JP2007049481A - Ultrasonic device and its assembling method - Google Patents
Ultrasonic device and its assembling method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007049481A JP2007049481A JP2005232317A JP2005232317A JP2007049481A JP 2007049481 A JP2007049481 A JP 2007049481A JP 2005232317 A JP2005232317 A JP 2005232317A JP 2005232317 A JP2005232317 A JP 2005232317A JP 2007049481 A JP2007049481 A JP 2007049481A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- piezoelectric element
- case
- ultrasonic device
- resin sheet
- 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
Images
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は超音波装置及びその組み立て方法に係り、特に、超音波を送信及び/又は受信する超音波装置及びその組み立て方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic device and an assembling method thereof, and more particularly to an ultrasonic device that transmits and / or receives ultrasonic waves and an assembling method thereof.
従来の超音波センサは、超音波を発生し、発生した超音波を受信する。超音波センサは、例えば、対象物までの距離を測定する測距システムに用いられている。測距システムでは、超音波センサの信号を検出して、超音波を送信してから受信するまでの時間を計測し、計測した時間から対象物までの距離を測定する。 A conventional ultrasonic sensor generates an ultrasonic wave and receives the generated ultrasonic wave. The ultrasonic sensor is used in, for example, a distance measuring system that measures a distance to an object. In the distance measuring system, the signal from the ultrasonic sensor is detected, the time from transmission of the ultrasonic wave to reception thereof is measured, and the distance from the measured time to the object is measured.
図8は従来の超音波センサの一例の構成図を示す。 FIG. 8 shows a configuration diagram of an example of a conventional ultrasonic sensor.
超音波センサ1は、主に、ケース11と、ケース11に配置された圧電素子12と、圧電素子12をケース11の外部に引き出す端子板13と、端子板13と圧電素子12とを接続するワイヤ14と、ケース11に充填された緩衝材15とから構成されていた(特許文献1、2参照)。
しかるに、超音波センサでは、ケース11に充填する緩衝材15の密度によって、特性が決定されている。例えば、緩衝材15の密度が高いと、残響は低下するが感度も低下してしまう。また、緩衝材15の密度を低く設定すると、感度は上昇するが残響も大きくなるなどの課題があった。
However, in the ultrasonic sensor, the characteristics are determined by the density of the
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、残響が小さく、かつ、感度が高くできる超音波装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic apparatus that has low reverberation and high sensitivity.
本発明は、超音波を送信及び/又は受信する超音波装置において、圧電素子(112)と、圧電素子(112)に積層されて配置される発泡状樹脂シート(117)と、発泡状樹脂シート(117)に積層して配置され、発泡状樹脂シート(117)より密度が高い樹脂から構成される樹脂緩衝部(118)とを有することを特徴とする。 The present invention relates to an ultrasonic device that transmits and / or receives ultrasonic waves, a piezoelectric element (112), a foamed resin sheet (117) disposed on the piezoelectric element (112), and a foamed resin sheet. And a resin buffer portion (118) made of a resin having a higher density than the foamed resin sheet (117).
発泡性樹脂シート(117)及び樹脂緩衝部(118)は、シリコーン樹脂から構成されていることを特徴とする。 The foamable resin sheet (117) and the resin buffer portion (118) are made of silicone resin.
樹脂緩衝部(118)は、発泡性樹脂シート(117)上に充填後、硬化されることを特徴とする。 The resin buffer portion (118) is characterized in that it is cured after filling the foamable resin sheet (117).
発泡性樹脂シート(117)は、予めシート状に成形されており、圧電素子(112)に両面テープによって貼付されることをいることを特徴とする。 The foamable resin sheet (117) is preliminarily formed into a sheet shape, and is attached to the piezoelectric element (112) with a double-sided tape.
また、本発明は、圧電素子(112)と、圧電素子(112)に積層されて配置される発泡状樹脂シート(117)と、発泡状樹脂シート(117)に積層して配置され、前記発泡状樹脂シート(117)より密度が高い樹脂から構成される樹脂緩衝部(118)とを有する超音波装置の組み立て方法であって、圧電素子(112)上に発泡性樹脂シート(117)を貼付する工程と、発泡性樹脂シート(117)上に樹脂緩衝材(118)を封入し、硬化させる工程とを有することを特徴とする。 In addition, the present invention provides a piezoelectric element (112), a foamed resin sheet (117) laminated and disposed on the piezoelectric element (112), and a foamed resin sheet (117) laminated on the foamed resin sheet (117). An ultrasonic device having a resin buffer portion (118) made of a resin having a higher density than the resin sheet (117), and a foamable resin sheet (117) is pasted on the piezoelectric element (112) And a step of encapsulating the resin cushioning material (118) on the foamable resin sheet (117) and curing it.
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲が限定されるものではない。 In addition, the said reference code is a reference to the last, This does not limit a claim.
本発明によれば、圧電素子(112)に積層されて発泡状樹脂シート(117)を設け、発泡状樹脂シート(117)に積層して発泡状樹脂シート(117)より密度が高い樹脂から構成される樹脂緩衝部(118)を設けることにより、発泡状樹脂シート(117)により感度を向上させ、樹脂緩衝部(118)によって残響を抑制することができ、よって、残響が小さく、かつ、感度が高くすることができる。 According to the present invention, the foamed resin sheet (117) is provided by being laminated on the piezoelectric element (112), and the resin is laminated on the foamed resin sheet (117) and has a higher density than the foamed resin sheet (117). By providing the resin buffer part (118), the sensitivity can be improved by the foamed resin sheet (117), and the reverberation can be suppressed by the resin buffer part (118). Can be high.
〔全体構成〕
図1は本発明の一実施例の分解斜視図、図2は本発明の一実施例の断面図を示す。
〔overall structure〕
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the embodiment of the present invention.
本実施例の超音波発生装置100は、超音波を発生し、外部に出力するとともに、外部からの反射波を受信する送受信型の超音波センサであり、ケース111、圧電素子112、リッツ線113、接続部材114、リード線115、116、シリコーンシート117、充填材118、エポキシ系接着剤119から構成されている。
The
〔ケース111〕
図3はケース111の構成図を示す。図3(A)は平面図、図3(B)は正面図、図3(C)はA−A断面図、図3(D)は側面図、図3(E)はB−B断面図を示す。
[Case 111]
FIG. 3 shows a configuration diagram of the
ケース111は、アルミニウム材を切削加工などによって、有底の略円筒状に形成したものである。ケース111の内周部に段部121が形成されている。段部121の上面側、矢印Z1方向側の面には係合部122が形成されている。本実施例では、係合部122は、ボス状に形成されている。
The
また、ケース111の側面には、溝部123、及び、切欠部124が形成されている。
さらに、切欠部124により形成される断面には矢印Z2方向に孔部125が形成されている。溝部123、切欠部124は、取り付け対象への取り付け時に位置決めなどに用いられる。
A
Furthermore, a
さらに、ケース111の底面126には、溝127が形成されている。溝127を形成することにより、圧電素子112との接着性を向上させることが可能となる。
Further, a
なお、ケース111は、切削加工により各部が形成された後に、全体に対して無電解ニッケルメッキ処理が施されている。
Note that the
さらに、ケース111は、圧電素子112が配置される底面126方向側、矢印Z2方向側で側面の厚さを厚くしている。これによって、超音波装置に指向性を持たせている。
Further, the
〔圧電素子112〕
図4は圧電素子112の構成図を示す。図4(A)は平面図、図4(B)は正面図、図4(C)は側面図を示す。
[Piezoelectric element 112]
FIG. 4 shows a configuration diagram of the
圧電素子112は、円形状に成形されたセラミックス基板131に電極132、133を形成した構成とされている。電極132は、セラミックス基板131の矢印Z1方向側の面に形成され、電極133は、セラミックス基板121の矢印Z2方向側の面に形成されている。圧電素子112は、矢印Z2方向側の面をケース111の底面に対向するようにケース118内に収納される。このとき、圧電素子112の矢印Z2方向側の面は、熱硬化型のエポキシ系接着剤119によりケース111の底面126に固定される。このとき、ケース111の底面126に形成された溝127によりケース111と圧電素子112との接着性を向上させることができる。以上のようにして、エポキシ系接着剤119によって電極132がケース111に電気的に接続される。
The
圧電素子112の電極133には、リッツ線113の一端が半田付けや導電ペーストなどにより接続される。リッツ線113の他端は、シリコーンシート117の切込部141を通して矢印Z1方向に延出され、リード線115に半田付け或いは導電ペーストなどにより接続される。なお、リード線116は、接続部材114を介してケース111に接続される。
One end of the
〔接続部材114〕
図5は接続部材114の斜視図を示す。
[Connection member 114]
FIG. 5 shows a perspective view of the connecting
リード線116は、接続部材114の貫通孔151に絡めて半田付けされている。接続部材114は、金属板を打ち抜き加工して製造されており、貫通孔151に隣接して、係合部152が形成されている。係合部152は、十字に切込みが形成された構造とされている。係合部152には、ケース111に形成された係合部122が圧入される。係合部152に突起状の係合部122が圧入されるとき、係合部152を構成する各羽部152aの内周が矢印Z1方向側に変位する。これによって、羽部152aの内周側のエッジ部が係合部122に食い込む。よって、接続部材114が係合部122から、矢印Z1方向に抜けることを防止でき、接続部材114をケース111に確実に保持できる。
The
このとき、必要であれば接続部材114をケース111に半田付けしてもう良く、ケース111には、無電解ニッケルメッキ処理が施されているため、通常の共晶半田により半田付け性が良い状態で半田付けを行なうことができる。このため、比較的低温で半田付けを行なえる。よって、組み付け性を向上させることが可能となる
なお、接続部材114は端子状、円筒形状としてもよい。
At this time, if necessary, the connecting
図6は接続部材114の変形例の斜視図を示す。図6(A)は第1変形例、図6(B)は第2変形例の斜視図を示す。
FIG. 6 is a perspective view of a modified example of the
図6(A)に示す第1変形例の接続部材211は、圧着部221及び係合部222から構成されている。
A
圧着部221は、リード線116がつば部231の間に装着した状態で、つば部231を矢印A1、A2方向に折曲することにより、リード線116が接続部材211に圧着され、リード線116が接続部材211に固定されるとともに、接続される。
The crimping portion 221 is crimped to the connecting
係合部222は、係合部122の外径と略同等の貫通孔232から構成されている。貫通孔232に係合部122を圧入することにより、貫通孔232の内周側エッジが係合部122に食い込み、接続部材211が係合部122に確実に保持される。
The engaging
図6(B)に示す第1変形例の接続部材311は、円筒係合部321及び半田付部322から構成されている。
A
円筒係合部321は、導電材を有底状の円筒形状に成形したものであり、内周側にケース111に植設された突起状の係合部122が圧入される。半田付け部322は、外面に設けられており、リード線116が半田付けされる。
The cylindrical
なお、このとき、接続部材211、311をケース111に半田付けすることにより、さらに、接続部材211、311をケース111に強固に保持できるようになり、信頼性を向上させることができる。
At this time, by soldering the
シリコーンシート117は、密度が0.5程度の発泡性シリコーン樹脂から構成されており、矢印Z2方向側の面に両面テープが貼付されており、両面テープにより圧電素子112の矢印Z1方向側の面に接着される。このとき、圧電素子112の電極132に半田付けされたリッツ線113は、切込部141を通してシリコーンシート117の矢印Z1方向側の面に引き出される。
The
充填材118は、密度が1.0〜1.5程度の紫外線硬化型のシリコーン樹脂から構成されており、シリコーンシート117の矢印Z1方向側に充填される。充填材118は、ケース111に充填後、紫外線をケース111の開口面から照射される紫外線により、硬化する。
The
なお、上記シリコーン樹脂は、紫外線硬化型に限らず、熱硬化型、2液性または1液性の縮合型であってもよい。 The silicone resin is not limited to the ultraviolet curable type, but may be a thermosetting type, a two-component type, or a one-component condensed type.
本実施例では、密度の異なるシリコーン樹脂から構成されるシリコーンシート117及び充填材118を圧電素子112上に積層することにより、超音波装置100の特性を向上させることができる。
In this embodiment, the characteristics of the
図7はシリコーン樹脂の密度に応じた超音波装置の残響及び感度の特性を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of reverberation and sensitivity of the ultrasonic device according to the density of the silicone resin.
超音波装置100の残響は図7に実線で示すようにケース111に充填するシリコーン樹脂の密度が高くなるにしたがって小さくなり、感度は図7に破線で示すようにケース111に充填するシリコーン樹脂の密度が高くなるにしたがって大きくなる傾向にある。
The reverberation of the
本実施例では、密度が低いシリコーンシート117と密度が高い充填材118とを組み合わせてケース111に敷設、及び、充填することにより、シリコーンシート117により感度を向上させ、充填材118によって残響を抑制することができ、よって、残響が小さく、かつ、感度が高くすることができる。
In this embodiment, a
〔組付工程〕
次に本実施例の超音波装置100の組み付け工程について説明する。
[Assembly process]
Next, the assembly process of the
まず、圧電素子112の電極132に半田付け、或いは、導電性ペーストによって、リッツ線113の一端を接続する。
First, one end of the
次に、圧電素子112の電極131及び/又はケース111の底面126にエポキシ系接着剤119を塗布して、圧電素子112をケース111の底面126に接着する。
Next, an epoxy-based adhesive 119 is applied to the
次に、シリコーンシート117の矢印Z2方向側の面に両面テープを貼付し、リッツ線113の他端をシリコーンシート117の切込部141を通してシリコーンシート117の矢印Z1方向側の面に延出させ、シリコーンシート117を両面テープによって圧電素子112に接着させる。
Next, a double-sided tape is applied to the surface of the
これにより、シリコーンシート117は圧電素子112にしっかり接着されるため、シリコーンシート117の浮きを防止することができ、圧電素子112の安定した特性を得ることができる。
Thereby, since the
次に、リッツ線113の他端をリード線115に半田付けする。また、リード線116を接続部材114の貫通孔151に絡めた後に接続部材114に半田付けする。次に、接続部材114の係合部152をケース111の係合部122に係合させる。なお、必要であれば接続部材114とケース111とを半田付けし、これによって、ケース111にリード線116を接続するようにしてもよい。
Next, the other end of the
次に、ケース111に充填材118を充填し、ケース111の開口面から紫外線を照射するなどして充填材118を硬化させる。
Next, the
これにより充填材118は、接続部材114、リード線115、116の抜け止め防止をも兼ねている。
Thus, the
以上によって、図2に示すような超音波装置100が完成する。
As described above, the
〔効果〕
本実施例によれば、接続部材114を介してリード線116をケース111に接続することにより、ケース111との半田付けが不要或いは容易に行なえる。また、ケース111に対して無電解ニッケルメッキ処理を施すことにより、接続部材114とケース111との半田付け性を向上させることができ、半田付けを容易に行なえる。
〔effect〕
According to the present embodiment, by connecting the
したがって、超音波装置100の組み付け性を向上させることが可能となる。
Therefore, the assembling property of the
さらに、密度の異なるシリコーン樹脂からなるシリコーンシート117及び充填材118を圧電素子112上に積層することにより、超音波装置100の残響を小さく、かつ、感度を高い特性とすることができる。
Furthermore, by laminating the
〔その他〕
なお、本実施例では、圧電素子112に密着する部分のシリコーン樹脂としてシリコーンシート117を用いたが、発泡性のシリコーン樹脂を硬化させることにより、密度の低いシリコーン樹脂層を形成するようにしてもよい。
[Others]
In this embodiment, the
また、ケース111の形状などに応じてシリコーンシート117の厚さや密度を調整することにより、容易に残響及び感度の特性を最適化することが可能となる。
Further, by adjusting the thickness and density of the
100、200 超音波発生装置
111 ケース、112 圧電素子、113 リッツ線、114 接続部材
115、116 リード線、117 シリコーンシート、118 充填材
119 エポキシ系接着剤
121 段部、122 係合部、123 溝部、124 切欠部、125 孔部
126 底面、127 溝
131 セラミック基板、132、133 電極
141 切込部
151 貫通孔、152 係合部
100, 200
Claims (7)
圧電素子と、
前記圧電素子に積層されて配置された樹脂シートと、
前記樹脂シートに積層して成形された樹脂緩衝部とを有することを特徴とする超音波装置。 In an ultrasonic device for transmitting and / or receiving ultrasonic waves,
A piezoelectric element;
A resin sheet disposed on the piezoelectric element, and
An ultrasonic device comprising: a resin buffer portion formed by being laminated on the resin sheet.
前記圧電素子に両面テープによって貼付されることをいることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の超音波装置。 The resin sheet is previously formed into a sheet shape,
The ultrasonic device according to claim 1, wherein the ultrasonic device is attached to the piezoelectric element with a double-sided tape.
前記圧電素子上に前記樹脂シートを貼付する工程と、
前記樹脂シート上に前記樹脂緩衝材を封入し、硬化させる工程とを有することを特徴とする超音波装置の組み立て方法。 A piezoelectric element; a foamed resin sheet disposed on the piezoelectric element; and a resin buffer portion disposed on the foamed resin sheet, the resin buffer portion including a resin having a higher density than the foamed resin sheet. An assembly method of an ultrasonic device having
Attaching the resin sheet on the piezoelectric element;
And a step of encapsulating the resin cushioning material on the resin sheet and curing the resin cushioning material.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005232317A JP2007049481A (en) | 2005-08-10 | 2005-08-10 | Ultrasonic device and its assembling method |
CN 200610094239 CN1913725A (en) | 2005-08-10 | 2006-06-27 | Ultrasonic device and assembling method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005232317A JP2007049481A (en) | 2005-08-10 | 2005-08-10 | Ultrasonic device and its assembling method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007049481A true JP2007049481A (en) | 2007-02-22 |
Family
ID=37722452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005232317A Pending JP2007049481A (en) | 2005-08-10 | 2005-08-10 | Ultrasonic device and its assembling method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007049481A (en) |
CN (1) | CN1913725A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11266498A (en) * | 1998-01-13 | 1999-09-28 | Murata Mfg Co Ltd | Ultrasonic wave sensor and its manufacture |
JP2001337172A (en) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Niles Parts Co Ltd | Ultrasonic detector |
JP2003302385A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Sensor |
-
2005
- 2005-08-10 JP JP2005232317A patent/JP2007049481A/en active Pending
-
2006
- 2006-06-27 CN CN 200610094239 patent/CN1913725A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11266498A (en) * | 1998-01-13 | 1999-09-28 | Murata Mfg Co Ltd | Ultrasonic wave sensor and its manufacture |
JP2001337172A (en) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Niles Parts Co Ltd | Ultrasonic detector |
JP2003302385A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1913725A (en) | 2007-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8794374B2 (en) | Acoustic transducer device | |
EP1251713A2 (en) | Cylindrical microphone having an electret assembly in the end cover | |
JP4900066B2 (en) | Manufacturing method of ultrasonic sensor | |
US8896183B2 (en) | Ultrasonic vibration device | |
EP3687191B1 (en) | Ultrasonic sensor | |
WO2013042316A1 (en) | Directional loudspeaker | |
JP3948484B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
US7638931B2 (en) | Resin substrate and ultrasonic sensor using the same | |
JP2006254360A (en) | Apparatus for transmitting/receiving ultrasonic wave | |
JP2008311736A (en) | Ultrasonic sensor | |
JP2007074697A (en) | Ultrasonic apparatus and method of assembling same | |
JPH10224895A (en) | Ultrasonic sensor | |
JP2007049481A (en) | Ultrasonic device and its assembling method | |
JP2007067575A (en) | Piezoelectric element and ultrasonic device using it | |
JP4442632B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
JP2001258097A (en) | Ultrasonic wave transducer and its manufacturing method | |
CN105705255B (en) | The high-volume of unit piece ultrasonic transducer manufactures | |
JP2007036301A (en) | Ultrasonic sensor and manufacturing method thereof | |
JP2001128293A (en) | Piezoelectric device | |
US10334368B2 (en) | Acoustic sensor for transmitting and receiving acoustic signals | |
JP2003299175A (en) | Electroacoustic transducer | |
JP7392497B2 (en) | ultrasound device | |
JP2013046409A (en) | Ultrasonic sensor | |
JP2011119861A (en) | Ultrasonic sensor | |
JP2012032167A (en) | Ultrasonic transmitting/receiving apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100615 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101109 |