JPH089487A - Hydraulic drive type underwater sound source device - Google Patents
Hydraulic drive type underwater sound source deviceInfo
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定した有効な低周波を送波することができ
る液圧駆動型水中音源装置を提供する。
【構成】 コントロールバルブ８により制御されて液圧
シリンダ１０に給排される圧液によりピストンロッド７
が往復駆動されると、ピストンロッド７に連結された放
射板６がガイドチューブ４内で摺動し、液体室３に充填
された液体に音波が放射されて、スピ−カボックス１に
設けられその音響インピーダンスが水の音響インピーダ
ンスに近い弾性膜２を透過して水中に音波が送波され
る。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a hydraulic driven underwater sound source device capable of transmitting a stable and effective low frequency. [Structure] The piston rod 7 is controlled by the pressure fluid supplied to and discharged from the hydraulic cylinder 10 under the control of the control valve 8.
Is reciprocatingly driven, the radiation plate 6 connected to the piston rod 7 slides in the guide tube 4, and a sound wave is radiated to the liquid filled in the liquid chamber 3 to be installed in the speaker box 1. A sound wave is transmitted into the water through the elastic film 2 whose acoustic impedance is close to that of water.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ソーナーや通信などの
応用分野において、海などの水中で音波なかでも特に低
周波音を送波する液圧駆動型水中音源装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic driven underwater sound source device for transmitting low-frequency sound, particularly low-frequency sound, in water such as sea in applications such as sonar and communication.
【０００２】[0002]
【従来技術】音波は、水中において電波や光に比較して
伝搬中の吸収減衰が少なく、特に低周波音域ではこの傾
向が顕著であり、伝搬距離が数kmから数百kmと遠達性が
高い。そのため、ソーナーや通信などの分野で制御可能
な低周波音源のニーズが高まっている。2. Description of the Related Art Sound waves have less absorption and attenuation during propagation as compared with radio waves and light in water, and this tendency is particularly noticeable in the low frequency sound range. high. Therefore, there is an increasing need for controllable low frequency sound sources in fields such as sonar and communication.
【０００３】水中音源装置には、動電型、圧電型、ピス
トン共振型または液圧駆動型などがあるが、波形制御が
可能であること、大出力が可能であること、１０〜３０
０Hzの広い周波数帯域を持っていること、特に１００Hz
以下の低周波音において有効利用できること、３０Hz以
下の超低周波音も送信可能であることなどの理由から液
圧駆動型の開発が望まれている。There are electrokinetic type, piezoelectric type, piston resonance type, hydraulic drive type and the like as the underwater sound source device, but they are capable of waveform control, capable of high output, and 10 to 30.
Having a wide frequency band of 0 Hz, especially 100 Hz
The hydraulic drive type is desired to be developed because it can be effectively used in the following low frequency sounds and can transmit super low frequency sounds of 30 Hz or less.
【０００４】液圧駆動型水中音源装置とは、加圧された
液の圧力により振動板を往復動して発生した低周波音を
水中に送波する装置である。液圧制御により振動板を往
復動しているため、振動板のストロークを大きくするこ
とができ、大出力が可能となる。The hydraulic pressure type underwater sound source device is a device for transmitting low frequency sound generated by reciprocating the diaphragm by the pressure of the pressurized liquid into the water. Since the diaphragm is reciprocated by the hydraulic pressure control, the stroke of the diaphragm can be increased and a large output can be achieved.
【０００５】液圧駆動型水中音源装置には、特開昭５５
−９１９９や特開昭６３−９１０００がある。A hydraulic drive type underwater sound source device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
-9199 and JP-A-63-91000.
【０００６】図６（ａ）は、特開昭５５−９１９９に示
される液圧駆動型水中音源装置の概略図である。FIG. 6 (a) is a schematic view of a hydraulically driven underwater sound source device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-9199.
【０００７】ハウジング２１には、シール２６を介して
振動板２２が設けられ、また、駆動ピストン２４ａによ
り駆動領域２８ａ，２８ｂが構成されている。The housing 21 is provided with a vibrating plate 22 via a seal 26, and a drive piston 28a constitutes drive regions 28a and 28b.
【０００８】バルブ２５から給排される圧液により、駆
動ピストン２４ａが駆動領域２８ａ，２８ｂ内を往復動
すると、駆動ピストン２４ａに一体に形成されたピスト
ン２４と、ピストン２４に一体に形成された振動板２２
とが連動して振動し、水中に低周波音が送波される。When the drive piston 24a reciprocates in the drive regions 28a and 28b by the pressurized liquid supplied and discharged from the valve 25, the piston 24 formed integrally with the drive piston 24a and the piston 24 formed integrally with the piston 24. Diaphragm 22
And vibrate in conjunction with each other, and low frequency sound is transmitted into the water.
