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KR20180123864A - Sensor cell for ultrasonic sensor - Google Patents

Sensor cell for ultrasonic sensor Download PDF

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KR20180123864A
KR20180123864A KR1020170058129A KR20170058129A KR20180123864A KR 20180123864 A KR20180123864 A KR 20180123864A KR 1020170058129 A KR1020170058129 A KR 1020170058129A KR 20170058129 A KR20170058129 A KR 20170058129A KR 20180123864 A KR20180123864 A KR 20180123864A
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lead pin
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cell
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KR1020170058129A
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정진우
선해영
김태우
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현대모비스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a sensor cell mounted on an ultrasonic sensor. The sensor cell comprises: a cell case having an opening formed on one surface thereof and a receiving space formed therein; a diaphragm mounted in the receiving space of the cell case; a piezoelectric element bonded to the diaphragm; and a hollow lead pin guide mounted in the receiving space of the cell case and having lead pins fixed to each piezoelectric element and diaphragm. According to the present invention, by deleting a wire bonding process and joining the lead pin guide directly to the piezoelectric element, line investment cost may be reduced while design freedom may be improved from space constraints. Since wire components are unnecessary, the sensor cell may be advantageous in terms of performance and quality improvement and mass production of electronic animation may be made.

Description

초음파 센서용 센서셀{Sensor cell for ultrasonic sensor}[0001] The present invention relates to a sensor cell for an ultrasonic sensor,

본 발명은 초음파 센서에 장착되는 센서셀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파 신호의 송수신 기능을 가진 센서셀을 구성하는 압전소자와 와이어의 접합 공정을 삭제하고, 리드핀 가이드로 직접 압전소자에 접합시킬 수 있는 초음파 센서용 센서셀에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor cell mounted on an ultrasonic sensor, and more particularly, to a sensor cell mounted on an ultrasonic sensor, and more particularly, to a sensor cell having a function of transmitting and receiving an ultrasonic signal, To a sensor cell for an ultrasonic sensor.

일반적으로, 초음파 센서는 압전(PIEZO-ELECTRIC) 방식과 자왜(MAGNEROSTRICTION) 방식의 2가지 종류가 주로 이용되고 있다. 2. Description of the Related Art Generally, two types of ultrasonic sensors are mainly used, namely, a piezoelectric (PIEZO-ELECTRIC) method and a magnetostrictive method.

압전방식은 수정(QUARTZ CRYSTAL)과 PZT(압전재료) 및 압전 폴리머 등의 물체에 압력을 가하면 전압이 유기되고 반대로 전압을 가하면 진동을 유발하는 현상을 이용한 방식을 뜻하며, 자왜방식은 철, 니켈, 코발트의 합금 등에 나타나는 줄 효과(JOULE EFFECT: 자장을 가하면 진동이 생기는 현상)와 빌라리 효과(VILLARI EFFECT: 응력을 가하면 자장이 발생하는 현상)를 이용하는 방식을 말한다.The piezoelectric method is a method using a phenomenon in which a voltage is applied when a pressure is applied to an object such as quartz crystal, PZT (piezoelectric material) and a piezoelectric polymer, and a vibration is caused when a voltage is applied. (JOULE EFFECT) and the VILLARI EFFECT (phenomenon in which a magnetic field is generated when stress is applied).

초음파 센서는 상기 압전 및 전왜 특성을 갖는 소자를 진동원으로 이용하고, 그 세라믹 소자에 높은 주파수의 전기 에너지를 인가하면 주파수와 동일한 횟수의 빠른 진동이 발생하는데, 이때 상기 인가된 주파수가 20㎑ 이상일 경우에 압전 세라믹 소자는 진동에 의해 인간이 들을 수 없는 특정 주파수 대역을 갖는 초음파를 발생하게 된다.Ultrasonic sensors use the elements having the piezoelectric and electrostrictive properties as vibration sources, and when high frequency electric energy is applied to the ceramic elements, rapid vibrations occur the same number of times as the frequency. At this time, The piezoelectric ceramic element generates ultrasonic waves having a specific frequency band that can not be heard by humans due to vibration.

