JP5195572B2 - Ultrasonic sensor - Google Patents
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Description
本発明は、圧電素子を有して構成される超音波振動子が備えられた超音波センサに関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic sensor provided with an ultrasonic transducer having a piezoelectric element.
従来、圧電素子を有して構成される超音波振動子が備えられた超音波センサとして、例えば、下記の特許文献1に示されるものがある。図4は、特許文献1の超音波センサ100の断面図である。また、図5は、図4の超音波センサ100の分解斜視図であり、(a)は、超音波振動子10を筒状弾性体33に被着する前の様子、(b)は、筒状弾性体33を被着した超音波振動子10をケース30に組み付ける様子を示している。
Conventionally, as an ultrasonic sensor provided with an ultrasonic transducer having a piezoelectric element, for example, there is one disclosed in Patent Document 1 below. FIG. 4 is a cross-sectional view of the
超音波センサ100において、超音波振動子(マイクロフォン)10は、超音波を発生させるときに振動する。このため、その振動がケース30に伝わらないようにするために、ケース30の筒状の開口部32に対して直接固定されるのではなく、超音波振動子10の外周面には略筒状の筒状弾性体(シリコンゴム)33を被せ、振動面11bとは反対の底面には略円盤状の発泡弾性体(発泡ゴム)34を敷き(図4参照)、これらで振動を吸収することによってケース30に振動が伝わらないようにしている。
In the
筒状弾性体33は、ケース30の開口部32の外方端側に配置された突起状の係止部33aと、超音波振動子10の外周面を覆う外周面33bと、外周面33bの外面に設けられた第2の基準部33cと、筒状弾性体33のうちケース30の開口部32への挿入方向先端側に設けられた係止部33dと、外周面33bの内壁において、超音波振動子10に形成された第1の基準部14aに対応して設けられた図示しない切り欠き部(33e)とを備えた構成となっている。
The cylindrical
係止部33aと係止部33dとは、超音波振動子10をケース30の開口部32に挿入した際に、挿入方向の先端位置と後端位置とで開口部32の壁面を挟持するためのものである。具体的には、係止部33dがケース30のガイド面31に設けられた位置決め用孔31aとは別の貫通孔31b(図5(b)参照)を貫通して、ガイド面31の回路基板側面(裏面)に係止されるようになっており、係止部33aとともにケース30の開口部32の壁面を狭持するようになっている。
When the
外周面33bは、その内径が超音波振動子10の径と同等ないし若干小さくされており、超音波振動子10を収容したときに超音波振動子10に隙間なく被着できるような構造とされている。第2の基準部33cは、ケース30の開口部32への挿入方向と平行に設けられ、超音波振動子10に筒状弾性体33を被着したときに、第1の基準部14aの先端位置と比べて、若干超音波振動子10の径方向への突出が小さくなる程度の高さとされている。
The outer
図示しない切り欠き部(33e)は、超音波振動子10に筒状弾性体33を被着する際に、第1の基準部14aが妨げにならないようにするために設けられている。このような構成により、超音波振動子10の挿入方向において、第2の基準部33cに対して第1の基準部14aが同一直線上に配置されるように、超音波振動子10に筒状弾性体33を被着させる。
A notch (33e) (not shown) is provided so that the
この被着状態で、超音波振動子10の第1の基準部14aと筒状弾性体33の第2の基準部33cは、挿入方向において同一直線上となり、第1の基準部14aの突出先端は、筒状弾性体33の外周面33bから露出する。また、筒状弾性体33を被着させた超音波振動子10の振動面11bとは反対の底面には、略円盤状で超音波振動子10の保護部18および筒状弾性体33の係止部33dが貫通するように孔が開けられた発泡弾性体34が組み付けられる(図5には図示せず)。
In this attached state, the
なお、超音波振動子10のベース14、筒状弾性体33、および発泡弾性体34は、シリコン系の接着剤によって相互に接着固定される。そして、ケース30に設けられた溝状の第3の基準部38に第1の基準部14aの突出先端をガイドさせた状態で、超音波振動子10を開口部32からケース30内に挿入することで、超音波振動子10の保護部18がガイド面31の位置決め用孔31aを貫通する。
Note that the
また、超音波振動子10の接続ピン15が、インサートピン21の穴部21aに挿入されるとともに、筒状弾性体33の係止部33dがガイド面31に設けられた貫通孔31bを貫通して、両係止部33a、33dによってケース30に超音波振動子10が固定される。
Further, the
この後、ガイド面31によって区画されたケース30の回路基板20が配置される側には、シリコン樹脂やウレタン樹脂などの防湿性部材35が充填されている。なお、図4で説明していない符合は、後述する本発明の実施形態で説明する符合と対応しているため、ここでの説明は省略する。
Thereafter, the side of the
近年、超音波センサのコストダウンのために自動組立化が進む中、上述した特許文献1の超音波センサ10では、シリコンゴム製の筒状弾性体33と発泡ゴム製の発泡弾性体34とが柔らかいために超音波振動子10への自動組み付けが困難となっている。このため、筒状弾性体33と発泡弾性体34との組み付けのみ手組み付けで対応しているため、製造工数が掛かり、超音波センサをコストダウンするうえでのネックとなっている。
In recent years, while automatic assembly is progressing to reduce the cost of the ultrasonic sensor, the
また、筒状弾性体33と発泡弾性体34とを手組み付けすることによる組み付けばらつきにより、超音波振動子10と筒状弾性体33との間や筒状弾性体33とケース30との間から防湿性部材35の漏れが発生するという問題点も持っている。
In addition, due to assembly variations caused by manually assembling the cylindrical
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、自動組立容易な構造で防湿性部材の漏れも防ぐことのできる超音波センサを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic sensor that can prevent leakage of moisture-proof members with a structure that can be easily assembled automatically. It is to provide.
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、有底筒状のハウジング(11)と、ハウジング(11)の底部(11a)の内面に固定された圧電素子(12)と、ハウジング(11)の開口側に嵌合固定されたベース(14)とを備える超音波振動子(10)と、筒状の開口部(32)を有し、超音波振動子(10)が開口部(32)の外方から挿入されて開口部(32)の内部に組み付けられる中空状のケース(30)と、ケース(30)の内部に配置されて圧電素子(12)と電気的に接続された回路基板(20)と、回路基板(20)を封入するようにケース(30)の内部に充填された防湿性部材(35)とを備えた超音波センサにおいて、
開口部(32)の外方端内周面に、超音波振動子(10)の外周面と接触して撓む可撓性薄板部(39)を形成しているとともに、超音波振動子(10)と開口部(32)との間の隙間(S)、および超音波振動子(10)と回路基板(20)との間に防湿性部材(35)を充填していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in the invention described in claim 1, the bottomed cylindrical housing (11), the piezoelectric element (12) fixed to the inner surface of the bottom (11a) of the housing (11), and the opening of the housing (11) An ultrasonic transducer (10) having a base (14) fitted and fixed to the side, and a cylindrical opening (32), and the ultrasonic transducer (10) is located outside the opening (32). A hollow case (30) inserted from the side and assembled into the opening (32), and a circuit board (20) disposed inside the case (30) and electrically connected to the piezoelectric element (12) And a moisture-proof member (35) filled inside the case (30) so as to enclose the circuit board (20),
A flexible thin plate portion (39) that is bent in contact with the outer peripheral surface of the ultrasonic transducer (10) is formed on the inner peripheral surface of the outer end of the opening (32), and the ultrasonic transducer ( 10) and a gap (S) between the opening (32) and a moisture-proof member (35) between the ultrasonic transducer (10) and the circuit board (20). Yes.
この請求項1に記載の発明によれば、組立後に充填する回路基板(20)を封入するための防湿性部材(35)を、超音波振動子(10)の周りにまで充填することとなる。この防湿性部材(35)が緩衝部材の役割を成すため、従来、自動組み付けが困難であった筒状弾性体や発泡弾性体などの緩衝部材が不要となり、その組み付けも不要となることから、自動組立容易な構造となる。 According to the first aspect of the present invention, the moisture-proof member (35) for enclosing the circuit board (20) to be filled after assembling is filled up to the periphery of the ultrasonic transducer (10). . Since this moisture-proof member (35) serves as a cushioning member, a cushioning member such as a cylindrical elastic body or a foamed elastic body, which has conventionally been difficult to automatically assemble, becomes unnecessary, and its assembly is also unnecessary. A structure that facilitates automatic assembly.
