JP2017175291A - Ultrasonic sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波センサに関する。 The present invention relates to an ultrasonic sensor.
従来、車両のバンパ等に設けられた超音波センサにより車両と車両周囲の物体との距離を検知し、車両と物体との衝突を回避する制御が行われている。 Conventionally, an ultrasonic sensor provided in a bumper or the like of a vehicle detects a distance between the vehicle and an object around the vehicle, and controls to avoid a collision between the vehicle and the object.
このような超音波センサとして、特許文献1に記載の超音波センサがある。特許文献1に記載の超音波センサは、超音波を送受信する送受信面を有する振動体と、振動体の外側面を囲む筒状の弾性部材と、振動体及び弾性部材を収容する収容部を備える本体部と、弾性部材を囲むようにして設けられ、取付対象物の表側に当接した状態で前記本体部に組み付けられる環状体と、を備え、取付対象物を貫通した状態でその取付対象物に取り付けられる。
There exists an ultrasonic sensor of
弾性部材は、筒状弾性体と底部弾性体との2部材に分割されており、筒状弾性体の色を取付対象物であるバンパの色と等しくすることにより、意匠性を向上させることができる。 The elastic member is divided into two members, a cylindrical elastic body and a bottom elastic body. By making the color of the cylindrical elastic body equal to the color of the bumper that is an attachment object, the design can be improved. it can.
特許文献1のごとく、筒状弾性体を2部材とする場合、その2部材の間に隙間が生ずれば、その隙間から超音波の漏れが生ずる。超音波の漏れが生ずれば、その漏れた超音波が周囲の物体等により反射され、超音波センサの送受波面へ到達することが起こる。その結果として、過剰なノイズが検出され、その結果として物体との距離の誤検知が生ずるおそれがある。
When the cylindrical elastic body is made up of two members as in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、超音波の漏れによって発生するノイズを抑制することができる超音波センサを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a main object thereof is to provide an ultrasonic sensor that can suppress noise generated by leakage of ultrasonic waves.
第1の発明は、超音波センサであって、超音波を送受信する送受信面を正面に有し、正面から裏面側に延びる厚みを有する振動体と、振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第1弾性部材と、振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、第1弾性部材と正面側で当接する筒状の第2弾性部材と、振動体及び第2弾性部材を収容する筒状の側壁部を有し、第1弾性部材及び第2弾性部材よりも硬質であるケースと、を備え、第1弾性部材は、振動体の厚み方向に圧縮された状態で正面側から側壁部の正面側端部に当接している。 1st invention is an ultrasonic sensor, Comprising: The vibrating body which has the transmission / reception surface which transmits / receives an ultrasonic wave in the front, has the thickness extended from a front surface to a back surface side, and the outer surface of the front side of a vibrating body is enclosed The cylindrical first elastic member whose inner surface abuts on its outer surface and the outer surface on the back surface side of the vibrating body, the inner surface abuts on the outer surface, and the first elastic member and the front side A cylindrical second elastic member that comes into contact with the first elastic member and a case that has a cylindrical side wall that accommodates the vibrating body and the second elastic member, and is harder than the first elastic member and the second elastic member. The first elastic member is in contact with the front side end portion of the side wall portion from the front side in a state compressed in the thickness direction of the vibrating body.
上記構成では、第1弾性部材は圧縮され弾性変形した状態で、側壁部に正面側へ当接するため、第1弾性部材と側壁部は密着する。これにより、振動体の側面から生じた超音波が、第1弾性部材と側壁部との間を通って超音波センサの外部への漏れを抑制でき、それによって発生するノイズを抑制することができる。 In the above configuration, since the first elastic member is compressed and elastically deformed, the first elastic member comes into contact with the side wall portion to the front side, so that the first elastic member and the side wall portion are in close contact with each other. Thereby, the ultrasonic wave generated from the side surface of the vibrating body can be prevented from leaking to the outside of the ultrasonic sensor through the space between the first elastic member and the side wall portion, and noise generated thereby can be suppressed. .
第2の発明は、超音波センサであって、超音波を送受信する送受信面を正面に有し、正面から裏面方向に延びる厚みを有する振動体と、振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第1弾性部材と、振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、第1弾性部材と正面側で当接する筒状の第2弾性部材と、振動体及び第2弾性部材を収容する筒状の側壁部を有し、第1弾性部材及び第2弾性部材よりも硬質であるケースと、を備え、第1弾性部材及び第2弾性部材において、互いに対向する各端面には、凹面及び凸面の少なくともいずれかがそれぞれ形成されている。 The second invention is an ultrasonic sensor, and has a transmitting / receiving surface for transmitting / receiving ultrasonic waves on the front surface, and a vibrating body having a thickness extending from the front surface to the back surface, and an outer surface on the front side of the vibrating body. The cylindrical first elastic member whose inner surface abuts on its outer surface and the outer surface on the back surface side of the vibrating body, the inner surface abuts on the outer surface, and the first elastic member and the front side A cylindrical second elastic member that comes into contact with the first elastic member and a case that has a cylindrical side wall that accommodates the vibrating body and the second elastic member, and is harder than the first elastic member and the second elastic member. In each of the first elastic member and the second elastic member, at least one of a concave surface and a convex surface is formed on each end surface facing each other.
