WO2011027201A1

WO2011027201A1 - 超音波センサ

Info

Publication number: WO2011027201A1
Application number: PCT/IB2010/002129
Authority: WO
Inventors: 浩司浦瀬; 康志永野
Original assignee: パナソニック電工株式会社
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2011-03-10
Also published as: CN102576074B; JP5075171B2; CN102576074A; US20120176866A1; US9176220B2; JP2011053109A

Abstract

　超音波センサには、超音波の送受波を行う送受波素子と、送受波素子を介して送受波される超音波信号を処理するための電子回路が実装された回路基板と、送受波素子が収納される素子収納部、及び開口部を具備して回路基板が収納される基板収納部が設けられる。また、前記超音波センサは、素子収納部と基板収納部とを連通する連通孔が形成されるハウジングと、連通孔を挿通して送受波素子と回路基板とを電気的に接続する導通手段とを更に備え、前記基板収納部は、開口に覆設される蓋部材によって封止される。

Description

明細書超音波センサ技術分野

本発明は、車両に搭載されて障害物検知等に用いられる超音波センサに関するものである。背景技術

従来から、図 1 3に示すように、一面に開口を具備する中空状のハウジング 1 0 1と、超音波の送受波が行われる送受波面がハウジング 1 0 1の他面に露出する送受波素子 1 0 2と、ハウジング 1 0 1内に収納されて送受波素子を介して送受波される超音波信号を処理するための電子回路が実装される回路基板 1 0 3と、送受波素子 1 0 2と回路基板 1 0 3とを電気的に接続する配線 1 0 4と、ハウジング 1 0 1の開口に覆設される蓋部材 1 0 5と、一端が回路基板 1 0 3に溶接等によリ接続されて他端が図示しない給電端子に接続される端子 1 0 6とを備えた超音波センサが提供されている。

そして、上記超音波センサが車両用として用いられる場合、当該超音波センサは、バンパーやフロントグリル等、被水可能性が高く且つ振動の激しい箇所に設置される。そのため、従来、多くの超音波センサでは、その回路基板 1 0 3等が収納されるハウジング 1 0 1内に、疎水性及び弾力性を有する充填材 1 0 7 (シリコン等）が充填されている。そして、これにより、その要求される高い耐水性、及び耐振性を確保する構成が一般的となつている（例えば特許文献 1参照）。

特許文献 1 ：日本国特開 2 0 0 5— 2 4 3 5 1号公報

しかしながら、上記従来構成のように充填材 1 0 7を充填することにより、その分、重量及びコストが增加するのみならず、その存在により、ハウジング 1 0 1内に収納された回路基板 1 0 3に歪みが生じる可能性があり、当該回路基板 1 0 3上に実装された電子部品との間のハンダ付け部分に亀裂が生ずる虞がある。或いは、その充填の前後でセンサの検知エリア特性が変化してしまうという虞もある。尚、上記電子回路 1 0 3に歪みを生じさせる要因としては、例えば、充填材 1 0 7の熱膨張及び収縮に伴う外部負荷があり、また、充填前後における検知エリア特性の変化としては、その検知エリアの狭小化等が挙げられる。そして、さらには、その乾燥工程に多大な時間を要する等といつた課題もあり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。発明の開始

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、防水性を確保しつつ、重量及びコストの増加を抑制して、更には、電子回路基板の歪みの発生を防止し、製造時間の短縮を図ることができる超音波センサを提供する。

本発明の実施形態によれば、超音波の送受波を行う送受波素子と、送受波素子を介して送受波される超音波信号を処理するための電子回路が実装された回路基板と、送受波素子が収納される素子収納部、及び開口部を具備して回路基板が収納される基板収納部が設けられ、素子収納部と基板収納部とを連通する連通孔が形成されるハウジングと、連通孔を揷通して送受波素子と回路基板とを電気的に接続する導通手段とを備え、前記基板収納部は、開口に覆設される蓋部材によって封止されることを特徴とする超音波センサが提供される。

この構成によれば、基板収納部が蓋部材によって封止されることで容易に基板収納部の防水性を確保でき、更には、当該基板収納部に充填材を充填する必要がないため、重量及びコストの増加を抑制し、更に、回路基板に歪みが発生することを防止でき、加えて、製造時間の短縮を図ることができる。

