JP2548150Y2 - 超音波振動子遮音用コルク成形体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、コルクから形成される
超音波振動子遮音用コルク成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波振動子は、超音波振動と電気信号
を相互に変換する素子である。一般に、ＰＺＴ等の圧電
材料から形成される。

【０００３】図５には、超音波振動子の一例構成が示さ
れている。この図に示される振動子１０は、圧電素子１
２の両側面に電極１４を被着形成した構成である。電極
１４間に所定の電圧を印加することによって超音波振動
を発生させ、逆に、超音波振動の入射によって電気信号
を発生させ、電極１４から外部に出力する。

【０００４】図６には、超音波振動子の他の一例構成が
示されている。この図に示される振動子１６の圧電素子
１８は先端が拡張したＴ字形状であり、幅が狭い部分に
電極１４が被着形成されている。このような形状の振動
子１６は、先に掲げた直方体の振動子１０に比べ低い周
波数で使用される。

【０００５】図７には、超音波振動子を用いた超音波送
受波器の概念的構成が示されている。この図に示される
装置においては、振動子１０が円筒周上に行列配置され
ている。このような構成は、特に、ソナー等の装置にお
いて用いられ、水中超音波送受波器と呼ばれる。

【０００６】このような構成を実現する場合、実際には
シリンダ周面にステーブと呼ばれるほぼ直方体形状の部
材を並列配置する。図８には、一従来例に係るステーブ
の構成が示されている。

【０００７】この図に示されるステーブ１８は、複数の
振動子１０を縦列に配置した状態でポリウレタン樹脂に
よりモールドした構成である。モールドされる振動子１
０は、図９に示されるように、コルク板２０により音波
放射面（ステーブ１８の開口以外のすべての面）が覆わ
れている。このコルク板２０は、遮音、すなわち隣接す
る振動子１０との音響的結合の防止、音波放射面以外の
面からの音波放射等を防止して音響的性能を確保するた
めに用いられる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】このような構成のステ
ーブでは、シリンダへの配置・取付の際の寸法精度を確
保できない。これは、樹脂モールドにより外形が決定さ
れるためである。このような問題点を解決するため、本
願出願人は、先にコルクの成形によるステーブを提案し
ている（平成２年１０月５日付実用新案登録願（１）
「超音波探触子組立体」）。図１０には、このような構
成のステーブが示されている。

【０００９】この図に示されているステーブ２２はコル
クの成形により形成されるものであり、振動子１０は成
形により形成される収納孔内に収納される。これによ
り、図８に示されるステーブ１８と同様の振動子１０配
列を実現しつつ、寸法精度を向上できる。

【００１０】しかし、このような構成においても、振動
子１０間の電磁気的結合が生じてしまうという問題点が
生ずる。この問題は、特に振動子１０を密に配置する場
合に顕著である。振動子１０間の電磁気的結合が生じて
しまうと、例えばソナーに使用する場合に指向特性を劣
化させる原因となる。一方で、振動子１０の密配置は装
置の小型化のため強く要請されるものである。

