本發(fā)明涉及將壓電元件貼合于有底筒狀殼體的空中用的超聲波傳感器。

背景技術(shù)：

1、廣泛使用有一種安全裝置，其將使用了超聲波傳感器的測(cè)距儀單元組裝于車(chē)輛，并在物體接近車(chē)輛時(shí)向駕駛員告知有碰撞危險(xiǎn)。特別是，在使車(chē)輛后退時(shí)通過(guò)測(cè)距儀單元來(lái)檢測(cè)后方物體并向駕駛員告知有物體接近的安全裝置被廣泛使用(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

2、具體而言，發(fā)明了通過(guò)蜂鳴器向駕駛員告知有物體接近的安全裝置、在車(chē)輛的前方存在障礙物的情況下使制動(dòng)器動(dòng)作以使車(chē)輛不起步的制動(dòng)聯(lián)動(dòng)式的安全裝置。

3、在使用了在此使用的超聲波傳感器的距離測(cè)量單元中，主要使用防滴型的超聲波傳感器。防滴型的超聲波傳感器例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中有介紹(在文獻(xiàn)中將防滴型的超聲波傳感器稱(chēng)為防滴型超聲波收發(fā)器)。防滴型的超聲波傳感器是如下結(jié)構(gòu)：在有底筒狀殼體的底面粘接有在兩面設(shè)置有電極的壓電元件，與壓電元件的各電極電連接的端子被引出到外部，在壓電元件的上部覆蓋海綿狀或氈狀的吸音材料后，用硅橡膠等具有彈性的填充劑密閉。有底筒狀殼體的開(kāi)口側(cè)的背面被硅橡膠等填充劑完全覆蓋，從而成為液體不會(huì)浸入內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。由于上述的結(jié)構(gòu)，在超聲波傳感器內(nèi)部壓電元件的各電極彼此不會(huì)短路，因此即使在會(huì)淋到液體的室外也能夠使用。對(duì)于將所述超聲波傳感器組裝于車(chē)輛而進(jìn)行超聲波的發(fā)送和接收的面，被設(shè)置與車(chē)輛的外裝顏色一致的涂裝而提高外觀性，但由于涂膜強(qiáng)度低，因此會(huì)由于市場(chǎng)上的飛石等而在超聲波傳感器表面產(chǎn)生損傷，若由此不斷腐蝕或表面凹陷而內(nèi)部的壓電元件破裂，則傳感器會(huì)變得無(wú)法發(fā)揮功能。此外，在基于涂裝的方法中，難以消除制造時(shí)的異物附著引起的不良、傷痕引起的不良，存在涂膜在超聲波傳感器的外觀面外周部呈環(huán)狀隆起而外觀變差的問(wèn)題。而且，在搭載于車(chē)輛時(shí)，由于雨滴、雪的附著，超聲波發(fā)送時(shí)的指向性會(huì)發(fā)生變化，存在引起誤動(dòng)作的問(wèn)題。對(duì)此，如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所示，考慮在表面粘貼樹(shù)脂膜來(lái)保護(hù)超聲波傳感器的表面，防止傷痕、凹陷，但存在超聲波傳感器的聲壓、靈敏度受損的問(wèn)題。另外，關(guān)于對(duì)前述的超聲波傳感器實(shí)施的涂裝，也存在如下問(wèn)題：在市場(chǎng)中暴露于紫外線(xiàn)時(shí)會(huì)褪色，或者不耐受汽油、煤油等液體、酸、堿。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專(zhuān)利文獻(xiàn)

6、專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2007-112297號(hào)公報(bào)

7、專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2010-154059號(hào)公報(bào)

8、專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2005-308639號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明欲解決的技術(shù)問(wèn)題

2、在現(xiàn)有的超聲波傳感器中，在向車(chē)輛的保險(xiǎn)杠等安裝時(shí)，使有底筒狀殼體的外觀面露出而進(jìn)行超聲波的發(fā)送和接收，若在車(chē)輛的行駛中飛石等引起的沖擊施加于傳感器外觀面，則會(huì)在振動(dòng)面產(chǎn)生打痕，且傳感器內(nèi)部的壓電元件會(huì)產(chǎn)生損傷，存在超聲波傳感器陷入動(dòng)作不良的問(wèn)題。為了防止該情況，考慮在外觀面粘貼保護(hù)膜，但在現(xiàn)有的技術(shù)中，在傳感器外觀面粘貼保護(hù)膜時(shí)，存在超聲波傳感器的超聲波發(fā)送和接收能力降低而難以使耐沖擊性與傳感器性能的平衡成立的難點(diǎn)。另外，在現(xiàn)有的超聲波傳感器中，在粘貼有透明的保護(hù)膜的情況下，產(chǎn)生由紫外線(xiàn)、熱引起的黃變，外觀變差。此外，在現(xiàn)有的超聲波傳感器中，會(huì)由于保護(hù)膜與傳感器涂裝面的粘接劣化而導(dǎo)致膜剝落，超聲波在該間隙中反射，由此混響性能會(huì)惡化，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的誤動(dòng)作。此外，在將傳感器表面著色為與車(chē)輛相同的顏色時(shí)，在基于涂裝的方法中，難以消除制造時(shí)的異物附著引起的不良、損傷引起的不良，存在涂膜在超聲波傳感器的外觀面外周部呈環(huán)狀隆起而外觀變差的問(wèn)題。而且，在搭載于車(chē)輛時(shí)，由于雨滴、雪的附著，超聲波的發(fā)送的指向性發(fā)生變化，存在引起誤動(dòng)作的問(wèn)題。所述超聲波傳感器實(shí)施的涂裝也存在不耐受汽油、煤油等液體、酸、堿這樣的問(wèn)題。

3、在具備具有底部和筒狀部的有底筒狀殼體以及與所述有底筒狀殼體的內(nèi)底面接合的壓電元件的超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)中，在具有拉伸彈性模量為2.0gpa以上的物性且將膜厚設(shè)為30μm至115μm的樹(shù)脂膜的表面設(shè)置具有耐紫外線(xiàn)效果以及耐沖擊性且將膜厚設(shè)為5μm至20μm的涂層并將其作為保護(hù)膜，通過(guò)與所述有底筒狀殼體的表面接合，從而能夠在不損害超聲波傳感器的聲壓以及靈敏度特性的情況下保護(hù)超聲波傳感器的外觀面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)免受飛石等引起的沖擊。另外，通過(guò)在保護(hù)膜的表面設(shè)置具有耐紫外線(xiàn)效果的硬涂層，由此能夠防止因紫外線(xiàn)引起的黃變而使外觀變差，也能夠防止因保護(hù)膜與傳感器涂裝面的粘接劣化引起的膜剝離導(dǎo)致超聲波傳感器的特性變差。另外，在用于確保外觀性的著色中，對(duì)于被調(diào)色為與車(chē)輛外裝部件相同顏色的油墨，使用基于印刷等的方法，將其著色層的厚度抑制為10μm以下，通過(guò)將其重疊多層來(lái)抑制著色層的總厚度的偏差，并且能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的色調(diào)，由此能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)超聲波傳感器的性能穩(wěn)定。另外，在所述超聲波傳感器中，通過(guò)使與有底筒狀殼體接合的保護(hù)膜從有底筒狀殼體的外觀面到側(cè)面連續(xù)地覆蓋有底筒狀殼體，從而對(duì)于涂膜在超聲波傳感器的外觀面外周部呈環(huán)狀隆起而外觀變差的問(wèn)題點(diǎn)、不耐受汽油、煤油等液體、酸、堿的問(wèn)題點(diǎn)，能夠兼顧提高保護(hù)性和外觀性。通過(guò)在上述保護(hù)膜的涂層或樹(shù)脂膜層上施加由紋理加工等產(chǎn)生的啞光紋理，從而與車(chē)輛的格柵部分所采用的啞光黑的樹(shù)脂部件的外觀差異消失，能夠提高外觀性。并且，通過(guò)在保護(hù)膜的表面實(shí)施拒水涂層，從而還能夠改善因設(shè)置于車(chē)輛時(shí)的雨滴、雪的附著引起的超聲波指向性變化而產(chǎn)生的誤動(dòng)作的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波傳感器，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波傳感器，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
通過(guò)在樹(shù)脂膜(8)的表面設(shè)置具有耐紫外線(xiàn)效果和耐沖擊性的涂層并將其作為保護(hù)膜，并與超聲波傳感器的表面接合，從而能夠在不損害超聲波傳感器的超聲波發(fā)送和接收能力的情況下保護(hù)超聲波傳感器免受飛石等引起的沖擊。另外，通過(guò)在保護(hù)膜的表面設(shè)置具有耐紫外線(xiàn)效果的硬涂層(9)，從而能夠防止由紫外線(xiàn)導(dǎo)致的黃變，也能夠防止由保護(hù)膜的剝離而導(dǎo)致的傳感器的特性惡化。另外，通過(guò)重疊多層被調(diào)色為與車(chē)輛外裝部件同色的油墨而形成著色層(11)，也能夠確保外觀性。

技術(shù)研發(fā)人員：水谷浩市,坂口誠(chéng),黑目亮介
受保護(hù)的技術(shù)使用者：豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30