技术领域
[0001] 本
发明涉及被安装于车辆而用于障碍物检测等的
超声波传感器。
背景技术
[0002] 以往，提供了一种如下所述的
超声波传感器，该超声波传感器如图13所示，具备：在一面具有开口的中空状的壳体101；进行超声波的收发波的收发波面在壳体101的另一面露出的收发波元件102；被收纳在壳体101内，安装有用于对经由收发波元件而收发的超声波
信号进行处理的
电子电路的电路
基板103；将收发波元件102与电路基板103电连接的布线104；设置成
覆盖壳体101的开口的盖部件105；和一端通过
焊接等与电路基板103连接，另一端与未图示的供电
端子连接的端子106。
[0003] 而且，在将上述超声波传感器作为车辆用途而使用的情况下，该超声波传感器被设置在
保险杠或前格栅(front grille)等被
水浸湿的可能性高且振动激烈的
位置。因此，以往在多数的超声波传感器中，向其收纳电路基板103等的壳体101内填充了具有疏水性以及弹性的填充材料107(
硅等)。而且由此确保其被要求的高耐水性以及耐振性的构成成为一般性的构成(例如参照
专利文献1)。
[0004] 专利文献1：日本特开2005-24351号
公报[0005] 但是，通过如上述以往构成那样填充填充材料107，不仅会相应地增加重量以及成本，而且由于该填充材料的存在，有可能使壳体101内收纳的电路基板103产生形变，导致在该电路基板103上安装的电子部件之间的钎焊部分产生龟裂。或者，还有可能导致在其填充的前后传感器的
检测区域特性发生变化。其中，作为使上述
电子电路103产生形变的重要因素，例如有与填充材料107的
热膨胀以及收缩相伴的外部负荷，另外，作为填充前后的检测区域特性的变化，可举出其检测区域的狭小化等。而且，还存在其干燥工序需要大量时间等课题，对于该点，尚且存在改善的余地。
发明内容
[0006] 本发明鉴于上述情况而提出，提供一种能够在确保防水性的同时，抑制重量以及成本的增加，并且可防止电子电路基板的形变的产生，实现制造时间的缩短的超声波传感器。
[0007] 根据本发明的实施方式，提供一种超声波传感器，其特征在于，具备：收发波元件，进行超声波的收发波；安装有电子电路的电路基板，该电子电路用于对经由收发波元件而收发的超声波信号进行处理；壳体，设置有收纳收发波元件的元件收纳部以及具备开口部并收纳电路基板的基板收纳部，并形成有将元件收纳部与基板收纳部连通的连通孔；和导通机构，插通连通孔来将收发波元件与电路基板电连接；上述基板收纳部通过覆盖设置于开口的盖部件被密封。
[0008] 根据该构成，由于基板收纳部被盖部件密封，能够容易地确保基板收纳部的防水性，并且不需要对该基板收纳部填充填充材料，所以可抑制重量以及成本的增加，并且能防止电路基板发生形变，进而可实现制造时间的缩短。
[0009] 另外，上述盖部件可以覆盖设置于开口且被熔敷于壳体上。
[0010] 根据该构成，通过盖部件被熔敷于壳体上，可以提高基板收纳部的防水性。
[0011] 另外，上述盖部件可以被激光熔敷于壳体上。
[0012] 根据该构成，通过盖部件被激光熔敷于壳体上，能够提高基板收纳部的防水性。
[0013] 另外，上述盖部件可以被超声波熔敷于壳体上。
[0014] 根据该构成，通过盖部件被超声波熔敷于壳体上，能够提高基板收纳部的防水性。
[0015] 另外，上述盖部件可以被覆盖设置于开口且被粘接于壳体上。
[0016] 根据该构成，盖部件被粘接于壳体上，能够容易地保持基板收纳部的防水性。
[0017] 另外，可以在上述盖部件与基板收纳部的开口周缘之间设有密封部件。
[0018] 根据该构成，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0019] 另外，可以通过粘接剂闭塞上述连通孔。
[0020] 根据该构成，可防止水分从元件收纳部向基板收纳部的浸入，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0021] 另外，由于粘接剂不向基板收纳部填充而仅向连通孔填充，所以可抑制重量以及成本的增加，并且能防止电路基板发生形变，进而可实现制造时间的缩短。