上記構成では、第1弾性部材と第2弾性部材との当接面に凹凸を設けているため、振動体の側面から生じた超音波が、直線的に抜ける経路がない。したがって、第1弾性部材と第2弾性部材との間からの超音波の漏れを抑制でき、それによって発生するノイズを抑制することができる。 In the above configuration, since the unevenness is provided on the contact surface between the first elastic member and the second elastic member, there is no path through which the ultrasonic wave generated from the side surface of the vibrating body passes straight. Therefore, leakage of ultrasonic waves from between the first elastic member and the second elastic member can be suppressed, and noise generated thereby can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
<第1実施形態>
本実施形態の第1実施形態にかかる超音波センサについて説明する。本実施形態に係る超音波センサは、車両のバンパに取り付けられ、送受信面により超音波の送受信を行い、車両周囲の物体の検知用いられる。
<First Embodiment>
The ultrasonic sensor according to the first embodiment of the present embodiment will be described. The ultrasonic sensor according to the present embodiment is attached to a bumper of a vehicle, transmits and receives ultrasonic waves using a transmission / reception surface, and is used to detect objects around the vehicle.
図1は、本実施形態に係る超音波センサ10の斜視図である。超音波センサ10は、送受信面11が外部に露出するように、取付対象物であるバンパの裏側から取り付けられる。このとき、バンパの裏面に取付面12が当接する。なお、本実施形態において、送受信面11が設けられる側を正面とし、正面の反対側の面を裏面とし、取付対象物に取り付けられた際の地面側の面を下面とし、下面の反対側の面を上面としている。
FIG. 1 is a perspective view of an
超音波センサ10の全体構成について、図2の分解斜視図を参照して説明する。超音波センサ10は、送受信面11が外部に露出するように設けられた本体部材20と、その送受信面11の周囲を囲うように設けられる第1弾性部材70と、本体部材20を囲うように設けられるリテーナ80により構成される。
The overall configuration of the
超音波センサ10の本体部材20について、図2〜5を参照して説明する。本体部材20を構成するケース30は、硬質の樹脂、例えばポリプロピレンで形成されている。ケース30の形状は中空の略直方体であり、ケース30の上面及び下面には、それぞれ、凸形状の係止部31が設けられている。係止部31は、正面側から高さが漸増する形状であり、裏面側端部32は、裏面に対して略水平となっている。ケース30の左側面には、コネクタ33が形成されており、超音波センサ10は、このコネクタ33を介して他の機器と接続可能とされている。
The
ケース30の正面には、正面側の端部が開口した円筒形の側壁部34が設けられている。側壁部34の正面側端部35をなす面は、正面に対して水平な面である。この側壁部34の内側には、正面側端部35から所定距離離間した位置に、狭径した円環状の内側フランジ36が形成されている。その内側フランジ36の正面側の面である表側面37は、正面に対して水平な面である。
On the front surface of the
側壁部34の内部には、円筒形の第2弾性部材40が収容されている。この第2弾性部材40は、弾性を有する樹脂、例えばシリコーンゴムで形成されている。第2弾性部材40の外径は、側壁部34の内径と略等しく形成されており、第2弾性部材40が側壁部34へ収容された際、側壁部34の内側面と第2弾性部材40の外側面が当接する。
A cylindrical second
第2弾性部材40の裏面側端部41をなす面、及び、正面側端部42をなす面は、いずれも正面に対して水平な面である。第2弾性部材40の表裏方向の長さ、すなわち、正面側端部42と裏面側端部41との間の長さは、側壁部34の正面側端部35と、内側フランジ36の表側面37との間の長さと略等しく形成されている。したがって、第2弾性部材40が側壁部34に収容された際に、第2弾性部材40の裏面側端部41が側壁部34の内側フランジ36の表側面37に当接し、且つ、第2弾性部材40の正面側端部42と側壁部34の正面側端部35とは略面一となる。
The surface forming the back surface
第2弾性部材40の内側面には、正面側端部42及び裏面側端部41のいずれからも離間した中央近傍に、狭径した円環状の内側フランジ43が設けられている。その内側フランジ43の正面側の面である表側面44は、正面に対して水平な面である。
On the inner side surface of the second
第2弾性部材40の内側フランジ43の内周面には、円盤形状の発泡弾性体45が挟持されている。発泡弾性体45の直径は、第2弾性部材40の内側フランジ43の内径と略等しくされている。すなわち、第2弾性部材40の内側フランジ43の内周面と発泡弾性体45の外周面とが当接している。第2弾性部材40の内側フランジ43と発泡弾性体45と45により、ケース30の内部において、正面側の部分と裏面側の部分とが区画されている。
A disc-shaped foamed
第2弾性部材40の内部の正面側には、正面側が閉口した有底円筒形の振動体50が収容されている。振動体50は、導電性材料、例えばアルミニウムで形成されている。振動体50は有底円筒状とされることで、その内部に内部空間51が形成されている。
On the front side inside the second
振動体50の外径は、第2弾性部材40の内径と略等しく形成されている。したがって、振動体50の側面52の外側は、第2弾性部材40の内側面に当接する。
The outer diameter of the vibrating
振動体50の側面52の裏面側端部53をなす面は、正面に対して水平な面である。振動体50が第2弾性部材40に収容された際に、振動体50の側面52の裏面側端部53は、第2弾性部材40の内側フランジ43の表側面44に当接する。振動体50の正面方向の長さ、すなわち、側面52の裏面側端部53から底部54の外面までの長さは、第2弾性部材40の正面側端部42から内側フランジ43の表側面44までの長さよりも、長い。したがって、振動体50が第2弾性部材40に収容された際に、振動体50の正面側の一部が、第2弾性部材40の正面側端部42及びケース30の側壁部34の正面側端部35により規定される面よりも突出する。
The surface forming the back surface
振動体50の底部54の内面に圧電素子55が貼着されており、この底部54の外側正面が送受信面11となっている。圧電素子55は、圧電セラミックス、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスで形成されており、その表裏両面に電極を備えている。圧電素子55の一方の電極は、リード56aによって一対の接続ピン57の一方に電気的に接続されている。この接続ピン57は、導電性材料、例えば銅で形成されている。圧電素子55の他方の電極は、振動体50の底部54に導電性接着剤により貼着されている。振動体50の側面52の内面はリード56bによって接続ピン57の他方に接続されている。これにより、圧電素子55の他方の電極は、振動体50及びリード56bを介して接続ピン57の他方に電気的に接続されている。なお、振動体50の内部空間51には、防振材、例えば、シリコーンゴムが充填されており、送受信面11から接続ピン57に伝達される不要振動が抑制される。
A
接続ピン57は、発泡弾性体45を貫通しており、ケース30内の空間に収容された回路基板58に接続されている。この回路基板58が収容される空間には、防水樹脂59、例えばウレタン樹脂が充填されている。
The
続いて、第1弾性部材70について、図2、及び図6〜8を参照して説明する。第1弾性部材70は、第2弾性部材40と同様に、弾性を有する樹脂、例えばシリコーンゴムにより形成されている。
Next, the first
第1弾性部材70は、円筒形の筒状部71と、その筒状部71の裏面側の端に設けられたフランジ部72とを備えている。フランジ部72は、筒状部71よりも拡径されたものであり、円環状である。
The first
第1弾性部材70の筒状部71の表裏方向の高さは、振動体50の表裏方向の高さと、第2弾性部材40の内側フランジ43の表側面44と正面側端部42との間の高さとの差と、略等しい。第1弾性部材70の筒状部71の外径は、第2弾性部材40の外径と略等しい。フランジ部72の外径はケース30の側壁部34の外径と略等しい。
The height in the front and back direction of the
第1弾性部材70の筒状部71の内周面には、環状に拡径された凹部73が設けられている。本実施形態では、凹部73を所定間隔を開けて2つ設けるものとしている。これら凹部73が設けられることにより、凹部73の間と、正面側端部75及び裏面側端部77には、凹部73よりも内径が小さい凸部74が設けられるといえる。この凸部74間の内径は、振動体50の外径と略等しくされている。したがって、第1弾性部材70に振動体50が収容されれば、振動体50の側面52の外面に、第1弾性部材70の内周面の凸部74が当接することとなる。
On the inner peripheral surface of the
第1弾性部材70の筒状部71の正面側端部75をなす面と、フランジ部72の正面側面76は、いずれも、正面に対して水平な面である。第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77をなす面と、フランジ部72の裏側面78は、いずれも、正面に対して水平な面である。したがって、筒状部71の裏面側端部77をなす面と、フランジ部72の裏側面78とは、面一である。
The surface forming the front
続いて、リテーナ80について、図2、及び図9〜11を参照して説明する。リテーナ80は、硬質の樹脂、例えばポリプロピレンで形成されている。リテーナ80には、本体部材20の側壁部34を収容する円筒形の開口81が設けられている。この開口81の周囲の正面側には、正面に水平な面である取付面12が設けられている。取付面12は、正面から見て、上下方向よりも、その上下方向に直交する左右方向のほうが長い。すなわち、取付面12の外形は、略長方形である。
Next, the
取付面12の裏側において、開口81の上側と下側には、それぞれ、正面側から裏面側へと延びる平板形状の係止部材82が設けられている。この係止部材82により開口81が上下方向から挟まれている。係止部材82には係止穴83が設けられている。係止穴83は、正面方向について、裏側端面84と表側端面85とにより区画されている。これら裏側端面84及び表側端面85は、いずれも正面に対して水平な面である。すなわち、裏側端面84と表側端面85とは平行な面である。この係止穴83とケース30の係止部31とが係合することにより、本体部材20とリテーナ80とが嵌め合せられる。
On the back side of the mounting
開口81の上側に設けられた係止部材82の上側、及び、開口81の下側に設けられた係止部材82の下側には、それぞれ操作部材86が一体に設けられている。操作部材86が変位させられることで、その変位に連動して係止部材82が変位する。
開口81の正面側の端部には、狭径した円環状の内側フランジ87が設けられている。内側フランジ87の内径は、ケース30の側壁部34の内径よりも大きく、且つ、ケース30の側壁部34の外径よりも小さい。リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88は、正面に対して水平な面である。
A narrow annular
リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88と、リテーナ80の係止穴83の裏側端面84との正面方向の長さは、ケース30の側壁部34の正面側端部35から係止部31の裏面側端部32までの長さよりも、大きい。加えて、リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88と、リテーナ80の係止穴83の裏側端面84との正面方向の長さは、ケース30の側壁部34の正面側端部35から係止部31の裏面側端部32までの長さに第1弾性部材70の厚みを加えた長さよりも、小さい。
The length in the front direction of the
以上のように構成される本体部材20、第1弾性部材70及びリテーナ80を組み合わせて超音波センサ10とし、その超音波センサ10を車両のバンパ90に設けられた円形の開口部91に取り付けられた場合の断面を、図12を参照して説明する。
The
第1弾性部材70は、本体部材20の振動体50の周囲を覆うように取り付けられる。第1弾性部材70の筒状部71の内周面に設けられた凸部74が、振動体50の側面52に当接する。また、第1弾性部材70の筒状部71の内周面の凹部73と、振動体50の側面52との間には、空隙が形成される。
The first
第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77は、第2弾性部材40の正面側端部42に当接する。第1弾性部材70のフランジ部72の裏側面78は、ケース30の側壁部34の正面側端部35に当接する。
