專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲波收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)的倒車(chē)警報(bào)器和拐角警報(bào)器等的障礙物傳感器中使用的超聲波收發(fā)器。
背景技術(shù)：
超聲波收發(fā)器是利用超聲波來(lái)進(jìn)行傳感檢測(cè)的儀器，從壓電振動(dòng)塊間歇地發(fā)送超聲波脈沖，由壓電振動(dòng)塊接收來(lái)自被檢測(cè)物的反射波。通過(guò)該收發(fā)信號(hào)測(cè)定與被檢測(cè)物的距離。壓電振動(dòng)塊被固定在為有底的箱體的振動(dòng)面的底部?jī)?nèi)側(cè)。但是，來(lái)自外部的不需要的振動(dòng)從箱體的側(cè)壁很容易傳遞到設(shè)置在箱體的底部及其內(nèi)表面的壓電振動(dòng)塊。另外，因?yàn)閬?lái)自箱體的振動(dòng)面的振動(dòng)也傳遞到箱體的側(cè)壁，所以通過(guò)箱體側(cè)壁的保持方法，上述振動(dòng)對(duì)超聲波收發(fā)器的混響等的特性有影響。
因此，為了解決這樣的問(wèn)題，在下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了如下的超聲波收發(fā)器。專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的超聲波收發(fā)器，配有在構(gòu)成振動(dòng)板的底部固定超聲波振動(dòng)塊的筒狀箱體。在筒狀的箱體的外側(cè)設(shè)置了用于支撐筒狀箱體的外側(cè)支架。而且，在該外側(cè)支架與筒狀支架之間，設(shè)置了吸收振動(dòng)能量的居間部件。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)2001-16694但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的超聲波收發(fā)器有以下的問(wèn)題。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的超聲波收發(fā)器中，為了吸收振動(dòng)能量，在配有超聲波振動(dòng)塊的筒狀箱體的外側(cè)設(shè)置了居間部件。但是，在將超聲波收發(fā)器安裝在車(chē)輛等上時(shí)，因?yàn)椴荒軐⒕娱g部件直接安裝在車(chē)輛等上，所以在居間部件的外側(cè)設(shè)置外側(cè)支架作為支撐部件。因此，不僅是筒狀箱體，還需要居間部件及外側(cè)支架，因?yàn)椴考?shù)量多，就不得不提高成本。另外，在被裝配在車(chē)輛等上時(shí)，因?yàn)榫哂杏赏矤钕潴w、居間部件及外側(cè)支架構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)，所以還有不利于美觀的問(wèn)題。
而且，為了進(jìn)行收發(fā)超聲波，因?yàn)榕渲贸砂惭b超聲波振動(dòng)塊的底部側(cè)向外部露出，設(shè)置在筒狀箱體與外側(cè)支架之間的居間部件向外部露出，所以耐久性等的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種超聲波收發(fā)器，其消除了上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題點(diǎn)，不僅難以產(chǎn)生由來(lái)自外部的振動(dòng)引起的特性的惡化，還可以減少了部件數(shù)量，由此可以低價(jià)制造，并且不僅有良好的被裝配在車(chē)輛等上時(shí)的美觀，還具有良好的耐久性等的可靠性。
本發(fā)明的超聲波收發(fā)器，具有在有底的箱體的底部安裝壓電元件的結(jié)構(gòu)，其特征在于，配有箱體，該箱體具有底部；按照從底部向遠(yuǎn)處的方向延伸的方式一體連接在底部的內(nèi)表面上的外周壁；按照從底部向遠(yuǎn)處的方向延伸的方式一體連接在底部的內(nèi)表面上，且被配置在所述外周壁的內(nèi)側(cè)的內(nèi)周壁，通過(guò)所述內(nèi)周壁與所述底部形成了第一凹部，通過(guò)所述外周壁與所述內(nèi)周壁以及所述底部形成了第二凹部，并且所述超聲波收發(fā)器還配有在與所述底部的第一凹部相對(duì)的部分上安裝的壓電元件；填充在所述第二凹部中的防振部件。
