JPWO2013051524A1 - Ultrasonic sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
超音波センサ(101)は、底部(31b)と側壁部(31a)とを有する有底筒状のケース(31)と、ケース(31)の内底面に設けられた圧電素子(32)と、ケース(31)内で導通部材を介して圧電素子(32)と電気的に接続され、ケース(31)の外部へ突出する端子(43)と、端子(43)を保持する端子保持部材(41)と、端子保持部材(41)をケース(31)内で保持する緩衝部材(33)と、ケース(31)の側壁部(31a)の内周面に沿って設けられたダンピング部材(39)と、ケース(31)内の、ダンピング部材(39)および緩衝部材(33)の上部に充填された充填部材(36)と、を備え、ダンピング部材(39)と緩衝部材(33)との間に間隙(40)が設けられている。この構造により、端子への振動漏れを防止し、振動漏れによる残響特性を改善する。The ultrasonic sensor (101) includes a bottomed cylindrical case (31) having a bottom (31b) and a side wall (31a), a piezoelectric element (32) provided on the inner bottom surface of the case (31), A terminal (43) that is electrically connected to the piezoelectric element (32) through a conducting member in the case (31) and protrudes to the outside of the case (31), and a terminal holding member (41 that holds the terminal (43)) ), A buffer member (33) for holding the terminal holding member (41) in the case (31), and a damping member (39) provided along the inner peripheral surface of the side wall (31a) of the case (31) And a filling member (36) filled in the upper part of the damping member (39) and the buffer member (33) in the case (31), and between the damping member (39) and the buffer member (33) Is provided with a gap (40). This structure prevents vibration leakage to the terminal and improves reverberation characteristics due to vibration leakage.
Description
この発明は、超音波センサおよびその製造方法に関し、特に、圧電素子およびそれに電気的に接続される入出力端子を有し、たとえば、自動車のコーナーソナーやバックソナーなどに用いられる超音波センサ、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic sensor and a method of manufacturing the same, and more particularly to an ultrasonic sensor having a piezoelectric element and an input / output terminal electrically connected to the piezoelectric element, and used for, for example, an automobile corner sonar and back sonar, and It relates to the manufacturing method.
超音波センサは、超音波パルス信号を間欠的に送信し、送信された超音波パルス信号が物体に到達した後に反射した反射信号を受信することにより物体を検知するものである。自動車のバックソナー、コーナーソナー、さらには、縦列駐車する際における側壁等の障害物との距離を検知するパーキングスポットセンサ等には超音波センサが用いられる。この種の超音波センサは特許文献1〜3に開示されている。 The ultrasonic sensor detects an object by intermittently transmitting an ultrasonic pulse signal and receiving a reflected signal reflected after the transmitted ultrasonic pulse signal reaches the object. Ultrasonic sensors are used for back sonars, corner sonars of automobiles, and parking spot sensors that detect distances from obstacles such as side walls when parallel parking. This type of ultrasonic sensor is disclosed in Patent Documents 1 to 3.
