JPH0918995A - Ultrasonic sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は超音波センサに関し、
特に電気音響変換用の圧電振動子を含み、たとえば障害
物探知や自動ドアなどに用いられる超音波センサに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic sensor,
In particular, the present invention relates to an ultrasonic sensor including a piezoelectric vibrator for electroacoustic conversion and used for obstacle detection and automatic doors, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】図12は、この発明の背景となる従来の
超音波センサの一例を示す断面図解図であり、図13
は、その要部の斜視図である。この超音波センサ1は、
電気音響変換用の圧電振動子2を含む。圧電振動子2
は、たとえば平面略円形の金属板2aの一方面に、たと
えば圧電セラミックからなる略円形の圧電体2bが貼着
されて形成される。圧電振動子2の金属板2aの他方面
には、超音波送受信用の略円錐形状のコーン3が固着さ
れる。2. Description of the Related Art FIG. 12 is a schematic sectional view showing an example of a conventional ultrasonic sensor which is the background of the present invention.
[Fig. 3] is a perspective view of a main part thereof. This ultrasonic sensor 1
It includes a piezoelectric vibrator 2 for electroacoustic conversion. Piezoelectric vibrator 2
Is formed, for example, by adhering a substantially circular piezoelectric body 2b made of, for example, a piezoelectric ceramic to one surface of a metal plate 2a having a substantially circular plane. A substantially conical cone 3 for transmitting and receiving ultrasonic waves is fixed to the other surface of the metal plate 2a of the piezoelectric vibrator 2.
【0003】また、圧電振動子2は、断面略π字形状の
ベース部材4によって支持される。ベース部材4は、圧
電振動子2のノードライン近傍に緩衝材5を介して固着
される。緩衝材5は、振動を吸収するためのものであ
り、たとえばシリコンゴムなどが用いられる。なお、こ
の明細書においてノードラインとは、圧電振動子2の主
面の略中央部から所定の距離をおいた円周上に生じるノ
ードを結んでできる仮想線をいう。The piezoelectric vibrator 2 is supported by a base member 4 having a substantially π-shaped cross section. The base member 4 is fixed to the vicinity of the node line of the piezoelectric vibrator 2 via a cushioning material 5. The cushioning material 5 is for absorbing vibration and is made of, for example, silicon rubber. In this specification, the node line refers to an imaginary line formed by connecting nodes generated on the circumference at a predetermined distance from the substantially central portion of the main surface of the piezoelectric vibrator 2.
【0004】さらに、ベース部材4には、入出力端子と
しての外部端子6,6′が固着される。この外部端子
6,6′は、金属ピンで形成される。外部端子6,6′
と圧電振動子2とは、リード線7,7′によって電気的
に接続される。この場合、リード線7の一端は、圧電振
動子2の金属板2aにはんだ付けされる。また、リード
線7′の一端は、圧電振動子2の圧電体2bに半田付け
され、さらにその上からエポキシ系樹脂などで補強され
る。また、リード線7,7′のそれぞれの他端は、図1
4に示すように、ベース部材4の凹部4a,4a′を通
って、外部端子6,6′に巻き付けられ、さらにその上
から半田付けされる。Further, external terminals 6, 6'as input / output terminals are fixed to the base member 4. The external terminals 6 and 6'are formed of metal pins. External terminals 6, 6 '
The piezoelectric vibrator 2 and the piezoelectric vibrator 2 are electrically connected by lead wires 7 and 7 '. In this case, one end of the lead wire 7 is soldered to the metal plate 2a of the piezoelectric vibrator 2. Further, one end of the lead wire 7'is soldered to the piezoelectric body 2b of the piezoelectric vibrator 2 and further reinforced with epoxy resin or the like from above. Also, the other ends of the lead wires 7 and 7'are
As shown in FIG. 4, it passes through the recesses 4a and 4a 'of the base member 4, is wound around the external terminals 6 and 6', and is then soldered from above.
【0005】また、断面略U字形状のカバー部材8が、
圧電振動子2およびコーン3を覆うようにして、ベース
部材4に固着される。ベース部材4とカバー部材8とで
この従来例の筐体が形成される。Further, the cover member 8 having a substantially U-shaped cross section is
It is fixed to the base member 4 so as to cover the piezoelectric vibrator 2 and the cone 3. The base member 4 and the cover member 8 form this conventional case.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の超
音波センサ1では、圧電振動子2と外部端子6,6′と
を電気的に接続するために、リード線7,7′が必要で
ある。しかし、このリード線7,7′は、細くて扱いに
くい。また、従来の超音波センサ1を製造するために
は、リード線7,7′の一端を圧電振動子2に半田付け
する工程と、圧電体2bに半田付けした部分をエポキシ
系樹脂で補強する工程と、リード線7,7′の他端を外
部端子6,6′に巻き付ける工程と、巻き付けた上から
外部端子6,6′に半田付けする工程とが必要であるた
め工程数が多い。そのため、従来の超音波センサ1で
は、生産能率を上げにくく、製品コストの低減化も困難
であった。As described above, in the conventional ultrasonic sensor 1, the lead wires 7 and 7'are required to electrically connect the piezoelectric vibrator 2 and the external terminals 6 and 6 '. Is. However, the lead wires 7 and 7'are thin and difficult to handle. Further, in order to manufacture the conventional ultrasonic sensor 1, a step of soldering one end of the lead wires 7, 7'to the piezoelectric vibrator 2 and a portion soldered to the piezoelectric body 2b are reinforced with an epoxy resin. The number of steps is large because it requires a step, a step of winding the other ends of the lead wires 7, 7'on the external terminals 6, 6 ', and a step of soldering the wound wires on the external terminals 6, 6'. Therefore, in the conventional ultrasonic sensor 1, it is difficult to increase the production efficiency and it is also difficult to reduce the product cost.
