【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を送受波して物体を探知するために用いられる超音波センサなどの超音波振動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波によって対象物との距離などを測定する超音波センサにおいては、高い測定制度を実現するため、指向性を狭くする必要がある。センサの形状を大きくすることなく挟指向性を実現する構造として、たとえば特許文献１において開示されている技術がある。
【０００３】
図６（ａ）にこの技術の構造を示す。ケースは、円筒形状の側壁１と天板２とが一体に形成されている。天板２付近のケース側壁１の外周上には溝が設けられており、側壁１が薄くなっていて、この薄くなった部分は天板２を支持する支持部４となっている。そして、天板２は支持部４によって内領域５と外領域６とに区分されている。天板２の内側の中央には、圧電体板の両主面に電極を設けた圧電素子７が取り付けられており、両電極間に電圧が印加されることによって圧電素子７は天板２と一体となってベンディング振動する。天板２は支持部４を振動のノード点とし、内領域５の中心部および外領域６の外周部分を振動の腹としてベンディング振動する。このとき、図６（ｂ）のように内領域と外領域が略同位相で振動するように設計する。図７は、超音波振動装置の振動時における、天板２、支持部４、ケースの側壁１の変形の様子を有限要素法によって計算した結果を示す図である。天板２の内領域５と外領域６とは同位相で共振し、振動のノード点は支持部４上にあることがわかる。また、ケースの側壁１はほとんど振動していない。このように振動させることによって、内領域５の振動による音波と外領域６の振動による音波との干渉により、天板２に垂直な前方方向に強い音圧を得るとともに、前方から所定方位角以上ずれた方向の音圧が弱まり、狭指向特性を得る。超音波振動装置においては一般に、振動面を大きくし、また共振周波数を高めれば狭指向性が得られるが、この技術によれば、装置を大型化することなく、また、共振周波数を高めることなく狭指向性を得ることができる。
【０００４】
また、溝に柔軟性充填材８を充填することにより、外領域６の振動がダンピングされて残響特性が改善される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１９７５９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、狭指向特性は得られるものの、前方のメインロブの中心から左右に３０度から４５度付近に−１５ｄＢ程度のサイドロブが発生するという問題点があった。このサイドロブは、天板２の内領域５の振動源からの音波と外領域６の振動源からの音波との干渉によって、左右３０度から４５度付近に音波を強め合う領域が生じて発生するものである。
【０００７】
このような超音波振動装置は一般に自動車のバックソナーなどとして用いられている。自動車のバックソナーは自動車の後方にある障害物を検知する装置であるが、サイドロブが大きいと誤って地面を探知してしまうなどの誤作動を起こす可能性がある。
【０００８】
また、このような超音波振動装置は例えばスマートエアバッグシステムなどに用いられる。スマートエアバッグシステムとは、複数のセンサによって乗員の状態を認識し、エアバッグの作動レベルを制御するシステムである。超音波振動装置は乗員の状態を認識するためのセンサとして用いられるが、サイドロブが大きいと乗員の状態を正しく検知することができず、システムの誤作動を招くという問題が発生していた。このスマートエアバッグシステムにおいて誤作動を起こさないサイドロブのレベルは−２０ｄＢ以下であり、従来の超音波振動装置のサイドロブのレベルでは実現できないサイドロブのレベルであった。
【０００９】
本発明の目的は、従来の超音波振動装置と同等の狭指向特性や残響特性を保ちつつ、サイドロブを低減し、スマートエアバッグシステムに用いることができる超音波振動装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明の超音波振動装置は、側壁と天板とからなるケースと、前記ケースの天板に貼り付けられた圧電素子とからなり、前記側壁の外周面には溝が設けられており、前記側面の前記溝が設けられている部分によって天板は内領域と外領域とに区分されており、前記内領域と外領域とを略同位相で振動させるようにした超音波振動装置において、前記ケースの側壁の前記溝より下の部分を振動のノード点として前記ケースを振動させることを特徴とする。
【００１１】
振動のノード点をケース側壁の溝より下の部分とすることによって、側壁を含めたケース全体が振動することとなり、振動の際に支持部も大きく変形して天板の振動モードが変わり、サイドロブの発生が抑えられる。
