JP2020108113A - Ultrasonic sensor - Google Patents

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Abstract

To provide an ultrasonic sensor that can reduce reverberation time and improves the accuracy in short distance measurement.SOLUTION: An ultrasonic sensor 1 comprises: a cylindrical case 10; a plate-like acoustic matching unit 20 that is located in an opening of the case 10; and a piezoelectric element 30 that is attached to a first surface 20a of the acoustic matching unit 20, the first surface exposed to the inside of the case 10. The acoustic matching unit 20 has a concave part 23 in the first surface 20a, and the piezoelectric element 30 is located in the concave part 23.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、超音波センサに関するものである。 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。例えば特許文献1は、超音波を発信および受信する圧電素子、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る超音波センサを開示している。音響整合部は、外部に超音波を発するとともに、検知対象物からの反射超音波を受ける機能を有している。 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. For example, Patent Document 1 discloses an ultrasonic sensor including a piezoelectric element that transmits and receives ultrasonic waves, and an acoustic matching unit that matches the acoustic impedance of the piezoelectric element and a medium such as air. The acoustic matching section has a function of emitting ultrasonic waves to the outside and a function of receiving reflected ultrasonic waves from the detection target.

特開平10−224895号公報JP-A-10-224895

従来の超音波センサでは、音響整合部の不要振動による残響が残りやすいため、超音波センサから近距離に存在する検知対象物との距離測定の精度が低下することがあった。 In the conventional ultrasonic sensor, since reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching section is likely to remain, the accuracy of distance measurement from the ultrasonic sensor to a detection target existing in a short distance may decrease.

本開示の一つの態様の超音波センサは、筒状のケースと、
該ケースの開口に位置する板状の音響整合部と、
該音響整合部のうち前記ケースの内部に露出する第1面に取り付けられた圧電素子と、を備え、
前記音響整合部は、前記第1面に凹部を有するとともに前記圧電素子が前記凹部に位置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 cylindrical case,
A plate-like acoustic matching portion located in the opening of the case,
A piezoelectric element attached to the first surface of the acoustic matching section exposed to the inside of the case,
The acoustic matching section has a recess on the first surface and the piezoelectric element is located in the recess.

本開示の一つの態様の超音波センサによれば、残響が継続する時間を短くすることができ、超音波センサから近距離に存在する検知対象物との距離測定の精度を向上させることができる。 According to the ultrasonic sensor of one aspect of the present disclosure, the duration of reverberation can be shortened, and the accuracy of distance measurement from the ultrasonic sensor to a detection target existing in a short distance can be improved. ..

本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。It is a sectional view showing the ultrasonic sensor concerning one embodiment of this indication typically. 図2の切断面線A−Aで切断した平面図である。FIG. 3 is a plan view taken along the section line AA of FIG. 2. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ultrasonic sensor which concerns on other embodiment of this indication typically. 図4の切断面線B−Bで切断した平面図である。It is a top view cut|disconnected by the cutting plane line BB of FIG. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ultrasonic sensor which concerns on other embodiment of this indication typically. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ultrasonic sensor which concerns on other embodiment of this indication typically. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ultrasonic sensor which concerns on other embodiment of this indication typically. 図8の切断面線C−Cで切断した平面図である。FIG. 9 is a plan view taken along the section line C-C in FIG. 8. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ultrasonic sensor which concerns on other embodiment of this indication typically. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the ultrasonic sensor which concerns on other embodiment of this indication. 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す端面図である。FIG. 8 is an end view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure.

以下、添付図面を参照して、本開示の超音波センサの実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of an ultrasonic sensor of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す斜視図であり、図2は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図3は、図2の切断面線A−Aで切断した平面図である。 1 is a perspective view schematically showing an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 3 is a plan view taken along the section line AA of FIG.

本実施形態の超音波センサ1は、ケース10と、音響整合部20と、圧電素子30とを備えている。 The ultrasonic sensor 1 of this embodiment includes a case 10, an acoustic matching section 20, and a piezoelectric element 30.

ケース10は、筒状の形状を有する部材であり、筒状部11を有している。筒状部11は、第1端11a、および第1端11aとは反対側の第2端11bが開口している。筒状部11は、三角筒状、四角筒状、円筒状、楕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1〜3に示すように、筒状部11の形状は、円筒状とされている。 The case 10 is a member having a tubular shape, and has a tubular portion 11. The cylindrical portion 11 has a first end 11a and a second end 11b opposite to the first end 11a. The tubular portion 11 may have a triangular tubular shape, a quadrangular tubular shape, a cylindrical shape, an elliptic tubular shape, or the like, or may have any other shape. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, for example, the tubular portion 11 has a cylindrical shape.

筒状部11の第1端11a側の開口には、音響整合部20が配設される。筒状部11の第2端11b側の開口には、例えば図1,2に示すように、蓋部12が設けられている。蓋部12は、筒状部11の第2端11b側の開口を塞いでいる。なお、ケース10には、例えば圧電素子30と外部回路(図示せず)とを電気的に接続する配線導体を挿通するための孔が設けられているが、図では省略している。 An acoustic matching section 20 is arranged in the opening of the tubular portion 11 on the first end 11a side. A lid 12 is provided in the opening of the tubular portion 11 on the side of the second end 11b, as shown in FIGS. The lid 12 closes the opening of the tubular portion 11 on the second end 11b side. The case 10 is provided with a hole for inserting a wiring conductor that electrically connects the piezoelectric element 30 and an external circuit (not shown), for example, but it is omitted in the drawing.

