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JP7167567B2 - ultrasonic sensor - Google Patents

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JP7167567B2 JP2018167027A JP2018167027A JP7167567B2 JP 7167567 B2 JP7167567 B2 JP 7167567B2 JP 2018167027 A JP2018167027 A JP 2018167027A JP 2018167027 A JP2018167027 A JP 2018167027A JP 7167567 B2 JP7167567 B2 JP 7167567B2
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Description

本発明は、超音波センサに関する。 The present invention relates to ultrasonic sensors.

超音波周波数帯の送受信を行う超音波送受波器は、例えば、車載用コーナーセンサ等の超音波センサとして産業上利用されている。この種の超音波送受波器は、有底筒状のケースと、このケースの底部に貼り付けられた圧電素子とを備えている。 2. Description of the Related Art Ultrasonic transducers that transmit and receive in an ultrasonic frequency band are industrially used as, for example, ultrasonic sensors such as in-vehicle corner sensors. This type of ultrasonic transmitter/receiver includes a cylindrical case with a bottom and a piezoelectric element attached to the bottom of the case.

この種の超音波送受波器において、一個の超音波送受波器に複数の共振周波数を持たせる技術が知られている（例えば特許文献１等参照）。これにより、近距離および遠距離の検知を一個の超音波送受波器で行うことができる等、超音波送受波器あるいはこれを備えた超音波センサの高機能化が図られる。 In this type of ultrasonic transducer, there is known a technique that allows one ultrasonic transducer to have a plurality of resonance frequencies (see, for example, Patent Document 1). As a result, an ultrasonic transducer or an ultrasonic sensor having such an ultrasonic transducer can be made highly functional, such as a single ultrasonic transducer that can perform short-distance and long-distance detection.

具体的には、特許文献１に記載の超音波送受波器は、大きさの異なる２個の有底筒状ケースを有している。この超音波送受波器は、大きい有底筒状ケースの底面と小さい有底筒状ケースの開口部とを固着して、小さい有底筒状ケースの底面に圧電素子を貼り合せることによって形成されている。 Specifically, the ultrasonic transmitter/receiver described in Patent Document 1 has two bottomed cylindrical cases of different sizes. This ultrasonic transducer is formed by fixing the bottom surface of a large cylindrical case with a bottom to the opening of a small cylindrical case with a bottom, and bonding a piezoelectric element to the bottom surface of the small cylindrical case with a bottom. ing.

特許第５２７６３５２号公報Japanese Patent No. 5276352

一個の超音波送受波器に複数の共振周波数を持たせる従来の技術においては、圧電素子等の超音波素子を収容するケースの形状が複雑化する。このため、製造コストおよび耐久性の面で課題があった。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、例えば、形状の複雑化を可及的に回避しつつ、複数の共振周波数を有する構成を提供する。 In the conventional technique for providing a single ultrasonic transducer with a plurality of resonance frequencies, the shape of a case for accommodating an ultrasonic element such as a piezoelectric element becomes complicated. Therefore, there are problems in terms of manufacturing cost and durability. The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above. That is, the present invention provides, for example, a configuration having a plurality of resonance frequencies while avoiding complication of shape as much as possible.

請求項１に記載の超音波センサ（１）は、
電気信号と超音波振動とを変換するように構成された、超音波素子（５）と、
有底筒形状を有していて、内側に前記超音波素子を収容するように構成された、素子収容ケース（６）と、
を備え、
前記素子収容ケースは、指向中心軸（ＤＡ）を囲む筒状に形成された側板部（６１）と、前記指向中心軸と平行な軸方向における前記側板部の一端側を閉塞する底板部（６２）とを有し、
前記側板部は、前記指向中心軸と直交する径方向について所定厚さを有する円筒状または部分円筒状の薄肉部（６１１）と、前記指向中心軸を囲む周方向における前記薄肉部の一部に設けられていて前記所定厚さよりも大きな径方向寸法を有する厚肉部（６１３）とを有し、
前記底板部には、前記超音波素子が固定され、
前記電気信号の入力により励振された前記超音波素子の振動により、前記超音波素子と前記素子収容ケースとによって構成される超音波マイクロフォン（４）が、一方が他方の高次共振周波数ではない第一構造共振周波数および第二構造共振周波数を有するように、前記厚肉部が形成されている。 The ultrasonic sensor (1) according to claim 1,
an ultrasonic element (5) configured to convert between electrical signals and ultrasonic vibrations;
an element housing case (6) having a cylindrical shape with a bottom and configured to house the ultrasonic element therein;
with
The element housing case includes a cylindrical side plate portion (61) that surrounds the directivity center axis (DA), and a bottom plate portion (62) that closes one end side of the side plate portion in an axial direction parallel to the directivity center axis (DA). ) and
The side plate portion has a cylindrical or partially cylindrical thin portion (611) having a predetermined thickness in a radial direction orthogonal to the directivity central axis, and a portion of the thin portion in the circumferential direction surrounding the directivity central axis. a thick portion (613) provided and having a radial dimension larger than the predetermined thickness;
The ultrasonic element is fixed to the bottom plate,
The vibration of the ultrasonic element excited by the input of the electrical signal causes the ultrasonic microphone (4) constituted by the ultrasonic element and the element housing case to vibrate at a higher resonance frequency than the other. The thickened portion is formed to have one structural resonant frequency and a second structural resonant frequency .

なお、出願書類の各欄において、各要素に括弧付きの参照符号が付される場合がある。しかしながら、かかる参照符号は、同要素と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を、単に示すものにすぎない。よって、本発明は、上記の参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。 In addition, in each column of the application documents, each element may be given a reference sign with parentheses. However, such reference numerals merely indicate an example of the corresponding relationship between the same elements and specific means described in the embodiments described later. Therefore, the present invention is not limited in any way by the above reference numerals.