また、前記蓋部材は、開口に覆設されてハウジングに溶着されても良い。

この構成によれば、蓋部材がハウジングに溶着されることで、基板収納部の防水性を高めることができる。

また、前記蓋部材は、ハウジングにレーザ一溶着されても良い。

この構成によれば、蓋部材がハウジングにレ一ザ一溶着されることで、基板収納部の防水性を高めることができる。

また、前記蓋部材は、ハウジングに超音波溶着されても良い。

この構成によれば、蓋部材がハウジングに超音波溶着されることで、基板収納部の防水性を高めることができる。

また、前記蓋部材は、開口に覆設されてハウジングに接着されても良い。

この構成によれば、蓋部材がハウジングに接着されることで、容易に基板収納部の防水性を保つことができる。

また、前記蓋部材と基板収納部の開口周縁との間には、シール部材が介在しても良い。この構成によれば、基板収納部の防水性をよリ高めることができる。

また、前記連通孔は、接着剤によって閉塞されても良い。

この構成によれば、素子収納部から基板収納部への水分の浸入を防止でき、基板収納部の防水性をより一層高めることができる。

また、接着剤は、基板収納部には充填されず連通孔にのみ充填されることから、重量及びコストの增加を抑制でき、更に、回路基板に歪みが発生することを防止でき、加えて、製造時間の短縮を図ることができる。

また、前記基板収納部は、底面に前記連通孔の一端が開口した凹部が形成され、少なくとも連通孔には接着剤が充填されても良い。

この構成によれば、接着剤を揷通孔へ簡単に充填することができ、基板収納部の防水性をよリー層高めることができる。

また、前記基板収納部は、底面に前記連通孔の一端が開口し、当該連通孔の周囲には環状のリブが突設され、少なくとも連通孔には、接着剤が充填されても良い。

また、前記連通孔は、前記導通手段が揷通する揷通孔を有した封止板によって閉塞されても良い。

この構成によれば、素子収納部から基板収納部への水分の浸入を防止でき、基板収納部の防水性をよリー層高めることができる。

また、前記封止板は、送受波素子に溶着されても良い。

この構成によれば、封止板の揷通孔を介して素子収納部から基板収納部へ水分が浸入することを防止でき、基板収納部の防水性を保つことができる。

また、前記封止板は、送受波素子にレーザ一溶着されても良い。

この構成によれば、基板収納部の防水性をより高めることができる。

また、前記封止板は、送受波素子に超音波溶着されても良い。

この構成によれば、基板収納部の防水性をよリ高めることができる。

また、前記封止板は、ハウジングに溶着されても良い。

この構成によれば、ハウジングと封止板との間を介して素子収納部から基板収納部へ水分が浸入することを防止でき、基板収納部の防水性を保つことができる。

また、前記封止板は、ハウジングにレーザー溶着されても良い。

また、前記封止板は、ハウジングに超音波溶着されても良い。

また、前記封止板は、送受波素子に溶着により仮止めされた後に送受波素子に接着されても良い。

この構成によれば、溶着によって封止板の組み付け精度を高めることができ、更に、接着剤によって基板収納部の防水性をより一層高めることができる。

また、前記封止板は、ハウジングに溶着により仮止めされた後にハウジングに接着されても良い。

この構成によれば、溶着によって封止板の組み付け精度を高めることができ、更に、接着剤によって基板収納部の防水性をよリー層高めることができる。

また、前記封止板と送受波素子との間、及び前記封止板とハウジングとの間の少なくともいずれか一方には、シール部材が介在しても良い。

この構成によれば、基板収納部の防水性をよリー層高めることができる。

また、前記封止板は、超音波センサの組み立て時に作業者が把持する突部が形成されても良い。この構成によれば、封止板の組み付けを容易に行うことができる。

また、前記突部は、回路基板を支持しても良い。

この構成によれば、封止板の突部が回路基板を支持することで、当該回路基板を支持するために別途支持部を設ける必要がなく、超音波センサの構造を簡素化することができる。

また、前記突部は、回路基板に溶着されて回路基板を固定しても良い。

この構成によれば、回路基板を固定するために別途溶着リブ等を設ける必要がなくなリ、超音波センサの構造を簡素化することができる。

また、前記回路基板は、基板収納部の底面に対向配置され、前記基板収納部には、回路基板を基板収納部の開口から当該基板収納部の底面側の所定の位置までガイドするガイド部材が設けられても良い。

