JPS6143897A - 低周波水中超音波送波器 - Google Patents
低周波水中超音波送波器Info
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- JPS6143897A JPS6143897A JP16527784A JP16527784A JPS6143897A JP S6143897 A JPS6143897 A JP S6143897A JP 16527784 A JP16527784 A JP 16527784A JP 16527784 A JP16527784 A JP 16527784A JP S6143897 A JPS6143897 A JP S6143897A
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- Japan
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- columnar body
- displacement
- lever
- active columnar
- transmitter
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
- G10K9/121—Flextensional transducers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (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】
（発明の産業上の利用分野）
本発明は遠距離ソーナー、海洋資源探査などに使用され
る双方向あるいは無指向性の低周波ハイパワー送波器に
関するものである。
る双方向あるいは無指向性の低周波ハイパワー送波器に
関するものである。
（従来技術）
水中において低周波の超音波は高周波に比べて伝搬損失
が少なく、遠方まで到達することができるため、ソーナ
ー、海洋資源探査、海流の調査等の分野で低周波の超音
波を利用することは数々の長所がある。従来から水中に
おいて強力超音波を放射する送波器として動電形トラン
スジューサと圧電（電歪）形トランスジ轟−サが知られ
ている。
が少なく、遠方まで到達することができるため、ソーナ
ー、海洋資源探査、海流の調査等の分野で低周波の超音
波を利用することは数々の長所がある。従来から水中に
おいて強力超音波を放射する送波器として動電形トラン
スジューサと圧電（電歪）形トランスジ轟−サが知られ
ている。
動電形トランスジューサは、大きな変位がとりうる反面
１発生力が小さいことにより、低周波で小型のトランス
ジー−サを得ることは極めて困難である。
１発生力が小さいことにより、低周波で小型のトランス
ジー−サを得ることは極めて困難である。
これに対し圧電形トランスジー−サには電気音響交換材
料としてジルコンチタン酸鉛系圧電磁器が用いられてお
り、圧電磁器は水に比べて約四倍以上も音響インピーダ
ンスが大きいために、発生力は極めて大きいが媒質排除
（音響放射）Ｋ必要な変位が小さいという欠点がある。
料としてジルコンチタン酸鉛系圧電磁器が用いられてお
り、圧電磁器は水に比べて約四倍以上も音響インピーダ
ンスが大きいために、発生力は極めて大きいが媒質排除
（音響放射）Ｋ必要な変位が小さいという欠点がある。
送波器から放射される超音波の音圧は音響放射面の体積
速度（音響放射断面積Ｘ音響放射面の速度で定義される
）が大きいほど大きい。即ち、放射断面積を一定とする
と送波器の音響放射面の速度が大きいほど、出力音圧は
大きいわけである。また、音響放射面の変位の時間微分
が音響放射面の速度であることから、一定の振動速度で
あれば低周波になる＃１ど変位が大きくなるわけである
から低周波で大きな音圧を得ようとするとそれだけ大振
幅で変位する音響放射面が必要となってくる。さらに、
低周波になるに従い単位放射面積当りの音響放射インピ
ーダンスが極めて小さくなることを考慮すると、低周波
で効率の良い音響放射を行うためＫは、圧電磁器の変位
を大幅に拡大させて音響放射を行う必要がある。以下、
従来の圧電トランスジユーサについて説明する。
