JPS61191199A - 超音波送受波器 - Google Patents
超音波送受波器Info
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- JPS61191199A JPS61191199A JP3128685A JP3128685A JPS61191199A JP S61191199 A JPS61191199 A JP S61191199A JP 3128685 A JP3128685 A JP 3128685A JP 3128685 A JP3128685 A JP 3128685A JP S61191199 A JPS61191199 A JP S61191199A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- weight
- case
- piezoelectric element
- weight ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、屋外等で発生する音波を金属製ケースの内部
に設けた圧電素子により受信して出力信号として抽出す
る受波器として、または前記圧電素子が振動子となって
超音波を発生させる送波器として用いられ、例えば自動
車の後方検知装置等への適用が可能な超音波送受波器に
関するものである。
に設けた圧電素子により受信して出力信号として抽出す
る受波器として、または前記圧電素子が振動子となって
超音波を発生させる送波器として用いられ、例えば自動
車の後方検知装置等への適用が可能な超音波送受波器に
関するものである。
〈従来技術〉
この種の、超音波送受波器は、例えば特開昭５’７’−
５６０９９号等に開示されるように公知である。
５６０９９号等に開示されるように公知である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところで、前記超音波送受波器を取付部に支持する場合
において、送波器として用いる場合に゛は、その基台か
ら取付部に振動漏れを生じると、出力が低減したり、取
付部に振動が発生して、雑音を生じる等種々の不都合を
生じる。また受波器として用いる場合には、前記取付部
からの振動が基台を介して圧□電素子に伝搬して、出力
信号にノイメを発生させ、Ｓ／Ｎ比を低減させる等種々
の弊害を生じる。
において、送波器として用いる場合に゛は、その基台か
ら取付部に振動漏れを生じると、出力が低減したり、取
付部に振動が発生して、雑音を生じる等種々の不都合を
生じる。また受波器として用いる場合には、前記取付部
からの振動が基台を介して圧□電素子に伝搬して、出力
信号にノイメを発生させ、Ｓ／Ｎ比を低減させる等種々
の弊害を生じる。
本発明は□、゛可及的にその取付基部と、圧電素子間の
振動を絶縁するとともに：′その送信音圧及び受信感度
を良好とすることを目的とするものである。
振動を絶縁するとともに：′その送信音圧及び受信感度
を良好とすることを目的とするものである。
く問題点を解決するための手段ン
本発明は、基台に二本の杆状入出力端子を支持してなる
ベース部に、金属製ケースの内面に圧電素子を接合して
なるケース部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面
の電極と前記入出力端子とを電気的に接続してなるもの
において、前記ベース部の重さＭｌと、ケース部の重さ
Ｍｌとの比ｆ （＝Ｆｖｆ＋ ／Ｍｚ ）を２以上とし
、かつ基台の直径をｄとすると、基台の中心から０．４
０ ｄ〜０．４５ ｄの位置で、取付部により周辺支持
してなるものである。
ベース部に、金属製ケースの内面に圧電素子を接合して
なるケース部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面
の電極と前記入出力端子とを電気的に接続してなるもの
において、前記ベース部の重さＭｌと、ケース部の重さ
Ｍｌとの比ｆ （＝Ｆｖｆ＋ ／Ｍｚ ）を２以上とし
、かつ基台の直径をｄとすると、基台の中心から０．４
０ ｄ〜０．４５ ｄの位置で、取付部により周辺支持
してなるものである。
前記構成をさらに詳しく説明する。
ベース部の振動形態は、強制振動モードと、自由振動モ
ードとがあり、前者は周波数４０にＨｚ未満で顕著に発