ケース10は、金属材料、樹脂材料等からなる。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。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。また、ケース10で用いられる樹脂材料は、例えばPPS樹脂であって、ガラス繊維を含んでいてもよい。筒状部11は、例えば、軸線方向の長さが2mm〜10mmであり、内径が5mm〜30mmであり、厚みが0.5mm〜1.0mmである。蓋部12は、例えば、厚みが0.5mm〜1.0mmである。 The case 10 is made of a metal material, a resin material, or the like. Examples of the metal material used in the case 10 include aluminum, titanium, magnesium and the like. Examples of the resin material used in the case 10 include ABS resin, PBT resin, and PPS resin. The resin material used in the case 10 is, for example, a PPS resin, and may include glass fibers. The tubular portion 11 has, for example, an axial length of 2 mm to 10 mm, an inner diameter of 5 mm to 30 mm, and a thickness of 0.5 mm to 1.0 mm. The lid 12 has a thickness of 0.5 mm to 1.0 mm, for example.

音響整合部20は、板状の形状を有する部材であり、筒状部11の第1端11a側の開口に位置している。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る機能を有している。また、音響整合部20は、圧電素子30の振動によって振動し、外部に超音波を発するとともに、検知対象物からの反射超音波を圧電素子30に伝達する機能を有している。 The acoustic matching portion 20 is a member having a plate shape, and is located in the opening of the tubular portion 11 on the first end 11a side. The acoustic matching section 20 has a function of matching acoustic impedance between the piezoelectric element 30 and a medium such as air. Further, the acoustic matching section 20 has a function of vibrating by the vibration of the piezoelectric element 30 to emit an ultrasonic wave to the outside and transmitting a reflected ultrasonic wave from the detection target to the piezoelectric element 30.

音響整合部20は、三角板状、矩形板状、円板状、楕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1〜3に示すように、音響整合部20の形状は、円板状とされている。 The acoustic matching section 20 may have a triangular plate shape, a rectangular plate shape, a disk shape, an elliptical plate shape, or the like, or may have any other shape. In this embodiment, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the acoustic matching section 20 has a disc shape.

音響整合部20は、筒状部11の第1端11a側の開口から筒状部11内に挿入され、筒状部11の内周面11cに固定されている。音響整合部20の筒状部11への固定方法としては、音響整合部20を筒状部11の内周面11c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、音響整合部20の外周面20cが、接着剤を介して、筒状部11の内周面11cに固定されている。筒状部11と音響整合部20とを接着する接着剤としては、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。 The acoustic matching portion 20 is inserted into the tubular portion 11 through the opening on the first end 11a side of the tubular portion 11 and is fixed to the inner peripheral surface 11c of the tubular portion 11. The method of fixing the acoustic matching portion 20 to the tubular portion 11 may be a method of pressing the acoustic matching portion 20 into the inner peripheral surface 11c of the tubular portion 11 by a compressive force or a frictional force. Alternatively, the fixing method may be used. In the present embodiment, the outer peripheral surface 20c of the acoustic matching portion 20 is fixed to the inner peripheral surface 11c of the tubular portion 11 with an adhesive. As an adhesive agent for adhering the tubular portion 11 and the acoustic matching portion 20 to each other, for example, an epoxy or acrylic adhesive agent can be used.

音響整合部20は、ケース10の内部に露出する第1面(一方主面)20aを有している。第1面20aには、圧電素子30が取り付けられる。また、音響整合部20は、第1面20aとは反対側の第2面(他方主面)20b、および第1面20aと第2面20bとを接続する外周面20cを有している。 The acoustic matching section 20 has a first surface (one main surface) 20a exposed inside the case 10. The piezoelectric element 30 is attached to the first surface 20a. Further, the acoustic matching section 20 has a second surface (other main surface) 20b opposite to the first surface 20a, and an outer peripheral surface 20c connecting the first surface 20a and the second surface 20b.

音響整合部20は、第1面20aに凹部23を有している。凹部23は、例えば図2に示すように、第1面20aに開口するとともに、音響整合部20の厚み方向(図2における上下方向)に凹んでいる。凹部23は、例えば図3に示すように、開口形状が円形状とされている。凹部23は、第1面20aに沿って延びる底面23a、および底面23aと第1面20aとを接続する内周面23bを有している。 The acoustic matching section 20 has a recess 23 on the first surface 20a. As shown in FIG. 2, for example, the recess 23 is opened in the first surface 20a and is recessed in the thickness direction of the acoustic matching unit 20 (vertical direction in FIG. 2). For example, as shown in FIG. 3, the recess 23 has a circular opening shape. The recess 23 has a bottom surface 23a extending along the first surface 20a and an inner peripheral surface 23b connecting the bottom surface 23a and the first surface 20a.

音響整合部20は、例えば、厚みが1mm〜5mmであり、直径が5mm〜30mmであり、凹部23の深さが0.1mm〜2.5mmである。音響整合部20の材質としては、例えば合成樹脂、ゴム状弾性体、カーボン材料などを用いることができる。音響整合部20には、例えば直径10μm〜100μmの中空ガラスなどのフィラーが含まれていてもよい。 The acoustic matching section 20 has, for example, a thickness of 1 mm to 5 mm, a diameter of 5 mm to 30 mm, and a depth of the recess 23 of 0.1 mm to 2.5 mm. As the material of the acoustic matching portion 20, for example, synthetic resin, rubber-like elastic body, carbon material, or the like can be used. The acoustic matching section 20 may include a filler such as hollow glass having a diameter of 10 μm to 100 μm.