【０００９】ハウジング２１と振動板２２との間には空
洞２３が形成されており、空洞２３には気体が封入さ
れ、水圧と等しい圧力がかけられている。A cavity 23 is formed between the housing 21 and the vibrating plate 22, and gas is enclosed in the cavity 23 and a pressure equal to water pressure is applied.
【００１０】図６（ｂ）は、特開昭６３−９１０００に
示される液圧駆動型水中音源装置の概略図である。FIG. 6 (b) is a schematic view of a hydraulic drive type underwater sound source device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-91000.
【００１１】ハウジング３１は空洞３３を有し、空洞３
３には大径部３５ａを有する駆動ピストン３５および放
射板３２に連結されたピストン３４が摺動可能に設けら
れている。また、ハウジング３１は環状溝３７を有し、
大径部３５ａにより環状溝３７ａ，３７ｂに分けられて
いる。The housing 31 has a cavity 33, and the cavity 3
3, a drive piston 35 having a large diameter portion 35a and a piston 34 connected to the radiation plate 32 are slidably provided. Further, the housing 31 has an annular groove 37,
The large-diameter portion 35a divides the groove into annular grooves 37a and 37b.
【００１２】ハウジング３１、放射板３２、バルブ３６
により音響部３８が構成され、音響部３８は図示しない
ハウジング内に設置されている。ここで、放射板３２は
この図示しないハウジングに屈曲し得るように取り付け
られる。Housing 31, radiation plate 32, valve 36
The acoustic section 38 is constituted by the acoustic section 38, and the acoustic section 38 is installed in a housing (not shown). Here, the radiation plate 32 is flexibly attached to the housing (not shown).
【００１３】バルブ３６から給排される圧液により、大
径部３５ａを有する駆動ピストン３５が往復動し、その
往復動により発生した圧力は空洞３３を介してピストン
３４に伝えられて放射板３２が振動し、水中に低周波音
が送波される。The drive piston 35 having a large diameter portion 35a reciprocates by the pressurized liquid supplied and discharged from the valve 36, and the pressure generated by the reciprocating motion is transmitted to the piston 34 through the cavity 33 and the radiation plate 32. Vibrates and low-frequency sound is transmitted into the water.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】図６（ａ）に示す従来
例は、振動板２２が直接水に振動を与えることにより、
水中に低周波音を送波する液圧駆動型水中音源装置であ
り、図６（ｂ）に示す従来例は、水中に低周波音を送波
する放射板３２と放射板３２に振動振幅を伝えるピスト
ン３４が一体に連結されている液圧駆動型水中音源装置
である。In the conventional example shown in FIG. 6A, the vibrating plate 22 directly vibrates the water,
This is a hydraulic pressure type underwater sound source device that transmits low frequency sound into the water, and the conventional example shown in FIG. It is a hydraulic drive type underwater sound source device in which a transmitting piston 34 is integrally connected.
【００１５】これらの従来例は、振動板２２または放射
板３２の振動を直接水に伝えて音波を送波するものであ
る。In these conventional examples, the vibration of the vibration plate 22 or the radiation plate 32 is directly transmitted to water to transmit a sound wave.
【００１６】図６（ａ）に示す従来例では、シール性の
問題がある。シール２６とハウジング２１内面との間に
海中の泥などが侵入したり、ハウジング２１内面の摺動
部が海水で腐食されると、振動板２２がスムーズに摺動
できなくなり、有効な低周波音を送波することができな
くなる。The conventional example shown in FIG. 6 (a) has a problem of sealing property. If mud or the like in the sea enters between the seal 26 and the inner surface of the housing 21 or if the sliding portion on the inner surface of the housing 21 is corroded by seawater, the diaphragm 22 cannot slide smoothly and an effective low frequency sound is generated. Can no longer be transmitted.
【００１７】また、図６（ｂ）に示す従来例では、放射
板３２は、大きな水圧に耐えるため板厚を大きくする必
要があるが、放射板３２の周辺部はハウジング２１に固
定されているため、放射板３２の振幅を大きくしようと
すると、ピストン３４の駆動に大きな力が必要になると
ともに、放射板３２に大きな曲げ応力が発生し、疲労破
壊が発生しやすい。Further, in the conventional example shown in FIG. 6B, the radiation plate 32 needs to have a large thickness in order to withstand a large water pressure, but the peripheral portion of the radiation plate 32 is fixed to the housing 21. Therefore, if the amplitude of the radiating plate 32 is increased, a large force is required to drive the piston 34, and a large bending stress is generated in the radiating plate 32, which easily causes fatigue fracture.