この構成によれば、回路基板を基板収納部内の所定の位置へ容易に収納することができる。

また、前記基板収納部には、前記回路基板を支持する支持リブと、回路基板に溶着されて支持リブと共に回路基板を狭持する溶着リブとが形成されても良い。

この構成によれば、支持リブと溶着リブとで回路基板を狭持することで、当該回路基板をより安定して固定することができる。

また、前記基板収納部には前記回路基板を支持する支持リブが形成されており、前記蓋部材は蓋部材の天板から前記支持リブ側に延長する押圧突部が設けられ、前記支持リブと共に前記回路基板を挟持して固定しても良い。

また、超音波の送受波を行う送受波素子と、送受波素子を介して送受波される超音波信号を処理するための電子回路が実装された回路基板と、送受波素子が収納される素子収納部、及び開口部を具備して回路基板が収納される基板収納部が設けられ、素子収納部と基板収納部とを連通する連通孔が形成されるハウジングと、連通孔を揷通して送受波素子と回路基板とを電気的に接続する導通手段とを備え、前記回路基板は、表面に絶縁コ一ティングが施されることを特徴とする超音波センサが提供される。

この構成によれば、回路基板自体が防水性をもつことで、基板収納部を密閉構造とする必要がなくなるため溶着作業において密閉を必要とせず、作業工数を低減することができる。

また、基板収納部に充填材を充填する必要がないため、重量及びコストの増加を抑制し、更に、回路基板に歪みが発生することを防止でき、加えて、製造時間の短縮を図ることができる。発明の効果

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、防水性を確保しつつ、重量及びコストの増加を抑制して、更には、電子回路基板の歪みの発生を防止し、製造時間の短縮を図ることができるという効果がある。図面の簡単な説明

本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面と、以降の好ましい実施例の説明から明白にする。

【図 1】本発明の実施形態 1による超音波センサの断面図を示す。

【図 2】（a )、 ( b ) は、前記実施形態 1による超音波センサが有する送受波素子を示し、（a ) は、正面図、（b ) は、断面図を示す。

【図 3】（a )、 ( b ) は、前記実施形態 1による超音波センサが有するカバ一を示し、 ( a ) は、正面図、（b ) は、断面図を示す。

【図 4】（a )、（b ) は、前記実施形態 1による同上における超音波センサの要部拡大図を示す。

【図 5】（a )〜（c )は、前記実施形態 1による超音波センサが有する封止板を示し、 ( a ) は、正面図、（b ) は、側面図、（c ) は、断面図を示す。

【図 6】前記実施形態 1による超音波センサの断面図を示す。

【図 7】前記実施形態 1による超音波センサの別形態における断面図を示す。

【図 8】本発明の実施形態 2による超音波センサの断面図を示す。

【図 9】前記実施形態 2による超音波センサの他の形態における断面図を示す。【図 1 0】本発明の実施形態 3による超音波センサの断面図を示す。

【図 1 1】本発明の実施形態 4による超音波センサの断面図を示す。

【図 1 2】前記実施形態 4による超音波センサに端子カバ一を設けた場合の断面図を示す。

【図 1 3】従来例における超音波センサの断面図を示す。発明を実施するため最良の形態

以下、本発明の実施形態が本明細書の一部を成す添付図面を参照してよリ詳細に説明する。図面全体において同一または類似する部分には同一符号を付し、それについての説明は省略する。

(実施形態 1 )

本実施形態における超音波センサは、図 1に示すように、超音波の送受波を行う送受波素子 1 と、送受波素子 1の送受波面以外の面を覆うカバ一 2と、送受波素子 1を介して送受波される超音波信号を処理するための電子回路が実装された回路基板 3と、送受波素子 1が収納される素子収納部 4 1、及び開口部 4 2 aを具備して回路基板 3が収納される基板収納部 4 2が設けられ、素子収納部 4 1と基板収納部 4 2とを連通する連通孔 4 3が形成されるハウジング 4と、連通孔 4 3を閉塞する封止板 5と、一端が回路基板 3に接続されて他端が図示しない外部端子に接続される外部接続端子 6と、基板収納部 4 2の開口部を覆設する蓋部材 7とを備えている。

送受波素子 1は、図 2に示すように、図示しない圧電素子と、内部に圧電素子を収納するケース 1 1と、ケース 1 1に貼り付けられるスぺ一サ 1 2と、スぺ一サ 1 2に積層されるべ一ス 1 3と、一端が圧電素子と電気的に接続されて他端がケース 1 1外に突出する接続端子（配線） 1 4とから構成される。

ケース 1 1は、黒色に着色されたポリブチレンテレフタレートから略円筒状に形成され、内部に圧電素子を収納して一面が超音波送受波面として用いられる。

スぺ一サ 1 2は、例えば、シリコン樹脂から略円盤状に形成され、ケース 1 1の他面に貼り付けられる。スぺ一サ 1 2は、圧電素子からケース 1 1の他面側へ送波された超音波を吸収するために設けられる。

ベース 1 3は、略円盤状に形成されてスぺ一サ 1 2に積層される。

接続端子 1 4は、一端が圧電素子の電極に接続され、他端はケース 1 1及びスぺーサ 1 2及びベース 1 3を揷通して外部へ引き出されている。

カバ一 2は、図 3に示すように、弾性材料から一面が開口した略円筒状に形成され、送受波素子 1の周囲を囲繞する。ここで、カバ一 2の他面には、送受波素子 1の接続端子 1 4が揷通する揷通孔 2 a及び、ベース 1 3に突設される位置決めリブ 1 3 aが嵌まり込む位置決め ¾ 2 bがそれぞれ穿設される。また、カバ一 2の外周面には、当該外周面に沿つて突部 2 cが形成されており、更に、カバ一 2の開口周縁には、外側方向へ向けて位置決め突部 2 dが形成されている。ここで、カバー 2において突部 2 cが形成された箇所の外径は、素子収納部 4 1の内径と略等しく、位置決め突部 2 dが形成された箇所（カバー 2の一端）の外径は、素子収納部 4 1の内径よりも大きい。

回路基板 3は、開口 4 2 aを介して基板収納部 4 2内に収納され、連通孔 4 3を揷通する接続端子 1 4と接続される。

ハウジング 4は、一面に開口 4 2 aを具備する略中空箱型の基板収納部 4 2、及び基板収納部 4 2における他面（隔壁 4 4 ) を挟んで基板収納部 4 2に隣接する一面に開口 4 1 aを具備した略円筒状の素子収納部 4 1、及び隔壁 4 4を揷通して基板収納部 4 2の他面と素子収納部 4 1の他面とを連通させる連通孔 4 3から構成される。

素子収納部 4 1は、カバー 2力組み付けられた送受波素子 1力カバー 2の位置決め突部 2 dが素子収納部 4 1の開口周縁に当接する位置まで挿し込まれて、送受波素子 1の送受波面（一面）を開口 4 1 aょリ外部へ露出した状態で収納する。ここで、送受波素子 1は、カバ一 2の突部 2 cが素子収納部 4 1の内壁に押圧されることで素子収納部 4 1内に固定される。

基板収納部 4 2は、内壁に外部からの電磁波を遮断するシールド材 4 2 1がハウジング 4と同時成型によって設けられており、更に、一対の対向する内壁にはそれぞれガイド 4 2 2が形成されている。

ガイド 4 2 2は、略角柱状に形成され、その先端部には開口 4 2 aの周縁から内側へ向けて傾斜する傾斜部 4 2 2 aが形成されている。ここで、対向するガイド 4 2 2の間隔は、回路基板 3が摺動可能な寸法に設定されているため、回路基板 3は、ガイド 4 2 2に沿って基板収納部 4 2の開口 4 2 aから当該基板収納部 4 2内にガイドされ、底面側の所定の位置に容易に納められる。

また、図 4 ( a ) に示すように、基板収納部 4 2の底面からは、棒状の支持リブ 4 2 3及び棒状の溶着リブ 4 2 4がそれぞれ形成されており、支持リブ 4 2 3には、回路基板 3の一面側周縁が当接して当該回路基板 3力《載置されている。また、溶着リブ 4 2 4は、回路基板 3に溶着される際、先端部が折り曲げられることで略し字状に形成され、図 4 ( b ) に示すように、先端部が回路基板 3の他面側周縁に溶着される。これにより、回路基板 3 は、支持リブ 4 2 3と溶着リブ 4 2 4とに狭持されて固定される。

封止板 5は、図 5に示すように、白色の（透光性を有した）ポリブチレンテレフタレ一卜から略矩形板状に形成され、その略中央には凹部 5 1が形成される。つまり、封止板 5は、凹部 5 1と、当該凹部 5 1の開口周縁に形成される鍔部 5 2とから構成される。

そして、基板収納部 4 2の底面には凹部 4 2 bが形成され、当該凹部 4 2 bの底面には連通孔 4 3の一端が開口し、封止板 5が凹部 5 1を連通孔 4 3に嵌め込んだ状態で凹部 4 2 b内に設けられる。また、封止板 5における凹部 5 1の底面には、揷通孔 5 1 aが形成され、当該揷通孔 5 1 aには、送受波素子 1の接続端子 1 4が挿通する。

その際、封止板 5は、鍔部 5 2が基板収納部 4 2における凹部 4 2 bの底面に超音波溶着、または、レーザ一溶着によって接合される。なお、溶着の方法は、超音波溶着、レ —ザ一溶着に限定されず、振動溶着等であってもよい。また、溶着を行う代わりに、接着剤による接合を行ってもよい。これにより、封止板 5とハウジング 1との隙間が閉塞される。

更に、封止板 5は、凹部 5 1の底面が連通孔 4 3及びカバ一 2の挿通孔 2 aを揷通して送受波素子 1の底面（ベース 1 3 ) に当接し、凹部 5 1とべ一ス 1 3とが超音波溶着、レーザ一溶着や振動溶着等の溶着、あるいは、接着剤を用いて接合される。これにより、封止板 5と送受波素子 1との隙間が閉塞される。

上記により、素子収納部 4 1から基板収納部 4 2へ至る経路（連通孔 4 3 ) が、全て閉塞され、素子収納部 4 1から基盤収納部 4 2内へ水分が浸入することを防止できる。

外部接続端子 6は、インサート成型によってハウジング 4に一体成型されており、ハウジング 4の外壁を貫通して、その一端は、ハウジング 4の外面に突設される略円筒状のコネクタ部 4 5内に突出し、他端は基板収納部 4 2内に突出する。ここで、外部接続端子 6の一端は、図示しない外部端子に接続され、他端は、基板収納部 4 2の底面から突出して回路基板 3に半田付け等により電気的に接続される。

そして、回路基板 3が外部接続端子 6を介して電源供給を受けて送受波素子 1へ駆動パルス信号を出力し、駆動パルス信号を受信した送受波素子 1が超音波を送波する。次に、送受波素子 1は、送波した超音波の障害物からの反射波を受信して受波信号を回路基板 3 へ出力し、回路基板 3は、駆動パルス信号を出力してから受波信号が入力されるまでの時間から障害物までの距離を演算し、演算結果を外部接続端子 6を介して制御回路等へ出力する。

蓋部材 7は、白色の（透光性を有した）ポリブチレンテレフタレートからなる、略矩形平板状の天板 7 1 と天板 7 1の周縁から当該天板 7 1に対して略垂直に延設される延設部 7 2とから構成され、天板 7 1を基板収納部 4 2の底面に対向させた状態で基板収納部 4 2の開口 4 2 aに覆設される。そして、蓋部材 7は、天板 7 1と基板収納部 4 2における開口 4 2 aの周縁部とが超音波溶着、または、レーザー溶着によって密閉接合される。なお、溶着の方法は、超音波溶着、レーザ一溶着に限定されず、振動溶着等であってもよい。また、溶着を行う代わりに、接着剤による接合を行ってもよい。

これにより、蓋部材 7とハウジング 1との間が閉塞されるため、基板収納部 4 2の開口 4 2 aを介して基板収納部内へ水分が侵入することを防止できる。

このように、本実施形態の超音波センサでは、封止板 5がハウジング 4及び送受波素子 1に溶着されることで連通孔 4 3を閉塞し、更に、蓋部材 7がハウジング 4に溶着されることで基板収納部 4 2の開口 4 2 aを閉塞して、基板収納部 4 2が封止された防水構造を有している。

