JP2000023291A - Ultrasonic sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は超音波センサ、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
超音波センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic sensor, and more particularly to an 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、金
属材料により一体に形成された有底筒状ケースの底面が
薄板状の振動板となっており、この振動板の内側に圧電
振動素子を接合したものが従来より使用されている。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. Conventionally, this type of ultrasonic sensor has a bottomed cylindrical case integrally formed of a metal material with a thin plate-shaped diaphragm, and a piezoelectric vibration element joined to the inside of this diaphragm in the past. More used.
【０００３】しかし、このような有底筒状をした一体型
ケースを用いた超音波センサでは、その内部に圧電振動
素子を納めて振動板の内面に圧電振動素子を接合させた
り、リード線の端を圧電振動素子にはんだや導電性接着
剤で固着させ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 such an ultrasonic sensor using an integrated case having a bottomed cylindrical shape, a piezoelectric vibrating element is housed inside the ultrasonic sensor, and the piezoelectric vibrating element is bonded to the inner surface of the vibrating plate, or a lead wire. The work of fixing the ends to the piezoelectric vibrating element with solder or conductive adhesive was difficult to perform, and the workability in the manufacturing process was 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１に示すような構造の超音波センサ１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１の構造を図１（ａ）に示す。この超音波
センサ１は、主として有底筒状をしたケース２と圧電振
動素子５とからなり、ケース２は、略筒状をしたケース
本体３の一端部に設けられた段差部９に振動板４が取り
付けられたものである。圧電振動素子５は、ケース２の
内部底面に対応する振動板４の面上に配置されている。
また、筒部３の側壁部内には２本の入出力端子６、７が
インサート成形されている。入出力端子６の一端は、圧
電振動素子５の一方の主面に形成された素子電極に導電
性接着剤８を介して電気的に接続されている。入出力端
子６の他端は、外部回路との接続の為にケース２の外部
に引き出されている。入出力端子７の一端は、導電部材
からなる振動板４に圧着されて接触しており、振動板４
を介して圧電振動素子５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７の他端
は、入出力端子６と同様にケース２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 1 having a structure as shown in FIG. 1 (Japanese Patent Application No. 4882/1998). FIG. 1A shows the structure of the ultrasonic sensor 1. The ultrasonic sensor 1 mainly includes a case 2 having a bottomed cylindrical shape and a piezoelectric vibrating element 5. The case 2 is provided with a diaphragm 9 at a step 9 provided at one end of a substantially cylindrical case body 3. 4 is attached. The piezoelectric vibration element 5 is arranged on the surface of the vibration plate 4 corresponding to the inner bottom surface of the case 2.
Further, two input / output terminals 6, 7 are insert-molded in the side wall portion of the cylindrical portion 3. One end of the input / output terminal 6 is electrically connected to an element electrode formed on one main surface of the piezoelectric vibration element 5 via a conductive adhesive 8. The other end of the input / output terminal 6 is drawn out of the case 2 for connection to an external circuit. One end of the input / output terminal 7 is in pressure contact with and contacts the diaphragm 4 made of a conductive member.
Is electrically connected to an element electrode formed on the other main surface of the piezoelectric vibrating element 5. The other end of the input / output terminal 7 is drawn out of the case 2 similarly to the input / output terminal 6.
【０００５】上記構成の超音波センサ１の作製は以下の
ように行なわれる。まず、入出力端子６、７がインサー
ト成形されたケース本体３が形成される。次に、振動板
４の内面に圧電振動素子５をはんだ又は導電性接着剤で
固着する。その後、ケース本体３の一端開口部に設けら
れた段差部９に接着剤を塗布し、その後圧電振動素子５
の固着された振動板４を配置して接着する。あるいは、
段差部９に圧電振動素子５の固着された振動板４を配置
した後、段差部９と振動板４の外周部の間の隙間に接着
剤１０を注入して振動板４をケース本体３に接着する。
こうして入出力端子７は振動板４に圧接し、また、入出
力端子６は導電性接着剤８で圧電振動素子５と電気的に
接続される。The manufacture of the ultrasonic sensor 1 having the above configuration is performed as follows. First, the case main body 3 in which the input / output terminals 6 and 7 are insert-molded is formed. Next, the piezoelectric vibration element 5 is fixed to the inner surface of the vibration plate 4 with solder or a conductive adhesive. Thereafter, an adhesive is applied to the step 9 provided at the one end opening of the case body 3, and then the piezoelectric vibrating element 5
The vibrating plate 4 to which is fixed is arranged and bonded. Or,
After the vibration plate 4 to which the piezoelectric vibrating element 5 is fixed is disposed on the step portion 9, an adhesive 10 is injected into a gap between the step portion 9 and the outer peripheral portion of the vibration plate 4 to transfer the vibration plate 4 to the case body 3. Glue.
