JPS6094600A - 送受波器 - Google Patents
送受波器Info
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- JPS6094600A JPS6094600A JP20216483A JP20216483A JPS6094600A JP S6094600 A JPS6094600 A JP S6094600A JP 20216483 A JP20216483 A JP 20216483A JP 20216483 A JP20216483 A JP 20216483A JP S6094600 A JPS6094600 A JP S6094600A
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- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
- B06B1/0655—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element of cylindrical shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (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】
本発明は交差８字型の水平相同性を有するソーナー用の
送受波器に関する。
送受波器に関する。
従来、この種のソナー用送受波器は、交差８字型の水平
相同性をもつものとして、第１図に示す様に、圧電磁器
材料１により形成された圧力傾度型送受波器を、筺体２
に直交して取付けたリード３の付極付近に直角方向に配
置し、これらの送受波器の信号出力を合成して８字型を
つくるものがある。この送受波器は、コンプライアンス
の小さい圧電磁器材料ｌに歪を発生さぜるに十分な圧力
傾度差を得るために、筐体２から直角方向に音波の透過
しにくい材料で作ったり一ド３を取付け。
相同性をもつものとして、第１図に示す様に、圧電磁器
材料１により形成された圧力傾度型送受波器を、筺体２
に直交して取付けたリード３の付極付近に直角方向に配
置し、これらの送受波器の信号出力を合成して８字型を
つくるものがある。この送受波器は、コンプライアンス
の小さい圧電磁器材料ｌに歪を発生さぜるに十分な圧力
傾度差を得るために、筐体２から直角方向に音波の透過
しにくい材料で作ったり一ド３を取付け。
このリード３の付根附近の応力が集中する部分に圧電磁
器材料１を取付ける必要がある。このため構造が複雑で
機械的強度が十分でないなどの欠点があった。
器材料１を取付ける必要がある。このため構造が複雑で
機械的強度が十分でないなどの欠点があった。
また、このような欠点上瞼くために、第２図に示す様に
、圧電フィルム４をコンプライアンスの小さい材料で作
った円筒形筐体５の外面に取付け入射してくる音波の圧
力により圧電フィルムの内部に応力を発生させるもの（
例えは、特開昭５８−３９２００号公報）がある、この
構造は、コンプライアンスの小さい材料で作られている
円筒形筐体５の外径面に圧ｔフィルム４奮取伺けるため
、圧電フィルムにはそれ自身が受ける音圧による正分し
か応力が発生しないので、感度が低く、かつ外面に圧電
フィルムを取付けることがら水密方法が難かしいなどの
欠点があった・ さらに、ソーナー目標のＩＰ！、周波数における方位探
査精度を高める手段として、第３図に示す様に。
、圧電フィルム４をコンプライアンスの小さい材料で作
った円筒形筐体５の外面に取付け入射してくる音波の圧
力により圧電フィルムの内部に応力を発生させるもの（
例えは、特開昭５８−３９２００号公報）がある、この
構造は、コンプライアンスの小さい材料で作られている
円筒形筐体５の外径面に圧ｔフィルム４奮取伺けるため
、圧電フィルムにはそれ自身が受ける音圧による正分し
か応力が発生しないので、感度が低く、かつ外面に圧電
フィルムを取付けることがら水密方法が難かしいなどの
欠点があった・ さらに、ソーナー目標のＩＰ！、周波数における方位探
