JP6593236B2

JP6593236B2 - 超音波センサ

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Publication number: JP6593236B2
Application number: JP2016057505A
Authority: JP
Inventors: 兼史深堀
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2019-10-23
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Description

本発明は、超音波センサに関する。

従来、車両のバンパ等に設けられた超音波センサにより車両と車両周囲の物体との距離を検知し、車両と物体との衝突を回避する制御が行われている。

このような超音波センサとして、特許文献１に記載の超音波センサがある。特許文献１に記載の超音波センサは、超音波を送受信する送受信面を有する振動体と、振動体の外側面を囲む筒状の弾性部材と、振動体及び弾性部材を収容する収容部を備える本体部と、弾性部材を囲むようにして設けられ、取付対象物の表側に当接した状態で前記本体部に組み付けられる環状体と、を備え、取付対象物を貫通した状態でその取付対象物に取り付けられる。

弾性部材は、筒状弾性体と底部弾性体との２部材に分割されており、筒状弾性体の色を取付対象物であるバンパの色と等しくすることにより、意匠性を向上させることができる。

特開２００２−１９９４８２号公報

特許文献１のごとく、筒状弾性体を２部材とする場合、その２部材の間に隙間が生ずれば、その隙間から超音波の漏れが生ずる。超音波の漏れが生ずれば、その漏れた超音波が周囲の物体等により反射され、超音波センサの送受波面へ到達することが起こる。その結果として、過剰なノイズが検出され、その結果として物体との距離の誤検知が生ずるおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、超音波の漏れによって発生するノイズを抑制することができる超音波センサを提供することにある。

第１の発明は、超音波センサであって、超音波を送受信する送受信面を正面に有し、正面から裏面側に延びる厚みを有する振動体と、振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第１弾性部材と、振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、第１弾性部材と正面側で当接する筒状の第２弾性部材と、振動体及び第２弾性部材を収容する筒状の側壁部を有し、第１弾性部材及び第２弾性部材よりも硬質であるケースと、を備え、第１弾性部材は、振動体の厚み方向に圧縮された状態で正面側から側壁部の正面側端部に当接している。

上記構成では、第１弾性部材は圧縮され弾性変形した状態で、側壁部に正面側へ当接するため、第１弾性部材と側壁部は密着する。これにより、振動体の側面から生じた超音波が、第１弾性部材と側壁部との間を通って超音波センサの外部への漏れを抑制でき、それによって発生するノイズを抑制することができる。

第２の発明は、超音波センサであって、超音波を送受信する送受信面を正面に有し、正面から裏面方向に延びる厚みを有する振動体と、振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第１弾性部材と、振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、第１弾性部材と正面側で当接する筒状の第２弾性部材と、振動体及び第２弾性部材を収容する筒状の側壁部を有し、第１弾性部材及び第２弾性部材よりも硬質であるケースと、を備え、第１弾性部材及び第２弾性部材において、互いに対向する各端面には、凹面及び凸面の少なくともいずれかがそれぞれ形成されている。

上記構成では、第１弾性部材と第２弾性部材との当接面に凹凸を設けているため、振動体の側面から生じた超音波が、直線的に抜ける経路がない。したがって、第１弾性部材と第２弾性部材との間からの超音波の漏れを抑制でき、それによって発生するノイズを抑制することができる。

超音波センサの斜視図である。超音波センサの分解斜視図である。本体部材の正面図である。本体部材の上面図である。本体部材の断面図である。第１弾性部材の正面図である。第１弾性部材の上面図である。第１弾性部材の断面図である。リテーナの正面図である。リテーナの上面図である。リテーナの断面図である。超音波センサの断面図である。第１弾性部材のフランジ部周囲の拡大図である。第２実施形態における、第１弾性部材の周囲の拡大図である。第３実施形態における、第１弾性部材の周囲の拡大図である。第４実施形態における、第１弾性部材の周囲の拡大図である。第５実施形態における、第１弾性部材の周囲の拡大図である。第６実施形態における、第１弾性部材の周囲の拡大図である。第７実施形態における、第１弾性部材の周囲の拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

＜第１実施形態＞
本実施形態の第１実施形態にかかる超音波センサについて説明する。本実施形態に係る超音波センサは、車両のバンパに取り付けられ、送受信面により超音波の送受信を行い、車両周囲の物体の検知用いられる。

図１は、本実施形態に係る超音波センサ１０の斜視図である。超音波センサ１０は、送受信面１１が外部に露出するように、取付対象物であるバンパの裏側から取り付けられる。このとき、バンパの裏面に取付面１２が当接する。なお、本実施形態において、送受信面１１が設けられる側を正面とし、正面の反対側の面を裏面とし、取付対象物に取り付けられた際の地面側の面を下面とし、下面の反対側の面を上面としている。