生し、後者は周波数４０ＫＨｚ以上で顕著に発生する。
ードとがあり、前者は周波数４０にＨｚ未満で顕著に発
生し、後者は周波数４０ＫＨｚ以上で顕著に発生する。
また前者にあっては、基台の直径をｄとすると、その中
心から０．４０ｄ〜Ｑ、４５ ｄの位置、理論上は０．
４１？ ｄの位置を節とする振動態様で屈曲振動する。
心から０．４０ｄ〜Ｑ、４５ ｄの位置、理論上は０．
４１？ ｄの位置を節とする振動態様で屈曲振動する。
後者は、該基台の中心から０．３０ｄ〜０．３５ｄの位
置、理論上は０．３３ｄの位置を節として振動する。
置、理論上は０．３３ｄの位置を節として振動する。
ところで、前記強制振動モードにおいて、ベース部の重
さＭｌと、ケース部の重さＭｌとの重量比ｆ （＝Ｍ１
／Ｍ２ ）と、その送信音圧及び受信感度との関係を測
った。
さＭｌと、ケース部の重さＭｌとの重量比ｆ （＝Ｍ１
／Ｍ２ ）と、その送信音圧及び受信感度との関係を測
った。
ここで測定に供した超音波送受波器は、第１図に示す構
成のものである。
成のものである。
すなわちｌは円板状の金属製基台であって、その中心か
ら少し偏位して上下方向の挿入用透孔２が設けられてい
る。また基台ｌ外面には前記透孔２との点対称位置に、
アース端子となる杆状端子４が突設されている。
ら少し偏位して上下方向の挿入用透孔２が設けられてい
る。また基台ｌ外面には前記透孔２との点対称位置に、
アース端子となる杆状端子４が突設されている。
前記透孔２には杆状端子５が挿通し、該透孔２内に注入
したガラスシール６等により基台ｌと電気的に絶縁して
保持されている。前記した各構成によりベース部Ａが構
成される。
したガラスシール６等により基台ｌと電気的に絶縁して
保持されている。前記した各構成によりベース部Ａが構
成される。
１０は、下面開放の截頭円錐形金属製ケースであり、音
波送受部となる截頭部内面にＰＺＴ等の圧電材料によっ
てなる板状の圧電素子１１がその一面の電極１２ｂを接
合して固着され、他面の電極１２ｂをケース内方に臨ま
せている。また金属製ケースｌＯの下端周部には外方へ
突出する接合鍔縁１３が形成されている。前記した各構
成によりケース部Ｂが構成される。
波送受部となる截頭部内面にＰＺＴ等の圧電材料によっ
てなる板状の圧電素子１１がその一面の電極１２ｂを接
合して固着され、他面の電極１２ｂをケース内方に臨ま
せている。また金属製ケースｌＯの下端周部には外方へ
突出する接合鍔縁１３が形成されている。前記した各構
成によりケース部Ｂが構成される。
前記基台ｌと金属製ケースｌＯは、前記杆状端子５と圧
電素子１１の電極１２ｂを導線１４により接続してから
、前記接合鍔縁１３を基台ｌの上周面に溶接し、前記金
属製ケースｌＯと基台ｌによってその内部を水密状に閉
鎖される。
電素子１１の電極１２ｂを導線１４により接続してから
、前記接合鍔縁１３を基台ｌの上周面に溶接し、前記金
属製ケースｌＯと基台ｌによってその内部を水密状に閉
鎖される。
かかる構成において、その重さ等は下記の通りである。
Ｅケース部］
−重さ； ２．３ｇ
（金属製ケース２．２ｇ、圧電素子０．１ｇ）−金属製
ケースの材質及び形状ニステンレス鋼製ａ＝１８ｍ＋（
ｂ＝１１ｍｍ、 ｃ＝６ｍ脂、 ｄ＝ ｌａｗ便圧
電素子の材質及び形状：チタン酸ジルコン酸鉛、直径＝
９層腫、厚さ＝０．３■腸 ［ベース部］ ・重さ；試料イー２．３ｇ 試料ローＬ４５ｇ 試料バー４．８ｇ 試料ニー５．７５ｇ 試料ホーロ、８ｇ 参基台の材質及び形状ニステンレス鋼製。
ケースの材質及び形状ニステンレス鋼製ａ＝１８ｍ＋（
ｂ＝１１ｍｍ、 ｃ＝６ｍ脂、 ｄ＝ ｌａｗ便圧
電素子の材質及び形状：チタン酸ジルコン酸鉛、直径＝
９層腫、厚さ＝０．３■腸 ［ベース部］ ・重さ；試料イー２．３ｇ 試料ローＬ４５ｇ 試料バー４．８ｇ 試料ニー５．７５ｇ 試料ホーロ、８ｇ 参基台の材質及び形状ニステンレス鋼製。
直径＝１８■濡、厚さは各試料毎に、その設定重量に対
応して決定 一杆状入出力端子；鉄−ニッケル合金製。
応して決定 一杆状入出力端子；鉄−ニッケル合金製。
直径１ｍｍ、ｅ＝１０ｍ讃
ｒ結果」
イ）各試料イ〜ホをケース部Ａと組合わせて、重量比ｆ
が異なる送受波器を構成し、その送信音圧を計測した結
果、第２図のようになった。
が異なる送受波器を構成し、その送信音圧を計測した結
