[发明专利]超声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及将压电元件与箱体接合的结构的超声波传感器，例如，涉及用于汽车的侧角声纳(corner sonar)、倒车声纳(back sonar)等的超声波传感器。

背景技术

超声波传感器通过间歇地发送超声波脉冲信号，并接收反射波来检测障碍物、物标(例如参见专利文献1)。超声波传感器被用于汽车的倒车声纳、侧角声纳、甚至对与纵列停车中的侧壁等障碍物之间的空间是否存在进行检测的停车位置传感器等。

图5(A)是表示现有超声波传感器的结构例的剖视图。超声波传感器101具备：箱体(case)102、压电元件103、吸声部件106、阻尼(damping)材料104、管脚(pin)端子107A、107B、导线108A、108B。箱体102是有底筒状，由具有导电性的金属等材料构成。压电元件103通过导电性粘接剂等，与箱体102的开口内底面粘接。图5(B)是表示压电元件103的结构例的立体图。压电元件103在两个主面形成驱动电极103A、103B。

此外，如图5(A)所示，管脚端子107A、107B的前端被插入到箱体102的开口内。阻尼部件104在箱体102的开口内，将管脚端子107A、107B的前端密封。导线108B连接在管脚端子107B的前端与箱体102之间，通过箱体102，与设置在压电元件103下表面的驱动电极103A电连接。导线108A连接在管脚端子107A的前端与形成在压电元件103上表面的驱动电极103B之间。

在这种结构的超声波传感器101中，阻尼部件104以抑制箱体102的余响，防止向管脚端子107A、107B传播不必要的振动为目的而设置。在阻尼部件104的材质中通常采用硅树脂、聚氨酯树脂等粘弹性体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-123603号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

在汽车的倒车声纳、侧角声纳、停车位置传感器等超声波传感器中，一般来讲，要求在-40～85℃程度的温度范围内满足要求性能。对于超声波传感器的要求性能之一为余响特性，一般要求对余响时间的最大值进行抑制。另外，已知超声波传感器的余响特性(余响时间的最大值)受到阻尼部件的材质、物性、特别是损耗模量的影响。

在构成阻尼部件的粘弹性体的损耗模量具有温度依存性，温度越接近(降低)极低温的玻璃化转变点，则损耗模量增加变坚固。因此，即使在某一温度，损耗模量是适当的并具有良好的余响特性，但是不一定在实际使用温度范围(例如，-40～85℃)的整个区域得到良好的余响特性。例如，由于聚氨酯树脂的玻璃化转变点在-40℃附近，因此损耗模量随着从室温变为低温而逐渐增加，损耗模量随着接近-40℃而急剧增加。此外，硅树脂的玻璃化转变点存在于-40℃的低温侧，损耗模量在实际使用温度范围的整个区域大致恒定。

假设具有良好的余响特性的损耗模量在实际使用温度范围的整个区域恒定，则通过利用硅树脂，能够在实际使用温度范围的整个区域得到良好的余响特性。但是，根据本申请的发明者发现的知识，实际上具有良好的余响特性的损耗模量本身也具有温度依存性。因此，即使能够利用硅酮使室温下的余响特性良好，但在实际使用温度范围的整个区域(特别是极低温区域)，损耗模量过低，很难得到良好的余响特性。

聚氨酯树脂能够根据被混合的填充物的含有量、组成、硬化条件等，调整损耗模量的等级。因此，虽然能够对其进行控制以使得在极低温下得到良好的余响特性，但在这种情况下，不能在室温下得到良好的余响特性。但是，聚氨酯树脂与硅树脂相比，不容易透过水分，且低成本，从这点来看，与硅树脂相比，最好将聚氨酯树脂利用为减振件。

因此，本发明的目的在于，实现对以聚氨酯树脂为主的减振件进行使用，并在实际使用温度范围的大致整个区域得到良好的余响特性的超声波传感器。

-解决课题的手段-