在本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的某一特定方式中，被所述內(nèi)周壁圍成的所述第一凹部的沿著與所述底部平行方向的截面形狀是具有各向異性的形狀。優(yōu)選的是，具有上述各向異性的形狀大致呈橢圓形。
在本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的另外的其他特定方式中，在與所述第一凹部相對(duì)的部分上，所述底部具有壁厚相對(duì)較厚的厚壁部、及壁厚相對(duì)較薄的薄壁部，并在所述厚壁部上安裝了所述壓電元件。
在本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的其他特定方式中，沿著與被所述外周壁的內(nèi)表面圍成的部分的所述底部平行的方向的截面形狀為圓形。
在本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的另外的其他特定方式中，所述內(nèi)周壁的厚度在所述外周壁的厚度以下。
根據(jù)以上的本發(fā)明的超聲波收發(fā)器，因?yàn)樵诘撞窟B接了內(nèi)周壁及外周壁而形成了使箱體一體化了的一個(gè)部件，所以通過(guò)削減部件數(shù)量，可以抑制制造成本的上升。另外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)箱體構(gòu)成了超聲波收發(fā)器的最外側(cè)部，所以可以將超聲波收發(fā)器直接裝配在車(chē)輛等上。另外，因?yàn)榉勒癫考](méi)有向振動(dòng)面?zhèn)?、即外?cè)露出，所以可以提供一種具有高可靠性，并提高了外觀上的美感的超聲波收發(fā)器。


圖1是本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的一個(gè)實(shí)施例的平面簡(jiǎn)圖。
圖2是本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的一個(gè)實(shí)施例的截面簡(jiǎn)圖。
圖3是本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的其他實(shí)施例的平面簡(jiǎn)圖。
圖4是本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的其他實(shí)施例的截面簡(jiǎn)圖。
圖5是本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的另外的其他實(shí)施例的截面簡(jiǎn)圖。
圖6是本發(fā)明的超聲波收發(fā)器的另外的其他實(shí)施例的平面簡(jiǎn)圖。
符號(hào)說(shuō)明1-箱體，2-防振部件，3-壓電元件，4-底部，5-內(nèi)周壁，6-外周壁，7-第一凹部，8-第二凹部，9a、9b-元件電極，10-內(nèi)周壁的內(nèi)側(cè)部，11-內(nèi)周壁的外側(cè)部，12-薄壁部，13-厚壁部，14-振動(dòng)面，d-厚壁部的厚度，e-第二凹部的厚度，f-內(nèi)周壁的厚度，g-外周壁的厚度，50、60-超聲波收發(fā)器。
具體實(shí)施例方式
以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波收發(fā)器的平面簡(jiǎn)圖，圖2表示圖1的A-A部截面圖。
在圖1及圖2中，超聲波收發(fā)器50配有箱體1、防振部件2及壓電元件3。
箱體1具有底部4、內(nèi)周壁5及外周壁6，底部4、內(nèi)周壁5及外周壁6形成一體。即，箱體1被構(gòu)成為一個(gè)部件。另外，上述內(nèi)周壁5以從該底部4向遠(yuǎn)處的方向延伸的方式連接在底部4的內(nèi)表面，外周壁6也以從底部4向遠(yuǎn)處的方向延伸的方式連接在底部4的內(nèi)表面，。內(nèi)周壁5被配置在外周壁6的內(nèi)側(cè)。
