JPH0523039Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、超音波送受波器等に用いられる超音
波センサーに関する。

＜従来技術＞ 有底筒状金属ケースの内底面に圧電素子を貼着
すると共に、金属ケースの開口縁に遮閉蓋を封着
し、その圧電素子の表裏電極を外部に取出すよう
にしたものは公知である。

ところで、超音波センサーから発生する超音波
振動が取付フレームに漏れて、受波器側に伝播す
ると、その漏れ振動は受波器のＳ／Ｎ比を低下さ
せ、良好な検知出力を得ることができなくなる。
このようにこの種の超音波センサーにあつては、
その振動漏れを防止することは、重要な技術的課
題となつている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ この種の一般構成の超音波センサーにあつて
は、取付けフレームとの間に吸音材を介して、前
記課題に対応していた。しかるにこの手段による
と、吸音材を、取付けフレームと、超音波センサ
ーとに夫々接着材等で接合する必要があり、据付
固定が面倒であるとともに、取付け箇所や吸音材
の形状のバラ付きにより、安定した振動漏れ特性
を達成することができない。

そこで、第８図に示すように、受皿状遮閉蓋ｂ
の内周縁と、有底筒状金属ケースｃの周縁の鍔部
ｄの間にダンパ材ｅを介装し、圧電素子ｆからの
振動が遮閉蓋ｂに漏れないようにした超音波セン
サーａが提案された。

この構成にあつては、センサーａの内部で、振
動漏れ処理が既に施されているから、遮閉蓋ｂを
直接取付フレームに固定できて、取付けが容易と
なる利点がある。しかし一方、ダンパ材ｅの上方
が開放されているために、水分が該ダンパ材ｅか
ら侵入し易く、センサー内部の水密性が不充分と
なる。そしてこのため、圧電素子ｆが浸食され易
く、態様寿命が短かくなる欠点がある。

本考案は前記従来欠点の除去を目的とするもの
である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は、金属ケースの開口縁に封着される遮
閉蓋に、内周縁に金属ケースを支持する内段縁が
形成され、かつ内部に通線空隙を生じ、さらには
内外に貫通する線通孔が形成された円環状立上が
り部を形成すると共に、該立上がり部の周縁から
取付け鍔部を突成して、該鍔部に取付孔を形成
し、さらには該取付孔に連結螺子が挿通する透孔
が形成された環状ダンパ材を嵌入し、該ダンパ材
の下部を取付け鍔部の下面から突出するようにし
たことを特徴とする超音波センサーである。

＜作用＞ 取付フレームには、環状ダンパ材の透孔に連結
螺子を通して螺合する。従つて強固かつ簡易な取
付け固定が可能となる。

この取付け状態にあつて、取付け鍔部の下面
と、取付けフレーム間にはダンパ材が介装され、
ているから、超音波センサーは取付フレーム側と
間隙を生じ、前記環状ダンパ材のみによつて、緩
衝的に支持されることとなる。従つて超音波セン
サーから発生する超音波振動はダンパ材で緩衝さ
れ、取付けフレーム側に伝播しない。

さらには、圧電素子板の電極と電気的に接続さ
れるリード線は、通線空隙を経由して、立上がり
部の線通孔から外部に引出されることとなる。こ
のため、リード線は従来の遮閉蓋のように、該蓋
を貫通して底部から引出す必要はなく、側方へ引
出され、超音波センサーと取付けフレームとの間
隙内にリード線が介在して、リード線を介して取
付けフレームと超音波センサーとが非緩衝的に接
触するようなことはない。従つてダンパ材の有用
性を補完し得ることとなる。

金属ケースの開口縁と、遮閉蓋とはカシメ、嵌
合等の接合手段を適用することにより、その内部
を水密に保つことができる。

＜実施例＞ 第１図について本考案の一実施例を説明する。

１は超音波センサーであつて、第１，２図に示
すように、熱硬化性樹脂からなる円環状立上がり
部３（後記）に、截頭円錐形の金属ケース５を覆
着してなるものである。前記金属ケース５の截頭
部内面には、入出力電極が表裏面に形成された圧
電素子板７が貼着される。