よって、本実施形態の超音波センサでは、防水性を確保しつつも、回路基板 3の被水防止のために基板収納部 4 2に充填材を充填する必要がないため、重量及びコストの增加を抑制でき、更には、回路基板 3の歪みの発生を防止し、製造時間の短縮を図ることができる。

更に、封止板 5とハウジング 4との間、及び封止板 5と送受波素子 1との間のうち少なくともいずれか一方、及び蓋部材 7とハウジング 4 (基板収納部の開口周縁）との間にシール材を挟み込むことで、基板収納部 4 2の防水性をより向上させることができる。

また、図 6に示すように、封止板 5をハウジング 4及び送受波素子 1に接合する際、まず、封止板 5を溶着によりハウジング 4及び送受波素子 1に予め仮止めし、その後に、凹部 4 2 bに接着材 8を注ぎ込んで封止板 5における凹部 5 1の底面から凹部 4 2 bの開口近傍まで接着剤 8を充填させることで、封止板 5の固定精度を高めて、更には、基板収納部 4 2の防水性をより一層高めることができる。

また、本実施形態では、回路基板 3を支持リブ 4 2 3、及び回路基板 3に溶着される溶着リブ 4 2 4で挟み込むことで固定しているが、図 7に示すように、蓋部材 7の天板 7 1から支持リブ 4 2 3に対向する押圧突部 7 1 aを延設し、当該押圧突部 7 1 aと支持リブ 4 2 3とで回路基板 3を狭持して固定してもよい。上記の場合、基板収納部 4 2の開口 4 2 aに蓋部材 7が覆設されると、押圧突部 7 1 a力回路基板 3押圧した状態で支持リブ 4 2 4と共に回路基板 3を狭持することで、回路基板 3が支持固定される。

(実施形態 2 )

本実施形態における超音波センサは、封止板 5を有しておらず、連通孔 4 3が接着剤 9のみによって閉塞されている点が、実施形態 1における超音波センサと異なっている。なお、その他の構成については、実施形態 1と共通であるため共通の符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図 8に示すように、封止板 5が設けられていないため、カバ一 2の揷通孔 2 a及び連通孔 4 3を介して基板収納部 4 2側にベース 1 3が露出している。

そして、比較的大きな開口を有する凹部 4 2 bに接着剤 9を注ぎ込むことで、当該接着材 9が、凹部 4 2 bから開口の小さい連通孔 4 3に流入し、凹部 4 2 bからベース 1 3 にまで容易、且つ確実に接着剤 9を充填することができる。接着剤 9は少なくとも連通孔 4 3に充填され連通孔 4 3が閉塞される。これにより、基板収納部 4 2と素子収納部 4 1 との間が閉塞されて、連通孔 4 3を介して素子収納部 4 1から基板収納部 4 2への水分の浸入が防止される。

また、基板収納部 4 2の開口 4 2 aは、実施形態 1と同様、蓋部材 7が覆設された後に当該蓋部材 7とハウジング 4とが溶着されることで閉塞され、開口 4 2 aを介して基板収納部 4 2への水分の浸入が防止される。

以上により、本実施形態の超音波センサにおいても、基板収納部 4 2力蓋部材 7と接着剤 9とによって、封止された防水構造を有する。

また、本実施形態では、基板収納部 4 2の底面に凹部 4 2 bが形成されて当該凹部 4 2 bに接着剤 9が注ぎ込まれているが、図 9に示すように、基板収納部 4 2の底面において連通孔 4 3の開口周縁に当該開口周縁を囲繞する環状のリブ 4 2 cを突設してもよい。

そして、上記リブ 4 2 cを形成した場合には、リブ 4 2 cの開口を介して連通孔 4 3 へ接着剤 9を注ぎ込み、連通 ¾ 4 3に接着剤 9を充填させることで、連通孔 4 3を閉塞して基板収納部 4 2を封止することができる。

(実施形態 3 )

本実施形態における超音波センサは、図 1 0に示すように、封止板 5の鍔部 5 2に突部 5 2 aが形成されている点力実施形態 1における超音波センサと異なっている。なお、その他の構成については、実施形態 1と共通であるため共通の符号を付して説明を省略する。

封止板 5は、小さな部品であり、当該封止板 5力《組みつけられる凹部 4 2 bは、基板収納部 4 2の内壁に囲まれた狭い箇所であることから、従来、封止板 5の組み付け作業は困難であった。

本実施形態の超音波センサでは、封止板 5の鍔部 5 2から回路基板 3へ向けて突部 5 2 aが突設されており、封止板 5を凹部 4 2 bへ組み付ける際に、作業者が突部 5 2 aを把持することで容易に組みつけを行うことができて作業性が向上する。

また、突部 5 2 aは、回路基板 3が組みつけられた際、先端が回路基板 3に当接することで当該回路基板 3を支持する。これにより、回路基板 3を支持する支持リブ 4 2 3を別途喪受ける必要がなくなり、超音波センサの構造を簡素化することができる。更に、回路基板 3を支持する突部 5 2 aが、回路基板 3に溶着されることで、別途溶着リブ 4 2 4を設ける必要がなくなリ、超音波センサの構造をよリ簡素化することができる。

(実施形態 4 )

本実施形態における超音波センサは、図 1 1に示すように、封止板 5を有しておらず、回路基板 3の表面に絶縁コーティングが施されている点が、実施形態 1における超音波センサと異なっている。なお、その他の構成については、実施形態 1と共通であるため共通の符号を付して説明を省略する。

回路基板 3は、外部接続端子 6及び接続端子 1 4が揷通した状態で半田付けにより接続される図示しない端子揷通？ Lがそれぞれ形成されており、回路基板 3は、半田付けされる端子揷通孔の開口周縁を除いた箇所にシリコン材 3 2が塗布されている。なお、本実施形態では、回路基板 3表面にシリコン材 3 2をコ一ティングしているが、コーティング材はこれに限定されず、ヒユミシール (登録商標)等のコーティング材であってもよい。

そのため、基板収納部 4 2の開口 4 2 aまたは連通孔 4 3を介して万一基板収納部 4 2内に水分が浸入した場合であっても、回路基板 3の配線バタ一ンが被水によリ短絡することを防止することができる。

また、図 1 2に示すように、各端子揷通孔の開口周縁には、当該各端子揷通孔をそれぞれ揷通して回路基板 3に半田付けされた、外部接続端子 6及び接続端子 1 4を当該回路基板 3表面から所定の長さ分だけ覆う端子カバ一 3 1が設けられている。これにより、基板収納部 4 2の開口 4 2 aまたは連通孔 4 3を介して万一基板収納部 4 2内に水分が浸入した場合であっても、被水により外部接続端子 6と接続端子 1 4との間が短絡することを防止することができる。

よって、本実施形態の超音波センサは、基板収納部 4 2に充填材を充填する必要がないため、重量及びコストの増加を抑制し、更に、回路基板 3に歪みが発生することを防止でき、加えて、製造時間の短縮を図ることができる。

更に、本実施形態では、回路基板 3が、絶縁コーティング及び端子カバ一 3 1により防水性を備えていることから、蓋部材 7をハウジング 1に溶着する際、封止性能を考慮する必要がなくなつて溶着時間を短縮でき、作業工数を低減することができる。

なお、基板収納部 4 2の開口 4 2 aを蓋部材 7で気密封止した場合には、回路基板 3 の防水性を更に向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態が説明されたが、本発明はこれらの特定の実施形態に限定されず、後続する請求範囲の範疇から超えず、多様な変更及び変形が行われることが可能であり、それも本発明の範疇に属すると言える。

Claims

請求の範囲

【請求項 1】

超音波の送受波を行う送受波素子と、

送受波素子を介して送受波される超音波信号を処理するための電子回路が実装された回路基板と、

送受波素子が収納される素子収納部、及び開口部を具備して回路基板が収納される基板収納部が設けられ、素子収納部と基板収納部とを連通する連通 ¾が形成されるハウジングと、

連通孔を揷通して送受波素子と回路基板とを電気的に接続する導通手段とを備え、前記基板収納部は、開口に覆設される蓋部材によって封止されることを特徴とする超音波センサ。

【請求項 2】

前記蓋部材は、開口に覆設されてハウジングに溶着されることを特徴とする請求項 1記載の超音波センサ。

【請求項 3】

前記蓋部材は、ハウジングにレーザー溶着されることを特徴とする請求項 2記載の超音波センサ。

【請求項 4】

前記蓋部材は、ハウジングに超音波溶着されることを特徴とする請求項 2記載の超音波センサ。

【請求項 5】

前記蓋部材は、開口に覆設されてハウジングに接着されることを特徴とする請求項 1記載の超音波センサ。

【請求項 6】

前記蓋部材と基板収納部の開口周縁との間には、シール部材が介在することを特徴とする請求項 1乃至 5いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 7】

前記連通孔は、接着剤によって閉塞されることを特徴とする請求項 1乃至 6いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 8】

前記基板収納部は、底面に前記連通孔の一端が開口した凹部が形成され、少なくとも連通孔には接着剤が充填されることを特徴とする請求項 7記載の超音波センサ。

【請求項 9】

前記基板収納部は、底面に前記連通孔の一端が開口し、当該連通孔の周囲には環状のリブが突設され、少なくとも連通孔には、接着剤が充填されることを特徴とする請求項 7記載の超音波センサ。

【請求項 1 0】

前記連通孔は、前記導通手段が揷通する揷通孔を有した封止板によって閉塞されることを特徴とする請求項 1乃至 6いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 1 1】

前記封止板は、送受波素子に溶着されることを特徴とする請求項 1 0記載の超音波センサ。

【請求項"！ 2】

前記封止板は、送受波素子にレーザー溶着されることを特徴とする請求項 1 1記載の超音波センサ。

【請求項 1 3】

前記封止板は、送受波素子に超音波溶着されることを特徴とする請求項 1 1記載の超音波センサ。

【請求項 1 4】

前記封止板は、ハウジングに溶着されることを特徴とする請求項 1 0乃至 1 3いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 1 5】

前記封止板は、ハウジングにレーザ一溶着されることを特徴とする請求項 1 4記載の超音波センサ。

【請求項 1 6】

前記封止板は、ハウジングに超音波溶着されることを特徴とする請求項 1 4記載の超音波センサ。

【請求項 1 7】

前記封止板は、送受波素子に溶着により仮止めされた後に送受波素子に接着されることを特徴とする請求項 1 0記載の超音波センサ。

【請求項 1 8】

前記封止板は \ウジングに溶着により仮止めされた後にハウジングに接着されることを特徴とする請求項 1 7記載の超音波センサ。

【請求項 1 9】

前記封止板と送受波素子との間、及び前記封止板とハウジングとの間の少なくともいずれか一方には、シール部材が介在することを特徴とする請求項 1 0乃至 1 8いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 2 0】

前記封止板は、超音波センサの組み立て時に作業者が把持する突部が形成されることを特徴とする請求項 1 0乃至 1 9いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 2 1】前記突部は、回路基板を支持することを特徴とする請求項 2 0記載の超音波センサ。【請求項 2 2】

前記突部は、回路基板に溶着されて回路基板を固定することを特徴とする請求項 2 1記載の超音波センサ。

【請求項 2 3】

前記回路基板は、基板収納部の底面に対向配置され、前記基板収納部には、回路基板を基板収納部の開口から当該基盤収納部の底面側の所定の位置までガイドするガイド部材が設けられることを特徴とする請求項 1乃至 2 2いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 2 4】

前記基板収納部には、前記回路基板を支持する支持リブと、回路基板に溶着されて支持リブと共に回路基板を狭持する溶着リブとが形成されることを特徴とする請求項 1乃至 2 3いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 2 5】

前記基板収納部には、前記回路基板を支持する支持リブが形成されており、前記蓋部材は前記蓋部材の天板から前記支持リブ側に延長する押圧突部が設けられ、前記支持リブと共に前記回路基板を挟持して固定することを特徴とする請求項 1乃至 2 3いずれか記載の超音波センサ。

【請求項 2 6】

超音波の送受波を行う送受波素子と、

送受波素子が収納される素子収納部、及び開口部を具備して回路基板が収納される基板収納部が設けられ、素子収納部と基板収納部とを連通する連通孔が形成されるハウジングと、

連通孔を揷通して送受波素子と回路基板とを電気的に接続する導通手段とを備え、前記回路基板は、表面に絶縁コーティングが施されることを特徴とする超音波センサ。