JP2000023289A - Ultrasonic sensor - Google Patents
Ultrasonic sensorInfo
- Publication number
- JP2000023289A JP2000023289A JP10202712A JP20271298A JP2000023289A JP 2000023289 A JP2000023289 A JP 2000023289A JP 10202712 A JP10202712 A JP 10202712A JP 20271298 A JP20271298 A JP 20271298A JP 2000023289 A JP2000023289 A JP 2000023289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- ultrasonic sensor
- case body
- case
- rough surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は超音波センサに関す
る。特に、自動車のバックソナーやコーナーソナー等に
使用される防滴型の超音波センサに関する。[0001] The present invention relates to an ultrasonic sensor. In particular, the present invention relates to a drip-proof ultrasonic sensor used for a back sonar or a corner sonar of an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】超音波センサは、超音波を利用してセン
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、周辺に存在する被検出物から
の反射波を圧電振動素子で受信することにより物体を検
知するものである。この種の超音波センサとしては、従
来より図１に示す構造のものが用いられている。すなわ
ち、この超音波センサ１は、金属で形成された有底筒状
センサケース２の底面が振動板３となっており、振動板
３の内側に、両主面に素子電極４ａ，４ｂの形成された
圧電振動素子５が貼り付けられた構造となっている。圧
電振動素子５に形成された素子電極４ａ，４ｂからセン
サケース２外部への電気的引き出しは、入出力端子とな
るリード線６，６によって行われる。一方のリード線６
は、半田付けにより、圧電振動素子５の、振動板３と接
しない側の素子電極４ａに接続されている。他方のリー
ド線６は金属製のセンサケース２の所定の位置に半田付
けされていて、金属製のセンサケース２を通じて、圧電
振動素子５の他方の（振動板３と接する側の）素子電極
４ｂに導通している。2. Description of the Related Art An ultrasonic sensor performs sensing using an ultrasonic wave, intermittently transmits an ultrasonic pulse signal from a piezoelectric vibrating element, and reflects a reflected wave from an object to be detected present in the vicinity. The object is detected by receiving the signal by the piezoelectric vibrating element. As this type of ultrasonic sensor, a sensor having the structure shown in FIG. 1 has been conventionally used. That is, in the ultrasonic sensor 1, the bottom surface of the bottomed cylindrical sensor case 2 made of metal is the diaphragm 3, and the element electrodes 4a and 4b are formed inside the diaphragm 3 on both main surfaces. The piezoelectric vibrating element 5 is attached. Electrical extraction from the element electrodes 4a and 4b formed on the piezoelectric vibration element 5 to the outside of the sensor case 2 is performed by lead wires 6 and 6 serving as input / output terminals. One lead wire 6
Is connected to the element electrode 4a of the piezoelectric vibration element 5 on the side not in contact with the vibration plate 3 by soldering. The other lead wire 6 is soldered to a predetermined position of the metal sensor case 2, and the other element electrode 4 b (on the side in contact with the vibration plate 3) of the piezoelectric vibration element 5 is passed through the metal sensor case 2. It is conducting.
【０００３】しかし、このような有底筒状をした一体型
のセンサケースを用いた超音波センサ１では、その内部
に圧電振動素子５を納めて振動板３の内面に圧電振動素
子５を接合させたり、リード線６，６の端を圧電振動素
子５にはんだ付けしたりする作業が行いにくく、製造工
程における作業性が悪かった。However, in the ultrasonic sensor 1 using such an integrated sensor case having a bottomed cylindrical shape, the piezoelectric vibration element 5 is housed inside the ultrasonic sensor 1 and the piezoelectric vibration element 5 is joined to the inner surface of the vibration plate 3. It is difficult to perform the work of soldering or soldering the ends of the lead wires 6 and 6 to the piezoelectric vibrating element 5, and the workability in the manufacturing process is poor.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そのため、本発明の出
願人は、図２に示すような構造の超音波センサ１１を先
に出願している（平成１０年特許願第４８８２号）。こ
の超音波センサ１１は、主として有底筒状をしたケース
１２と圧電振動素子１５とからなり、ケース１２は、略
筒状をしたケース本体１３の一端部に設けられた窪み部
１９に振動板１４が取り付けられたものである。圧電振
動素子１５は、ケース１２の内部底面に対応する振動板
１４の面上に配置されている。また、ケース本体１３の
側壁部内には２本の入出力端子１６、１７がインサート
成形されている。入出力端子１６の一端は、圧電振動素
子１５の一方の主面に形成された素子電極に導電性接着
剤１８を介して電気的に接続されている。入出力端子１
６の他端は、外部回路との接続の為にケース１２の外部
に引き出されている。入出力端子１７の一端は、導電部
材からなる振動板１４に圧着されて（接着してもよい）
電気的に接触しており、振動板１４を介して圧電振動素
子１５の他方の主面に形成された素子電極に電気的に接
続されている。入出力端子１７の他端は、入出力端子１
６と同様にケース１２の外部に引き出されている。Therefore, the applicant of the present invention has previously filed an application for an ultrasonic sensor 11 having a structure as shown in FIG. 2 (Japanese Patent Application No. 4882/1998). The ultrasonic sensor 11 mainly includes a bottomed cylindrical case 12 and a piezoelectric vibrating element 15. The case 12 has a diaphragm 19 provided in a hollow portion 19 provided at one end of a substantially cylindrical case body 13. 14 is attached. The piezoelectric vibration element 15 is arranged on the surface of the vibration plate 14 corresponding to the inner bottom surface of the case 12. Further, two input / output terminals 16 and 17 are insert-molded in the side wall of the case body 13. One end of the input / output terminal 16 is electrically connected to an element electrode formed on one main surface of the piezoelectric vibration element 15 via a conductive adhesive 18. I / O terminal 1
The other end of 6 is drawn out of case 12 for connection to an external circuit. One end of the input / output terminal 17 is crimped (or may be adhered) to the diaphragm 14 made of a conductive member.