圧電素子30は、音響整合部20の第1面20aに取り付けられている。圧電素子30は、例えば、円板状、楕円板状、正方形板状、矩形板状等の形状を有する板状体である。本実施形態では、例えば図1〜3に示すように、圧電素子30は、凹部23に位置している。 The piezoelectric element 30 is attached to the first surface 20a of the acoustic matching section 20. The piezoelectric element 30 is, for example, a plate-shaped body having a disc shape, an elliptical plate shape, a square plate shape, a rectangular plate shape, or the like. In the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the piezoelectric element 30 is located in the recess 23.

圧電素子30は、電圧の印加を受けて振動し、超音波を発信する。圧電素子30によって発信された超音波は、音響整合部20を介して、外部に発せられる。また、圧電素子30は、音響整合部20を介して、検知対象物からの反射超音波を受信し、受信した反射超音波に応じて生じる信号を外部回路に出力する。 The piezoelectric element 30 vibrates when a voltage is applied and emits ultrasonic waves. The ultrasonic wave transmitted by the piezoelectric element 30 is emitted to the outside via the acoustic matching section 20. Further, the piezoelectric element 30 receives the reflected ultrasonic waves from the detection target object via the acoustic matching unit 20, and outputs a signal generated according to the received reflected ultrasonic waves to an external circuit.

圧電素子30は、例えば接着剤を介して、凹部23の底面23aに取り付けられている。これにより、音響整合部20に圧電素子30を取り付けてなる組立体40が構成されている。音響整合部20と圧電素子30とを接着する接着剤としては、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。 The piezoelectric element 30 is attached to the bottom surface 23a of the recess 23 via, for example, an adhesive. Thereby, the assembly 40 in which the piezoelectric element 30 is attached to the acoustic matching section 20 is configured. As the adhesive that bonds the acoustic matching section 20 and the piezoelectric element 30 to each other, for example, an epoxy-based or acrylic-based adhesive can be used.

圧電素子30は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電セラミックスからなる単板の圧電体と、該圧電体の一方主面および他方主面に設けられた銀などの金属からなる表面電極とを備えた構成であってもよい。圧電素子30は、例えば、圧電体層と内部電極層とが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構成であってもよい。圧電素子30は、例えば、厚みが0.1mm〜2.0mmである。なお、超音波センサ1は、圧電素子30の表面電極と外部回路(図示せず)とを電気的に接続する配線導体を有しているが、図では省略している。 The piezoelectric element 30 includes, for example, a single-plate piezoelectric body made of piezoelectric ceramics 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 may be provided. The piezoelectric element 30 may be configured to include, for example, a laminated body in which a piezoelectric layer and an internal electrode layer are laminated, and surface electrodes provided on one main surface and the other main surface of the laminated body. .. The piezoelectric element 30 has a thickness of 0.1 mm to 2.0 mm, for example. The ultrasonic sensor 1 has a wiring conductor that electrically connects the surface electrode of the piezoelectric element 30 and an external circuit (not shown), but they are omitted in the figure.

本実施形態の超音波センサ1では、音響整合部20が、第1面20aに凹部23を有している。言い換えれば、音響整合部20は、その周方向に沿って位置する、厚みが急激に変化する境界24を有している。境界24のそれぞれの部位は、圧電素子30への電圧の印加を停止した後に残留する、音響整合部20の不要な振動を散乱することができ、これにより、音響整合部20の不要な振動を位相が互いに異なる振動に変換することができる。それゆえ、超音波センサ1によれば、音響整合部20の不要な振動を、位相が互いに異なる振動に変換して重畳し、短時間で減衰させることが可能になる。したがって、超音波センサ1によれば、近距離に存在する検知対象物からの反射超音波によって生じる超音波信号が、音響整合部20の不要な振動による残響に埋もれてしまい、検出困難になることを抑制できるため、近距離測定の精度を向上させることができる。 In the ultrasonic sensor 1 of the present embodiment, the acoustic matching section 20 has the recess 23 in the first surface 20a. In other words, the acoustic matching section 20 has a boundary 24 located along the circumferential direction thereof, the thickness of which changes rapidly. Each part of the boundary 24 can scatter the unnecessary vibration of the acoustic matching part 20 which remains after the application of the voltage to the piezoelectric element 30 is stopped. It is possible to convert vibrations having different phases. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1, it becomes possible to convert unnecessary vibrations of the acoustic matching section 20 into vibrations having different phases, superimpose them, and attenuate them in a short time. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic signal generated by the reflected ultrasonic waves from the detection object existing at a short distance is buried in the reverberation due to the unnecessary vibration of the acoustic matching section 20, which makes detection difficult. Therefore, the accuracy of short-distance measurement can be improved.

以下、本開示の他の実施形態に係る超音波センサについて説明する。 Hereinafter, an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure will be described.

図4は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図5は、図4の切断面線B−Bで切断した平面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure, and FIG. 5 is a plan view taken along the section line BB of FIG. 4.

