JPH1175298A - 超音波振動子 - Google Patents
超音波振動子Info
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- JPH1175298A JPH1175298A JP9234112A JP23411297A JPH1175298A JP H1175298 A JPH1175298 A JP H1175298A JP 9234112 A JP9234112 A JP 9234112A JP 23411297 A JP23411297 A JP 23411297A JP H1175298 A JPH1175298 A JP H1175298A
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
ケース等に生じる残響振動を抑え、安定して近距離の障
害物からの反射波を認識することができる超音波振動子
を提供する。 【解決手段】 共振子7と、共振子7が固着される振動
板6と、振動板6が固着される圧電素子5と、圧電素子
5を固定する支持台4と、支持台4に固着されて支持台
4のはめ込み方向の位置決めをする筒状ケース3と、筒
状ケース3と圧電素子5や支持台4等を収納する筒状の
収納ケース2とを有する超音波振動子において、収納ケ
ース2内で、振動の伝播を低減する緩衝材12を介して
筒状ケース3と支持台4とを固定するようにした。
Description
するものである。
に示す。従来の超音波振動子は、保護用ネット1と、収
納ケース2と、筒状ケース3と、支持台4と、圧電素子
5と、振動板6と、コーン形状を有する共振子7と、リ
ード線8と、外部端子9とを含んで構成される。
り、天部中央に円形の開口部10を有している。
超音波はほとんど減衰することなく通過する薄い不織布
等で形成された円形状の防塵ネットであり、収納ケース
2の天部と筒状ケース3との間に挟持され、収納ケース
2の開口部10を塞いでいる。
内に収まる程度の径を有した円筒状のものであり、高さ
は収納ケース2よりもやや短く加工されている。
周には全周にわたって鍔状部4aを有している。鍔状部
4aの外径は収納ケース2の円筒状内にちょうどおさま
る程度の径を有している。また、支持台4の中央円柱部
4bは筒状ケース3に嵌入可能な径を有している。この
支持台4は、支持台4の鍔状部4aを筒状ケース3の底
面基端に当接させた後、収納ケース2の底面基端をかし
めることにより固定されている。
応じて振動を生じる素子であり、支持台4の中央円柱部
4b上に載置固定されている。
り、圧電素子5の上面に接着固定されている。また、共
振子7は、コーン形状のものであり、共振子7の頂部が
振動板6の略中央に接着固定されている。なお、振動板
6及び共振子7は弾性を有する接着剤にて接着するのが
望ましく、ゴム系接着剤等が用いられる。
は、支持台4に挿通し固定された外部端子9に接続され
ている。
4(a)に示すようなバースト信号を圧電素子5に入力
することで圧電素子5を駆動し、振動板6及び共振子7
を振動させることにより超音波を発生させる。
に示すようなバースト信号をTa時間にわたり超音波振
動子の外部端子9から入力して超音波を発生させると、
図4(b)に示すようにTa時間が経過しても超音波振
動子の振動が残響振動として減衰しながら発生すること
になる。(図4(b)では閾値Vth以下に減衰するま
でにTb時間かかっている。) 図5に示すように超音波振動子と障害物の距離をLメー
トルとし、音速を毎秒cメートルとすると、放射した超
音波が障害物に反射して2L/c秒後に反射波が戻って
くることになる。この時、超音波振動子と障害物との距
離が短くなればなるほど、障害物からの反射波と前述し
た残響振動とが時間的に近接することになり、場合によ
っては残響信号の中に反射波が隠れてしまうことがあ
る。このため、従来の超音波振動子では、障害物と超音
波振動子との距離が近くなりすぎると障害物を検出でき
ないという問題を有している。
び図6(b)に示すように、共振子7の内壁の一部又は
全部にゴム膜や合成樹脂膜等からなる可撓性膜11を貼
着するなどの処理が行われている。これにより、可撓性
膜11の撓みにより残響振動を速やかに減衰させること
が可能となる。
成の超音波振動子では、超音波振動子の駆動時の振動が
支持台4、筒状ケース3及び収納ケース2を介して保護
用ネット1に伝播し、保護用ネット1や収納ケース等が
振動するため、圧電素子5、振動板6及び共振子7以外
の振動の影響を受けて残響振動の減衰が安定しなくな
る。これにより図4(c)に示すように残響信号の発生
時間Tbが延びてしまい、残響信号を障害物からの反射
波と誤認したり、また近距離にある障害物からの反射波
を認識できないという問題点を有している。
ものであり、その目的とするところは、超音波の送波駆
動により保護用ネットや収納ケース等に生じる残響振動
を抑え、安定して近距離の障害物からの反射波を認識す
ることができる超音波振動子を提供することにある。
共振子と、該共振子が固着される振動板と、該振動板が
固着される圧電素子と、該圧電素子を固定する支持台
と、該支持台に固着されて前記支持台のはめ込み方向の
位置決めをする筒状ケースと、該筒状ケースと前記圧電
素子や前記支持台等を収納する筒状の収納ケースとを有
する超音波振動子において、前記収納ケース内で、振動
の伝播を低減する緩衝材を介して前記筒状ケースと前記
支持台とを固定するようにしたことを特徴とするもので
ある。
子が固着される振動板と、該振動板が固着される圧電素
子と、該圧電素子を固定する支持台と、該支持台に固着
されて前記支持台のはめ込み方向の位置決めをするとと
もに、前記圧電素子や前記支持台等を収納する筒状の収
納ケースとを有する超音波振動子において、振動の伝播
を低減する緩衝材を介して前記収納ケースと前記支持台
とを固定するようにしたことを特徴とするものである。
の第1の実施の形態を図1に基づき、第2の実施の形態
を図2に基づきそれぞれ詳細に説明する。
超音波振動子の側面断面図である。
収納ケース2と、筒状ケース3と、支持台4と、圧電素
子5と、円板状の振動板6と、コーン形状を有する共振
子7と、リード線8と、外部端子9と、緩衝材12とを
含んで構成される。なお、図1においては、従来の技術
にて説明した図3に示す超音波振動子と同等の箇所に同
じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。支持台4
は、底面外周に全周にわたって鍔状部4aを有してい
る。そして、鍔状部4aの上面先端には全周又はその一
部に凸状突起4cが形成されている。この支持台4の凸
状突起4cを筒状ケース3の底面基端に当接させた後、
収納ケース2の底面基端をかしめることにより、収納ケ
ース2の底面基端と筒状ケース3の底面基端との間で凸
状突起4cを挟圧し、収納ケース2と支持台4とを固定
している。
の上面基端により収納ケース2の天部底面に押圧され、
その結果、収納ケース2の天部底面と筒状ケース3の上
面基端との間に挟圧固定されることになる。
筒状ケース3とは、ゴムやスポンジ、繊維をからめてな
るフェルト材等の緩衝材12を介して固定されている。
これにより、従来、支持台4の底面近傍側面及び鍔状部
4aから筒状ケース3に伝播していた振動は、緩衝材1
2を介した後に筒状ケース3に伝播することになる。
4(a)に示すようなバースト信号を圧電素子5に入力
することで圧電素子5を駆動し、振動板6及び共振子7
を振動させることにより超音波を発生させる。
7の振動は支持台4に伝播することになるが、緩衝材1
2が振動を吸収するため、筒状ケース3や収納ケース2
への振動の伝播は抑えられる。これにより、圧電素子
5、振動板6及び共振子7の振動にともなって保護用ネ
ット1や収納ケース2が振動するのを防止することが可
能となり、保護用ネット1や収納ケース2が振動するこ
とにより発生する不要な残響振動の発生を低減すること
が可能となる。
2をかしめて支持台4を直接固定するようにすれば、収
納ケース2と支持台4とを確実に固着することができ
る。
超音波振動子の側面断面図である。
収納ケース2と、支持台4と、圧電素子5と、円板状の
振動板6と、コーン形状を有する共振子7と、リード線
8と、外部端子9とを含んで構成される。
述の第1の実施の形態のものと異なり特徴となるのは以
下の構成である。
り、天部中央に円形の開口部10を有するとともに、天
部近傍の筒内壁の全周又はその一部にネット取付け用凸
部2aを有している。また、収納ケース2の底面基端近
傍の筒内壁の全周又はその一部には支持台4のはめ込み
方向の位置決めをする位置決め凸部2bが設けられてい
る。
ネット取付け用凸部2aとの間に挟持されることにより
固定されている。
周には全周にわたって緩衝材12が取付けられている。
この支持台4の緩衝材12が取付けられる部分には、緩
衝材取付け用凸部4dが設けられている。これにより、
支持台4と緩衝材12との接着面積を増加させることが
できるとともに、支持台4と緩衝材12との間に上下方
向の外力が加わった際に緩衝材取付け用凸部4dがスト
ッパーとして働き、支持台4から緩衝材12が容易に外
れることを防止している。
材12を位置決め凸部2bに当接させた後、収納ケース
2の底面基端をかしめることにより固定されている。こ
れにより、従来、支持台4の底面近傍側面及び鍔状部4
aから筒状ケース3に伝播していた振動は、全て緩衝材
12を介することになる。
4(a)に示すようなバースト信号を圧電素子5に入力
することで圧電素子5を駆動し、振動板6及び共振子7
を振動させることにより超音波を発生させる。
7の振動は支持台4に伝播することになるが、緩衝材1
2が振動を吸収するため、緩衝材12により筒状ケース
3や収納ケース2への振動の伝播は抑えられる。これに
より、圧電素子5、振動板6及び共振子7の振動にとも
なって保護用ネット1や収納ケース2が振動するのを防
止することが可能となり、保護用ネット1や収納ケース
2が振動することにより発生する不要な残響振動の発生
を低減することが可能となる。
載の発明にあっては、超音波振動子の外部端子にバース
ト信号を入力することで圧電素子を駆動し、これにより