また、開口部(32)の外方端内周面に形成した可撓性薄板部(39)が、超音波振動子(10)の挿入時に内側へ撓んで超音波振動子(10)を保持するとともに、接触している超音波振動子(10)の外周面との間でシールを成すことから、防湿性部材(35)の漏れも防ぐことができる。 The flexible thin plate portion (39) formed on the inner peripheral surface of the outer end of the opening (32) bends inward when the ultrasonic transducer (10) is inserted to hold the ultrasonic transducer (10). In addition, since the seal is formed with the outer peripheral surface of the contacting ultrasonic transducer (10), leakage of the moisture-proof member (35) can also be prevented.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の超音波センサにおいて、超音波振動子(10)が所定位置に挿入されたとき、可撓性薄板部(39)の先端部が入り込む溝部(11d)を、超音波振動子(10)の外周面に形成していることを特徴としている。 In the invention according to claim 2, in the ultrasonic sensor according to claim 1, when the ultrasonic transducer (10) is inserted into a predetermined position, the tip of the flexible thin plate portion (39) is The groove (11d) for entering is formed on the outer peripheral surface of the ultrasonic transducer (10).
この請求項2に記載の発明によれば、超音波振動子(10)の圧入挿入時に内側へ撓んでいた可撓性薄板部(39)の先端部が、溝部(11d)内に入り込んでシールが安定するとともに、超音波振動子(10)を所定位置で保持する役割を成す。また、防湿性部材(35)を充填する際、可撓性薄板部(39)の先端部が防湿性部材(35)から受ける圧力に対して、接触している溝部(11d)の面が可撓性薄板部(39)の先端部を支えることとなるため、防湿性部材(35)の洩れを防ぐことができる。 According to the second aspect of the present invention, the distal end portion of the flexible thin plate portion (39) bent inward at the time of press-fitting insertion of the ultrasonic transducer (10) enters the groove portion (11d) and is sealed. Becomes stable and holds the ultrasonic transducer (10) in a predetermined position. Further, when filling the moisture-proof member (35), the surface of the groove (11d) in contact with the pressure received by the tip of the flexible thin plate portion (39) from the moisture-proof member (35) is acceptable. Since the leading end of the flexible thin plate portion (39) is supported, leakage of the moisture-proof member (35) can be prevented.
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の超音波センサにおいて、可撓性薄板部(39)は、ケース(30)よりも柔らかい材料であり、ケース(30)に2色成形にて一体的に形成されていることを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、安定したシール機能を発揮させることができる。
Further, in the invention according to
また、請求項4に記載の発明では、請求項1または2に記載の超音波センサにおいて、可撓性薄板部(39)は、ケース(30)と同じ材料であり、ケース(30)に一体的に形成されていることを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、超音波センサのコストを抑えることができる。
In the invention according to
また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれかに記載の超音波センサにおいて、開口部(32)の内面に、超音波振動子(10)の挿入深さ、および周方向での向きを規制する位置決め凸部(38)を形成するとともに、超音波振動子(10)の外周面に、位置決め凸部(38)と嵌合する位置決め凹部(14a)を形成していることを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、超音波振動子(10)の組み付けを容易にすることができる。 In the invention according to claim 5, in the ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 4, the insertion depth of the ultrasonic transducer (10) and the circumference of the inner surface of the opening (32). A positioning convex portion (38) that regulates the orientation in the direction is formed, and a positioning concave portion (14a) that fits the positioning convex portion (38) is formed on the outer peripheral surface of the ultrasonic transducer (10). It is characterized by that. According to the fifth aspect of the present invention, the assembly of the ultrasonic transducer (10) can be facilitated.
