CN1769924B - 超声波接收发送器 - Google Patents

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Abstract

在以往的超声波接收发送器上，静电容量随温度变化而变化，不能检测出近距离的障碍物。为解决上述问题，若使用温度补偿电容器，存在价格提高的问题。若在有底筒状外壳与压电元件间等上贴合低热膨胀合金的因瓦合金等，则可不用温度补偿电容器也能抑制混响时间的变化，但存在反射灵敏度低的问题。本发明的超声波接收发送器上，在设置于有底筒状外壳的压电元件的粘结面的环状槽上，通过粘结或压入等将与该环状槽的形状吻合的、加工成环状的低热膨胀合金的因瓦合金等嵌入到有底筒状外壳中，再在其上贴合压电元件。这样一来，就可在既不使用温度补偿电容器又不使反射灵敏度降低的情况下，在较宽的温度范围内稳定地检测障碍物。

Description

超声波接收发送器
技术领域
本发明涉及进行超声波频带的发送、接收的超声波接收发送器。
背景技术
以往实施例的超声波送波器是指，把超声波接收发送器嵌入设置在汽车***等上，当要检测汽车周边的障碍物的情况下，通过对超声波接收发送器输入脉冲群电信号，从而与从超声波接收发送器输入的脉冲群电信号相应的超声波信号产生震荡，震荡的超声波信号到达障碍物，碰到障碍物的超声波信号被该障碍物反射，一部分被发射的超声波信号返回到同一超声波接收发送器中。超声波接收发送器通过接收其反射信号来检测障碍物。
但问题在于，以往实施例的超声波接收发送器中，超声波接收发送器的静电容量随环境温度变化而变化，因而混响时间长，不能进行近距离检测；而且，为了补赏因温度变化引起的静电容量的变化，一般使用温度补偿电容器，但这会增加成本、提高***的价格。我们把上述这点称作以往的实施例1，图3(a)表示该实施例涉的超声波接收发送器的概略纵截面图。图3(a)中，在由铝材等构成的有底筒状外壳2的底面内部上贴有压电元件1以构成单面波度振子(ユニモルフ振动子)。通过软钎焊等从压电元件1与有底筒状外壳2的粘结面一侧相反的面把输入输出引线5a引出，并从有底筒状外壳2把输入输出引线5b引出。压电元件1与有底筒状外壳2的粘结面一侧和有底筒状2进行电连接，进而，把压电元件1与输入输出引线5a、以及有底筒状外壳2与输入输出引线5b进行电连接。将由硅发泡体等构成的吸声材料6放置在压电元件1的上面，而且，从其上面把硅材料、聚氨脂材料等弹性体构成的密封剂4充填在有底筒状外壳2内构成。
为改善这一问题，可考虑使用如下方法：通过在有底筒状外壳与压电元件之间、或压电元件的有底筒状外壳一侧相反的面、或在压电元件的两面上贴上低热膨胀合金的因瓦合金等，就能抑制因温度变化带来的超声波接收发送器的静电容量的变化，并抑制混响的变化。把以上这点作为以往的实施例2。图3(b)、图3(c)及图3(d)表示该实施例的超声波接收发送器的概略纵截面图。图3(b)中，在由铝材料等构成的有底筒状外壳2的底面内部上贴有由低热膨胀合金等构成的极材3和再在其上贴合压电元件1以构成单面波度振子。通过软钎焊等从压电元件1与由低热膨胀合金等构成的板材3的粘结面一侧相反的面把输入输出引线5a引出，并从有底筒状外壳2把输入输出引线5b引出。压电元件1与由低热膨胀合金等构成的板材3的粘结面一侧和有底筒状2进行电连接，进而，把压电元件1与输入输出引线5a、以及有底筒状外壳2与输入输出引线5b进行电连接。将由硅发泡体等构成的吸声材料6放置在压电元件1的上面，而且，从其上面把硅材料、聚氨脂材料等构成的密封剂4充填在有底筒状外壳2内部构成。
但是，这种方法产生如下问题：该方法虽可获得抑制因温度变化带来的超声波接收发送器的静电容量的变化，并能抑制混响的变化之类的改善效果，但与以往的超声波接收发送器相比，反射灵敏度下降。
以上的现有技术可参见专利文献-日本特开2004-135089号公报及非特许文献-谷腰欣司著《超声波及其使用方法-超声波接收发送器、超声波电机》，《日刊工业新闻》，1994年。
发明内容
本发明要解决的问题是，在不降低反射灵敏度的情况下抑制因温度变化带来的静电容量的变化，并抑制混响的变化。
本发明的目的在于，当用于倒车传感器等时，在不使用温度补偿电容器的状态下实现了在较宽的温度范围内也能近距离地稳定地检测出障碍物。
为了实现上述发明目的，本发明的超声波接收发送器是，在有底筒状外壳的底面内部贴有压电元件以构成单面振子，在用该单面振子的外壳的外侧面进行超声波的发送、接收，其特征在于，在有底筒状外壳的压电元件的粘结面上设置环状槽，通过粘结或压入等将与该环状槽的形状吻合的、加工成环状的低热膨胀合金的因瓦合金等嵌入到有底筒状外壳中，再在其上贴合压电元件。这样一来，就可在不降低反射灵敏度的情况下抑制因温度变化带来的超声波接收发送器的静电容量的变化，并抑制混响的变化。
