JPS6196899A - 超音波ホーンアセンブリ - Google Patents
超音波ホーンアセンブリInfo
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- JPS6196899A JPS6196899A JP60228539A JP22853985A JPS6196899A JP S6196899 A JPS6196899 A JP S6196899A JP 60228539 A JP60228539 A JP 60228539A JP 22853985 A JP22853985 A JP 22853985A JP S6196899 A JPS6196899 A JP S6196899A
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- JP
- Japan
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- transducer
- horn
- stem
- horn assembly
- assembly
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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
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
-
- 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
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
- G10K11/025—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators horns for impedance matching
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02872—Pressure
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (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】
技術分野
本発明は、ガス媒体内で音を伝達若しくは受信するため
の音響トランスフォーマに関する。特に、本発明は超音
波振動電子音響トランスデユーサの特性の改良に関する
。
の音響トランスフォーマに関する。特に、本発明は超音
波振動電子音響トランスデユーサの特性の改良に関する
。
米国特許第４，４３３，３９８号に示されているように
、汎用の超音波バイブレータをホーンののど部分に設置
することにより指向性のある超音波ビームを作ることが
できることが知られている。そのような作用をなす超音
波トランスミッタは、１９８４年５月１４日出願の米国
特許出願第６０９、６２９号に開示しであるように超音
速感知システムにおいて有益である。速度測定に使用す
る場合も、距離測定に使用する場合も、狭いビームを作
るトラン艮ミッタを備えろことが望ましい。
、汎用の超音波バイブレータをホーンののど部分に設置
することにより指向性のある超音波ビームを作ることが
できることが知られている。そのような作用をなす超音
波トランスミッタは、１９８４年５月１４日出願の米国
特許出願第６０９、６２９号に開示しであるように超音
速感知システムにおいて有益である。速度測定に使用す
る場合も、距離測定に使用する場合も、狭いビームを作
るトラン艮ミッタを備えろことが望ましい。
例えば、ドツプラ速度測定において、広い伝ばんビーム
は、反射信号の中に広範な周波数の振動を含みノイズが
多い。従って、狭いビームを発スる超音波トランスミッ
タが望ましい。
は、反射信号の中に広範な周波数の振動を含みノイズが
多い。従って、狭いビームを発スる超音波トランスミッ
タが望ましい。
本発明は、上記の点に鑑み、狭い超音波の受信若しくは
受信する、すなわち指向性の高いベンディングタイプの
超音波トランスミック若しくはレシーバを提供すること
を目的としている。
受信する、すなわち指向性の高いベンディングタイプの
超音波トランスミック若しくはレシーバを提供すること
を目的としている。
本発明の上記目的は、小径ののど部から大径の口部まで
伸びているテーパ付孔を有するポーン及び該ホーンのの
ど部の中に取り付けられるベンディングタイプの超音波
パイブレークを有する超音波ホーンアセンブリによって
達成される。ホーンの孔ののど部にはセンタピースが設
けられる。センタピースはバイブレータを収納するリン
グと該リングの内側に共芯状にして取り付けられるステ
ムを有するヘッドとを有する。ヘッドはステムを囲みパ
イプレークに面する環状の肩部を有する。
伸びているテーパ付孔を有するポーン及び該ホーンのの
ど部の中に取り付けられるベンディングタイプの超音波
パイブレークを有する超音波ホーンアセンブリによって
達成される。ホーンの孔ののど部にはセンタピースが設
けられる。センタピースはバイブレータを収納するリン
グと該リングの内側に共芯状にして取り付けられるステ
ムを有するヘッドとを有する。ヘッドはステムを囲みパ
イプレークに面する環状の肩部を有する。
ステムはバイブレータに面して開口した盲孔な有する。
ヘッドは上記肩部から（バイブレータから離れる方向で
）先細りとされている。ステムはバイブレータに近接し
て間隔をあけて取り付けられる。
）先細りとされている。ステムはバイブレータに近接し
て間隔をあけて取り付けられる。
以下、本発明を添付図面尤示した実施例に基づき詳細に
説明する。
説明する。
超音波ホーンアセンブリ】０は、孔１４を有する中空円
筒ホーン１２を有しており、孔１４は小径ののど部１６
から大径の口部１８ヘテーバが付いている。孔１４のの
ど部には肩部２２を介して円筒状孔２０が接続されてい
る。
筒ホーン１２を有しており、孔１４は小径ののど部１６
から大径の口部１８ヘテーバが付いている。孔１４のの
ど部には肩部２２を介して円筒状孔２０が接続されてい
る。
センタピース（すなわちソニックバリア）アセンブリ２
４が孔２０の中に設けられている。センタピースアセン
ブリ２４は、外リング２８、内リング３０及びそれらを
連結するウェブ３２を有する取付はリング２６を有して
いる。ウェブは好ましくは０．６３５ｉｍ（０，０２５
ｉｎ、 ）若しくは超音波長より実質的に短い厚さとさ
ね、超音波伝達に対しほとんど障害にならないようだす
る。外リング２８は、その中を伸びテーパ付孔１４のの
ど部の領域を形成するテーパ付孔３４を有している。
４が孔２０の中に設けられている。センタピースアセン
ブリ２４は、外リング２８、内リング３０及びそれらを
連結するウェブ３２を有する取付はリング２６を有して
いる。ウェブは好ましくは０．６３５ｉｍ（０，０２５
ｉｎ、 ）若しくは超音波長より実質的に短い厚さとさ
ね、超音波伝達に対しほとんど障害にならないようだす
る。外リング２８は、その中を伸びテーパ付孔１４のの
ど部の領域を形成するテーパ付孔３４を有している。
肩部３８を介して円筒状孔３６がテーパ付孔３４に接続
されている。ウェブ３２にテーパ付孔３４の壁から半径
方向内方に伸張している。
されている。ウェブ３２にテーパ付孔３４の壁から半径
方向内方に伸張している。
センタピースアセンブリはまた、ヘッド４ｏを有してお
り、該ヘッドは大径ベース部４２がら小径尖端または頂
部４４までテーパが付いている。
り、該ヘッドは大径ベース部４２がら小径尖端または頂
部４４までテーパが付いている。
ステム４６がペース部４２から伸びており、大径及び小
径部４８．５０を有している。大径部４８は内リング３
０と同じ径を有している。環状肩面（または肩部）５２
が大径部４８をペース部４２に接続している。小径部５
０は内リング３０に受け入れられており、平らな底面５
６で盲孔５４を形成している。ヘッド４０は図示のよう
に円錐形にされるか、丸みの付いた尖端を有する他のテ
ーバが付けられて、肩部５２の外縁から先細りの形状と
されている。
径部４８．５０を有している。大径部４８は内リング３
０と同じ径を有している。環状肩面（または肩部）５２
が大径部４８をペース部４２に接続している。小径部５
０は内リング３０に受け入れられており、平らな底面５
６で盲孔５４を形成している。ヘッド４０は図示のよう
に円錐形にされるか、丸みの付いた尖端を有する他のテ
ーバが付けられて、肩部５２の外縁から先細りの形状と
されている。
トランスミツタロ０（例えば、マサチューセッツ州ヒン
ガムのマサ（（Ｍａｓｓａ）） 製の４０ＫＨ２ＴＲ
−８９や、プロジエクツアンリミツテツド（（Ｐｒｏｊ
ｅｃｔｓＵｎｉ １ｍ１ｔｅｄ））製の５Ｑ−４０ＴＥ
及び５Ｑ４０ＲＥ）のような汎用の超音波トランスデユ
ーサを、その振動面６２の縁が肩部３８と当接するよう
にして外ＩＪング３８の孔３６の中に取り付ける。振動
面６２は内リング３０及びウェブ３２から離れており、
トランスミツタロ０、ホーン１２及びセンタピースアセ
ンブリが共軸状となる。レシーバ−をトランスミツタロ
０のかわりに用いることができる。
ガムのマサ（（Ｍａｓｓａ）） 製の４０ＫＨ２ＴＲ
−８９や、プロジエクツアンリミツテツド（（Ｐｒｏｊ
ｅｃｔｓＵｎｉ １ｍ１ｔｅｄ））製の５Ｑ−４０ＴＥ
及び５Ｑ４０ＲＥ）のような汎用の超音波トランスデユ
ーサを、その振動面６２の縁が肩部３８と当接するよう
にして外ＩＪング３８の孔３６の中に取り付ける。振動
面６２は内リング３０及びウェブ３２から離れており、
トランスミツタロ０、ホーン１２及びセンタピースアセ
