CN103797819A - 超声波换能器 - Google Patents
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Abstract
超声波换能器(1)具备:金属外罩(2)、树脂箱体(3)、压电元件(4)、外部连接端子(5、6)以及导电性橡胶(7、8)。金属外罩(2)是在声波的发送接收方向上开口的筒状。树脂箱体(3)是正面开口的有底筒状,由左侧面的分割部件与右侧面的分割部件构成,被金属外罩(2)保持。压电元件(4)具备压电层以及电极层,被树脂箱体(3)保持。外部连接端子(5、6)以及导电性橡胶(7、8)被设置在压电元件(4)的左右两侧面与树脂箱体(3)之间,与压电元件(4)的电极层导通。在金属外罩(2)的右侧面以及左侧面的中央附近,设置对树脂箱体(3)赋予弹力的弹性变形部(2B)。
Description
技术领域
本发明涉及使用压电元件来发送或者接收声波的超声波换能器。特别涉及一种作为在印刷机等中对纸张的再送进行检测的再送检测传感器而被使用的超声波换能器。
背景技术
超声波换能器作为在印刷机等中对纸张的再送进行检测的再送检测传感器而被使用。
某一种超声波换能器(例如,参见专利文献1。)具备振动板和压电元件。通常,在此类超声波换能器中,通过压电元件来使振动板弯曲振动。
此外,另一种超声波换能器(例如,参见专利文献2。)将压电元件收容在箱体(case)内。通常,在此类超声波换能器中,构成为压电元件大幅度振动,箱体与压电元件的接合体在厚度方向上弯曲振动。
此外,在超声波换能器(例如,参见专利文献3。)中,为了振动器的电连接而设置了各向异导电性橡胶。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开昭62-127195号公报
专利文献2:日本特开2003-244793号公报
专利文献3:日本实开平02-118385号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
在作为再送检测传感器而使用的超声波换能器中,需要在不使声压等级、灵敏度等级降低的情况下进行小型化。从这种观点出发,最好不是对箱体与压电元件的接合体的弯曲振动进行利用的结构,而是直接对压电元件的厚度振动进行利用的结构。
但是,在使用了在厚度上振动的压电元件的超声波换能器中,在布线结构的可靠性方面存在问题。作为在厚度上振动的压电元件,一般为以下层叠型压电元件,其具备:压电体层与内部电极交替层叠的立方体形状的层叠体;和在层叠体的4个侧面中,分别设置在相互对置的2个侧面的侧面电极。在层叠型压电元件中,布线通过焊锡、粘接剂等来与设置在侧面的侧面电极连接。若层叠型压电元件在厚度上振动,则侧面电极中的布线的连接部分伴随着振动而移位。由于该移位,导致侧面电极与布线之间的连接部分存在断裂。此外,由于在层叠型压电元件上附着焊锡、粘接剂,导致存在层叠型压电元件的理想振动被阻碍的情况。
此外,在使用了在厚度上振动的压电元件的超声波换能器中,一般来讲,用于对压电元件与外部连接端子进行固定的塑料制箱体是必须的。在塑料制的箱体为某种程度上的复杂形状的情况下,则需要通过利用粘接剂、超声波接合等,对通过注塑成型等而制成的塑料制的多个部件进行粘接来制造箱体。但是,在这些塑料制的部件之间的粘接中利用粘接剂的情况下,粘接剂附着在压电元件并存在产生压电元件的振动阻碍的可能性。此外,在使用超声波接合、由热固化性树脂构成的粘接剂的情况下,需要加热设备、加热时间,此外,由于热而导致存在箱体变形并产生故障的可能性。并且,塑料制的箱体容易产生经时性的塑性变形,并且在压电元件与外部连接端子的接触电阻中也存在发生变动并产生故障的情况。
因此,本发明的目的在于,实现一种不会导致基于在厚度上振动的压电元件的振动阻碍、箱体的变形的故障等的超声波换能器。
-解决课题的手段-
本发明的超声波换能器具备:金属外罩、树脂箱体、压电元件、导通部。金属外罩是至少将向着声波的发送接收方向的第1端面开口并具有内部空间的形状。树脂箱体为有底筒状,至少由2个分割部件构成,并被金属外罩保持。压电元件具备压电层以及电极层,被树脂箱体保持。导通部被设置为与压电元件的侧面以及树脂箱体的内侧面连接,并与压电元件的电极层导通。该超声波换能器具备对树脂箱体的外侧面以及金属外罩的内侧面赋予弹力的弹性变形部。
