JPS6194496A - 超音波マイクロフオン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、超音波マイクロフォンに係り、特に密閉構造
の超音波マイクロフォンに関するものである。

（従来技術） 超音波マイクロフォンは超音波による物体検知。

距離検知などに使用でき、このため屋外においてパーキ
ングメータの車両検知、車両後方障害物検知に利用され
ている。

そしてそのように屋外で使用される場合には、マイクロ
フォン自体が風雨に直接晒されるので、防滴型のものが
用いられている。

この種の超音波マイクロフォンにおいては、超音波の送
受を行なう超音波振動子に水滴や塵埃の付着を防止する
ため超音波振動子が密閉式のマイクロフォンケース内に
収納されその密閉ケース自体が超音波のトランスデユー
サ−として効率良く振動するような構造となっている。

また超音波マイクロフォンの端子部を密閉性、耐候性能
を向上させるためシリコンゴムによって弾性的に封止す
る構造が従来より用いられている。

このシリコンゴムはガス通流性を有しており、このため
マイク内部の空気が温度変化により膨張しあるいは収縮
しても空気がこのシリコンゴムを介して外部との間で通
流するので、そのケースの空気膨張、収縮による変化が
防止されている。

（従来技術の問題点） しかしながら従来のこの種の超音波マイクロフォンにお
いては、上記シリコンゴムの分子密度が低くその空気通
流性が高いので、例えば、車高や路面状況等を検出する
ために車体下面に取り付けて使用する場合には、周囲の
排気ガス等に含ま−れる腐蝕性ガスなどがマイク内部へ
導入されやすく、このためマイクの耐久性および性能が
劣化すル二という問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、
その目的は、長期に亘って安定した性能を維持できる耐
候性の高いこの種の超音波マイクロフォンを提供するこ
とにある。

（発明の概要） 上記目的を達成するために本発明は、内部に超音波振動
子が収納されたマイクロフォンケースの端部をガス透過
性の低いウレタン系弾性材で封止したことを特徴とする
。

（発明の実施例） 以下図面に基づいて本発明に係る超音波マイクロフォン
の好適な実施例を説明する。

第１図には本発明に係る超音波マイクロフォンの好適な
第１実施例が示されており、このマイクロフォンは車両
の車体下面に取付けられ対路面距離を検出することによ
り、側溝等の路面の凹凸状況を検出するために使用され
ている。

第′１図中１０は、圧電素子であり、この圧電素子１０
により上記検知のための超音波送受信を行なう超音波振
動子が構成されている。

そして圧電素子１０はセラミックタイプとされており１
．振動ケース１２内に収納されている。

この振動ケース１２は第゛１図から理解されるように上
側が円錐台形のキャップ状に形成されており、下側は円
筒状に形成されている。

この上部は振動部１４となっており、その底部に圧電素
子１０・が貼設されている。なお振動ケース１２の材質
としては表面に防蝕コーティングが施されたアルミニウ
ムが使用されている。

さらに振動ケース１２の下側円筒部内には金属製の内リ
ング１６が嵌入されており、圧電素子１０のリード線１
８はその内側を挿通されて端子ビン２０に接続されてい
る。

この端子ビン２０は端子板２２に加熱圧入されており、
振動ケース１２から突出したそれらの端部は車両に搭載
された対路面距離検出装置に接続されている。

ここで端子板２２はウレタンゴム製とされたスペーサ２
４の挿入後に振動ケース１２内に嵌入されており、また
、この端子板２２と振動ケース１２との間で生ずる間隙
内にはウレタンゴム接着剤２６が注入されている。

本実施例は以上の構成からなり、以下、その作用を説明
する。

車両と路面との距離を検知する際には圧電素子１０によ
り超音波の送受７信が行なわれ、そのリード線１８．端
子ビン２０を介して接続された前記検出装置によりその
検知動作が行なわれる。

また撮動ケース１２の上側、すなわち振動部１４が第１
図のように円錐台形とされているので、撮動効率の面に
おいてはその共振特性において副共振が抑制され、さら
に共振周波数における出力音圧が高められ、また帯域幅
も拡げられる。

アルミニウム板の絞り加工でこの形状が１９られるので
、これをそして安価に量産することが可能となる。

さらにその材質として表面に防蝕コーティングが施され
たアルミニウムが使用されているので、耐腐蝕性と共振
時のＱの向上が図られる。

また、この振動ケース１６の円筒部内側に金属製の内リ
ング１６が嵌入されているので、その側面振動が防止さ
れ、これにより出力音圧や共振周波数の変化が防止され
る。

なお、出力音圧および感度の最適化を図るには、振動部
１４が屈曲振動する場合にその振動の中性面を振動ケー
ス１２と圧電素子１０の貼合せ面に一致させることが好
適であり、また振動部１４の直径と圧電素子１０の直径
との比を所定の値に設定することが好適である。

ここで、スペーサ２４とウレタンゴム接着剤２６により
超音波マイクロフォンの端部が封止されているので、振
動ケース１６との撮動緩衝などによる特性変化が防止さ
れるとともに、その密閉性が保たれて耐候性能が得られ
ている。

ウレタン系のゴムは次の第１表から理解されるようにガ
ス透過率が低いので、スペーサ２４およびウレタンゴム
接着剤２６を介してマイク内部へ吸入される腐蝕性ガス
の量が大幅に低減され、このため車両下面に取付けて使
用した場合でも長期に亘って良好なマイク性能が安定し
て維持され、耐候性が著しく向上される。

この耐候性に関して行なわれた、凍結試験、高温、高湿
試験によれば、従来より極めて良好な試験結果が確認さ
れている。

なお、温度変化について超音波マイクロフォンを一４０
℃の環境に３０分間放置と、８５℃の環境に３０分間放
置とを繰り返すいわゆるサーマルショック試験を行なっ
たところ、温度変化によりマイク特性に変化が見られる
ことはなく、このため温度変化によりマイク内部の空気
が膨張しあるいは収縮しても、マイク内部と外部との間
で充分な空気通流性が確保されていることが確認された
。

ウレタン系のゴムはコスト、作業性、使用環境・に対す
る安定性などの観点から最適であると考えられる。

次に本発明に係る超音波マイクロフォンの好適な第２．
第３実施例を説明する。

第２図、第３図にはそれらの実施例が各々示されており
、両図において、前記第１図と同一部材には同一符号を
附することによりそれらの説明は省略する。

第２図の第２実施例においては、端子板２２から突出し
た端子ビン２０の基部へウレタン封止剤２８が盛り付け
られていることにより両者の間隙にウレタン封止材２８
が注入されている。

従って本実施例によれば、端子ビン２０と端子板２６と
の間隙からマイク内部へ侵入する水、水蒸気、腐蝕性ガ
スが阻止されるので、第１図の実施例よりさらに耐候性
を高めることが可能となる。

また第３図の第３実施例においては、振動ケース１２内
へ端子板２２が嵌入された後、振動ケース１２内へウレ
タンゴム封止材３０が注入されて端子板２２の外面がこ
のウレタンゴム封止材３０より覆われている。

本実施例によれば、マイク構造およびその工程が簡略化
されるので、その製造コストを低減することが可能とな
る。

また、ウレタンゴム封止材３０を介して端子板２２から
端子ビン２０が突出されるので、第２図の第２実施例と
同様にその密閉性が確実化され、そのためその耐候性が
向上される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ガス透過率の小さ
い弾性材が封止に使用されるので、マイり内部への腐蝕
性ガスの侵入が防止され、このため苛酷な使用環境下に
おいても長期に亘って良好なマイク特性を安定して維持
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明に係る超音波マイクロ
フォンの好適な第３実施例の内部構造を各々示す断面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に超音波振動子が収納されたマイクロフォン
   ケースの端部をガス透過性の低いウレタン系弾性材で封
   止したことを特徴とする超音波マイクロフォン。