JP2011077918A - 超音波トランスデューサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波トランスデューサ10はケース1と固定部材3と圧電体2とを備える。ケース1は主軸方向の端部が閉塞した有底筒状である。圧電体2はケース1の内底面部に形成される。固定部材3はケース1の内底面部から離間して配置され、圧電体2に対向する。ここで、圧電体2と固定部材3との間隔L1は、圧電体2の最大変位距離よりも大きく、且つ、音波の1/4波長の略奇数倍または1/4波長以下とする。
【選択図】図4
Description
超音波トランスデューサ100はケース101、圧電体102、吸音部材103、充填剤104、およびリード線105を備える。圧電体102はケース101の内底面に接着剤(不図示)で接着される。ケース101は有底筒状である。充填剤104はケース101の筒内部に注入固化されてケース101を閉塞する。吸音部材103は、ケース101の内側空間に配置される。圧電体102にはリード線105が接続され、リード線105は充填剤104を通過してケース外部に引き出される。
超音波トランスデューサ200はケース201、圧電体202、固定板203、充填剤204、および外部へ電気信号を伝達する金属ピン205を備える。この超音波トランスデューサ200はリード線を用いずに金属ピン205を用いるとともに、金属ピン205の固定のために樹脂製の固定板203を有する。
この構成では、ケースの内側空間で生じる音波の多重反射の減衰を早めるために、反射部と圧電体との間隔を設定する。なお、本発明で反射部の定義は、音波の吸収率と反射率とを比較して、音波の吸収率<音波の反射率の関係を満たす構成である。反射部と圧電体との間隔を音波の1/4波長の略奇数倍とする場合、反射部や圧電体での壁面入射波と壁面反射波とが相互に打ち消し合い、超音波の減衰が早まる。また、反射部と圧電体との間隔を音波の1/4波長以下とする場合、単位時間辺りの音波の反射回数が極めて多くなって超音波の減衰が早まる。
ここでは、ケース材:アルミニウム、ケース外径: Φ14mm、圧電体により実質的に振動するケース内径:Φ8mm、反射部:PBT、反射部面積: 8mm2、圧電体径:Φ6mm、駆動条件:48kHz、3.75Vp−pとしている。
1…ケース
2,12,22…圧電体
3,13,23…固定部材
4,19,29…充填剤
5,15,25…外部接続端子
6…導電性接着剤
7…内部配線
11,21…上部カバー
14,24…ウェイト
16,26…ワッシャ
17,27A,27B…バネ状金属端子
18,28A,28B…吸音部材
Claims (3)
- 主軸方向の端部が閉塞した有底筒状のケースと、
前記ケースの内底面部に形成される圧電体と、
前記ケースの内底面部から離間して配置され、前記圧電体に対向する反射部と、
を備え、
前記圧電体と前記反射部との間隔が、前記圧電体の最大変位距離よりも大きく、且つ、音波の1/4波長の略奇数倍または1/4波長以下である超音波トランスデューサ。 - 前記圧電体と前記反射部との間に吸音部材をさらに備える、請求項1に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記反射部は、ケース内部とケース外部とに連通し、吸音部材で閉塞される開口部を備える、請求項1または2に記載の超音波トランスデューサ。
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