Thus, the input / output terminal 7 is pressed against the vibration plate 4, and the input / output terminal 6 is electrically connected to the piezoelectric vibration element 5 by the conductive adhesive 8.
【０００６】超音波センサの共振周波数は、振動板の厚
みが同じであれば、薄板状をした振動領域の直径で決ま
る。振動板がケースに一体に形成されている従来の超音
波センサでは、振動領域の寸法は均一であるから、共振
周波数のばらつきは問題とならない。しかし、先願の超
音波センサ１では、振動板４をケース本体３に接着する
精度によって大きなばらつきが生じる恐れがある。例え
ば、図１（ｂ）に示すように、振動板４とケース本体３
の段差部９の間の面接着領域に、ほぼ完全に接着剤１０
が塗布されると、振動板４の振動領域の境界（振動の節
Ｂ）はケース本体３の内周面とほぼ一致する。従って、
振動板４の振動領域の直径はケース本体３の内周面の直
径と等しくなり、設計通りの共振周波数が得られる。[0006] The resonance frequency of the ultrasonic sensor is determined by the diameter of the thin plate-shaped vibration region if the thickness of the vibration plate is the same. In the conventional ultrasonic sensor in which the vibration plate is formed integrally with the case, the size of the vibration region is uniform, so that the variation in the resonance frequency does not matter. However, in the ultrasonic sensor 1 of the prior application, there is a possibility that a large variation occurs due to the accuracy of bonding the diaphragm 4 to the case body 3. For example, as shown in FIG.
The adhesive 10 is almost completely adhered to the surface adhesive area between the steps 9 of the
Is applied, the boundary of the vibration area of the vibration plate 4 (node B of vibration) substantially coincides with the inner peripheral surface of the case main body 3. Therefore,
The diameter of the vibration area of the diaphragm 4 is equal to the diameter of the inner peripheral surface of the case main body 3, and a resonance frequency as designed is obtained.
【０００７】しかしながら、振動板４とケース本体３の
段差部９の間の面接着領域は、外部から見えないので、
接着剤１０の塗布ばらつき、振動板４とケース本体３の
押し付け圧のばらつきにより接着剤１０の塗布面積や塗
布厚もばらつく。例えば、接着剤１０の塗布量が少ない
場合や振動板４の押し付け圧が弱くて接着剤１０層が厚
くなると、図１（ｃ）に示すように、接着剤１０がケー
ス本体３の内周面まで届かなくなる。この場合、振動板
４の振動の節Ｃは、図１（ｃ）に示すように、ケース本
体３の内周面から距離Ｘだけずれた接着剤先端位置とな
り、振動領域の直径が設計値よりも２Ｘだけ大きくな
る。この結果、超音波センサ１の共振周波数のばらつき
も大きくなる。また、接着剤１０の塗布面積や塗布厚が
ばらつくと、振動板４の固着力もばらつくので、これに
よっても一層共振周波数のばらつきが増大することにな
る。However, since the surface bonding area between the diaphragm 4 and the step 9 of the case body 3 is not visible from the outside,
The applied area and applied thickness of the adhesive 10 also vary due to variations in the application of the adhesive 10 and variations in the pressing pressure between the diaphragm 4 and the case body 3. For example, when the applied amount of the adhesive 10 is small or when the pressure of the diaphragm 4 is weak and the adhesive 10 layer is thickened, the adhesive 10 is applied to the inner peripheral surface of the case body 3 as shown in FIG. Will not reach. In this case, as shown in FIG. 1C, the vibration node C of the vibration plate 4 is located at the adhesive tip position shifted from the inner peripheral surface of the case body 3 by the distance X, and the diameter of the vibration region is smaller than the design value. Also increases by 2X. As a result, the variation in the resonance frequency of the ultrasonic sensor 1 also increases. In addition, if the application area or the application thickness of the adhesive 10 varies, the fixing force of the diaphragm 4 also varies, which further increases the variation of the resonance frequency.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
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着するようにした
超音波センサにおいて、振動板の接着状態を安定させる
ことにより、共振周波数のばらつきを低減することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical background, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor in which a diaphragm is bonded to a case body. Another object of the present invention is to reduce the variation in resonance frequency by stabilizing the bonding state of the diaphragm.
