JPH02214399A

JPH02214399A - 送受波器

Info

Publication number: JPH02214399A
Application number: JP3651889A
Authority: JP
Inventors: Akira Kameyama; 亀山　明
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1990-08-27
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JP2626026B2

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〕本発明は送受波器に関し、特にソーナーに使用する低周
波数、高能率、高耐水圧性で小型軽量の送受波器に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の送受波器は、−例として第３図に示すよ
うに、円筒形振動子３ｃ複数個を電気機械変換素子とし
て積層し、外面又は内外面に絶縁シース４Ａを設けた構
造となっていた。そして特に送波音圧を高く得るために
、円筒形振動子３ｃの呼吸振動モードによる共振を利用
して送信周波数を設定し使用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の送受波器は、複数の円筒形振動子３ｃを
積層する構造となっているので、この場合、円筒形振動
子３ｃの剛性が高いために共振周波数は高くなり、共振
周波数を低くしようとすると外径が大きくなり、重量も
増加するという欠点があった。また共振周波数から離れ
た低周波数において使用すると、機械インピーダンスの
力率が悪くなり、電気機械変換能率が低下する結果、高
い送波音圧が得られないという欠点があった。

そこで、電気機械変換素子の剛性を下げ低い共振周波数
を得るために、第４図に示すように、振動板６に圧電材
の振動子７を貼り合わせてたわみ振動を行なわせ、振動
板６の外面から送音し、内面は位相の反転した音波の短
絡現象を防止するためにじゃ音ケース８で密閉した構造
をもつようにしたものもある。

しかし、短絡現象を完全に防止するために、振動板６の
内面を空気室にすると振動板６の剛性が低いために耐水
圧性を高くできず、また耐水圧性を上げるために内部に
液体を充てんしてしや音ケース８で振動板６の内面から
の音波をしや音しようとすると、低周波であるためにじ
や音ケース８の厚みが大きくなり、大型で重量増になる
という欠点がある。

本発明の目的は、低周波数、高能率、高耐水圧性をもち
、かつ小型軽量の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〕

本発明の送受波器は、使用音波のほぼ半波長から１波長
の長さをもつ円筒形弾性帯を中心軸と平行の少なくとも
４本の分割線により分割して形成された少なくとも４枚
の分割振動板を備えた円筒形振動板と、この円筒形振動
板の両開口部の各分割振動板の端部をそれぞれ固定する
２つの支持リングと、外面が前記円筒形振動板の両開口
面から所定の距離だけ内側に入った各分割振動板の内面
とそれぞれ接触し入力される電気信号に応じて振動して
この振動を前記各分割振動板に伝達する円筒形振動子と
、前記円筒形振動板、支持リング及び円筒形振動子の表
面を覆う絶縁シースとを有している。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施例を示
す斜視図、横断面図、上面図及び部分断面側面図である
。

この実施例は、使用音波のほぼ半波長から１波長の長さ
をもつ金属や合成樹脂等の円筒形弾性体を中心軸と平行
に１２本の分割線により分割して形成された１２枚の分
割振動子１１＾〜ＩＩＬを備えた円筒形振動板１と、こ
の円筒形振動板１の両開口部の各分割振動板１１＾〜１
１Ｌの端部に設けられた、テーパーねじによりこれら分
割振動板１１Ａ〜１１Ｌの端部を締付は固定する２つの
支持リング２Ａ　、２ｍと、外面が円筒形振動板１の両
開口面から所定の距離だけ内側に入った各分割振動板１
１４〜ｌｌｔの内面とそれぞれ接触し、入力される電気
信号に応じて振動してこの振動を各分割振動板１１＾〜
ＩＩＬに伝達する２つの円筒形振動子３＾＋３ａと、円
筒形振動板１゜支持リング２＾＋２Ｂ及び円筒形振動子
３　Ａ　ｒ３Ｂの表面を覆う絶縁シース４とを有する構
造となっている。

すなわち、本発明による送受波器の構造は、剛性の高い
円筒形振動子３Ａ、３Ｂの呼吸振動と、支持リング２＾
、２ａの支持力とで円筒形振動板１のたわみ振動を発生
し、結果として放射面共振器の剛性、すなわち円筒形振
動板１のたわみの剛性を下げ、低周波数の共振を得るも
のであり、更に円筒形振動板１の内面に放射される音波
、円筒形振動板１自体が隔壁となって構成する音響管内
部で位相を遅らせて外部に伝搬させることにより、内外
面から放射される音波の短絡現象を防止し、高能率で小
型軽量な送受波器を実現するものである。

この実施例においては、たわみ振動で各分割振動板１１
＾〜ＩＬＬの側面が互いにぶつからないように・２′の
円筒形県庁子３・・３・間の範囲で各分割振動板１１＾
〜ＩＬＬ間に隙間（約０．１〜１．０鳳朧）を与えてい
る。

また、各分割振動板１１＾〜ＩＩＬの円筒形振動子３＾
、３ａとの接触面は、たわみ振動により位置ずれが生じ
ないように、各分割振動板１１＾〜ｌｌｉ、に座ぐり・
を設けて円筒形振動子３＾。

３１１をはさみ込んでいる。

円筒形振動子３＾＋３ｉ＋には圧電セラミックスは磁歪
振動子を用い、２つの円筒形振動子３　Ａ　＋３Ｂの極
性を合わせて接続し、リード線５で電気端子を引き出し
、円筒形振動板１２円筒形振動子３＾、３！Ｉ及び支持
リング２＾＋２ａの内外面及び端面等の表面に海水から
保護するための絶縁シース４をモールド等により設ける
。

各分割振動板１１Ａ〜ｌｌｔ、のたわみ共振と同じ周波
数の電気信号をリード線５から加えると、円筒形振動子
３Ａ、３Ｂが呼吸振動を行ない各分割振動板１１Ａ〜ｌ
ｌｔの接触面に径方向の駆動力を加える。

一方では、分割振動板１１＾〜ＩＬＬの端部を支持リン
グ２＾１２Ｂが固定しているので、てこの作用により分
割振動板１１Ａ〜ＩＬＬの中央部が大きく変位するたわ
み振動を起す、このときの円筒形振動子３＾＋３Ｂと円
筒形振動板１の変位分布及び方向の関係を第２図の点線
及び−点鎖線で示す。

この振動により円筒形振動板１の内外面に逆位相の音波
が放射され、内面に放射された音波は音響管の側壁（す
なわち円筒形振動板１）が同位相で振動しているため、
円筒形振動板１を透過することなく上下の端面に伝搬し
、伝搬時間による位相の遅れにより外面から放射された
音波との短絡現象が効率良く防止される。

なお、各分割振動板１１＾〜ｌｌｔ、間の隙間は小さい
ので、絶縁シース４を適宜厚くすることにより高耐水圧
性の送受波器とすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、円筒形弾性体を少くとも
４分割して形成した分割振動板を備えた円筒形振動板と
、この円筒形振動板の両開口部を固定する支持リングと
、円筒形振動板の両開口面から所定の距離だけ内側に設
けられ各分割振動板の内面と接触する円筒形振動子とを
有し、各分割振動板のたわみ共振で使用すると共に円筒
形振動板で音響管を構成する構造とすることにより、低
周波数、高能率、高耐水圧性でかつ小型軽量な送受波器
を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施例を示
す斜視図、横断面図、上面図及び部分断面側面図、第２
図は第１図（ａ）〜（ｄ）に示された実施例の動作を説
明するための側面模式図、第３図及び第４図はそれぞれ
従来の送受波器の第１及び第２の例を示す側面図である
。１・・・円筒形振動板、２Ａ　、２Ｂ・・・支持リング
、３Ａ〜３ｃ・・・円筒形振動子、４，４＾・・・絶縁
シース、５，５＾＋５Ｂ・・・リード線、６・・・振動
板、７・・・振動子、８・・・しキ音ケース、１１＾〜
ＩＩＬ・・・分割振動板。代理人　弁理士　　内　原　　晋り？丙

Claims

【特許請求の範囲】

　使用音波のほぼ半波長から１波長の長さをもつ円筒形
弾性体を中心軸と平行の少なくとも４本の分割線により
分割して形成された少なくとも４枚の分割振動板を備え
た円筒形振動板と、この円筒形振動板の両開口部の各分
割振動板の端部をそれぞれ固定する２つの支持リングと
、外面が前記円筒形振動板の両開口面から所定の距離だ
け内側に入った各分割振動板の内面とそれぞれ接触し入
力される電気信号に応じて振動してこの振動を前記各分
割振動板に伝達する円筒形振動子と、前記円筒形振動板
，支持リング及び円筒形振動子の表面を覆う絶縁シース
とを有することを特徴とする送受波器。