JPH0320788Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈考案の分野〉 本考案は、周期的に超音波を送波し、その反射
波を受波して車両等の物体の有無を検知するため
に使用される超音波送受波器に関する。

〈従来技術とその問題点〉 一般に、周期的に超音波を送波し、その反射波
を受波して車両等の物体の有無を検知する超音波
検知器においては、１個の超音波送受波器によつ
て超音波の送波および受波がなされている。第６
図は従来例の超音波送受波器の斜視図であり、第
７図は第６図の振動子部分の一部切欠き斜視図で
ある。これらの図において、符号１は筒状のリン
グ振動子、２は内部反射器であるイコライザ、３
は外部反射器であるホーンであり、リング振動子
１からの超音波は、イコライザ２およびホーン３
によつて平面波に変換されて第６図の矢符で示さ
れる方向に放射される。

この超音波送受波器のリング振動子１は、主と
して電歪振動子または圧電振動子であり、これら
は共振特性を有する。従つて、第８図Ａに示され
るように周期的に超音波を送波した場合に、第８
図Ｂに示されるように送波が終了した後も、過渡
現象による減衰振動が継続して残響波Ａが生じ、
この減衰振動が無くなるまでの時間ｔ１（残響時
間）内は反射波を受波検出することができず、超
音波検知器の近距離での検知能力に制約があつ
た。

この残響波Ａは、リング振動子１の径方向の振
動および副次的に起こる軸方向の振動によつて生
ずる。この軸方向の振動は、径方向の振動に比べ
て、非常に短く、かつ、弱いので通常は径方向の
振動による残響波に吸収されており、無視するこ
とができる。しかしながら、電気的あるいは機械
的手段によつて径方向の振動に基づく残響時間を
短縮していくと、第８図Ｃに示されるように時間
ｔ２にわたつて軸方向の振動による残響波と径方
向の振動による残響波とが互いに干渉しあうよう
になる。このため、軸方向の振動による残響波も
無視できなくなり、残響時間の短縮を効果的に行
なうには、かかる軸方向の残響波を短縮する必要
がある。

〈考案の目的〉 本考案は、上述の点に鑑みて成されたものであ
つて、リング振動子の主として軸方向の残響波を
短縮して残響時間を可及的に短かくすることを目
的とする。

〈考案の構成と効果〉 本考案は、上述の目的を達成するために、リン
グ振動子を備え、超音波を送波するとともに、そ
の反射波を受波する超音波送受波器において、弾
性体を備えたリング状の減衰振動規制手段を備
え、該規制手段は、当該弾性体によりリング振動
子に応力を加える状態で該リング振動子の遊端側
に接して配置されている。したがつて、本考案に
よれば、超音波送波後のリング振動子の減衰振動
が前記規制手段によつて効果的に規制され、これ
によつて残響時間が短縮されることになり、近距
離での検知も可能な超音波検知器を得ることがで
きる。

〈実施例の説明〉 以下、図面によつて本考案の実施例について詳
細に説明する。第１図は本考案の一実施例の超音
波送受波器の斜視図であり、第２図は第１図のリ
ング振動子の拡大斜視図であり、第６図および第
７図に対応する部分には同一の参照符を付す。こ
れらの図において、１はその一端が内部反射器で
あるイコライザ２′に固定された筒状のリング振
動子、３は外部反射器であるホーン、４は引出し
ケーブル、５はパツキン、６はリング振動子１の
位置決め用リングである。リング振動子１からの
超音波は、イコライザ２′およびホーン３によつ
て平面波に変換されて送波される。車両等の被検
知物体からの反射波は、イコライザ２′およびホ
ーン３によつて集音されてリング振動子１によつ
て対応する電気信号に変換される。

本考案の超音波送受波器では、リング振動子１
の遊端側に弾性体によりリング振動子に応力を加
える状態で接して配置されて、超音波送波後の該
リング振動子１の減衰振動を規制するリング状の
規制手段７を設けている。この実施例では、規制
手段７は、リング振動子１を、該リング振動子１
の軸方向（矢符１０で示す方向）に押圧する剛性
の押圧部材８と、該押圧部材８と前記リング振動
子１との間に介在される環状の弾性部材９（弾性
体）とから成る。押圧部材８は金属製であり、リ
ング振動子１と同径の環状部８ａと、この環状部
８ａと一体的な支持部８ｂとから成り、ねじ８ｃ
によつてイコライザ２′に適当な押圧力で固定さ
れる。イコライザ２′には、この押圧部材８を締
付け固定するために、軸部２′ａが形成される。
押圧部材８の環状部８ａとリング振動子１との間
の弾性部材９は、弾性率の大きなゴム等から成
り、リング振動子１と同径に形成される。

このように、リング振動子１に弾性部材９を介
して矢符１０で示されるように、その軸方向に適
当な応力を加えることによつて、リング振動子１
の軸方向の減衰振動に基づく残響エネルギーが弾
性率の大きな弾性部材９によつて吸収消費され
る。

第３図は第１図の実施例による残響波Ａの短縮
の効果を説明するための波形図であり、第３図Ａ
は従来の電気的あるいは機械的手段によつてリン
グ振動子１の径方向の減衰振動による残響波を短
縮した場合の超音波の送波を示す波形図であり、
第３図Ｂは第３図Ａに対応する検知ゲート信号の
波形図であり、第３図Ｄは第３図Ａと同様に径方
向の減衰振動による残響波を短縮するとともに、
さらにこの実施例によつて軸方向の減衰振動を抑
制した場合の超音波の送波を示す波形図であり、
第３図Ｃは第３図Ｄに対応する検知ゲート信号の
波形図である。超音波送受波器は、第３図Ｂ、第
３図Ｃに示される検知ゲート信号がハイレベルの
間、反射波を受波できる状態となつている。

この実施例によれば、リング振動子１に弾性部
材９を介してその軸方向に適当な応力を加えるこ
とによつて、リング振動子１の軸方向の減衰振動
に基づく残響エネルギーが弾性率の大きな弾性部
材９によつて吸収消費されるので、第３図Ａに示
される時間ｔ２にわたる径方向の振動による残響
波と軸方向の振動による残響波との干渉が無くな
り、残響時間が短縮されて第３図Ｄの状態とな
る。これによつて、検知ゲート信号が第３図Ｂか
ら第３図Ｃに示されるようにΔtだけ速くハイレ
ベル、即ち、超音波送受波器が反射波を受波でき
る状態になり、超音波送受波器の近距離からの反
射波の検出が可能となる。この短縮時間Δtは、
約3msecであり、第３図Ｄに仮想線で示された何
ら残響波抑制手段を講じなかつた場合に比べて約
6msec短縮される。これは、距離に換算した場合
には約１ｍであり、近距離からの反射波の検出特
性が大幅に改善される。

第４図は第１図の実施例を適用した超音波検知
器の全体の構成を示すブロツク図である。同図に
おいて、１１は各回路全体の動作の同期をとるた
めの同期信号発生回路、１２は駆動トランス１７
を介してこの実施例の超音波送受波器１７に駆動
信号を与える送波回路である。超音波送受波器１
７から送波された超音波は、車両１８等の検知物
体で反射された後、該超音波送受波器１７に帰来
してくる。超音波送受波器１７で受波された超音
波は、ここで電気信号に変換されて駆動トランス
１６を介して、リミツタ回路１５に出力される。
このリミツタ回路１５で、該電気信号は振幅制限
を受けて、所定のレベルにまで増幅回路１３で増
幅された後、処理回路１４で所定の処理が行なわ
れる。なお、径方向の振動は、径方向の残響波抑
圧回路１９によつて電気的に抑圧される。

第５図は本考案の他の実施例の第２図に対応す
る斜視図であり、対応する部分には同一の参照符
号を付す。この実施例では、リング振動子１の径
方向の振動によつて、副次的に軸方向にも振動す
るという性質に着目し、軸方向の残響エネルギー
を径方向で吸収消費するように構成している。

即ち、この実施例では、リング振動子１の減衰
振動を規制する規制手段としてリング振動子１
を、該リング振動子の径方向内方（矢符１０′で
示される方向）に締付ける弾性の締付け部材７′
（弾性体）が、リング振動子１の遊端側に設けら
れる。この締付け部材７′は、ゴムあるいは熱可
塑性エラストマー等の弾性率の大きな材料から成
り、その内径はリング振動子１の外径よりもやや
小さく設定されている。この締付け部材７′をリ
ング振動子１の遊端側に嵌めてこのリング振動子
１を、その径方向内方へ適当な応力で締付ける。

これによつて、径方向へ伝わる軸方向の残響エ
ネルギーはこの締付け部材７′によつて吸収消費
され、軸方向の残響波が短くなる。なお、この実
施例では、イコライザ２は、前述の実施例と異な
り、軸部は形成されず、従来例と同様に構成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の斜視図、第２図は
第１図のリング振動子付近の拡大斜視図、第３図
は第１図の実施例の効果を説明するための超音波
および検知ゲート信号の波形図、第４図は超音波
検知器の全体のブロツク図、第５図は本考案の他
の実施例の第２図に対応する斜視図、第６図は従
来例の斜視図、第７図は第６図の一部切欠き斜視
図、第８図は超音波の送波波形図である。 １……リング振動子、７……規制手段、７′…
…締付け部材、８……押圧部材、９……弾性部
材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) リング振動子を備え、超音波を送波するとと
   もに、その反射波を受波する超音波送受波器に
   おいて、 弾性体を備えたリング状の減衰振動規制手段
   を有し、該規制手段は、当該弾性体により前記
   リング振動子に応力を加える状態で当該リング
   振動子の遊端側に接して配置されていることを
   特徴とする超音波送受波器。 (2) 前記規制手段は、リング振動子を該リング振
   動子の軸方向に押圧する押圧部材を有してお
   り、かつ、その弾性体が、該押圧部材とリング
   振動子との間に介在されて成ることを特徴とす
   る前記実用新案登録請求の範囲第１項記載の超
   音波送受波器。 (3) 前記弾性体が、前記リング振動子を該リング
   振動子の径方向内方に締付ける弾性の締付け部
   材から成ることを特徴とする前記実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の超音波送受波器。