CN111108757A - 超声波输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一方面的超声波输出装置具备：至少一个超声波输出部(10)、喇叭部(30)以及保持部(20A、20B、20C)。至少一个超声波输出部(10)构成为从声波输出面(10A)朝向预先设定的行进方向输出与输入信号对应的超声波。喇叭部构成为包围至少一个超声波输出部的行进方向侧的空间，包围的空间随着朝向行进方向侧而变大。保持部构成为被配置于超声波输出部与喇叭部之间，由比超声波输出部的材料柔软的材料构成，在声波输出面的外边缘部(10C)不被限制的状态下保持超声波输出部。

Description

超声波输出装置

相关申请的交叉引用

本国际申请要求基于2017年9月15日在日本专利局申请的日本专利申请第2017-177538号的优先权，通过参照将日本专利申请第2017-177538号的全部内容引用于本国际申请中。

技术领域

本发明涉及输出基于超声波的声波的技术。

背景技术

在下述的专利文献1中提出了具备输出超声波的超声波输出部和喇叭部，通过橡胶制的保持部覆盖超声波输出部，从而抑制超声波输出部的振动向喇叭部传递的技术。

专利文献1：日本特开2005-062141号公报

本发明者的详细研究的结果是，发现在上述专利文献1的技术中，由于是保持部按压超声波输出部的整体的构造，所以会产生用于产生超声波的振动被抑制，使声波衰减这样的问题。

发明内容

本发明的一方面是在输出基于超声波的声波的超声波输出装置中，能够抑制超声波输出部的振动向喇叭部传递并且抑制声波的衰减。

本发明的一方面的超声波输出装置具备至少一个超声波输出部、喇叭部以及保持部。至少一个超声波输出部构成为从声波输出面朝向预先设定的行进方向输出与输入信号对应的超声波。

喇叭部其构成为包围至少一个超声波输出部的行进方向侧的空间，包围的空间随着朝向行进方向侧而变大。保持部构成为被配置于超声波输出部与喇叭部之间，由比构成超声波输出部的材料柔软的材料构成，在声波输出面的外边缘部不被限制的状态下保持超声波输出部。

根据这样的超声波输出装置，保持部在声波输出面的外边缘部不被限制的状态下保持超声波输出部，所以能够抑制超声波输出部的振动向喇叭部传递的情况，并且能够抑制声波的衰减。

附图说明

图1是第一实施方式的超声波输出装置的I-I剖视图。

图2是第一实施方式的超声波输出装置的仰视图。

图3是第一实施方式的超声波输出装置的放大剖视图。

图4是表示超声波输出面的突出量与声压级的关系的图表。

图5是第二实施方式的超声波输出装置的中央剖视图。

图6是第三实施方式的超声波输出装置的中央剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一形态的实施方式进行说明。

[1.第一实施方式]

[1-1.结构]

图1、图2、图3所示的第一实施方式的超声波输出装置1A是输出超声波的装置。超声波输出装置1A例如被配置于室内停车场等室内施设的顶棚，在无法利用GPS(全球定位系统)的环境中，被用于使用超声波来提供位置信息的系统等。

超声波输出装置1A具备超声波输出部10、保持部20A以及喇叭部30。超声波输出装置1A例如使用多个螺钉45被固定于台座40。

超声波输出部10被构成作为对超声波进行调制并输出的参量扬声器。对于超声波输出部10而言，输入信号从未图示的超声波放大器经由带有连接器15的导线16而被输入，根据该输入信号输出具有比较明显指向性的声波。作为输入信号输入用于对具有规定的频率(例如40kHz)的振幅恒定的超声波的波形进行振幅调制而转换为规定的频率的声波的信号。

这里，如图1、图2、图3所示，超声波输出部10例如构成为圆柱状，将与输入信号对应的超声波从一端面亦即声波输出面10A朝向相对于声波输出面10A的铅垂方向亦即行进方向输出。行进方向在图1、图3中是向下的方向，在图2中是朝向纸面近前的方向。此外，在图1、图2、图3中，虽示出了仅具备一个超声波输出部10的例子，但也可以具备多个超声波输出部10。

喇叭部30例如是不锈钢、铝合金那样的金属制，构成为包围超声波输出部10，并且包围超声波输出部10的行进方向侧的空间。对于喇叭部30而言，沿着行进方向的外周部31构成为圆筒形，内周部33构成为包围的空间随着朝向行进方向侧而变大。即如图2所示，内周部33的以与行进方向正交的任意剖面切断时的形状是圆形，该剖面构成为圆的直径随着与行进方向侧的端部亦即前端部32接近而变大。

另外，喇叭部30在喇叭部30包围的空间的与行进方向相反的一侧亦即超声波输出部10侧的端部还具备：具有与行进方向正交的面的底面部34。如图3所示，底面部34在其与超声波输出部10之间具有空间，以便不与超声波输出部10接触。

