センサ。
【請求項７】
前記当接部及び前記対向部は、前記梁部の前記圧縮方向に垂直な方向に延びる部分の中央部に配置される請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項８】
前記当接部及び前記対向部の少なくとも前記一方であって前記他方に向けて突出した先端は、平面形状、又は凸状の曲面形状を有する請求項３に記載の衝撃センサ。
【請求項９】
前記固定子、前記可動子、及び前記弾性体は、一体物であるとともに当該一体物が支持層の上に活性層が積層された積層体から形成され、
前記一体物の前記固定子に係る部分は、前記積層体により形成され、
前記一体物の前記可動子及び前記弾性体に係る部分は、前記積層体から前記支持層を除去して得られる前記活性層により形成される請求項１に記載の衝撃センサ。
【請求項１０】
前記可動子は、前記衝撃を受けることで前記圧縮方向に移動可能であり、
前記第１固定電極は、前記可動電極に対して前記圧縮方向に離間して配置されている請求項１に記載の衝撃センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃センサに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、渦巻き状の弾性体で可動電極を支持し、可動電極の中央部を円筒形状とし、円筒形状の内側において所定の間隔を設けて固定電極を配置し、外部からの衝撃により可動電極が慣性力により固定電極に対して相対移動し、可動電極が固定電極に接触することで外部からの衝撃を検知する内容を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１６１５００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、特許文献１の構成では、可動電極及び固定電極において検知可能な衝撃の最小値として設定された閾値よりも小さな衝撃が印加された場合であっても当該衝撃が弾性体及び可動電極による振動系の共振周波数を周波数成分として含む場合にはこれを衝撃として検知する場合があり、正しい検知が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明の一つの態様は、衝撃の誤検知を低減する衝撃センサ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】
【０００６】
本発明の一つの態様によれば、第１固定電極を含む固定子と、可動電極を含むとともに外部からの衝撃を受けて移動可能な可動子と、を含み、可動子は、弾性体を介して固定子により支持されるとともに所定の第１閾値以上の衝撃を受けることで弾性体を圧縮させつつ可動電極を第１固定電極に接触させ、可動電極が第１固定電極に接触したときの可動電極と第１固定電極との電気的な接続を検知することにより衝撃を検知する衝撃センサであって、弾性体は、当接部と、弾性体において弾性体の圧縮方向から当接部と対向する位置に配置された対向部と、を含み、当接部は、可動子が第１閾値よりも低い第２閾値以上の衝撃を受けると対向部に接触するように設定されている衝撃センサが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、第２閾値以上且つ第１閾値未満の衝撃に係る可動子の振動が抑制される。また第２閾値未満の衝撃であっても当該衝撃が可動子及び弾性体に係る振動系の共振周波数を含み、当該振動系が第２閾値以上の衝撃を受けた場合と同様に振動する場合であっても当該振動を抑制できる。したがって、可動電極及び第１固定電極において検知可能な衝撃の最小値として設定された第１閾値よりも小さな衝撃を検知することはなく、衝撃の誤検知を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る衝撃センサの平面図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係る衝撃センサに衝撃が印加されたときの動作を示す図であって、第１の当接部及び第１の対向部が互いに接触したときの図である。
図３は、本発明の第１実施形態に係る衝撃センサに衝撃が印加されたときの動作を示す図であって、可動電極が図２に示す位置からさらに変位し、第１の当接部及び第１の対向部が互いに接触した状態で第２の当接部及び第２の対向部が互いに接触したときの図である。
図４は、本発明の第１実施形態に係る衝撃センサに衝撃が印加されたときの動作を示す図であって、可動電極が図３に示す位置からさらに変位し、第１の当接部及び第１の対向部が互いに接触し且つ第２の当接部及び第２の対向部が互いに接触した状態で可動電極及び第１固定電極が互いに接触したときの図である。
図５は、衝撃の強度と可動電極の変位との関係を示す図である。
図６は、本発明の第１実施形態に係る衝撃センサを基板に搭載した状態を表す模式図である。
図７は、本発明の第２実施形態に係る衝撃センサの平面図である。
図８は、本発明の第３実施形態に係る衝撃センサの平面図である。
図９は、本発明の第４実施形態に係る衝撃センサの平面図である。
図１０は、本発明の実施形態に係る衝撃センサを包含する電子タグの概略構成図である。
図１１は、電子タグを構成するラッチ回路の一例を示す回路図である。
図１２は、電子タグの作動の流れを示すフローチャートである。
図１３は、電子タグの使用方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に記載する形態は、図面の簡単な説明により説明される図面に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の第１の態様は、第１固定電極を含む固定子と、可動電極を含むとともに外部からの衝撃を受けて移動可能な可動子と、を含み、前記可動子は、弾性体を介して前記固定子により支持されるとともに所定の第１閾値以上の前記衝撃を受けることで前記弾性体を圧縮させつつ前記可動電極を前記第１固定電極に接触させ、前記可動電極が前記第１固定電極に接触したときの前記可動電極と前記第１固定電極との電気的な接続を検知することにより前記衝撃を検知する衝撃センサであって、前記弾性体は、当接部と、前記弾性体において前記弾性体の圧縮方向から前記当接部と対向する位置に配置された対向部と、を含み、前記当接部は、前記可動子が前記第１閾値よりも低い第２閾値以上の衝撃を受けると前記対向部に接触するように設定されている衝撃センサである。
（【００１１】以降は省略されています）

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