(57)【要約】【課題】超音波センサの残響特性ばらつきの発生や残響特性の経時変化を防止する。【解決手段】超音波センサ１０は、圧電振動子３とこれを収納するための筐体とで構成されている。この筐体は、端子部５とカバー部６からなっている。圧電振動子３は、金属板２の一方面に圧電素子１が貼着されて形成されている。圧電振動子３の金属板２の他方面には、付加共振子４が固着されている。端子部５には、突き出た環状接合部５ａが設けられている。圧電振動子３は、そのノードライン近傍で、樹脂成型された弾性体８を介し、シリコン接着剤９によって環状接合部５ａに接合されている。ここで、樹脂成型された弾性体８は所定の厚さで環状をしたシリコンゴムが用いられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子と、前記圧電振動子を収納するための筐体とで構成された超音波センサであって、
前記筐体は、端子部とカバー部からなり、
前記端子部が、前記圧電振動子との接合に供する突き出た環状接合部を有し、
前記圧電振動子が、予め樹脂成型された弾性体を介し、接着剤によって前記環状接合部に接合されていることを特徴とする超音波センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動子を用いた超音波センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、防犯用センサや自動ドアの人物体検知などには超音波センサが用いられている。図２は、この超音波センサの一例を示す断面図である。超音波センサ２０は、圧電振動子１３とこれを収納するための筐体とで構成されている。この筐体は、端子部１５とカバー部１６からなっている。圧電振動子１３は、例えば平面視略円形の金属板１２の一方面に、例えば圧電セラミックスからなる略円形の圧電素子１１が貼着されて形成されている。この圧電素子１１の両面には電極（図示せず）が設けられている。圧電振動子１３の金属板１２の他方面には、超音波送受信用の略円錐形状の付加共振子１４が固着されている。この圧電振動子１３は、その中心から所定の距離をおいた円周上をノードラインとして、屈曲振動するものである。
【０００３】
端子部１５には、ノードライン位置に概ね合うように、突き出た環状接合部１５ａが設けられている。圧電振動子１３は、そのノードライン近傍で、弾性体１９を介して環状接合部１５ａに接合されている。この弾性体１９は、圧電振動子１３の振動が端子部１５に伝わってしまうのを防ぐためのものであり、例えばシリコン接着剤が用いられている。さらに、端子部１５には、入出力端子として一対の外部端子１７が固着されている。一対の外部端子１７と圧電素子１１の両面の電極とは、一方がリード線によって、他方がリード線と金属板１２によって電気的に接続されている。また、超音波の送受信用開口部１６ａを有するカバー部１６が、圧電振動子１３と付加共振子１４を覆うようにして、端子部１５に固着されている。従来より、この種の関連技術が各種提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−３０１３９８号公報
【特許文献２】
特開平９−１８９９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の超音波センサでは、圧電振動子を突き出た環状接合部に接合するために、シリコン接着剤を用いていた。この接合のとき、圧電振動子と環状接合部間にシリコン層を確保しながら、接着加工しなければならなかった。しかしながら、加工ばらつきなどによって、十分な厚さのシリコン層を確実に形成できなかった。このため、圧電振動子と環状接合部が接触もしくは接触に近い状態のものもでき、これらは圧電振動子１３の振動が端子部１５に伝わってしまっていた。この結果、近距離の物体を検知するときに重要となる、残響特性が劣る製品もできてしまうという問題があった。また、初期特性で残響特性がよい製品でも、使用時に端子部などに外部から応力が加わってしまって接触具合が変化し、残響特性不良が発生するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、超音波センサの圧電振動子を、弾性体を確実に介して環状接合部に接合し、残響特性ばらつきの発生や残響特性の経時変化を防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の超音波センサは、圧電振動子と、前記圧電振動子を収納するための筐体とで構成された超音波センサであって、前記筐体は、端子部とカバー部からなり、前記端子部が、前記圧電振動子との接合に供する突き出た環状接合部を有し、前記圧電振動子が、予め樹脂成型された弾性体を介し、接着剤によって前記環状接合部に接合されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、残響特性ばらつきの発生や残響特性の経時変化を防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説明する。図１（ａ）に示すように、超音波センサ１０は、圧電振動子３とこれを収納するための筐体とで構成されている。この筐体は、端子部５とカバー部６からなっている。圧電振動子３は、例えば平面視略円形の金属板２の一方面に、例えば圧電セラミックスからなる略円形の圧電素子１が貼着されて形成されている。この圧電素子１の両面には電極（図示せず）が設けられている。圧電振動子３の金属板２の他方面には、超音波送受信用の略円錐形状の付加共振子４が固着されている。この圧電振動子３は、その中心から所定の距離をおいた円周上をノードラインとして、屈曲振動するものである。
【００１０】
端子部５には、ノードライン位置に概ね合うように、突き出た環状接合部５ａが設けられている。圧電振動子３は、そのノードライン近傍で、図１（ｂ）に示す予め樹脂成型された弾性体８を介し、例えばシリコン接着剤９によって環状接合部５ａに接合されている。ここで、樹脂成型された弾性体８は圧電振動子３の振動が端子部５に伝わってしまうのを防ぐためのものであり、所定の厚さで環状をした例えばシリコンゴムなどが用いられている。シリコン接着剤９は樹脂成型された弾性体８と環状接合部５ａを覆うように形成されている。さらに、端子部５には、入出力端子として一対の外部端子７が固着されている。一対の外部端子７と圧電素子１の両面の電極とは、一方がリード線によって、他方がリード線と金属板１２によって電気的に接続されている。また、超音波の送受信用開口部６ａを有するカバー部６が、圧電振動子３と付加共振子４を覆うようにして、端子部５に固着されている。
【００１１】
本発明における一実施例の構成をとれば、超音波センサの圧電振動子が樹脂成型された弾性体を介して突き出た環状接合部に接合されているため、圧電振動子と環状接合部が接触もしくは接触に近い状態になることはない。このため、残響特性ばらつきの発生や残響特性の経時変化を防止することができる。また、この弾性体の厚みは一定なため、圧電振動子が斜めに取付けられ、指向性が非対称になることを抑えることができる。さらに、塗布や印刷などで同じ働きをする弾性体を形成するのと比べて作業性がよい。加えて、接着剤のような樹脂硬化不具合がないため、支持される圧電振動子が安定し、音圧、感度のバラツキや低下を抑えることができる。
【００１２】
なお、本発明においては、樹脂成型された弾性体を覆う形でシリコン接着剤を形成した例を示したが、圧電振動子と環状接合部間にこの弾性体を配置し、シリコン接着剤をこの弾性体の外周面に形成して、圧電振動子と環状接合部を接合してもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、超音波センサの圧電振動子が樹脂成型された弾性体を介して環状接合部に接合されているため、残響特性ばらつきの発生や残響特性の経時変化を防止することができる。また、指向性が非対称になることを抑え、音圧、感度のバラツキや低下を抑えることができる。この結果、特性が良好な超音波センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である超音波センサの、概略の構成を示す断面図、および樹脂成型された弾性体を示す斜視図である。
【図２】従来の超音波センサの、概略の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　−−−−−　　圧電素子
３　　　　　−−−−−　　圧電振動子
５　　　　　−−−−−　　端子部
５ａ　　　　−−−−−　　突き出た環状接合部
６　　　　　−−−−−　　カバー部
８　　　　　−−−−−　　樹脂成型された弾性体
９　　　　　−−−−−　　シリコン接着剤
１０　　　　−−−−−　　超音波センサ
【図１】
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【図２】
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