JPH0711100U - 超音波センサーの振動子の保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筐体から伝わる振動等や雑音を極力小さくで
き、さらに振動子に加わる固定のための不都合な押圧力
を解消し、パルス立ち下がり特性を向上し、部品点数を
削減した超音波センサーの振動子保持構造を提供するこ
と。 【構成】 開放端から一定の深さの穴を有するハウジン
グ２と、該ハウジングの穴１４の底面１５に対して、送
受波面１２が密着される超音波センサーの振動子１と、
該振動子を保持するため前記ハウジングの穴１４に挿入
される遮音材４と、該振動子を保持するため前記ハウジ
ングの穴１４に挿入される遮音材４の上部に充填される
充填材２０と、前記ホールド部材を筐体９に固定するた
めの固定手段５ｂ、５ｃを具備した構成。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両等の移動物体の通過台数等を検知する超音波センサーに関し、 特にその超音波センサーに使用する振動子の保持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の超音波センサーは、一般的に高速道路又は一般道路に使用されている 信号機等に取り付けられ、信号機等の下を通過する車両等に向けて複数回超音波 を発射し、反射した超音波を受波して、車両等の通過の有無を感知することによ り、一定時間内の車両の通過台数や混雑状況を検出するためのセンサーである。

【０００３】 さらには、反射した超音波を受波することにより、超音波センサーと車両等の 反射面との距離を検知して車両の概略形状を認識し、バス、トラック、乗用車等 の車両種類の判別を行い、各車両の種類別の通過台数をも検出すことができるセ ンサーである。

【０００４】 以下、従来の超音波センサーの振動子の保持構造及び特性について図３及び図 ４を参照して説明する。

【０００５】 図３に示すように、円筒形のハウジング２は、その開放端の上面１６から一定 の深さを有し、底面１５が平坦である穴１４を具備する。

【０００６】 該底面１５のほぼ中央部に、リード線３を介して制御部（図示せず）と電気的 に接続された振動子１の送受波面１２が接着される。

【０００７】 振動子１全体は、その振動子１の側面方向及び後方に超音波を放射又は受波し ないよう、スポンジ等の多数の細孔あるいは空隙を有する多孔性物質からなり、 超音波成分を吸収するための遮音材４が穴１４の深さの約半分まで挿入され、 ハウジング２の底面１５に保持固定される。

【０００８】 穴１４の残りの深さの部分には、振動子１を遮音し保持固定するため、遮音性 を備え、かつ接着性のあるエポキシ樹脂等からなる充填材２０を上面１６と同一 平面となるよう充填して固めることにより、前述したハウジング２と振動子１、 遮音材４及び充填材２０が一体となるように形成する。

【０００９】 外装材６は、送受波信号をコントロールする制御回路を収納する筐体９にハウ ジング２を保持固定するためのもので、中空円筒形の樹脂材からなり、その下部 において、ハウジング２の段付部１８に嵌め込んだＯリング７を外装材６の引掛 部１３により筐体９の接合面に押圧固定し、外部から水等が侵入しないよう防水 性を確保する。

【００１０】 この外装材６の上面１９の全周に防水性を保つためパッキン１７をハウジング ２と筐体９との間に挟み込み、複数個のねじ１１を使用して筐体９に固定する。

【００１１】 なお、ハウジング２の外周側面と外装材６の隙間には遮音のため、かつハウジ ング２を保持固定するために、スポンジ材８を全外周にわたって充填し、さらに ハウジング２の上面１６と筐体９の接合面との間にゴム材１０を挟み込み確実に 保持固定する。

【００１２】 従って、この振動子１の保持構造によれば、外部からの音に対して遮音効果を 有し、筐体９の内部に対する防水が確保され得る。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

以上述べた従来の超音波センサーの振動子を保持する構造では、ねじ１１を締 め込むことにより、外装材６の引掛部１３がＯリング７を介してハウジング２を 筐体９に押圧固定する際に、振動子１の送受波面１２とその裏側も筐体９の方向 に押圧力が生ずるため、振動子１が振動する際に悪影響を与えていた。

【００１４】 また、外気の温度変化によっても、ハウジング２、遮音材４、充填材２０と外 装材６との熱膨張率の差によって振動子１に熱応力が加わり、この応力も振動す る際に悪影響を及ぼすことがあった。

【００１５】 さらに、パッキン１７及びゴム材１０の接触面を介して筐体９の不要な振動や 雑音が振動子１に伝達されるという不都合があった。

【００１６】 そのため、図４の特性図に示すように、発射する超音波の１パルスの０．６Ｖ における送信波と受信波の立下がり特性が約８ｍｓと比較的長くなり、一定時間 内に発射する超音波の１パルスの回数が制限される。すなわち検知分析能が低下 するという問題点があった。

【００１７】 この検知分析能の低下は、車両の速度が早い場合、その通過台数や、車両の形 状を認識し車両の種別を検知する際に、誤検出する要因となっていた。

【００１８】 また、外装材６によりハウジング２を筐体９に保持固定しているため、音響遮 断と共に防水を留意する箇所が多く必要である等、構造的に複雑となる等の欠点 があった。

【００１９】 本考案は、上記従来技術の問題点を解決するようにした、超音波センサーの振 動子の保持構造を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような従来技術の問題点を解決するため、円筒形ハウジングの 底面に超音波振動子の送受波面を密着し、該振動子を遮音材で保持するハウジン グと、該ハウジングの穴の底面に対して、送受波面が密着される超音波センサの 振動子と、該振動子を保持するため前記ハウジングの穴に挿入される遮音材と、 該振動子に接続されたリード線を貫通したホールド部材と、前記ホールド部材が 前記ハウジングの開放面のほぼ中央位置となるように、前記遮音材の上部に充填 される充填材と、前記ホールド部材を筐体に固定するための固定手段とを具備す る構成とする。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案の実施例につき図面を参照して詳細に述べる。

【００２２】 図１において、図３に示した部材と同一あるいは同等の部材については同一の 参照符号を用いてその詳細な説明を省略する。

【００２３】 図３と同様に、円筒形のハウジング２は、その開放端の上面１６から一定の深 さを有し、その底面１５が平坦である穴１４を具備する。

【００２４】 該底面１５のほぼ中央部には、リード線３を介して制御部と電気的に接続され た振動子１の送受波面１２が接着される。

【００２５】 振動子１の側面方向及び後方に超音波を放射又は受波しないようにスポンジ等 の多数の細孔あるいは空隙を有する多孔性物質からなり、超音波成分を吸収する ための遮音材４が穴１４の深さの約半分まで挿入され、振動子１を保持している 。

【００２６】 穴１４の残りの深さの部分には、振動子１を遮音し保持固定するため、遮音性 をを備え接着性のあるエポキシ樹脂等からなる充填材２０を上面１６と同一平面 となるよう充填されるが、そのときホールド部材５がハウジング２の開放端のほ ぼ中央位置となるように充填材２０が充填される。

【００２７】 充填材２０が前記ハウジング２の内面及びホールド部材５の外周面と確実に密 着されるために、ハウジング２の内面に複数のハウジング内周溝２ａが設けられ 、かつホールド部材の外周面に複数の溝５ａが設けられている。

【００２８】 このようにして、ハウジング２、振動子１、遮音材４、ホールド部材５及び充 填材２０が互いに一体に構成される。

【００２９】 ホールド部材５の先端部には、ねじ部５ｂが設けられており、この先端部を筐 体９の穴に挿入した後、該ねじ部５ｂにナット５ｃを螺合することにより、ハウ ジング２全体が筐体９に固定される。

【００３０】 なお、ホールド部材５と筐体９との間にパッキン２１を介装すれば、より防水 性が確保される。

【００３１】 また、上面１６と筐体９は直接接触しないようにホールド部材５と筐体接合面 は上面１６より一段高く形成する。

【００３２】 従って、図２の特性図に示すように、発射する超音波の１パルスの０．６Ｖに おける送信波と受信波の立下がり特性が約４．５ｍｓとなり従来例に比較して、 ３．５ｍｓも短くなった結果、一定時間内に発車する超音波の１パルスの回数が 増加する。

【００３３】 従って、検知分解能力が増加することになる。そのため、通過台数や、車両の 形状を認識し車両の種別を検知する際に、車両の速度が早いものについても確実 に検出することが可能となった。

【００３４】

【考案の効果】

以上述べた本考案によれば、筐体から伝わる不要な振動や雑音を極力小さくで き、さらに振動子に加わる押圧力がなくなるので、振動子の動作に何らの悪影響 も与えることがない。

【００３５】 従って、振動子の動作特性において、超音波パルスの立下がり時間が短くなり 、そのため検知分析能が向上したため、車両の通過台数や、車両の形状を正確に 認識でき、車両の種別を検知する際に、車両の速度が早いものについても確実に 検出することができる。

【００３６】 また、従来例のように外装材を用いて筐体にねじ固定しないので、スポンジ材 やゴム材等の部品が不要となり、著しく部品点数を削減することが可能となる。

【００３７】 さらに、防水のためのシール材等の部品点数も少なくなり、構造が極めて単純 となっために防水性が向上すると共に、組み立て作業が容易になり、製造工程も 著しく短縮することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の超音波センサーの振動子の保持構造を
示す断面図である。

【図２】本考案の超音波センサーの振動子の立下り特性
を示すグラフである。

【図３】従来の超音波センサーの振動子の保持構造の断
面図である。

【図４】従来の超音波センサーの振動子の立下り特性を
示すグラフである。

【符号の説明】

１ 振動子 ２ ハウジング ２ａ 内周溝 ３ リード線 ４ 遮音材 ５ ホールド部材 ５ａ 溝 ５ｂ ねじ部 ５ｃ ナット ６ 外装材 ７ Ｏリング ８ スポンジ材 ９ 筐体 １０ ゴム材 １１ ねじ １２ 送受波面 １３ 引掛部 １４ 穴 １５ 底面 １６ 上面 １７ パッキン １８ 段付部 １９ 上面 ２０ 充填材 ２１ パッキン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 1/00 ３３１ 9181−5Ｈ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形ハウジングの底面に超音波振動子
   の送受波面を密着し、該振動子を遮音材で保持する超音
   波センサー振動子の保持構造において、開放面から一定
   の深さの穴を有するハウジングと、該ハウジングの穴の
   底面に対して、送受波面が密着される超音波センサーの
   振動子と、該振動子を保持するため前記ハウジング部材
   と、前記遮音材の上部に充填される充填材と、前記ホー
   ルド部材を筐体に固定するための固定手段とを具備する
   ことを特徴とする超音波センサーの振動子の保持構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記充填材が前記ハ
   ウジングの内面及び前記ホールド部材と確実に密着固定
   されるために、前記ハウジングの内面に内周溝が設けら
   れ、かつ前記ホールド部材の外周面に溝が設けられてい
   ることを特徴とする超音波センサーの振動子の保持構
   造。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記固定手段が、前
   記ホールド部材に設けられたねじ部と、該ねじ部に螺合
   するナットであることを特徴とする超音波センサーの振
   動子の保持構造。