JP3991936B2 - 超音波送受波器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用の超音波検知器などに用いられる超音波送受波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば圧電素子を用いて超音波を送波及び受波する超音波送受波器が提供されている。この種の超音波送受波器は、超音波を送波して障害物で反射された超音波を受波することで障害物の存在を検知する車載用の障害物検知器などに用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
この種の超音波送受波器として、図１１に示すものがある。この超音波送受波器は、筒状のハウジング１と、超音波を送受波する入出射面２１を有しハウジング１の一方の開口から入出射面２１を露出させてハウジング１内に収納される送受波ユニット２と、シリコンゴムからなり送受波ユニット２とハウジング１との間に挟まれて送受波ユニット２をハウジング１に保持する保持体３とを備える。以下、上下は図１１を基準とし、入出射面２１の法線方向であって入出射面２１が向けられた方向（図１１の左方向）を前方と呼ぶ。
【０００４】
上記の超音波送受波器は、送受波ユニット２の駆動及び出力処理のための電子回路が実装されたプリント配線板Ｐを有する回路ブロックと組み合わせて用いられる。回路ブロックは、プリント配線板Ｐを覆い電磁波を遮蔽するシールドケースＳと、プリント配線板Ｐに実装された入出力用のコネクタＣと、プリント配線板Ｐ及びシールドケースＳを収納し超音波送受波器のハウジング１に結合するハウジングＨとを備える。ここで、超音波送受波器のハウジング１の後端部の上と左右との外側面にはそれぞれ突起１２が設けられており、回路ブロックのハウジングＨの上と左右との端部にはそれぞれ突起に係合する係合穴Ｈ２が貫設された係合片Ｈ１が前方へ突設されていて、係合穴Ｈ２と突起１２との係合によって超音波送受波器のハウジング１と回路ブロックのハウジングＨとは結合している。コネクタＣは、回路ブロックのハウジングＨの下側で回路ブロックのハウジングＨと超音波送受波器のハウジング１との間から下方に突出する。また、回路ブロックのハウジングＨとコネクタＣと超音波送受波器とに囲まれる空間には、超音波検知の障害となる不要な振動の伝播を抑制するための充填材Ｆ２が充填されている。
【０００５】
超音波送受波器の各部について詳しく説明すると、送受波ユニット２は、例えばアルミニウムのような金属からなり入出射面２１を外側の底面とする有底円筒形状の振動ケース２２と、円盤状であって両面にそれぞれ電極を有し振動ケース２２の内側の底面に一方の電極が接触するように取りつけられた圧電素子２３とを備える。圧電素子２３の前記一方の電極は振動ケース２２と振動ケース２２に接続された電線４ｂとを介して引き出され、他方の電極は電線４ａを介して引き出され、それぞれ回路ブロックのプリント配線板Ｐに接続される。また、振動ケース２２の内部には不要な振動の伝播を抑制するための充填材Ｆ１が充填される。
【０００６】
保持体３は、円筒形状であって送受波ユニット２が圧入されるとともにハウジング１に圧入保持されることによって送受波ユニット２をハウジング１に保持する。ここで、保持体３の外周面の前後方向の中間と両端とには、それぞれ保持突起３１が全周に亙って突設されており、保持体３は保持突起３１の先端でハウジング１の内周面に弾接する。また、振動ケース２２の後端部の上下には凹部２４が設けられており、保持体３の内周面の後端部には凹部２４に入り込む凸部３２が設けられている。保持体３の凸部３２が送受波ユニット２の凹部２４に入り込むことにより、送受波ユニット２の入出射面２１に沿った面内での保持体３に対する回転が禁止されている。
【０００７】
保持体３の後端部の内側には、送受波ユニット２の充填材Ｆ１と回路ブロックのハウジングＨの充填材Ｆ２との間で不要な振動の伝播を抑制するクッション材５が保持されている。
【０００８】
ハウジング１の入出射面２１が露出した開口の周囲には鍔部１１が突設されている。鍔部１１は、前方から見て図１２に示すような円形状や図１３に示すような長方形状に形成されている。図１４に示すように、ハウジング１は自動車ＶのバンパＶＢに設けられた図示しない取付穴に取り付けられるものであって、取付穴とハウジング１との間の隙間は鍔部１１によって閉塞される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−２６７０２３号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平５−２４８９３５号公報（第２頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の超音波送受波器においては、ハウジング１と送受波ユニット２との間の保持体３が露出しており、見栄えが悪かった。一般に、見栄えを改善するには塗装を施すという手段があるが、保持体３は塗料が定着しにくいために塗装によって保持体３を目立たなくするという手段を採用することはできない。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、見栄えを改善することのできる超音波送受波器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートと、弾性を有する材料からなりハウジングと化粧プレートとの間に介在してハウジングと化粧プレートとの間の振動の伝播を抑制する化粧プレート抑振体とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、送受波ユニットとハウジングとの間の線を隠すことができるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、化粧プレート抑振体によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、弾性を有する材料からなりハウジングの内面と送受波ユニットとの間に挟まれて送受波ユニットをハウジングに保持する保持体を備え、保持体はハウジングと化粧プレートとの間に位置してハウジングと化粧プレートとの間の振動の伝播を抑制する抑振部を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、保持体の抑振部によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、弾性を有する接着剤を用いて送受波ユニットをハウジングに固定したことを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、送受波ユニットをハウジングに保持するための部品を別途用意する必要がないから、製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの発明において、弾性を有する材料からなり、ハウジングとハウジングが取り付けられる構造体との間に介在して、前記構造体とハウジングとの間の振動の伝播を抑制するハウジング抑振体を備えることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、ハウジングが取り付けられる構造体からの振動の伝播がハウジング抑振体によって抑制されるから、ハウジングが取り付けられる構造体の振動の影響を防ぐことができる。
【００２４】
請求項５の発明は、超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備え、化粧プレートにおいて送受波ユニットに向けられる面には、化粧プレートの厚み寸法を他の部位よりも小さくする溝であって送受波ユニットの入出射面の中央部に対向する部位を囲み弾性接着剤が充填された溝が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、送受波ユニットとハウジングとの間の線を隠すことができるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、溝で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００２６】
請求項６の発明は、超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備え、化粧プレートにおいて入出射面を覆う部位を他の部位よりも弾性係数の大きい材料で形成したことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、送受波ユニットとハウジングとの間の線を隠すことができるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、異なる材料の境界で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（参考例）
実施形態について説明する前に、本発明に関連した参考例について説明する。本参考例の基本構成は従来例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本参考例は、図１及び図２に示すように、従来例と同様の超音波送受波器の前面（図１の左側面）に、例えば合成樹脂成形品からなりハウジング１と送受波ユニット２との前面を覆う化粧プレート６を接着剤Ｂを用いて貼着したことを特徴とする。前方から見た化粧プレート６の形状は、ハウジング１の鍔部１１の形状に合わせて設定するとよい。例えば図１２のように鍔部１１が円形状であれば図３に示すように化粧プレート６も円形状とし、図１３のように鍔部１１が長方形状であれば図４に示すように化粧プレート６も長方形状とする。ここで、実施形態１で述べる残響防止の観点から、化粧プレート６の、入出射面２１の法線方向の寸法（図１の左右の寸法。以下、「厚み寸法」と呼ぶ。）は０．５ｍｍ以下とすることが望ましい。化粧プレート６と接着剤Ｂとハウジング１の鍔部１１との合計の厚み寸法Ｔは、例えば２ｍｍである。
【００３１】
上記構成によれば、図３及び図４に示すように化粧プレート６によって保持体３が隠されるから、見栄えが改善される。
【００３２】
なお、図１では化粧プレート６は送受波ユニット２に固定されているが、送受波ユニット２の入出射面２１と化粧プレート６との間で振動が十分に伝達されれば、必ずしも化粧プレート６を送受波ユニット２に固定する必要はない。例えば化粧プレート６をハウジング１のみに固定するとともに化粧プレート６を入出射面２１に弾接させてもよい。また、化粧プレート６とハウジング１又は送受波ユニット２との結合には接着剤Ｂを用いる代わりに他の手段を用いてもよい。例えば、アンカー効果やＯＨ基結合を発生させるためのカップリング処理を接合面に施した上でのインサート成形によって化粧プレート６とハウジング１又は送受波ユニット２とを結合してもよい。
【００３３】