【００１２】
また、前記溝には前記ケースよりも硬度の低い柔軟性充填材が充填されており、前記溝の前記天板と対向する側には空間が設けられていることが望ましい。
【００１３】
溝に柔軟性充填材を充填することによって残響特性が向上する。また、溝の天板と対向する側に充填材が充填されていない空間を設けることによって、ケース側壁の振動と天板の振動とが結合して共振周波数がばらつくことを防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明の超音波振動装置の構成を示す断面図である。ケースはアルミニウムからなり、円筒形状の側壁１と天板２とが一体に形成されている。天板２付近の側壁１の外周部には溝３が設けられており、溝３には柔軟性充填材８が充填されていて、溝３の天板２と対向する側には充填材８が充填されていない空間９が形成されている。空間９は、溝３の全体に充填材８を充填してから充填材８の一部を取り除いて形成してもよいし、あるいは空間９を残して充填材８を充填する方法であってもよい。溝３が形成されているため、天板２付近の側壁１の厚みが薄くなっており、この部分が支持部４として天板２を支えている。また、天板２は支持部４によって内領域５と外領域６とに区分されている。
【００１６】
天板２の内側の中心部には、円盤状の圧電体板の両主面に電極を設けた圧電素子７が貼り付けられている。圧電素子７は、両電極間に交番電圧が印加されることによって、天板２と一体となってベンディング振動する。図１（ｂ）に振動の様子を示す。
【００１７】
ケースおよび圧電素子７の寸法を調整すると、内領域５と外領域６が同位相で共振する構成を得ることができる。
【００１８】
ここで、前記先行技術によって狭指向特性を得る構成として、例えば、図６（ａ）に示すようにケースの寸法をＣ＝９．０ｍｍ、Ｄ＝１６．０ｍｍ、ｔ＝１．０ｍｍ、Ａ＝０．５ｍｍ、Ｂ＝１．０ｍｍとすると、この超音波振動装置は８０ｋＨｚで共振し、内領域５と外領域６は同位相で共振する。なお、Ｃはケースの内径、Ｄはケースの外径、ｔは天板２の厚み、Ａは支持部４の厚み、Ｂは溝の幅を示す。圧電素子は、直径７．０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍである。このときの半減角、すなわち音圧が−６．０ｄＢまで低下するために要する、天板２に垂直な線からの角度は２１度、サイドロブは−１５ｄＢである。図７において示したように、振動のノード点は支持部４上にある。
【００１９】
本発明の超音波振動装置では、支持部４の厚みＡおよび溝３の幅Ｂの寸法を調整して振動のノード点をケースの側壁１に移動させることにより、ケースの外径Ｄおよび共振周波数を変化させずにサイドロブの低減を試みる。超音波振動装置においては一般に、振動面を大きくし、すなわち外径を大きくし、また共振周波数を高めれば狭指向性が得られるが、本発明では外径および共振周波数を変えずに狭指向性を得ることを目的としている。
【００２０】
なぜなら、本発明のような超音波振動装置を超音波センサとして用いる場合には、外径寸法および用いる超音波の周波数に制約があるためである。すなわち、外径を大きくすると装置全体が大きくなってしまうし、また共振周波数を高めると減衰率が大きくなって、超音波の到達距離が短くなってしまうのである。
【００２１】
支持部４の厚みＡおよび溝３の幅Ｂを変化させると共振周波数が変化してしまうため、共振周波数を８０ｋＨｚとするようにその都度天板２の厚みｔを調整する。図２（ａ）に支持部４の厚みＡおよび溝３の幅Ｂを変化させたときのサイドロブ値のシミュレーション値を、図２（ｂ）に支持部４の厚みＡおよび溝３の幅Ｂを変化させたときの半減角の変化のシミュレーション値を示す。図２（ａ）からわかるように、支持部４の厚みＡの値を小さく、溝３の幅Ｂの値を大きくするとサイドロブ値が低減する方向に変化する。例えば、Ａ＝０．３ｍｍ、Ｂ＝３．０ｍｍとするとサイドロブ値はおよそ−２８ｄＢに低減される。図２（ｂ）が示すように、このときの半減角はおよそ２４度であり、Ａ＝０．５ｍｍ、Ｂ＝１．０ｍｍとした場合よりもおよそ２度劣化するにすぎず、この半減角の値は実用レベルにおいて十分な値である。
【００２２】
Ａの値を小さくすること、あるいはＢの値を大きくすること、あるいはその両方によって振動のノード点は下方に移動していく。振動のノード点が移動することに伴って天板２の振動モードが変化し、サイドロブ値が低減していく。
【００２３】
図３は、本発明の超音波振動装置の振動時における、天板２、支持部４、ケースの側壁１の変形の様子を有限要素法によって計算した結果を示す図である。なお、このときの寸法は、Ａ＝０．４ｍｍ、Ｂ＝２．２ｍｍである。図７に示す超音波振動装置における振動のノード点は支持部４上にあるのに対し、図３に示す本発明の超音波振動装置における振動のノード点はケース側壁１上にあり、ケース側壁１も振動している。
