JP7161423B2 - 超音波センサ - Google Patents

Description

本開示は、超音波センサに関するものである。

近年、検知対象物の接近を検知したり、検知対象物との距離を測定したりするための超音波センサが種々提案されている。例えば特許文献１は、超音波を発信および受信する圧電素子、および圧電素子と空気等の媒質との音響インピーダンスの整合をとる音響整合層を備える超音波センサを開示している。音響整合層は、外部に超音波を発するとともに、検知対象物からの反射超音波を受ける機能を有している。

特開平１０－２２４８９５号公報

従来の超音波センサでは、音響整合層の不要振動による残響が残りやすいため、超音波センサから近距離に存在する検知対象物との距離測定の精度が低下することがあった。

本開示の一つの態様の超音波センサは、有底筒状のケースと、
前記ケースの開口に配設され、円板状または楕円板状の第１整合部と、前記第１整合部を囲む環状の第２整合部とを有する音響整合層であって、前記第１整合部の外周面には、少なくとも１つの凸部もしくは凹部が設けられており、前記第２整合部の内周面が、前記第１整合部の前記外周面に当接している音響整合層と、
前記音響整合層の、前記ケースの内部に対向する第１面に配設された圧電素子と、を備え、
前記第１整合部は、厚さ方向における前記外周面の中央部が凹んでいることを特徴とする。
また、本開示の一つの態様の超音波センサは、有底筒状のケースと、
前記ケースの開口に配設され、円板状または楕円板状の第１整合部と、前記第１整合部を囲む環状の第２整合部とを有する音響整合層であって、前記第１整合部の外周面には、少なくとも１つの凸部もしくは凹部が設けられており、前記第２整合部の内周面が、前記第１整合部の前記外周面に当接している音響整合層と、
前記音響整合層の、前記ケースの内部に対向する第１面に配設された圧電素子と、を備え、
前記第１面に垂直な方向に見たときに、前記音響整合層の図心と前記第１整合部の図心とがずれていることを特徴とする。

本開示の一つの態様の超音波センサによれば、残響が継続する時間を短くすることができ、超音波センサから近距離に存在する検知対象物との距離測定の精度を向上させることができる。

本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す斜視図である。 本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。 図２の切断面線Ａ－Ａで切断した断面図である。 本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。 本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本開示の超音波センサの実施形態について説明する。

図１は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す斜視図であり、図２は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図３は、図２の切断面線Ａ－Ａで切断した平面図であり、図４は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図であり、図５は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。なお、図３～５では、ケースおよび圧電素子を省略して図示している。また、図４，５に示す平面図は、図３に示す平面図に対応する。

本実施形態の超音波センサ１は、ケース１０と、音響整合層２０と、圧電素子３０とを備えている。

ケース１０は、有底筒状の形状を有する部材であり、筒状部１１および蓋部１２を有している。筒状部１１は、第１端１１ａ、および第１端１１ａとは反対側の第２端１１ｂが開口している。筒状部１１は、三角筒状、四角筒状、円筒状、楕円筒状等の形状を有していてもよく、その他の形状を有していてもよい。超音波センサ１では、例えば図１，２に示すように、筒状部１１の形状は、円筒状とされている。

筒状部１１の第１端１１ａ側の開口には、音響整合層２０が配設される。筒状部１１の第２端１１ｂ側の開口には、例えば図１，２に示すように、蓋部１２が設けられている。蓋部１２は、筒状部１１の第２端１１ｂ側の開口を塞いでいる。なお、ケース１０には、例えば圧電素子３０と外部回路（図示せず）とを電気的に接続する配線導体を挿通するための孔が設けられているが、図では省略している。

ケース１０は、金属材料、樹脂材料等からなる。ケース１０で用いられる金属材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム等が挙げられる。ケース１０で用いられる樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂等が挙げられる。また、ケース１０で用いられる樹脂材料は、例えばＰＰＳ樹脂であって、ガラス繊維を含んでいてもよい。筒状部１１は、例えば、軸線方向の長さが２ｍｍ～１０ｍｍであり、内径が５ｍｍ～３０ｍｍであり、厚みが０．５ｍｍ～１．０ｍｍである。蓋部１２は、例えば、厚みが０．５ｍｍ～１．０ｍｍである。

