超声波传感器制造技术

超声波传感器(100)具备：有底筒状的壳体(60)，包括底部(62)以及筒状部(61)，由具有导电性的构件形成；以及压电元件(50)，与底部(62)的内表面(62s)接合。在底部(62)，在从筒状部(61)分开的位置，设置有朝向壳体的开口部(60y)侧突出的凸部(62u)。凸部(62u)的顶面包括第一顶面部(62a1)以及具有比第一顶面部高的突出高度的第二顶面部(62b)。在沿着相对于第二顶面部(62b)垂直的方向俯视压电元件(50)以及第二顶面部(62b)时，压电元件(50)配置为至少一部分与第二顶面部(62b)重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波传感器
本专利技术涉及具备压电元件的超声波传感器。
技术介绍
像在日本特开2002-204497号公报(专利文献1)以及日本特开2000-152388号公报(专利文献2)公开的那样，已知具备压电元件的超声波传感器。一般的超声波传感器通过在壳体的底部的内表面接合压电元件而构成单压电晶片构造体，并通过使壳体的底部进行弯曲振动来收发超声波。这样的超声波传感器例如设置在车辆的前方、后方，以对泊车进行支援或者防止误出发的目的而被有效利用。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-204497号公报专利文献2：日本特开2000-152388号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题超声波传感器为了实现获取与目标物体(检测对象物)的有无、移动相关的信息这样的功能，配置为相对于目标物体露出。为了保护超声波传感器免受来自外部的负荷(冲击等)的损害，有时也使用覆盖件。然而，在多数情况下，存在想要得到高检测精度这样的目的，几乎不会使用具有充分的强度的覆盖件。因此，超声波传感器在受到来自外部的负荷的情况下，多数情况下以该负荷容易直接作用于超声波传感器的状态进行使用。因此，例如在车辆的行驶过程中，有时会飞来小石子等而对超声波传感器施加负荷，使壳体的底部(收发超声波的部分)、与壳体的底部接合的压电元件损伤(碎裂问题)。虽然能够通过将壳体的底部的厚度加厚来抑制损伤的发生，但是单纯地增加壳体的底部的厚度，有可能导致振幅减小(即，检测精度下降)。本专利技术是鉴于上述那样的实际情况而完成的，其目的在于，提供一种在减少检测精度下降的同时，与以往相比能够抑制在壳体的底部、压电元件产生损伤的超声波传感器。用于解决课题的技术方案基于本专利技术的超声波传感器具备：有底筒状的壳体，包括底部以及筒状部，由具有导电性的构件形成；以及压电元件，与所述底部的内表面接合，在所述壳体的所述底部，在从所述壳体的所述筒状部分开的位置，设置有朝向所述壳体的开口部侧突出的凸部，所述凸部的顶面包括第一顶面部和具有比所述第一顶面部高的突出高度的第二顶面部，在沿着相对于所述第二顶面部垂直的方向俯视所述压电元件以及所述第二顶面部时，所述压电元件配置为至少一部分与所述第二顶面部重叠。优选为，所述压电元件为层叠型，第一电极和通过被施加电压而与所述第一电极之间形成电位差的第二电极位于所述压电元件的接合面侧，在沿着相对于所述第二顶面部垂直的方向俯视所述第二电极、所述第一顶面部以及所述第二顶面部时，所述第二电极中的位于所述接合面侧的端部位于不与所述第二顶面部重叠而与所述第一顶面部重叠的位置。优选为，所述压电元件具有：压电体层，包括发送用区域以及接收用区域；公共电极，具有波及所述发送用区域以及所述接收用区域的双方扩展的形状；发送用电极，将所述发送用区域夹在中间而与所述公共电极对置；以及接收用电极，将所述接收用区域夹在中间而与所述公共电极对置，所述发送用区域以及所述接收用区域在所述第二顶面部的表面方向上形成在彼此相邻的位置。专利技术效果根据上述的结构，在底部设置有凸部，与凸部的量相应地，底部具有厚的厚度，因此能够抑制产生损伤。虽然单纯地增加底部的厚度有可能导致振幅减小(即，检测精度下降)，但是在上述的超声波传感器中，将凸部设置在从壳体的筒状部分开的位置。通过降低接近振动的波节的部分的刚性，从而能够抑制振幅减小(即，检测精度下降)。因此，能够提供一种在减少检测精度下降的同时，与以往相比能够抑制在壳体的底部、压电元件产生损伤的超声波传感器。附图说明图1是示出具备实施方式1中的超声波传感器的传感器装置的功能模块的图。图2是示出实施方式1中的超声波传感器的剖视图。图3是沿着图2中的III-III线的向视剖视图。图4是示出实施方式1中的超声波传感器具备的壳体的剖面构造的立体图。图5是示出实施方式1中的超声波传感器具备的压电元件以及FPC的俯视图。图6是示出实施方式1中的超声波传感器具备的压电元件(拆掉了FPC的状态)的俯视图。图7是示出实施方式1中的超声波传感器具备的压电元件的立体图。图8是示出实施方式1中的超声波传感器具备的压电元件及其内部构造的立体图。图9是示出实施方式1中的超声波传感器的压电元件具备的电极的立体图。图10是沿着图6(以及图3)中的X-X线的向视剖视图。图11是沿着图6(以及图3)中的XI-XI线的向视剖视图。图12是沿着图6(以及图3)中的XII-XII线的向视剖视图。图13是示出实施方式1的变形例中的超声波传感器具备的壳体等的剖视图。图14是示出实施方式2中的超声波传感器具备的壳体等的剖视图。图15是示出实施方式3中的超声波传感器具备的壳体等的剖视图。图16是示出实施方式4中的超声波传感器具备的壳体等的剖视图。图17是示出实施方式5中的超声波传感器具备的壳体等的剖视图。具体实施方式[实施方式]以下，参照附图对基于本专利技术的实施方式进行说明。在提及个数以及量等的情况下，除了有特别记载的情况以外，本专利技术的范围不一定限定于该个数以及量等。对相同的部件以及相当部件标注相同的附图标记，有时不再赘述重复的说明。[实施方式1]图1是示出具备实施方式1中的超声波传感器100的传感器装置1的功能模块的图。传感器装置1具备超声波传感器100、微机101、存储器102、检测电路103、信号生成电路104、电源105以及接收放大器106。超声波传感器100具备压电元件50，该压电元件50具有由电极10、20、30构成的3端子构造。微机101读出保存在存储器102的数据，并将控制信号输出到信号生成电路104。信号生成电路104基于控制信号从直流电压生成交流电压。交流电压供给到超声波传感器100，从超声波传感器100朝向大气中等发送超声波(波发送)。在超声波传感器100接收到来自目标物体的反射波时，在超声波传感器100中产生的波接收信号作为电压值而发送到接收放大器106，并通过检测电路103输入到微机101。通过微机101，能够掌握与目标物体的有无、移动相关的信息。(超声波传感器100)图2是示出实施方式1中的超声波传感器100的剖视图。图3是沿着图2中的III-III线的向视剖视图。参照图2以及图3(主要参照图2)，超声波传感器100具备压电元件50、壳体60、吸音材料63、粘接剂64、接合剂65、填充剂71、72以及FPC80(FlexiblePrintedCircuits：柔性印刷电路)。为了便于图示，在图3中未图示粘接剂64以及填充剂72。(壳体60)壳体60由具有导电性的构件形成，例如，由具有高弹性且轻量的铝构成。壳体60通过对这样的铝进行例如锻造或切削加工来制作。壳体60形成为有底筒状，包括底部62和设置为从底部62的周缘竖起的筒状部61。在壳体60中的与筒状部61的底部62相反侧的部分，形成有开口部60y(图2)。壳体60的底部62具有内表面62s以及外表面62t。在内表面62s接合压电元件50。图4是示出壳体60的剖面构造的立体图。如图2～图4所示，在壳体60的底部62设置有一个凸部62u。凸部62u形成在从筒状部61的内周面61s分开的位置。凸部62u具有底部62的一部分在从筒状部61的内周面61s分开的位置朝向开口部60y侧突出的那样的形状。如图3所示，在沿着壳体60的轴向(相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波传感器，具备：有底筒状的壳体，包括底部以及筒状部，由具有导电性的构件形成；以及压电元件，与所述底部的内表面接合，在所述壳体的所述底部，在从所述壳体的所述筒状部分开的位置，设置有朝向所述壳体的开口部侧突出的凸部，所述凸部的顶面包括第一顶面部和具有比所述第一顶面部高的突出高度的第二顶面部，在沿着相对于所述第二顶面部垂直的方向俯视所述压电元件以及所述第二顶面部时，所述压电元件配置为至少一部分与所述第二顶面部重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.20 JP 2015-0856561.一种超声波传感器，具备：有底筒状的壳体，包括底部以及筒状部，由具有导电性的构件形成；以及压电元件，与所述底部的内表面接合，在所述壳体的所述底部，在从所述壳体的所述筒状部分开的位置，设置有朝向所述壳体的开口部侧突出的凸部，所述凸部的顶面包括第一顶面部和具有比所述第一顶面部高的突出高度的第二顶面部，在沿着相对于所述第二顶面部垂直的方向俯视所述压电元件以及所述第二顶面部时，所述压电元件配置为至少一部分与所述第二顶面部重叠。2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，所述压电元件为层叠型，第一电极和通过被施加电压而与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥将贵，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP