JPH11187491A - 超音波送受波器 - Google Patents

超音波送受波器

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JPH11187491A
JPH11187491A JP35560597A JP35560597A JPH11187491A JP H11187491 A JPH11187491 A JP H11187491A JP 35560597 A JP35560597 A JP 35560597A JP 35560597 A JP35560597 A JP 35560597A JP H11187491 A JPH11187491 A JP H11187491A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的接続の信頼性に優れ、組み立てが容易
であり、量産性に優れた安価な超音波送受波器を得る。 【解決手段】 導電性ケース2の内面に圧電振動子3が
固定されており、圧電振動子3の上面に第1の導電性吸
音材6が固定されており、導電性ケース2の内面に第2
の導電性吸音材7が固定されており、第1,第2の導電
性吸音材6,7により、吸音作用だけでなく圧電振動子
3の電気的接続も果たされている、超音波送受波器1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
障害物センサなどに用いられる超音波送受波器に関し、
より詳細には、導電性ケース内に圧電振動素子を固定し
てなる構造を有する超音波送受波器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車の障害物センサなどに超音
波送受波器が用いられている。この種の超音波送受波器
は圧電振動子を利用して構成されており、例えば、実開
平3−42532号公報、実開平4−116498号公
報などに開示されている。
【0003】図4は、上述した従来の超音波送受波器の
一例を示す縦断面図である。超音波送受波器51は、ア
ルミニウムなどの金属からなる金属ケース52を用いて
構成されている。金属ケース52は、上方に開口部52
aを有し、下方に薄肉部52bを有する。薄肉部52b
の内面に、圧電振動子53が固定されている。なお、圧
電振動子53の背面側には、金属ケース52側からの振
動による悪影響が生じ難いようにフェルトなどからなる
吸音材56が配置されている。
【0004】また、圧電振動子53の上面には、リード
線57aが接合されている。リード線57aは、ケーブ
ル58aに接続されており、ケーブル58aがケース5
2外に引き出されている。
【0005】他方、圧電振動子53の下面の電極(図示
せず)は、金属ケース52に電気的に接続されている。
金属ケース52の中間高さ位置には段差52cが形成さ
れており、段差52c上において、半田59によりリー
ド線57bが接合されている。リード線57bは、ケー
ブル58bに接合されている。
【0006】また、上記フェルト56の上方空間には、
シリコンゴムなどのゴム弾性を有する樹脂60が充填さ
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】超音波送受波器51で
は、圧電振動子53の振動を阻害しないために、すなわ
ち圧電振動子53の振動面への負荷を小さくするため
に、リード線57aとしては、0.04mm程度の細い
金属線を複数本よることにより構成されたリード線を用
いていた。このリード線57aの径を大きくすると、圧
電振動子53とリード線57aとの半田付け部分への負
荷が大きくなり、あるいは不要振動が大きくなるという
問題があった。
【0008】しかしながら、上記のように細いリード線
57aを用いているため、圧電振動子53にリード線5
7aを半田付けするに際し、リード線57aの断線が生
じがちであるという問題があった。また、リード線57
bについても、通常、リード線57aと同じ材料で構成
するため、リード線57bにおいても半田付け時に断線
が生じがちであった。
【0009】加えて、超音波送受波器51を組み立てる
際に、リード線57a,57bに所望でない外力が加わ
って損傷し、組み立て時、あるいは最終的に完成された
超音波送受波器51の実使用時にリード線57a,57
bの断線が生じることがあった。