箱體1沒(méi)有特別的限制，可以由金屬材料形成。作為金屬材料，優(yōu)選的是利用例如輕且加工性好，難以生銹的鋁、或鋁合金等。另外在箱體1中，通過(guò)底部4與內(nèi)周壁5形成了第一凹部7。另外，在第一凹部7內(nèi)在底部4的上表面固定了壓電元件3。與底部4的第一凹部7相對(duì)的部分構(gòu)成了振動(dòng)面14。
壓電元件3具有在壓電基板的兩主面上形成元件電極9a、9b的結(jié)構(gòu)。通過(guò)導(dǎo)電性粘合劑將一方的元件電極9b接合在第一凹部的底部4的內(nèi)表面中央部。為了電連接而在收容于箱體1內(nèi)的壓電元件3的另一方元件電極9a上安裝了導(dǎo)線(xiàn)(圖中未示出)。
在超聲波收發(fā)器50中，如果在壓電元件3上施加交流電壓，則振動(dòng)面14振動(dòng)，產(chǎn)生聲波，并被釋放到作為底部4外側(cè)面的外部B上。相反地，通過(guò)接收由被檢測(cè)部反射的反射波，振動(dòng)面14振動(dòng)，由此產(chǎn)生的變形由壓電元件3變換成電信號(hào)，來(lái)進(jìn)行被檢測(cè)部的檢測(cè)。
由底部4、內(nèi)周壁5及外周壁6形成了第二凹部8。在第二凹部8中填充了防振部件2。防振部件2是利用由硅酮橡膠或聚氨酯橡膠等制成的彈性粘合劑等的彈性材料而形成的。防振部件2起著抑制振動(dòng)面14的混響振動(dòng)、并縮短接收時(shí)的混響時(shí)間的作用。因此，提高了混響特性。另外因?yàn)榉勒癫考?按照不與壓電元件3接觸的方式配置，所以對(duì)壓電元件3的激勵(lì)沒(méi)有影響，不會(huì)使超聲波收發(fā)器50的共振頻率或靈敏度變化并抑制了混響振動(dòng)。另外，可以抑制來(lái)自外部的不需要的振動(dòng)向振動(dòng)面14及壓電元件3的傳遞。
并且，因?yàn)橄潴w1具有上述結(jié)構(gòu)，可以直接在車(chē)輛15上裝配超聲波收發(fā)器50。另外，因?yàn)樵谘b配在車(chē)輛15上時(shí)露出在外部B的部分是箱體1的底部4的外表面，所以防振部件2不會(huì)露出在外部B。因此，也提高了耐久性。
另外，沿著與內(nèi)周壁5的內(nèi)側(cè)部10的底部4平行的方向的截面形狀大致呈橢圓形，是互相正交的直徑的尺寸不同的形狀。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以使方向特性具有各向異性。并且，并不限于橢圓形，與內(nèi)周壁5的內(nèi)側(cè)部10的底部4平行的截面方向的形狀，在不是圓形而是具有各向異性的形狀時(shí)，同樣可以使方向特性具有各向異性。因此，上述截面形狀并不限于圖1所示的略橢圓形，可以是各種具有各向異性的形狀。
然后，圖3表示的是本發(fā)明的其他實(shí)施例的平面簡(jiǎn)圖。圖4表示圖3的C-C部截面圖。圖3及圖4示出的超聲波收發(fā)器60，對(duì)于圖1及圖2所示內(nèi)容相同的地方付與相同的符號(hào)。另外，對(duì)于與圖1及圖2相同的地方省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
在圖3、圖4中，超聲波收發(fā)器60，在與第一凹部7相對(duì)的部分上，底部4具有薄壁部12與厚壁部13。在厚壁部13上固定了壓電元件3。
另外，在第一凹部7中，在第一凹部7的前述的類(lèi)似形狀的略橢圓形的長(zhǎng)徑方向上形成了薄壁部12，使得底部4具有更大的面積。由此，可以縮窄長(zhǎng)徑方向的超聲波收發(fā)器60的方向性，可以構(gòu)成具有各向異性高的方向性的超聲波收發(fā)器60。另外，因?yàn)閷弘娫?設(shè)置在厚壁部13上，所以提高了耐沖擊性。
然后，圖5表示本發(fā)明的另外的其他實(shí)施例的截面簡(jiǎn)圖。