（実施形態１）
ところで、超音波の送波と受波とに兼用される超音波送受波器の場合、超音波を送波するために発生させた振動が超音波送受波器の内部を伝播した残響が、受波された超音波による振動と同様に検知される。このような超音波送受波器を障害物を検知するために用いる場合、近距離の障害物で反射された超音波による振動と上記の残響とを区別することはできないため、残響が検知され続けるいわゆる残響時間が長いと、近距離の障害物が検知できなくなる。
【００３４】
ここで、参考例では、化粧プレート６に入射した超音波による振動が送受波ユニット２に良く伝わるように、硬く振動を伝えやすい通常の接着剤Ｂを介して化粧プレート６を送受波ユニット２に結合させてある。しかし、化粧プレート６は同じ接着剤Ｂを介してハウジング１にも結合しているので、化粧プレート６を介してハウジング１に振動が伝播することにより、残響時間が従来の超音波送受波器に比べて長くなってしまう。例えば、入出射面２１から２５ｃｍの距離にある障害物を検知可能とするためには、残響時間は１．５ｍｓ以下が好ましいとされるが、参考例の超音波送受波器の残響時間は−３０℃の下では従来例の約２倍となり１．５ｍｓを超えてしまっている。
【００３５】
本実施形態は上記事由に鑑み、残響時間を短縮することを目的としたものであり、基本的な構成は参考例と同様であるので共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３６】
本実施形態は、図５に示すように、ハウジング１と化粧プレート６との間に、通常の接着剤Ｂよりも柔軟で弾性を有する弾性接着剤ＥＢを通常の接着剤に代えて充填したものである。また、弾性を有する材料としての合成ゴムからなり構造体としてのバンパＶＢとハウジング１の鍔部１１との間に介在するハウジング抑振体７を備える。本実施形態のハウジング１は例えば、バンパＶＢの後面に当接する脚部ＣＬ１とハウジング１を保持する胴部ＣＬ２とを有する固定用部品ＣＬを用いてバンパＶＢに固定される。その他の構成は参考例と同様である。
【００３７】
上記構成によれば、弾性接着剤ＥＢによって化粧プレート６とハウジング１との間の振動の伝播が抑制されるから、残響時間が短縮される。つまり、弾性接着剤ＥＢが化粧プレート抑振体である。因みに、弾性接着剤ＥＢを用いたことにより、−３０℃の条件の下での残響時間は参考例の約半分に短縮され、１．５ｍｓ以下とすることができた。
【００３８】
また、ハウジング抑振体７によってバンパＶＢとハウジング１との間の振動の伝播が抑制されるから、バンパＶＢの振動による誤検知などの影響を防ぐことができる。
【００３９】
なお、弾性接着剤ＥＢを用いる代わりに、ハウジング１と化粧プレート６との間に合成ゴムのような弾性体を化粧プレート抑振体として配置しても良い。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態は、残響時間の短縮を目的とし、化粧プレート６の構成に特徴を有するものであって、基本的な構成は参考例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
本実施形態は、図６に示すように、化粧プレート６の入出射面２１を略覆う中央部６１を化粧プレート６の周縁部６２よりも弾性係数の大きい材料で形成したものである。その他の構成は参考例と同様である。
【００４２】
上記構成によれば、化粧プレート６の中央部６１と周縁部６２とを弾性係数が同じ材料で形成する場合に比べ、振動が中央部６１と周縁部６２との間を伝わりにくくなることにより、ハウジング１と送受波ユニット２との間の化粧プレート６を介した振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００４３】
（実施形態３）
本実施形態は、残響時間の短縮を目的とし、化粧プレート６の形状に特徴を有するものであって、基本的な構成は参考例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
本実施形態は、図７に示すように、化粧プレート６の入出射面２１の中央部を覆う部位の厚み寸法を化粧プレート６の他の部位の厚み寸法よりも小さくしたものである。
【００４５】
具体的に説明すると、化粧プレート６の後面（図７の右側面）の入出射面２１の中央部に対向する部位に凹部６３を設けるとともに、凹部６３を囲み凹部６３よりも深さ寸法の大きな溝６４を設け、凹部６３に充填した接着剤Ｂと、溝６４に充填した弾性接着剤ＥＢとで化粧プレート６を貼着してある。その他の構成は、参考例と同様である。
【００４６】
上記構成によれば、凹部６３の位置と溝６４の位置とで化粧プレート６の肉厚が変化し、ここで振動の伝播が抑制されるので、送受波ユニット２とハウジング１との間での化粧プレート６を介した振動の伝播が抑制されるから、残響時間が短縮される。また、実施形態１と同程度の効果を得るために必要な弾性接着剤ＥＢの量が、実施形態１よりも少なくなっている。
【００４７】
なお、実施形態１乃至本実施形態において、保持体３を用いる代わりに図８に示すように弾性接着剤ＥＢを用いて送受波ユニット２をハウジング１に保持してもよい。この構成を採用すれば、保持体３が不要となるから製造コストを低減することができる。
【００４９】
（実施形態４）
本実施形態は、残響時間の短縮を目的とし、保持体３の形状に特徴を有するものであって、基本的な構成は参考例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５０】