【００１１】本考案は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、振動子間の電磁気
的結合を防止することを可能にすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本考案は、所定の配列方向に沿って整列配置
されかつ前方に向け開口している複数個の収納孔を有
し、略直方体形状のコルクの成形により形成され、各収
納孔には、所定電圧の印加により超音波振動を発生させ
超音波振動が供給されるとこれを電気信号に変換する超
音波振動子を各々収納する超音波振動子遮音用コルク成
形体において、相隣接する収納孔を隔てる部位に配設さ
れ前方に向け開口している所定個数のスリットと、上記
スリットと連通しており上記超音波振動子遮音用コルク
成形体の側面から貫通している貫通孔と、上記側面に形
成されている導電性被膜とを有し、上記スリットには、
相隣接する超音波振動子間を電磁遮蔽するシールド板を
各々収納し、上記貫通孔を介し上記シールド板と上記導
電性被膜とを電気的に接続したことを特徴とする。本考
案は、更に、上記スリットとこれに隣接する２個の収納
孔とを隔てる２枚の壁のうち１枚が、予め別体形成され
ているコルク板であり、上記２枚の壁のうち残りの１枚
の上に上記シールド板が載置され更にその上に上記コル
ク板が載置されることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本考案においては、コルク成形体に、超音波振
動子を収納するための収納孔のみならず、相隣接する収
納孔に収納される超音波振動子間を電磁気的に遮蔽する
ためのシールド板を収納するスリットが設けられ、更
に、コルク成形体の側面には導電被膜も設けられる。各
シールド板は、スリットからコルク成形体側面へと貫通
している貫通孔を介しコルク成形体側面の導電被膜に電
気接続されるため、いずれも同電位に保持される。この
ように、収納孔間に設けたスリットにシールド板を収納
しこれを超音波振動子間の電磁気的シールドに用いてい
るため、本考案においては隣接超音波振動子間の電磁気
的結合が小さくなり、指向特性が改善される。更に、複
数のコルク成形体（ステーブ）を並べて配置したとき、
各シールド板の電位を均一化するための側面の導電被膜
が、隣接するステーブ間の電磁気的シールドという機能
も果たすため、この面でも電磁気的結合が低減される。
加えて、本願出願人が先に提案したステーブ構造の利点
即ち高い精度が、超音波振動子の位置やコルク成形体の
外形寸法のみならずスリットの位置精度に関しても得ら
れる。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の好適な実施例を図面に基づき
説明する。なお、図５乃至図１０に示される従来例と同
様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００１５】図１には、本考案の第１実施例に係る超音
波振動子用遮音容器、いわゆるステーブの構成が示され
ている。この図に示されるステーブ２４は、図１０に示
される従来例のステーブ２２と同様、成形によって形成
される複数の収納孔にそれぞれ振動子１０を収納してい
る。収納孔は、図中縦１列に設けられるため、振動子１
０が縦列配置されることになる。

【００１６】この実施例が特徴とするところは、隣接す
る振動子１０の間隔位置に、シールド板２６が挿入され
ている点、及びステーブ２４側面にシールド板２６と導
通する導電性被膜が形成されている点である。ただし、
導電性被膜は非常に薄い膜であるため、図１には明示さ
れていない。導電性被膜は、超音波送受波器の筐体等に
接地される。

【００１７】図２及び図３には、ステーブ２４の組立工
程の一部が示されている。特に、図２にはシールド板２
６の挿入工程が、図３には導電性被膜の形成工程が、そ
れぞれ示されている。

【００１８】この実施例のステーブ２４を組み立てる場
合、まず、本願出願人が先に提案した方法によりステー
ブ２４を形成することが前提となる（先に掲げた出願の
内容を参照）。すなわち、成形によりステーブ２４を得
る。成形型は、収納孔２４ａの形成に適した形状・寸法
の型とする。

【００１９】加えて、この実施例のステーブ２４を形成
する場合、収納孔２４ａの間隔位置にスリット２４ｂが
形成されるように成形型を設計する。スリット２４ｂの
位置は、収納孔２４ａの間隔位置であれば良いが、通
常、隣接する収納孔２４ａの隔壁の機械的強度を保ちか
つ成形を容易にするため、中間位置に設けるのが好まし
い。また、振動子１０の電極１４には高電圧が印加され
るため、コルクの耐圧を考慮して寸法設計を行う必要が
ある。

【００２０】成形により得られたステーブ２４には、振
動子１０及びシールド板２６が挿入・組込みされる。す
なわち、収納孔２４ａには振動子１０が、スリット２４
ｂにはシールド板２６が、それぞれ挿入される。シール
ド板２６は、超音波周波数２８ｋＨｚの低周波の場合例
えば０．５〜１．０ｍｍ厚の金属板であり、鉄等の材質
を用いることができる。これにより、同一ステーブ２４
に組み込まれる振動子１０間がシールド板２６により電
磁気的にシールドされた構成が得られる。

【００２１】次に、ステーブ２４の側面に、導電性樹脂
のスプレーによって導電性被膜が形成される。ステーブ
２４の側面には、予め成形時に金属棒等によって貫通孔
２４ｃが形成されている。この貫通孔２４ｃは、ステー
ブ２４の側面とスリット２４ｂとを連通するものであ
る。スプレーされる導電性樹脂としては、一般的なカー
ボン系塗料を用いることができる。

【００２２】従って、ステーブ２４の側面に導電性樹脂
をスプレーすると、当該側面に導電性被膜が形成される
と共に、貫通孔２４ｃ内部での導電性被膜の形成によっ
てシールド板２６と側面の導電性被膜とが導通する。す
ると、振動子１０の周囲に同電位のシールド層が形成さ
れることになる。これにより、振動子１０の間のみなら
ず、隣接するステーブ２４の間のシールドも行うことが
できる。

【００２３】図４には、本考案の第２実施例に係るステ
ーブ２８の構成が示されている。この実施例において
は、第１実施例のようなスロットを形成することなく、
シールド板２６を組み込むことができる。すなわち、収
納孔２８ａに振動子１０の他、シールド板２６及びコル
ク板３０を挿入する。ただし、その配置は、必ず振動子
１０とシールド板２６の間にコルク板３０が介在するよ
うな配置にする。

【００２４】このようにしても、隣接振動子１０間のシ
ールド効果を得る事ができる。なお、第１実施例と同
様、導電性被膜を側面に形成するようにしても構わな
い。

【００２５】以上の説明において、ステーブへの組み込
みの対象となる振動子として直方体の振動子１０を仮定
したが、むろんこれ以外の形状のものであっても構わな
い。

【００２６】さらに、導電性被膜はスプレー以外の方法
で形成しても良い。さらに、導電性樹脂に限られず、シ
ールド効果の得られるものであれば構わない。

【００２７】シールド板２６には、金属板にかえ金網を
用いてもよい。

【００２８】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
収納孔の間隔位置に収納孔間を電磁気的にシールドする
部材を設けたため、隣接する振動子が電磁気的にシール
ドされ、振動子間の電磁的結合が防止され、例えばソナ
ーに使用した場合における指向特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る超音波振動子用遮音
容器の構成を示す斜視図である。

【図２】第１実施例におけるシールド板挿入工程を示す
部分断面図である。

【図３】第１実施例における導電性被膜形成工程を示す
切欠斜視図である。

【図４】本考案の第２実施例に係る超音波振動子用遮音
容器の構成を示す斜視図である。

【図５】直方体形状の超音波振動子を示す斜視図であ
る。

【図６】Ｔ字形状の超音波振動子を示す斜視図である。

【図７】超音波送受波器の概念的構成を示す斜視図であ
る。

【図８】第１従来例に係る超音波振動子モールド品の構
成を示す斜視図である。

【図９】第１従来例における遮音構造を示す分解斜視図
である。

【図１０】第２従来例に係る超音波振動子用遮音容器の
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 振動子 ２４，２８ ステーブ ２４ａ，２８ａ 収納孔 ２４ｂ スリット ２４ｃ 貫通孔 ２６ シールド板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 須崎 政明 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−83856（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−167794（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−135959（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の配列方向に沿って整列配置されか
   つ前方に向け開口している複数個の収納孔を有し、略直
   方体形状のコルクの成形により形成され、各収納孔に
   は、所定電圧の印加により超音波振動を発生させ超音波
   振動が供給されるとこれを電気信号に変換する超音波振
   動子を各々収納する超音波振動子遮音用コルク成形体に
   おいて、 相隣接する収納孔を隔てる部位に配設され前方に向け開
   口している所定個数のスリットと、上記スリットと連通
   しており上記超音波振動子遮音用コルク成形体の側面か
   ら貫通している貫通孔と、上記側面に形成されている導
   電性被膜とを有し、 上記スリットには、相隣接する超音波振動子間を電磁遮
   蔽するシールド板を各々収納し、上記貫通孔を介し上記
   シールド板と上記導電性被膜とを電気的に接続したこと
   を特徴とする超音波振動子遮音用コルク成形体 。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波振動子遮音用コル
   ク成形体において、 上記スリットとこれに隣接する２個の収納孔とを隔てる
   ２枚の壁のうち１枚が、予め別体形成されているコルク
   板であり、上記２枚の壁のうち残りの１枚の上に上記シ
   ールド板が載置され更にその上に上記コルク板が載置さ
   れることを特徴とする超音波振動子遮音用コルク成形
   体。