実施形態に係る超音波センサを搭載した車両の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the appearance of a vehicle equipped with an ultrasonic sensor according to an embodiment; FIG. 図１に示された超音波センサの概略的な装置構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a schematic device configuration of the ultrasonic sensor shown in FIG. 1; FIG. 図２に示された超音波マイクロフォンの概略構成を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a schematic configuration of the ultrasonic microphone shown in FIG. 2; FIG. 図３に示された超音波マイクロフォンの音響インピーダンス特性を示すグラフである。4 is a graph showing acoustic impedance characteristics of the ultrasonic microphone shown in FIG. 3; 一変形例に係る超音波マイクロフォンの概略構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of an ultrasonic microphone according to one modification; 図５におけるVI－VI断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5; 他の一変形例に係る超音波マイクロフォンの概略構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an ultrasonic microphone according to another modified example; さらに他の一変形例に係る超音波マイクロフォンの概略構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of an ultrasonic microphone according to still another modification; 図８におけるIX－IX断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8; さらに他の一変形例に係る超音波マイクロフォンの概略構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of an ultrasonic microphone according to still another modification; 図１０Ａに示された超音波マイクロフォンの断面図である。10B is a cross-sectional view of the ultrasonic microphone shown in FIG. 10A; FIG. さらに他の一変形例に係る超音波マイクロフォンの概略構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of an ultrasonic microphone according to still another modification; 図１１に示された超音波マイクロフォンの断面図である。12 is a cross-sectional view of the ultrasonic microphone shown in FIG. 11; FIG. 図１２におけるXIII－XIII断面図である。13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12; FIG.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると、当該実施形態の理解が妨げられるおそれがある。このため、変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中には挿入せず、その後にまとめて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. It should be noted that if various modifications applicable to one embodiment are inserted in the middle of a series of explanations related to the embodiment, there is a risk that the understanding of the embodiment will be hindered. For this reason, the modification will not be inserted in the middle of the series of descriptions regarding the embodiment, and will be described collectively after that.

（実施形態）
図１を参照すると、車両Ｖは、いわゆる四輪自動車であって、箱状の車体Ｖ１を備えている。車体Ｖ１の前端部には、車体部品であるフロントバンパーＶ２が装着されている。車体Ｖ１の後端部には、車体部品であるリアバンパーＶ３が装着されている。 (embodiment)
Referring to FIG. 1, the vehicle V is a so-called four-wheel vehicle and has a box-shaped body V1. A front bumper V2, which is a vehicle body part, is attached to the front end of the vehicle body V1. A rear bumper V3, which is a vehicle body part, is attached to the rear end of the vehicle body V1.

フロントバンパーＶ２およびリアバンパーＶ３には、超音波センサ１を装着するための貫通孔である装着孔Ｖ４が形成されている。超音波センサ１は、いわゆる車載のクリアランスソナーであって、フロントバンパーＶ２およびリアバンパーＶ３に装着されている。 A mounting hole V4, which is a through hole for mounting the ultrasonic sensor 1, is formed in the front bumper V2 and the rear bumper V3. The ultrasonic sensor 1 is a so-called vehicle-mounted clearance sonar, and is attached to the front bumper V2 and the rear bumper V3.

（超音波センサ）
図２は、超音波センサ１の全体構成を、フロントバンパーＶ２に装着された車載状態で示す。説明の便宜上、図２において、図示の通りに、Ｚ軸が超音波センサ１の指向中心軸ＤＡと平行となるように右手系ＸＹＺ直交座標系を設定する。このとき、指向中心軸ＤＡと平行な方向を「軸方向」と称する。図２における上側、すなわち、Ｚ軸正方向側を、軸方向における「先端側」と称することがある。同様に、図２における下側、すなわち、Ｚ軸負方向側を、軸方向における「基端側」と称することがある。さらに、軸方向と直交する任意の方向を「面内方向」と称することがある。すなわち、「面内方向」は、図２における、ＸＹ平面と平行な方向である。 (ultrasonic sensor)
FIG. 2 shows the overall configuration of the ultrasonic sensor 1 mounted on the front bumper V2. For convenience of explanation, in FIG. 2, a right-handed XYZ orthogonal coordinate system is set such that the Z-axis is parallel to the directivity central axis DA of the ultrasonic sensor 1, as shown. At this time, a direction parallel to the directivity center axis DA is called an “axial direction”. The upper side in FIG. 2, that is, the Z-axis positive direction side, may be referred to as the "front end side" in the axial direction. Similarly, the lower side in FIG. 2, ie, the Z-axis negative direction side, may be referred to as the "base end side" in the axial direction. Furthermore, any direction orthogonal to the axial direction may be referred to as an “in-plane direction”. That is, the "in-plane direction" is a direction parallel to the XY plane in FIG.

図２を参照すると、超音波センサ１は、センサケース２と、弾性保持部材３と、超音波マイクロフォン４とを備えている。超音波マイクロフォン４は、超音波素子５と素子収容ケース６とを備えている。以下、超音波センサ１を構成する各部の構成について説明する。 Referring to FIG. 2, the ultrasonic sensor 1 includes a sensor case 2, an elastic holding member 3, and an ultrasonic microphone 4. As shown in FIG. The ultrasonic microphone 4 has an ultrasonic element 5 and an element housing case 6 . The configuration of each part constituting the ultrasonic sensor 1 will be described below.

超音波センサ１の筐体を構成するセンサケース２は、弾性保持部材３を保持するように構成されている。弾性保持部材３は、絶縁性且つ弾性を有するシリコーンゴム等の合成樹脂系弾性材料によって形成されている。合成樹脂系弾性材料は、粘弾性材料あるいはエラストマとも称される。弾性保持部材３は、超音波マイクロフォン４の軸方向における先端側を露出させつつ基端側を覆うことで、超音波マイクロフォン４を弾性支持するように構成されている。すなわち、超音波マイクロフォン４は、弾性保持部材３を介して、センサケース２により支持されている。 A sensor case 2 forming a housing of the ultrasonic sensor 1 is configured to hold an elastic holding member 3 . The elastic holding member 3 is made of an insulating and elastic synthetic resin elastic material such as silicone rubber. Synthetic resin-based elastic materials are also called viscoelastic materials or elastomers. The elastic holding member 3 is configured to elastically support the ultrasonic microphone 4 by exposing the distal end side of the ultrasonic microphone 4 in the axial direction and covering the proximal end side thereof. That is, the ultrasonic microphone 4 is supported by the sensor case 2 via the elastic holding member 3 .

センサケース２は、ケース本体部２１と、コネクタ部２２と、ケース筒部２３とを有している。センサケース２は、ポリプロピレン等の硬質の合成樹脂によって一体に形成されている。 The sensor case 2 has a case body portion 21 , a connector portion 22 and a case cylinder portion 23 . The sensor case 2 is integrally formed of hard synthetic resin such as polypropylene.

ケース本体部２１は、略直方体状の外形形状を有する箱状部分であって、軸方向における基端側が開口する有底筒状に形成されている。コネクタ部２２は、超音波センサ１を電子制御ユニット等の外部機器と電気接続するために、ケース本体部２１における側壁部から外側に向かって延設されている。 The case main body portion 21 is a box-like portion having a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and is formed in a bottomed cylindrical shape with an open base end side in the axial direction. The connector portion 22 extends outward from the side wall portion of the case body portion 21 in order to electrically connect the ultrasonic sensor 1 to an external device such as an electronic control unit.

ケース筒部２３は、略円筒状の部分であって、ケース本体部２１から軸方向における先端側に突設されている。ケース筒部２３は、指向中心軸ＤＡを軸中心とする略円筒形状に形成された弾性保持部材３の、軸方向における基端部を保持するように構成されている。ケース筒部２３の内側のシリンダ状の空間は、ケース本体部２１の内側の略直方体状の空間と連通するように設けられている。以下、ケース筒部２３の内側の空間とケース本体部２１の内側の空間とを総称して、センサケース２の内側の空間と称する。 The case tubular portion 23 is a substantially cylindrical portion and protrudes from the case main body portion 21 toward the distal end side in the axial direction. The case tubular portion 23 is configured to hold the proximal end portion in the axial direction of the elastic holding member 3 which is formed in a substantially cylindrical shape centered on the directivity central axis DA. A cylindrical space inside the case tubular portion 23 is provided so as to communicate with a substantially rectangular parallelepiped space inside the case main body portion 21 . Hereinafter, the space inside the case tubular portion 23 and the space inside the case body portion 21 are collectively referred to as the space inside the sensor case 2 .

センサケース２の内側の空間には、回路基板２４と、配線部２５と、シールド部２６とが収容されている。超音波センサ１の動作を制御する回路基板２４は、ケース本体部２１に収容されている。配線部２５は、超音波マイクロフォン４と回路基板２４とを電気接続するように設けられている。シールド部２６は、回路基板２４と配線部２５とを覆うことで、これらを電磁シールドするように、センサケース２の内面に固定されている。 A circuit board 24 , a wiring portion 25 and a shield portion 26 are accommodated in the space inside the sensor case 2 . A circuit board 24 for controlling the operation of the ultrasonic sensor 1 is housed in the case body 21 . The wiring part 25 is provided so as to electrically connect the ultrasonic microphone 4 and the circuit board 24 . The shield part 26 is fixed to the inner surface of the sensor case 2 so as to electromagnetically shield the circuit board 24 and the wiring part 25 by covering the circuit board 24 and the wiring part 25 .

ダンパ部材２７は、円盤状の部材であって、弾性保持部材３の内径に対応する外径を有している。すなわち、ダンパ部材２７は、軸方向における超音波マイクロフォン４よりも基端側にて、弾性保持部材３の内側のシリンダ状の空間内に嵌め込まれている。ダンパ部材２７は、超音波マイクロフォン４からセンサケース２への振動伝達を抑制するよう設けられている。具体的には、ダンパ部材２７は、絶縁性且つ弾性を有する発泡シリコーン等の発泡弾性体によって形成されている。 The damper member 27 is a disk-shaped member having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the elastic holding member 3 . That is, the damper member 27 is fitted in the cylindrical space inside the elastic holding member 3 on the proximal end side of the ultrasonic microphone 4 in the axial direction. The damper member 27 is provided to suppress vibration transmission from the ultrasonic microphone 4 to the sensor case 2 . Specifically, the damper member 27 is formed of a foamed elastic body such as foamed silicone having insulation and elasticity.

センサケース２の内側の空間には、充填材２８が充填されている。充填材２８はシリコーンゴム等の、絶縁性且つ弾性を有する合成樹脂材料によって形成されている。 A space inside the sensor case 2 is filled with a filler 28 . The filler 28 is made of an insulating and elastic synthetic resin material such as silicone rubber.

（超音波マイクロフォン）
本実施形態においては、超音波素子５と素子収容ケース６とによって構成される超音波マイクロフォン４は、超音波送受波器としての機能を有している。すなわち、超音波マイクロフォン４は、超音波を送受信可能に構成されている。 (ultrasonic microphone)
In this embodiment, the ultrasonic microphone 4 composed of the ultrasonic element 5 and the element housing case 6 functions as an ultrasonic transmitter/receiver. That is, the ultrasonic microphone 4 is configured to be able to transmit and receive ultrasonic waves.

換言すれば、超音波マイクロフォン４は、印加された駆動信号に基づいて、探査波を指向中心軸ＤＡに沿って送信するように構成されている。指向中心軸ＤＡは、超音波マイクロフォン４から超音波の送受信方向に沿って延びる仮想半直線であって、指向角の基準となるものである。「指向中心軸」は検出軸とも称され得る。また、超音波マイクロフォン４は、周囲に存在する物体による反射波を受信して、受信信号を発生するように構成されている。 In other words, the ultrasonic microphone 4 is configured to transmit the probe wave along the directivity central axis DA based on the applied drive signal. The directivity center axis DA is a virtual half-line extending from the ultrasonic microphone 4 along the transmission/reception direction of ultrasonic waves, and serves as a reference for the directivity angle. A "center pointing axis" may also be referred to as a detection axis. Also, the ultrasonic microphone 4 is configured to receive reflected waves from surrounding objects and generate received signals.

超音波素子５は、電気信号と超音波振動とを変換するように構成されている。本実施形態においては、超音波素子５は、圧電素子であって、軸方向に厚さ方向を有する薄膜状に形成されている。 The ultrasonic element 5 is configured to convert electrical signals and ultrasonic vibrations. In this embodiment, the ultrasonic element 5 is a piezoelectric element, and is formed in a thin film shape having a thickness direction in the axial direction.

（素子収容ケース）
素子収容ケース６は、指向中心軸ＤＡを軸中心とする有底筒形状を有している。素子収容ケース６は、内側に超音波素子５を収容するように構成されている。図２および図３を参照しつつ、素子収容ケース６の構成の詳細について説明する。なお、図３に示された右手系ＸＹＺ直交座標系は、図２に示された右手系ＸＹＺ直交座標系に対応している。 (element housing case)
The element housing case 6 has a cylindrical shape with a bottom centered on the directivity center axis DA. The element housing case 6 is configured to house the ultrasonic element 5 inside. Details of the configuration of the element housing case 6 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. The right-handed XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 3 corresponds to the right-handed XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG.

素子収容ケース６は、側板部６１と底板部６２とを備えている。側板部６１と底板部６２とは、同一の材料によって構成されている。本実施形態においては、素子収容ケース６は、アルミニウム等の金属によって、継ぎ目なく一体に形成されている。 The element housing case 6 has a side plate portion 61 and a bottom plate portion 62 . The side plate portion 61 and the bottom plate portion 62 are made of the same material. In this embodiment, the element housing case 6 is seamlessly and integrally formed of metal such as aluminum.

側板部６１は、指向中心軸ＤＡを囲む筒状に形成されている。本実施形態においては、側板部６１は、指向中心軸ＤＡと略平行な中心軸線を有する円筒状に形成されている。 The side plate portion 61 is formed in a tubular shape surrounding the directivity central axis DA. In this embodiment, the side plate portion 61 is formed in a cylindrical shape having a central axis substantially parallel to the directivity central axis DA.

底板部６２は、軸方向に厚さ方向を有する平板状あるいは薄板状の部分であって、軸方向における側板部６１の一端側を閉塞するように設けられている。具体的には、底板部６２は、側板部６１の軸方向における先端部と継ぎ目なく一体的に結合されている。 The bottom plate portion 62 is a plate-like or thin plate-like portion having a thickness direction in the axial direction, and is provided so as to close one end side of the side plate portion 61 in the axial direction. Specifically, the bottom plate portion 62 is seamlessly and integrally connected to the tip portion of the side plate portion 61 in the axial direction.

底板部６２には、超音波素子５が固定されている。すなわち、超音波素子５は、側板部６１の内側の空間である内部空間６３に収容されつつ、底板部６２と接合されている。底板部６２は、超音波素子５による超音波の送信または受信の際に、側板部６１と結合された外縁部を固定端として撓みながら軸方向に超音波振動するように設けられている。 The ultrasonic element 5 is fixed to the bottom plate portion 62 . That is, the ultrasonic element 5 is housed in an internal space 63 that is a space inside the side plate portion 61 and is joined to the bottom plate portion 62 . The bottom plate portion 62 is provided so as to ultrasonically vibrate in the axial direction while bending with the outer edge portion coupled to the side plate portion 61 as a fixed end when the ultrasonic element 5 transmits or receives ultrasonic waves.

側板部６１は、薄肉部６１１と、指向性調整部６１２と、厚肉部６１３とを有している。薄肉部６１１は、指向中心軸ＤＡと直交する径方向について所定厚さを有する部分円筒状に形成されている。「径方向」は、指向中心軸ＤＡから放射状に延びる方向である。すなわち、径方向は、指向中心軸ＤＡを法線とする平面上にて、当該平面と指向中心軸ＤＡとの交点を中心とする仮想円を描いた場合の、当該仮想円の半径方向である。また、側板部６１の各部における径方向寸法を「厚さ」と称することがある。換言すれば、薄肉部６１１は、指向性調整部６１２および厚肉部６１３よりも薄い、一定厚さを有している。 The side plate portion 61 has a thin portion 611 , a directivity adjusting portion 612 and a thick portion 613 . The thin portion 611 is formed in a partial cylindrical shape having a predetermined thickness in a radial direction orthogonal to the directivity central axis DA. A “radial direction” is a direction radially extending from the directivity central axis DA. That is, the radial direction is the radial direction of a virtual circle drawn on a plane whose normal is the directivity center axis DA and whose center is the intersection of the plane and the directivity center axis DA. . Also, the radial dimension of each portion of the side plate portion 61 may be referred to as "thickness". In other words, the thin portion 611 has a constant thickness that is thinner than the directivity adjusting portion 612 and the thick portion 613 .

本実施形態においては、薄肉部６１１の所定厚さは、側板部６１および底板部６２の径方向または軸方向における寸法のうち、軸方向における底板部６２の厚さに最も近い寸法を有している。具体的には、薄肉部６１１は、底板部６２の厚さすなわち軸方向寸法の０．３～２．０倍、好ましくは０．５～１．５倍、より好ましくは０．７～１．２倍の厚さに形成されている。典型的には、薄肉部６１１は、底板部６２と略同じ厚さに形成され得る。 In the present embodiment, the predetermined thickness of the thin portion 611 has the dimension closest to the thickness of the bottom plate portion 62 in the axial direction among the dimensions in the radial direction or the axial direction of the side plate portion 61 and the bottom plate portion 62. there is Specifically, the thin portion 611 is 0.3 to 2.0 times, preferably 0.5 to 1.5 times, more preferably 0.7 to 1.0 times the thickness of the bottom plate portion 62, that is, the axial dimension. It is formed twice as thick. Typically, the thin portion 611 can be formed to have substantially the same thickness as the bottom plate portion 62 .

指向性調整部６１２は、薄肉部６１１よりも大きな厚さすなわち径方向寸法を有している。具体的には、本実施形態においては、指向性調整部６１２は、指向中心軸ＤＡと平行な視線で見た場合に、Ｘ軸方向に沿って延設された弦と円弧とで囲まれた弓形に形成されている。また、指向性調整部６１２は、指向中心軸ＤＡを囲む周方向について薄肉部６１１に隣接配置されている。「周方向」は、上記の仮想円の円周方向である。 The directivity adjusting portion 612 has a greater thickness, ie, a radial dimension, than the thin portion 611 . Specifically, in this embodiment, the directivity adjustment unit 612 is surrounded by a chord and an arc extending along the X-axis direction when viewed in a line of sight parallel to the directivity central axis DA. It is shaped like an arc. Further, the directivity adjusting portion 612 is arranged adjacent to the thin portion 611 in the circumferential direction surrounding the directivity central axis DA. The "circumferential direction" is the circumferential direction of the virtual circle.

本実施形態においては、一対の薄肉部６１１が、指向中心軸ＤＡを挟んで対向配置されている。同様に、一対の指向性調整部６１２が、指向中心軸ＤＡを挟んで対向配置されている。すなわち、内部空間６３は、指向中心軸ＤＡと平行な視線で見た場合に、一対の半円と一対の線分とで構成される角丸長方形状あるいは長円状に形成されている。また、側板部６１は、半円に対応して設けられた一対の薄肉部６１１と、線分に対応して設けられた一対の指向性調整部６１２とを有している。これにより、超音波マイクロフォン４は、Ｙ軸方向にてＸ軸方向よりも狭い指向角を有するように構成されている。 In this embodiment, a pair of thin portions 611 are arranged to face each other with the directivity central axis DA interposed therebetween. Similarly, a pair of directivity adjusting sections 612 are arranged opposite to each other with the directivity central axis DA interposed therebetween. That is, the internal space 63 is formed in the shape of a rounded rectangle or an ellipse composed of a pair of semicircles and a pair of line segments when viewed in a line of sight parallel to the directivity central axis DA. Further, the side plate portion 61 has a pair of thin portions 611 provided corresponding to the semicircles, and a pair of directivity adjustment portions 612 provided corresponding to the line segments. Thereby, the ultrasonic microphone 4 is configured to have a narrower directivity angle in the Y-axis direction than in the X-axis direction.

厚肉部６１３は、薄肉部６１１の有する所定厚さよりも大きな厚さすなわち径方向寸法を有している。厚肉部６１３は、周方向について、薄肉部６１１に対応する位置に配置されている。また、厚肉部６１３は、周方向における薄肉部６１１の一部に設けられている。一方、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における少なくとも一部に設けられている。 The thick portion 613 has a thickness greater than the predetermined thickness of the thin portion 611, that is, a radial dimension. The thick portion 613 is arranged at a position corresponding to the thin portion 611 in the circumferential direction. Also, the thick portion 613 is provided in a portion of the thin portion 611 in the circumferential direction. On the other hand, the thick portion 613 is provided at least partially in the axial direction of the thin portion 611 .

すなわち、厚肉部６１３は、電気信号の入力により励振された超音波素子５の振動により、超音波マイクロフォン４が第一構造共振周波数および第二構造共振周波数を有するように形成されている。第一構造共振周波数および第二構造共振周波数は、ともに超音波域であって、一方が他方の高次共振周波数ではない関係を有している。具体的には、第一構造共振周波数をＦ１とし、第二構造共振周波数をＦ２とし、Ｆ１＜Ｆ２とし、ｎを自然数とし、ｒおよびｓを任意の一桁の自然数とすると、Ｆ２≠ｎ×Ｆ１且つＦ２≠（ｒ／ｓ）×Ｆ１である。 That is, the thick portion 613 is formed so that the ultrasonic microphone 4 has the first structural resonance frequency and the second structural resonance frequency due to the vibration of the ultrasonic element 5 excited by the input of the electric signal. Both the first structural resonance frequency and the second structural resonance frequency are in the ultrasonic range, and one is not a higher-order resonance frequency of the other. Specifically, if the first structural resonance frequency is F1, the second structural resonance frequency is F2, F1<F2, n is a natural number, and r and s are arbitrary one-digit natural numbers, then F2≠n× F1 and F2≠(r/s)×F1.

具体的には、厚肉部６１３は、厚さが薄肉部６１１の厚さの１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、より好ましくは２倍以上となるように形成されている。また、厚肉部６１３は、好ましくは、厚さが薄肉部６１１の厚さの５倍以下となるように形成されている。また、厚肉部６１３は、幅あるいは周方向寸法が当該厚肉部６１３の厚さ寸法の１／２以上となるように形成されている。厚肉部６１３の「幅」とは、軸方向と直交し且つ径方向と直交する方向における、厚肉部６１３の寸法である。同様に、厚肉部６１３は、軸方向寸法が当該厚肉部６１３の厚さ寸法の１／２以上となるように形成されている。典型的には、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の厚さの２倍以上の幅および軸方向寸法を有している。本実施形態においては、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における全体にわたって設けられている。図３に示された例においては、厚肉部６１３は、軸方向に延設された八角柱を軸方向に沿って半分に切断した形状を有している。 Specifically, the thick portion 613 is formed to be 1.1 times or more, preferably 1.2 times or more, more preferably 2 times or more the thickness of the thin portion 611 . Moreover, the thick portion 613 is preferably formed so that the thickness is five times or less the thickness of the thin portion 611 . Moreover, the thick portion 613 is formed so that the width or the circumferential dimension is 1/2 or more of the thickness dimension of the thick portion 613 . The “width” of the thick portion 613 is the dimension of the thick portion 613 in a direction perpendicular to the axial direction and perpendicular to the radial direction. Similarly, the thick portion 613 is formed so that the axial dimension is 1/2 or more of the thickness dimension of the thick portion 613 . Typically, thick portion 613 has a width and axial dimension that is at least twice the thickness of thin portion 611 . In this embodiment, the thick portion 613 is provided over the entire thin portion 611 in the axial direction. In the example shown in FIG. 3, the thick portion 613 has a shape obtained by cutting an axially extending octagonal prism in half along the axial direction.

本実施形態においては、厚肉部６１３は、周方向における薄肉部６１１の略中央位置に配置されている。また、厚肉部６１３は、指向中心軸ＤＡ側に突設されている。すなわち、厚肉部６１３は、上記のような構造共振周波数を実現するように、薄肉部６１１から指向中心軸ＤＡに向かって突出する突起部として設けられている。さらに、一対の厚肉部６１３が、指向中心軸ＤＡを挟んで対向配置されている。 In this embodiment, the thick portion 613 is arranged substantially at the center of the thin portion 611 in the circumferential direction. The thick portion 613 protrudes toward the direction center axis DA. That is, the thick portion 613 is provided as a protrusion projecting from the thin portion 611 toward the directivity center axis DA so as to achieve the structural resonance frequency as described above. Furthermore, a pair of thick portions 613 are arranged opposite to each other with the directivity central axis DA interposed therebetween.

（効果）
以下、本実施形態の構成により奏される効果とともに、各図面を参照しつつ説明する。 (effect)
Hereinafter, the effects produced by the configuration of the present embodiment will be described with reference to each drawing.

上記構成を有する超音波センサ１においては、有底筒状の素子収容ケース６の内側に収容された超音波素子５に電気信号が入力されると、超音波素子５が超音波振動する。これにより、素子収容ケース６が励振される。すると、超音波素子５と素子収容ケース６とによって構成される超音波マイクロフォン４が、所定の振動モードで振動する。 In the ultrasonic sensor 1 having the above configuration, when an electric signal is input to the ultrasonic element 5 housed inside the bottomed cylindrical element housing case 6, the ultrasonic element 5 ultrasonically vibrates. Thereby, the element housing case 6 is excited. Then, the ultrasonic microphone 4 constituted by the ultrasonic element 5 and the element housing case 6 vibrates in a predetermined vibration mode.

この点、上記構成においては、有底筒形状における筒状部である側板部６１は、薄肉部６１１と厚肉部６１３とを有している。厚肉部６１３は、部分円筒状の薄肉部６１１の、周方向における一部に設けられている。厚肉部６１３は、薄肉部６１１の所定厚さよりも大きな径方向寸法を有している。また、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における少なくとも一部に設けられている。 In this regard, in the configuration described above, the side plate portion 61 , which is the cylindrical portion of the bottomed cylindrical shape, has the thin portion 611 and the thick portion 613 . The thick portion 613 is provided in a portion of the partially cylindrical thin portion 611 in the circumferential direction. The thick portion 613 has a radial dimension larger than the predetermined thickness of the thin portion 611 . Moreover, the thick portion 613 is provided at least partially in the axial direction of the thin portion 611 .

このため、超音波マイクロフォン４にて、厚肉部６１３が存在しない場合の通常の振動モードに加えて、厚肉部６１３の存在に起因する追加の振動モードが生じる。これにより、通常の振動モードによる第一構造共振周波数の他に、追加の振動モードの発生に起因する第二構造共振周波数が発生する。第一構造共振周波数と第二構造共振周波数とは、一方が他方の高次共振周波数とはならないような関係となる。 Therefore, in the ultrasonic microphone 4, in addition to the normal vibration mode when the thick portion 613 does not exist, an additional vibration mode due to the presence of the thick portion 613 is generated. As a result, in addition to the first structural resonance frequency due to the normal vibration mode, a second structural resonance frequency is generated due to the generation of the additional vibration mode. The relationship between the first structural resonance frequency and the second structural resonance frequency is such that one is not a higher-order resonance frequency of the other.

図４は、図３に示された超音波マイクロフォン４の振動状態を計算機シミュレーションした結果を示す。図４中、横軸Ｆは周波数を示し、縦軸Ωは音響インピーダンスを示す。図４に示されているように、図３に示された超音波マイクロフォン４においては、１０～１００ｋＨｚの範囲内にて、二個の顕著な構造共振周波数が発生している。約５２ｋＨｚにて発生している一方の構造共振周波数は、厚肉部６１３が存在しない場合の通常の振動モードに対応する。約６７ｋＨｚにて発生している他方の構造共振周波数は、追加の振動モードの発生に起因する。具体的には、この追加の振動モードは、通常の振動モードによる振動波と、厚肉部６１３による反射波とが合成されたものであると推定される。 FIG. 4 shows the result of computer simulation of the vibration state of the ultrasonic microphone 4 shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis F indicates frequency, and the vertical axis Ω indicates acoustic impedance. As shown in FIG. 4, in the ultrasonic microphone 4 shown in FIG. 3, two prominent structural resonance frequencies occur within the range of 10-100 kHz. One structural resonance frequency, occurring at approximately 52 kHz, corresponds to normal vibration modes when thickened portion 613 is not present. The other structural resonance frequency occurring at about 67 kHz is due to the generation of additional vibration modes. Specifically, this additional vibration mode is presumed to be a combination of the vibration wave in the normal vibration mode and the reflected wave from the thick portion 613 .

すなわち、厚肉部６１３は、部材間の位置決め等に用いられるような、単なる微小突起ではない。具体的には、厚肉部６１３は、一方が他方の高次共振周波数とはならない第一構造共振周波数および第二構造共振周波数を顕著に発生させるような、所定程度の大きさを有している。 That is, the thick portion 613 is not a mere minute projection used for positioning between members. Specifically, the thick portion 613 has a predetermined size that remarkably generates a first structural resonance frequency and a second structural resonance frequency that are not higher-order resonance frequencies of the other. there is

このように、上記構成によれば、薄肉部６１１の周方向における一部に厚肉部６１３を設けるという、極めて簡素な形状変更により、一個の超音波マイクロフォン４に複数の構造共振周波数を持たせることができる。したがって、複数の構造共振周波数を有する超音波マイクロフォン４の構成において、形状の複雑化を可及的に回避することが可能となる。 As described above, according to the above configuration, a single ultrasonic microphone 4 can have a plurality of structural resonance frequencies by a very simple shape change of providing the thick portion 613 in a part of the thin portion 611 in the circumferential direction. be able to. Therefore, in the configuration of the ultrasonic microphone 4 having a plurality of structural resonance frequencies, complication of shape can be avoided as much as possible.

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。 (Modification)
The present invention is not limited to the above embodiments. Therefore, the above embodiment can be modified as appropriate. A representative modified example will be described below. In the following description of the modified example, differences from the above embodiment will be mainly described. Moreover, in the above-described embodiment and modifications, the same reference numerals are given to parts that are the same or equivalent to each other. Therefore, in the description of the modification below, the description in the above embodiment can be used as appropriate for components having the same reference numerals as those in the above embodiment, unless there is a technical contradiction or special additional description.

超音波センサ１は、車載用に限定されない。すなわち、超音波センサ１は、車載のクリアランスソナーあるいはコーナーセンサ以外の、様々な用途に用いられ得る。 The ultrasonic sensor 1 is not limited to in-vehicle use. In other words, the ultrasonic sensor 1 can be used for various purposes other than an in-vehicle clearance sonar or a corner sensor.

超音波センサ１は、超音波を送受信可能な構成に限定されない。すなわち、例えば、超音波センサ１は、超音波の発信のみが可能な構成を有していてもよい。あるいは、超音波センサ１は、他の超音波発信器から発信された超音波である探査波の、周囲に存在する物体による反射波を受信する機能のみを有するものであってもよい。換言すれば、超音波マイクロフォン４は、送受信用であってもよいし、送信用であってもよいし、受信用であってもよい。 The ultrasonic sensor 1 is not limited to a configuration capable of transmitting and receiving ultrasonic waves. That is, for example, the ultrasonic sensor 1 may have a configuration capable of only transmitting ultrasonic waves. Alternatively, the ultrasonic sensor 1 may have only a function of receiving a reflected wave of a probe wave, which is an ultrasonic wave emitted from another ultrasonic transmitter, by a surrounding object. In other words, the ultrasonic microphone 4 may be for transmission/reception, transmission, or reception.

超音波マイクロフォン４における各部の構成も、上記具体例に限定されない。具体的には、例えば、超音波マイクロフォン４すなわち素子収容ケース６の外形形状は、略円柱状に限定されず、略正六角柱状、略正八角柱状、等であってもよい。 The configuration of each part in the ultrasonic microphone 4 is also not limited to the above specific example. Specifically, for example, the external shape of the ultrasonic microphone 4, that is, the device housing case 6 is not limited to a substantially cylindrical shape, and may be a substantially regular hexagonal prism shape, a substantially regular octagonal prism shape, or the like.

指向性調整部６１２は、省略され得る。すなわち、薄肉部６１１は、一定の厚さを有し指向中心軸ＤＡを囲む円筒状に形成されていてもよい。 Directivity adjustment section 612 may be omitted. That is, the thin portion 611 may be formed in a cylindrical shape having a constant thickness and surrounding the directivity central axis DA.

厚肉部６１３の形状も、上記の具体例に限定されない。すなわち、例えば、図５および図６に示されているように、厚肉部６１３は、軸方向に延設された四角柱状に形成されていてもよい。 The shape of the thick portion 613 is also not limited to the above specific example. That is, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, the thick portion 613 may be formed in the shape of a quadrangular prism extending in the axial direction.

厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における一部に設けられていてもよい。具体的には、例えば、図７に示されているように、厚肉部６１３は、底板部６２から離隔して設けられていてもよい。 The thick portion 613 may be provided in a part of the thin portion 611 in the axial direction. Specifically, for example, as shown in FIG. 7, the thick portion 613 may be provided apart from the bottom plate portion 62 .

あるいは、図８および図９に示されているように、厚肉部６１３は、底板部６２に隣接して設けられていてもよい。この場合、厚肉部６１３は、底板部６２と継ぎ目なく一体に接合されていてもよい。 Alternatively, the thick portion 613 may be provided adjacent to the bottom plate portion 62, as shown in FIGS. In this case, the thick portion 613 may be seamlessly and integrally joined to the bottom plate portion 62 .

あるいは、図１０Ａおよび図１０Ｂに示されているように、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における中間位置に設けられていてもよい。すなわち、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における両端から所定距離を隔てた位置に配置されていてもよい。この場合、厚肉部６１３の軸方向における先端側および基端側の双方に、薄肉部６１１が形成される。 Alternatively, as shown in FIGS. 10A and 10B, the thick portion 613 may be provided at an intermediate position of the thin portion 611 in the axial direction. That is, the thick portion 613 may be arranged at a predetermined distance from both ends of the thin portion 611 in the axial direction. In this case, the thin portion 611 is formed on both the distal end side and the proximal end side of the thick portion 613 in the axial direction.

上記の実施形態および各変形例においては、厚肉部６１３の厚さすなわち径方向寸法は一定であった。しかしながら、本発明は、かかる態様に限定されない。すなわち、厚肉部６１３は、径方向寸法が軸方向に沿って変化するように形成されていてもよい。 In the embodiment and each modified example described above, the thickness of the thick portion 613, that is, the radial dimension, was constant. However, the invention is not limited to such aspects. That is, the thick portion 613 may be formed so that the radial dimension changes along the axial direction.

図１１～図１３は、かかる変形例の一例を示す。本変形例においては、薄肉部６１１は、一定の厚さを有し指向中心軸ＤＡを囲む円筒状に形成されている。また、厚肉部６１３は、薄肉部６１１の軸方向における全体にわたって設けられている。さらに、厚肉部６１３は、小突出部６１４と、大突出部６１５と、寸法変化部６１６とを有している。 11 to 13 show an example of such modifications. In this modified example, the thin portion 611 is formed in a cylindrical shape having a constant thickness and surrounding the directivity central axis DA. Also, the thick portion 613 is provided over the entire thin portion 611 in the axial direction. Further, the thick portion 613 has a small projecting portion 614 , a large projecting portion 615 and a dimensional change portion 616 .

小突出部６１４は、厚肉部６１３の軸方向における両端部に設けられている。大突出部６１５は、小突出部６１４よりも大きな径方向寸法を有している。大突出部６１５は、一対の小突出部６１４の間に配置されている。すなわち、大突出部６１５は、厚肉部６１３の軸方向における中間位置に設けられている。寸法変化部６１６は、径方向寸法が変化する部分であって、小突出部６１４と大突出部６１５との間に設けられている。 The small projecting portions 614 are provided at both ends of the thick portion 613 in the axial direction. The large protrusion 615 has a larger radial dimension than the small protrusion 614 . The large protrusion 615 is arranged between the pair of small protrusions 614 . That is, the large projecting portion 615 is provided at an intermediate position in the axial direction of the thick portion 613 . The dimensional change portion 616 is a portion whose radial dimension changes, and is provided between the small projecting portion 614 and the large projecting portion 615 .

なお、小突出部６１４は、厚肉部６１３の軸方向における一端側のみに設けられていてもよい。この場合、大突出部６１５は、側板部６１の軸方向における他端側に設けられていてもよい。具体的には、例えば、大突出部６１５は、底板部６２と継ぎ目なく一体に接合されていてもよい。 The small projecting portion 614 may be provided only on one end side of the thick portion 613 in the axial direction. In this case, the large projecting portion 615 may be provided on the other end side of the side plate portion 61 in the axial direction. Specifically, for example, the large projecting portion 615 may be seamlessly and integrally joined to the bottom plate portion 62 .

超音波素子５は、圧電素子に限定されない。すなわち、例えば、超音波素子５として、いわゆる静電容量型素子が用いられ得る。 The ultrasonic element 5 is not limited to a piezoelectric element. That is, for example, a so-called capacitive element can be used as the ultrasonic element 5 .

上記の説明において、互いに継ぎ目無く一体に形成されていた複数の構成要素は、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されてもよい。同様に、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されていた複数の構成要素は、互いに継ぎ目無く一体に形成されてもよい。 In the above description, the plurality of constituent elements that are seamlessly integrated with each other may be formed by bonding separate members together. Similarly, a plurality of constituent elements that are formed by bonding separate members together may be formed seamlessly and integrally with each other.

上記の説明において、互いに同一の材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに異なる材料によって形成されてもよい。同様に、互いに異なる材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに同一の材料によって形成されてもよい。 In the above description, the plurality of components made of the same material may be made of different materials. Similarly, a plurality of components made of different materials may be made of the same material.

上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。 Needless to say, the elements constituting the above-described embodiments are not necessarily essential, unless explicitly stated as essential or clearly considered essential in principle. In addition, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of a constituent element are mentioned, unless it is explicitly stated that it is particularly essential or when it is clearly limited to a specific number in principle, The present invention is not limited to the number of . Similarly, when the shape, direction, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc. are mentioned, unless it is explicitly stated that it is particularly essential, or when it is limited to a specific shape, direction, positional relationship, etc. in principle , the shape, direction, positional relationship, etc., of which the present invention is not limited.

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部または一部と、変形例の全部または一部とが、互いに組み合わされ得る。 Modifications are also not limited to the above examples. Also, multiple variants can be combined with each other. Furthermore, all or part of the above embodiments and all or part of the modifications may be combined with each other.

１ 超音波センサ
２ センサケース
４ 超音波マイクロフォン
５ 超音波素子
６ 素子収容ケース
６１ 側板部
６１１ 薄肉部
６１３ 厚肉部
６２ 底板部
ＤＡ 指向中心軸 1 Ultrasonic Sensor 2 Sensor Case 4 Ultrasonic Microphone 5 Ultrasonic Element 6 Element Housing Case 61 Side Plate Part 611 Thin Part 613 Thick Part 62 Bottom Plate Part DA Orientation Center Axis

Claims (7)

超音波センサ（１）であって、
電気信号と超音波振動とを変換するように構成された、超音波素子（５）と、
有底筒形状を有していて、内側に前記超音波素子を収容するように構成された、素子収容ケース（６）と、
を備え、
前記素子収容ケースは、指向中心軸（ＤＡ）を囲む筒状に形成された側板部（６１）と、前記指向中心軸と平行な軸方向における前記側板部の一端側を閉塞する底板部（６２）とを有し、
前記側板部は、前記指向中心軸と直交する径方向について所定厚さを有する円筒状または部分円筒状の薄肉部（６１１）と、前記指向中心軸を囲む周方向における前記薄肉部の一部に設けられていて前記所定厚さよりも大きな径方向寸法を有する厚肉部（６１３）とを有し、
前記底板部には、前記超音波素子が固定され、
前記電気信号の入力により励振された前記超音波素子の振動により、前記超音波素子と前記素子収容ケースとによって構成される超音波マイクロフォン（４）が、一方が他方の高次共振周波数ではない第一構造共振周波数および第二構造共振周波数を有するように、前記厚肉部が形成された、
超音波センサ。 An ultrasonic sensor (1),
an ultrasonic element (5) configured to convert between electrical signals and ultrasonic vibrations;
an element housing case (6) having a cylindrical shape with a bottom and configured to house the ultrasonic element therein;
with
The element housing case includes a cylindrical side plate portion (61) that surrounds the directivity center axis (DA), and a bottom plate portion (62) that closes one end side of the side plate portion in an axial direction parallel to the directivity center axis (DA). ) and
The side plate portion has a cylindrical or partially cylindrical thin portion (611) having a predetermined thickness in a radial direction orthogonal to the directivity central axis, and a portion of the thin portion in the circumferential direction surrounding the directivity central axis. a thick portion (613) provided and having a radial dimension larger than the predetermined thickness;
The ultrasonic element is fixed to the bottom plate,
The vibration of the ultrasonic element excited by the input of the electrical signal causes the ultrasonic microphone (4) constituted by the ultrasonic element and the element housing case to vibrate at a higher resonance frequency than the other. wherein the thick portion is formed to have a first structural resonance frequency and a second structural resonance frequency;
ultrasonic sensor. 前記薄肉部の厚さ寸法の値は、前記側板部および前記底板部の前記径方向または前記軸方向における寸法の値のうち、前記軸方向における前記底板部の厚さ寸法の値に最も近い、
請求項１に記載の超音波センサ。 The value of the thickness dimension of the thin portion is closest to the value of the thickness dimension of the bottom plate portion in the axial direction among the dimension values of the side plate portion and the bottom plate portion in the radial direction or the axial direction,
The ultrasonic sensor according to claim 1. 前記厚肉部は、前記指向中心軸側に突設された、
請求項１または２に記載の超音波センサ。 The thick portion protrudes toward the direction center axis,
The ultrasonic sensor according to claim 1 or 2 . 前記側板部は、前記薄肉部よりも大きな径方向寸法を有し前記周方向について前記薄肉部に隣接配置された指向性調整部（６１２）をさらに有し、
前記薄肉部は、部分円筒状に形成された、
請求項１～３のいずれか１つに記載の超音波センサ。 The side plate portion further includes a directivity adjusting portion (612) having a radial dimension larger than that of the thin portion and arranged adjacent to the thin portion in the circumferential direction,
The thin portion is formed in a partial cylindrical shape,
The ultrasonic sensor according to any one of claims 1-3 . 前記側板部の内側の空間である内部空間（６３）は、前記指向中心軸と平行な視線で見た場合に、一対の半円と一対の線分とで構成される角丸長方形状あるいは長円状に形成され、
前記側板部は、前記半円に対応して前記指向中心軸を挟んで対向配置された一対の前記薄肉部と、前記線分に対応して前記指向中心軸を挟んで対向配置された一対の前記指向性調整部とを有する、
請求項４に記載の超音波センサ。 The internal space (63), which is the space inside the side plate portion, has a rounded rectangular shape or a long shape composed of a pair of semicircles and a pair of line segments when viewed from a line of sight parallel to the directivity central axis. formed in a circle,
The side plate portions include a pair of thin-walled portions arranged to face each other across the central directivity axis corresponding to the semicircle, and a pair of thin-walled portions arranged to face each other across the central directivity axis corresponding to the line segment. Having the directivity adjustment unit,
The ultrasonic sensor according to claim 4 . 前記厚肉部は、前記薄肉部の前記軸方向における少なくとも一部に設けられた、
請求項１～５のいずれか１つに記載の超音波センサ。 The thick portion is provided on at least part of the thin portion in the axial direction,
The ultrasonic sensor according to any one of claims 1-5 . 前記厚肉部は、前記径方向寸法が前記軸方向に沿って変化するように形成された、
請求項１～６のいずれか１つに記載の超音波センサ。 The thick portion is formed such that the radial dimension varies along the axial direction,
The ultrasonic sensor according to any one of claims 1-6 .
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