JPS627299A - 複合型振動子 - Google Patents
複合型振動子Info
- Publication number
- JPS627299A JPS627299A JP14726485A JP14726485A JPS627299A JP S627299 A JPS627299 A JP S627299A JP 14726485 A JP14726485 A JP 14726485A JP 14726485 A JP14726485 A JP 14726485A JP S627299 A JPS627299 A JP S627299A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillator
- vibrator
- 4lambda
- node
- interior
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気信号と音響信号を変換する振動子に関し、
特に、ソーナー等に使用される水中用送受波器の振動子
に関する。
特に、ソーナー等に使用される水中用送受波器の振動子
に関する。
従来この種の振動子は、比較的小型、軽量で、機械的Ｑ
の低い第３図（ａ）に示すような、いわゆるランジ−パ
ン型振動子を用い、第４図に示すようなゴム等の音響窓
を介して音波を放射および受改していた。
の低い第３図（ａ）に示すような、いわゆるランジ−パ
ン型振動子を用い、第４図に示すようなゴム等の音響窓
を介して音波を放射および受改していた。
上述した従来のランジュバン型振動子は以下に述べる欠
点を有している。
点を有している。
ランジ−パン型振動子は、ソーナー等の使用周波数で最
も効率良く音波を放射し、又受波できるよう、その周波
数に合わせて、共振周波数を設定する。すなわち第３図
（ｂ）に示すようにランジ−パン型振動子の中央部付近
が振動の節となり、両端のフロントマスおよびリアマス
の増面が撮動の腹となるような１７２波長の共振をする
ように設計される。そこで使用周波数が決１０ば、振動
子の全長は、この基本条件の下で短縮する設計を行う必
要がらり、かなり制限さｎる。又、第４図に示すように
送受波器を構成するとき、ゴム等の音響窓を通して振動
子に加わる静水圧を筐体３とリアマスの間に入れたコル
ク等の緩衝材２により受ける構造であるため、送受波器
の使用深度が深くなるに従い静水圧が上昇し、コルクが
強い力で圧縮されるためコルクの緩衝材としての特性が
劣化し、本来自由に振動すべきリアマスの振動を拘束し
、振動子の感度が低下してしまうという欠点もあった。
も効率良く音波を放射し、又受波できるよう、その周波
数に合わせて、共振周波数を設定する。すなわち第３図
（ｂ）に示すようにランジ−パン型振動子の中央部付近
が振動の節となり、両端のフロントマスおよびリアマス
の増面が撮動の腹となるような１７２波長の共振をする
ように設計される。そこで使用周波数が決１０ば、振動
子の全長は、この基本条件の下で短縮する設計を行う必
要がらり、かなり制限さｎる。又、第４図に示すように
送受波器を構成するとき、ゴム等の音響窓を通して振動
子に加わる静水圧を筐体３とリアマスの間に入れたコル
ク等の緩衝材２により受ける構造であるため、送受波器
の使用深度が深くなるに従い静水圧が上昇し、コルクが
強い力で圧縮されるためコルクの緩衝材としての特性が
劣化し、本来自由に振動すべきリアマスの振動を拘束し
、振動子の感度が低下してしまうという欠点もあった。
本発明の複合型振動子は、上述の１ｉａ１点を解決する
ために、従来のランジ−パン型振動子の節点から後部を
、節点から前部の内部に構成して成る。
ために、従来のランジ−パン型振動子の節点から後部を
、節点から前部の内部に構成して成る。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）は本発明の一実施例の断面図である。
本発明の振動子は基本的には従来のランジュバン型振動
子の節の部分より後部を前部の内側に形成することを特
徴とする。すなわち、第１図（ｂ）に示すように使用周
波数の１／４λの区間を外部に形成し、節点部材４を介
して内部に１／４λの区間を設けることにより、全体で
１／２λの共振で振動する構造となっている。今、１／
４λの区間の、セラミック部のスチフネスをＳマスの質
量をｍとすれば共振周波数ｆｏとの間には次の関係があ
る。
子の節の部分より後部を前部の内側に形成することを特
徴とする。すなわち、第１図（ｂ）に示すように使用周
波数の１／４λの区間を外部に形成し、節点部材４を介
して内部に１／４λの区間を設けることにより、全体で
１／２λの共振で振動する構造となっている。今、１／
４λの区間の、セラミック部のスチフネスをＳマスの質
量をｍとすれば共振周波数ｆｏとの間には次の関係があ
る。
（２πｆｏ）２＝ｓ／ｍ
すなわちセラミックの材料としてヤング率の低い材料を
使用してスチフネスを小さくシ、又、銅合金等比重の大
きな材料をマスとして使用することにより、内部の１／
４λの区間の寸法を短かく設計し、外部の内側に収容す
ることができる。
使用してスチフネスを小さくシ、又、銅合金等比重の大
きな材料をマスとして使用することにより、内部の１／
４λの区間の寸法を短かく設計し、外部の内側に収容す
ることができる。
本振動子を駆動するには、外部セラミックが伸びる時に
は、内部セラミックが収縮するような電界を印加する。
は、内部セラミックが収縮するような電界を印加する。
ここで節点部材４には、外部セラミックと内部セラミッ
クにより逆方向の応力が加わりせん断応力が発生するの
で、材料としては鋼等のヤング率が高く、又強度の大き
い制料を使用する。
クにより逆方向の応力が加わりせん断応力が発生するの
