JP2020072323A - Ultrasonic sensor - Google Patents
Ultrasonic sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020072323A JP2020072323A JP2018203567A JP2018203567A JP2020072323A JP 2020072323 A JP2020072323 A JP 2020072323A JP 2018203567 A JP2018203567 A JP 2018203567A JP 2018203567 A JP2018203567 A JP 2018203567A JP 2020072323 A JP2020072323 A JP 2020072323A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic sensor
- piezoelectric element
- damper
- contact
- acoustic matching
- 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
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 13
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
本開示は、超音波センサに関する。 The present disclosure relates to ultrasonic sensors.
近年、検知対象物の接近を検知したり、検知対象物との距離を測定したりするための超音波センサが種々提案されている。そのような超音波センサとして、超音波を送受信する圧電素子、および圧電素子と空気等の媒質との音響インピーダンスの整合をとる音響整合部を備えた超音波センサが知られている。例えば、特許文献１は、有底筒状ケースの内部に圧電素子とダンパーとを配設してなり、有底筒状ケースの底部が音響整合部として機能する超音波センサを開示している。 In recent years, various ultrasonic sensors for detecting the approach of a detection target and measuring the distance to the detection target have been proposed. As such an ultrasonic sensor, an ultrasonic sensor including a piezoelectric element for transmitting and receiving ultrasonic waves and an acoustic matching section for matching acoustic impedance of the piezoelectric element and a medium such as air is known. For example, Patent Document 1 discloses an ultrasonic sensor in which a piezoelectric element and a damper are arranged inside a bottomed cylindrical case, and the bottom of the bottomed cylindrical case functions as an acoustic matching section.
従来の超音波センサは、ダンパーが、圧電素子におけるダンパーに対向する面の全領域に当接する構造を有している。そのような構造では、音響整合部が単一振動を行わず、音響整合部における複数の領域が別々に振動する分割振動が発生しやすい。分割振動が発生すると、超音波センサが発信する超音波の音圧が弱くなり、また残響時間が長くなるため、超音波センサの検知精度および測定精度が悪化してしまう。 The conventional ultrasonic sensor has a structure in which the damper is in contact with the entire area of the surface of the piezoelectric element facing the damper. In such a structure, the acoustic matching section does not perform a single vibration, and divided vibration in which a plurality of regions in the acoustic matching section vibrate separately is likely to occur. When the divisional vibration occurs, the sound pressure of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor becomes weak and the reverberation time becomes long, so that the detection accuracy and the measurement accuracy of the ultrasonic sensor deteriorate.
本開示の一つの態様の超音波センサは、有底筒状のケースと、該ケースの一端側開口に挿着された音響整合部と、該音響整合部の内面に取り付けられた板状の圧電素子と、ケースの内部に嵌め込まれたダンパーとを備え、
前記ダンパーは前記圧電素子の一主面の周縁部には当接せず、中央部の当接領域に当接していることを特徴とする。
An ultrasonic sensor according to one aspect of the present disclosure includes a case having a cylindrical shape with a bottom, an acoustic matching section inserted into an opening on one end side of the case, and a plate-shaped piezoelectric element attached to an inner surface of the acoustic matching section. An element and a damper fitted inside the case are provided,
The damper is not in contact with the peripheral portion of the one main surface of the piezoelectric element, but is in contact with the contact area of the central portion.
本開示の一つの態様の超音波センサによれば、発信する超音波の音圧を向上させることができ、また残響時間を短くすることができるため、検知対象物の接近を検知する検知精度および検知対象物との距離を測定する測定精度に優れた超音波センサを提供することができる。 According to the ultrasonic sensor of one aspect of the present disclosure, it is possible to improve the sound pressure of the transmitted ultrasonic wave and shorten the reverberation time. It is possible to provide an ultrasonic sensor having excellent measurement accuracy for measuring a distance to a detection target.
以下、本開示の超音波センサの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the ultrasonic sensor of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本開示の超音波センサの実施形態の一例を示す斜視図であり、図２Ａは、本開示の超音波センサの実施形態の一例を示す断面図であり、図２Ｂは、図２Ａの切断面線Ａ−Ａで切断した断面図であり、図３は、本開示の超音波センサの実施形態の一例を示す断面図である。なお、図２Ａは、超音波センサを筒状部の高さ方向に沿って切断した断面を示している。また、図３は、超音波センサを、筒状部の高さ方向に沿って、当接領域の中心を通る切断面で切断した断面を示している。 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of an ultrasonic sensor of the present disclosure, FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of an ultrasonic sensor of the present disclosure, and FIG. 2B is a diagram showing FIG. 2A. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the embodiment of the ultrasonic sensor of the present disclosure. Note that FIG. 2A shows a cross section of the ultrasonic sensor taken along the height direction of the tubular portion. In addition, FIG. 3 shows a cross section of the ultrasonic sensor taken along a height direction of the tubular portion along a cutting plane that passes through the center of the contact region.
超音波センサ１は、ケース１０と、音響整合部２０と、圧電素子３０と、ダンパー４０とを備えている。 The ultrasonic sensor 1 includes a case 10, an acoustic matching section 20, a piezoelectric element 30, and a damper 40.
