KR101376347B1 - ultrasonic transducer - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 바닥면과 바닥면으로부터 상부방향으로 연장된 측면부재로 형성되고, 상부가 개방된 하우징; 바닥면의 상부에 배치되는 압전진동자 및 측면부재 상부에 배치되는 하우징 보조재를 포함하며, 하우징 보조재는 초음파 진동에 의한 하우징 진동을 감쇄시키기 위하여 하우징보다 인장강도가 높은 금속 또는 비금속 재료로 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 하우징의 재질보다 인장강도가 높은 금속 재질의 하우징 보조재를 하우징에 결합시킴으로서 하우징의 진동을 감소시키며, 이를 통하여 초음파 트랜스듀서의 송신 감도가 개선되는 효과가 있다.
아울러, 하우징과 하우징 보조재의 결합 구조만으로 트랜스듀서의 하우징 측면에 홈(SLIT)을 형성시켜 하우징의 정밀가공 없이 초음파 방사각의 이방성 지향 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
Ultrasonic transducer according to the present invention is formed of a bottom surface and the side member extending in the upper direction from the bottom surface, the upper housing; It includes a piezoelectric vibrator disposed on the top of the bottom surface and the housing auxiliary material disposed on the side member, wherein the housing auxiliary material is made of a metal or non-metal material having a higher tensile strength than the housing to attenuate the housing vibration by the ultrasonic vibration It is done.
The ultrasonic transducer according to the present invention reduces the vibration of the housing by coupling the housing auxiliary material of a metallic material having a higher tensile strength than the material of the housing to the housing, thereby improving the transmission sensitivity of the ultrasonic transducer.
In addition, by forming a groove (SLIT) in the housing side of the transducer only by the coupling structure of the housing and the housing auxiliary material, there is an effect that can implement the anisotropic directional characteristics of the ultrasonic radiation angle without precision processing of the housing.

Description

초음파 트랜스듀서 {ULTRASONIC TRANSDUCER}Ultrasonic Transducer {ULTRASONIC TRANSDUCER}

본 발명이 속하는 기술분야는 초음파 트랜스듀서에 관한 것으로, 구체적으로 차량 주변의 장애물 검지를 위한 초음파 트랜스듀서에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic transducer, and more particularly, to an ultrasonic transducer for detecting an obstacle around a vehicle.

차량에 이용되는 종래의 초음파 트랜스듀서는 자동차의 범퍼 등에 장착되어 장애물 검지 센서로서 사용되고 있다. Conventional ultrasonic transducers used in vehicles are mounted on bumpers of automobiles and used as obstacle detection sensors.

이와 같은 초음파 트랜스듀서는 압전진동자에 의해서 발생된 초음파의 송, 수신에 의하여 장애물의 형상 또는 거리를 측정하는 기능을 수행한다. Such an ultrasonic transducer performs a function of measuring the shape or distance of an obstacle by transmitting and receiving ultrasonic waves generated by a piezoelectric vibrator.

그러나 종래의 초음파 트랜스듀서에는 압전진동자가 전기적 신호에 의하여 진동하는 과정에서 압전진동자와 접촉된 하우징에도 진동이 발생되고 그 발생된 진동에 의해 하우징의 후미방향으로 초음파가 발생하기 때문에 송신감도 특성이 저하되는 문제점이 있었다. However, in the conventional ultrasonic transducer, the vibration is generated in the housing in contact with the piezoelectric vibrator while the piezoelectric vibrator vibrates by an electrical signal, and the ultrasonic wave is generated in the rear direction of the housing by the generated vibration, so that the transmission sensitivity characteristics are deteriorated. There was a problem.