【００１８】さらに、放射板３２の撓み分しか振幅でき
ないため、ピストン３４のストロークを大きく取ること
ができる液圧駆動型水中音源装置の利点を有効に使って
いないなどの欠点を有している。Further, since only the bending amount of the radiating plate 32 can be amplitude, there is a drawback that the advantage of the hydraulic pressure type underwater sound source device which can take a large stroke of the piston 34 is not effectively used.
【００１９】そこで、本発明の目的は、液圧駆動型水中
音源装置の利点を有効に使いつつ、装置の小型化やシー
ル性の向上を図り、安定した有効な低周波を送波するこ
とができる液圧駆動型水中音源装置を提供することにあ
る。Therefore, it is an object of the present invention to effectively utilize the advantages of the hydraulic pressure type underwater sound source device, to downsize the device and to improve the sealing property, and to transmit a stable and effective low frequency. An object of the present invention is to provide a hydraulic drive type underwater sound source device.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、水中に配置され内部に密閉空間を形成する
スピ−カボックスと、スピ−カボックスの少なくとも一
面に穿設された開口部を覆うように配設されその音響イ
ンピーダンスが水に近い弾性膜と、弾性膜と仕切部材に
より区画形成される液体室と、仕切部材と連設され内部
が液体室と連通するガイドチューブと、ガイドチューブ
内で摺動自在に設けられた放射板と、放射板に連結され
たピストンロッドと、ピストンロッドを往復動自在に支
承する液圧シリンダと、ピストンロッドを往復駆動させ
る圧液を液圧シリンダに給排するコントロールバルブと
からなるものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a speaker box which is placed in water and forms a sealed space therein, and an opening formed on at least one surface of the speaker box. An elastic film disposed so as to cover the portion, the acoustic impedance of which is close to that of water, a liquid chamber defined by the elastic film and a partition member, and a guide tube which is connected to the partition member and whose interior communicates with the liquid chamber, A radiation plate slidably mounted in the guide tube, a piston rod connected to the radiation plate, a hydraulic cylinder that reciprocally supports the piston rod, and a hydraulic fluid that drives the piston rod to reciprocate. It consists of a control valve that supplies and discharges to and from the cylinder.
【００２１】また、本発明は、前記弾性膜をスピ−カボ
ックスの相対する面に設けるようにしてもよい。Further, according to the present invention, the elastic film may be provided on opposite surfaces of the speaker box.
【００２２】[0022]
【作用】本発明によれば、コントロールバルブにより制
御されて液圧シリンダに給排される圧液によりピストン
ロッドが往復駆動されると、ピストンロッドに連結され
た放射板がガイドチューブ内で摺動して、液体室に充填
された液体に音波を送信する。スピ−カボックスの開口
部に覆うように設けられた弾性膜の音響インピーダンス
は水に近いので、液体室中の音波は弾性膜を透過し水中
に送波される。According to the present invention, when the piston rod is reciprocally driven by the pressure liquid supplied to and discharged from the hydraulic cylinder under the control of the control valve, the radiation plate connected to the piston rod slides in the guide tube. Then, a sound wave is transmitted to the liquid filled in the liquid chamber. Since the acoustic impedance of the elastic film provided so as to cover the opening of the speaker box is close to that of water, the sound wave in the liquid chamber is transmitted through the elastic film into the water.
【００２３】また、スピ−カボックスの相対する面に一
対の前記弾性膜が設けられた場合も同様にして一対の前
記弾性膜を通して、同期して水中に音波が送波される。Also, when a pair of elastic films are provided on the opposite surfaces of the loudspeaker box, sound waves are transmitted to the water synchronously through the pair of elastic films in the same manner.
【００２４】ここで、音響インピーダンスとは、無限に
広い媒質内を伝播する平面波における音圧と粒子速度と
の比で、密度ρと音速ｃとの積に等しい。Here, the acoustic impedance is the ratio of the sound pressure and the particle velocity in a plane wave propagating in an infinitely wide medium, and is equal to the product of the density ρ and the sound velocity c.
【００２５】したがって、音響インピーダンスの大きく
異なる媒質には、音波は反射または吸収されてしまい、
音波が伝わりにくいが、音響インピーダンスの近い媒質
には、反射または吸収が少なく、音波が伝わり易い。Therefore, sound waves are reflected or absorbed by the medium having a large difference in acoustic impedance,
Sound waves are difficult to propagate, but a medium with a close acoustic impedance is less likely to be reflected or absorbed, and sound waves are easily transmitted.
