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公開番号2025132877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030730
出願日2024-02-29
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 15/135 20060101AFI20250903BHJP(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】枠部2と、枠部2に対して軸部33を介して支持され軸部33を回転軸Oとして回転可能な回転可動子3と、回転可動子3に配置された第1可動電極と、第1可動電極に対向する位置に配置された固定電極と、を含み、回転可動子3が、回転可動子3の重心Gが回転軸から離間するように軸部33に支持され、回転可動子3の半径方向に垂直な方向の衝撃を受けることで回転軸Oを中心として回転する態様で変位可能であり、第1可動電極が、回転軸Oから離間した位置に配置され、回転可動子3の変位により第1可動電極と固定電極とが接触することで衝撃を検知する衝撃センサ300であって、回転可動子3と枠部2は、回転軸方向に交差する方向を長手方向とする梁部34により連結され、梁部34は、回転可動子3の変位に伴って変形可能である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
固定子と、
前記固定子に対して軸部を介して支持され前記軸部を回転軸として回転可能な第１可動子と、
前記第１可動子に配置された第１可動電極と、
前記第１可動電極に対向する位置に配置された固定電極と、を含み、
前記第１可動子が、前記第１可動子の重心が前記回転軸から離間するように前記軸部に支持され、前記第１可動子の回転軸方向と、前記回転軸方向に交差する方向のうち前記回転軸と前記重心とを結ぶ半径方向と、に垂直な方向の衝撃を受けることで前記回転軸を中心として回転する態様で変位可能であり、
前記第１可動電極が、前記回転軸から離間した位置に配置され、
前記第１可動子の変位により前記第１可動電極と前記固定電極とが接触することで前記衝撃を検知する衝撃センサであって、
前記第１可動子と前記固定子は、前記回転軸方向に交差する方向を長手方向とする梁部により連結され、
前記梁部は、前記第１可動子の変位に伴って変形可能である衝撃センサ。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１可動子は、
前記重心を含む第１回転可動子と、
前記第１回転可動子から前記重心の前記回転軸を挟んだ反対側に延出した第２回転可動子と、を含み、
前記梁部は、前記第１回転可動子と前記固定子とを連結するとともに、前記第１回転可動子の変位に伴って変形可能である請求項１に記載の衝撃センサ。
【請求項３】
前記第１可動電極は、
前記第１回転可動子に配置された第１回転可動電極を含み、
前記固定電極は、
前記第１回転可動電極に対向する位置に配置された第１固定電極を含み、
前記第１回転可動電極が前記第１固定電極に向けて変位するときに前記第１回転可動電極は前記第１固定電極と接触する請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項４】
前記第１可動電極は、
前記第２回転可動子に配置された第２回転可動電極を含み、
前記固定電極は、
前記第２回転可動電極に対向する位置に配置された第２固定電極を含み、
前記第２回転可動電極が前記第２固定電極に向けて変位するときに前記第２回転可動電極は前記第２固定電極と接触する請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項５】
前記第１可動電極は、
前記第１回転可動子に配置された第１回転可動電極と、
前記第２回転可動子に配置された第２回転可動電極と、を含み、
前記固定電極は、
前記第１回転可動電極に対向する位置に配置された第１固定電極と、
前記第２回転可動電極に対向する位置に配置された第２固定電極と、を含み、
前記第１回転可動電極が前記第１固定電極に向けて変位するときに前記第１回転可動電極は前記第１固定電極と接触するとともに前記第２回転可動電極は前記第２固定電極から離間し、
前記第２回転可動電極が前記第２固定電極に向けて変位するときに前記第１回転可動電極は前記第１固定電極から離間するとともに前記第２回転可動電極は前記第２固定電極と接触する請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項６】
前記梁部の前記長手方向の両端部は、前記回転軸方向から見て前記回転軸を挟むように配置されている請求項１又は請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項７】
前記梁部の前記回転軸方向の幅は、前記固定子から前記第１可動子に向かうにつれて狭くなる請求項１又は請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項８】
前記第２回転可動子の前記回転軸方向の幅は、前記第１回転可動子の前記回転軸方向の幅よりも狭く、
前記梁部は、前記第２回転可動子を前記回転軸方向から挟むように一対で配置され、
前記軸部は、
一対の前記梁部を前記回転軸方向から挟むように一対で配置されるとともに前記第１回転可動子に接続されている請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項９】
前記第２回転可動子の前記回転軸方向の幅は、前記第１回転可動子の前記回転軸方向の幅よりも狭く、
前記軸部は、前記第２回転可動子を前記回転軸方向から挟むように一対で配置され、
前記梁部は、
一対の前記軸部を前記回転軸方向から挟むように一対で配置されている請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項１０】
前記第１可動電極は、
前記第１回転可動子に配置された第１回転可動電極と、
前記第２回転可動子に配置された第２回転可動電極と、を含み、