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、音響整合部20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 acoustic matching unit 20, and the other configurations are similar to each other. The same reference numerals as those of the sound wave sensor 1 are given and detailed description thereof is omitted.

超音波センサ1Aは、例えば図4,5に示すように、第1面20aに垂直な方向に見たときに、凹部23の図心C1と圧電素子30の図心C2とがずれた構成とされている。なお、凹部23の図心とは、凹部23の底面23aの図心を指す。 The ultrasonic sensor 1A has a configuration in which the centroid C1 of the recess 23 and the centroid C2 of the piezoelectric element 30 are deviated when viewed in a direction perpendicular to the first surface 20a, as shown in FIGS. Has been done. In addition, the centroid of the concave portion 23 refers to the centroid of the bottom surface 23 a of the concave portion 23.

超音波センサ1Aは、超音波センサ1と同様に、音響整合部20の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Similar to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic sensor 1A can attenuate reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 in a short time, and thus can improve the accuracy of short-range measurement.

また、超音波センサ1Aでは、凹部23の図心C1と圧電素子30の図心C2とが一致している場合と比較して、音響整合部20に圧電素子30を取り付けてなる組立体40が、ケース10の軸線回りの回転に対する対称性が低下したものとなっているため、組立体40における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ1Aによれば、音響整合部20の不要な振動のうちの定在波の成分が維持されにくいことから、不要な振動による残響をより短時間で減衰させることができ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。 Further, in the ultrasonic sensor 1A, as compared with the case where the centroid C1 of the recess 23 and the centroid C2 of the piezoelectric element 30 are aligned, the assembly 40 including the piezoelectric element 30 attached to the acoustic matching portion 20 is provided. Since the symmetry with respect to the rotation of the case 10 about the axis is reduced, it is difficult to maintain the standing wave in the assembly 40. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1A, since the component of the standing wave of the unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 is difficult to be maintained, the reverberation due to the unnecessary vibration can be attenuated in a shorter time, and It is possible to further improve the accuracy of distance measurement.

なお、図4,5では、第1面20aに垂直な方向に見たときに、凹部23の図心C1と音響整合部20の図心C3とが一致している例を示したが、超音波センサ1Aは、組立体40の、ケース10の軸線回りの回転に対する対称性が低下していればよく、凹部23の図心C1と音響整合部20の図心C3とは、一致していてもよく、一致していなくてもよい。 4 and 5, an example in which the centroid C1 of the concave portion 23 and the centroid C3 of the acoustic matching portion 20 are aligned when viewed in the direction perpendicular to the first surface 20a is shown. In the sound wave sensor 1A, the symmetry of the assembly 40 with respect to the rotation around the axis of the case 10 may be reduced, and the centroid C1 of the concave portion 23 and the centroid C3 of the acoustic matching portion 20 are coincident with each other. May or may not match.

図6は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。 FIG. 6 is a sectional view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure.

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に対して、音響整合部20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 1B according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 according to the above-described embodiment in the configuration of the acoustic matching unit 20, and the other configurations are similar to each other. The same reference numerals as those of the sound wave sensor 1 are given and detailed description thereof is omitted.

超音波センサ1Bでは、例えば図6に示すように、音響整合部20が、中心側に位置する第1部分21と、第1部分21よりも厚く第1部分21を囲む第2部分22とを有しており、凹部23は、第1部分21と第2部分22との厚みの差によって形成されている。また、超音波センサ1Bは、第2部分22の厚みT2が、第1部分21の厚みおよび圧電素子30の厚みの合計T1と異なる構成とされている。 In the ultrasonic sensor 1B, for example, as shown in FIG. 6, the acoustic matching unit 20 includes a first portion 21 located on the center side and a second portion 22 that is thicker than the first portion 21 and surrounds the first portion 21. The recess 23 is formed by the difference in thickness between the first portion 21 and the second portion 22. Further, the ultrasonic sensor 1B is configured such that the thickness T2 of the second portion 22 is different from the total thickness T1 of the thicknesses of the first portion 21 and the piezoelectric element 30.

超音波センサ1Bは、超音波センサ1と同様に、音響整合部20の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Similar to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic sensor 1B can attenuate reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 in a short time, and thus can improve the accuracy of short-range measurement.

超音波センサ1Bは、音響整合部20に圧電素子30を取り付けてなる組立体40において、第1部分21の厚みおよび圧電素子30の厚みの合計T1、すなわち組立体40の中心側の厚みと、第2部分22の厚みT2、すなわち組立体40の外周側の厚みとが互いに異なるため、組立体40における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ1Bによれば、音響整合部20の不要な振動のうちの定在波の成分が維持されにくいことから、不要な振動による残響をより短時間で減衰させることができ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。 In the ultrasonic sensor 1B, in the assembly 40 in which the piezoelectric element 30 is attached to the acoustic matching portion 20, the total thickness T1 of the thickness of the first portion 21 and the piezoelectric element 30, that is, the thickness of the assembly 40 on the center side, Since the thickness T2 of the second portion 22, that is, the thickness of the outer peripheral side of the assembly 40 is different from each other, it is difficult to maintain the standing wave in the assembly 40. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1B, the component of the standing wave in the unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 is hard to be maintained, so that the reverberation due to the unnecessary vibration can be attenuated in a shorter time, and It is possible to further improve the accuracy of distance measurement.

