JP2002204497A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
- Publication number
- JP2002204497A JP2002204497A JP2000401350A JP2000401350A JP2002204497A JP 2002204497 A JP2002204497 A JP 2002204497A JP 2000401350 A JP2000401350 A JP 2000401350A JP 2000401350 A JP2000401350 A JP 2000401350A JP 2002204497 A JP2002204497 A JP 2002204497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- inner bottom
- ultrasonic sensor
- case
- conductor layer
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】コストを低く抑えることができしかも残響の影
響や外部電磁ノイズの影響のない高感度の超音波センサ
を提供する。 【解決手段】金属薄板材料から成るケースの内底面に取
付ける圧電素子を、各々導体層を備えた複数の圧電体セ
ラミック基板を積層して成る積層型圧電素子として構成
する。
響や外部電磁ノイズの影響のない高感度の超音波センサ
を提供する。 【解決手段】金属薄板材料から成るケースの内底面に取
付ける圧電素子を、各々導体層を備えた複数の圧電体セ
ラミック基板を積層して成る積層型圧電素子として構成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばガスセンサとし
て使用され得る圧電素子を利用した超音波センサに関す
るものである。
て使用され得る圧電素子を利用した超音波センサに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の超音波センサとしては例えば実
用新案登録第1778125 号に提案されているように発泡性
プラスチック材料から成るケースの内底面の中央部に圧
電素子を取付け、圧電素子の上下両面に設けられた電極
を外部へ通じた接続端子に接続すると共にケースの開口
部を蓋部材で閉じた形式ものが知られている。このよう
な公知の装置においてはケースにＱ値の低い発泡性プラ
スチック材料を用いることによって高い音響減衰効果が
得られ、その結果残響時間を大幅に短縮して高い感度の
センサを提供することができるようになった。ところで
残響問題の他にセンサの感度に影響を及ぼすものとして
は周知のように外部からの電磁波によるノイズの問題が
ある。この問題はケースを金属製にして内部の圧電素子
を磁気シールドすることによって解決できるが、そうす
ると上述のような残響の問題が生じるだけでなく、金属
部分がケースの外周面に露出していると感電防止の観点
からも問題がある。
用新案登録第1778125 号に提案されているように発泡性
プラスチック材料から成るケースの内底面の中央部に圧
電素子を取付け、圧電素子の上下両面に設けられた電極
を外部へ通じた接続端子に接続すると共にケースの開口
部を蓋部材で閉じた形式ものが知られている。このよう
な公知の装置においてはケースにＱ値の低い発泡性プラ
スチック材料を用いることによって高い音響減衰効果が
得られ、その結果残響時間を大幅に短縮して高い感度の
センサを提供することができるようになった。ところで
残響問題の他にセンサの感度に影響を及ぼすものとして
は周知のように外部からの電磁波によるノイズの問題が
ある。この問題はケースを金属製にして内部の圧電素子
を磁気シールドすることによって解決できるが、そうす
ると上述のような残響の問題が生じるだけでなく、金属
部分がケースの外周面に露出していると感電防止の観点
からも問題がある。
【０００３】このような金属製のケースを用いた装置に
伴う感電の問題を解決したる超音波センサの一例を添付
図面の図４に示す。この図面に示す超音波センサにおい
ては、金属薄板材料から成るケース即ち金属キャップ１
の内底面に、上下両面にそれぞれ電極２、３を備えた圧
電素子４が絶縁フィルム５を挿んで接着剤層６、７を介
して固着されている。金属ケース１の開口周縁部１ａに
は金属ベース板８が密封溶着されている。金属ベース板
８には入出力端子９、１０が絶縁体１１を介して立植さ
れ、また接地端子１２が直接立植されている。入出力端
子９、１０はそれぞれ圧電素子４の上下面に形成された
電極２、３にリード線１３、１４を介して接続されてい
る。
伴う感電の問題を解決したる超音波センサの一例を添付
図面の図４に示す。この図面に示す超音波センサにおい
ては、金属薄板材料から成るケース即ち金属キャップ１
の内底面に、上下両面にそれぞれ電極２、３を備えた圧
電素子４が絶縁フィルム５を挿んで接着剤層６、７を介
して固着されている。金属ケース１の開口周縁部１ａに
は金属ベース板８が密封溶着されている。金属ベース板
８には入出力端子９、１０が絶縁体１１を介して立植さ
れ、また接地端子１２が直接立植されている。入出力端
子９、１０はそれぞれ圧電素子４の上下面に形成された
