[發明專利]超聲波傳感器

有效

• 申請號: 201580070327.9
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN107113511B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 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;G01S7/521
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 韓聰

超聲波傳感器(101)具備：有底筒狀的殼體(2)，具有底板(2a)以及側壁(2b)；壓電元件(3)，在殼體(2)內配置在底板(2a)上；以及填充樹脂(8)，填充到殼體(2)內的至少一部分，使得在殼體(2)內覆蓋壓電元件(3)，殼體(2)的內表面中的至少填充樹脂(8)相接的面成為粗糙面。

技術領域

本發明涉及超聲波傳感器。

背景技術

在有無對象物接近、對象物的距離的測定中，存在使用超聲波傳感器的情況。基于現有技術的超聲波傳感器的一個例子在國際公開WO2013/051525A1(專利文獻1)中有所記載。在該超聲波傳感器中，在有底筒狀的殼體的內部配置有壓電元件。壓電元件為平板狀，配置在殼體的底面。實施了布線，使得能夠對壓電元件的兩面施加電壓。這種超聲波傳感器能夠進行超聲波的發送和接收。在超聲波的發送時，通過對平板狀的壓電元件施加電壓，從而壓電元件在面方向上振動，通過傳遞該振動，從而殼體的底板在與面垂直的方向上振動。通過殼體的底板的振動，超聲波釋放到外部。在超聲波的接收時，通過從外部到達的超聲波，殼體的底板進行振動，該振動作為壓電元件中的面方向上的振動而傳遞到壓電元件。由此產生電位變化，可通過電方式進行檢測。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開WO2013/051525A1

發明內容

發明要解決的課題

一般來說，在使用這種超聲波傳感器時，會在一定時間的發送時間之后設置暫停時間，并在該期間進行接收。即，經一定時間對壓電元件給予電位變化而使壓電元件持續振動之后，停止給予電位變化，此后以電方式對因接收而在壓電元件產生的振動進行檢測。但是，在發送時從壓電元件產生的振動不僅使殼體的底板振動，同時也使殼體的側壁振動。存在如下情況，即，在停止對壓電元件的電位變化供給之后，殼體的側壁仍繼續振動。像這樣殘存在殼體的振動也稱為“余音振動”。余音振動持續的時間也稱為“混響時間”。在與對象物的距離短的狀態下進行利用了超聲波傳感器的測定的情況下，從超聲波傳感器釋放并在對象物反射而返回的超聲波會提前到達超聲波傳感器，因此有時會在混響時間未結束的期間進行接收。在接收時，本來要檢測的是由在對象物反射而返回的超聲波(以下稱為“反射波”。)在底板產生的振動，但是若反射波在混響時間未經過的期間到達底板，則由反射波產生的振動會被埋沒在原有的余音振動中。這樣一來，超聲波傳感器的感測特性會劣化，在最壞的情況下，將變得不能感測反射波。

為了即使到對象物的距離短也能夠通過超聲波傳感器得到良好的感測特性，要求盡可能縮短混響時間。

因此，本發明的目的在于，提供一種在維持靈敏度的同時縮短了混響時間的超聲波傳感器。

用于解決課題的技術方案

為了達成上述目的，基于本發明的超聲波傳感器具備：有底筒狀的殼體，具有底板以及側壁；壓電元件，在上述殼體內配置在上述底板上；以及填充樹脂，填充到上述殼體內的至少一部分，使得在上述殼體內覆蓋上述壓電元件，上述殼體的內表面中的至少上述填充樹脂相接的面成為粗糙面。由此，能夠實現在維持超聲波傳感器的靈敏度的同時混響時間縮短的超聲波傳感器。

在上述發明中優選為，上述側壁的內表面成為粗糙面。由此，殼體的側壁的減振性提高，能夠實現混響時間縮短的超聲波傳感器。

在上述發明中優選為，上述底板的內表面和上述側壁的內表面的整個面成為粗糙面。由此，能夠實現混響時間進一步縮短的超聲波傳感器。

在上述發明中優選為，上述粗糙面的表面粗糙度Ra為1.3μm以上且2.2μm以下。由此，能夠在不使超聲波傳感器的靈敏度下降的情況下使混響特性提高。

在上述發明中優選為，上述粗糙面通過噴砂加工而形成。由此，能夠在殼體容易地形成所希望的粗糙面。