音響整合層２０は、ケース１０の開口に配設されている。音響整合層２０は、圧電素子３０と空気等の媒質との音響インピーダンスの整合をとる機能を有している。また、音響整合層２０は、圧電素子３０の振動によって振動し、外部に超音波を発するとともに、検知対象物からの反射超音波を圧電素子３０に伝達する機能を有している。

音響整合層２０は、円板状、楕円板状等の形状を有していてもよく、その他の形状を有していてもよい。超音波センサ１では、例えば図１～４に示すように、音響整合層２０の形状は、円板状とされている。

音響整合層２０は、筒状部１１の第１端１１ａ側の開口から筒状部１１内に挿入され、筒状部１１の内周面１１ｃに固定されている。音響整合層２０の筒状部１１への固定方法としては、音響整合層２０を筒状部１１の内周面１１ｃに押し込むことによる圧縮力、摩擦力による固定方法であってもよく、エポキシ系、アクリル系等の接着剤による固定方法であってもよい。

音響整合層２０は、ケース１０の内部に露出する第１面（一方主面）２０ａを有している。第１面２０ａには、圧電素子３０が取り付けられる。また、音響整合層２０は、第１面２０ａとは反対側の第２面（他方主面）２０ｂ、および第１面２０ａと第２面２０ｂとを接続する外周面２０ｃを有している。

音響整合層２０は、例えば、厚みが１ｍｍ～５ｍｍであり、直径が５ｍｍ～３０ｍｍであり、凹部２３の深さが０．１ｍｍ～２．５ｍｍである。音響整合層２０の材質としては、例えば合成樹脂、ゴム状弾性体、カーボン材料などを用いることができる。音響整合層２０には、例えば直径１０μｍ～１００μｍの中空ガラスなどのフィラーが含まれていてもよい。

音響整合層２０は、第１整合部２１および第２整合部２２を有している。第１整合部２１は、円板状または楕円板状である。第１整合部２１の外周面２１ａには、凸部２１ｂもしくは凹部２１ｃが設けられている。凸部２１ｂもしくは凹部２１ｃは、第１整合部２１の厚さ方向（図２における上下方向）において、一様な形状を有していてもよい。第２整合部２２は、環状であり、第１整合部２１を囲んでいる。第２整合部２２の内周面２２ａは、例えば図２，３に示すように、第１整合部２１の外周面２１ａに当接している。すなわち、第２整合部２２の内周面２２ａには、第１整合部２１の凸部２１ｂもしくは凹部２１ｃに相補的な凹部もしくは凸部が設けられている。

第１整合部２１と第２整合部２２とは、互いに異なる材質の材料から成り、ヤング率、ポアソン比、密度等の物性値が互いに異なっている。そのため、第１整合部２１における振動の伝播速度（以下、音速ともいう）ｃ１と、第２整合部２２における振動の伝播速度（以下、音速ともいう）ｃ２とが、互いに異なっている。

圧電素子３０は、音響整合層２０の第１面２０ａに取り付けられている。圧電素子３０は、例えば、円板状、楕円板状、正方形板状、矩形板状等の形状を有する板状体である。

圧電素子３０は、電圧の印加を受けて振動し、超音波を発信する。圧電素子３０によって発信された超音波は、音響整合層２０を介して、外部に発せられる。また、圧電素子３０は、音響整合層２０を介して、検知対象物からの反射超音波を受信し、受信した反射超音波に応じて生じる信号を外部回路に出力する。

圧電素子３０は、例えば接着剤を介して、音響整合層２０の第１面２０ａに接着されている。音響整合層２０と圧電素子３０とを接着する接着剤としては、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。

圧電素子３０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電セラミックスからなる単板の圧電体と、該圧電体の一方主面および他方主面に設けられた銀などの金属からなる表面電極とを備えた構成であってもよい。圧電素子３０は、例えば、圧電体層と内部電極層とが積層された積層体と、該積層体の一方主面および他方主面に設けられた表面電極とを備えた構成であってもよい。圧電素子３０は、例えば、厚みが０．１ｍｍ～２．０ｍｍである。なお、超音波センサ１は、圧電素子３０の表面電極と外部回路（図示せず）とを電気的に接続する配線導体を有しているが、図では省略している。

