JPH04112598U - 空中超音波送受波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温時においても残響特性の悪化を招くこと
がなく、誤動作が起こることのない空中超音波送受波器
を提供する。 【構成】 この空中超音波送受波器においては、圧電発
音体１を内蔵した金属ケース４または樹脂ケース７の内
側面に吸音材２０を貼り付け固定している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、２０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚの周波数領域で数多く用いられる空中超音 波送受波器にかかり、特には、その低温時における残響特性を改善するための技 術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、自動ドア付近に配設されて人体を検知するなどの目的で用いられる 空中超音波送受波器の一例として、図５で示すような構造を有するものが知られ ている。すなわち、この空中超音波送受波器はホーン一体型といわれるものであ り、圧電発音体であるバイモルフ振動子１と、振動子載置用の突起部２が形成さ れた樹脂製の端子板３と、これらを内蔵する金属ケース４とを備えるとともに、 この金属ケース４の集音孔５と対面配置されたホーン６が形成され、かつ、金属 ケース４の外側周囲を取り囲む樹脂ケース７を具備した構造となっている。

【０００３】 なお、図中の符号８はバイモルフ振動子１を突起部２に固定する弾性接着剤、 ９はバイモルフ振動子１の表面側中央位置に固定された漏斗状の共振子、１０は 端子板３を貫通して外部に引き出された端子ピンであり、１１はバイモルフ振動 子１に形成された電極（図示していない）と端子ピン１０とを接続するリード線 である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記従来構成とされた空中超音波送受波器を用いた際、これが設置 された場所における環境温度が低くなると、人が居ずに人体を検知することがあ り得ないはずであるのに、この空中超音波送受波器があたかも人体を検知したか のような誤動作を起こすことがあった。そして、このような誤動作は、低温化に 伴って金属ケース４内に定在波が発生し、これによって超音波の干渉が生じる結 果、空中超音波送受波器の残響特性が悪化するために生じるものであると考えら れる。

【０００５】 本考案は、このような不都合に鑑みて創案されたものであって、低温時におい ても残響特性の悪化を招くことのない構成とされた空中超音波送受波器の提供を 目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような目的を達成するために、圧電発音体を内蔵した金属ケー スまたは樹脂ケースの内側面に吸音材を貼り付け固定していることを特徴とする ものである。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば、空中超音波送受波器周りの環境温度が低くなったとしても 、金属ケースまたは樹脂ケース内に設けられた吸音材によって低温化に伴う定在 波の発生が抑制されることになる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１は本実施例にかかる空中超音波送受波器の概略構造を示す断面図、図２は この空中超音波送受波器における送受感度の温度特性を示す説明図であり、図３ は残響時間の温度特性を示す説明図である。なお、この空中超音波送受波器の基 本構成は従来例と異ならないので、図１において図５と互いに同一もしくは相当 する部品、部分には同一符号を付している。

【００１０】 この空中超音波送受波器はホーン一体型といわれる構造を有するものであり、 圧電発音体としてのバイモルフ振動子１と、振動子載置用の突起部２が形成され た樹脂製の端子板３と、これらを内蔵する金属ケース４とを備えるほか、この金 属ケース４の集音孔５と対面配置されたホーン６が形成されて金属ケース４の外 側周囲を取り囲む樹脂ケース７を備えている。そして、この金属ケース４の内側 面には、フェルトや布，スポンジなどからなる所定厚みの吸音材２０が接着剤（ 図示していない）を用いることによって貼り付け固定されている。なお、図中の 符号８は弾性接着剤、９は漏斗状とされた共振子、１０は端子ピンであり、１１ はリード線である。

【００１１】 ところで、本考案の考案者らが、金属ケース４内に吸音材２０が設けられた空 中超音波送受波器（以下、実施例品）と、金属ケース４内に吸音材２０が設けら れていない従来例にかかる空中超音波送受波器（従来例品）とを用意したうえで 実験したところによれば、図２及び図３の説明図でそれぞれ示すような実験結果 が得られた。なお、これらの空中超音波送受波器はともに使用周波数が４０ＫＨ ｚと設定されたものであり、図２の縦軸は送受感度（ｍＶ_O・P）、図３の縦軸は 送受感度が９ｍＶ_O・Pである場合の残響時間（ｍｓ）を示し、図２及び図３の横 軸はともに温度（℃）を示している。また、これらの図における実施例品１とは 図１で示したホーン６の基端側開口６ａの内径、いわゆる入射径ｄを６．５ｍｍ と設定したものであり、実施例品２とは入射径ｄを８．０ｍｍと設定したもので ある。

【００１２】 そして、図２によれば、−２０℃〜＋６０℃の温度範囲における従来例品の送 受感度が４５ｍＶ_O・P〜６０ｍＶ_O・Pと大きく変化するのに対し、実施例品１，２ の送受感度変化がいずれも３８ｍＶ_O・P〜５０ｍＶ_O・Pと良好であることが分かる 。また、図３によれば、特に、０℃付近における従来例品の残響時間が２．０ｍ ｓと大きいのに比べ、実施例品１，２の同温度付近における残響時間が１．０ｍ ｓと大変に小さいことが明らかとなっている。なお、２５℃付近における従来例 品の残響時間は１．１ｍｓであり、実施例品１，２のそれは１．０ｍｓであるか ら、実施例品１，２は一般的に必要な温度範囲の全域にわたって良好な残響特性 を有していることになる。ところで、この実験においては、入射径ｄが異なるこ とに基づくと考えられる実施例品１，２間の特性上の相違は見いだされていない 。

【００１３】 なお、本考案は上記構造の空中超音波送受波器に対してのみ適用されるもので はなく、例えば、図４で示すように構成された、すなわち、ホーン６及び樹脂ケ ース７を具備していない構造の空中超音波送受波器に対しても適用可能である。 また、図１で示した空中超音波送受波器が金属ケース４を備えておらず、吸音材 ２０が樹脂ケース７の内側面に直接貼り付け固定されていてもよいことはいうま でもない。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案にかかる空中超音波送受波器によれば、圧電発音 体を内蔵した金属ケースまたは樹脂ケースの内側面に吸音材を貼り付け固定した ので、金属ケース内における低温化に伴う定在波の発生が抑制されることになり 、ひいては残響特性が大幅に改善されることになる結果、低温時における空中超 音波送受波器の誤動作を有効に防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかる空中超音波送受波器の
概略構造を示す断面図である。

【図２】空中超音波送受波器における送受感度の温度特
性を示す説明図である。

【図３】空中超音波送受波器における残響時間の温度特
性を示す説明図である。

【図４】他の実施例にかかる空中超音波送受波器の概略
構造を示す断面図である。

【図５】従来例にかかる空中超音波送受波器の概略構造
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ バイモルフ振動子（圧電発音体） ４ 金属ケース ７ 樹脂ケース ２０ 吸音材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小田 正晴 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電発音体（１）を内蔵した金属ケース
   （４）または樹脂ケース（７）の内側面に吸音材（２
   ０）を貼り付け固定していることを特徴とする空中超音
   波送受波器。