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の一実施形態について、図1〜3を用いて詳細に説明する。本実施形態の超音波センサは、例えば、車両のバンパに取り付けられてバックソナーまたはコーナーソナーとして用いられる。まず図1に、本実施形態の超音波センサを構成する超音波振動子10を示す。図1(a)は超音波振動子10の断面図、(b)は超音波振動子10に備えられる圧電素子12を収容したハウジング11の裏面図、(c)は超音波振動子10全体の裏面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The ultrasonic sensor of this embodiment is attached to a bumper of a vehicle and used as a back sonar or a corner sonar, for example. First, FIG. 1 shows an
図1(a)〜(c)に示すように、超音波振動子(以下、マイクロフォンとする)10は、ハウジング11、圧電素子12と、スペーサ13、ベース14および接続ピン15を有して構成されている。ハウジング11は、金属材料や絶縁材料の表面に導電膜を形成して導電性を持たせた部材で形成されている。また、有底円筒状とされることでハウジング11の内部には内部空間16が形成されている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, an ultrasonic transducer (hereinafter referred to as a microphone) 10 includes a
ハウジング11の底部11aの内面には、圧電素子12が貼着されており、この底部11aの外側表面が振動面11bとなっている。本実施形態では、導電性材料としてアルミニウムを用いており、振動面11bを円形状としている。また、内部空間16の上面形状は、図1(b)に示すように、長辺と短辺とが異なる長さで、四隅が丸められた長方形状とされている。
A
内部空間16をこのような形状とすることにより、マイクロフォン10の指向性を水平方向と垂直方向とで異なるものとしている。なお、図1(b)においては、上下方向が指向性の狭い垂直上下方向、左右方向が指向性の広い水平左右方向と対応している。圧電素子12は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミックスで構成され、その表裏両面に図示しない電極を備えている。
With the
圧電素子12の一方の電極は、リード17aによって一対の接続ピン15の一方に電気的に接続され、他方の電極は、例えば、導電性接着剤によってハウジング11の底部11aに貼着され、導電性材料で構成されたハウジング11を介してリード17bに接続されたのち、一対の接続ピン15の他方に電気的に接続されている。なお、ハウジング11の内部空間16には、スペーサ13およびベース14に設けられた図示しない注入口を介して、圧電素子12側から順にフェルト、シリコンが充填されており、不要振動が振動面11bから接続ピン15に伝達されるのを抑制している。
One electrode of the
スペーサ13は、ハウジング11の開口部とベース14との間に配置されている。スペーサ13は、ハウジング11の底部11aの振動に伴ってハウジング11の筒部11cに生じる不要振動が、接続ピン15の固定されているベース14に伝達されるのを抑制するための弾性体であり、例えばシリコンゴムから構成されている。なお、ここでは、スペーサ13を配置する構成としたが、スペーサ13を無くした構成であっても良い。
The
ベース14は、ハウジング11の開口部側の外周面に、スペーサ13を介して嵌め込まれることでハウジング11に固定されている。このベース14は、例えば、ABS樹脂などの合成樹脂による絶縁材料で構成されている。ベース14には、接続ピン15が貫通配置されている。これは、ベース14を成形する際に、接続ピン15をインサート成形することで、接続ピン15の一部がベース14に埋設固定されるようにしている。
The
また、ベース14には、接続ピン15の長手方向沿って延設された保護部18が備えられ、ハウジング11の外部に引き出された接続ピン15を、ベース14から外部の先端側に向けて所定範囲を被覆している。この保護部18にて、一対の接続ピン15が一体的に被覆されている。
Further, the
接続ピン15は、例えば銅を主成分とする導電性材料からなり、例えば直径0.5mmの棒状部材で構成される。本実施形態では、マイクロフォン10の指向性が水平方向と垂直方向とで異なるように構成してあるため、接続ピン15および保護部18を、図1(c)に示すように、マイクロフォン10の中心軸からずれた位置に設けている。
The
なお、本実施形態では、ベース14の一部で保護部18を構成したが、保護部18をベース14と別部材として構成しても良い。例えば、ベース14に接着などによって保護部18を固定した構成としても良い。また、保護部18により、一対の接続ピン15を一体的に被覆せず、各接続ピン15のそれぞれを独立して被覆保護する構成であっても良い。
In the present embodiment, the
また、ベース14および保護部18に対する接続ピン15の貫通配置としては、上記インサートに限定されるものではなく、接続ピン15がベース14および保護部18に設けられた貫通孔に対して挿通され、所定配置となった状態で接着固定されたものであっても良い。ただし、本実施形態の構成とすると、接続ピン15の湾曲や折曲などの防止に効果的である。
Further, the through arrangement of the
さらに、マイクロフォン10には、例えば発泡シリコンなどで構成された発泡弾性体19が備えられている。この発泡弾性体19は、保護部18に対向するベース14上で振動を抑制する弾性体として機能するもので、接続ピン15は発泡弾性体19も貫通するように配置されている。なお、ここでは発泡弾性体19を備えた構成としているが、備えていない構造であっても良い。
Furthermore, the
そして、ハウジング11、スペーサ13、ベース14、発泡弾性体19が、例えば、シリコン系の接着剤などで接着されることで、一体構造とされたマイクロフォン10が構成されている。
The
図2は、図1に示すマイクロフォン10が備えられた超音波センサ1の構造概要を示す図であり、図2(a)は断面図、図2(b)は超音波センサ1の回路基板20などが収容されるケース30を裏面側から見た図である。なお、図2(a)では、便宜上、回路基板20を構成する電子部品を省略して示す。
2A and 2B are diagrams showing an outline of the structure of the ultrasonic sensor 1 provided with the
超音波センサ1は、上述したマイクロフォン10と、超音波を発生させる駆動電圧をマイクロフォン10に印加するとともに、マイクロフォン10から逆起電圧効果によって発生した電圧を処理する回路基板20とが、合成樹脂からなるケース30内に組み付けられて構成されている。
The ultrasonic sensor 1 includes the above-described
ケース30は、大別すると、主に回路基板20が収容される略箱状の本体部と、その箱体の底面部から反開口側に円筒状で突出してマイクロフォン10が収納される開口部32と、箱体の一側面から略長円筒状に突出したコネクタ部37とを備えている。そして、箱体の底面部には、中継ピンとして機能するインサートピン21が備えられている。インサートピン21は、接続ピン15と対応する数だけ備えられ、本実施形態では一対とされている。
The
インサートピン21は、ケース30に対してインサート成形されることで一体化されており、一方の端部がケース30の中空内において露出し、その端部がマイクロフォン10における接続ピン15と対応する位置に引き出されている。このインサートピン21のうち、少なくともケース30から引き出された端部は、マイクロフォン10のケース30への挿入方向において、撓み易い薄肉形状とされている。
The
このインサートピン21の端部には孔部21aが形成されており、この孔部21aに接続ピン15の先端が挿入されている。また、インサートピン21の他方の端部21bは、ケース30内の中空部に露出し、回路基板20をケース30に挿入する方向と平行に引き出されている。そして、回路基板20をケース30内に挿入した際、この端部21bが回路基板20に形成されたスルーホール20aに挿入されるようになっている。
A
なお、インサートピン21のうち、接続ピン15と接続される側の端部におけるケース30からの突出量は、適宜設定可能であるが、マイクロフォン10が外部から押されて接続ピン15が押し込まれたときにインサートピン21の端部が撓み、接続ピン15が押し込まれたときの応力が吸収できる程度以上あれば良い。また、箱体の底面部のコネクタ部37側には、外部出入力端子として機能するインサートピン36が備えられている。
The amount of protrusion from the
インサートピン36は、回路基板20と外部との出入力に対応する数だけ備えられ、本実施形態では6本とされている。インサートピン36は、ケース30に対してインサート成形されることで一体化されており、一方の端部がコネクタ部37の中空内において露出し、その端部が図示しない外部コネクタと対応する位置に引き出されている。
The insert pins 36 are provided in a number corresponding to the input / output between the
また、インサートピン36の他方の端部36aは、ケース30内の中空部に露出し、回路基板20をケース30に挿入する方向と平行に引き出されている。そして、回路基板20をケース30内に挿入した際、この端部36aが回路基板20に形成されたスルーホール20bに挿入されるようになっている。
The
次に、本実施形態の特徴部分について説明する。マイクロフォン10の挿入部である開口部32の外方端内周面には、マイクロフォン10の外周面と接触して撓むシールリブ(本発明で言う可撓性薄板部)39を形成している。このシールリブ39は、ケース30よりも柔らかい、例えば、エラストマ樹脂などの材料で、ケース30に2色成形にて一体的に形成されている。
Next, the characteristic part of this embodiment is demonstrated. Seal ribs (flexible thin plate portions referred to in the present invention) 39 that are bent in contact with the outer peripheral surface of the
シールリブ39は、開口部32の外方端部で、内側に薄く突出するように形成されており、その先端部の内径は、マイクロフォン10の外径よりも小さく設定されており、シールリブ39の先端部がマイクロフォン10の外周面に密着するようになっている。また、開口部32の内径はマイクロフォン10の外径よりも大きく形成されており、マイクロフォン10を、シールリブ39の先端側を撓ませながら外方から開口部32内へ挿入した場合、開口部32の内周面とマイクロフォン10の外周面と間には所定の隙間Sが形成されるようになっている。
The
また、マイクロフォン10の外周面には、マイクロフォン10が開口部32の所定位置まで挿入されたときに、シールリブ39の先端部が入り込む溝部11dを形成している。なお、図2(a)では、溝部11dを矩形溝としているが、三角溝や半円形溝などであっても良い。
Further, a
また、開口部32の内周面の一部には、マイクロフォン10の挿入深さ、および周方向でのケース30に対する相対位置を規制するための位置決め凸部38を、内側に向けて突出させているとともに、マイクロフォン10の外周面には、挿入時にその位置決め凸部38と嵌合する位置決め凹部14a(図3中に図示)とを、それぞれ周方向に1箇所以上形成している。
Further, a positioning
図3は図2の超音波センサ1の分解斜視図であり、マイクロフォン10をケース30に組み付ける様子を示している。マイクロフォン10が開口部32に軽圧入されることで、ケース30に組み付けられる。このとき、位置決め凸部38と位置決め凹部14aとがキーとキー溝の関係となり、マイクロフォン10の周方向での挿入方向が決まる。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the ultrasonic sensor 1 of FIG. 2 and shows how the
また、その挿入方向における位置決め凸部38の先端と位置決め凹部14aの底とが当接することにより、マイクロフォン10が所定の位置(深さ)まで挿入され、接続ピン15がインサートピン21の孔部21aに挿入されるようになっている。また、シールリブ39の先端部がマイクロフォン10の外周面に設けられた溝部11dに嵌まってマイクロフォン10が固定される。この状態でインサートピン21と接続ピン15とのはんだ付けが実施される。
Further, the tip of the
さらに、回路基板20をケース30内に配置する。これにより、インサートピン21の端部21bが回路基板20のスルーホール20aに挿入されるとともに、インサートピン36の先端部36aも回路基板20のスルーホール20bに挿入される。この状態ではんだ付けが実施され、インサートピン21を通じての圧電素子12と回路基板20との電気的接続や、インサートピン36と回路基板20との電気的接続がなされる。
Further, the
この後、略真空状態の環境の中でケース30の本体部(箱体)の開口部(図2(a)での下面)を天方向に向けた姿勢とし、回路基板20が配置された側からケース30内にシリコン樹脂(本発明で言う防湿性部材)35が真空充填される。なお、防湿性部材としては他にウレタン樹脂などを用いても良い。このシリコン樹脂35は、回路基板20を封入するとともに、マイクロフォン10と開口部32との間の隙間S、およびマイクロフォン10と回路基板20との間にも充填され、緩衝材の役割を成すこととなる。
After that, in a substantially vacuum environment, the opening (the lower surface in FIG. 2A) of the main body (box) of the
ケース30の開口部32からは、マイクロフォン10の振動面11bが露出しており、マイクロフォン10が発する超音波がケース30の外部に伝えられるような構成となっている。
The
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、開口部32の外方端内周面に、マイクロフォン10の外周面と接触して撓むシールリブ39を形成しているとともに、マイクロフォン10と開口部32との間の隙間S、およびマイクロフォン10と回路基板20との間にシリコン樹脂35を充填している。
Next, the features and effects of this embodiment will be described. First, a
これによれば、組立後に充填する回路基板20を封入するためのシリコン樹脂35を、マイクロフォン10の周りにまで充填することとなる。このシリコン樹脂35が緩衝部材の役割を成すため、従来、自動組み付けが困難であった筒状弾性体や発泡弾性体などの緩衝部材が不要となり、その組み付けも不要となることから、自動組立容易な構造となる。これは、筒状弾性体や発泡弾性体などの部品を削減することによるコストダウンに加えて、手組み付け工程を廃止して完全自動化が可能となることより、製造コストも削減することができる。
According to this, the
また、開口部32の外方端内周面に形成したシールリブ39が、マイクロフォン10の挿入時に内側へ撓んでマイクロフォン10を保持するとともに、接触しているマイクロフォン10の外周面との間でシールを成すことから、シリコン樹脂35の漏れも防ぐことができる。また、マイクロフォン10が所定位置に挿入されたとき、シールリブ39の先端部が入り込む溝部11dを、マイクロフォン10の外周面に形成している。
Further, the
これによれば、マイクロフォン10の圧入挿入時に内側へ撓んでいたシールリブ39の先端部が、溝部11d内に入り込んでシールが安定するとともに、マイクロフォン10を所定位置で保持する役割を成す。また、シリコン樹脂35を充填する際、シールリブ39の先端部がシリコン樹脂35から受ける圧力に対して、接触している溝部11dの面がシールリブ39の先端部を支えることとなるため、シリコン樹脂35の洩れを防ぐことができる。
According to this, the tip end portion of the
また、シールリブ39は、ケース30よりも柔らかい材料であり、ケース30に2色成形にて一体的に形成されている。これによれば、安定したシール機能を発揮させることができる。また、開口部32の内面に、マイクロフォン10の挿入深さ、および周方向での向きを規制する位置決め凸部38を形成するとともに、マイクロフォン10の外周面に、位置決め凸部38と嵌合する位置決め凹部14aを形成している。これによれば、マイクロフォン10の組み付けを容易にすることができる。
The
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態では、ケース30にシールリブ39を2色成形似て形成しているが、シールリブ39は、ケース30と同じ材料で、ケース30に一体的に形成されていても良い。これによっても、超音波センサのコストを抑えることができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. For example, in the above-described embodiment, the
1…超音波センサ
10…マイクロフォン(超音波振動子)
11…ハウジング
11a…底部
11d…溝部
12…圧電素子
14…ベース
14a…位置決め凹部
20…回路基板
30…ケース
32…開口部
35…シリコン樹脂(防湿性部材)
38…位置決め凸部
39…シールリブ(可撓性薄板部)
S…隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
DESCRIPTION OF
38 ... Positioning
S ... Gap
Claims (5)
筒状の開口部(32)を有し、前記超音波振動子(10)が前記開口部(32)の外方から挿入されて前記開口部(32)の内部に組み付けられる中空状のケース(30)と、
前記ケース(30)の内部に配置されて前記圧電素子(12)と電気的に接続された回路基板(20)と、
前記回路基板(20)を封入するように前記ケース(30)の内部に充填された防湿性部材(35)とを備えた超音波センサにおいて、
前記開口部(32)の外方端内周面に、前記超音波振動子(10)の外周面と接触して撓む可撓性薄板部(39)を形成しているとともに、
前記超音波振動子(10)と前記開口部(32)との間の隙間(S)、および前記超音波振動子(10)と前記回路基板(20)との間に前記防湿性部材(35)を充填していることを特徴とする超音波センサ。 A bottomed cylindrical housing (11), a piezoelectric element (12) fixed to the inner surface of the bottom (11a) of the housing (11), and a base (fitted and fixed to the opening side of the housing (11)) 14) an ultrasonic transducer (10) comprising:
A hollow case (having a cylindrical opening (32)) in which the ultrasonic transducer (10) is inserted from the outside of the opening (32) and assembled into the opening (32). 30),
A circuit board (20) disposed inside the case (30) and electrically connected to the piezoelectric element (12);
In the ultrasonic sensor comprising a moisture-proof member (35) filled in the case (30) so as to enclose the circuit board (20),
On the inner peripheral surface of the outer end of the opening (32), a flexible thin plate portion (39) that is bent in contact with the outer peripheral surface of the ultrasonic transducer (10) is formed.
The gap (S) between the ultrasonic transducer (10) and the opening (32), and the moisture-proof member (35) between the ultrasonic transducer (10) and the circuit board (20). ) Is filled with an ultrasonic sensor.
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