如圖5所示，在第一凹部7的底部4的厚壁部13的厚度為d，第二凹部8的底部4的厚度為e時(shí)，厚壁部13的厚度為d大于第二凹部8的底部4的厚度e。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步抑制振動(dòng)面14的振動(dòng)被傳遞到箱體1的外周壁6上。在圖5中，對(duì)于與圖4相同的內(nèi)容使用相同的符號(hào)，另外，對(duì)于同樣的內(nèi)容省略詳細(xì)的說(shuō)明。
然后，圖6表示本發(fā)明的另外的其他實(shí)施例的平面簡(jiǎn)圖。
如圖6所示，內(nèi)周壁5的內(nèi)側(cè)部10與外側(cè)部11的與底部4平行的截面形狀都為橢圓形，且兩個(gè)橢圓形具有相同的中心。另外，在箱體1的內(nèi)周壁5的厚度為f，外周壁6的厚度為g時(shí)，箱體1的內(nèi)周壁5的厚度f(wàn)在外周壁6的厚度g以下。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步抑制構(gòu)成底部4的振動(dòng)面14的振動(dòng)被傳遞到箱體1的外周壁6上。在圖6中，對(duì)于與圖3相同的內(nèi)容使用相同的符號(hào)，另外，對(duì)于同樣的內(nèi)容省略詳細(xì)的說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種超聲波收發(fā)器，具有在有底的箱體的底部安裝壓電元件的結(jié)構(gòu)，其特征在于，配有箱體，該箱體具有底部；按照從底部向遠(yuǎn)處的方向延伸的方式一體連接在底部的內(nèi)表面上的外周壁；按照從底部向遠(yuǎn)處的方向延伸的方式一體連接在底部的內(nèi)表面上，且被配置在所述外周壁的內(nèi)側(cè)的內(nèi)周壁，通過(guò)所述內(nèi)周壁與所述底部形成了第一凹部，通過(guò)所述外周壁與所述內(nèi)周壁以及所述底部形成了第二凹部，并且所述超聲波收發(fā)器還配有在與所述底部的第一凹部相對(duì)的部分上安裝的壓電元件；填充在所述第二凹部中的防振部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波收發(fā)器，其特征在于，被所述內(nèi)周壁圍成的所述第一凹部的沿著與所述底部平行方向的截面形狀是具有各向異性的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波收發(fā)器，其特征在于，具有所述各向異性的形狀是大致橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的超聲波收發(fā)器，其特征在于，在與所述第一凹部相對(duì)的部分上，所述底部具有壁厚相對(duì)較厚的厚壁部、及壁厚相對(duì)較薄的薄壁部，并在厚壁部上安裝所述壓電元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的超聲波收發(fā)器，其特征在于，沿著與被所述外周壁的內(nèi)表面圍成的部分的所述底部平行方向的截面形狀為圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的超聲波收發(fā)器，其特征在于，所述內(nèi)周壁的厚度在所述外周壁的厚度以下。
全文摘要
提供一種簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、可以穩(wěn)定供給、不會(huì)劣化方向及混響特性等、并改善了可靠性及外觀上的美感的超聲波收發(fā)器。超聲波收發(fā)器(50)具有箱體(1)、防振部件(2)及壓電元件(3)。箱體(1)具有底部(4)、內(nèi)周壁(5)及外周壁(6)，并將這些部件形成為一體結(jié)構(gòu)。另外由內(nèi)周壁(5)與底部(4)形成第一凹部(7)，由外周壁(6)與內(nèi)周壁(5)與底部(4)形成第二凹部(8)。在第二凹部(8)中填充防振部件(2)，在第一凹部(7)上的箱體(1)的底部上固定壓電元件(3)。
文檔編號(hào)G10K11/00GK1823550SQ200480020089
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者天池信二, 西川雅永 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所