특히, 압전소자를 매개로 발생되는 센서는 초음파를 이용하여 센싱을 행하는 것으로, 초음파 펄스 신호를 간헐적으로 송신하여, 주변에 존재하는 장해물로부터의 반사파를 수신함으로써 물체를 감지하는 것이다.Particularly, a sensor generated through a piezoelectric element performs sensing using ultrasonic waves. The sensor senses an object by intermittently transmitting an ultrasonic pulse signal and receiving a reflected wave from an obstacle present around the ultrasonic pulse signal.

한편, 차량에는 주차 보조 시스템(Parking Assist System, PAS)이 구비되어 있으며, 이러한 PAS는 초음파 센서를 차량의 후방측에 설치되고 차량 후방의 장애물과의 거리를 측정하여 후방 장애물이 차량의 후방과 접근할 경우, 운전자에게 경보음을 통해 알려줌으로써, 차량과 후방의 장애물이 충돌하는 것을 방지하는 역할을 한다.On the other hand, a parking assist system (PAS) is provided in the vehicle. The PAS is installed on the rear side of the vehicle and measures the distance from the obstacle behind the vehicle, so that the rear obstacle approaches the rear of the vehicle , It informs the driver through an alarm sound, thereby preventing the vehicle and the rear obstacle from colliding with each other.

이와 같이 차량의 후방측에 설치되는 초음파 센서는 와이어 타입의 초음파 센서와, 커넥터 타입의 초음파 센서가 있으며, 차량의 레이아웃(Lay out) 설계시 위치 확보가 유리하도록 와이어 타입의 초음파 센서가 주로 사용된다.The ultrasonic sensor provided on the rear side of the vehicle includes a wire type ultrasonic sensor and a connector type ultrasonic sensor, and a wire type ultrasonic sensor is mainly used so that it is possible to secure the position in designing layout of a vehicle .

이러한 종래의 초음파 센서(10)는 도시된 도 1 및 2와 같이 러버(11), 커버(12), 셀 케이스(13), 압전소자(14), 와이어(15), 접착제(16), 러버캡(17), 하우징(18), 발포제(19), PCB(20), 포팅제(21)로 구성되어 있다. The conventional ultrasonic sensor 10 includes a rubber 11, a cover 12, a cell case 13, a piezoelectric element 14, a wire 15, an adhesive 16, A cap 17, a housing 18, a foaming agent 19, a PCB 20, and a potting agent 21.

그리고 상기 압전소자(14) 및 리드핀(22)에 와이어(15)를 접합하고자 할 경우에는 도시된 도 3(a)과 같은 솔더링 공법(땜납, 플럭스 및 열을 사용하여 금속끼리 붙이는 방법)과 도시된 도 3(b)과 같은 와이어 본딩 공법(부품의 전극에 리드선을 붙이는 방법)이 적용된다.When a wire 15 is to be bonded to the piezoelectric element 14 and the lead pin 22, a soldering method (a method of attaching the metals together using solder, flux and heat) as shown in FIG. 3 (a) A wire bonding method (a method of attaching a lead wire to an electrode of a component) as shown in Fig. 3 (b) is applied.

그러나 상기 압전소자(14)에 와이어(15)를 접합하는 기술은 와이어 컨트롤 문제 및 셀 케이스 내부 공간 협소로 전자동화 공정이 불가하고, 이로 인한 수율저하가 발생한다. However, in the technique of bonding the wire 15 to the piezoelectric element 14, the wire control problem and the space inside the cell case are so small that the electro-active process can not be performed, resulting in a reduction in yield.

또한, 상기 압전소자에 와이어 접합공법 중 와이어 본딩 공법 적용시 자동화 공정이 가능하나 압전소자에 사용 가능한 와이어 직경 및 재질의 제한으로 신뢰성 시험시 단선문제가 발생하고 고가의 장비 투자가 요구된다. In addition, an automation process can be performed when the wire bonding method is applied to the piezoelectric element by the wire bonding method, but the wire diameter and the material used for the piezoelectric element are limited, so that there is a disconnection problem in the reliability test and expensive equipment investment is required.