【0007】また、外部端子6,6′にリード線7,
7′を巻きつける際に、リード線7,7′に張力が加わ
るため、リード線7′と圧電振動子2の圧電体2bとを
半田付けした後、エポキシ系樹脂などで補強しなければ
ならなかった。さらに、リード線7,7′に加わった張
力が、圧電振動子2の振動を抑制して、超音波センサ1
の特性を悪化させる要因となった。Further, the lead wires 7, 6'are connected to the external terminals 6, 6 '.
Since tension is applied to the lead wires 7 and 7'when the 7'is wound, the lead wires 7'and the piezoelectric body 2b of the piezoelectric vibrator 2 must be soldered and then reinforced with epoxy resin or the like. There wasn't. Furthermore, the tension applied to the lead wires 7 and 7'suppresses the vibration of the piezoelectric vibrator 2 and the ultrasonic sensor 1
Became a factor that deteriorates the characteristics of.
【0008】さらに、緩衝材5としてシリコンゴムを使
用した場合には、シリコンゴムを硬化させるための工程
が必要であるが、硬化時間が長時間必要であるという問
題があった。また、シリコンゴムの硬化時に、シロキサ
ンガスが発生して、スイッチなどの他の部品の接点不良
等を招く可能性があった。Further, when silicone rubber is used as the cushioning material 5, a step for curing the silicone rubber is required, but there is a problem that the curing time is long. Further, when the silicone rubber is cured, siloxane gas may be generated, which may lead to contact failure of other parts such as switches.
【0009】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
定した特性を有し、かつ安価な超音波センサを提供する
ことである。Therefore, a main object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor which has stable characteristics and is inexpensive.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる超音波
センサは、圧電振動子と、圧電振動子を収納するための
筐体と、圧電振動子に電気的に接続され、筐体から外部
に延び出るようにして設けられる外部端子とを含む超音
波センサであって、外部端子の一端部は、筐体の内部に
延び入り圧電振動子のノード近傍に直接固着される、超
音波センサである。An ultrasonic sensor according to the present invention is provided with a piezoelectric vibrator, a housing for housing the piezoelectric vibrator, and an electrical connection to the piezoelectric vibrator, and the housing is externally connected to the piezoelectric vibrator. An ultrasonic sensor including an external terminal provided so as to extend, wherein one end portion of the external terminal extends into the housing and is directly fixed to the vicinity of the node of the piezoelectric vibrator. .
【0011】また、外部端子は、圧電振動子の振動を抑
制しにくいように、弾性を有する材料からなることが好
ましい。The external terminal is preferably made of a material having elasticity so that it is difficult to suppress the vibration of the piezoelectric vibrator.
【0012】さらに、外部端子は、取り扱いやすさの点
で、金属の薄板で形成されることが好ましい。Furthermore, it is preferable that the external terminals are formed of a thin metal plate from the viewpoint of easy handling.
【0013】また、圧電振動子は、部品点数を削減し構
造を簡略化するために、筐体内部において、外部端子に
よって支持されることが好ましい。Further, the piezoelectric vibrator is preferably supported by an external terminal inside the housing in order to reduce the number of parts and simplify the structure.
【0014】さらに、外部端子の一端部は、圧電振動子
の複数のノード近傍を支持するために分岐して形成して
もよい。また、外部端子の一端部は、圧電振動子の複数
のノード近傍を支持するために環状に形成してもよい。Furthermore, one end of the external terminal may be branched so as to support the vicinity of a plurality of nodes of the piezoelectric vibrator. Further, one end of the external terminal may be formed in an annular shape to support the vicinity of a plurality of nodes of the piezoelectric vibrator.
【0015】[0015]
【作用】外部端子の一端部を圧電振動子のノード近傍に
直接固着することにより、圧電振動子と外部端子とが直
接電気的に接続される。また、外部端子の一端部は、ノ
ード近傍に固着されるので、圧電振動子の振動が抑制さ
れにくい。さらに、外部端子の他端部は、筐体から延び
出て入出力端子として用いられる。このように、この発
明によれば、従来の超音波センサで必要であったリード
線が不要となり、部品点数が削減され構造が簡略化され
る。By fixing one end of the external terminal directly to the vicinity of the node of the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator and the external terminal are directly electrically connected. Moreover, since one end of the external terminal is fixed near the node, it is difficult to suppress vibration of the piezoelectric vibrator. Further, the other end of the external terminal extends from the housing and is used as an input / output terminal. As described above, according to the present invention, the lead wire, which is required in the conventional ultrasonic sensor, becomes unnecessary, the number of parts is reduced, and the structure is simplified.