本実施形態は、図９に示すように、ハウジング１と化粧プレート６との間に介在してハウジング１と化粧プレート６との間の振動の伝播を抑制する抑振部３３を保持体３に設けたことを特徴とする。抑振部３３は、図１０に示すように保持体３において入出射面２１を露出させる開口の全周に亙って保持突起３１に代えて突設された鍔状に形成されている。その他の構成は、参考例と同様である。
【００５１】
上記構成によれば、保持体３の抑振部３３によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間が短縮される。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備えるので、送受波ユニットとハウジングとの間の線が化粧プレートによって隠れるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、弾性を有する材料からなりハウジングと化粧プレートとの間に介在する化粧プレート抑振体によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００５５】
請求項２の発明は、保持体に設けられハウジングと化粧プレートとの間に位置する抑振部によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００５６】
請求項３の発明は、弾性を有する接着剤を用いて送受波ユニットをハウジングに固定したので、送受波ユニットをハウジングに保持するための部品を別途用意する必要がないから、製造コストを低減することができる。
【００５７】
請求項４の発明は、弾性を有する材料からなりハウジングとハウジングが取り付けられる構造体との間に介在するハウジング抑振体によって、ハウジングが取り付けられる構造体からの振動の伝播が抑制されるから、ハウジングが取り付けられる構造体の振動の影響を防ぐことができる。
【００５８】
請求項５の発明は、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備えるので、送受波ユニットとハウジングとの間の線が化粧プレートによって隠れるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、化粧プレートにおいて送受波ユニットに向けられる面に、化粧プレートの厚み寸法を他の部位よりも小さくする溝であって送受波ユニットの入出射面の中央部に対向する部位を囲み弾性接着剤が充填された溝を設けたので、溝で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００５９】
請求項６の発明は、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備えるので、送受波ユニットとハウジングとの間の線が化粧プレートによって隠れるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、化粧プレートにおいて入出射面を覆う部位を他の部位よりも弾性係数の大きい材料で形成したので、異なる材料の境界で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関連した参考例を示す断面図である。
【図２】 同上を示す分解斜視図である。
【図３】 同上を示す正面図である。
【図４】 同上の別の形態を示す正面図である。
【図５】 本発明の実施形態１を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施形態２を示す断面図である。
【図７】 本発明の実施形態３を示す断面図である。
【図８】 同上の別の形態を示す断面図である。
【図９】 本発明の実施形態４を示す断面図である。
【図１０】 同上に用いられる保持体を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】 従来例を示す断面図である。
【図１２】 同上を示す正面図である。
【図１３】 別の従来例を示す正面図である。
【図１４】 超音波送受波器の使用法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 送受波ユニット
３ 保持体
６ 化粧プレート
７ ハウジング抑振体
２１ 入出射面
ＥＢ 弾性接着剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用の超音波検知器などに用いられる超音波送受波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば圧電素子を用いて超音波を送波及び受波する超音波送受波器が提供されている。この種の超音波送受波器は、超音波を送波して障害物で反射された超音波を受波することで障害物の存在を検知する車載用の障害物検知器などに用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
この種の超音波送受波器として、図１１に示すものがある。この超音波送受波器は、筒状のハウジング１と、超音波を送受波する入出射面２１を有しハウジング１の一方の開口から入出射面２１を露出させてハウジング１内に収納される送受波ユニット２と、シリコンゴムからなり送受波ユニット２とハウジング１との間に挟まれて送受波ユニット２をハウジング１に保持する保持体３とを備える。以下、上下は図１１を基準とし、入出射面２１の法線方向であって入出射面２１が向けられた方向（図１１の左方向）を前方と呼ぶ。