また、超音波センサ1Bは、例えば図6に示すように、第2部分22の厚みT2が、第1部分21の厚みおよび圧電素子30の厚みの合計T1よりも小さい構成であってもよい。このような構成においては、外周側の第2部分22は、中心側の第1部分21および圧電素子30に追従して振動しやすくなるため、組立体40の全体が一体的に振動するようになる。これにより、超音波センサ1Bから発せられる超音波の出力を高めることができるため、超音波センサ1Bから長距離に存在する検知対象物との距離測定(以下、長距離測定ともいう)を行うことが可能になる。 The ultrasonic sensor 1B may have a configuration in which the thickness T2 of the second portion 22 is smaller than the total thickness T1 of the thickness of the first portion 21 and the piezoelectric element 30 as shown in FIG. 6, for example. In such a configuration, the second portion 22 on the outer peripheral side easily follows the first portion 21 on the central side and the piezoelectric element 30 and easily vibrates, so that the entire assembly 40 vibrates integrally. Become. As a result, the output of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 1B can be increased, so that the distance measurement (hereinafter, also referred to as long-distance measurement) with the detection object existing at a long distance from the ultrasonic sensor 1B is performed. Will be possible.

図7は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。 FIG. 7 is a sectional view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure.

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に対して、音響整合部20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 1C of the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 of the above-described embodiment in the configuration of the acoustic matching unit 20, and the other configurations are the same. The same reference numerals as those of the sound wave sensor 1 are given and detailed description thereof is omitted.

超音波センサ1Cは、例えば図7に示すように、凹部23の深さDが、第2部分22の厚みT2の半分以下である構成とされている。 For example, as shown in FIG. 7, the ultrasonic sensor 1C is configured such that the depth D of the recess 23 is equal to or less than half the thickness T2 of the second portion 22.

超音波センサ1Cは、超音波センサ1と同様に、音響整合部20の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Similar to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic sensor 1C can damp reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching section 20 in a short time, and thus can improve the accuracy of short-range measurement.

また、超音波センサ1Cでは、第1部分21と第2部分22との厚みの差が小さくなるため、外周側の第2部分22は中心側の第1部分21に追従して振動しやすくなり、音響整合部20の全体が一体的に振動するようになる。これにより、超音波センサ1Cから発せられる超音波の出力を高めることができるため、超音波センサ1Cによる長距離測定が可能になる。 Further, in the ultrasonic sensor 1C, since the difference in thickness between the first portion 21 and the second portion 22 is small, the second portion 22 on the outer peripheral side easily follows the first portion 21 on the center side and easily vibrates. The entire acoustic matching section 20 vibrates integrally. As a result, the output of the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 1C can be increased, so that long-distance measurement can be performed by the ultrasonic sensor 1C.

図8は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図9は、図8の切断面線C−Cで切断した平面図である。なお、図8において、参照符号CLで示す一点鎖線は、第1面20aに垂直な方向に見たときの、底面23aの図心を通り、ケース10の軸線方向に延びる線を示している。 FIG. 8 is a sectional view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure, and FIG. 9 is a plan view taken along the section line C-C of FIG. 8. Note that, in FIG. 8, the alternate long and short dash line indicated by reference numeral CL indicates a line that extends in the axial direction of the case 10 through the centroid of the bottom surface 23a when viewed in the direction perpendicular to the first surface 20a.

本実施形態の超音波センサ1Dは、上記実施形態の超音波センサ1に対して、音響整合部20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 1D according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 according to the above-described embodiment in the configuration of the acoustic matching unit 20 and has the same configuration in other respects. The same reference numerals as those of the sound wave sensor 1 are given and detailed description thereof is omitted.

超音波センサ1Dは、例えば図8,9に示すように、第1部分21が円形状であって、第2部分22が円環状であって、第2部分22の幅Lが、第1部分21の半径Rよりも小さい構成とされている。 In the ultrasonic sensor 1D, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, the first portion 21 is circular, the second portion 22 is annular, and the width L of the second portion 22 is the first portion. It is configured to be smaller than the radius R of 21.

超音波センサ1Dは、超音波センサ1と同様に、音響整合部20の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Similar to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic sensor 1D can attenuate the reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 in a short time, and thus the accuracy of short-range measurement can be improved.

第2部分22の外周面(音響整合部20の外周面20c)は、ケース10に固定されており、さらに、第2部分22は、振動を散乱することが可能な、厚みの変化を有していない。そのため、第2部分22には減衰しにくい分割振動が発生しやすいが、超音波センサ1Dは、第2部分22の幅Lが小さいため、分割振動の発生を抑制できる。したがって、超音波センサ1Dによれば、音響整合部20の不要な振動による残響を抑制し、これにより、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。 The outer peripheral surface of the second portion 22 (the outer peripheral surface 20c of the acoustic matching portion 20) is fixed to the case 10, and the second portion 22 has a change in thickness capable of scattering vibration. Not not. Therefore, the divided vibration that is difficult to attenuate is likely to occur in the second portion 22, but the ultrasonic sensor 1D can suppress the occurrence of the divided vibration because the width L of the second portion 22 is small. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1D, reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 can be suppressed, and thereby the accuracy of short-range measurement can be further improved.

図10は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である FIG. 10 is a sectional view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure.

