JP4306561B2 - 超音波センサ - Google Patents
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Description
本発明は、上記問題に鑑みたものであり、円形状の振動面を有する超音波振動子(特に水平方向と垂直方向とで指向性が異なる超音波振動子)と、円筒状のクッション部材と、ケースとの組み付けを容易に行うことができる超音波センサを提供することを目的とする。
(2)請求項2の発明は、前記クッション側係止部は、前記軸方向に伸びる脚部と該脚部から径方向外側に向かって突出する爪部とからなり、前記ケース側係止部は、前記爪部が係止するように、前記嵌合孔の内周面から嵌合孔の軸中心側に向かって突出する係止用凸部からなることを特徴とする。
(4)請求項4の発明は、前記クッション部材が外嵌された超音波振動子の後端側にて、前記クッション側係止部より内側に、前記超音波振動子に接触してその振動を減衰する円柱状のダンパ部材を備えたことを特徴とする。
従って、超音波振動子を内嵌したクッション部材の後端側から、注入用凹部に接着剤を注入することにより、超音波振動子とクッション部材とダンパ部材とを一体に接合することが可能である。
(8)請求項8の発明は、前記クッション側案内部及び前記嵌合側案内部の位置は、前記軸方向からみて、前記クッション部材を前記嵌合部に挿入して取り付ける際の位置が1つに定まるように設けられていることを特徴とする。
(9)請求項9の発明は、前記請求項1〜5に記載の超音波センサの構成と、前記請求項6〜8のいずれかに記載の超音波センサの構成とを備えたことを特徴とする。
(10)請求項10の発明は、前記超音波振動子を内嵌した前記クッション部材が挿入された前記ケースの後端側に、前記クッション部材と接触するように、充填剤を注入して凝固させた充填部を有することを特徴とする。
尚、充填剤としては、クッション部材と同様なゴム状の材料(例えばシリコンゴム)を用いることが好ましい。
前記クッション部材にも、前記ハウジング側識別手段に対応して、該識別手段と当接するクッション側識別手段を設けたことを特徴とする。
尚、ハウジング側識別手段としては、ハウジングの側壁部に形成された平面部を採用でき、クッション側識別手段としては、クッション部材の内周面から突出して設けられた平面部を採用できる。
図1(a)は超音波振動子1の正面図、(b)は右側面図、(c)は裏面図である。この超音波振動子1は、中空状のハウジング3の中に充填物5が充填されて構成されており、この充填物5を取り除いた状態の側面断面図、裏面図を、図1(d)、(e)に示す。尚、図1(d)は、図1(e)のA−A断面図である。
図3(a)はクッション部材1の正面図、(b)は右側面図、(c)は裏面図、(d)は上面図、(e)は図3(c)のB−B断面図である。
図4(a)はケース29の正面図、(b)は右側面図、(c)は裏面図、(d)は上面図、(e)は図4(c)のC−C断面図である。
図5(a)は超音波センサの分解図、(b)は超音波センサの縦断面図、(c)は超音波センサの斜視図である。
このとき、超音波振動子1の側壁部4の平面部15とクッション部材17の内周面の平面部21aとが当接することにより、クッション部材17に対する超音波素子1の回動方向の位置決めが行われる。
(1)例えば図6(a)に示す様に、クッション部材61の軸方向の位置決めのために、クッション部材61の後端側から突出するクッション側係止部63として、湾曲した板状の脚部65を設けるとともに、その脚部65には板圧方向に貫く貫通孔67(又は凹部)を設け、更に、ケース69の嵌合孔71の内周面に、貫通孔67等と係合する凸部73を設け、この凸部73と貫通孔67等により係止する構成としてもよい。
3…ハウジング
4…側壁部
7…圧電素子
17、61、81、91、101…クッション部材
23、63、83…クッション側係止部
45…嵌合側係止部(係止凸部)
22…ダンパ部材
29、69…ケース
31、33…クッション側案内部(案内用凸部)
37、95、103…嵌合部
39、71、85…嵌合孔
41、43…嵌合側案内部(案内用切り欠き)
Claims (11)
- 先端側の外側表面が円形状の振動面(3b)である振動部(3a)及び円筒状の側壁部(4)を有するハウジング(3)と、前記振動部(3a)の内側表面に貼り付けられた圧電素子(7)とを備えた超音波振動子(1)と、
前記超音波振動子(1)の側壁部(4)に外嵌し、ゴム状の弾性を有する円筒状のクッション部材(17)と、
前記クッション部材(17)が挿入される円筒状の嵌合孔(39)が形成された嵌合部(37)を有するケース(29)と、