振動板及び共振子を振動させることで超音波を発生させ
る超音波振動子において、超音波を発生させた際に生じ
る振動を支持台等を介して保護用ネットや収納ケース等
に伝播することを緩衝材により防止することができるの
で、保護用ネットや収納ケース等により生じる残響振動
を低減することが可能となり、安定して近距離の障害物
からの反射波を認識することができる超音波振動子を提
供することができるという効果を奏する。
面断面図である。
側面断面図である。
波振動子が出力する超音波との関係を示すタイミングチ
ャートであり、(a)は超音波振動子に入力されるバー
スト信号の波形図、(b)及び(c)はバースト信号の
入力により発生される超音波の波形図である。
である。
側面断面図、(b)は振動板及び共振子の拡大斜視図で
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 共振子と、該共振子が固着される振動板
と、該振動板が固着される圧電素子と、該圧電素子を固
定する支持台と、該支持台に固着されて前記支持台のは
め込み方向の位置決めをする筒状ケースと、該筒状ケー
スと前記圧電素子や前記支持台等を収納する筒状の収納
ケースとを有する超音波振動子において、前記収納ケー
ス内で、振動の伝播を低減する緩衝材を介して前記筒状
ケースと前記支持台とを固定するようにしたことを特徴
とする超音波振動子。 - 【請求項2】 共振子と、該共振子が固着される振動板
と、該振動板が固着される圧電素子と、該圧電素子を固
定する支持台と、該支持台に固着されて前記支持台のは
め込み方向の位置決めをするとともに、前記圧電素子や
前記支持台等を収納する筒状の収納ケースとを有する超
音波振動子において、振動の伝播を低減する緩衝材を介
して前記収納ケースと前記支持台とを固定するようにし
たことを特徴とする超音波振動子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23411297A JP3632393B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 超音波振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23411297A JP3632393B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 超音波振動子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1175298A true JPH1175298A (ja) | 1999-03-16 |
JP3632393B2 JP3632393B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=16965829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23411297A Expired - Fee Related JP3632393B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 超音波振動子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3632393B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008151667A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 測距センサ及びそれを備えた設備機器 |
JP2017175291A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社デンソー | 超音波センサ |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23411297A patent/JP3632393B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008151667A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 測距センサ及びそれを備えた設備機器 |
JP4598747B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2010-12-15 | 三菱電機株式会社 | 測距センサ及びそれを備えた設備機器 |
JP2017175291A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社デンソー | 超音波センサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3632393B2 (ja) | 2005-03-23 |
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