JP2000023292A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
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Abstract
性や耐衝撃性に優れ、かつ、残響特性に優れた構造の超
音波センサを提供することにある。 【解決手段】 絶縁性材料からなる略筒状をしたケース
本体の前面開口部に振動部となる金属板を設け、当該金
属板の内面に圧電振動素子を接合させ、ケース本体に一
体形成した一対の導電部材の一部をそれぞれ圧電振動素
子の各電極に導通させ、ケース本体の後面開口部に部分
的もしくは全周にわたる凹部を形成し、当該凹部内に導
電部材を露出させ、導電部材からケーブルを導出し、当
該凹部を含むケース内部を絶縁性樹脂によって封止す
る。
Description
る。特に、自動車のバックソナー、コーナーソナー等に
使用される超音波センサに関する。
シングを行うものであり、圧電振動素子から超音波パル
ス信号を間欠的に送信し、周辺に存在する障害物からの
反射波を圧電振動素子で受信することにより障害物の存
在を検知したり、あるいは、超音波パルス信号を送信し
てから受信するまでの経過時間から障害物までの距離を
演算するものである。
ンサには、遠距離の検知を可能とし、かつ微弱な反射波
を外乱ノイズ等に埋もれさせることなく確実に電気信号
として取り出す特性が要求される。そのためには、超音
波センサの送信出力音圧と受信感度特性をともに高めら
れるよう、振動部の振動動作を阻害しない構造を採用す
る必要がある。具体的には、振動部に配置される圧電振
動素子に直接接続される配線については、特に細く柔ら
かいものを用いることが広く一般に用いられてきた。
の小さな筐体内で安定的に接続配線することは極めて困
難であり、生産コストの上昇要因となり、また電気的接
続の信頼性が低く、センサの特性の不安定化の原因とも
なっていた。
らは特願平10―4882号において、細く柔らかい配
線を用いることなく、安定した電気的接続を作業性良く
得られる超音波センサの構造を、既に提案している。
は、図5に示すように、絶縁性材料からなる略筒状をし
たケース本体52の前面開口部に振動部となる金属板5
3を設け、当該金属板53の内面に圧電振動素子54を
接合させ、ケース本体52に一体形成した一対の導電部
材55の一部をそれぞれ圧電振動素子54の各電極(図
示せず)に導通させた構造を有している(その他の構成
については説明を省略する)。
導電部材55の一端は、上述したように、ケース本体5
2内部において圧電振動素子54の各電極に導通されて
いる。そして、導電部材55の他端は、外部に直接露出
する状態でケース本体52から引き出された構成となっ
ている。
超音波センサの構成は以下の問題点を有していた。
電振動素子54に駆動電圧を印加するための導電ケーブ
ル(以下、単にケーブルと略す)56が半田付け等によ
って取り付けられる。ところが、導電部材55の他端は
上述の通り、外部に直接露出している。このため、ケー
ブル56の半田付け部分も外部に露出することとなり、
この結果、半田付け部分の耐湿性や耐衝撃性が劣り電気
的接続の信頼性が低下する懸念があった。
として、上述の遠距離の検知能力のほか近距離の検知能
力を要求される場合がある。この場合、超音波パルス信
号を送信した後、センサ内の残響振動(ケース本体や内
部空間等の振動)を、反射波を受信するまでにすみやか
に収束させる必要がある(残響特性)。しかしながら、
この点に関して上述の超音波センサでは、圧電振動素子
54の振動が導電部材55を伝わり、ついにはケーブル
56までをも振動させることとなり、超音波センサの残
響特性が劣化する懸念があった。
するためになされたのものであって、導電部材とケーブ
ルとの半田付け部分の耐湿性や耐衝撃性に優れ、かつ、
残響特性に優れた構造の超音波センサを提供することに
ある。
めに、本発明の超音波センサは、絶縁性材料からなる略
筒状をしたケース本体の前面開口部に振動部となる金属
板を設け、当該金属板の内面に圧電振動素子を接合さ
せ、ケース本体に一体形成した一対の導電部材の一部を
それぞれ圧電振動素子の各電極に導通させ、ケース本体
の後面開口部に部分的もしくは全周にわたる凹部を形成
し、当該凹部内に導電部材を露出させ、導電部材からケ
ーブルを導出し、当該凹部を含むケース内部を絶縁性樹
脂によって封止した。
部を形成しその凹部内に導電部材を露出させる構造とし
たことにより、導電部材とケーブルとの半田付け部分は
凹部内に位置することになる。そして、そのうえで該凹
部を含むケース内部を絶縁性樹脂によって封止すること
により、半田付け部分の耐湿性や耐衝撃性を向上させる
ことができる。
に際しては、導電部材から導出するケーブルをケース本
体内部で引き回してから封止することが望ましい。この
様にケーブルをケース本体内部で引き回した上で樹脂封
止することにより、導電部材からケーブルへと伝わる圧
電振動素子の振動を該封止樹脂に吸収させ、振動を抑制
することが可能になるからである。
下、本発明の第1実施例の超音波センサについて、図
1、図2を参照して詳細に説明する。図1は本実施例の
超音波センサを示す断面図であり、図2は樹脂封止前の
超音波センサを後面開口部側から見た平面図である。
縁性材料からなる略筒状をしたケース本体2の前面開口
部に振動部となる金属板3を設け、当該金属板3の内面
に圧電振動素子4を接合させ、ケース本体2に一体形成
した一対の導電部材5の一部をそれぞれ圧電振動素子4
の各電極(図示せず)に導通させた構造を有している。
一般に、圧電振動素子の両主面には電極が形成されてお
り、本実施例の超音波センサ1においては、一方の導電
部材の一端が圧電振動素子4の上面側の電極と、他方の
導電部材の一端が金属板3を介して圧電振動素子4の下
面側の電極と、それぞれ電気的に導通している。
部9が設けられており、導電部材5の圧電振動素子4と
接続されない他端が該凹部9に引き出されている。そし
て、凹部9に引き出された導電部材5の他端には、それ
ぞれケーブル6が半田付け等によって取り付けられてい
る。
子4の上方には例えばフェルト等からなる吸音材7が挿
入配置されている。そして吸音材4上には、例えばシリ
コンゴムやウレタンゴム、発泡性樹脂等の弾性を有する
絶縁性樹脂が充填、硬化されており、上述の凹部9を含
めてケース本体2の後面開口部側が樹脂封止されてい
る。なお、導電部材5の他端に取り付けられたケーブル
6は、ケース本体内部の上記封止樹脂中で引き回された
後に、ケース本体2の外部に導出されている。
うに、ケース本体2の後面開口部に凹部9を形成し、そ
の凹部9内に導電部材5を露出させている。そして、導
電部材5とケーブル6との半田付け部分も同じく凹部9
内に位置することになり、そのうえで該凹部9を含むケ
ース内部に絶縁性樹脂8が充填されている。この結果、
上述の半田付け部分も絶縁性樹脂8によって封止される
ことになり、ケース外部に直接露出することがないの
で、耐湿性や耐衝撃性を向上させることができる。
き回された後に、ケース本体2の外部に導出されてい
る。この結果、導電部材5からケーブル6へと伝わる圧
電振動素子4の振動は絶縁性樹脂8中に吸収され、残響
振動を抑制することができる。
センサは上述の実施例に限定されるものではない。
ケース本体の後面開口部に設けられる凹部は開口部の一
部分であったが、これに限らず、例えば図3に示すよう
に、後面開口部の全周にわたって凹部19を形成しても
構わない。ケース本体の材質の種類によっては、全周に
わたる凹部の方が、部分的な凹部よりの形成しやすい場
合も考えられるからである。
電部材に取り付けられたケーブルはケース本体内部で引
き回された後にケース本体外に導出されていたが、これ
に限らず、例えば図4に示すように、半田取付部直上付
近からケース本体外に導出しても、半田付け部分の耐湿
性や耐衝撃性を向上させることはできる。
明の超音波センサは、ケース本体の後面開口部に凹部を
形成しその凹部内に導電部材を露出させる構造としたこ
とにより、導電部材とケーブルとの半田付け部分は凹部
内に位置することになる。そして、そのうえで該凹部を
含むケース内部を絶縁性樹脂によって封止することによ
り、半田付け部分の耐湿性や耐衝撃性を向上させること
ができる。
した上で樹脂封止する構造としたことにより、導電部材
からケーブルへと伝わる圧電振動素子の振動を該封止樹
脂に吸収させ、振動を抑制することができる。この結
果、超音波センサの残響特性の向上を実現できる。
回した上で樹脂封止する構造としたことにより、例えば
超音波センサ製造時やユーザの取付作業時にケーブルに
生じる張力を封止樹脂内に分散させることができるの
で、ケーブルに生じる張力による接続信頼性の低下を効
果的に防ぐことができる。
示す断面図である。
後面開口部側から見た平面図である。
を、後面開口部側から見た平面図である。
造を示す断面図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 絶縁性材料からなる略筒状をしたケース
本体の前面開口部に振動部となる金属板を設け、当該金
属板の内面に圧電振動素子を接合させ、ケース本体に一
体形成した一対の導電部材の一部をそれぞれ圧電振動素
子の各電極に導通させ、ケース本体の後面開口部に部分
的もしくは全周にわたる凹部を形成し、当該凹部内に導
電部材を露出させ、導電部材からケーブルを導出し、当
該凹部を含むケース内部を絶縁性樹脂によって封止した
ことを特徴とする超音波センサ。 - 【請求項2】 前記ケーブルが、ケース本体内部で引き
回されてケース本体外に導出されていることを特徴とす
る超音波センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18633998A JP3796969B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18633998A JP3796969B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 超音波センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000023292A true JP2000023292A (ja) | 2000-01-21 |
JP3796969B2 JP3796969B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=16186630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18633998A Expired - Fee Related JP3796969B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 超音波センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3796969B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10158015A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Hydrometer Gmbh | Ultraschallwandler und Durchflussmesser |
JP2021025923A (ja) * | 2019-08-07 | 2021-02-22 | 新日本無線株式会社 | センサ装置およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP18633998A patent/JP3796969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10158015A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Hydrometer Gmbh | Ultraschallwandler und Durchflussmesser |
DE10158015B4 (de) * | 2001-11-27 | 2010-10-14 | Hydrometer Gmbh | Ultraschallwandler und Durchflussmesser |
JP2021025923A (ja) * | 2019-08-07 | 2021-02-22 | 新日本無線株式会社 | センサ装置およびその製造方法 |
JP7365812B2 (ja) | 2019-08-07 | 2023-10-20 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | センサ装置およびその製造方法 |
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---|---|
JP3796969B2 (ja) | 2006-07-12 |
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