査精度を高める手段として、第３図に示す様に。
交差８字型の水平指向性含有する２台の送受波器６．７
を用いプヒものもある。この構成は、第１の送受波器６
の水平指向性とは相対的に４５度異なる様に第２の送受
波器７ｔ−配置し、かつそれと水平方向に無指向性ｔも
つ第３の送受波器８を組合せて使用し、それらの受信信
号の位相差を利用して受信信号の和合成又は差合成を行
なうことにより単−指向性を得る方式であるが、交差８
字型の水平指向性を得るためには、筐体２の音波の入射
側と、その裏側とで音圧頃度差（位相差）が１８０８０
度異必要があり、このため送受波器６及び送受波器７は
一つの筐体にて組立てることが出来ず独立した送受波器
として用意する必要がちり、したがって装置の寸法が大
きくなるという欠点があった・ 本発明の目的は、このような欠点金除去し、高感度で小
型化が計れかつ方位探査性能の優れた探知装置を得るこ
とのできる送受波器を提供することにある・ 本発明の送受波器は、高分子材および圧１ｆｊｔｅ＆性
材を含む複合圧電材あるいは高分子圧電材により形成さ
れた圧電フィルムを、偶数等分してお互に重らないよう
に円筒形に配設しかつ相対する圧電フィルムの極性が逆
となるようｌＣ接続して直角交差８字型指向性をもたせ
た第１の送受波部と、この第１の送受波部の円筒面の一
方に同心円状に設けられ九可撓性の絶縁部材と、この絶
縁部材を介して前記第１の送受波部と同心円状かつ円筒
状に前記圧電フィルムを形成し無指向性をもたせた第２
の送受波部とを含み構成される。
を用いプヒものもある。この構成は、第１の送受波器６
の水平指向性とは相対的に４５度異なる様に第２の送受
波器７ｔ−配置し、かつそれと水平方向に無指向性ｔも
つ第３の送受波器８を組合せて使用し、それらの受信信
号の位相差を利用して受信信号の和合成又は差合成を行
なうことにより単−指向性を得る方式であるが、交差８
字型の水平指向性を得るためには、筐体２の音波の入射
側と、その裏側とで音圧頃度差（位相差）が１８０８０
度異必要があり、このため送受波器６及び送受波器７は
一つの筐体にて組立てることが出来ず独立した送受波器
として用意する必要がちり、したがって装置の寸法が大
きくなるという欠点があった・ 本発明の目的は、このような欠点金除去し、高感度で小
型化が計れかつ方位探査性能の優れた探知装置を得るこ
とのできる送受波器を提供することにある・ 本発明の送受波器は、高分子材および圧１ｆｊｔｅ＆性
材を含む複合圧電材あるいは高分子圧電材により形成さ
れた圧電フィルムを、偶数等分してお互に重らないよう
に円筒形に配設しかつ相対する圧電フィルムの極性が逆
となるようｌＣ接続して直角交差８字型指向性をもたせ
た第１の送受波部と、この第１の送受波部の円筒面の一
方に同心円状に設けられ九可撓性の絶縁部材と、この絶
縁部材を介して前記第１の送受波部と同心円状かつ円筒
状に前記圧電フィルムを形成し無指向性をもたせた第２
の送受波部とを含み構成される。
本発明の送受波器は、可撓性を有する円筒型弾性体の内
面に圧電フィルムをお互いが重ならない様にｍ等分（ｍ
は２以上の偶数）して取付けかつ相対する２つの圧電フ
ィルムの極性が逆になるように接続して交差８字型の水
平指向性をもつようにした第１の送受波部り可撓性を有
する絶縁材料を介して１層以上設け、かつ水平方向に無
指向性の第２の送受波部を前記絶縁材料を介して第１゜
０送受波部と同心円状に設けたことを特徴とする。
面に圧電フィルムをお互いが重ならない様にｍ等分（ｍ
は２以上の偶数）して取付けかつ相対する２つの圧電フ
ィルムの極性が逆になるように接続して交差８字型の水
平指向性をもつようにした第１の送受波部り可撓性を有
する絶縁材料を介して１層以上設け、かつ水平方向に無
指向性の第２の送受波部を前記絶縁材料を介して第１゜
０送受波部と同心円状に設けたことを特徴とする。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、本発明の送受波器は、電気から音響への変換及び
音響から電気への変換のいずれも可能な可逆性を有する
ものであるが、以下音響から電気への変換する場合につ
いて説明する。
音響から電気への変換のいずれも可能な可逆性を有する
ものであるが、以下音響から電気への変換する場合につ
いて説明する。
第４図（ａ）、 （ｂ）は不発明の第１の実施例の構造
を示す斜視図およびその平面図である。この実施例は、
可撓性を有する円筒型弾性体９に円筒型弾性体の内面ｔ
４等分するように圧電フィルム１１゜１２．１３．１４
ｔ−取付け、かつその内面に可撓性含有する絶縁材料１
５．１６！介して全周にわたって圧電フィルム１７を取
付けた構造を示している。これら圧電フィルム１１〜１
４．１７としては、高分子プラスチックからなるＫＦピ
エゾ７における（＋１． （−）の表示はそれぞれの圧
電フィルムの極性を表している。
を示す斜視図およびその平面図である。この実施例は、
可撓性を有する円筒型弾性体９に円筒型弾性体の内面ｔ
４等分するように圧電フィルム１１゜１２．１３．１４
ｔ−取付け、かつその内面に可撓性含有する絶縁材料１
５．１６！介して全周にわたって圧電フィルム１７を取
付けた構造を示している。これら圧電フィルム１１〜１
４．１７としては、高分子プラスチックからなるＫＦピ
エゾ７における（＋１． （−）の表示はそれぞれの圧
電フィルムの極性を表している。
この送受波器の作動の原理を第５図により説明する。
今、第５図（ａ）の模式図のように、実線矢印（右側）
の方向から音波が入射すると、この円筒型弾性体９に圧
力分布を生じ、音波の入射軸上にある弾性体上の圧電フ
ィルム１１．１２の点Ａと点Ｂでは円筒型弾性体の外周
を音波が回折することによハある瞬時において、第５図
（ｂ）に示す様な圧力差を生じ、このため円筒型弾性体
９に歪を生じる。この歪は円筒型弾性体９の内面に数句
られている圧電フィルムにも生じるので、圧電フイルム
１１．１２には、第６図（ａ）の実線矢印で示すように
、互に逆方向に、各々電圧ｖｔ ＃ Ｖｌを発生する。
の方向から音波が入射すると、この円筒型弾性体９に圧
力分布を生じ、音波の入射軸上にある弾性体上の圧電フ
ィルム１１．１２の点Ａと点Ｂでは円筒型弾性体の外周
を音波が回折することによハある瞬時において、第５図
（ｂ）に示す様な圧力差を生じ、このため円筒型弾性体
９に歪を生じる。この歪は円筒型弾性体９の内面に数句
られている圧電フィルムにも生じるので、圧電フイルム
１１．１２には、第６図（ａ）の実線矢印で示すように
、互に逆方向に、各々電圧ｖｔ ＃ Ｖｌを発生する。
この時第６図（ａ）Ｋ示す様に圧電フィルム１１゜１２
の極性を反対にして接続することによ、り出力端子２１
．２２間には出力電圧Ｖｔ−得ることが出来る。
の極性を反対にして接続することによ、り出力端子２１
．２２間には出力電圧Ｖｔ−得ることが出来る。
今、第５図（ａ）において入射音波の方向θが点Ａ−Ｂ
ｔ−結ぶ線分上から反時計方向に角就θ移動した時の出
力端子２１．２２での８字型指向性パターンは、第６図
ｆｂ）に示すようになる。ここで（＋）及び（−）は電
圧の位相差を示す、また、圧電フィルム１３．１４につ
いても同様の原理から圧電フィルム１１，１２による８
字型指向性に直交した８字型指向性が得られる。さらに
、内面の全周にわたって数句けられた圧電フィルム１７
の出力端子２３゜２４間には、第７図（ａｌに示すよう
に入射音皮の角度θに無関係に一定な同じ位相（＋）の
電圧パターン（無指向性パターン）が得られる。これら
２つの電圧（指向性）パターンを合成することにより第
７図（ｂ）に示す単一指向性２０が得られる。
ｔ−結ぶ線分上から反時計方向に角就θ移動した時の出
力端子２１．２２での８字型指向性パターンは、第６図
ｆｂ）に示すようになる。ここで（＋）及び（−）は電
圧の位相差を示す、また、圧電フィルム１３．１４につ
いても同様の原理から圧電フィルム１１，１２による８
字型指向性に直交した８字型指向性が得られる。さらに
、内面の全周にわたって数句けられた圧電フィルム１７
の出力端子２３゜２４間には、第７図（ａｌに示すよう
に入射音皮の角度θに無関係に一定な同じ位相（＋）の
電圧パターン（無指向性パターン）が得られる。これら
２つの電圧（指向性）パターンを合成することにより第
７図（ｂ）に示す単一指向性２０が得られる。
第８図は本発明の第２の実施例の送受波器の平面図であ
る。この実施例は、第１の実施例における送受波器の内
面に％第１の実施例の直交交差８字型水平指向性に対し
相対的に４５度異なる方向に、４等分した圧電フィルム
３１，３２．：（３゜３４を可撓性を有する絶縁材料３
０．３５を介して取付けたものである。この場合、第７
図（ｂ）に示した単−指向性２０の数を倍増させた送受
波器が得られ、方向弁別性能もさらに同上させることが
出来る。
る。この実施例は、第１の実施例における送受波器の内
面に％第１の実施例の直交交差８字型水平指向性に対し
相対的に４５度異なる方向に、４等分した圧電フィルム
３１，３２．：（３゜３４を可撓性を有する絶縁材料３
０．３５を介して取付けたものである。この場合、第７
図（ｂ）に示した単−指向性２０の数を倍増させた送受
波器が得られ、方向弁別性能もさらに同上させることが
出来る。
なお、これら実施例は１円筒型弾性体の内面に取付ける
圧電フィルムの分割数ｔ−４等分として説明し、また３
層目の圧電フィルムの取付方向を第１層目の直交交差８
字型水平指向性に対して４５度異なる方向に取付けると
して説明したが１本発明においては、これら限定される
ことなく、圧電フィルムを４等分以外の偶数等分に分割
したフ。
圧電フィルムの分割数ｔ−４等分として説明し、また３
層目の圧電フィルムの取付方向を第１層目の直交交差８
字型水平指向性に対して４５度異なる方向に取付けると
して説明したが１本発明においては、これら限定される
ことなく、圧電フィルムを４等分以外の偶数等分に分割
したフ。
また３層以上に積層したり％■交交差８字水平指同性に
対し４５度以外の方向に向けて取付けてもかまわない、
また、垂直方向の指向性を得るために１例えば第１また
は第２の実施例の送受波器を２台以上縦に積層して使用
してもよい、さらに。
対し４５度以外の方向に向けて取付けてもかまわない、
また、垂直方向の指向性を得るために１例えば第１また
は第２の実施例の送受波器を２台以上縦に積層して使用
してもよい、さらに。
外側の円筒弾性体９を圧電フィルム１１〜１４、または
１７により形成すれば、外側の円筒弾性体９による特性
劣化をなく丁ことも出来る。まｆｃ。
１７により形成すれば、外側の円筒弾性体９による特性
劣化をなく丁ことも出来る。まｆｃ。
無指向性？もつ送受波部と８字型指向性をもつ送受波部
の位置を互に入れかえることも可能である。
の位置を互に入れかえることも可能である。
以上の説明したように、本発明は、交差８字型水平指向
性と無指向性との受信信号？合成することにより、単−
指向性を有し、筒感度で小型化が計れ、方位弁別性能の
優れた体受波器を得ることができる。
性と無指向性との受信信号？合成することにより、単−
指向性を有し、筒感度で小型化が計れ、方位弁別性能の
優れた体受波器を得ることができる。
第１図、第２図は従来の交差８字型水平指向性會もつ送
受波器の斜視図％第３図は第１図の送受波器２台と水平
方向に無指向性を有する送受波器とを組合せて方位弁別
性能を高めた送受波器の斜視図％第４図（ａ）、 （ｂ
ｌは本発明の第１の実施例の送受波器の斜視図およびそ
の平面図、第５図（ａ）、 （ｂ）は本実施例の作動の
原理全説明する照弐図とその出力特性図、第６図（ａ）
、 （ｂ）は第５図の圧電フィルム１１．１２に発生す
る電圧の方向を示す接続図とその指向性パターン図、第
７図（ａ）、 （ｂ）は第５図の圧電シイルム１７に発
生する指向性パターン図および総合指向性パターン図、
第８図は不発明の第２の実施例の送受波器を上方からみ
た平面図である０図において。 １・・・・・・圧を磁器材料、２．訃・・・・・筐体、
３・・・・・・リード、４．１１〜１４，１７．３１〜
３４・・・・・・圧電フィルム、６．７・・・・・・字
型送受波器、８・・・・・・無指向性の送受波器、９・
・・・・・可撓性弾性体、１５゜１６．３０．３５・・
・・・・可撓性を有する絶縁材料、２０・・・・・・単
−指向性パターン、２１〜〜２４・・・・・・カｌ閃
力３閏
受波器の斜視図％第３図は第１図の送受波器２台と水平
方向に無指向性を有する送受波器とを組合せて方位弁別
性能を高めた送受波器の斜視図％第４図（ａ）、 （ｂ
ｌは本発明の第１の実施例の送受波器の斜視図およびそ
の平面図、第５図（ａ）、 （ｂ）は本実施例の作動の
原理全説明する照弐図とその出力特性図、第６図（ａ）
、 （ｂ）は第５図の圧電フィルム１１．１２に発生す
る電圧の方向を示す接続図とその指向性パターン図、第
７図（ａ）、 （ｂ）は第５図の圧電シイルム１７に発
生する指向性パターン図および総合指向性パターン図、
第８図は不発明の第２の実施例の送受波器を上方からみ
た平面図である０図において。 １・・・・・・圧を磁器材料、２．訃・・・・・筐体、
３・・・・・・リード、４．１１〜１４，１７．３１〜
３４・・・・・・圧電フィルム、６．７・・・・・・字
型送受波器、８・・・・・・無指向性の送受波器、９・
・・・・・可撓性弾性体、１５゜１６．３０．３５・・
・・・・可撓性を有する絶縁材料、２０・・・・・・単
−指向性パターン、２１〜〜２４・・・・・・カｌ閃
力３閏
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）高分子材および圧電磁性材を含む複合圧電材あるい
は高分子圧電材に：、ｌ：り形成された圧電フィルムを
、偶数等分してお互に重らないように円筒形に配設しか
つ相対する圧電フィルムの極性が逆となるように接続し
て直角交差８字型指同性をもたせた第１の送受波部と、
この第１の送受波部の円筒面の一方に同心円状に設けら
れた可撓性の絶縁部材と、この絶縁部材を介して前記第
１の送受波部と同心円状に円筒状に前記圧電フィルムを
形成叫無指同性？もたせた第２の送受波部と會含む送受
波器。 ２）第１の送受波部が直角交差８字型指向性の方向を互
に所定餉度異らせた複数層の送受波部からなる特許請求
の範囲第１項記載の送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20216483A JPS6094600A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20216483A JPS6094600A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6094600A true JPS6094600A (ja) | 1985-05-27 |
| JPH0519879B2 JPH0519879B2 (ja) | 1993-03-17 |
Family
ID=16453015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20216483A Granted JPS6094600A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6094600A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827075A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-17 | Nec Corp | 電気音響変換器 |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20216483A patent/JPS6094600A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827075A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-17 | Nec Corp | 電気音響変換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519879B2 (ja) | 1993-03-17 |
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