JPH0613300U - 超音波センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】近距離検知が可能な超音波センサを提供する。 【構成】音響整合層の側面とケースの側面に音響整合層
と異なる音響インピーダンスを有する物質を塗布又は接
着した超音波センサ 【効果】音響整合層の端部での不要な振動の発生を抑制
及び緩和，吸収し感度に影響を与えることなく残響の良
好な超音波センサをうることが出来る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超音波センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

セラミックあるいは、磁歪トランスデューサーの 径振動モードあるいは厚み振動モードによって超音 波を発する超音波センサとしては図５に示す如く、 セラミックあるいは磁歪トランスデューサーの上に 中間媒体として音響整合層を載置したものが一般的 なものとして知られている。

【０００３】 上記セラミックあるいは磁歪トランスデューサー の音響インピーダンスは空気の音響インピーダンス に比べ桁違いに大きな音響インピーダンスを有し、 音波放射効果を高めるためにはトランスデューサー と空気との音響インピーダンスの整合を行なう必要 がある。

【０００４】 しかしこの構造では、整合層の端部で不要な振動 を起こし、残響に悪影響を与え近距離検知が出来な いという欠点を有していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の構造に於ける超音波センサでは整合層の端 部で不要な振動を起こし、残響に悪影響を及ぼすと いう問題点があった。又端部は機械的にも強度が弱 く、欠けたり、亀裂が入ったりして不良品が発生す るおそれがあるという問題点があった。本考案は従 来のこのような課題を解決して、残響の改善に寄与 した超音波センサを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案はセラミックあ るいは磁歪トランスデューサーに音響整合層が載置 された超音波センサに於いて、上記音響整合層の空 中放射面の側面に上記音響整合層と異なる音響イン ピーダンスを有する物質を接着したことを特徴とし ている。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば音響整合層の空中放射面の側面 に上記音響整合層と異なる音響インピーダンスを有 する物質を接着することによって、上記音響整合層 の端部での不要な振動の発生が干渉により抑制及び 緩和，吸収され、残響の良好な超音波センサを得る ことができる。

【０００８】

【実施例】

以下、図示の実施例に基づき本考案を詳説する。 図１は本考案の第１の実施例としての超音波センサ の側断面図であって、圧電素子と該圧電素子に載置 された音響整合層と該圧電素子を内有するケースと 該圧電素子の電極端子に接続される一対のリード線 と端子板からなる。 上記音響整合層は、その材質中に於ける１／４波 長（共振周波数に対応する）あるいは１／４波長の 奇数倍に相当する肉厚Ｔを有する。 さらに該音響整合層の空中放射面の側面及びケース の側面に上記音響整合層と異なる音響インピーダン スを有する高分子系弾性樹脂が塗布又は接着された ことによって不要な振動の発生が干渉により緩和， 吸収されるように構成される。 図５（ハ）は本実施例の残響特性を示した図であ る。 残響時間が５２３μＳｅｃとなり従来品（７６８ μＳｅｃ）に比べ近距離検知が可能になることが確 認出来た。 又、図２は本考案の第２の実施例として、音響整 合層の空中放射面の側面及びケースの側面にテープ を用いることにより前実施例と同様の結果を得るこ とが出来た。 図３は本考案の第３の実施例として音響整合層の 空中放射面の側面及びケースの側面に熱収縮チュー ブを用いることにより前実施例と同様の結果を得る ことが出来た。 図４は本考案の図４の実施例として音響整合層の 空中放射面の周辺部及び側面とケースの側面に上記 音響整合層と異なる音響インピーダンスを有する物 質を用いることにより前実施例より更に残響時間の 短い製品を得ることが出来た。

【０００９】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案はセラミックあるいは 磁歪トランスデューサーに音響整合層が載置された 超音波センサに於いて、上記音響整合層の空中放射 面の側面及びケースの側面に上記音響整合層と異な る物質を塗布又は接着することによって、上記音響 整合層の端部での不要な振動の発生を抑制及び緩和 、吸収し感度に影響を与える事なく残響が良好な超 音波センサをうることが出来る。又、不良品の原因 となる上記音響整合層の端部の割れや亀裂等の損傷 も防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す断面図。

【図２】本考案の第２の実施例を示す断面図。

【図３】本考案の第３の実施例を示す断面図。

【図４】本考案の第４の実施例を示す断面図。

【図５】（イ）、（ロ）、（ハ）は従来の超音波センサ
と実施例とをトーンバースト波で駆動した場合の残響を
比較した図。

【図６】従来の超音波センサの断面図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 羽田 幸生 鳥取県鳥取市雲山372番地４ 日本セラミ ック株式会社内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックあるいは磁歪トランスデュー
   サーに音響整合層が載置された超音波センサに於いて上
   記音響整合層の空中放射面の側面及びケース側面に、上
   記音響整合層と異なる音響インピーダンスを有する物質
   を塗布又は接着したことを特徴とする超音波センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波センサに於いて音
   響整合層の空中放射面の側面及びケースの側面にテープ
   を用いたことを特徴とする超音波センサ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の超音波センサに於いて音
   響整合層の空中放射面の側面及びケースの側面に熱収縮
   チューブを用いたことを特徴とする超音波センサ。
4. 【請求項４】 請求項１、２、３記載の超音波センサに
   於いて音響整合層の空中放射面の一部に上記音響整合層
   と異なる音響インピーダンスを有する物質を塗布又は接
   着したことを特徴とする超音波センサ。