【００２６】本発明は、この音波の性質を利用しようと
するものである。The present invention seeks to utilize this property of sound waves.
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【００２７】図１は、本発明の液圧駆動型水中音源装置
の一実施例の側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of a hydraulically driven underwater sound source device of the present invention.
【００２８】まず、図１に基づいて本実施例の構成を述
べる。First, the configuration of this embodiment will be described with reference to FIG.
【００２９】図１において、液圧駆動型水中音源装置１
６は、スピーカボックス１と、弾性膜２および液体室３
からなる音響伝達部１７と、放射板６、ピストンロッド
７、液圧シリンダ１０およびコントロールバルブ８から
なる液圧駆動部１８とから構成される。In FIG. 1, a hydraulic drive type underwater sound source device 1
6 is a speaker box 1, an elastic film 2 and a liquid chamber 3.
And a hydraulic drive unit 18 including a radiation plate 6, a piston rod 7, a hydraulic cylinder 10, and a control valve 8.
【００３０】密閉空間を形成するスピーカボックス１の
一面には、シール部９を介して弾性膜２が張設されてい
る。On one surface of the speaker box 1 forming a closed space, an elastic film 2 is stretched via a seal portion 9.
【００３１】スピーカボックス１には、チタン材やステ
ンレス材など海中で腐食しにくい材質が使用またはコー
ティングされている。The speaker box 1 is made of or coated with a material such as a titanium material or a stainless material which is not easily corroded in the sea.
【００３２】弾性膜２には、ゴムやビニールなど音響イ
ンピーダンスが水（特に海水）に近い材質が使用されて
いる。The elastic film 2 is made of a material such as rubber or vinyl whose acoustic impedance is close to that of water (especially seawater).
【００３３】液体室３は、弾性膜２と仕切部材４により
区画形成されている。The liquid chamber 3 is defined by the elastic film 2 and the partition member 4.
【００３４】また、液体室３と内部が連通するようにガ
イドチューブ５が仕切部材４に連設され、ガイドチュー
ブ５内に放射板６が摺動自在に設けられている。A guide tube 5 is connected to the partition member 4 so that the inside of the liquid chamber 3 communicates with the partition member 4, and a radiation plate 6 is slidably provided in the guide tube 5.
【００３５】液体室３には、放射板６がガイドチューブ
５内で滑らかに摺動するように油やシリコン油などの潤
滑性を有する液体が充填されている。The liquid chamber 3 is filled with a liquid having lubricity such as oil or silicon oil so that the radiation plate 6 can smoothly slide in the guide tube 5.
【００３６】ピストンロッド７は、放射板６に連結され
ているとともに液圧シリンダ１０により支承されてい
る。The piston rod 7 is connected to the radiation plate 6 and is supported by the hydraulic cylinder 10.
【００３７】ピストンロッド７は大径部７ｃを有し、大
径部７ｃは液圧シリンダ１０の内壁に摺接し、液圧シリ
ンダ１０は、この大径部７ｃにより前後のシリンダ室１
０ａ，１０ｂに分割されている。The piston rod 7 has a large-diameter portion 7c, and the large-diameter portion 7c is slidably in contact with the inner wall of the hydraulic cylinder 10.
It is divided into 0a and 10b.
【００３８】これら前後のシリンダ室１０ａ，１０ｂへ
の圧液の流入出をコントロールバルブ８により調節す
る。The control valve 8 regulates the inflow and outflow of the pressure liquid into the front and rear cylinder chambers 10a and 10b.
【００３９】また、液圧駆動部１８は、支持台１８ａに
よりスピーカボックス１内に支持されている。The hydraulic drive unit 18 is supported in the speaker box 1 by the support base 18a.
【００４０】また、本装置１６を実際に水中で使用する
場合、図には示していないが、放射板２の反力により本
装置１６が動かないようポール等に強固に固定される。When the device 16 is actually used in water, although not shown in the figure, the device 16 is firmly fixed to a pole or the like so as not to move due to the reaction force of the radiation plate 2.
【００４１】図５はシール部９の側面断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of the seal portion 9.
【００４２】図５に示すように、スピーカボックス１は
ボルト１２ａにより仕切部材４に連結され、さらに弾性
膜２は仕切部材４とリング状の押え金物１１とにより挟
持され、リング状の押え金物１１はボルト１２ｂによ
り、弾性膜２の孔１４ａを通して仕切部材４に止着され
ている。As shown in FIG. 5, the speaker box 1 is connected to the partition member 4 by the bolt 12a, and the elastic film 2 is sandwiched between the partition member 4 and the ring-shaped presser member 11, and the ring-shaped presser member 11 is provided. Is fixed to the partition member 4 through the hole 14a of the elastic film 2 by the bolt 12b.