電極２、３にリード線１３、１４を介して接続されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
金属薄板材料から成るケース内底面に、上下両面にそれ
ぞれ電極を備えた圧電素子を絶縁フィルムを挿んで接着
剤層で固着した構造のものでは、その組付け作業におい
て、圧電素子と絶縁フィルムとの間及び絶縁フィルムと
金属ケースの内底面との間の二つの接着剤層を設ける必
要がある。即ち、この構造では一例として金属ケースの
内底面に接着剤を塗布し、その上に絶縁フィルムを貼
り、その上に着剤を塗布し、そして圧電素子を固着する
ことになる。そのため、組付け作業に手間がかかり、そ
の結果製造コストも高くなるという問題点がある。
金属薄板材料から成るケース内底面に、上下両面にそれ
ぞれ電極を備えた圧電素子を絶縁フィルムを挿んで接着
剤層で固着した構造のものでは、その組付け作業におい
て、圧電素子と絶縁フィルムとの間及び絶縁フィルムと
金属ケースの内底面との間の二つの接着剤層を設ける必
要がある。即ち、この構造では一例として金属ケースの
内底面に接着剤を塗布し、その上に絶縁フィルムを貼
り、その上に着剤を塗布し、そして圧電素子を固着する
ことになる。そのため、組付け作業に手間がかかり、そ
の結果製造コストも高くなるという問題点がある。
【０００５】そこで、本発明は、このような従来構造の
問題点を解決して、コストを低く抑えることができしか
も残響の影響や外部電磁ノイズの影響のない高感度の超
音波センサを提供することを目的としている。
問題点を解決して、コストを低く抑えることができしか
も残響の影響や外部電磁ノイズの影響のない高感度の超
音波センサを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、金属薄板材料から成るケースの
内底面に、一対の電極を備えた圧電素子を取付け、圧電
素子の電極を金属ケースの開口周縁部に密封固着したベ
ース部材に取付けた接続端子に接続してなる超音波セン
サにおいて、圧電素子を、各々導体層を備えた複数の誘
電体セラミック基板を積層して成る積層型圧電素子とし
て構成し、この積層型圧電素子の誘電体基板側を金属ケ
ースの内底面に接着剤を用いて直接固着したことを特徴
としている。
めに、本発明によれば、金属薄板材料から成るケースの
内底面に、一対の電極を備えた圧電素子を取付け、圧電
素子の電極を金属ケースの開口周縁部に密封固着したベ
ース部材に取付けた接続端子に接続してなる超音波セン
サにおいて、圧電素子を、各々導体層を備えた複数の誘
電体セラミック基板を積層して成る積層型圧電素子とし
て構成し、この積層型圧電素子の誘電体基板側を金属ケ
ースの内底面に接着剤を用いて直接固着したことを特徴
としている。
【０００７】好ましい実施の形態においては、積層型圧
電素子の一つおきの導体層は相互に接続されて一方の電
極として構成され、残りの一つおきの導体層は相互に接
続されて他方の電極として構成され得る。
電素子の一つおきの導体層は相互に接続されて一方の電
極として構成され、残りの一つおきの導体層は相互に接
続されて他方の電極として構成され得る。
【０００８】このように構成した本発明による超音波セ
ンサにおいては、金属ケースを採用していることによ
り、内部の圧電素子を磁気シールドしてセンサの感度に
影響を及ぼす外部からの電磁波によるノイズを除去する
ことができる。またセンサの製造の点においては、積層
型圧電素子を採用したことにより、積層型圧電素子の誘
電体基板側を金属ケースの内底面に接着剤を用いて直接
固着でき、それにより、金属ケースの内底面と積層型圧
電素子の誘電体基板側表面との間に接着剤を施すだけで
簡単に組付けを行うことができる。
ンサにおいては、金属ケースを採用していることによ
り、内部の圧電素子を磁気シールドしてセンサの感度に
影響を及ぼす外部からの電磁波によるノイズを除去する
ことができる。またセンサの製造の点においては、積層
型圧電素子を採用したことにより、積層型圧電素子の誘
電体基板側を金属ケースの内底面に接着剤を用いて直接
固着でき、それにより、金属ケースの内底面と積層型圧
電素子の誘電体基板側表面との間に接着剤を施すだけで
簡単に組付けを行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下添付図面の図１〜図３を参照
して本発明の実施の形態について説明する。図１〜図３
には本発明の一実施の形態による超音波センサを示し、
図示構造において、２０は金属材料から成る円形のベー
ス部材であり、その外周縁部に段部２０ａが形成されて
いる。２１は金属薄板材料から成るケースで、その開放
端部２１ａは外側に曲げられ、ベース部材２０の外周縁
部における段部２０ａに溶着されている。
して本発明の実施の形態について説明する。図１〜図３
には本発明の一実施の形態による超音波センサを示し、
図示構造において、２０は金属材料から成る円形のベー
ス部材であり、その外周縁部に段部２０ａが形成されて
いる。２１は金属薄板材料から成るケースで、その開放
端部２１ａは外側に曲げられ、ベース部材２０の外周縁
部における段部２０ａに溶着されている。
【００１０】また、図２において、２２は円板状の積層
型圧電素子で、この積層型圧電素子２２は図示したよう
に、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電体セラミック材料か