【0016】また、弾性を有する材料から外部端子を形
成することにより、圧電振動子の振動が抑制されにくく
なる。そのため、たとえばシリコンゴムなどの緩衝材が
不要になる。Further, by forming the external terminal from a material having elasticity, it becomes difficult to suppress the vibration of the piezoelectric vibrator. Therefore, for example, a cushioning material such as silicon rubber becomes unnecessary.
【0017】さらに、金属の薄板から外部端子を形成す
ることにより、外部端子が取扱いやすくなり、組み立て
が容易になる。Further, by forming the external terminal from a thin metal plate, the external terminal is easy to handle and the assembly is easy.
【0018】また、圧電振動子を筐体内部において、外
部端子によって支持することにより、従来支持のためだ
けに必要であった支持部材が不要になり、部品点数が削
減され、構造が簡略化される。Further, by supporting the piezoelectric vibrator inside the housing by the external terminals, a supporting member which is conventionally required only for supporting is unnecessary, the number of parts is reduced, and the structure is simplified. It
【0019】さらに、外部端子の一端部を分岐して形成
し、または環状に形成することにより、圧電振動子の複
数のノード近傍を支持することができる。これらの場合
には、耐衝撃性に優れ耐久性の良い超音波センサを得る
ことができる。Further, by forming one end of the external terminal in a branched manner or forming it in an annular shape, it is possible to support the vicinity of a plurality of nodes of the piezoelectric vibrator. In these cases, it is possible to obtain an ultrasonic sensor having excellent impact resistance and good durability.
【0020】[0020]
【発明の効果】この発明によれば、リード線を用いない
ので、リード線を外部端子に巻き付けて半田付けする工
程が不要になり、製造工程が簡略化できる。また、リー
ド線を用いないので、圧電振動子に余計な張力がかから
ない。そのため、圧電振動子の振動が抑制されにくくな
り、特性が安定化する。また、外部端子と圧電振動子と
の接続をエポキシ樹脂などで補強する必要がなくなる。
さらに、従来は、外部端子をベース部材に圧入して固着
していたが、その必要も無くなる。また、シリコンゴム
を使用しないので、他の部品への不都合な影響を排除で
きる。さらに、リード線などの部品点数を削減でき、取
扱いやすくできるため、部品コストおよび製造コストを
低減することができる。According to the present invention, since the lead wire is not used, the step of winding the lead wire around the external terminal and soldering it becomes unnecessary, and the manufacturing process can be simplified. In addition, since no lead wire is used, no extra tension is applied to the piezoelectric vibrator. Therefore, the vibration of the piezoelectric vibrator is less likely to be suppressed, and the characteristics are stabilized. Further, it is not necessary to reinforce the connection between the external terminal and the piezoelectric vibrator with epoxy resin or the like.
Further, conventionally, the external terminal was press-fitted and fixed to the base member, but this is not necessary. Further, since silicone rubber is not used, adverse effects on other parts can be eliminated. Furthermore, since the number of parts such as lead wires can be reduced and handling can be facilitated, part cost and manufacturing cost can be reduced.
【0021】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.
【0022】[0022]
【実施例】図1は、この発明の一実施例を示す図解図で
ある。図2は、図1に示す実施例の外部端子を示す斜視
図である。図3は、図1に示す実施例の分解斜視図であ
る。この超音波センサ10は、電気音響変換用の圧電振
動子12を含む。この圧電振動子12は、たとえばエリ
ンバなどの恒弾性金属からなる平面略円形の金属板12
aを含む。この圧電振動子12は、たとえば圧電セラミ
ックからなる略円形の圧電体12bが貼着されて形成さ
れる。この圧電振動子12は、その中心から所定の距離
をおいた円周上をノードラインとして、屈曲振動するも
のである。FIG. 1 is an illustrative view showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the external terminal of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the embodiment shown in FIG. The ultrasonic sensor 10 includes a piezoelectric vibrator 12 for electroacoustic conversion. The piezoelectric vibrator 12 includes a metal plate 12 having a substantially circular plane and made of a constant elastic metal such as elinvar.
a. The piezoelectric vibrator 12 is formed by adhering a substantially circular piezoelectric body 12b made of piezoelectric ceramic, for example. The piezoelectric vibrator 12 flexurally vibrates with a node line on the circumference of a predetermined distance from the center.
【0023】圧電振動子12の金属板12aの他方面に
は、超音波送受信用の略円錐形状のコーン14が固着さ
れる。コーン14は、たとえばアルミニウムなどの金属
で形成される。A substantially conical cone 14 for transmitting and receiving ultrasonic waves is fixed to the other surface of the metal plate 12a of the piezoelectric vibrator 12. The cone 14 is formed of a metal such as aluminum.