【０００９】[0009]
【発明の開示】請求項１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、前記ケース本体と前記振動板の面接着領域の内周
縁に隣接して、ケース本体と圧電振動素子の間の内隅部
分に沿って接着剤を塗布したことを特徴としている。The ultrasonic sensor according to the first 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 adhered to one end opening of a case body. An adhesive is applied along an inner corner between the case body and the piezoelectric vibrating element adjacent to an inner peripheral edge of a surface bonding area between the case body and the diaphragm.
【００１０】請求項１に記載の超音波センサでは、外部
に表われた領域、すなわちケース本体と圧電振動素子の
間の内隅部分に接着剤を塗布しているので、当該内隅部
分には接着剤を容易に塗布することができ、接着剤を均
等に塗布することができる。このため、面接着領域の接
着状態にばらつきがあっても、振動板とケース本体とを
強固かつ均一に接着することができる。また、ケース本
体と振動板の面接着領域の内周縁に隣接して、ケース本
体と圧電振動素子の間の内隅部分に接着剤を均等に塗布
することができるので、面接着領域の接着状態にかかわ
らず、振動板の振動領域（接着されていない領域）の直
径も均一になる。この結果、本発明の超音波センサにお
いては、共振周波数のばらつきを低減でき、超音波セン
サの信頼性を高めることができる。In the ultrasonic sensor according to the first aspect of the present invention, the adhesive is applied to a region exposed to the outside, that is, an inner corner between the case body and the piezoelectric vibrating element. The adhesive can be easily applied, and the adhesive can be evenly applied. Therefore, even if the bonding state of the surface bonding area varies, the diaphragm and the case body can be bonded firmly and uniformly. Further, the adhesive can be evenly applied to the inner corner portion between the case body and the piezoelectric vibrating element adjacent to the inner peripheral edge of the surface bonding area between the case body and the vibration plate. Irrespective of the above, the diameter of the vibrating region (region not bonded) of the diaphragm becomes uniform. As a result, in the ultrasonic sensor of the present invention, the variation in the resonance frequency can be reduced, and the reliability of the ultrasonic sensor can be improved.
【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、前記ケース本体と前記振動板の面接着領域の外周縁
に隣接して、ケース本体と圧電振動素子の間の内隅部分
に沿って接着剤を塗布した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. Adhesive is applied along the inner corner between the case body and the piezoelectric vibrating element adjacent to the outer peripheral edge of the surface bonding region between the case body and the vibration plate.
【００１２】請求項２に記載の超音波センサでも、ケー
ス本体と圧電振動素子の間の内隅部分の外部に表われた
領域に接着剤を塗布しているので、当該内隅部分には接
着剤を容易に塗布することができ、接着剤を均等に塗布
することができる。このため、面接着領域の接着状態に
ばらつきがあっても、振動板とケース本体とを強固かつ
均一な固着力で接着することができる。従って、ケース
本体と振動板の面接着領域の外周縁に隣接して、ケース
本体と圧電振動素子の間の内隅部分に沿って接着剤を塗
布した場合でも、共振周波数のばらつきを低減すること
ができる。[0012] In the ultrasonic sensor according to the second aspect, since the adhesive is applied to the region outside the inner corner between the case body and the piezoelectric vibrating element, the adhesive is applied to the inner corner. The agent can be easily applied, and the adhesive can be evenly applied. For this reason, even if the bonding state of the surface bonding region varies, the diaphragm and the case body can be bonded with a strong and uniform fixing force. Therefore, even when the adhesive is applied along the inner corner between the case body and the piezoelectric vibrating element adjacent to the outer peripheral edge of the surface bonding area between the case body and the diaphragm, the variation in the resonance frequency is reduced. Can be.
【００１３】また、請求項３に記載の超音波センサのよ
うに、ケース本体と振動板の面接着領域の内周縁及び外
周縁に隣接して、ケース本体と圧電振動素子の間の内隅
部分に沿って接着剤を塗布すれば、振動板をより強固に
ケース本体に接着でき、共振周波数のばらつきを一層低
減することができる。According to a third aspect of the present invention, an inner corner portion between the case main body and the piezoelectric vibrating element is provided adjacent to the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the surface bonding region between the case main body and the vibration plate. When the adhesive is applied along, the diaphragm can be more firmly adhered to the case body, and the variation in the resonance frequency can be further reduced.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態に係る超音波センサ１１について図２を参照
して説明する。なお、先願の超音波センサ１と同じ構成
部材については同一番号を付している。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention.
