(57)【要約】【課題】超音波を送信及び／又は受信する超音波送受信装置に関し、簡単な構成で、圧電素子と外部回路と接続できる超音波送受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、超音波を送信又は受信する超音波送受信装置において、圧電素子（１１２）と、圧電素子（１１２）を収納するケース（１１１）とを有し、フレキシブルプリント配線板（１１３）を中継して、圧電素子（１１２）をケース（１１１）外部と接続可能としたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送信又は受信する超音波送受信装置において、
圧電素子と、
前記圧電素子を収納するケースとを有し、
フレキシブルプリント配線板を中継して、前記圧電素子を前記ケース外部と接続可能としたことを特徴とする超音波送受信装置。
【請求項２】
前記フレキシブルプリント配線板は、一端が前記圧電素子に接続され、
他端が前記ケースから延出される接続線に接続されたことを特徴とする請求項１記載の超音波送受信装置。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント配線板の一部を保持し、前記ケースに保持される保持基板を有することを特徴とする請求項１又は２記載の超音波送受信装置。
【請求項４】
前記フレキシブルプリント配線板と前記ケースとを接続する接続ピンを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の超音波送受信装置。
【請求項５】
超音波を送信又は受信する超音波送受信装置において、
圧電素子と、
前記圧電素子を収納するケースと、
前記圧電素子を前記ケース外部とを接続する接続基板と、
前記接続基板と前記ケースとを接続する接続ピンとを有することを特徴とする超音波送受信装置。
【請求項６】
前記接続基板は、フレキシブルプリント配線板から構成されたことを特徴とする請求項５記載の超音波送受信装置。
【請求項７】
前記接続ピンは、前記ケースに圧入され、前記接続基板に半田付けされたことを特徴とする請求項５又は６記載の超音波送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波送受信装置に係り、特に、超音波を送信及び／又は受信する超音波送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の超音波センサは、超音波を発生し、発生した超音波を受信する。超音波センサは、例えば、対象物までの距離を測定する測距システムに用いられている。測距システムでは、超音波センサの信号を検出して、超音波を送信してから受信するまでの時間を計測し、計測した時間から対象物までの距離を測定する。
【０００３】
図５は従来の超音波センサの一例の構成図を示す。
【０００４】
超音波センサ１は、主に、ケース１１と、ケース１１に配置された圧電素子１２と、圧電素子１２をケース１１の外部に引き出す端子板１３と、端子板１３と圧電素子１２とを接続するワイヤ１４と、ケース１１に充填された緩衝材１５とから構成されていた（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２６６４９８号公報
【特許文献２】特開平１０−２５７５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、従来の超音波センサは、圧電素子１２と端子板１３とをワイヤ１４により接続していたため、部品点数が多く、また、半田付けなどの工程が必要となり、生産効率が悪かった。また、ケース１１などには、機械的共振により振動させるため、通常、アルミニウムなどが用いられるが、半田付けなどが行ない難く、さらに、生産性を悪化させていた。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、圧電素子と外部回路と接続できる超音波送受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、超音波を送信又は受信する超音波送受信装置において、圧電素子（１１２）と、圧電素子（１１２）を収納するケース（１１１）とを有し、フレキシブルプリント配線板（１１３）を中継して、圧電素子（１１２）をケース（１１１）外部と接続可能としたことを特徴とする。
【０００８】
フレキシブルプリント配線板（１１３）は、一端が圧電素子（１１２）に接続され、他端がケース（１１１）から延出される接続線（１１５）に接続されたことを特徴とする。
【０００９】
フレキシブルプリント配線板（１１３）の一部を保持し、ケース（１１１）に保持される保持基板（１１４）を有することを特徴とする。
【００１０】
