JPH02303299A - 送受波器 - Google Patents
送受波器Info
- Publication number
- JPH02303299A JPH02303299A JP12503889A JP12503889A JPH02303299A JP H02303299 A JPH02303299 A JP H02303299A JP 12503889 A JP12503889 A JP 12503889A JP 12503889 A JP12503889 A JP 12503889A JP H02303299 A JPH02303299 A JP H02303299A
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- case
- vibration
- cylindrical
- cover
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- Granted
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は送受波器に関し、特に低周波数で高効率、高音
響出力のソーナー用の送受波器に関する。
響出力のソーナー用の送受波器に関する。
従来、この種の送受波器は、第４，５図に示すように、
振動板１２の内面に第６図の円板状の圧電材１６と両面
の電極１７とから成る振動素子１１を接着により貼り付
け、振動板１２の周辺をケース１３の端部で接合、支持
した構成から成り、振動板１２と振動素子１１はバイモ
ルフ構造となっていた。
振動板１２の内面に第６図の円板状の圧電材１６と両面
の電極１７とから成る振動素子１１を接着により貼り付
け、振動板１２の周辺をケース１３の端部で接合、支持
した構成から成り、振動板１２と振動素子１１はバイモ
ルフ構造となっていた。
この送受波器にケーブル１５を介して振動素子１１の電
極１７に電圧を加えると、振動素子の径方向に圧電横効
果、すなわち圧電材の分極方向と振動方向が直交した状
態の作用によ・る歪を生じ、振動板１２との歪差により
振動板と振動素子によるバイモルフ構造が円板の中心軸
方向に変位する、いわゆるたわみ振動を生じる。このバ
イモルフ構造の振動分布を第５図に点線と一点鎖線で示
す。
極１７に電圧を加えると、振動素子の径方向に圧電横効
果、すなわち圧電材の分極方向と振動方向が直交した状
態の作用によ・る歪を生じ、振動板１２との歪差により
振動板と振動素子によるバイモルフ構造が円板の中心軸
方向に変位する、いわゆるたわみ振動を生じる。このバ
イモルフ構造の振動分布を第５図に点線と一点鎖線で示
す。
このたわみ振動モードによる共振周波数は、バイモルフ
構造のたわみ剛性と等画質量によって決まり、また、こ
れらは振動板と振動素子の夫々の直径と厚みと寸法１弾
性定数及び比重で決まる。一般的にバイモルフ構造のた
わ＾剛性は同一材料の弾性体内部で半波長共振を生じさ
せる縦振動の剛性に比べ概ね厚みと直径の比率程度、小
さくなるために小さな寸法でも低周波数の共振を得るこ
とができる。そのため、バイモルフ構造を用いることに
より、小型で低周波数の送受波器を得ることができると
いう特徴がある。
構造のたわみ剛性と等画質量によって決まり、また、こ
れらは振動板と振動素子の夫々の直径と厚みと寸法１弾
性定数及び比重で決まる。一般的にバイモルフ構造のた
わ＾剛性は同一材料の弾性体内部で半波長共振を生じさ
せる縦振動の剛性に比べ概ね厚みと直径の比率程度、小
さくなるために小さな寸法でも低周波数の共振を得るこ
とができる。そのため、バイモルフ構造を用いることに
より、小型で低周波数の送受波器を得ることができると
いう特徴がある。
上述した従来の送受波器は、しかしながら振動素子の圧
電横効果は圧電縦効果、すなわち圧電材の分極方向と振
動方向が並行した状態の作用に比べ電気機械変換定数が
低いため、電極間の共振周波数における電気インピーダ
ンス角が高く、低い入力電力で分極電圧に対する逆耐電
圧に達するため音響出力を高くすることができないとい
う欠点がある。
電横効果は圧電縦効果、すなわち圧電材の分極方向と振
動方向が並行した状態の作用に比べ電気機械変換定数が
低いため、電極間の共振周波数における電気インピーダ
ンス角が高く、低い入力電力で分極電圧に対する逆耐電
圧に達するため音響出力を高くすることができないとい
う欠点がある。
また振動素子の体積が小さいので機械振動出力が小さく
、振動素子の体積を大きくすると音響放射面ノ寸法やバ
イモルフ構造の厚み寸法が大きくなり、音響放射の指向
性や共振周波数が変化するという欠点がある。
、振動素子の体積を大きくすると音響放射面ノ寸法やバ
イモルフ構造の厚み寸法が大きくなり、音響放射の指向
性や共振周波数が変化するという欠点がある。
本発明の目的は、振動板のたわみ振動による低周波数共