The ultrasonic sensor 11 according to the embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those of the ultrasonic sensor 1 of the prior application are denoted by the same reference numerals.
【００１５】超音波センサ１１は、有底筒状をしたケー
ス１２と薄板状をした圧電振動素子５とから構成されて
いる。ケース１２は、合成樹脂によって形成されたケー
ス本体１３の一方端面１３ａにアルミ製の振動板４を接
着して構成されている。ケース本体の材料としては、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用
いられる。圧電振動素子５は、圧電セラミック板の両主
面に素子電極を形成されたものであり、振動板４の内面
には圧電振動素子５の一方の素子電極が導電性接着剤に
より接着されている。また、ケース本体１３の側壁部内
には２本の入出力端子６、７が予めインサート成形され
ている。入出力端子６の一端は、圧電振動素子５の一方
の素子電極に導電性接着剤８により電気的に接続されて
いる。入出力端子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７の
一端は、ケース本体１３に接着された振動板４に圧接し
ており、振動板４を介して圧電振動素子５の他方の素子
電極に電気的に導通している。入出力端子７の他端は、
入出力端子６と同様にケース１２の外部に引き出されて
いる。The ultrasonic sensor 11 comprises a case 12 having a bottomed cylindrical shape and a piezoelectric vibrating element 5 having a thin plate shape. The case 12 is configured by bonding an aluminum diaphragm 4 to one end surface 13a of a case body 13 formed of a synthetic resin. As the material of the case body, an insulating resin such as polyphenylene sulfide (PPS)
And engineering plastics such as liquid crystal polymers. The piezoelectric vibration element 5 has element electrodes formed on both main surfaces of a piezoelectric ceramic plate, and one element electrode of the piezoelectric vibration element 5 is adhered to the inner surface of the vibration plate 4 with a conductive adhesive. . Two input / output terminals 6 and 7 are insert-molded in advance in the side wall of the case body 13. One end of the input / output terminal 6 is electrically connected to one element electrode of the piezoelectric vibration element 5 by a conductive adhesive 8. The other end of the input / output terminal 6 is drawn out of the case 12 for connection to an external circuit. One end of the input / output terminal 7 is in pressure contact with the vibration plate 4 bonded to the case body 13, and is electrically connected to the other element electrode of the piezoelectric vibration element 5 via the vibration plate 4. The other end of the input / output terminal 7
Like the input / output terminal 6, it is drawn out of the case 12.
【００１６】また、図示しないが、ケース１２の内部に
は吸音材が圧電振動素子５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。Although not shown, a sound absorbing material covers the vicinity of the piezoelectric vibration element 5 inside the case 12. Furthermore,
The sound absorbing material is filled with an insulating resin having elasticity (not shown).
【００１７】つぎに、上記超音波センサ１１の製造手順
を説明する。まず、入出力端子６、７がインサート成形
されたケース本体１３を形成する。次に、振動板４に圧
電振動素子５を固着する。その後、振動板４の外周部内
面をケース本体１３の一方端面１３ａに接着剤１０で固
着する。ついで、振動板４とケース本体１３の面接着領
域の内周縁に隣接する、振動板４の内面とケース本体１
３の内周面の間の内隅部分に沿って全周に接着剤を塗布
し、フィレット（以下、内側フィレットと呼ぶ）１４を
形成する。あるいは、振動板４の外周部内面をケース本
体１３の一方端面１３ａに接着剤１０で固着する際、同
時にフィレット１４を形成してもよい。このとき、ディ
スペンサー等で所定量吐出しながら、振動板４の内面と
ケース本体１３の内周面の間の内隅部分に沿って均一な
幅Ｙの内側フィレット１４を形成する。さらに、振動板
４の外周部内面とケース本体１３の一方端面の間の面接
着領域の外周縁に隣接する、振動板４の外周面とケース
本体１３の一方端面の間の内隅部分に沿って全周に接着
剤を塗布し、フィレット（以下、外側フィレットと呼
ぶ）１５を形成する。なお、フィレット１４、１５に用
いる接着剤は、面接着領域の接着剤１０と同じものでも
よく、異なるものであってもよい。こうして、ケース１
２が作製されると、入出力端子７は振動板４を介して圧
電振動素子５と電気的に導通するので、もう一方の入出
力端子６を圧電振動素子５に導電性接着剤８で接続す
る。最後にケース１２内に吸音材を入れて圧電振動素子
５の近傍を覆うと共にその上から絶縁性樹脂を充填し硬
化して超音波センサ１１が完成する。Next, the procedure for manufacturing the ultrasonic sensor 11 will be described. First, the case main body 13 in which the input / output terminals 6 and 7 are insert-molded is formed. Next, the piezoelectric vibration element 5 is fixed to the vibration plate 4. Thereafter, the inner surface of the outer peripheral portion of the diaphragm 4 is fixed to one end surface 13a of the case body 13 with the adhesive 10. Next, the inner surface of the diaphragm 4 and the case body 1 adjacent to the inner peripheral edge of the surface bonding region between the diaphragm 4 and the case body 13