本実施形態の超音波センサ1Eは、上記実施形態の超音波センサ1に対して、音響整合部20および圧電素子30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 1E according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 according to the above-described embodiment in the configurations of the acoustic matching section 20 and the piezoelectric element 30, and the other configurations are the same, and thus the same. The same reference numerals as those of the ultrasonic sensor 1 are attached to the configuration, and detailed description will be omitted.

超音波センサ1Eは、例えば図10に示すように、圧電素子30が、音響整合部20の凹部23に嵌っている構成とされている。言い換えると、超音波センサ1Eは、凹部23の内径と圧電素子30の外径とが同じである構成とされている。 For example, as shown in FIG. 10, the ultrasonic sensor 1E is configured such that the piezoelectric element 30 is fitted in the recess 23 of the acoustic matching section 20. In other words, the ultrasonic sensor 1E is configured such that the inner diameter of the recess 23 and the outer diameter of the piezoelectric element 30 are the same.

超音波センサ1Eは、超音波センサ1と同様に、音響整合部20の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Similar to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic sensor 1E can damp reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching section 20 in a short time, and thus can improve the accuracy of short-range measurement.

また、超音波センサ1Eによれば、圧電素子30の外周側面30aが凹部23の内周面23bに固定されていることから、圧電素子30は、音響整合部20を大きな振幅で振動させることができる。これにより、超音波センサ1Eから発せられる超音波の出力を高めることができるため、超音波センサ1Eによる長距離測定が可能になる。 Further, according to the ultrasonic sensor 1E, since the outer peripheral side surface 30a of the piezoelectric element 30 is fixed to the inner peripheral surface 23b of the recess 23, the piezoelectric element 30 can vibrate the acoustic matching section 20 with a large amplitude. it can. As a result, the output of the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 1E can be increased, so that long-distance measurement by the ultrasonic sensor 1E becomes possible.

なお、超音波センサ1Eは、外周側面30aの全周が内周面23bに固定されている構成であってもよく、外周側面30aの一部が内周面23bに固定されている構成であってもよい。超音波センサ1Eは、圧電素子30の外周側面30aの少なくとも一部が内周面23bに固定されていることにより、音響整合部20を大きな振幅で振動させることができるため、長距離測定を行うことが可能となる。 The ultrasonic sensor 1E may have a configuration in which the entire outer circumference side surface 30a is fixed to the inner circumference surface 23b, or a part of the outer circumference side surface 30a is fixed to the inner circumference surface 23b. May be. Since the ultrasonic sensor 1E can vibrate the acoustic matching section 20 with a large amplitude because at least a part of the outer peripheral side surface 30a of the piezoelectric element 30 is fixed to the inner peripheral surface 23b, the ultrasonic sensor 1E performs long distance measurement. It becomes possible.

図11は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。 FIG. 11 is a plan view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure.

本実施形態の超音波センサ1Fは、上記実施形態の超音波センサ1に対して、音響整合部20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 1F according to the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 according to the above-described embodiment in the configuration of the acoustic matching unit 20, and the other configurations are similar to each other. The same reference numerals as those of the sound wave sensor 1 are given and detailed description thereof is omitted.

超音波センサ1Fは、例えば図11に示すように、凹部23の開口形状が楕円形状である構成とされている。 In the ultrasonic sensor 1F, for example, as shown in FIG. 11, the opening shape of the recess 23 is elliptical.

超音波センサ1Fは、超音波センサ1と同様に、音響整合部20の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Similar to the ultrasonic sensor 1, the ultrasonic sensor 1F can attenuate the reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 in a short time, and thus can improve the accuracy of short-range measurement.

また、超音波センサ1Fでは、凹部23の開口形状が円形状である場合と比較して、音響整合部20に圧電素子30を取り付けてなる組立体40が、ケース10の軸線回りの回転に対する対称性が低下したものとなっているため、組立体40における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ1Fによれば、音響整合部20の不要な振動のうちの定在波の成分が維持されにくいことから、不要な振動による残響をより短時間で減衰させることができ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。 Further, in the ultrasonic sensor 1F, as compared with the case where the opening shape of the concave portion 23 is circular, the assembly 40 in which the piezoelectric element 30 is attached to the acoustic matching portion 20 is symmetrical with respect to the rotation of the case 10 around the axis. As a result, the standing wave in the assembly 40 is hard to be maintained. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1F, since the component of the standing wave in the unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 is difficult to be maintained, the reverberation due to the unnecessary vibration can be attenuated in a shorter time, and It is possible to further improve the accuracy of distance measurement.

なお、凹部23の開口形状は、ケース10の軸線回りの回転に対する組立体40の対称性を低下させる形状であればよい。言い換えると、凹部23の開口形状は、円形状および楕円形状だけに限定されず、例えば、三角形状、矩形状、長円形状等であってもよく、その他の形状であってもよい。 It should be noted that the opening shape of the recess 23 may be any shape that reduces the symmetry of the assembly 40 with respect to the rotation of the case 10 around the axis. In other words, the opening shape of the recess 23 is not limited to the circular shape and the elliptical shape, and may be, for example, a triangular shape, a rectangular shape, an oval shape, or any other shape.

図12は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す端面図である。図12では、ケース10の軸線を含む面で切断した、超音波センサの端面を示している。 FIG. 12 is an end view schematically showing an ultrasonic sensor according to another embodiment of the present disclosure. FIG. 12 shows an end surface of the ultrasonic sensor cut along a plane including the axis of the case 10.