振の特徴を活かし、振動素子を圧電縦効果で使用し、か
つその体積を大きくして高音響出力を得る送受波器を提
供することにある。
振の特徴を活かし、振動素子を圧電縦効果で使用し、か
つその体積を大きくして高音響出力を得る送受波器を提
供することにある。
本発明の送受波器は、円板状の弾性体による振動板と、
この振動板の周辺に端部を接合した円筒状の高剛性体に
よるケースと、前記振動板の内面に一方の端面を同心状
に接着してケース内に収納した前記振動板の約１７２以
上の径の円筒状振動素子と、この円筒状振動素子の他方
の端面と前記ケースとを連接して円筒状振動素子を加圧
・支持する高剛性体による蓋とを備えて構成される。
この振動板の周辺に端部を接合した円筒状の高剛性体に
よるケースと、前記振動板の内面に一方の端面を同心状
に接着してケース内に収納した前記振動板の約１７２以
上の径の円筒状振動素子と、この円筒状振動素子の他方
の端面と前記ケースとを連接して円筒状振動素子を加圧
・支持する高剛性体による蓋とを備えて構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図および第２図は、本発明の一実施例の部分断面斜
視図および縦断面図である。振動板２の周辺とケース３
の端部は接合され、円筒状の振動素子１はその一方の端
面が振動板２の内面に同心状に接着され、ケース内に収
納される。蓋４は振動素子ｌの他方の端面と接し、ケー
ス３とのネジ結合により振動素子ｌを加圧、支持する。
視図および縦断面図である。振動板２の周辺とケース３
の端部は接合され、円筒状の振動素子１はその一方の端
面が振動板２の内面に同心状に接着され、ケース内に収
納される。蓋４は振動素子ｌの他方の端面と接し、ケー
ス３とのネジ結合により振動素子ｌを加圧、支持する。
振動素子１は第３図のように、軸方向の両端面に電極７
をもつ円環状の圧電材６を複数枚、同心状にかつ分極極
性を合わせて引き出せるよう方向を揃えて接着積層さｈ
ている。正負をμえて接続された電極からケーブル５に
よって電気信号の入出力端が外部に引き出される。
をもつ円環状の圧電材６を複数枚、同心状にかつ分極極
性を合わせて引き出せるよう方向を揃えて接着積層さｈ
ている。正負をμえて接続された電極からケーブル５に
よって電気信号の入出力端が外部に引き出される。
ケーブル５に電気信号を加えると、振動素子１に圧電縦
効果による歪が生じ、この歪による軸方向の伸縮が振動
板２と蓋４へ駆動力として伝わる。
効果による歪が生じ、この歪による軸方向の伸縮が振動
板２と蓋４へ駆動力として伝わる。
蓋４はケース３と共に剛性の高い材料及び寸法構造とな
っているので、振動素子１の伸縮のほとんどが振動板２
の変位に寄与する。この結果、振動板２はケース３との
接合周辺部を支持点とし、振動素子ｌとの接着面を駆動
点としたたわみ振動を生じる。振動板単体のたわみ共振
周波数が使用周波数に合うように、振動板２の材質や寸
法を設定することにより、振動素子ｌの長さ、すなわち
体積の大小にかかわらず、共振点における効率の良い低
周波数の送波ができので、振動素子の体積増加により音
響出力の増大を計ることができる。
っているので、振動素子１の伸縮のほとんどが振動板２
の変位に寄与する。この結果、振動板２はケース３との
接合周辺部を支持点とし、振動素子ｌとの接着面を駆動
点としたたわみ振動を生じる。振動板単体のたわみ共振
周波数が使用周波数に合うように、振動板２の材質や寸
法を設定することにより、振動素子ｌの長さ、すなわち
体積の大小にかかわらず、共振点における効率の良い低
周波数の送波ができので、振動素子の体積増加により音
響出力の増大を計ることができる。
また、振動素子１に蓋４で加圧して圧縮のバイアスをか
け、圧電材６の低い引張り強度を補強し、機械振動出力
を高くすることもできる。
け、圧電材６の低い引張り強度を補強し、機械振動出力
を高くすることもできる。
以上説明したように本発明は、たわみ振動の共振周波数
を振動板で決定付け、振動素子の振動板への駆動方向を
たわみ振動の方向と並行させる構造とすることにより、
音響出力の効率の良い増大を計ることができる結果、低
周波数で高効率、高音器用力の送受波器とすることがで
きるという効果がある。
を振動板で決定付け、振動素子の振動板への駆動方向を
たわみ振動の方向と並行させる構造とすることにより、
音響出力の効率の良い増大を計ることができる結果、低
周波数で高効率、高音器用力の送受波器とすることがで
きるという効果がある。
第１図は本発明の送受波器の部分断面斜視図、第２図は
第１図の実施例の送受波器の縦断面図、第３図は第１図
の振動素子１の斜視、図、第４図は従来の送受波器の部
分断面斜視図、第５図は第４図の送受波器の縦断面図、
第６図は第４図の振動素子１１の斜視図である。 １，１１・・・・・・振動素子、２，１２・・・・・・
振動板、３．１３・・・・・・ケース、４．１４・・・
・・・蓋、５，１５・・・・・・ケーブル、６，１６・
・・・・・圧電材、７，１７・・・・・・電極。 代理人 弁理士 内 原 晋 不１図 茅２図 酪３防
第１図の実施例の送受波器の縦断面図、第３図は第１図
の振動素子１の斜視、図、第４図は従来の送受波器の部
分断面斜視図、第５図は第４図の送受波器の縦断面図、
第６図は第４図の振動素子１１の斜視図である。 １，１１・・・・・・振動素子、２，１２・・・・・・
振動板、３．１３・・・・・・ケース、４．１４・・・
・・・蓋、５，１５・・・・・・ケーブル、６，１６・
・・・・・圧電材、７，１７・・・・・・電極。 代理人 弁理士 内 原 晋 不１図 茅２図 酪３防
Claims (1)
- 円板状の弾性体による振動板と、この振動板の周辺に端
部を接合した円筒状の高剛性体によるケースと、前記振
動板の内面に一方の端面を同心状に接着してケース内に
収納した前記振動板の約１／２以上の径の円筒状振動素
子と、この円筒状振動素子の他方の端面と前記ケースと
を連接して円筒状振動素子を加圧・支持する高剛性体に
よる蓋とを備えて成ることを特徴とする送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125038A JPH0828919B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1125038A JPH0828919B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303299A true JPH02303299A (ja) | 1990-12-17 |
| JPH0828919B2 JPH0828919B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=14900307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1125038A Expired - Lifetime JPH0828919B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828919B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011166288A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nec Tokin Corp | 電気音響変換器 |
| JP2015115629A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 富士通テン株式会社 | スピーカ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342640U (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-22 |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1125038A patent/JPH0828919B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6342640U (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-22 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011166288A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Nec Tokin Corp | 電気音響変換器 |
| JP2015115629A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 富士通テン株式会社 | スピーカ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0828919B2 (ja) | 1996-03-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080321 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090321 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090321 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100321 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100321 Year of fee payment: 14 |