The piezoelectric vibrating element 15 is in electrical contact with the element electrode formed on the other main surface of the piezoelectric vibrating element 15 via the vibrating plate 14. The other end of the input / output terminal 17 is connected to the input / output terminal 1
6 is drawn out of the case 12.
【０００５】圧電振動素子１５を接合された振動板１４
をケース本体１３に接着した超音波センサ１１では、振
動板１４の中央部を圧電振動素子１５で励振したとき、
振動板１４の外周部が振動することなくケース本体１３
に固定されて静止しているためには、振動板１４とケー
ス本体１３の面接着領域（接着界面）が充分に密着して
強固に接着されている必要がある。しかし、このような
超音波センサ１１では、ケース本体１３と振動板１４と
の接着部分においては特別な表面処理は施しておらず、
これまではケース本体１３と振動板１４の各接着面に脱
脂処理を施した後、ケース本体１３と振動板１４とを接
着剤によって接着するだけであったので、振動板１４と
ケース本体１３の間の接着力が弱く、接着強度のばらつ
きも大きかった。A vibration plate 14 to which a piezoelectric vibration element 15 is joined
In the ultrasonic sensor 11 in which is adhered to the case body 13, when the central portion of the diaphragm 14 is excited by the piezoelectric vibrating element 15,
The case body 13 does not vibrate at the outer periphery of the diaphragm 14.
In order to be fixed and stationary, the surface bonding area (adhesion interface) between the diaphragm 14 and the case body 13 needs to be sufficiently adhered and firmly adhered. However, in such an ultrasonic sensor 11, a special surface treatment is not applied to a bonding portion between the case body 13 and the vibration plate 14,
Until now, each of the bonding surfaces of the case body 13 and the vibration plate 14 was subjected to degreasing treatment, and then the case body 13 and the vibration plate 14 were merely bonded with an adhesive. The adhesive strength between them was weak, and the variation in adhesive strength was large.
【０００６】振動板１４とケース本体１３の接着力が弱
かったり、接着強度のばらつきが大きかったりすると、
入出力端子１７と振動板１４の圧接力（あるいは、接着
力）が不均一となるので、超音波センサ１１を一定電圧
で駆動していたとしても、入出力端子１７と振動板１４
の間の接触抵抗がばらついてその部分における電圧降下
がばらつく。また、振動板１４の接着力が弱かったり、
接着強度のばらつきが大きかったりすると、振動時にお
ける振動板１４の変位が安定しない。以上の結果とし
て、超音波センサ１１の送信及び受信特性が安定化しな
いという問題があった。If the adhesive strength between the vibration plate 14 and the case body 13 is weak or if the adhesive strength varies greatly,
Since the pressing force (or adhesive force) between the input / output terminal 17 and the diaphragm 14 becomes uneven, even if the ultrasonic sensor 11 is driven at a constant voltage, the input / output terminal 17 and the diaphragm 14
And the voltage drop at that portion varies. Also, the adhesive strength of the diaphragm 14 is weak,
If the variation in the adhesive strength is large, the displacement of the diaphragm 14 during vibration is not stable. As a result, there is a problem that the transmission and reception characteristics of the ultrasonic sensor 11 are not stabilized.
