物理量检测器制造技术

本发明专利技术提供一种物理量检测器，其具有优良的检测精度。本发明专利技术的物理量检测器具备：隔膜，其具有因来自外部的压力而发生位移的位移部；保持部件，其具有对隔膜的外周部进行保持的环状的固定部、和在隔膜的一个面侧，从固定部的内周朝向而中心突出的突出部；支承体，其被固定在突出部上；压敏元件，其具有被固定在位移部上的第一基部、被固定在支承体上的第二基部、和被设置在两基部间的压敏部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理量检测器(压力传感器)。
技术介绍
作为水压计、气压计、压差计等物理量检测器(压力传感器)，已知一种如下的物理量检测器(压力传感器)，其具备根据所受到的压力而变形的隔膜、和随着隔膜的变形而受到应力的压电振子，并根据压电振子的共振频率，而对压力进行检测(例如，参照专利文献I)。例如，在专利文献I所记载的压力传感器中，隔膜在中央区域和周缘区域之间设置有可挠性的可挠区域，中央区域(位移部)根据压力而在厚度方向上位移。此外，压电振子具有:一对基部；被设置在该一对基部间的振动部。而且，一对基部在隔膜进行挠曲的方向上并排配置，且一个基部与隔膜的中央区域相连接，而另一个基部经由柱状的支承部件而与隔膜的外周区域相连接。在专利文献I所记载的压力传感器中，支承部件与压电振子一体地形成。由此，由于支承部件和压电振子由同一材料构成，因此能够降低由于支承部件和压电振子的线膨胀系数差而产生的检测压力的误差(因热变形而产生的误差)。但是，在专利文献I所记载的压力传感器中，由于支承部件与隔膜相连接，因此随着隔膜的变形，会导致支承部件的非预期的位移或变形，其结果为，存在导致检测精度的降低的问题。即使将隔膜的边缘区域设为高刚性，也由于在与隔膜的挠曲方向正交的方向上的支承部件的长度变长， 因此容易产生支承部件的非预期的位移或变形，从而造成检测精度的降低。专利文献1:日本特开2010-48798号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优良的检测精度的物理量检测器。本专利技术为用于解决上述的课题中的至少一部分而进行的专利技术，并可以通过以下的方式或应用例的形式来实现。应用例I本专利技术的物理量检测器的特征在于，具备:受压部，其包括受到压力而发生位移的位移部、和被设置于所述位移部的外周的外周部；保持部件，其包括在俯视观察时呈圆周状的固定部、以及在俯视观察时从所述固定部的内周朝向中心而突出的突出部，所述突出部具有开口，并被配置于所述受压部的一个面侧，所述固定部对所述外周部进行保持，以便在从所述突出部侧进行俯视观察时，所述受压部的一个面侧上的、所述位移部的至少一部分存在于所述开口内，所述物理量检测器还具备:支承体，其被固定在所述突出部上；压敏元件，其包括被固定在所述位移部的所述至少一部分上的第一基部、被固定在所述支承体上的第二基部、和被设置在所述第一基部和所述第二基部之间的压敏部，所述第一基部与所述第二基部以在所述位移部进行位移的方向上并排的方式而被立起设置。根据以这种方式构成的物理量检测器(压力传感器)，由于支承体被固定在保持部件上，因此与支承体被固定在受压部上的情况相比，能够防止或抑制支承体的非预期的变形或位移。尤其是，由于支承体被固定于保持部件中的、与固定部相比被设置于内侧的突出部上，因此能够减小支承体和压电振子之间的空间。其结果为，能够提高支承体的刚性，从而能够有效地防止或抑制支承体的非预期的变形或位移。此外，由于能够实现支承体的保持部件的相反侧的端部的小型化，因此也能够防止或抑制因支承体的加速度而产生的变形。而且，由于保持部件具有突出部，从而能够提高保持部件的刚性。因此，也能够防止因保持部件的变形而产生的受压部和支承体的非预期的变形。此外，由于第一基部和第二基部在位移部进行位移的方向上并排设置，当位移部向压电振子侧发生了位移时，压电振子的振动部受到压缩应力，从而使振动部的共振频率减小，另一方面，当位移部向压电振子的相反侧发生了位移时，压电振子的振动部受到牵拉应力，从而振动部的共振频率增大。因此,能够根据这种振动部的共振频率,来对压力进行检测。通过这些方式，本专利技术的压力传感器能够发挥优良的检测精度。应用例2在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述突出部以环状的形式被设置在所述固定部上。由此，能够通过突出部的内侧而容许压电振子的第一基部和受压部的连接，且能够有效地提高保持部件的刚性。应用例3在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述支承体具备:柱部件，其被立起设置在所述突出部上；梁部件，其对所述柱部件和所述第二基部进行连结。由此，能够以较为简单的结构，将第一基部和第二基部并排设置于位移部进行位移的方向上。