JPH057835Y2 - - Google Patents
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- JPH057835Y2 JPH057835Y2 JP1986087175U JP8717586U JPH057835Y2 JP H057835 Y2 JPH057835 Y2 JP H057835Y2 JP 1986087175 U JP1986087175 U JP 1986087175U JP 8717586 U JP8717586 U JP 8717586U JP H057835 Y2 JPH057835 Y2 JP H057835Y2
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- Japan
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- vibration
- ultrasonic
- vibrator
- cavity
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/002—Devices for damping, suppressing, obstructing or conducting sound in acoustic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
- B06B1/0662—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element with an electrode on the sensitive surface
- B06B1/0674—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element with an electrode on the sensitive surface and a low impedance backing, e.g. air
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
［考案の技術分野］
この考案は、例えば車両の車高を測定するため
の測距装置に使用するのに適した超音波マイクロ
ホンに関する。
の測距装置に使用するのに適した超音波マイクロ
ホンに関する。
［考案の技術的背景およびその問題点］
車高を測定する測距装置に使用される超音波マ
イクロホンは、車道に対して超音波を送波し、車
道から反射されてくる超音波を受波して車高を測
定するために車道に近接した部分に通常設けら
れ、外部からの水、塵芥、泥等が付着し侵入し易
いものであるので、これらが侵入し難く、かつ小
型であることが必要である。なお、車高を測定す
る測距装置である車高センサは例えば「日産技
報、第20号、第98頁乃至第101頁」に記載された
ものがある。
イクロホンは、車道に対して超音波を送波し、車
道から反射されてくる超音波を受波して車高を測
定するために車道に近接した部分に通常設けら
れ、外部からの水、塵芥、泥等が付着し侵入し易
いものであるので、これらが侵入し難く、かつ小
型であることが必要である。なお、車高を測定す
る測距装置である車高センサは例えば「日産技
報、第20号、第98頁乃至第101頁」に記載された
ものがある。
上述したように水、塵芥、泥等が侵入し難い超
音波マイクロホンとしては、従来例えば「ナシヨ
ナル・テクニカル・レポート、第29巻、第３号、
第144頁乃至第147頁」に記載されたもの、実開昭
59−166599、昭59−164398等に開示されたものが
ある。これらの超音波マイクロホンは主として密
閉構造であつて、水、塵芥、泥等が侵入し難い構
造である。このような超音波マイクロホンを使用
して車高を測定する測距装置を構成するには、上
述したように該超音波マイクロホンを介して車道
に対して超音波を送波し、車道から反射されてい
る超音波を受波して車高を測定することが必要で
あるが、このような従来の超音波マイクロホンは
共振周波数が比較的低い40KHzという周波数を使
用しているので、超音波マイクロホンが一旦振動
すると、その振動が早期に停止せず、残響振動が
存在するという問題がある。このため、１つの超
音波マイクロホンで超音波の送受を兼用せずに送
波用超音波マイクロホンと受波用超音波マイクロ
ホンとを別々に所定の距離を置いて設けることが
必要となるので、このような従来の超音波マイク
ロホンを使用した場合には測距装置が構造的に大
きくなり、車両の床下等に取り付ける実装上の自
由度が無くなるとともに、価格的にも高価なもの
になるという問題がある。
音波マイクロホンとしては、従来例えば「ナシヨ
ナル・テクニカル・レポート、第29巻、第３号、
第144頁乃至第147頁」に記載されたもの、実開昭
59−166599、昭59−164398等に開示されたものが
ある。これらの超音波マイクロホンは主として密
閉構造であつて、水、塵芥、泥等が侵入し難い構
造である。このような超音波マイクロホンを使用
して車高を測定する測距装置を構成するには、上
述したように該超音波マイクロホンを介して車道
に対して超音波を送波し、車道から反射されてい
る超音波を受波して車高を測定することが必要で
あるが、このような従来の超音波マイクロホンは
共振周波数が比較的低い40KHzという周波数を使
用しているので、超音波マイクロホンが一旦振動
すると、その振動が早期に停止せず、残響振動が
存在するという問題がある。このため、１つの超
音波マイクロホンで超音波の送受を兼用せずに送
波用超音波マイクロホンと受波用超音波マイクロ
ホンとを別々に所定の距離を置いて設けることが
必要となるので、このような従来の超音波マイク
ロホンを使用した場合には測距装置が構造的に大
きくなり、車両の床下等に取り付ける実装上の自
由度が無くなるとともに、価格的にも高価なもの
になるという問題がある。
［考案の目的］
この考案は、上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、残響振動を速やかに低減
し、かつ小型化を達成し得る超音波マイクロホン
を提供することにある。
の目的とするところは、残響振動を速やかに低減
し、かつ小型化を達成し得る超音波マイクロホン
を提供することにある。
［考案の概要］
上記目的を達成するため、この考案は、合成樹
脂からなる振動ケース内に設けられ超音波を送波
及び受波する振動子と、前記振動ケース内であつ
て、かつ前記振動子が設けられている領域以外の
領域に形成された空洞部と、該空洞部の内壁との
間に空間を設けて形成された弾性体と、該弾性体
に内蔵されるとともに前記振動子に電気的に接続
された送信回路及び受信回路からなる電子回路部
とを有することを要旨とする。
脂からなる振動ケース内に設けられ超音波を送波
及び受波する振動子と、前記振動ケース内であつ
て、かつ前記振動子が設けられている領域以外の
領域に形成された空洞部と、該空洞部の内壁との
間に空間を設けて形成された弾性体と、該弾性体
に内蔵されるとともに前記振動子に電気的に接続
された送信回路及び受信回路からなる電子回路部
とを有することを要旨とする。
［考案の実施例］
以下、図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。
る。
第１図はこの考案の一実施例に係る超音波マイ
クロホンの断面図である。同図に示す超音波マイ
クロホンは例えば車両の車高を測定する測距装置
に使用されるものであり、内部に圧電セラミツク
等の圧電素子からなる振動子１を有する。この振
動子１は偏平に形成され、その一方の面、図にお
いて下面が例えばエポキシ樹脂等からなる合成樹
脂である発泡プラスチツク材料で形成された振動
ケース３の内壁に接着剤等により固着されてい
る。該振動ケース３は有底円筒状に形成され、そ
の底部に振動子１が固着され、円筒状の比較的厚
い周壁部内には空洞部３ａが該円筒状の周壁部を
１周するようにドーナツ状に穿設されている。
クロホンの断面図である。同図に示す超音波マイ
クロホンは例えば車両の車高を測定する測距装置
に使用されるものであり、内部に圧電セラミツク
等の圧電素子からなる振動子１を有する。この振
動子１は偏平に形成され、その一方の面、図にお
いて下面が例えばエポキシ樹脂等からなる合成樹
脂である発泡プラスチツク材料で形成された振動
ケース３の内壁に接着剤等により固着されてい
る。該振動ケース３は有底円筒状に形成され、そ
の底部に振動子１が固着され、円筒状の比較的厚
い周壁部内には空洞部３ａが該円筒状の周壁部を
１周するようにドーナツ状に穿設されている。
そして、この空洞部３ａ内には前記振動子１を
介して超音波信号を送受信する送受信回路５が内
蔵されている。この送受信回路５はフレキシブル
プリント基板７に実装されて、空洞部３ａ内で円
筒状の周壁部に沿うように配設されている。そし
