JPH0698388A

JPH0698388A - 高耐圧ハイドロフォン

Info

Publication number: JPH0698388A
Application number: JP4225310A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Umeda; 和冶梅田; Isamu Shimura; 勇志村; Yasunobu Hasegawa; 恭伸長谷川; Tadao Hirasawa; 忠夫平沢
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-04-08
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JP3058517B2

Abstract

(57)【要約】【目的】結石破砕装置からの衝撃波を測定するもの
で、受信レベルを安定にする高耐圧ハイドロフォンを提
供する。【構成】筒状容器の一端面側に圧電材の主面を対向さ
せ、前記一端面側に到来する音圧を検出する高耐圧ハイ
ドロフォンにおいて、上記圧電材として励振部から引出
部の延出した高分子圧電材を適用し、前記励振部の前面
を上記筒状容器の一端側に密着させて前記励振部の後面
にダンパーを設け、前記引出部を折曲して前記ダンパー
の後端側から導出したことを解決手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高耐圧ハイドロフォンを
利用分野とし、特に医用の結石破砕装置からの衝撃波を
計測する高耐圧ハイドロフォンに関する。

【０００２】

【発明の背景】近年、医療機器の発達から、例えば腎臓
中に生じた結石を体外からの衝撃波により破砕すること
が行われ、結石破砕装置として知られている。一般に
は、超音波発生装置からの超音波を結石に収束（焦点）
させて衝撃波を生成する。このようなものでの衝撃波
は、結石破砕時には、約１０００気圧以上になるとされ
ている。そして、これらの衝撃波のレベル等を計測し、
結石破砕の因果関係を明確にするものとして、高耐圧ハ
イドロフォンが提案されている。

【０００３】

【従来技術】第８図は高耐圧ハイドロフォンの一提案例
の概略を説明する図である。高耐圧ハイドロフォンは、
筒状容器１に高分子圧電材２を収容してなる。筒状容器
１は、例えば金属棒の他端面側から内部を切削して形成
され、一端面側３を音圧検出面とする。高分子圧電材は
例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなり、両
主面に励振電極（未図示）が形成される。そして、筒状
容器１の一端面側３に高分子圧電材２の主面を対向させ
て配置し、他主面には導電性のスプリング４により押圧
される金属板５を設ける。すなわち、高分子圧電材２を
スプリング４の弾性により金属容器の一端面側３に押圧
して保持すると同時に電極を導出するもので、所謂圧着
方式とするものである。なお、金属容器の内周には絶縁
材６が設けられ、他端面側は蓋体（未図示）により閉塞
される。但し、スプリング４は蓋体に設けた端子により
外部に電気的に導出される（未図示）。このようなもの
では、圧電材として高分子圧電材２を使用することか
ら、例えば水晶やＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）等の
固形体に比較し、衝撃波に対して圧電材が破損しにく
い。また、電極導出部に接合剤を使用しないので、その
部分での破壊がない等の効果を有する。

【０００４】

【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のもので
は、高分子圧電材２の圧着方式による保持に起因して、
衝撃波が到来する度に受信レベルが変化し、安定な測定
ができない問題があった。すなわち、高分子圧電材２の
両主面に設けられた励振電極と、これを挟持する筒状容
器２の一端面側３及び金属板５との間の電気的接続が、
弾性的な接続構造であるため、衝撃波によりその接続強
度が安定せず、その結果受信レベルが変化する問題があ
った。また、一端面側３の音圧検出面は、金属棒の他端
面側から内部を切削して形成される。したがって、その
厚みや、平坦度を均一にすることが困難で、高分子圧電
材２との密着性にムラ等を生じて、受信レベルを異なら
せる問題もあった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、受信レベルを安定にする高耐
圧ハイドロフォンを提供することを目的とする。

【０００６】

【解決手段】本発明は、圧電材として励振部から引出部
の延出した一体的な高分子圧電材を適用し、前記励振部
の前面を上記筒状容器の一端側に密着させて前記励振部
の後面にダンパーを設け、前記引出部を折曲して前記ダ
ンパーの後端側から導出したことを基本的な解決手段と
する。以下、本発明の一実施例を説明する。

【０００７】

【実施例】第１図は本発明の解決手段に基づく一実施例
を説明する高耐圧ハイドロフォンの断面図である。高耐
圧ハイドロフォンは、概ね、高分子圧電材１０と、ダン
パー１１と、筒状容器１２と、中継具１３とからなる。
高分子圧電材１０は、第２図（平面図）に示したよう
に、励振部１４の両端側から引出部１５（ａｂ）が延出
して、一体的に形成される。励振部１４は略円形状とし
て両主面の中央部分に励振電極１６（ａｂ）を有する。
引出部１５（ａｂ）はその幅を励振部１４の径より小さ
くし、励振電極１６から延出した引出電極１７（ａｂ）
を有する。ダンパー１１はゴム状の弾性材からなり、高
分子圧電材１０の後面に設けられる。すなわち、高分子
圧電材１０の励振部１４を主面にし、引出部１５（ａ
ｂ）を側面に折曲して接着し、さらに引出部１５の先端
をダンパー１１の後端側に延出する。なお、一体化した
高分子圧電材１０とダンパー１１を圧電ユニット１８と
する。筒状容器１２は、容器本体１９と、連結具２０
と、延長部２１とからなる。なお、これらは連結具２０
（樹脂）を除いてステンレスからなる。容器本体１９
は、一端面側に小孔２２（約３．５φｍｍ）を有し、他
端面側を開口面とする。小孔２２は、平板状からなる保
護板２３により、閉塞される。そして、容器本体１９内
には、圧電ユニット１８の前面（励振部１４）を保護板
２３に当接させてこれを収容し、容器本体１９との間に
充填材２４を埋設している。この例では、保護板２３
を、予め、圧電ユニット１８（励振部１４）の前面に接
着する。そして、容器本体１９内に接着剤（充填剤）を
満たした状態で、圧電ユニット１８を開口面側から挿入
し、一端面側の孔を保護板２３により閉塞するようにし
て収容する。連結具２０は中央に孔を有する凸状の樹脂
材からなる。そして、容器本体１９の開口面に凸状の先
端側が挿入される。延長部２１は両端開口とし、一端を
連結具２０に接続して、他端を樹脂性の蓋体により封止
される。ちなみに、筒状容器１２の全長は５０ｍｍ、直
径は５ｍｍである。中継具１３は、断面形状を略エ字状
とし、その両溝部に例えば金属テープ等の導体が形成さ
れる（第４図参照）。なお、そして、一端側にて、高分
子圧電材１０の引出部１５（引出電極１７）を導電性接
着剤等により接続される。また、他端側にて、同軸ケー
ブルの各線路と接続される。そして、中継具１３と延長
部２１との間隙には前述同様に充填材２４が埋設され
る。なお、同軸ケーブルは蓋体２５の孔から外部に導出
される。

【０００８】このような構成であれば、前従来例の圧着
方式に比較し、励振部１４（励振電極１６）からの電気
的な導出は引出部１５（引出電極１７）により確実に行
われるので、衝撃波により電気的な接続強度が変化して
受信レベルを変動させることがない。そして、引出部１
５はダンパー１１の後端側に延出して中継具１３に接続
されるので、即ち一端面側（音圧検出面）から離れた位
置で接続されるので、衝撃波が直接的に作用することな
く、接続部分での破壊を防止する。また、この実施例で
は、高分子圧電材１０の前面に保護板２３を設け、容器
本体１９の小孔２２を閉塞する。そして、保護板２３を
介在させて衝撃波を受信するようにしている。したがっ
て、従来例の、金属棒に穴を設けて、音圧検出面とする
よりも、保護板２３の厚みや平面度を一定にしやすく、
高分子圧電材１０との密着度を良好にして受信レベルを
同一にできる。そして、容器本体１９と圧電ユニット１
８との間には充填材２４を埋設しているので、衝撃波を
吸収して高分子圧電材１０の例えば引出部１５の破損等
を防止するとともに防水効果をも奏する。

【０００９】

【他の事項】上記実施例では、圧電ユニット１８の前面
に設けた保護板２３により、容器本体１９の一端面を閉
塞したが、保護板２３を予め設けておいてもよい。例え
ば第５図に示したように、容器本体１９の先端に設けた
段差に保護板２３を嵌合してかしめ、その間隙にシリコ
ン等の充填材２４を埋設した後に、圧電ユニット１８を
収容するようにしてもよい。そして、圧電ユニット１８
は充填材２４により固定したが、これに限らず例えばネ
ジ等を用いた他の固定手段を用いてもよい。また、筒状
容器１２は、圧電ユニット１８を一端面側に固定しやす
くする等の作業上の点から、容器本体１９と延長部２１
とに分割してこれを連結具２０により接続したが、基本
的には連結具２０を用いることなく構成できる。また、
中継具１３を用いて引出し部と同軸ケーブルの線路とを
接続したが、中継具１３を用いることなく直接的に引出
し部と同軸ケーブルとを接続してもよいものである。例
えば第６図に示したように、圧電ユニット１８の引出部
１５と同軸ケーブル２７の各線路とをダンパー１１の後
端側で直接に導電性接着剤等（未図示）により接続す
る。そして、ダンパー１１の後部に筒状保持具２８（第
７図参照）を嵌合させ、ダンパー１１の後端を加圧バネ
２９により押圧するようにしてもよいものである。な
お、図中の符号３０は後部押具であり、３１はシリコン
等の防水を兼ねた固定材である。この場合、高分子圧電
材１０とダンパー１１及び筒上容器の一端面側との間に
接着剤を、必要に応じて介在させてもさせなくともよ
い。また、高分子圧電材１０における引出部１５の幅
は、励振部１４の径より小さくしたが、折り曲げ部分の
強度を高めるため励振部１４の径と同等あるいはそれ以
上であってもよい。また、筒状容器１２は保護板２３に
より閉塞したが、基本的には従来例に示したような一体
成型のものであってもよいものである。本発明は、以上
のように種々の変更を可能とするもので、要は励振部１
４から引出部１５の延出した高分子圧電材１０を適用し
て、励振部１４の前面を筒状容器１２の一端面側（音圧
検出面）に当接し、励振部１４の後面側にダンパー１１
を配置するとともに引出部１５をダンパー１１の後端側
から延出して、衝撃波による悪影響を排除することを基
本的な技術思想とするもので、このような思想のもとに
構成されたものは本発明の技術的範囲に属するものであ
る。

【００１０】

【発明の効果】本発明は、圧電材として励振部から引出
部の延出した一体的な高分子圧電材を適用し、前記励振
部の前面を上記筒状容器の一端側に密着させて前記励振
部の後面にダンパーを設け、前記引出部を折曲して前記
ダンパーの後端側から導出したので、受信レベルを安定
にする高耐圧ハイドロフォンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【第１図】本発明の一実施例を説明する高耐圧ハイドロ
フォンの断面図である。

【第２図】本発明の一実施例に適用される高分子圧電材
の平面図である。

【第３図】本発明の一実施例中の圧電ユニットの図であ
る。

【第４図】本発明の一実施例中の中継具の図である。

【第５図】本発明の他の実施例を説明する容器本体の図
である。

【第６図】本発明の他の実施例を説明する高耐圧ハイド
ロフォンの断面図である。

【第７図】本発明の他の実施例中の筒状保持具の図であ
る。

【第８図】従来例を説明する高耐圧ハイドロフォンの一
部断面図である。

【符号の説明】

１０高分子圧電材、１１ダンパー、１２筒状容
器、１３中継具、１４励振部、１５引出部、１６
励振電極、１７引出電極、１８圧電ユニット、１９
容器本体、２０連結具、２１延長部、２２小
孔、２３保護板、２４充填材、２５蓋体、２６
導体、２７同軸ケーブル．

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平沢忠夫埼玉県狭山市大字上広瀬1275番地の２日本電波工業株式会社狭山事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状容器の一端面側に圧電材の主面を対
向させ、前記一端面側に到来する音圧を検出する高耐圧
ハイドロフォンにおいて、上記圧電材として励振部から
引出部の延出した高分子圧電材を適用し、前記励振部の
前面を上記筒状容器の一端側に密着させて前記励振部の
後面にダンパーを設け、前記引出部を折曲して前記ダン
パーの後端側から導出したことを特徴とする高耐圧ハイ
ドロフォン。
【請求項２】前記筒状容器は、一端面側に開口部を有
する筒体と、該一端面側を閉塞する保護板とからなる請
求項１の高耐圧ハイドロフォン。
【請求項３】前記筒状容器の内部における間隙部には
充填材が埋設された請求項１の高耐圧ハイドロフォン。