図9は特許文献1の超音波センサの一部破断正面図である。この超音波センサは、超音波振動子1、緩衝部材2、シールド線5、吸音材6およびハウジング3を備えている。緩衝部材2は、超音波送受信用の開口を有し、超音波振動子1を囲んでいる。ハウジング3は、成型品であり、超音波振動子1と緩衝部材2とを収納している。シールド線5は、一方の端部がハウジング3の内部で超音波振動子1に接続されており、他方の端部がハウジング3から外部へ引き出されている。そして、緩衝部材2の内部であって超音波振動子1の側面に対応する部分に超音波振動子1を取り囲むように空気層4が形成されている。
FIG. 9 is a partially broken front view of the ultrasonic sensor of Patent Document 1. FIG. This ultrasonic sensor includes an ultrasonic transducer 1, a
特許文献2には、超音波振動子と、超音波振動子が接着されて超音波放射壁をなす底面部と筒状側壁とを有する内側筐体と、内側筐体の筒状側壁と同軸状に配置された筒状側壁を有する外側筐体と、を備える超音波センサにおいて、外側筐体は内側筐体を超音波放射壁側の複数の支持箇所で支持しており、複数の支持箇所以外において内側筐体の筒状側壁の外壁と外側筐体の筒状側壁の外壁との間に隙間が形成されている構造が示されている。
In
特許文献3には、超音波振動子と、超音波送受信用の開口を有し、超音波振動子を囲んでいる保持部材と、成型品であり、超音波振動子と保持部材とを収納しているハウジングと、を備える超音波センサにおいて、保持部材の内側に凸部を設けることによって、凸部以外の場所に隙間が生じるようにした構造が示されている。 Patent Document 3 discloses an ultrasonic vibrator, a holding member that has an opening for transmitting and receiving ultrasonic waves and surrounds the ultrasonic vibrator, and is a molded product that houses the ultrasonic vibrator and the holding member. In the ultrasonic sensor including the housing, a structure in which a gap is generated in a place other than the convex portion by providing the convex portion inside the holding member is shown.
特許文献1〜3に示されている従来の超音波センサにおいては、上記空気層および隙間の作用により、超音波振動子の振動がケース(ハウジングや筐体)に伝わり難い。そのため、残響時間の短縮効果がある。 In the conventional ultrasonic sensors disclosed in Patent Documents 1 to 3, the vibration of the ultrasonic vibrator is hardly transmitted to the case (housing or housing) due to the action of the air layer and the gap. Therefore, there is an effect of shortening the reverberation time.
しかし、電気信号の入出力を行う部材をリード線(もしくはシールド線)ではなくピン端子とした場合には、ケースの振動がピン端子に伝搬し、その振動が超音波センサの実装される外部の回路基板を振動させる問題(以下、「振動漏れ」という。)が発生する。この振動漏れによって残響時間が長くなる(残響特性が悪化する)。そして、残響時間が長引けば近距離に位置する物体の検知の際に、送信された超音波パルス信号による残響が持続している時間内に反射信号が受信されることになるので、近距離に位置する物体の検知ができなくなる。 However, if the member that inputs and outputs electrical signals is not a lead wire (or shield wire) but a pin terminal, the vibration of the case propagates to the pin terminal, and the vibration is external to the ultrasonic sensor mounted. A problem of vibrating the circuit board (hereinafter referred to as “vibration leakage”) occurs. This vibration leakage increases the reverberation time (the reverberation characteristics deteriorate). And if the reverberation time is prolonged, when detecting an object located at a short distance, the reflected signal is received within the time when the reverberation by the transmitted ultrasonic pulse signal is continued. It is impossible to detect a positioned object.
本発明の目的は、端子への振動漏れを防止し、振動漏れによる残響特性を改善した超音波センサを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor that prevents vibration leakage to a terminal and improves reverberation characteristics due to vibration leakage.
(1)本発明の超音波センサは、
底部と側壁部とを有する有底筒状のケースと、
前記ケースの内底面に設けられた圧電素子と、
前記ケース内で導通部材を介して前記圧電素子と電気的に接続され、前記ケースの外部へ突出する端子と、
前記端子を保持する端子保持部材と、
前記端子保持部材を前記ケース内で保持する緩衝部材と、
前記ケースの側壁部の内周面に沿って設けられたダンピング部材と、
前記ケース内の、前記ダンピング部材および前記緩衝部材の上部に充填された充填部材と、を備え、
前記ダンピング部材と前記緩衝部材との間に間隙(空気層)が設けられていることを特徴としている。(1) The ultrasonic sensor of the present invention
A bottomed cylindrical case having a bottom and a side wall; and
A piezoelectric element provided on the inner bottom surface of the case;
A terminal that is electrically connected to the piezoelectric element via a conducting member in the case and protrudes to the outside of the case;
A terminal holding member for holding the terminal;
A buffer member for holding the terminal holding member in the case;
A damping member provided along the inner peripheral surface of the side wall of the case;
A filling member filled in the upper part of the damping member and the buffer member in the case,
A gap (air layer) is provided between the damping member and the buffer member.
この構造により、ケースから伝わる振動がダンピング部材、緩衝部材および間隙(空気層)で減衰(遮断)されて、端子保持部材を通して端子に殆ど伝搬されなくなるので、端子を外部の回路基板に実装した際に発生する振動漏れを大幅に低減できる。 With this structure, vibration transmitted from the case is attenuated (blocked) by the damping member, the buffer member, and the gap (air layer), and hardly propagates to the terminal through the terminal holding member. Therefore, when the terminal is mounted on an external circuit board The vibration leakage that occurs in can be greatly reduced.
(2)前記充填部材は、前記ダンピング部材より弾性率が小さいことが好ましい。この構造により、ダンピング部材より弾性率が小さい充填部材から端子に直接伝わる振動漏れを低減できる。また、ダンピング部材が端子に直接接しない構造となり、ダンピング部材の弾性率が振動漏れ特性に影響しにくくなるのでダンピング部材の選択肢が広がる。 (2) It is preferable that the said filling member has a smaller elastic modulus than the said damping member. With this structure, vibration leakage directly transmitted from the filling member having a smaller elastic modulus than that of the damping member to the terminal can be reduced. In addition, the damping member does not directly contact the terminal, and the elastic modulus of the damping member is less likely to affect the vibration leakage characteristics, so that options for the damping member are expanded.
(3)前記間隙と前記充填部材との境界部(空気層の開口部)を閉塞する閉塞部材(目張り樹脂)を備えることが好ましい。この構造により、緩衝部材の構造を簡素化できる。 (3) It is preferable to provide a closing member (a cover resin) that closes a boundary portion (opening portion of the air layer) between the gap and the filling member. With this structure, the structure of the buffer member can be simplified.
(4)前記ケースの側壁部は、開口側に薄肉部、底部側に厚肉部をそれぞれ備え、
厚肉部上に、ケースよりも音響インピーダンスの高い補強材が設けられていることが好ましい。この構造により、ケースの底面の周囲の剛性が高まり、ケースの底面の振動がケースの側壁部へ伝わるのが抑制されるとともに、センサとしての感度が向上する。(4) The side wall portion of the case includes a thin portion on the opening side and a thick portion on the bottom side,
It is preferable that a reinforcing material having an acoustic impedance higher than that of the case is provided on the thick portion. With this structure, rigidity around the bottom surface of the case is increased, and vibrations on the bottom surface of the case are suppressed from being transmitted to the side wall portion of the case, and sensitivity as a sensor is improved.
(5)前記圧電素子と前記緩衝部材との間に吸音部材が設けられていることが好ましい。この構造により、不要な音波が吸音材で吸収されて、圧電素子からケース内部へ伝達する不要な音波をより効率よく減衰させることができる。 (5) It is preferable that a sound absorbing member is provided between the piezoelectric element and the buffer member. With this structure, unnecessary sound waves are absorbed by the sound absorbing material, and unnecessary sound waves transmitted from the piezoelectric element to the inside of the case can be attenuated more efficiently.
(6)本発明の超音波センサの製造方法は、(1)〜(5)の何れかに記載の超音波センサの製造方法であって、
前記緩衝部材より外径の大きな円環状の成型コマを前記ケース内に挿入する工程と、
前記ダンピング部材形成用の弾性樹脂を前記ケース内の前記成型コマの周囲に充填する
工程と、
前記成型コマを前記ケースから除去し、前記ケース内に前記緩衝部材を搭載する工程と、を備えたことを特徴としている。(6) An ultrasonic sensor manufacturing method of the present invention is the ultrasonic sensor manufacturing method according to any one of (1) to (5),
Inserting an annular molded piece having a larger outer diameter than the buffer member into the case;
Filling the periphery of the molding piece in the case with the elastic resin for forming the damping member;
Removing the molding piece from the case, and mounting the buffer member in the case.