应用例4在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述柱部件在从所述位移部进行位移的方向侧进行俯视观察时，被配置于所述位移部进行位移的区域内。由此，能够较大地确保位移部的面积，且抑制支承体和压电振子之间的空间。应用例5在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述突出部中的固定有所述支承体的固定部与所述第一基部的并排方向，正交于所述位移部进行位移的方向。由此，能够以较为简单的结构，使位移部进行位移的方向上的柱部件和压电振子的长度相一致。应用例6在本专利技术的物理量检测器中，优选为，包括与所述位移部相接合的固定部件，所述第一基部被固定在所述固定部件上。由此，能够以较为简单的结构，使位移部进行位移的方向上的柱部件和压电振子的长度相一致。应用例7在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述柱部件和所述梁部件由互不相同的材料构成。由此，能够使柱部件和梁部件由各自所需的热膨胀系数的材料构成。应用例8在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述压敏元件由压电体材料构成，所述柱部件由具有与所述压电体材料同等或近似的热膨胀系数的材料构成。由此，能够防止或抑制压电振子的热变形。应用例9在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述梁部件由具有与所述保持部件和所述受压部中的至少某一个同等或近似的热膨胀系数的材料构成。由此，能够防止或抑制压电振子的热变形。应用例10在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述保持部件由具有与所述受压部的构成材料同等或近似的热膨胀系数的材料构成。由此，能够防止或抑制受压部的热变形。应用例11在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述压敏部具备一根以上的振动梁。由此，能够实现分辨能力优良的压力传感器。应用例12在本专利技术的物理量检测器中，优选为，所述压敏元件为厚度切变振子。由此，能够实现温度特性优良的压力传感器。附图说明图1为表示本专利技术的第一实施方式所涉及的物理量检测器(压力传感器)的整体结构的图。图2为图1所示的压力传感器所具备的压敏单元的立体图。图3为图2所示的压敏单元的侧视图。图4为用于说明图2所示的压敏单元的制造方法(压力传感器的制造方法)中的隔膜(受压部)的设置工序的图。图5为用于说明图2所示的压敏单元的制造方法(压力传感器的制造方法)中的压电振子和柱部件的设置工序的图。图6为本专利技术的第二实施方式所涉及的物理量检测器(压力传感器)中的压敏单元的侧视图。图7 (a)为，图6所示的压敏单元的柱部件的横剖视图(沿着图6中的A-A线的剖视面)，图7 (b)为，图6所示的压敏单元的柱部件的第一改变例的横剖视图，图7 (C)为，图6所示的压敏单元的柱部件的第二改变例的横剖视图。图8为本专利技术的第三实施方式所涉及的物理量检测器(压力传感器)中的压敏单元的侧视图。图9 (a)为，图8所示的压敏单元的柱部件的横剖视图(沿着图8中的B-B线的剖视面)，图9 (b)为，图8所示的压敏单元的柱部件的改变例的横剖视图。图10为本专利技术的第四实施方式所涉及的物理量检测器(压力传感器)中的压敏单元的侧视图。图11为本专利技术的第五实施方式所涉及的物理量检测器(压力传感器)中的压敏单元的侧视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理量检测器，其特征在于，具备：受压部，其包括受到压力而发生位移的位移部、和被设置于所述位移部的外周的外周部；保持部件，其包括在俯视观察时呈圆周状的固定部、以及在俯视观察时从所述固定部的内周朝向中心而突出的突出部，所述突出部具有开口，并被配置于所述受压部的一个面侧，所述固定部对所述外周部进行保持，以便在从所述突出部侧进行俯视观察时，所述受压部的一个面侧上的、所述位移部的至少一部分存在于所述开口内，所述物理量检测器还具备：支承体，其被固定在所述突出部上；压敏元件，其包括被固定在所述位移部的所述至少一部分上的第一基部、被固定在所述支承体上的第二基部、和被设置在所述第一基部与所述第二基部之间的压敏部，所述第一基部和所述第二基部以在所述位移部进行位移的方向上并排的方式而被立起设置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤健太，北原直树，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP