(57)【要約】【課題】従来の実施の形態に関わる超音波送受波器においては、少容量化のため有底筒状ケースの高さが低い超音波送受波器において、指向性が多枝化したり、クッション、ハウジング、バンパーに取り付ける事でも指向性の変化が起こるためバックセンサ、コーナーセンサとして検知性能に支障をきたすという問題がある。【解決手段】有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせてユニモルフ振動子を構成し、この振動体のケース外側面にて超音波の送信、受信を行う超音波送受波器において、内部を長方形型に形成された有底筒状ケースの短い方の側端壁に幅を超えない程度の開口部を設けることにより、有底筒状ケースの高さを低くしても指向性を滑らかで均一な状態にする事が出来、更にクッション、ハウジング、バンパーに取り付けても指向性の変化を抑える事が出来る超音波送受信器を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、内部が長方形状の有底筒状ケースの狭い側の側面に開口部を設たことを特徴とする超音波送受波器。
【請求項２】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせユニモルフ振動子を形成し、ユニモルフ振動子の振動によって超音波の送受信を行う超音波送受波器において、内部が長方形状の有底筒状ケースの狭い側の側面に開口部を設けた、請求項１に有底筒状ケースの背面開口部に樹脂と金属製端子から構成されるモールドを弾性材料から成るスペーサを介して有底筒状ケースに固定し、有底筒状ケースの背面開口部から内部にかけて金属製端子の一部を覆うようにウレタンまたはシリコーンを充填したことを特徴とする超音波送受波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波周波数帯の送信、受信を行う超音波送受波器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、これを車のバンパー等に埋め込み設置し、周辺の障害物を検出する場合、超音波送受波器にパルスバースト電気信号を入力することで超音波送受波器からその入力パルスバースト電気信号に応じた超音波信号が発振され、発振された超音波信号は障害物に到達した後、その障害物で反射し、超音波信号の一部は同じ超音波送受波器に戻ってくる。超音波送受波器はその反射信号を受信することで障害物を検出しバックセンサ、コーナーセンサを成している。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、図３にその概略縦断面図を表す。図３は従来の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースの概略上面図および断面図を表す。図３において、アルミニウム材等から成る有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を接着しユニモルフ振動子を構成する。圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側の反対面から入出力リード５a、有底筒状ケース２から入出力リード５ｂを半田付け等をして取り出す。圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側と有底筒状ケース２とは電気的に接続されており、更に圧電素子１と入出力リード５a及び、有底筒状ケース２と入出力リード５ｂは電気的に接続されている。入出力リード５ａおよび５ｂはＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ６のワイヤにそれぞれ半田付けされている。圧電素子１の上面にシリコーン発泡体等から成る吸音材３を設置し、更にその上からシリコーン材、ウレタン材等の弾性体から成る封止剤４を有底筒状ケース２内に充填して構成されている。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、センサシステムの少容量化のため有底筒状ケース２の高さを低くすると図４の様に指向性が３方向に多枝化しバックセンサ、コーナーセンサとして検知性能に支障をきたすという問題がある。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、クッション、ハウジング、バンパーに取り付けた時、有低筒状ケース２の底面部分が振動するが、有低筒状ケース２の側面部分の剛性が高く振動モードを細分化してしまい指向性が、３方向に多枝化しバックセンサ、コーナーセンサとして検知性能に支障をきたすという問題がある。これは、有低筒状ケース２の側面も大きく振動してしまうためクッション、ハウジング、バンパーに埋め込まれた際、振動が大きく変化してしまう事で指向性も変化してしまうという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３４５２７１
【非特許文献１】谷腰欣司著  「超音波とその使い方−超音波送受波器・超音波モータ」  日刊工業新聞  １９９４年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとしている課題は有底筒状ケースの高さが低い超音波送受波器において、指向性が多枝化したり、クッション、ハウジング、バンパーに取り付ける事でも指向性の変化が起こる事である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
有底筒状ケースの底面内部に圧電素子を貼り合わせてユニモルフ振動子を構成し、この振動体のケース外側面にて超音波の送信、受信を行う超音波送受波器において、有底筒状ケースの側壁に開口部を設けることにより、有底筒状ケースの高さを低くしても指向性を滑らかで均一な状態にする事が出来、更にクッション、ハウジング、バンパーに取り付けても指向性の変化を抑える事が出来る。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、高さが低い超音波受波器においても指向特性を滑らかで均一な状態に保てる事で、少容量化のパックセンサ、コーナーセンサとして良好な検知が出来るという利点を持つ。また、クッション、ハウジング、バンパーに取り付けても指向性の変化を最小限に抑える事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
車載用コーナーセンサ等に用いる際、バンパー等に埋め込み設置し、長距離から近距離まで安定した障害物検知を誤作動無く良好な検知範囲の確保を高い信頼性と安定性で実現出来る。
【実施例】
【０００７】
図１は本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図を表す。図１は本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースを用いた概略側面図および断面図、また、有底筒状ケース１１の形状の認識性を高めるための斜視図を表す。図１おいて、アルミニウム材等から成る有底筒状ケース１１は側壁に開口部を設けてある。尚、開口部はアルミニウム材等から成る有底筒状ケース１１の底面から離れていても良く、また開口部はケース上面まで完全に達していても良い。これに両面に電極を設けた圧電素子１の有底筒状ケース１１との接着面側の反対面と圧電素子１から入出力リード５a、又、有底筒状ケース１１から入出力リード５ｂを半田付け等によって取り出す。圧電素子１の有底筒状ケース１１との接着面側電極と有底筒状ケース１１とは電気的に接続されており、有底筒状ケース１１ケースの背面開口部に樹脂モールド８と金属製端子９から構成されるモールドを弾性材料から成るスペーサ１０を介して有底筒状ケースに固定し、圧電素子１からの入出力リード５a及び、有底筒状ケース１１からの入出力リード５ｂと樹脂モールド８の金属端子９に半田付け等により電気的に接続する。圧電素子１の上面に発泡シリコーン等から成る吸音材３を載置して、有底筒状ケース１１の背面開口部から内部にかけて金属製端子９の一部を覆うようにシリコーン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース１１内部に充填し構成する。
図２は本発明の実施の形態に関わる別の超音波送受波器の概略縦断面図を表す。図２は本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースを用いた概略側面図および断面図を表す。図２おいて、アルミニウム材等から成る有底筒状ケース１１の側壁に開口部を設けてある。尚、開口部はアルミニウム材等から成る有底筒状ケース１１の底面から離れていても良く、また開口部はケース上面まで完全に達していても良い。これに両面に電極を設けた圧電素子１の有底筒状ケース１１との接着面側の反対面と圧電素子１から入出力リード５a、又、有底筒状ケース１１から入出力リード５ｂを半田付け等によって取り出す。圧電素子１の有底筒状ケース１１との接着面側電極と有底筒状ケース１１とは電気的に接続されており、更に、圧電素子１と入出力リード５a及び、有底筒状ケース１１と入出力リード５ｂとは電気的に接続されている。圧電素子１の上面に発泡シリコーン等から成る吸音材３を載置して、入出力リード５ａおよび５ｂはＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ６のワイヤにそれぞれ半田付けされている。その上からシリコーン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース１１内部に充填し構成する。
図４は従来の実施の形態に関わる超音波送受信器の指向性、図５は本発明の実施の形態に関わる超音波送受信器の指向性を示したものである。従来の実施の形態に関わる超音波送受信器の指向性はセンタ単体でも指向性がいびつで、更にバンパーに埋め込む事で更に指向性がいびつになっている。これに比べ本発明の実施の形態に関わる超音波送受信器は有底筒状ケースの高さを通常８−１２ｍｍであるのに対して３−７ｍｍと低くしているが指向性は滑らかで、且つ、クッション、ハウジング、バンパーに組み込んでも指向性に変化がない事が確認出来る。これは、有底筒状ケースの側面に開口部分を設ける事で側面に振動を伝わらない様にしているためである。
尚、今回の発明においては耐候性向上のため図１、図２の通り、有底筒状ケース２の側面開口部はすべてシリコーン材、ウレタン材等からなる充填材７を充填しておく必要がある。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明は、車のバックセンサのみならず、防滴型超音波送受波器が利用されている様々な分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースの概略側天面図及び断面図、ケースのみの視斜図
【図２】本発明の別の実施の形態に関わる超音波送受波器における有底筒状ケースの概略側天面図及び断面図
【図３】従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略側天面図及び縦断面図
【図４】従来の実施の形態に関わる超音波送受信器の指向性
【図５】本発明の実施の形態に関わる超音波送受信器の指向性
【符号の説明】
【００１０】
１    圧電素子
２    有底筒状ケース
３    吸音材
４    封止剤
５ａ  入出力リード
５ｂ  入出力リード 
６    ＰＶＣ被覆ワイヤ付きコネクタ
７    側面充填材
８    樹脂製モールド
９    金属製端子
１０    スペーサ
１１    本発明の実施の形態に関わる側面に開口部を設けた有底筒状ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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