本発明によれば、ケースから伝わる振動がダンピング部材、緩衝部材および間隙(空気層)で減衰(遮断)されて、端子保持部材を通して端子に殆ど伝搬されなくなるので、振動漏れを大幅に低減できる。そのため、振動漏れによる残響特性の悪化を防止でき、より近距離に位置する物体の検知が可能となる。 According to the present invention, vibration transmitted from the case is attenuated (blocked) by the damping member, the buffer member, and the gap (air layer), and is hardly propagated to the terminal through the terminal holding member, so that vibration leakage can be greatly reduced. Therefore, deterioration of the reverberation characteristic due to vibration leakage can be prevented, and an object located at a closer distance can be detected.
《第1の実施形態》
図1は第1の実施形態に係る超音波センサ101の断面図である。図2は超音波センサ101の一部を除く分解斜視図である。<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
超音波センサ101は、円板状の底部31bと筒状の側壁部31aとを有するアルミニウム製の有底筒状のケース31、ケース31の内底面に貼り付けられた圧電素子32、補強材(錘)37、端子43、端子43を保持する端子保持部材41等を備えている。端子43と圧電素子32とは図1に示されていない配線材(導通部材)で電気的に接続されている。配線材(導通部材)は、例えば、リード線やフレキシブル基板などである。圧電素子32は、平板状であり、駆動電圧が印加されると面内方向に広がり振動する。圧電素子32は、ケース31の底部31bに接合されている。圧電素子32は、例えば、圧電セラミックスからなり、円板形状の圧電基板と、圧電基板の互いに対向する主面にそれぞれ設けられている電極とを有する。
The
図2に示すように、ケース31は、底部31b側が閉塞し、底部31b側と反対側が開口する有底筒状であり、ケース31の開口は平面視して円形である。ケース31の側壁部31aは、開口側に薄肉部31t、底部側に厚肉部31hをそれぞれ備えている。ケース31の側壁部31aには段差部31STが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
補強材(錘)37は、中央に開口37hを有するリング状の部材であり、ケース31の厚肉部31h上であって側壁部31aの薄肉部31tの内周面に接しない位置に配置されている。補強材37は、音響インピーダンスが高く、錘として機能する部材であればよい。このため、補強材37は、厚み等のサイズを調整することによってケース31と同じ材料、すなわちアルミニウムからなるものであってもよいが、ステンレス鋼や亜鉛のような、ケース31を構成する材料よりも密度が高くかつ剛性が高い材料からなるものであることが好ましい。
The reinforcing member (weight) 37 is a ring-shaped member having an
図2に表れているように、底部31bにおける段差部31STによって囲まれている領域が主たる振動領域となる。ケース31の主たる振動領域は、平面視して長方形であり、y軸方向が長いのでy軸方向が長軸、x軸方向が短いのでx軸方向が短軸である。このように、主たる振動領域が異方性の形状を有するため、超音波の指向性に異方性が生じる。すなわち、前記長軸方向(y軸方向)の指向角は狭く、前記短軸方向(x軸方向)の指向角は広い。
As shown in FIG. 2, the region surrounded by the step portion 31ST in the bottom 31b is the main vibration region. The main vibration region of the
圧電素子32の上には、平板状の吸音材38が設けられている。吸音材38は、ケース31の内部における段差部31STによって囲まれている空間内に配置されている。吸音材38は、例えばポリエステルフェルトや多孔質シリコーンなどからなり、圧電素子32からケース31の開口側に放出される不要な超音波を吸収する。補強材37および吸音材38と端子保持部材41との間には、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの弾性体からなる緩衝部材33が設けられている。緩衝部材33は、端子保持部材41をケース31内で保持している。ケース31の側壁部31aの内周面に沿って、ウレタンゴムやシリコーンゴムなどの弾性体からなり、中央に開口を有する筒状の部材であるダンピング部材39が設けられている。そして、ダンピング部材39と緩衝部材33との間には間隙(空気層)40が形成されている。具体的には、緩衝部材33はダンピング部材39と接触するフランジ状(つば状)の部分を有しており、このフランジ状(つば状)の部分によってダンピング部材39と緩衝部材33との間に間隙(空気層)40が形成されている。
A flat
ケース31の内部で、ダンピング部材39および緩衝部材33の上部の空間には、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの弾性体からなる充填部材36が充填されている。充填部材36とダンピング部材39とは同じ材料を用いることができる。
Inside the
ケース31は例えば、鍛造により形成されている。緩衝材33は、カップ状の部材であり、補強材37の開口37hに係合する係合部33eを有する底部と、筒状の側壁部とを有する。緩衝材33が設けられていることにより、ケース31の底部31bにおける振動が端子保持材41に伝わることを抑制できる。
The
端子保持部材41は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの樹脂からなり、2本のピン状の端子43を保持している。端子保持部材41は、緩衝部材33の筒状の側壁部の内面に係合するフランジ状の係合部(以下、「フランジ部」という。)41fを有する。端子保持部材41のフランジ部41fの上面41sは充填部材36で覆われている。
The
このように、ケース31の側壁部31aの内周面に接するダンピング部材39が設けられているので、ケース31の側壁部31aの振動はダンピング部材39で減衰される。そして、ダンピング部材39と緩衝部材33との間に間隙(空気層)40が形成されていることにより、ケース31の側壁部31aの振動がダンピング部材39を介して緩衝部材33に伝搬しにくい。すなわち、緩衝部材33→端子保持部材41→端子43の経路で振動が伝搬することは殆ど無く、振動漏れが効果的に抑制される。また、間隙(空気層)40以外の部分を介してケース31から伝搬する振動は充填部材36の中で減衰し、端子保持部材41を介して端子43に殆ど伝搬しない。
Thus, since the damping
上記作用により、超音波センサ101を外部の回路基板に実装した際に発生する振動漏れを大幅に低減できる。
With the above action, vibration leakage that occurs when the
また、端子保持部材41のフランジ部41fの上面41sが充填部材36で覆われていることにより、端子保持部材41がケース31から離脱することを防止することができる。
Further, since the
緩衝部材33は振動を伝搬し難いもの、ダンピング部材39および充填部材36はケース31の側壁部31aの振動を抑制(制振)するものである。すなわちダンピング部材39および充填部材36は緩衝部材33に比べて弾性率が高いことが好ましい。さらに詳しくは、弾性率には貯蔵弾性率と損失弾性率があり、ダンピング部材39および充填部材36は損失弾性率が大きいこと、緩衝部材33は貯蔵弾性率が小さいことが好ましい。
The
図3(A)は第1の実施形態に係る超音波センサ101の残響特性を示す図、図3(B)は比較例である超音波センサの残響特性を示す図である。この比較例の超音波センサは図1に示した間隙40が無く、その部分に緩衝部材33が拡がったものであり、間隙40を有していない点を除いては第1の実施形態に係る超音波センサ101と同じ構成である。図3(A)と図3(B)では、いずれも横軸を500μs/div、縦軸を1V/divで表している。また、いずれも端子43を外部の回路基板上にはんだ付けで固定し、送信時間0.13msに8波のバースト波を送信し、圧電素子に現れる電圧波形を増幅して観測したものである。実際には送信終了直後から振幅の減衰は始まっているが、しばらくは増幅回路のダイナミックレンジを超えているので、その時間は波形が飽和している。
FIG. 3A is a diagram illustrating the reverberation characteristics of the
図3(A)と図3(B)とを対比すれば明らかなように、第1の実施形態に係る超音波センサ101では、振幅が早く収束していて、振動漏れが抑制されて残響時間が短い。
As is clear from the comparison between FIG. 3A and FIG. 3B, in the
図4はダンピング部材39と緩衝部材33との間の間隙40と振動漏れ時間との関係を示す図である。ここで、「振動漏れ時間」は端子43を外部の回路基板上にはんだ付けで固定した状態での通常の残響時間と端子43に漏れた振動をシリコーンゴムなどで挟んで振動漏れを抑制した状態の残響時間との残響の変動量として定義される時間である。間隙40を設けない場合、すなわち比較例の場合には振動漏れ時間のばらつきが大きく、間隙40を設けることによって振動漏れ時間は非常に小さくなり、且つばらつきも小さくなる。この結果から、0mmを超える間隙を設けることで、振動漏れ時間は、使用可能なレベルである0.1ms未満に抑えられることがわかる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the
