JP3183232B2 - Cylindrical transmitter - Google Patents

Cylindrical transmitter

Info

Publication number
JP3183232B2
JP3183232B2 JP29463797A JP29463797A JP3183232B2 JP 3183232 B2 JP3183232 B2 JP 3183232B2 JP 29463797 A JP29463797 A JP 29463797A JP 29463797 A JP29463797 A JP 29463797A JP 3183232 B2 JP3183232 B2 JP 3183232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric vibrator
cylindrical
sheath
vibrator
piezoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29463797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11136198A (en
Inventor
博史 芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP29463797A priority Critical patent/JP3183232B2/en
Publication of JPH11136198A publication Critical patent/JPH11136198A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3183232B2 publication Critical patent/JP3183232B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水中に音波を放射
する電気音響変換器に使用して好適な円筒型送波器に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical transmitter suitable for use in an electroacoustic transducer that emits sound waves into water.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の円筒型送波器は、円筒体
の呼吸振動モードを利用し水中で音波を放射するもの
で、例えば図3に示すように構成されている。この円筒
型送波器につき、同図を用いて説明すると、同図におい
て、符号51で示す円筒型送波器は、送波器内に空気層
Aを有し、圧電振動子52とディスク53とシース54
と水中ケーブル55とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of cylindrical transmitter emits sound waves in water using a respiratory vibration mode of a cylindrical body, and is configured as shown in FIG. 3, for example. This cylindrical transmitter will be described with reference to the same figure. In the figure, the cylindrical transmitter denoted by reference numeral 51 has an air layer A in the transmitter, and includes a piezoelectric vibrator 52 and a disk 53. And sheath 54
And an underwater cable 55.

【0003】圧電振動子52は、軸線両方向に開口し電
極52a,52bをその内外周面に有する無底円筒体か
らなり、全体がセラミック等の圧電材によって形成され
ている。
The piezoelectric vibrator 52 is formed of a bottomless cylindrical body having electrodes 52a and 52b on its inner and outer peripheral surfaces, which are opened in both directions of the axis, and is entirely formed of a piezoelectric material such as ceramic.

【0004】ディスク53は、それぞれが圧電振動子5
2を介して互いに対向する二つのディスクからなり、全
体が金属等の剛体によって形成されている。これら各デ
ィスク53は、圧電振動子52の各開口端面にディスク
端面が振動子開口部を閉塞するように配設され、かつシ
ース54に内蔵されている。
Each of the disks 53 has a piezoelectric vibrator 5
The disk is composed of two disks opposed to each other with the two interposed therebetween, and is entirely formed of a rigid body such as metal. Each of the disks 53 is disposed on an opening end surface of the piezoelectric vibrator 52 so that the disk end surface closes the vibrator opening, and is incorporated in the sheath 54.

【0005】シース54は、圧電振動子52の外周面お
よび各ディスク53の外側端面を被覆する有底円筒状の
防水用部材からなり、全体がウレタン等の合成樹脂によ
って形成されている。水中ケーブル55は、二つのケー
ブルからなり、これら各水中ケーブル55が電極52
a,52bに接続されている。
[0005] The sheath 54 is formed of a bottomed cylindrical waterproof member that covers the outer peripheral surface of the piezoelectric vibrator 52 and the outer end surface of each disk 53, and is entirely formed of a synthetic resin such as urethane. The underwater cable 55 is composed of two cables.
a, 52b.

【0006】このように構成された円筒型送波器におい
ては、図4に示すように水中ケーブル55から圧電振動
子52の電極52a,52b間に呼吸振動モードによる
機械的共振周波数(fr)と同じ周波数の電気信号を入
力すると、圧電振動子52の呼吸振動モードによる機械
的共振によって効率の高い音響出力が得られる。
In the thus constructed cylindrical transmitter, as shown in FIG. 4, between the underwater cable 55 and the electrodes 52a, 52b of the piezoelectric vibrator 52, the mechanical resonance frequency (fr) in the respiratory vibration mode is determined. When an electric signal of the same frequency is input, a highly efficient acoustic output is obtained by mechanical resonance of the piezoelectric vibrator 52 in the respiratory vibration mode.

【0007】なお、機械的共振周波数frは、圧電振動
子52の音速および平均半径をそれぞれC,dとする
と、fr=C/2πd…(1)から求められる。
The mechanical resonance frequency fr can be obtained from fr = C / 2πd (1) where C and d are the sound velocity and the average radius of the piezoelectric vibrator 52, respectively.