The rear surface side end 77 of the
このようにして本体部材20に第1弾性部材70が取り付けられたうえで、本体部材20及び第1弾性部材70に対して、リテーナ80が取り付けられる。リテーナ80の係止部材82に設けられた係止穴83には、ケース30の係止部31が嵌合する。このとき、係止穴83の裏側端面84と、係止部31の裏面側端部32が当接する。
In this way, after the first
一方、リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88は、第1弾性部材70のフランジの正面側面76に当接する。この、リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88と、第1弾性部材70のフランジの正面側面76との当接部分について、図13の拡大図を参照して説明する。
On the other hand, the
上述した通り、リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88と、リテーナ80の係止穴83の裏側端面84との正面方向の長さは、ケース30の側壁部34の正面側端部35から係止部31の裏面側端部32までの長さに第1弾性部材70のフランジ部72の厚みを加えた長さよりも、小さい。したがって、硬質の樹脂で形成されたリテーナ80の内側フランジ87の裏側面88と、硬質の樹脂で形成されたケース30の側壁部34の正面側端部35とにより挟まれた第1弾性部材70のフランジ部72は、表裏方向へと圧縮され、弾性変形する。これにより、第1弾性部材70のフランジ部72の裏側面78と、ケース30の側壁部34の正面側端部35とが密着することとなる。
As described above, the length in the front direction between the
図12に戻り、リテーナ80の取付面12は、両面テープ92の一方の面が貼り付けられ、その両面テープ92の他方の面はバンパ90の裏面に張り付けられる。これにより、超音波センサ10がバンパ90に取り付けられる。このとき、振動体50の送受信面11及び第1弾性部材70が、バンパ90の外部から視認可能となっている。したがって、振動体50の送受信面11、及び、第1弾性部材70は、バンパ90と同色に着色されている。
Returning to FIG. 12, one surface of the double-
ところで、長期、例えば数年に亘る使用に伴い、ケース30の内部に充填された防水樹脂59に含有される可塑剤が、第2弾性部材40及び第1弾性部材70へと浸透することがある。この場合、その可塑剤により第1弾性部材70の変色が起こり、第1弾性部材70の筒状部71の正面側端部75はバンパ90の外側から視認可能であるため、意匠性が低下する。したがって、第1弾性部材70の交換の必要性が生ずる。
By the way, with use over a long period of time, for example, several years, the plasticizer contained in the
第1弾性部材70の交換手順について説明する。まず、バンパ90から超音波センサ10を取り外す。超音波センサ10はバンパ90に両面テープ92により取り付けられているため、その両面テープ92を剥がせばよい。続いて、リテーナ80から本体部材20を取り外す。具体的には、リテーナ80に設けられた操作部材86を外側へ変位させれば、その変位に連なって、係止部材82も外側へ変位する。これにより、係止部材82の係止穴83から本体部材20の係止部31が外れ、リテーナ80から本体部材20を取り外すことができる。リテーナ80から本体部材20を取り外せば、第1弾性部材70は振動体50に被せられているものであるため容易に取り外すことができる。こうすることで、第1弾性部材70に変色が生じたとしても、容易に交換が可能となる。
A procedure for replacing the first
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・振動体50の側面52を囲う弾性部材を、外側から視認できる第1弾性部材70と、外側から視認できない第2弾性部材40とに分割して設けている。これにより、第1弾性部材70に変色などが生じて意匠性が低下した場合、第1弾性部材70を交換すればよい。したがって、容易に意匠性を回復することができる。
The elastic member that surrounds the
・リテーナ80の内側フランジ87の裏側面88と、リテーナ80の係止穴83の裏側端面84との表裏方向の長さを、ケース30の側壁部34の正面側端部35から係止部31の裏面側端部32までの長さに第1弾性部材70のフランジ部72の厚みを加えた長さよりも小さくしている。こうすることで、第1弾性部材70が取り付けられた本体部材20をリテーナ80に取り付けた際に、第1弾性部材70のフランジ部72は表裏方向に圧縮され、その厚みが小さくなる。これにより、第1弾性部材70のフランジ部72の裏側面78と、本体部材20の側壁部34の正面側端部35とが密着することとなる。ゆえに、第1弾性部材70のフランジ部72と、本体部材20の側壁部34との間から、超音波センサ10の外部へと、超音波が漏れる事態を抑制することができる。したがって、その超音波の漏れによって生ずるノイズを抑制することができる。
The length in the front and back direction between the
・弾性を有する部材を圧縮すれば、その部材の硬度が増し、それに伴い振動吸収性能が低下する。本実施形態では、第1弾性部材70の筒状部71については表裏方向に圧縮せず、第1弾性部材70のフランジ部72を圧縮するものとしている。これにより、第1弾性部材70の筒状部71の振動吸収性能を確保しつつ、第1弾性部材70のフランジ部72と、本体部材20の側壁部34との間からの超音波の漏れを抑制することができる。したがって、その超音波の漏れによって生ずるノイズを抑制することができる。
-If a member having elasticity is compressed, the hardness of the member increases, and the vibration absorption performance decreases accordingly. In the present embodiment, the
・硬質の樹脂で形成された部材どうしを嵌め合せた場合、部材の間に隙間が生ずることがあり、この隙間により、がたつきが生ずるおそれがある。本実施形態では、本体部材20とリテーナ80とを嵌め合せる際に、それら間に第1弾性部材70のフランジ部72が介在しており、且つ、そのフランジ部72は表裏方向に圧縮されて弾性変形している。したがって、リテーナ80と本体部材20との表裏方向の隙間を、第1弾性部材70のフランジ部72により埋めることができ、取付時のがたつきを抑制することができる。
-When members formed of hard resin are fitted together, a gap may be formed between the members, and this gap may cause rattling. In the present embodiment, when the
・硬質の樹脂で形成された部材どうしを嵌め合せた場合、部材どうしが密着していれば、取り外しの必要性が生じた場合に、取り外しが困難である可能性がある。一方、取り外しを容易にすべく、部材の間にあそびを設けた場合、がたつきが生ずるおそれがある。本実施形態では、本体部材20とリテーナ80とを嵌め合せるうえで、間に第1弾性部材70のフランジ部72が介在しているため、取り外しの際には、その第1弾性部材70が変形することとなる。したがって、部材どうしの取り外しを容易にしつつ、がたつきを抑制することができる。
-When members formed of hard resin are fitted to each other, if the members are in close contact with each other, it may be difficult to remove them when it becomes necessary to remove them. On the other hand, when a play is provided between the members to facilitate removal, there is a risk of rattling. In the present embodiment, since the
<第2実施形態>
本実施形態に係る超音波センサ10は、第1弾性部材70の構造の一部、及び、第2弾性部材40の構造の一部が、第1実施形態と異なっている。
Second Embodiment
The
本実施形態に係る超音波センサ10の第1弾性部材70の周辺の構造について、図14を参照して説明する。
The structure around the first
第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77には、凹面77aが形成されている。一方、第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77に対向する、第2弾性部材40の正面側端部42には、凸面42aが形成されている。この凸面42aは、凹面77aの形状に略一致するように形成されている。
A
したがって、第1弾性部材70を振動体50に被せた際に、第1弾性部材70の凹面77aと第2弾性部材40の凸面42aとが当接する。これにより、第1弾性部材70と、ケース30及び第2弾性部材40との当接面は、面一な面ではなくなる。
Therefore, when the first
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、第1実施形態に係る超音波センサ10が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・第1弾性部材70と第2弾性部材40との当接面に凹凸を設けているため、振動体50の側面52から生じた超音波が、直線的に抜ける経路がない。したがって、第1弾性部材70とケース30の側壁部34及び第2弾性部材40との間からの超音波の漏れを抑制することができる。
Since the contact surface between the first
<第3実施形態>
本実施形態に係る超音波センサ10は、第1弾性部材70の構造の一部が、第1実施形態と異なっている。
<Third Embodiment>
In the
本実施形態に係る超音波センサ10の第1弾性部材70の周辺の構造について、図15を参照して説明する。第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77には、第2実施形態と同様に、凹面77aが形成されている。一方、第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77に対向する、第2弾性部材40の正面側端部42は、第1実施形態と同様に、正面に対して水平な平面である。
The structure around the first
したがって、第1弾性部材70を振動体50に被せた際に、第1弾性部材70の裏面側端部77の一部と、第2弾性部材40の正面側端部42の一部とが当接する。一方、第1弾性部材70の裏面側端部77に設けられた凹面77aと、第2弾性部材40の正面側端部42との間には、空隙77bが形成される。これにより、振動体50の側面52から生じた超音波は、空隙77bへ侵入した後、第1弾性部材70と第2弾性部材40との当接面へ到達する。なお、第1弾性部材70の裏面側端部77と、第2弾性部材40の正面側端部42との対向している部分を対向部と称すれば、空隙77bはその対向部に形成されているといえる。
Therefore, when the first
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、第1実施形態に係る超音波センサ10が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・振動体50の側面52から生じた超音波は、空隙77bにて減衰した後に、第1弾性部材70と第2弾性部材40との当接面へ到達する。これにより、第1弾性部材70の裏面側端部77と第2弾性部材40の正面側端部42との当接面、及び、第1弾性部材70のフランジ部72の裏側面78と側壁部34の正面側端部35との当接面では、減衰した超音波の外部への漏出を抑制することとなる。したがって、超音波の外部への漏出防止の効果を、より向上させることができる。
The ultrasonic wave generated from the
<第4実施形態>
本実施形態に係る超音波センサ10は、第1弾性部材70の構造の一部、及び、第2弾性部材40の構造の一部が、第1実施形態と異なっている。
<Fourth embodiment>
The
本実施形態に係る超音波センサ10の第1弾性部材70の周辺の構造について、図16を参照して説明する。
A structure around the first
第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77には、凹面77aが形成されている。この凹面77aの形状は、第2実施形態と同じである。一方、第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77に対向する、第2弾性部材40の正面側端部42には、凸面42aが形成されている。この凸面42aの表裏方向の高さは、第2実施形態の凸面42aよりも小さい。すなわち、凸面42aの表裏方向の高さは、凹面77aの表裏方向の深さよりも小さい。
A
したがって、第1弾性部材70を振動体50に被せた際に、第1弾性部材70の凹面77aと第2弾性部材40の凸面42aとの間に、空隙77bが形成される。加えて、第1弾性部材70と、ケース30及び第2弾性部材40との間の面は、面一な面ではなくなる。すなわち、空隙77bにより超音波を減衰させつつ、超音波が直線的に抜ける経路を無くすことができる。なお、第1弾性部材70の裏面側端部77と、第2弾性部材40の正面側端部42との対向している部分を対向部と称すれば、空隙77bはその対向部に形成されているといえる。
Therefore, when the first
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、第1〜第3実施形態に係る超音波センサ10が奏する効果のいずれも奏する。
With the above configuration, the
<第5実施形態>
本実施形態に係る超音波センサ10は、第1弾性部材70の構造の一部、第2弾性部材40の構造の一部、及び、リテーナ80の構造の一部が、第1実施形態と異なっている。
<Fifth Embodiment>
The
本実施形態に係る超音波センサ10の第1弾性部材70の周辺の構造について、図17を参照して説明する。本実施形態におけるリテーナ80では、内側フランジ87aの裏側面88aから、係止穴83の裏側端面84との表裏方向の長さを、ケース30の側壁部34の正面側端部35から係止部31の裏面側端部32までの長さに第1弾性部材70のフランジ部72の厚みを加えた長さと略等しくしている。したがって、図17に示すように、第1弾性部材70のフランジ部72は、表裏方向へと圧縮されない。
A structure around the first
第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77には、第2実施形態と同様に、凹面77aが形成されている。一方、第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77に対向する、第2弾性部材40の正面側端部42には、第2実施形態と同様に、凸面42aが形成されている。この凸面42aは、凹面77aの形状に略一致するように形成されている。
A
したがって、第1弾性部材70を振動体50に被せた際に、第1弾性部材70の凹面77aと第2弾性部材40の凸面42aとが当接する。これにより、第1弾性部材70と、ケース30及び第2弾性部材40との当接面は、面一な面ではなくなる。
Therefore, when the first
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・第1弾性部材70と、ケース30及び第2弾性部材40との当接面に凹凸を設けているため、振動体50の側面52から生じた超音波が、直線的に抜ける経路がない。したがって、第1弾性部材70とケース30の側壁部34との間からの超音波の漏れを抑制することができる。
Since the contact surfaces between the first
<第6実施形態>
本実施形態に係る超音波センサ10は、リテーナ80の形状、及び第1弾性部材70の形状は第5実施形態と同等であり、第2弾性部材40の形状の一部が第5実施形態と異なっている。
<Sixth Embodiment>
In the
本実施形態に係る超音波センサ10の第1弾性部材70の周辺の構造について、図18を参照して説明する。
A structure around the first
第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77には、凹面77aが形成されている。この凹面77aの形状は、第5実施形態と同じである。一方、第1弾性部材70の筒状部71の裏面側端部77に対向する、第2弾性部材40の正面側端部42には、凸面42aが形成されている。この凸面42aの表裏方向の高さは、第2実施形態の凸面42aよりも小さい。すなわち、凸面42aの表裏方向の高さは、凹面77aの表裏方向の深さよりも小さい。
A
したがって、第1弾性部材70を振動体50に被せた際に、第1弾性部材70の凹面77aと第2弾性部材40の凸面42aとの間に、空隙77bが形成される。加えて、第1弾性部材70と、ケース30及び第2弾性部材40との間の面は、面一な面ではなくなる。すなわち、空隙77bにより超音波を減衰させつつ、超音波が直線的に抜ける経路を無くすことができる。なお、第1弾性部材70の裏面側端部77と、第2弾性部材40の正面側端部42との対向している部分を対向部と称すれば、空隙77bはその対向部に形成されているといえる。
Therefore, when the first
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、第5実施形態に係る超音波センサ10が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・振動体50の側面52から生じた超音波は、空隙77bにて減衰した後に、第1弾性部材70と第2弾性部材40との当接面へ到達する。これにより、第1弾性部材70の裏面側端部77と第2弾性部材40の正面側端部42との当接面、及び、第1弾性部材70のフランジ部72の裏側面78と側壁部34の正面側端部35との当接面では、減衰した超音波の外部への漏出を抑制することとなる。したがって、超音波の外部への漏出防止の効果を、より向上させることができる。
The ultrasonic wave generated from the
<第7実施形態>
本実施形態に係る超音波センサ10は、第1弾性部材170の構造の一部、及び、第2弾性部材40の構造の一部が、第1実施形態と異なっている。
<Seventh embodiment>
The
本実施形態に係る超音波センサ10の第1弾性部材170の周辺の構造について、図19を参照して説明する。
A structure around the first
第2弾性部材40の表裏方向の長さ、すなわち、正面側端部42と裏面側端部41との間の長さは、側壁部34の正面側端部35と、内側フランジ36の表側面37との間の長さよりも小さく形成されている。したがって、第2弾性部材40が側壁部34に収容された際に、第2弾性部材40の正面側端部42は、側壁部34の正面側端部35よりも裏面側に位置することとなる。
The length in the front-back direction of the second
第1弾性部材170の筒状部171の表裏方向の高さは、振動体50の表裏方向の高さと、第2弾性部材40の内側フランジ43の表側面44と正面側端部42との間の高さとの差と、略等しい。したがって、第1弾性部材170を振動体50に被せた際に、振動体50の送受信面11と、筒状部171の正面側端部175とが、略面一となる。なお、筒状部171の内周面には、第1実施形態と同様に、凹部173及び凸部174が、設けられている。
The height in the front and back direction of the
第1弾性部材170の筒状部171の裏面側端部177よりも正面側に、拡径されたフランジ部172が設けられている。具体的には、第1弾性部材170を振動体50に被せた際に、第1弾性部材170の筒状部171の裏面側端部177が、第2弾性部材40の正面側端部42に当接し、第1弾性部材170のフランジ部172の裏側面178は、ケース30の側壁部34の正面側端部35に当接するように、フランジ部172が設けられている。
A
なお、本実施形態において、第2、4〜6実施形態のごとく、第1弾性部材170の筒状部171の裏面側端部177、及び第2弾性部材40の正面側端部42に、凹凸を設けるものとしてもよい。第3、4、6実施形態のごとく、第1弾性部材170の筒状部171の裏面側端部177と第2弾性部材40の正面側端部42との間に隙間を設けるものとしてもよい。また、本実施形態では、振動体50の側面52から生じた超音波が直線的に抜ける経路がなくなるため、第5、6実施形態のごとく、フランジ部172が表裏方向へ圧縮されないものとしてもよい。
In this embodiment, as in the second and fourth to sixth embodiments, the back surface
上記構成により、本実施形態に係る超音波センサ10は、第1実施形態に係る超音波センサ10が奏する効果に加えて、以下の効果を奏する。
With the above configuration, the
・第1弾性部材170の筒状部171の裏面側の一部が、ケース30の側壁部34に収容される構成となっているため、第1弾性部材170と第2弾性部材40との当接部と、第1弾性部材170と側壁部34との当接部との間には、段差が生じることとなる。これにより、振動体50の側面52から生じた超音波が直線的に抜ける経路がなくなる。
Since a part of the back surface side of the
<変形例>
・各実施形態において、第1弾性部材70,170がフランジ部72,172を備えるものとしたが、フランジ部72,172は必須の構成ではない。第1〜第4実施形態及び第7実施形態では、フランジ部72が表裏方向に圧縮されて弾性変形しつつ、ケース30の側壁部34に当接するものとした。この点、フランジ部72,172を設けない場合には、各実施形態よりも第1弾性部材70,170の筒状部71,171の厚みを大きくし、筒状部71,171の裏面側端部77,177が、圧縮されて弾性変形しつつ、ケース30の側壁部34に当接するものとすればよい。
<Modification>
-In each embodiment, although the 1st
・第2実施形態及び第4〜6実施形態において、第1弾性部材70に凹面77aを設け、第2弾性部材40に凸面42a,42bを設けることにより、超音波が直線的に抜ける経路が無くなるものとした。この点、第1弾性部材70に凸面を設け、第2弾性部材40に凹面を設けるものとしてもよいし、凹面や凸面の数を2つ以上としてもよい。
In the second embodiment and the fourth to sixth embodiments, the first
・各実施形態では、リテーナ80が備える内側フランジ87により第1弾性部材70,170のフランジ部72,172が表裏方向へ圧縮されるものとした。この点、第1弾性部材70,170を表裏方向へと圧縮する部材として、リテーナ80とは異なる部材を用いるものとしてもよい。
In each embodiment, the
・実施形態では、リテーナ80を用いて車両のバンパ90へ超音波センサ10を取り付けるものとしたが、リテーナ80以外の部材を用いて超音波センサ10を取り付けるものとしてもよい。
In the embodiment, the
・各実施形態では、ケース30の側壁部34、振動体50、第1弾性部材70,170、及び第2弾性部材40を円筒状としたが、円筒状でなくてもよい。すなわち筒状であればよい。
-In each embodiment, although the
・各実施形態では、超音波センサ10が車両のバンパ90に取り付けられるものとしたが、車両のバンパ90以外の部分に取り付けられるものとしてもよい。また、車両以外に取り付けられるものとしてもよい。
-In each embodiment, although the
10…超音波センサ、11…送受信面、30…ケース、34…側壁部、35…正面側端部、40…第2弾性部材、42…正面側端部、42a…凸面、42b…凸面、50…振動体、70…第1弾性部材、71…筒状部、72…フランジ部、77a…凹面、77b…空隙、80…リテーナ、87…内側フランジ、170…第1弾性部材、171…筒状部、172…フランジ部。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第1弾性部材(70,170)と、
前記振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、前記第1弾性部材と正面側で当接する筒状の第2弾性部材(40)と、
前記振動体及び前記第2弾性部材を収容する筒状の側壁部(34)を有し、前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材よりも硬質であるケース(30)と、を備え、
前記第1弾性部材は、前記振動体の厚み方向に圧縮された状態で正面側から前記側壁部の正面側端部(35)に当接している、超音波センサ。 A vibrating body (50) having a transmission / reception surface (11) for transmitting and receiving ultrasonic waves on the front surface and having a thickness extending from the front surface to the back surface;
A cylindrical first elastic member (70, 170) that surrounds an outer surface on the front side of the vibrating body, and an inner surface abuts on the outer surface;
A cylindrical second elastic member (40) surrounding the outer surface of the vibrating body on the back surface, the inner surface abutting on the outer surface, and abutting the first elastic member on the front side;
A cylindrical side wall (34) that accommodates the vibrating body and the second elastic member, and a case (30) that is harder than the first elastic member and the second elastic member,
The ultrasonic sensor, wherein the first elastic member is in contact with a front side end portion (35) of the side wall portion from the front side in a state compressed in the thickness direction of the vibrating body.
前記フランジ部が前記厚み方向に圧縮された状態で前記側壁部の正面側端部に当接し、
前記筒状部は圧縮されていない状態で前記第2弾性部材に当接している、請求項1に記載の超音波センサ。 The first elastic member includes a cylindrical portion (71, 171) surrounding an outer surface on the front side of the vibrating body, and a flange portion (72, 172) having a diameter larger than that of the cylindrical portion,
The flange portion is in contact with the front side end portion of the side wall portion in a state compressed in the thickness direction,
The ultrasonic sensor according to claim 1, wherein the cylindrical portion is in contact with the second elastic member in a state where the cylindrical portion is not compressed.
前記リテーナは、内周側に突出する内側フランジ(87)を備え、
前記第1弾性部材の前記フランジ部は、前記側壁部の前記正面側端部と前記リテーナの前記内側フランジに挟まれて圧縮される、請求項2に記載の超音波センサ。 A retainer (80) that is harder than the first elastic member and the second elastic member and is assembled to the case;
The retainer includes an inner flange (87) protruding to the inner peripheral side,
The ultrasonic sensor according to claim 2, wherein the flange portion of the first elastic member is compressed by being sandwiched between the front end portion of the side wall portion and the inner flange of the retainer.
前記第2弾性部材の正面側端部と、前記側壁部の正面側端部とは面一であり、
前記第1弾性部材の前記フランジ部が設けられた裏面側端部が、前記第2弾性部材及び前記側壁部の前記正面側端部と当接する、請求項2又は3に記載の超音波センサ。 The first elastic member (70) is provided with the flange portion (72) at the back surface side end portion thereof,
The front side end of the second elastic member and the front side end of the side wall are flush with each other,
4. The ultrasonic sensor according to claim 2, wherein a rear surface side end portion of the first elastic member provided with the flange portion is in contact with the second elastic member and the front surface side end portion of the side wall portion.
前記ケースの前記側壁部は、前記第1弾性部材の前記フランジ部よりも裏面側の前記筒状部(171)をさらに収容する、請求項2又は3に記載の超音波センサ。 The first elastic member (170) is provided with the flange portion (172) on the front side rather than the back side end portion,
4. The ultrasonic sensor according to claim 2, wherein the side wall portion of the case further accommodates the cylindrical portion (171) on the back side of the flange portion of the first elastic member.
前記振動体の、正面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接する筒状の第1弾性部材(70,170)と、
前記振動体の、裏面側の外側面を囲み、その外側面に内側面が当接し、且つ、前記第1弾性部材と正面側で当接する筒状の第2弾性部材(40)と、
前記振動体及び前記第2弾性部材を収容する筒状の側壁部(34)を有し、前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材よりも硬質であるケース(30)と、を備え、
前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材において、互いに対向する各端面には、凹面(77a)及び凸面(42a,42b)の少なくともいずれかがそれぞれ形成されている、超音波センサ。 A vibrating body (50) having a transmission / reception surface (11) for transmitting and receiving ultrasonic waves on the front surface and having a thickness extending from the front surface to the back surface;
A cylindrical first elastic member (70, 170) that surrounds an outer surface on the front side of the vibrating body, and an inner surface abuts on the outer surface;
A cylindrical second elastic member (40) surrounding the outer surface of the vibrating body on the back surface, the inner surface abutting on the outer surface, and abutting the first elastic member on the front side;
A cylindrical side wall (34) that accommodates the vibrating body and the second elastic member, and a case (30) that is harder than the first elastic member and the second elastic member,
The ultrasonic sensor according to the first elastic member and the second elastic member, wherein at least one of a concave surface (77a) and a convex surface (42a, 42b) is formed on each end surface facing each other.
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