JPH0211099A - 超音波セラミックマイクロホン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は近距離の物体検知器や近接スイッチ・距離計と
して応用される超音波の送信・受信を行う超音波セラミ
ックマイクロホンに関するものである。

従来の技術 従来、この種の超音波セラミックマイクロホンについて
第３図とともに説明する。′１ず、同図において１は圧
電磁器板であり、断面が円錐台形状をした筒状ケース２
の底面２ａの内部に圧電磁器板１を貼り合わせ、バイモ
ルフ振動子部を構成している。３は共振リングで、前記
筒状ケース２の上部内側面に固定されている。４は端子
板で、弾性部材よりなるスペーサ５を介して共振リング
３に接して筒状ケース２内に挿入し固定されている。

６は弾性接着剤で、端子板４と筒状り一−ス２間が密封
されるように注入されている。７はリード線で、端子板
４に植設された端子８ａにこのリード線７の一方をハン
ダ付けし、他方を圧電磁器板１の電極部にハンダ付けし
ている。また、リード線６１Ｌの一方は端子板４に植設
された端子８ｂにハンダ付けし、他方を筒状ケース２と
共保リング３の接触面に導電性接着剤９を介して接着さ
れている。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、第４口孔に示すようなトー
ンバースト波を圧電磁器板に印加した時、筒状ケースの
底面が圧電磁器板によって振動し、空気中に超音波が放
射されると同時に、筒状ケースの側面・共振リング・リ
ード線など、筒状ケース内部にも振動が伝達され、印加
電圧が終了しても筒状ケースの内部に振動が残り、その
振動が逆に圧電磁器板を撮動させて電気信号を出力して
しまう。この電気信号が残響信号となり、この残響信号
がある時間は受波できなくなるという問題があった。第
４図すはこの残響波を示す図であり、Ｔ１は残響成分の
時間である。

本発明はこのような問題点を解決するもので、圧電磁器
板をトーンバースト波にて駆動した時に発生する筒状ケ
ース内の残響を知かくすることを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、圧電磁器板全体を
緩衝材で圧接し、前記緩衝材が圧電磁器板全体に圧接す
ることと、筒状ケースの円錐台形状部の内面全体に圧着
するように弾性部材よりなる防振材を筒状ケース内に圧
入し、筒状ケースの内部に弾性部材よりなる充填材で充
填し、たものである。

作用 この構成により、第１口孔に示すようなトーンバースト
波を圧電磁器板に印加し、印加電圧が終了した時、圧電
磁器板の撮動は圧電磁器板に圧接している緩衝材で抑制
され、残響振動が小さくなる。また、筒状ケースの円錐
台形状部の内面全体は弾性部材よりなる防振材で圧着さ
れているため、筒状ケースの側面に伝達される残響振動
は弾性部材よりなる防振材で抑制される。さらに、筒状
ケースの内部は弾性部材よりなる充填材で充填されてい
るため、筒状ケース側面の振動を完全に阻止し、リード
線の振動も完全に抑制することができ、ケース内に発生
する空気共振をなくすことができるため、圧電磁器板の
印加電圧が終了した時に発生する残響摂動による残響成
分を著しく短縮可能にしたこととなる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による超音波セラミックマイ
クロホンの断面図である。第１図において、１１は圧電
磁器板であり断面が円錐台形状の筒状ケース１２の底面
１２１Ｌの内部にこの圧電磁器板１１を貼り合わせ、バ
イモルフ振動子部を構成している。１３は空気層を多く
有しているフェルト系などの緩衝材で、弾性部材よりな
る防振材１４で加圧され、圧電磁器板１１の全面に圧接
されている。この防振材１４け緩衝材１３を保持するた
めの円形状四部と後述するリード線１６を貫通させるた
め孔部を有し、筒状ケース１２の側面１２ｂ全体及び底
面１２！Ｌの外周面内部に圧着するような形状を有し、
かつプリント基板からなる中継板１５で筒状ケース１２
内に圧入固定されている。前記中継板１６は圧電磁器板
１１とシールド＃ｊ！１９を電気結合するためのパター
ンを有し、筒状ケース１２の側面に防振材１４を加圧す
るように接着固定されている。１６はリード線で、この
リード線１６の一方は圧電磁器板１１の電極面にハンダ
付けし、他方を中継板１６の一方のパターンにハンダ付
けしている。１７は導電性接着剤で、中継板１５の他方
のパターンと筒状ケース１２の内側面に接着さｔ、電久
的結合をと　、ている。前記バイモルフ振動子部の入出
力信号を伝達するシールド線１９の一方は中継板１６の
パターンにハンダ付けされ、圧電磁器板１１と電り結合
している。１８はシリコンゴムなどの弾性部材よりなる
充填材で、防振材１４の孔部及び筒状ケース１２の内部
に充填されている。