を備えた超音波センサであって、
前記クッション部材(17)の後端側にクッション側係止部(23)を前記クッション部材(17)の軸方向に立設するとともに、前記クッション側係止部(23)を、前記超音波振動子(1)が内嵌した前記クッション部材(17)を前記嵌合部(37)の嵌合孔(39)に挿入した際に、前記クッション側係止部(23)の爪部(27)が前記ケース側に設けられたケース側係止部(45)に係止して前記クッション部材(17)の軸方向への移動を規制するように構成したことを特徴とする超音波センサ。 - 前記クッション側係止部(23)は、前記軸方向に伸びる脚部(25)と該脚部(25)から径方向外側に向かって突出する爪部(27)とからなり、前記ケース側係止部(45)は、前記爪部(27)が係止するように、前記嵌合孔(39)の内周面から嵌合孔(39)の軸中心側に向かって突出する係止用凸部(45)からなることを特徴とする前記請求項1に記載の超音波センサ。
- 前記クッション側係止部(23)の軸方向から見た幅を前記クッション部材(17)の内径より小さくするとともに、前記嵌合部(37)の嵌合孔(39)の後端側の径を小さくして円形形状とは異なる変形貫通孔(39a)とし、前記挿入時に前記クッション側係止部(23)が前記変形貫通孔(39a)に嵌合する構成としたことを特徴とする前記請求項1又は2に記載の超音波センサ。
- 前記クッション部材(17)が外嵌された超音波振動子(1)の後端側にて、前記クッション側係止部(23)より内側に、前記超音波振動子(1)に接触してその振動を減衰する円柱状のダンパ部材(22)を備えたことを特徴とする前記請求項1〜3のいずれかに記載の超音波センサ。
- 前記クッション部材(17)の後端側の内周面側に、前記ダンパ部材(22)を接合する接着剤を前記後端側より注入する注入用凹部(21b)を設けたことを特徴とする前記請求項4に記載の超音波センサ。
- 先端側の外側表面が円形状の振動面(3b)である振動部(3a)及び円筒状の側壁部(4)を有するハウジング(3)と、前記振動部(3a)の内側表面に貼り付けられた圧電素子(7)とを備えた超音波振動子(1)と、
前記超音波振動子(1)の側壁部(4)に外嵌し、ゴム状の弾性を有する円筒状のクッション部材(17)と、
前記クッション部材(17)が挿入される円筒状の嵌合孔(39)が形成された嵌合部(37)を有するケース(29)と、
を備えた超音波センサであって、
前記クッション部材(17)の外周面と前記嵌合部(37)とのそれぞれに、1個又は複数個の互いに係合するクッション側案内部(31、33)と嵌合側案内部(41、43)とを設けるとともに、前記クッション側案内部(31、33)と嵌合側案内部(41、43)とを、前記クッション部材(17)の周方向への回動を防止するとともに該クッション部材(17)の軸方向への移動を案内するように構成したことを特徴とする超音波センサ。 - 前記クッション側案内部(31、33)が前記クッション部材(17)の外周面から突出する案内用凸部(31、33)であり、前記嵌合側案内部(41、43)が前記嵌合部(37)の軸方向に伸びる案内用切り欠き(41、43)であり、前記案内用凸部(31、33)が前記案内用切り欠き(41、43)に係合して前記クッション部材(17)の軸方向に摺動する構成であることを特徴とする前記請求項6に記載の超音波センサ。
- 前記クッション側案内部(31、33)及び前記嵌合側案内部(41、43)の位置は、前記軸方向からみて、前記クッション部材(17)を前記嵌合部(37)に挿入して取り付ける際の位置が1つに定まるように設けられていることを特徴とする前記請求項6又は7に記載の超音波センサ。
- 前記請求項1〜5に記載の超音波センサの構成と、前記請求項6〜8のいずれかに記載の超音波センサの構成とを備えたことを特徴とする超音波センサ。
- 前記超音波振動子(1)を内嵌した前記クッション部材(17)が挿入された前記ケース(29)の後端側に、前記クッション部材(17)と接触するように、充填剤を注入して凝固させた充填部(59)を有することを特徴とする前記請求項1〜9のいずれかに記載の超音波センサ。
- 前記ハウジング(3)に前記超音波振動子(1)の水平方向と垂直方向とを識別するためのハウジング側識別手段(15)を設けるとともに、
前記クッション部材(17)にも、前記ハウジング側識別手段(15)に対応して、該識別手段(15)と当接するクッション側識別手段(21a)を設けたことを特徴とする前記請求項1〜10のいずれかに記載の超音波センサ。
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