【００４３】また、リング状の押え金物１１と弾性膜２
との接触面に凸部を設けてもよい。Further, the ring-shaped pressing member 11 and the elastic film 2
You may provide a convex part in the contact surface with.
【００４４】スピーカボックス１と仕切部材４との接触
面および弾性膜２と仕切部材４との接触面にはＯリング
１３ａ，１３ｂが設けられてシールされる。O-rings 13a and 13b are provided and sealed on the contact surface between the speaker box 1 and the partition member 4 and the contact surface between the elastic film 2 and the partition member 4.
【００４５】弾性膜２に穿設された孔１４ｂには、弾性
膜２の振動による弾性膜２のズレを抑えるためのピン１
５が、その先端部が仕切部材４に嵌着するように挿入さ
れている。In the hole 14b formed in the elastic film 2, the pin 1 for suppressing the displacement of the elastic film 2 due to the vibration of the elastic film 2 is formed.
5 is inserted so that the tip end thereof fits into the partition member 4.
【００４６】次に本実施例の作用について述べる。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００４７】コントロールバルブ８により圧液の流入出
を制御して、液圧シリンダ１０のシリンダ室１０ａ，１
０ｂに給排することでピストンロッド７の往復駆動が制
御される。The control valve 8 controls the inflow and outflow of the pressurized liquid to control the cylinder chambers 10a, 1a of the hydraulic cylinder 10.
The reciprocating drive of the piston rod 7 is controlled by supplying / discharging to / from 0b.
【００４８】ピストンロッド７が往復駆動すると、ピス
トンロッド７に連結された放射板６が、ガイドチューブ
５内で摺動し、液体室３に充填された液体に音波を放射
する。When the piston rod 7 is reciprocally driven, the radiation plate 6 connected to the piston rod 7 slides in the guide tube 5 and radiates a sound wave to the liquid filled in the liquid chamber 3.
【００４９】液体室３に充填された液体は、その音響イ
ンピーダンスが水（特に海水）に近いため、放射板６の
振動により放射される音波を透過させる。Since the acoustic impedance of the liquid filled in the liquid chamber 3 is close to that of water (particularly seawater), the sound wave radiated by the vibration of the radiation plate 6 is transmitted.
【００５０】弾性膜２は、その音響インピーダンスが液
体室３に充填された液体および水（特に海水）に近い
め、液体室３に充填された液体を透過した音波を水中に
透過させる。Since the elastic film 2 has an acoustic impedance close to that of the liquid and water (especially seawater) filled in the liquid chamber 3, the sound wave transmitted through the liquid filled in the liquid chamber 3 is transmitted into the water.
【００５１】ここで、液体室３に充填された液体を例え
ばシリコン油とすると、その音響インピーダンスρ１ｃ
１は、０．９７×１０6 Ｎ・ｓ・ｍ-3である。Here, if the liquid filled in the liquid chamber 3 is, for example, silicon oil, its acoustic impedance ρ1c.
1 is 0.97 × 10 6 N · s · m −3 .
【００５２】また、弾性膜２を例えば合成ゴムとすれ
ば、その音響インピーダンスρ２ｃ２は１．６０×１０
6 Ｎ・ｓ・ｍ-3である。If the elastic film 2 is made of synthetic rubber, for example, its acoustic impedance ρ2c2 is 1.60 × 10.
6 N · s · m −3 .
【００５３】海水（ここでは塩分を３％含む海水）の音
響インピーダンスρｃは１．５４×１０6 Ｎ・ｓ・ｍ-3
である。The acoustic impedance ρc of seawater (here, seawater containing 3% of salt) is 1.54 × 10 6 N · s · m −3.
Is.
【００５４】このように、音響インピーダンスρ１ｃ
１，ρ２ｃ２，ρｃが非常に近い値であれば、放射板６
により液体室３に充填された液体に放射される音波は、
あたかも直接水に放射されたかのように水中に送波され
る。Thus, the acoustic impedance ρ1c
If 1, ρ2c2, ρc are very close to each other, the radiation plate 6
The sound wave radiated by the liquid filled in the liquid chamber 3 by
The waves are transmitted into the water as if they were directly radiated into the water.
