JPH04334199A - 水中超音波送受波器 - Google Patents
水中超音波送受波器Info
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- JPH04334199A JPH04334199A JP10531591A JP10531591A JPH04334199A JP H04334199 A JPH04334199 A JP H04334199A JP 10531591 A JP10531591 A JP 10531591A JP 10531591 A JP10531591 A JP 10531591A JP H04334199 A JPH04334199 A JP H04334199A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transducers For 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中超音波送受波器に関
し、特に深度において低周波送受信を行うフレックステ
ンショナル型の水中超音波送受波器に関する。
し、特に深度において低周波送受信を行うフレックステ
ンショナル型の水中超音波送受波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】水中において運用する数ｋＨｚ以下の低
周波、かつハイパワーの水中超音波送受波器として、図
に示すようなフレックステンショナル型送受波器がある
。（例えばＵ．Ｓ．Ｐａｔ，３，２７７，４３３）図３
に示す送受波器は、楕円シェル１，アクティブ柱状体２
，エンドプレート３からなり、アクティブ柱状体２の縦
振動がエンドプレート３を通って楕円シェル１に伝わり
、楕円シェル１が屈曲振動することにより水中に音波が
放射される。
周波、かつハイパワーの水中超音波送受波器として、図
に示すようなフレックステンショナル型送受波器がある
。（例えばＵ．Ｓ．Ｐａｔ，３，２７７，４３３）図３
に示す送受波器は、楕円シェル１，アクティブ柱状体２
，エンドプレート３からなり、アクティブ柱状体２の縦
振動がエンドプレート３を通って楕円シェル１に伝わり
、楕円シェル１が屈曲振動することにより水中に音波が
放射される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水中超
音波送受波器は、アクティブ柱状体を構成する圧電材料
もしくは磁歪材料が引張応力に対して弱く、通常、励振
時の振動子に働く引張応力を打消す為にあらかじめ振動
子に圧縮力を加えている。しかし、従来のフレックステ
ンショナル型の送受波器は、楕円シェルに静水圧が加わ
ると、楕円シェルが長軸方向に引伸ばされアクティブ柱
状体にも引張応力が働く。この現象を図３を用いて説明
するに、楕円シェル１に静水圧が付加されるとシェル形
状の関係でＦ１の力がシェルに働く。このＦ１の力は、
シェルを長軸方向に引伸ばすＦ２の力となる。Ｆ２の力
はアクティブ柱状体２の振動子端においてＦ４の力とな
り、振動子引張力となる。
音波送受波器は、アクティブ柱状体を構成する圧電材料
もしくは磁歪材料が引張応力に対して弱く、通常、励振
時の振動子に働く引張応力を打消す為にあらかじめ振動
子に圧縮力を加えている。しかし、従来のフレックステ
ンショナル型の送受波器は、楕円シェルに静水圧が加わ
ると、楕円シェルが長軸方向に引伸ばされアクティブ柱
状体にも引張応力が働く。この現象を図３を用いて説明
するに、楕円シェル１に静水圧が付加されるとシェル形
状の関係でＦ１の力がシェルに働く。このＦ１の力は、
シェルを長軸方向に引伸ばすＦ２の力となる。Ｆ２の力
はアクティブ柱状体２の振動子端においてＦ４の力とな
り、振動子引張力となる。
【０００４】この為、深深度における送受波器の駆動時
、静水圧による振動子に対する引張力と励振時の引張力
の和が振動子の引張応力限界を超えると、振動子に機械
的破壊が起きるという欠点がある。
、静水圧による振動子に対する引張力と励振時の引張力
の和が振動子の引張応力限界を超えると、振動子に機械
的破壊が起きるという欠点がある。
【０００５】本発明の目的は上述した欠点を除去し、深
深度にあっても振動子に機械的破壊を生じない水中超音
波送受波器を提供することにある。
深度にあっても振動子に機械的破壊を生じない水中超音
波送受波器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の水中超音波送受
波器は、フレックステンショナル型の水中超音波送受波
器であって、楕円シェルの内部に圧電材料もしくは磁歪
材料を用いた振動体としてのアクティブ柱状体をその振
動方向を前記楕円シェルの長軸方向に一致させるととも
に間隙を設けて内包し、かつ前記アクティブ柱状体の振
動方向の両端面に取り付けたエンドプレートプレートの
それぞれに一端を固定した少なくとも一対のボルトを前
記アクティブ柱状体および反対側のエンドプレートを貫
通させて前記楕円シェルの両長軸端に固定した構造を有
する。
波器は、フレックステンショナル型の水中超音波送受波
器であって、楕円シェルの内部に圧電材料もしくは磁歪
材料を用いた振動体としてのアクティブ柱状体をその振
動方向を前記楕円シェルの長軸方向に一致させるととも
に間隙を設けて内包し、かつ前記アクティブ柱状体の振
動方向の両端面に取り付けたエンドプレートプレートの
それぞれに一端を固定した少なくとも一対のボルトを前
記アクティブ柱状体および反対側のエンドプレートを貫
通させて前記楕円シェルの両長軸端に固定した構造を有
する。
【０００７】また本発明の水中超音波送受波器は、前記
少なくとも一対のボルトの配設方向が、前記アクティブ
柱状体の振動方向と合致し、かつ空間的に上下平行とし
た構造を有する。
少なくとも一対のボルトの配設方向が、前記アクティブ
柱状体の振動方向と合致し、かつ空間的に上下平行とし
た構造を有する。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の一実施例の透視図である。
【００１０】図１に示す実施例は、楕円シェル１と、楕
円シェル１に間隙を設け、かつ長軸方向に振動方向を合
致させて内包した圧電材料もしくは磁歪材料を用いるア
クティブ柱状体２と、アクティブ柱状体２の振動方向の
両端に配設したエンドプレート３と、一方のエンドプレ
ート３からアクティブ柱状体２を貫通し、さらに他方の
エンドプレートを貫通したのち楕円シェルの長軸端に固
定される空間的に上下平行な少なくとも一対、本実施例
では二対のボルト４とを備えて成る。
円シェル１に間隙を設け、かつ長軸方向に振動方向を合
致させて内包した圧電材料もしくは磁歪材料を用いるア
クティブ柱状体２と、アクティブ柱状体２の振動方向の
両端に配設したエンドプレート３と、一方のエンドプレ
ート３からアクティブ柱状体２を貫通し、さらに他方の
エンドプレートを貫通したのち楕円シェルの長軸端に固
定される空間的に上下平行な少なくとも一対、本実施例
では二対のボルト４とを備えて成る。
【００１１】次に、本実施例の水中超音波送受波器の動
作について説明する。
作について説明する。
【００１２】アクティブ柱状体２は、電気信号を印加す
ることにより、楕円シェル１の長軸方向と一致した縦振
動が励振される。このアクティブ柱状体２の振動振幅は
、その両端に取付けたエンドプレート３からボルト４を
介してエンドプレートとは反対側の楕円シェル１に伝え
られ、水中に音波として放射される。
ることにより、楕円シェル１の長軸方向と一致した縦振
動が励振される。このアクティブ柱状体２の振動振幅は
、その両端に取付けたエンドプレート３からボルト４を
介してエンドプレートとは反対側の楕円シェル１に伝え
られ、水中に音波として放射される。
【００１３】次に、静水圧下での動作を説明する。図２
において、楕円シェル１にＦ１なる力の静水圧が付加さ
れると、楕円シェル１は長軸方向へ変形し、ボルト４に
Ｆ２の力が作用する。この力Ｆ２は、ボルト４を伝わり
、エンドプレート３で一対のＦ３の力となり、アクティ
ブ柱状体２を圧縮する力を提供する。
において、楕円シェル１にＦ１なる力の静水圧が付加さ
れると、楕円シェル１は長軸方向へ変形し、ボルト４に
Ｆ２の力が作用する。この力Ｆ２は、ボルト４を伝わり
、エンドプレート３で一対のＦ３の力となり、アクティ
ブ柱状体２を圧縮する力を提供する。
【００１４】アクティブ柱状体２は、このような圧縮力
に対しては応力限界が高いので、静水圧による影響は著
しく抑圧される。
に対しては応力限界が高いので、静水圧による影響は著
しく抑圧される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
レックステンショナル型の水中超音波送受波器のアクテ
ィブ柱状体の両端をボルトを介して反対側の楕円シェル
端に間隙を設けて取付け、静水圧付加時にあってもアク
ティブ柱状体の応力限界の高い圧縮側に力が作用させる
ことにより、静水圧の影響を著しく抑圧し、深深度でも
アクティブ柱状体の機械的破壊を回避して使用可能なハ
イパワーのフレックステンショナル型の水中超音波送受
波器が実現出来る効果がある。
レックステンショナル型の水中超音波送受波器のアクテ
ィブ柱状体の両端をボルトを介して反対側の楕円シェル
端に間隙を設けて取付け、静水圧付加時にあってもアク
ティブ柱状体の応力限界の高い圧縮側に力が作用させる
ことにより、静水圧の影響を著しく抑圧し、深深度でも
アクティブ柱状体の機械的破壊を回避して使用可能なハ
イパワーのフレックステンショナル型の水中超音波送受
波器が実現出来る効果がある。
【図１】本発明の一実施例の透視図である。
【図２】図１の実施例の静水圧下における発生応力を説
明するための縦断面図である。
明するための縦断面図である。
【図３】従来のフレックステンショナル型送受波器の縦
断面図である。
断面図である。
１ 楕円シェル
２ アクティブ柱状体
３ エンドプレート
４ ボルト
Claims (2)
- 【請求項１】 フレックステンショナル型の水中超音
波送受波器であって、楕円シェルの内部に圧電材料もし
くは磁歪材料を用いた振動体としてのアクティブ柱状体
とその振動方向を前記楕円シェルの長軸方向に一致させ
るとともに間隙を設けて内包し、かつ前記アクティブ柱
状体の振動方向の両端面に取り付けたエンドプレートプ
レートのそれぞれに一端を固定した少なくとも一対のボ
ルトを前記アクティブ柱状体および反対側のエンドプレ
ートを貫通させて前記楕円シェルの両長軸端に固定した
構造を有することを特徴とする水中超音波送受波器。 - 【請求項２】 前記少なくとも一対のボルト配設方向
が、前記アクティブ柱状体の振動方向と合致し、かつ空
間的に上下平行としたものであることを特徴とする請求
項１記載の水中超音波送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10531591A JP2833258B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 水中超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10531591A JP2833258B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 水中超音波送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04334199A true JPH04334199A (ja) | 1992-11-20 |
| JP2833258B2 JP2833258B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=14404277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10531591A Expired - Lifetime JP2833258B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 水中超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833258B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006180050A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Opt Kk | 超磁歪アクチュエータの取付治具、取付構造、及び超磁歪アクチュエータを用いた通信方法 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP10531591A patent/JP2833258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006180050A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Opt Kk | 超磁歪アクチュエータの取付治具、取付構造、及び超磁歪アクチュエータを用いた通信方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2833258B2 (ja) | 1998-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980901 |
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