ケース１０は、有底筒状の形状を有している。ケース１０は、筒状の形状を有する筒状部１１と平板状の形状を有する蓋部１２とを含んでいる。筒状部１１は、三角筒状、四角筒状、円筒状等の形状を有していてもよく、その他の形状を有していてもよい。本実施形態では、例えば図１，２Ａ，２Ｂに示すように、筒状部１１の形状は、円筒状とされている。筒状部１１は、一端側の開口が開放されており、他端側の開口が蓋部１２によって閉塞されている。蓋部１２は、筒状部１１の他端側の開口を塞ぐものであればよく、三角板状、四角板状、円板状等の形状を有していてもよく、その他の形状を有していてもよい。本実施形態では、例えば図１，２Ａに示すように、蓋部１２の形状は、円板状とされている。また、筒状部１１は、開放された一端側の端面１１ｂから内周面１１ａにかけて切り欠かれた切欠き部１３を有している。切欠き部１３は、筒状部１１の内周面１１ａの全周にわたって形成されている。なお、超音波センサ１は、圧電素子３０と外部回路とを電気的に接続する配線導体を備えており、ケース１０は、配線導体を挿通するための孔を有しているが、図では配線導体および孔を省略している。 The case 10 has a bottomed tubular shape. The case 10 includes a tubular portion 11 having a tubular shape and a lid portion 12 having a flat plate shape. The tubular portion 11 may have a triangular tubular shape, a rectangular tubular shape, a cylindrical shape, or the like, or may have any other shape. In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 2A and 2B, for example, the tubular portion 11 has a cylindrical shape. The cylindrical portion 11 has an opening on one end side that is open, and an opening on the other end side that is closed by a lid portion 12. The lid portion 12 may be any one as long as it closes the opening on the other end side of the tubular portion 11, and may have a triangular plate shape, a square plate shape, a disk shape, or the like, or any other shape. May be. In the present embodiment, as shown in, for example, FIGS. 1 and 2, the lid 12 has a disk shape. Further, the tubular portion 11 has a cutout portion 13 that is cut out from the open end surface 11b on the one end side to the inner peripheral surface 11a. The cutout portion 13 is formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 11 a of the tubular portion 11. The ultrasonic sensor 1 includes a wiring conductor that electrically connects the piezoelectric element 30 and an external circuit, and the case 10 has a hole for inserting the wiring conductor. The conductors and holes are omitted.
ケース１０は、金属材料または樹脂材料から成る。ケース１０で用いられる金属材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム等が挙げられる。また、ケース１０で用いられる樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂等が挙げられる。ケース１０は、例えば、筒状部１１の高さが５ｍｍ〜３０ｍｍであり、内径が５ｍｍ〜３０ｍｍであり、筒状部１１および蓋部１２の厚みが０．５ｍｍ〜５ｍｍである。また、切欠き部１３は、筒状部１１の高さ方向における長さが１ｍｍ〜１０ｍｍであり、筒状部１１の径方向における長さが０．５ｍｍ〜５ｍｍである。 The case 10 is made of a metal material or a resin material. Examples of the metal material used in the case 10 include aluminum, titanium, magnesium and the like. Moreover, examples of the resin material used in the case 10 include ABS resin, PBT resin, and PPS resin. In the case 10, for example, the height of the tubular portion 11 is 5 mm to 30 mm, the inner diameter is 5 mm to 30 mm, and the thicknesses of the tubular portion 11 and the lid portion 12 are 0.5 mm to 5 mm. Further, the notch 13 has a length of the tubular portion 11 in the height direction of 1 mm to 10 mm, and a length of the tubular portion 11 in the radial direction of 0.5 mm to 5 mm.
音響整合部２０は、平板状の形状を有している。音響整合部２０は、ケース１０に取り付けられ、筒状部１１の一端側の開口を塞いでいる。本実施形態では、音響整合部２０は、円板状の形状を有しており、ケース１０の切欠き部１３に挿着されている。音響整合部２０のケース１０への固定方法としては、音響整合部２０をケース１０の切欠き部１３に押し込むことによる圧縮力、摩擦力による固定方法であってもよく、接着剤による固定方法であってもよい。本実施形態では、例えば図２Ａに示すように、音響整合部２０は、接着剤６０を介して、切欠き部１３に挿着されている。接着剤６０としては、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤が挙げられる。 The acoustic matching section 20 has a flat plate shape. The acoustic matching section 20 is attached to the case 10 and closes the opening on one end side of the tubular section 11. In the present embodiment, the acoustic matching section 20 has a disc shape and is inserted into the notch section 13 of the case 10. The method of fixing the acoustic matching section 20 to the case 10 may be a method of compressing the acoustic matching section 20 into the notch 13 of the case 10 by a compressive force or a frictional force, or a method of fixing with an adhesive. It may be. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2A, the acoustic matching section 20 is attached to the cutout section 13 via an adhesive 60. Examples of the adhesive 60 include epoxy-based and acrylic-based adhesives.
音響整合部２０は、ケース１０の内部に臨む内面２０ａを有している。音響整合部２０の内面２０ａには、圧電素子３０が取り付けられている。音響整合部２０は、電圧の印加を受けて変形する圧電素子３０と一体となって振動する振動板として機能する。また、音響整合部２０は、圧電素子３０と空気等の媒質との音響インピーダンスの整合をとっている。 The acoustic matching section 20 has an inner surface 20 a facing the inside of the case 10. The piezoelectric element 30 is attached to the inner surface 20 a of the acoustic matching section 20. The acoustic matching unit 20 functions as a vibrating plate that vibrates integrally with the piezoelectric element 30 that is deformed when a voltage is applied. Further, the acoustic matching section 20 matches the acoustic impedance between the piezoelectric element 30 and a medium such as air.
音響整合部２０は、例えば、合成樹脂、ゴム状弾性体、カーボン材料などから成る。音響整合部２０は、例えば、直径が５ｍｍ〜２０ｍｍであり、厚みが１ｍｍ〜５ｍｍである。 The acoustic matching section 20 is made of, for example, a synthetic resin, a rubber-like elastic body, a carbon material, or the like. The acoustic matching unit 20 has, for example, a diameter of 5 mm to 20 mm and a thickness of 1 mm to 5 mm.
圧電素子３０は、例えば、矩形状、正方形状、円板状等の形状を有する板状体であり、一主面３０ａと他主面３０ｂとを有している。圧電素子３０は、例えば接着剤を介して、音響整合部２０の内面２０ａに取り付けられている。本実施形態では、圧電素子３０の形状は、例えば図２Ｂに示すように、円板状とされており、圧電素子３０の他主面３０ｂが、例えばエポキシ系、アクリル系等の接着剤を介して、音響整合部２０の内面２０ａに接着されている。なお、圧電素子３０と音響整合部２０とは、平面視において、圧電素子３０の中心と音響整合部２０の中心とが一致するように配置されていてもよい。 The piezoelectric element 30 is a plate-shaped body having a rectangular shape, a square shape, a disk shape, or the like, for example, and has one main surface 30a and the other main surface 30b. The piezoelectric element 30 is attached to the inner surface 20a of the acoustic matching unit 20 via, for example, an adhesive. In the present embodiment, the piezoelectric element 30 has a disk shape as shown in FIG. 2B, for example, and the other main surface 30b of the piezoelectric element 30 is provided with an adhesive such as an epoxy or acrylic adhesive. And is adhered to the inner surface 20a of the acoustic matching section 20. The piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 may be arranged so that the center of the piezoelectric element 30 and the center of the acoustic matching section 20 coincide with each other in plan view.
圧電素子３０は、一主面３０ａに当接領域３０ｃを有している。当接領域３０ｃは、例えば図２Ｂに示すように、平面視において、圧電素子３０の一主面３０ａの中央部に位置している。当接領域３０ｃは、圧電素子３０の一主面３０ａにおけるダンパー４０に当接されるべき領域である。当接領域３０ｃの形状および寸法は、例えば音圧、周波数等である、送信すべき超音波の物理量、ダンパー４０の形状、例えばヤング率、ポアソン比等であるダンパー４０の物性値等に基づいて、設計することができる。 The piezoelectric element 30 has a contact area 30c on one main surface 30a. The contact region 30c is located at the center of the one main surface 30a of the piezoelectric element 30 in plan view, as shown in FIG. 2B, for example. The contact area 30c is an area on the one main surface 30a of the piezoelectric element 30 to be in contact with the damper 40. The shape and dimensions of the contact area 30c are based on, for example, the physical quantity of ultrasonic waves to be transmitted such as sound pressure and frequency, the shape of the damper 40, such as physical properties of the damper 40 such as Young's modulus and Poisson's ratio. Can be designed.
圧電素子３０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電体材料から成る単板の圧電体と、該圧電体の一方主面および他方主面に設けられた、銀等の金属から成る表面電極とを備えている。表面電極は、図示しない配線導体を介して、外部回路に電気的に接続されている。圧電素子３０は、例えば、直径が５ｍｍ〜２０ｍｍであり、厚みが０．１ｍｍ〜２ｍｍである。なお、圧電素子３０は、圧電体層と内部電極層とが交互に積層された積層体と、該積層体の一方主面および他方主面に設けられた表面電極とを備えたものであってもよい。 The piezoelectric element 30 is, for example, a single-plate piezoelectric body made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate, and surface electrodes made of metal such as silver provided on one main surface and the other main surface of the piezoelectric body. It has and. The surface electrode is electrically connected to an external circuit via a wiring conductor (not shown). The piezoelectric element 30 has, for example, a diameter of 5 mm to 20 mm and a thickness of 0.1 mm to 2 mm. The piezoelectric element 30 includes a laminated body in which piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately laminated, and surface electrodes provided on one main surface and the other main surface of the laminated body. Good.
圧電素子３０は、表面電極に電圧が印加されると変形し、その結果、音響整合部２０と一体となって振動するように構成されている。例えば、圧電素子３０は、他主面３０ｂが音響整合部２０の内面２０ａに固定された状態で径方向に伸縮し、これにより、音響整合部２０と一体となって振動するように構成されていてもよい。あるいは、圧電素子３０は、それ自体が屈曲振動し、これにより、音響整合部２０と一体となって振動するように構成されていてもよい。 The piezoelectric element 30 is configured to be deformed when a voltage is applied to the surface electrode, and as a result, vibrates integrally with the acoustic matching section 20. For example, the piezoelectric element 30 is configured to expand and contract in the radial direction with the other main surface 30b fixed to the inner surface 20a of the acoustic matching portion 20, and thereby vibrate integrally with the acoustic matching portion 20. May be. Alternatively, the piezoelectric element 30 may be configured to vibrate and vibrate itself, thereby vibrating integrally with the acoustic matching section 20.
ダンパー４０は、ケース１０の内部に嵌め込まれている。ダンパー４０は、ケース１０の内部において、圧電素子３０よりもケース１０の蓋部１２側に位置している。 The damper 40 is fitted inside the case 10. The damper 40 is located closer to the lid 12 side of the case 10 than the piezoelectric element 30 inside the case 10.
ダンパー４０は、例えば図２Ａに示すように、平板部４１と凸部４２とを有している。平板部４１は、円板状の形状を有する板状体である。平板部４１は、圧電素子３０に対向する第１面４１ａと、第１面４１ａとは反対側の第２面４１ｂとを有している。また、平板部４１は、第１面４１ａと第２面４１ｂとを接続する側面がケース１０の筒状部１１の内周面１１ａに当接し、これによってダンパー４０がケース１０に固定されていてもよい。凸部４２は、平板部４１の第１面４１ａの中央に設けられており、圧電素子３０の側に向かって、平板部４１の厚み方向に突出している。ダンパー４０のケース１０への固定方法としては、ダンパー４０の平板部４１をケース１０の内部に押し込むことによる圧縮力、摩擦力による固定方法であってもよく、接着剤による固定方法であってもよい。 The damper 40 has a flat plate portion 41 and a convex portion 42 as shown in FIG. 2A, for example. The flat plate portion 41 is a plate-shaped body having a disc shape. The flat plate portion 41 has a first surface 41a facing the piezoelectric element 30 and a second surface 41b opposite to the first surface 41a. Further, in the flat plate portion 41, the side surface connecting the first surface 41a and the second surface 41b contacts the inner peripheral surface 11a of the tubular portion 11 of the case 10, whereby the damper 40 is fixed to the case 10. Good. The convex portion 42 is provided at the center of the first surface 41 a of the flat plate portion 41, and projects in the thickness direction of the flat plate portion 41 toward the piezoelectric element 30 side. The method of fixing the damper 40 to the case 10 may be a method of fixing the flat plate portion 41 of the damper 40 into the case 10 by a compressive force or a frictional force, or may be a method of fixing by an adhesive. Good.