【０００４】
上記の超音波送受波器は、送受波ユニット２の駆動及び出力処理のための電子回路が実装されたプリント配線板Ｐを有する回路ブロックと組み合わせて用いられる。回路ブロックは、プリント配線板Ｐを覆い電磁波を遮蔽するシールドケースＳと、プリント配線板Ｐに実装された入出力用のコネクタＣと、プリント配線板Ｐ及びシールドケースＳを収納し超音波送受波器のハウジング１に結合するハウジングＨとを備える。ここで、超音波送受波器のハウジング１の後端部の上と左右との外側面にはそれぞれ突起１２が設けられており、回路ブロックのハウジングＨの上と左右との端部にはそれぞれ突起に係合する係合穴Ｈ２が貫設された係合片Ｈ１が前方へ突設されていて、係合穴Ｈ２と突起１２との係合によって超音波送受波器のハウジング１と回路ブロックのハウジングＨとは結合している。コネクタＣは、回路ブロックのハウジングＨの下側で回路ブロックのハウジングＨと超音波送受波器のハウジング１との間から下方に突出する。また、回路ブロックのハウジングＨとコネクタＣと超音波送受波器とに囲まれる空間には、超音波検知の障害となる不要な振動の伝播を抑制するための充填材Ｆ２が充填されている。
【０００５】
超音波送受波器の各部について詳しく説明すると、送受波ユニット２は、例えばアルミニウムのような金属からなり入出射面２１を外側の底面とする有底円筒形状の振動ケース２２と、円盤状であって両面にそれぞれ電極を有し振動ケース２２の内側の底面に一方の電極が接触するように取りつけられた圧電素子２３とを備える。圧電素子２３の前記一方の電極は振動ケース２２と振動ケース２２に接続された電線４ｂとを介して引き出され、他方の電極は電線４ａを介して引き出され、それぞれ回路ブロックのプリント配線板Ｐに接続される。また、振動ケース２２の内部には不要な振動の伝播を抑制するための充填材Ｆ１が充填される。
【０００６】
保持体３は、円筒形状であって送受波ユニット２が圧入されるとともにハウジング１に圧入保持されることによって送受波ユニット２をハウジング１に保持する。ここで、保持体３の外周面の前後方向の中間と両端とには、それぞれ保持突起３１が全周に亙って突設されており、保持体３は保持突起３１の先端でハウジング１の内周面に弾接する。また、振動ケース２２の後端部の上下には凹部２４が設けられており、保持体３の内周面の後端部には凹部２４に入り込む凸部３２が設けられている。保持体３の凸部３２が送受波ユニット２の凹部２４に入り込むことにより、送受波ユニット２の入出射面２１に沿った面内での保持体３に対する回転が禁止されている。
【０００７】
保持体３の後端部の内側には、送受波ユニット２の充填材Ｆ１と回路ブロックのハウジングＨの充填材Ｆ２との間で不要な振動の伝播を抑制するクッション材５が保持されている。
【０００８】
ハウジング１の入出射面２１が露出した開口の周囲には鍔部１１が突設されている。鍔部１１は、前方から見て図１２に示すような円形状や図１３に示すような長方形状に形成されている。図１４に示すように、ハウジング１は自動車ＶのバンパＶＢに設けられた図示しない取付穴に取り付けられるものであって、取付穴とハウジング１との間の隙間は鍔部１１によって閉塞される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−２６７０２３号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平５−２４８９３５号公報（第２頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の超音波送受波器においては、ハウジング１と送受波ユニット２との間の保持体３が露出しており、見栄えが悪かった。一般に、見栄えを改善するには塗装を施すという手段があるが、保持体３は塗料が定着しにくいために塗装によって保持体３を目立たなくするという手段を採用することはできない。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、見栄えを改善することのできる超音波送受波器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートと、弾性を有する材料からなりハウジングと化粧プレートとの間に介在してハウジングと化粧プレートとの間の振動の伝播を抑制する化粧プレート抑振体とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、送受波ユニットとハウジングとの間の線を隠すことができるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、化粧プレート抑振体によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、弾性を有する材料からなりハウジングの内面と送受波ユニットとの間に挟まれて送受波ユニットをハウジングに保持する保持体を備え、保持体はハウジングと化粧プレートとの間に位置してハウジングと化粧プレートとの間の振動の伝播を抑制する抑振部を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、保持体の抑振部によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、弾性を有する接着剤を用いて送受波ユニットをハウジングに固定したことを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、送受波ユニットをハウジングに保持するための部品を別途用意する必要がないから、製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの発明において、弾性を有する材料からなり、ハウジングとハウジングが取り付けられる構造体との間に介在して、前記構造体とハウジングとの間の振動の伝播を抑制するハウジング抑振体を備えることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、ハウジングが取り付けられる構造体からの振動の伝播がハウジング抑振体によって抑制されるから、ハウジングが取り付けられる構造体の振動の影響を防ぐことができる。
【００２４】
請求項５の発明は、超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備え、化粧プレートにおいて送受波ユニットに向けられる面には、化粧プレートの厚み寸法を他の部位よりも小さくする溝であって送受波ユニットの入出射面の中央部に対向する部位を囲み弾性接着剤が充填された溝が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、送受波ユニットとハウジングとの間の線を隠すことができるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、溝で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００２６】
請求項６の発明は、超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備え、化粧プレートにおいて入出射面を覆う部位を他の部位よりも弾性係数の大きい材料で形成したことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、送受波ユニットとハウジングとの間の線を隠すことができるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、異なる材料の境界で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（参考例）
実施形態について説明する前に、本発明に関連した参考例について説明する。本参考例の基本構成は従来例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本参考例は、図１及び図２に示すように、従来例と同様の超音波送受波器の前面（図１の左側面）に、例えば合成樹脂成形品からなりハウジング１と送受波ユニット２との前面を覆う化粧プレート６を接着剤Ｂを用いて貼着したことを特徴とする。前方から見た化粧プレート６の形状は、ハウジング１の鍔部１１の形状に合わせて設定するとよい。例えば図１２のように鍔部１１が円形状であれば図３に示すように化粧プレート６も円形状とし、図１３のように鍔部１１が長方形状であれば図４に示すように化粧プレート６も長方形状とする。ここで、実施形態１で述べる残響防止の観点から、化粧プレート６の、入出射面２１の法線方向の寸法（図１の左右の寸法。以下、「厚み寸法」と呼ぶ。）は０．５ｍｍ以下とすることが望ましい。化粧プレート６と接着剤Ｂとハウジング１の鍔部１１との合計の厚み寸法Ｔは、例えば２ｍｍである。
【００３１】
上記構成によれば、図３及び図４に示すように化粧プレート６によって保持体３が隠されるから、見栄えが改善される。
【００３２】
なお、図１では化粧プレート６は送受波ユニット２に固定されているが、送受波ユニット２の入出射面２１と化粧プレート６との間で振動が十分に伝達されれば、必ずしも化粧プレート６を送受波ユニット２に固定する必要はない。例えば化粧プレート６をハウジング１のみに固定するとともに化粧プレート６を入出射面２１に弾接させてもよい。また、化粧プレート６とハウジング１又は送受波ユニット２との結合には接着剤Ｂを用いる代わりに他の手段を用いてもよい。例えば、アンカー効果やＯＨ基結合を発生させるためのカップリング処理を接合面に施した上でのインサート成形によって化粧プレート６とハウジング１又は送受波ユニット２とを結合してもよい。
【００３３】
（実施形態１）
ところで、超音波の送波と受波とに兼用される超音波送受波器の場合、超音波を送波するために発生させた振動が超音波送受波器の内部を伝播した残響が、受波された超音波による振動と同様に検知される。このような超音波送受波器を障害物を検知するために用いる場合、近距離の障害物で反射された超音波による振動と上記の残響とを区別することはできないため、残響が検知され続けるいわゆる残響時間が長いと、近距離の障害物が検知できなくなる。
【００３４】
ここで、参考例では、化粧プレート６に入射した超音波による振動が送受波ユニット２に良く伝わるように、硬く振動を伝えやすい通常の接着剤Ｂを介して化粧プレート６を送受波ユニット２に結合させてある。しかし、化粧プレート６は同じ接着剤Ｂを介してハウジング１にも結合しているので、化粧プレート６を介してハウジング１に振動が伝播することにより、残響時間が従来の超音波送受波器に比べて長くなってしまう。例えば、入出射面２１から２５ｃｍの距離にある障害物を検知可能とするためには、残響時間は１．５ｍｓ以下が好ましいとされるが、参考例の超音波送受波器の残響時間は−３０℃の下では従来例の約２倍となり１．５ｍｓを超えてしまっている。
【００３５】
本実施形態は上記事由に鑑み、残響時間を短縮することを目的としたものであり、基本的な構成は参考例と同様であるので共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３６】
本実施形態は、図５に示すように、ハウジング１と化粧プレート６との間に、通常の接着剤Ｂよりも柔軟で弾性を有する弾性接着剤ＥＢを通常の接着剤に代えて充填したものである。また、弾性を有する材料としての合成ゴムからなり構造体としてのバンパＶＢとハウジング１の鍔部１１との間に介在するハウジング抑振体７を備える。本実施形態のハウジング１は例えば、バンパＶＢの後面に当接する脚部ＣＬ１とハウジング１を保持する胴部ＣＬ２とを有する固定用部品ＣＬを用いてバンパＶＢに固定される。その他の構成は参考例と同様である。
【００３７】
上記構成によれば、弾性接着剤ＥＢによって化粧プレート６とハウジング１との間の振動の伝播が抑制されるから、残響時間が短縮される。つまり、弾性接着剤ＥＢが化粧プレート抑振体である。因みに、弾性接着剤ＥＢを用いたことにより、−３０℃の条件の下での残響時間は参考例の約半分に短縮され、１．５ｍｓ以下とすることができた。
【００３８】
また、ハウジング抑振体７によってバンパＶＢとハウジング１との間の振動の伝播が抑制されるから、バンパＶＢの振動による誤検知などの影響を防ぐことができる。
【００３９】
なお、弾性接着剤ＥＢを用いる代わりに、ハウジング１と化粧プレート６との間に合成ゴムのような弾性体を化粧プレート抑振体として配置しても良い。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態は、残響時間の短縮を目的とし、化粧プレート６の構成に特徴を有するものであって、基本的な構成は参考例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
本実施形態は、図６に示すように、化粧プレート６の入出射面２１を略覆う中央部６１を化粧プレート６の周縁部６２よりも弾性係数の大きい材料で形成したものである。その他の構成は参考例と同様である。
【００４２】
上記構成によれば、化粧プレート６の中央部６１と周縁部６２とを弾性係数が同じ材料で形成する場合に比べ、振動が中央部６１と周縁部６２との間を伝わりにくくなることにより、ハウジング１と送受波ユニット２との間の化粧プレート６を介した振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００４３】
（実施形態３）
本実施形態は、残響時間の短縮を目的とし、化粧プレート６の形状に特徴を有するものであって、基本的な構成は参考例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
本実施形態は、図７に示すように、化粧プレート６の入出射面２１の中央部を覆う部位の厚み寸法を化粧プレート６の他の部位の厚み寸法よりも小さくしたものである。
【００４５】
具体的に説明すると、化粧プレート６の後面（図７の右側面）の入出射面２１の中央部に対向する部位に凹部６３を設けるとともに、凹部６３を囲み凹部６３よりも深さ寸法の大きな溝６４を設け、凹部６３に充填した接着剤Ｂと、溝６４に充填した弾性接着剤ＥＢとで化粧プレート６を貼着してある。その他の構成は、参考例と同様である。
【００４６】
上記構成によれば、凹部６３の位置と溝６４の位置とで化粧プレート６の肉厚が変化し、ここで振動の伝播が抑制されるので、送受波ユニット２とハウジング１との間での化粧プレート６を介した振動の伝播が抑制されるから、残響時間が短縮される。また、実施形態１と同程度の効果を得るために必要な弾性接着剤ＥＢの量が、実施形態１よりも少なくなっている。
【００４７】
なお、実施形態１乃至本実施形態において、保持体３を用いる代わりに図８に示すように弾性接着剤ＥＢを用いて送受波ユニット２をハウジング１に保持してもよい。この構成を採用すれば、保持体３が不要となるから製造コストを低減することができる。
【００４９】
（実施形態４）
本実施形態は、残響時間の短縮を目的とし、保持体３の形状に特徴を有するものであって、基本的な構成は参考例と同様であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５０】
本実施形態は、図９に示すように、ハウジング１と化粧プレート６との間に介在してハウジング１と化粧プレート６との間の振動の伝播を抑制する抑振部３３を保持体３に設けたことを特徴とする。抑振部３３は、図１０に示すように保持体３において入出射面２１を露出させる開口の全周に亙って保持突起３１に代えて突設された鍔状に形成されている。その他の構成は、参考例と同様である。
【００５１】
上記構成によれば、保持体３の抑振部３３によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間が短縮される。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備えるので、送受波ユニットとハウジングとの間の線が化粧プレートによって隠れるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、弾性を有する材料からなりハウジングと化粧プレートとの間に介在する化粧プレート抑振体によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００５５】
請求項２の発明は、保持体に設けられハウジングと化粧プレートとの間に位置する抑振部によって振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００５６】
請求項３の発明は、弾性を有する接着剤を用いて送受波ユニットをハウジングに固定したので、送受波ユニットをハウジングに保持するための部品を別途用意する必要がないから、製造コストを低減することができる。
【００５７】
請求項４の発明は、弾性を有する材料からなりハウジングとハウジングが取り付けられる構造体との間に介在するハウジング抑振体によって、ハウジングが取り付けられる構造体からの振動の伝播が抑制されるから、ハウジングが取り付けられる構造体の振動の影響を防ぐことができる。
【００５８】
請求項５の発明は、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備えるので、送受波ユニットとハウジングとの間の線が化粧プレートによって隠れるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、化粧プレートにおいて送受波ユニットに向けられる面に、化粧プレートの厚み寸法を他の部位よりも小さくする溝であって送受波ユニットの入出射面の中央部に対向する部位を囲み弾性接着剤が充填された溝を設けたので、溝で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【００５９】
請求項６の発明は、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備えるので、送受波ユニットとハウジングとの間の線が化粧プレートによって隠れるから、化粧プレートを備えない場合に比べて見栄えを改善することができる。また、化粧プレートにおいて入出射面を覆う部位を他の部位よりも弾性係数の大きい材料で形成したので、異なる材料の境界で振動の伝播が抑制されるから、残響時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関連した参考例を示す断面図である。
【図２】 同上を示す分解斜視図である。
【図３】 同上を示す正面図である。
【図４】 同上の別の形態を示す正面図である。
【図５】 本発明の実施形態１を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施形態２を示す断面図である。
【図７】 本発明の実施形態３を示す断面図である。
【図８】 同上の別の形態を示す断面図である。
【図９】 本発明の実施形態４を示す断面図である。
【図１０】 同上に用いられる保持体を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】 従来例を示す断面図である。
【図１２】 同上を示す正面図である。
【図１３】 別の従来例を示す正面図である。
【図１４】 超音波送受波器の使用法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 送受波ユニット
３ 保持体
６ 化粧プレート
７ ハウジング抑振体
２１ 入出射面
ＥＢ 弾性接着剤
Claims (6)
- 超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートと、弾性を有する材料からなりハウジングと化粧プレートとの間に介在してハウジングと化粧プレートとの間の振動の伝播を抑制する化粧プレート抑振体とを備えることを特徴とする超音波送受波器。
- 弾性を有する材料からなりハウジングの内面と送受波ユニットとの間に挟まれて送受波ユニットをハウジングに保持する保持体を備え、保持体はハウジングと化粧プレートとの間に位置してハウジングと化粧プレートとの間の振動の伝播を抑制する抑振部を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波送受波器。
- 弾性を有する接着剤を用いて送受波ユニットをハウジングに固定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の超音波送受波器。
- 弾性を有する材料からなり、ハウジングとハウジングが取り付けられる構造体との間に介在して、前記構造体とハウジングとの間の振動の伝播を抑制するハウジング抑振体を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波送受波器。
- 超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備え、化粧プレートにおいて送受波ユニットに向けられる面には、化粧プレートの厚み寸法を他の部位よりも小さくする溝であって送受波ユニットの入出射面の中央部に対向する部位を囲み弾性接着剤が充填された溝が設けられていることを特徴とする超音波送受波器。
- 超音波が出射及び入射する入出射面を有する送受波ユニットと、送受波ユニットを入出射面を露出させて保持するハウジングと、入出射面側から見て少なくとも送受波ユニットとハウジングとを覆う化粧プレートとを備え、化粧プレートにおいて入出射面を覆う部位を他の部位よりも弾性係数の大きい材料で形成したことを特徴とする超音波送受波器。
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