【0010】さらに、上記のように細いリード線57
a,57bを用いているため、組み立てに際し、熟練し
た作業者を必要としていた。また、組み立てに際しリー
ド線57a,57bを保持することが困難であるため、
組み立て作業の機械化を図り得なかった。よって、超音
波送受波器51は量産性が十分でなく、コストダウンが
困難であった。
【0011】本発明の目的は、断線等の不良が生じ難
く、量産性に優れ、かつ安価な超音波送受波器を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、圧電振動子を用いた超音波送受波器であり、導電性
ケースと、第1,第2の面を有し、第1の面から前記導
電性ケースの内面に固定された圧電振動子と、前記圧電
振動子の第2の面に固定されており、かつ前記導電性ケ
ース内に配置されている第1の導電性吸音材と、前記導
電性ケースの内面に固定されており、かつ第1の導電性
吸音材とは電気的に絶縁された状態で導電性ケース内に
配置されている第2の導電性吸音材とを備えることを特
徴とする。
【0013】また、請求項2に記載の発明に係る超音波
送受波器は、前記第1,第2の導電性吸音材に、それぞ
れ、電気的に接続されており、かつ導電性ケース外に引
き出されている第1,第2の引き出し端子をさらに備え
ることを特徴とする。
【0014】さらに、請求項3に記載の発明に係る超音
波送受波器は、前記第1,第2の導電性吸音材間に配置
されており、第1の導電性吸音材と第2の導電性吸音材
とを電気的に絶縁している絶縁部材をさらに備えること
を特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の非限定的な実施例を説明する。図1は、本発明の第1
の実施例に係る超音波送受波器の縦断面図である。
【0016】超音波送受波器1は、上方に開口2aを、
下方に薄肉部2bを有する筒状の導電性ケース2を用い
て構成されている。導電性ケース2は、アルミニウムな
どの金属材料により、あるいは合成樹脂などの絶縁性材
料の表面に導電膜を形成した材料により構成することが
できる。本実施例では、導電性ケース2は、金属により
構成されている。
【0017】導電性ケース2の薄肉部2bには、圧電振
動子3が固定されている。圧電振動子3は、例えばチタ
ン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスのような圧電セラ
ミックスの両主面に電極を形成した構造を有し、下面の
電極が薄肉部2bに上記導電性接着剤により接合されて
いる。もっとも、圧電振動子3の下面の電極は省略され
ていてもよい。
【0018】また、導電性ケース2の中間高さ位置に
は、内面に段差2cが形成されている。段差2cより上
方部分に合成樹脂などの絶縁性材料よりなる絶縁部材5
が配置されている。絶縁部材5は、ベース板5aと、ベ
ース板5aの下面から下方に延びる筒状部5bとを有す
る。筒状部5b内には、第1の導電性吸音材6が配置さ
れており、かつ第1の導電性吸音材6は圧電振動子3の
上面に至っている。また、筒状部5bの外側には、第2
の導電性吸音材7が配置されている。
【0019】第1,第2の導電性吸音材6,7は、例え
ばフェルトもしくはスポンジ等の吸音材に導電性粉末や
導電性繊維を分散もしくは充填してなり、吸音材として
の作用を有するだけでなく、導電性をも有するように構
成されている。
【0020】第1の導電性吸音材6の下面は、圧電振動
子3の上面に導電性ペイント8aを介して接触されてい
る。導電性ペイント8aは省略されてもよいが、導電性
ペイント8aを用いることにより、第1の導電性吸音材
6と圧電振動子3との導通をより確かなものとすること
ができる。
【0021】同様に、第2の導電性吸音材7も、導電性
ペイント8bを介して導電性ケース2の内面に接触され
ている。導電性ペイント8bについても省略されてもよ
い。従って、圧電振動子3の下面の電極は、ケース2を
介して第2の導電性吸音材7に電気的に接続されてお
り、圧電振動子3の上面の電極は、第1の導電性吸音材
6に電気的に接続されている。
【0022】他方、ベース板5aを貫通するように第
1,第2の引き出し端子9a,9bが取り付けられてい
る。第1,第2の引き出し電極9a,9bは、それぞ
れ、先端が第1,第2の導電性吸音材6,7内に挿入さ
れている。また、第1,第2の引き出し端子9a,9b
の外側端は、ケース2外に引き出されている。
【0023】さらに、上記ベース板5a、第1,第2の
吸音材6,7の上方には、導電性ケース2の開口2aを
埋めるようにシリコンゴムなどのゴム弾性を有する樹脂
10が充填されている。
【0024】本実施例の超音波送受波器1では、圧電振
動子3を第1,第2の引き出し端子9a,9bと電気的
に接続するに際し、リード線が用いられていない。すな
わち、圧電振動子3と第1,第2の引き出し端子9a,
9bを接続するのに、導電性吸音材6,7が用いられて
いる。従って、断線等が生じ難く、かつ組み立ても容易
である。
【0025】すなわち、本発明に係る超音波送受波器
は、圧電振動子の背面に配置される吸音材に導電性を持
たせ、該吸音材を用いて圧電振動子3の引き出し端子と
の電気的接続をも図ったことにより、リード端子の使用
による諸問題を解決したことに特徴を有する。
【0026】図2は、本発明の第2の実施例に係る超音
波送受波器を示す縦断面図である。超音波送受波器11
は、第1,第2の導電性吸音材の配置態様が異なること
を除いては、第1の実施例の超音波送受波器1と同様に
構成されている。従って、超音波送受波器1と同一部分
については、同一の参照番号を付することによりその説
明は省略する。
【0027】超音波送受波器11では、導電性ケース2
内において、筒状の絶縁部材15が配置されている。筒
状の絶縁部材15は、例えばポリフェニレンサルファイ
ド(PPS)などの適宜の合成樹脂よりなり、上端にフ
ランジ部15aを有する。筒状の絶縁部材15内に第1
の導電性吸音材16が配置されており、該導電性吸音材
16は、圧電振動子3の上面に導電性ペイント8aを介
して接合されている。また、絶縁部材15の外周には、
第2の導電性吸音材17が配置されている。導電性吸音
材17の下端は、筒状の絶縁部材15の下端15bより
も上方の位置にあり、それによって第1,第2の導電性
吸音材16,17間の短絡が防止されている。第2の導
電性吸音材17は、その外周側面が、ケース2の小径部
2dに導電ペイント8bを介して接触されている。
【0028】また、第1,第2の導電性吸音材16,1
7に、それぞれ、第1,第2の引き出し端子19a,1
9bが接合されている。本実施例では、引き出し端子1
9a,19bは、それぞれ、直径0.5mm程度の径の
太いリード線により構成されている。従って、引き出し
端子19a,19bとしてリード線を用いているもの
の、これらの径が比較的大きいため、従来の超音波送受
波器51の場合と異なり、組み立てに際し、引き出し端
子19a,19bの断線は生じ難い。また組み立ても容
易である。
【0029】超音波送受波器11においても、圧電振動
子3には、細いリード線が直接接合されないため、組み
立てに際してのリード線の断線等による不良が生じ難
く、かつ第1,第2の導電性吸音材16,17を用いて
圧電振動子3の引き出し端子19a,19bとの電気的
接続も図り得るため、電気的接続の信頼性が高められる
と共に、量産性も高められる。
【0030】図3は、本発明の第3の実施例に係る超音
波送受波器を示す縦断面図であり、第1の実施例の超音
波送受波器1と同一部分については、同一の参照番号を
付することにより、その説明を省略する。超音波送受波
器21では、導電性ケース2内に絶縁部材25が配置さ
れている。絶縁部材25は板状の合成樹脂板よりなり、
ケース2内の空間において、一方の内壁から他方の内壁
に至るように仕切り壁として配置されている。
【0031】絶縁部材25の内側には、第1の導電性吸
音材26が配置されている。第1の導電性吸音材26
は、その下端が導電ペイント8aを介して圧電振動子3
に接触されている。他方、絶縁部材25の反対側には、
第2の導電性吸音材27が配置されている。第2の導電
性吸音材27は、導電性ケース2の段差2cに導電ペイ
ント8bを介して接触されている。
【0032】第1,第2の導電性吸音材26,27に
は、それぞれ、第1,第2の引き出し端子29a,29
bが接合されている。第1,第2の引き出し端子29
a,29bは、比較的径の太いリード線を樹脂被覆して
なるケーブルにより構成されている。
【0033】本実施例においても、圧電振動子3の第
1,第2の引き出し端子29a,29bとの電気的接続
が、第1,第2の導電性吸音材26,27を用いて行わ
れているため、細いリード線を用いた場合の断線等の不
良が生じ難く、かつ組み立てを容易に行い得る。従っ
て、超音波送受波器1,11と同様に、信頼性に優れ、
量産性が高いため、超音波送受波器のコストを低減する
ことができる。
【0034】なお、本発明に係る超音波送受波器は、圧
電振動子の一方の面を導電性ケースの薄肉部に接合し、
圧電振動子の下面と第1の引き出し端子との間を第1の
導電性吸音材を用いて、ケースと第2の引き出し端子を
第2の導電性吸音材を用いて電気的に接続したことに特
徴を有するものであり、従って、導電性ケース2の形
状、導電性ケース内に充填されるゴム弾性を有する樹脂
等については、適宜変更することができ、図示の実施例
の構造に限定されるものではない。
【0035】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、導電性
ケースの内面に圧電振動子が第1の面から固定されてお
り、圧電振動子の第2の面に第1の導電性吸音材が固定
されており、導電性ケースの内面に第2の導電性吸音材
が固定されている。従って、吸音作用によりノイズの低
減を果たし得るために従来から用いられている吸音材を
用い、圧電振動子の外部との電気的接続をも果たし得
る。すなわち、圧電振動子を外部と電気的に接続するの
に、圧電振動子に直接細いリード線を接合する必要がな
いため、断線等が生じ難く、電気的接続の信頼性に優
れ、かつ組み立て作業が容易であるため量産性に優れた
安価な超音波送受波器を提供することが可能となる。
【0036】請求項2に記載の発明では、上記第1,第
2の導電性吸音材に、それぞれ、第1,第2の引き出し
端子が接続されており、第1,第2の引き出し端子が導
電性ケース外に引き出されているので、第1,第2の引
き出し端子を用いて外部と電気的に接続し得る超音波送
受波器を提供することができる。
【0037】請求項3に記載の発明では、第1,第2の
導電性吸音材間に、第1,第2の導電性吸音材を電気的
に絶縁している絶縁部材がさらに備えられているので、
第1,第2の導電性吸音材間の短絡を確実に防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る超音波送受波器の
縦断面図。
【図2】本発明の第2の実施例に係る超音波送受波器の
縦断面図。
【図3】本発明の第3の実施例に係る超音波送受波器の
縦断面図。
【図4】従来の超音波送受波器の一例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1…超音波送受波器 2…導電性ケース 2b…薄肉部 3…圧電振動子 5…絶縁部材 6…第1の導電性吸音材 7…第2の導電性吸音材 9a,9b…第1,第2の引き出し端子 11…超音波送受波器 15…絶縁部材 16…第1の導電性吸音材 17…第2の導電性吸音材 19a,19b…第1,第2の引き出し端子 21…超音波送受波器 25…絶縁部材 26…第1の導電性吸音材 27…第2の導電性吸音材 29a,29b…第1,第2の引き出し端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性ケースと、 第1,第2の面を有し、第1の面から前記導電性ケース
    の内面に固定された圧電振動子と、 前記圧電振動子の第2の面に固定されており、かつ前記
    導電性ケース内に配置されている第1の導電性吸音材
    と、 前記導電性ケースの内面に固定されており、かつ第1の
    導電性吸音材とは電気的に絶縁された状態で導電性ケー
    ス内に配置されている第2の導電性吸音材とを備えるこ
    とを特徴とする超音波送受波器。
  2. 【請求項2】 前記第1,第2の導電性吸音材に、それ
    ぞれ、電気的に接続されており、かつ導電性ケース外に
    引き出されている第1,第2の引き出し端子をさらに備
    えることを特徴とする、請求項1に記載の超音波送受波
    器。
  3. 【請求項3】 前記第1,第2の導電性吸音材間に配置
    されており、第1の導電性吸音材と第2の導電性吸音材
    とを電気的に絶縁している絶縁部材をさらに備えること
    を特徴とする、請求項1または2に記載の超音波送受波
    器。
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