JP7435282B2 - 超音波トランスデューサ - Google Patents
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Description
中心軸(DA)を囲む筒状に形成された側板部(51)と、前記中心軸と平行な軸方向に沿った板厚方向を有する薄板状に形成されていて前記板厚方向に沿って超音波振動可能なダイアフラム(50)を構成するように、前記軸方向における前記側板部の一端側を閉塞する底板部(52)と、を有する有底筒状に形成された、トランスデューサケース(5)と、
前記ダイアフラムの超音波振動と電気信号とを変換するように、前記側板部と前記底板部とで囲まれた内部空間(SP)に収容されつつ前記底板部に固定された、超音波素子(6)と、
を備え、
前記ダイアフラムは、前記板厚方向と直交する板厚変化方向(DT)に厚さが単調変化するように形成された不均厚部(52d)を有し、
前記不均厚部は、板厚が一定の底板本体(52c)に接合され、
前記超音波素子は、前記板厚変化方向における前記ダイアフラムの中心(PC)からオフセットした位置にて、前記不均厚部に固定されている。
図1を参照すると、車両Vは、いわゆる四輪自動車であって、箱状の車体V1を備えている。車体V1の前端部には、車体部品であるフロントバンパーV2が装着されている。車体V1の後端部には、車体部品であるリアバンパーV3が装着されている。
図2は、超音波センサ1の全体構成を、フロントバンパーV2に装着された車載状態で示す。説明の便宜上、図示の通りに、右手系XYZ直交座標系を設定する。
超音波トランスデューサ4は、超音波マイクロフォンとしての機能を有している。すなわち、超音波トランスデューサ4は、超音波を送受信可能に構成されている。具体的には、超音波トランスデューサ4は、印加された駆動信号に基づいて、探査波を送信するように構成されている。また、超音波トランスデューサ4は、車両Vの周囲に存在する物体による探査波の反射波を受信して、反射波の強度および周波数に対応する受信信号を発生するように構成されている。
以下、本実施形態の構成による動作の概要を、同構成により奏される効果とともに、各図面を参照しつつ説明する。
以下、第二実施形態について、図8および図9を参照しつつ説明する。なお、以下の第二実施形態の説明においては、主として、上記第一実施形態と異なる部分について説明する。また、第一実施形態と第二実施形態とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の第二実施形態の説明において、第一実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記第一実施形態における説明が適宜援用され得る。後述の第三実施形態以降の他の実施形態においても同様である。
以下、第三実施形態について、図14を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、図示の簡略化のため、上記第二実施形態と同様に、ダイアフラム50がオーバル形状を有している構成が用いられている。しかしながら、本実施形態は、かかる構成に限定されない。すなわち、ダイアフラム50は、円形状であってもよいし、正多角形状であってもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
5 トランスデューサケース
50 ダイアフラム
51 側板部
52 底板部
52c 底板本体
52d 不均厚部
52f 傾斜面
6 超音波素子
SP 内部空間
Claims (7)
- 超音波トランスデューサ(4)であって、
中心軸(DA)を囲む筒状に形成された側板部(51)と、前記中心軸と平行な軸方向に沿った板厚方向を有する薄板状に形成されていて前記板厚方向に沿って超音波振動可能なダイアフラム(50)を構成するように、前記軸方向における前記側板部の一端側を閉塞する底板部(52)と、を有する有底筒状に形成された、トランスデューサケース(5)と、
前記ダイアフラムの超音波振動と電気信号とを変換するように、前記側板部と前記底板部とで囲まれた内部空間(SP)に収容されつつ前記底板部に固定された、超音波素子(6)と、
を備え、
前記ダイアフラムは、前記板厚方向と直交する板厚変化方向(DT)に厚さが単調変化するように形成された不均厚部(52d)を有し、
前記不均厚部は、板厚が一定の底板本体(52c)に接合され、
前記超音波素子は、前記板厚変化方向における前記ダイアフラムの中心(PC)からオフセットした位置にて、前記不均厚部に固定された、
超音波トランスデューサ。 - 前記不均厚部は、前記底板本体とは異なる材料で形成された、
請求項1に記載の超音波トランスデューサ。 - 前記不均厚部は、法線方向が前記板厚方向と交差する平面状の傾斜面(52f)を有し、
前記超音波素子は、前記傾斜面に固定された、
請求項1または2に記載の超音波トランスデューサ。 - 前記不均厚部は、前記中心からオフセットした位置に設けられた、
請求項1~3のいずれか1つに記載の超音波トランスデューサ。 - 前記ダイアフラムは、前記板厚変化方向に長手方向を有する形状に形成された、
請求項1~4のいずれか1つに記載の超音波トランスデューサ。 - 前記ダイアフラムの超音波振動と電気信号とを変換するように、前記軸方向と直交する面内方向における前記超音波素子とは異なる位置にて前記底板部に固定された、追加素子(601)をさらに備えた、
請求項1~5のいずれか1つに記載の超音波トランスデューサ。 - 2つの異なる周波数である第一共振周波数と第二共振周波数とを有し、
前記第一共振周波数にて、前記中心軸を中心とした略軸対称の指向特性を有し、
前記第一共振周波数よりも高周波数側の前記第二共振周波数にて、前記中心軸を中心とした略軸対称とは異なる偏指向特性を有する、
請求項1~6のいずれか1つに記載の超音波トランスデューサ。
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