在该结构中,从与压电元件的侧面连接的导通部中,以适当的加压力对在厚度上振动的压电元件进行加压,从而能够支撑该压电元件。因此,不会阻碍压电元件的厚度振动,并且能够实现连接可靠性高的布线结构以及支撑结构。此外,金属外罩作为电磁屏蔽而起作用,提高超声波换能器的耐噪声性。进一步地,由于构成为能够分割的树脂箱体由金属外罩保持,因此不需要树脂箱体的粘接,并且能够防止由于热变形等而导致树脂箱体过大地塑性变形。并且,由于弹性变形部向树脂箱体的外侧面赋予弹力,因此能够大幅度地减小树脂箱体的塑性变形,并防止压电元件与端子部之间的接触电阻显著降低。
在上述超声波换能器中,弹性变形部可以是与金属外罩一体地形成且以向树脂箱体侧弯曲的状态塑性变形的舌状部位。
在该结构中,由于不需要独立于弹性变形部的部件,而形成为与金属外罩一体,因此能够抑制部件件数来构成超声波换能器,此外能够实现制造工序的简单化。
在上述超声波换能器中,树脂箱体可以具有沿着声波的发送接收方向相互对面配置的第1台阶部以及第2台阶部,金属外罩的舌状弹性变形部的前端面与第1台阶部或者第2台阶部接触,并固定在第1台阶部与第2台阶部之间。
在该结构中,只需将树脂箱体嵌入金属外罩,就可以实现树脂箱体的固定(脱离),并能够实现制造工序的简单化。
在上述超声波换能器中,导通部可以在与压电元件之间的接触位置具有能够弹性变形的外部连接端子。进一步地,在上述超声波换能器中,导通部可以在外部连接端子与压电元件之间具有导电性橡胶。特别地,在上述超声波换能器中,压电元件可以在两个侧面分别露出各电极层,导电性橡胶是仅在厚度方向上具有导通性的各向异导电性橡胶,外部连接端子在与压电元件的电极层对面的位置选择性地与各向异导电性橡胶接触。
在这些结构中,由于通过能够弹性变形的外部连接端子、导电橡胶来能够实现压电元件的加压支撑,因此能够实现更稳定的加压力的布线结构以及支撑结构。此外,若通过各向异导电性橡胶来实现压电元件的布线,则能够使压电元件为从两个侧面分别露出各电极层的简易结构。
-发明效果-
根据本发明,通过从与压电元件的侧面连接的导通部中,以适当的加压力对在厚度上振动的压电元件进行加压并支撑,则不会阻碍压电元件的厚度振动,并且能够实现连接可靠性高的布线结构以及支撑结构。此外,金属外罩作为电磁屏蔽而起作用,则提高超声波换能器的耐噪声性。进一步地,由于构成为能够分割的树脂箱体由金属外罩保持,因此不需要树脂箱体的粘接,并且能够防止由于热变形等而导致的树脂箱体过大地塑性变形。并且,由于弹性变形部向树脂箱体的外侧面赋予弹力,因此能够大幅度地减小在与树脂箱体的分割面正交的方向上的树脂箱体的塑性变形,并能够防止压电元件与端子部之间的接触电阻显著降低。
附图说明
图1是表示与本发明的第1实施方式有关的超声波换能器的结构例的展开图以及剖视图。
图2是图1所示的超声波换能器的立体图。
图3是图2所示的压电元件的立体图。
图4是图2所示的树脂箱体的立体图。
图5是图2所示的金属外罩(cover)的立体图。
图6是图2所示的外部连接端子的立体图。
图7是表示与本发明的第2实施方式有关的超声波换能器的结构例的图。
图8是表示与本发明的第3实施方式有关的超声波换能器的结构例的图。
图9是表示与本发明的第4实施方式有关的超声波换能器的结构例的图。
具体实施方式
<第1实施方式>
接下来,对与本发明的第1实施方式有关的超声波换能器1进行说明。
图1(A)是与本实施方式有关的超声波换能器1的主视图,图1(B)是超声波换能器1的上侧面图,图1(C)是超声波换能器1的后视图,图1(D)是超声波换能器1的左侧面图,图1(E)是从超声波换能器1的上侧面来看的剖视图。此外,图2是在将正面向上配置,将左侧面向右前方配置,将上侧面向左前方配置的状态下的超声波换能器1的立体图。
另外,图1(A)所示的正面相当于权利要求中所述的第1端面,图1(C)所示的背面相当于权利要求中所述的第2端面。也就是说,该超声波换能器1将正面法线方向设为超声波的发送接收方向。
超声波换能器1具备:金属外罩2、树脂箱体3、压电元件4、外部连接端子5、6、导电橡胶7、8。外部连接端子5、6以及导电橡胶7、8构成本实施方式中的导通部。
如图3所示,压电元件4大概为长方体状,构成为正面-背面之间的厚度发生变化(厚度振动)。此外,压电元件4构成为右侧面与左侧面分别是电极连接部。
如图4所示,树脂箱体3是塑料树脂的注塑成型品,是在正面具有开口的有底筒状,构成为能够分割成右侧面的部件与左侧面的部件。树脂箱体3按照压电元件4的端部从开口向正面侧突出的方式保持压电元件4。
如图5所示,金属外罩2由具有导电性的金属材料构成,构成为在正面以及背面开口的筒状。金属外罩2保持树脂箱体3。
如图6所示,外部连接端子5、6由具有导电性的金属材料构成,构成为以声波的发送接收方向为长边方向的棒状。在外部连接端子5、6中,正面侧的端部被配置在树脂箱体3的开口内,背面侧的端部从树脂箱体3的背面突出。外部连接端子5被配置在压电元件4的左侧面。外部连接端子6被配置在压电元件4的右侧面。
导电橡胶7、8是具有高导电性的橡胶薄板。如图1(E)所示,导电橡胶7被配置在压电元件4的左侧面,即外部连接端子5与压电元件4之间。导电橡胶8被配置在压电元件4的右侧面,即外部连接端子6与压电元件4之间。通过这些导电橡胶7、8,外部连接端子5、6与压电元件4电连接。
图3是在将正面向上配置,将左侧面向右前方配置,将上侧面向左前方配置的状态下的压电元件4的立体图。
压电元件4具备:耦合层4A、振动层4B、侧面电极4C1、4C2。耦合层4A是位于压电元件4的正面侧的部件,振动层4B是位于压电元件4的背面侧的部件。耦合层4A与振动层4B相互接合。耦合层4A是为了在外界(空气)与振动层4B之间,进行声阻抗(impedance)的耦合而设置的。振动层4B是在厚度上振动的区域。侧面电极4C1是与外部连接端子5连接的电极,其形成在振动层4B的左侧面。侧面电极4C2是与外部连接端子6连接的电极,其形成在振动层4B的右侧面。
振动层4B具备5个电极层4B1、4个压电层4B2、绝缘材4B3。另外,电极层4B1与压电层4B2的数量并不限定于此实施方式的例子。电极层4B1与压电层4B2在声波的发送接收方向上交替层叠。通过从被配置在声波的发送接收方向两侧的电极层4B1,向压电层4B2施加驱动电压,从而厚度发生变化(厚度振动)。电极层4B1作为压电层4B2的驱动电极而起作用。偶数层的电极层4B1与左侧面的侧面电极4C1电连接。奇数层的电极层4B1与右侧面的侧面电极4C2电连接。另外,为了防止奇数层的电极层4B1与左侧面的侧而电极4C1之间的导通,则在奇数层的电极层4B1的向左侧面露出的部分设置绝缘材4B3。此外,为了防止偶数层的电极层4B1与右侧面的侧面电极4C2之间的导通,则在偶数层的电极层4B1的向右侧面露出的部分设置绝缘材4B3。
图4(A)以及图4(B)是在将正面向上配置,将左侧面向右前方配置,将上侧面向左前方配置的状态下的树脂箱体3的立体图。图4(A)所示的树脂箱体3是将左侧面的部件(分割部件3A1)与右侧面的部件(分割部件3A2)组合配置的状态。图4(B)所示的树脂箱体3是将分割部件3A1与分割部件3A2分离配置的状态。
在将分割部件3A1、3A2组合的状态下,树脂箱体3具备侧面部3B、背面部3C。侧面部3B是位于树脂箱体3的正面侧的部位,构成为在正面以及背面形成开口的筒状。背面部3C是位于树脂箱体3的背面侧的部位,构成为将侧面部3B的背面侧阻塞的板状。
侧面部3B具备边缘部3B1、卡合部3B2、内腔部3B3。边缘部3B1是被设置在侧面部3B的正面侧端部周围且向外圆周侧突出的凸部。该边缘部3B1是权利要求中所述的第1台阶部或者第2台阶部,其为了在背面侧端面与金属外罩2接触并对金属外罩2的位置进行限制而设置。卡合部3B2是被设置在树脂箱体3的右侧面以及左侧面各自的几乎中央附近的凹部,其形成为按照从正面侧到背面侧深度逐渐增加的方式带有锥形。该卡合部3B2为权利要求中所述的第1台阶部或者第2台阶部,是为了与后述的金属外罩2的弹性变形部卡合并进行金属外罩2的脱离而设置的。内腔部3B3是被设置在与侧面部3B的右侧面以及左侧面对置的内侧面的凹部。该内腔部3B3是为了对后述的外部连接端子5、6的正面侧端部进行收容而设置的。
背面部3C具备贯通槽3C1。贯通槽3C1是以压电元件4的右侧面-左侧面之间的方向为长边的槽。该贯通槽3C1是为了使后述的外部连接端子5、6的背面侧端部从树脂箱体3中突出而设置的。
图5是在将正面向上配置,将左侧面向右前方配置,将上侧面向左前方配置的状态下的金属外罩2的立体图。
金属外罩2具备:在下侧面的背面侧突出的突出部2A、被设置在右侧面以及左侧面的几乎中央附近的弹性变形部2B。突出部2A作为用于将金属外罩2整体与接地电位连接的端子而设置。弹性变形部2B是前端向着背面侧的舌状部位,构成为向内侧弯曲(塑性变形)并与所述的树脂箱体3的卡合部3B2卡合。该弹性变形部2B进行弯曲以成为比卡合部3B2的锥角大的锥角。因此,在树脂箱体3嵌合于金属外罩2中的状态下,则从弹性变形部2B向树脂箱体3赋予向内的弹力。
图6是在将正面侧端部向上配置,将左侧面向右前方配置,将上侧面向左前方配置的状态下的外部连接端子6的立体图。另外,外部连接端子6与外部连接端子5为相同结构。
外部连接端子6(外部连接端子5)具备:弹接部6A(弹接部5A)、狭隘部6B(狭隘部5B)、突出部6C(突出部5C)。突出部6C(突出部5C)是从树脂箱体3的背面部3C向背面侧突出的部位。狭隘部6B(狭隘部5B)是与树脂箱体3的贯通槽3C1卡合的部位。弹接部6A(弹接部5A)是被收容在树脂箱体3的内腔部3B3中的X字状的部位,按照向压电元件4侧突出的方式构成为凸状。该弹接部6A(弹接部5A)与导电性橡胶8(导电性橡胶7)接触并向导电性橡胶8(导电性橡胶7)赋予向内的弹力,经由导电性橡胶8(导电性橡胶7)而与压电元件4的侧面电极4C2(侧面电极4C1)导通。
超声波换能器1由以上的各部件:金属外罩2、树脂箱体3、压电元件4、外部连接端子5、6以及导电性橡胶7、8构成。由于金属外罩2也作为超声波换能器1的电磁屏蔽(shield)而起作用,因此超声波换能器1为耐噪声性高的换能器。此外,由于构成树脂箱体3的分割部件3A1、3A2嵌合在金属外罩2中,因此能够防止树脂箱体3的塑性变形过大。并且,不需要分割部件3A1、3A2的粘接,也能够防止粘接剂等附着在压电元件4上并阻碍厚度振动。进一步地,由于弹性变形部2B与弹接部5A、6A在相对于树脂箱体3的分割面垂直的方向上弹性变形并对各部分进行加压,因此即使在树脂箱体3中产生经时性的塑性变形,也能够以一定以上的加压力维持使压电元件4以及外部连接端子5、6加压接触的状态。由此,能够使接触电阻稳定并确保高连接可靠性。
此外,该超声波换能器1的制造通过将外部连接端子5、6嵌合到分割部件3A1、3A2各自的贯通槽3C1中,对分割部件3A1、3A2进行组合并嵌合到金属外罩2中,将利用导电性橡胶7、8夹住的压电元件4嵌合到树脂箱体3的开口内,从而能够进行制造。因此,在超声波换能器1的制造工序中,能够实现高操作性、组装的可靠性。
<第2实施方式>
接下来,对与本发明的第2实施方式有关的超声波换能器进行说明。图7(A)是与本实施方式有关的超声波换能器11的平面剖视图。图7(B)是超声波换能器11所具备的压电元件14的立体图。
超声波换能器11具备:与所述超声波换能器1不同结构的压电元件14、外部连接端子15、16、各向异导电性橡胶17、18。各向异导电性橡胶17、18具有仅在厚度方向上有导通性而没有面内方向的导通性的特性。压电元件14是从所述压电元件4的结构中省略了侧面电极以及绝缘材料的结构,各电极层4B1是在四个侧面全都露出的结构。外部连接端子15按照与压电元件14中的偶数层电极层4B1对置的位置凸起而其他的位置凹陷的方式,构成为弯曲的形状。外部连接端子16按照与压电元件14中的奇数层电极层4B1对置的位置凸起而其他的位置凹陷的方式,构成为弯曲的形状。
在这种结构的超声波换能器11中,只有外部连接端子15、16的凸部与各向异导电性橡胶17、18接触,而与奇数层电极层4B1或者偶数层电极层4B1选择性地连接。因此,作为压电元件14,可以采用既不设置侧面电极也不设置绝缘材料的简易缺对称性高的结构。这种压电元件14不仅制造容易,并且能够得到元件变形的产生少、良好的振动特性。
另外,在该结构中,根据外部连接端子15、16与各向异导电性橡胶17、18直接的接触压力,会存在接触电阻变大的情况,并且在外部连接端子15、16与各向异导电性橡胶17、18之间的各个接触位置,接触压力容易产生偏差。因此,设置作为本发明特征的弹性变形部2B,使外部连接端子15、16与各向异导电性橡胶17、18之间的接触压力稳定的效用大。
<第3实施方式>
接下来,对与本发明的第3实施方式有关的超声波换能器进行说明。图8(A)是与本实施方式有关的超声波换能器21的平面剖视图。图8(B)是超声波换能器21所具备的压电元件24的立体图。
作为与所述超声波换能器1不同的结构,超声波换能器21具备:压电元件24、柔性(flexible)基板24A、24B。压电元件24与所述压电元件14同样,是省略侧面电极以及绝缘材料且各电极层在四个侧面全都露出的结构。柔性基板24A、24B被配置在压电元件14与导电性橡胶7、8之间。柔性基板24A、24B在与压电元件14之间的接触面,形成与奇数层电极层4B1接触的表面电极或者与偶数层电极层4B1接触的表面电极。这些表面电极经由贯穿电极而被引出到与导电橡胶7、8之间的接触面,并构成为在该面相互导通。
在这种结构的超声波换能器21中,柔性基板24A、24B也与奇数层电极层4B1或者偶数层电极层4B1选择性地连接。因此,作为压电元件24,能够采用既不设置侧面电极也不设置绝缘材料的简易且对称性高的结构。
另外,在该结构中,由于外部连接端子5、6与导电性橡胶7、8通过一个点接触,因此外部连接端子5、6与导电性橡胶7、8之间的接触压力很大程度上地稳定。由此,能够使外部连接端子5、6与压电元件24之间的接触电阻更加稳定。
<第4实施方式>
接下来,对与本发明的第4实施方式有关的超声波换能器进行说明。图9(A)是从与本实施方式有关的超声波换能器31的左侧面来看的剖视图。图9(B)是超声波换能器31的上侧面图。图9(C)是超声波换能器31的后视图。图9(D)是从超声波换能器31所具备的柔性基板的压电元件侧来看的下侧面的俯视图。
本实施方式将以压电元件的相同侧面为电极引出位置这一点,设为对于上述实施方式的主要不同点。
超声波换能器31具备:金属外罩32、树脂箱体33、压电元件34、外部连接端子35、36、柔性基板37。
压电元件34与所述压电元件14、24同样,是省略侧面电极以及绝缘材料且各电极层在四个侧面全都露出的结构。树脂箱体33是在正面具有开口的有底筒状,构成为能够分割成上侧面的分割部件33A与下侧面的分割部件33B。分割部件33A是对柔性基板37进行保持的大约平板状的结构。分割部件33B具有对压电元件34进行保持的凹部(切口)的形状。在分割部件33A、33B的相互对置的外侧面(分割部件33A的上侧面以及分割部件33B的下侧面)的中央附近,设置卡合部33C。金属外罩32构成为正面以及背面开口的筒状。在金属外罩32的上侧面以及下侧面的中央附近,形成与树脂箱体33的卡合部33C卡合的弹性变形部32A。
此外,外部连接端子35被配置在压电元件34的上侧面的靠近左侧面。外部连接端子36被配置在压电元件34的上侧面的靠近右侧面。柔性基板37在压电元件34的上侧面被设置在与分割部件33A之间,形成被设置成平行的2列的布线部37A、37B。布线部37A被设置得靠近左侧面,与外部连接端子35连接。布线部37B被设置得靠近右侧面,与外部连接端子36连接。此外,在柔性基板37的压电元件34侧的主面,形成布线部37A的2个表面电极以及布线部37B的3个表面电极。布线部37A的2个表面电极与压电元件34的偶数层电极层连接,并经由贯穿电极而被引出到柔性基板37的里侧,并相互连接。布线部37B的3个表面电极与压电元件34的奇数层电极层连接,并经由贯穿电极而诶引出到柔性基板37的里侧,并相互连接。
虽然本发明可以按照以上各实施方式中所说明的方式来实施,但超声波换能器的具体结构不仅限于此。
-符号说明-
1、11、21、31...超声波换能器
2、32...金属外罩
2A...突出部
2B、32A...弹性变形部
3、33...树脂箱体
3A1、3A2、33A、33B...分割部件
3B...侧面部
3B1...边缘部
3B2、33C...卡合部
3B3...内腔部
3C...背面部
3C1...贯通槽
4、14、24、34...压电元件
4A...耦合层
4B...振动层
4B1...电极层
4B2...压电层
4B3...绝缘材料
4C1、4C2...侧面电极
5、6、15、16、35、36...外部连接端子
5A、6A...弹接部
5B、6B...狭隘部
5C、6C...突出部
7、8...导电性橡胶
17、18...各向异导电性橡胶
24A、24B、37...柔性基板
37A、37B...布线部
Claims (6)
1.一种超声波换能器,具备:
金属外罩,其至少将向着声波的发送接收方向的第1端面开口并具有内部空间;
树脂箱体,其为有底筒状,由至少2个分割部件构成,并被所述金属外罩保持;
压电元件,其具备压电层以及电极层,并被所述树脂箱体保持;和
导通部,其被设置为与所述压电元件的侧面以及所述树脂箱体的内侧面连接,并与所述压电元件的电极层导通,
该超声波换能器还设置有对树脂箱体的外侧面以及金属外罩的内侧面赋予弹力的弹性变形部。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器,其特征在于,
所述弹性变形部是与所述金属外罩一体地形成且以向所述树脂箱体侧弯曲的状态塑性变形的舌状部位。
3.根据权利要求2所述的超声波换能器,其特征在于,
所述树脂箱体具备沿着所述声波的发送接收方向相互对面配置的第1台阶部以及第2台阶部,
所述金属外罩的所述舌状弹性变形部的前端面与所述第1台阶部或者所述第2台阶部接触,并固定在所述第1台阶部与所述第2台阶部之间。
4.根据权利要求1~3的任意一项所述的超声波换能器,其特征在于,
所述导通部在与所述压电元件之间的接触位置具有能够弹性变形的外部连接端子。
5.根据权利要求4所述的超声波换能器,其特征在于,
所述导通部在所述外部连接端子与所述压电元件之间具有导电性橡胶。
6.根据权利要求5所述的超声波换能器,其特征在于,
所述压电元件在与所述2个分割部件的分割面平行的两个侧面分别露出各电极层,
所述导电性橡胶是仅在厚度方向上具有导通性的各向异导电性橡胶,
所述外部连接端子在与所述压电元件的电极层对面的位置,选择性地与所述各向异导电性橡胶接触。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104133001A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-05 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | 一种用于物探测量的点触式声波探头 |
WO2018153034A1 (zh) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 苏州易德龙科技股份有限公司 | 超声波传感器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6367693B2 (ja) * | 2014-11-21 | 2018-08-01 | 京セラ株式会社 | 圧電素子、圧電振動装置、音響発生器、音響発生装置および電子機器 |
US10888898B2 (en) * | 2018-03-12 | 2021-01-12 | Endra Life Sciences Inc. | Shielded ultrasound transducer and imaging system employing the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1197199A (zh) * | 1997-04-21 | 1998-10-28 | 松下电器产业株式会社 | 超声波发送机与接收机 |
WO2004098234A1 (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波センサ |
WO2007069609A1 (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 超音波トランスデューサ |
CN102065361A (zh) * | 2009-10-29 | 2011-05-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于流体介质中的超声波换能器 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5693080U (zh) * | 1979-12-20 | 1981-07-24 | ||
JPH0749915Y2 (ja) * | 1986-01-31 | 1995-11-13 | 株式会社村田製作所 | 超音波トランスデユ−サ |
JPS63171099U (zh) * | 1987-04-24 | 1988-11-08 | ||
JPH0644238Y2 (ja) * | 1987-10-28 | 1994-11-14 | 沖電気工業株式会社 | ラインアレイ受波器の収納ケース |
JP3213818B2 (ja) * | 1992-01-27 | 2001-10-02 | 松下電工株式会社 | 超音波センサ |
JP3114617B2 (ja) * | 1996-05-20 | 2000-12-04 | 株式会社デンソー | 車両用超音波センサ |
JP2001258879A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波トランスデューサシステムおよび超音波トランスデュー |
JP3914050B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-05-16 | 日本特殊陶業株式会社 | ランジュバン型超音波振動子 |
JP3946127B2 (ja) | 2002-11-12 | 2007-07-18 | 日本電信電話株式会社 | 電気音響変換装置 |
CN101371616B (zh) * | 2006-02-14 | 2012-06-13 | 株式会社村田制作所 | 超声波传感器 |
KR101064922B1 (ko) | 2006-10-20 | 2011-09-16 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 초음파 센서 |
EP2076061B1 (en) * | 2006-11-27 | 2019-01-30 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Ultrasonic transducer |
JP2009058298A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Denso Corp | 超音波センサ |
-
2012
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1197199A (zh) * | 1997-04-21 | 1998-10-28 | 松下电器产业株式会社 | 超声波发送机与接收机 |
WO2004098234A1 (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波センサ |
WO2007069609A1 (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 超音波トランスデューサ |
CN102065361A (zh) * | 2009-10-29 | 2011-05-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于流体介质中的超声波换能器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104133001A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-05 | 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 | 一种用于物探测量的点触式声波探头 |
WO2018153034A1 (zh) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 苏州易德龙科技股份有限公司 | 超声波传感器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103797819B (zh) | 2016-08-24 |
KR101491508B1 (ko) | 2015-02-09 |
KR20140060582A (ko) | 2014-05-20 |
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WO2013058297A1 (ja) | 2013-04-25 |
JP5741703B2 (ja) | 2015-07-01 |
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