[发明专利]超声波传感器

说明书

超声波传感器的压电元件具有包含发送用区域(40N)和接收用区域(40M)的压电体层(40)、公共电极(30)、发送用电极(20)、以及接收用电极(10)。发送用区域和接收用区域隔着分离区域(40V)彼此相邻。发送用区域包含一个或多个第一单位压电体层，接收用区域包含一个或多个第二单位压电体层。发送用区域中包含的第一单位压电体层和接收用区域中包含的第二单位压电体层的层数不同，在发送用区域和接收用区域中的层数少的一方中，设置有浮置电极(70)。该压电元件能够抑制产生褶曲。

技术领域

本发明涉及具备压电元件的超声波传感器。

背景技术

一般的超声波传感器通过在金属制的壳体的底部的内表面接合压电元件而构成单压电晶片构造体，并使金属壳体的底部进行弯曲振动来收发超声波。另外，虽然技术领域与超声波传感器不同，但是在国际公开第2008/038683号(专利文献1)中公开了一种具备层叠型的压电元件的燃料喷射系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/038683号

发明内容

发明要解决的课题

在具备一般的层叠型的压电元件的超声波传感器中，压电元件的层叠数越多，波发送时的声压越提高，但是波接收时的灵敏度越下降。与此相反，压电元件的层叠数越少，波发送时的声压越下降，但是波接收时的灵敏度越提高。在具备一般的层叠型的压电元件的超声波传感器中，压电元件的供波发送用的部分和供波接收用的部分由同一构件形成，因此根据压电元件的层叠数，声压与灵敏度以大致反比的关系进行增减。

本申请的发明人进行了潜心研究，结果得到了如下的见解。即，设在压电元件连接了接收用电极以及发送用电极，进而配置了公共电极，使得与它们双方对置。根据由接收用电极、发送用电极以及公共电极构成的三端子构造，可形成在金属壳体的底部的面方向上彼此相邻的发送用区域以及接收用区域。发现，由于发送用区域以及接收用区域彼此独立地形成，所以能够对发送时的声压以及接收时的灵敏度这两者分别独立地进行调整。

然而，还发现，在采用了这种三端子构造的情况下，即，在压电元件形成了在金属壳体的底部的面方向上彼此相邻的发送用区域以及接收用区域的情况下，还存在制作压电元件时容易产生褶曲(压电体层部分地弯弯曲曲的现象)这样的课题。

本发明的目的在于，提供一种具备如下结构的超声波传感器，即，即使在形成在金属壳体的底部的面方向上彼此相邻的发送用区域以及接收用区域的情况下，也能够抑制在压电元件产生褶曲。

用于解决课题的技术方案

基于本发明的某个局面的超声波传感器具备：壳体，具有底部；以及压电元件，与上述底部的内表面接合，并与上述底部一起进行弯曲振动，上述压电元件具有：压电体层，包含发送用区域、接收用区域以及分离区域；公共电极，具有扩展到达上述发送用区域以及上述接收用区域的双方的形状；发送用电极，将上述发送用区域夹在中间而与上述公共电极对置；以及接收用电极，将上述接收用区域夹在中间而与上述公共电极对置，上述发送用区域以及上述接收用区域在上述底部的上述内表面的表面方向上形成在隔着上述分离区域彼此相邻的位置，上述发送用区域包含一个第一单位压电体层，或者包含在远离上述底部的方向上层叠且以电方式并联连接的多个第一单位压电体层，上述接收用区域包含一个第二单位压电体层，或者包含在远离上述底部的方向上层叠且以电方式并联连接的多个第二单位压电体层，上述发送用区域中包含的上述第一单位压电体层和上述接收用区域中包含的上述第二单位压电体层的层数不同，在上述发送用区域和上述接收用区域中的上述层数少的一方中，设置有一个或多个浮置电极。

优选地，关于上述层数，上述发送用区域中包含的上述第一单位压电体层比上述接收用区域中包含的上述第二单位压电体层多，上述浮置电极设置在上述接收用区域中。