超音波センサ１０の全体構成について、図２の分解斜視図を参照して説明する。超音波センサ１０は、送受信面１１が外部に露出するように設けられた本体部材２０と、その送受信面１１の周囲を囲うように設けられる第１弾性部材７０と、本体部材２０を囲うように設けられるリテーナ８０により構成される。

超音波センサ１０の本体部材２０について、図２〜５を参照して説明する。本体部材２０を構成するケース３０は、硬質の樹脂、例えばポリプロピレンで形成されている。ケース３０の形状は中空の略直方体であり、ケース３０の上面及び下面には、それぞれ、凸形状の係止部３１が設けられている。係止部３１は、正面側から高さが漸増する形状であり、裏面側端部３２は、裏面に対して略水平となっている。ケース３０の左側面には、コネクタ３３が形成されており、超音波センサ１０は、このコネクタ３３を介して他の機器と接続可能とされている。

ケース３０の正面には、正面側の端部が開口した円筒形の側壁部３４が設けられている。側壁部３４の正面側端部３５をなす面は、正面に対して水平な面である。この側壁部３４の内側には、正面側端部３５から所定距離離間した位置に、狭径した円環状の内側フランジ３６が形成されている。その内側フランジ３６の正面側の面である表側面３７は、正面に対して水平な面である。

側壁部３４の内部には、円筒形の第２弾性部材４０が収容されている。この第２弾性部材４０は、弾性を有する樹脂、例えばシリコーンゴムで形成されている。第２弾性部材４０の外径は、側壁部３４の内径と略等しく形成されており、第２弾性部材４０が側壁部３４へ収容された際、側壁部３４の内側面と第２弾性部材４０の外側面が当接する。

第２弾性部材４０の裏面側端部４１をなす面、及び、正面側端部４２をなす面は、いずれも正面に対して水平な面である。第２弾性部材４０の表裏方向の長さ、すなわち、正面側端部４２と裏面側端部４１との間の長さは、側壁部３４の正面側端部３５と、内側フランジ３６の表側面３７との間の長さと略等しく形成されている。したがって、第２弾性部材４０が側壁部３４に収容された際に、第２弾性部材４０の裏面側端部４１が側壁部３４の内側フランジ３６の表側面３７に当接し、且つ、第２弾性部材４０の正面側端部４２と側壁部３４の正面側端部３５とは略面一となる。

第２弾性部材４０の内側面には、正面側端部４２及び裏面側端部４１のいずれからも離間した中央近傍に、狭径した円環状の内側フランジ４３が設けられている。その内側フランジ４３の正面側の面である表側面４４は、正面に対して水平な面である。

第２弾性部材４０の内側フランジ４３の内周面には、円盤形状の発泡弾性体４５が挟持されている。発泡弾性体４５の直径は、第２弾性部材４０の内側フランジ４３の内径と略等しくされている。すなわち、第２弾性部材４０の内側フランジ４３の内周面と発泡弾性体４５の外周面とが当接している。第２弾性部材４０の内側フランジ４３と発泡弾性体４５と４５により、ケース３０の内部において、正面側の部分と裏面側の部分とが区画されている。

第２弾性部材４０の内部の正面側には、正面側が閉口した有底円筒形の振動体５０が収容されている。振動体５０は、導電性材料、例えばアルミニウムで形成されている。振動体５０は有底円筒状とされることで、その内部に内部空間５１が形成されている。

振動体５０の外径は、第２弾性部材４０の内径と略等しく形成されている。したがって、振動体５０の側面５２の外側は、第２弾性部材４０の内側面に当接する。

振動体５０の側面５２の裏面側端部５３をなす面は、正面に対して水平な面である。振動体５０が第２弾性部材４０に収容された際に、振動体５０の側面５２の裏面側端部５３は、第２弾性部材４０の内側フランジ４３の表側面４４に当接する。振動体５０の正面方向の長さ、すなわち、側面５２の裏面側端部５３から底部５４の外面までの長さは、第２弾性部材４０の正面側端部４２から内側フランジ４３の表側面４４までの長さよりも、長い。したがって、振動体５０が第２弾性部材４０に収容された際に、振動体５０の正面側の一部が、第２弾性部材４０の正面側端部４２及びケース３０の側壁部３４の正面側端部３５により規定される面よりも突出する。

振動体５０の底部５４の内面に圧電素子５５が貼着されており、この底部５４の外側正面が送受信面１１となっている。圧電素子５５は、圧電セラミックス、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスで形成されており、その表裏両面に電極を備えている。圧電素子５５の一方の電極は、リード５６ａによって一対の接続ピン５７の一方に電気的に接続されている。この接続ピン５７は、導電性材料、例えば銅で形成されている。圧電素子５５の他方の電極は、振動体５０の底部５４に導電性接着剤により貼着されている。振動体５０の側面５２の内面はリード５６ｂによって接続ピン５７の他方に接続されている。これにより、圧電素子５５の他方の電極は、振動体５０及びリード５６ｂを介して接続ピン５７の他方に電気的に接続されている。なお、振動体５０の内部空間５１には、防振材、例えば、シリコーンゴムが充填されており、送受信面１１から接続ピン５７に伝達される不要振動が抑制される。

接続ピン５７は、発泡弾性体４５を貫通しており、ケース３０内の空間に収容された回路基板５８に接続されている。この回路基板５８が収容される空間には、防水樹脂５９、例えばウレタン樹脂が充填されている。

続いて、第１弾性部材７０について、図２、及び図６〜８を参照して説明する。第１弾性部材７０は、第２弾性部材４０と同様に、弾性を有する樹脂、例えばシリコーンゴムにより形成されている。

第１弾性部材７０は、円筒形の筒状部７１と、その筒状部７１の裏面側の端に設けられたフランジ部７２とを備えている。フランジ部７２は、筒状部７１よりも拡径されたものであり、円環状である。

第１弾性部材７０の筒状部７１の表裏方向の高さは、振動体５０の表裏方向の高さと、第２弾性部材４０の内側フランジ４３の表側面４４と正面側端部４２との間の高さとの差と、略等しい。第１弾性部材７０の筒状部７１の外径は、第２弾性部材４０の外径と略等しい。フランジ部７２の外径はケース３０の側壁部３４の外径と略等しい。

第１弾性部材７０の筒状部７１の内周面には、環状に拡径された凹部７３が設けられている。本実施形態では、凹部７３を所定間隔を開けて２つ設けるものとしている。これら凹部７３が設けられることにより、凹部７３の間と、正面側端部７５及び裏面側端部７７には、凹部７３よりも内径が小さい凸部７４が設けられるといえる。この凸部７４間の内径は、振動体５０の外径と略等しくされている。したがって、第１弾性部材７０に振動体５０が収容されれば、振動体５０の側面５２の外面に、第１弾性部材７０の内周面の凸部７４が当接することとなる。

第１弾性部材７０の筒状部７１の正面側端部７５をなす面と、フランジ部７２の正面側面７６は、いずれも、正面に対して水平な面である。第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７をなす面と、フランジ部７２の裏側面７８は、いずれも、正面に対して水平な面である。したがって、筒状部７１の裏面側端部７７をなす面と、フランジ部７２の裏側面７８とは、面一である。

続いて、リテーナ８０について、図２、及び図９〜１１を参照して説明する。リテーナ８０は、硬質の樹脂、例えばポリプロピレンで形成されている。リテーナ８０には、本体部材２０の側壁部３４を収容する円筒形の開口８１が設けられている。この開口８１の周囲の正面側には、正面に水平な面である取付面１２が設けられている。取付面１２は、正面から見て、上下方向よりも、その上下方向に直交する左右方向のほうが長い。すなわち、取付面１２の外形は、略長方形である。

取付面１２の裏側において、開口８１の上側と下側には、それぞれ、正面側から裏面側へと延びる平板形状の係止部材８２が設けられている。この係止部材８２により開口８１が上下方向から挟まれている。係止部材８２には係止穴８３が設けられている。係止穴８３は、正面方向について、裏側端面８４と表側端面８５とにより区画されている。これら裏側端面８４及び表側端面８５は、いずれも正面に対して水平な面である。すなわち、裏側端面８４と表側端面８５とは平行な面である。この係止穴８３とケース３０の係止部３１とが係合することにより、本体部材２０とリテーナ８０とが嵌め合せられる。

開口８１の上側に設けられた係止部材８２の上側、及び、開口８１の下側に設けられた係止部材８２の下側には、それぞれ操作部材８６が一体に設けられている。操作部材８６が変位させられることで、その変位に連動して係止部材８２が変位する。

開口８１の正面側の端部には、狭径した円環状の内側フランジ８７が設けられている。内側フランジ８７の内径は、ケース３０の側壁部３４の内径よりも大きく、且つ、ケース３０の側壁部３４の外径よりも小さい。リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８は、正面に対して水平な面である。

リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８と、リテーナ８０の係止穴８３の裏側端面８４との正面方向の長さは、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５から係止部３１の裏面側端部３２までの長さよりも、大きい。加えて、リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８と、リテーナ８０の係止穴８３の裏側端面８４との正面方向の長さは、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５から係止部３１の裏面側端部３２までの長さに第１弾性部材７０の厚みを加えた長さよりも、小さい。

以上のように構成される本体部材２０、第１弾性部材７０及びリテーナ８０を組み合わせて超音波センサ１０とし、その超音波センサ１０を車両のバンパ９０に設けられた円形の開口部９１に取り付けられた場合の断面を、図１２を参照して説明する。

第１弾性部材７０は、本体部材２０の振動体５０の周囲を覆うように取り付けられる。第１弾性部材７０の筒状部７１の内周面に設けられた凸部７４が、振動体５０の側面５２に当接する。また、第１弾性部材７０の筒状部７１の内周面の凹部７３と、振動体５０の側面５２との間には、空隙が形成される。

第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７は、第２弾性部材４０の正面側端部４２に当接する。第１弾性部材７０のフランジ部７２の裏側面７８は、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５に当接する。

このようにして本体部材２０に第１弾性部材７０が取り付けられたうえで、本体部材２０及び第１弾性部材７０に対して、リテーナ８０が取り付けられる。リテーナ８０の係止部材８２に設けられた係止穴８３には、ケース３０の係止部３１が嵌合する。このとき、係止穴８３の裏側端面８４と、係止部３１の裏面側端部３２が当接する。

一方、リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８は、第１弾性部材７０のフランジの正面側面７６に当接する。この、リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８と、第１弾性部材７０のフランジの正面側面７６との当接部分について、図１３の拡大図を参照して説明する。

上述した通り、リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８と、リテーナ８０の係止穴８３の裏側端面８４との正面方向の長さは、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５から係止部３１の裏面側端部３２までの長さに第１弾性部材７０のフランジ部７２の厚みを加えた長さよりも、小さい。したがって、硬質の樹脂で形成されたリテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８と、硬質の樹脂で形成されたケース３０の側壁部３４の正面側端部３５とにより挟まれた第１弾性部材７０のフランジ部７２は、表裏方向へと圧縮され、弾性変形する。これにより、第１弾性部材７０のフランジ部７２の裏側面７８と、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５とが密着することとなる。

図１２に戻り、リテーナ８０の取付面１２は、両面テープ９２の一方の面が貼り付けられ、その両面テープ９２の他方の面はバンパ９０の裏面に張り付けられる。これにより、超音波センサ１０がバンパ９０に取り付けられる。このとき、振動体５０の送受信面１１及び第１弾性部材７０が、バンパ９０の外部から視認可能となっている。したがって、振動体５０の送受信面１１、及び、第１弾性部材７０は、バンパ９０と同色に着色されている。

ところで、長期、例えば数年に亘る使用に伴い、ケース３０の内部に充填された防水樹脂５９に含有される可塑剤が、第２弾性部材４０及び第１弾性部材７０へと浸透することがある。この場合、その可塑剤により第１弾性部材７０の変色が起こり、第１弾性部材７０の筒状部７１の正面側端部７５はバンパ９０の外側から視認可能であるため、意匠性が低下する。したがって、第１弾性部材７０の交換の必要性が生ずる。

第１弾性部材７０の交換手順について説明する。まず、バンパ９０から超音波センサ１０を取り外す。超音波センサ１０はバンパ９０に両面テープ９２により取り付けられているため、その両面テープ９２を剥がせばよい。続いて、リテーナ８０から本体部材２０を取り外す。具体的には、リテーナ８０に設けられた操作部材８６を外側へ変位させれば、その変位に連なって、係止部材８２も外側へ変位する。これにより、係止部材８２の係止穴８３から本体部材２０の係止部３１が外れ、リテーナ８０から本体部材２０を取り外すことができる。リテーナ８０から本体部材２０を取り外せば、第１弾性部材７０は振動体５０に被せられているものであるため容易に取り外すことができる。こうすることで、第１弾性部材７０に変色が生じたとしても、容易に交換が可能となる。

上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ１０は、以下の効果を奏する。

・振動体５０の側面５２を囲う弾性部材を、外側から視認できる第１弾性部材７０と、外側から視認できない第２弾性部材４０とに分割して設けている。これにより、第１弾性部材７０に変色などが生じて意匠性が低下した場合、第１弾性部材７０を交換すればよい。したがって、容易に意匠性を回復することができる。

・リテーナ８０の内側フランジ８７の裏側面８８と、リテーナ８０の係止穴８３の裏側端面８４との表裏方向の長さを、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５から係止部３１の裏面側端部３２までの長さに第１弾性部材７０のフランジ部７２の厚みを加えた長さよりも小さくしている。こうすることで、第１弾性部材７０が取り付けられた本体部材２０をリテーナ８０に取り付けた際に、第１弾性部材７０のフランジ部７２は表裏方向に圧縮され、その厚みが小さくなる。これにより、第１弾性部材７０のフランジ部７２の裏側面７８と、本体部材２０の側壁部３４の正面側端部３５とが密着することとなる。ゆえに、第１弾性部材７０のフランジ部７２と、本体部材２０の側壁部３４との間から、超音波センサ１０の外部へと、超音波が漏れる事態を抑制することができる。したがって、その超音波の漏れによって生ずるノイズを抑制することができる。

・弾性を有する部材を圧縮すれば、その部材の硬度が増し、それに伴い振動吸収性能が低下する。本実施形態では、第１弾性部材７０の筒状部７１については表裏方向に圧縮せず、第１弾性部材７０のフランジ部７２を圧縮するものとしている。これにより、第１弾性部材７０の筒状部７１の振動吸収性能を確保しつつ、第１弾性部材７０のフランジ部７２と、本体部材２０の側壁部３４との間からの超音波の漏れを抑制することができる。したがって、その超音波の漏れによって生ずるノイズを抑制することができる。

・硬質の樹脂で形成された部材どうしを嵌め合せた場合、部材の間に隙間が生ずることがあり、この隙間により、がたつきが生ずるおそれがある。本実施形態では、本体部材２０とリテーナ８０とを嵌め合せる際に、それら間に第１弾性部材７０のフランジ部７２が介在しており、且つ、そのフランジ部７２は表裏方向に圧縮されて弾性変形している。したがって、リテーナ８０と本体部材２０との表裏方向の隙間を、第１弾性部材７０のフランジ部７２により埋めることができ、取付時のがたつきを抑制することができる。

・硬質の樹脂で形成された部材どうしを嵌め合せた場合、部材どうしが密着していれば、取り外しの必要性が生じた場合に、取り外しが困難である可能性がある。一方、取り外しを容易にすべく、部材の間にあそびを設けた場合、がたつきが生ずるおそれがある。本実施形態では、本体部材２０とリテーナ８０とを嵌め合せるうえで、間に第１弾性部材７０のフランジ部７２が介在しているため、取り外しの際には、その第１弾性部材７０が変形することとなる。したがって、部材どうしの取り外しを容易にしつつ、がたつきを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１弾性部材７０の構造の一部、及び、第２弾性部材４０の構造の一部が、第１実施形態と異なっている。

本実施形態に係る超音波センサ１０の第１弾性部材７０の周辺の構造について、図１４を参照して説明する。

第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７には、凹面７７ａが形成されている。一方、第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７に対向する、第２弾性部材４０の正面側端部４２には、凸面４２ａが形成されている。この凸面４２ａは、凹面７７ａの形状に略一致するように形成されている。

したがって、第１弾性部材７０を振動体５０に被せた際に、第１弾性部材７０の凹面７７ａと第２弾性部材４０の凸面４２ａとが当接する。これにより、第１弾性部材７０と、ケース３０及び第２弾性部材４０との当接面は、面一な面ではなくなる。

上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１実施形態に係る超音波センサ１０が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。

・第１弾性部材７０と第２弾性部材４０との当接面に凹凸を設けているため、振動体５０の側面５２から生じた超音波が、直線的に抜ける経路がない。したがって、第１弾性部材７０とケース３０の側壁部３４及び第２弾性部材４０との間からの超音波の漏れを抑制することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１弾性部材７０の構造の一部が、第１実施形態と異なっている。

本実施形態に係る超音波センサ１０の第１弾性部材７０の周辺の構造について、図１５を参照して説明する。第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７には、第２実施形態と同様に、凹面７７ａが形成されている。一方、第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７に対向する、第２弾性部材４０の正面側端部４２は、第１実施形態と同様に、正面に対して水平な平面である。

したがって、第１弾性部材７０を振動体５０に被せた際に、第１弾性部材７０の裏面側端部７７の一部と、第２弾性部材４０の正面側端部４２の一部とが当接する。一方、第１弾性部材７０の裏面側端部７７に設けられた凹面７７ａと、第２弾性部材４０の正面側端部４２との間には、空隙７７ｂが形成される。これにより、振動体５０の側面５２から生じた超音波は、空隙７７ｂへ侵入した後、第１弾性部材７０と第２弾性部材４０との当接面へ到達する。なお、第１弾性部材７０の裏面側端部７７と、第２弾性部材４０の正面側端部４２との対向している部分を対向部と称すれば、空隙７７ｂはその対向部に形成されているといえる。

・振動体５０の側面５２から生じた超音波は、空隙７７ｂにて減衰した後に、第１弾性部材７０と第２弾性部材４０との当接面へ到達する。これにより、第１弾性部材７０の裏面側端部７７と第２弾性部材４０の正面側端部４２との当接面、及び、第１弾性部材７０のフランジ部７２の裏側面７８と側壁部３４の正面側端部３５との当接面では、減衰した超音波の外部への漏出を抑制することとなる。したがって、超音波の外部への漏出防止の効果を、より向上させることができる。

＜第４実施形態＞
本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１弾性部材７０の構造の一部、及び、第２弾性部材４０の構造の一部が、第１実施形態と異なっている。

本実施形態に係る超音波センサ１０の第１弾性部材７０の周辺の構造について、図１６を参照して説明する。

第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７には、凹面７７ａが形成されている。この凹面７７ａの形状は、第２実施形態と同じである。一方、第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７に対向する、第２弾性部材４０の正面側端部４２には、凸面４２ａが形成されている。この凸面４２ａの表裏方向の高さは、第２実施形態の凸面４２ａよりも小さい。すなわち、凸面４２ａの表裏方向の高さは、凹面７７ａの表裏方向の深さよりも小さい。

したがって、第１弾性部材７０を振動体５０に被せた際に、第１弾性部材７０の凹面７７ａと第２弾性部材４０の凸面４２ａとの間に、空隙７７ｂが形成される。加えて、第１弾性部材７０と、ケース３０及び第２弾性部材４０との間の面は、面一な面ではなくなる。すなわち、空隙７７ｂにより超音波を減衰させつつ、超音波が直線的に抜ける経路を無くすことができる。なお、第１弾性部材７０の裏面側端部７７と、第２弾性部材４０の正面側端部４２との対向している部分を対向部と称すれば、空隙７７ｂはその対向部に形成されているといえる。

上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１〜第３実施形態に係る超音波センサ１０が奏する効果のいずれも奏する。

＜第５実施形態＞
本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１弾性部材７０の構造の一部、第２弾性部材４０の構造の一部、及び、リテーナ８０の構造の一部が、第１実施形態と異なっている。

本実施形態に係る超音波センサ１０の第１弾性部材７０の周辺の構造について、図１７を参照して説明する。本実施形態におけるリテーナ８０では、内側フランジ８７ａの裏側面８８ａから、係止穴８３の裏側端面８４との表裏方向の長さを、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５から係止部３１の裏面側端部３２までの長さに第１弾性部材７０のフランジ部７２の厚みを加えた長さと略等しくしている。したがって、図１７に示すように、第１弾性部材７０のフランジ部７２は、表裏方向へと圧縮されない。

第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７には、第２実施形態と同様に、凹面７７ａが形成されている。一方、第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７に対向する、第２弾性部材４０の正面側端部４２には、第２実施形態と同様に、凸面４２ａが形成されている。この凸面４２ａは、凹面７７ａの形状に略一致するように形成されている。

・第１弾性部材７０と、ケース３０及び第２弾性部材４０との当接面に凹凸を設けているため、振動体５０の側面５２から生じた超音波が、直線的に抜ける経路がない。したがって、第１弾性部材７０とケース３０の側壁部３４との間からの超音波の漏れを抑制することができる。

＜第６実施形態＞
本実施形態に係る超音波センサ１０は、リテーナ８０の形状、及び第１弾性部材７０の形状は第５実施形態と同等であり、第２弾性部材４０の形状の一部が第５実施形態と異なっている。

本実施形態に係る超音波センサ１０の第１弾性部材７０の周辺の構造について、図１８を参照して説明する。

第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７には、凹面７７ａが形成されている。この凹面７７ａの形状は、第５実施形態と同じである。一方、第１弾性部材７０の筒状部７１の裏面側端部７７に対向する、第２弾性部材４０の正面側端部４２には、凸面４２ａが形成されている。この凸面４２ａの表裏方向の高さは、第２実施形態の凸面４２ａよりも小さい。すなわち、凸面４２ａの表裏方向の高さは、凹面７７ａの表裏方向の深さよりも小さい。

上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ１０は、第５実施形態に係る超音波センサ１０が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。

＜第７実施形態＞
本実施形態に係る超音波センサ１０は、第１弾性部材１７０の構造の一部、及び、第２弾性部材４０の構造の一部が、第１実施形態と異なっている。

本実施形態に係る超音波センサ１０の第１弾性部材１７０の周辺の構造について、図１９を参照して説明する。

第２弾性部材４０の表裏方向の長さ、すなわち、正面側端部４２と裏面側端部４１との間の長さは、側壁部３４の正面側端部３５と、内側フランジ３６の表側面３７との間の長さよりも小さく形成されている。したがって、第２弾性部材４０が側壁部３４に収容された際に、第２弾性部材４０の正面側端部４２は、側壁部３４の正面側端部３５よりも裏面側に位置することとなる。

第１弾性部材１７０の筒状部１７１の表裏方向の高さは、振動体５０の表裏方向の高さと、第２弾性部材４０の内側フランジ４３の表側面４４と正面側端部４２との間の高さとの差と、略等しい。したがって、第１弾性部材１７０を振動体５０に被せた際に、振動体５０の送受信面１１と、筒状部１７１の正面側端部１７５とが、略面一となる。なお、筒状部１７１の内周面には、第１実施形態と同様に、凹部１７３及び凸部１７４が、設けられている。

第１弾性部材１７０の筒状部１７１の裏面側端部１７７よりも正面側に、拡径されたフランジ部１７２が設けられている。具体的には、第１弾性部材１７０を振動体５０に被せた際に、第１弾性部材１７０の筒状部１７１の裏面側端部１７７が、第２弾性部材４０の正面側端部４２に当接し、第１弾性部材１７０のフランジ部１７２の裏側面１７８は、ケース３０の側壁部３４の正面側端部３５に当接するように、フランジ部１７２が設けられている。

なお、本実施形態において、第２、４〜６実施形態のごとく、第１弾性部材１７０の筒状部１７１の裏面側端部１７７、及び第２弾性部材４０の正面側端部４２に、凹凸を設けるものとしてもよい。第３、４、６実施形態のごとく、第１弾性部材１７０の筒状部１７１の裏面側端部１７７と第２弾性部材４０の正面側端部４２との間に隙間を設けるものとしてもよい。また、本実施形態では、振動体５０の側面５２から生じた超音波が直線的に抜ける経路がなくなるため、第５、６実施形態のごとく、フランジ部１７２が表裏方向へ圧縮されないものとしてもよい。

・第１弾性部材１７０の筒状部１７１の裏面側の一部が、ケース３０の側壁部３４に収容される構成となっているため、第１弾性部材１７０と第２弾性部材４０との当接部と、第１弾性部材１７０と側壁部３４との当接部との間には、段差が生じることとなる。これにより、振動体５０の側面５２から生じた超音波が直線的に抜ける経路がなくなる。

＜変形例＞
・各実施形態において、第１弾性部材７０，１７０がフランジ部７２，１７２を備えるものとしたが、フランジ部７２，１７２は必須の構成ではない。第１〜第４実施形態及び第７実施形態では、フランジ部７２が表裏方向に圧縮されて弾性変形しつつ、ケース３０の側壁部３４に当接するものとした。この点、フランジ部７２，１７２を設けない場合には、各実施形態よりも第１弾性部材７０，１７０の筒状部７１，１７１の厚みを大きくし、筒状部７１，１７１の裏面側端部７７，１７７が、圧縮されて弾性変形しつつ、ケース３０の側壁部３４に当接するものとすればよい。

・第２実施形態及び第４〜６実施形態において、第１弾性部材７０に凹面７７ａを設け、第２弾性部材４０に凸面４２ａ，４２ｂを設けることにより、超音波が直線的に抜ける経路が無くなるものとした。この点、第１弾性部材７０に凸面を設け、第２弾性部材４０に凹面を設けるものとしてもよいし、凹面や凸面の数を２つ以上としてもよい。

・各実施形態では、リテーナ８０が備える内側フランジ８７により第１弾性部材７０，１７０のフランジ部７２，１７２が表裏方向へ圧縮されるものとした。この点、第１弾性部材７０，１７０を表裏方向へと圧縮する部材として、リテーナ８０とは異なる部材を用いるものとしてもよい。

・実施形態では、リテーナ８０を用いて車両のバンパ９０へ超音波センサ１０を取り付けるものとしたが、リテーナ８０以外の部材を用いて超音波センサ１０を取り付けるものとしてもよい。

・各実施形態では、ケース３０の側壁部３４、振動体５０、第１弾性部材７０，１７０、及び第２弾性部材４０を円筒状としたが、円筒状でなくてもよい。すなわち筒状であればよい。

・各実施形態では、超音波センサ１０が車両のバンパ９０に取り付けられるものとしたが、車両のバンパ９０以外の部分に取り付けられるものとしてもよい。また、車両以外に取り付けられるものとしてもよい。

