(57)【要約】【課題】超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールにおいて、入出力リードの取り回しが複雑で自動化の妨げとなっていた。【解決手段】有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールにおいて、電子回路基板と超音波送受波器の電気的接続を行う際、ハウジングに埋設した金属端子を設け、これを介して電子回路基板と超音波送受波器の電気的接続を行う事で自動機での組み立が可能になり、これりより安価な超音波送受信器を用いたプリアンプモジュールを提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールにおいて、ハウジングに一部を埋設した金属端子を設け、これを介して電子回路基板と超音波送受波器の電気的接続を行う事を特徴とする超音波送受波器を用いたプリアンプモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、これを車のバンパー等に埋め込み設置し、周辺の障害物を検出する場合、超音波送受波器にパルスバースト電気信号を入力することで超音波送受波器からその入力パルスバースト電気信号に応じた超音波信号が発振され、発振された超音波信号は障害物に到達した後、その障害物で反射し、超音波信号の一部は同じ超音波送受波器に戻ってくる。超音波送受波器はその反射信号を受信することで障害物を検出している。
図３に従来の実施の形態に関わる超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールの概略縦断面図を表す。図３において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を固着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子１は銀電極が裏面から折り返し構造で表に取り出されて２つの電極が１面に設置されている。これらの銀電極に入出力リード５ａ、５ｂを半田付け等をして取り出す。入出力リード線５ａおよび５ｂはＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ７のワイヤ６にそれぞれ半田付けされている。圧電素子８の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填する。これをＰＢＴ樹脂等からなるハウジング９に弾性樹脂からなるクッション１０で固定する。電子回路が搭載された基板１１の然るべきパターンにコネクタ７の端子を半田付け等を行い電気的に接続する。コントローラに接続するためのワイヤー１３が設けられ、ウレタン等からなる封止剤１２で封止してプリアンプモジュールを構成する。
図４に従来の実施の形態に関わる別の超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールの概略縦断面図を表す。図４において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を固着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子１は銀電極が裏面から折り返し構造で表に取り出されて２つの電極が１面に設置されている。これらの銀電極に入出力リード５ａ、５ｂを半田付け等をして取り出す。これをＰＢＴ樹脂等からなるハウジング９に弾性樹脂からなるクッション１０で固定する。圧電素子の銀電極に入出力リード５ａ、５ｂを半田付け等をして取り出す。圧電素子１の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填する。電子回路が搭載された基板１１の然るべきパターンに入出力リード５ａ、５ｂを半田付け等を行い電気的に接続する。コントローラに接続するためのワイヤー１３が設けられ、ウレタン等からなる封止剤１２で封止してプリアンプモジュールを構成する。
従来、超音波送受信器において、入出力リードと電子回路を搭載した基板の電気的接続の方法として長いワイヤーを引き回す必要があり、手作業による組み立ての必要があるが、自動化が困難でコストダウンの妨げとなっている。
【非特許文献１】谷腰欣司著  「超音波とその使い方−超音波送受波器・超音波モータ」  日刊工業新聞  １９９４年
【特許文献１】特開平１１−３４５８１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールにおいて、超音波送受波器より取り出された入出力リードと電子回路を搭載した基板の電気的接続の方法として長いワイヤーを引き回す必要があり、手作業による組み立ての必要があり、自動化が困難でコストダウンの妨げとなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールににおいて、ハウジングに一部を埋設した金属端子を設け、これを介して電子回路基板と超音波送受波器の電気的接続を行う事で生産性を上げ自動化も可能にした。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールにおて、自動化が容易で安価な超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールを提供出来るという利点を持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
車載用コーナーセンサ等に用いる際、バンパー等に埋め込み設置し、近距離まで安定した障害物検知を誤作動無く高い信頼性、ローコストで実現出来る。
【０００７】
図１に本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールの概略断面図を上部、電子部品が搭載された基板１１を透過した上面よりの見取り図を下部に示す。図１において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を固着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子１は銀電極が裏面から折り返し構造で表に取り出されて２つの電極が１面に設置されている。これをＰＢＴ樹脂等からなるハウジング９に弾性樹脂からなるクッション１０で固定する。圧電素子の銀電極に入出力リード５ａ、５ｂを半田付け等をして取り出す。これらの入出力リードをハウジング９に埋設された金属端子１６ａ、１６ｂに半田付け等により接続する。圧電素子８の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填する。ハウジングに設けられた埋設金属端子１６ａ、１６ｂの位置に予めスルーホール８が設けられた電子回路が搭載された基板１１を装着し半田付け等により電気的に部に接続され、ワイヤ１３等によりコントローラに接続するための端子が設けられ、ウレタン等からなる封止剤１２で封止されてプリアンプモジュールを構成する。
図２は本発明の実施の形態に関わる別の超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールの概略断面図を上部、電子部品が搭載された基板１１を透過した上面よりの見取り図を下部に示す。図２において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を固着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子１は銀電極が裏面から折り返し構造で表に取り出されて２つの電極が１面に設置されている。これをＰＢＴ樹脂等からなるハウジング９に弾性樹脂からなるクッション１０で固定する。圧電素子の銀電極に入出力リード５ａ、５ｂを半田付け等をして取り出す。これらの入出力リードをハウジング９に埋設された金属端子１６ａ、１６ｂに半田付け等により接続する。これに例えば発泡性シリコーン材や発泡性ウレタン剤１５や砕いた発泡体等と弾性剤を混合した封止剤１４を充填する。ハウジングに設けられた埋設金属端子１６ａ、１６ｂの位置に予めスルーホールが設けられた電子回路が搭載された基板１１を装着し半田付け等により電気的に部に接続され、ワイヤ１３等によりコントローラに接続するための端子が設けられ、ウレタン等からなる封止剤１２で封止されてプリアンプモジュールを構成する。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器を用いたプリアンプモジュールにおて、図３、４の入出力リードと電子回路を搭載した基板との電気的接続は従来の構造では引き回しや取り回しが複雑で自動化が困難であったが、本発明により自動化が容易となりローコストの超音波送受信器を用いたプリアンプモジュールを提供出来る。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明は、車のバックセンサのみならず、防滴型超音波送受波器が利用されている様々な分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に関わる有底筒状ケースとプリアンプモジュールの概略図
【図２】本発明の実施の形態に関わる有底筒状ケースとプリアンプモジュールの概略図
【図３】従来の実施の形態に関わる有底筒状ケースとプリアンプモジュールの概略図
【図４】従来の実施の形態に関わる有底筒状ケースとプリアンプモジュールの概略図
【符号の説明】
【００１０】
１    折り返し電極を設けた圧電素子
２    有底筒状ケース
３    吸音材
４    弾性材からなる封止剤
５ａ  入出力リード
５ｂ  入出力リード 
６    ＰＶＣ被覆ワイヤ
７    ＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ
８    電子回路基板に設けられたスルーホール
９    ハウジング
１０  クッション
１１  電子回路基板
１２  プリアンプモジュール封止剤
１３  プリアンプモジュールワイヤー
１４  砕いた発泡体等と弾性剤を混合した封止剤
１５  発泡性の弾性材からなる封止剤
１６ａハウジングに設けられた埋設金属端子
１６ｂハウジングに設けられた埋設金属端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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