本发明的优点在于，由于反射灵敏度高，而且因温度变化带来的静电容量变化小，因此，即使不使用温度补偿电容器在较宽的温度范围内也不会误动作，从而能检测出近距离的障碍物。
附图说明
图1是本发明实施例的超声波接收发送器概略纵截面图。
图2(a)是本发明实施例的超声波接收发送器的有底筒状外壳的概略俯视图及纵截面图。
图2(b)是本发明另一实施例的超声波接收发送器的有底筒状外壳的概略俯视图及纵截面图。
图2(c)是本发明另一实施例的超声波接收发送器的有底筒状外壳的概略俯视图及纵截面图。
图3(a)是以往实施例1的超声波接收发送器的概略纵截面图。
图3(b)是以往实施例2的超声波接收发送器的概略纵截面图。
图3(c)是以往实施例2的超声波接收发送器的概略纵截面图。
图3(d)是以往实施例2的超声波接收发送器的概略纵截面图。
图4表示超声波接收发送器的静电容量温度变化与温度补偿电容器的静电容量温度变化和超声波接收发送器与温度补偿电容器的合成静电容量温度变化。
图5表示以往实施例的超声波接收发送器的混响时间。
图6表示本发明实施例的超声波接收发送器的混响时间。
图7表示以往实施例1及2的超声波接收发送器和本发明实施例的超声波接收发送器的反射灵敏度度。
图中：
1、压电元件                  2、有底筒状外壳
3、低热膨胀合金构成的板材    4、密封剂
5a、输入输出引线             5b、输入输出引线
6、吸声材料                  7、设置在有底筒状外壳底面内部的槽
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
实施例
图1表示本发明实施例的超声波接收发送器的概略纵截面图。图2(a)是表示本发明实施例的超声波接收发送器的有底筒状外壳的概略俯视图及纵截面图，图2(b)及图2(c)是表示本发明的另一实施例的超声波接收发送器的有底筒状外壳的概略俯视图及纵截面图。图1中，在由铝材等构成的有底筒状外壳2的底面内部设置了环状槽7，通过粘结或压入把加工成同样的环状的低热膨胀合金等构成的板材3嵌入到设在有底筒状外壳的槽7内，再在其上贴合压电元件1以构成单面波度振子。另外，设在有底筒状外壳2上的槽7以及由嵌入其中的低热膨胀合金构成的板材3也可以如图2(b)所示，不是环状。另外，如图2(c)所示，也可以把由低热膨胀合金构成的板材3分割成数个并嵌入使其位于压电元件1的粘结面附近，再在其上贴合压电元件1以构成单面波度振子。通过软钎焊从压电元件1与有底筒状外壳2的粘结面一侧相反的面和压电元件1把输入输出引线5a引出、而从有底筒状外壳2把输入输出引线5b引出。
压电元件1的与有底筒状外壳2的粘结面一侧和由低热膨胀合金等构成的板材3及有底筒状外壳2进行电连接，而且，压电元件1与输入输出引线5a以及有底筒状外壳2与输入输出引线5b进行电连接。在压电元件1的上面放置由发泡硅等构成的吸声材料6，再将由硅材料、聚氨脂材料等构成的密封剂4从其上面充填到有底筒状外壳2的内部构成。
如图4所示，以往的实施例1的超声波接收发送器的情况是，静电容量随温度变化而变化，这样，与线路中所使用的变压器的电感的共振点出现偏移，如图5所示，会增大混响。作为对策，把超声波接收发送器和具有相反温度特性的温度补偿电容器进行并联，可抑制静电容量随温度变化而变化。
本发明中，由于抑制了静电容量随超声波接收发送器自身温度变化而变化，因此，即使不使用温度补偿电容器也能实现同样的温度特性。图5是表示以往实施例1的超声波接收发送器混响时间的示意图。图6是表示本发明实施例的超声波接收发送器混响时间的示意图。而且，将以往的实施例2的超声波接收发送器与以往的实施例1的超声波接收发送器相比较，其反射灵敏度虽降低，但本发明实施例却能防止这点，即，能够保证与以往的实施例1同等的反射灵敏度。图7是表示以往的实施例1及实施例2的超声波接收发送器与本发明的实施例的超声波接收发送器的反射灵敏度的比较图。
本发明不仅限于倒车传感器，也能适用于利用防滴水(防滴油)型超声波接收发送器的各个领域中。

Claims (1)

1.一种超声波接收发送器，在有底筒状外壳的底面内部贴有压电元件以构成单面振子，用该单面振子的外壳外侧面进行超声波的发送、接收，其特征在于，在有底筒状外壳的压电元件的粘结面上设置环状槽，通过粘结或压入将与该环状槽的形状吻合的、加工成环状的低热膨胀合金的因瓦合金嵌入到有底筒状外壳中，再在其上贴合压电元件。
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