An adhesive is applied to the entire circumference along the inner corner portion between the inner peripheral surfaces of No. 3 to form a fillet (hereinafter referred to as an inner fillet) 14. Alternatively, when the inner surface of the outer peripheral portion of the diaphragm 4 is fixed to the one end surface 13a of the case body 13 with the adhesive 10, the fillet 14 may be formed at the same time. At this time, an inner fillet 14 having a uniform width Y is formed along an inner corner between the inner surface of the diaphragm 4 and the inner peripheral surface of the case body 13 while discharging a predetermined amount by a dispenser or the like. Furthermore, along the inner corner between the outer peripheral surface of the diaphragm 4 and one end surface of the case body 13 adjacent to the outer peripheral edge of the surface bonding region between the inner peripheral surface of the diaphragm 4 and one end surface of the case body 13. An adhesive is applied to the entire circumference to form a fillet (hereinafter, referred to as an outer fillet) 15. The adhesive used for the fillets 14 and 15 may be the same as or different from the adhesive 10 in the surface bonding region. Thus, Case 1
When the second input / output terminal 2 is manufactured, the input / output terminal 7 is electrically connected to the piezoelectric vibration element 5 via the vibration plate 4. I do. Finally, a sound absorbing material is put in the case 12 to cover the vicinity of the piezoelectric vibrating element 5 and, at the same time, is filled with an insulating resin and cured to complete the ultrasonic sensor 11.
【００１８】このように作製された超音波センサ１１
は、内側フィレット１４が設けられることによって、面
接着領域に塗布されている接着剤１０の塗布面積や接着
状態等が大きくばらついていても、内側フィレット１４
によって振動板４とケース本体１３との接着を強固にす
ると共に、振動板４の振動領域（内側フィレット１４で
囲まれた領域）の大きさを均一にすることができる。す
なわち、本来の接着領域である面接着領域は、振動板４
とケース本体１３の間であって外部から見えないため、
確実かつ均一に接着することが難しいが、振動板４とケ
ース本体１３の間の内隅部分は外部に表われているか
ら、この部分に沿って均一に接着剤を塗布するなどの方
法によって内側フィレット１４を形成することは容易に
行え、振動板４とケース本体１３を確実かつ均一に接着
することができる。その結果、ケース本体１３と振動板
４の間の面接着領域の接着状態に影響されることなく、
共振周波数のばらつきを小さくすることができ、超音波
センサ１１の性能を均一化することができる。The ultrasonic sensor 11 thus manufactured
By providing the inner fillet 14, even if the application area and the adhesion state of the adhesive 10 applied to the surface bonding area vary greatly, the inner fillet 14
Thereby, the adhesion between the diaphragm 4 and the case body 13 can be strengthened, and the size of the vibration region (the region surrounded by the inner fillet 14) of the diaphragm 4 can be made uniform. That is, the surface bonding area which is the original bonding area is the diaphragm 4
Between the case body 13 and invisible from the outside,
Although it is difficult to adhere securely and uniformly, since the inner corner between the diaphragm 4 and the case body 13 is exposed to the outside, the inner corner is formed by applying an adhesive uniformly along this portion. The fillet 14 can be easily formed, and the diaphragm 4 and the case body 13 can be securely and uniformly bonded. As a result, without being affected by the bonding state of the surface bonding region between the case main body 13 and the diaphragm 4,
Variations in the resonance frequency can be reduced, and the performance of the ultrasonic sensor 11 can be made uniform.
