[發(fā)明專利]壓電傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210015812.4
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102607625A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松尾泰秀;清水大輔
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社田村制作所
• 主分類號: G01D5/48
• 分類號: G01D5/48
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 高科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠利用壓電體的機械的振動收發(fā)超聲波的壓電傳感器。

背景技術(shù)

該種壓電傳感器能夠用于例如自動門用的感知器，是以超聲波為檢測介質(zhì)的非接觸的檢測傳感器。詳細地說，壓電傳感器具備壓電體，該壓電體具有使機械能量和電氣能量相互變換的功能。該功能稱為所謂壓電效應(yīng)及逆壓電效應(yīng)。例如壓電體在被施加電壓時發(fā)生伸縮。

日本實開昭55-51568號公報公開了組合了壓電體和振動板的振子的構(gòu)造。具體地說，壓電體及振動板組成的振子配置于臺座，在該臺座保持端子。另外，這些振子和端子由導(dǎo)電線導(dǎo)通。在經(jīng)由端子及導(dǎo)電線向壓電體施加電壓時，伴隨壓電體的伸縮，振子彎曲，通過該彎曲運動而發(fā)生機械振動(共振現(xiàn)象)。因此，壓電傳感器能夠發(fā)送超聲波。

該被發(fā)送的超聲波由物體反射，壓電傳感器接收該反射的超聲波后，振子彎曲。振子通過響應(yīng)該彎曲的壓電效應(yīng)的發(fā)生，獲得電壓。從而，壓電傳感器能夠檢測接近門的物體的有無和到該物體的距離，自動門的控制部能夠向門開閉用的馬達輸出驅(qū)動信號。

發(fā)明內(nèi)容

(發(fā)明要解決的問題)

但是，上述傳統(tǒng)技術(shù)的振子中，該機械振動的節(jié)支撐于臺座，該振動的節(jié)的全體與臺座接觸。詳細地說，在臺座朝向振子突出設(shè)置筒狀的肋，在該環(huán)狀地封閉的肋的前端面支撐振子。另外，在該肋的內(nèi)周側(cè)形成筒狀的粘接部，在振動的節(jié)處，振子通過粘接劑固定。

但是，該構(gòu)造中，存在振子發(fā)生稱為偽信號(spurious，寄生信號)的不需要的振動的問題。即，例如振幅為零的節(jié)處，即使使臺座與振子接觸，由于這些臺座和振子的接觸面積變大時，臺座阻礙振子的振動，因此產(chǎn)生偽信號，振子的振動性能劣化。

這樣，僅僅通過筒狀的肋或者粘接部支撐振子的構(gòu)成未對偽信號的發(fā)生進行特別的考慮，需要用于使該偽信號減小的措施。另外，雖然也有使臺座和振子不接觸而用粘接劑固定的方法，但是需要使振子浮起的治具類等，制造上煩雜。因而，本發(fā)明的目的是消除上述問題，提供能夠減小振子的偽信號的壓電傳感器。

(解決問題的方案)

用于達成上述目的的第1發(fā)明，具備：振子，包含壓電體和振動板，發(fā)送或者接收超聲波；和臺座，在上述振子產(chǎn)生的機械振動的節(jié)附近支撐該振子，該臺座在上述振動的節(jié)附近具備與上述振子點接觸，或線接觸，或部分地面接觸地支撐該振子的肋。

根據(jù)第1發(fā)明，壓電傳感器具有由壓電體及振動板形成的振子，該振子可發(fā)送或者接收超聲波。這里，該振子在其機械振動的節(jié)附近由臺座支撐，但是該臺座具備與振子點接觸或線接觸或部分地面接觸地支撐該振子的肋。這樣，若臺座和振子的接觸面積比傳統(tǒng)小，則臺座不阻礙振子的振動，能夠減小偽信號。其結(jié)果，振子的振動性能良好，有利于壓電傳感器的可靠性提高。

第2發(fā)明是在第1發(fā)明的構(gòu)成中，臺座具備退避部，在振動的節(jié)附近與上述肋并設(shè)，從振子離開而不支撐該振子。根據(jù)第2發(fā)明，除了第1發(fā)明的作用外，臺座具備肋和退避部，該肋與振子點接觸，或線接觸，或部分地面接觸地支撐該振子。另一方面，退避部雖然與肋同樣地設(shè)置在振子的振動的節(jié)附近，但是不與振子接觸，不支撐該振子。從而，臺座和振子的接觸面積可靠地減小，可進一步減小偽信號。

第3發(fā)明是在第1、第2發(fā)明的構(gòu)成中，肋沿臺座的周邊以大致等間隔在3處配置。根據(jù)第3發(fā)明，除了第1、第2發(fā)明的作用外，肋在大致圓柱狀地形成的臺座的周方向以大致等間隔配置3處，因此即使與振子的接觸面積小，也能夠穩(wěn)定地支撐該振子。另外，若肋彼此之間的間隔相同，則與僅設(shè)置3處肋的場合比，可以更容易地將肋設(shè)置于臺座。

第4發(fā)明是在第1到第3發(fā)明的構(gòu)成中，肋具有形成為平坦狀并與振子面接觸的前端面。根據(jù)第4發(fā)明，除了第1到第3發(fā)明的作用外，由于在與振子部分地面接觸的肋的場合，若其前端面形成為平坦狀，則臺座更不會阻礙振子的振動，因此在這方面也有利于振子的振動性能的良好化。

第5發(fā)明是在第1到第4發(fā)明的構(gòu)成中，還具備：導(dǎo)電線，從上述振子引出，使該振子和與電路基板連接的端子導(dǎo)通；和外殼，在保持端子的面的相反側(cè)的面具有臺座，在保持端子的面設(shè)置有確保該面與電路基板之間的空間的間隔件。根據(jù)第5發(fā)明，除了第1到第4發(fā)明的作用外，還能夠避免外殼側(cè)的振動傳達到電路基板側(cè)，另外，能夠抑制焊錫對電路基板、外殼的破壞。

(發(fā)明的效果)

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供臺座和振子的接觸面積小、臺座不會阻礙振子的振動、能夠減小振子的偽信號的壓電傳感器。

附圖說明

圖1是本實施例的壓電傳感器的外觀立體圖。