【００５５】ちなみに、乾燥空気の音響インピーダンス
は、４２８．６Ｎ・ｓ・ｍ-3であり、塩分を３％含む海
水の音響インピーダンスρｃと略１０-4倍も異なるた
め、空気と海水の間では、音波は反射される割合が高く
非常に伝わりにくい。By the way, the acoustic impedance of dry air is 428.6 N · s · m −3, which is about 10 −4 times different from the acoustic impedance ρc of seawater containing 3% of salinity. , Sound waves are highly reflected and very hard to be transmitted.
【００５６】また、ステンレスなどのように耐蝕性があ
り、かつその音響インピーダンスが音響インピーダンス
ρ１ｃ１，ρｃと一桁違う程度であれば、弾性膜２とし
て金属板を用いることも可能である。例えばステンレス
の音響インピーダンスは、４５．７×１０6 Ｎ・ｓ・ｍ
-3である。Further, a metal plate may be used as the elastic film 2 as long as it has corrosion resistance such as stainless steel and its acoustic impedance is different from the acoustic impedances ρ1c1 and ρc by one digit. For example, the acoustic impedance of stainless steel is 45.7 × 10 6 N · s · m.
-3 .
【００５７】ただし、弾性膜２の代りに金属板を用いる
場合には、その透過損失，剛性および共振点などを考慮
してその厚さを選定する必要がある。However, when a metal plate is used instead of the elastic film 2, it is necessary to select its thickness in consideration of its transmission loss, rigidity and resonance point.
【００５８】図２は本発明の他の実施例の側面断面図で
ある。FIG. 2 is a side sectional view of another embodiment of the present invention.
【００５９】なお、図１と同様の部材には共通の符号を
用いており、その説明は省略する。The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００６０】図２に示した実施例は、スピーカボックス
１の相対する面に一対の弾性膜２ａ，２ｂを設け、それ
ぞれの弾性膜２ａ，２ｂに液体室３ａ，３ｂおよび液圧
駆動部を設けたものである。In the embodiment shown in FIG. 2, a pair of elastic films 2a and 2b are provided on the opposite surfaces of the speaker box 1, and liquid chambers 3a and 3b and a hydraulic drive unit are provided on each elastic film 2a and 2b. It is a thing.
【００６１】この場合、ピストンロッド７ａ，７ｂはコ
ントロールバルブ８ａ，８ｂにより同期して往復駆動す
るように制御される。In this case, the piston rods 7a, 7b are controlled by the control valves 8a, 8b so as to reciprocate in synchronization.
【００６２】図３（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例
の側面断面図である。FIGS. 3A and 3B are side sectional views of another embodiment of the present invention.
【００６３】なお、図１と同様の部材には共通の符号を
用いており、その説明は省略する。The same reference numerals are used for the same members as in FIG. 1, and the description thereof will be omitted.
【００６４】図３（ａ）に示した実施例は、スピーカボ
ックス１の相対する面に一対の弾性膜２ａ，２ｂを設
け、仕切部材４により区画形成される液体室３を共有す
るものである。In the embodiment shown in FIG. 3 (a), a pair of elastic films 2a and 2b are provided on opposite surfaces of the speaker box 1, and the liquid chamber 3 defined by the partition member 4 is shared. .
【００６５】液体室３の略中央部にガイドチューブ５が
液体室３と連通するよう仕切部材４に連設され、ガイド
チューブ５内に放射板６を摺動自在に設けることにより
液圧駆動部１８が形成される。A guide tube 5 is connected to the partition member 4 so as to communicate with the liquid chamber 3 at a substantially central portion of the liquid chamber 3, and a radiation plate 6 is slidably provided in the guide tube 5 so that a hydraulic drive unit is provided. 18 is formed.
【００６６】液体室３には、その音響インピーダンスが
海水の音響インピーダンスρｃに近い液体が充填されて
いるため、放射板６の振動により放射される音波は、そ
の音響インピーダンスが海水の音響インピーダンスρｃ
に近い弾性膜２ａ，２ｂを透過して、同期して水中に送
波される。Since the liquid chamber 3 is filled with a liquid whose acoustic impedance is close to the acoustic impedance ρc of seawater, the acoustic wave emitted by the vibration of the radiation plate 6 has an acoustic impedance ρc of seawater.
Is transmitted through the elastic membranes 2a and 2b close to, and is synchronously transmitted into the water.
【００６７】なお、液圧駆動部１８は、図示しない支持
台により支持されている。The hydraulic drive unit 18 is supported by a support base (not shown).
【００６８】また、図３（ｂ）のように、二つの液圧駆
動部１８の間に仕切板１９を設けて、液体室３を二つの
液体室３ａ，３ｂに分けるようにしてもよい。Further, as shown in FIG. 3 (b), a partition plate 19 may be provided between the two hydraulic drive units 18 to divide the liquid chamber 3 into two liquid chambers 3a and 3b.
【００６９】図３（ａ）および図３（ｂ）では、液圧駆
動部１８が二つ設けられているが、液圧駆動部１８を一
つにしてもよい。In FIG. 3A and FIG. 3B, two hydraulic drive units 18 are provided, but one hydraulic drive unit 18 may be provided.
【００７０】図４は、本発明の他の実施例の外観を示し
た鳥瞰図である。FIG. 4 is a bird's eye view showing the appearance of another embodiment of the present invention.
【００７１】なお、図１と同様の部材には共通の符号を
用いており、その説明は省略する。The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００７２】図４において、スピーカボックス１の三対
の相対する面のうち、いずれか二対の相対する面にそれ
ぞれ一対の弾性膜２ａ〜２ｄ（計四枚）が設けられてお
り、その側面断面図は、図２，図３（ａ）または図３
（ｂ）に示す実施例と同様なものとなる。In FIG. 4, a pair of elastic films 2a to 2d (a total of four sheets) are provided on any two pairs of opposing surfaces of the three pairs of opposing surfaces of the speaker box 1, and the side surfaces thereof are provided. The cross-sectional view is shown in FIG. 2, FIG.
This is similar to the embodiment shown in (b).
【００７３】液体室３には、その音響インピーダンスが
海水の音響インピーダンスρｃに近い液体が充填されて
いるため、放射板６の振動により放射される音波は、そ
の音響インピーダンスが海水の音響インピーダンスρｃ
に近い弾性膜２ａ〜２ｄを透過して、同期して水中に送
波される。Since the liquid chamber 3 is filled with a liquid whose acoustic impedance is close to the acoustic impedance ρc of seawater, the acoustic wave emitted by the vibration of the radiation plate 6 has an acoustic impedance ρc of seawater.
Is transmitted through the elastic membranes 2a to 2d close to, and is synchronously transmitted into the water.
【００７４】液圧駆動部１８は、図２，図３（ａ）また
は図３（ｂ）に示されるように二つ設けてもよいし、一
つにしてもよい。また、弾性膜の枚数と同数設けるよう
にしてもよい。Two hydraulic drive units 18 may be provided as shown in FIG. 2, FIG. 3A or FIG. 3B, or one hydraulic drive unit may be provided. Also, the same number of elastic films may be provided.
【００７５】なお、本発明の液圧駆動型水中音源装置
は、上述の実施例のみに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加え得る
ことは勿論である。The hydraulic pressure type underwater sound source device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【００７６】[0076]
【発明の効果】以上本発明によれば、液圧駆動型水中音
源装置１６は、スピーカボックス１と、弾性膜２および
液体室３からなる音響伝達部１７と、振動板６、ピスト
ンロッド７、液圧シリンダ１０、コントロールバルブ８
からなる液圧駆動部１８とからなり、液体室３には、そ
の音響インピーダンスが水の音響インピーダンスに近い
液体が充填され、弾性膜２には、その音響インピーダン
スが水の音響インピーダンスに近い材質が使用されてい
るため、次のような優れた効果を発揮する。As described above, according to the present invention, the hydraulic pressure type underwater sound source device 16 includes the speaker box 1, the acoustic transmission part 17 including the elastic film 2 and the liquid chamber 3, the diaphragm 6, the piston rod 7, Hydraulic cylinder 10, control valve 8
The liquid chamber 3 is filled with a liquid whose acoustic impedance is close to that of water, and the elastic film 2 is made of a material whose acoustic impedance is close to that of water. Since it is used, it has the following excellent effects.
【００７７】請求項１記載の発明においては、 （１）放射板６により放射される音波をあたかも直接水
に放射したかのように、安定した音波として送波でき
る。 （２）弾性膜２の柔軟性が高いため、放射板６のストロ
ークを大きく取ることができ、大出力が可能となるなど
の液圧駆動型の利点を有効に利用できる。According to the first aspect of the present invention, (1) Stable sound waves can be transmitted as if the sound waves emitted by the radiation plate 6 were directly emitted to water. (2) Since the elastic film 2 has high flexibility, the stroke of the radiation plate 6 can be made large, and the advantages of the hydraulic drive type such as large output can be effectively utilized.