なお、第1の実施形態によれば、ケース31の開口部が端子保持部材41と充填部材36とで密閉されているので、ケース31の内部に水が内部に侵入して感度が低下したり、異種金属間で腐食が発生したりする問題がない。
In addition, according to 1st Embodiment, since the opening part of
以上に示した超音波センサ101内に間隙40を設けるための製造方法について図5を参照して説明する。
A manufacturing method for providing the
図5はダンピング部材39および間隙40を形成する工程を示す図である。先ず、図5(A)に示すように、ケース31内に圧電素子32を接合し、補強材37を取り付け、吸音部材38を圧電素子32上に配置し、成型コマ51を装着する。成型コマ51は、ケース31の側壁部31aとの間に、ダンピング部材39と同じ形状を有する隙間を有するように配置される。次に、図5(B)に示すように目張り樹脂39Pを成型コマ51とケース31の側壁部31aと間の隙間の一部に塗布し硬化させる。目張り樹脂39Pは、ダンピング部材39と同じ材料からなり、後にダンピング部材39の一部となる。次に、図5(C)に示すようにダンピング部材39用の樹脂を成型コマ51とケース31の側壁部31aと間の隙間に塗布(充填)し硬化させる。その後、図5(D)のように成型コマ51を取り除き、図5(E)のように緩衝部材33を装着する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of forming the damping
以上の工程により、ダンピング部材39と緩衝部材33との間に間隙40が設けられる。
Through the above steps, the
《第2の実施形態》
図6は第2の実施形態に係る超音波センサ102の断面図である。超音波センサ102の構造は、第1の実施形態で示した超音波センサ101と同じである。但し、充填部材36はダンピング部材39とは異なる材料からなる。第2の実施形態の超音波センサ102では、充填部材36の弾性率はダンピング部材39の弾性率より小さい。<< Second Embodiment >>
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
例えばダンピング部材39はウレタンゴムからなり、充填部材36はシリコーンゴムからなる。また、充填部材36の弾性率をダンピング部材39の弾性率を異ならせれば、両者がウレタンゴムであってもよい。ダンピング部材39はケース31の側壁部31aに対して制振性の高い弾性材であり、充填部材36は側壁部31aの振動を端子保持部材41に伝搬し難い弾性材であればよい。
For example, the damping
《第3の実施形態》
図7は第3の実施形態に係る超音波センサ103の断面図である。超音波センサ103においては、間隙40と充填部材36との境界部を閉塞する閉塞部材34を備えている。その他の構成は第1の実施形態で示した超音波センサ101と同じである。<< Third Embodiment >>
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
閉塞部材34は、間隙40内に浸入しない程度にチクソトロピック性の高い樹脂をディスペンサで塗布することで設けることができる。
The closing
このように閉塞部材34で間隙40と充填部材36との境界部(空気層の開口部)を閉塞(目張り)することによって、充填部材36の充填時に間隙40への充填樹脂の流入が防止される。
In this way, the closing
また、このように閉塞部材34を用いることによって、緩衝部材33にダンピング部材39と接触するフランジ状(つば状)の部分を形成する必要がなくなるので、緩衝部材33の形状を簡素化できる。
Further, by using the closing
《第4の実施形態》
図8は第4の実施形態に係る超音波センサ104の断面図である。超音波センサ104においては、ダンピング部材39と緩衝部材33との間の間隙40の開口を充填部材36で閉塞したものである。その他の構成は第1の実施形態で示した超音波センサ101と同じである。<< Fourth Embodiment >>
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
充填部材36には、その充填時に間隙40内に樹脂が流入しない程度にチクソトロピック性の高い樹脂材料を用いる。
For the filling
31…ケース
31a…側壁部
31b…底部
31h…厚肉部
31ST…段差部
31t…薄肉部
32…圧電素子
33…緩衝部材
33e…係合部
34…閉塞部材
36…充填部材
37…補強材
37h…開口
38…吸音部材
39…ダンピング部材
40…間隙
41…端子保持部材
41f…フランジ部
41s…上面
43…端子
51…成型コマ
101〜104…超音波センサ31 ...
