[發明專利]超聲波傳感器

有效

• 申請號: 201280047255.2
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103828395B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 南部浩司
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H04R17/00
• 分類號: H04R17/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 李逸雪

技術領域

本發明涉及構成為將壓電元件接合到殼體的超聲波傳感器，例如涉及汽車的角聲納或后聲納等所采用的超聲波傳感器。

背景技術

超聲波傳感器間歇地發送超聲波脈沖信號，并接收被發送的超聲波脈沖信號到達障礙物或目標后反射回來的反射波，由此感測障礙物或目標(例如參照專利文獻1。)。汽車的后聲納、角聲納、還有感測縱列泊車時的與側壁等障礙物的距離的停車位傳感器等都采用的是超聲波傳感器。

圖6(A)是表示現有的超聲波傳感器的構成例的剖視圖。超聲波傳感器101具備殼體102、壓電元件103、減振件104、基板105、發泡性樹脂106、管腳端子107A、107B和引線108A、108B。殼體102為有底筒狀，由金屬等具有導電性的材料構成。壓電元件103通過導電性粘接劑等而被接合于殼體102的開口內底面。圖6(B)是表示壓電元件103的構成例的立體圖。壓電元件103由壓電陶瓷構成，具有圓板形狀的壓電基板103C、以及分別設置于壓電基板103C的相互對置的主面上的電極103A、103B。壓電元件103按照電極103A與殼體102的開口內底面接觸的方式被接合于殼體102。

再有，如圖6(A)所示，減振件104被設置成堵塞殼體102的開口。基板105被設置在減振件104上。在基板105及減振件104中設有貫通孔。發泡性樹脂106從一個貫通孔向殼體102的開口內注入，填充到殼體102的內部及貫通孔的內部。管腳端子107A、107B分別為直線棒狀且分別經由一個貫通孔而被插入殼體102的開口內。在殼體102的開口內，引線108A通過焊錫而被接合于管腳端子107A的前端和殼體102，將管腳端子107A與殼體102進行了電連接。因而，管腳端子107A經由引線108A及殼體102而與電極103A電連接。在殼體102的開口內，引線108B通過焊錫而被接合于管腳端子107B的前端與壓電元件103的電極103B，將管腳端子107B的前端與壓電元件103的電極103B進行了電連接。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開WO2007／094184號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

在上述那樣的現有構成的超聲波傳感器中，俯視時，壓電元件以使自身的中心的位置和殼體的開口內底面的中心一致的方式被接合于殼體的開口內底面，但根據壓電元件的電極的形狀，超聲波傳感器中的壓電元件的振動效率與綜合靈敏度有時會下降。再有，在壓電元件的一個電極上直接連接有引線，在另一個電極上經由殼體而間接地連接有引線。因而，在制造時需要對壓電元件與殼體實施2次布線作業，故作業煩雜。

再有，殼體需要由具有良好導電性的材料構成，可以采用的材料有較大制約，進而在采用了易氧化的金屬的情況下需要進行防氧化的處理。

還有，雖然也能將2個引線分別不經由殼體而直接與壓電元件的電極連接，但為此在將引線連接到壓電元件的電極后需要將壓電元件與殼體接合。在該情況下，壓電元件與殼體的接合精度下降，存在難以獲得良好的振動效率、綜合靈敏度的問題。

因而，本發明的目的在于實現一種超聲波傳感器，其構成為：不經由殼體而將布線部件連接至壓電元件的電極，同時可實現壓電元件與殼體的高接合精度，還能獲得良好的壓電元件的振動效率、綜合靈敏度。

用于解決技術問題的方案

本發明的超聲波傳感器具備殼體和壓電元件。殼體具有作為振動區域的底面部且為有底筒狀。壓電元件具有壓電基板、第1電極、第2電極和第3電極。壓電基板具有第1面及與第1面對置的第2面。第1電極設置于第1面。第2電極設置于第2面的一部分。第3電極與第2電極隔開地設置于第2面的一部分、且與第1電極連接。壓電元件的第1電極與底面部接合，在俯視底面部時壓電元件自身的中心被配置在與振動區域的中心不同的位置。

在上述的超聲波傳感器中，優選壓電基板的第2面中的設置有第2電極的區域的面積與設置有第3電極的區域的面積不同。

在上述的超聲波傳感器中，優選在俯視壓電元件時第2電極與第3電極被設置成非對稱。

在上述的超聲波傳感器中，優選在俯視底面部時振動區域是具有長邊方向和短邊方向的平面形狀，第2電極和第3電極被排列在短邊方向上。

發明效果