【００２４】
また、本発明では天板２の外領域６の変形は小さくなっており、一方、支持部４が大きく変形している。従って本発明の超音波振動装置は、支持部４が変形することにより、天板２の振動が、ベンディング振動に加えてピストン振動することとなり、かつ外領域５の振動が減ることとによって、狭指向性を維持しつつサイドロブを低減させることができる。
【００２５】
また、従来の超音波振動装置では、溝３に柔軟性充填材８を充填することにより、外領域６の振動がダンピングされて残響特性が改善される。しかし、本発明の超音波振動装置のように支持部４が大きく変形し、ケース側壁１も振動する場合には、溝３をすべて埋めるように充填材８を充填すると、天板２の振動とケース側壁１の振動とが結合することによって共振周波数が大きくばらつく。そこで、溝３の天板２と対向する側に充填材８が充填されていない空間９を形成することによって振動の結合を防ぎ、共振周波数のばらつきを抑えることができる。
【００２６】
図４に、溝３に充填材８が充填されていない空間９を設けた場合と設けなかった場合の共振周波数のばらつきを比較した結果を示す。溝３内に充填剤８が充填されていない空間９を設けたものと、空間９を設けず溝３の全体に充填剤８が充填されているものとでそれぞれ１６個の試料をもって共振周波数を測定し、共振周波数の平均値と標準偏差を求めた。図４に示されるように、共振周波数の標準偏差の値がおよそ半分となっており、空間９を設けることによって共振周波数のばらつきが改善されていることがわかる。
【００２７】
なお、図５に実験結果を示したように、溝３に空間９を設けても残響特性は劣化しない。すなわち、溝３内に充填剤８が充填されていない空間９を設けたものと、空間９を設けず溝３の全体に充填剤８が充填されているものとでそれぞれ１６個の試料をもって残響時間を測定し、残響時間の平均値および標準偏差を算出したところ、平均値、標準偏差ともに差はほとんど見られなかった。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、振動のノード点をケース側壁に位置させることによって、天板の振動にピストン振動が加わり、さらに外領域の振動が減ることにより、狭指向性を損なうことなくサイドロブを低減することができる。
【００２９】
また、請求項２に記載の発明によれば、ケース側壁に形成された溝に柔軟性材料からなる充填材を充填し、充填材に切り込みを入れて溝の天板と対向する側に空間を設けることにより、共振周波数のばらつきを抑えつつ残響特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波振動装置を示す断面図である。
【図２】サイドロブ値および半減角の変化を示す図である。
【図３】本発明の超音波振動装置の振動の様子を有限要素法によって表した図である。
【図４】溝に、柔軟性充填材を充填しない空間を形成した場合と形成しない場合の、共振周波数のバラツキを示す図である。
【図５】溝に、柔軟性充填材を充填しない空間を形成した場合と形成しない場合の、残響特性を示す図である。
【図６】従来の超音波振動装置を示す断面図である。
【図７】従来の超音波振動装置の振動の様子を有限要素法によって表した図である。
【符号の説明】
１ 側壁
２ 天板
３ 溝
４ 支持部
５ 内領域
６ 外領域
７ 圧電素子
８ 充填材
９ 空間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic vibration device such as an ultrasonic sensor used for detecting an object by transmitting and receiving ultrasonic waves.
[0002]
[Prior art]
In an ultrasonic sensor that measures the distance to an object using ultrasonic waves, it is necessary to narrow the directivity in order to achieve a high measurement accuracy. As a structure for realizing the narrow directivity without increasing the shape of the sensor, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1.
[0003]
FIG. 6A shows the structure of this technique. In the case, a cylindrical side wall 1 and a top plate 2 are integrally formed. A groove is provided on the outer periphery of the case side wall 1 near the top plate 2, and the side wall 1 is thinned, and the thinned portion serves as a support portion 4 that supports the top plate 2. The top plate 2 is divided into an inner region 5 and an outer region 6 by the support portion 4. At the center of the inside of the top plate 2, a piezoelectric element 7 having electrodes provided on both main surfaces of the piezoelectric plate is attached. When a voltage is applied between the two electrodes, the piezoelectric element 7 is connected to the top plate 2. Bending vibrations as one. The top plate 2 bends and vibrates with the support portion 4 as a vibration node point and the center of the inner region 5 and the outer peripheral portion of the outer region 6 as antinodes of vibration. At this time, the inner region and the outer region are designed to vibrate in substantially the same phase as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a result of calculating a state of deformation of the top plate 2, the support portion 4, and the side wall 1 of the case by the finite element method when the ultrasonic vibration device vibrates. It can be seen that the inner region 5 and the outer region 6 of the top plate 2 resonate in phase, and the node point of the vibration is on the support 4. Also, the side wall 1 of the case hardly vibrates. By vibrating in this manner, a strong sound pressure is obtained in a forward direction perpendicular to the top plate 2 due to interference between the sound wave generated by the vibration of the inner region 5 and the sound wave generated by the vibration of the outer region 6, and a predetermined azimuth angle or more from the front. The sound pressure in the shifted direction weakens, and a narrow directional characteristic is obtained. In general, in an ultrasonic vibration device, a narrow directivity can be obtained by increasing the vibration surface and increasing the resonance frequency. However, according to this technique, without increasing the size of the device and without increasing the resonance frequency. Narrow directivity can be obtained.
[0004]
Further, by filling the grooves with the flexible filler 8, the vibration of the outer region 6 is damped, and the reverberation characteristics are improved.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-197594 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, although narrow directional characteristics can be obtained, there is a problem that a side lobe of about -15 dB is generated in the vicinity of 30 to 45 degrees left and right from the center of the front main lobe. The side lobes are generated by the interference between the sound wave from the vibration source in the inner region 5 of the top plate 2 and the sound wave from the vibration source in the outer region 6, resulting in a region where the sound wave is strengthened from about 30 degrees to about 45 degrees on the left and right. Things.
[0007]
Such an ultrasonic vibration device is generally used as a back sonar of an automobile or the like. The back sonar of a car is a device that detects an obstacle behind the car, but if the side lobe is large, there is a possibility of malfunction such as erroneously detecting the ground.
[0008]
Further, such an ultrasonic vibration device is used for, for example, a smart airbag system. The smart airbag system is a system that recognizes the state of the occupant by using a plurality of sensors and controls the operation level of the airbag. The ultrasonic vibration device is used as a sensor for recognizing the state of the occupant. However, if the side lobe is large, the state of the occupant cannot be correctly detected, which causes a problem that the system malfunctions. In this smart airbag system, the level of the side lobe that does not cause a malfunction is -20 dB or less, which is a level of the side lobe that cannot be realized by the level of the side lobe of the conventional ultrasonic vibration device.
[0009]
An object of the present invention is to provide an ultrasonic vibration device that can be used in a smart airbag system while reducing side lobes while maintaining narrow directional characteristics and reverberation characteristics equivalent to those of a conventional ultrasonic vibration device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the ultrasonic vibration device of the present invention comprises a case composed of a side wall and a top plate, and a piezoelectric element attached to the top plate of the case. A groove is provided, and the top plate is divided into an inner region and an outer region by a portion where the groove is provided on the side surface, so that the inner region and the outer region are vibrated in substantially the same phase. In the ultrasonic vibration device described above, the case is vibrated with a portion of the side wall of the case below the groove being a node point of vibration.
[0011]
By setting the node of the vibration below the groove on the side wall of the case, the entire case including the side wall vibrates. Is suppressed.
[0012]
Preferably, the groove is filled with a flexible filler having a lower hardness than the case, and a space is provided on a side of the groove facing the top plate.
[0013]
The reverberation characteristics are improved by filling the grooves with the flexible filler. In addition, by providing a space where the filler is not filled on the side of the groove opposite to the top plate, it is possible to prevent the vibration of the case side wall from being coupled with the vibration of the top plate, thereby preventing the resonance frequency from fluctuating.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating the configuration of the ultrasonic vibration device of the present invention. The case is made of aluminum, and a cylindrical side wall 1 and a top plate 2 are integrally formed. A groove 3 is provided in the outer peripheral portion of the side wall 1 near the top plate 2, and the groove 3 is filled with a flexible filler 8, and a filler 8 is provided on a side of the groove 3 facing the top plate 2. The space 9 which is not filled is formed. The space 9 may be formed by filling the entire groove 3 with the filler 8 and then removing a part of the filler 8, or a method of filling the filler 8 while leaving the space 9. Good. Since the groove 3 is formed, the thickness of the side wall 1 near the top plate 2 is reduced, and this portion supports the top plate 2 as a support portion 4. Further, the top plate 2 is divided into an inner region 5 and an outer region 6 by the support portion 4.
[0016]
A piezoelectric element 7 provided with electrodes on both main surfaces of a disk-shaped piezoelectric plate is attached to a central portion inside the top plate 2. The piezoelectric element 7 undergoes bending vibration integrally with the top plate 2 when an alternating voltage is applied between both electrodes. FIG. 1B shows a state of the vibration.
[0017]
When the dimensions of the case and the piezoelectric element 7 are adjusted, a configuration in which the inner region 5 and the outer region 6 resonate in phase can be obtained.
[0018]
Here, as a configuration for obtaining a narrow directivity characteristic by the prior art, for example, as shown in FIG. 6A, the dimensions of the case are C = 9.0 mm, D = 16.0 mm, t = 1.0 mm, A = Assuming that 0.5 mm and B = 1.0 mm, the ultrasonic vibration device resonates at 80 kHz, and the inner region 5 and the outer region 6 resonate in phase. In addition, C indicates the inner diameter of the case, D indicates the outer diameter of the case, t indicates the thickness of the top plate 2, A indicates the thickness of the support portion 4, and B indicates the width of the groove. The piezoelectric element has a diameter of 7.0 mm and a thickness of 0.35 mm. The half angle at this time, that is, the angle required from the line perpendicular to the top board 2 to reduce the sound pressure to -6.0 dB is 21 degrees, and the side lobe is -15 dB. As shown in FIG. 7, the node point of the vibration is on the support 4.
[0019]
In the ultrasonic vibration device of the present invention, the outer diameter D of the case and the resonance frequency are adjusted by adjusting the dimensions of the thickness A of the support portion 4 and the width B of the groove 3 to move the vibration node point to the side wall 1 of the case. Attempt to reduce side lobes without changing. In general, in the ultrasonic vibration device, a narrow directivity can be obtained by increasing the vibration surface, that is, increasing the outer diameter and increasing the resonance frequency. However, in the present invention, the narrow directivity can be obtained without changing the outer diameter and the resonance frequency. The purpose is to get.
[0020]
This is because when an ultrasonic vibration device such as the present invention is used as an ultrasonic sensor, there are restrictions on the outer diameter and the frequency of the ultrasonic wave to be used. That is, if the outer diameter is increased, the entire device is increased, and if the resonance frequency is increased, the attenuation rate is increased, and the reach of the ultrasonic wave is shortened.
[0021]
When the thickness A of the support portion 4 and the width B of the groove 3 are changed, the resonance frequency changes. Therefore, the thickness t of the top plate 2 is adjusted each time to set the resonance frequency to 80 kHz. FIG. 2A shows a simulation value of the side lobe value when the thickness A of the supporting portion 4 and the width B of the groove 3 are changed, and FIG. 2B shows the thickness A of the supporting portion 4 and the width B of the groove 3. The simulation value of the change of the half angle when it is changed is shown. As can be seen from FIG. 2A, when the value of the thickness A of the support portion 4 is decreased and the value of the width B of the groove 3 is increased, the side lobe value changes in a decreasing direction. For example, when A = 0.3 mm and B = 3.0 mm, the side lobe value is reduced to approximately -28 dB. As shown in FIG. 2B, the half angle at this time is about 24 degrees, which is only about 2 degrees worse than the case where A = 0.5 mm and B = 1.0 mm. Is a sufficient value at a practical level.
[0022]
By decreasing the value of A or increasing the value of B, or both, the node point of the vibration moves downward. The vibration mode of the tabletop 2 changes with the movement of the vibration node point, and the side lobe value decreases.
[0023]
FIG. 3 is a diagram showing a result of calculation of a state of deformation of the top plate 2, the support portion 4, and the side wall 1 of the case by the finite element method when the ultrasonic vibration device of the present invention vibrates. The dimensions at this time are A = 0.4 mm and B = 2.2 mm. The node of vibration in the ultrasonic vibration device shown in FIG. 7 is on the support portion 4, whereas the node of vibration in the ultrasonic vibration device of the present invention shown in FIG. 1 is also vibrating.
[0024]
In the present invention, the deformation of the outer region 6 of the top plate 2 is small, while the support portion 4 is largely deformed. Therefore, in the ultrasonic vibration device of the present invention, the deformation of the support portion 4 causes the vibration of the top plate 2 to vibrate in the piston in addition to the bending vibration, and the vibration of the outer region 5 is reduced. Side lobes can be reduced while maintaining directivity.
[0025]
Further, in the conventional ultrasonic vibration device, by filling the groove 3 with the flexible filler 8, the vibration of the outer region 6 is damped and the reverberation characteristics are improved. However, when the support portion 4 is greatly deformed and the case side wall 1 vibrates as in the ultrasonic vibration device of the present invention, if the filler 8 is filled so as to fill all the grooves 3, the vibration of the top plate 2 and The resonance frequency greatly varies due to coupling with the vibration of the case side wall 1. Therefore, by forming a space 9 in which the filler 8 is not filled on the side of the groove 3 facing the top plate 2, vibration coupling can be prevented, and variations in resonance frequency can be suppressed.
[0026]
FIG. 4 shows a result of comparing the variation in the resonance frequency between the case where the space 3 where the filler 8 is not filled in the groove 3 is provided and the case where the space 9 is not provided. The resonance frequency of 16 samples each having a space 9 where the filler 8 is not filled in the groove 3 and the case where the space 8 is not filled with the filler 8 without the space 9 is provided. The measurement was performed, and the average value and the standard deviation of the resonance frequency were obtained. As shown in FIG. 4, the value of the standard deviation of the resonance frequency is about half, and it can be seen that the provision of the space 9 improves the variation in the resonance frequency.
[0027]
As shown in the experimental results in FIG. 5, even if the space 9 is provided in the groove 3, the reverberation characteristics do not deteriorate. That is, the space 3 in which the filler 8 is not filled in the groove 3 and the space 3 in which the filler 8 is completely filled without providing the space 9 have reverberation with 16 samples each. When the time was measured and the average value and the standard deviation of the reverberation time were calculated, almost no difference was found between the average value and the standard deviation.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, by locating the node point of the vibration on the case side wall, the piston vibration is added to the vibration of the top plate, and the vibration of the outer region is further reduced, so that the vibration is reduced. Side lobes can be reduced without impairing directivity.
[0029]
According to the second aspect of the present invention, the groove formed in the case side wall is filled with a filler made of a flexible material, and a cut is made in the filler to make a space on the side of the groove facing the top plate. With this arrangement, reverberation characteristics can be improved while suppressing variations in resonance frequency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an ultrasonic vibration device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing changes in a side lobe value and a half angle.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state of vibration of the ultrasonic vibration device of the present invention by a finite element method.
FIG. 4 is a diagram showing variations in resonance frequency when a space in which a flexible filler is not filled is formed in a groove and when a space is not formed.
FIG. 5 is a diagram showing reverberation characteristics when a space in which a flexible filler is not filled is formed in a groove and when a space is not formed.
FIG. 6 is a sectional view showing a conventional ultrasonic vibration device.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state of vibration of a conventional ultrasonic vibration device by a finite element method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Side wall 2 Top plate 3 Groove 4 Support part 5 Inner area 6 Outer area 7 Piezoelectric element 8 Filler 9 Space