【0024】圧電振動子12のコーン14と反対側に
は、所定の間隔をおいて、平面略円形状のベース部材1
6が配置される。ベース部材16は、たとえば合成樹脂
などの絶縁材料から形成される。ベース部材16の直径
方向に対向する両側は、後述するカバー部材20との間
に、厚み方向へ貫通する通路16a、16bを形成する
ために、直線状に形成される。On the side of the piezoelectric vibrator 12 opposite to the cone 14, there is a predetermined space, and the base member 1 is substantially circular in plan view.
6 are arranged. The base member 16 is formed of an insulating material such as synthetic resin. Both sides of the base member 16 facing each other in the diametrical direction are formed in a linear shape so as to form passages 16a and 16b penetrating in the thickness direction between the base member 16 and a cover member 20 described later.
【0025】この超音波センサ10は、外部端子18a
および18bを含む。外部端子18aおよび18bは、
それぞれ弾性を有する細長い短冊状の金属薄板を、図2
に示すように折り曲げて、圧電振動子12のノード近傍
をその厚み方向の両面から挟持するように形成される。
すなわち、外部端子18aおよび18bの一端には、圧
電振動子12を挟持するための平面略I字形状の挟持片
18a1および18b1が形成される。挟持片18a1
および18b1は、圧電振動子12の主面と略平行に延
びるように配置される。外部端子18aの挟持片18a
1の一端部は、圧電振動子12の金属板12aの他方面
のノード近傍にはんだ付けなどにより固着され、かつ電
気的に接続される。また、外部端子18bの挟持片18
b1の一端部は、挟持片18a1と協働して圧電振動子
12を挟持するようにして、圧電振動子12の圧電体1
2bの主面のノード近傍にはんだ付けなどにより固着さ
れ、かつ電気的に接続される。このとき挟持片18a1
および18b1の一端部は、それぞれ圧電振動子12の
振動を抑制しないように、圧電振動子12と間隔を有す
るようにするため略S字状に折り曲げられて形成され
る。そして、外部端子18aおよび18bの挟持片18
a1および18b1の他端部は、圧電振動子12の中心
からみて外方へ延びるように形成される。The ultrasonic sensor 10 has an external terminal 18a.
And 18b. The external terminals 18a and 18b are
A thin strip of thin metal plate with elasticity is shown in Fig. 2.
It is bent so as to be sandwiched from both sides in the thickness direction in the vicinity of the node of the piezoelectric vibrator 12 as shown in FIG.
That is, at the one ends of the external terminals 18a and 18b, sandwiching pieces 18a1 and 18b1 having a substantially planar I shape for sandwiching the piezoelectric vibrator 12 are formed. Holding piece 18a1
And 18b1 are arranged so as to extend substantially parallel to the main surface of the piezoelectric vibrator 12. Clamping piece 18a of external terminal 18a
One end of 1 is fixed to the other surface of the metal plate 12a of the piezoelectric vibrator 12 near the node by soldering or the like, and is electrically connected. In addition, the clamping piece 18 of the external terminal 18b
The one end portion of b1 cooperates with the sandwiching piece 18a1 to sandwich the piezoelectric vibrator 12, so that the piezoelectric body 1 of the piezoelectric vibrator 12 can be sandwiched.
It is fixed to the vicinity of the node on the main surface of 2b by soldering or the like and is electrically connected. At this time, the sandwiching piece 18a1
One end of each of 18b1 and 18b1 is formed by being bent into a substantially S shape so as to have a space with the piezoelectric vibrator 12 so as not to suppress the vibration of the piezoelectric vibrator 12. Then, the sandwiching piece 18 of the external terminals 18a and 18b
The other ends of a1 and 18b1 are formed so as to extend outward when viewed from the center of the piezoelectric vibrator 12.
【0026】外部端子18aおよび18bの他端には、
挟持片18a1および18b1を支持するための支持片
18a2および18b2が、挟持片18a1および18
b1の他端部に一体に形成される。支持片18a2およ
び18b2は、圧電振動子12の振動を抑制しないよう
にするために、圧電振動子12の主面および端面との間
に所定の間隔を有しながら、圧電振動子12のコーン1
4と反対方向へ延びるように形成される。そして、支持
片18a2および18b2は、それぞれ通路16aおよ
び16bに挿通された後、略L字形状に折り曲げられ
て、ベース部材16の圧電振動子12と反対側の面に固
着される。その後、支持片18a2および18b2は、
さらに略L字形状に折り曲げられて、ベース部材16の
圧電振動子12と反対側へ延びるように形成される。外
部端子18aおよび18bの支持片18a2および18
b2は、この超音波センサ10の入出力端子として用い
られる。At the other ends of the external terminals 18a and 18b,
Support pieces 18a2 and 18b2 for supporting the sandwiching pieces 18a1 and 18b1 are sandwiched by the sandwiching pieces 18a1 and 18b.
It is formed integrally with the other end of b1. The support pieces 18a2 and 18b2 have a predetermined space between the main surface and the end surface of the piezoelectric vibrator 12 in order to prevent the vibration of the piezoelectric vibrator 12 from being suppressed.
