JPH10206529A - 超音波送受波器 - Google Patents
超音波送受波器Info
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- JPH10206529A JPH10206529A JP1210697A JP1210697A JPH10206529A JP H10206529 A JPH10206529 A JP H10206529A JP 1210697 A JP1210697 A JP 1210697A JP 1210697 A JP1210697 A JP 1210697A JP H10206529 A JPH10206529 A JP H10206529A
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
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Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化可能で且つ近距離検出能力の向上した
ものにする。 【解決手段】 送波用圧電素子を備え筒状体の一端を送
波用振動板にて閉塞した送波用ケース部と、受波用圧電
素子を備え筒状体の一端を受波用振動板にて閉塞した受
波用ケース部と、送波用ケース部と受波用ケース部とを
並列に連結する連結片部とを有する超音波振動子２２
を、ハウジング２１内に収納した超音波送受波器２０で
あって、連結片部により、送波用ケース部の開口部近傍
と受波用ケース部の開口部近傍とでのみ、送波用ケース
部と受波用ケース部とを連結するようにした。また、連
結片部により連結した送波用ケース部と受波用ケース部
との隙間に緩衝材を介在した。
ものにする。 【解決手段】 送波用圧電素子を備え筒状体の一端を送
波用振動板にて閉塞した送波用ケース部と、受波用圧電
素子を備え筒状体の一端を受波用振動板にて閉塞した受
波用ケース部と、送波用ケース部と受波用ケース部とを
並列に連結する連結片部とを有する超音波振動子２２
を、ハウジング２１内に収納した超音波送受波器２０で
あって、連結片部により、送波用ケース部の開口部近傍
と受波用ケース部の開口部近傍とでのみ、送波用ケース
部と受波用ケース部とを連結するようにした。また、連
結片部により連結した送波用ケース部と受波用ケース部
との隙間に緩衝材を介在した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波信号を送信
するとともに障害物からの反射波を受信して障害物の存
在を検出する超音波センサの、超音波送受波器に関す
る。
するとともに障害物からの反射波を受信して障害物の存
在を検出する超音波センサの、超音波送受波器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は超音波センサを示す原理説明図、
図６は従来の超音波送受波器を示す断面図、図７は従来
の超音波送受波器の超音波振動子を示す断面図である。
図８は従来の超音波送受波器の送受波信号の説明図であ
り、図８（ａ）は送波信号の説明図、図８（ｂ）は受波
信号の説明図である。図９は従来の他の超音波送受波器
を示す断面図である。
図６は従来の超音波送受波器を示す断面図、図７は従来
の超音波送受波器の超音波振動子を示す断面図である。
図８は従来の超音波送受波器の送受波信号の説明図であ
り、図８（ａ）は送波信号の説明図、図８（ｂ）は受波
信号の説明図である。図９は従来の他の超音波送受波器
を示す断面図である。
【０００３】図５に示すように、超音波センサの原理
は、前方に障害物Ａが存在する場合、超音波送受波器１
から前方空間に送波した超音波信号Ｂが障害物Ａにて反
射し、再び戻ってくるまでの所要時間に基づいて障害物
Ａまでの距離Ｌを検出するようにされている。
は、前方に障害物Ａが存在する場合、超音波送受波器１
から前方空間に送波した超音波信号Ｂが障害物Ａにて反
射し、再び戻ってくるまでの所要時間に基づいて障害物
Ａまでの距離Ｌを検出するようにされている。
【０００４】ところで、従来の超音波センサにあって
は、図６に示すような超音波送受波器１が用いられてい
る。すなわち、超音波送受波器１は、樹脂製の成形品で
作られたハウジング２と、ハウジング２内に収納する超
音波振動子３と回路ブロック４とを備える。ハウジング
２は、前方へ効率よくビーム状に超音波を送波するため
のホーン部２ａを備える。超音波振動子３は、電気信号
を機械的振動に変換して空気を直接振動したり、空気の
振動を機械的振動に変換したうえで電気信号にしたりす
る部分であり、超音波の入出力する部分が開口するシリ
コンゴムなどの保持材５を介在してハウジング２内に収
納する。回路ブロック４は、シールド線Ｗを介して電気
信号を超音波振動子３へ供給したり、超音波振動子３か
ら入力される電気信号を増幅したりする。
は、図６に示すような超音波送受波器１が用いられてい
る。すなわち、超音波送受波器１は、樹脂製の成形品で
作られたハウジング２と、ハウジング２内に収納する超
音波振動子３と回路ブロック４とを備える。ハウジング
２は、前方へ効率よくビーム状に超音波を送波するため
のホーン部２ａを備える。超音波振動子３は、電気信号
を機械的振動に変換して空気を直接振動したり、空気の
振動を機械的振動に変換したうえで電気信号にしたりす
る部分であり、超音波の入出力する部分が開口するシリ
コンゴムなどの保持材５を介在してハウジング２内に収
納する。回路ブロック４は、シールド線Ｗを介して電気
信号を超音波振動子３へ供給したり、超音波振動子３か
ら入力される電気信号を増幅したりする。
【０００５】超音波振動子３は、詳しくは図７に示すよ
うに、筒状体の一端を薄板部３ａ1にて閉塞したアルミ
ニウム製のケース３ａと、ケース３ａの薄板部３ａ1 の
内面に貼着する小さな板状の圧電素子３ｂと、ケース３
ａの開口側を施蓋する回路基板３ｃとから構成される。
回路基板３ｃにはシールド線Ｗが接続され、回路基板３
ｃからは活線側のリード線３ｄ1 とアース側のリード線
３ｄ2 とが引き出され、リード線３ｄ1 は圧電素子３ｂ
に接続し、リード線３ｄ2 は圧電素子３ｂの近傍の薄板
部３ａ1 に接続する。
うに、筒状体の一端を薄板部３ａ1にて閉塞したアルミ
ニウム製のケース３ａと、ケース３ａの薄板部３ａ1 の
内面に貼着する小さな板状の圧電素子３ｂと、ケース３
ａの開口側を施蓋する回路基板３ｃとから構成される。
回路基板３ｃにはシールド線Ｗが接続され、回路基板３
ｃからは活線側のリード線３ｄ1 とアース側のリード線
３ｄ2 とが引き出され、リード線３ｄ1 は圧電素子３ｂ
に接続し、リード線３ｄ2 は圧電素子３ｂの近傍の薄板
部３ａ1 に接続する。
【０００６】上述のように構成される従来の超音波送受
波器１は、図８に示すような超音波信号の送受波特性を
備える。すなわち、図８（ａ）に示すような駆動信号を
圧電素子３ｂに印加して薄板部３ａ1 を振動させて超音
波を送波すると、図８（ｂ）に示すように残響振動によ
る残響信号が駆動信号の後にあらわれ、圧電素子３ｂの
駆動開始からＴ＝２Ｌ／Ｖ秒後に障害物Ａからの反射波
が返ってくる。但し、Ｖは音速である。
波器１は、図８に示すような超音波信号の送受波特性を
備える。すなわち、図８（ａ）に示すような駆動信号を
圧電素子３ｂに印加して薄板部３ａ1 を振動させて超音
波を送波すると、図８（ｂ）に示すように残響振動によ
る残響信号が駆動信号の後にあらわれ、圧電素子３ｂの
駆動開始からＴ＝２Ｌ／Ｖ秒後に障害物Ａからの反射波
が返ってくる。但し、Ｖは音速である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、図５の超音波
送受波器１と障害物Ａとの距離が短くなればなるほど、
図８（ｂ）の障害物Ａからの反射波は益々残響信号に近
づき、反射波はついにはその残響信号の中に隠れてしま
う。そのために、図６に示すような構成の従来の超音波
送受波器１を備える超音波センサにあっては、障害物Ａ
と超音波送受波器１との距離があまり接近すると障害物
Ａを検出できないことになる。
送受波器１と障害物Ａとの距離が短くなればなるほど、
図８（ｂ）の障害物Ａからの反射波は益々残響信号に近
づき、反射波はついにはその残響信号の中に隠れてしま
う。そのために、図６に示すような構成の従来の超音波
送受波器１を備える超音波センサにあっては、障害物Ａ
と超音波送受波器１との距離があまり接近すると障害物
Ａを検出できないことになる。
【０００８】そこで、超音波振動子３の残響振動による
近距離検出能力の低下を防止するために、残響振動の生
じない送受別体型の超音波振動子を用いる超音波送受波
器が考案されており、その超音波送受波器の構造を図９
に示す。図９に示す超音波送受波器６は、樹脂製の成形
品で作られたハウジング７と、ハウジング７内に収納す
る送波用の超音波振動子８ａと受波用の超音波振動子８
ｂと回路ブロック９とを備える。
近距離検出能力の低下を防止するために、残響振動の生
じない送受別体型の超音波振動子を用いる超音波送受波
器が考案されており、その超音波送受波器の構造を図９
に示す。図９に示す超音波送受波器６は、樹脂製の成形
品で作られたハウジング７と、ハウジング７内に収納す
る送波用の超音波振動子８ａと受波用の超音波振動子８
ｂと回路ブロック９とを備える。
【０００９】ハウジング７は、前方へ効率よくビーム状
に超音波を送波するためのホーン部７ａと、前方から効
率よく超音波を受波するためのホーン部７ｂとを備え
る。超音波振動子８ａは電気信号を機械的振動に変換し
て空気を直接振動するものであり、超音波振動子８ｂは
空気の振動を機械的振動に変換したうえで電気信号にす
るものである。超音波振動子８ａ，８ｂのそれぞれは、
図７に示した超音波振動子と同様に構成されおり、超音
波の入出力する部分が開口するシリコンゴムなどの保持
材１０を介在してハウジング７内に収納する。回路ブロ
ック９は、シールド線Ｗを介して電気信号を超音波振動
子８ａへ供給したり、超音波振動子８ｂから入力される
電気信号を増幅したりする。
に超音波を送波するためのホーン部７ａと、前方から効
率よく超音波を受波するためのホーン部７ｂとを備え
る。超音波振動子８ａは電気信号を機械的振動に変換し
て空気を直接振動するものであり、超音波振動子８ｂは
空気の振動を機械的振動に変換したうえで電気信号にす
るものである。超音波振動子８ａ，８ｂのそれぞれは、
図７に示した超音波振動子と同様に構成されおり、超音
波の入出力する部分が開口するシリコンゴムなどの保持
材１０を介在してハウジング７内に収納する。回路ブロ
ック９は、シールド線Ｗを介して電気信号を超音波振動
子８ａへ供給したり、超音波振動子８ｂから入力される
電気信号を増幅したりする。
【００１０】しかしながら、図９に示すような超音波送
受波器６にあっては、図６に示すような送受兼用構成の
超音波振動子３を用いた超音波送受波器１と比較して、
超音波振動子８ａと超音波振動子８ｂとが別体であるぶ
ん残響振動による影響が軽減されるため近距離検出能力
は向上するものの、超音波振動子、保持材およびホーン
部をそれぞれ２づつ設ける必要があり、組み立て難くコ
ストが嵩むだけでなく形状も大きくなってしまうという
問題点があった。
受波器６にあっては、図６に示すような送受兼用構成の
超音波振動子３を用いた超音波送受波器１と比較して、
超音波振動子８ａと超音波振動子８ｂとが別体であるぶ
ん残響振動による影響が軽減されるため近距離検出能力
は向上するものの、超音波振動子、保持材およびホーン
部をそれぞれ２づつ設ける必要があり、組み立て難くコ
ストが嵩むだけでなく形状も大きくなってしまうという
問題点があった。
【００１１】本発明は上記の問題点を解決するために成
されたもので、その目的とするところは、小型化可能で
且つ廉価にして近距離検出能力の向上した、優れる超音
波送受波器を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、小型化可能で
且つ廉価にして近距離検出能力の向上した、優れる超音
波送受波器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、送波用
圧電素子を備え筒状体の一端を送波用振動板にて閉塞し
た送波用ケース部と、受波用圧電素子を備え筒状体の一
端を受波用振動板にて閉塞した受波用ケース部と、送波
用ケース部と受波用ケース部とを並列に連結する連結片
部とを有する超音波振動子を、ハウジング内に収納した
超音波送受波器であって、前記連結片部により、送波用
ケース部の開口部近傍と受波用ケース部の開口部近傍と
でのみ、送波用ケース部と受波用ケース部とを連結する
ようにしたことを特徴とする。
解決するため、請求項１記載の発明にあっては、送波用
圧電素子を備え筒状体の一端を送波用振動板にて閉塞し
た送波用ケース部と、受波用圧電素子を備え筒状体の一
端を受波用振動板にて閉塞した受波用ケース部と、送波
用ケース部と受波用ケース部とを並列に連結する連結片
部とを有する超音波振動子を、ハウジング内に収納した
超音波送受波器であって、前記連結片部により、送波用
ケース部の開口部近傍と受波用ケース部の開口部近傍と
でのみ、送波用ケース部と受波用ケース部とを連結する
ようにしたことを特徴とする。
【００１３】また、請求項２記載の発明にあっては、前
記連結片部により連結した送波用ケース部と受波用ケー
ス部との隙間に緩衝材を介在したことを特徴とする。
記連結片部により連結した送波用ケース部と受波用ケー
ス部との隙間に緩衝材を介在したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波送受波
器の一実施の形態を図１〜図３に基づいて、他の実施の
形態を図４に基づいて、それぞれ詳細に説明する。
器の一実施の形態を図１〜図３に基づいて、他の実施の
形態を図４に基づいて、それぞれ詳細に説明する。
【００１５】図１は超音波送受波器を示す断面図であ
る。図２は超音波振動子を示す図であり、図２（ａ）は
平面図、図２（ｂ）は断面図である。図３は振動モード
を説明する側面図である。図４は他の実施の形態の超音
波送受波器の超音波振動子を示す図であり、図４（ａ）
は平面図、図４（ｂ）は断面図である。
る。図２は超音波振動子を示す図であり、図２（ａ）は
平面図、図２（ｂ）は断面図である。図３は振動モード
を説明する側面図である。図４は他の実施の形態の超音
波送受波器の超音波振動子を示す図であり、図４（ａ）
は平面図、図４（ｂ）は断面図である。
【００１６】超音波送受波器２０は、樹脂製の成形品で
作られたハウジング２１と、ハウジング２１内に収納す
る超音波振動子２２と回路ブロック２３とを備える。ハ
ウジング２１は、前方へ効率よくビーム状に超音波を送
波するためのホーン部２１ａを備える。超音波振動子２
２は、電気信号を機械的振動に変換して空気を直接振動
したり、空気の振動を機械的振動に変換したうえで電気
信号に変換したりする部分であり、超音波の入出力する
部分が開口するシリコンゴムなどの保持材２４を介在し
てハウジング２１内に収納する。回路ブロック２３は、
シールド線Ｗ1を介して電気信号を超音波振動子２２へ
供給したり、シールド線Ｗ2 を介して超音波振動子２２
から入力される電気信号を増幅したりする。
作られたハウジング２１と、ハウジング２１内に収納す
る超音波振動子２２と回路ブロック２３とを備える。ハ
ウジング２１は、前方へ効率よくビーム状に超音波を送
波するためのホーン部２１ａを備える。超音波振動子２
２は、電気信号を機械的振動に変換して空気を直接振動
したり、空気の振動を機械的振動に変換したうえで電気
信号に変換したりする部分であり、超音波の入出力する
部分が開口するシリコンゴムなどの保持材２４を介在し
てハウジング２１内に収納する。回路ブロック２３は、
シールド線Ｗ1を介して電気信号を超音波振動子２２へ
供給したり、シールド線Ｗ2 を介して超音波振動子２２
から入力される電気信号を増幅したりする。
【００１７】超音波振動子２２は、詳しくは図２に示す
ように、筒状体の一端を送波用振動板２２ａ1 にて閉塞
したアルミニウム製の送波用ケース部２２ａと、筒状体
の一端を受波用振動板２２ｂ1 にて閉塞したアルミニウ
ム製の受波用ケース部２２ｂと、送波用ケース部２２ａ
と受波用ケース部２２ｂとを連結する連結片部２２ｃ
と、送波用ケース部２２ａの送波用振動板２２ａ1 の内
面に貼着する小さな板状の送波用圧電素子２２ｄと、受
波用ケース部２２ｂの受波用振動板２２ｂ1 の内面に貼
着する小さな板状の受波用圧電素子２２ｅと、送波用ケ
ース部２２ａの開口部を施蓋する回路基板２２ｆと、受
波用ケース部２２ｂの開口部を施蓋する回路基板２２ｇ
とから構成される。
ように、筒状体の一端を送波用振動板２２ａ1 にて閉塞
したアルミニウム製の送波用ケース部２２ａと、筒状体
の一端を受波用振動板２２ｂ1 にて閉塞したアルミニウ
ム製の受波用ケース部２２ｂと、送波用ケース部２２ａ
と受波用ケース部２２ｂとを連結する連結片部２２ｃ
と、送波用ケース部２２ａの送波用振動板２２ａ1 の内
面に貼着する小さな板状の送波用圧電素子２２ｄと、受
波用ケース部２２ｂの受波用振動板２２ｂ1 の内面に貼
着する小さな板状の受波用圧電素子２２ｅと、送波用ケ
ース部２２ａの開口部を施蓋する回路基板２２ｆと、受
波用ケース部２２ｂの開口部を施蓋する回路基板２２ｇ
とから構成される。
【００１８】回路基板２２ｆにはシールド線Ｗ1 が接続
され、回路基板２２ｇにはシールド線Ｗ2 が接続され
る。回路基板２２ｆからは活線側のリード線２２ｈ1 と
アース側のリード線２２ｈ2 とが引き出され、リード線
２２ｈ1 は送波用圧電素子２２ｄに接続し、リード線２
２ｈ2 は送波用圧電素子２２ｄの近傍の送波用振動板２
２ａ1 に接続する。また、回路基板２２ｇからは活線側
のリード線２２ｉ1 とアース側のリード線２２ｉ2 とが
引き出され、リード線２２ｉ1 は受波用圧電素子２２ｅ
に接続し、リード線２２ｉ2 は受波用圧電素子２２ｅの
近傍の受波用振動板２２ｂ1 に接続する。
され、回路基板２２ｇにはシールド線Ｗ2 が接続され
る。回路基板２２ｆからは活線側のリード線２２ｈ1 と
アース側のリード線２２ｈ2 とが引き出され、リード線
２２ｈ1 は送波用圧電素子２２ｄに接続し、リード線２
２ｈ2 は送波用圧電素子２２ｄの近傍の送波用振動板２
２ａ1 に接続する。また、回路基板２２ｇからは活線側
のリード線２２ｉ1 とアース側のリード線２２ｉ2 とが
引き出され、リード線２２ｉ1 は受波用圧電素子２２ｅ
に接続し、リード線２２ｉ2 は受波用圧電素子２２ｅの
近傍の受波用振動板２２ｂ1 に接続する。
【００１９】ところで、この超音波振動子２２が特徴と
なるのは次の構成である。すなわち、送波用振動板２２
ａ1 から超音波を送波するには、使用する周波数の超音
波で送波用ケース部２２ａを振動させなければならず、
送波用ケース部２２ａの共振周波数近傍で送波用圧電素
子２２ｄを振動する必用がある。また、反射して返って
くる超音波を受波用振動板２２ｂ1 にて受波するには、
使用する周波数の超音波で受波用ケース部２２ｂを振動
させなければならならない。
なるのは次の構成である。すなわち、送波用振動板２２
ａ1 から超音波を送波するには、使用する周波数の超音
波で送波用ケース部２２ａを振動させなければならず、
送波用ケース部２２ａの共振周波数近傍で送波用圧電素
子２２ｄを振動する必用がある。また、反射して返って
くる超音波を受波用振動板２２ｂ1 にて受波するには、
使用する周波数の超音波で受波用ケース部２２ｂを振動
させなければならならない。
【００２０】そこで、使用する超音波の周波数に基づい
て送波用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂとを設
計することになるが、送波用ケース部２２ａと受波用ケ
ース部２２ｂとのそれぞれは、使用する周波数の超音波
で、図３に示すように、開口部がちょうど節（振幅が最
小）になるモードで共振する。従って、連結片部２２ｃ
を以て、送波用ケース部２２ａの開口部近傍と受波用ケ
ース部２２ｂの開口部近傍とを連結すると、使用する周
波数の超音波で共振するときに節（振幅が最小）になる
部分で連結することになり、送波用振動板２２ａ1 から
超音波を送波するときの送波用ケース部２２ａの振動は
連結片部２２ｃを介して受波用ケース部２２ｂに伝わら
ず、残響振動による影響を軽減することができ、近距離
検出能力の向上したものにできる。
て送波用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂとを設
計することになるが、送波用ケース部２２ａと受波用ケ
ース部２２ｂとのそれぞれは、使用する周波数の超音波
で、図３に示すように、開口部がちょうど節（振幅が最
小）になるモードで共振する。従って、連結片部２２ｃ
を以て、送波用ケース部２２ａの開口部近傍と受波用ケ
ース部２２ｂの開口部近傍とを連結すると、使用する周
波数の超音波で共振するときに節（振幅が最小）になる
部分で連結することになり、送波用振動板２２ａ1 から
超音波を送波するときの送波用ケース部２２ａの振動は
連結片部２２ｃを介して受波用ケース部２２ｂに伝わら
ず、残響振動による影響を軽減することができ、近距離
検出能力の向上したものにできる。
【００２１】また、近距離検出能力を向上した従来の超
音波送受波器にあっては、超音波振動子、超音波振動子
を保持するシリコンゴムなどの保持材、および、ハウジ
ングに設けるホーン部は、それぞれ２つづつ設ける必要
があった。それに対し、この超音波送受波器２０にあっ
ては、送波用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂと
は連結片部２２ｃを介して一体に連結しているので、超
音波振動子２２、超音波振動子２２を保持するシリコン
ゴムなどの保持材２４、および、ハウジング２１に設け
るホーン部２１ａは１づつ設けるだけで良いので部品数
および組み立て工数を減少することができ、コストダウ
ンが可能で形状も小型にできる。
音波送受波器にあっては、超音波振動子、超音波振動子
を保持するシリコンゴムなどの保持材、および、ハウジ
ングに設けるホーン部は、それぞれ２つづつ設ける必要
があった。それに対し、この超音波送受波器２０にあっ
ては、送波用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂと
は連結片部２２ｃを介して一体に連結しているので、超
音波振動子２２、超音波振動子２２を保持するシリコン
ゴムなどの保持材２４、および、ハウジング２１に設け
るホーン部２１ａは１づつ設けるだけで良いので部品数
および組み立て工数を減少することができ、コストダウ
ンが可能で形状も小型にできる。
【００２２】また、図４に示すように、超音波や振動を
吸収遮断するスポンジゴムのような緩衝材２５を、送波
用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂとの隙間に介
在すると、更に送波用ケース部２２ａの振動を受波用ケ
ース部２２ｂに伝わり難くすることができ、小型化可能
で且つ廉価にして更に近距離検出能力の向上した優れる
超音波送受波器を提供できる。
吸収遮断するスポンジゴムのような緩衝材２５を、送波
用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂとの隙間に介
在すると、更に送波用ケース部２２ａの振動を受波用ケ
ース部２２ｂに伝わり難くすることができ、小型化可能
で且つ廉価にして更に近距離検出能力の向上した優れる
超音波送受波器を提供できる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、連結片部
を介して送波用ケース部と受波用ケース部とを連結する
ので、部品数および組み立て工数を減少することがで
き、コストダウンが可能で形状も小型にでき、しかも、
使用する周波数の超音波による送波用ケース部の振動モ
ードの節の部分で、連結片部を介して、送波用ケース部
と受波用ケース部とを連結することになるので、送波用
ケース部の送波時の振動が受波用ケース部に伝わり難
く、小型化可能で且つ廉価にして近距離検出能力の向上
した、優れる超音波送受波器を提供できるという効果を
奏する。
を介して送波用ケース部と受波用ケース部とを連結する
ので、部品数および組み立て工数を減少することがで
き、コストダウンが可能で形状も小型にでき、しかも、
使用する周波数の超音波による送波用ケース部の振動モ
ードの節の部分で、連結片部を介して、送波用ケース部
と受波用ケース部とを連結することになるので、送波用
ケース部の送波時の振動が受波用ケース部に伝わり難
く、小型化可能で且つ廉価にして近距離検出能力の向上
した、優れる超音波送受波器を提供できるという効果を
奏する。
【００２４】請求項２記載の発明によれば、送波用ケー
ス部と受波用ケース部との隙間に緩衝材を介在するの
で、請求項１記載の発明の効果に加えて、更に送波用ケ
ース部の振動を受波用ケース部に伝わり難くすることが
でき、更に近距離検出能力を向上した、優れる超音波送
受波器を提供できるという効果を奏する。
ス部と受波用ケース部との隙間に緩衝材を介在するの
で、請求項１記載の発明の効果に加えて、更に送波用ケ
ース部の振動を受波用ケース部に伝わり難くすることが
でき、更に近距離検出能力を向上した、優れる超音波送
受波器を提供できるという効果を奏する。
【図１】本発明に係る一実施の形態の超音波送受波器を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】上記超音波送受波器の超音波振動子を示す図で
ある。
ある。
【図３】上記超音波送受波器の超音波振動子の振動モー
ドを説明する側面図である。
ドを説明する側面図である。
【図４】本発明に係る他の実施の形態の超音波送受波器
の超音波振動子を示す断面図である。
の超音波振動子を示す断面図である。
【図５】超音波センサを示す原理説明図である。
【図６】従来の超音波送受波器を示す断面図である。
【図７】従来の超音波送受波器の超音波振動子を示す断
面図である。
面図である。
【図８】従来の超音波送受波器の送受波信号の説明図で
ある。
ある。
【図９】従来の他の超音波送受波器を示す断面図であ
る。
る。
２０ 超音波送受波器 ２１ ハウジング ２２ａ 送波用ケース部 ２２ａ1 送波用振動板 ２２ｂ 受波用ケース部 ２２ｂ1 受波用振動板 ２２ｄ 送波用圧電素子 ２２ｅ 受波用圧電素子 ２２ｃ 連結片部 ２５ 緩衝材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年４月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】しかしながら、図９に示すような超音波送
受波器６にあっては、図６に示すような送受兼用構成の
超音波振動子３を用いた超音波送受波器１と比較して、
超音波振動子８ａと超音波振動子８ｂとが別体であるぶ
ん残響振動による影響が軽減されるため近距離検出能力
は向上するものの、超音波振動子、保持材およびホーン
部をそれぞれ２つずつ設ける必要があり、組み立て難く
コストが嵩むだけでなく形状も大きくなってしまうとい
う問題点があった。
受波器６にあっては、図６に示すような送受兼用構成の
超音波振動子３を用いた超音波送受波器１と比較して、
超音波振動子８ａと超音波振動子８ｂとが別体であるぶ
ん残響振動による影響が軽減されるため近距離検出能力
は向上するものの、超音波振動子、保持材およびホーン
部をそれぞれ２つずつ設ける必要があり、組み立て難く
コストが嵩むだけでなく形状も大きくなってしまうとい
う問題点があった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】ところで、この超音波振動子２２が特徴と
なるのは次の構成である。すなわち、送波用振動板２２
ａ1 から超音波を送波するには、使用する周波数の超音
波で送波用ケース部２２ａを振動させなければならず、
送波用ケース部２２ａの共振周波数近傍で送波用圧電素
子２２ｄを振動する必要がある。また、反射して返って
くる超音波を受波用振動板２２ｂ1 にて受波するには、
使用する周波数の超音波で受波用ケース部２２ｂを振動
させなければならならない。
なるのは次の構成である。すなわち、送波用振動板２２
ａ1 から超音波を送波するには、使用する周波数の超音
波で送波用ケース部２２ａを振動させなければならず、
送波用ケース部２２ａの共振周波数近傍で送波用圧電素
子２２ｄを振動する必要がある。また、反射して返って
くる超音波を受波用振動板２２ｂ1 にて受波するには、
使用する周波数の超音波で受波用ケース部２２ｂを振動
させなければならならない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】また、近距離検出能力を向上した従来の超
音波送受波器にあっては、超音波振動子、超音波振動子
を保持するシリコンゴムなどの保持材、および、ハウジ
ングに設けるホーン部は、それぞれ２つずつ設ける必要
があった。それに対し、この超音波送受波器２０にあっ
ては、送波用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂと
は連結片部２２ｃを介して一体に連結しているので、超
音波振動子２２、超音波振動子２２を保持するシリコン
ゴムなどの保持材２４、および、ハウジング２１に設け
るホーン部２１ａは１つずつ設けるだけで良いので部品
数および組み立て工数を減少することができ、コストダ
ウンが可能で形状も小型にできる。
音波送受波器にあっては、超音波振動子、超音波振動子
を保持するシリコンゴムなどの保持材、および、ハウジ
ングに設けるホーン部は、それぞれ２つずつ設ける必要
があった。それに対し、この超音波送受波器２０にあっ
ては、送波用ケース部２２ａと受波用ケース部２２ｂと
は連結片部２２ｃを介して一体に連結しているので、超
音波振動子２２、超音波振動子２２を保持するシリコン
ゴムなどの保持材２４、および、ハウジング２１に設け
るホーン部２１ａは１つずつ設けるだけで良いので部品
数および組み立て工数を減少することができ、コストダ
ウンが可能で形状も小型にできる。
Claims (2)
- 【請求項１】 送波用圧電素子を備え筒状体の一端を送
波用振動板にて閉塞した送波用ケース部と、受波用圧電
素子を備え筒状体の一端を受波用振動板にて閉塞した受
波用ケース部と、送波用ケース部と受波用ケース部とを
並列に連結する連結片部とを有する超音波振動子を、ハ
ウジング内に収納した超音波送受波器であって、前記連
結片部により、送波用ケース部の開口部近傍と受波用ケ
ース部の開口部近傍とでのみ、送波用ケース部と受波用
ケース部とを連結するようにしたことを特徴とする超音
波送受波器。 - 【請求項２】 前記連結片部により連結した送波用ケー
ス部と受波用ケース部との隙間に緩衝材を介在したこと
を特徴とする請求項１記載の超音波送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01210697A JP3528491B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01210697A JP3528491B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 超音波送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206529A true JPH10206529A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3528491B2 JP3528491B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=11796327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01210697A Expired - Lifetime JP3528491B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3528491B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104615A1 (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 超音波センサ |
| JP2009544366A (ja) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド | 金属製キャビティが植え込まれた医療器具に用いる超音波トランスデューサ |
| DE102007036166B4 (de) * | 2007-08-02 | 2013-10-17 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vorrichtung zur Aufnahme wenigstens eines Ultraschallsensors in einem verfahrbaren Gerät, insbesondere einem autonom betriebenen Staubsammelroboter, und verfahrbares Gerät mit einer solchen Vorrichtung |
| JP2019220911A (ja) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社トーキン | 超音波センサ |
| DE112011104192B4 (de) * | 2010-12-07 | 2020-01-02 | Continental Automotive Gmbh | Elektroakustische Wandleranordnung und Betriebsverfahren dafür |
| JP2023066719A (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-16 | ローム株式会社 | 超音波センサ制御装置、超音波センサ、及び超音波センサ制御方法 |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP01210697A patent/JP3528491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005104615A1 (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 超音波センサ |
| KR100776518B1 (ko) | 2004-04-26 | 2007-11-16 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 초음파 센서 |
| US7461555B2 (en) | 2004-04-26 | 2008-12-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Ultrasonic sensor |
| JP2009544366A (ja) * | 2006-07-21 | 2009-12-17 | カーディアック ペースメイカーズ， インコーポレイテッド | 金属製キャビティが植え込まれた医療器具に用いる超音波トランスデューサ |
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| DE112011104192B4 (de) * | 2010-12-07 | 2020-01-02 | Continental Automotive Gmbh | Elektroakustische Wandleranordnung und Betriebsverfahren dafür |
| JP2019220911A (ja) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社トーキン | 超音波センサ |
| JP2023066719A (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-16 | ローム株式会社 | 超音波センサ制御装置、超音波センサ、及び超音波センサ制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3528491B2 (ja) | 2004-05-17 |
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