또한 차량에 적용되는 초음파 트랜스듀서의 경우 지면으로부터 반사되는 잡음(NOISE) 및 수평방향 검지범위의 사각을 최소화하기 위해서 수평 방향으로의 지향 특성이 요구되며, 이러한 지향 특성을 구현하는 동시에 초음파 트랜스듀서의 크기를 최소화하기 위해 하우징의 측면에 대칭되는 홈을 형성시키는 구조가 제시되었으나, 하우징의 정밀가공이 필요하여 제작 비용이 증가되고 아울러 누적 공차로 인한 성능 오차의 문제점이 있었다.
In addition, in the case of an ultrasonic transducer applied to a vehicle, a directivity in the horizontal direction is required to minimize noise reflected from the ground and a blind spot in the horizontal detection range. In order to minimize the size, a structure for forming a symmetrical groove on the side of the housing has been proposed, but the manufacturing cost is increased due to the precise processing of the housing, and there is a problem of performance error due to the accumulated tolerance.

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다. The ultrasonic transducer according to the present invention aims to solve the following problems.

하우징으로 전달된 진동을 감쇄시켜 송신 감도가 개선되고, 동시에 제한된 하우징 크기의 제약하에서 별도의 정밀가공 없이 방사각의 이방성 지향 특성을 구현할 수 있는 초음파 트랜스듀서를 제공할 수 있도록 하고자한다. The purpose of the present invention is to provide an ultrasonic transducer capable of attenuating vibration transmitted to a housing to improve transmission sensitivity and at the same time realizing anisotropic directivity of a radial angle without additional precision processing under the constraint of a limited housing size.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 바닥면과 바닥면으로부터 상부방향으로 연장된 측면부재로 형성되고, 상부가 개방된 하우징; 바닥면의 상부에 배치되는 압전진동자 및 측면부재 상부에 배치되는 하우징 보조재를 포함하며, 하우징 보조재는 초음파 진동에 의한 하우징 진동을 감쇄시키기 위하여 하우징보다 인장강도가 높은 금속재료로 제작되는 것이 바람직하다. Ultrasonic transducer according to the present invention is formed of a bottom surface and the side member extending in the upper direction from the bottom surface, the upper housing; It includes a piezoelectric vibrator disposed on the top of the bottom surface and the housing auxiliary material disposed on the upper side of the side member, the housing auxiliary material is preferably made of a metal material having a higher tensile strength than the housing in order to attenuate the housing vibration by the ultrasonic vibration.

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서에 있어서, 측면부재는 바닥면 일측과 타측에 대향되어 형성됨으로서 측면부재 사이에는 개방부가 형성되며, 하우징 보조재는 개방부에 삽입되도록 커버부를 연장 형성시키는 것도 가능하다.In the ultrasonic transducer according to the present invention, the side member is formed to face one side and the other side, the opening is formed between the side member, the housing auxiliary material may be formed to extend the cover portion to be inserted into the opening.

본 발명에 따른 커버부는 바닥면에 이격되도록 개방부에 삽입됨으로서 하우징의 바닥면과 커버부 사이에 홈을 형성시키는 것도 가능하다.The cover part according to the present invention may be inserted into the opening part so as to be spaced apart from the bottom surface, thereby forming a groove between the bottom surface of the housing and the cover part.

본 발명에 따른 측면부재의 단면 중 일측에는 측면부재 상단에서부터 바닥면 방향으로 함몰시킨 단차부가 형성되고, 하우징 보조재에는, 단차부와 결합되기 위해서 단차부와 대응되도록 돌출부를 형성시키는 것도 가능하다. One side of the cross section of the side member according to the present invention is formed with a stepped portion recessed in the direction of the bottom surface from the top of the side member, it is also possible to form a protrusion to correspond to the stepped portion in the housing auxiliary material.

본 발명에 따른 하우징과 하우징 보조재는 에폭시 본딩, 실리콘 도포, 압입, 키홈 결함 중 적어도 어느 하나에 의하여 결합되는 것이 바람직하다.The housing and the housing aid according to the invention are preferably joined by at least one of epoxy bonding, silicone application, press fit and keyway defects.