【００７８】また、請求項２によれば、上記（１）およ
び（２）に加えて、 （３）スピーカボックス１の相対する面に音響伝達部１
７を設けたことにより、放射板６の反力を打消すことが
できる。 （４）したがって、ポール等に強固に固定する必要がな
くなり本装置の実施が容易になる。 （７）より球状音源に近付けることができ、安定した音
響的な出力を得ることができる。According to the second aspect, in addition to the above (1) and (2), (3) the acoustic transmission section 1 is provided on the opposite surface of the speaker box 1.
By providing 7, it is possible to cancel the reaction force of the radiation plate 6. (4) Therefore, it is not necessary to firmly fix the device to a pole or the like, which facilitates implementation of the present device. (7) It is possible to bring the sound source closer to the spherical sound source and obtain a stable acoustic output.
【図１】本発明の液圧駆動型水中音源装置の一実施例を
示す側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a hydraulically driven underwater sound source device of the present invention.
【図２】本発明の液圧駆動型水中音源装置の他の実施例
を示す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment of the hydraulically driven underwater sound source device of the present invention.
【図３】（ａ）は、本発明の液圧駆動型水中音源装置の
他の実施例を示す側面断面図である。（ｂ）は、図３
（ａ）に示す実施例の他の実施例を示す側面断面図であ
る。FIG. 3A is a side sectional view showing another embodiment of the hydraulically driven underwater sound source device of the present invention. FIG. 3B is a diagram of FIG.
It is a side surface sectional view showing other examples of an example shown in (a).
【図４】本発明の液圧駆動型水中音源装置の他の実施例
の外観を示した鳥瞰図である。FIG. 4 is a bird's-eye view showing the appearance of another embodiment of the hydraulically driven underwater sound source device of the present invention.
【図５】本発明の液圧駆動型水中音源装置に用いるシー
ル部の側面断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of a seal portion used in the hydraulic pressure type underwater sound source device of the present invention.
【図６】（ａ）は、従来の液圧駆動型水中音源装置を示
す概略図である。（ｂ）は、従来の液圧駆動型水中音源
装置を示す概略図である。FIG. 6A is a schematic view showing a conventional hydraulically driven underwater sound source device. (B) is a schematic diagram showing a conventional hydraulic drive type underwater sound source device.
１ スピーカボックス ２ 弾性膜 ３ 液体室 ４ 仕切部材 ５ ガイドチューブ ６ 放射板 ７ ピストンロッド ８ コントロールバルブ １０ 液圧シリンダ 1 Speaker Box 2 Elastic Membrane 3 Liquid Chamber 4 Partition Member 5 Guide Tube 6 Radiating Plate 7 Piston Rod 8 Control Valve 10 Hydraulic Cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神戸 喜一郎 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東２テクニカルセンタ −内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiichiro Kobe 3-1-15-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Ltd. East 2 Technical Center-Inside
Claims (2)
るスピ−カボックスと、スピ−カボックスの少なくとも
一面に穿設された開口部を覆うように配設されその音響
インピーダンスが水に近い弾性膜と、弾性膜と仕切部材
により区画形成される液体室と、仕切部材と連設され内
部が液体室と連通するガイドチューブと、ガイドチュー
ブ内で摺動自在に設けられた放射板と、放射板に連結さ
れたピストンロッドと、ピストンロッドを往復動自在に
支承する液圧シリンダと、ピストンロッドを往復駆動さ
せる圧液を液圧シリンダに給排するコントロールバルブ
とからなることを特徴とする液圧駆動型水中音源装置。1. A loudspeaker box which is placed in water to form a closed space therein, and an opening formed in at least one surface of the loudspeaker box, the acoustic impedance of which is close to that of water. An elastic film, a liquid chamber defined by the elastic film and a partition member, a guide tube connected to the partition member and communicating with the liquid chamber, and a radiation plate slidably provided in the guide tube. It is characterized by comprising a piston rod connected to the radiating plate, a hydraulic cylinder for reciprocally supporting the piston rod, and a control valve for supplying / discharging pressurized fluid for reciprocally driving the piston rod to / from the hydraulic cylinder. Hydraulically driven underwater sound source device.
る面に配設されたことを特徴とする請求項１記載の液圧
駆動型水中音源装置。2. The hydraulically driven underwater sound source device according to claim 1, wherein the elastic films are arranged on opposite surfaces of the speaker box.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15961994A JP3413536B2 (en) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Hydraulically driven underwater sound source device |
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| JP15961994A JP3413536B2 (en) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Hydraulically driven underwater sound source device |
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|---|---|
| JPH089487A true JPH089487A (en) | 1996-01-12 |
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|---|---|---|---|---|
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1994
- 1994-06-20 JP JP15961994A patent/JP3413536B2/en not_active Expired - Fee Related
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