JPH05344591A - 変換器、変換器アセンブリ、及び変換器の帯域幅を選択する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最大の動作帯域幅を達成することのできる変
換器を提供する。 【構成】 変換器１０は第１及び第２の相隔たっている
部材４０を含んでいる。各々の部材は、駆動力に応答し
て伝達媒質中にエネルギ波を発生する放射面４２を有し
ている。変換器は更に、各々の部材に連結されていると
共に少なくとも１つの放射面を外向きに越えて伸びてお
り、駆動力を各々の部材に伝達する複数の収納装置２０
と、収納装置内にそれぞれ配置されており、駆動装置の
所定の寸法の変化に応答して駆動力を発生する対応する
複数の駆動装置５０とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本出願は、１９９０年１２月２４日に出
願され、本出願の被譲渡人に譲渡された係属中の米国特
許出願番号第０７／６３３１４２号、発明の名称「モー
メント曲げ形変換器（Moment Bender Transducer）」と
いう出願の部分継続出願に関連する。

【０００２】本発明は、モーメント曲げ形変換器に関
し、更に具体的に言えば、改良されたモーメント曲げ形
変換器に関する。上に引用した係属中の米国特許出願番
号第０７／６３３１４２号には、低周波数（即ち、約１
０００Ｈｚ未満）の音響信号を発生するのに特に役立ち
得るモーメント曲げ形変換器が記載され、請求されてい
る。この米国特許出願番号第０７／６３３１４２号の変
換器は、特に平坦な放射部材を用いることができる点で
コスト効果があるが、希望する場合には、出力エネルギ
又は源エネルギを保ちながら変換器の動作帯域幅を増加
し、所定の駆動エネルギレベルに対して変換器から伝導
又は伝達媒質に結合され得る音響エネルギ量を、この米
国特許出願番号第０７／６３３１４２号の変換器を用い
て達成し得るよりも増加し得るようにすることが望まし
いような場合がある。

【０００３】

【発明の要約】本発明によれば、変換器は、その間に内
側の隔たりを画成している相隔たった第１及び第２の部
材を含んでおり、各々の部材は、対応する相隔たった放
射面を有しており、各々の部材に伝達された駆動力に応
答して、伝達媒質内にエネルギ波を発生する。更に変換
器は、各々の部材に接続されていると共に少なくとも１
つの放射面を外向きに越えて伸びており、駆動力を各々
の部材に伝達する複数の収納手段と、収納手段の中にそ
れぞれ配置されており、励振エネルギの影響により駆動
手段の所定の寸法に生じた変化に応答して、駆動力を発
生する対応する複数の駆動手段と、各々の部材に連結さ
れており、伝達流体が部材間の隔たりの中に入るを防止
する密封（シーリング）手段とを含んでいる。

【０００４】各々の部材は平坦な板を含んでいてもよ
く、この板は、放射面がそれぞれの平坦な主面を含んで
おり、放射面が互いに平行又はほぼ平行に配置されてい
るように、設けることができる。更に、部材間の間隔及
び放射面間の対応する間隔は、所定の帯域幅で動作する
ように選ぶことができる。帯域幅は放射面間の距離に反
比例しており、縦（長手）方向等における収納手段の寸
法は、この間隔に合わせて選択することができる。各々
の板は円板を限定するそれぞれの円筒形の縁を含んでい
てもよく、収納手段は互いに円周方向に相隔たってい
る。部材間の間隔は、動作中に部材が互いに接触しない
ような許容し得る最小距離になるように選ぶことがで
き、これにより、最大の帯域幅を達成することができ
る。

【０００５】収納手段は、少なくとも１つの放射面及び
収納手段の縦軸線に関する横方向又は垂直方向にという
ように、放射面の各々を越えて伸びていてもよい。更
に、収納手段は各々の放射面を越えて伸びている突起を
含んでいてもよく、それぞれの放射面からの突起が整合
している。本発明の他の一面では、選択可能な共振の急
峻さ及び対応する選択可能な帯域幅を有する変換器アセ
ンブリは、互いに所定の間隔に配置されている相隔たっ
た第１及び第２の面を有しており、駆動力に応答してエ
ネルギ波を発生する放射手段と、放射手段に連結されて
おり、第１の休止状態の縦方向の寸法を有していると共
に第１の面を越えて伸びており、励振エネルギに応答し
て縦方向の寸法を変える駆動手段と、放射手段に連結さ
れており、伝達流体が第１及び第２の面の間の隔たりに
入るのを防止する密封手段とを含んでいる。駆動手段の
縦方向の寸法の変化により、第１及び第２の面に対して
横方向の駆動力の成分が加えられており、帯域幅は第１
及び第２の面の間の間隔又は距離の値に反比例してい
る。放射手段は第１及び第２の平坦な円板を含んでいて
もよく、第１の面は第１の円板上に配置されていると共
に、第２の面は第２の円板上に配置されており、駆動手
段は円周方向に相隔たった複数の収納手段を含んでお
り、収納手段は第１及び第２の円板に連結されており、
駆動力の成分を第１及び第２の円板に結合している。

【０００６】本発明の更に他の一面では、変換器の帯域
幅を選択する方法が、駆動力に応答して伝達媒質内にエ
ネルギ波を発生するそれぞれの放射面を有している相隔
たった第１及び第２の部材を設けて、その間に空間を形
成し、駆動力を部材に伝達するように、複数の収納手段
を少なくとも１つの放射面を越えて外向きに伸びるよう
配置し、駆動手段の所定の寸法の変化に応答して駆動力
を発生するように、対応する複数の駆動手段のうちの１
つをそれぞれ１つの収納手段に連結し、伝達媒質が入り
込まないように、部材間の空間を密封する工程を含んで
おり、変換器の帯域幅はそれぞれの放射面間の距離に反
比例している。

【０００７】収納手段は、両方の放射面を越えて外向き
に伸びるように配置することができる。第１及び第２の
部材はいずれも、それぞれの平坦な板を含むことがで
き、こういう板は、それぞれの放射面が互いに平行であ
るように設けられており、収納手段の縦軸線が１つの放
射面に対して垂直になるよう配置されるように設けられ
ている。

【０００８】本発明の新規と考えられる特徴は、特許請
求の範囲に具体的に記載してあるが、本発明自体の構成
及び作用は、本発明のその他の目的及び利点と共に、以
下に図面について詳しく説明する所から最もよく理解さ
れよう。

【０００９】

【詳しい説明】図１には、見易くするために部分的に切
欠いてあるが、本発明による変換器が見取図で示されて
いる。変換器１０は相隔たっている一対の平坦な円柱形
の円板４０を含んでおり、その間に空間４５が画成され
ている。変換器１０は、伝達流体が空間４５に入らない
ように防止するカバー３０と、室のような複数の中空で
細長い収納手段２０と、複数の細長い駆動手段５０とを
含んでいる。カバー３０は円板４０の外側の縁に連結さ
れていると共に一対の円板４０の間を伸びている。対応
する１つの駆動手段５０は、各々の室２０の中に配置さ
れており、円板４０に対して横方向の少なくとも一部又
は成分を有している駆動力を収納手段２０を介して最終
的に加え、円板４０を曲げ又は撓ませる。収納手段２０
は面４２に対して横方向に配置されており、面４２を外
向きに越えて伸びていることが示されている。

【００１０】円板４０は、円板４０に密封して固着され
ているか又は円板４０と一体の複数の細長い柱若しくは
突起２５を含んでおり、突起２５は円板４０の主面又は
外側面４２から遠去かる向きに、そして面４２が平坦で
あるとき、面４２の平面から外れるように、外向きに伸
びている。突起２５は内部の空所、又は盲孔若しくは中
孔２２を含んでおり、中孔２２は突起２５の縦方向の外
側端の近くから、円板４０の他方の主面又は内側面２
２、及び空間４５と連通するように伸びている。面４４
は空間４５の境界を形成している。円板４０及び突起２
５の内部の一部は、面４４との妨げのない連通路を空所
２２に設定するために、製造中に取り除かなければなら
ないことがある。図面に示してないが、変換器１０の外
側から、カバー３０及び／又は１つ若しくは更に多くの
突起２５に設けた流体密封ポートを介して、電気ワイヤ
又はケーブルのような付勢する伝達手段を送り込み、希
望に応じて、空間４５及び空所２２内の駆動手段５０に
分配することができる。

【００１１】収納手段２０は、動作中に駆動手段５０か
らそれに及ぼされる合計の力の少なくとも一部が最終的
に面４２に対して横方向の向きになるように、面４２に
関して配置されていれば十分である。従って、例えば、
収納手段２０及び／又は突起２５の縦軸線は、面４２に
対して垂直以外であってもよい。面４２はその範囲全体
にわたって平坦であってもよい。円板４０は、伝達媒質
内に配置されたときのエネルギ波を発生する対応してい
る外面４２が平行であるか、又は実質的に平行になるよ
うに、円板４０を作動的に接続することができる。

【００１２】個々の突起２５は円板４０の外周の近く
に、円周方向に相隔たって配置されていることが示され
ている。一対の円板４０は、その面４４が向かい合い、
突起２５の対応する空所２２が駆動手段５０を受け入れ
る室２０を形成すべく作動的に整合されるように、配置
されている。駆動手段５０は、米国特許出願番号第０７
／６３３１４２号に記載されている駆動手段３０及び／
又は５０と同じであっても、異なっていてもよい。即
ち、駆動手段５０は電気的活性材料を含んでいてもよ
い。

【００１３】円板４０の１つ当たりに多数の突起２５が
あることが重要であるとは考えられず、奇数又は偶数の
どちらを選んでもよいが、各々の円板４０は、対応する
収納手段２０を形成するために他方の円板４０上に配置
されているのと同じ数の突起２５を含んでいるものとす
る。しかしながら、突起２５を対称的に配置すること
が、大抵の場合に望ましいと判断されると思われる。更
に、突起間の円周方向及び／又は半径方向の間隔は、希
望するように選ぶことができる。円板４０の面４４が動
作状態で向かい合い、そして空所２２が整合していると
きに、１つの円板４０上にある突起２５と同じ数の完全
な室２０が形成されるように、それぞれの突起２５は相
補的に配置されている。

【００１４】変換器１０を伝達媒質内に作動的に配置し
たとき、それぞれの円板４０の面４２は、それらが移動
したときに、伝達媒質の対応する運動を招くという点
で、放射源又は伝達媒質の刺激源として作用する。この
伝達媒質の運動は、典型的にはエネルギ波（連続的な場
合）又はエネルギパルス（連続的でない場合）と呼ばれ
る。更に、所定の長さの駆動手段５０に対して、円板４
０の面４２からその周囲の伝達媒質に結合することがで
きる音響エネルギ量は、変換器１０の共振の鋭さ又は帯
域幅の関数であり、これは図５について更に詳しく説明
する。

【００１５】図２(A) は、必ずしも実尺ではないが、図
１の線２Ａ−２Ａの矢印の方向に見た図を示している。
同図は、図１では斜線を施した円板４０の切欠き面を見
込んだ実質的に側面図である。ある部品は、主なものは
若干の突起２５であるが、繰り返しを避けるために省略
されている。突起２５の閉じた密封端には、駆動手段５
０を支持する駆動取り付け手段５２が配置されている。
駆動取り付け手段５２は、米国特許出願番号第０７／６
３３１４２号に記載されている駆動器取り付け手段６０
及び／又は７０と同じであっても、異なっていてもよ
い。ここでは、本発明を完全に理解するのに必要と思わ
れることのみを説明することに注意されたい。製造及び
動作についての更に詳しいことは、この米国特許出願番
号第０７／６３３１４２号を参照されたい。

【００１６】断面で示すように、カバー３０は幅が一層
狭い中央部３２を含んでいてもよく、中央部３２は跨が
っている外側部３４を通って、カバー３０の中心軸線に
沿って中央部３２から外向きの両方向に進む際、中央部
３２から半径方向内向きにテーパが付いて、円板４０の
面４４に接している一層幅の広い面３８を形成する。ね
じ又はボルトのような結合手段３５が円板４４を通り抜
けて、カバー３０の外面３８で終端しているカバー３０
の内ねじを有している空所３７と係合している。空所３
７はカバー３０の縦方向の端に配置されており、結合手
段３５を受け入れ、円板４０をその間に配置されている
カバー３０と共に密封するように固着している。円板４
０の面４２から途中まで円板４０に入り込む皿孔を設け
て、ボルト３５の頭を面４２と面一になるまで引込める
ことができる。

【００１７】図２(A) に示す本発明の実施例では、突起
２５は円板４０とは別個である。突起２５は外側円筒面
２７を有していることが好ましく、円周フランジのよう
な結合手段５４を含んでいる。結合手段５４は突起２５
の開放端の周りに配置されていると共に、その外面２７
から外向きに伸びており、このため、フランジ５４の周
縁の直径は面２７の直径より大きい。円板４０は面４４
に皿孔又は凹部４３を含んでおり、凹部４３は円板４０
の中に途中まで入り込んでおり、段又は切欠き４６を形
成している。皿孔４３の直径は、突起２５のフランジ５
４の外周面の直径に等しいか、又はそれより僅かに大き
く、これに対して円板４０に入り込んでいる皿孔４３の
長さは、フランジ５４の縦方向の高さとほぼ等しく、こ
のため、突起２５の縦方向の後面は、円板４０の面４４
と面一に組み込むことができる。フランジ５４は、動作
中、収納手段２０の突起２５に駆動手段５０によって加
えられた力の外向き成分を最終的に円板４０に伝達す
る。

【００１８】突起２５の外面２７の直径に等しいか又は
それより若干大きい直径を有している孔４７が皿孔４３
と同心にあって、皿孔４３の底部から円板４０の中を通
って、円板４０の面４２で終端している。図２(B) の板
４０とカバー３０との間に示すのと同様な密封材料又は
密封手段（図面に示してない）を、希望によってはＯリ
ングと共に、好ましくは面４７から円板４０に入れる形
で、突起２５の面２７と円板４０の面４７との間に配置
し、伝達媒質が空間４５に入り込むのを防止する。

【００１９】組み立ての際、突起２５は、突起２５の閉
端又は駆動手段５０に対する支持側の端を皿孔４３に入
れ、孔４７から出て行くようにして、フランジ５４が皿
孔４３の中に密封された状態で坐着するように挿入する
ことができる。勿論、突起２５を円板４０と一体に作る
場合には、例えば成型及び／又は加工等により、内側空
所２２を考慮に入れなければならない。

【００２０】図２(B) には、図２(A) の２Ｂと記した矢
印で示す線によって囲まれた区域の分解図が示されてお
り、必ずしも実尺ではない。カバー３０の両端に設けら
れている縦方向の面３８、及び面３８と作動状態で接し
ている円板４０の面４４の協働する区域は、加工等によ
り、面３８の範囲全体にわたって面４４が面３８と接触
するように、滑かになるように作ることができる。面３
８と面４４との間に密封材料を適用して、その場所での
ガスケットを形成することができる。カバー３０は、面
３８からカバー３０の部分３４の中に途中まで入り込ん
でいる円周方向の溝又は溝路３９をも含んでいてもよ
い。溝路３９は、Ｏリングのような密封手段４９を受け
入れる寸法にすることができる。更に溝路３９の寸法
は、Ｏリング４９が溝路３９の中で作用するように配置
されているときに、Ｏリング４９が溝路３９の側壁及び
端壁と密封するように係合すると共に円板４０の面４４
とも密封するように係合して、変換器１０の外部の伝達
流体が円板４０間にある空間４５（図２(A) ）に入るの
を防止するような寸法である。

【００２１】図３には、本発明による他の実施例の変換
器の側面図が示されている。変換器９０は、矩形として
示される相隔たっている一対の平坦な板６０と、柱６２
のような複数の収納手段と、板６０の外周に配置されて
いると共に板６０と封着されており、変換器９０の外部
の伝達流体が変換器９０の内部空間に入るのを防止する
カバー７０とを含んでいる。この収納手段はそれぞれ、
複数の突起６５を含んでおり、複数の突起６５はそれぞ
れの板６０から外向きに伸びているが、図１に示す本発
明の実施例の突起２５と物理的には同様であると共に動
作上も整合しており、突起２５と同様な収納手段６２を
形成している。カバー７０は、カバー３０が円板４０に
封着されたのと同様に、板６０に封着することができ
る。板６０間の間隔は、図５について詳しく説明する円
板４０間の間隔と同様に決定することができる。

【００２２】図４には、図３の線４−４の矢印の方向に
見た図が示されている。突起６５が、面６４に対して垂
直として示す縦軸線を有する丸い又は円筒形の輪郭を有
しているものとして示されている。突起６５、カバー７
０及び柱６２は、図１に示す本発明の実施例の突起２
５、カバー３０及び柱２０とそれぞれ同じであっても又
は同様であってもよい。

【００２３】図５には、従来の変換器の予想される性能
の一面、及び本発明による変換器の予想される性能の同
じ一面がグラフで示されている。従来の変換器は米国特
許出願番号第０７／６３３１４２号の図１及び図２に示
される変換器と同様であってよい。いずれもｄＢで表し
た源レベル対周波数ｆに関して、曲線８０が従来の変換
器に予想される性能を表しており、曲線９０が本発明に
よる変換器に予想される性能を表しているが、必ずしも
寸法通りではない。源レベルｄＢは、矢印の向きにその
源レベルが増加する縦軸に示してあり、周波数（ｆ）
は、矢印の向きに周波数が高くなる横軸に示してある。

【００２４】曲線８０のピーク振幅は周波数ｆ₀ にある
が、ピーク振幅の両側で、曲線８０のピーク振幅よりも
エネルギが３ｄＢ低くなる曲線上の一般的に認められる
点で測定した曲線８０の帯域幅は、周波数差ｆ₃ −ｆ₂
で表すことができる。同様に、曲線９０のピーク振幅も
周波数ｆ₀ で起こるものとして示してあるが、これは曲
線８０のピーク振幅と同じではなく、曲線８０の帯域幅
の決定に用いたのと同じ基準で決定した曲線９０の帯域
幅は、周波数差ｆ₄ −ｆ₁ で表すことができる。勿論、
周波数ｆ₁ が周波数ｆ₂ より低く、周波数ｆ₄ が周波数
ｆ₃ より高いから、ｆ₄ −ｆ₁ の値はｆ₃ −ｆ₂ の値よ
り大きく、従って、図面に示す曲線９０の対応する帯域
幅は、必ず曲線８０の帯域幅より大きい。言い換えれ
ば、曲線９０は曲線８０より一層平たい、又は曲線８０
の方が曲線９０よりもＱ（良さの指数）が一層高い、又
は共振の急峻さが一層大きいということができる。

【００２５】図５に示すような源レベル対周波数曲線か
ら決定することのできる変換器装置の帯域幅の意味の一
面として、こういう帯域幅は、変換器の放射面から伝達
媒質に結合することができるエネルギ量を表すものと見
ることができる。即ち、曲線８０からの源レベル又はエ
ネルギは、ｆ₃ −ｆ₂ 未満として示す周波数帯にわたっ
て、曲線９０からのエネルギより大きいが、曲線９０の
帯域幅ｆ₄ −ｆ₁ の残りの部分にわたっては、曲線９０
からの源レベルは曲線８０のそれよりも大きい。曲線９
０の帯域幅の境界周波数ｆ₁ 及びｆ₄ の近くでは、曲線
９０からの源レベルは、曲線８０からのそれよりもかな
り、そして実質的に一層大きくなる。曲線８０からの源
レベルは、特に曲線９０のそれに比べて、その共振が比
較的強いため、周波数がｆ₂ から減少するにつれて又は
ｆ₃ から増加するにつれて、曲線９０の場合に比べて急
速に減少する又はロールオフする。ここで、周波数ｆ₂
及びｆ₃ は曲線８０の帯域幅の境界又は極限を表してい
る。

【００２６】米国特許出願番号第０７／６３３１４２号
に示す形式の変換器装置又は本発明による変換器装置の
共振の鋭さに影響するものとして確認された１つの因子
は、変換器の放射面間の間隔である。この間隔は、変換
器１０のそれぞれの円板４０の面４２間の縦方向の距離
又は間隔２９（図１）により、及び米国特許出願番号第
０７／６３３１４２号の図１に示されている変換器のそ
れぞれの円板２０の外面（参照番号で表されていない）
間の縦方向の間隔により表すことができる。この関係
は、次のように言うことができる。変換器の放射面が図
示のように相隔たっている面である場合、共振の鋭さ及
び対応する帯域幅は、放射面間の距離に反比例する。即
ち、放射面間の距離が減少するにつれて、共振の鋭さは
低下し、又は言い換えれば、この距離が減少するにつれ
て、源レベル対周波数を表す曲線は平坦になる傾向を有
し、こうして、変換器の帯域幅を増加する。

【００２７】帯域幅を一層広くし、共振の鋭さをそれに
対応して一層小さくしたい場合、例えば、一層多量の発
生されたエネルギを伝達媒質に結合することができる帯
域幅を拡大したい場合、放射面間の間隔を減少すること
ができる。この間隔を縮小することができる１つの限界
が、図１を参照すれば理解されよう。縦方向の距離２９
を減少して、放射面４２の互いの隔たりを減少すると
き、向かい合う内面４４の縦方向の間隔もそれに対応し
て減少する。米国特許出願番号第０７／６３３１４２号
に詳しく記載されているように、駆動手段５０を適当に
励振することにより、動作中、円板４０を撓ませ、振動
させ又は揺動させるのであるから、円板４０の面４４間
の間隔は、動作中に面４４が互いに接触したり又はぶつ
かったりする程度まで、減少してはならない。このよう
な望ましくない接触が起こらないような円板４０間の最
小距離は、許容し得る最小距離と呼ぶことができる。

【００２８】米国特許出願番号第０７／６３３１４２号
の図１の変換器の放射面を形成している円板間の間隔
は、駆動手段３０及び／又は５０の高さによって決定さ
れ、この間隔は減少することができるが、そのために
は、駆動手段３０及び／又は５０の高さ又は縦方向の寸
法を少なくとも減らすと共に、ここでは本質的ではない
他の構成部品も同様に縮小することが必要になる。作動
されたときの、縦方向における駆動手段３０及び／又は
５０の末端間の合計の寸法変化、従って、放射部材に加
えられる力の最終的な振幅は、休止状態におけるそれぞ
れの駆動手段３０及び／又は５０の全長に正比例する。
即ち、駆動手段３０及び／又は５０の長さが短ければ短
い程、放射部材に対する最終的な力は一層小さくなる。

【００２９】しかしながら、本発明に従って、駆動手段
５０を柱２０の中に配置すると、駆動手段５０の休止状
態の長さ、高さ又は縦方向の範囲を増加すると共に、突
起２５及び空所２２、従って、柱２０の長さをそれに対
応して増加して、円板４０の面４４間の休止状態の間隔
を変えずに又はその間隔に影響を与えずに、円板４０に
対する所望の駆動力を達成することができる。このた
め、広い帯域幅を得るために、許容し得る最小距離の所
で円板４０を隔て、その一方、許容し得る最小距離に影
響を与えずに、変換器１０からの全体的なエネルギ出力
を増加するために、駆動手段５０を縦方向に長くするこ
とができる。

【００３０】図１の実施例では、放射面を収めている部
材に伝えることができる合計の変位の量、及びその結
果、放射面間に生ずる撓み又は行程の大きさは、電界又
は磁界の作用等による、作動されたときの駆動手段の長
さの合計の変化、及びこの変化から生じて、放射面に対
して横方向に結合される磁力の大きさに正比例する。一
般的に言うと、この合計の変位量、及びそれから生ずる
円板の撓み又は振れの大きさが大きければ大きい程、放
射面に結合された一層多くの伝達媒質が動かされ又は摂
動を受け、放射面から伝達媒質に結合されるエネルギ波
又はエネルギパルスの振幅は一層大きくなる。

【００３１】円板４０間の間隔２９を減少しながら、作
動されたときの駆動手段４０の合計の変位を一定に保つ
ために、本発明によれば、間隔２９に影響を与えずに、
室２０の全長は突起２５の対応する長さと同じままにす
ると共に、その空所２２を増加することができる。更
に、所定の間隔２９を保ちながら、駆動手段５０の縦方
向の長さを増加し、それと共に柱２０の高さ及び突起２
５の長さをそれに対応して増加して、円板４０が受ける
合計の変位を増加することができる。

【００３２】一般的に、各々の駆動手段５０の全長及び
柱２０の対応する長さは同じであって、空間４５を中心
としており、このため、各々の円板４０からの各々の突
起２５は、対応する円板４０の面４２から同じ距離の所
で終端すると予想される。しかしながら、間隔を一様で
なくして部品を延長してもよく、極端な場合は、柱２０
の２つの突起２５のうちの一方のみが、対応する部材４
０から外向きに伸出していてもよい。

【００３３】変換器１０の動作中、典型的には駆動手段
５０は全部付勢され、そのため、例えば縦方向のその外
側の物理的な寸法は、第１の付勢モードでは、例えば増
加するというように全部同じ方向に変化し、第２の付勢
モードでは、減少するというように同じであるが反対向
きに全部変化する。第１及び第２のモードでの動作は、
周期的な又はその他の所望の規則的な又は不規則なパタ
ーンで実行することができ、こうして、変換器１０が伝
達媒質内に潜没しているときに、面４２からのパターン
に対応するエネルギ波を発生する。

【００３４】面４４が許容し得る最小距離の所で隔たる
ように円板４０を配置して、変換器１０を必ずしも動作
させる必要がないことは言うまでもない。本発明の教示
に従って、所定の長さを有する駆動手段５０に対し、円
板４０間の間隔は、許容し得る最小距離から、面４２か
らの突起２５の長さが実効的にゼロになるような距離ま
で（このとき、突起２５は必要ではなく、米国特許出願
番号第０７／６３３１４２号に記載されているような取
り付け手段を用いて、駆動手段５０を円板４０に接続す
ることができるし、又はこの米国特許出願に記載されて
いる変換器を用いてもよい。）の範囲内にあるように選
ぶことができる。本発明に従って、面４４、従って、円
板４０の面４２の動作間隔の選択範囲、及び突起２５に
対する対応する長さの選択により、変換器１０には、こ
れに対応して選択可能な帯域幅及び共振の急峻さが得ら
れる。

【００３５】例として本発明のある好ましい特徴だけを
例示したが、当業者にはいろいろな改変及び変更が考え
られよう。特許請求の範囲は、本発明の範囲内に属する
このようなすべての改変及び変更を包括するものである
ことを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による変換器の見取図であって、見易く
するために一部を切欠いた図である。

【図２】図２(A) は必ずしも実尺ではないが、図１の線
２Ａ−２Ａの矢印の方向に見た図であって、繰り返しを
避けるためにある部品を省略してある図である。図２
(B) は必ずしも実尺ではないが、矢印２Ｂを付した図２
(A) の線によって囲まれた区域の分解図である。

【図３】本発明による他の実施例の変換器の側面図であ
る。

【図４】図３の線４−４から矢印の方向に見た図であ
る。

【図５】従来の変換器の予想される性能の一面、及び本
発明による変換器の予想される性能の同じ一面を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０ 変換器 ２０ 収納手段 ３０ カバー ４０ 円板 ４２ 面 ４５ 空間 ５０ 駆動手段

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが対応する相隔たった放射面を
   有しており、その部材間に内側の隔たりを画成すべく相
   隔たっている第１及び第２の部材と、 前記第１及び第２の部材に連結されていると共に少なく
   とも１つの放射面を越えて外向きに伸びており、前記第
   １及び第２の部材に駆動力を伝達する複数の収納手段
   と、 それぞれが該収納手段の内部に設けられていると共に該
   収納手段に連結されている対応する複数の駆動手段と、 前記第１及び第２の部材に連結されており、伝達流体が
   前記第１及び第２の部材間の前記隔たりに入るのを防止
   する密封手段とを備えており、 前記駆動手段は、励振エネルギの影響による該駆動手段
   の所定の寸法の変化に応答して駆動力を発生するよう構
   成されており、前記放射面は、前記第１及び第２の部材
   に伝達された駆動力に応答して伝達媒質内にエネルギ波
   を発生するよう構成されている変換器。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の部材はそれぞれの平
   坦な板を含んでおり、前記放射面は前記板のそれぞれの
   平坦な面を含んでいる請求項１に記載の変換器。
3. 【請求項３】 前記収納手段は、前記第１及び第２の部
   材に駆動力を伝達するよう該部材の各々に連結されてお
   り、前記放射面の各々を外向きに越えて伸びている請求
   項２に記載の変換器。
4. 【請求項４】 前記収納手段は各放射面から外向きに伸
   びている突起を含んでおり、各突起は中心の空所を含ん
   でおり、対応する中心の空所は前記駆動手段を受け入れ
   るよう互いに整合している請求項３に記載の変換器。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の板は、前記放射面が
   互いに平行になるように互いに設けられている請求項２
   に記載の変換器。
6. 【請求項６】 前記収納手段はそれぞれの縦軸線を含ん
   でおり、前記収納手段の前記縦軸線は前記第１の部材の
   前記放射面に対して垂直に設けられている請求項５に記
   載の変換器。
7. 【請求項７】 前記駆動手段はそれぞれの縦軸線を含ん
   でおり、前記駆動手段の前記縦軸線は前記第１の部材の
   前記放射面に対して垂直に設けられている請求項５に記
   載の変換器。
8. 【請求項８】 前記収納手段の縦方向の範囲は、前記第
   １及び第２の部材間の距離を所定の帯域幅での動作に対
   して予め選べるよう選択可能であり、前記帯域幅は前記
   距離の値に反比例している請求項５に記載の変換器。
9. 【請求項９】 前記第１及び第２の部材間の距離は、駆
   動力が前記第１及び第２の部材に伝達されたときに、最
   大の帯域幅を達成すべく前記第１及び第２の部材が互い
   に接触しないような許容し得る最小距離である請求項５
   に記載の変換器。
10. 【請求項１０】 前記第１及び第２の板は円板を限定す
    るそれぞれの円筒形の縁を含んでおり、前記収納手段は
    互いに円周方向に相隔たっている請求項５に記載の変換
    器。
11. 【請求項１１】 選択可能な共振の急峻さ及び対応する
    選択可能な帯域幅を有する変換器アセンブリであって、 それぞれが駆動力に応答してエネルギ波を発生する第１
    及び第２の相隔たっている面を有している放射手段と、 該放射手段に連結されていると共に前記第１の面を越え
    て伸びており、休止時の縦方向の寸法を有しており、励
    振エネルギに応答して縦方向の寸法を変える駆動手段
    と、 前記放射手段に連結されており、伝達流体が前記第１及
    び第２の面間の隔たりに入るのを防止する密封手段とを
    備えており、 前記第１及び第２の面は、互いに第１の所定の間隔で設
    けられており、縦方向の寸法の変化は、前記第１及び第
    ２の面に対して横方向の駆動力の成分を伝え、前記帯域
    幅は、所定の間隔の値に反比例している変換器アセンブ
    リ。
12. 【請求項１２】 前記放射手段は第１及び第２の平坦な
    円板を含んでおり、前記第１の面は前記第１の円板上に
    設けられており、前記第２の面は前記第２の円板上に設
    けられており、前記駆動手段は、前記第１及び第２の円
    板に連結されていると共に円周方向に相隔たっている複
    数の収納手段を含んでおり、該収納手段は駆動力の成分
    を前記第１及び第２の円板に結合している請求項１１に
    記載の変換器アセンブリ。
13. 【請求項１３】 所定の範囲内の変換器の帯域幅を選択
    する方法であって、 駆動力に応答して伝達媒質内にエネルギ波を発生するそ
    れぞれの放射面を有しており、その部材間に空間を形成
    すべく相隔たっている第１及び第２の部材を設け、 駆動力を前記第１及び第２の部材に伝達すべく、少なく
    とも１つの前記放射面を外向きに越えて伸びるように複
    数の収納手段を配置し、 対応する複数の駆動手段のうちの１つをそれぞれ１つの
    前記収納手段に連結して、前記駆動手段の所定の寸法の
    変化に応答して駆動力を発生し、 前記第１及び第２の部材間の空間に伝達媒質が入り込ま
    ないように密封する工程を備えており、 前記変換器の前記帯域幅は、前記それぞれの放射面の間
    の距離に反比例している変換器の帯域幅を選択する方
    法。
14. 【請求項１４】 前記配置する工程は、前記複数の収納
    手段を両方の前記放射面を外向きに越えて伸びるように
    配置する工程を含んでいる請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記第１及び第２の部材はそれぞれの
    平坦な板を含んでおり、更に、前記設ける工程は、前記
    それぞれの放射面が互いに平行になるように第１及び第
    ２の板を配置する工程を含んでおり、該配置する工程
    は、その縦軸線が前記放射面の一方に対して垂直になる
    ように複数の収納手段を配置する工程を含んでいる請求
    項１３に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記第１及び第２の部材はそれぞれの
    平坦な板を含んでおり、前記設ける工程は、前記それぞ
    れの放射面が互いに平行になるように第１及び第２の板
    を配置する工程を含んでおり、前記連結する工程は、対
    応する複数の駆動手段のうちの１つの縦軸線が前記放射
    面の一方に対して垂直に設けられるように連結する工程
    を含んでいる請求項１３に記載の方法。