ダンパー４０は、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のプラスチック材料から成る。平板部４１は、例えば、直径が５ｍｍ〜３０ｍｍであり、厚みが１ｍｍ〜１０ｍｍである。また、凸部４２は、例えば、直径が２ｍｍ〜１０ｍｍであり、厚みが２ｍｍ〜１０ｍｍである。 The damper 40 is made of a plastic material such as silicone rubber or urethane rubber. The flat plate portion 41 has, for example, a diameter of 5 mm to 30 mm and a thickness of 1 mm to 10 mm. The convex portion 42 has a diameter of 2 mm to 10 mm and a thickness of 2 mm to 10 mm, for example.
例えば図２Ａ，２Ｂに示すように、ダンパー４０は、圧電素子３０の一主面３０ａの周縁部には当接しておらず、中央部の当接領域３０ｃに当接しており、平面視において、当接領域３０ｃの外形形状と、ダンパー４０における圧電素子３０に当接している面の外形形状とが一致している。換言すると、ダンパー４０は、一体となって振動している音響整合部２０および圧電素子３０に対して、当接領域３０ｃが振動の固定端となるような境界条件を与えるように構成されている。このような構成によれば、一体となって振動している圧電素子３０および音響整合部２０において、境界条件を満たさない分割振動を抑制し、これにより、分割振動が有する、境界条件を満たす単一振動を打ち消す作用を低減することができる。その結果、超音波センサ１が発信する超音波の音圧を向上させることができ、また、減衰しにくい分割振動を抑制することができるため、残響時間を短くすることができる。このように、本実施形態の超音波センサ１によれば、発信する超音波の音圧を向上させることができ、また残響時間を短くすることができる。ひいては、検知対象物の接近を検知する検知精度および検知対象物との距離を測定する測定精度に優れた超音波センサを提供することができる。 For example, as shown in FIGS. 2A and 2B, the damper 40 is not in contact with the peripheral portion of the one main surface 30a of the piezoelectric element 30 but is in contact with the contact region 30c at the center, and in plan view, The outer shape of the contact area 30c and the outer shape of the surface of the damper 40 that is in contact with the piezoelectric element 30 match. In other words, the damper 40 is configured to give a boundary condition to the acoustic matching section 20 and the piezoelectric element 30 vibrating as a unit so that the contact region 30c becomes a fixed end of vibration. .. According to such a configuration, in the piezoelectric element 30 and the acoustic matching unit 20 that are vibrating as a unit, the divided vibration that does not satisfy the boundary condition is suppressed, and thus the boundary vibration that the divided vibration has is satisfied. The effect of canceling one vibration can be reduced. As a result, the sound pressure of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor 1 can be improved, and the divided vibration that is difficult to attenuate can be suppressed, so that the reverberation time can be shortened. As described above, according to the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, it is possible to improve the sound pressure of the ultrasonic waves that are transmitted and shorten the reverberation time. Consequently, it is possible to provide an ultrasonic sensor having excellent detection accuracy for detecting the approach of the detection target and excellent measurement accuracy for measuring the distance to the detection target.
超音波センサ１は、例えば図２Ａに示すように、ケース１０の内部に配設された封止材５０を有していてもよい。封止材５０は、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等から成り、ダンパー４０とケース１０の蓋部１２との間に配設されている。封止材５０は、ダンパー４０に対向する第１面５０ａと蓋部１２に対向する第２面５０ｂとを有している。封止材５０の第１面５０ａは、平板部４１の第２面４１ｂに当接している。封止材５０の第１面５０ａは、例えばエポキシ系、アクリル系等の接着剤を介して、平板部４１の第２面４１ｂに接着されていてもよい。封止材５０の第２面５０ｂは、蓋部１２の内面１２ａに当接している。封止材５０の第２面５０ｂは、例えばエポキシ系、アクリル系等の接着剤を介して、蓋部１２の内面１２ａに接着されていてもよい。また、封止材５０の、第１面５０ａと第２面５０ｂとを接続する側面は、筒状部１１の内周面１１ａに当接していてもよく、例えばエポキシ系、アクリル系等の接着剤を介して、内周面１１ａに接着されていてもよい。 The ultrasonic sensor 1 may have a sealing material 50 disposed inside the case 10, for example, as shown in FIG. 2A. The sealing material 50 is made of, for example, acrylic resin, silicone resin, or the like, and is disposed between the damper 40 and the lid 12 of the case 10. The sealing material 50 has a first surface 50 a facing the damper 40 and a second surface 50 b facing the lid 12. The first surface 50a of the sealing material 50 is in contact with the second surface 41b of the flat plate portion 41. The first surface 50a of the encapsulant 50 may be bonded to the second surface 41b of the flat plate portion 41 via an adhesive such as an epoxy-based or acrylic-based adhesive. The second surface 50b of the sealing material 50 is in contact with the inner surface 12a of the lid 12. The second surface 50b of the encapsulant 50 may be adhered to the inner surface 12a of the lid 12 with an adhesive such as an epoxy or acrylic adhesive. Further, the side surface of the sealing material 50 that connects the first surface 50a and the second surface 50b may be in contact with the inner peripheral surface 11a of the tubular portion 11, for example, an epoxy-based or acrylic-based adhesive. It may be adhered to the inner peripheral surface 11a via an agent.
超音波センサ１が、上記構成の封止材５０を備えている場合、ダンパー４０を、封止材５０を介して、ケース１０に強固に固定することができる。これにより、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件をより厳しくすることができ、その結果、分割振動を効果的に抑制することができる。ひいては、発信する超音波の音圧を向上させることができ、また残響時間を短くすることができる。 When the ultrasonic sensor 1 includes the sealing material 50 having the above configuration, the damper 40 can be firmly fixed to the case 10 via the sealing material 50. Thereby, the boundary condition given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 can be made more severe, and as a result, the divided vibration can be effectively suppressed. As a result, the sound pressure of the transmitted ultrasonic wave can be improved and the reverberation time can be shortened.
超音波センサ１は、例えば図３に示すように、当接領域３０ｃの中心を通るように圧電素子３０およびダンパー４０を切断した断面を見たとき、圧電素子３０の一主面３０ａのうちダンパー４０が当接していない領域の長さ（ｂ１＋ｂ２）が、当接領域３０ｃの長さａよりも長くてもよい。これにより、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件をより厳しく、かつ狭くすることができ、その結果、分割振動を効果的に抑制することができる。ひいては、発信する超音波の音圧を向上させることができ、また残響時間を短くすることができる。 As shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, the ultrasonic sensor 1 includes a damper of the main surface 30a of the piezoelectric element 30 when the piezoelectric element 30 and the damper 40 are cut along the center of the contact area 30c. The length (b1 + b2) of the region where 40 does not contact may be longer than the length a of the contact region 30c. As a result, the boundary conditions given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 can be made stricter and narrower, and as a result, the divided vibration can be effectively suppressed. As a result, the sound pressure of the transmitted ultrasonic wave can be improved and the reverberation time can be shortened.
図４は、本開示の超音波センサの実施形態の他の一例を示す断面図である。図４に示す断面図は、図２Ａに示した断面図に対応する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the ultrasonic sensor of the present disclosure. The sectional view shown in FIG. 4 corresponds to the sectional view shown in FIG. 2A.
本実施形態の超音波センサ１Ａは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、ダンパー４０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。 The ultrasonic sensor 1A according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 according to the above-described embodiment in the configuration of the damper 40, and the other configurations are the same. Therefore, the ultrasonic sensor 1A has the same configuration. The same reference numeral as 1 is given and detailed description is omitted.
本実施形態の超音波センサ１Ａでは、例えば図４に示すように、筒状部１１の高さ方向（図４における上下方向）において、平板部４１の厚みが凸部４２の厚みよりも大きくされている。換言すると、ダンパー４０は、凸部４２における突出量が、凸部４２以外の周辺部の厚みよりも小さくされている。凸部４２は、厚みが小さくなると変形しにくくなるので、本実施形態の超音波センサ１Ａでは、長期間使用した場合であっても、圧電素子３０の一主面３０ａにおける凸部４２に当接される領域が、当接領域３０ｃからずれにくくなる。換言すると、超音波センサ１Ａは、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件の経時的変化を抑制することができる。このように、本実施形態の超音波センサ１Ａによれば、長期間にわたって、発信する超音波の音圧を向上させることができ、また残響時間を短くすることができる。 In the ultrasonic sensor 1A of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, the thickness of the flat plate portion 41 is made larger than the thickness of the convex portion 42 in the height direction of the tubular portion 11 (vertical direction in FIG. 4). ing. In other words, in the damper 40, the protrusion amount of the convex portion 42 is smaller than the thickness of the peripheral portion other than the convex portion 42. Since the convex portion 42 is less likely to be deformed when the thickness is reduced, in the ultrasonic sensor 1A of the present embodiment, the convex portion 42 contacts the convex portion 42 on the one main surface 30a of the piezoelectric element 30 even when used for a long period of time. The area to be covered is less likely to be displaced from the contact area 30c. In other words, the ultrasonic sensor 1A can suppress the change over time in the boundary conditions given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20. As described above, according to the ultrasonic sensor 1A of the present embodiment, it is possible to improve the sound pressure of the ultrasonic waves that are transmitted over a long period of time and shorten the reverberation time.
本実施形態の超音波センサ１Ａでは、例えば、平板部４１の厚みが１ｍｍ〜１０ｍｍである。ダンパー４０は、凸部４２の厚みが薄くなり過ぎると、圧電素子３０および音響整合部２０が振動した場合に、圧電素子３０の一主面３０ａにおける周縁部がダンパー４０に接触することがある。圧電素子３０の周縁部とダンパー４０とが接触すると、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件が変化したり、緩くなったりして、分割振動が発生しやすくなる。そのため、超音波センサ１Ａでは、凸部４２の厚みを０．５ｍｍ〜１０ｍｍとして、圧電素子３０の周縁部とダンパー４０との接触を抑制している。 In the ultrasonic sensor 1A of the present embodiment, for example, the flat plate portion 41 has a thickness of 1 mm to 10 mm. In the damper 40, if the thickness of the convex portion 42 is too thin, the peripheral portion of the one main surface 30a of the piezoelectric element 30 may contact the damper 40 when the piezoelectric element 30 and the acoustic matching portion 20 vibrate. When the peripheral edge of the piezoelectric element 30 and the damper 40 come into contact with each other, the boundary conditions given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 change or become loose, and split vibrations easily occur. Therefore, in the ultrasonic sensor 1A, the thickness of the convex portion 42 is set to 0.5 mm to 10 mm to suppress the contact between the peripheral portion of the piezoelectric element 30 and the damper 40.
図５は、本開示の超音波センサの実施形態の他の一例を示す断面図である。図５に示す断面図は、図２Ａ，４に示した断面図に対応する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the ultrasonic sensor of the present disclosure. The cross-sectional view shown in FIG. 5 corresponds to the cross-sectional views shown in FIGS. 2A and 4.
本実施形態の超音波センサ１Ｂは、上記実施形態の超音波センサ１，１Ａに対して、ダンパー４０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１，１Ａと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。 The ultrasonic sensor 1B according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensors 1 and 1A according to the above-described embodiments in the configuration of the damper 40, and the other configurations are similar to each other. The same reference numerals as those of the sound wave sensors 1 and 1A are given and detailed description thereof is omitted.
本実施形態の超音波センサ１Ｂでは、例えば図５に示すように、ダンパー４０の凸部４２が、円柱状部分４３と球台状部分４４とを有している。円柱状部分４３は、筒状部１１の高さ方向（図５における上下方向）に延びており、一方の端面が平板部４１の第１面４１ａに接続されている。円柱状部分４３の他方の端面には、球台状部分４４が接続されている。球台状部分４４は、円柱状部分４３側とは反対側の端部が、圧電素子３０の当接領域３０ｃに当接している。球台状部分４４は、筒状部１１の高さ方向に垂直な面で切断したときの断面積が、円柱状部分４３から圧電素子３０に向かって徐々に小さくなる形状とされている。本実施形態の超音波センサ１Ｂでは、当接領域３０ｃの面積を小さく設計することができるため、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件をより厳しく、かつより狭くすることが可能になる。その結果、分割振動を効果的に抑制することが可能になる。このように、本実施形態の超音波センサ１Ｂによれば、発信する超音波の音圧を効果的に向上させることができ、また残響時間を効果的に短くすることができる。 In the ultrasonic sensor 1B of the present embodiment, for example, as shown in FIG. 5, the convex portion 42 of the damper 40 has a columnar portion 43 and a spherical base portion 44. The columnar portion 43 extends in the height direction of the tubular portion 11 (vertical direction in FIG. 5), and one end face thereof is connected to the first surface 41 a of the flat plate portion 41. A spherical base portion 44 is connected to the other end surface of the cylindrical portion 43. An end portion of the ball-shaped portion 44 on the side opposite to the columnar portion 43 side is in contact with the contact area 30c of the piezoelectric element 30. The spherical base portion 44 has a shape in which the cross-sectional area when cut along a plane perpendicular to the height direction of the tubular portion 11 gradually decreases from the columnar portion 43 toward the piezoelectric element 30. In the ultrasonic sensor 1B of the present embodiment, the area of the contact region 30c can be designed to be small, so that the boundary conditions given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 can be made more severe and narrower. Become. As a result, the divided vibration can be effectively suppressed. As described above, according to the ultrasonic sensor 1B of the present embodiment, it is possible to effectively improve the sound pressure of the ultrasonic waves that are transmitted and also to effectively shorten the reverberation time.
なお、ダンパー４０は、球台状部分４４に替えて、筒状部１１の高さ方向に垂直な面で切断したときの断面積が円柱状部分４３から圧電素子３０に向かって徐々に小さくなる円錐台状部分を有する構成であってもよい。このような構成であっても、当接領域３０ｃの面積を小さく設計することができるため、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件をより厳しく、かつより狭くすることが可能になる。その結果、分割振動を効果的に抑制することが可能になり、ひいては、発信する超音波の音圧を効果的に向上させることができ、また残響時間を効果的に短くすることができる。 The damper 40 is a cone whose cross-sectional area is gradually reduced from the cylindrical portion 43 toward the piezoelectric element 30 when the damper 40 is cut along a plane perpendicular to the height direction of the tubular portion 11 instead of the spherical portion 44. A configuration having a trapezoidal portion may be used. Even with such a configuration, since the area of the contact region 30c can be designed small, the boundary conditions given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 can be made stricter and narrower. .. As a result, it becomes possible to effectively suppress the divisional vibration, which in turn makes it possible to effectively improve the sound pressure of the ultrasonic waves that are transmitted, and also to effectively shorten the reverberation time.
図６は、本開示の超音波センサの実施形態の他の一例を示す断面図である。図６に示す断面図は、図２Ａ，４，５に示した断面図に対応する。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the ultrasonic sensor of the present disclosure. The sectional view shown in FIG. 6 corresponds to the sectional views shown in FIGS. 2A, 4 and 5.
本実施形態の超音波センサ１Ｃは、上記実施形態の超音波センサ１，１Ａ，１Ｂに対して、ダンパー４０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１，１Ａ，１Ｂと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。 The ultrasonic sensor 1C according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensors 1, 1A, and 1B according to the above-described embodiments in the configuration of the damper 40, and the other configurations are similar to each other. Are denoted by the same reference numerals as the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, and detailed description thereof will be omitted.
本実施形態の超音波センサ１Ｃでは、例えば図６に示すように、ダンパー４０の凸部４２が、球台状部分４４だけから成る。球台状部分４４は、筒状部１１の高さ方向に垂直な面で切断したときの断面積が、円柱状部分４３から圧電素子３０に向かって徐々に小さくなる形状とされている。本実施形態の超音波センサ１Ｃでは、当接領域３０ｃの面積を小さく設計することができるため、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件をより厳しく、かつより狭くすることが可能になる。その結果、分割振動を効果的に抑制することが可能になる。このように、本実施形態の超音波センサ１Ｃによれば、発信する超音波の音圧を効果的に向上させることができ、また残響時間を効果的に短くすることができる。 In the ultrasonic sensor 1C of the present embodiment, as shown in FIG. 6, for example, the convex portion 42 of the damper 40 is composed of only the spherical base portion 44. The spherical base portion 44 has a shape in which the cross-sectional area when cut along a plane perpendicular to the height direction of the tubular portion 11 gradually decreases from the columnar portion 43 toward the piezoelectric element 30. In the ultrasonic sensor 1C of the present embodiment, the area of the contact region 30c can be designed to be small, so that the boundary conditions given to the piezoelectric element 30 and the acoustic matching section 20 can be made stricter and narrower. Become. As a result, the divided vibration can be effectively suppressed. As described above, according to the ultrasonic sensor 1C of the present embodiment, it is possible to effectively improve the sound pressure of the ultrasonic waves that are transmitted, and it is possible to effectively shorten the reverberation time.
また、超音波センサ１Ｃによれば、凸部４２が変形しにくくなる。そのため、超音波センサ１Ｃを長期間使用した場合であっても、圧電素子３０の一主面３０ａにおける凸部４２に接触する領域が、当接領域３０ｃからずれにくくなり、圧電素子３０および音響整合部２０に与えられる境界条件の経時的変化を抑制することができる。そのため、本実施形態の超音波センサ１Ｃによれば、長期間にわたって、発信する超音波の音圧を効果的に向上させることができ、また残響時間を効果的に短くすることができる。 Further, according to the ultrasonic sensor 1C, the convex portion 42 is less likely to be deformed. Therefore, even when the ultrasonic sensor 1C is used for a long period of time, the area of the one principal surface 30a of the piezoelectric element 30 that contacts the convex portion 42 is less likely to be displaced from the contact area 30c, and the piezoelectric element 30 and the acoustic matching are performed. It is possible to suppress the change over time in the boundary condition given to the portion 20. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1C of the present embodiment, it is possible to effectively improve the sound pressure of the ultrasonic waves that are transmitted over a long period of time, and it is possible to effectively shorten the reverberation time.
次に、超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃの製造方法の例について説明する。 Next, an example of a method of manufacturing the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, 1C will be described.
先ず、例えばチタン酸ジルコン酸鉛を圧電体材料とする圧電素子３０と、例えば合成樹脂材料から成る音響整合部２０とを、例えばエポキシ系の接着剤を用いて接着する。 First, the piezoelectric element 30 made of, for example, lead zirconate titanate as a piezoelectric material and the acoustic matching section 20 made of, for example, a synthetic resin material are bonded together by using, for example, an epoxy adhesive.
次に、例えばＡＢＳ樹脂材料を切削加工することにより、一端側の開口部に切欠き部１３が形成された筒状部１１を作製する。続いて、筒状部１１の切欠き部１３の内面に、例えばエポキシ系接着剤を用いて、圧電素子３０と音響整合部２０とを接着したものを挿着する。 Next, for example, by cutting an ABS resin material, the tubular portion 11 having the cutout portion 13 formed in the opening portion on the one end side is manufactured. Then, the one in which the piezoelectric element 30 and the acoustic matching portion 20 are bonded to each other is attached to the inner surface of the cutout portion 13 of the tubular portion 11 by using, for example, an epoxy adhesive.
次に、圧電素子３０の表面電極に配線導体をはんだ付けし、筒状部１１の他端側の開口から配線導体を取り出す。続いて、筒状部１１の他端側の開口から、筒状部１１の内部に、例えばシリコーンゴムから成り、所定の形状に成形されたダンパー４０を嵌め込む。その後、例えばアクリル系樹脂材料にて封止材５０を形成した後、筒状部１１の他端側の開口に蓋部１２を被せる。 Next, the wiring conductor is soldered to the surface electrode of the piezoelectric element 30, and the wiring conductor is taken out from the opening on the other end side of the tubular portion 11. Subsequently, a damper 40, which is made of, for example, silicone rubber and is formed into a predetermined shape, is fitted into the tubular portion 11 through the opening on the other end side of the tubular portion 11. Then, after forming the sealing material 50 with, for example, an acrylic resin material, the lid portion 12 is covered on the opening on the other end side of the tubular portion 11.
以上の方法で、超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを製造することができる。 The ultrasonic sensors 1, 1A, 1B and 1C can be manufactured by the above method.
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above in detail, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present disclosure. is there.
例えば、図７は、超音波センサの変形例を示す断面図である。図７に示す断面図は、図２Ａ，４，５，６に示した断面図に対応する。 For example, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example of the ultrasonic sensor. The sectional view shown in FIG. 7 corresponds to the sectional views shown in FIGS. 2A, 4, 5, and 6.
変形例の超音波センサ１Ｄは、上記実施形態の超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対して、ダンパー４０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。 The ultrasonic sensor 1D of the modified example is different from the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, and 1C of the above-described embodiment in the configuration of the damper 40, and the other configurations are the same, and thus the same configuration. Are assigned the same reference numerals as those of the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B and 1C, and detailed description thereof will be omitted.
上記実施形態の超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、ダンパー４０が、平板部４１と凸部４２とを有し、ケース１０の内部に嵌め込まれている。それに対して、変形例の超音波センサ１Ｄでは、例えば図７に示すように、ダンパー４０は、筒状部１１の高さ方向に延びる柱部４５だけを有している。柱部４５は、一方の端面が、例えばエポキシ系、アクリル系等の接着剤を介して、封止材５０の第１面５０ａに接着されている。また、柱部４５は、他方の端面が、当接領域３０ｃに当接している。柱部４５は、例えば、筒状部１１の高さ方向に垂直な面で切断したときの断面が円形の外形形状を有する、円柱形状であってもよい。 In the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, 1C of the above-described embodiment, the damper 40 has the flat plate portion 41 and the convex portion 42 and is fitted inside the case 10. On the other hand, in the ultrasonic sensor 1D of the modified example, as shown in FIG. 7, for example, the damper 40 has only the column portion 45 extending in the height direction of the tubular portion 11. One end surface of the pillar portion 45 is adhered to the first surface 50a of the encapsulant 50 through an adhesive such as an epoxy or acrylic adhesive. The other end surface of the pillar portion 45 is in contact with the contact area 30c. The column portion 45 may be, for example, a columnar shape having a circular outer shape when the cross section is cut along a plane perpendicular to the height direction of the tubular portion 11.
変形例の超音波センサ１Ｄによっても、上記実施形態の超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同様に、ダンパー４０が、圧電素子３０の一主面３０ａにおける周縁部に当接せず、中央部に位置する当接領域３０ｃに当接している構成の超音波センサとすることができる。このように、変形例の超音波センサ１Ｄによっても、発信する超音波の音圧を向上させることができ、また残響時間を短くすることができる。 Also in the ultrasonic sensor 1D of the modified example, the damper 40 does not contact the peripheral portion of the one main surface 30a of the piezoelectric element 30 as in the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, and 1C of the above-described embodiment, and the center thereof does not occur. The ultrasonic sensor can be configured to be in contact with the contact area 30c located in the section. As described above, also with the ultrasonic sensor 1D of the modified example, the sound pressure of the ultrasonic wave to be transmitted can be improved and the reverberation time can be shortened.
なお、上記では柱部４５が円柱形状である例について説明したが、これに限定されず、例えば、柱部４５が、筒状部１１の高さ方向に垂直な面で切断したときの断面積が圧電素子３０に向かって徐々に小さくなる球台状、円錐台状等の形状であってもよいことは言うまでもない。 In addition, although the column part 45 demonstrated the example which is a column shape above, it is not limited to this, For example, the cross-sectional area when the column part 45 cut | disconnects by the surface perpendicular | vertical to the height direction of the cylindrical part 11. Needless to say, the shape may be a spherical shape, a truncated cone shape, or the like that gradually decreases toward the piezoelectric element 30.
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 超音波センサ
１０ ケース
１１ 筒状部
１１ａ 内周面
１１ｂ 端面
１２ 蓋部
１２ａ 内面
１３ 切欠き部
２０ 音響整合部
２０ａ 内面
３０ 圧電素子
３０ａ 一主面
３０ｂ 他主面
３０ｃ 当接領域
４０ ダンパー
４１ 平板部
４１ａ 第１面
４１ｂ 第２面
４２ 凸部
４３ 円柱状部分
４４ 球台状部分
４５ 柱部
５０ 封止材
５０ａ 第１面
５０ｂ 第２面
６０ 接着剤
1, 1A, 1B, 1C, 1D Ultrasonic sensor 10 Case 11 Cylindrical portion 11a Inner peripheral surface 11b End surface 12 Lid portion 12a Inner surface 13 Notch portion 20 Acoustic matching portion 20a Inner surface 30 Piezoelectric element 30a One principal surface 30b Other principal surface 30c Contact area 40 Damper 41 Flat plate part 41a 1st surface 41b 2nd surface 42 Convex part 43 Cylindrical part 44 Spherical part 45 Pillar part 50 Sealant 50a 1st surface 50b 2nd surface 60 Adhesive
Claims (5)
前記ダンパーは前記圧電素子の一主面の周縁部には当接せず、中央部の当接領域に当接していることを特徴とする超音波センサ。 A bottomed cylindrical case, an acoustic matching section inserted into the opening on one end side of the case, a plate-shaped piezoelectric element attached to the inner surface of the acoustic matching section, and a damper fitted inside the case. Equipped with
The ultrasonic sensor is characterized in that the damper is not in contact with a peripheral portion of one main surface of the piezoelectric element, but is in contact with a contact region of a central portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018203567A JP7048474B2 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Ultrasonic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018203567A JP7048474B2 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Ultrasonic sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020072323A true JP2020072323A (en) | 2020-05-07 |
| JP7048474B2 JP7048474B2 (en) | 2022-04-05 |
Family
ID=70548091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018203567A Active JP7048474B2 (en) | 2018-10-30 | 2018-10-30 | Ultrasonic sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7048474B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346140A (en) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | 松下電器産業株式会社 | Ultrasonic probe |
| JP2000165979A (en) * | 1998-11-24 | 2000-06-16 | Nippon Soken Inc | Ultrasonic wave sensor |
| JP2001298794A (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Yazaki Corp | Open type ultrasonic wave sensor |
| WO2014171158A1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | 株式会社村田製作所 | Ultrasonic sensor and method for producing same |
-
2018
- 2018-10-30 JP JP2018203567A patent/JP7048474B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346140A (en) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | 松下電器産業株式会社 | Ultrasonic probe |
| JP2000165979A (en) * | 1998-11-24 | 2000-06-16 | Nippon Soken Inc | Ultrasonic wave sensor |
| JP2001298794A (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Yazaki Corp | Open type ultrasonic wave sensor |
| WO2014171158A1 (en) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | 株式会社村田製作所 | Ultrasonic sensor and method for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7048474B2 (en) | 2022-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7737609B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| US7586241B2 (en) | Electroacoustic transducer | |
| JP5387697B2 (en) | Ultrasonic vibration device | |
| JP2001119795A (en) | Piezoelectric electroacoustic transducer | |
| JP2006203563A (en) | Ultrasonic sensor | |
| KR101528890B1 (en) | Ultrasonic sensor | |
| WO2007102460A1 (en) | Ultrasonic sensor, and its manufacturing method | |
| JP2009214610A (en) | Mounting structure of ultrasonic sensor | |
| JP7037651B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JPH06269090A (en) | Piezoelectric ultrasonic wave transmitter-receiver | |
| JP7048474B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP7061559B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP7161423B2 (en) | ultrasonic sensor | |
| JP2001238292A (en) | Ultrasonic wave sensor | |
| JP6971939B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP5423295B2 (en) | Ultrasonic transducer | |
| JP4442632B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP5417633B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| CN113270083A (en) | Percussion detecting device and percussion instrument | |
| JP6514079B2 (en) | Sound generator | |
| US20240307919A1 (en) | Ultrasonic transducer | |
| WO2023203879A1 (en) | Ultrasonic transducer and method for producing same | |
| JP2019135809A (en) | Ultrasonic transducer | |
| JP7409249B2 (en) | ultrasonic transducer | |
| US20230362550A1 (en) | Electroacoustic transducer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210928 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211112 |
|
| 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: 20220315 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220324 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7048474 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |