JPS6194496A - Ultrasonic microphone - Google Patents

Ultrasonic microphone

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Publication number
JPS6194496A
JPS6194496A JP21516084A JP21516084A JPS6194496A JP S6194496 A JPS6194496 A JP S6194496A JP 21516084 A JP21516084 A JP 21516084A JP 21516084 A JP21516084 A JP 21516084A JP S6194496 A JPS6194496 A JP S6194496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
microphone
urethane
vibration
terminal plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP21516084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kobayashi
博 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP21516084A priority Critical patent/JPS6194496A/en
Publication of JPS6194496A publication Critical patent/JPS6194496A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/18Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
    • G10K9/22Mountings; Casings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve weatherability and to maintain stability for a long period by sealing the end part of a microphone case with an urethane type elastic material with low gas permeability. CONSTITUTION:When a distance between a vehicle and a road is detected, ultrasonic wave transmitting and receiving are executed by a piezo-electric element 10, and the detecting action is executed through the lead wire 18 and a terminal pin 20 by a road surface distance detecting device. In such a case, after a urethane rubber-made spacer 24 is inserted, a terminal plate 22 is fitted into a vibration case 12, and in the space between the terminal plate 22 and the case 12, urethane-rubber adhesives is poured. For such a reason, the quantity of corrosive gas adsorbed into a microphone through a spacer 24 and an adhesives 26 is decreased widely. A vibration part 14 is a conical trapezoid, auxiliary resonance is suppressed, further, a metallic ring 16 is fitted into the case 12 and the side surface vibration is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、超音波マイクロフォンに係り、特に密閉構造
の超音波マイクロフォンに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic microphone, and more particularly to a sealed ultrasonic microphone.

(従来技術) 超音波マイクロフォンは超音波による物体検知。(Conventional technology) Ultrasonic microphones detect objects using ultrasonic waves.

距離検知などに使用でき、このため屋外においてパーキ
ングメータの車両検知、車両後方障害物検知に利用され
ている。
It can be used for distance detection, etc., and is therefore used outdoors to detect vehicles with parking meters and to detect obstacles behind the vehicle.

そしてそのように屋外で使用される場合には、マイクロ
フォン自体が風雨に直接晒されるので、防滴型のものが
用いられている。
When used outdoors, the microphone itself is directly exposed to wind and rain, so a drip-proof type is used.

この種の超音波マイクロフォンにおいては、超音波の送
受を行なう超音波振動子に水滴や塵埃の付着を防止する
ため超音波振動子が密閉式のマイクロフォンケース内に
収納されその密閉ケース自体が超音波のトランスデユー
サ−として効率良く振動するような構造となっている。
In this type of ultrasonic microphone, the ultrasonic transducer is housed in a sealed microphone case to prevent water droplets and dust from adhering to the ultrasonic transducer that transmits and receives ultrasonic waves. The structure is such that it vibrates efficiently as a transducer.

また超音波マイクロフォンの端子部を密閉性、耐候性能
を向上させるためシリコンゴムによって弾性的に封止す
る構造が従来より用いられている。
Furthermore, a structure in which the terminal portion of an ultrasonic microphone is elastically sealed with silicone rubber has been used in order to improve airtightness and weather resistance.

このシリコンゴムはガス通流性を有しており、このため
マイク内部の空気が温度変化により膨張しあるいは収縮
しても空気がこのシリコンゴムを介して外部との間で通
流するので、そのケースの空気膨張、収縮による変化が
防止されている。
This silicone rubber has gas permeability, so even if the air inside the microphone expands or contracts due to temperature changes, the air will flow between it and the outside through this silicone rubber. Changes due to air expansion and contraction of the case are prevented.

(従来技術の問題点) しかしながら従来のこの種の超音波マイクロフォンにお
いては、上記シリコンゴムの分子密度が低くその空気通
流性が高いので、例えば、車高や路面状況等を検出する
ために車体下面に取り付けて使用する場合には、周囲の
排気ガス等に含ま−れる腐蝕性ガスなどがマイク内部へ
導入されやすく、このためマイクの耐久性および性能が
劣化すル二という問題があった。
(Problems with the prior art) However, in conventional ultrasonic microphones of this kind, the molecular density of the silicone rubber is low and its air permeability is high. When used by attaching it to the bottom surface, there is a problem that corrosive gases contained in surrounding exhaust gas etc. are easily introduced into the microphone, which deteriorates the durability and performance of the microphone.

(発明の目的) 本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、長期に亘って安定した性能を維持できる耐
候性の高いこの種の超音波マイクロフォンを提供するこ
とにある。
(Object of the invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and
The purpose is to provide this type of ultrasonic microphone with high weather resistance that can maintain stable performance over a long period of time.

(発明の概要) 上記目的を達成するために本発明は、内部に超音波振動
子が収納されたマイクロフォンケースの端部をガス透過
性の低いウレタン系弾性材で封止したことを特徴とする
(Summary of the Invention) In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the end portion of a microphone case in which an ultrasonic transducer is housed is sealed with a urethane-based elastic material having low gas permeability. .

(発明の実施例) 以下図面に基づいて本発明に係る超音波マイクロフォン
の好適な実施例を説明する。
(Embodiments of the Invention) Preferred embodiments of the ultrasonic microphone according to the present invention will be described below based on the drawings.

第1図には本発明に係る超音波マイクロフォンの好適な
第1実施例が示されており、このマイクロフォンは車両
の車体下面に取付けられ対路面距離を検出することによ
り、側溝等の路面の凹凸状況を検出するために使用され
ている。
FIG. 1 shows a preferred first embodiment of the ultrasonic microphone according to the present invention, and this microphone is attached to the underside of the vehicle body and detects the distance to the road surface to detect irregularities on the road surface such as side ditches. It is used to detect the situation.

第′1図中10は、圧電素子であり、この圧電素子10
により上記検知のための超音波送受信を行なう超音波振
動子が構成されている。
10 in FIG. 1 is a piezoelectric element, and this piezoelectric element 10
This constitutes an ultrasonic transducer that transmits and receives ultrasonic waves for the above-mentioned detection.

そして圧電素子10はセラミックタイプとされており1
.振動ケース12内に収納されている。
The piezoelectric element 10 is a ceramic type.
.. It is housed in a vibration case 12.

この振動ケース12は第゛1図から理解されるように上
側が円錐台形のキャップ状に形成されており、下側は円
筒状に形成されている。
As can be seen from FIG. 1, the vibration case 12 has a truncated conical cap shape on the upper side, and a cylindrical shape on the lower side.

この上部は振動部14となっており、その底部に圧電素
子10・が貼設されている。なお振動ケース12の材質
としては表面に防蝕コーティングが施されたアルミニウ
ムが使用されている。
The upper part serves as a vibrating part 14, and a piezoelectric element 10 is attached to the bottom part of the vibrating part 14. The vibration case 12 is made of aluminum whose surface is coated with anti-corrosion coating.

さらに振動ケース12の下側円筒部内には金属製の内リ
ング16が嵌入されており、圧電素子10のリード線1
8はその内側を挿通されて端子ビン20に接続されてい
る。
Furthermore, a metal inner ring 16 is fitted into the lower cylindrical portion of the vibration case 12, and the lead wire 1 of the piezoelectric element 10
8 is inserted through the inside thereof and connected to the terminal pin 20.

この端子ビン20は端子板22に加熱圧入されており、
振動ケース12から突出したそれらの端部は車両に搭載
された対路面距離検出装置に接続されている。
This terminal pin 20 is heated and press-fitted into the terminal plate 22,
The ends protruding from the vibration case 12 are connected to a road surface distance detection device mounted on the vehicle.

ここで端子板22はウレタンゴム製とされたスペーサ2
4の挿入後に振動ケース12内に嵌入されており、また
、この端子板22と振動ケース12との間で生ずる間隙
内にはウレタンゴム接着剤26が注入されている。
Here, the terminal board 22 is a spacer 2 made of urethane rubber.
4 is inserted into the vibration case 12, and a urethane rubber adhesive 26 is injected into the gap created between the terminal plate 22 and the vibration case 12.

本実施例は以上の構成からなり、以下、その作用を説明
する。
The present embodiment has the above configuration, and its operation will be explained below.

車両と路面との距離を検知する際には圧電素子10によ
り超音波の送受7信が行なわれ、そのリード線18.端
子ビン20を介して接続された前記検出装置によりその
検知動作が行なわれる。
When detecting the distance between the vehicle and the road surface, ultrasonic waves are transmitted and received by the piezoelectric element 10, and the lead wire 18. The detection operation is performed by the detection device connected via the terminal bin 20.

また撮動ケース12の上側、すなわち振動部14が第1
図のように円錐台形とされているので、撮動効率の面に
おいてはその共振特性において副共振が抑制され、さら
に共振周波数における出力音圧が高められ、また帯域幅
も拡げられる。
Further, the upper side of the photographing case 12, that is, the vibrating part 14 is the first
Since it is shaped like a truncated cone as shown in the figure, in terms of imaging efficiency, sub-resonance is suppressed in its resonance characteristics, the output sound pressure at the resonance frequency is increased, and the bandwidth is also expanded.

アルミニウム板の絞り加工でこの形状が19られるので
、これをそして安価に量産することが可能となる。
Since this shape is formed by drawing an aluminum plate, it is possible to mass-produce it at low cost.

さらにその材質として表面に防蝕コーティングが施され
たアルミニウムが使用されているので、耐腐蝕性と共振
時のQの向上が図られる。
Furthermore, since the material used is aluminum with a corrosion-resistant coating applied to the surface, corrosion resistance and Q during resonance are improved.

また、この振動ケース16の円筒部内側に金属製の内リ
ング16が嵌入されているので、その側面振動が防止さ
れ、これにより出力音圧や共振周波数の変化が防止され
る。
Further, since the metal inner ring 16 is fitted inside the cylindrical portion of the vibration case 16, side vibrations thereof are prevented, thereby preventing changes in the output sound pressure and resonance frequency.

なお、出力音圧および感度の最適化を図るには、振動部
14が屈曲振動する場合にその振動の中性面を振動ケー
ス12と圧電素子10の貼合せ面に一致させることが好
適であり、また振動部14の直径と圧電素子10の直径
との比を所定の値に設定することが好適である。
Note that in order to optimize the output sound pressure and sensitivity, when the vibrating section 14 bends and vibrates, it is preferable that the neutral plane of the vibration coincides with the bonding surface of the vibrating case 12 and the piezoelectric element 10. Furthermore, it is preferable that the ratio between the diameter of the vibrating part 14 and the diameter of the piezoelectric element 10 is set to a predetermined value.

ここで、スペーサ24とウレタンゴム接着剤26により
超音波マイクロフォンの端部が封止されているので、振
動ケース16との撮動緩衝などによる特性変化が防止さ
れるとともに、その密閉性が保たれて耐候性能が得られ
ている。
Here, since the ends of the ultrasonic microphone are sealed by the spacer 24 and the urethane rubber adhesive 26, changes in characteristics due to image pickup buffering with the vibration case 16 are prevented, and the airtightness is maintained. Weather resistance has been achieved.

ウレタン系のゴムは次の第1表から理解されるようにガ
ス透過率が低いので、スペーサ24およびウレタンゴム
接着剤26を介してマイク内部へ吸入される腐蝕性ガス
の量が大幅に低減され、このため車両下面に取付けて使
用した場合でも長期に亘って良好なマイク性能が安定し
て維持され、耐候性が著しく向上される。
As understood from Table 1 below, urethane rubber has a low gas permeability, so the amount of corrosive gas sucked into the microphone through the spacer 24 and the urethane rubber adhesive 26 is greatly reduced. Therefore, even when used by being attached to the underside of a vehicle, good microphone performance is stably maintained over a long period of time, and weather resistance is significantly improved.

この耐候性に関して行なわれた、凍結試験、高温、高湿
試験によれば、従来より極めて良好な試験結果が確認さ
れている。
According to freeze tests, high temperature, and high humidity tests conducted regarding this weather resistance, extremely good test results have been confirmed compared to conventional ones.

なお、温度変化について超音波マイクロフォンを一40
℃の環境に30分間放置と、85℃の環境に30分間放
置とを繰り返すいわゆるサーマルショック試験を行なっ
たところ、温度変化によりマイク特性に変化が見られる
ことはなく、このため温度変化によりマイク内部の空気
が膨張しあるいは収縮しても、マイク内部と外部との間
で充分な空気通流性が確保されていることが確認された
In addition, regarding temperature changes, the ultrasonic microphone
When we conducted a so-called thermal shock test in which the microphone was left in an environment of 30 minutes at ℃ and then left in an environment at 85℃ for 30 minutes, no changes were observed in the microphone characteristics due to temperature changes. It was confirmed that sufficient air flow was maintained between the inside and outside of the microphone even when the air expanded or contracted.

ウレタン系のゴムはコスト、作業性、使用環境・に対す
る安定性などの観点から最適であると考えられる。
Urethane rubber is considered to be optimal from the viewpoints of cost, workability, and stability against usage environments.

次に本発明に係る超音波マイクロフォンの好適な第2.
第3実施例を説明する。
Next, a second preferred ultrasonic microphone according to the present invention.
A third embodiment will be explained.

第2図、第3図にはそれらの実施例が各々示されており
、両図において、前記第1図と同一部材には同一符号を
附することによりそれらの説明は省略する。
2 and 3 respectively show these embodiments, and in both figures, the same members as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted.

第2図の第2実施例においては、端子板22から突出し
た端子ビン20の基部へウレタン封止剤28が盛り付け
られていることにより両者の間隙にウレタン封止材28
が注入されている。
In the second embodiment shown in FIG. 2, the urethane sealant 28 is applied to the base of the terminal pin 20 protruding from the terminal plate 22, so that the urethane sealant 28 is filled in the gap between the two.
is injected.

従って本実施例によれば、端子ビン20と端子板26と
の間隙からマイク内部へ侵入する水、水蒸気、腐蝕性ガ
スが阻止されるので、第1図の実施例よりさらに耐候性
を高めることが可能となる。
Therefore, according to this embodiment, water, water vapor, and corrosive gas are prevented from entering the microphone through the gap between the terminal bin 20 and the terminal plate 26, so that weather resistance can be further improved than in the embodiment shown in FIG. becomes possible.

また第3図の第3実施例においては、振動ケース12内
へ端子板22が嵌入された後、振動ケース12内へウレ
タンゴム封止材30が注入されて端子板22の外面がこ
のウレタンゴム封止材30より覆われている。
Further, in the third embodiment shown in FIG. 3, after the terminal plate 22 is fitted into the vibration case 12, a urethane rubber sealing material 30 is injected into the vibration case 12, and the outer surface of the terminal plate 22 is covered with this urethane rubber. It is covered with a sealing material 30.

本実施例によれば、マイク構造およびその工程が簡略化
されるので、その製造コストを低減することが可能とな
る。
According to this embodiment, since the microphone structure and its process are simplified, it is possible to reduce its manufacturing cost.

また、ウレタンゴム封止材30を介して端子板22から
端子ビン20が突出されるので、第2図の第2実施例と
同様にその密閉性が確実化され、そのためその耐候性が
向上される。
Furthermore, since the terminal pin 20 is protruded from the terminal plate 22 through the urethane rubber sealing material 30, its sealing performance is ensured as in the second embodiment shown in FIG. 2, and therefore its weather resistance is improved. Ru.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、ガス透過率の小さ
い弾性材が封止に使用されるので、マイり内部への腐蝕
性ガスの侵入が防止され、このため苛酷な使用環境下に
おいても長期に亘って良好なマイク特性を安定して維持
することが可能となる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, since an elastic material with low gas permeability is used for sealing, corrosive gases are prevented from penetrating into the interior of the mold. It becomes possible to stably maintain good microphone characteristics over a long period of time even under the usage environment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図、第3図は本発明に係る超音波マイクロ
フォンの好適な第3実施例の内部構造を各々示す断面図
である。
FIGS. 1, 2, and 3 are cross-sectional views showing the internal structure of a third preferred embodiment of the ultrasonic microphone according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内部に超音波振動子が収納されたマイクロフォン
ケースの端部をガス透過性の低いウレタン系弾性材で封
止したことを特徴とする超音波マイクロフォン。
(1) An ultrasonic microphone characterized in that the end of a microphone case in which an ultrasonic transducer is housed is sealed with a urethane-based elastic material having low gas permeability.
JP21516084A 1984-10-16 1984-10-16 Ultrasonic microphone Pending JPS6194496A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21516084A JPS6194496A (en) 1984-10-16 1984-10-16 Ultrasonic microphone

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JP21516084A JPS6194496A (en) 1984-10-16 1984-10-16 Ultrasonic microphone

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JPS6194496A true JPS6194496A (en) 1986-05-13

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