【0008】ところで、このような円筒型送波器におい
て、低周波で高出力音圧を得るには、圧電振動子52の
平均半径dを十分に大きい寸法に設定し、機械的共振周
波数を低減するとともに、大きな音響放射面を確保する
ことが必要とされるが、セラミックス等の圧電材の焼結
・製造には限界があるため、図5に示す短冊状の振動子
エレメント61を図6に示すように周方向に多数個配列
する構造をもつものが採用されている。
In order to obtain a high output sound pressure at a low frequency in such a cylindrical transmitter, the average radius d of the piezoelectric vibrator 52 is set to a sufficiently large size to reduce the mechanical resonance frequency. In addition, it is necessary to secure a large sound radiating surface. However, since there is a limit in sintering and manufacturing piezoelectric materials such as ceramics, the strip-shaped vibrator element 61 shown in FIG. As shown, a structure having a structure in which a large number are arranged in the circumferential direction is employed.

【0009】一方、圧電振動子52の外径(平均半径)
を過度に大きくすると、円筒型送波器51を水深が相当
に深い水深位置で使用する場合、水圧によって円筒型送
波器51に発生する応力が大きくなる。この応力は、筒
外径に比例して増加し、応力をσとするとともに、水圧
および筒外径をそれぞれP,Dとすると、σ∝P・D…
(2)の関係を満たす。
On the other hand, the outer diameter (average radius) of the piezoelectric vibrator 52
Is excessively large, the stress generated in the cylindrical transmitter 51 due to the water pressure increases when the cylindrical transmitter 51 is used at a position where the water depth is considerably deep. This stress increases in proportion to the cylinder outer diameter. When the stress is σ and the hydraulic pressure and the cylinder outer diameter are P and D, respectively, σ∝P · D.
The relationship of (2) is satisfied.

【0010】このため、発生応力が過度に大きいと、円
筒型送波器51が破損することから、筒内外圧力を均衡
させ耐水圧強度を維持することにより、円筒型送波器5
1の破損発生を防止する必要がある。
For this reason, if the generated stress is excessively large, the cylindrical transmitter 51 will be damaged. Therefore, by balancing the pressure inside and outside the cylinder and maintaining the water pressure resistant strength, the cylindrical transmitter 5 is prevented.
It is necessary to prevent the occurrence of breakage.

【0011】このような破損発生を防止する円筒型送波
器としては、例えば図7に示すものがある。同図におい
て、符号71で示す円筒型送波器は、圧電振動子72と
シース73と水中ケーブル74とを備えている。圧電振
動子72は、図2に示す圧電振動子52と同様に、軸線
両方向に開口し電極72a,72bをその内外周面に有
する無底円筒体からなり、全体がセラミック等の圧電材
によって形成されている。
FIG. 7 shows an example of a cylindrical transmitter for preventing such breakage. In the figure, a cylindrical transmitter denoted by reference numeral 71 includes a piezoelectric vibrator 72, a sheath 73, and an underwater cable 74. Like the piezoelectric vibrator 52 shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrator 72 is formed of a bottomless cylindrical body having electrodes 72a and 72b on its inner and outer peripheral surfaces, and is formed entirely of a piezoelectric material such as ceramic. Have been.

【0012】シース73は、軸線両方向に開口し圧電振
動子72の全体を被覆する無底円筒状の防水用部材から
なり、全体がウレタン等の合成樹脂によって形成されて
いる。水中ケーブル74は、二つのケーブルからなり、
これら各水中ケーブル74が電極72a,72bに接続
されている。
The sheath 73 is formed of a bottomless cylindrical waterproof member that opens in both axial directions and covers the entire piezoelectric vibrator 72, and is entirely formed of a synthetic resin such as urethane. The underwater cable 74 consists of two cables,
These underwater cables 74 are connected to the electrodes 72a and 72b.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の円筒
型送波器においては、器内への媒質の流入によって器内
外の圧力を均衡させる構造、すなわち軸線両方向に開口
する構造であるため、音波の放射時に媒質が呼吸振動の
抵抗となっていた。この結果、音波を有効に放射するこ
とができず、送波駆動効率が低下するという問題があっ
た。
However, this type of cylindrical transmitter has a structure in which the pressure inside and outside the device is balanced by the flow of a medium into the device, that is, a structure in which the opening is opened in both axial directions. At the time of sound wave emission, the medium became respiratory vibration resistant. As a result, there has been a problem that sound waves cannot be effectively emitted and the transmission drive efficiency is reduced.

