JPH0647885U - 複数振動素子と反射体を有する送波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型でかつ軽量でありながら、送波能力の向
上が可能であると共に、反射体の一部を切り裂く必要が
あっても送波能力の低下を低く抑制することが出来る送
波器を提供することを目的とする。 【構成】 内周面１ａに音波を放射する送波面を有する
円筒状の第１振動素子１の外周側に、外周面２ａに音波
を放射する送波面を有する円筒状の第２振動素子２を設
け、前記第１振動素子１の内周側、及び第２振動素子２
の外周側に、それぞれ音波を反射する反射体３，４を設
けたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は音波を送信する送波器に係わり、更に詳しくは、送波能力の向上を 図ると共に、小型でかつ軽量化が可能な、例えば音響特性測定に利用可能な送波 器に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来、吸音材や遮音材等の音響材料における音響的諸特性（損失係数、音響イ ンピーダンス、音速等）を水中音響管内で測定するのに、試料に対して音波を発 信する送波器が用いられている。例えば、実開平３ー２７３５１号公報に記載さ れている水中音響特性測定装置にあっては、水中音響管内に配置された試料の両 側に送波器を設置して、音響的諸特性を測定している。

【０００３】 このように使用される送波器としては、例えば図５に示すようなものが一般的 に知られている。この送波器は、外周面１０ａに音波を放射する送波面を有する 円筒状の振動素子１０と、この振動素子１０の外側に形成されて音波を反射する 漏斗状の反射体１１とから構成されている。振動素子１０の外周面１０ａから外 側径方向に放射された音波は、反射体１１で反射されて振動素子１０の長手方向 に変換されるようになっている。

【０００４】 また、図６に示すように、内周面１３ａに音波を放射する送波面を有する円筒 状の振動素子１３と、この振動素子１３の内側に形成されて音波を反射する円錐 状の反射体１４とから構成されている送波器が知られている。この送波器は振動 素子１３の内周面１３ａから内側径方向に放射された音波が、反射体１３で反射 されて振動素子１３の長手方向に変換されるようになっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上述した構成よりなる送波器にあっては、送波能力を高めようと すると、振動素子及び反射体が大型化して重量が重くなると言う問題があった。 また、水中音響管内に設置された受波器や加速度センサー等に、パイプ等の構 造体に内装された信号ケーブルを接続する必要があり、水中音響管の端部の限ら れたスペース内に設置された送波器の反射体の一部を切り裂いて前記構造体を取 付けなければならない際には、特に後者の送波器にあっては、反射体の反射有効 長さが短くなり、それだけ送波器の送波能力が低下すると言う問題があった。

【０００６】 この考案はかかる従来の課題に着目して案出されたもので、小型でかつ軽量で ありながら、送波能力の向上が可能であると共に、反射体の一部を切り裂く必要 があっても送波能力の低下を低く抑制することが出来る送波器を提供することを 目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記目的を達成するために、内周面に音波を放射する送波面を有す る円筒状の第１振動素子の外周側に、外周面に音波を放射する送波面を有する円 筒状の第２振動素子を設け、前記第１振動素子の内周側、及び第２振動素子の外 周側に、それぞれ音波を反射する反射体を設けたことを要旨とするものである。

【０００８】

【作用】

この考案は上記のように構成され、第１振動素子が内側に音波を放射し、第２ 振動素子が外側に音波を放射して反射させるため、厚みを薄くして小型軽量化が 可能であり、また従来の送波器より小型化しても振動素子の送波面の面積を大き くすることが可能で、音波の送波能力の向上を図ることが出来る。

【０００９】 また、送波器の反射体の一部を切り裂いて構造体を取付けなければならない際 には、外側の反射体の外周部の一部に構造体用の切欠きを加工すればよいため、 加工が容易であると共に、送波能力の大幅な低下を防止することが出来る。

【００１０】

【実施例】 以下、添付図面に基づいてこの考案の実施例を説明する。 図１はこの考案に係る音響特性測定用送波器の縦断面図、図２は図１の側面図で あり、この送波器Ｍは、内周面１ａに音波を内側径方向に放射する送波面を有す る円筒状の第１振動素子１と、外周面２ａに音波を外側径方向に放射する送波面 を有する円筒状の第２振動素子２とを有し、第１振動素子１の外周側に第２振動 素子２が配設されて、リング状の２重構造になっている。また第１振動素子１の 内周側、及び第２振動素子２の外周側には、それぞれ第１振動素子１及び第２振 動素子２から放射された音波を反射する反射体３，４が設けられている。