以上のように本実施例によれば、前記第４口孔に示すよ
うなトーンバースト波を圧電磁器板１１に印加し、印加
電圧が終了した時、圧電磁器板１１の振動は、この圧１
磁器板１１に圧接している緩衝材１３で抑制され、残響
振動が小さくなる。また筒状ケース１２の側面１２ｂの
内面全体は弾性部材よりなる防振材１４で圧着固定され
ているため、筒状ケース１２の側面１２ｂに伝達される
残響振動は阻止される。さらに、筒状ケース１２の内部
は弾性部材よりなる充填材で充填されているため、筒状
ケース１２の側面の振動を完全に阻止し、リード線１６
の振動も完全に抑制することができ、筒状ケース１２内
部の空気共振が発生することがない。したがって、圧電
磁器板１１への印加電圧が終了した時、発生する残響振
動を体端に抑制することができるため、第２図に示すよ
うに残響成分を著しく短縮可能とすることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれは、圧電磁器板全体に圧接す
る緩衝材と、この緩衝材を圧縮させると同時に筒状ケー
スの円錐台形状部の内面全体に圧着する弾性部材よりな
る防振材と、筒状ケースの内部を充填する弾性部材より
なる充填材を設けることにより、圧電磁器板への印加電
圧が終了した時１発生する残留振動を極端に抑制するこ
とができるため、残響成分を著しく短縮可能となり、近
距離の物体検知・距離測定が実現できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による超音波セラミックマイ
クロホンを示す断面図、第２図は本発明の超音波セラミ
ックマイクロホンにトーンバースト波を印加した時の残
響波を示す図、第３図は従来の超音波セラミックマイク
ロホンを示す断面図、第４図ａは超音波セラミックマイ
クロホンに印加されるトーンバースト波を示す図、第４
図すは従来の超音波セラミックマイクロホンにトーンバ
ースト波を印加した時の残響波を示す図である。 １１・・・・・・圧電磁器板、１２・・・・・・筒状ケ
ース、１２２Ｌ・・・・・・底面、１２ｂ・・・・・・
９１１１面、１３・・・・・・緩衝材、１４・・・・・
・弾性部材よりなる防振材、１５・・・・・・中継板、
１６・・・・・・リード線、１７・・・・・・導電性接
着剤、１８・・・・・弾性部材よりなる充填材、１９・
・・・・・シールド紳。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第 １　図 第３図 第４図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　断面が円錐台形状の筒状ケースと、この筒状ケースの
   底部内面に貼り合わせられてバイモルフ振動子部を構成
   する圧電磁器板と前記圧電磁器板全体に圧接する緩衝材
   と、前記緩衝材を圧縮させると同時に前記筒状ケースの
   円錐台形状部の内面全体に圧着する弾性部材よりなる防
   振材と、前記バイモルフ振動子部の入出力信号を伝達す
   るシールド線と、前記バイモルフ振動子部と前記シール
   ド線を電気結合する中継板と、前記筒状ケースの内部を
   充填する弾性部材よりなる充填材とを具備した超音波セ
   ラミックマイクロホン。