超声波传感器制造技术

超声波传感器具备壳体(1)和压电振动元件(7)。壳体(1)包括由金属构成的第一部分(5)和由树脂构成的第二部分(6)。第一部分(5)是沿着第一方向(91)延伸的筒状。第二部分(6)包括：筒状部(61)，其与第一部分(5)的第一方向(91)的一个端连接，且沿着第一方向(91)延伸；以及底板(62)，其是将筒状部(61)的第一方向(91)上的远离第一部分(5)的一侧的端堵塞的板状部，且搭载压电振动元件(7)。

ultrasonic sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波传感器
本专利技术涉及超声波传感器。
技术介绍
在日本特开平11-266497号公报(专利文献1)中记载了具备有底筒状外壳的超声波传感器。有底筒状外壳通过利用粘接材料将筒部与平板状的振动部组合而得到。在专利文献1中，对筒部使用工程塑料等绝缘材料，对振动部使用铝等导电构件。在日本特开2000-23295号公报(专利文献2)中也记载了构造与此类似的超声波传感器。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-266497号公报专利文献2：日本特开2000-23295号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在超声波传感器中，要求不降低谐振频率而使声压更高并且扩宽使用频率带宽。另外，在振动部振动时，在成为振动部的板状部分的内表面与筒部的内周面的几何学转变处容易产生应力集中。在由金属构成的平板状的振动部与由树脂构成的筒部通过粘接而接合的情况下，几何学转变处与粘接的接缝一致。在粘接的接缝处于与几何学转变处相同的位置的情况下，在作为超声波传感器而重复使用的过程中，可能会由于应力集中而使接缝破损。对此，本专利技术的目的在于，提供一种超声波传感器，在不降低谐振频率的状态下，能够进一步提高声压且扩宽使用频率带宽，能够难以产生因几何学转变处的应力集中而引起的破损。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的超声波传感器具备壳体和压电振动元件。上述壳体包括由金属构成的第一部分和由树脂构成的第二部分。上述第一部分是沿着第一方向延伸的筒状。上述第二部分包括：筒状部，其与上述第一部分的上述第一方向的一个端连接，且沿着上述第一方向延伸；以及底板，其是将上述筒状部的上述第一方向上的远离上述第一部分的一侧的端堵塞的板状部，且搭载上述压电振动元件。专利技术效果根据本专利技术，能够实现一种超声波传感，其能够在不降低谐振频率的状态下进一步提高声压且扩宽使用频率带宽，能够难以产生因几何学转变处的应力集中而引起的破损。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中的超声波传感器的侧视图。图2是本专利技术的实施方式1中的超声波传感器的俯视图。图3是本专利技术的实施方式1中的超声波传感器的剖视图。图4是本专利技术的实施方式1中的超声波传感器的仅取出壳体时的立体图。图5是本专利技术的实施方式1中的超声波传感器的仅显示出壳体及压电振动元件的状态下的剖视图。图6是本专利技术的实施方式2中的超声波传感器的侧视图。图7是本专利技术的实施方式2中的超声波传感器的仅显示出壳体及压电振动元件的状态下的剖视图。图8是本专利技术的实施方式3中的超声波传感器的侧视图。图9是本专利技术的实施方式3中的超声波传感器的仅显示出壳体及压电振动元件的状态下的剖视图。图10是本专利技术的实施方式3中的超声波传感器的表示为能够观察到图8中的下表面的立体图。图11是本专利技术的实施方式4中的超声波传感器的侧视图。图12是本专利技术的实施方式4中的超声波传感器的仅显示出壳体及压电振动元件的状态下的剖视图。图13是用于模拟的1/4模型的说明图。图14是示出模拟结果的第一图表。图15是示出模拟结果的第二图表。图16是示出模拟结果的第三图表。图17是示出设置于壳体的凹部的形状的第一例的俯视图。图18是示出设置于壳体的凹部的形状的第二例的俯视图。图19是示出设置于壳体的凹部的形状的第三例的俯视图。具体实施方式在附图中示出的尺寸比不一定局限于忠实地按照现实情况来表示，有时为了方便说明而夸张地示出尺寸比。在以下的说明中，在提及上或下的概念时，不限于是指绝对的上或下，有时是指在图示的姿势中的相对的上或下。(实施方式1)参照图1～图5，对本专利技术的实施方式1中的超声波传感器进行说明。图1示出本实施方式中的超声波传感器101的侧视图。图2示出超声波传感器101的俯视图。超声波传感器101具备有底筒状的壳体1和从壳体1突出的两个端子8。图3示出超声波传感器101的剖视图。超声波传感器101具备压电振动元件7。壳体1具有凹部2。壳体1包括第一部分5和第二部分6。第一部分5与第二部分6被粘接。图4示出仅取出壳体1的情况。图5示出仅显示出壳体1及压电振动元件7的状态下的剖视图。第一部分5是由金属形成且沿着第一方向91延伸的筒状。第二部分6由树脂形成，与第一部分5的第一方向91的一个端连接。第二部分6优选由耐热性及耐化学性优异且机械强度高的树脂、例如聚醚砜、聚苯硫醚、聚壬二亚甲基对苯二甲酰胺等树脂形成。这样，壳体1包括由互不相同的材料构成的第一部分5和第二部分6。第二部分6包括筒状部61和底板62。筒状部61是与第一部分5的第一方向91的一个端连接且沿着第一方向91延伸的筒状。底板62是将筒状部61的第一方向91上的远离第一部分5的一侧的端堵塞的圆板状部。压电振动元件7搭载于第二部分6，具体而言搭载于底板62的靠近第一部分5的一侧的表面16。如图3所示，压电振动元件7与端子8通过布线9而电连接。在凹部2的内部填充有填充材料12。压电振动元件7及布线9由填充材料12密封。盖11被配置为堵塞凹部2的入口。填充材料12被盖11覆盖而隐藏。需要说明的是，这里，示出了具有盖11的结构的情况只不过是一例。也可以为没有盖11的结构。在超声波传感器101中，壳体1中的几何学转变处位于底板62。即，壳体1中的几何学转变处位于与第一部分5及第二部分6的粘接的接缝不同的位置。因此，即便重复使用超声波传感器101，也难以产生因几何学转变处的应力集中而使接缝破损这样的事态。根据本实施方式，能够实现能够在不降低谐振频率的状态下进一步提高声压且扩宽使用频率带宽、能够难以产生因几何学转变处的应力集中而引起的破损的超声波传感器。之后叙述示出效果的模拟结果。在本实施方式的超声波传感器中，能够降低在包括由互不相同的材料构成的两个部分的壳体中的互不相同的材料彼此的接合面作用的应力，因此，能够抑制因接合面引起的故障的产生。作为第一部分5的材料的金属例如可以为铝等。在以下的实施方式中也相同。在本实施方式中，显示出圆柱形状的端子8，但这只不过是一例，端子也可以为其他形状。端子也可以不必直立。端子也可以是沿着第一部分5的表面延伸的金属膜。端子也可以是柔性布线。在以下的实施方式中也相同。(实施方式2)参照图6～图7，对本专利技术的实施方式2中的超声波传感器进行说明。图6示出本实施方式中的超声波传感器102的侧视图。超声波传感器102具备有底筒状的壳体1c和从壳体1c突出的两个端子8。图7示出仅显示出壳体1c及压电振动元件7的状态下的剖视图。超声波传感器102具备压电振动元件7。壳体1c具有凹部2。壳体1c包括第一部分5和第二部分6c。第一部分5与第二部分6c被粘接。第一部分5是由铝等金属形成且沿着第一方向91延伸的筒状。第二部分6c由CFRP(碳纤维增强塑料：carbonfiberreinforcedplasti本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波传感器，具备壳体和压电振动元件，/n所述壳体包括由金属构成的第一部分和由树脂构成的第二部分，/n所述第一部分是沿着第一方向延伸的筒状，/n所述第二部分包括：/n筒状部，其与所述第一部分的所述第一方向的一个端连接，且沿着所述第一方向延伸；以及/n底板，其是将所述筒状部的所述第一方向上的远离所述第一部分的一侧的端堵塞的板状部，且搭载所述压电振动元件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171102 JP 2017-2126811.一种超声波传感器，具备壳体和压电振动元件，
所述壳体包括由金属构成的第一部分和由树脂构成的第二部分，
所述第一部分是沿着第一方向延伸的筒状，
所述第二部分包括：
筒状部，其与所述第一部分的所述第一方向的一个端连接，且沿着所述第一方向延伸；以及
底板，其是将所述筒状部的所述第一方向上的远离所述第一部分的一侧的端堵塞的板状部，且搭载所述压电振动元件。


2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，
所述第二部分由CFRP构成。


3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠山扩才，
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