또한, 초음파 센서의 방사 패턴 변경시 셀 케이스 내부 형상과 상기 셀 케이스 내부에 장착되는 세라믹의 형상도 변경해야 하는 문제점이 있었다. In addition, there has been a problem in that, when the radiation pattern of the ultrasonic sensor is changed, the inner shape of the cell case and the shape of the ceramic to be mounted inside the cell case must be changed.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0062492호(2009.06.17.)Korean Patent Publication No. 10-2009-0062492 (2009.06.17.) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0058895호(2015.05.29.)Korean Patent Publication No. 10-2015-0058895 (May 29, 2015)

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 와이어 접합 공정을 삭제하고 리드핀 가이드로 직접 압전소자에 접합시킴으로써 라인 투자비를 절감하고 공간적 제약에서 벗어나 설계 자유도를 개선할 수 있는 초음파 센서용 센서셀을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and provides a sensor for an ultrasonic sensor capable of reducing the investment of lines and improving the degree of freedom in designing by deviating from the spatial constraint by eliminating the wire bonding process and bonding the lead pin guide directly to the piezoelectric element. The purpose of the cell is to provide.

본 발명의 일실시예에 의한 초음파 센서용 센서셀은 일면에 개구부가 형성되고 내부에는 수용공간이 형성되는 셀 케이스; 상기 셀 케이스의 수용공간에 장착되는 진동판; 상기 진동판에 접착되는 압전소자; 및 상기 셀 케이스의 수용공간에 장착되고 압전소자와 진동판에 각각 고정되는 리드핀이 구비된 중공형상의 리드핀 가이드;를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a sensor cell for an ultrasonic sensor, comprising: a cell case having an opening formed on one surface thereof and a receiving space formed therein; A diaphragm mounted in the accommodation space of the cell case; A piezoelectric element bonded to the diaphragm; And a hollow lead pin guide mounted in the receiving space of the cell case and having a lead pin fixed to the piezoelectric element and the diaphragm, respectively.

그리고 상기 셀 케이스는 원통 형상으로 하부는 폐쇄되고 상부에 개구부가 형성될 수 있다. The cell case may have a cylindrical shape and a lower portion may be closed and an opening may be formed at an upper portion.

여기서, 상기 셀 케이스는 알루미늄, 구리, 동 중 어느 하나로 제조될 수 있다. Here, the cell case may be made of any one of aluminum, copper, and copper.

또한, 상기 진동판은 얇은 원판 형상으로 셀 케이스의 하부 내면에 접착될 수 있다. The diaphragm may be adhered to a lower inner surface of the cell case in a thin disk shape.

또한, 상기 압전소자는 진동판의 상부 중앙에 접착될 수 있다. Further, the piezoelectric element can be adhered to the upper center of the diaphragm.

또한, 상기 리드핀 가이드는 링 형상의 하부 가이드 몸체와 상기 하부 가이드 몸체의 양측 상부에 일부 구간이 동일하게 돌출형성되는 상부 가이드 몸체가 일체로 형성될 수 있다. The lead pin guide may be integrally formed with a ring-shaped lower guide body and an upper guide body protruding from the upper portions of both sides of the lower guide body.

여기서, 상기 가이드 몸체의 내면 양측에 리드핀 지지홈이 형성될 수 있다. Here, the lead pin support grooves may be formed on both sides of the inner surface of the guide body.

그리고 상기 리드핀 지지홈은 서로 다른 길이를 가지고 형성될 수 있다. The lead pin support grooves may have different lengths.

또한, 상기 리드핀은 압전소자에 고정되는 제1 리드핀과 상기 압전소자와 통전되는 진동판에 고정되는 제2 리드핀으로 구성될 수 있다. The lead pin may be composed of a first lead pin fixed to the piezoelectric element and a second lead pin fixed to the diaphragm to be energized with the piezoelectric element.

또한, 상기 리드핀은 압전소자에 고정되는 제1 리드핀과 상기 압전소자와 통전되는 진동판과 통전되는 셀 케이스에 고정되는 제2 리드핀으로 구성될 수 있다. The lead pin may include a first lead pin fixed to the piezoelectric element, and a second lead pin fixed to the cell case to be energized with the diaphragm to be energized with the piezoelectric element.

여기서, 상기 리드핀은 도전성 접착제를 통해 고정될 수 있다. Here, the lead pin may be fixed through a conductive adhesive.

그리고 상기 리드핀은 끝단 부분이 직각형상으로 절곡형성될 수 있다. And, the lead pin may be bent at the end portion thereof in a right angle.