前記第１回転可動電極及び前記第２回転可動電極は、前記回転軸方向において一対の前記梁部の間となる位置に配置されている請求項８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 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、トーションバーが錘を支持し、所定値以上の衝撃（加速度）が印加されたときに錘が回転（変位）し、錘に配置された電極と錘に対向する位置に配置された電極とが接触することで当該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、錘の変位方向とは異なる方向から衝撃が印加された場合でも錘が回転（変位）して電極同士が接触し、当該変位方向から衝撃があったものとして誤検知するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の一つの態様は、他軸の衝撃による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、固定子と、固定子に対して軸部を介して支持され軸部を回転軸として回転可能な第１可動子と、第１可動子に配置された第１可動電極と、第１可動電極に対向する位置に配置された固定電極と、を含み、第１可動子が、第１可動子の重心が回転軸から離間するように軸部に支持され、第１可動子の回転軸方向と、回転軸方向に交差する方向のうち回転軸と重心とを結ぶ半径方向と、に垂直な方向の衝撃を受けることで回転軸を中心として回転する態様で変位可能であり、第１可動電極が、回転軸から離間した位置に配置され、第１可動子の変位により第１可動電極と固定電極とが接触することで衝撃を検知する衝撃センサであって、第１可動子と固定子は、回転軸方向に交差する方向を長手方向とする梁部により連結され、梁部は、第１可動子の変位に伴って変形可能であ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、梁部は、回転軸方向に直交する方向を長手方向とする部材であるため、回転軸方向に直交する方向の衝撃（加速度）による第１可動子の変位を抑制できる。よって、回転軸方向及び回転軸方向に直交する方向の衝撃（加速度）に対する第１可動子の変位を抑制することで、厚み方向以外の方向の衝撃（加速度）を厚み方向の衝撃として誤検知することを低減できる。また、梁部は、第１可動子が回転軸を中心として回転する態様で変位する際に、当該変位に伴って変形するので、復元力を第１可動子に付与することができる。したがって、厚み方向から大きな衝撃（加速度）が印加された場合であっても当該復元力により第１可動子の変位及び変位速度を低減し、第１可動子に対するダメージを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態の衝撃センサの斜視図である。
図２は、本実施形態に係る衝撃センサの基板の平面図である。
図３は、本実施形態に係る衝撃センサの基板の裏面図である。
図４は、本実施形態に係る衝撃センサの蓋部の平面図である。
図５は、図２乃至図４のＡ－Ａ線断面図である。
図６は、図２乃至図４のＢ－Ｂ線断面図であって衝撃センサが－Ｚ方向の衝撃を受ける前の回転可動子の状態、又は＋Ｚ方向の衝撃を受ける前の回転可動子の状態を示す図である。
図７は、図２乃至図４のＢ－Ｂ線断面図であって衝撃センサが－Ｚ方向の衝撃を受けたときの回転可動子の状態を示す図である。
図８は、図２乃至図４のＢ－Ｂ線断面図であって衝撃センサが＋Ｚ方向の衝撃を受けたときの回転可動子の状態を示す図である。
図９は、図２乃至図４のＣ－Ｃ線断面図であって衝撃センサが－Ｚ方向の衝撃を受ける前の梁部の状態、又は＋Ｚ方向の衝撃を受ける前の梁部の状態を示す図である。
図１０は、図２乃至図４のＣ－Ｃ線断面図であって衝撃センサが－Ｚ方向の衝撃を受けたときの梁部の状態を示す図である。
図１１は、図２乃至図４のＣ－Ｃ線断面図であって衝撃センサが＋Ｚ方向の衝撃を受けたときの梁部の状態を示す図である。
図１２は、図２の部分詳細図である。
図１３は、図１２に示す配置においてＸ方向から衝撃を受けた場合であって、並進可動子が第１部材（緩衝電極）に接触したときを示す図である。
図１４は、図１２に示す配置においてＸ方向から衝撃を受けた場合であって、図１３の状態から並進可動子が第１部材（緩衝電極）を更に押圧し、第１部材及び第２部材を支持する第３部材及び第４部材を変形させることで、並進可動子が第１部材（緩衝電極）とともに更に変位してストッパに接触した状態を示す。
図１５は、本実施形態に係る衝撃センサの基板の第１変形例の平面図である。
図１６は、本実施形態に係る衝撃センサの基板の第２変形例の平面図である。
図１７は、本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１８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１９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２０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、固定子と、前記固定子に対して軸部を介して支持され前記軸部を回転軸として回転可能な第１可動子と、前記第１可動子に配置された第１可動電極と、前記第１可動電極に対向する位置に配置された固定電極と、を含み、前記第１可動子が、前記第１可動子の重心が前記回転軸から離間するように前記軸部に支持され、前記第１可動子の回転軸方向と、前記回転軸方向に交差する方向のうち前記回転軸と前記重心とを結ぶ半径方向と、に垂直な方向の衝撃を受けることで前記回転軸を中心として回転する態様で変位可能であり、前記第１可動電極が、前記回転軸から離間した位置に配置され、前記第１可動子の変位により前記第１可動電極と前記固定電極とが接触することで前記衝撃を検知する衝撃センサであって、前記第１可動子と前記固定子は、前記回転軸方向に交差する方向を長手方向とする梁部により連結され、前記梁部は、前記第１可動子の変位に伴って変形可能であ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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