JP7268206B2 - 超音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサの製造方法 - Google Patents
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Description
・開口部と底部と壁とを有する容器を、押出成形プロセスで製造するステップ;
・容器の底部の上に圧電ディスクを固定するステップ;
・一体化された電子機器を有するカバーで容器を閉鎖するステップ、
その際、電子機器は、圧電ディスクと電気的に接触すると共に、圧電ディスクを制御し読み出すように構成されている。
2 容器
3 底部
4 壁
5 圧電ディスク
6 カバー
7 電子機器
8 減衰要素
9 デジタルI/Oインターフェース
10 接着剤
11 振動減衰要素
12 回路基板
13 接着層
14 ワイヤ
15 凹部
16 通路
17 集積回路
18 アナログ接地線
19 デジタル接地線
20 温度センサ
21 ピン
22 弾性リング/シリコーンリング
23 連結片
Claims (43)
- 以下を有する超音波トランスデューサ(1):
・開口部と、底部(3)と、壁(4)と、を備える容器(2);
・前記容器(2)の内部で前記底部(3)の上に配置された圧電ディスク(5);
・前記容器(2)を閉鎖するカバー(6);
・前記カバー(6)に一体化されており、前記圧電ディスク(5)と電気的に接触すると共に、前記圧電ディスク(5)を制御し読み出すように構成されている電子機器(7)。 - 前記底部(3)と前記カバー(6)との間に減衰要素(8)が配置されていると共に、前記減衰要素(8)は前記容器(2)を満たす、請求項1に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記カバー(6)は、再閉鎖可能な固定機構によって固定される、請求項1又は2に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記カバー(6)は前記容器(2)の前記開口部から隔てられて前記容器(2)内に配置されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記カバー(6)は少なくとも2つの凹部(15)を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記凹部(15)のうち少なくとも1つにはワイヤ(14)のための通路(16)が形成されており、前記圧電ディスク(5)は前記電子機器(7)と前記ワイヤ(14)によって電気的に接続されている、請求項5に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)は壁(5)の前記開口部に沿って段差を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記電子機器(7)は、前記カバー(6)の外面上にデジタルI/Oインターフェース(9)を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記電子機器(7)は、前記カバー(6)の外面上にピン(21)を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記底部(3)は1mmより薄い、請求項1~9のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記壁の厚さは、前記底部(3)の前記厚さの少なくとも1.5倍である、請求項1~10のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)は導電性の材料から成る、請求項1~11のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)の内表面は、部分的に粗くされ及び/又は滑らかにされている、請求項1~12のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)は陽極酸化されている、請求項1~13のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)の内表面は陽極酸化されており、外表面は処理されていない、
又は、前記容器(2)の内表面及び前記容器(2)の外表面は陽極酸化されている、
又は、前記容器(2)の外表面は陽極酸化されており、内表面は処理されていない、
請求項1~14のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。 - 前記容器(2)の内表面は陽極酸化層を有し、前記陽極酸化層は途絶部を有する、請求項15に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記途絶部を介して、前記圧電ディスク(5)及び/又は前記電子機器(7)の基準電位との電気的な接触が形成される、請求項16に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)の内表面は導電層を有する、請求項1~17のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記底部(3)の一部は、前記圧電ディスク(5)に隣接する底面と比較して厚い壁厚を有する、請求項1~18のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記底部(3)に対して平行に延びると共に前記底部(3)と重ならない前記容器(2)の面は、前記圧電ディスク(5)に隣接する底面と比較して厚い壁厚を有する、請求項1~19のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)は、より厚い壁厚を有する前記面の外表面上に、接着剤(10)を有する、請求項20に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)の外表面上に振動減衰要素(11)が配置されている、請求項1~21のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記カバー(6)は回路基板(12)である、請求項1~22のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記回路基板(12)は可撓性である、請求項23に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記回路基板(12)はプラスチック塊内に鋳込まれている、請求項23又は24に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記回路基板(12)は電気部品を有し、前記電気部品は、前記回路基板(12)のうち前記圧電ディスク(5)を向く面の上に配置されている、請求項23~25のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記回路基板(12)は、電荷ポンプを備える集積回路(17)を有する、請求項23~26のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記回路基板(12)は、アナログ接地線(18)及びデジタル接地線(19)を有し、前記アナログ接地線(18)及び前記デジタル接地線(19)は、前記デジタル接地線(19)と前記アナログ接地線(18)との間の電磁的な相互作用が抑制されるように構成されている、請求項27に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記アナログ接地線(18)及び前記デジタル接地線(19)は、前記集積回路(17)の反対側に配置されている、請求項28に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記圧電ディスク(5)は温度センサ(20)として使用される、請求項1~29のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 温度センサ(20)を有する、請求項1~30のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記温度センサ(20)は、NTCセンサ又はPTCセンサである、請求項31に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記温度センサ(20)は、前記容器(2)の内部に配置されている、請求項31又は32に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 測定された距離の温度依存性を、音速の温度依存性を根拠として、前記温度センサ(20)の測定値に基づいて補正するように構成されている、請求項30~33のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 前記容器(2)は押出成形プロセスで製造されている、請求項1~34のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)。
- 請求項1~35のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ(1)を有する装置であって、前記装置は、前記超音波トランスデューサ(1)によって決定された信号のうちの1つに基づいて、前記装置の物体までの距離を測定するように構成されている、装置。
- 超音波トランスデューサ(1)の製造方法であって、以下のステップを含む:
・開口部と、底部(3)と、壁(4)とを有する容器(2)を製造するステップ;
・前記容器の前記底部(3)の上に圧電ディスク(5)を固定するステップ;
・一体化された電子機器(7)を有するカバー(6)で前記容器(2)を閉鎖するステップであって、前記電子機器(7)は、前記圧電ディスク(5)と電気的に接触すると共に、前記圧電ディスク(5)を制御し読み出すように構成されている、ステップ。 - 前記容器(2)は押出成形プロセスで製造される、請求項37に記載の方法。
- 前記容器(2)の前記閉鎖の前に、第1のシリコーンリング(22)が、前記容器(2)のうち前記底部(3)から離れる方を向く支持面の上に配置されると共に硬化され、前記容器(2)の前記閉鎖の前記ステップの際に、前記カバー(6)が前記第1のシリコーンリング(22)の上に配置される、請求項37又は38に記載の方法。
- 第2のシリコーンリング(22)が、前記カバー(6)のうち前記底部(3)から離れる方を向く面の上に配置され、前記カバー(6)は、前記第1及び第2のシリコーンリング(22)の間に固定される、請求項39に記載の方法。
- 前記電子機器(7)は、前記圧電ディスク(5)と、前記電子機器(7)に半田付けされたワイヤ(14)を介して電気的に接触している、請求項39又は40に記載の方法。
- 前記カバー(6)は、その中に前記ワイヤ(14)配置される少なくとも1つの凹部(15)を有し、前記容器(2)の前記閉鎖の前記ステップでは、前記カバー(6)が並進運動によって前記容器(2)に押し付けられ、次いで、前記ワイヤ(14)が前記電子機器(7)に半田付けされる、請求項41に記載の方法。
- 液状の充填材が、前記カバー(6)と前記底部(3)との間の空隙内に満たされ、前記液状の充填材は硬化されて減衰要素(8)となる、請求項37~42のいずれか1項に記載の方法。
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