4 is formed so as to extend in the opposite direction. The support pieces 18a2 and 18b2 are inserted into the passages 16a and 16b, respectively, and then bent into a substantially L shape to be fixed to the surface of the base member 16 opposite to the piezoelectric vibrator 12. After that, the support pieces 18a2 and 18b2 are
Further, the base member 16 is bent into a substantially L-shape and is formed so as to extend to the side opposite to the piezoelectric vibrator 12 of the base member 16. Support pieces 18a2 and 18 for the external terminals 18a and 18b
b2 is used as an input / output terminal of the ultrasonic sensor 10.
【0027】また、この超音波センサ10は、断面略U
字形状のカバー部材20を含む。カバー部材20は、ベ
ース部材16とともに、この超音波センサ10の筐体を
形成するものである。カバー部材20のコーン14と対
向する部分には、超音波を送受信するための貫通孔20
aが形成される。貫通孔20aには、筐体内部を保護す
るためのスクリーン(図示せず)が設けられる。そし
て、カバー部材20は、圧電振動子12およびコーン1
4を覆うようにして、ベース部材16の端面に固着され
る。したがって、上述の外部端子18aおよび18b
は、一端部が圧電振動子12のノード近傍に直接固着さ
れ、他端部が筐体の内部から外部へ延び出るようにして
設けられることとなる。The ultrasonic sensor 10 has a cross section of approximately U.
It includes a V-shaped cover member 20. The cover member 20 forms a housing of the ultrasonic sensor 10 together with the base member 16. A through hole 20 for transmitting and receiving ultrasonic waves is provided in a portion of the cover member 20 facing the cone 14.
a is formed. A screen (not shown) for protecting the inside of the housing is provided in the through hole 20a. The cover member 20 includes the piezoelectric vibrator 12 and the cone 1.
4 is fixed to the end surface of the base member 16 so as to cover the base member 4. Therefore, the above-mentioned external terminals 18a and 18b
Has one end directly fixed to the vicinity of the node of the piezoelectric vibrator 12 and the other end provided so as to extend from the inside of the housing to the outside.
【0028】この実施例の超音波センサ10では、上述
のように、外部端子18aおよび18bによって圧電振
動子12のノード近傍を挟持するようにして支持してい
る。しかも、外部端子18aおよび18bは、弾性を有
する金属薄板から形成される。そのため、圧電振動子1
2の振動が抑制されにくい。また、従来のようにシリコ
ンゴムなどの緩衝材を用いることなく、不要な振動を吸
収することができる。さらに、外部端子18aおよび1
8bによって、支持および電気的接続が可能になるた
め、部品点数が削減できる。また、外部端子18aおよ
び18bと圧電振動子12とが、直接電気的に接続され
るので、従来のようなリード線が不要である。また、外
部端子18aおよび18bは、金属の薄板で形成されて
いるので、リード線に比べて取り扱いやすく組み立てが
容易である。In the ultrasonic sensor 10 of this embodiment, as described above, the external terminals 18a and 18b sandwich and support the vicinity of the node of the piezoelectric vibrator 12. Moreover, the external terminals 18a and 18b are formed of a thin metal plate having elasticity. Therefore, the piezoelectric vibrator 1
The vibration of 2 is difficult to suppress. Further, unnecessary vibration can be absorbed without using a cushioning material such as silicon rubber as in the conventional case. Further, the external terminals 18a and 1
Since 8b enables support and electrical connection, the number of parts can be reduced. Further, since the external terminals 18a and 18b and the piezoelectric vibrator 12 are directly electrically connected to each other, the conventional lead wire is unnecessary. Further, since the external terminals 18a and 18b are formed of thin metal plates, they are easier to handle and easier to assemble than lead wires.
【0029】さらに、図1に示す実施例によれば、リー
ド線を用いないので、リード線を外部端子に巻き付けて
半田付けする工程が不要になり、製造工程が簡略化でき
る。また、リード線を用いないので、圧電振動子12に
余分な張力がかからない。そのため、圧電振動子12の
振動が抑制されにくくなり、特性が安定化する。また、
外部端子18aおよび18bと圧電振動子12との接続
をエポキシ樹脂などで補強する必要がなくなる。さら
に、従来は、外部端子18aおよび18bをベース部材
16に圧入して固着していたが、その必要も無くなる。
また、シリコンゴムを使用しないので、他の部品への不
都合な影響を排除できる。さらに、リード線などの部品
点数を削減でき、取扱いやすくできるため、製造工程が
簡略化でき、部品コストおよび製造コストを低減するこ
とができる。Further, according to the embodiment shown in FIG. 1, since the lead wire is not used, the step of winding the lead wire around the external terminal and soldering it becomes unnecessary, and the manufacturing process can be simplified. Further, since no lead wire is used, no extra tension is applied to the piezoelectric vibrator 12. Therefore, the vibration of the piezoelectric vibrator 12 is less likely to be suppressed, and the characteristics are stabilized. Also,
It is not necessary to reinforce the connection between the external terminals 18a and 18b and the piezoelectric vibrator 12 with epoxy resin or the like. Further, conventionally, the external terminals 18a and 18b were press-fitted and fixed to the base member 16, but this is not necessary.
