[发明专利]超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及对超声波进行发送或者接收的超声波传感器。

背景技术

作为汽车的后部声纳，利用超声波传感器。以往的超声波传感器由主轴方向的端部封闭的有底筒状的外壳、粘接于上述外壳的内底面的压电元件、以及塞住上述外壳的开口部的树脂等构成。超声波传感器通过对上述压电元件施加驱动电压，使上述压电元件和上述外壳振动并朝上述外壳的外侧方向发送超声波，接收从对象物反弹回来的反射波，通过测量反射时间来测定与对象物的距离。

在这样的超声波传感器中，不仅朝外壳的外侧方向发送超声波，朝外壳的内侧方向也发送超声波。朝外壳的内侧方向发送的超声波若到达上述树脂，则会朝上述压电元件的方向反弹，再次使上述压电元件振动。这些额外的振动被识别为回声。一般而言，在这样的情况下，由于超声波在上述树脂与上述压电元件之间有几十次的多重反射，因此，超声波传感器的回声时间有延长的倾向。若回声时间延长，则会引起难以进行近距离的检测的问题。

可解决这样的问题的超声波传感器例如在专利文献1中有披露。该专利文献1所披露的超声波传感器700如图12所示，由外壳体71、压电元件72、基底基板73、引线74、外部连接端子75及吸音材料70构成。

外壳体71为主轴方向的端部封闭的有底筒状，由金属形成。上述外壳体71由有底筒状的外部外壳76及设于上述外部外壳76的内周面的筒状的内部外壳77构成。上述压电元件72粘接于上述外壳体71的内底面。

上述吸音材料70与上述压电元件72相对设置，与上述压电元件72的主面不接触而隔开距离，配置在上述外壳体71的内侧空间。上述吸音材料70由多孔硅形成。

基底基板73设于上述吸音材料70的另一主面。在上述基底基板73连接有2条引线74，一条与上述压电元件72的一个电极连接，另一条与上述外壳体71连接。另外，在上述基底基板73连接有2条与上述引线74连接的外部连接端子75。上述外部连接端子75引出到上述外壳体71的外部。

专利文献1：WO2007/029559号公报

发明内容

在图12所述的现有技术中，通过在外壳的内部设有吸音材料，对回声特性进行了改善。然而，即使实施这些对策也无法完全消除超声波的回声，期望回声特性能进一步改善。

因此，本发明的目的在于提供一种超声波传感器，与以往相比可以进一步改善回声特性。

为解决所述问题，本发明的特征在于，包括：主轴方向的端部封闭的有底筒状的外壳；压电元件，该压电元件粘接于所述外壳的内底部中央；以及成形体，该成形体与所述压电元件相对且配置于外壳内，所述成形体在与所述压电元件相对的一个主面形成有许多凹凸部，至少所述许多凹凸部与所述压电元件隔开距离而配置。若这样构成，则可以使在外壳的内侧方向产生的超声波进行漫反射。由于漫反射后的超声波不易朝压电元件的方向直接反弹，因此，在成形体与压电元件之间不易引起多重反射。另外，由于每次反射时超声波信号衰减，因此，可改善外壳的内侧方向的回声特性。

另外，本发明优选的是，所述许多凹凸部构成为锥体形状。在这种情况下，成形体及用于形成成形体的金属模的制造和加工变得简单，管理变得容易。

另外，本发明优选的是，所述许多凹凸部构成为截顶锥体形状。在这种情况下，成形体的制造和加工变得简单。

另外，本发明优选的是，所述成形体在所述许多凹凸部的外周部形成有多个脚部，所述脚部与所述外壳的内底部接触。在这种情况下，由于可以利用脚部来抑制外壳的振动，因此，可以使回声衰减。另外，可以提高从外壳的底面到成形体的许多凹凸部的距离的精度。

另外，本发明优选的是，所述成形体在所述许多凹凸部的外周部形成有突起，所述突起与所述压电元件的主面接触。在这种情况下，由于可以在某种程度上抑制压电元件的振动的水平，因此，也可以同样地抑制回声的水平。

另外，本发明优选的是，在所述成形体中，所述许多凹凸部中距离所述压电元件最远的部位与所述压电元件的距离是所使用的超声波的1/4波长以下。在这种情况下，由于在外壳的内侧方向产生的超声波与反射波进行相互抵消的动作，因此，超声波的衰减变快，可以进一步抑制回声。

根据本发明，可以使在外壳的内侧方向产生的超声波进行漫反射。由于漫反射后的超声波不易朝压电元件的方向直接反弹，因此，在成形体与压电元件之间不易引起多重反射。另外，由于每次反射时超声波信号衰减，因此，根据本发明，可改善外壳的内侧方向的回声特性。

附图说明