【0014】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、音波を有効に放射することができ、もって送波
駆動効率を確実に高めることができる円筒型送波器の提
供を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cylindrical transmitter capable of effectively radiating sound waves and thereby reliably improving transmission driving efficiency. I do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の円筒型送波器は、軸線両方
向に開口する外筒シースに、円筒状の第一圧電振動子を
埋設してなる第一送波素子と、両端を閉塞することによ
りその内部に空気層を形成した内筒ースに、前記第一
圧電振動子の内周面に所定の間隔をもって対向する外周
面を有する円筒状の第二圧電振動子を内蔵してなる第二
送波素子と、前記内筒ースと外筒ースを連接する複
数の接続シースとを備え、かつ、前記第一圧電振動子と
前記第二圧電振動子とを同心状に配置した構成としてあ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a cylindrical transmitter including a cylindrical first piezoelectric vibrator provided on an outer cylindrical sheath which opens in both directions of an axis. a first transmit element formed by burying, the tubular sheet over scan among the formation of the air layer therein by closing the two ends, opposed with a predetermined interval on the inner circumferential surface of the first piezoelectric vibrator comprising a second wave transmitting device comprising a built-in second piezoelectric vibrator cylindrical having an outer peripheral surface and a plurality of connecting sheath connecting the inner tube sheet over scan and the outer tube sheet over scan, and the The first piezoelectric vibrator and the second piezoelectric vibrator are arranged concentrically.

【0016】したがって、内筒シースと外筒シースとの
間に媒質を流入させるとともに、第一圧電振動子および
第二圧電振動子に同一周波数の電気信号を同一位相で入
力すると、両シース間の媒質に対する各圧電振動子から
の放射抵抗が互いに打ち消される。 また、複数の接続シ
ースによって内筒シースと外筒シースを接続しているの
で接続強度が高められる。
Therefore, the inner sheath and the outer sheath are
While flowing the medium between the first piezoelectric vibrator and
An electric signal of the same frequency is input to the second piezoelectric vibrator in the same phase.
When force is applied, each piezoelectric vibrator against the medium between the two sheaths
Are mutually canceled. In addition, multiple connection systems
The sheath connects the inner and outer sheaths.
The connection strength is increased.

【0017】[0017]

【0018】請求項2記載の発明は、接続シースが合成
樹脂によって形成されている構成としてある。したがっ
て、内筒シースおよび外筒シースを合成樹脂によって形
成することにより、シース全体が一体に成形される。
According to a second aspect of the present invention, the connection sheath is formed of a synthetic resin. Therefore, by forming the inner sheath and the outer sheath with synthetic resin, the entire sheath is integrally formed.

【0019】請求項3記載の発明は、接続シース内に金
属プレートがプレート両端部をそれぞれ内筒シースと外
筒シース内に臨ませて埋設されている構成としてある。
したがって、金属プレートによって接続シースの機械的
強度が高められる。
According to a third aspect of the present invention , a metal plate is embedded in the connection sheath with both ends of the metal plate facing the inner and outer sheaths, respectively.
Therefore, the mechanical strength of the connection sheath is increased by the metal plate.

【0020】請求項4記載の発明は、圧電振動子が周方
向に並列する多数の振動子エレメントからなる構成とし
てある。したがって、圧電振動子が焼結によって形成可
能な材料からなる振動子エレメントを用いて製造され
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the piezoelectric vibrator comprises a plurality of vibrator elements arranged in parallel in the circumferential direction. Therefore, the piezoelectric vibrator is manufactured using a vibrator element made of a material that can be formed by sintering.

【0021】請求項5記載の発明は、振動子エレメント
が短冊状の振動子エレメントである構成としてある。し
たがって、圧電振動子が焼結によって形成可能な材料か
らなる短冊状の振動子エレメントを用いて製造される。
The invention according to claim 5 is configured such that the vibrator element is a strip-shaped vibrator element. Therefore, the piezoelectric vibrator is manufactured using a rectangular vibrator element made of a material that can be formed by sintering.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図1は本発明の第一実施形態
に係る円筒型送波器を示す局部断面図である。同図にお
いて、符号1で示す円筒型送波器は、第一送波素子2お
よび第二送波素子3を備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a local sectional view showing a cylindrical transmitter according to the first embodiment of the present invention. In the figure, a cylindrical transmitter denoted by reference numeral 1 includes a first transmitter 2 and a second transmitter 3.

【0023】第一送波素子2は、全体が円筒防水構造と
され、外筒シース4と第一圧電振動子5と水中ケーブル
6とを有している。外筒シース4は、軸線両方向に開口
する無底円筒体からなり、全体がウレタン等の合成樹脂
によって形成されている。
The first wave transmitting element 2 has a cylindrical waterproof structure as a whole, and has an outer sheath 4, a first piezoelectric vibrator 5, and an underwater cable 6. The outer sheath 4 is formed of a bottomless cylindrical body that opens in both axial directions, and is entirely formed of a synthetic resin such as urethane.

【0024】第一圧電振動子5は、軸線両方向に開口し
電極5a,5bをその内外周面に有する無底円筒体から
なり、全体がセラミック等の圧電材によって形成されて
いる。第一圧電振動子5の外径は、所望の使用水深の外
圧力に耐え得るような寸法に設定されている。水中ケー
ブル6は、二つのケーブルからなり、これら各水中ケー
ブル6が電極5a,5bに接続されている。
The first piezoelectric vibrator 5 is formed of a bottomless cylindrical body having electrodes 5a and 5b on its inner and outer peripheral surfaces, and is formed entirely of a piezoelectric material such as ceramic. The outer diameter of the first piezoelectric vibrator 5 is set to a size that can withstand an external pressure at a desired working water depth. The underwater cable 6 includes two cables, and each of the underwater cables 6 is connected to the electrodes 5a and 5b.

【0025】第二送波素子3は、第一送波素子2と同様
に全体が円筒防水構造とされ、内筒シース7と第二圧電
振動子8と水中ケーブル9とディスク10とを有してい
る。内筒シース7は、両端を閉塞することによりその内
部に空気層Bを有する有底円筒体からなり、全体が外筒
シース4と同様にウレタン等の合成樹脂によって形成さ
れている。そして、内筒シース7は、外筒シース4の同
心位置に位置し、外筒シース4の内周面に接続シース1
1を介して連設されている。
The second transmitting element 3 has a cylindrical waterproof structure as in the first transmitting element 2, and has an inner sheath 7, a second piezoelectric vibrator 8, an underwater cable 9 and a disk 10. ing. The inner cylindrical sheath 7 is formed of a closed-end cylindrical body having an air layer B inside by closing both ends, and is entirely formed of a synthetic resin such as urethane similarly to the outer cylindrical sheath 4. The inner sheath 7 is located at a concentric position of the outer sheath 4, and is connected to the inner peripheral surface of the outer sheath 4 by the connecting sheath 1.
1 are connected to each other.

【0026】接続シース11は、外筒シース4および内
筒シース7の上下方部において周方向に所定の間隔をも
って並列する多数の接続シースからなり、全体がウレタ
ン等の合成樹脂によって形成されている。これにより、
外筒シース4および内筒シース7の接続強度が高められ
る。これら各接続シース11内には、金属プレート12
がプレート両端部をそれぞれ外筒シース4と内筒シース
7内に臨ませて埋設されている。これにより、各接続シ
ース11の機械的強度が高められる。
The connection sheath 11 is composed of a large number of connection sheaths arranged in parallel at predetermined intervals in the circumferential direction at upper and lower portions of the outer sheath 4 and the inner sheath 7, and is entirely made of a synthetic resin such as urethane. . This allows
The connection strength between the outer sheath 4 and the inner sheath 7 is increased. In each of these connection sheaths 11, a metal plate 12 is provided.
Are buried with both ends of the plate facing the outer sheath 4 and the inner sheath 7, respectively. Thereby, the mechanical strength of each connection sheath 11 is increased.

【0027】第二圧電振動子8は、軸線両方向に開口し
電極8a,8bをその内外周面に有する無底円筒体から
なり、内筒シース7に内蔵されている。そして、第二圧
電振動子8は、全体が第一圧電振動子5の材料と同一の
材料からなる圧電材によって形成されている。第二圧電
振動子8の外径(平均半径)は、所望の機械的共振周波
数に適合するような寸法に設定されている。
The second piezoelectric vibrator 8 is formed of a bottomless cylindrical body having electrodes 8a and 8b on its inner and outer peripheral surfaces, which are open in both axial directions, and is incorporated in the inner cylindrical sheath 7. The second piezoelectric vibrator 8 is formed entirely of a piezoelectric material made of the same material as the material of the first piezoelectric vibrator 5. The outer diameter (average radius) of the second piezoelectric vibrator 8 is set to a size suitable for a desired mechanical resonance frequency.

【0028】水中ケーブル9は、二つのケーブルからな
り、これら各水中ケーブル9が各電極8a,8bに接続
されている。ディスク10は、それぞれが第二圧電振動
子8を介して互いに対向する二つのディスクからなり、
全体が金属等の剛体によって形成されている。これら各
ディスク10は、第二圧電振動子8の各開口端面にディ
スク端面が振動子開口部を閉塞するように配設され、か
つ内筒シース7に内蔵されている。
The underwater cable 9 consists of two cables, each of which is connected to each of the electrodes 8a, 8b. The disk 10 is composed of two disks, each facing each other via the second piezoelectric vibrator 8,
The whole is formed of a rigid body such as a metal. Each of these disks 10 is disposed on the opening end surface of the second piezoelectric vibrator 8 so that the disk end surface closes the vibrator opening, and is incorporated in the inner sheath 7.

【0029】このように構成された円筒型送波器におい
ては、各圧電振動子5,8の振動によって発生する両送
波素子2,3間の放射抵抗を無くすために、各圧電振動
子5,8の振動によって排除される両送波素子2,3間
の各媒質体積を等しくすることが行われるが、この方法
について説明する。すなわち、両送波素子2,3間の各
媒質体積を等しくするには、各圧電振動子5,8に送波
素子2の機械的共振周波数と同一周波数の電気信号を同
一位相で各水中ケーブル6,9から独立して入力するこ
とにより行う。
In the cylindrical type transmitter constructed as described above, in order to eliminate the radiation resistance between the two transmitting elements 2, 3 generated by the vibration of the piezoelectric vibrators 5, 8, each piezoelectric vibrator 5 The volume of each medium between the two transmitting elements 2 and 3 eliminated by the vibrations of the transmission elements 8 is made equal. This method will be described. That is, in order to equalize the volume of each medium between the two transmitting elements 2 and 3, an electric signal having the same frequency as the mechanical resonance frequency of the transmitting element 2 is applied to each of the piezoelectric vibrators 5 and 8 in the same phase. This is done by inputting independently of the items 6 and 9.

【0030】このとき、各送波素子2,3が振動して排
除される周囲の媒質体積Vは、V≒d×α×Vin×L
…(3)で表わされる。ここで、dは各送波素子2,3
の平均半径、αは圧電振動子(圧電材)5,8の圧電定
数、Vinは入力する電気信号振幅、Lは各送波素子
2,3の軸線方向長である。
At this time, the volume V of the surrounding medium that is vibrated by each of the transmitting elements 2 and 3 is V 排除 d × α × Vin × L
.. (3). Here, d is each transmitting element 2, 3
, Α is the piezoelectric constant of the piezoelectric vibrators (piezoelectric materials) 5, 8, Vin is the input electric signal amplitude, and L is the axial length of each of the transmitting elements 2 and 3.

【0031】今、各送波素子2,3において、圧電振動
子5,8の材質が同一であるため、圧電定数αは同一で
ある。また、軸線方向長Lも同一である。このため、各
送波素子2,3が振動して排除される周囲の媒質体積V
は、各送波素子2,3の平均半径dと入力する電気信号
振幅Vinにのみ決定される。
Now, since the materials of the piezoelectric vibrators 5 and 8 are the same in each of the transmitting elements 2 and 3, the piezoelectric constant α is the same. The axial length L is also the same. For this reason, the surrounding medium volume V which is eliminated by vibrating the respective transmitting elements 2 and 3
Is determined only by the average radius d of the transmitting elements 2 and 3 and the input electric signal amplitude Vin.

【0032】ここで、第一送波素子2および第二送波素
子3の平均半径をそれぞれd10とd11とし、またそ
れぞれに入力する電気信号振幅をVin10とVin1
1とすると、(3)式よりd10×Vin10=d11
×Vin11を満足するように、入力する電気信号振幅
Vin10とVin11を設定することにより、第一送
波素子2が振動して排除した媒質体積と第二送波素子3
が振動して排除した媒質体積とは等しくなる。
Here, the average radii of the first transmitting element 2 and the second transmitting element 3 are d10 and d11, respectively, and the electric signal amplitudes input to them are Vin10 and Vin1.
If it is set to 1, d10 × Vin10 = d11 from the equation (3).
By setting the input electric signal amplitudes Vin10 and Vin11 so as to satisfy × Vin11, the volume of the medium that the first transmitting element 2 vibrated and eliminated and the second transmitting element 3
Becomes equal to the volume of the medium removed by vibration.