Further, since silicone rubber is not used, adverse effects on other parts can be eliminated. Further, since the number of parts such as lead wires can be reduced and handling can be facilitated, the manufacturing process can be simplified, and the parts cost and the manufacturing cost can be reduced.
【0030】図4は、外部端子18aおよび18bの変
形例を示す斜視図である。図4に示す外部端子18aお
よび18bは、図2に示すものに比べて、外部端子18
aおよび18bの一端の挟持片18a1および18b1
がそれぞれ平面略U字形状に分岐して形成される。挟持
片18a1および18b1の一端部は、それぞれ圧電振
動子12の振動を抑制しないように、圧電振動子12と
間隔を有するようにするため、略S字状に折り曲げられ
て形成される。また、挟持片18a1および18b1の
他端側の中央部には、支持片18a2および18b2が
一体に形成される。FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the external terminals 18a and 18b. The external terminals 18a and 18b shown in FIG. 4 are different from those shown in FIG.
Holding pieces 18a1 and 18b1 at one end of a and 18b
Are each branched into a substantially U-shaped plane. One end of each of the sandwiching pieces 18a1 and 18b1 is formed by being bent in a substantially S shape so as to have a space with the piezoelectric vibrator 12 so as not to suppress the vibration of the piezoelectric vibrator 12. In addition, support pieces 18a2 and 18b2 are integrally formed at the central portions on the other end sides of the sandwiching pieces 18a1 and 18b1.
【0031】図5は、図4に示す外部端子18aおよび
18bによる支持状況を示す斜視図である。図5に示す
場合には、図4に示す外部端子18aおよび18bが、
圧電振動子12のノード近傍の4か所に接続される。こ
のように、図4に示す外部端子18aおよび18bによ
れば、圧電振動子12を確実に挟持することができ、外
部からの衝撃に強く耐久性の高い超音波センサ10を得
ることができる。FIG. 5 is a perspective view showing a state of support by the external terminals 18a and 18b shown in FIG. In the case shown in FIG. 5, the external terminals 18a and 18b shown in FIG.
The piezoelectric vibrator 12 is connected to four locations near the node. As described above, according to the external terminals 18a and 18b shown in FIG. 4, the piezoelectric vibrator 12 can be reliably sandwiched, and the ultrasonic sensor 10 that is resistant to external impact and has high durability can be obtained.
【0032】図6は、外部端子18aおよび18bの他
の変形例を示す斜視図である。図6に示す外部端子18
aおよび18bは、図2に示すものに比べて、外部端子
18aおよび18bの一端の挟持片18a1および18
b1が、それぞれ環状に形成される。この場合には、挟
持片18a1および18b1は、圧電振動子12を保護
するために、平面略円形の圧電振動子12よりも大きな
直径の環状に形成される。挟持片18a1および18b
1は、圧電振動子12の両主面と間隔を有して平行に配
置される。そして、挟持片18a1および18b1から
は、それぞれ4本の平面略I字形状の挟持片18a3お
よび18b3が、円周方向に等しく間隔をおきながら、
圧電振動子12の中心方向へ向かって突き出し形成され
る。これら合計8つの挟持片18a3および18b3の
一端部は、それぞれ圧電振動子12の振動を抑制しない
ように、圧電振動子12と間隔を有するようにするため
略S字状に折り曲げられて形成される。また、挟持片1
8a1および18b1の外縁部には、支持片18a2お
よび18b2が一体に形成される。FIG. 6 is a perspective view showing another modification of the external terminals 18a and 18b. External terminal 18 shown in FIG.
a and 18b are different from those shown in FIG. 2 in that they sandwich the holding pieces 18a1 and 18a at one end of the external terminals 18a and 18b.
Each b1 is formed in a ring shape. In this case, the sandwiching pieces 18a1 and 18b1 are formed in an annular shape having a diameter larger than that of the piezoelectric vibrator 12 having a substantially circular plane in order to protect the piezoelectric vibrator 12. Holding pieces 18a1 and 18b
1 is arranged in parallel with both main surfaces of the piezoelectric vibrator 12 with a space. And, from the sandwiching pieces 18a1 and 18b1, four sandwiching pieces 18a3 and 18b3 each having a substantially planar I-shape are arranged at equal intervals in the circumferential direction,
It is formed so as to project toward the center of the piezoelectric vibrator 12. One end of each of the eight sandwiching pieces 18a3 and 18b3 is formed by being bent in a substantially S shape so as to have a space with the piezoelectric vibrator 12 so as not to suppress the vibration of the piezoelectric vibrator 12. . Also, the sandwiching piece 1
Support pieces 18a2 and 18b2 are integrally formed on the outer edges of 8a1 and 18b1.
【0033】図7は、図6に示す外部端子18aおよび
18bによる支持状況を示す斜視図である。図7に示す
場合には、図6に示す外部端子18aおよび18bが、
圧電振動子12のノード近傍の8か所に接続される。し
かも、この場合には、挟持片18a3および18b3
が、圧電振動子12の厚み方向に対向するように配置さ
れて設けられる。したがって、図6に示す外部端子18
aおよび18bによれば、圧電振動子12をより確実に
挟持することができ、外部からの衝撃に強く、耐久性の
高い超音波センサ10を得ることができる。FIG. 7 is a perspective view showing a supporting state by the external terminals 18a and 18b shown in FIG. In the case shown in FIG. 7, the external terminals 18a and 18b shown in FIG.
The piezoelectric vibrator 12 is connected to eight locations near the node. Moreover, in this case, the holding pieces 18a3 and 18b3
Are arranged and provided so as to face each other in the thickness direction of the piezoelectric vibrator 12. Therefore, the external terminal 18 shown in FIG.
According to a and 18b, the piezoelectric vibrator 12 can be more reliably sandwiched, and the ultrasonic sensor 10 that is strong against external impact and has high durability can be obtained.
【0034】また、図8は、図7に示した支持状況の変
形例を示す斜視図である。図8に示すように、一端部が
平面環状の外部端子18aと、一端部が平面略I字形状
の外部端子18bとを組み合わせて使用してもよい。同
様に、図示はしないが、一端部が略I字形状の外部端子
18aと、一端部が環状の外部端子18bとを組み合わ
せて使用してもよい。FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the supporting condition shown in FIG. As shown in FIG. 8, one end may have a planar annular external terminal 18a and one end may have a planar substantially I-shaped external terminal 18b in combination. Similarly, although not shown, one end of the external terminal 18a having a substantially I shape and one end of the external terminal 18b having an annular shape may be used in combination.
【0035】さらに、図9は、図6に示す外部端子の変
形例を示す斜視図である。図9に示す外部端子18a
は、図6に示すものに比べて、圧電振動子12のノード
ラインを環状に支持しかつ電気的に接続するための挟持
環18a3を含む。挟持環18a3は、環状の挟持片1
8a1の内部に配置され、挟持片18a1よりも小さな
直径の環状に形成される。挟持環18a3と挟持片18
a1とは、たとえば4本の接続片18a4によって接続
される。このとき、挟持環18a3は、挟持片18a1
から圧電振動子12方向へ突き出るようにして配置され
る。そして、挟持環18a3は、圧電振動子12のノー
ドライン近傍に固着される。図9に示す外部端子18a
を用いても、図7および図8に示したものと同様に圧電
振動子を支持することができる。また、図示はしないが
外部端子18bを同様に形成してもよい。図4から図9
に示した変形例によっても、図1に示した実施例と同様
の効果を得ることができる。Further, FIG. 9 is a perspective view showing a modification of the external terminal shown in FIG. External terminal 18a shown in FIG.
6 includes a holding ring 18a3 for annularly supporting and electrically connecting the node line of the piezoelectric vibrator 12 as compared with that shown in FIG. The holding ring 18a3 is an annular holding piece 1
8a1 is disposed inside and is formed in an annular shape having a diameter smaller than that of the sandwiching piece 18a1. Holding ring 18a3 and holding piece 18
For example, four connecting pieces 18a4 are connected to a1. At this time, the sandwiching ring 18a3 is replaced by the sandwiching piece 18a1.
Is arranged so as to protrude from the piezoelectric vibrator 12 toward the piezoelectric vibrator 12. The holding ring 18a3 is fixed near the node line of the piezoelectric vibrator 12. External terminal 18a shown in FIG.
The piezoelectric vibrator can be supported by using the same as that shown in FIGS. 7 and 8. Further, although not shown, the external terminal 18b may be similarly formed. 4 to 9
According to the modification shown in FIG. 4, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.
【0036】図10は、この発明の他の実施例を示す図
解図であり、図11はその要部の斜視図である。この変
形例では、圧電振動子12が従来例と同様に支持され
る。そして、図2に示した外部端子18aおよび18b
が、圧電振動子12のノード近傍にたとえば半田付けな
どにより固着され、かつ電気的に接続される。この場
合、図11に示すように、ベース部材16を切り欠い
て、通路16aおよび16bが形成される。そして、外
部端子18aおよび18bは、通路16aおよび16b
を通って、ベース部材16の厚み方向両側へ延びるよう
に配置される。図10に示す変形例の場合には、従来の
リード線を用いたときのような張力が圧電振動子12と
外部端子18aおよび18bとの固着部にかからないた
め、エポキシ樹脂などによる補強の必要がない。FIG. 10 is an illustrative view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a perspective view of the main part thereof. In this modification, the piezoelectric vibrator 12 is supported similarly to the conventional example. Then, the external terminals 18a and 18b shown in FIG.
Is fixed and electrically connected to the vicinity of the node of the piezoelectric vibrator 12 by, for example, soldering. In this case, as shown in FIG. 11, the base member 16 is cut out to form the passages 16a and 16b. The external terminals 18a and 18b are connected to the passages 16a and 16b.
The base member 16 is arranged so as to extend to both sides in the thickness direction. In the case of the modified example shown in FIG. 10, the tension as when using the conventional lead wire is not applied to the fixed portion between the piezoelectric vibrator 12 and the external terminals 18a and 18b, and therefore it is necessary to reinforce with an epoxy resin or the like. Absent.
