(57)【要約】【課題】超音波送信後のバンパーから振動子へ伝わる残響振動を短時間で収束させて、近距離の障害物の存在を検出することのできる超音波送受波器の取付け構造を提供する。【解決手段】振動子２から放射された超音波の反射波を受信して障害物の存在を検知する超音波送受波器において、バンパー１１の裏面１１ａに設けた振動子取付け部１２に対して、振動子２を、弾性部材１４を介在させて取り付けた。【選択図】図１
2010286296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌のバンパーに取付けられた振動子から放射された超音波が障害物に当たって反射する反射波を受信することにより前記障害物の存在を検知する超音波送受波器の取付け構造であって、
前記バンパーの裏面に設けられた振動子取付け部に対して、前記振動子を、弾性部材を介在させて取り付けた
ことを特徴とする超音波送受波器の取付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波送受波器の取付け構造であって、
前記振動子取付け部は、前記バンパーの一部を表面側に向けてへこませた凹部として形成し、前記振動子を構成する圧電素子を内部に収容させたケースを、前記凹部の底に配置した前記弾性部材の上に固定した
ことを特徴とする超音波送受波器の取付け構造。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波送受波器の取付け構造であって、
前記ケースの周囲に前記バンパーの一部を削って溝部を形成し、その溝部の幅と深さを適宜な寸法として前記超音波の放射パターンの指向特性を可変する
ことを特徴とする超音波送受波器の取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波送受波器の取付け構造に関し、詳細には、超音波送信後の残響振動の影響を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波センサの取付け構造としては、例えば圧電素子を組み込んだケースを、バンパーの裏側に直接接合したものが提案されている（例えば、特許文献１に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４５３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、ケースを介して振動子をバンパーに直接接合しているため、超音波を送信したときの振動子による振動がバンパーに伝達される。その結果、バンパーの残響振動が近距離に存在する障害物からの反射波に影響し、正確な反射波を得ることが困難となり、近距離の障害物の存在を検出することができない虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、超音波送信後のバンパーから振動子へ伝わる残響振動を短時間で収束させて、近距離の障害物の存在を検出することのできる超音波送受波器の取付け構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波送受波器の取付け構造では、振動子を、弾性部材を介在させてバンパーの裏面に設けた振動子取付け部に取り付けた構造とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の超音波送受波器の取付け部構造によれば、バンパーの裏面に設けられた振動子取付け部に弾性部材を介在させて振動子を取付けることで、超音波送信によってバンパーに残る残響振動が、前記弾性部材の弾性力によって減衰されて振動子へ伝達され難くなる。その結果、バンパーから振動子へ伝わる残響振動を短時間で収束することが可能となり、近距離に存在する障害物からの正確な反射波を受信することで、残響振動と反射波が混在することで、精度よく検出できなくなる虞を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施形態１の超音波送受波器の取付け構造の拡大断面図である。
【図２】図２は実施形態２の超音波送受波器の取付け構造の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
「実施形態１」
図１は実施形態１の超音波送受波器の取付け構造の拡大断面図である。超音波送受波器１は、図１に示すように、超音波を送受信する振動子２と、この振動子２を内部に収容するケース３と、から構成されている。
【００１１】
振動子２は、圧電素子４と、この圧電素子４に交流電流を供給する電源部（図示は省略する）と、圧電素子４に接続された第１電極５と、ケース３に接続された第２電極６と、を主たる構成としている。
【００１２】
ケース３は、アルミニウム等の導電性金属材料からなり、有底の円筒体として形成されている。この実施形態１では、円筒体のケース３としたが、その形状は特に限定されるものではない。
【００１３】
圧電素子４は、ケース３の底部内面３ａに直接配置されている。この実施形態の圧電素子４は、円筒形状をなすケース３と同じく平面視円形状の素子として形成されている。
【００１４】
第１電極５は、圧電素子４に対して第１入出力リード７を介して電気的に接続されている。第１入出力リード７は、ケース３との接触面とは反対側の前記圧電素子４の表面に半田接続により一端部を接続し、第１電極５の端部に半田接続により他端部を接続させている。
【００１５】
第２電極６は、ケース３の内壁面３ｂに対して第２入出力リード８を介して電気的に接続されている。第２入出力リード８は、ケース３の内壁面３ｂに半田接続により一端部を接続し、第２電極６の端部に半田接続により他端部を接続させている。この第２電極６は、ケース３が導電性金属材料から形成されているので、該ケース３の底部内面３ａに直接配置された圧電素子４と電気的に接続された状態にある。
【００１６】
圧電素子４の上部には、発泡シリコーン等からなる吸音材９が配置されている。また、この吸音材９の上部には、ケース３の内部を埋め尽くすように自己接着性を有するシリコーン又はウレタン等からなる封止剤１０が充填されている。
【００１７】
前記振動子２をケース３内部に収容して構成された超音波送受波器１は、車輌のバンパー１１の裏面１１ａに設けられた振動子取付け部１２に取付けられる。振動子取付け部１２は、バンパー１１の一部を表面１１ｂ側に向けてへこませた凹部１３として形成され、前記ケース３を、その凹部１３の底１３ａに配置した弾性部材１４の上に固定している。
【００１８】
前記凹部１３は、ケース３を嵌合させて配置させる円形状をなす凹みとして形成されている。この凹部１３の大きさは、ケース３の外形寸法より多少大きな円形状をなす凹みとされている。弾性部材１４は、凹部１３の底１３ａに配置される本体部１４Ａと、この本体部１４Ａの外周から立ち上がる周壁部１４Ｂとからなる。本体部１４Ａは、ケース３の底に施設される。周壁部１４Ｂは、ケース３の底部近傍の周壁３ｃを取り囲んで設けられる。かかる弾性部材１４は、例えばシリコンジェルやグリス等からなり、それ自身の持つ弾性力で、本体部１４Ａの外周に存在するバンパー１１に残っている残響振動を減衰させる（なお、残響振動は、近傍に存在する障害物から反射される反射波によってバンパー１１に生じる振動よりも小さくなるように、予め送信される超音波は制御されている）。この他、弾性部材１４には、ゴムやスポンジ等も使用できる。
【００１９】
以上のように構成された超音波送受波器１においては、第１電極５と第２電極６間に電源部から交流電流が供給されると、圧電素子４が機械的変位を生じて振動子２が振動し超音波が放射される。超音波は、バンパー４の表面１１ｂ側から車輌前方又は車輌後方或いは車輌側方等に向けて放射される。車輌の周囲に障害物が存在する場合は、その障害物に超音波が当たり、その障害物に当たった反射波が前記振動子２で受信されて振動する。すると、圧電素子４に取付けられた第１電極５と第２電極６間に起電力が発生する。そして、この起電力の大きさを求めることにより、障害物の存在有無や超音波送受波器１から障害物までの距離を計測することができる。
【００２０】
このように、実施形態１によれば、本体部１４Ａの外周に存在するバンパー１１の残響振動が短時間で収束するため、当該バンパー１１の残響振動が近距離に存在する障害物からの反射波に影響しなくなる。その結果、近距離に存在する障害物からの正確な反射波を受信することが可能となり、近距離の障害物の存在有無を精度良く確認することができる。
【００２１】
また、実施形態１では、振動子２とバンパー１１との間に介在された弾性部材１４により、振動子２（この例ではケース３の底面）とバンパー１１との接着面における加工精度のバラツキにより発生する微細な凹凸を前記弾性部材１１にて吸収することができ、接着面の均一化により振動子２の組み付け性を向上させることができる。
【００２２】
また、実施形態１では、ケース３の底部に対応する部位だけでなくケース３の底部近傍の周壁３ｃを取り囲むようにして弾性部材１４を設けているので、ケース３とバンパー１１間が直接接しない構造になっている。そのため、超音波送信後のバンパー１１の残響振動を、前記弾性部材１４で減衰させて振動子２への影響を最大限に抑制することができる。
【００２３】
「実施形態２」
図２は実施形態２の超音波送受波器の取付け構造の拡大断面図である。実施形態２では、ケース３の周囲にバンパー１１の一部を削って溝部１５を形成し、その溝部１５の幅Ｗと深さＦを適宜な寸法として前記超音波の放射パターンの指向特性を可変する。
【００２４】
具体的には、ケース３の周囲にバンパー１１の一部を削って円環凹溝となる溝部１５を形成している。振動子２から放射される超音波は、前記溝部１５の幅Ｗと深さＦに応じてその放射パターンの指向特性が可変する。例えば、直径１４ｍｍの振動子２に対して、溝部１５の幅Ｗを２ｍｍとし、溝部１５の深さＦを２ｍｍとした場合の超音波の放射パターンの指向特性は、溝部１５の無い場合と比較して約５０％の狭角になる。超音波送受波器１で要求する放射パターンとするには、前記溝部１５の幅Ｗと深さＦを適宜調整することで得られる。
【００２５】
なお、前記溝部１５には、この溝部１５を埋め尽くすように弾性部材１４の周壁部１４Ｂが設けられている。
【００２６】
実施形態２によれば、ケース３の周囲にバンパー１１の一部を削った溝部１５の幅１５の幅Ｗと深さＦを適宜な寸法することで、振動子２から放射する超音波の放射パターンの指向性を可変することができ、必要に応じた放射パターンを持つ超音波送受波器１とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、超音波を障害物に放射して反射した反射波を受信することにより障害物の存在を検知する超音波送受波器を車輌のバンパーに取り付ける構造に利用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…超音波送受波器
２…振動子
３…ケース
４…圧電素子
５…第１電極
６…第２電極
１１…バンパー
１２…振動子取付け部
１３…凹部
１４…弾性部材
１５…溝部
【図１】
2010286296.tif 000003
【図２】
2010286296.tif 000004