らなり、結合材としてのバインダーを混入した各々圧電
体セラミック基板をなす複数の生シート２３を導体層を
なすＡｇペースト２４を介して、これらを順次重ね合わ
せて熱圧着し、同時焼成して形成され得る。また積層型
圧電素子２２の対向した側部表面には外部導体２５、２
６がそれぞれ設けられている。この場合、積層型圧電素
子２２における一つおきの導体層２４は一方の外部導体
２５に接続され、残りの一つおきの導体層２４は他方の
外部導体２６に接続されている。一つおきの導体層２４
と一方の外部導体２５は一方の電極を構成し、残りの一
つおきの導体層２４と他方の外部導体２６は他方の電極
を構成している。更に積層型圧電素子２２の最上面（ケ
ース内底面と対向する面）には導体層２４は形成せず、
圧電セラミック基板の表面を露出した状態とする。
型圧電素子で、この積層型圧電素子２２は図示したよう
に、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電体セラミック材料か
らなり、結合材としてのバインダーを混入した各々圧電
体セラミック基板をなす複数の生シート２３を導体層を
なすＡｇペースト２４を介して、これらを順次重ね合わ
せて熱圧着し、同時焼成して形成され得る。また積層型
圧電素子２２の対向した側部表面には外部導体２５、２
６がそれぞれ設けられている。この場合、積層型圧電素
子２２における一つおきの導体層２４は一方の外部導体
２５に接続され、残りの一つおきの導体層２４は他方の
外部導体２６に接続されている。一つおきの導体層２４
と一方の外部導体２５は一方の電極を構成し、残りの一
つおきの導体層２４と他方の外部導体２６は他方の電極
を構成している。更に積層型圧電素子２２の最上面（ケ
ース内底面と対向する面）には導体層２４は形成せず、
圧電セラミック基板の表面を露出した状態とする。
【００１１】このようにして構成された積層型圧電素子
２２においては最上面は圧電体セラミック基板で絶縁層
となっており、最下面は導体層２４となっている。積層
型圧電素子２２は、図２に示すように上面を金属ケース
２１の内底面の中央部に接着剤層２７により貼り付けら
れる。積層型圧電素子２２における一方の外部導体２５
はリード線２８の一端に接続され、積層型圧電素子２２
における他方の外部導体２６に接続された積層型圧電素
子２２の下面の導体層２４はリード線２９の一端に接続
されている。
２２においては最上面は圧電体セラミック基板で絶縁層
となっており、最下面は導体層２４となっている。積層
型圧電素子２２は、図２に示すように上面を金属ケース
２１の内底面の中央部に接着剤層２７により貼り付けら
れる。積層型圧電素子２２における一方の外部導体２５
はリード線２８の一端に接続され、積層型圧電素子２２
における他方の外部導体２６に接続された積層型圧電素
子２２の下面の導体層２４はリード線２９の一端に接続
されている。
【００１２】金属材料から成る円形のベース部材２０の
ほぼ中央部分に図３に示すように接続端子３０、３１が
絶縁体３２を介して密封装着されている。またアース端
子３３はベース部材２０に直接装着されている。接続端
子３０、３１の内方端はそれぞれリード線２８、２９の
他端に接続されている。またアース端子３３はベース部
材２０を介して金属ケース２１に接続され、これにより
積層型圧電素子２２に対する外部からの電磁波によるノ
イズの影響は防止される。
ほぼ中央部分に図３に示すように接続端子３０、３１が
絶縁体３２を介して密封装着されている。またアース端
子３３はベース部材２０に直接装着されている。接続端
子３０、３１の内方端はそれぞれリード線２８、２９の
他端に接続されている。またアース端子３３はベース部
材２０を介して金属ケース２１に接続され、これにより
積層型圧電素子２２に対する外部からの電磁波によるノ
イズの影響は防止される。
【００１３】ところで、図示実施の形態では、積層型圧
電素子の電極に対する接続はリード線と端子ピンとから
成る接続端子を用いているが、接続コードを用いて積層
型圧電素子の電極を外部へ接続するようにすることがで
きる。また、ケースの形状やベース部材の形状、寸法等
は、使用されることなる積層型圧電素子に応じて任意に
変更することができる。
電素子の電極に対する接続はリード線と端子ピンとから
成る接続端子を用いているが、接続コードを用いて積層
型圧電素子の電極を外部へ接続するようにすることがで
きる。また、ケースの形状やベース部材の形状、寸法等
は、使用されることなる積層型圧電素子に応じて任意に
変更することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の超音
波センサにおいては、金属薄板材料から成るケースの内
底面に取付ける圧電素子を、各々導体層を備えた複数の
圧電体セラミック基板を積層して成る積層型圧電素子と
して構成しているので、金属ケースの内底面と積層型圧
電素子の圧電体基板側表面との間に接着剤を施すだけで
簡単に組付けを行うことができ、その結果、センサの組
立て時の作業性が非常によくなり、これによりセンサの
製造コストを低減させることができるようになる。また
内部の積層型圧電素子を磁気シールドしてセンサの感度
に影響を及ぼす外部からの電磁波によるノイズを除去す
ることができる。
波センサにおいては、金属薄板材料から成るケースの内
底面に取付ける圧電素子を、各々導体層を備えた複数の
圧電体セラミック基板を積層して成る積層型圧電素子と
して構成しているので、金属ケースの内底面と積層型圧
電素子の圧電体基板側表面との間に接着剤を施すだけで
簡単に組付けを行うことができ、その結果、センサの組
立て時の作業性が非常によくなり、これによりセンサの
製造コストを低減させることができるようになる。また
内部の積層型圧電素子を磁気シールドしてセンサの感度
に影響を及ぼす外部からの電磁波によるノイズを除去す
ることができる。
【図１】 本発明の一実施の形態による超音波センサを
示す平面図。
示す平面図。
【図２】 図１の超音波センサの概略縦断面図。
【図３】 図１の超音波センサの概略底面図。
【図４】 従来の超音波センサの一例を示す概略縦断面
図。
図。
２０：ベース部材 ２１：金属ケース ２２：積層型圧電素子 ２３：誘電体セラミック基板 ２４：導体層 ２５、２６：外部導体 ２７：接着剤層 ２８、２９：リード線 ３０、３１：接続端子 ３２：絶縁体 ３３：アース端子
Claims (2)
- 【請求項１】金属薄板材料から成るケースの内底面に、
一対の電極を備えた圧電素子を取付け、圧電素子の電極
を金属ケースの開口周縁部に密封固着したベース部材に
取付けた接続端子に接続してなる超音波センサにおい
て、圧電素子を、各々導体層を備えた複数の圧電体セラ
ミック基板を積層して成る積層型圧電素子として構成
し、この積層型圧電素子の圧電体基板側を金属ケースの
内底面に接着剤を用いて直接固着したことを特徴とする
超音波センサ。 - 【請求項２】積層型圧電素子の一つおきの導体層を相互
に接続して一方の電極とし、残りの一つおきの導体層を
相互に接続して他方の電極とした請求項１に記載の超音
波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000401350A JP2002204497A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000401350A JP2002204497A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 超音波センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002204497A true JP2002204497A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18865794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000401350A Pending JP2002204497A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002204497A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7737609B2 (en) * | 2006-10-20 | 2010-06-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| KR101422819B1 (ko) * | 2009-12-25 | 2014-07-23 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 초음파 진동장치 |
| WO2015053253A1 (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 株式会社村田製作所 | 超音波センサおよびセンサ装置 |
| KR20160129046A (ko) | 2014-03-31 | 2016-11-08 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 초음파 센서 |
| EP3261365A4 (en) * | 2015-02-16 | 2018-11-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| EP4019909A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-29 | Honeywell International Inc. | Enhanced noise immunity multilayer piezoelectric transducer |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158599U (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | 株式会社村田製作所 | 超音波送受波器 |
| JPH04105374A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Nec Corp | 圧電アクチュエータ |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000401350A patent/JP2002204497A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158599U (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | 株式会社村田製作所 | 超音波送受波器 |
| JPH04105374A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Nec Corp | 圧電アクチュエータ |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7737609B2 (en) * | 2006-10-20 | 2010-06-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| KR101422819B1 (ko) * | 2009-12-25 | 2014-07-23 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 초음파 진동장치 |
| WO2015053253A1 (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 株式会社村田製作所 | 超音波センサおよびセンサ装置 |
| KR20160129046A (ko) | 2014-03-31 | 2016-11-08 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 초음파 센서 |
| US10272472B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-04-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| EP3261365A4 (en) * | 2015-02-16 | 2018-11-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
| EP4019909A1 (en) * | 2020-12-15 | 2022-06-29 | Honeywell International Inc. | Enhanced noise immunity multilayer piezoelectric transducer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62173814A (ja) | 弾性表面波素子搭載ユニツト | |
| JPH06325977A (ja) | π型ＬＣフィルタ及びπ型ＬＣフィルタアレイ | |
| US4047129A (en) | Elastic surface wave filter | |
| JP3574774B2 (ja) | エレクトレットコンデンサマイクロホン | |
| CN206195735U (zh) | 声表面波滤波器的封装结构 | |
| US4993000A (en) | Surface acoustic wave device | |
| EP0665642B1 (en) | An electronic component device and its manufacturing method | |
| JP2002204497A (ja) | 超音波センサ | |
| JPH0818390A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2004015767A (ja) | 圧電発音体およびこの圧電発音体を用いた圧電型電気音響変換器 | |
| JPH09178549A (ja) | 赤外線検出器 | |
| JP2967563B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JP2001144571A (ja) | 圧電振動部品 | |
| JPH03284006A (ja) | 弾性表面波デバイス | |
| JPH01213018A (ja) | 弾性表面波ディバイスの構造 | |
| JPH0653775A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2001076840A (ja) | 積層チップ型サージ吸収素子 | |
| JPH05343943A (ja) | 圧電部品及びその製造方法 | |
| JPS6325777Y2 (ja) | ||
| JP2012529180A (ja) | 圧電積層アクチュエータアセンブリ | |
| JPH05275965A (ja) | 表面弾性波デバイス | |
| JPS6041272A (ja) | 圧電変位素子 | |
| JPH0923066A (ja) | コンデンサ内蔵基板 | |
| JPH01146379A (ja) | 電歪効果素子組立体 | |
| JPS605630Y2 (ja) | 弾性表面波装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071115 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091202 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100414 |