JPH01277787A - 水中超音波送受波器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水中超音波送受波器に係り、とくに楕円状若
しくはこれに近似したシェルを用いたフレックステンシ
ョナル型の水中超音波送受波器に関する。

〔従来の技術〕

従来より、水中において３（ｋＨｚ）以下の低周波数で
強力な超音波を放射する送受波器として、第２図に示す
楕円状シェルを用いたフレックステンショナル型の送受
波器１０が知られている。このフレックステンショナル
型の送受波器１０は、Ｇ、Ｂｒｉｇｈａｍ　ａｎｄ　Ｂ
、Ｇｒａｓｓ＋”ＰｒｅｓｅｎＬ　５ｔａｔｕｓ　ｉｎ
　Ｆｌ−ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅ
ｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”、Ｊ、Ａｃｏｕｓｔ。

Ｓｏｃ、　Ａｍ、、　Ｖｏｌ、６８．　Ｎｏ、４．　ｐ
ｐ１０４６〜１０５２；（１９８０゜１０）に記載され
ているように、アクティブ柱状体１１とコンベックスシ
ェル１２より構成されており、入力電圧、又は、入力電
流によってアクティブ柱状体１１が矢印への方向に縦振
動を行ない、その縦振動によりコンベックスシェル１２
が屈曲振動し、超音波Ｐを放射するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来例にあっては、両面輻射型で
あることから、一方向のみの有効利用を意図した配列型
送受波器（例えばソナー等の）には不向きなものとなっ
ていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、一方向の超音波出力を可能とするとともに、特に小型
で高出力を可能とした片面輻射型の水中超音波送受波器
を提供することにある。

「課題を解決するための手段〕 そこで、本発明は、圧電磁器あるいは磁歪材料を用いた
アクティブ柱状体と、このアクティブ柱状体の片側に略
平行に併設された非アクティブ柱状体と、このアクティ
ブ柱状体及び非アクティブ柱状体のそれぞれの両端部に
ヒンジ部領域を介して接続されたレバー部と、この２箇
所のレバー部に端部がそれぞれ連結され支持されたコン
ベックスシェルとを有する、という構成を採っている。

これによって前述した目的を達成しようとするものであ
る。

〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図の実施例は、圧電磁器あるいは、磁歪材料を用い
たアクティブ柱状体１と、このアクティブ柱状体１の片
側に略平行に配設された非アクティブ柱状体２と、この
アクティブ柱状体ｌ及び非アクティブ柱状体２のそれぞ
れの両端部にヒンジ部領域３，３．及び４．４を介して
接続されたレバー部５．６と、この２箇所のレバー部５
，６にそれぞれ接続されたコンベックスシェルフとを備
えた構成となっている。そして、これらの各構成部材が
全体的に一体化された構成となっている。

次に、これら各構成部材の機能及び全体的な作用効果に
ついて説明する。

第１図の矢印Ｂで示すように、アクティブ柱状体１がξ
１だけ変位すると、ヒンジ領域３，３゜４．４とレバー
部５．６を介してコンベックスシェルフが撓み変形され
、同時に形状効果が加わってさらに拡大された変位ξ１
が矢印Ｃのように与えられる。

ここで、アクティブ柱状体ｌは、効率よく振動が伝わる
様に撓みによる変形を少なくしなければならない。また
、ヒンジ部領域３，３，４．４は、振動を効率よく伝え
るために縦方向に対して剛性を保ち、共振周波数を下げ
るために撓みに対して柔軟である様に、長さと幅の辺比
が決定されている。コンベックスシェルフは、形状、材
料、厚さにより変位比ξ２／ξ５、共振周波数が変わる
ため、トレードオフしながらその形状等が決定されるよ
うになっている。

一方、アクティブ柱状体ｌがξ１だけ変位すると、レバ
ー部５．６は、ヒンジ部領域３を中心として、所定角度
変位する。ここで、アクティブ柱　。

状体１の振動を効率よくコンベックスシェルフに伝える
ためには、ヒンジ部領域３の中心部がレバー部４の回転
中心となり、並進運動をしない様に設定する必要がある
。このため、レバー部５．６は撓みに対して剛性を高め
たければならない。ヒンジ部領域３は、ヒンジ部領域４
と同様に縦方向に対して剛性を保ち、撓みに対しては柔
軟に設定されている。非アクティブ柱状体２は、縦方向
に対しても撓みに対しても剛性が高く設定されている。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によると、アクティブ柱状体に近
接して一方の側に並列に装備された非アクティブ柱状体
の作用により、アクティブ柱状体の変位が、その他方の
側のみに拡大されて伝達され、これがためコンベックス
シェルからは一方向のみに強力な低周波の水中超音波を
出力することができるという従来にない優れた水中超音
波送受波器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
例を示す断面図である。 ■・・・アクティブ柱状体、２・・・非アクティブ柱状
体、３，４・・・ヒンジ部領域、５，６・・・レバー部
、７・・・コンベックスシェル。 特許出願人　　日　木　電　気　株式会社代理人　弁理
士　　　高　　橋　　　勇第１図　　３．４　：　ｔ”
ｙ；Ｗ＠ｔ工。 ５　　　　　　　　　　　５．ろ　　しＪ＼−即事２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）．圧電磁器あるいは磁歪材料を用いたアクティブ
   柱状体と、このアクティブ柱状体の片側に略平行に併設
   された非アクティブ柱状体と、このアクティブ柱状体及
   び非アクティブ柱状体のそれぞれの両端部にヒンジ部領
   域を介して接続されたレバー部と、この２箇所のレバー
   部に端部がそれぞれ連結されたコンベックスシェルとを
   有することを特徴とする水中超音波送受波器。