また、前記遮閉蓋２には円環状立上がり部３が
形成され、その内周縁に上述の金属ケース５を支
持する内段縁４が形成されており、かつ内部に通
線空隙ｓを生じ、さらには内外に貫通する線通孔
Ｓが形成されている。そして圧電素子板７の電極
と電気的に接続したリード線９が、該通線空隙ｓ
を経由して、立上がり部３の線通孔８から外部に
引出されることとなる。

この構成により、リード線９は従来の遮閉蓋の
ように、該蓋を貫通して底部から引出す必要はな
く、側方へ引出し得る。このため、超音波センサ
ー１は後述するように、環状ダンパ材１４により
取付けフレーム１８と間隙を置いて支持される
が、該間隙内にリード線が介在して、リード線を
介して取付けフレーム１８と超音波センサー１と
が非緩衝的に接触するようなことはなく、環状ダ
ンパ材１４の有用性を補完し得ることとなる。

前記円錐形金属ケース５の鍔縁６と、立上がり
部３の上縁との接合は、第３図に示すように、鍔
縁６を上方から押込むことにより、立上がり部３
の内角面に形成した案内面２０を利用して、内段
縁４の内周縁に形成した嵌合溝２１に、該鍔縁６
を嵌合することにより施される。また第４図に示
すように、接着材２２によつて接着したり、さら
には第５図に示すように、立上がり部３の上縁を
熱カシメ２３により内側に折曲する等の手段によ
つても施され得る。そしてかかる手段により、超
音波センサー１の内部は水密状に遮閉される。

その他、第１図鎖線で示すように、金属ケース
５の截頭上面にホーン３０を接合して、振巾を増
大するようにしてもよい。

前記遮閉蓋２の両側方には取付け鍔部１１，１
１が突成され、その端部に取付孔１２，１２が設
けられ、該取付孔１２，１２には、夫々環状ダン
パ材１４，１４が嵌着される。該環状ダンパ材１
４は、その中間部に環状溝１５が周設され、前記
環状溝１５を取付孔１２の外端に形成した切欠１
３から、環状溝１５の撓みを利用して側方から押
込んで、取付孔１２の内周縁に嵌入することによ
り装着される。この装着状態で、環状ダンパ材１
４の透孔１６に連結螺子１７を挿通し、取付けフ
レーム１８の螺子孔に螺合し、螺子頭で取付け鍔
部１１を取付けフレーム１８側に圧接する。これ
により超音波センサー１は、取付けフレーム１８
に間隙を置き、かつ環状ダンパ材１４のみを介し
て支持されるから、超音波センサー１からの取付
けフレーム１８側への振動漏れが防止される。

前記環状ダンパ材１４は、シリコンゴム等の弾
性体を適用することができる。

しかし一方、シリコンゴムを適用すると、連結
螺子１７の締付けトルクにより弾縮して固くな
り、振動漏れ特性が大きく変化する。このため、
送波器と受波器を隣接して設けた場合に、その漏
れ特性に鑑みて信号処理がなされるが、その締付
け態様により漏れ特性が変化するために、適正な
信号処理ができない。

そこで、環状ダンパ材１４を、熱硬化性樹脂
に、異材料を分散してなる複合材料で形成するよ
うにしてもよい。

前記複合材料としては、エポキシ樹脂にモリブ
デン、タングステン、鉛等の重金属粉末や、セラ
ミツク粉末または短繊維等を分散させたものが提
案される。この熱硬化性樹脂と異材料とは、当然
ながら振動特性が異なるから、熱硬化性樹脂に異
材料が分散されていると、各材料での振動が分断
され、干渉し合つて消耗し、その振動が熱エネル
ギーに変換される。このため吸音材として最適に
利用され得る。またゴム系の材料と異なつて、連
結螺子１７により締付けても弾縮量が少なく、そ
の締付トルクによる振動漏れ特性の変化が少な
い。

第６図は、送波用の超音波センサー１ａと受波
用の超音波センサー１ｂとを取付けフレーム１８
を介して連結したものである。第７図は、この構
成において、超音波センサー１ａ，１ｂ間での振
動漏れと、連結螺子１７の締付けトルクとの関係
をプロツトしたものであるが、この結果からも、
複合材料を使用したものが、ゴム系材料のものに
比して漏れ特性が安定していることが示される。

＜考案の効果＞ 本考案は、上述したように、遮閉蓋２から取付
け鍔部１１を突成し、その取付孔１２に環状ダン
パ材１４を配設し、連結螺子１７を環状ダンパ材
１４の透孔に通して取付けフレーム側に螺合する
ようにしたから、取付け鍔部１１の下面と、取付
けフレーム１８間にはダンパ材１４が介装され、
超音波センサー１は取付けフレーム１８側と間隙
を生じて、前記環状ダンパ材１４のみによつて、
緩衝的に支持されることとなる。従つて超音波セ
ンサー１から発生する超音波振動はダンパ材１４
で緩衝され、取付けフレーム１８側に伝播しな
い。また遮閉蓋２と金属ケース５間にダンパー材
を介装したものと異なり、センサー内部を水密に
保つことができる。さらには遮閉蓋２そのもので
ダンパ材１４を支持するようにしたから、部品点
数の増加を招来しない。

また連結螺子１７の螺合作業のみにより、振動
漏れ効果を達成しながら容易に取付けでき、螺子
固定が可能なため、その取付け強度が大きい。

さらにまた、前記遮閉蓋２には円環状立上がり
部３が形成され、その内周縁に上述の金属ケース
５を支持する内段縁４が形成されており、かつ内
部に通線空隙ｓを生じ、さらには内外に貫通する
線通孔８が形成されている。そして圧電素子板７
の電極と電気的に接続したリード線９が、該通線
空隙ｓを経由して、立上がり部３の線通孔８から
外部に引出されることとなる。このため、リード
線９を蓋を貫通して底部から引出す場合のよう
に、取付けフレーム１８と超音波センサー１間に
生ずる間隙内にリード線が介在して、リード線を
介して取付けフレーム１８と超音波センサー１と
が非緩衝的に接触するようなことはなく、環状ダ
ンパ材１４の有用性を補完し得ることとなる、等
の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の実施例を示し、第１図は本
考案の一実施例の縦断側面図、第２図は遮閉蓋２
と環状ダンパ材１４の分離斜視図、第３〜５図は
遮閉蓋２と金属ケース５との接合手段を示す縦断
側面図、第６図は送波用超音波センサー１ａと受
波用超音波センサー１ｂを隣接して配設した状態
の側面図、第７図は振動漏れ特性と連結螺子１７
の締付けトルクとの関係を示すグラフである。ま
た、第８図は従来構成の縦断側面図である。 １……超音波センサー、２……遮閉蓋、５……
ケース、７……圧電素子板、８……線通孔、１１
……取付け鍔部、１２……取付孔、１４……環状
ダンパ材、１５……環状溝、１６……透孔、１７
……連結螺子、ｓ……通線空隙。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 有底筒状金属ケースの内底面に圧電素子を貼
   着すると共に、金属ケースの開口縁に遮閉蓋を
   封着し、その圧電素子の表裏電極を外部に取出
   すようにしたものにおいて、 前記遮閉蓋に、内周縁に金属ケースを支持す
   る内段縁が形成され、かつ内部に通線空隙を生
   じ、さらには内外に貫通する線通孔が形成され
   た円環状立上がり部を形成すると共に、該立上
   がり部の周縁から取付け鍔部を突成して、該鍔
   部に取付孔を形成し、さらには該取付孔に連結
   螺子が挿通する透孔が形成された環状ダンパ材
   を嵌入し、該ダンパ材の下部を取付け鍔部の下
   面から突出するようにしたことを特徴とする超
   音波センサー。 ２ 環状ダンパ材を、ゴム系材料で形成したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の超音波センサー。 ３ 環状ダンパ材を、熱硬化性樹脂に、重金属、
   セラミツク、無機質等の異材料を分散してなる
   複合材料で形成したことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の超音波センサー。