て、このフレキシブルプリント基板７に実装され
た送受信回路５は、その全体を発泡ウレタンゴム
等と同様の材質からなる弾性体で覆われてモール
ド化されて形成され、この弾性体で覆うことで振
動ケース３を介する振動ケース３からの振動の伝
達を低減している。
介して超音波信号を送受信する送受信回路５が内
蔵されている。この送受信回路５はフレキシブル
プリント基板７に実装されて、空洞部３ａ内で円
筒状の周壁部に沿うように配設されている。そし
て、このフレキシブルプリント基板７に実装され
た送受信回路５は、その全体を発泡ウレタンゴム
等と同様の材質からなる弾性体で覆われてモール
ド化されて形成され、この弾性体で覆うことで振
動ケース３を介する振動ケース３からの振動の伝
達を低減している。
また、前記振動ケース３の周囲は更に発泡ウレ
タンゴム等で形成されるインシユレータ９で保護
するように覆われ、このインシユレータ９の外側
は保護ケース１１によつて最終的に覆われて保護
されている。
タンゴム等で形成されるインシユレータ９で保護
するように覆われ、このインシユレータ９の外側
は保護ケース１１によつて最終的に覆われて保護
されている。
振動ケース３の底部を挟んで振動ケース３に対
向しているインシユレータ９および保護ケース１
１の部分は切り欠かれて、この切り欠かれたイン
シユレータ９および保護ケース１１の側壁部によ
り音響ホーン１３が形成されている。この音響ホ
ーン１３は振動ケース３を介して振動子１に音響
的に結合され、インシユレータ９を切り欠いて形
成される部分は真直に平行に形成されたストレー
ト部を形成し、保護ケース１１を切り欠いて形成
される部分はラツパ状ホーン部を形成している。
向しているインシユレータ９および保護ケース１
１の部分は切り欠かれて、この切り欠かれたイン
シユレータ９および保護ケース１１の側壁部によ
り音響ホーン１３が形成されている。この音響ホ
ーン１３は振動ケース３を介して振動子１に音響
的に結合され、インシユレータ９を切り欠いて形
成される部分は真直に平行に形成されたストレー
ト部を形成し、保護ケース１１を切り欠いて形成
される部分はラツパ状ホーン部を形成している。
以上のように構成されたものにおいて、振動ケ
ース３は発泡プラスチツク材料で形成されている
ので、従来のアルミやステンレス等の金属材料で
形成されたものに比較して音響インピーダンスが
小さく、また超音波を送受信する感度も高められ
たものになつている。また、このような高感度の
超音波マイクロホン構造を使用して、送受波器の
共振周波数を約100KHz以上に高めたマイクロホ
ン形状、すなわち振動ケース３の形状や圧電素子
からなる振動子１の形状を取ることにより送受波
器の振動減衰時間を早めることで、すなわち超音
波マイクロホンにおける残響振動時間を短くする
ことで送受信器兼用構造にすることができるので
ある。
ース３は発泡プラスチツク材料で形成されている
ので、従来のアルミやステンレス等の金属材料で
形成されたものに比較して音響インピーダンスが
小さく、また超音波を送受信する感度も高められ
たものになつている。また、このような高感度の
超音波マイクロホン構造を使用して、送受波器の
共振周波数を約100KHz以上に高めたマイクロホ
ン形状、すなわち振動ケース３の形状や圧電素子
からなる振動子１の形状を取ることにより送受波
器の振動減衰時間を早めることで、すなわち超音
波マイクロホンにおける残響振動時間を短くする
ことで送受信器兼用構造にすることができるので
ある。
第２図は第１図の超音波マイクロホンを車高測
定用の測距装置に適用した場合の要部の波形を示
しているものであり、この場合においては第１図
の超音波マイクロホンは例えば車両の床下等に取
り付けられているものであるが、この図を参照し
て作用を説明する。
定用の測距装置に適用した場合の要部の波形を示
しているものであり、この場合においては第１図
の超音波マイクロホンは例えば車両の床下等に取
り付けられているものであるが、この図を参照し
て作用を説明する。
第１図の超音波マイクロホンの空洞部３ａに設
けられた送受信回路５から第２図ａに示すような
周波数が120KHzで継続時間0.3mSの送信駆動信
号を振動子１に供給すると、この信号により振動
子１は駆動されて、第２図ｂに示す超音波送信信
号を振動ケース３、音響ホーン１３を介して車道
に向けて送信する。この送信信号は駆動信号に対
して図示のように0.4mSという比較的短い残響振
動継続時間を有する。
けられた送受信回路５から第２図ａに示すような
周波数が120KHzで継続時間0.3mSの送信駆動信
号を振動子１に供給すると、この信号により振動
子１は駆動されて、第２図ｂに示す超音波送信信
号を振動ケース３、音響ホーン１３を介して車道
に向けて送信する。この送信信号は駆動信号に対
して図示のように0.4mSという比較的短い残響振
動継続時間を有する。
今、車高を17cm以上、周囲温度を最大60℃とす
ると、地面に向けて送信した超音波信号が地面に
よつて反射されて、図示のように約0.9mS遅延し
て超音波マイクロホンに受信されることになる
が、この場合において送信信号の残響振動が完全
に消える時点と反射波が受信される時点との間の
時間は約0.2mSとなる。この0.2mSの時間が送信
信号の残響振動の減衰後の余裕時間となるわけで
あり、この程度の余裕時間があれば送受信兼用と
して十分使用できるものである。
ると、地面に向けて送信した超音波信号が地面に
よつて反射されて、図示のように約0.9mS遅延し
て超音波マイクロホンに受信されることになる
が、この場合において送信信号の残響振動が完全
に消える時点と反射波が受信される時点との間の
時間は約0.2mSとなる。この0.2mSの時間が送信
信号の残響振動の減衰後の余裕時間となるわけで
あり、この程度の余裕時間があれば送受信兼用と
して十分使用できるものである。
ところで、本実施例の超音波マイクロホンは、
音響ホーン１３を除いて発泡ウレタンゴム等から
なるインシユレータ９で覆われた振動ケース３の
底部に振動子１が固着され、また送受信回路５は
振動ケース３の空洞部３ａ内に内蔵されるととも
に、周囲を発泡ウレタンゴム等の弾性体で覆われ
ているので、振動子１および振動ケース３からの
振動信号は空洞部３ａおよび上記弾性体によつて
送受信回路５に直接伝播することが低減されてい
る。
音響ホーン１３を除いて発泡ウレタンゴム等から
なるインシユレータ９で覆われた振動ケース３の
底部に振動子１が固着され、また送受信回路５は
振動ケース３の空洞部３ａ内に内蔵されるととも
に、周囲を発泡ウレタンゴム等の弾性体で覆われ
ているので、振動子１および振動ケース３からの
振動信号は空洞部３ａおよび上記弾性体によつて
送受信回路５に直接伝播することが低減されてい
る。
更に詳細には、従来、送受信回路に振動ケース
の振動が直接的または間接的にも伝播されると、
送信器として作用しているときに振動ケースを介
して送受信回路に振動信号が所与の時間経過後廻
り込んで送信信号の立ち上り部と重なり合うとい
う振動のフイードバツク経路が形成され、これに
より上述した残響振動が発生していたものである
が、本実施例においては上述したように振動ケー
ス３からの振動は空洞部３ａにおいて送受信回路
５に伝播する前に振動ケース３から空洞部３ａ内
の空間部、すなわち音響インピーダンスが非常に
小さい空気によつて大幅に減衰するとともに、送
受信回路５は周囲を覆う弾性体によつて更に減衰
され、残響振動の発生が低減するようになつてい
るのである。従つて、この残響振動の影響を防止
するために送波用マイクと受波用マイクを従来の
ように離隔して配設する必要がなく、空洞部３ａ
内に一体化して送受信回路５として内蔵すること
ができ、超音波マイクロホンの小型化が図られて
いる。
の振動が直接的または間接的にも伝播されると、
送信器として作用しているときに振動ケースを介
して送受信回路に振動信号が所与の時間経過後廻
り込んで送信信号の立ち上り部と重なり合うとい
う振動のフイードバツク経路が形成され、これに
より上述した残響振動が発生していたものである
が、本実施例においては上述したように振動ケー
ス３からの振動は空洞部３ａにおいて送受信回路
５に伝播する前に振動ケース３から空洞部３ａ内
の空間部、すなわち音響インピーダンスが非常に
小さい空気によつて大幅に減衰するとともに、送
受信回路５は周囲を覆う弾性体によつて更に減衰
され、残響振動の発生が低減するようになつてい
るのである。従つて、この残響振動の影響を防止
するために送波用マイクと受波用マイクを従来の
ように離隔して配設する必要がなく、空洞部３ａ
内に一体化して送受信回路５として内蔵すること
ができ、超音波マイクロホンの小型化が図られて
いる。
なお、送受信回路５の主要部分は例えば「ナシ
ヨナルセミコンダクタ社LM1812 IC」により構
成される。
ヨナルセミコンダクタ社LM1812 IC」により構
成される。
［考案の効果］
以上説明したように、この考案によれば、振動