本実施形態の超音波センサ1Gは、上記実施形態の超音波センサ1に対して、音響整合部20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 1G of the present embodiment is different from the ultrasonic sensor 1 of the above-described embodiment in the configuration of the acoustic matching section 20, and is the same in the other respects. The same reference numerals as those of the sound wave sensor 1 are given and detailed description thereof is omitted.

超音波センサ1Gは、例えば図12に示すように、内周面23bが第1面20aに対して傾斜した構成とされている。超音波センサ1Gは、ケース10の軸線を含む面で切断した端面を見たときに、内周面23bと第1面20aとがなす角度(図12に示す角度α)が、例えば、60°以上90°未満であってもよく、70°以上90°未満であってもよく、80°以上90°未満であってもよい。 As shown in FIG. 12, for example, the ultrasonic sensor 1G has a configuration in which the inner peripheral surface 23b is inclined with respect to the first surface 20a. The ultrasonic sensor 1G has an angle (angle α shown in FIG. 12) formed by the inner peripheral surface 23b and the first surface 20a, for example, 60° when the end surface cut along a plane including the axis of the case 10 is viewed. The angle may be not less than 90° and may be not less than 70° and less than 90°, or may be not less than 80° and less than 90°.

超音波センサ1Gは、音響整合部20のうちの厚みが変化している部分において、不要な振動を散乱することができるので、超音波センサ1と同様に、不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。 Since the ultrasonic sensor 1G can scatter unnecessary vibrations in the portion of the acoustic matching portion 20 where the thickness is changed, like the ultrasonic sensor 1, reverberation due to unnecessary vibrations can be achieved in a short time. It can be attenuated, which can improve the accuracy of near field measurement.

また、超音波センサ1Gによれば、音響整合部20の外周側に位置し、厚みが変化しない外周部分25の幅Wを小さくすることが可能になる。外周部分25は、外周面(音響整合部20の外周面20c)が、ケース10に固定されているとともに、振動を散乱することが可能な、厚みの変化を有していないため、減衰しにくい分割振動が発生しやすいが、超音波センサ1Gでは、外周部分25の幅Wを小さくして、分割振動の発生を抑制できる。したがって、超音波センサ1Gによれば、音響整合部20の不要な振動による残響を抑制し、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。 Further, according to the ultrasonic sensor 1G, it is possible to reduce the width W of the outer peripheral portion 25 which is located on the outer peripheral side of the acoustic matching portion 20 and whose thickness does not change. Since the outer peripheral surface (outer peripheral surface 20c of the acoustic matching portion 20) of the outer peripheral portion 25 is fixed to the case 10 and has no change in thickness capable of scattering vibration, it is difficult to attenuate. Although split vibration is likely to occur, in the ultrasonic sensor 1G, the width W of the outer peripheral portion 25 can be reduced to suppress the occurrence of split vibration. Therefore, according to the ultrasonic sensor 1G, reverberation due to unnecessary vibration of the acoustic matching unit 20 can be suppressed, and the accuracy of short-range measurement can be further improved.

以下、上記実施形態の超音波センサ1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1Gの製造方法の一例について説明する。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G of the above embodiment will be described.

先ず、例えば直径が5mm〜20mmであり、厚みが1mm〜5mmである音響整合部20と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛を圧電体材料とする、例えば直径が5mm〜20mmであり、厚みが0.1mm〜2.0mmである圧電素子30とを作製した後、音響整合部20と圧電素子30とをエポキシ樹脂で接着し、組立体40を作製する。ここで、音響整合部20は、例えば合成樹脂材料を用いて、所定形状に成形したものである。 First, for example, the acoustic matching portion 20 having a diameter of 5 mm to 20 mm and a thickness of 1 mm to 5 mm and the piezoelectric material of lead zirconate titanate, for example, having a diameter of 5 mm to 20 mm and a thickness of 0. After the piezoelectric element 30 having a size of 1 mm to 2.0 mm is produced, the acoustic matching section 20 and the piezoelectric element 30 are bonded with an epoxy resin to produce the assembly 40. Here, the acoustic matching section 20 is molded into a predetermined shape using, for example, a synthetic resin material.

次に、切削加工により、例えば直径が5mm〜20mmであり、高さが5mm〜10mmである筒状の樹脂のケース10の筒状部11を作製し、その第1端11a側の開口に組立体40を挿入し、エポキシ系接着剤で貼り付ける。 Next, a tubular portion 11 of a tubular resin case 10 having a diameter of 5 mm to 20 mm and a height of 5 mm to 10 mm is produced by cutting, and assembled into an opening on the side of the first end 11a. Insert the solid 40 and attach it with 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の他端側開口から配線導体を取り出し、蓋部12を被せる。 Next, the wiring conductor is soldered to the surface electrode of the piezoelectric element 30, the wiring conductor is taken out from the opening on the other end side of the tubular portion 11, and the lid portion 12 is covered.

以上の方法で、超音波センサ1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1Gを製造することができる。 The ultrasonic sensors 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G 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、また、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。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。 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 changes and improvements may be made without departing from the scope of the present disclosure. It is possible. It goes without saying that all or part of each of the above-described embodiments can be appropriately combined in a range that does not conflict.