速度（音響放射断面積Ｘ音響放射面の速度で定義される
）が大きいほど大きい。即ち、放射断面積を一定とする
と送波器の音響放射面の速度が大きいほど、出力音圧は
大きいわけである。また、音響放射面の変位の時間微分
が音響放射面の速度であることから、一定の振動速度で
あれば低周波になる＃１ど変位が大きくなるわけである
から低周波で大きな音圧を得ようとするとそれだけ大振
幅で変位する音響放射面が必要となってくる。さらに、
低周波になるに従い単位放射面積当りの音響放射インピ
ーダンスが極めて小さくなることを考慮すると、低周波
で効率の良い音響放射を行うためＫは、圧電磁器の変位
を大幅に拡大させて音響放射を行う必要がある。以下、
従来の圧電トランスジユーサについて説明する。
水中において強力超音波を送波するトランスジューサと
してボルト締めランジュバントランスジューサは３ｋＨ
ｚ〜数ＩＱｋＨｚの周波数帯において積極的に用いられ
ていることは周知の通りである。
してボルト締めランジュバントランスジューサは３ｋＨ
ｚ〜数ＩＱｋＨｚの周波数帯において積極的に用いられ
ていることは周知の通りである。
しかしながらこのトランスジューサを３ ｋＨｚ 以
下の低周波で効率良く動作させようとする場合、変位拡
大機構を持たなりために重量、寸法があまりにも大きく
なｐすぎ実用例供しなくなる。
下の低周波で効率良く動作させようとする場合、変位拡
大機構を持たなりために重量、寸法があまりにも大きく
なｐすぎ実用例供しなくなる。
そこで低周波で小型化のはかれるトランスジューサとし
て、例えばＲ，Ｓ、Ｗｏｏｌｌｅｔｔ、 ”Ｔｒｅｎｄ
ａｎｄＰｒｏｂｒｅｍｉｎＳｏｎａｒＴｒａｎｓｄｕｃ
ｅｒＤｅｓｉ ｇｎ−、ＩＢＥＥ Ｔｒａｎｓ ＋
ｏｎ （Ｊｌｔｒａｓｏｎ −１ｃｓ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ、 ｐｐ、１１６−１２４ （１９６３
゜１１）に記載されているように、第４図に示す円板の
屈曲振動を利用した屈曲形トランスジューサあルイＨＧ
＋Ｂｒｉｇｈａｍ ａｎｄ Ｂ、Ｇｒａｓｓ。
て、例えばＲ，Ｓ、Ｗｏｏｌｌｅｔｔ、 ”Ｔｒｅｎｄ
ａｎｄＰｒｏｂｒｅｍｉｎＳｏｎａｒＴｒａｎｓｄｕｃ
ｅｒＤｅｓｉ ｇｎ−、ＩＢＥＥ Ｔｒａｎｓ ＋
ｏｎ （Ｊｌｔｒａｓｏｎ −１ｃｓ Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ、 ｐｐ、１１６−１２４ （１９６３
゜１１）に記載されているように、第４図に示す円板の
屈曲振動を利用した屈曲形トランスジューサあルイＨＧ
＋Ｂｒｉｇｈａｍ ａｎｄ Ｂ、Ｇｒａｓｓ。
’ ｐｒｅｓｅｎｔ ＋９ｔａｔｕｓ ｉｎ Ｆｌｅ
ｘｔｅｎｓｉｏｎａｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ”、Ｊ、Ａｃｏｕｓｔ。
ｘｔｅｎｓｉｏｎａｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ”、Ｊ、Ａｃｏｕｓｔ。
Ｆ３ｏｃ、Ａｍ、Ｖｏｌ 、６８． ｍ４． ｐｐ
、１０４６−１０５２（１９８０，１０） に記載さ
れているように第５図に示す楕円形をしたシェルを用い
＋８曲伸びトランスジューサが知られている。
、１０４６−１０５２（１９８０，１０） に記載さ
れているように第５図に示す楕円形をしたシェルを用い
＋８曲伸びトランスジューサが知られている。
（従来技術の問題点）
第４図に示した円形平板を用いた屈曲トランスジー−サ
は、周知のように２個の円形ノくイモルア振動子を送波
器に用いたものである。
は、周知のように２個の円形ノくイモルア振動子を送波
器に用いたものである。
第４図において４０はジルコンチタン酸鉛系圧電磁器板
、４１はニッケル、ステンレススチールなどの金属板で
あり、４０．４１でノくイモルア振動子を構成し、これ
ら２個のノくイモルア振動子はともに音響媒質（水）を
押し出すかあるいは引き込むような屈曲振動を行ない、
ノくイモルア振動子の両面から超音波が放射される。ま
た４２はキャビティ、４３はノ・ウジングケースである
。しかしながら４０の圧電磁器板として大面積の圧電磁
器板を得ることができないことから、多数のセグメント
磁器板をモザイク式に金属板４１に接着するととＫよっ
てバイモルフ振動子が得られているのが現状である。
、４１はニッケル、ステンレススチールなどの金属板で
あり、４０．４１でノくイモルア振動子を構成し、これ
ら２個のノくイモルア振動子はともに音響媒質（水）を
押し出すかあるいは引き込むような屈曲振動を行ない、
ノくイモルア振動子の両面から超音波が放射される。ま
た４２はキャビティ、４３はノ・ウジングケースである
。しかしながら４０の圧電磁器板として大面積の圧電磁
器板を得ることができないことから、多数のセグメント
磁器板をモザイク式に金属板４１に接着するととＫよっ
てバイモルフ振動子が得られているのが現状である。
このため送波器としての媒質排除能力が十分でなく、ハ
イパワー送波には適していない。たとえ大面積の圧電磁
器板が得られたとしてもノくイモルア振動子は構造上、
撓みコンプライアンスがかなシ大きく、良好な媒質排滓
能力は期待されるべくもない。
イパワー送波には適していない。たとえ大面積の圧電磁
器板が得られたとしてもノくイモルア振動子は構造上、
撓みコンプライアンスがかなシ大きく、良好な媒質排滓
能力は期待されるべくもない。
第５図に示した楕円シェルを用いた屈曲伸びトランスジ
ューサは圧電碍器柱状体５０が長軸方向に伸び変位した
ときに％シェル５１が図中の二重矢印で示すように柱状
体５０の数倍の変位で一様に収縮する一種の変位拡大機
構を有するトランスジー−サである。（４分の１部分だ
け矢印で示す。）このような屈曲伸びトランスジユーサ
Ｋ１ｍｔ、て、圧ｘｉ器器状状体０の変位が数倍に拡大
されてシェル外表面から超音波が送波され、まり／（イ
モルア円板に比べて楕円シェルは大きな剛性が得られる
ことから、第４図に示したトランスジユーサに比べてハ
イパワー送波に優れたトランスジューサであるとされて
いる。
ューサは圧電碍器柱状体５０が長軸方向に伸び変位した
ときに％シェル５１が図中の二重矢印で示すように柱状
体５０の数倍の変位で一様に収縮する一種の変位拡大機
構を有するトランスジー−サである。（４分の１部分だ
け矢印で示す。）このような屈曲伸びトランスジユーサ
Ｋ１ｍｔ、て、圧ｘｉ器器状状体０の変位が数倍に拡大
されてシェル外表面から超音波が送波され、まり／（イ
モルア円板に比べて楕円シェルは大きな剛性が得られる
ことから、第４図に示したトランスジユーサに比べてハ
イパワー送波に優れたトランスジューサであるとされて
いる。
しかしながら、第５図に示した屈曲伸びトランスジーー
サの性能は楕円シェルの形状に強く依存する。長径すに
比べて短径ａが小さい。換言すれば離心率の大きな扁平
な楕円シェルはど、理論的には音響整合性も良く音響放
射効率も良くなるわけである。ところが以下に示す理由
により、この楕円シェルは任意の形状をとることはでき
ない。
サの性能は楕円シェルの形状に強く依存する。長径すに
比べて短径ａが小さい。換言すれば離心率の大きな扁平
な楕円シェルはど、理論的には音響整合性も良く音響放
射効率も良くなるわけである。ところが以下に示す理由
により、この楕円シェルは任意の形状をとることはでき
ない。
まず第１に形状が扁平になるほど応力が曲率の大きな部
分近辺に集中すること。第２に圧電磁器柱状体や電子機
器の収納スペースをとらなければならないことによる。
分近辺に集中すること。第２に圧電磁器柱状体や電子機
器の収納スペースをとらなければならないことによる。
このような仁とから実用上、楕円シェルの長径に対する
短径の比ａ／ｂを０．３以下にするととけ不可能である
。従って圧電磁器柱状体５０の変位に対して楕円シェル
の最大に変位する部分は短軸の部分であシ、ａ ／ ｂ
＞ ０．３においてこの部分はせいぜい５〜７倍の拡
大された変位が発生する（すぎない。
短径の比ａ／ｂを０．３以下にするととけ不可能である
。従って圧電磁器柱状体５０の変位に対して楕円シェル
の最大に変位する部分は短軸の部分であシ、ａ ／ ｂ
＞ ０．３においてこの部分はせいぜい５〜７倍の拡
大された変位が発生する（すぎない。
（発明の目的）
本発明は、このような従来のトランスジューサの欠点を
除去せしめて、低周波帯において小型でハイパワー特性
に優れた双方向性ないしは無指向性の送波器を提供する
ことにある。
除去せしめて、低周波帯において小型でハイパワー特性
に優れた双方向性ないしは無指向性の送波器を提供する
ことにある。
（発明の構成）
本発明は縦振動を励振することができ、その両端におい
てそれぞれ２つのとンジ部と接続する第１のアクティブ
柱状体と、該第１のアクティブ柱状体をはさんで並列に
配置され該第１のアクティブ柱状体とは逆向に変位する
ように構成された２個の第２のアクティブ柱状体と、第
１のアクティブ柱状体及び一方の第２のアクティブ柱状
体の両端部とヒンジ部を介して接続する第１のし／＜一
部と、同様に第１のアクティブ柱状体及び他方の第２の
アクティブ柱状体の両端部とヒンジ部を介して接続する
第２のレバー部と、該第１及び第２のレバー部の端部に
それぞれ形成されるコンベック型シェル又はコンケープ
型シェルとからなる構造を備えたことを特徴とする低周
波水中超音波送波器である。
てそれぞれ２つのとンジ部と接続する第１のアクティブ
柱状体と、該第１のアクティブ柱状体をはさんで並列に
配置され該第１のアクティブ柱状体とは逆向に変位する
ように構成された２個の第２のアクティブ柱状体と、第
１のアクティブ柱状体及び一方の第２のアクティブ柱状
体の両端部とヒンジ部を介して接続する第１のし／＜一
部と、同様に第１のアクティブ柱状体及び他方の第２の
アクティブ柱状体の両端部とヒンジ部を介して接続する
第２のレバー部と、該第１及び第２のレバー部の端部に
それぞれ形成されるコンベック型シェル又はコンケープ
型シェルとからなる構造を備えたことを特徴とする低周
波水中超音波送波器である。
（構成の詳細な説明）
本発明の送波器は上記二段変位拡大機構を有する構成と
することにより従来技術の諸問題を解決している。
することにより従来技術の諸問題を解決している。
以下図面に従って説明する。
第１図はコンベックスシェルを用いた本発明の送波器の
一しリを示したものである。第１図の送波器の動作原理
について詳細に説明する。
一しリを示したものである。第１図の送波器の動作原理
について詳細に説明する。
図において、１は圧電磁器あるいは磁歪材料が使われる
。第１のアクティブ柱状体であり、電気的なエネルギー
を与えてやることにより縦振動が励振されるものである
。２．３はアクティブ柱状体に並列に配置され、アクテ
ィブ柱状体１とは変位方向が逆向きである第２のアクテ
ィブ柱状体である。１２．１２’ 、 １３．１３’は
ヒンジであり、アクティブ柱状体から生じた縦振動を有
効にレバー１４に伝達するために縦変位に関する剛性を
ある程度九 大きく、ま井レバー１４の回転を阻害しないように撓み
変位に対しては柔軟に設計される。ここで説明を簡単に
するためにアクティブ柱状体ｌ、２゜３それぞれの変位
の絶対値は互いに等しいものと仮定する。第１図の二重
矢印で示すようにアクティブ柱状体１がＳ、アクティブ
柱状体２．３が〜Ｓ、だけ変位するとレバー１４は内側
にθだけ回転し、レバー端Ｐ、Ｐ／において拡大された
変位Ｓ、が発生する。この場合、レバー１４に十分大き
な剛性を有する材料（たとえば高張力鋼）′を用いるこ
とにより、レバー３４はほとんど剛体回転に近い動きを
示し、ヒンジ１２．１３ （あるいは１２，１３９間の
距離をｌ、ヒンジ１３とＰ（あるいは１３’とＰ’）間
の距離を１２とすると、幾度学的に拡大された変位Ｓ禦
は ・・・・ （１） となる。例えば１．＝１．とするとアクティブ柱状体の
変位の３倍の変位がＰ、ＰＩ点において発生するわけで
ある。
。第１のアクティブ柱状体であり、電気的なエネルギー
を与えてやることにより縦振動が励振されるものである
。２．３はアクティブ柱状体に並列に配置され、アクテ
ィブ柱状体１とは変位方向が逆向きである第２のアクテ
ィブ柱状体である。１２．１２’ 、 １３．１３’は
ヒンジであり、アクティブ柱状体から生じた縦振動を有
効にレバー１４に伝達するために縦変位に関する剛性を
ある程度九 大きく、ま井レバー１４の回転を阻害しないように撓み
変位に対しては柔軟に設計される。ここで説明を簡単に
するためにアクティブ柱状体ｌ、２゜３それぞれの変位
の絶対値は互いに等しいものと仮定する。第１図の二重
矢印で示すようにアクティブ柱状体１がＳ、アクティブ
柱状体２．３が〜Ｓ、だけ変位するとレバー１４は内側
にθだけ回転し、レバー端Ｐ、Ｐ／において拡大された
変位Ｓ、が発生する。この場合、レバー１４に十分大き
な剛性を有する材料（たとえば高張力鋼）′を用いるこ
とにより、レバー３４はほとんど剛体回転に近い動きを
示し、ヒンジ１２．１３ （あるいは１２，１３９間の
距離をｌ、ヒンジ１３とＰ（あるいは１３’とＰ’）間
の距離を１２とすると、幾度学的に拡大された変位Ｓ禦
は ・・・・ （１） となる。例えば１．＝１．とするとアクティブ柱状体の
変位の３倍の変位がＰ、ＰＩ点において発生するわけで
ある。
この時、レバーＩ４が角度θ（＝２８．／ｌ工）だけ内
側に回転するわけであるが、レバー１４に当接するヒン
ジ１２．１２’ 、 １３．１３’部分も角度θだけ撓
み変形を起こす。このときヒンジ１２．１２’が角度θ
だけ撓み変形を起こしたとしても、幾度学的な対称性に
よりモーメントが相殺されるため、アクティブ柱状体１
け撓み変形を起こすことはない。しかし、ヒンジ１３．
１３’が角度θだけ撓み変形を起こした場合には、アク
ティブ柱状体２，３に撓みモーメントが発生する。この
撓みモーメントの大きさはヒンジ１３．１３’の撓みコ
ンプライアンスが大きいほど小さくすることができ、こ
れはそのままアクティブ柱状体の信頼性向上に寄与する
ことができるわけである。即ち、ヒンジ１２．１２’１
３、１３’の撓みコンプライアンスが小さいほどレバー
１４０回転を阻害することになり、ヒンジ１２゜１２’
、 １３．１３’として縦コンプライアンスは小さく
、撓ミコンブライアンスは大きいヒンジ（例えば平板状
ヒンジ）が好適である。
側に回転するわけであるが、レバー１４に当接するヒン
ジ１２．１２’ 、 １３．１３’部分も角度θだけ撓
み変形を起こす。このときヒンジ１２．１２’が角度θ
だけ撓み変形を起こしたとしても、幾度学的な対称性に
よりモーメントが相殺されるため、アクティブ柱状体１
け撓み変形を起こすことはない。しかし、ヒンジ１３．
１３’が角度θだけ撓み変形を起こした場合には、アク
ティブ柱状体２，３に撓みモーメントが発生する。この
撓みモーメントの大きさはヒンジ１３．１３’の撓みコ
ンプライアンスが大きいほど小さくすることができ、こ
れはそのままアクティブ柱状体の信頼性向上に寄与する
ことができるわけである。即ち、ヒンジ１２．１２’１
３、１３’の撓みコンプライアンスが小さいほどレバー
１４０回転を阻害することになり、ヒンジ１２゜１２’
、 １３．１３’として縦コンプライアンスは小さく
、撓ミコンブライアンスは大きいヒンジ（例えば平板状
ヒンジ）が好適である。
第２膜質位拡大機構に関して、Ｐ、Ｐ’点においてＳ■
だけ変位すると、コンベックスシェル１５の形状効果に
よりＳ、のさらに数倍の拡大された変位が図の二重矢印
に示されたように与えられるわけである。
だけ変位すると、コンベックスシェル１５の形状効果に
よりＳ、のさらに数倍の拡大された変位が図の二重矢印
に示されたように与えられるわけである。
尚、アクティブ柱状体として、圧電磁器リングを積層し
ボルトとナツトで軸方向に締めつけた榊造のもの、ある
いけレアアース元素を成分とする高性能磁歪材料を用い
ても強力な縦振動を励振することができる。
ボルトとナツトで軸方向に締めつけた榊造のもの、ある
いけレアアース元素を成分とする高性能磁歪材料を用い
ても強力な縦振動を励振することができる。
このように本発明の送波器は２段階の変位拡大機構を有
するため音響放射面（シェル外表面）において極めて大
きな変位が与えられることから、小型で音響放射能力の
優れたものと言える。
するため音響放射面（シェル外表面）において極めて大
きな変位が与えられることから、小型で音響放射能力の
優れたものと言える。
以上、コンベックスシェルを用いた本発明に基ずく送波
器について説明してきたが、第２図に示すようにコンケ
ープ形のシェル１５′を用いた送波器は、二重矢印で示
すようにコンベックスシェルとは音響放射のさいの超音
波の位相がπだけ異なるだけで全く同様の動作を行うこ
とは明白である。
器について説明してきたが、第２図に示すようにコンケ
ープ形のシェル１５′を用いた送波器は、二重矢印で示
すようにコンベックスシェルとは音響放射のさいの超音
波の位相がπだけ異なるだけで全く同様の動作を行うこ
とは明白である。
更に１本発明に基ずく水中低周波送波器のもう一つの優
れた特徴として、アクティブ柱状体の変位に対して音響
放射端においてｎ倍（ｎ＞ｘ）の拡大された変位が出力
されるわけであるから、音響放射端の質量はアクティブ
柱状体側に換算すると０２倍となり、それだけ小型軽量
で低周波の送波器を得ることができる。
れた特徴として、アクティブ柱状体の変位に対して音響
放射端においてｎ倍（ｎ＞ｘ）の拡大された変位が出力
されるわけであるから、音響放射端の質量はアクティブ
柱状体側に換算すると０２倍となり、それだけ小型軽量
で低周波の送波器を得ることができる。
本発明の送波器は低周波化、小型軽量化、高効率化を同
時釦、しかも容易に行うことのできる送波器であると言
える。
時釦、しかも容易に行うことのできる送波器であると言
える。
（実施例）
本発明の一実施例としてコンベックス型シェルを用いた
水中超音波送波器について第３図を参照して説明する。
水中超音波送波器について第３図を参照して説明する。
第１図に示したコンベックス型シェルを用いたトランス
シー−サを肉厚１ｏｃＩＬのＦＲＰ製ハウジングケース
３１に収納し、同時にトランスジー−サとケース３１と
の音響的結合を防止し、レバーの回転運動を妨けないよ
うにする目的でコルク及び合成ゴムを主成分とした音響
的デカラグリング材３２がレバー側面に配されている。
シー−サを肉厚１ｏｃＩＬのＦＲＰ製ハウジングケース
３１に収納し、同時にトランスジー−サとケース３１と
の音響的結合を防止し、レバーの回転運動を妨けないよ
うにする目的でコルク及び合成ゴムを主成分とした音響
的デカラグリング材３２がレバー側面に配されている。
音暢放射を行うコンベックスシェルは曲率半径が外径よ
りも大きなものが用いられ、ここでは５ｏαＸ４０αの
寸法のものをｍ５た。また厚さは１．５〜２．０ｃｍと
した。レバー、ヒンジ及びコンペックスシェルハスべて
高張力鋼が採用された。試作した送波器の空中での共振
周波数は６２ＱＨｚ、質量は５０ｋｇである。アクティ
ブ柱状体の変位に対し、コンベックスシェルの中央部分
では約１８倍の変位が得られてぃ２）。またアクティブ
柱状体としては圧電磁器リングを用いｆｃ構成とした。
りも大きなものが用いられ、ここでは５ｏαＸ４０αの
寸法のものをｍ５た。また厚さは１．５〜２．０ｃｍと
した。レバー、ヒンジ及びコンペックスシェルハスべて
高張力鋼が採用された。試作した送波器の空中での共振
周波数は６２ＱＨｚ、質量は５０ｋｇである。アクティ
ブ柱状体の変位に対し、コンベックスシェルの中央部分
では約１８倍の変位が得られてぃ２）。またアクティブ
柱状体としては圧電磁器リングを用いｆｃ構成とした。
次処このトランスジューサを水槽に入れてハイパワーで
駆動し、音響放射面がら１ｆ′ｎｐ１１れた点における
音圧をα１定したところ、１８０ｄＢ ｒｅ ＩＡＰ
ａの音圧が容易に得られた。また指向性は、低周波では
無指向性に近いが、１ｋｌ−１ｘ以上の高周波帯では次
第に双方向性に近い特性を示（７た。
駆動し、音響放射面がら１ｆ′ｎｐ１１れた点における
音圧をα１定したところ、１８０ｄＢ ｒｅ ＩＡＰ
ａの音圧が容易に得られた。また指向性は、低周波では
無指向性に近いが、１ｋｌ−１ｘ以上の高周波帯では次
第に双方向性に近い特性を示（７た。
（発明の効果ン
以上詳述した如く、不発明に従えば小型軽量でかつ音響
放射効率の優れた双方向性ないしは無指向性のハイパワ
ー送波器を得ることができる。
放射効率の優れた双方向性ないしは無指向性のハイパワ
ー送波器を得ることができる。
第１図はコンベックス形シェルを用りた本発明の送波器
の一例を示す図％第２図はコンケープ形シェルを用いた
本発明による送波器の一例を示す図、第３図は本発明の
送波器の一実施例を示す図、第４図は従来の屈曲トラン
スジューサを示す図、第５図は従来の屈曲伸びトランス
ジー〜すを示す図である。 図において。 １．２．３Ｆｉアクテモ １３’Ｕヒンジ、１４はレバー、１１−コンベックス形
シェル％１５′はコンケープ形シェル、 ３１けハウジ
ングケース、３２け音響デカップリ／グ材、４０は圧電
磁器板、４１は金属板、４２けキャビティ、４３はハウ
ジングケース、（資）は圧電磁器柱状体、５１は楕円シ
ェル、矢印線分極方向、二重矢印は変位方向を示す。 代纏人弁理士内 原 １ｆ −□′７ｔ、Ｚ、Ｓ
； アフティブＰｔ−、ｉ尺体ｔｚ、 ｔ
ｚｚ ／３． ／、３’ ； ヒンジ１４
； レノ＼゛−１５；
コンペツフスンエル ４ｚ ＝［ヤ・ヒデイ ６）４□Ｍ円シェンレ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 ８８相−（ｏ１４＞＞８２
、発明の名称 低周波水中超音波送波器３、 補正を
する者 事件との関係 出願人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３） 日本電気株式会社 代表者 関 本 忠 弘 ４、代理人 東京都港区芝五丁目３７番８号住友三田ビル＼ ２・ 電話 東京０３−４５６−３１１１（大代表）（連絡先
日本電気株式会社 特許部）５ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 ／）明細書第２頁第１９行目−こ「交換材料」とあるの
を１変換材料」と補正する。 ２）明細′！Ｓ第１０頁第３行目番こ「蟲」とあるのを
「ξｌ」と補正する。 Ｊ）明細書第２頁第１９行目番こ１−ＩＪとあるのを１
−ξｌ」と補止する、 ４）明細得第１０頁第６行目（こｆｉｌ ２４とあるの
を１ξ」と補正する。 ９明４１１書第１ （ｌ負ｉ＄＋２仁目ｌこ［曇、］と
あるのを「ξ、」と補止する。 リツＪ細ダを第１０頁第１２行目ζこ とあるのを と補正する。 ７ノ明細店の第１０頁集１Ｓ行目にｒ（＝２ Ｌ ／ｌ
、）」とあるのを［（２ξ１／１１）ｊｃ：補止する。 ／１明細省の第１１１羊】９行目に「６．」とあるのを
「ξ、」き補正する。 ２ノ明細書の第１１頁４２０杓目（こ「谷、」とある〜
５＼。 のを［ξ、」と荀１止する。 代胛六 升理士 内Ｃ皆
の一例を示す図％第２図はコンケープ形シェルを用いた
本発明による送波器の一例を示す図、第３図は本発明の
送波器の一実施例を示す図、第４図は従来の屈曲トラン
スジューサを示す図、第５図は従来の屈曲伸びトランス
ジー〜すを示す図である。 図において。 １．２．３Ｆｉアクテモ １３’Ｕヒンジ、１４はレバー、１１−コンベックス形
シェル％１５′はコンケープ形シェル、 ３１けハウジ
ングケース、３２け音響デカップリ／グ材、４０は圧電
磁器板、４１は金属板、４２けキャビティ、４３はハウ
ジングケース、（資）は圧電磁器柱状体、５１は楕円シ
ェル、矢印線分極方向、二重矢印は変位方向を示す。 代纏人弁理士内 原 １ｆ −□′７ｔ、Ｚ、Ｓ
； アフティブＰｔ−、ｉ尺体ｔｚ、 ｔ
ｚｚ ／３． ／、３’ ； ヒンジ１４
； レノ＼゛−１５；
コンペツフスンエル ４ｚ ＝［ヤ・ヒデイ ６）４□Ｍ円シェンレ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 ８８相−（ｏ１４＞＞８２
、発明の名称 低周波水中超音波送波器３、 補正を
する者 事件との関係 出願人 東京都港区芝五丁目３３番１号 （４２３） 日本電気株式会社 代表者 関 本 忠 弘 ４、代理人 東京都港区芝五丁目３７番８号住友三田ビル＼ ２・ 電話 東京０３−４５６−３１１１（大代表）（連絡先
日本電気株式会社 特許部）５ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 ／）明細書第２頁第１９行目−こ「交換材料」とあるの
を１変換材料」と補正する。 ２）明細′！Ｓ第１０頁第３行目番こ「蟲」とあるのを
「ξｌ」と補正する。 Ｊ）明細書第２頁第１９行目番こ１−ＩＪとあるのを１
−ξｌ」と補止する、 ４）明細得第１０頁第６行目（こｆｉｌ ２４とあるの
を１ξ」と補正する。 ９明４１１書第１ （ｌ負ｉ＄＋２仁目ｌこ［曇、］と
あるのを「ξ、」と補止する。 リツＪ細ダを第１０頁第１２行目ζこ とあるのを と補正する。 ７ノ明細店の第１０頁集１Ｓ行目にｒ（＝２ Ｌ ／ｌ
、）」とあるのを［（２ξ１／１１）ｊｃ：補止する。 ／１明細省の第１１１羊】９行目に「６．」とあるのを
「ξ、」き補正する。 ２ノ明細書の第１１頁４２０杓目（こ「谷、」とある〜
５＼。 のを［ξ、」と荀１止する。 代胛六 升理士 内Ｃ皆
Claims (1)
- 縦振動を励振することができ、その両端においてそれぞ
れ２つのヒンジ部と接続する第１のアクティブ柱状体と
、該第１のアクティブ柱状体をはさんで並列に配置され
、該第１のアクティブ柱状体とは逆向に変位するように
構成された２個の第２のアクティブ柱状体と、第１のア
クティブ柱状体及び一方の第２のアクティブ柱状体の両
端部とヒンジ部を介して接続する第１のレバー部と、同
様に第１のアクティブ柱状体及び他方の第２のアクティ
ブ柱状体の両端部とヒンジ部を介して接続する第２のレ
バー部と、該第１及び第２のレバー部の端部にそれぞれ
形成されるコンベックス型シェル又はコンケープ型シェ
ルとからなる構造を備えたことを特徴とする低周波水中
超音波送波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16527784A JPS6143897A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 低周波水中超音波送波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16527784A JPS6143897A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 低周波水中超音波送波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143897A true JPS6143897A (ja) | 1986-03-03 |
Family
ID=15809270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16527784A Expired - Lifetime JPS6143897A (ja) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | 低周波水中超音波送波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6143897A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0318340U (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-22 | ||
| JPH03280694A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Toa Corp | 通話装置 |
| FR2688112A1 (fr) * | 1988-04-28 | 1993-09-03 | France Etat Armement | Transducteurs electro-acoustiques directifs comportant une coque etanche en deux parties. |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP16527784A patent/JPS6143897A/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2688112A1 (fr) * | 1988-04-28 | 1993-09-03 | France Etat Armement | Transducteurs electro-acoustiques directifs comportant une coque etanche en deux parties. |
| JPH0318340U (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-22 | ||
| JPH03280694A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Toa Corp | 通話装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |