JP2009267856A - 超音波送受波器 - Google Patents
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Abstract
【課題】超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケース側壁振動による残響特性悪化を改善し低残響を有する超音波送受波器を提供する。
【解決手段】 有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケース２の側壁の開口部側の肉厚を一部薄くし段差をもうけ、封止材４を充填することにより低残響を有する超音波送受波器を提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】 有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケース２の側壁の開口部側の肉厚を一部薄くし段差をもうけ、封止材４を充填することにより低残響を有する超音波送受波器を提供する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器に関するものである。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、これを車のバンパー等に埋め込み設置し、周辺の障害物を検出する場合、超音波送受波器にパルスバースト電気信号を入力することで超音波送受波器からその入力パルスバースト電気信号に応じた超音波信号が発振され、発振された超音波信号は障害物に到達した後、その障害物で反射し、超音波信号の一部は同じ超音波送受波器に戻ってくる。超音波送受波器はその反射信号を受信することで障害物を検出している。
図４に従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図を表す。図４において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を固着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子１から入出力リード５ａ、有底筒状ケース２の側面内側より入出力リード５ｂを半田付け等して取り出す。圧電素子１と有底筒状ケース２とは、固着面で電気的に接続されている。入出力リード線５ａおよび５ｂはＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ６のワイヤにそれぞれ半田付けされている。圧電素子１の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填する。
従来、超音波送受波器の有底筒状ケース２の側壁の肉厚が厚くなると一般的に側壁振動が大きくなり残響が長くなる。例えば広い指向特性を得るためには有底筒状ケース２の底面内部に形成されたユニモルフ振動子の振動径を小さくする必要があり、外形が変えられない等の制約がある場合、それに伴い有底筒状ケース２の側壁の肉厚が増し残響が長くなっていた。
谷腰欣司著 「超音波とその使い方−超音波送受波器・超音波モータ」 日刊工業新聞 １９９４年
図４に従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図を表す。図４において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を固着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子１から入出力リード５ａ、有底筒状ケース２の側面内側より入出力リード５ｂを半田付け等して取り出す。圧電素子１と有底筒状ケース２とは、固着面で電気的に接続されている。入出力リード線５ａおよび５ｂはＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ６のワイヤにそれぞれ半田付けされている。圧電素子１の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填する。
従来、超音波送受波器の有底筒状ケース２の側壁の肉厚が厚くなると一般的に側壁振動が大きくなり残響が長くなる。例えば広い指向特性を得るためには有底筒状ケース２の底面内部に形成されたユニモルフ振動子の振動径を小さくする必要があり、外形が変えられない等の制約がある場合、それに伴い有底筒状ケース２の側壁の肉厚が増し残響が長くなっていた。
谷腰欣司著 「超音波とその使い方−超音波送受波器・超音波モータ」 日刊工業新聞 １９９４年
超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケース側壁振動による残響特性悪化を改善し低残響を有する超音波送受波器を提供する。
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケース２の側壁の開口部側の肉厚を一部薄くし（望ましくは２ｍｍ以内）段差をもうけ、封止材４を充填することにより低残響を有する。尚、有底筒状ケース２の側壁に形成される肉厚の薄い部分Ｌ１の長さは適宜設定にしても残響特性の向上は見られるが、望ましくは側壁の長さLに対する上記肉厚の薄い部分Ｌ１の長さの比は０．２〜０．７以内であれば、近距離検知で要求される１７ｃｍ(１ｍｓｅｃ.相当)まで検知することができる。
本発明は、超音波送受波器において、外形等制約がある場合でも低残響を有することができる利点を持つ。
車載用コーナーセンサ等に用いる際、バンパー等に埋め込み設置し、近距離まで安定した障害物検知を誤作動無く高い信頼性で実現出来る。
図２に本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図を表す。図２において、有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケース２の側壁の肉厚を一部薄くし段差をもうけ、封止材４を充填することにより低残響を有する。圧電素子１から入出力リード５ａ、有底筒状ケース２の側面内側より入出力リード５ｂを半田付け等して取り出す。圧電素子１と有底筒状ケース２とは、固着面で電気的に接続されている。入出力リード線５ａおよび５ｂはＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ６のワイヤにそれぞれ半田付けされている。圧電素子１の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填する。
図７は本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器および従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の残響特性を表す。図７に示すように従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の場合、有底筒状ケース２の側壁の肉厚が厚くなると残響が長くなるが本発明の超音波送受波器の場合、外形等維持したまま低残響を有することが可能となる。
図７は本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器および従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の残響特性を表す。図７に示すように従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の場合、有底筒状ケース２の側壁の肉厚が厚くなると残響が長くなるが本発明の超音波送受波器の場合、外形等維持したまま低残響を有することが可能となる。
本発明は、車のバックセンサのみならず、防滴型超音波送受波器が利用されている様々な分野に適用できる。
１ 圧電素子
２ 有底筒状ケース
３ 吸音材
４ 封止剤
５ａ 入出力リード
５ｂ 入出力リード
６ ＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ
Ｌ１ 有底筒状ケース側壁の肉厚の薄い部分の長さ
Ｌ 有底筒状ケース側壁の長さ
２ 有底筒状ケース
３ 吸音材
４ 封止剤
５ａ 入出力リード
５ｂ 入出力リード
６ ＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ
Ｌ１ 有底筒状ケース側壁の肉厚の薄い部分の長さ
Ｌ 有底筒状ケース側壁の長さ
Claims (1)
- 有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、ユニモルフ振動子の形状にかかわらず有底筒状ケース２の側壁のうち、開口部側の部分の肉厚を底面部側の肉厚よりも薄くし封止材４を充填することにより低残響を有することを特徴とする超音波送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008116317A JP2009267856A (ja) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | 超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008116317A JP2009267856A (ja) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | 超音波送受波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009267856A true JP2009267856A (ja) | 2009-11-12 |
Family
ID=41393124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008116317A Pending JP2009267856A (ja) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009267856A (ja) |
-
2008
- 2008-04-25 JP JP2008116317A patent/JP2009267856A/ja active Pending
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