1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G 超音波センサ
10 ケース
11 筒状部
11a 第1端
11b 第2端
11c 内周面
12 蓋部
20 音響整合部
20a 第1面
20b 第2面
20c 外周面
21 第1部分
22 第2部分
23 凹部
23a 底面
23b 内周面
24 境界
25 外周部分
30 圧電素子
30a 外周側面
40 組立体
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G Ultrasonic sensor 10 Case 11 Cylindrical part 11a First end 11b Second end 11c Inner peripheral surface 12 Lid part 20 Acoustic matching part 20a First surface 20b Second Surface 20c Outer peripheral surface 21 First portion 22 Second portion 23 Recess 23a Bottom surface 23b Inner peripheral surface 24 Boundary 25 Outer peripheral portion 30 Piezoelectric element 30a Outer peripheral side surface 40 Assembly

Claims (10)

筒状のケースと、
該ケースの開口に位置する板状の音響整合部と、
該音響整合部のうち前記ケースの内部に露出する第1面に取り付けられた圧電素子と、を備え、
前記音響整合部は、前記第1面に凹部を有するとともに前記圧電素子が前記凹部に位置していることを特徴とする超音波センサ。
A tubular case,
A plate-like acoustic matching portion located in the opening of the case,
A piezoelectric element attached to the first surface of the acoustic matching section exposed to the inside of the case,
The ultrasonic sensor is characterized in that the acoustic matching section has a recess in the first surface and the piezoelectric element is located in the recess.
前記第1面に垂直な方向に見たときに、前記凹部の図心と前記圧電素子の図心とがずれていることを特徴とする請求項1に記載の超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein the centroid of the recess and the centroid of the piezoelectric element are deviated when viewed in a direction perpendicular to the first surface. 前記音響整合部は、中心側に位置する第1部分および前記第1部分よりも厚く前記第1部分を囲む第2部分を有し、前記第1部分と前記第2部分との厚みの差によって前記凹部が形成されており、
前記第2部分の厚みは、前記第1部分および前記圧電素子の合計の厚みとは異なることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超音波センサ。
The acoustic matching portion has a first portion located on the center side and a second portion that is thicker than the first portion and surrounds the first portion, and a difference in thickness between the first portion and the second portion The recess is formed,
The ultrasonic sensor according to claim 1 or 2, wherein a thickness of the second portion is different from a total thickness of the first portion and the piezoelectric element.
前記第2部分の厚みは、前記第1部分および前記圧電素子の合計の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 3, wherein the thickness of the second portion is smaller than the total thickness of the first portion and the piezoelectric element. 前記凹部の深さは、前記第2部分の厚みの半分以下であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 3 or 4, wherein the depth of the recess is less than or equal to half the thickness of the second portion. 前記第1部分は円形状であって、前記第2部分は円環状であって、前記第2部分の幅は、前記第1部分の半径よりも小さいことを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載の超音波センサ。 The first portion has a circular shape, the second portion has an annular shape, and the width of the second portion is smaller than the radius of the first portion. The ultrasonic sensor according to any one of 5 above. 前記音響整合部は、中心側に位置する第1部分および前記第1部分よりも厚く前記第1部分を囲む第2部分を有し、前記第1部分と前記第2部分との厚みの差によって前記凹部が形成されており、
前記凹部の深さは、前記第2部分の厚みの半分以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超音波センサ。
The acoustic matching portion has a first portion located on the center side and a second portion that is thicker than the first portion and surrounds the first portion, and a difference in thickness between the first portion and the second portion The recess is formed,
The ultrasonic sensor according to claim 1 or 2, wherein a depth of the concave portion is equal to or less than a half of a thickness of the second portion.
前記第1部分は円形状であって、前記第2部分は円環状であって、前記第2部分の幅は、前記第1部分の半径よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の超音波センサ。 The first portion has a circular shape, the second portion has an annular shape, and the width of the second portion is smaller than the radius of the first portion. Ultrasonic sensor. 前記音響整合部は、中心側に位置する第1部分および前記第1部分よりも厚く前記第1部分を囲む第2部分を有し、前記第1部分と前記第2部分との厚みの差によって前記凹部が形成されており、
前記第1部分は円形状であって、前記第2部分は円環状であって、前記第2部分の幅は、前記第1部分の半径よりも小さいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超音波センサ。
The acoustic matching portion has a first portion located on the center side and a second portion that is thicker than the first portion and surrounds the first portion, and a difference in thickness between the first portion and the second portion The recess is formed,
The first portion has a circular shape, the second portion has an annular shape, and the width of the second portion is smaller than the radius of the first portion. 2. The ultrasonic sensor according to 2.
前記圧電素子は、前記凹部に嵌っていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the piezoelectric element is fitted in the recess.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63181879U (en) * 1987-05-11 1988-11-24
JPH01158986U (en) * 1988-04-22 1989-11-02
DE102007010500A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic transducer with directly embedded piezo
WO2013047544A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 株式会社村田製作所 Ultrasonic sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4857464B2 (en) 2000-12-21 2012-01-18 株式会社村田製作所 Ultrasonic sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63181879U (en) * 1987-05-11 1988-11-24
JPH01158986U (en) * 1988-04-22 1989-11-02
DE102007010500A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic transducer with directly embedded piezo
WO2013047544A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 株式会社村田製作所 Ultrasonic sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112021003373T5 (en) 2020-06-23 2023-05-11 Sony Semiconductor Solutions Corporation IMAGING DEVICE

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