フレキシブルプリント配線板（１１３）とケース（１１１）とを接続する接続ピン（１１６）を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、超音波を送信又は受信する超音波送受信装置において、圧電素子（１１２）と、圧電素子（１１２）を収納するケース（１１１）と、圧電素子（１１２）をケース（１１１）外部とを接続する接続基板（１１３）と、接続基板（１１３）とケース（１１１）とを接続する接続ピン（１１６）とを有することを特徴とする。
【００１２】
接続基板（１１３）は、フレキシブルプリント配線板から構成されたことを特徴とする。
【００１３】
接続ピン（１１６）は、ケース（１１１）に圧入され、接続基板（１１３）に半田付けされたことを特徴とする。
【００１４】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フレキシブルプリント配線板を中継して、圧電素子をケース外部と接続可能とすることにより、ワイヤなどを半田付けする必要がなくなるため、簡単な構成で、圧電素子と外部回路と接続できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施例〕
図１は本発明の第１実施例の分解斜視図、図２は本発明の第１実施例の断面図を示す。
【００１７】
本実施例の超音波送受信装置１００は、超音波を発生し、外部に出力するとともに、外部からの反射波を受信する送受信型の超音波センサであり、ケース１１１、圧電素子１１２、フレキシブルプリント配線板１１３、中継基板１１４、シールド線１１５、接続ピン１１６、充填材１１７から構成されている。
【００１８】
ケース１１１は、アルミニウム材を有底円筒状に形成したものであり、内周底面１２１に圧電素子１１２が接着される。また、内周側部には、段部１２２が形成されている。段部１２２は、中継基板１１４を位置決めするためのものである。段部１２２は、内周側面の底面側、矢印Ｚ２方向側の径をｒ１とし、開口面側、矢印Ｚ１方向側の径をｒ２（＞ｒ１）とすることにより形成されている。段部１２２の矢印Ｘ１方向部分には、矢印Ｚ２方向に孔部１２３が形成されている。孔部１２３は、接続ピン１１６を植設するためのものである。
【００１９】
圧電素子１１２は、略直径がｒ１より僅かに小さい円形状に成形されたセラミックス基板１３１に電極１３２、１３３を形成した構成とされている。電極１３２は、セラミックス基板１３１の矢印Ｚ１方向側の面に形成され、電極１３３は、セラミックス基板１３１の矢印Ｚ２方向側の面に形成されている。圧電素子１１２は、矢印Ｚ２方向側の面をケース１１１の底面１２１に対向するようにケース１１１に収納される。このとき、圧電素子１１２の矢印Ｚ２方向側の面は、導電ペーストによりケース１１１の底面に固定される。なお、導電ペーストによって電極１３３がケース１１１に電気的に接続される。
【００２０】
圧電素子１１２の電極１３２には、フレキシブルプリント配線板１１３が半田付けされる。フレキシブルプリント配線板１１３は、主に、引出部１４１、及び、接続部１４２から構成される。引出部１４１は、プリント配線１５１が設けられている。引出部１４１の先端には、プリント配線１５１の一端が露出しており、プリント配線１５１の露出部分が電極１３２に半田付けされる。
【００２１】
接続部１４２は、中継基板１１４に接着される。接続部１４２は、直径がｒ２より僅かに小さい円形状をなし、矢印Ｙ１方向側に切欠部１６１を有し、矢印Ｙ２方向側に切欠部１６２を有し、さらに、矢印Ｘ２方向側に凹部１６３が形成されている。引出部１４１は、切欠部１６１の略中央部から矢印Ｙ１方向に延出されている。また、接続部１４２には、スルーホール１６４、１６５及びランド１６６〜１６８、並びに配線１６９が形成されている。スルーホール１６４の周囲には、ランド１６６が形成されている。ランド１６６には、引出部１４１に形成されたプリント配線１５１の他端が接続される。
【００２２】
スルーホール１６４には、シールド線１１５の信号線１７１がケース１１１の底面側である矢印Ｚ２方向側からケース１１１の開口面方向である矢印Ｚ１方向に向かって貫通する。スルーホール１６４の矢印Ｚ１方向側の周囲にはランド１６６が形成されている。ランド１６６には、引出部１４１に形成されたプリント配線１５１の他端が接続されており、信号線１７１が半田付けされる。これによって、信号線１７１がプリント配線１５１を介して圧電素子１１２の電極１３２に接続される。
【００２３】
また、スルーホール１６５には、接続ピン１１６が貫通する。スルーホール１６５の矢印Ｚ１方向側の周囲には、ランド１６７が形成されている。ランド１６７には、配線１６９の一端が接続されており、接続ピン１１６が半田付けされる。接続ピン１１６は、ケース１１１の段部１２２に形成された孔部１２３に圧入されている。
【００２４】
配線１６９の他端は、ランド１６８に接続されている。ランド１６８には、シールド線１１５のグランド線１７２が半田付けされる。シールド線１１５のグランド線１７２は、配線１６９及び接続ピン１１６を介してケース１１１に接続され、さらに、ケース１１１を介して圧電素子１１２の電極１３３に接続される。
【００２５】
以上によりシールド線１１５の信号線１７１が圧電素子１１２の電極１３２に接続され、グランド線１７２が圧電素子１１２の電極１３３に接続される。
【００２６】
中継基板１１４は、エポキシ樹脂などから構成されており、接続部１４２と同一の平面形状とされており、フレキシブルプリント配線板１１３のスルーホール１６４、１６５と同じ位置にスルーホール１８１、１８２を有する。中継基板１１４は、フレキシブルプリント配線板１１３に接着され、フレキシブルプリント配線板１１３の裏打ち基板として作用する。
【００２７】
ケース１１１には、圧電素子１１２、フレキシブルプリント配線板１１３、中継基板１１４の収納後、充填材１１７が充填される。充填材１１７は、例えば、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂などから構成されている。充填材１１７は、充填時に、フレキシブルプリント配線板１１３、中継基板１１４の切欠部１６１、１６２を通って圧電素子１１２と中継基板１１４との間に流れ込む。充填材１１７は、充填後、紫外線をケース１１１の開口面から紫外線を照射することにより、硬化する。
【００２８】
〔効果〕
本実施例によれば、フレキシブルプリント配線板１１３により、圧電素子１１２とシールド線１１５との接続を行なうことができる。このため、圧電素子１１２とシールド線１１５との接続を簡単に、かつ、効率よく行なうことができる。
【００２９】
〔その他〕
なお、本実施例では、外部回路との接続にシールド線１１５を用いたが、リード線などであってもよい。また、フレキシブルプリント配線板を延長させ、外部に延出させるようにしてもよい。
【００３０】
〔第２実施例〕
図３は本発明の第２実施例の分解斜視図、図４は本発明の第２実施例の断面図を示す。同図中、図１、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
本実施例の超音波送受信装置２００は、シールド線１１５に代えて、フレキシブルプリント配線板２１３により、接続線をケース１１１より外部に延出する構成とされている。これにともない、フレキシブルプリント配線板２１３及び中継基板２１４の構成が第１実施例とは相違する。
【００３２】
本実施例のフレキシブルプリント配線板２１３は、接続部２４２及び延出部２４３の構成がフレキシブル配線板１１３とは相違する。なお、フレキシブルプリント配線板２１３は、引出部１４１、接続部２４２、延出部２４３が一体に形成されている。
【００３３】
フレキシブルプリント配線板２１３は、接続部２４２の矢印Ｙ２方向の端部から延出部２４３が延出されている。延出部２４３には、配線２５１、２５２が形成されている。配線２５１は、接続部２４２で配線２６１の一端に接続されている。配線２６１は、他端が引出部１４１に形成された配線１５１の他端に接続されている。これによって、配線２５１は、配線２６１、１５１を介して圧電素子１１２の電極１３２に接続される。
【００３４】
また、配線２５２は、接続部２４２で配線２６２の一端に接続されている。配線２６２は、他端がランド１６７に接続されている。これによって、配線２５２は、配線２６２、接続ピン１１６、ケース１１１を介して圧電素子１１２の電極１３３に接続される。
【００３５】
また、中継基板２１４は、シールド線１１５が不要となったため、スルーホール１８１及び凹部１８３がない構成とされている。
【００３６】
本実施例によれば、圧電素子１１２と外部回路との接続を１枚のフレキシブルプリント配線板２１３で行なうことができる。よって、シールド線１１５とフレキシブルプリント配線板とを半田付けする工程などが不要となり、製造工程を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施例の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の断面図である。
【図３】本発明の第２実施例の分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例の断面図である。
【図５】従来の超音波センサの一例の構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００、２００  超音波送受信装置
１１１  ケース、１１２圧電素子、１１３、２１３  フレキシブルプリント配線板
１１４、２１４  中継基板、１１５  シールド線、１１６  接続ピン、１１７  充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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