超音波センサ１では、外周面２１ａに凸部２１ｂが設けられ、且つ音速ｃ２が音速ｃ１よりも大きい場合、音響整合層２０の、凸部２１ｂを介して第１整合部２１から第２整合部２２に伝播する振動は、凸部２１ｂを通過する際に散乱されて拡散する。そのため、当該振動の、当初の伝播方向に伝播する成分が弱められる。また、拡散した振動は、凸部２１ｂを介さず第１整合部２１から第２整合部２２に伝播した振動と位相が異なるため、互いに打ち消し合う。また、外周面２１ａに凸部２１ｂが設けられ、且つ音速ｃ２が音速ｃ１よりも小さい場合、音響整合層２０の、凸部２１ｂを介して第１整合部２１から第２整合部２２に伝播する振動は、凸部２１ｂを通過する際に散乱されて収束する。収束する振動は、異なる位相の振動として重畳されるため、減衰する。このように、音響整合層２０は、外周面２１ａに凸部２１ｂが設けられている場合、音速ｃ１と音速ｃ２との大小関係にかかわらず、定在波を維持しにくくなる。

また、超音波センサ１によれば、第１整合部２１が凹部２１ｃを有し、且つ第２整合部における音速ｃ２が第１整合部２１における音速ｃ１よりも大きい場合、音響整合層２０の、凹部２１ｃを介して第１整合部２１から第２整合部２２に伝播する振動は、凹部２１ｃにより拡散するように散乱される。そのため、当該振動の、当初の伝播方向に伝播する成分が弱められる。さらに、凹部２１ｃにおいて拡散された振動は、凹部２１ｃを介さず第１整合部２１から第２整合部２２に伝播した振動と異なる位相で重畳されるため、打ち消される。また、第１整合部２１が凹部２１ｃを有し、且つ音速ｃ２が音速ｃ１よりも小さい場合、音響整合層２０の、凹部２１ｃを介して第１整合部２１から第２整合部２２に伝播する振動は、凹部２１ｃにより収束するように散乱され、異なる位相の振動として重畳されるため、減衰する。このように、音響整合層２０は、外周面２１ａに凹部２１ｃが設けられている場合、音速ｃ１と音速ｃ２との大小関係にかかわらず、定在波を維持しにくくなる。

上記のように、超音波センサ１は、外周面２１ａに凸部２１ｂもしくは凹部２１ｃが設けられていることにより、音響整合層２０が定在波を維持しにくい構成となっている。そのため、超音波センサ１によれば、圧電素子３０への電圧の印加を停止した後に残留する、音響整合層２０の不要な振動を速やかに減衰させることができる。それゆえ、超音波センサ１によれば、音響整合層２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、近距離に存在する検知対象物からの反射超音波によって生じる超音波信号が、音響整合層２０の不要な振動による残響に埋もれてしまい、検出困難になることを抑制できるため、近距離測定の精度を向上させることができる。

なお、第１整合部２１が、凸部２１ｂまたは凹部２１ｃを除いて、円板状であり、第２整合部２２が、凸部２１ｂまたは凹部２１ｃに相補的な凹部または凸部を除いて、円環状である場合、例えば図３，４に示すように、第２整合部２２の幅ｗが、第１整合部２１の半径ｒよりも小さくてもよい。第２整合部２２は、音響整合層２０の外側に位置し、外周面（音響整合層２０の外周面２０ｃ）がケース１０の内周面１１ｃに固定されているため、分割振動が発生しやすい。第２整合部２２の幅ｗを第１整合部２１の半径ｒよりも小さくすることにより、減衰しにくい分割振動の発生を抑制することが可能になり、ひいては、近距離測定の精度を向上させることが可能になる。

以下、本開示の他の実施形態に係る超音波センサについて説明する。

図５は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。図５に示す平面図は、図３に示した平面図に対応する。

本実施形態の超音波センサ１Ａは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合層２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ａは、例えば図５に示すように、楕円板状である第１整合部２１の外周面２１ａに、凸部２１ｂまたは凹部２１ｃが設けられている構成とされている。

超音波センサ１Ａによれば、超音波センサ１と同様に、外周面２１ａの凸部２１ｂまたは凹部２１ｃによって、音響整合層２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させ、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ａによれば、第１整合部２１が楕円板状であることによって、音響整合層２０の振動は、第１整合部２１と第２整合部２２との境界に対して９０度と異なる角度をなして伝播しやすくなるため、当該境界において散乱される際に、異なる位相の振動を生じやすくなる。それゆえ、超音波センサ１Ａによれば、音響整合層２０の不要な振動を速やかに且つ効率的に減衰させることができ、ひいては、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

図６，７は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。図６，７に示す平面図は、図３に示した平面図に対応する。

本実施形態の超音波センサ１Ｂは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合層２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｂでは、例えば図６に示すように、第１整合部２１の外周面２１ａに、２つの凹部２１ｃが設けられている。２つの凹部２１ｃは、第１整合部２１の周方向において互いに離間している。

超音波センサ１Ｂは、第１整合部２１の外周面２１ａに２つの凹部２１ｃが設けられているため、音響整合層２０の不要な振動を速やかに且つ効率的に減衰させることができる。それゆえ、超音波センサ１Ｂによれば、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。なお、図６では、外周面２１ａに２つの凹部２１ｃが設けられている例を示したが、超音波センサ１Ａは、外周面２１ａに３つ以上の凹部２１ｃが設けられていてもよい。

なお、超音波センサ１Ｂは、第１整合部２１の外周面２１ａに２つ以上の凸部２１ｂが設けられている構成であってもよい。このような構成であっても、音響整合層２０の不要な振動による残響を速やかに且つ効率的に減衰させることができ、ひいては、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

また、超音波センサ１Ｂは、第１整合部２１の外周面２１ａに、凸部２１ｂおよび凹部２１ｃの両方が設けられている構成であってもよい。このような構成によれば、音響整合層２０は、一部分で振動の拡散が起こり、他の部分で振動の収束が起こることにより、全体的な振動のバランスが低下するため、不要な振動が減衰しやすくなる。それゆえ、音響整合層２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させ、近距離測定の精度を向上させることが可能になる。

なお、凸部２１ｂと凹部２１ｃとは、例えば図７に示すように、凸部２１ｂの外周面２１ｂａと凹部２１ｃの内周面２１ｃａとが連続するように、第１整合部２１の周方向において隣り合っていてもよい。凸部２１ｂと凹部２１ｃとが隣り合っている場合、振動の拡散および収束が隣り合う部分で起こり、拡散する振動と収束する振動とが重畳されることにより、音響整合層２０に振動しない領域が生じる。音響整合層２０は、この振動しない領域を起点として、振動のバランスが崩れるため、定在波を維持しにくくなる。それゆえ、図７に示す超音波センサ１Ｂによれば、音響整合層２０の不要な振動を速やかに且つ効率的に減衰させることができ、ひいては、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

図８は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。図８に示す断面図は、図２に示した断面図に対応する。なお、図８では、ケース１０および圧電素子３０を省略して図示している。

本実施形態の超音波センサ１Ｃは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合層２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｃでは、超音波センサ１と同様に、第１整合部２１の外周面２１ａに凸部２１ｂまたは凹部２１ｃが設けられている。さらに、超音波センサ１Ｂは、例えば図８に示すように、第１整合部２１が、厚さ方向（図８における上下方向）における外周面２１ａの中央部が凹んでいる構成とされている。

超音波センサ１Ｃによれば、超音波センサ１と同様に、外周面２１ａの凸部２１ｂまたは凹部２１ｃによって、音響整合層２０の不要な振動による残響を減衰させ、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｃでは、厚さ方向における外周面２１ａの中央部が凹んでいることにより、音響整合層２０の振動は、第１整合部２１と第２整合部２２との境界で散乱され、異なる位相の振動とされた後に重畳されるため、定在波として維持されにくくなっている。それゆえ、超音波センサ１Ｃによれば、音響整合層２０の不要な振動を速やかに且つ効率的に減衰させることができ、ひいては、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

図９は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。図９に示す平面図は、図３に示した平面図に対応する。なお、図９では、ケース１０および圧電素子３０を省略して図示している。

本実施形態の超音波センサ１Ｄは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合層２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｄは、例えば図９に示すように、第１面２０ａに垂直な方向に見たときに、音響整合層２０の図心Ｃ１と第１整合部２１の図心Ｃ２とがずれた構成とされている。

超音波センサ１Ｄは、超音波センサ１と同様に、第１整合部２１の外周面２１ａに設けられた凸部２１ｂまたは凹部２１ｃによって、音響整合層２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができるため、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｄでは、音響整合層２０の、ケース１０の軸線回りの回転に対する対称性が崩れていることによって、音響整合層２０における定在波が維持されにくくなっている。それゆえ、超音波センサ１Ｄによれば、音響整合層２０の不要な振動を速やかに且つ効率的に減衰させることができ、ひいては、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

図１０は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。図１０に示す平面図は、図３に示した平面図に対応する。なお、図１０では、ケース１０を省略して図示している。