で、材料としては鋼等のヤング率が高く、又強度の大き
い制料を使用する。
尚、本爽施例では駆動素子として、セラミックを用いて
いるが、磁歪材料等セラミック以外でも良い。
いるが、磁歪材料等セラミック以外でも良い。
更に、第２図のように送受波器として構成した時、音響
窓１を介して加わる静水圧は節点部材４と筐体３との間
に入れた緩衝材２′で受けるのであるが、ランジュバン
型振動子の場合のリアマスと異なり、節点部材はそこが
振動の節であることから殆んど振動しないため、ここで
用いる緩衝もとしてはコルク等の軟らかい材料の必要は
なく、例えば合成樹脂等の比較的硬い材料であっても、
振動子の自由撮動を妨けることはない。そこで送受波器
の使用深度が深くなり、静水圧が上昇したとしても緩衝
材の特性が変化せず振動子の感度も殆んど変化しない。
窓１を介して加わる静水圧は節点部材４と筐体３との間
に入れた緩衝材２′で受けるのであるが、ランジュバン
型振動子の場合のリアマスと異なり、節点部材はそこが
振動の節であることから殆んど振動しないため、ここで
用いる緩衝もとしてはコルク等の軟らかい材料の必要は
なく、例えば合成樹脂等の比較的硬い材料であっても、
振動子の自由撮動を妨けることはない。そこで送受波器
の使用深度が深くなり、静水圧が上昇したとしても緩衝
材の特性が変化せず振動子の感度も殆んど変化しない。
以上説明したように構成することにより、本発明の振動
子は使用周波数の１／４λの寸法で共振させることがで
きるため、従来のランジュバン型振動子の約１７２の寸
法となり小型化を計ることができる。
子は使用周波数の１／４λの寸法で共振させることがで
きるため、従来のランジュバン型振動子の約１７２の寸
法となり小型化を計ることができる。
第１図（ａ）は本発明の複合型振動子の実施例の断面図
、第１図（ｂ）はある時点における振動変位を示す図、
第２図は本発明の複合型振動子を用いて送受波器を構成
した時の部分断面図、第３図（ａ）は従来のランジュバ
ン型振動子の断面図、第３図（ｂ）はめる時点における
振動変位を示す図、第４図は従来のランジュバン型振動
子を用いて送受波器を構成した時の部分断面図である。 ｌ・・・・・・音響窓、２，２１・・・・・・緩ａ狗、
３・・・・・・筐体、４・・・・・・節点部材％ ５
＊ ５’・・・・・・フロントマス、６・・・・・・セ
ラミック、６／・・・・・・外部セラミック、６〃・・
・・・・内部セラミック、７・・・・・・リアマス、７
′・・・・・・内部リアマス。 代理人 弁理士 内 原 日 、。 芽！図ＣＩ）） ＄４ 閉
、第１図（ｂ）はある時点における振動変位を示す図、
第２図は本発明の複合型振動子を用いて送受波器を構成
した時の部分断面図、第３図（ａ）は従来のランジュバ
ン型振動子の断面図、第３図（ｂ）はめる時点における
振動変位を示す図、第４図は従来のランジュバン型振動
子を用いて送受波器を構成した時の部分断面図である。 ｌ・・・・・・音響窓、２，２１・・・・・・緩ａ狗、
３・・・・・・筐体、４・・・・・・節点部材％ ５
＊ ５’・・・・・・フロントマス、６・・・・・・セ
ラミック、６／・・・・・・外部セラミック、６〃・・
・・・・内部セラミック、７・・・・・・リアマス、７
′・・・・・・内部リアマス。 代理人 弁理士 内 原 日 、。 芽！図ＣＩ）） ＄４ 閉
Claims (1)
- ２つのマスの間に振動子を配設し、１／２波長の共振
状態で使用する複合型振動子において、振動子の前半部
の内側に振動子の後半部を収納し、振動の節点において
鋼等のヤング率および強度の高い節点部材で結合し、振
動子を逆位相で伸縮させて振動させることを特徴とする
複合型振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14726485A JPS627299A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 複合型振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14726485A JPS627299A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 複合型振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627299A true JPS627299A (ja) | 1987-01-14 |
Family
ID=15426298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14726485A Pending JPS627299A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 複合型振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627299A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0266687U (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-21 |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP14726485A patent/JPS627299A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0266687U (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-21 |
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