ケースを構成する合成樹脂内部に形成れた空洞部
内に超音波送受信用の電子回路を当該空洞部の内
壁との間に空間を設けて形成された弾性体に内蔵
した状態で配備しているので、振動ケースからの
振動は電子回路部に直接伝播されず空洞部におい
て大幅に減衰することで残響振動は速やかに減衰
するため、空洞部内に送受信回路を一緒に内蔵す
ることができ、小型化および経済化を達成するこ
とができ、例えば車高測定用測距装置に適用した
場合には小さなスペースでよいため、実装上の自
由度が大きい。
ケースを構成する合成樹脂内部に形成れた空洞部
内に超音波送受信用の電子回路を当該空洞部の内
壁との間に空間を設けて形成された弾性体に内蔵
した状態で配備しているので、振動ケースからの
振動は電子回路部に直接伝播されず空洞部におい
て大幅に減衰することで残響振動は速やかに減衰
するため、空洞部内に送受信回路を一緒に内蔵す
ることができ、小型化および経済化を達成するこ
とができ、例えば車高測定用測距装置に適用した
場合には小さなスペースでよいため、実装上の自
由度が大きい。
第１図はこの考案の一実施例に係る超音波マイ
クロホンの断面図、第２図は第１図の超音波マイ
クロホンを車高測定用測距装置に適用した場合の
要部の波形図である。 １……振動子、３……振動ケース、３ａ……空
洞部、５……送受信回路、９……インシユレー
タ、１１……保護ケース、１３……音響ホーン。
クロホンの断面図、第２図は第１図の超音波マイ
クロホンを車高測定用測距装置に適用した場合の
要部の波形図である。 １……振動子、３……振動ケース、３ａ……空
洞部、５……送受信回路、９……インシユレー
タ、１１……保護ケース、１３……音響ホーン。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 合成樹脂からなる振動ケース内に設けられ超音
波を送波及び受波する振動子と、 前記振動ケース内であつて、かつ前記振動子が
設けられている領域以外の領域に形成された空洞
部と、 該空洞部の内壁との間に空間を設けて形成され
た弾性体と、 該弾性体に内蔵されるとともに前記振動子に電
気的に接続された送信回路及び受信回路からなる
電子回路部とを有することを特徴とする超音波マ
イクロホン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986087175U JPH057835Y2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | |
| US07/547,329 US5025666A (en) | 1986-06-10 | 1990-07-05 | Transducer with built-in printed circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986087175U JPH057835Y2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198797U JPS62198797U (ja) | 1987-12-17 |
| JPH057835Y2 true JPH057835Y2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=13907650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986087175U Expired - Lifetime JPH057835Y2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5025666A (ja) |
| JP (1) | JPH057835Y2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0807802B1 (en) * | 1993-12-21 | 2000-02-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating gyroscope |
| JP2736023B2 (ja) * | 1994-12-27 | 1998-04-02 | ユニデン株式会社 | バイブレータ取付構造、バイブレータ取付用保持具、および、バイブレータ取付方法 |
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