本実施形態の超音波センサ１Ｅは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合層２０および圧電素子３０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｅは、例えば図１０に示すように、第１面２０ａに垂直な方向に見たときに、圧電素子３０の図心Ｃ３と第１整合部２１の図心Ｃ２とがずれた構成とされている。

超音波センサ１Ｅは、超音波センサ１と同様に、第１整合部２１の外周面２１ａに設けられた凸部２１ｂまたは凹部２１ｃによって、音響整合層２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができるため、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｅでは、第１整合部２１と圧電素子３０との組立体の、ケース１０の軸線回りの回転に対する対称性が崩れていることによって、音響整合層２０における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ１Ｅによれば、音響整合層２０の不要な振動を速やかに且つ効率的に減衰させることができ、ひいては、音響整合層２０の不要な振動による残響をより短時間で減衰させ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

以下、上記実施形態の超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅの製造方法の一例について説明する。

先ず、例えば直径が５ｍｍ～２０ｍｍであり、厚みが１ｍｍ～５ｍｍである音響整合層２０と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛を圧電体材料とする、例えば直径が５ｍｍ～２０ｍｍであり、厚みが０．１ｍｍ～２．０ｍｍである圧電素子３０とを作製した後、音響整合層２０と圧電素子３０とをエポキシ樹脂で接着し、音響整合層２０および圧電素子３０の組立体を作製する。ここで、音響整合層２０は、例えば合成樹脂材料を用いて、所定形状に成形したものである。

次に、切削加工により、例えば直径が５ｍｍ～２０ｍｍであり、高さが５ｍｍ～１０ｍｍである筒状の樹脂のケース１０の筒状部１１を作製し、その第１端１１ａ側の開口に組立体を挿入し、エポキシ系接着剤で貼り付ける。

次に、圧電素子３０の表面電極に配線導体をはんだ付けし、筒状部１１の他端側開口から配線導体を取り出し、蓋部１２を被せる。

以上の方法で、超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅを製造することができる。

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。

１ 超音波センサ
１Ａ 超音波センサ
１Ｂ 超音波センサ
１Ｃ 超音波センサ
１Ｄ 超音波センサ
１０ ケース
１１ 筒状部
１１ａ 第１端
１１ｂ 第２端
１１ｃ 内周面
１２ 蓋部
２０ 音響整合層
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２０ｃ 外周面
２１ 第１整合部
２１ａ 外周面
２１ｂ 凸部
２１ｂａ 外周面
２１ｃ 凹部
２１ｃａ 内周面
２２ 第２整合部
２２ａ 内周面
２３ 凹部
３０ 圧電素子

Claims (6)

1. 有底筒状のケースと、
   前記ケースの開口に配設され、円板状または楕円板状の第１整合部と、前記第１整合部を囲む環状の第２整合部とを有する音響整合層であって、前記第１整合部の外周面には、少なくとも１つの凸部もしくは凹部が設けられており、前記第２整合部の内周面が、前記第１整合部の前記外周面に当接している音響整合層と、
   前記音響整合層の、前記ケースの内部に対向する第１面に配設された圧電素子と、を備え、
   前記第１整合部は、厚さ方向における前記外周面の中央部が凹んでいることを特徴とする超音波センサ。
2. 有底筒状のケースと、
   前記ケースの開口に配設され、円板状または楕円板状の第１整合部と、前記第１整合部を囲む環状の第２整合部とを有する音響整合層であって、前記第１整合部の外周面には、少なくとも１つの凸部もしくは凹部が設けられており、前記第２整合部の内周面が、前記第１整合部の前記外周面に当接している音響整合層と、
   前記音響整合層の、前記ケースの内部に対向する第１面に配設された圧電素子と、を備え、
   前記第１面に垂直な方向に見たときに、前記音響整合層の図心と前記第１整合部の図心とがずれていることを特徴とする超音波センサ。
3. 前記少なくとも１つの凸部もしくは凹部は、前記音響整合層の厚さ方向に沿って延びることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波センサ。
4. 前記少なくとも１つの凸部もしくは凹部は、前記第１整合部の周方向において互いに離間している複数の凸部もしくは凹部を含んでいることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の超音波センサ。
5. 前記第１面に垂直な方向に見たときに、前記圧電素子の図心と前記第１整合部の図心とがずれていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の超音波センサ。
6. 前記第１整合部の材質と前記第２整合部の材質とが異なっていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の超音波センサ。

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