본 발명에 의하면, 와이어 접합 공정을 삭제하고 리드핀 가이드로 직접 압전소자에 접합시킴으로써 라인 투자비를 절감하고 공간적 제약에서 벗어나 설계 자유도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 와이어 구성품이 불필요하므로 성능 및 품질 개선 측면에서도 유리하고, 전자동화 양산이 가능한 효과가 있다. According to the present invention, since the wire bonding process is eliminated and the lead pin guide is directly bonded to the piezoelectric device, the line investment cost can be reduced, and the design freedom can be improved without departing from the spatial limitation. It is advantageous from the side, and there is an effect that mass production of electronic animation can be achieved.

또한, 리드핀 가이드로 직접 압전소자에 접합시킬 수 있으므로 기존에 양산중인 1, 2세대 양산품에도 호환 적용이 가능한 효과가 있다. In addition, since it can be directly bonded to the piezoelectric element by the lead pin guide, it can be applied to the mass production of the first and second generation products in the past.

또한, 진동판의 형상을 고객의 요구사양에 맞춰 변경할 수 있으므로 다양한 초음파 센서 방사 패턴을 제공할 수 있는 효과가 있다. Further, since the shape of the diaphragm can be changed according to the requirements of the customer, various radiation patterns of the ultrasonic sensors can be provided.

도 1은 일반적인 초음파 센서를 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 초음파 센서를 나타낸 분리사시도.
도 3(a) 및 3(b)는 종래의 와이어를 접합시 사용되는 솔더링 공법과 와이어 본딩 공법을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀을 나타낸 분리 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀을 나타낸 부분 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀의 조립 과정을 나타낸 단면도. 1 is a perspective view showing a general ultrasonic sensor.
2 is an exploded perspective view of a conventional ultrasonic sensor.
3 (a) and 3 (b) are drawings showing a soldering method and a wire bonding method, which are used in bonding conventional wires.
4 is a perspective view of a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention.
5 is an exploded perspective view of a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention.
6 is a partial cross-sectional view of a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating an assembling process of a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or " comprising, " as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 4는 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀을 나타낸 분리 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 초음파 센서용 센서셀을 나타낸 단면도이다. FIG. 4 is a perspective view of a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention. Referring to FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a sensor cell for an ultrasonic sensor according to the present invention.

본원발명인 초음파 센서용 센서셀(100)은 셀 케이스(200), 진동판(300), 압전소자(400), 한 쌍의 리드핀(600)이 장착된 리드핀 가이드(500)를 포함한다. The sensor cell 100 for an ultrasonic sensor according to the present invention includes a cell case 200, a diaphragm 300, a piezoelectric element 400, and a lead pin guide 500 on which a pair of lead pins 600 are mounted.

여기서, 상기 초음파 센서용 센서셀(100)을 구성하는 셀 케이스(200), 진동판(300), 압전소자(400), 리드핀 가이드(500)는 환경 및 목적 등에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 본원발명에서 상기 셀 케이스(200), 진동판(300), 압전소자(400), 리드핀 가이드(500)는 평면상 원형 형상으로 형성되는 예를 들어 설명한다. The cell case 200, the diaphragm 300, the piezoelectric element 400, and the lead pin guide 500 constituting the sensor cell 100 for an ultrasonic sensor may be formed in various shapes according to circumstances, In the present invention, the cell case 200, the diaphragm 300, the piezoelectric element 400, and the lead pin guide 500 are formed in a circular shape on a plane.

상기 셀 케이스(200)는 알루미늄, 구리, 동 등의 통전이 가능한 재질로 형성되고 내부에 진동판(300), 압전소자(400), 리드핀 가이드(500)가 수용된다. The cell case 200 is made of an electrically conductive material such as aluminum, copper, or copper. The diaphragm 300, the piezoelectric element 400, and the lead pin guide 500 are accommodated in the cell case 200.

그리고 상기 셀 케이스(200)는 원통 형상으로 상부에 개구부(220)가 형성되고, 하부는 폐쇄되며, 내부에는 상기 진동판(300), 압전소자(400), 리드핀 가이드(500)를 장착할 수 있는 수용공간(240)이 형성된다.The cell case 200 is cylindrical and has an opening 220 formed at an upper portion thereof and a lower portion thereof closed so that the diaphragm 300, the piezoelectric element 400 and the lead pin guide 500 can be mounted therein. A receiving space 240 is formed.

따라서, 상기 셀 케이스(200)는 개구부(220)를 통해 수용공간(240)으로 각종 부품을 수용하면서 보호하게 된다. Accordingly, the cell case 200 receives and protects various components from the opening 220 into the accommodation space 240.

상기 진동판(300)은 셀 케이스(200)의 수용공간(240)에 장착되고 초음파를 발생하게 된다. The diaphragm 300 is mounted in the receiving space 240 of the cell case 200 to generate ultrasonic waves.

여기서 상기 진동판(300)은 얇은 원판 형상으로 형성되고 상기 셀 케이스(200)의 하부 내면에 접착되며, 상기 셀 케이스(200)와 통전된다. Here, the diaphragm 300 is formed in a thin disc shape, is adhered to a lower inner surface of the cell case 200, and is energized with the cell case 200.

이때, 종래 기술의 초음파 센서와 동일한 주파수를 사용할 경우, 상기 진동판(300)의 두께는 매우 얇아질 수 있으며, 이에 따라 초음파 센서의 구동시 진동판(300)의 기계적 임피던스가 작아지게 되어 진동 효과가 커지므로 초음파의 송·수신 감도(overall sensitivity)가 비약적으로 커지는 효과를 제공할 수 있다.At this time, when the same frequency as that of the ultrasonic sensor of the related art is used, the thickness of the diaphragm 300 can be made very thin, thereby reducing the mechanical impedance of the diaphragm 300 when the ultrasonic sensor is driven, Therefore, it is possible to provide an effect of drastically increasing the overall sensitivity of the ultrasonic waves.

상기 압전소자(400)는 진동판(300)에 접착되고, 본원발명에서 상기 압전소자(400)는 진동판(300)의 상부 중심에 장착된다.The piezoelectric element 400 is attached to the diaphragm 300, and in the present invention, the piezoelectric element 400 is mounted on the upper center of the diaphragm 300.

그리고 상기 압전소자(400)는 압전체(420)의 상부에 양(+) 전극(440)과 하부에 음(-) 전극(460)이 각각 형성된다. 여기서, 상기 압전소자(400)는 압전체(420)를 기준으로 상부 전체에 (+) 전극(440), 하부 전체에 (-) 전극(460)인 형태이고, 상기 (-) 전극(460)은 진동판(300)과 통전 상태가 됨으로써, 상기 셀 케이스(200)의 임의의 부분에 리드핀을 연결할 수 있다. In the piezoelectric element 400, a positive electrode 440 is formed on the piezoelectric body 420 and a negative electrode 460 is formed on the piezoelectric body 420. The piezoelectric element 400 has a (+) electrode 440 on the entire upper portion and a (-) electrode 460 on the entire lower portion with respect to the piezoelectric body 420, and the (-) electrode 460 has a The lead pin can be connected to an arbitrary portion of the cell case 200 when the diaphragm 300 is energized.

상기 리드핀 가이드(500)는 중공 형상으로 셀 케이스(200)의 수용공간(240)에 장착되고 압전소자(400)와 진동판(300)에 각각 고정되는 리드핀(600)이 구비된다. The lead pin guide 500 is provided with a lead pin 600 mounted in the receiving space 240 of the cell case 200 in a hollow shape and fixed to the piezoelectric element 400 and the diaphragm 300.

그리고 상기 리드핀 가이드(500)는 링 형상의 하부 가이드 몸체(520)와 상기 하부 가이드 몸체(520)의 양측에 일부 구간이 동일하게 돌출형성되는 상부 가이드 몸체(540)가 일체로 형성된다. The lead pin guide 500 is integrally formed with a ring-shaped lower guide body 520 and an upper guide body 540 formed on both sides of the lower guide body 520,

이때, 상기 하부 가이드 몸체(520)와 상부 가이드 몸체(540)의 내면 양측에는 리드핀(600)을 지지할 수 있도록 리드핀 지지홈(560)이 형성된다. At both sides of the inner surfaces of the lower guide body 520 and the upper guide body 540, lead pin support grooves 560 are formed to support the lead pins 600.

따라서, 상기 리드핀 가이드(500)는 하부 가이드 몸체(520)의 하부가 진동판(300)의 상부에 안착되면서 진동판(300)을 고정할 수 있고, 상기 하부 가이드 몸체(520)의 상부에 형성되는 상부 가이드 몸체(540)의 리드핀 지지홈(560)을 통해 리드핀(600)을 간격을 두고 고정할 수 있다. Accordingly, the lead pin guide 500 can secure the diaphragm 300 while the lower portion of the lower guide body 520 is seated on the diaphragm 300, and the lead pin guide 500 is formed on the upper portion of the lower guide body 520 The lead pins 600 can be fixed with a gap through the lead pin support grooves 560 of the upper guide body 540.

여기서 상기 압전소자(400)와 고정되는 리드핀(600)이 장착되는 리드핀 지지홈(560)은 압전소자(400)의 높이를 고려하여 상부에 형성되고, 상기 진동판(300) 또는 셀 케이스(200)와 고정되는 리드핀(600)이 장착되는 리드핀 지지홈(560)은 하부까지 형성된다.The lead pin support groove 560 on which the lead pin 600 fixed to the piezoelectric element 400 is mounted is formed on the upper portion of the piezoelectric element 400 considering the height of the piezoelectric element 400, 200 and the lead pin support groove 560 to which the lead pin 600 to be fixed is mounted are formed to a lower portion.

이때, 상기 리드핀 지지홈(560)은 리드핀(600)의 형상을 고려하여 안정적으로 지지할 수 있도록 직각형상으로 형성한다. At this time, the lead pin support groove 560 is formed in a right angle shape so as to be stably supported in consideration of the shape of the lead pin 600.

상기 리드핀(600)은 리드핀 가이드(500)의 리드핀 지지홈(560)에 각각 장착되어 압전소자(400)와 진동판(300) 또는 셀 케이스(200)에 장착된다. The lead pins 600 are respectively mounted on the lead pin support grooves 560 of the lead pin guide 500 and mounted on the piezoelectric element 400 and the diaphragm 300 or the cell case 200.

그리고 상기 리드핀(600)은 압전소자(400)에 도전성 접착제(700)를 통해 고정되는 제1 리드핀(620)과 상기 압전소자(400)와 통전되는 진동판(300) 또는 상기 진동판(300)과 통전되는 셀 케이스(200)에 도전성 접착제(700)를 통해 고정되는 제2 리드핀(640)으로 구성된다. The lead pin 600 includes a first lead pin 620 fixed to the piezoelectric element 400 through a conductive adhesive 700 and a diaphragm 300 or a diaphragm 300 electrically connected to the piezoelectric element 400. [ And a second lead pin 640 fixed to the cell case 200 via the conductive adhesive agent 700.

따라서, 상기 리드핀(600)은 리드핀 가이드(500)의 리드핀 지지홈(560)에 제1, 2 리드핀(620, 640)을 각각 장착한 후, 상기 제1 리드핀(620)을 압전소자(400)에 밀착한 상태에서 도전성 접착제(700)를 통해 고정하고, 상기 제2 리드핀(640)을 압전소자(400)와 통전되는 진동판(300) 또는 압전소자(400)와 통전되는 진동판(300)과 통전된 셀 케이스(200)에 밀착한 상태에서 도전성 접착제(700)를 통해 고정한다. The lead pin 600 is mounted on the lead pin support groove 560 of the lead pin guide 500 and the first and second lead pins 620 and 640 are mounted on the lead pin guide 500, The second lead pin 640 is fixed to the diaphragm 300 or the piezoelectric element 400 which is electrically connected to the piezoelectric element 400. The second lead pin 640 is fixed to the piezoelectric element 400 through the conductive adhesive 700, Is fixed to the diaphragm (300) through the conductive adhesive agent (700) while being in close contact with the cell case (200) energized.

이때, 상기 제1 리드핀(620)과 제2 리드핀(640)의 끝단은 압전소자(400)와 진동판(300) 또는 셀 케이스(200)에 정확하게 접착시키면서도 셀 케이스(200)의 내면과 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 직각형상으로 형성하고, 반대 측은 셀 케이스(200)의 외부에 배치도록 형성한다. At this time, the ends of the first lead pin 620 and the second lead pin 640 are accurately bonded to the piezoelectric element 400 and the diaphragm 300 or the cell case 200, and contact with the inner surface of the cell case 200 And the opposite side is formed so as to be disposed outside the cell case 200.

상기와 같이 구성되는 초음파 센서용 센서셀의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of a sensor cell for an ultrasonic sensor constructed as above will be described.

먼저, 얇은 원판 형상으로 형성되는 진동판(300)의 상부 중심에 압전체(420)를 기준으로 상부에 양(+) 전극(440)과 하부에 음(-) 전극(460)이 형성되는 압전소자(400)를 접착한다. First, a piezoelectric element 440 having a positive electrode 440 and a negative electrode 460 formed on an upper portion of a diaphragm 300, which is formed in a thin disk shape, with a piezoelectric body 420 as a reference, 400).

그리고 알루미늄 등의 금속재질을 이용하여 원통 형상으로 상부에 개구부(220)가 형성되고 내부에는 수용공간(240)이 형성되는 셀 케이스(200)를 형성한다. The cell case 200 is formed in a cylindrical shape using a metal material such as aluminum and has an opening 220 formed at an upper portion thereof and a receiving space 240 formed therein.

다음으로, 상기 셀 케이스(200)의 개구부(220)를 이용하여 수용공간(240)으로 압전소자(400)가 접착된 진동판(300)을 삽입한 후 상기 진동판(300)의 하부를 셀 케이스(200)의 하부 내면에 접착한다. Next, a diaphragm 300 to which the piezoelectric element 400 is bonded is inserted into the accommodation space 240 using the opening 220 of the cell case 200, and then the lower portion of the diaphragm 300 is inserted into the cell case 200).

다음으로, 링 형상의 하부 가이드 몸체(520)와 상기 하부 가이드 몸체(520)의 양측에 일부 구간이 동일하게 돌출형성되고 내부에는 리드핀(600)을 지지하는 리드핀 지지홈(560)이 형성되는 상부 가이드 몸체(540)가 일체로 형성되는 리드핀 가이드(500)를 형성한다. Next, a ring-shaped lower guide body 520 and a lower portion of the lower guide body 520 are formed with protrusions on both sides of the same, and a lead pin support groove 560 for supporting the lead pin 600 is formed therein The upper guide body 540 and the upper guide body 540 are integrally formed.

그리고 상기 리드핀 지지홈(560)의 양측으로 소정의 길이를 가지며 끝단 부분이 직각 형상으로 형성되는 제1,2 리드핀(620, 640)을 각각 장착한다. The first and second lead pins 620 and 640 having predetermined lengths and formed at right angles at both ends of the lead pin support groove 560 are mounted.

다음으로, 상기 제1 리드핀(620)을 압전소자(400)의 상부에 밀착시킨 후, 도전성 접착제(700)를 통해 고정한 다음, 상기 제2 리드핀(640)을 진동판(300)의 상부에 밀착시킨 후, 도전성 접착제(700)로 고정하여 초음파 센서용 센서셀(100)을 형성한다. Next, the first lead pin 620 is brought into close contact with the upper portion of the piezoelectric element 400, and then the first lead pin 620 is fixed through the conductive adhesive 700. Then, the second lead pin 640 is fixed to the upper portion of the diaphragm 300 And then fixed with a conductive adhesive 700 to form a sensor cell 100 for an ultrasonic sensor.

여기서, 상기 초음파 센서용 센서셀의 조립순서는 상기와 다르게 이루어질 수 있다. Here, the assembling procedure of the sensor cell for the ultrasonic sensor may be different from that described above.

이후, 상기 초음파 센서용 센서셀(100)을 PCB가 구비된 하우징에 설치된 후 도시된 도 1과 같은 초음파 센서를 구성하게 된다. 이때, 상기 초음파 센서용 센서셀(100)은 리드핀 가이드(500)로 직접 압전소자(400)를 접할 수 있으므로 라인 투자비를 절감하고 공간적 제약에서 벗어나 자유도를 개선할 수 있는 장점이 있다. Then, the sensor cell 100 for the ultrasonic sensor is installed in a housing provided with a PCB, thereby forming an ultrasonic sensor as shown in FIG. At this time, since the sensor cell 100 for the ultrasonic sensor can directly contact the piezoelectric element 400 with the lead pin guide 500, it is possible to reduce the investment of the line and to improve the degree of freedom by being out of the spatial constraint.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which are equivalent or equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 초음판 센서용 센서셀 200 : 셀 케이스
220 : 개구부 240 : 수용공간
300 : 진동판 400 : 압전소자
420 : 압전체 440 : + 전극
460 : - 전극 500 : 리드핀 가이드
520 : 하부 가이드 몸체 540 : 상부 가이드 몸체
560 : 리드핀 지지홈 600 : 리드핀
620 : 제1 리드핀 640 : 제2 리드핀
700 : 도전성 접착제100: sensor cell for supersonic plate sensor 200: cell case
220: opening part 240: accommodation space
300: diaphragm 400: piezoelectric element
420: Piezoelectric body 440: + electrode
460: - Electrode 500: Lead pin guide
520: lower guide body 540: upper guide body
560: lead pin support groove 600: lead pin
620: first lead pin 640: second lead pin
700: conductive adhesive

Claims (12)

일면에 개구부가 형성되고 내부에는 수용공간이 형성되는 셀 케이스;
상기 셀 케이스의 수용공간에 장착되는 진동판;
상기 진동판에 접착되는 압전소자; 및
상기 셀 케이스의 수용공간에 장착되고 압전소자와 진동판에 각각 고정되는 리드핀이 구비된 중공형상의 리드핀 가이드;를 포함하는 초음파 센서용 센서셀.
A cell case having an opening formed on one surface thereof and a receiving space formed therein;
A diaphragm mounted in the accommodation space of the cell case;
A piezoelectric element bonded to the diaphragm; And
And a hollow lead pin guide mounted on the receiving space of the cell case and having a lead pin fixed to the piezoelectric element and the diaphragm, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 셀 케이스는 원통 형상으로 하부는 폐쇄되고 상부에 개구부가 형성되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1,
Wherein the cell case has a cylindrical shape with a lower portion closed and an opening formed at an upper portion thereof.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 셀 케이스는 알루미늄, 구리, 동 중 어느 하나로 제조되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cell case is made of any one of aluminum, copper, and copper.
청구항 1에 있어서,
상기 진동판은 얇은 원판 형상으로 셀 케이스의 하부 내면에 접착되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1,
Wherein the diaphragm is adhered to a lower inner surface of the cell case in a thin disc shape.
청구항 1에 있어서,
상기 압전소자는 진동판의 상부 중앙에 접착되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1,
And the piezoelectric element is bonded to the center of the upper portion of the diaphragm.
청구항 1에 있어서,
상기 리드핀 가이드는 링 형상의 하부 가이드 몸체와 상기 하부 가이드 몸체의 양측 상부에 일부 구간이 동일하게 돌출형성되는 상부 가이드 몸체가 일체로 형성되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1,
Wherein the lead pin guide includes a ring-shaped lower guide body and an upper guide body integrally formed on both upper sides of the lower guide body, the upper guide body having a portion of the ring guide protruding equally.
청구항 6에 있어서,
상기 가이드 몸체의 내면 양측에 리드핀 지지홈이 형성되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method of claim 6,
And a lead pin support groove is formed on both sides of the inner surface of the guide body.
청구항 7에 있어서,
상기 리드핀 지지홈은 서로 다른 길이를 가지고 형성되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method of claim 7,
And the lead pin support grooves are formed to have different lengths.
청구항 1에 있어서,
상기 리드핀은 압전소자에 고정되는 제1 리드핀과 상기 압전소자와 통전되는 진동판에 고정되는 제2 리드핀으로 구성되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1,
Wherein the lead pin comprises a first lead pin fixed to the piezoelectric element and a second lead pin fixed to the diaphragm to be energized with the piezoelectric element.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 리드핀은 압전소자에 고정되는 제1 리드핀과 상기 압전소자와 통전되는 진동판과 통전되는 셀 케이스에 고정되는 제2 리드핀으로 구성되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein the lead pin is composed of a first lead pin fixed to a piezoelectric element and a second lead pin fixed to a cell case which is energized with a diaphragm to be energized with the piezoelectric element.
청구항 9 또는 10에 있어서,
상기 리드핀은 도전성 접착제를 통해 고정되는 것인 초음파 센서용 센서셀.
The method according to claim 9 or 10,
And the lead pin is fixed through a conductive adhesive.
청구항 9 또는 10에 있어서,
상기 리드핀은 끝단 부분이 직각형상으로 절곡형성되는 것인 초음파 센서용 센서셀. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the lead pin is bent at an end portion thereof in a right angle.
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