본 발명에 따른 하우징은 알루미늄(ALUMINIUM)으로 제작되고, 하우징 보조재는 스테인리스강(STAINLESS)으로 제작되는 것이 바람직하다.
The housing according to the invention is preferably made of aluminum (ALUMINIUM), the housing auxiliary material is preferably made of stainless steel (STAINLESS).

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 하우징의 재질보다 인장강도가 높은 금속 재질의 하우징 보조재를 하우징에 결합시킴으로서 하우징의 진동을 감소시키며, 이를 통하여 초음파 트랜스듀서의 송신 감도가 개선되는 효과가 있다.The ultrasonic transducer according to the present invention reduces the vibration of the housing by coupling the housing auxiliary material of a metallic material having a higher tensile strength than the material of the housing to the housing, thereby improving the transmission sensitivity of the ultrasonic transducer.

아울러, 하우징과 하우징 보조재의 결합 구조만으로 트랜스듀서의 하우징 측면에 홈(SLIT)을 형성시켜 하우징의 정밀가공 없이 초음파 방사각의 이방성 지향 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.In addition, by forming a groove (SLIT) in the housing side of the transducer only by the coupling structure of the housing and the housing auxiliary material, there is an effect that can implement the anisotropic directional characteristics of the ultrasonic radiation angle without precision processing of the housing.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 결합형태의 제 1실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시된 초음파 트랜스듀서의 전개도이며, 도 3은 도 1에서 도시된 초음파 트랜스듀서의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 감도 특성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 결합형태의 제 2실시예를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에서 도시된 초음파 트랜스듀서의 전개도이며, 도 7은 도 5에서 도시된 초음파 트랜스듀서의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 제 2실시예 적용시의 지향 특성도이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서에서 하우징과 하우징의 결합 구조를 도시하기 위한 단면의 실시예들이다.
1 is a perspective view showing a first embodiment of the coupling form of the ultrasonic transducer according to the present invention, FIG. 2 is an exploded view of the ultrasonic transducer shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an ultrasonic transducer shown in FIG. It is a cross section of.
4 is a sensitivity characteristic diagram of the ultrasonic transducer according to the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a second embodiment of the coupling form of the ultrasonic transducer according to the present invention, Figure 6 is an exploded view of the ultrasonic transducer shown in Figure 5, Figure 7 is an ultrasonic transducer shown in Figure 5 It is a cross section of.
8 is a characteristic diagram directing the application of the second embodiment of the ultrasonic transducer according to the present invention.
9A, 9B and 9C are cross-sectional embodiments for illustrating a coupling structure of a housing in a ultrasonic transducer according to the present invention.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 구조에 관하여 구체적으로 설명하겠다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the structure of the ultrasonic transducer according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 결합상태의 제 1실시예를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 전개도이며, 도 3은 도 1의 단면도이다. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the coupled state of the ultrasonic transducer according to the present invention, FIG. 2 is an exploded view of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of FIG. 1.

본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파 트랜스듀서는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 바닥면(110)과 바닥면(110)으로부터 상부방향으로 연장된 측면부재(120)로 형성되고, 상부가 개방된 하우징(100)이 있으며, 바닥면(110)의 상부에는 압전진동자(200)가 배치되며, 하우징(100)의 측면부재(120) 상부에는 하우징 보조재(300)가 배치되며, 하우징 보조재(300)는 하우징(100)의 재질보다 인장강도가 높은 재질로 제작된다.The ultrasonic transducer according to the first embodiment of the present invention is formed of a bottom member 110 and a side member 120 extending upward from the bottom surface 110, as shown in Figs. There is a housing 100 is open, the piezoelectric vibrator 200 is disposed on the top of the bottom surface 110, the housing auxiliary member 300 is disposed on the upper side member 120 of the housing 100, the housing auxiliary material 300 is made of a material having a higher tensile strength than the material of the housing 100.

압전진동자(200)가 진동하는 경우 압전진동자(200)와 접촉된 하우징 또한 진동하여 초음파를 발생하게 되는데, 하우징의 재질보다 인장강도가 높은 재질이 적용된 하우징 보조재(300)를 하우징(100) 상부에 배치시킴으로서 하우징(100)의 진동을 감쇄시켜 하우징(100) 후미방향으로의 초음파 발생을 감소시킬 수 있다. When the piezoelectric vibrator 200 vibrates, the housing in contact with the piezoelectric vibrator 200 also vibrates to generate ultrasonic waves. A housing auxiliary material 300 having a material having a higher tensile strength than the material of the housing is applied to the housing 100. By disposing the vibration of the housing 100 to reduce the ultrasonic generation in the rear direction of the housing 100.

도 4에서는 하우징 보조재(300)의 적용 여부에 따른 초음파 트랜스듀서의 송신 감도 특성이 도시되어 있으며, 하우징 보조재(300)가 적용된 경우가 미적용된 경우보다 송신 감도 특성이 향상된 것을 확인해 볼 수 있다. In FIG. 4, the transmission sensitivity characteristic of the ultrasonic transducer according to the application of the housing auxiliary member 300 is illustrated, and it can be seen that the transmission sensitivity characteristic is improved compared to the case where the housing auxiliary member 300 is not applied.

한편, 하우징(100)의 내부에 감쇄부재(510)를 배치하거나, 하우징 보조재(300)에 중공을 형성시킨 후 중공에 감쇄부재(520)를 배치함으로써 송신 감도 특성을 더 향상시킬수도 있으며, 또한 하우징(100) 내부 및 하우징 보조재(300)의 중공 모두 감쇄부재를 배치하는 것도 가능할 것이다. On the other hand, by placing the attenuating member 510 inside the housing 100 or by forming a hollow in the housing auxiliary material 300, the attenuating member 520 may be disposed in the hollow to further improve the transmission sensitivity characteristics. It may be possible to arrange the damping member both inside the housing 100 and the hollow of the housing auxiliary material 300.

도 5는 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 결합상태의 제 2실시예를 도시한 사시도이며, 도 6는 도 1의 전개도이며, 도 7은 도 1의 단면도이다. Figure 5 is a perspective view showing a second embodiment of the coupled state of the ultrasonic transducer according to the present invention, Figure 6 is an exploded view of Figure 1, Figure 7 is a cross-sectional view of FIG.

하우징(100)은 측면부재(120)는 바닥면(110) 일측과 타측에 대향되어 형성됨으로서 측면부재(120) 사이에는 개방부를 형성시키고, 하우징 보조재(300)는 하우징에 형성된 개방부에 삽입되도록 연장 형성되는 커버부(310) 포함시킬 수 있으며,이로써 하우징(100)과 하우징 보조재(300)의 정확한 체결을 가능하게 할 수 있다. The housing 100 has a side member 120 formed to face one side and the other side of the bottom surface 110 to form an opening between the side members 120, and the housing auxiliary material 300 is inserted into the opening formed in the housing. Cover portion 310 may be formed to extend, thereby enabling accurate fastening of the housing 100 and the housing auxiliary material 300.

특히, 하우징 보조재(300)에 형성된 커버부(310)는 하우징(100)의 바닥면에 이격되도록 하우징(100)의 개방부에 삽입시킴으로써 하우징(100)의 바닥면(110)과 커버부(310) 사이에 홈(130)을 형성시키는 것이 가능하다. In particular, the cover portion 310 formed in the housing auxiliary material 300 is inserted into the opening of the housing 100 so as to be spaced apart from the bottom surface of the housing 100, thereby the bottom surface 110 and the cover portion 310 of the housing 100. It is possible to form the groove 130 between the ().

통상적으로 차량에 이용되는 초음파 트랜스듀서는, 수평설치방향에 있어서의 초음파의 송수파 범위가 지나치게 좁으면 검지범위에 사각이 생기고, 또한 수직방향에 있어서의 초음파의 송수파 범위가 지나치게 넓으면 지면으로부터의 반사파가 잡음(Noise)이 되기 때문에, 수직한 방향보다 수평한 방향으로의 지향특성이 요구된다.In general, an ultrasonic transducer used in a vehicle has a rectangular shape in the detection range when the ultrasonic wave range in the horizontal installation direction is too narrow, and when the ultrasonic wave range in the vertical direction is too wide, Since the reflected wave of the noise becomes noise, the directivity characteristic in the horizontal direction rather than the vertical direction is required.

따라서 도 5 내지 도 7에서와 같이 하우징(100)의 측면에 대칭되는 홈(130)을 형성시키게 되면 이러한 지향특성을 가진 이방성 방사 패턴을 확보할 수 있다. Therefore, as shown in FIGS. 5 to 7, when the groove 130 is symmetrically formed on the side surface of the housing 100, an anisotropic radiation pattern having such a directivity may be secured.

아래 표 1은 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 제 2실시예에서 하우징(100)의 측면의 개방 여부에 따른 지향특성을 비교한 자료이다.Table 1 below is a data comparing the directivity characteristics according to whether the side of the housing 100 is open in the second embodiment of the ultrasonic transducer according to the present invention.

수직 방사각Vertical radial angle 수평 방사각Horizontal radial angle 홈 구조Home structure -30도 ~ +30도-30 degrees to +30 degrees -38도 ~ +38도-38 degrees to +38 degrees 홈 없는 구조Grooveless structure -16도 ~ +16도-16 degrees to +16 degrees -30도 ~ +30도-30 degrees to +30 degrees

하우징(100)의 측면에 홈(130)이 형성되지 않은 경우 수평 방사각은 -38도부터 +38도까지, 수직 방사각은 -30도부터 +30도까지 형성되며, 홈(130)이 형성된 경우 수평 방사각은 -30도부터 +30도, 수직 방사각은 -16도부터 +16도까지 형성되어 홈(130) 있는 구조가 홈(130) 없는 구조보다 지향특성이 뛰어나며, 이는 도 8에 도시된 양 구조의 지향 특성 그래프를 통해서도 확인된다.
When the groove 130 is not formed on the side of the housing 100, the horizontal radiation angle is formed from -38 degrees to +38 degrees, and the vertical radiation angle is formed from -30 degrees to +30 degrees, and the groove 130 is formed. In this case, the horizontal radiation angle is -30 degrees to +30 degrees, and the vertical radiation angle is -16 degrees to +16 degrees, so that the structure having the groove 130 has better directivity than the structure without the groove 130, which is shown in FIG. This is also confirmed through the directed characteristic graphs of both structures shown.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 의한 초음파 트랜스듀서의 하우징(100)과 하우징 보조재(300)의 상호 결합과 관련된 다양한 실시예들의 단면도이다. 9A-9C are cross-sectional views of various embodiments associated with mutual coupling of the housing 100 and the housing aid 300 of the ultrasonic transducer according to the present invention.

하우징(100)의 측면부재(120)의 단면 중 일측에는 측면부재(120) 상단에서부터 바닥면(110) 방향으로 함몰시킨 단차부(140)가 형성되고, 하우징 보조재(300)에는 단차부(140)와 대응되는 돌출부(320)를 형성시켜서 결합하는 것도 가능하다. One side of the cross section of the side member 120 of the housing 100 is formed with a stepped portion 140 recessed in the direction of the bottom surface 110 from the top of the side member 120, the stepped portion 140 in the housing auxiliary material 300 It is also possible to form a coupling corresponding to the projection 320).

도 9a은 하우징(100)의 단차부(140)가 측면부재(120)의 내측에 형성되는 실시예이며, 도 9b는 측면부재(120)의 외측에 형성되는 실시예를 나타낸다. 9A illustrates an embodiment in which the stepped portion 140 of the housing 100 is formed inside the side member 120, and FIG. 9B illustrates an embodiment formed outside the side member 120.

또한 측면부재의 상부에 도 9c와 같이 요철 형상의 단차(140)를 형성하여 하우징(100)과 하우징 보조재(300)를 상호 결합시키는 것도 가능하다. In addition, it is also possible to form the stepped portion 140 of the concave-convex shape as shown in FIG. 9C on the upper side member to couple the housing 100 and the housing auxiliary material 300 to each other.

단차부(140)와 돌출부(320)의 상호 결합에 의하여 하우징(100)과 하우징 보조재(300)의 체결을 정확하고 견고히 할 수 있으며, 또한 용이하게 조립이 가능하다는 장점이 있다.
By mutual coupling of the stepped part 140 and the protrusion 320, the fastening of the housing 100 and the housing auxiliary material 300 can be accurately and firmly, and the assembly can be easily performed.

한편, 하우징(100)과 하우징 보조재(300)는 외부 충격에 의해 쉽게 분리되지 않도록 에폭시 본딩, 실리콘 도포, 압입, 키홈 결함 중 적어도 어느 하나에 의하여 결합되도록 하는 것도 가능하다.
Meanwhile, the housing 100 and the housing auxiliary material 300 may be coupled by at least one of epoxy bonding, silicon coating, press-fitting, and keyway defects so that they are not easily separated by an external impact.

또한, 상기 하우징(100)은 알루미늄(ALUMINIUM)으로 제작되고, 상기 하우징 보조재(300)는 스테인리스강(STAINLESS)으로 제작되는 것이 바람직하다. In addition, the housing 100 is made of aluminum (ALUMINIUM), the housing auxiliary material 300 is preferably made of stainless steel (STAINLESS).

앞서 언급한 바와 같이, 하우징(100)의 진동을 억제하기 위해서는 하우징 보조재(300) 재질의 인장강도가 하우징(100) 재질의 인장강도보다 높아야 한다. As mentioned above, in order to suppress the vibration of the housing 100, the tensile strength of the material of the housing auxiliary material 300 should be higher than that of the material of the housing 100.

초음파 트랜스듀서를 구성하는 하우징(100)의 통상적인 재질인 알루미늄(ALUMINIUM)의 경우 그 인장강도는 12 내지 20 Kg/mm^2 이며, 이때 49 내지 55 Kg/mm^2 의 인장강도를 갖는 스테인리스강(STAINLESS) 재질의 하우징 보조재(300)를 적용함으로써 초음파 트랜스듀서의 송신 감도 특성을 향상시키는 것이 가능하다.
In the case of aluminum (ALUMINIUM), which is a typical material of the housing 100 constituting the ultrasonic transducer, its tensile strength is 12 to 20 Kg / mm ^ 2, where stainless steel having a tensile strength of 49 to 55 Kg / mm ^ 2. By applying a housing aid 300 made of steel (STAINLESS) it is possible to improve the transmission sensitivity characteristics of the ultrasonic transducer.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments disclosed herein are not for purposes of limiting the scope of the present invention, but rather are not intended to limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. It should be interpreted.

100 : 하우징 110 : 바닥면
120 : 측면부재 130 : 홈
140 : 단차부 200 : 압전진동자
300 : 하우징 보조재 310 : 커버부
320 : 돌출부 400 : 신호연결핀부
510 : 감쇄부재 520 : 감쇄부재
530 : 감쇄부재 600 : 신호전달 와이어
100: housing 110: bottom surface
120: side member 130: groove
140: stepped portion 200: piezoelectric vibrator
300: housing auxiliary material 310: cover part
320: protrusion 400: signal connection pin
510: damping member 520: damping member
530: damping member 600: signal transmission wire

Claims (6)

바닥면(110)과 상기 바닥면(110)으로부터 상부방향으로 연장된 측면부재(120)로 형성되고, 상부가 개방된 하우징(100);
상기 바닥면(110)의 상부에 배치되는 압전진동자(200); 및
상기 측면부재(120) 상부에 배치되는 하우징 보조재(300)를 포함하며,
상기 하우징 보조재(300)는 초음파 진동에 의한 하우징(100) 진동을 감쇄시키기 위하여 상기 하우징(100)보다 인장강도가 높은 금속 또는 비금속 재료로 제작된 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
A housing (100) formed of a bottom surface (110) and side members (120) extending upwardly from the bottom surface (110);
A piezoelectric vibrator 200 disposed above the bottom surface 110; And
It includes a housing auxiliary material 300 which is disposed on the side member 120,
The housing auxiliary material 300 is an ultrasonic transducer, characterized in that made of a metal or non-metallic material having a higher tensile strength than the housing 100 in order to attenuate the vibration of the housing 100 by the ultrasonic vibration.
제 1항에 있어서,
상기 측면부재(120)는 상기 바닥면(110) 일측과 타측에 대향되어 형성됨으로서 상기 측면부재(120) 사이에는 개방부가 형성되며,
상기 하우징 보조재(300)는 상기 개방부에 삽입되도록 연장 형성되는 커버부(310)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
The method of claim 1,
The side member 120 is formed to face one side and the other side of the bottom surface 110, an opening is formed between the side member 120,
The housing auxiliary material 300 includes an ultrasonic transducer, characterized in that it comprises a cover portion 310 extending to be inserted into the opening.
제 2항에 있어서,
상기 커버부(310)는 상기 바닥면(110)에 이격되도록 상기 개방부에 삽입됨으로써 상기 하우징(100)의 바닥면(110)과 상기 커버부(310) 사이에 홈(130)을 형성시키는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.

3. The method of claim 2,
The cover part 310 is inserted into the opening to be spaced apart from the bottom surface 110 to form a groove 130 between the bottom surface 110 and the cover portion 310 of the housing 100. An ultrasonic transducer.

제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측면부재(120)의 단면 중 일측에는 상기 측면부재(120) 상단에서부터 상기 바닥면(110) 방향으로 함몰시킨 단차부(140)가 형성되고,
상기 하우징 보조재(300)에는, 상기 단차부(140)와 결합되기 위해서 상기 단차부(140)와 대응되는 돌출부(320)가 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
One side of the cross section of the side member 120 is formed with a stepped portion 140 recessed in the direction of the bottom surface 110 from the top of the side member 120,
The housing auxiliary material (300), the ultrasonic transducer, characterized in that the protrusion 320 corresponding to the stepped portion 140 is formed to be coupled to the stepped portion (140).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(100)과 상기 하우징 보조재(300)는 에폭시 본딩, 실리콘 도포, 압입 또는 키홈 결함 중 적어도 어느 하나에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The housing (100) and the housing aid (300) is an ultrasonic transducer, characterized in that coupled by at least one of epoxy bonding, silicon coating, indentation or keyway defects.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(100)은 알루미늄으로 제작되고, 상기 하우징 보조재(300)는 스테인리스강으로 제작되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The housing 100 is made of aluminum, the housing auxiliary material 300 is an ultrasonic transducer, characterized in that made of stainless steel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016104820A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 알피니언메디칼시스템 주식회사 Ultrasonic transducer having flexible printed circuit board with thick metal layer and manufacturing method thereof
CN107949878B (en) * 2015-09-01 2021-12-21 株式会社电装电子 Sound generator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139916A (en) 1998-11-06 2000-05-23 Olympus Optical Co Ltd Ultrasonic probe
JP4131100B2 (en) 2001-10-31 2008-08-13 松下電工株式会社 Ultrasonic transducer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139916A (en) 1998-11-06 2000-05-23 Olympus Optical Co Ltd Ultrasonic probe
JP4131100B2 (en) 2001-10-31 2008-08-13 松下電工株式会社 Ultrasonic transducer

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