ンブリが共軸状となる。レシーバ−をトランスミツタロ
０のかわりに用いることができる。
リング２８．３０及びヘッド４０は別個の部品として示
して（・るが、単一の構造としても作ることができる。
して（・るが、単一の構造としても作ることができる。
センタピースアセンブリ及びホーンに適する材料は、エ
ポキシ樹脂など、超音波を反射する材料である。
ポキシ樹脂など、超音波を反射する材料である。
第２図において、Ａは振動面６２と環状肩部５２との間
の間隔、Ｂは振動面６２と底面５６との間の間隔、Ｃは
環状肩部５２の外径、Ｄは内リング３０及びステムの大
径部４８の外径を示す。これらの寸法は□、経験的に決
められるものであり、次のようなものである： Ａ＝
１０．０ｍｍ（０、ろ９５ｉｎ）；Ｂ ＝ ４．６ｍｍ
（０，１８ｉｎ） ；Ｃ＝ １２．１ｍｍ（０，４７
５ｉｎ）；そしてＤ＝９．２＋＋＋ｍ（０，３６２ｉｎ
）。 この場合、Ａ＝１、２５ ＬそしてＢ＝０．７５
Ｌ（ここでＬは超音波の波長）となる。寸法Ａ及びＢの
変化は寸法Ｃ及びＤの変化よりも多くの影響を有するも
のと考えられる。
の間隔、Ｂは振動面６２と底面５６との間の間隔、Ｃは
環状肩部５２の外径、Ｄは内リング３０及びステムの大
径部４８の外径を示す。これらの寸法は□、経験的に決
められるものであり、次のようなものである： Ａ＝
１０．０ｍｍ（０、ろ９５ｉｎ）；Ｂ ＝ ４．６ｍｍ
（０，１８ｉｎ） ；Ｃ＝ １２．１ｍｍ（０，４７
５ｉｎ）；そしてＤ＝９．２＋＋＋ｍ（０，３６２ｉｎ
）。 この場合、Ａ＝１、２５ ＬそしてＢ＝０．７５
Ｌ（ここでＬは超音波の波長）となる。寸法Ａ及びＢの
変化は寸法Ｃ及びＤの変化よりも多くの影響を有するも
のと考えられる。
これらの寸法は、好ましくは軸線方向で９９１ｍｍ （
３，９ｉｎ）、大径の口部が５３．３ ｍｍ （２，１
０ｉｎ） そして外リング°２８に接続されて℃・る
のと部が２６．７ｍｍ （１，０５ｉｎ）とされるテー
パ付孔１４を有するホーンに対して決められた。他の超
音波周波数に対しては他の最適寸法が決められる。
３，９ｉｎ）、大径の口部が５３．３ ｍｍ （２，１
０ｉｎ） そして外リング°２８に接続されて℃・る
のと部が２６．７ｍｍ （１，０５ｉｎ）とされるテー
パ付孔１４を有するホーンに対して決められた。他の超
音波周波数に対しては他の最適寸法が決められる。
第１図のホーン及びセンタアセンブリは、センタピース
のないホーンによって作られる超音波ビームよりも狭い
拡散角度のビームを作る。例えば、第４図及び第５図に
は、ホーンアセンブリの中心軸線からの角度に対する（
任意ユニット内で）測定した音圧をプロットしている、
第４図はホーンだけを付けたトランスデユーサに関し測
定された音圧のパターンを示している、第５図はセンタ
ピースアセンブリのあるホーンを儂えるトランスデユー
サに関し測定された音圧パターンを示している。第４図
及び第５図から、センタピースを付けることにより、主
すなわち中央ロープに対する側部ロープの音圧レベルを
減少し、中央ロープの絶対音圧レベルを増大し、それに
より効果的に狭い超音波ビームパターンを生じることが
判る。
のないホーンによって作られる超音波ビームよりも狭い
拡散角度のビームを作る。例えば、第４図及び第５図に
は、ホーンアセンブリの中心軸線からの角度に対する（
任意ユニット内で）測定した音圧をプロットしている、
第４図はホーンだけを付けたトランスデユーサに関し測
定された音圧のパターンを示している、第５図はセンタ
ピースアセンブリのあるホーンを儂えるトランスデユー
サに関し測定された音圧パターンを示している。第４図
及び第５図から、センタピースを付けることにより、主
すなわち中央ロープに対する側部ロープの音圧レベルを
減少し、中央ロープの絶対音圧レベルを増大し、それに
より効果的に狭い超音波ビームパターンを生じることが
判る。
以上、本発明の実施例につき説明したが、種々の変形を
行えることができることは明らかであろう。例えば、ト
ランスデユーサ６０を超音波マイクロフォンに換えれば
、同一の挿入アセンクリで超音波レシーバの指向性を増
大する。
行えることができることは明らかであろう。例えば、ト
ランスデユーサ６０を超音波マイクロフォンに換えれば
、同一の挿入アセンクリで超音波レシーバの指向性を増
大する。
第１図は、本発明に係るホーンアセンブリの分解部分断
面斜視図； 第２図は、ホーンアセンブリの要部の側面図；第３図は
、ホーンアセンブリに取り付けられるリングの端面図； 第４図は、本発明に係るセンタピースが取り付けられて
いないホーンアセンブリにおける中心軸線からの角度対
超音波音圧をプロットした図；第５図は、本発明に係る
センタピースを取り付けたホーンアセンブリにおける中
心・軸線からの角度対超音圧をプロットした図；である
。 １０・・・超音波ホーンアセンブリ；１２・・・ホーン
；１４・・・孔；１６・・・のど部；１８・・・口部；
３２・・・保持手段（ウェブ）；４０・・・ヘッド；４
２・・・ベース部；４４・・・頂部；４６・・・ステム
；５２・・・環状肩面（環状肩部）。
面斜視図； 第２図は、ホーンアセンブリの要部の側面図；第３図は
、ホーンアセンブリに取り付けられるリングの端面図； 第４図は、本発明に係るセンタピースが取り付けられて
いないホーンアセンブリにおける中心軸線からの角度対
超音波音圧をプロットした図；第５図は、本発明に係る
センタピースを取り付けたホーンアセンブリにおける中
心・軸線からの角度対超音圧をプロットした図；である
。 １０・・・超音波ホーンアセンブリ；１２・・・ホーン
；１４・・・孔；１６・・・のど部；１８・・・口部；
３２・・・保持手段（ウェブ）；４０・・・ヘッド；４
２・・・ベース部；４４・・・頂部；４６・・・ステム
；５２・・・環状肩面（環状肩部）。
Claims (9)
- （１）小径ののど部から大径の口部まで伸張しているテ
ーパ付孔を有するホーンと； のど部に取り付けられた超音波トランスデューサと； ベース部及び頂部を有するヘッド及びベース部から突出
するステムを有しており、ステムとベース部は協働して
当該ステムを囲みトランスデューサに向けて面する環状
の肩面を形成し、ステムはトランスデューサに向けて開
いている盲孔を有してなるセンタピースと； センタピースをホーン内に共軸状にして、トランスデュ
ーサに近接して間隔をあけて保持する手段と；を有する
超音波ホーンアセンブリ。 - （２）上記盲孔が平らな底面を有している特許請求の範
囲第１項に記載のホーンアセンブリ。 - （３）上記トランスデューサが、上記環状の肩面よりも
上記底面に近く配置されている特許請求の範囲第２項に
記載のホーンアセンブリ。 - （４）トランスデューサによつて発生若しくは受け取ら
れる超音波の波長をＬとした場合、トランスデューサが
環状の肩面から１．２５Ｌ、盲孔の底面から０．７５Ｌ
だけ軸線方向で離されている特許請求の範囲第２項に記
載のホーンアセンブリ。 - （５）上記保持手段が、ホーンののど部内に取り付けら
れた中空リングと、ヘッドピースをホーンと共軸状にし
て支持するために中空リングとステムとの間で伸張して
いる複数のウェブとを有する特許請求の範囲第１項に記
載のホーンアセンブリ。 - （６）中空リングが、トランスデューサの少くとも一部
分を受け入れてなる特許請求の範囲第５項に記載のホー
ンアセンブリ。 - （７）中空リングが、均一直径の第１の孔部分と、環状
の軸方向に面する当接面によつて第１の孔部分に接続さ
れた第２の孔部分とを有し、第１の孔部分がトランスデ
ューサを受け入れて、当接面がトランスデューサと係合
して該トランスデューサを上記ステム及びウェブから軸
方向で離している特許請求の範囲第５項に記載のホーン
アセンブリ。 - （８）リングのテーパ付孔がホーンのテーパ付孔の壁の
伸張部分を形成している特許請求の範囲第７項に記載の
ホーンアセンブリ。 - （９）ウェブがリングのテーパの付いた第２の孔から半
径方向内方に伸張している特許請求の範囲第７項に記載
のホーンアセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US66081984A | 1984-10-15 | 1984-10-15 | |
| US660819 | 1984-10-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196899A true JPS6196899A (ja) | 1986-05-15 |
| JPH0471398B2 JPH0471398B2 (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=24651096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60228539A Granted JPS6196899A (ja) | 1984-10-15 | 1985-10-14 | 超音波ホーンアセンブリ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0178854B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6196899A (ja) |
| KR (1) | KR930005222B1 (ja) |
| AT (1) | ATE49671T1 (ja) |
| AU (1) | AU573382B2 (ja) |
| CA (1) | CA1237303A (ja) |
| DE (1) | DE3575490D1 (ja) |
| MX (1) | MX160766A (ja) |
| ZA (1) | ZA857797B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092779A1 (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | パナソニック株式会社 | 空気調和機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ225001A (en) * | 1987-06-16 | 1990-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Loudspeaker: reflected sound waves absorbed |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB246096A (en) * | 1924-01-05 | 1926-01-28 | Henry Joseph Round | Improvements in telephones and the like |
| GB473806A (en) * | 1935-10-29 | 1937-10-20 | Olof Ingemar Harald Ekman | Improvements in sirens |
| US2203875A (en) * | 1937-04-30 | 1940-06-11 | Rca Corp | Loud-speaker |
| GB1592246A (en) * | 1976-09-23 | 1981-07-01 | Isaac T P | Sound projection system |
-
1985
- 1985-09-09 AU AU47196/85A patent/AU573382B2/en not_active Ceased
- 1985-10-03 CA CA000492206A patent/CA1237303A/en not_active Expired
- 1985-10-07 KR KR1019850007360A patent/KR930005222B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-10-09 ZA ZA857797A patent/ZA857797B/xx unknown
- 1985-10-11 EP EP85307277A patent/EP0178854B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-11 DE DE8585307277T patent/DE3575490D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-11 AT AT85307277T patent/ATE49671T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-10-14 JP JP60228539A patent/JPS6196899A/ja active Granted
- 1985-10-15 MX MX281A patent/MX160766A/es unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092779A1 (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-19 | パナソニック株式会社 | 空気調和機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE49671T1 (de) | 1990-02-15 |
| CA1237303A (en) | 1988-05-31 |
| ZA857797B (en) | 1987-06-24 |
| KR860003745A (ko) | 1986-05-28 |
| AU573382B2 (en) | 1988-06-02 |
| KR930005222B1 (ko) | 1993-06-16 |
| AU4719685A (en) | 1986-04-24 |
| JPH0471398B2 (ja) | 1992-11-13 |
| DE3575490D1 (de) | 1990-02-22 |
| MX160766A (es) | 1990-05-11 |
| EP0178854B1 (en) | 1990-01-17 |
| EP0178854A2 (en) | 1986-04-23 |
| EP0178854A3 (en) | 1987-04-15 |
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