(57)【要約】【課題】雨天時等の液滴がかかる環境下で使用した場合においても、超音波センサに対する液滴の付着による感度の低下や誤検出の発生可能性を低減することができ、従来に比べて信頼性の向上を図ることのできる超音波センサユニットを提供する。【解決手段】超音波センサユニット１は、略矩形状に形成された筐体２を具備している。この筐体２の１つの側面３には、略円形の超音波センサ取り付け用窓４が形成されている。筐体２には、超音波センサ取り付け用窓４が設けられた側面３を、当該側面３と対向する部位から見たときに、超音波センサ取り付け用窓４の上方から両側側方にかけて傾斜する輪郭形状となるように、天井面１０から側面３と隣接する側面１１，１２にかけて傾斜する傾斜面１３からなる排水部１４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を射出するとともに、反射した超音波を検出する超音波センサと、
前記超音波センサを駆動するための電気回路と、
前記超音波センサと前記電気回路を収容するとともに、少なくとも一側面に前記超音波センサが外部に向けて露出した状態で配置される超音波センサ取り付け用窓を有する筐体とを具備した超音波センサユニットであって、
前記筐体には、少なくとも前記超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面の近傍に、天井面から前記一側面と隣接する側面にかけて傾斜する傾斜面からなる排水部が形成されていることを特徴とする超音波センサユニット。
【請求項２】
請求項１記載の超音波センサユニットであって、
前記超音波センサ取り付け用窓が略円形に形成され、前記排水部の前記傾斜面は円弧状に形成されていることを特徴とする超音波センサユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載の超音波センサユニットであって、
前記排水部の前記傾斜面は、前記天井面の中央部分から、前記一側面と隣接する両側の側面にかけて、夫々形成されていることを特徴とする超音波センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波距離計、超音波速度計、超音波流量計、超音波プローブ、超音波探傷機等の超音波を用いて各種測定を行う超音波センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波を射出し、被測定体に当って反射してきた超音波を検出する超音波センサを利用した各種の測定装置、例えば、超音波距離計、超音波速度計、超音波流量計、超音波プローブ、超音波探傷機等が知られている。
【０００３】
このような装置では、超音波センサ及びこの超音波センサを駆動するための電気回路を略直方体形状の角張った筐体内に収容した超音波センサユニットとして構成されたものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の超音波センサユニットでは、屋内における使用を想定したものが多い。このため、屋外において雨天の時、特に降雨量の多い時に使用すると、超音波センサ部分を雨が膜状に覆う状態となり、検出感度が低下したり、誤検出が生じる場合があるという問題があることが判明した。すなわち、このような環境下では、雨滴等が直接超音波センサに付着するばかりでなく、筐体の天井面等に降った雨滴が滝状に流れ落ちることによって、超音波センサ部分を雨が膜状に覆う状態となる。特にこのような問題は、超音波センサユニットを、ある程度の速度で移動する移動体に取り付けて使用した場合に顕著になる。
【０００５】
本発明はこのような課題に対処するためになされたものである。本発明は、雨天時等の液滴がかかる環境下で使用した場合においても、超音波センサ部分に対する液滴の影響による感度の低下や誤検出の発生可能性を低減することができ、従来に比べて信頼性の向上を図ることのできる超音波センサユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１）
本発明の超音波センサユニットは、超音波を射出するとともに、反射した超音波を検出する超音波センサと、前記超音波センサを駆動するための電気回路と、前記超音波センサと前記電気回路を収容するとともに、少なくとも一側面に前記超音波センサが外部に向けて露出した状態で配置される超音波センサ取り付け用窓を有する筐体とを具備した超音波センサユニットであって、前記筐体には、少なくとも前記超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面の近傍に、天井面から前記一側面と隣接する側面にかけて傾斜する傾斜面からなる排水部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成の本発明の超音波センサユニットにおいては、筐体には、少なくとも前記超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面の近傍に、天井面から前記一側面と隣接する側面にかけて傾斜する傾斜面からなる排水部が形成されている。この傾斜面は、例えば、超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面の輪郭形状が当該一側面と対向する部位から見たときに超音波センサ取り付け用窓の上部から側部にかけて傾斜する形状となるように、天井面から前記一側面と隣接する側面にかけて傾斜するように形成されている。したがって、天井面に降った雨滴は、超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面側に流れることなく、上記傾斜面を伝わって、一側面に隣接する他の側面側に流れる。これによって、雨天時等の液滴がかかる環境下で使用した場合においても、超音波センサに対する液滴の付着等による感度の低下や誤検出の発生可能性を低減することができ、従来に比べて信頼性の向上を図ることができる。
【０００８】
（請求項２）
本発明の超音波センサユニットの一態様では、超音波センサ取り付け用窓が略円形に形成され、前記排水部の前記傾斜面は円弧状に形成されている。このように、超音波センサ取り付け用窓の形状と傾斜面の形状を合わせることによって、筐体の各部の肉厚を均一化することができ、筐体の成型時のウエルドやヒケ、割れの発生を抑制することができ、長期使用時のケースの耐久性も向上できる。
【０００９】
（請求項３）
本発明の超音波センサユニットの一態様では、前記排水部の前記傾斜面は、前記天井面の中央部分から、前記一側面と隣接する両側の側面にかけて、夫々形成されている。このように超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面と隣接する両側の側面にかけて、傾斜面を夫々形成することにより、天井面に降った雨滴が、超音波センサ取り付け用窓が形成された一側面側に流れることをより確実に防止することができる。これによって、雨天時等の液滴がかかる環境下で使用した場合においても、超音波センサに対する液滴の付着による感度の低下や誤検出の発生可能性をより一層低減することができ、従来に比べて信頼性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の超音波センサユニットによれば、雨天時等の液滴がかかる環境下で使用した場合においても、超音波センサに対する液滴の付着等による感度の低下や誤検出の発生可能性を低減することができ、従来に比べて信頼性の向上を図ることのできる超音波センサユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の詳細を一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１〜４は、本発明の一実施形態に係る超音波センサユニットの概略構成を模式的に示すものである。これらの図１〜４に示すように、超音波センサユニット１は、樹脂等からなり、略直方体形状に形成された筐体２を具備している。この筐体２の長手方向端部の一方の側面（一側面）３には、略円形の超音波センサ取り付け用窓４が形成されている。そして、この超音波センサ取り付け用窓４からセンサ面が外を向いて露出するように、超音波センサ５が、筐体２内に収容されている。
【００１３】
また、筐体２内には、図４に点線で示すように、超音波センサ５を駆動するための電気回路６が収容されており、筐体２の内部は、図４に示すように、ウレタン樹脂等の樹脂７が充填されている。また、筐体２の上記の側面３に対向する長手方向反対側の側面８からは、電源ケーブル及び信号ケーブル等からなるケーブル９が引き出されている。
【００１４】
上記の筐体２には、図３（ｂ）に示すように、超音波センサ取り付け用窓４が設けられた側面３の近傍の部位に、天井面１０から側面３と隣接する両側の側面１１，１２にかけて傾斜する傾斜面１３が両側に形成されている。なお、本実施形態では、筐体２の全長に対して、１５パーセント程度の幅の部分に傾斜面１３が形成されているが、この傾斜面１３の幅はどのようなものでも良く、筐体２の全長に亘って傾斜面１３を形成しても良い。但し、傾斜面１３の幅を広くすると、筐体２の内容量が少なくなるので、筐体２内に収容する超音波センサ５や電気回路６の大きさと、傾斜面１３による排水効果を考慮して、適宜傾斜面１３の幅を選択する必要がある。
【００１５】
上記の傾斜面１３は、排水部１４を構成するものであり、本実施形態では、超音波センサ取り付け用窓４が設けられた側面３を、当該側面３と対向する部位から見たときに、図３（ｂ）に示すように、側面３の輪郭が、超音波センサ取り付け用窓４の上方から側面１１，１２側にかけて傾斜する円弧状の形状となるように、天井面１０から側面３と隣接する両側の側面１１，１２にかけて傾斜する円弧状の曲面によって形成されている。このように、円形の超音波センサ取り付け用窓３の形状に合わせて、傾斜面１３の形状を円弧状とすることによって、筐体２の各部の肉厚を均一化することができ、筐体２の成型時のウエルドやヒケ、割れの発生を抑制することができる。
【００１６】
また、図３（ｂ）に示すように、超音波センサ取り付け用窓４が設けられた側面３には、周囲の気温を測定するための温度センサ１５と、動作時に点灯し、動作状態（オン・オフ状態）を示すための発光素子（ＬＥＤ）１６が設けられている。
【００１７】
上記構成の超音波センサユニット１では、例えば、図３（ｂ）に示されるように、天井面１０が上に向くように所定部位に取り付けられ、屋外等の雨滴（液滴）等がかかる環境下で使用される。使用時には、超音波センサ５から超音波を射出するとともに、被測定体から反射してきた超音波を超音波センサ５で検出し、被測定体の有無や、被測定体との距離等を測定する。この時周囲の気温を温度センサ１５で測定し、温度による超音波の伝搬速度の補正を行う。
【００１８】
このような使用環境下において、例えば、降雨量が多いような場合、超音波センサユニット１の筐体２の天井面１０に降った雨滴は、傾斜面１３からなる排水部１４を伝わって側面１１，１２側に流れ落ち、超音波センサ取り付け用窓４が形成された側面３側に雨滴が流れることを抑制することができる。これによって、超音波センサ５の表面を流れ落ちる雨滴が膜状（滝状）に覆うような事態が発生することを有効に防止することができ、超音波センサ５の感度の低下や誤検出が発生する可能性を従来に比べて大幅に低減することができる。
【００１９】
すなわち、例えば図５に示すように、全体を角張った直方体形状とした筐体２０を用いた場合、天井面１０に降った雨滴は、各側面に対して同様に流れ落ち、超音波センサ取り付け用窓４が形成された側面３に対しても多くの雨滴が流れ落ちる。このため、超音波センサ５の表面を流れ落ちる雨滴が当該超音波センサ５の表面または前方を膜状に覆うような事態が発生することがあり、これによって、超音波センサ５の感度の低下や誤検出が発生する可能性があった。これに対して、上記した実施形態の超音波センサユニット１によれば、係る事態が発生することを有効に防止することができる。また、図５に示した形状の筐体２０では、凹み２１やウエルド２２が発生し易いという問題もあった。これに対して上記した実施形態では、筐体２に凹みやウエルドが発生する可能性を大幅に低減することができた。
【００２０】
なお、上記のような超音波センサ５の部位に対する雨滴の落下を防止するためには、超音波センサ取り付け用窓４の上側にひさしのような突起を設けることも考えられる。しかし、このように超音波センサ５の表面より前側に突起物を設けると、超音波の乱反射が起きる可能性が高くなり、誤検知等の発生の要因となるため、好ましくない。
【００２１】
なお、上記の実施形態では、天井面１０の中央部から、超音波センサ取り付け用窓４が形成された側面３に隣接する両側の側面１１，１２にかけて傾斜するように、両側に傾斜面１３を形成した場合について説明したが、超音波センサユニット１を、天井面１０が側方を向くように横向きに取り付けて使用するように使用態様が決まっているような場合、例えば、側面１１側が上向きになるように取り付けられる場合は、傾斜面１３を側面１１側のみの一方に設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波センサユニットの要部構成を示す斜視図。
【図２】図１の超音波センサユニットの全体構成を示す上面図。
【図３】図１の超音波センサユニットの全体構成を示す側面図。
【図４】図１の超音波センサユニットの全体構成を示す底面図。
【図５】従来の超音波センサユニットの要部構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２３】
１……超音波センサユニット、２……筐体、３……超音波センサ取り付け用窓が形成された側面、４……超音波センサ取り付け用窓、５……超音波センサ、６……電気回路、７……樹脂、８，１１，１２……側面、９……ケーブル、１０……天井部、１３……傾斜面、１４……排水部、１５……温度センサ、１６……発光素子。
【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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