【0033】また、各送波素子2,3(圧電振動子5,
8)が同一位相で振動するため、両送波素子2,3間の
媒質密度は変化しない。
Each of the wave transmitting elements 2 and 3 (piezoelectric vibrators 5 and 5)
Since 8) vibrates in the same phase, the medium density between the two transmitting elements 2 and 3 does not change.

【0034】したがって、本実施形態においては、第一
送波素子2(外筒シース4)と第二送波素子3(内筒シ
ース7)との間に媒質を流入させるとともに、第一圧電
振動子5および第二圧電振動子8に同一周波数の電気信
号を同一位相で独立して入力すると、両シース4,7間
の媒質に対する各圧電振動子5,8からの放射抵抗が互
いに打ち消されるから、音波の放射時に媒質が呼吸振動
の抵抗とならず、第一送波素子2から音波を有効に放射
することができ、送波駆動効率を確実に高めることがで
きる。
Therefore, in the present embodiment, the medium is caused to flow between the first transmitting element 2 (the outer sheath 4) and the second transmitting element 3 (the inner sheath 7), and the first piezoelectric vibration When electric signals of the same frequency are input independently to the transducer 5 and the second piezoelectric vibrator 8 at the same phase, the radiation resistance from the piezoelectric vibrators 5 and 8 to the medium between the sheaths 4 and 7 is canceled out from each other. When the sound wave is emitted, the medium does not become a resistance of the respiratory vibration, the sound wave can be effectively emitted from the first wave transmitting element 2, and the wave transmission driving efficiency can be reliably increased.

【0035】このことは、従来の送波器による送波駆動
効率に対する本発明の送波器による送波駆動効率の比を
縦軸とし、各圧電振動子5,8に入力した電気信号の周
波数を横軸として表わす図2より理解されよう。
This means that the vertical axis represents the ratio of the transmission drive efficiency of the transmitter of the present invention to the transmission drive efficiency of the conventional transmitter, and the frequency of the electric signal input to each of the piezoelectric vibrators 5 and 8 Can be understood from FIG.

【0036】なお、本実施形態においては、第一送波素
子2が振動して排除する媒質体積と第二送波素子3が振
動して排除する媒質体積とを等しくする方法としては、
各圧電振動子5,8に入力する電気信号振幅を調節する
ことにより行う場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されず、各送波素子2,3の軸線方向長を調節す
ることにより行うものでも何等差し支えない。
In the present embodiment, a method for equalizing the volume of the medium that the first transmitting element 2 vibrates and eliminates and the volume of the medium that the second transmitting element 3 vibrates and eliminates is as follows.
A case has been described in which the adjustment is performed by adjusting the amplitude of the electric signal input to each of the piezoelectric vibrators 5 and 8. However, the present invention is not limited to this. By adjusting the axial length of each of the transmitting elements 2 and 3, Whatever you do is fine.

【0037】また、本実施形態においては、各圧電振動
子5,8が円筒体として一連に形成される場合について
説明したが、本発明はこれに限定されず、周方向に並列
する多数の短冊状の振動子エレメントからなるものでも
実施形態と同様の効果を奏する。
In this embodiment, the case where each of the piezoelectric vibrators 5 and 8 is formed as a series of cylinders has been described. However, the present invention is not limited to this. The same effect as that of the embodiment can be obtained even with a vibrator element having a shape of a circle.

【0038】この他、本発明における圧電振動子および
シースの材質は、前述した実施形態に限定されるもので
ないことは勿論である。
In addition, the materials of the piezoelectric vibrator and the sheath according to the present invention are not limited to the above-described embodiment.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
筒シースに円筒状の第一圧電振動子を埋設し、この第一
圧電振動子の内周面に所定の間隔をもって対向する外周
面を有する円筒状の第二圧電振動子を内筒ケースに内蔵
し、この第二圧電振動子と第一圧電振動子とはそれぞれ
が互いに同心状に位置付けられているので、内筒シース
と外筒シースとの間に媒質を流入させるとともに、第一
圧電振動子および第二圧電振動子に同一周波数の電気信
号を同一位相で入力すると、両シース間の媒質に対する
各圧電振動子からの放射抵抗が互いに打ち消される。
As described above, according to the present invention, a cylindrical first piezoelectric vibrator is buried in an outer sheath, and the outer peripheral surface of the first piezoelectric vibrator is opposed to the inner peripheral surface of the first piezoelectric vibrator at a predetermined interval. A cylindrical second piezoelectric vibrator having a surface is incorporated in the inner cylinder case, and since the second piezoelectric vibrator and the first piezoelectric vibrator are positioned concentrically with each other, the inner cylindrical sheath and the outer When a medium is caused to flow between the cylindrical sheath and an electric signal of the same frequency is input to the first piezoelectric vibrator and the second piezoelectric vibrator in the same phase, the radiation resistance from the piezoelectric vibrator to the medium between both sheaths is reduced. Cancel each other out.

【0040】したがって、音波の放射時に従来のように
媒質が呼吸振動の抵抗とならないから、第一送波素子か
ら音波を有効に放射することができ、送波駆動効率を確
実に高めることができる。
Therefore, the medium does not become a resistance to respiratory vibration when a sound wave is radiated as in the prior art, so that the sound wave can be effectively radiated from the first transmitting element, and the transmission drive efficiency can be reliably increased. .

【0041】また、外筒シースが軸線両方向に開口する
構造であることは、使用時に送波器における応力発生を
防止することができるから、送波器外径を大きい寸法に
設定することができ、低い機械的共振周波数で円筒の呼
吸振動モードを得ることができるとともに、水深が相当
に深い位置でも使用することができる。
Further, since the outer sheath has a structure in which the outer sheath is opened in both directions of the axis, it is possible to prevent the occurrence of stress in the transmitter during use, so that the outer diameter of the transmitter can be set to a large size. In addition, a cylindrical respiratory vibration mode can be obtained at a low mechanical resonance frequency, and it can be used even at a position where the water depth is considerably deep.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一実施形態に係る円筒型送波器を示
す局部断面図である。
FIG. 1 is a local sectional view showing a cylindrical transmitter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施形態に係る円筒型送波器によ
る送波駆動効率の従来の円筒型送波器による送波駆動効
率に対する比を表わした図である。
FIG. 2 is a diagram showing a ratio of the transmission drive efficiency of the cylindrical transmitter according to the first embodiment of the present invention to the transmission drive efficiency of the conventional cylindrical transmitter.

【図3】従来の円筒型送波器(1)を示す局部断面図で
ある。
FIG. 3 is a local sectional view showing a conventional cylindrical transmitter (1).

【図4】従来の円筒型送波器によって得られる音響出力
を説明するために示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating an acoustic output obtained by a conventional cylindrical transmitter.

【図5】従来の円筒型送波器(2)に用いられる振動子
エレメントを示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a transducer element used for a conventional cylindrical transmitter (2).

【図6】従来の図5に示す振動子エレメントから形成さ
れる圧電振動子を示す斜視図である。
6 is a perspective view showing a conventional piezoelectric vibrator formed from the vibrator element shown in FIG.

【図7】従来の円筒型送波器(3)を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional cylindrical transmitter (3).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 円筒型送波器 2 第一送波素子 3 第二送波素子 4 外筒シース 5 第一圧電振動子 5a,5b 電極 6 水中ケーブル 7 内筒シース 8 第二圧電振動子 8a,8b 電極 9 水中ケーブル 10 ディスク 11 接続シース 12 金属プレート B 空気層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical wave transmitter 2 First wave transmitting element 3 Second wave transmitting element 4 Outer sheath 5 First piezoelectric vibrator 5a, 5b electrode 6 Underwater cable 7 Inner sheath 8 Second piezoelectric vibrator 8a, 8b Electrode 9 Underwater cable 10 Disc 11 Connection sheath 12 Metal plate B Air layer