果、第２図のようになった。
この結果から示されるように、強制振動モードではｆ＝
１で送信音圧は８４ｄＢとなり、ｆ＝２で急峻に上昇し
て１０８ ｄ、Ｂとなり、さらにｆ＝２．５で１０１３
ｄＢ、 ｆ ＝ ３で１１３ｄＢとなり、それ以後重量
比ｆの増加とともに漸増する。
１で送信音圧は８４ｄＢとなり、ｆ＝２で急峻に上昇し
て１０８ ｄ、Ｂとなり、さらにｆ＝２．５で１０１３
ｄＢ、 ｆ ＝ ３で１１３ｄＢとなり、それ以後重量
比ｆの増加とともに漸増する。
口）重量比ｆと、その受信感度との関係は第３図のよう
になった。
になった。
この結果から示されるように、強制振動モードはｆ＝１
で受信感度は一６４ｄＢとなりｆ＝、５で急峻に−１−
昇して一５５ｄＢとなり、さらにｆ＝２で−５３，５，
ｆ＝２ 、５で一５２ｄＢ、 ｆ ＝ ３で一５３ｄＢ
となり、それ以後重縫比ｆの増加とともに漸増する。
で受信感度は一６４ｄＢとなりｆ＝、５で急峻に−１−
昇して一５５ｄＢとなり、さらにｆ＝２で−５３，５，
ｆ＝２ 、５で一５２ｄＢ、 ｆ ＝ ３で一５３ｄＢ
となり、それ以後重縫比ｆの増加とともに漸増する。
かかる結果を総合すれば、重量比ｆ＝２以上に設定する
と、その送受波器の性能は良好となることが示された。
と、その送受波器の性能は良好となることが示された。
そこで、
ａ）前記強制振動モードによって振動する周波数領域に
最適に適用できる構成とするために、取付部Ｃにより、
基台１の中心から０．４０ ｄ〜０．４５ ｄ（ｄ；基
台ｌの直径）の位置で、該基台の周辺から支持する。
最適に適用できる構成とするために、取付部Ｃにより、
基台１の中心から０．４０ ｄ〜０．４５ ｄ（ｄ；基
台ｌの直径）の位置で、該基台の周辺から支持する。
ｂ）かかる支持形態において、その送信音圧及び受信感
度を最良とするように、前記ベース部の重さＭｌと、ケ
ース部の重さＭｌとの比ｆ （＝Ｍ。
度を最良とするように、前記ベース部の重さＭｌと、ケ
ース部の重さＭｌとの比ｆ （＝Ｍ。
７Ｍ２）を２以上とする。
ことにより、本発明を構成したものである。
〈実施例〉
前記送受波器を取付部Ｃにより支持するには、例えば第
１図のように、取付部Ｃの下部に設けた支持座２０を基
台ｌの中心から０．４０ｄ〜０．４５ ｄ位置に接触さ
せ、さらに前記取付部Ｃの上部に上下方向に螺合した緊
締螺子２１の先端を基台ｌの中心から０．４０ｄ〜０．
４５ ｄ位置に当接させて挟持することにより施される
。
１図のように、取付部Ｃの下部に設けた支持座２０を基
台ｌの中心から０．４０ｄ〜０．４５ ｄ位置に接触さ
せ、さらに前記取付部Ｃの上部に上下方向に螺合した緊
締螺子２１の先端を基台ｌの中心から０．４０ｄ〜０．
４５ ｄ位置に当接させて挟持することにより施される
。
この際、杆状入出力端子４．５と、その接続機器側間の
振動を遮断するために、前記端子４，５と接続機器とを
リード線２２．２３とか導電性コイル材により電気的に
接続する必要がある。
振動を遮断するために、前記端子４，５と接続機器とを
リード線２２．２３とか導電性コイル材により電気的に
接続する必要がある。
〈発明の効果〉
本発明は、」二連したように、前記強制振動モードによ
って振動する周波数領域に最適に適用できるように、前
記強制振動モードの節の位置で、取付部Ｃにより基台を
、その周辺から支持するとともに、ベース部Ａの重さＭ
ｌと、ケース部Ｂの重さＭｌとの重量比ｆを最適とした
から、その取付部Ｃと送受波器間の振動が絶縁されて、
送波器として用いた場合の取付部Ｃへの振動漏洩や、受
波器として用いた場合の前記取付部Ｃからの振動伝搬に
よるＳ／Ｎ比の低下を可及的に低減でき、かつかかる支
持形態において、その性能を良好とすることができる等
の優れた効果がある。
って振動する周波数領域に最適に適用できるように、前
記強制振動モードの節の位置で、取付部Ｃにより基台を
、その周辺から支持するとともに、ベース部Ａの重さＭ
ｌと、ケース部Ｂの重さＭｌとの重量比ｆを最適とした
から、その取付部Ｃと送受波器間の振動が絶縁されて、
送波器として用いた場合の取付部Ｃへの振動漏洩や、受
波器として用いた場合の前記取付部Ｃからの振動伝搬に
よるＳ／Ｎ比の低下を可及的に低減でき、かつかかる支
持形態において、その性能を良好とすることができる等