[0022] 另外，上述基板收纳部可以形成有凹部，上述连通孔的一端在该凹部的底面开口，至少对连通孔填充粘接剂。
[0023] 根据该构成，可以简单地向插通孔填充粘接剂，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0024] 另外，可以上述连通孔的一端在上述基板收纳部的底面开口，在该连通孔的周围突设有环状的肋，至少对连通孔填充粘接剂。
[0025] 根据该构成，可以简单地向插通孔填充粘接剂，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0026] 另外，可以通过具有上述导通机构所插通的插通孔的密封板来闭塞上述连通孔。
[0027] 根据该构成，可防止水分从元件收纳部向基板收纳部的浸入，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0028] 另外，上述密封板被熔敷于收发波元件上。
[0029] 根据该构成，能够防止水分经由密封板的插通孔从元件收纳部向基板收纳部浸入，可保持基板收纳部的防水性。
[0030] 另外，上述密封板被激光熔敷于收发波元件上。
[0031] 根据该构成，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0032] 另外，上述密封板被超声波熔敷于收发波元件上。
[0033] 根据该构成，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0034] 另外，上述密封板可被熔敷于壳体上。
[0035] 根据该构成，能够防止水分经由壳体与密封板之间从元件收纳部向基板收纳部浸入，可保持基板收纳部的防水性。
[0036] 另外，上述密封板可以被激光熔敷于壳体上。
[0037] 根据该构成，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0038] 另外，上述密封板可以被超声波熔敷于壳体上。
[0039] 根据该构成，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0040] 另外，上述密封板可以在通过熔敷被预固定于收发波元件上之后，被粘接于收发波元件上。
[0041] 根据该构成，能够通过熔敷来提高密封板的组装
精度，并且，可以通过粘接剂进一步提高基板收纳部的防水性。
[0042] 另外，上述密封板可以在通过熔敷被预固定于壳体上之后，被粘接于壳体上。
[0043] 根据该构成，能够通过熔敷来提高密封板的组装精度，并且，可以通过粘接剂进一步提高基板收纳部的防水性。
[0044] 另外，可以在上述密封板与收发波元件之间以及上述密封板与壳体之间中的至少任意一方设有密封部件。
[0045] 根据该构成，能够进一步提高基板收纳部的防水性。
[0046] 另外，上述密封板可以形成有在组装超声波传感器时由作业者把持的突部。
[0047] 根据该构成，能够容易地进行密封板的组装。
[0048] 另外，上述突部可以支承电路基板。
[0049] 根据该构成，通过密封板的突部对电路基板进行支承，不需要为了支承该电路基板而另外设置支承部，能够简化超声波传感器的构造。
[0050] 另外，上述突部可以熔敷于电路基板上来对电路基板进行固定。
[0051] 根据该构成，不需要为了固定电路基板而另外设置熔敷肋等，能够简化超声波传感器的构造。
[0052] 另外，上述电路基板与基板收纳部的底面对置配置，在上述基板收纳部设置有将电路基板从基板收纳部的开口引导到该基板收纳部的底面侧的规
定位置的引导部件。
[0053] 根据该构成，能够将电路基板容易地收纳到基板收纳部内的规定的位置。
[0054] 另外，可以在上述基板收纳部形成对上述电路基板进行支承的支承肋、和熔敷于电路基板而与支承肋一起夹持电路基板的熔敷肋。
[0055] 根据该构成，通过利用支承肋与熔敷肋对电路基板进行夹持，能够更稳定地固定该电路基板。
[0056] 另外，在上述基板收纳部形成有对上述电路基板进行支承的支承肋，上述盖部件设置有从盖部件的顶板向上述支承肋侧延长的按压突部，与上述支承肋一起夹持并固定上述电路基板。
[0057] 另外，所提供的超声波传感器具备：收发波元件，进行超声波的收发波；安装有电子电路的电路基板，该电子电路用于对经由收发波元件而收发的超声波信号进行处理；壳体，设置有收纳收发波元件的元件收纳部以及具备开口部并收纳电路基板的基板收纳部，并形成有将元件收纳部与基板收纳部连通的连通孔；和导通机构，插通连通孔来将收发波元件与电路基板电连接；上述电路基板的表面被实施绝缘涂层。
[0058] 根据该构成，通过电路基板本身具有防水性，由于不需要使基板收纳部成为密闭构造，所以在熔敷作业中不需要密闭，能够减少作业工时。
[0059] 另外，由于不需要对基板收纳部填充填充材料，所以可抑制重量以及成本的增加，并且能够防止电路基板发生形变，进而可实现制造时问的缩短。
[0060] 发明效果
[0061] 如以上说明那样，根据本发明的实施方式，具有不仅可确保防水性，而且能够抑制重量以及成本的增加，并防止电子电路基板发生形变，实现制造时间的缩短这些效果。
附图说明
[0062] 本发明的目的以及特征可以根据以下那样的附图、和以下的优选
实施例的说明而明了。
[0063] 图1表示本发明的实施方式1涉及的超声波传感器的剖视图。
[0064] 图2(a)、(b)表示上述实施方式1涉及的超声波传感器所具有的收发波元件，(a)表示主视图，(b)表示剖视图。
[0065] 图3(a)、(b)表示上述实施方式1涉及的超声波传感器所具有的罩，(a)表示主视图，(b)表示剖视图。
[0066] 图4(a)、(b)表示上述实施方式1涉及的上述超声波传感器的主要部分放大图。
[0067] 图5(a)～(c)表示上述实施方式1涉及的超声波传感器所具有的密封板，(a)表示主视图，(b)表示侧视图，(c)表示剖视图。
[0068] 图6表示上述实施方式1涉及的超声波传感器的其他形态下的剖视图。
[0069] 图7表示上述实施方式1涉及的超声波传感器的其他形态下的剖视图。
[0070] 图8表示本发明的实施方式2涉及的超声波传感器的剖视图。
[0071] 图9表示上述实施方式2涉及的超声波传感器的其他形态下的剖视图。
[0072] 图10表示本发明的实施方式3涉及的超声波传感器的剖视图。
[0073] 图11表示本发明的实施方式4涉及的超声波传感器的剖视图。
[0074] 图12表示对上述实施方式4涉及的超声波传感器设置了端子罩时的剖视图。
[0075] 图13表示以往例中的超声波传感器的剖视图。
具体实施方式
[0076] 以下，参照构成本
说明书的一部分的附图，对本发明的实施方式更详细地进行说明。在整个附图中，对同一或者类似的部分赋予同一附图标记而省略其说明。
[0077] (实施方式1)
[0078] 本实施方式中的超声波传感器如图1所示，具备：进行超声波的收发波的收发波元件1；对收发波元件1的收发波面以外的面进行覆盖的罩2；安装有用于对经由收发波元件1而收发的超声波信号进行处理的电子电路的电路基板3；设有收纳收发波元件1的元件收纳部41以及具有开口部42a并收纳电路基板3的基板收纳部42，并形成有将元件收纳部41与基板收纳部42连通的连通孔43的壳体4；封闭连通孔43的密封板5；一端与电路基板3连接、另一端与未图示的外部端子连接的外部连接端子6；和设置成覆盖基板收纳部42的开口部的盖部件7。
[0079] 收发波元件1如图2所示，由未图示的压电元件、在内部收纳压电元件的盒体(case)11、粘贴于盒体11的隔离物(spacer)12、层叠于隔离物12的基底(base)13、一端与压电元件电连接且另一端向盒体11外突出的连接端子(布线)14构成。
[0080] 盒体11由着色成黑色的聚对苯二
甲酸丁二醇酯形成为大致圆筒状，在内部收纳压电元件，一面被用作超声波收发波面。
[0081] 隔离物12例如由硅
酮树脂形成为近似圆盘状，粘贴在盒体11的另一面。隔离物12为了对从压电元件向盒体11的另一面侧发送的超声波进行吸收而设置。
[0082] 基底13形成为近似圆盘状并层叠于隔离物12。
[0083] 连接端子14的一端与压电元件的
电极连接，另一端穿过盒体11、隔离物12以及基底13而引出到外部。
[0084] 罩2如图3所示，由弹性材料形成为一面开口的近似圆筒状，围绕在收发波元件1的周围。这里，在罩2的另一面分别贯穿设置有收发波元件1的连接端子14插通的插通孔2a、以及突设于基底13的定位肋13a嵌入的定位孔2b。而且，在罩2的外周面沿着该外周面形成有突部2c，并且，在罩2的开口周缘朝向外侧方向形成有定位突部2d。这里，在罩2中形成了突部2c的位置的外径与元件收纳部41的内径近似相等，形成了定位突部2d的位置(罩2的一端)的外径比元件收纳部41的内径大。
[0085] 电路基板3经由开口42a被收纳在基板收纳部42内，与从连通孔43插通的连接端子14连接。
[0086] 壳体4由在一面具备开口42a的近似中空箱形的基板收纳部42、隔着基板收纳部42的另一面(隔壁44)与基板收纳部42邻接并在一面具备开口41a的近似圆筒状的元件收纳部41、以及插通隔壁44而使基板收纳部42的另一面与元件收纳部41的另一面连通的连通孔43构成。
[0087] 元件收纳部41以安装了罩2的收发波元件1插入到罩2的定位突部2d与元件收纳部41的开口周缘抵接的位置，且收发波元件1的收发波面(一面)从开口41a向外部露出的状态，对收发波元件1进行收纳。这里，收发波元件1通过罩2的突部2c被按压于元件收纳部41的内壁而固定在元件收纳部41内。
[0088] 基板收纳部42通过与壳体4同时成型而在内壁设置有对来自外部的
电磁波进行阻挡的屏蔽件421，并且在一对对置的内壁分别形成有引导件422。
[0089] 引导件422形成为近似棱柱状，在其前端部形成有从开口42a的周缘朝向内侧倾斜的倾斜部422a。这里，由于对置的引导件422的间隔被设定为电路基板3能够滑动的尺寸，所以电路基板3沿着引导件422从基板收纳部42的开口42a被引导到该基板收纳部42内，容易地收纳在底面侧的规定位置。
[0090] 另外，如图4(a)所示，从基板收纳部42的底面分别形成有棒状的支承肋423以及棒状的熔敷肋424，支承肋423与电路基板3的一面侧周缘抵接，对该电路基板3进行载置。另外，熔敷肋424通过在被熔敷于电路基板3时折弯前端部而形成为近似L字状，如图4(b)所示，前端部被熔敷在电路基板3的另一面侧周缘。由此，电路基板3被支承肋423与熔敷肋424夹持而固定。
[0091] 密封板5如图5所示，由白色的(具有透光性的)聚对苯二甲酸丁二醇酯形成为近似矩形板状，在其大致中央形成有凹部51。即，密封板5由凹部51、和在该凹部51的开口周缘形成的凸缘部52构成。
[0092] 而且，在基板收纳部42的底面形成有凹部42b，连通孔43的一端在该凹部42b的底面开口，密封板5以凹部51嵌入到连通孔43的状态被设在凹部42b内。另外，在密封板5中的凹部51的底面形成有插通孔51a，对该插通孔51a插通收发波元件1的连接端子14。
[0093] 此时，密封板5通过超声波熔敷或者激光熔敷将凸缘部52接合在基板收纳部42中的凹部42b的底面。此外，熔敷的方法并不限定于超声波熔敷、激光熔敷，也可以采用振动熔敷等。另外，也可以取代进行熔敷，而利用粘接剂进行接合。由此，密封板5与壳体1的缝隙被闭塞。
[0094] 并且，对密封板5而言，凹部51的底面插通连通孔43以及罩2的插通孔2a与收发波元件1的底面(基底13)抵接，凹部51与基底13利用超声波熔敷、激光熔敷或振动熔敷等熔敷，或者使用粘接剂接合。由此，密封板5与收发波元件1的缝隙被闭塞。
[0095] 如上所述，从元件收纳部41到基板收纳部42的路径(连通孔43)全部被闭塞，能够防止水分从元件收纳部41向基板收纳部42内浸入。
[0096] 外部连接端子6通过嵌件成型与壳体4一体成型，贯通壳体4的外壁，其一端突出到在壳体4的外面突设的近似圆筒状的连接器部45内，另一端突出到基板收纳部42内。这里，外部连接端子6的一端与未图示的外部端子连接，另一端从基板收纳部42的底面突出，通过钎焊等与电路基板3电连接。
[0097] 而且，电路基板3经由外部连接端子6接受电源供给，并向收发波元件1输出驱动脉冲信号，接收到驱动脉冲信号的收发波元件1发送超声波。接着，收发波元件1在接收到所发送的超声波的来自障碍物的反射波后，将接收波信号向电路基板3输出，电路基板3根据从输出驱动脉冲信号到接收到接收波信号的时间来运算到障碍物的距离，并将运算结果经由外部连接端子6向控制电路等输出。
[0098] 盖部件7具有：由白色的(具有透光性的)聚对苯二甲酸丁二醇酯构成的、近似矩形平板状的顶板71和从顶板71的周缘与该顶板71近似垂直地延伸设置的延设部72，以使顶板71与基板收纳部42的底面对置的状态被覆盖设置在基板收纳部42的开口42a。而且，对盖部件7而言，顶板71与基板收纳部42中的开口42a的周缘部通过超声波熔敷或者激光熔敷而密闭接合。此外，熔敷的方法不限定于超声波熔敷、激光熔敷，也可以采用振动熔敷等。另外，还可以取代进行熔敷而利用粘接剂进行接合。
[0099] 由此，由于盖部件7与壳体1之间被闭塞，所以可防止水分经由基板收纳部42的开口42a向基板收纳部内浸入。
[0100] 这样，在本实施方式的超声波传感器中，通过密封板5被熔敷于壳体4以及收发波元件1而将连通孔43闭塞，并且，通过盖部件7熔敷于壳体4而将基板收纳部42的开口42a闭塞，从而具有基板收纳部42被密封的防水构造。
[0101] 因此，在本实施方式的超声波传感器中，由于不仅能确保防水性，而且不需要为了防止电路基板3被水浸入而向基板收纳部42填充填充材料，所以可抑制重量以及成本的增加，进而能够防止电路基板3发生形变，实现制造时间的缩短。
[0102] 此外，通过在密封板5与壳体4之间以及密封板5与收发波元件1之间的至少任意一方、以及盖部件7与壳体4(基板收纳部的开口周缘)之间加入
密封件，能够进一步提高基板收纳部42的防水性。
[0103] 另外，如图6所示，当将密封板5与壳体4以及收发波元件1接合时，首先，通过熔敷将密封板5预固定于壳体4以及收发波元件1，然后，向凹部42b注入粘接材料8，通过将粘接剂8从密封板5的凹部51的底面填充到凹部42b的开口附近，来提高密封板5的固定精度，并且能够进一步提高基板收纳部42的防水性。
[0104] 另外，在本实施方式中，通过由支承肋423、以及熔敷于电路基板3的熔敷肋424进行夹持对电路基板3加以固定，但也可以如图7所示，从盖部件7的顶板71延伸设置与支承肋423对置的按压突部71a，由该按压突部71a与支承肋423夹持电路基板3来对其进行固定。在上述情况下，如果盖部件7覆盖设置于基板收纳部42的开口42a，则按压突部71a通过在按压了电路基板3的状态下与支承肋423一起夹持电路基板3，对电路基板3进行支承固定。
[0105] (实施方式2)
[0106] 本实施方式中的超声波传感器与实施方式1中的超声波传感器的不同之处在于：不具有密封板5，连通孔43仅通过粘接剂9被闭塞。此外，由于其他的构成与实施方式1相同，所以赋予共通的附图标记而省略说明。
[0107] 在本实施方式中，如图8所示，由于没有设置密封板5，所以基底13经由罩2的插通孔2a以及连通孔43向基板收纳部42侧露出。
[0108] 而且，通过向具有比较大的开口的凹部42b注入粘接剂9，该粘接材料9从凹部42b流入到开口小的连通孔43，能够从凹部42b到基底13容易且可靠地填充粘接剂9。粘接剂9至少被填充到连通孔43中而将连通孔43闭塞。由此，基板收纳部42与元件收纳部
41之间被闭塞，可防止水分经由连通孔43从元件收纳部41向基板收纳部42浸入。
[0109] 另外，基板收纳部42的开口42a与实施方式1同样，通过在被覆盖设置了盖部件7之后将该盖部件7与壳体4熔敷而被闭塞，可防止水分经由开口42a向基板收纳部42浸入。
[0110] 综上所述，在本实施方式的超声波传感器中，也具有基板收纳部42被盖部件7和粘接剂9密封的防水构造。
[0111] 另外，在本实施方式中，在基板收纳部42的底面形成凹部42b，向该凹部42b注入了粘接剂9，但也可以如图9所示，在基板收纳部42的底面，在连通孔43的开口周缘突出设置围绕该开口周缘的环状的肋42c。
[0112] 而且，在形成了上述肋42c的情况下，通过经由肋42c的开口向连通孔43注入粘接剂9，对连通孔43填充粘接剂9，能够将连通孔43闭塞而对基板收纳部42进行密封。
[0113] (实施方式3)
[0114] 本实施方式中的超声波传感器与实施方式1中的超声波传感器的不同之处如图10所示，在密封板5的凸缘部52形成有突部52a。此外，由于其他的构成与实施方式1相同，所以赋予共通的附图标记而省略说明。
[0115] 由于密封板5是小的部件，被组装该密封板5的凹部42b是被基板收纳部42的内壁围起的狭小的部位，所以以往密封板5的组装作业很困难。
[0116] 在本实施方式的超声波传感器中，通过从密封板5的凸缘部52朝向电路基板3突出设置突部52a，在将密封板5向凹部42b组装时，由作业者把持突部52a，能够容易地进行组装而提高了操作性。
[0117] 另外，突部52a在被组装电路基板3时，通过前端与电路基板3抵接而对该电路基板3进行支承。由此，不需要另外设置对电路基板3进行支承的支承肋423，能够简化超声波传感器的构造。
[0118] 并且，通过将支承电路基板3的突部52a熔敷于电路基板3，可以不需要另外设置熔敷肋424，能够进一步简化超声波传感器的构造。
[0119] (实施方式4)
[0120] 本实施方式中的超声波传感器与实施方式1中的超声波传感器的不同之处如图11所示，不具有密封板5，并对电路基板3的表面实施了绝缘涂层。此外，由于其他的构成与实施方式1相同，所以赋予共通的附图标记而省略说明。
[0121] 电路基板3分别形成有以插通了外部连接端子6以及连接端子14的状态通过钎焊而连接的未图示的端子插通孔，对电路基板3而言，在除了被钎焊的端子插通孔的开口周缘之外的位置涂敷了硅材料32。此外，虽然在本实施方式中对电路基板3表面涂层了硅材料32，但涂层材料并不局限于此，也可以是HumiSeal(ヒユミシ一ル)(注册商标)等涂层材料。
[0122] 因此，即便在水分经由基板收纳部42的开口42a或者连通孔43浸入到基板收纳部42内的情况下，也能够防止电路基板3的布线图案被水浸而
短路。
[0123] 另外，如图12所示，在各端子插通孔的开口周缘，设置有分别插通该各端子插通孔并被钎焊于电路基板3的、从该电路基板3表面对外部连接端子6以及连接端子14覆盖规定长度的量的端子罩31。由此，即便在水分经由基板收纳部42的开口42a或者连通孔43浸入到基板收纳部42内的情况下，也能够防止外部连接端子6与连接端子14之间被水浸而短路。
[0124] 因此，本实施方式的超声波传感器由于不需要对基板收纳部42填充填充材料，所以可抑制重量以及成本的增加，并且能防止电路基板3发生形变，进而可实现制造时间的缩短。
[0125] 并且，在本实施方式中，由于电路基板3因绝缘涂层以及端子罩31而具备防水性，所以在将盖部件7熔敷于壳体1时，不需要考虑
密封性能，能够缩短熔敷时间，可减少作业工时。
[0126] 此外，在通过盖部件7对基板收纳部42的开口42a进行气密密封的情况下，可以进一步提高电路基板3的防水性。
[0127] 以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于这些特定的实施方式，能够在不超过技术方案的范畴内进行各种变更以及
变形，这些变更及变形也都属于本发明的范畴。