【００１９】また、面接着領域の外周側における振動板
４とケース本体１３の間の内隅部分に沿って外側フィレ
ット１５を形成しているので、外側フィレット１５によ
ってもケース本体１３と振動板４の接着を強固にするこ
とができる。そのため、外側フィレット１５によって
も、共振周波数のばらつきを小さくすることができる。Since the outer fillet 15 is formed along the inner corner between the diaphragm 4 and the case body 13 on the outer peripheral side of the surface bonding area, the outer fillet 15 also allows the case body 13 and the diaphragm 4 to be formed. Can be strengthened. Therefore, the variation of the resonance frequency can be reduced by the outer fillet 15.
【００２０】（測定結果）外径が約１０ｍｍのケース本
体を用い、内側フィレットの幅Ｙを０ｍｍ（内側フィレ
ットなし）から０．４ｍｍまで変化させ、各超音波セン
サの共振周波数の測定を行った。この結果を図３に示
す。図３によれば、内側フィレットを設けることにより
共振周波数のばらつきを小さくすることができることが
分かる。さらに、共振周波数のばらつきには最小値が存
在し、この場合には、内側フィレットの幅Ｙを０．３ｍ
ｍにしたとき、共振周波数のばらつきが最も小さいこと
が分かる。(Results of Measurement) Using a case body having an outer diameter of about 10 mm, the width Y of the inner fillet was changed from 0 mm (no inner fillet) to 0.4 mm, and the resonance frequency of each ultrasonic sensor was measured. . The result is shown in FIG. According to FIG. 3, it can be seen that the dispersion of the resonance frequency can be reduced by providing the inner fillet. Further, there is a minimum value in the variation of the resonance frequency. In this case, the width Y of the inner fillet is set to 0.3 m.
It can be seen that when m is set, the variation in the resonance frequency is the smallest.
【００２１】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態に係る超音波センサ１６について図４を参照して説明
する。なお、上記第１の実施形態に記載の超音波センサ
１１と同様の部材については同一番号を付して説明を省
略する。(Second Embodiment) An ultrasonic sensor 16 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those of the ultrasonic sensor 11 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００２２】この超音波センサ１６では、振動板４が嵌
まり込むようケース本体１８の端面に環状の段差部１９
を凹設してあり、この段差部１９に塗布した接着剤で振
動板４とケース本体１８を接着してケース１７を構成し
ている。この段差部１９の深さは振動板４の厚みよりも
浅くなっており、そのため段差部１９にはめ込まれた振
動板４の一部が段差部１９から飛出ている。この段差部
１９と振動板４の対向領域とが面接着領域となっていて
接着剤１０によって接着されており、振動板４の内面と
ケース本体１８の内周面との間の内隅部分に沿って接着
剤による内側フィレット１４が形成されている。さら
に、振動板４の外周面のうち段差部１９から飛出た部分
とケース本体１８の一方端面１３ａとの間の内隅部分に
沿っても、接着剤による外側フィレット１５が形成され
ている。In the ultrasonic sensor 16, an annular step 19 is formed on the end face of the case body 18 so that the diaphragm 4 is fitted.
The vibration plate 4 and the case main body 18 are adhered to each other with an adhesive applied to the step portion 19 to form the case 17. The depth of the step portion 19 is smaller than the thickness of the diaphragm 4, so that a part of the diaphragm 4 fitted in the step portion 19 protrudes from the step portion 19. The step portion 19 and the facing region of the diaphragm 4 are a surface bonding region and are adhered by the adhesive 10, and are provided at an inner corner between the inner surface of the diaphragm 4 and the inner peripheral surface of the case body 18. Along the inner fillet 14 is formed an adhesive. Further, an outer fillet 15 made of an adhesive is formed along an inner corner portion between a portion of the outer peripheral surface of the diaphragm 4 protruding from the step portion 19 and the one end surface 13a of the case main body 18.
【００２３】なお、上記第１及び第２の実施形態では、
内側フィレット１４と外側フィレット１５の両方が設け
られている形態について説明したが、それに限らず、ど
ちらか一方のフィレット１４、１５が設けられていれば
良い。どちらかのフィレット１４、１５が設けられてい
ることにより、共振周波数のばらつきを少なくすること
ができる。In the first and second embodiments,
Although the form in which both the inner fillet 14 and the outer fillet 15 are provided has been described, the present invention is not limited to this, and only one of the fillets 14 and 15 may be provided. The provision of either of the fillets 14 and 15 can reduce the variation in the resonance frequency.
【図１】（ａ）は先願に係る超音波センサの断面図であ
る。（ｂ）は図１（ａ）のＡ部拡大断面図であって正常
に塗布された接着剤の塗布状態を示す。（ｃ）は図１
（ａ）のＡ部拡大断面図であって塗布不良の接着剤の塗
布状態を示す。FIG. 1A is a cross-sectional view of an ultrasonic sensor according to the prior application. FIG. 2B is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. 1A, and shows a state of application of a normally applied adhesive. (C) is FIG.
FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view of a portion A, showing an application state of a poorly applied adhesive.
【図２】本発明の第１の実施形態に係る超音波センサの
断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the ultrasonic sensor according to the first embodiment of the present invention.
【図３】内側フィレットの幅と共振周波数の関係を示す
図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a width of an inner fillet and a resonance frequency.
【図４】本発明の第２実施形態に係る超音波センサの断
面図である。FIG. 4 is a sectional view of an ultrasonic sensor according to a second embodiment of the present invention.
１３、１８ ケース本体 ４ 振動板 ５ 圧電振動素子 １９ 段差部 １４ 内側フィレット １５ 外側フィレット 13, 18 Case body 4 Vibration plate 5 Piezoelectric vibration element 19 Stepped portion 14 Inner fillet 15 Outer fillet
───────────────────────────────────────────────────── 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） 2G064 AB01 AB11 BA07 BA23 BB67 BD18 BD23 BD35 BD41 5D019 AA26 BB09 BB28 FF01 GG12 5J083 AA02 AB13 AC40 AF07 BA01 CA20 CA32 CA35 CB07 CB10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Junichi Koshino 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. (Reference) 2G064 AB01 AB11 BA07 BA23 BB67 BD18 BD23 BD35 BD41 5D019 AA26 BB09 BB28 FF01 GG12 5J083 AA02 AB13 AC40 AF07 BA01 CA20 CA32 CA35 CB07 CB10
Claims (3)
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、 前記ケース本体と前記振動板の面接着領域の内周縁に隣
接して、ケース本体と圧電振動素子の間の内隅部分に沿
って接着剤を塗布した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 having an outer peripheral portion of the diaphragm adhered to one end opening of the case main body, wherein the ultrasonic sensor is adjacent to an inner peripheral edge of a surface adhesion region of the case main body and the diaphragm, and is between the case main body and the piezoelectric vibrating element. An ultrasonic sensor characterized in that an adhesive is applied along an inner corner portion of the ultrasonic sensor.
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、 前記ケース本体と前記振動板の面接着領域の外周縁に隣
接して、ケース本体と圧電振動素子の間の内隅部分に沿
って接着剤を塗布した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 having an outer peripheral portion of the diaphragm adhered to an opening of one end of the case main body, wherein the ultrasonic sensor is adjacent to an outer peripheral edge of a surface bonding region between the case main body and the diaphragm, between the case main body and the piezoelectric vibrating element. An ultrasonic sensor characterized in that an adhesive is applied along an inner corner portion of the ultrasonic sensor.
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、 前記ケース本体と前記振動板の面接着領域の内周縁及び
外周縁に隣接して、ケース本体と圧電振動素子の間の内
隅部分に沿って接着剤を塗布したことを特徴とする超音
波センサ。3. A piezoelectric vibration element is joined to an inner surface of the vibration plate,
An ultrasonic sensor in which an outer peripheral portion of the diaphragm is bonded to one end opening of the case main body, wherein the case main body and the piezoelectric vibrator are adjacent to an inner peripheral edge and an outer peripheral edge of a surface bonding region of the case main body and the diaphragm. An ultrasonic sensor, wherein an adhesive is applied along inner corners between elements.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112406A (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Knocking sensor |
| CN104678377A (en) * | 2013-11-27 | 2015-06-03 | 法雷奥汽车内部控制（深圳）有限公司 | Ultrasonic sensor and manufacturing method thereof |
| US9182309B2 (en) | 2011-02-24 | 2015-11-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Knocking sensor |
-
1998
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| EP2879128A1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-06-03 | Valeo Interior Controls (Shenzhen) Co., Ltd | Ultrasonic sensor and method of manufacturing same |
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| JP4062779B2 (en) | 2008-03-19 |
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