【０００７】また、超音波センサ１１の周波数と感度
（送受感度）との間には、図３に示すような関係がある
ので、ケース本体１３と振動板１４の接着強度にばらつ
きがあると、超音波センサ１１の共振周波数にばらつき
が生じ、共振周波数がばらつくことによって超音波セン
サ１１の送受信感度もばらつくという問題があった。Further, since there is a relationship as shown in FIG. 3 between the frequency of the ultrasonic sensor 11 and the sensitivity (transmission / reception sensitivity), if the bonding strength between the case body 13 and the diaphragm 14 varies, There is a problem that the resonance frequency of the ultrasonic sensor 11 varies and the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic sensor 11 also varies due to the variation of the resonance frequency.
【０００８】本発明は上記の技術的背景に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、振動板をケー
ス本体に接合してケースを構成した超音波センサにおい
て、ケース本体と振動板との接合をより確実かつ強固に
行えるようにし、超音波センサの送受信特性を良好にす
ることにある。The present invention has been made in view of the above technical background. An object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor in which a diaphragm is joined to a case body to form a case. The purpose of the present invention is to make it possible to more securely and firmly join the ultrasonic sensor and improve the transmission / reception characteristics of the ultrasonic sensor.
【０００９】[0009]
【発明の開示】請求項１に記載の超音波センサにあって
は、振動板の内面に圧電振動素子を接合し、この振動板
の外周部をケース本体の一端開口部に接着した超音波セ
ンサであって、前記ケース本体の、前記振動板との接着
面が粗面となっていることを特徴としている。According to the ultrasonic sensor of the present invention, a piezoelectric vibrating element is joined to an inner surface of a diaphragm, and an outer peripheral portion of the vibrating plate is bonded to one end opening of a case body. Wherein the bonding surface of the case body with the diaphragm is roughened.
【００１０】この超音波センサにあっては、ケース本体
の接着面を粗面加工しているので、ケース本体と振動板
の間に塗布した接着剤がケース本体の粗面の凹凸や溝内
に喰い込み、ケース本体と振動板とが強固にばらつきな
く接着される。このため、超音波センサの共振周波数の
ばらつきが小さくなって安定化し、超音波センサの送受
信感度等の送信特性や受信特性がばらつきなく、安定化
される。In this ultrasonic sensor, the adhesive surface of the case main body is roughened, so that the adhesive applied between the case main body and the vibrating plate bites into the irregularities and grooves on the rough surface of the case main body. The case body and the diaphragm are firmly adhered without variation. Therefore, the variation in the resonance frequency of the ultrasonic sensor is reduced and stabilized, and the transmission characteristics and the reception characteristics such as the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic sensor are stabilized without variation.
【００１１】請求項２に記載の超音波センサは、振動板
の内面に圧電振動素子を接合し、この振動板の外周部を
ケース本体の一端開口部に接着した超音波センサであっ
て、前記振動板の、前記ケース本体との接着面が粗面と
なっていることを特徴としている。An ultrasonic sensor according to a second aspect of the present invention is an ultrasonic sensor in which a piezoelectric vibrating element is joined to an inner surface of a diaphragm, and an outer peripheral portion of the diaphragm is bonded to one end opening of a case body. The vibration plate is characterized in that the bonding surface with the case body is a rough surface.
【００１２】この超音波センサにあっては、振動板の接
着面を粗面加工しているので、ケース本体と振動板の間
に塗布した接着剤がケース本体の粗面の凹凸や溝内に喰
い込み、ケース本体と振動板とが強固にばらつきなく接
着される。このため、超音波センサの共振周波数のばら
つきが小さくなって安定化し、超音波センサの送受信感
度等の送信特性や受信特性がばらつきなく、安定化され
る。In this ultrasonic sensor, since the bonding surface of the diaphragm is roughened, the adhesive applied between the case body and the diaphragm bites into the irregularities and grooves on the rough surface of the case body. The case body and the diaphragm are firmly adhered without variation. Therefore, the variation in the resonance frequency of the ultrasonic sensor is reduced and stabilized, and the transmission characteristics and the reception characteristics such as the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic sensor are stabilized without variation.
【００１３】これらの超音波センサにおいて、接着面に
粗面を形成するには、例えばケミカルエッチング、サン
ドブラスト、ヘアライン、サンドペーパー、バフのうち
少なくとも１つの加工手段を用いれば良い。これらの方
法を用いることにより、微細な粗面を効率的に形成する
ことができる。または、ケース本体が合成樹脂等によっ
て成形される場合には、ケース本体を成形するための型
に設けた粗面をケース本体に転写させることにより、ケ
ース本体の接着面に粗面を形成することができる。同様
に、振動板がダイキャスト成形される場合には、振動板
を成形するための型に設けた粗面を振動板に転写させる
ことにより、振動板の接着面に粗面を形成することがで
きる。In these ultrasonic sensors, in order to form a rough surface on the bonding surface, for example, at least one processing means of chemical etching, sand blast, hairline, sandpaper, and buff may be used. By using these methods, a fine rough surface can be efficiently formed. Alternatively, when the case body is formed of a synthetic resin or the like, the rough surface provided on the mold for forming the case body is transferred to the case body to form a rough surface on the bonding surface of the case body. Can be. Similarly, when the diaphragm is die-cast, a rough surface can be formed on the bonding surface of the diaphragm by transferring the rough surface provided in the mold for forming the diaphragm to the diaphragm. it can.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図４は本発明
の一実施形態による超音波センサ２１の構造を示す断面
図である。超音波センサ２１は、有底筒状をしたケース
２２と薄板状をした圧電振動素子２５とから構成されて
いる。ケース２２は、合成樹脂によって形成されたケー
ス本体２３の前端面２３ａにアルミニウム製の振動板２
４を接着して構成されている。ケース本体２３の材料と
しては、絶縁性樹脂例えばポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）や液晶ポリマー等のエンジニアリングプラス
チックが好ましい。圧電振動素子２５は、圧電セラミッ
ク板の両主面に素子電極を形成したものであり、振動板
２４の内面には圧電振動素子２５の一方の素子電極が導
電性接着剤２９ａにより接着される。(First Embodiment) FIG. 4 is a sectional view showing the structure of an ultrasonic sensor 21 according to one embodiment of the present invention. The ultrasonic sensor 21 includes a cylindrical case 22 having a bottom and a piezoelectric vibrating element 25 having a thin plate shape. The case 22 includes a diaphragm 2 made of aluminum on a front end surface 23a of a case main body 23 formed of a synthetic resin.
4 are bonded. As a material of the case body 23, an insulating resin such as an engineering plastic such as polyphenylene sulfide (PPS) or a liquid crystal polymer is preferable. The piezoelectric vibrating element 25 has element electrodes formed on both main surfaces of a piezoelectric ceramic plate. One element electrode of the piezoelectric vibrating element 25 is adhered to the inner surface of the vibrating plate 24 by a conductive adhesive 29a.
【００１５】詳しく説明すると、エンジニアプラスチッ
ク等の合成樹脂によって形成されたケース本体２３の側
壁部内には２本の入出力端子２６，２７が予めインサー
ト成形されている。入出力端子２６の一端は、ケース本
体２３の前部内周面から突出しており、他端は外部回路
との接続の為にケース本体２３の後端面に引き出されて
いる。また、入出力端子２７の一端は、ケース本体２３
の前端面２３ａに露出しており、他端は、入出力端子２
６と同様に、ケース本体２３の後端面に引き出されてい
る。More specifically, two input / output terminals 26 and 27 are insert-molded in advance in the side wall of the case main body 23 made of synthetic resin such as engineer plastic. One end of the input / output terminal 26 protrudes from the front inner peripheral surface of the case main body 23, and the other end is drawn out to the rear end surface of the case main body 23 for connection to an external circuit. One end of the input / output terminal 27 is connected to the case body 23.
Are exposed at the front end face 23a of the
Similarly to 6, the case body 23 is drawn out to the rear end face.
【００１６】アルミニウム製の振動板２４の内側表面
は、ケミカルエッチング、サンドブラスト、ヘアライ
ン、サンドペーパー、バフ等によって粗面処理されてお
り、均一に表面を荒らされた粗面３０となっている。こ
の振動板２４の内面には、圧電振動素子２５の一方の素
子電極が導電性接着剤２９ａにより接合される。The inner surface of the aluminum diaphragm 24 is roughened by chemical etching, sandblasting, hairline, sandpaper, buffing, etc., and has a roughened surface 30 having a uniformly roughened surface. One element electrode of a piezoelectric vibration element 25 is bonded to the inner surface of the vibration plate 24 by a conductive adhesive 29a.
【００１７】圧電振動素子２５を接合された振動板２４
は、ケース本体２３の前端面に接着剤２９ｂで接着され
る。このとき、接着剤２９ｂは、振動板２４表面の粗面
処理された微細な凹凸又は溝に喰い込み、振動板２４と
ケース本体２３との接着力が高くなり、振動板２４はケ
ース本体２３にしっかりと接着されることになり、接着
強度のばらつきも低減される。A vibration plate 24 to which a piezoelectric vibration element 25 is joined
Is bonded to the front end surface of the case main body 23 with an adhesive 29b. At this time, the adhesive 29b bites into the fine irregularities or grooves on the surface of the vibration plate 24 that have been roughened, and the adhesive force between the vibration plate 24 and the case main body 23 increases. The adhesive is firmly bonded, and the variation in adhesive strength is reduced.
