JP2012032167A - Ultrasonic transmitting/receiving apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、超音波送受信器を設置するためのクッションと、クッションを使用した超音波送受信装置に関するものである。 The present invention relates to a cushion for installing an ultrasonic transmitter / receiver and an ultrasonic transmitter / receiver using the cushion.
近年、自動車（車両）のバックソナー用として防滴型の超音波送受信器が大量に生産されている。有底筒状ケースの底面に圧電素子を貼り付けてなる超音波送受信器が主に使用されている。 In recent years, a large number of drip-proof ultrasonic transmitters / receivers have been produced for automobile (vehicle) back sonar. An ultrasonic transmitter / receiver in which a piezoelectric element is attached to the bottom surface of a bottomed cylindrical case is mainly used.
図１に一般的に使用されている超音波送受信器の構造と、超音波送受信器の取付図を示す。アルミ合金からなる有底筒状ケース２の底面に両面銀電極の施された圧電素子１が接着剤によって接着されている。ケース２と銀電極の接着部は、接触によって電気的に接続されている。圧電素子１の一方の電極にはリード線３が半田付けされている。ケース側には、アルミット半田によってリード線４が半田つけされている。リード線の一端は、樹脂モールド５のピン５ａに半田つけされている。圧電素子１は、シリコーン発泡体からなる吸音材７で覆われている。ケース内部はショアＡ硬度３０〜６０のシリコーンなどの封止剤８によって封止されている。樹脂モールド５とケース２間にはシリコーンからなるスペーサー６が設けられている。上記の超音波送受信器がショアＡ硬度３０〜６０のシリコーンなどからなるクッション９を介してハウジング１０に取り付けられている。
FIG. 1 shows a structure of an ultrasonic transmitter / receiver generally used and an attachment diagram of the ultrasonic transmitter / receiver. A
これらの超音波送受信器は、圧電素子を貼り付けたケースの振動によって超音波を発生させる。そのため超音波送受信器は、超音波送受信器の振動を妨げない柔らかい材料で保持される必要がある。−４０℃〜１００℃の間で物性変化が少なく安定な、ショアＡ硬度３０〜６０程度のシリコーンが主に使用されている。 These ultrasonic transmitters / receivers generate ultrasonic waves by vibration of a case to which a piezoelectric element is attached. Therefore, the ultrasonic transmitter / receiver needs to be held by a soft material that does not interfere with the vibration of the ultrasonic transmitter / receiver. Silicone having a Shore A hardness of about 30 to 60 which is stable with little change in physical properties between -40 ° C and 100 ° C is mainly used.
一般的にクッションと超音波送受信器、またはクッションとハウジングは接着されておらず、超音波送受信器に（ハウジングから）引き抜く方向の力が加わった場合に、比較的小さな力で抜けてしまうという問題がある。クッションと超音波送受信器またはクッションとハウジングを接着剤によって接着することで、引き抜きに対して高い強度を得ることができる。しかし、クッションと超音波送受信器またはクッションとハウジングの間に、クッションから接着剤がはみ出すことなく接着剤を塗布する事が困難である。接着剤がはみ出した場合は、後工程の塗装に影響すると考えられる。はみ出した接着剤によって、取付の際の嵌合が悪くなるなどの問題が発生している。 In general, the cushion and the ultrasonic transmitter / receiver, or the cushion and the housing are not bonded, and when the pulling force is applied to the ultrasonic transmitter / receiver (from the housing), it will come out with a relatively small force. There is. By bonding the cushion and the ultrasonic transmitter / receiver or the cushion and the housing with an adhesive, it is possible to obtain high strength against pulling. However, it is difficult to apply an adhesive between the cushion and the ultrasonic transceiver or between the cushion and the housing without the adhesive protruding from the cushion. When the adhesive protrudes, it is considered that it affects the subsequent coating. The protruding adhesive causes problems such as poor fitting during mounting.
また、クッションと超音波送受信器またはクッションとハウジングの間に隙間があることで、製品内部に水が浸入し、浸入した水によって製品の内部が腐食される問題がある。
In addition, since there is a gap between the cushion and the ultrasonic transmitter / receiver or between the cushion and the housing, there is a problem that water enters the product and the inside of the product is corroded by the intruded water.
請求項１の発明では、外側が円筒状の金属または樹脂からなるケースに圧電素子を接着してなる超音波送受信器と、超音波送受信器を設置する為の筒状の開口部が設けられたハウジングと、前記超音波送受信器と前記ハウジングの間に前記超音波送受信器を覆うように設けられた円筒型クッションと、からなる超音波送受信装置において、
円筒型クッションの内側または外側の少なくとも一方の面に接着剤を流し込む為の溝を設け、クッションの一端に設けられた接着剤注入部から溝に接着剤を流し込み、溝に流し込まれた流し込まれた接着剤によってクッションと超音波送受信器またはクッションとハウジングの少なくともいずれか一方が接着することで、引き抜きに対して強固で、クッションと超音波送受信器またはクッションとハウジングを容易に接着することのできる超音波送受信装置を実現する。
According to the first aspect of the present invention, an ultrasonic transmitter / receiver in which a piezoelectric element is bonded to a case made of a metal or resin having a cylindrical shape on the outside, and a cylindrical opening for installing the ultrasonic transmitter / receiver are provided. In an ultrasonic transmission / reception apparatus comprising a housing, and a cylindrical cushion provided so as to cover the ultrasonic transmission / reception unit between the ultrasonic transmission / reception unit and the housing,
A groove for pouring the adhesive into the inner or outer surface of the cylindrical cushion was provided, and the adhesive was poured into the groove from the adhesive injection part provided at one end of the cushion, and poured into the groove. By bonding at least one of the cushion and the ultrasonic transceiver or the cushion and the housing with the adhesive, it is strong against pulling out and can be easily bonded to the cushion and the ultrasonic transceiver or the cushion and the housing. A sound wave transmitting / receiving device is realized.
請求項２の発明では、クッションの円周上を少なくとも一周する溝を設けることで、クッションと超音波送受信器またはクッションとハウジングの間から浸入する水が、製品内部へ浸入する事を防ぐことが出来る。防水シールド性のある請求項１に記載の超音波送受信器を実現する。
In the invention of
請求項３の発明では、クッションに設けられた外側の溝と内側の溝を繋ぐ貫通穴をクッションに設けることで、クッションの接着剤注入部から注入された接着剤は、内側の面と外側の面と繋ぐ貫通穴によって両面に回り込む。一度の接着剤注入で、両面の接着を可能となる作業性のよい請求項１または２に記載の超音波送受信装置を実現する。
In the invention of
請求項４の発明では、クッションに設ける溝をクッションの巻くようなスパイラル状にすることで、接着剤の流動性を高め、より作業性の高い請求項１から３に記載の超音波送受信装置を実現する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the groove provided in the cushion is formed in a spiral shape around which the cushion is wound, thereby improving the fluidity of the adhesive. Realize.
請求項５の発明では、クッション材料としてショアＡ硬度３０〜６０のシリコーンを用いる事で、引き抜きに強く、超音波送受信器から発生した超音波がハウジングに反射することで発生する反射ノイズを防ぐことができる。強度があり、超音波特性に優れる請求項１から４に記載の超音波送受信装置を実現する。
In the invention of
本発明を実施したクッションの例を図２に示す。ショアＡ硬度４０のシリコーンからなる円筒状クッション１４の内側と外側の面に、溝がそれぞれ設けられている。クッションの外側の一周する２本の溝１１が設けられている。クッションの内側を一周する２本の溝１２が設けられている。内側の溝１２は、クッションの一端に設けられた接着剤注入部１２ａに繋がっている。外側の溝１１は、同じくクッションの一端に設けられた接着剤注入部１１ａに繋がっている。接着剤注入部１１ａ、１２ａは、接着剤を流し込む為に、クッションの意匠面と反対の面に設けられている。
An example of a cushion embodying the present invention is shown in FIG. Grooves are respectively provided on the inner and outer surfaces of the
図２のクッション１４の取付例を図３に示す。外径φ１４の超音波送受信器のケース２に、クッション１４を取付、クッション１４を取り付けたケース２を筒状の超音波送受信器取付部をもつハウジング１３に圧入して、取り付ける。ハウジング１３の内側には接着剤注入穴１３ａが設けられており、注入穴１３ａからクッション１４に設けられた接着剤注入部１１ａと穴１２ａに接着剤を注入することができる。図４に注入された接着剤の流れを示す。接着剤注入部１２ａの一方から注入された接着剤は、溝１２を通って、もう一方の穴１２ａから出てくる。また穴１１ａの一方から注入された接着剤は、溝１１を通って、もう一方の穴１１ａから出てくる。クッション１４に設けられた溝によって、接着剤を所定の場所に塗布することができる。接着剤によってクッション１４と超音波送受信器のケース２またはハウジング１３が接着されることで引き抜きに対して強い超音波送受信装置を得ることができる。また接着剤によってクッション１４とケース２の間と、クッション１４とハウジング１３の間が埋められる為に、外部から水の浸入を防ぐことができる。
An example of attachment of the
接着剤として例えばエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系の接着剤などが使用できる。
クッション材料として、クッションは超音波送受信器から発生する超音波を遮音し、超音波送受信器を保持するための十分な弾性力を持つショアＡ硬度３０〜６０のシリコーンが使用出来る。
As the adhesive, for example, an epoxy resin-based or acrylic resin-based adhesive can be used.
As the cushion material, a silicone having a Shore A hardness of 30 to 60 having a sufficient elastic force for insulating the ultrasonic wave generated from the ultrasonic transceiver and holding the ultrasonic transceiver can be used as the cushion material.
内側の溝１１と外側の溝１２を貫通穴を設けて連結することで、接着剤注入部１１ａから注入された接着剤は、外側の溝１２まで流れ込み、一度の接着剤注入で内側と外側の両面を接着することができる。貫通穴は、接着剤の流れ込みを考慮し、両面に流れ込む位置に設ける必要がある。貫通穴が複数設けてもよい。
By connecting the
外側の溝１２をクッションのまわりを巻くようにスパイラル状にすることで、接着剤の流動性をあげることができる。
By making the
１ 両面電極の施された圧電素子
２ 有底筒状ケース
３ 素子側リード線
４ ケース側リード線
５ 樹脂モールド
５ａ 金属ピン
６ スペーサー
７ 吸音材
８ 封止剤
９ クッション
１０ ハウジング
１１ 外側の溝
１１ａ 接着剤注入穴（外側）
１２ 内側の溝
１２ａ 接着剤注入穴（内側）
１３ 接着剤注入穴のある治具
１３ａ 治具の接着剤注入穴
１４ 溝のあるクッション
DESCRIPTION OF
12 Inner groove 12a Adhesive injection hole (inside)
13 Jig with adhesive injection hole 13a Adhesive injection hole of
Claims (5)
事を特徴とする請求項１に記載の超音波送受信装置 The cushion groove is provided on the circumference of the cushion, and at least one of the ultrasonic transceiver, the cushion, or the cushion and the housing is bonded so as to prevent water from entering between the ultrasonic transceiver, the cushion, or the housing and the cushion. The ultrasonic transmission / reception apparatus according to claim 1,
4. The ultrasonic transmission / reception apparatus according to claim 1, wherein the groove provided in the cushion is a spiral groove provided so as to wind the cushion.
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