JP2674967B2

JP2674967B2 - 送波器

Info

Publication number: JP2674967B2
Application number: JP7055583A
Authority: JP
Inventors: 博之杉山; 泰正大谷; 博史芝
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JPH08251690A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送波器に関し、特に、
深々度の水中に音波を放射する送波器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の送波器は、図４に示すよ
うに、２枚の円板状弾性板４１ａ及び４１ｂと、弾性板
４１ａ及び４１ｂの各々の一面中央に設けられた窪み部
にそれぞれ収容され接着された円板型振動子４２ａ及び
４２ｂと、弾性板４１ａと弾性板４１ｂとに周近傍で挟
まれる環状の支持材４３と、これら弾性板４１ａ、４１
ｂ、及び支持材４３を互いに固定するボルト４４と、こ
れらを覆い水密性を確保するウレタン樹脂等のカバー４
５とを有している。なお、弾性板４１ａ、４１ｂと支持
材４３とによって形成される空洞部には気体が封入され
ている。

【０００３】この様な送波器では、円板型振動子４２ａ
及び４２ｂに電圧を印加すると、これら円板型振動子４
２ａ及び４２ｂがそれぞれ電圧に応じた径拡がり振動を
行う。そして、この振動が、支持材４３を振動モードの
ノード点とする弾性板４１ａ及び４１ｂの屈曲振動へと
変換され、この屈曲振動面から水中に音波が放射され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の送波器では、外
部からの圧力（水圧）が低い場合には、図５（ａ）に示
すように、支持材４３の径方向中点（ボルトで固定した
位置）で、弾性板４１ａ，４１ｂを単純支持した状態と
なる。また、外部からの圧力が高い場合には、支持材４
３は、図５（ｂ）に示すように、その全面で弾性板４１
ａ、４１ｂを支持するようになる。これは、支持材４３
内周側端部で弾性板４１ａ，４１ｂを固定支持した状態
に等しい。

【０００５】この様に、従来の送波器では、外部からの
圧力に応じて、支持材４３による弾性板４１ａ，４１ｂ
の支持点が移動する。これは、振動モードにおけるノー
ド点が、外部の圧力に応じて移動することを示してい
る。つまり、従来の送波器では外部からの圧力に応じ
て、ノード点が移動してしまい、ノード点の位置によっ
て決まる共振周波数が変化するという問題点がある。

【０００６】本発明は、外部からの圧力（水圧）の変化
によらず、安定した共振周波数を有する送波器を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、一対の
円板状弾性板と、該一対の円板状弾性板にそれぞれ固定
され径広がり振動を行う円板型振動子と、前記一対の円
板状弾性板の外周近傍で該一対の弾性板の間に挟まれる
支持材と、前記一対の円板状弾性板の間に前記支持材を
挟んだ状態で前記一対の円板状弾性板を互いに固定する
固定部材とを有する送波器において、前記支持材を径方
向へ移動可能にしたことを特徴とする送波器がえられ
る。

【０００８】具体的には、前記支持材を径方向に複数に
分割された環状で、かつ、肉厚が径中心方向に向かって
薄くなる形状とし、前記一対の円板状弾性板の各々の外
周近傍にテーパを形成して前記支持材がそれぞれ密着す
るようするとともに、前記固定部材を前記一対の円板状
弾性板を互いに近付けるように押圧する第１の弾性部材
とし、さらに、前記支持材を径中心方向へ押圧する第２
の弾性部材を設けたたことを特徴とする送波器が得られ
る。

【０００９】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の縦断面図である。本実施
例の送波器は、２枚の弾性板１１ａ及び１１ｂ、弾性板
１１ａ及び１１ｂの各々の一面中央に設けられた窪み部
にそれぞれ収容され接着された円板型振動子１２ａ及び
１２ｂ、弾性板１１ａと弾性板１１ｂとで挟まれる支持
ブロック１３、外周側から支持ブロック１３を押さえ
る、例えばゴム製の弾性バンド１４、弾性板１１ａと弾
性板１１ｂとを固定する、例えばバネ材製の弾性体１
５、及び、これらを覆う、例えばウレタン樹脂製のカバ
ー１６を有している。

【００１０】支持ブロック１３は、従来の支持材とは異
なり、図１に示すように、内周側が肉薄、外周側が肉厚
となるような断面形状（台形、或いは楔形等）を有し、
また、図２に示すように、周方向に複数に分割されてい
る。また、振動板１１ａ，１１ｂの互いに対向する面に
は、その外周近傍に、テーパが形成され、振動板１１ａ
及び１１ｂがそれぞれ支持ブロックの一面に密着するよ
うになっている。

【００１１】弾性バンド１４は、支持ブロック１３を外
周側から中心方向へ押さえ付ける。また、弾性体１５
は、弾性板１１ａと１１ｂとを上下方向から押さえ付け
る。弾性体１５からの押圧により、支持ブロック１３は
外周方向へと押され、弾性バンド１４からの力との釣り
合いが取れたところで安定する。

【００１２】なお、円板型振動子１２ａ及び１２ｂに
は、図３に示すようにリード線３１が接続されている。
このリード線３１は、弾性板１１ａ及び１１ｂにそれぞ
れ形成された溝３２を通して外周側に引き出され、弾性
板１１ａ及び１１ｂに設けられた中継端子３３に接続さ
れる。外部からの電力供給用ケーブル３４は、この中継
端子３３に接続される。

【００１３】次に、この送波器の動作を説明する。な
お、ここでは、送波器の上面及び下面表面積の和が、外
周（側面）の表面積よりも大きいとする。

【００１４】この送波器に加わる水圧が高くなっていく
と、弾性板１１ａと１１ｂとは、上下方向から押され
る。すると、弾性板１１ａと１１ｂとは、支持ブロック
１３を外周方向へ押し出す。支持ブロック１３は、従来
同様、低圧時にはその中央付近で弾性板１１ａ及び１１
ｂを支持し、高圧時には、内周側端部で弾性板１１ａ及
び１１ｂを支持する。ところが、本実施例の送波器で
は、支持ブロックが圧力に応じた距離だけ、外周側へ移
動するので、弾性板１１ａ及び１１ｂ側でのノード点は
変化しない。なお、水圧が低くなると、支持ブロック１
３は、弾性バンド１４の働きにより、元の位置に戻る。

【００１５】いま、送波器の上面及び下面表面積の和と
外周の表面積との比を、２：１、支持ブロック１３の径
中心方向への薄肉角度を４５度、及び弾性バンド１４の
ばね定数ｋを、約１３０Ｎ／ｃｍとする。また、送波器
の直径を２０ｃｍ、厚みを約５ｃｍ、支持ブロック１３
の内外径差を約２ｃｍとする。そして、水圧の低い状態
で、振動モードのノード点が、支持ブロック１３の径方
向中点となるように弾性体１５により固定されているも
のとする。この条件で、送波器を水深約１００ｍにまで
沈めた場合、送波器の上下面からの面力と外周面からの
面力との間に約１３０Ｎの面力差が生じ、支持ブロック
１３は、約１ｃｍ外周側へ押し出される。水圧が高い状
態では、振動モードのノード点は、支持ブロック１３の
内周側端部となる。つまり支持ブロック１３側では、約
１ｃｍ内側になる。ところが、支持ブロック１３は約１
ｃｍ外周側に押し出されているので、弾性板１１ａ及び
１１ｂ側での振動モードのノード点は変化しない。

【００１６】また、上記状態から水圧を低下させていく
と、支持ブロック１３は弾性バンド１４に押し戻され、
元の位置へと戻る。このとき、支持ブロック１３側での
ノード点も径方向中点へと移動するので、弾性板１１ａ
及び１１ｂ側での振動モードのノード点は変化しない。

【００１７】この様に、本実施例の送波器では、外部か
らの圧力に応じて支持ブロックを移動させ、支持ブロッ
クにおける支持点の変化を吸収するようにしたことで、
水深によらず、一定の共振周波数が得られる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、外部からの圧力に応じ
て、支持ブロックが径方向へ移動するようにしたこと
で、ノード点の移動を防止することができ、圧力に寄ら
ず常に一定の共振周波数を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の一実施例の上面（下面）のカバーを取
り除いた平面図（底面図）である。

【図４】従来の送波器の縦断面図である。

【図５】図５の送波器の動作を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１１ａ，１１ｂ弾性板１２ａ，１２ｂ円板型振動子１３支持ブロック１４弾性バンド１５弾性体１６カバー３１リード線３２溝３３中継端子３４電力供給用ケーブル４１ａ，４１ｂ円板状弾性板４２ａ，４２ｂ円板型振動子４３支持材４４ボルト４５カバー

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の円板状弾性板と、該一対の円板状
弾性板にそれぞれ固定され径広がり振動を行う円板型振
動子と、前記一対の円板状弾性板の外周近傍で該一対の
弾性板の間に挟まれる支持材と、前記一対の円板状弾性
板の間に前記支持材を挟んだ状態で前記一対の円板状弾
性板を互いに固定する固定部材とを有する送波器におい
て、前記支持材を径方向へ移動可能にしたことを特徴と
する送波器。
【請求項２】前記支持材を径方向に複数に分割された
環状で、かつ、肉厚が径中心方向に向かって薄くなる形
状とし、前記一対の円板状弾性板の各々の外周近傍にテ
ーパを形成して前記支持材がそれぞれ密着するようする
とともに、前記固定部材を前記一対の円板状弾性板を互
いに近付けるように押圧する第１の弾性部材とし、さら
に、前記支持材を径中心方向へ押圧する第２の弾性部材
を設けたことを特徴とする請求項１の送波器。