１０…超音波センサ、１１…送受信面、３０…ケース、３４…側壁部、３５…正面側端部、４０…第２弾性部材、４２…正面側端部、４２ａ…凸面、４２ｂ…凸面、５０…振動体、７０…第１弾性部材、７１…筒状部、７２…フランジ部、７７ａ…凹面、７７ｂ…空隙、８０…リテーナ、８７…内側フランジ、１７０…第１弾性部材、１７１…筒状部、１７２…フランジ部。

Claims

超音波を送受信する送受信面（１１）を正面に有し、前記正面から裏面側に延びる厚みを有する振動体（５０）と、
前記振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第１弾性部材（７０，１７０）と、
前記振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、前記第１弾性部材と正面側で当接する筒状の第２弾性部材（４０）と、
前記振動体及び前記第２弾性部材を収容する筒状の側壁部（３４）を有し、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材よりも硬質であるケース（３０）と、を備え、
前記第１弾性部材は、前記振動体の厚み方向に圧縮された状態で正面側から前記側壁部の正面側端部（３５）に当接しており、前記振動体の正面側の外側面を囲む筒状部（７１，１７１）と、その筒状部よりも拡径されたフランジ部（７２，１７２）とを備え、
前記フランジ部が前記厚み方向に圧縮された状態で前記側壁部の正面側端部に当接し、
前記筒状部は圧縮されていない状態で前記第２弾性部材に当接している、超音波センサ。
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材よりも硬質であり、前記ケースに組み付けられるリテーナ（８０）をさらに備え、
前記リテーナは、内周側に突出する内側フランジ（８７）を備え、
前記第１弾性部材の前記フランジ部は、前記側壁部の前記正面側端部と前記リテーナの前記内側フランジに挟まれて圧縮される、請求項１に記載の超音波センサ。
前記第１弾性部材（７０）は、その裏面側端部に前記フランジ部（７２）が設けられており、
前記第２弾性部材の正面側端部と、前記側壁部の正面側端部とは面一であり、
前記第１弾性部材の前記フランジ部が設けられた裏面側端部が、前記第２弾性部材及び前記側壁部の前記正面側端部と当接する、請求項１又は２に記載の超音波センサ。
前記第１弾性部材（１７０）は、その裏面側端部よりも正面側に前記フランジ部（１７２）が設けられており、
前記ケースの前記側壁部は、前記第１弾性部材の前記フランジ部よりも裏面側の前記筒状部（１７１）をさらに収容する、請求項１又は２に記載の超音波センサ。
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材において、互いに対向する各端面には、凹面（７７ａ）及び凸面（４２ａ）の少なくともいずれかがそれぞれ形成され、それらの凹凸面が互いに当接している、請求項１、２、４のいずれか１項に記載の超音波センサ。
前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との対向部には、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材が互いに離間する空隙（７７ｂ）と、その外側において互いに当接する当接部とが設けられている、請求項１、２、４のいずれか１項に記載の超音波センサ。
超音波を送受信する送受信面（１１）を正面に有し、前記正面から裏面側に延びる厚みを有する振動体（５０）と、
前記振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第１弾性部材（７０，１７０）と、
前記振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、前記第１弾性部材と正面側で当接する筒状の第２弾性部材（４０）と、
前記振動体及び前記第２弾性部材を収容する筒状の側壁部（３４）を有し、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材よりも硬質であるケース（３０）と、を備え、
前記第１弾性部材は、前記振動体の厚み方向に圧縮された状態で正面側から前記側壁部の正面側端部（３５）に当接しており、
前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との対向部には、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材が互いに離間する空隙（７７ｂ）と、その外側において互いに当接する当接部とが設けられている、超音波センサ。
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材において、互いに対向する各端面には、凹面（７７ａ）及び凸面（４２ｂ）の少なくともいずれかがそれぞれ形成され、それらの凹凸面が互いに離間することで前記空隙が形成されている、請求項６又は７に記載の超音波センサ。
超音波を送受信する送受信面（１１）を正面に有し、前記正面から裏面側に延びる厚みを有する振動体（５０）と、
前記振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第１弾性部材（７０，１７０）と、
前記振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、前記第１弾性部材と正面側で当接する筒状の第２弾性部材（４０）と、
前記振動体及び前記第２弾性部材を収容する筒状の側壁部（３４）を有し、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材よりも硬質であるケース（３０）と、を備え、
前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材において、互いに対向する各端面には、凹面（７７ａ）及び凸面（４２ａ，４２ｂ）の少なくともいずれかがそれぞれ形成されており、
前記凹面と前記凸面（４２ｂ）との間に空隙（７７ｂ）が設けられている、超音波センサ。
前記凹面と前記凸面（４２ａ）とが互いに当接している、請求項９に記載の超音波センサ。