保持部20A被配置于超声波输出部10与喇叭部30之间，且被配置于比底面部34靠与行进方向相反的一侧。保持部20A构成为由比构成超声波输出部10的外周部分的材料柔软的材料构成，在声波输出面10A的外边缘部10C不被保持部20A、其它部件限制的状态下，保持超声波输出部10。不被限制的状态表示在与其它物体之间具有空间或者间隙的状态，或外边缘部10C不与空气以外的物体接触的状态。此外，不与喇叭部30直接接触地配置超声波输出部10。

保持部20A构成为随着朝向行进方向侧，与超声波输出部10及喇叭部30交替地接触，且在超声波输出部10与喇叭部30之间具有空间的波纹状的部件。

根据该结构，在超声波输出部10的振动向保持部20A传递时，保持部20A能够吸收振动，从而振动难以向喇叭部30传递，抑制声波的输出的损失。

此外，关于保持部20A是硬还是柔软，使在产生超声波时的振动容易吸收的物质更柔软。严格地测定是硬还是柔软，例如关于对是硬的还是柔软的进行比较物质，可以准备同一形状的样本，固定样本的一端而对另一端施加负载，然后释放该另一端从而使其振动。可以将此时振动数较少的物质作为更柔软的物质。保持部20A例如能够采用橡胶等树脂制的材料、聚氨酯泡沫或比较柔软的铝等轻金属等。

在这样的超声波输出装置1A中，超声波输出部10构成为声波输出面10A向比底面部34靠行进方向侧突出。声波输出面10A从底面部34突出的突出量d相对于声波输出面10A的直径17mm左右，被设定在例如1-5mm的范围内。

这里，图4示出了突出量d与声波的输出的大小的关系。在图4中，可知相对于突出量d是0时，突出量d是1-5mm时的输出得以提高。得到这样的结果被认为是以下原因，构成为外边缘部10C不被限制地开放、外边缘部10C能够自由振动，从而从外边缘部10C很好地放射声波。

另外，在突出量d是1-5mm的结构中，认为由于从外边缘部10C释放出的声波的行进难以被底面部34等阻碍，所以有助于声压的提高。特别是，在突出量d是2mm左右时，得到输出为最大的结果。

[1-3.效果]

根据以上详述的第一实施方式，实现以下的效果。

(1a)本发明的一方面的超声波输出装置1A具备：至少一个超声波输出部10、喇叭部30以及保持部20A。至少一个超声波输出部10构成为从声波输出面10A朝向预先设定的行进方向输出与输入信号对应的超声波。

喇叭部30构成为包围至少一个超声波输出部10的行进方向侧的空间，包围的空间随着朝向行进方向侧而变大。此外，只要喇叭部30包围超声波输出部10输出的超声波的行进方向侧的空间，则不需要构成为包围的空间随着朝向行进方向侧而变大，例如也可以构成为包围的空间的大小即使朝向行进方向侧也不变化，也可以构成为包围的空间随着朝向行进方向侧而变小。另外，保持部20A、20B、20C构成为被配置于超声波输出部10与喇叭部30之间，由比构成超声波输出部10的材料柔软的材料构成，在声波输出面10A的外边缘部10C不被限制的状态下保持超声波输出部10。

根据这样的超声波输出装置1A，保持部20A在声波输出面10A的外边缘部10C不被限制的状态下保持保持超声波输出部10，所以能够抑制超声波输出部10的振动向喇叭部30传递的情况，并且能够抑制声波的衰减。

(1b)在上述超声波输出装置1A中，超声波输出部10构成为向比保持部20A的行进方向侧的端部25靠行进方向侧突出。更详细而言，喇叭部30在与行进方向相反的一侧还具备底面部34，该底面部34具有与行进方向正交的面，超声波输出部10构成为声波输出面10A向比底面部34靠行进方向侧突出。

根据这样的超声波输出装置1A，声波输出面10A比保持部20A的行进方向侧的端部25、底面部34更向行进方向侧突出，所以如上述实验结果所示，能够提高从超声波输出装置1A输出的声波的声压。

[2.第二实施方式]

[2-1.与第一实施方式的不同点]

第二实施方式的超声波输出装置1B的基本的结构与第一实施方式相同，所以以下对不同点进行说明。此外，与第一实施方式相同的附图标记表示相同的结构，参照之前的说明。

在上述第一实施方式中，具备作为波纹状的部件的保持部20A而构成。与此相对，在第二实施方式中，在替换保持部20A而具备图5所示的保持部20B这一点与第一实施方式不同。

[2-2.结构以及效果]

图5所示的保持部20B构成为在超声波输出部10与喇叭部30之间不存在空间地连续接触。保持部20B的材质可以与保持部20A相同，也可以是更容易吸收振动的凝胶状的物质。

根据以上详述的第二实施方式，实现上述第一实施方式的效果(1a)，并且实现以下的效果。

(2a)在上述超声波输出装置1B中，保持部20B构成为在超声波输出部10与喇叭部30之间不存在空间地连续接触。

根据这样的超声波输出装置1B，能够将保持部20B的形状设为简单的形状，所以能够容易地进行保持部20B的形成。

[3.第三实施方式]

[3-1.与第一实施方式的不同点]

第三实施方式的超声波输出装置1C，在替换保持部20A而具备图6所示的保持部20C这一点与第一实施方式不同。

[3-2.结构以及效果]

如图6所示，超声波输出装置1C构成为，声波输出面10A没有从底面部34突出，声波输出面10A与保持部20C的行进方向侧的端部25位于同一平面上。但是，在保持部20C的端部25的内周面形成有切口部24。

切口部24构成为对保持部20C进行开槽的形状，以便在保持部20C与超声波输出部10的外边缘部10C之间形成空间(间隙)。此外，开槽的形状不需要通过实际进行切口来构成，只要构成为保持部20C的内径比保持部20C的没有形成切口部24的部位的内径大即可。

根据以上详述的第三实施方式，实现上述第一实施方式的效果(1a)，并且实现以下的效果。

(3a)在上述超声波输出装置1C中，保持部20C还具备切口部24，该切口部24构成为对行进方向侧的端部的内周部分进行开槽的形状。

根据这样的超声波输出装置1C，在保持部20C设置切口部24，从而外边缘部10C能够不被保持部20C限制，所以能够抑制超声波输出部10的振动向喇叭部30传递的情况，并且能够抑制声波的衰减。

[4.其它实施方式]

以上，虽对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形来实施。

(4a)在上述实施方式中，虽对超声波输出部10是一个的例子进行了说明，但超声波输出部10也可以是多个。在该情况下，将多个超声波输出部10作为一组输出部，只要以保持部20A、20B、20C包围这一组输出部整体的方式构成即可。即使这样，也能够得到与上述(1a)相同的效果。

(4b)可以通过多个构成要素实现上述实施方式的一个构成要素所具有的多个功能，也可以通过多个构成要素实现一个构成要素具有的一个功能。另外，可以通过一个构成要素实现多个构成要素所具有的多个功能，可以看通过一个构成要素实现由多个构成要素实现的一个功能。另外，也可以省略上述实施方式的构成的一部分。另外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分附加或者置换于其它上述实施方式的构成。

(4c)除了上述超声波输出装置1A、1B、1C以外，还能够以将该超声波输出装置1A、1B、1C作为构成要素的系统等各种形态来实现本发明。

Claims (6)

1.一种超声波输出装置(1A、1B、1C)，其特征在于，具备：

至少一个超声波输出部(10)，构成为从声波输出面(10A)朝向预先设定的行进方向输出与输入信号对应的超声波；

喇叭部(30)，构成为包围所述至少一个超声波输出部的所述行进方向侧的空间，包围的空间随着朝向所述行进方向侧而变大；以及

保持部(20A、20B、20C)，构成为被配置于所述超声波输出部与所述喇叭部之间，由比构成所述超声波输出部的材料柔软的材料构成，在所述声波输出面的外边缘部(10C)不被限制的状态下保持所述超声波输出部。

2.根据权利要求1所述的超声波输出装置，其特征在于，

所述超声波输出部构成为向比所述保持部的所述行进方向侧的端部(25)靠所述行进方向侧突出。

3.根据权利要求1或2所述的超声波输出装置，其特征在于，

所述喇叭部在所述行进方向侧的空间的与所述行进方向相反的一侧还具备底面部(34)，该底面部(34)具有与所述行进方向正交的面，

所述超声波输出部构成为所述声波输出面向比所述底面部靠所述行进方向侧突出。

4.根据权利要求1或2所述的超声波输出装置，其特征在于，

所述保持部还具备切口部(24)，该切口部(24)构成为对所述行进方向侧的端部处的内周部分进行开槽而得到的形状。

5.一种超声波输出装置(1A、1B、1C)，其特征在于，具备：

超声波输出部(10)，具有输出与输入信号对应的超声波的声波输出面(10A)；

喇叭部(30)，包围所述超声波输出部输出的超声波的行进方向侧的空间；以及

保持部(20A、20B、20C)，被配置于所述超声波输出部与所述喇叭部之间，由比构成所述超声波输出部的材料柔软的材料构成，在与所述声波输出面的外边缘部(10C)之间形成间隙，并且保持所述超声波输出部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的超声波输出装置，其特征在于，

所述保持部作为所述柔软的材料，由树脂制的材料、聚氨酯泡沫以及轻金属中的至少任何一种构成。

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