の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の送受波器の一例を示す縦断側面図、第
２図は重量比ｆと送信音圧との関係を示すグラフ、第３
図は重量比ｆと受信感度との関係を示すグラフである。 Ａ・・・ケース部 Ｂ・・・ベース部 Ｃ・・・取付部 ｌ・・・基台 ４．５・・・杆状端子 ｌＯ・・・金属製ケース １１・・・圧電素子 ２０・・・支持座 ２１・・・螺子 第１ 回 援学伽田 東叩゛ゆ聴 手続補正書 １、事件の表示 昭和６０年特許願第３１２８６号２、
発明の名称 超音波送受波器 ３、補正をする者 本件との関係 出 願 人 住所 名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号名称 Ｂ本特
殊陶業株式会社 代表者 小 川。修 次 １へ ４、代理人 、 、 住所 名古屋市中区＋ｌｑ、田３゛丁目！１番１１号麦
島第２ビル６０１萼１（０５２）３３１−１４１５６、
補正の対象 明細書及び図面 ７、補正の内容 ｌ）別紙の通り明細書全文を訂正する。 ２）添付図面の第１図第２図第３図を別紙の通り訂正す
る。 特願昭８０−３１２８８ 訂正明細書 １、 発明の名称 超音波送受波器１ ２、特許請求の範囲・ 基台に二本の杆状入出力端子を支持してなるベース部に
１、金属製ケースの内面に圧電素子を接合してなるケー
ス部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面の電極と
前記入出力端子とを電気的に接続してなるものにおいて
、 前記ベース部の重さＭｌと、ケース部の重さＭｌとの比
ｆ （＝Ｍｔ ／Ｍ２ ）を２以上とし、かつ基台の直
径をｐとすると、基台の中心から０．４０Ｄ〜Ｑ、４５
Ｄの位置で、取付部により周辺支持してな超音波送受波
器 、 発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、屋外等で発生する音波を金属製ケースの内部
に設けた圧電素子により受信して出力信号として抽出す
る受波器として、または前記圧電素子が振動子となって
超音波を発生させる送波器として用いられ、例えば自動
車の後方検知装置等への適用が可能な超音波送受波器に
関するものである。 〈従来技術〉 この種の、超音波送受波器は、例えば実開昭５７−５６
０９９号等に開示されるように公知である。 〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、前記超音波送受波器を取付部に支持する場合
において、送波器として用いる場合にば、その基台から
取付部に振動漏れを生じると、出力が低減したり、取付
部に振動が発生して、雑音を生じる等種々の不都合を生
じる。また受波器として用いる場合には、前記取付部か
らの振動が基台を介して圧電素子に伝搬して、出力信号
にノイズを発生させ、Ｓ／Ｎ比を低減させる等種々の弊
害を生じる。 本発明は、可及的にその取付基部と、圧電素子間の振動
を絶縁するとともに、その送信音圧及び受信感度を良好
とすることを目的とするものである。 く問題点を解決するための手段〉 本発明は、基台に二本の杆状入出力端子を支持してなる
ベース部に、金属製ケースの内面に圧電素子を接合して
なるケース部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面
の電極と前記入出力端子とを電気的に接続してなるもの
において、前記ベース部の重さＭ貫と、ケース部の重さ
Ｍ２との比ｆ （＝Ｍ１／Ｍ２）を２以上とし、かつ基
台の直径をＤとすると、基台の中心から０．４０Ｄ〜０
．４５Ｄの位置で、取付部により周辺支持してなるもの
である。 前記構成をさらに詳しく説明する。 ベース部の振動形態は、強制振動ギードと、自由振動モ
ードとがあり、前者は周波数４０ＫＨｚ未満で顕著に発
生し、後者は周波数４０ＫＨｚ以上で顕著に発生する。 また前者にあっては、基台の直径をＤとすると、その中
心から０．４００〜０．４５Ｄの位置、理論」二は０．
４１７Ｄの位置を節とする振動態様で屈曲振動す゛る。 後者は、該基台の中心から０．３０Ｄ〜０．．３５Ｄの
位置、理論上は０．３３０の位置を４節として振動する
。 ところで、前記強制振動モードにおいて、ベース部の重
さＭ！と、ケース部の重さＭ２との重量比ｆ （＝Ｍ１
／Ｍ２ ）と、その送信音圧及び受信感度との関係を測
った。 ここで測定に供した超音波送受波器は、第１図に示す構
成のものである。 すなわちｌは円板状の金属製基台であって、その中心か
ら少し偏位して上下方向の挿入用透孔２が設けられてい
る。また基台ｌ外面には前記透孔２との点対称位置に、
アース端子となる杆状端子４が突設されている。 前記透孔２には杆状端子５が挿通し、該透孔２内に注入
したガラスシール６等により基台１と電気的に絶縁して
保持されている。前記した各構成によりベース部Ａが構
成される。 １０は、下面開放の截頭円錐形金属製ケースであり、音
波送受部となる截頭部内面にＰＺ、Ｔ等の圧電材料によ
ってなる板状の圧電素子１１がその一面の電極１２ｂを
接合して固着され、他面の電極１２ｂをケース内方に臨
ませている。また金属製ケース１０の下端周部には外方
へ突出する接合鍔縁１３が形成されている。前記した各
構成によりケース部Ｂが構晟される。 前記基台１１左金属製ケー畏１０は、前記杆状□端子５
と圧電素子ｌｌの電極１２−ｂを導線１４により接続し
てから、前記接合鍔縁１３を゛基゛台ｌの上周面に溶接
し、前記金属製ケース１０と基台ｌによってその内部を
水密状に閉鎖されるン ““かか′る構成において、
その重さ等は下記°の通りである。
・ ・［ケース部１
″ ′串型さ； ２．３ｇ （金属製″ケース２．２ｇ、圧電素子０．１ｇ）・金属
製ケースの材質及び形状；ステンレス鋼製Ｄ’＝１８ｍ
ｍ、 ａ−４１ｍ■、 ｂ＝ＩＬｍｍ、 ｃ＝
６ｍｍ。 ・圧電素子の材質及び形状：チタン酸ジルコン酸鉛、直
径＝ ９’ａｍ 、厚゛さ＝０．３ｍ’ｍ’
□［ベー・ス部１゛□゛ ・重さ；試料イー２．３ｇ 試料ロー３．４５ｇ 試料バー４．６ｇ 試料ニー５．７５ｇ 試料ホーロ、８ｇ ・基台の材質及び形状；ステンレス鋼製。 直径＝１８ｍｍ、厚さは各試料毎に、その設定重量に対
応して決定 ・杆状入出力端子；鉄−ニッケル合金製。 直径１ｍｍ、ｄ＝１０ｍ＋ｓ 「結果」 イ）各試料イ〜ホをケース部Ａと組合わせて、重量比ｆ
が異なる送受波器を構成し、その送信音圧を計測した結
果、第２図のようになった。 この結果から示されるように、強制振動モードではｆ＝
１で送信音圧は８４ｄＢとなり、ｆ＝２で急峻に上昇し
て１０８ｄＢとなり、さらにｆ＝２．５で１０９ｄＢ、
ｆ ＝ ３で１１３ｄＢとなり、それ以後重量比ｆの
増加とともに漸増する。 口）重量比ｆと、その受信感度との関係は第３図のよう
になった。 この結果から示されるように、強制振動モードはｆ＝１
で受信感度は一６４ｄＢとなりｆ＝、５で急峻に上昇し
て一５５ｄＢとなり、さらにｆ＝２で一Ｂ ５３．５．ｆ＝２．５で一５２ｄＢ、 ｆ ＝ ３で一
５３ｄＢとな＾ す、それ以後重量比ｆの増加とともに漸増する。 かかる結果を総合すれば、重量比ｆ＝２以上に設定する
と、その送受波器の性能は良好となることが示された。 そこで、 ａ）前記強制振動モードによって振動する周波数領域に
最適に適用できる構成とするために、取付部Ｃにより、
基台ｌの中心から０．４０Ｄ〜０．４５Ｄ（Ｄ；基台ｌ
の直径）の位置で、該基台の周辺から支持する。 ｂ）かかる支持形態において、その送信音圧及び受信感
度を最良とするように、前記ベース部の重８Ｍ１ と、
ケース部の重さＭｌとの比ｆ（＝Ｍｔ／Ｍ２）を２以−
Ｌとする。 ことにより、本発明を構成したものである。 〈実施例〉 前記送受波器を取付部Ｃにより支持するには、例えば第
１図のように、取付部Ｃの下部に設けた支持座２０を基
台ｌの中心から０．４０Ｄ〜０．４５Ｄ位置に接触させ
、ぎらに前記取付部Ｃの上部に上下方向に螺合した緊締
螺子２１の先端を基台ｌの中心から０．４０Ｄ〜０．４
５Ｄ位置に当接させて挟持することにより施される。 この際、杆状入出力端子４，５と、その接続機器側間の
振動を遮断するために、前記端子４．５と接続機器とを
リード線２２．２３とか導電性コイル材により電気的に
接続する必要がある。 〈発明の効果〉 本発明は、」二連したように、前記強制振動モードによ
って振動する周波数領域に最適に適用できるように、前
記強制振動モードの節の位置で、取付部Ｃにより基台を
、その周辺から支持するとともに、ベース部Ａの重さＭ
ｌと、ケース部Ｂの重さＭｌとの重量比ｆを最適とした
から、その取付部Ｃと送受波器間の振動が絶縁されて、
送波器として用いた場合の取付部Ｃへの振動漏洩や、受
波器として用いた場合の前記取付部Ｃからの振動伝搬に
よるＳ／Ｎ比の低下を可及的に低減でき、かつかかる支
持形態において、その性能を良好とすることができる等
の優れた効果がある。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の送受波器の一例を示す縦断側面図、第
２図は重量比ｆと送信音圧との関係を示すグラフ、第３
図は重量比ｆと受信感度との関係を示すグラフである。 Ａ・・・ケース部 Ｂ・・・ベース部 Ｃ・・・取付部 Ｄ・・・基台の直径 １・・・基台 ４．５・・・杆状端子 ｌＯ・・・金属製ケース １１・・・圧電素子 ２０・・・支持座 ２１・・・螺子 芭１ 回 第２図 第３図
２図は重量比ｆと送信音圧との関係を示すグラフ、第３
図は重量比ｆと受信感度との関係を示すグラフである。 Ａ・・・ケース部 Ｂ・・・ベース部 Ｃ・・・取付部 ｌ・・・基台 ４．５・・・杆状端子 ｌＯ・・・金属製ケース １１・・・圧電素子 ２０・・・支持座 ２１・・・螺子 第１ 回 援学伽田 東叩゛ゆ聴 手続補正書 １、事件の表示 昭和６０年特許願第３１２８６号２、
発明の名称 超音波送受波器 ３、補正をする者 本件との関係 出 願 人 住所 名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号名称 Ｂ本特
殊陶業株式会社 代表者 小 川。修 次 １へ ４、代理人 、 、 住所 名古屋市中区＋ｌｑ、田３゛丁目！１番１１号麦
島第２ビル６０１萼１（０５２）３３１−１４１５６、
補正の対象 明細書及び図面 ７、補正の内容 ｌ）別紙の通り明細書全文を訂正する。 ２）添付図面の第１図第２図第３図を別紙の通り訂正す
る。 特願昭８０−３１２８８ 訂正明細書 １、 発明の名称 超音波送受波器１ ２、特許請求の範囲・ 基台に二本の杆状入出力端子を支持してなるベース部に
１、金属製ケースの内面に圧電素子を接合してなるケー
ス部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面の電極と
前記入出力端子とを電気的に接続してなるものにおいて
、 前記ベース部の重さＭｌと、ケース部の重さＭｌとの比
ｆ （＝Ｍｔ ／Ｍ２ ）を２以上とし、かつ基台の直
径をｐとすると、基台の中心から０．４０Ｄ〜Ｑ、４５
Ｄの位置で、取付部により周辺支持してな超音波送受波
器 、 発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、屋外等で発生する音波を金属製ケースの内部
に設けた圧電素子により受信して出力信号として抽出す
る受波器として、または前記圧電素子が振動子となって
超音波を発生させる送波器として用いられ、例えば自動
車の後方検知装置等への適用が可能な超音波送受波器に
関するものである。 〈従来技術〉 この種の、超音波送受波器は、例えば実開昭５７−５６
０９９号等に開示されるように公知である。 〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、前記超音波送受波器を取付部に支持する場合
において、送波器として用いる場合にば、その基台から
取付部に振動漏れを生じると、出力が低減したり、取付
部に振動が発生して、雑音を生じる等種々の不都合を生
じる。また受波器として用いる場合には、前記取付部か
らの振動が基台を介して圧電素子に伝搬して、出力信号
にノイズを発生させ、Ｓ／Ｎ比を低減させる等種々の弊
害を生じる。 本発明は、可及的にその取付基部と、圧電素子間の振動
を絶縁するとともに、その送信音圧及び受信感度を良好
とすることを目的とするものである。 く問題点を解決するための手段〉 本発明は、基台に二本の杆状入出力端子を支持してなる
ベース部に、金属製ケースの内面に圧電素子を接合して
なるケース部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面
の電極と前記入出力端子とを電気的に接続してなるもの
において、前記ベース部の重さＭ貫と、ケース部の重さ
Ｍ２との比ｆ （＝Ｍ１／Ｍ２）を２以上とし、かつ基
台の直径をＤとすると、基台の中心から０．４０Ｄ〜０
．４５Ｄの位置で、取付部により周辺支持してなるもの