(1)本発明の超音波センサは、
底部と側壁部とを有する有底筒状のケースと、
前記ケースの内底面に設けられた圧電素子と、
前記ケース内で導通部材を介して前記圧電素子と電気的に接続され、前記ケースの外部へ突出する端子と、
前記端子を保持する端子保持部材と、
前記端子保持部材を前記ケース内で保持する緩衝部材と、
前記ケースの側壁部の内周面に沿って設けられたダンピング部材と、
前記ケース内の、前記ダンピング部材および前記緩衝部材の上部に充填された充填部材と、を備え、
前記ダンピング部材と前記緩衝部材との間に間隙(空気層)が設けられており、
前記ダンピング部材の弾性率は前記緩衝部材の弾性率よりも高いことを特徴としている。
(1) The ultrasonic sensor of the present invention
A bottomed cylindrical case having a bottom and a side wall; and
A piezoelectric element provided on the inner bottom surface of the case;
A terminal that is electrically connected to the piezoelectric element via a conducting member in the case and protrudes to the outside of the case;
A terminal holding member for holding the terminal;
A buffer member for holding the terminal holding member in the case;
A damping member provided along the inner peripheral surface of the side wall of the case;
A filling member filled in the upper part of the damping member and the buffer member in the case,
A gap (air layer) is provided between the damping member and the buffer member ,
The elastic modulus of the damping member is higher than the elastic modulus of the buffer member .
Claims (6)
前記ケースの内底面に設けられた圧電素子と、
前記ケース内で導通部材を介して前記圧電素子と電気的に接続され、前記ケースの外部へ突出する端子と、
前記端子を保持する端子保持部材と、
前記端子保持部材を前記ケース内で保持する緩衝部材と、
前記ケースの側壁部の内周面に沿って設けられたダンピング部材と、
前記ケース内の、前記ダンピング部材および前記緩衝部材の上部に充填された充填部材と、を備え、
前記ダンピング部材と前記緩衝部材との間に間隙が設けられていることを特徴とする超音波センサ。A bottomed cylindrical case having a bottom and a side wall; and
A piezoelectric element provided on the inner bottom surface of the case;
A terminal that is electrically connected to the piezoelectric element via a conducting member in the case and protrudes to the outside of the case;
A terminal holding member for holding the terminal;
A buffer member for holding the terminal holding member in the case;
A damping member provided along the inner peripheral surface of the side wall of the case;
A filling member filled in the upper part of the damping member and the buffer member in the case,
An ultrasonic sensor, wherein a gap is provided between the damping member and the buffer member.
前記厚肉部上に、前記ケースよりも音響インピーダンスの高い補強材が設けられている、請求項1〜3の何れかに記載の超音波センサ。The side wall portion of the case includes a thin portion on the opening side and a thick portion on the bottom side,
The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein a reinforcing material having an acoustic impedance higher than that of the case is provided on the thick portion.
前記緩衝部材より外径の大きな円環状の成型コマを前記ケース内に挿入する工程と、
前記ダンピング部材形成用の弾性樹脂を前記ケース内の前記成型コマの周囲に充填する工程と、
前記成型コマを前記ケースから除去し、前記ケース内に前記緩衝部材を搭載する工程と、を備えた、超音波センサの製造方法。It is a manufacturing method of the ultrasonic sensor in any one of Claims 1-5,
Inserting an annular molded piece having a larger outer diameter than the buffer member into the case;
Filling the periphery of the molding piece in the case with the elastic resin for forming the damping member;
Removing the molding piece from the case, and mounting the buffer member in the case.
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