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 軸線両方向に開口する外筒シースに、円
筒状の第一圧電振動子を埋設してなる第一送波素子と、 両端を閉塞することによりその内部に空気層を形成した
内筒ースに、前記第一圧電振動子の内周面に所定の間
隔をもって対向する外周面を有する円筒状の第二圧電振
動子を内蔵してなる第二送波素子と、 前記内筒ースと外筒ースを連接する複数の接続シー
スとを備え、 かつ、前記第一圧電振動子と前記第二圧電振動子とを同
心状に配置したことを特徴とする円筒型送波器。
1. A first transmitting element in which a cylindrical first piezoelectric vibrator is embedded in an outer sheath that opens in both directions of an axis, and an air layer formed therein by closing both ends. a tubular sheet over scan, a second wave transmitting device comprising a built-in second piezoelectric vibrator cylindrical having an outer peripheral surface that face each other with a predetermined interval on the inner circumferential surface of the first piezoelectric vibrator, the inner tube and a plurality of connecting sheath connecting the sheet over scan and the outer tube sheet over scan, and feeding cylindrical, characterized in that a said second piezoelectric vibrator and the first piezoelectric vibrator concentrically Waver.
【請求項2】 前記接続シースが合成樹脂によって形成
されていることを特徴とする請求項1記載の円筒型送波
器。
2. The cylindrical transmitter according to claim 1, wherein the connection sheath is formed of a synthetic resin.
【請求項3】 前記接続シース内に金属プレートがプレ
ート両端部をそれぞれ前記内筒シースと前記外筒シース
内に臨ませて埋設されていることを特徴とする請求項1
または2記載の円筒型送波器。
3. The connection sheath according to claim 1, wherein a metal plate is embedded with both ends of the metal plate facing the inner sheath and the outer sheath.
Or the cylindrical transmitter according to 2.
【請求項4】 前記圧電振動子が周方向に並列する多数
の振動子エレメントからなることを特徴とする請求項1
〜3のうちいずれか一記載の円筒型送波器。
4. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein said piezoelectric vibrator comprises a plurality of vibrator elements arranged in parallel in a circumferential direction.
4. The cylindrical transmitter according to any one of the above-described items 3 to 3.
【請求項5】 前記振動子エレメントが短冊状の振動子
エレメントであることを特徴とする請求項4記載の円筒
型送波器。
5. The cylindrical transmitter according to claim 4, wherein said vibrator element is a strip-shaped vibrator element.
JP29463797A 1997-10-27 1997-10-27 Cylindrical transmitter Expired - Fee Related JP3183232B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29463797A JP3183232B2 (en) 1997-10-27 1997-10-27 Cylindrical transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29463797A JP3183232B2 (en) 1997-10-27 1997-10-27 Cylindrical transmitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11136198A JPH11136198A (en) 1999-05-21
JP3183232B2 true JP3183232B2 (en) 2001-07-09

Family

ID=17810352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29463797A Expired - Fee Related JP3183232B2 (en) 1997-10-27 1997-10-27 Cylindrical transmitter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3183232B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1833553B1 (en) * 2004-12-21 2015-11-18 EBR Systems, Inc. Implantable transducer devices
JP5309941B2 (en) * 2008-12-09 2013-10-09 日本電気株式会社 Acoustic transducer
CN106205582B (en) * 2016-08-31 2023-04-28 北京越音速科技有限公司 Actuating device, manufacturing method thereof and underwater sound transducer

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11136198A (en) 1999-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5196755A (en) Piezoelectric panel speaker
US8027224B2 (en) Broadband underwater acoustic transducer
US4979219A (en) Piezoelectric speakers
EP0110480A2 (en) Phased array transducer apparatus
JP5257277B2 (en) Acoustic transducer
US7555133B2 (en) Electro-acoustic transducer
JPS61253998A (en) Electromechanical converter
US3849679A (en) Electroacoustic transducer with controlled beam pattern
EP3425627B1 (en) An underwater flextensional transducer
JP3183232B2 (en) Cylindrical transmitter
JP3062170B2 (en) Sound conversion device
US4823327A (en) Electroacoustic transducer
US7466066B2 (en) Longitudinally driven slotted cylinder transducer
JP2985509B2 (en) Low frequency underwater transmitter
EP0590799B1 (en) Acoustic transducer
US5229980A (en) Broadband electroacoustic transducer
US6404106B1 (en) Pressure tolerant transducer
EP3532210B1 (en) Acoustic transducer
Sadeghpour et al. Coupled piezoelectric bulk-micromachined ultrasound trasndcuer (cpb-mut): An ultrasound transducer with enhanced pressure response in liquid and dense medium
JP2666730B2 (en) Low frequency underwater transmitter
JPH02238799A (en) Transmitter-receiver for sonar
KR102194418B1 (en) Transducer structure for generating acoustic wave
JPH0231560B2 (en) TEISHUHASUICHUSOJUHAKI
JP3006509B2 (en) Water column resonance type transducer
WO2002047432A1 (en) Wave transmitter/receiver capable of emitting a plurality of frequencies

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees