JPH07135695A - 音響トランスデューサ - Google Patents
音響トランスデューサInfo
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- JPH07135695A JPH07135695A JP13664292A JP13664292A JPH07135695A JP H07135695 A JPH07135695 A JP H07135695A JP 13664292 A JP13664292 A JP 13664292A JP 13664292 A JP13664292 A JP 13664292A JP H07135695 A JPH07135695 A JP H07135695A
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- JP
- Japan
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- acoustic transducer
- heat dissipation
- electrostrictive
- columnar body
- housing
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- Granted
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/04—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus
- H04R17/08—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus signals being recorded or played back by vibration of a stylus in two orthogonal directions simultaneously
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電歪振動子の励振により発生する熱を放熱す
る。 【構成】 アクティブ柱状体１０は、放熱構造体２０を
挟んで積層された複数の電歪振動子を備える。アクティ
ブ柱状体１０は、放熱構造体２０を、複数の電歪振動子
をその積層方向に二分するように挟んだものである。放
熱構造体２０の端脚２２および２３はそれぞれ、ハウジ
ング３０のエンドプレート３２および３３に当接して、
アクティブ柱状体１０からエンドプレート３２および３
３までの放熱路を形成する。
る。 【構成】 アクティブ柱状体１０は、放熱構造体２０を
挟んで積層された複数の電歪振動子を備える。アクティ
ブ柱状体１０は、放熱構造体２０を、複数の電歪振動子
をその積層方向に二分するように挟んだものである。放
熱構造体２０の端脚２２および２３はそれぞれ、ハウジ
ング３０のエンドプレート３２および３３に当接して、
アクティブ柱状体１０からエンドプレート３２および３
３までの放熱路を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中での使用に適する
音響トランスデューサに関し、特に、比較的高出力な音
響トランスデューサに関するものである。
音響トランスデューサに関し、特に、比較的高出力な音
響トランスデューサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の音響トランスデューサ
は、複数の電歪振動子を積層したアクティブ柱状体と、
アクティブ柱状体を支持すると共に、水密を保って覆蓋
するハウジングとを有する。ハウジングは、断面楕円状
のハウジングチューブを備え、アクティブ柱状体の積層
方向両端を楕円の長軸方向から支持するものである。そ
して、ハウジングチューブは、音響放射面として機能す
る。また、ハウジングには、水密コネクタが取付けられ
ており、これにケーブルを接続し、船上又は地上から電
歪振動子へ駆動信号が送られる。
は、複数の電歪振動子を積層したアクティブ柱状体と、
アクティブ柱状体を支持すると共に、水密を保って覆蓋
するハウジングとを有する。ハウジングは、断面楕円状
のハウジングチューブを備え、アクティブ柱状体の積層
方向両端を楕円の長軸方向から支持するものである。そ
して、ハウジングチューブは、音響放射面として機能す
る。また、ハウジングには、水密コネクタが取付けられ
ており、これにケーブルを接続し、船上又は地上から電
歪振動子へ駆動信号が送られる。
【０００３】図４は、音響トランスデューサの動作原理
を説明するための図である。図４において、電歪振動子
に駆動信号が印加されると、アクティブ柱状体は電歪振
動子の積層方向と同一方向、即ち、チューブ３１０の長
軸方向（矢印Ｂ）に励振する。そして、この長軸方向の
振動変位は楕円の屈曲性により、ハウジングチューブ３
１０短軸方向（矢印Ｓ）の逆位相の振動変位として変換
され、ハウジングチューブ３１０（音響放射面）から音
波が放射される。
を説明するための図である。図４において、電歪振動子
に駆動信号が印加されると、アクティブ柱状体は電歪振
動子の積層方向と同一方向、即ち、チューブ３１０の長
軸方向（矢印Ｂ）に励振する。そして、この長軸方向の
振動変位は楕円の屈曲性により、ハウジングチューブ３
１０短軸方向（矢印Ｓ）の逆位相の振動変位として変換
され、ハウジングチューブ３１０（音響放射面）から音
波が放射される。
【０００４】したがって、アクティブ柱状体の振動変位
が大きい程、音響放射面の振動変位が大きくなり、より
高い出力が得られる。そして、このように高出力を得る
ためには、その駆動源である電歪振動子の材料として、
印加電界と歪との比を表わす圧電定数ｄや、印加電界と
応力との比を表わす圧電定数ｅが大きく、さらに比誘電
率の大きいものを使用することが好ましい。
が大きい程、音響放射面の振動変位が大きくなり、より
高い出力が得られる。そして、このように高出力を得る
ためには、その駆動源である電歪振動子の材料として、
印加電界と歪との比を表わす圧電定数ｄや、印加電界と
応力との比を表わす圧電定数ｅが大きく、さらに比誘電
率の大きいものを使用することが好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、音響トラン
スデューサを駆動した際には、励振する電歪振動子内部
の機械抵抗により電歪振動子は発熱する。この発熱によ
り、電歪振動子の温度がキュリー温度となった場合、電
歪振動子の特性は劣化し、音響トランスデューサに誤動
作等の不具合をもたらという問題点がある。このため、
前述した定数および比誘電率が比較的大きくても、キュ
リー温度が低い材料は、従来の音響トランスデューサ、
特に、電歪振動子の発熱量の大きい高出力な音響トラン
スデューサには適さないという問題点がある。
スデューサを駆動した際には、励振する電歪振動子内部
の機械抵抗により電歪振動子は発熱する。この発熱によ
り、電歪振動子の温度がキュリー温度となった場合、電
歪振動子の特性は劣化し、音響トランスデューサに誤動
作等の不具合をもたらという問題点がある。このため、
前述した定数および比誘電率が比較的大きくても、キュ
リー温度が低い材料は、従来の音響トランスデューサ、
特に、電歪振動子の発熱量の大きい高出力な音響トラン
スデューサには適さないという問題点がある。
【０００６】本発明の他の課題は、電歪振動子の発熱に
よる電歪振動子の特性劣化を防止し、音響トランスデュ
ーサの信頼性を向上させることである。
よる電歪振動子の特性劣化を防止し、音響トランスデュ
ーサの信頼性を向上させることである。
【０００７】本発明のさらに他の課題は、これまで使用
できなかったキュリー温度の低い材料を使用できる比較
的高出力な音響トランスデューサを提供することであ
る。
できなかったキュリー温度の低い材料を使用できる比較
的高出力な音響トランスデューサを提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、放熱構
造体を挟んで積層された複数の電歪振動子を備えるアク
ティブ柱状体を有することを特徴とする音響トランスデ
ューサが得られる。
造体を挟んで積層された複数の電歪振動子を備えるアク
ティブ柱状体を有することを特徴とする音響トランスデ
ューサが得られる。
【０００９】本発明によればさらに、前記アクティブ柱
状体は、前記放熱構造体を、前記複数の電歪振動子をそ
の積層方向に二分するように挟んだものである前記音響
トランスデューサが得られる。
状体は、前記放熱構造体を、前記複数の電歪振動子をそ
の積層方向に二分するように挟んだものである前記音響
トランスデューサが得られる。
【００１０】本発明によればまた、前記音響トランスデ
ューサは、前記アクティブ柱状体を覆蓋するハウジング
を有し、前記放熱構造体は、該ハウジングに当接して、
前記アクティブ柱状体から該ハウジングまでの放熱路を
形成するものである前記音響トランスデューサが得られ
る。
ューサは、前記アクティブ柱状体を覆蓋するハウジング
を有し、前記放熱構造体は、該ハウジングに当接して、
前記アクティブ柱状体から該ハウジングまでの放熱路を
形成するものである前記音響トランスデューサが得られ
る。
【００１１】即ち、本発明は、電歪振動子を積層したア
クティブ柱状体の積層方向中心部、即ち、振動変位が０
の位置に、放熱構造体を挿入した構成で、電歪振動子が
振動を起こした際に発生する熱をこの放熱構造体を介し
て水中へ放熱し、振動子発熱温度をキュリー温度以下に
保てることを特徴とする。
クティブ柱状体の積層方向中心部、即ち、振動変位が０
の位置に、放熱構造体を挿入した構成で、電歪振動子が
振動を起こした際に発生する熱をこの放熱構造体を介し
て水中へ放熱し、振動子発熱温度をキュリー温度以下に
保てることを特徴とする。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
よる音響トランスデューサを説明する。
よる音響トランスデューサを説明する。
【００１３】図１は、本実施例による音響トランスデュ
ーサの構造を示す斜視図である。図１において、本音響
トランスデューサは、複数の電歪振動子が積層されて成
り、後述するＮＯＤＥ部１１を有するアクティブ柱状体
１０と、Ｈ字形の側面形状を呈し、その中央脚部２１が
アクティブ柱状体１０のＮＯＤＥ部１１に当接された放
熱構造体２０と、アクティブ柱状体１０を支持すると共
に、水密を保って覆蓋するハウジング３０とを有する。
ーサの構造を示す斜視図である。図１において、本音響
トランスデューサは、複数の電歪振動子が積層されて成
り、後述するＮＯＤＥ部１１を有するアクティブ柱状体
１０と、Ｈ字形の側面形状を呈し、その中央脚部２１が
アクティブ柱状体１０のＮＯＤＥ部１１に当接された放
熱構造体２０と、アクティブ柱状体１０を支持すると共
に、水密を保って覆蓋するハウジング３０とを有する。
【００１４】ハウジング３０は、断面楕円形の筒状を呈
するハウジングチューブ３１と、その開口両端に水密可
能に取付けられる板状のエンドプレート３２および３３
とを有する。ハウジングチューブ３１は、アクティブ柱
状体１０の積層方向両端を楕円形の長軸方向から支持し
ている。そして、ハウジングチューブ３１は、音響放射
面として機能する。また、放熱構造体２０の中央脚部２
１の両端に形成される端脚２２および２３はそれぞれ、
エンドプレート３２および３３に当接している。また、
エンドプレート３２には、水密コネクタ４０が取付けら
れていて、ケーブルを接続し、船上又は地上から電歪振
動子へ駆動信号が送られる。
するハウジングチューブ３１と、その開口両端に水密可
能に取付けられる板状のエンドプレート３２および３３
とを有する。ハウジングチューブ３１は、アクティブ柱
状体１０の積層方向両端を楕円形の長軸方向から支持し
ている。そして、ハウジングチューブ３１は、音響放射
面として機能する。また、放熱構造体２０の中央脚部２
１の両端に形成される端脚２２および２３はそれぞれ、
エンドプレート３２および３３に当接している。また、
エンドプレート３２には、水密コネクタ４０が取付けら
れていて、ケーブルを接続し、船上又は地上から電歪振
動子へ駆動信号が送られる。
【００１５】図２は、アクティブ柱状体１０の振動動作
を説明するための概念図である。図２において、概念的
なアクティブ柱状体１００は、複数の電歪振動子が積層
されて成る。この電歪振動子に駆動信号が印加される
と、アクティブ柱状体１００は電歪振動子の積層方向に
振動する。その振動変位は、アクティブ柱状体１００の
各位置に対して図中に示す曲線のようになる。前述した
ＮＯＤＥ部は、複数の電歪振動子間のうち振動変位が０
の位置をいう。換言すれば、ＮＯＤＥ部は、アクティブ
柱状体１００の励振方向中心部である。
を説明するための概念図である。図２において、概念的
なアクティブ柱状体１００は、複数の電歪振動子が積層
されて成る。この電歪振動子に駆動信号が印加される
と、アクティブ柱状体１００は電歪振動子の積層方向に
振動する。その振動変位は、アクティブ柱状体１００の
各位置に対して図中に示す曲線のようになる。前述した
ＮＯＤＥ部は、複数の電歪振動子間のうち振動変位が０
の位置をいう。換言すれば、ＮＯＤＥ部は、アクティブ
柱状体１００の励振方向中心部である。
【００１６】図３は本実施例による音響トランスデュー
サの放熱路を示す概念図である。図３において、駆動信
号が印加され励振した電歪振動子から発生する熱は、図
中、矢印で示す経路に沿って、即ち、放熱構造体２０の
中央脚２１、端脚２２および２３、ハウジング３０のエ
ンドプレート３２および３３に伝達され、水中に放熱さ
れる。
サの放熱路を示す概念図である。図３において、駆動信
号が印加され励振した電歪振動子から発生する熱は、図
中、矢印で示す経路に沿って、即ち、放熱構造体２０の
中央脚２１、端脚２２および２３、ハウジング３０のエ
ンドプレート３２および３３に伝達され、水中に放熱さ
れる。
【００１７】尚、本実施例においては、楕円ハウジング
を用いた屈曲振動モードを例にとっているが、他の振動
モードを用いた音響トランスデューサについても、ＮＯ
ＤＥ部をもつアクティブ柱状体を使用していれば、本発
明は有効的な手段である。
を用いた屈曲振動モードを例にとっているが、他の振動
モードを用いた音響トランスデューサについても、ＮＯ
ＤＥ部をもつアクティブ柱状体を使用していれば、本発
明は有効的な手段である。
【００１８】
【発明の効果】本発明による音響トランスデューサは、
複数の電歪振動子が、放熱構造体を挟んで積層されるた
め、電歪振動子の励振による発する熱は放熱され、電歪
振動子の特性劣化は防止され、信頼性が高い。
複数の電歪振動子が、放熱構造体を挟んで積層されるた
め、電歪振動子の励振による発する熱は放熱され、電歪
振動子の特性劣化は防止され、信頼性が高い。
【００１９】しかも、放熱構造体を、複数の電歪振動子
をその積層方向に二分するように挟むことにより、電歪
振動子の励振は阻害されることがない。
をその積層方向に二分するように挟むことにより、電歪
振動子の励振は阻害されることがない。
【００２０】また、放熱構造体をハウジングに当接し
て、アクティブ柱状体から該ハウジングまでの放熱路を
形成することにより、電歪振動子の励振による発する熱
は、水中に放熱され、放熱効果をより向上できる。
て、アクティブ柱状体から該ハウジングまでの放熱路を
形成することにより、電歪振動子の励振による発する熱
は、水中に放熱され、放熱効果をより向上できる。
【００２１】さらに、本発明の放熱効果によれば、これ
まで、励振の発熱による特性劣化の点で使用できなかっ
た材料、例えば、諸圧電定数や比誘電率は大きいがキュ
リー温度は低い材料等を積極的に使用できるため、音響
トランスデューサの高出力化が期待できる。
まで、励振の発熱による特性劣化の点で使用できなかっ
た材料、例えば、諸圧電定数や比誘電率は大きいがキュ
リー温度は低い材料等を積極的に使用できるため、音響
トランスデューサの高出力化が期待できる。
【図１】本発明の一実施例による音響トランスデューサ
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】概念的なアクティブ柱状体の振動変位分布図で
ある。
ある。
【図３】図１に示す音響トランスデューサの放熱路を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明および従来例による音響トランスデュー
サの動作原理を示す図である。
サの動作原理を示す図である。
１０ アクティブ柱状体 ２０ 放熱構造体 ２１ 中央脚 ２２、２３ 端脚 ３０ ハウジング ３１ ハウジングチューブ ３２、３３ エンドプレート ４０ 水密コネクタ １００ 概念的アクティブ柱状体
Claims (3)
- 【請求項１】放熱構造体を挟んで積層された複数の電歪
振動子を備えるアクティブ柱状体を有することを特徴と
する音響トランスデューサ。 - 【請求項２】前記アクティブ柱状体は、前記放熱構造体
を、前記複数の電歪振動子をその積層方向に二分するよ
うに挟んだものである請求項１記載の音響トランスデュ
ーサ。 - 【請求項３】前記音響トランスデューサは、前記アクテ
ィブ柱状体を覆蓋するハウジングを有し、前記放熱構造
体は、該ハウジングに当接して、前記アクティブ柱状体
から該ハウジングまでの放熱路を形成するものである請
求項１または２記載の音響トランスデューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13664292A JP3205944B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 音響トランスデューサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13664292A JP3205944B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 音響トランスデューサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135695A true JPH07135695A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3205944B2 JP3205944B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=15180090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13664292A Expired - Lifetime JP3205944B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 音響トランスデューサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3205944B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008311700A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Fujifilm Corp | 複合圧電材料、超音波探触子、超音波内視鏡、及び、超音波診断装置 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP13664292A patent/JP3205944B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008311700A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Fujifilm Corp | 複合圧電材料、超音波探触子、超音波内視鏡、及び、超音波診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3205944B2 (ja) | 2001-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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