である。 前記構成をさらに詳しく説明する。 ベース部の振動形態は、強制振動ギードと、自由振動モ
ードとがあり、前者は周波数４０ＫＨｚ未満で顕著に発
生し、後者は周波数４０ＫＨｚ以上で顕著に発生する。 また前者にあっては、基台の直径をＤとすると、その中
心から０．４００〜０．４５Ｄの位置、理論」二は０．
４１７Ｄの位置を節とする振動態様で屈曲振動す゛る。 後者は、該基台の中心から０．３０Ｄ〜０．．３５Ｄの
位置、理論上は０．３３０の位置を４節として振動する
。 ところで、前記強制振動モードにおいて、ベース部の重
さＭ！と、ケース部の重さＭ２との重量比ｆ （＝Ｍ１
／Ｍ２ ）と、その送信音圧及び受信感度との関係を測
った。 ここで測定に供した超音波送受波器は、第１図に示す構
成のものである。 すなわちｌは円板状の金属製基台であって、その中心か
ら少し偏位して上下方向の挿入用透孔２が設けられてい
る。また基台ｌ外面には前記透孔２との点対称位置に、
アース端子となる杆状端子４が突設されている。 前記透孔２には杆状端子５が挿通し、該透孔２内に注入
したガラスシール６等により基台１と電気的に絶縁して
保持されている。前記した各構成によりベース部Ａが構
成される。 １０は、下面開放の截頭円錐形金属製ケースであり、音
波送受部となる截頭部内面にＰＺ、Ｔ等の圧電材料によ
ってなる板状の圧電素子１１がその一面の電極１２ｂを
接合して固着され、他面の電極１２ｂをケース内方に臨
ませている。また金属製ケース１０の下端周部には外方
へ突出する接合鍔縁１３が形成されている。前記した各
構成によりケース部Ｂが構晟される。 前記基台１１左金属製ケー畏１０は、前記杆状□端子５
と圧電素子ｌｌの電極１２−ｂを導線１４により接続し
てから、前記接合鍔縁１３を゛基゛台ｌの上周面に溶接
し、前記金属製ケース１０と基台ｌによってその内部を
水密状に閉鎖されるン ““かか′る構成において、
その重さ等は下記°の通りである。
・ ・［ケース部１
″ ′串型さ； ２．３ｇ （金属製″ケース２．２ｇ、圧電素子０．１ｇ）・金属
製ケースの材質及び形状；ステンレス鋼製Ｄ’＝１８ｍ
ｍ、 ａ−４１ｍ■、 ｂ＝ＩＬｍｍ、 ｃ＝
６ｍｍ。 ・圧電素子の材質及び形状：チタン酸ジルコン酸鉛、直
径＝ ９’ａｍ 、厚゛さ＝０．３ｍ’ｍ’
□［ベー・ス部１゛□゛ ・重さ；試料イー２．３ｇ 試料ロー３．４５ｇ 試料バー４．６ｇ 試料ニー５．７５ｇ 試料ホーロ、８ｇ ・基台の材質及び形状；ステンレス鋼製。 直径＝１８ｍｍ、厚さは各試料毎に、その設定重量に対
応して決定 ・杆状入出力端子；鉄−ニッケル合金製。 直径１ｍｍ、ｄ＝１０ｍ＋ｓ 「結果」 イ）各試料イ〜ホをケース部Ａと組合わせて、重量比ｆ
が異なる送受波器を構成し、その送信音圧を計測した結
果、第２図のようになった。 この結果から示されるように、強制振動モードではｆ＝
１で送信音圧は８４ｄＢとなり、ｆ＝２で急峻に上昇し
て１０８ｄＢとなり、さらにｆ＝２．５で１０９ｄＢ、
ｆ ＝ ３で１１３ｄＢとなり、それ以後重量比ｆの
増加とともに漸増する。 口）重量比ｆと、その受信感度との関係は第３図のよう
になった。 この結果から示されるように、強制振動モードはｆ＝１
で受信感度は一６４ｄＢとなりｆ＝、５で急峻に上昇し
て一５５ｄＢとなり、さらにｆ＝２で一Ｂ ５３．５．ｆ＝２．５で一５２ｄＢ、 ｆ ＝ ３で一
５３ｄＢとな＾ す、それ以後重量比ｆの増加とともに漸増する。 かかる結果を総合すれば、重量比ｆ＝２以上に設定する
と、その送受波器の性能は良好となることが示された。 そこで、 ａ）前記強制振動モードによって振動する周波数領域に
最適に適用できる構成とするために、取付部Ｃにより、
基台ｌの中心から０．４０Ｄ〜０．４５Ｄ（Ｄ；基台ｌ
の直径）の位置で、該基台の周辺から支持する。 ｂ）かかる支持形態において、その送信音圧及び受信感
度を最良とするように、前記ベース部の重８Ｍ１ と、
ケース部の重さＭｌとの比ｆ（＝Ｍｔ／Ｍ２）を２以−
Ｌとする。 ことにより、本発明を構成したものである。 〈実施例〉 前記送受波器を取付部Ｃにより支持するには、例えば第
１図のように、取付部Ｃの下部に設けた支持座２０を基
台ｌの中心から０．４０Ｄ〜０．４５Ｄ位置に接触させ
、ぎらに前記取付部Ｃの上部に上下方向に螺合した緊締
螺子２１の先端を基台ｌの中心から０．４０Ｄ〜０．４