【００１１】 第１振動素子１及び第２振動素子２は従来同様に、例えば圧電セラミック等か ら構成され、図示せぬ電源から電圧を加えることにより振動するようになってい る。リング状の２重構造に形成された第１振動素子１及び第２振動素子２は、ウ レタンゴム等で被覆され耐水性処理が施されている。 反射体３，４も従来同様に、例えばステンレス等から構成され、第１振動素子 １の内側に設けられた反射体３は、反射部３ａが円錐状をなし、第１振動素子１ から内側径方向に放射された音波ｓ１の送波方向を、図１に示すように、第１振 動素子１の径方向と直交する方向に変換するようになっている。第２振動素子２ の外側に設けられた反射体４は、反射部４ａが外拡がりの漏斗状の面に形成され 、第２振動素子２から外側径方向に放射された音波ｓ２の送波方向を、図１に示 すように、第２振動素子２の径方向と直交する方向、即ち反射体３により変換さ れた音波の送波方向と同じ方向に変換するようになっている。

【００１２】 このようにこの考案の送波器Ｍは、２重構造の円筒状の振動素子の内側及び外 側に音波を放射して反射させる構成としたので、送波器Ｍの送波方向である厚み を薄くして小型軽量化が可能であり、また従来の送波器より小型化しても振動素 子の送波面の面積を大きくすることが可能で、音波の送波能力の向上を図ること が出来る。また、図１に示すように反射体３，４の口径部を送波器Ｍの音響放射 面（図１のＸＹを結んだ面）と仮想すると（この種の送波器の音響放射挙動から ）その放射面における音響放射密度は図３に示すような傾向をもつ。このことか ら、自由音場においては、シェーディング効果により副極特性を抑制する効果が ある。更に、図１に示す本考案の構造によれば、図５及び図６と送波器Ｍの外径 を同じにした場合、次のような利点がある。 (1) 図１の本考案は、図６の方式より振動素子の径を小さくしてあるため、 振動素子の基本共振周波数が高くなり、全体の使用周波数帯域の上限が高くとれ 広帯域となる。 (2) また、図５の方式より振動素子の送波面積が大きくとれるため、送波効 率を向上出来る。

【００１３】 図４は、図１に示す送波器Ｍにおいて、信号ケーブル等を内装するパイプ等の 構造体５を通すための切欠き６を送波器Ｍに設けたものである。図４に示すよう に、外側の反射体４の外周部の一部に構造体５用の切欠き６のみを加工すればよ いため、加工が容易であり、送波能力の低下も抑制することが出来る。 なお、この考案は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば前述した 送波器Ｍの外周側に、更に反射体を介して外側に上述した反射体４と同様の反射 体を備えた２重構造の円筒状の振動素子を設けるようにしてもよく、他の態様で あってもこの考案を実施しうるものである。

【００１４】

【考案の効果】

この考案は上述したように、振動素子の内側及び外側に音波を放射して反射さ せる構成としたので、厚みを薄くして小型軽量化が可能であり、また従来の送波 器より小型化しても振動素子の送波面の面積を大きくすることが可能で、音波の 送波能力の向上を図ることが出来る効果がある。

【００１５】 更に、送波器の反射体の一部を切り裂いて構造体を取付けなければならない際 には、外側の反射体の外周部の一部に構造体用の切欠きを加工すればよいため、 加工が容易であると共に、送波能力の大幅な低下を防止することが出来る効果が ある。 また更に、本考案の送波器は、例示した従来のこの種の送波器に比べ、放射面 音響放射密度が平均化され、シェーディング効果により副極特性を抑制する効果 がある。 なお、音響放射面積を同じにした場合、使用周波数帯域を広く出来、かつ送波 効率を向上出来る効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る音響特性測定用送波器の縦断面
図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】放射面における音響密度分布を相対値で示すグ
ラフと説明図である。

【図４】図１の音響特性測定用送波器において、構造体
が通る切欠きを反射体に形成した場合の縦断面図であ
る。

【図５】従来の送波器の縦断面図である。

【図６】従来の送波器の他の例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 第１振動素子 １ａ 内周面 ２ 第２振動素子 ２ａ 外周面 ３，４ 反射体 Ｍ 送波器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に音波を放射する送波面を有する
   円筒状の第１振動素子の外周側に、外周面に音波を放射
   する送波面を有する円筒状の第２振動素子を設け、前記
   第１振動素子の内周側、及び第２振動素子の外周側に、
   それぞれ音波を反射する反射体を設けたことを特徴とす
   る複数振動素子と反射体を有する送波器。