【００１８】ケース本体２３にインサート成形されてい
た入出力端子２７の端部は振動板２４に圧接し、振動板
２４を介して圧電振動素子２５の素子電極に電気的に導
通される。このとき振動板２４がケース本体２３に確実
かつ強固に接着されることにより、入出力端子２７と振
動板２４との接触抵抗のばらつきも小さくなり、この箇
所での電圧降下のばらつきも小さくなり、送受信特性が
安定化する。ついで、もう一方の入出力端子２６が、導
電性接着剤２８により圧電振動素子２５の他方の素子電
極に接着される。The end of the input / output terminal 27, which has been insert-molded in the case main body 23, presses against the vibration plate 24 and is electrically connected to the element electrode of the piezoelectric vibration element 25 via the vibration plate 24. At this time, since the diaphragm 24 is securely and firmly adhered to the case main body 23, the variation of the contact resistance between the input / output terminal 27 and the diaphragm 24 is reduced, and the variation of the voltage drop at this location is also reduced. The transmission and reception characteristics are stabilized. Next, the other input / output terminal 26 is bonded to the other element electrode of the piezoelectric vibration element 25 with the conductive adhesive 28.
【００１９】また、ケース２２の内部には吸音材（図示
せず）が圧電振動素子２５の近傍を覆っている。更に、
吸音材の上は弾性を有する絶縁性樹脂（図示省略）が充
填される。A sound absorbing material (not shown) covers the vicinity of the piezoelectric vibration element 25 inside the case 22. Furthermore,
The sound absorbing material is filled with an insulating resin having elasticity (not shown).
【００２０】このような超音波センサ２１にあっては、
その圧電振動素子２５に交流電圧を印加することによっ
て振動板２４に広がり振動を励振させ、それによって音
波を発生させたり、あるいは逆に音波の音圧により振動
板２４が振動することで圧電振動素子２５に電圧を発生
させ、音波の発射から受信までの時間に基づいて被検知
物体までの距離を検出することができる。In such an ultrasonic sensor 21,
An AC voltage is applied to the piezoelectric vibrating element 25 to excite the vibrating plate 24 to excite the vibration, thereby generating a sound wave, or conversely, the vibrating plate 24 vibrating due to the sound pressure of the sound wave. A voltage can be generated at 25 and the distance to the detected object can be detected based on the time from emission of the sound wave to reception of the sound wave.
【００２１】（計測例）図５は振動板２４の内面に粗面
処理を施して表面を荒した（表面粗度＃２４０）本発明
の超音波センサと、粗面処理を施していない（つまり、
表面の荒れていない）超音波センサの共振周波数Ｆｒを
示している。この図から分かるように、粗面処理を施し
ていない超音波センサと比較して、粗面処理を施した本
発明の超音波センサでは、共振周波数Ｆｒのばらつきが
小さくなっていることが分かる。(Measurement Example) FIG. 5 shows an ultrasonic sensor according to the present invention in which the inner surface of the diaphragm 24 is subjected to a rough surface treatment to roughen the surface (surface roughness # 240), and the inner surface of the diaphragm 24 is not subjected to the rough surface treatment. ,
The resonance frequency Fr of the ultrasonic sensor (with no rough surface) is shown. As can be seen from this figure, the variation in the resonance frequency Fr of the ultrasonic sensor of the present invention subjected to the rough surface treatment is smaller than that of the ultrasonic sensor not subjected to the rough surface treatment.
【００２２】このように、振動板２４に粗面処理を施し
てケース本体２３と振動板２４の接着強度のばらつきを
低減することにより、超音波センサの共振周波数のばら
つきを小さくすることができるので、本発明によれば、
超音波センサの送受信感度のばらつきも小さくすること
ができる（図３参照）。As described above, the unevenness of the resonance frequency of the ultrasonic sensor can be reduced by performing the roughening treatment on the diaphragm 24 to reduce the variation in the adhesive strength between the case body 23 and the diaphragm 24. According to the present invention,
Variations in the transmission / reception sensitivity of the ultrasonic sensor can also be reduced (see FIG. 3).
【００２３】また、振動板２４に粗面処理を行って表面
を荒しているので、振動板２４とケース本体２３をばら
つきなく強固に接着することができ、入出力端子２７と
振動板２４の間の接触抵抗のばらつきを小さくすると共
に振動時における振動板２４の変位を安定させることが
できる。その結果、共振周波数を安定化し、超音波セン
サの送信及び受信特性を安定化することができる。Further, since the surface of the diaphragm 24 is roughened by performing a roughening treatment, the diaphragm 24 and the case body 23 can be firmly adhered to each other without variation. And the displacement of the diaphragm 24 during vibration can be stabilized. As a result, the resonance frequency can be stabilized, and the transmission and reception characteristics of the ultrasonic sensor can be stabilized.
【００２４】（第２の実施形態）図６は本発明の別な実
施形態による超音波センサ３１を示す断面図である。第
１の実施形態による超音波センサ２１では、振動板２４
の内面に粗面処理を施していたが、この超音波センサ３
１では、ケース本体２３の、振動板２４を接着する前端
面２３ａに粗面処理を施して粗面３０を形成している。
この粗面処理も、ケミカルエッチング、サンドブラス
ト、ヘアライン、サンドペーパー、バフなどにより施す
のが好ましい。(Second Embodiment) FIG. 6 is a sectional view showing an ultrasonic sensor 31 according to another embodiment of the present invention. In the ultrasonic sensor 21 according to the first embodiment, the diaphragm 24
Of the ultrasonic sensor 3 was roughened.
In 1, a roughened surface 30 is formed by performing a roughening process on a front end surface 23 a of the case body 23 to which the diaphragm 24 is bonded.
This rough surface treatment is also preferably performed by chemical etching, sand blast, hairline, sandpaper, buff, or the like.
【００２５】この超音波センサ３１でも、ケース本体２
３の前端面に粗面処理を施して均一に表面を荒している
ので、接着剤２９ｂが粗面処理により形成された微細な
凹凸又は溝に喰い込み、振動板２４とケース本体２３と
が均一に接着される。この結果、この超音波センサ３１
でも、共振周波数のばらつきを小さくして安定化するこ
とができ、超音波センサ３１の送受信特性もばらつきを
小さくして安定化することができる。In the case of this ultrasonic sensor 31 as well, the case body 2
Since the front end surface of No. 3 is roughened by applying a rough surface treatment, the adhesive 29b bites into fine irregularities or grooves formed by the rough surface treatment, and the diaphragm 24 and the case main body 23 are uniformly formed. Adhered to. As a result, this ultrasonic sensor 31
However, the variation of the resonance frequency can be reduced and stabilized, and the transmission / reception characteristics of the ultrasonic sensor 31 can be stabilized with reduced variation.
【００２６】また、合成樹脂製のケース本体２３に粗面
処理を施していると、振動板２４とケース本体２３の前
端面２３ａとを接着剤２９ｂを介して押圧させたとき、
ケース本体２３は振動板２４に比較して柔らかい素材で
できているので、ケース本体２３の微細な凹凸等が押し
潰され、その結果振動板２４とケース本体２３の密着性
が高くなる。よって、粗面処理は振動板２４に設けるよ
りもケース本体２３に形成するほうが接着強度を高くす
ることができる。When the synthetic resin case body 23 is roughened, when the diaphragm 24 and the front end face 23a of the case body 23 are pressed via the adhesive 29b,
Since the case body 23 is made of a softer material than the diaphragm 24, fine irregularities and the like of the case body 23 are crushed, and as a result, the adhesion between the diaphragm 24 and the case body 23 is increased. Therefore, when the rough surface treatment is formed on the case main body 23, the adhesive strength can be increased more than on the vibration plate 24.
【００２７】（第３の実施形態）図７（ａ）（ｂ）は本
発明のさらに別な実施形態による超音波センサ３２を示
す平面図及び断面図である。この超音波センサ３２で
は、合成樹脂製のケース本体２３の前端面２３ａと後端
面にそれぞれ浅い窪み部３４と深い窪み部３３を設けて
いる。そして、深い窪み部３３内に入出力端子２７の端
部を露出させる一方、浅い窪み部３４内に、粗面処理を
施された振動板２４を納めて接着している。(Third Embodiment) FIGS. 7A and 7B are a plan view and a sectional view showing an ultrasonic sensor 32 according to still another embodiment of the present invention. In the ultrasonic sensor 32, a shallow dent portion 34 and a deep dent portion 33 are provided on the front end face 23a and the rear end face of the case body 23 made of synthetic resin, respectively. The end of the input / output terminal 27 is exposed in the deep dent 33, and the roughened surface of the vibration plate 24 is placed and adhered in the shallow dent 34.
【００２８】（第４の実施形態）図８は本発明のさらに
別な実施形態による超音波センサ３５を示す断面図であ
る。この超音波センサ３５では、ケース本体２３の浅い
窪み部３４の内面に粗面処理を施して粗面３０を形成
し、この浅い窪み部３４内に振動板２４を納めて接着し
ている。(Fourth Embodiment) FIG. 8 is a sectional view showing an ultrasonic sensor 35 according to still another embodiment of the present invention. In the ultrasonic sensor 35, a rough surface is formed on the inner surface of the shallow dent portion 34 of the case main body 23 to form a rough surface 30, and the diaphragm 24 is accommodated and adhered in the shallow dent portion 34.
【００２９】（第５の実施形態）図９は本発明のさらに
別な実施形態による超音波センサ３６を示す断面図であ
る。この超音波センサ３６では、振動板２４の接着代、
すなわち内面の外周部にのみ粗面処理を施している。そ
して、振動板２４を浅い窪み部３４内に納め、粗面３０
を接着剤２９ｂによりケース本体２３に接着している。
一方、圧電振動素子２５は、振動板２４の中央部の、平
滑な部分に接着している。(Fifth Embodiment) FIG. 9 is a sectional view showing an ultrasonic sensor 36 according to still another embodiment of the present invention. In this ultrasonic sensor 36, the bonding allowance of the vibration plate 24,
That is, only the outer peripheral portion of the inner surface is roughened. Then, the diaphragm 24 is placed in the shallow depression 34, and the rough surface 30
Is adhered to the case body 23 with an adhesive 29b.
On the other hand, the piezoelectric vibrating element 25 is adhered to a smooth portion at the center of the diaphragm 24.
【００３０】（第６の実施形態）図１０はケース本体２
３に粗面処理を施す別な方法を説明している。４１はケ
ース本体を樹脂モールドするための金型であり、金型４
１内には入出力端子２６，２７がセットされている。ま
た、金型４１のキャビティ４２の内面のうち、ケース本
体２３の前端面２３ａが成形される面には表面を荒した
粗面４３が形成されている。従って、このキャビティ４
２内に樹脂を注入してケース本体２３を成形すると、ケ
ース本体２３内に入出力端子２６，２７がインサートさ
れると共に、ケース本体２３の前端面２３ａには、キャ
ビティ４２内面の粗面４３が転写されて粗面３０が形成
される。(Sixth Embodiment) FIG. 10 shows a case body 2.
3 illustrates another method of performing a roughening process. Reference numeral 41 denotes a mold for resin-molding the case body.
Input / output terminals 26 and 27 are set in 1. Further, of the inner surface of the cavity 42 of the mold 41, a roughened surface 43 is formed on the surface on which the front end surface 23 a of the case body 23 is formed. Therefore, this cavity 4
When the case body 23 is molded by injecting a resin into the case body 2, the input / output terminals 26 and 27 are inserted into the case body 23, and the front end surface 23 a of the case body 23 has a rough surface 43 on the inner surface of the cavity 42. The transfer is performed to form the rough surface 30.
【００３１】また、図示しないが、振動板２４をアルミ
ダイキャストによって成形する場合にも、ダイキャスト
成形用の金型の内面に微細な凹凸の粗面を形成しておけ
ば、成形時に型の粗面を振動板２４に転写させることが
できる。Although not shown, when the diaphragm 24 is formed by aluminum die-casting, if a rough surface having fine irregularities is formed on the inner surface of a die for die-casting, the shape of the die during molding is reduced. The rough surface can be transferred to the diaphragm 24.
【図１】従来の超音波センサを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a conventional ultrasonic sensor.
【図２】先願にかかる超音波センサを示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing an ultrasonic sensor according to the prior application.
【図３】超音波センサにおける周波数と感度の関係を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between frequency and sensitivity in an ultrasonic sensor.
【図４】本発明の一実施形態による超音波センサを示す
断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.
【図５】粗面処理を施した本発明の超音波センサと粗面
処理を施していない超音波センサの共振周波数を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing resonance frequencies of the ultrasonic sensor of the present invention subjected to the rough surface treatment and the ultrasonic sensor not subjected to the rough surface treatment.
【図６】本発明の別な実施形態による超音波センサを示
す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present invention.
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の別な実施形態による超
音波センサを示す平面図及び断面図である。FIGS. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view illustrating an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present invention.
【図８】本発明の別な実施形態による超音波センサを示
す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present invention.
【図９】本発明の別な実施形態による超音波センサを示
す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present invention.
【図１０】ケース本体に粗面処理を施すための別な方法
を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another method for performing a rough surface treatment on a case body.
２２ ケース ２３ ケース本体 ２４ 振動板 ２５ 圧電振動素子 ２９ｂ 接着剤 ３０ 粗面 22 case 23 case body 24 diaphragm 25 piezoelectric vibration element 29b adhesive 30 rough surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越野 潤一 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5D019 AA26 BB09 BB28 EE04 FF01 GG12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Junichi Koshino 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. 5D019 AA26 BB09 BB28 EE04 FF01 GG12
Claims (4)
この振動板の外周部をケース本体の一端開口部に接着し
た超音波センサであって、 前記ケース本体の、前記振動板との接着面が粗面となっ
ていることを特徴とする超音波センサ。1. A piezoelectric vibration element is joined to an inner surface of a diaphragm,
An ultrasonic sensor in which an outer peripheral portion of the diaphragm is bonded to an opening of one end of a case body, wherein an adhesive surface of the case body with the diaphragm is rough. .
この振動板の外周部をケース本体の一端開口部に接着し
た超音波センサであって、 前記振動板の、前記ケース本体との接着面が粗面となっ
ていることを特徴とする超音波センサ。2. A piezoelectric vibrating element is joined to an inner surface of the diaphragm,
An ultrasonic sensor in which an outer peripheral portion of the vibration plate is bonded to an opening of one end of a case main body, wherein the bonding surface of the vibration plate with the case main body is a rough surface. .
ミカルエッチング、サンドブラスト、ヘアライン、サン
ドペーパー、バフのうち少なくとも１つの加工手段によ
って形成されたものであることを特徴とする、請求項１
又は２に記載の超音波センサ。3. The method according to claim 1, wherein the rough surface formed on the bonding surface is formed by at least one processing means of chemical etching, sand blast, hairline, sandpaper, and buff. 1
Or the ultrasonic sensor according to 2.
着面に施された粗面は、ケース本体もしくは振動板を成
形するための型に設けられた粗面が転写されたものであ
ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の超音波セ
ンサ。4. A rough surface provided on an adhesive surface of the case body or the diaphragm is obtained by transferring a rough surface provided on a mold for molding the case body or the diaphragm. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20271298A JP3978875B2 (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Ultrasonic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20271298A JP3978875B2 (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Ultrasonic sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023289A true JP2000023289A (en) | 2000-01-21 |
| JP3978875B2 JP3978875B2 (en) | 2007-09-19 |
Family
ID=16461914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20271298A Expired - Fee Related JP3978875B2 (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Ultrasonic sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3978875B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418215B1 (en) * | 2001-08-21 | 2004-02-11 | 주식회사 삼부커뮤닉스 | Frame consolidation method of buzzer |
| JP2012032167A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Nippon Ceramic Co Ltd | Ultrasonic transmitting/receiving apparatus |
| US10317371B2 (en) | 2016-02-04 | 2019-06-11 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer, ultrasonic probe, ultrasonic apparatus, ultrasonic transducer manufacturing method, and vibration device |
| WO2020153099A1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 株式会社村田製作所 | Ultrasound sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6870732B2 (en) * | 2017-05-12 | 2021-05-12 | 株式会社村田製作所 | Vibration device |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP20271298A patent/JP3978875B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418215B1 (en) * | 2001-08-21 | 2004-02-11 | 주식회사 삼부커뮤닉스 | Frame consolidation method of buzzer |
| JP2012032167A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Nippon Ceramic Co Ltd | Ultrasonic transmitting/receiving apparatus |
| US10317371B2 (en) | 2016-02-04 | 2019-06-11 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer, ultrasonic probe, ultrasonic apparatus, ultrasonic transducer manufacturing method, and vibration device |
| WO2020153099A1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-07-30 | 株式会社村田製作所 | Ultrasound sensor |
| CN113228709A (en) * | 2019-01-23 | 2021-08-06 | 株式会社村田制作所 | Ultrasonic sensor |
| CN113228709B (en) * | 2019-01-23 | 2023-09-12 | 株式会社村田制作所 | ultrasonic sensor |
| US11835663B2 (en) | 2019-01-23 | 2023-12-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3978875B2 (en) | 2007-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4766112B2 (en) | Ultrasonic sensor and manufacturing method thereof | |
| JP3721798B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP2003023697A (en) | Piezoelectric electroacoustic transducer and its manufacturing method | |
| EP2003430A2 (en) | Method of manufacturing an ultrasonic sensor | |
| JP2006352829A (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP3978875B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| WO2005015951A1 (en) | Case with insert terminal and piezoelectric electroacoustic transducer using this case, process for manufacturing case with insert terminal | |
| JP6891293B2 (en) | Acoustic transducer with piezoelectric ceramic transducer built into vibrating diaphragm | |
| US4035672A (en) | Acoustic transducer with a dual purpose piezoelectric element | |
| JP2000121739A (en) | Ultrasonic sensor and its manufacture | |
| JP4062780B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP2001169392A (en) | Ultrasonic wave sensor | |
| JP2001238292A (en) | Ultrasonic wave sensor | |
| WO2005032211A1 (en) | Ultrasonic sensor and method of manufacturing the same | |
| JP2001326997A (en) | Piezoelectric sound generating device | |
| JP4062779B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP3880047B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP4081863B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| CN110545928B (en) | Acoustic transducer having a transducer element with an electroactive polymer integrated in a vibratable membrane | |
| JPH02312399A (en) | Piezoelectric sounder | |
| JP4126758B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JPH09318432A (en) | Contact sensor | |
| JPH0634454A (en) | Piezoelectric vibrating sensor device and its manufacture | |
| JP2004128813A (en) | Ultrasonic sensor | |
| JPH02243100A (en) | Ultrasonic wave sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050630 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070521 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070605 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070618 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |