超声波传感器制造技术

超声波传感器(100)具备壳体(110)、压电元件(120)以及两个锤部(130)。壳体(110)具有沿着轴向(Z)延伸的周壁部(115)。两个锤部(130)在壳体(110)的外部设置在周壁部(115)上，并配置为从轴向(Z)观察彼此不重叠。该超声波传感器(100)在以第1振动模式的频率进行振动时，当底部(111)向轴向(Z)的一侧弯曲为凸状时，两个锤部(130)各自朝向轴向(Z)的另一侧倾斜，在以第2振动模式的频率进行振动时，当底部(111)向轴向(Z)的一侧弯曲为凸状时，两个锤部(130)各自朝向轴向(Z)的一侧倾斜。自朝向轴向(Z)的一侧倾斜。自朝向轴向(Z)的一侧倾斜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波传感器


[0001]本专利技术涉及超声波传感器。

技术介绍

[0002]作为公开了超声波传感器的结构的文献，有美国专利第9383443号说明书(专利文献1)。专利文献1记载的超声波传感器具备外壳、换能器元件、以及至少一个质量要素。外壳具有侧壁部和构成为振动板的基底面。换能器元件配置在基底面，用于产生以及检测超声波振动。至少一个质量要素配置在基底面。至少一个质量要素配置为由振动板上的至少一个质量要素施加的力以及扭矩中的至少一者伴随着振动频率的上升而增加。至少一个质量要素配置在基底面的中央。至少一个质量要素具有如下的阻抗，即，使振动板的3阶振动模式变化，使得振动板的3阶振动模式接近振动板的1阶振动模式。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：美国专利第9383443号说明书

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]在专利文献1记载的超声波传感器中，能够收发频率不同的两个超声波信号，使得由至少一个质量要素应对两个振动模式。
[0008]然而，在专利文献1记载的超声波传感器中，至少一个质量要素配置在外壳的基底面，因此难以将换能器元件安装在外壳的基底面。
[0009]本专利技术是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够收发频率不同的两个超声波信号且容易将压电元件安装在底部的超声波传感器。
[0010]用于解决问题的技术方案
[0011]基于本专利技术的超声波传感器具备壳体、压电元件和两个锤部。壳体为有底筒状，具有底部和沿着与该底部正交的底部的中心轴的轴向从底部延伸的周壁部。压电元件在壳体的内部配置在底部上。两个锤部在壳体的外部设置在周壁部上，并配置为从上述轴向观察彼此不重叠。该超声波传感器在以第1振动模式的频率进行振动时，当底部向轴向的一侧弯曲为凸状时，两个锤部各自朝向轴向的另一侧倾斜，在以第2振动模式的频率进行振动时，当底部向轴向的一侧弯曲为凸状时，两个锤部各自朝向轴向的一侧倾斜。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术，能够提供一种能够收发频率不同的两个超声波信号且容易安装压电元件的超声波传感器。
附图说明
[0014]图1是从与底部侧相反侧观察本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的立体图。
[0015]图2是从与底部侧相反侧观察本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的俯视图。
[0016]图3是从底部侧观察本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的仰视图。
[0017]图4是示出本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的侧视图。
[0018]图5是示出本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的电路结构的框图。
[0019]图6是通过仿真示出了实施例1涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第1振动模式的频率进行振动时的一种状态的仰视图。
[0020]图7是通过仿真示出了实施例1涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第1振动模式的频率进行振动时的一种状态的侧视图。
[0021]图8是通过仿真示出了实施例1涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第2振动模式的频率进行振动时的一种状态的仰视图。
[0022]图9是通过仿真示出了实施例1涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第2振动模式的频率进行振动时的一种状态的侧视图。
[0023]图10是从与底部侧相反侧观察本专利技术的实施方式2涉及的超声波传感器的立体图。
[0024]图11是从底部侧观察本专利技术的实施方式2涉及的超声波传感器的仰视图。
[0025]图12是示出本专利技术的实施方式2涉及的超声波传感器的侧视图。
[0026]图13是通过仿真示出了实施例2涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第1振动模式的频率进行振动时的一种状态的仰视图。
[0027]图14是通过仿真示出了实施例2涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第1振动模式的频率进行振动时的一种状态的侧视图。
[0028]图15是通过仿真示出了实施例2涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第2振动模式的频率进行振动时的一种状态的仰视图。
[0029]图16是通过仿真示出了实施例2涉及的超声波传感器的壳体以及锤部以第2振动模式的频率进行振动时的一种状态的侧视图。
具体实施方式
[0030]以下，参照图对本专利技术的各实施方式涉及的超声波传感器进行说明。在以下的实施方式的说明中，对于图中的相同或者相当部分标注相同附图标记，不再重复其说明。
[0031](实施方式1)
[0032]图1是从与底部侧相反侧观察本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的立体图。图2是从与底部侧相反侧观察本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的俯视图。图3是从底部侧观察本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的仰视图。图4是示出本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器的侧视图。
[0033]如图1至图4所示，本专利技术的实施方式1涉及的超声波传感器100具备壳体110、压电元件120以及两个锤部130。
[0034]壳体110为有底筒状，具有底部111和周壁部115。周壁部115沿着与底部111正交的底部111的中心轴C的轴向Z从底部111延伸。
[0035]如图3所示，底部111从轴向Z观察具有圆形的外形。从底部111侧观察超声波传感器100，底部111具有中央部112和包围中央部112的外周部113。
[0036]从轴向Z观察，中央部112的中心位于底部111的中心轴C上。从轴向Z观察，中央部112的形状没有特别限定，在本实施方式中，中央部112具有圆角方形的外形。从轴向Z观察，中央部112具体地具有圆角长方形的外形，更具体地，该圆角长方形的一对短边各自为半圆状。从轴向Z观察，中央部112具有长边方向X和短边方向Y。中央部112的长边方向X是沿着中央部112的长边的方向。中央部112的短边方向Y是与长边方向X正交且沿着中央部112的短边的方向。
[0037]从轴向Z观察，外周部113的内周缘设置为沿着中央部112的外周缘。从轴向Z观察，外周部113的外周缘构成底部111的外周缘。
[0038]如图1至图4所示，在中央部112中，朝向壳体110的外侧的面以及朝向壳体110的内侧的面均设置为与轴向Z正交。在外周部113中，朝向壳体110的外侧的面设置为与轴向Z正交。在底部111中，朝向壳体110的外侧的面在中央部112凹陷。
[0039]如图1至图4所示，周壁部115从底部111的外周部113沿着轴向Z延伸。周壁部115具有位于与底部111侧相反侧的开口端面116。开口端面116设置为与上述轴向Z正交。在本实施方式中，开口端面116从轴向Z观察具有与外周部113相同的外形，但是开口端面116的形状没有特别限定。开口端面116也可以构成为从轴向Z观察面积比外周部113小。
[0040]壳体110包含铝或者铝合金等导电性材料。另外，壳体110也可以包含绝缘性材料。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超声波传感器，具备：有底筒状的壳体，具有底部和沿着与该底部正交的所述底部的中心轴的轴向从所述底部延伸的周壁部；压电元件，在所述壳体的内部配置在所述底部上；以及两个锤部，在所述壳体的外部设置在所述周壁部上，并配置为从所述轴向观察彼此不重叠，在以第1振动模式的频率进行振动时，当所述底部向所述轴向的一侧弯曲为凸状时，所述两个锤部各自朝向所述轴向的另一侧倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本贵大，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
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