５Ｄ位置に当接させて挟持することにより施される。 この際、杆状入出力端子４，５と、その接続機器側間の
振動を遮断するために、前記端子４．５と接続機器とを
リード線２２．２３とか導電性コイル材により電気的に
接続する必要がある。 〈発明の効果〉 本発明は、」二連したように、前記強制振動モードによ
って振動する周波数領域に最適に適用できるように、前
記強制振動モードの節の位置で、取付部Ｃにより基台を
、その周辺から支持するとともに、ベース部Ａの重さＭ
ｌと、ケース部Ｂの重さＭｌとの重量比ｆを最適とした
から、その取付部Ｃと送受波器間の振動が絶縁されて、
送波器として用いた場合の取付部Ｃへの振動漏洩や、受
波器として用いた場合の前記取付部Ｃからの振動伝搬に
よるＳ／Ｎ比の低下を可及的に低減でき、かつかかる支
持形態において、その性能を良好とすることができる等
の優れた効果がある。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の送受波器の一例を示す縦断側面図、第
２図は重量比ｆと送信音圧との関係を示すグラフ、第３
図は重量比ｆと受信感度との関係を示すグラフである。 Ａ・・・ケース部 Ｂ・・・ベース部 Ｃ・・・取付部 Ｄ・・・基台の直径 １・・・基台 ４．５・・・杆状端子 ｌＯ・・・金属製ケース １１・・・圧電素子 ２０・・・支持座 ２１・・・螺子 芭１ 回 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基台に二本の杆状入出力端子を支持してなるベース部に
、金属製ケースの内面に圧電素子を接合してなるケース
部を密閉状に被着し、前記圧電素子の表裏面の電極と前
記入出力端子とを電気的に接続してなるものにおいて、 前記ベース部の重さＭ＿１と、ケース部の重さＭ２との
比ｆ（＝Ｍ＿１／Ｍ＿２）を２以上とし、かつ基台の直
径をｄとすると、基台の中心から０．４０ｄ〜０．４５
ｄの位置で、取付部により周辺支持してなる超音波送受
波器
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128685A JPS61191199A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 超音波送受波器 |
| US06/825,889 US4755975A (en) | 1985-02-08 | 1986-02-04 | Piezoelectric transducer for transmitting or receiving ultrasonic waves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128685A JPS61191199A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 超音波送受波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191199A true JPS61191199A (ja) | 1986-08-25 |
Family
ID=12327065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128685A Pending JPS61191199A (ja) | 1985-02-08 | 1985-02-19 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191199A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739199B2 (ja) * | 1975-02-27 | 1982-08-19 |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP3128685A patent/JPS61191199A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739199B2 (ja) * | 1975-02-27 | 1982-08-19 |
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