【0037】なお、上述の実施例では、外部端子18a
および18bをベース部材12の圧電振動子12と反対
側の面に固着して設けたが、これに限らず、たとえば、
ベース部材12とカバー部材20との間に挟持するよう
にして設けてもよい。In the above embodiment, the external terminal 18a is used.
And 18b are fixedly provided on the surface of the base member 12 on the side opposite to the piezoelectric vibrator 12, but not limited to this, for example,
It may be provided so as to be sandwiched between the base member 12 and the cover member 20.
【図1】この発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す実施例の外部端子を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing an external terminal of the embodiment shown in FIG.
【図3】図1に示す実施例の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the embodiment shown in FIG.
【図4】図2に示す外部端子の変形例を示す斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view showing a modified example of the external terminal shown in FIG.
【図5】図4に示す外部端子による支持状況を示す斜視
図である。5 is a perspective view showing a supporting state by the external terminal shown in FIG. 4. FIG.
【図6】図2に示す外部端子の他の変形例を示す斜視図
である。FIG. 6 is a perspective view showing another modification of the external terminal shown in FIG.
【図7】図6に示す外部端子による支持状況を示す斜視
図である。FIG. 7 is a perspective view showing a supporting state by the external terminal shown in FIG.
【図8】図7に示した支持状況の変形例を示す斜視図で
ある。FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the supporting condition shown in FIG.
【図9】図6に示す外部端子の変形例を示す斜視図であ
る。9 is a perspective view showing a modified example of the external terminal shown in FIG.
【図10】この発明の他の実施例を示す図解図である。FIG. 10 is an illustrative view showing another embodiment of the present invention;
【図11】図11は図10に示す変形例の要部の斜視図
である。11 is a perspective view of a main part of the modified example shown in FIG.
【図12】この発明の背景となる従来の超音波センサの
一例を示す断面図解図である。FIG. 12 is a cross sectional view showing an example of a conventional ultrasonic sensor which is a background of the present invention.
【図13】図13に示す超音波センサの要部を示す斜視
図である。13 is a perspective view showing a main part of the ultrasonic sensor shown in FIG.
10 超音波センサ 12 圧電振動子 12a 金属板 12b 圧電体 14 コーン 16 ベース部材 16a,16b 通路 18a,18b 外部端子 20 カバー部材 20a 貫通孔 18a1,18b1 挟持片 18a2,18b2 支持片 20 カバー部材 10 Ultrasonic Sensor 12 Piezoelectric Vibrator 12a Metal Plate 12b Piezoelectric Body 14 Cone 16 Base Member 16a, 16b Passage 18a, 18b External Terminal 20 Cover Member 20a Through Hole 18a1, 18b1 Clamping Piece 18a2, 18b2 Support Piece 20 Cover Member
Claims (6)
振動子に電気的に接続され、前記筐体から外部に延び出
るようにして設けられる外部端子を含む超音波センサで
あって、 前記外部端子の一端部は、前記筐体の内部に延び入り前
記圧電振動子のノード近傍に直接固着される、超音波セ
ンサ。1. A piezoelectric vibrator, a housing for accommodating the piezoelectric vibrator, and an external terminal electrically connected to the piezoelectric vibrator and provided so as to extend to the outside from the housing. It is an ultrasonic sensor, Comprising: One end part of the said external terminal extends inside the said housing | casing, and is fixed directly to the node vicinity of the said piezoelectric vibrator.
なる、請求項1に記載の超音波センサ。2. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein the external terminal is made of a material having elasticity.
る、請求項1または請求項2に記載の超音波センサ。3. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein the external terminal is formed of a thin metal plate.
て、前記外部端子によって支持される、請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載の超音波センサ。4. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator is supported by the external terminal inside the housing.
子の複数のノード近傍を支持するために分岐して形成さ
れる、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の超音
波センサ。5. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein one end of the external terminal is formed to be branched so as to support the vicinity of a plurality of nodes of the piezoelectric vibrator. .
子の複数のノード近傍を支持するために環状に形成され
る、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の超音波
センサ。6. The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein one end of the external terminal is formed in a ring shape to support the vicinity of a plurality of nodes of the piezoelectric vibrator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18639895A JPH0918995A (en) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Ultrasonic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18639895A JPH0918995A (en) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Ultrasonic sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918995A true JPH0918995A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=16187710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18639895A Pending JPH0918995A (en) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Ultrasonic sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0918995A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009220A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Olympus Corporation | Ultrasonic transducer |
| JP2006035003A (en) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Olympus Corp | Ultrasonic transducer and method for manufacturing ultrasonic transducer |
| JP2006320512A (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Olympus Medical Systems Corp | Ultrasonic transducer |
| JP2013078005A (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Taiheiyo Cement Corp | Parametric speaker |
| CN105336316A (en) * | 2015-11-16 | 2016-02-17 | 肇庆奥迪威传感科技有限公司 | Low-frequency buzzer |
-
1995
- 1995-06-28 JP JP18639895A patent/JPH0918995A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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