JPH05260584A - 送受波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 深々度の水中において静水圧により破壊する
ことなく、大きな音響出力を発生できるようにする。 【構成】 円板状のセラミック振動子が貼着された円板
状の二つの振動板が振動子面が対向するように円筒状の
水密筐体に固定された送受波器において、二つの振動板
に円形状の座ぐりとその外周にＯリングを収容する溝を
設け、セラミック振動子を振動板の座ぐりに内設するリ
ング状に形成する。このセラミック振動子を二つの振動
板で挟持しＯリングを介在して円筒状の水密筐体に内設
する。 【効果】 二つの振動板がセラミック振動子を挟持する
ために、振動子自体に振動が発生することを防止するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソーナなどに使用され
る電気エネルギーと音響エネルギーとの変換を行う送受
波器に関する。特に、低周波の電気−音響変換を行う送
受波器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の送受波器には、図７に示す
ように金属などの弾性体から成る円板状の振動板１１の
片面に円板状のセラミック振動子１２を貼着し、セラミ
ック振動子１２に交流電圧を印加して径方向に振動させ
ることにより、図８に示すように振動板１１に屈曲を与
え振動を発生させるユニモルフ型振動子が用いられてい
た。

【０００３】このユニモルフ型振動子を送受波器として
構成するには図９に示すように、二つのセラミック振動
子１２の振動子面を内側にして対向させ、Ｏリング１４
を介して水密筐体１３に取りつけていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のユニ
モルフ型振動子を用いた送受波器を深々度の水中に入れ
使用する場合、図１０に示すように、矢印で示す静水圧
により振動板１１が内側に撓むように変形するため、セ
ラミック振動子１２に引張り応力が発生し、セラミック
振動子１２が割れてしまう問題があった。

【０００５】また、大きな音響出力を発生させようとし
てセラミック振動子１２への入力電力を増大させると、
ユニモルフ型振動子自体の振動によりセラミック振動子
１２内に発生する内部応力のための割れを生じる欠点が
あった。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、深々度の水中における静水圧で破壊することなく、
大きな音響出力を発生することができる送受波器を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、二枚の円板状
の振動板と、その振動板の振動を受けるセラミック振動
子とを備えた送受波器において、前記セラミック振動子
が前記二枚の振動板の間に挟持されるリング状に形成さ
れたことを特徴とする。

【０００８】前記セラミック振動子の外周に、外周中央
部に溝を有する分割リングを設け、この溝に高張力繊維
を巻回することができる。

【０００９】

【作用】二つの振動板に円形状の座ぐりが設けられ、こ
の座ぐりにリング状のセラミック振動子が内設した状態
で挟持されるために、静水圧が付加され振動板が変形し
ても、その変形がセラミック振動子に影響を与えない。
したがって水圧破壊から防止することができる。さら
に、セラミック振動子には二つの振動板の座ぐり部外周
によって押圧力が加えられているために、セラミック振
動子自体に振動が発生することを防止することができ
る。

【００１０】これにより、深々度の水中においても破壊
されることなく、大きな音響出力を発生することができ
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１（ａ）は本発明実施例に係わる振動体の基本的
構成を示す断面図、（ｂ）はその斜視図である。

【００１２】本発明実施例に係わる振動体は基本的に
は、金属などの弾性体からなる振動板１中央部が円形状
に座ぐられ、この座ぐり部にリング状のセラミック振動
子２が嵌合されて構成される。

【００１３】この振動体の組立ては、まず振動板１を加
熱して膨張させてセラミック振動子２を嵌め込み、温度
を低下させたときに生じる振動板１の収縮力によりセラ
ミック振動子２に圧縮力を加え固定する。この振動体を
用いて送受波器を構成する場合は、二つの振動体のセラ
ミック振動子２の嵌合面を内側にして対向させ水密筐体
に取り付ける。

【００１４】図２はこのように構成された本発明実施例
に係わる振動体の動作状態を説明する図である。このよ
うにセラミック振動子２が径方向に伸び縮みするいわゆ
る呼吸振動をすることにより振動板１に撓みを生じ振動
を発生する。

【００１５】ここで、このような基本的構成の振動体を
用いた本発明実施例について説明する。

【００１６】図３は本発明第一実施例の構成を示す断面
図である。

【００１７】本発明第一実施例は、二つの振動板１ａに
円形状の座ぐりが設けられるとともに、その外周にＯリ
ング４を収容する溝が設けられ、セラミック振動子２ａ
が前記座ぐりに内設するリング状に形成され、このリン
グ状のセラミック振動子２ａが二つの振動板１ａにより
挟持され、Ｏリング４を介して円筒状の水密筐体３に内
設される。

【００１８】このように振動体のセラミック振動子２ａ
を共通の一つのセラミック振動子とすることにより、二
つの振動板１ａが一つのセラミック振動子２ａを介して
結合することができ、そのために強固な構造にすること
ができる。また、この送受波器を深々度の水中に投入し
て使用する場合、図４に示すように矢印で示す静水圧に
より振動板１ａは変形するもののセラミック振動子２ａ
には引張り応力が発生しない。

【００１９】一般にセラミック素材の破壊応力は、引張
りの場合約２０００ｋｇ／ｃｍ² 、圧縮の場合５０００
ｋｇ／ｃｍ² 程度であるので、セラミック振動子２ａが
圧縮力により座屈するまで破壊することはない。

【００２０】また、入力電力を増加させた場合において
もセラミック振動子の径方向に圧縮力がバイアス力とし
て与えられているので振動による発生力がバイアス力と
セラミック素材の引張り強度を加えた応力を超えるまで
破壊せず大きな音響出力を発生することができる。

【００２１】図５は本発明第二実施例の構成を示す断面
図、図６は本発明第二実施例における振動体の構成を示
す斜視図である。

【００２２】本発明第二実施例は、セラミック振動子２
ｂと二つの振動板１ａとの間に、外周中央部に溝を有す
る分割リング５を介在させ、前記溝に高張力繊維６を巻
回して固定し、二つの振動板１ａの座ぐり部に分割リン
グ５が内設して挟持される。

【００２３】すなわち、図６に示すようにリング状のセ
ラミック振動子２ａの周囲に金属などの弾性体で構成さ
れた分割リング５が取り付けられ、この分割リング５の
円周上に設けた溝５ａにグラスファイバー、カーボンフ
ァイバーなどの高張力繊維６が張力を加えた状態で巻回
され、セラミック振動子２ａの径方向に強い圧縮力をバ
イアス力として与える。この圧縮力により大きな音響出
力を発生させてもセラミック振動子２ａを破壊すること
から防止することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属などの弾性体よりなる振動板に円形の座ぐり部を設
け、これにリング状のセラミック振動子を嵌合させて振
動体を構成することにより、静水圧の印加による引張り
応力がセラミック振動子に発生することを防止し、深々
度の水中での使用に耐えることができ、さらに、セラミ
ック振動子の径方向に圧縮力がバイアス力として加えら
れるためにセラミック振動子を破壊することなく大きな
音響出力を発生させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明実施例に係わる振動体の基本的
構成を示す断面図、（ｂ）はその斜視図。

【図２】本発明実施例に係わる振動体の動作状態を説明
する図。

【図３】本発明第一実施例の構成を示す断面図。

【図４】本発明第一実施例の動作状態を説明する断面
図。

【図５】本発明第二実施例の構成を示す断面図。

【図６】本発明第二実施例における振動体の構成を示す
斜視図。

【図７】従来例における振動体の構成を示す斜視図。

【図８】従来例における振動体の振動発生状態を説明す
る図。

【図９】従来例の構成を示す断面図。

【図１０】従来例の動作状態を説明する図。

【符号の説明】

１、１ａ、１１ 振動板 ２、２ａ、２ｂ、１２ セラミック振動子 ３、１３ 水密筐体 ４、１４ Ｏリング ５ 分割リング ５ａ 溝 ６ 高張力繊維

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の円板状の振動板と、その振動板の
   振動を受けるセラミック振動子とを備えた送受波器にお
   いて、 前記セラミック振動子が前記二枚の振動板の間に挟持さ
   れるリング状に形成されたことを特徴とする送受波器。
2. 【請求項２】 前記セラミック振動子の外周に、外周中
   央部に溝を有する分割リングを設け、この溝に高張力繊
   維が巻回された請求項１記載の送受波器。