JP5214197B2 - 超音波送受波器 - Google Patents

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Description

本発明は、超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器に関するものである。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、これを車のバンパー等に埋め込み設置し、周辺の障害物を検出する場合、超音波送受波器にパルスバースト電気信号を入力することで超音波送受波器からその入力パルスバースト電気信号に応じた超音波信号が発振され、発振された超音波信号は障害物に到達した後、その障害物で反射し、超音波信号の一部は同じ超音波送受波器に戻ってくる。超音波送受波器はその反射信号を受信することで障害物を検出している。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、図3にその概略縦断面図を表す。図3において、アルミニウム材等からなる有底筒状ケース2の底面内部に圧電素子1を接着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子1から入出力リード5a、有底筒状ケース2の側面内側より入出力リード5bを半田付け等して取り出す。圧電素子1と有底筒状ケース2とは、接着面で電気的に接続されている。入出力リード線5aおよび5bはPVC被覆ワイヤ付きコネクタ6のワイヤにそれぞれ半田付けされている。圧電素子1の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材3を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤4を有底筒状ケース2内に充填する。そして有底筒状ケース2の側壁の外側をシリコーン材、ウレタン材等からなるクッション材7を勘合により組み付ける。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器においては、一般的に側壁振動による残響特性悪化を改善するためにシリコーン材、ウレタン材等からなるクッション材7を勘合により組みつけていた。しかし、側壁振動が大きい場合、有底筒状ケース2の側壁外側とクッション材7の間に隙間が発生し、十分に振動が抑制できず残響特性が悪化していた。
特開2006−54647 谷腰欣司著 「超音波とその使い方−超音波送受波器・超音波モータ」 日刊工業新聞 1994年
解決しようとしている課題は小型超音波送受波器において、有底筒状ケース側壁振動による残響特性悪化を改善する事である。
アルミニウム材からなる有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせてなるユニモルフ振動子を形成し、このユモルフ振動子の振動によって超音波の送信、受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケースの側壁の外側全体にシリコーン材からなるクッション材をシリコーン材からなる弾性接着剤で接着し、有底筒状ケース側壁振動を抑制し、残響特性を改善する。
本発明は、超音波送受波器において有底筒状ケース側壁の外側にクッション材を接着することにより側壁振動を抑制し残響特性変化を従来より改善出来るという利点を持つ。
車載用コーナーセンサ等に用いる際、バンパー等に埋め込み設置し、長距離から近距離まで安定した障害物検知を誤作動無く高い信頼性で実現出来る。
図1は本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図を表す。図1において、アルミニウム材からなる有底筒状ケース2の底面内部に圧電素子1を接着しユニモルフ振動子を形成する。圧電素子1から入出力リード5a、有底筒状ケース2の側面内側より入出力リード5bを半田付け等して取り出す。圧電素子1と有底筒状ケース2とは、接着面で電気的に接続されている。入出力リード線5aおよび5bはPVC被覆ワイヤ付きコネクタ6のワイヤにそれぞれ半田付けされている。圧電素子1の上面にシリコーン発泡体等からなる吸音材3を設置し、更にその上からシリコーン材等の弾性体から成る封止材4を有底筒状ケース2内に充填する。そして有底筒状ケース2の側壁の外側にシリコーン材等からなるクッション材7をシリコーン材からなる弾性接着剤8で接着する。
図2は本発明の別の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースの概略上面図および縦断面図を表す。図2の様に封止材4とクッション7を自己接着性のあるシリコーン材等により一体で充填接着する。これはシリコーン材からなるクッション材を作る際に有底筒状ケース2もはめ込んで作ることにより、図1の実施形態と同じ効果を得たまま、工程数を減らし簡単に安く作ることができる。
例えば、送受信周波数60KHzにおいて、クッション材を接着することにより図4のように残響特性は短くなる。
本発明は、車のバックセンサのみならず、防滴型超音波送受波器が利用されている様々な分野に適用できる。
本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図 本発明の別の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースの概略上面図及び縦断面図 従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図 従来の実施の形態に関わる超音波送受波器と本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器の残響特性
符号の説明
1 圧電素子
2 有底筒状ケース
3 吸音材
4 封止剤
5a 入出力リード
5b 入出力リード
6 PVC被覆ワイヤ付きコネクタ
7 有底筒状ケースクッション材
8 接着剤

Claims (1)

  1. アルミニウム材からなる有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせてなるユニモルフ振動子を形成し、このユニモルフ振動子の振動によって超音波の送信、受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケースの側壁の外側全体にシリコーン材からなるクッション材をシリコーン材からなる弾性接着剤で接着し、自己接着性のあるシリコーン材等からなる封止材で充填する構成とする、あるいは前記封止材とクッション材を自己接着性のあるシリコーン材により一体で充填接着した構成とすることを特徴とする超音波送受波器。
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