超音波送受波器

【課題】従来の超音波送受波器のにおいては、共振特性が安定した音圧感度も高い高性能なセンサを市場に提供するには有底筒状ケースをアルミニウム等の金属製で精度良く加工する必要があり製造コストが高くセンサ製品自体の価格を下げることが出来なかったためバックセンサシステムの価格を上げ、グレードが高い自動車以外にはなかなか普及がすすなまい問題がある。
【解決手段】超音波送受波器において、有底筒状ケースをエポキシ系等の硬度の高い材料でケースを成形する事により従来の音圧感度などの性能を維持したままでセンサのコストを下げた超音波送受波器を市場に提供できる。

【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、超音波送受波器を車のバンパー等に埋め込み設置し、車周辺の障害物を検出しようとした場合、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により、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、障害物に当たった超音波信号は、その障害物で反射され、その反射された超音波信号の一部が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によって障害物を検出している。
図４は、従来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４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を貼り合わせ、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６との接着面側の反対面から入出力リード５a、又、有底筒状ケース６から入出力リード５ｂを半田付け等して取り出す。圧電素子１の有底筒状ケース６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６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の上面にシリコン発泡体等から成る吸音材３を載置して、更に、その上からシリコン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース６内に充填し構成する。
従来の実施の形態に関わる超音波送受波器において、共振特性が安定して高い音圧感度を得るために通常アルミニウム等の金属が使われるが有底筒状ケースの製作においてコストがかかり、バックセンサシステムの価格を上げる問題がある。
【特許文献１】特許公開２００１−７８２９６
【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】
解決しようとする問題点は、高性能化のために加工精度高い金属性の有底筒状ケースを製造する必要があるが、有底筒状ケースの作製にコストがかかり、センサの価格を安価に出来ないためバックセンサシステムの価格が高くの市場への普及が制限される。
【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、有底筒状ケースをエポキシ系等の樹脂にて成形し、安価なケースを使用することで製品のコストを下げる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、バックセンサ市場に高性能で安価なセンサを提供できるためバックセンサシステム等の障害物検知システム自体の価格を下げることが出来、今まで搭載出来なかったグレートの車両でも採用されることが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
従来アルミニウム等の金属でつくられていた有底筒状ケースをエポキシ系成形樹脂を用いることで性能を維持したまま安価なセンサを提供することが出来る。
【実施例】
【０００７】
図１及び図２は本発明の実施の形態の関わる超音波送受波器の概略縦断面図、上面図を表す。図1、図２において、エポキシ系等の成形樹脂から成る有底筒状ケース２の底面内部に圧電素子１を貼り合わせ、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と圧電素子１から入出力リード５a、又、圧電素子１の有底筒状ケース２との接着面側の面と圧電素子１から入出力リード５ｂを半田付け等をし取り出す。圧電素子１と入出力リード５a及び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ン等から成る吸音材３を載置して、その上からシリコン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース２内部に充填し構成する。
図３は本発明の別の実施の形態の関わる超音波送受波器の概略縦断面図、上面図を示す。図３において、エポキシ系の成形樹脂から成る金属メッキを施した有底筒状ケース７の底面内部に圧電素子１を貼り合わせ、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７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、圧電素子１の有底筒状ケース７との接着面側と有底筒状ケース７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７と入出力リード５ｂとは電気的に接続されている。又、圧電素子１の有底筒状ケース７と入出力リード５ｂを半田付け等をし取り出す。圧電素子１と入出力リード５a及び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ン等から成る吸音材３を載置して、その上からシリコン材、ウレタン材等から成る封止剤４を有底筒状ケース７内部に充填し構成する。
【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の概略縦断面図、上面図
【図２】本発明の別の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図、上面図
【図３】本発明の別の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図、上面図
【図４】従来の実施の形態に関わる超音波送受波器の概略縦断面図、上面図
【符号の説明】
【００１０】
１圧電素子
２樹脂製有底筒状ケース
３吸音材
４封止材
５ａ入出力リード
５ｂ入出力リード
６金属製有底筒状ケース
７金属メッキされた樹脂製有底筒状ケース

【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、有底筒状ケースをエポキシ系等の硬度が高い樹脂でつくられたことを特徴とする超音波送受波器。

【図１】