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JP2587952B2 - Piezo cable for towing - Google Patents
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JP2587952B2 - Piezo cable for towing - Google Patents

Piezo cable for towing

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JP2587952B2
JP2587952B2 JP22894187A JP22894187A JP2587952B2 JP 2587952 B2 JP2587952 B2 JP 2587952B2 JP 22894187 A JP22894187 A JP 22894187A JP 22894187 A JP22894187 A JP 22894187A JP 2587952 B2 JP2587952 B2 JP 2587952B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、海洋調査船等の船尾に一端を支持されて、
海中にて吹き流し状に曵航されながら、水中で発生する
音響波を受波するものであって、海底地震探査や魚群探
知等に好適に利用される曵航用圧電ケーブルに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention has one end supported on the stern of an oceanographic research ship or the like,
The present invention relates to a piezoelectric cable for towing, which receives acoustic waves generated in water while being towed in a windsock shape in the sea, and is preferably used for seafloor seismic exploration, fish detection, and the like.

<従来技術> 海底地震探査や魚群探知等に利用される曵航用圧電ケ
ーブルxは、第14図で示すように、船yの船尾に配設さ
れたウィンチzに接続されることにより、巻込み自在に
曵航される。
<Prior Art> As shown in FIG. 14, a towing piezoelectric cable x used for seafloor seismic exploration and fish shoaling is connected to a winch z arranged at the stern of a ship y, as shown in FIG. It is towed freely.

この圧電ケーブルxは、焼結質圧電磁器材料を使用し
たものと圧電複合材料を用いたものとがある。
The piezoelectric cable x includes one using a sintered piezoelectric ceramic material and one using a piezoelectric composite material.

前者の焼結質圧電磁器材料を使用した圧電ケーブルx
にあっては、第10図に示すように、可撓性チューブa内
で適宜間隔に圧電受波ユニットbを配設し、各圧電受波
ユニットbを導線cで接続し、該可撓性チューブa内に
水の音響インピーダンスと近似する音響特性を有するオ
イルdで満たしてなる。
Piezoelectric cable x using the former sintered piezoelectric ceramic material
In FIG. 10, as shown in FIG. 10, piezoelectric receiving units b are arranged at appropriate intervals in a flexible tube a, and each piezoelectric receiving unit b is connected by a conducting wire c. The tube a is filled with oil d having acoustic characteristics similar to the acoustic impedance of water.

この圧電受波ユニットbの構成は、分極方向を逆とし
たチタン酸ジルコニア酸鉛,チタン酸鉛等の強誘電体か
らなる二枚の圧電磁器板e,eを対接して一対とした圧電
素子板対fを、軸方向と直交する方向に二個配設して、
夫々の対向電極を導電路gにより短絡させてなるもので
ある。このとき、例えば上部の圧電素子板対fにあって
は対向する電極は負とし、下枠の圧電素子板対fにあっ
ては、正とする等、上下で分極方向を逆とする。(図中
矢印は分極方向を示す。)そして、各圧電素子板対f,f
の内面側電極を互いに接続し、夫々の外面側電極を前記
導線c側に接続し、該導線cから信号を取出し得るよう
にしている。
The structure of the piezoelectric receiving unit b is such that a pair of piezoelectric ceramic plates e, e made of a ferroelectric material such as lead zirconate titanate and lead titanate, whose polarization directions are reversed, are brought into contact with each other. Two plate pairs f are arranged in a direction orthogonal to the axial direction,
Each of the opposed electrodes is short-circuited by the conductive path g. At this time, for example, in the upper piezoelectric element plate pair f, the opposing electrodes are negative, and in the lower frame piezoelectric element plate pair f, the positive and negative directions are reversed. (The arrow in the figure indicates the direction of polarization.) Then, each piezoelectric element plate pair f, f
Are connected to each other, and the respective outer surface electrodes are connected to the conductor c so that signals can be taken out from the conductor c.

かかる構成にあって、圧電ケーブルxには音響波以外
に、例えば吹き流し時の引張応力や揺動等による曲げ応
力が作用するが、これら機械的応力は圧電磁器板e,eに
歪みを与えて電荷又は電圧を生じ、これがノイズ信号と
なって音響波に重畳的に加わり、S/N比を低下させる。
In such a configuration, besides acoustic waves, for example, bending stress due to, for example, tensile stress or swinging at the time of blowing is applied to the piezoelectric cable x, and these mechanical stresses give strain to the piezoelectric ceramic plates e, e. A charge or voltage is generated, which becomes a noise signal and is superimposed on the acoustic wave, thereby lowering the S / N ratio.

そこで、前記構成にあっては、次の原理によってノイ
ズの除去を施すようにしている。
Thus, in the above configuration, noise is removed by the following principle.

すなわち、軸に垂直な方向に力が加わった場合には、
第12図に示すように、上下の圧電素子板対fには夫々同
一方向の湾曲歪を生じ、このとき上枠の圧電素子板対f
の対接する電極間に発生する電荷と、下枠の圧電素子板
対fに対接する電極間に発生する電荷とは、その絶対値
が等しく、かつ極性が異なるため互いに相殺され、導線
cからの出力としては生じない。
That is, when a force is applied in a direction perpendicular to the axis,
As shown in FIG. 12, the upper and lower piezoelectric element plate pairs f are each subjected to a bending distortion in the same direction.
And the charge generated between the electrodes facing the piezoelectric element plate pair f of the lower frame have the same absolute value and different polarities, and therefore cancel each other out. It does not occur as output.

また軸方向の引張力によって生ずる歪についても同様
の原理によって消去される。
Strain caused by the tensile force in the axial direction is also eliminated according to the same principle.

一方、音響波を受波する場合には、圧電受波ユニット
bの全周から音響波を受けるから、第11図に示すよう
に、上下の圧電素子板対f,fの歪方向は逆となり、対接
する電極には、同じ極性の電荷が発生し、消去し合わな
い。このため、導線cから有効に出力信号を取り出すこ
とができる。
On the other hand, when receiving an acoustic wave, since the acoustic wave is received from the entire circumference of the piezoelectric receiving unit b, the distortion directions of the upper and lower piezoelectric element plate pairs f and f are opposite as shown in FIG. In addition, charges of the same polarity are generated at the electrodes that are in contact with each other, and the electrodes do not erase each other. Therefore, an output signal can be effectively extracted from the conductor c.

ところで、圧電ケーブルxを曵航する際に、ケーブル
の周りに起生するキャビテーションや乱流によってフロ
ーノイズと呼称される不要信号を生ずるが、かかる従来
構成では、各圧電受波ユニットbが比較的大きな間隔で
配置されているため、前記フローノイズを充分抑制する
ことができない欠点があった。
By the way, when the piezoelectric cable x is towed, an unnecessary signal called flow noise is generated due to cavitation or turbulence generated around the cable. In such a conventional configuration, each piezoelectric receiving unit b has a relatively small size. There is a drawback that the flow noise cannot be sufficiently suppressed because they are arranged at a large interval.

次に圧電複合材料を用いた従来構成について説明す
る。
Next, a conventional configuration using a piezoelectric composite material will be described.

ポリ弗化ビニリデン,ポリ弗化ビニール,ポリ塩化ビ
ニリデン,ポリ塩化ビニール,ナイロン等の圧電性有機
物もしくは合成ゴムや合成樹脂の有機物中にチタン酸ジ
ルコニア酸鉛,チタン酸鉛等の強誘電セラミック粒子を
混合してなる圧電複合材料は、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似する特性を有し、この
ため、これを圧電ケーブルxとして用いると水中を伝播
する音響波を効率良く受波し、感度を高め得る利点を生
じる。
Ferroelectric ceramic particles such as lead zirconate titanate and lead titanate in piezoelectric organic materials such as polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride and nylon, or organic materials such as synthetic rubber and synthetic resin. The mixed piezoelectric composite material has a characteristic whose acoustic impedance approximates the acoustic impedance of water. Therefore, when this is used as the piezoelectric cable x, the acoustic wave propagating in water is efficiently received and the sensitivity is improved. This has the advantage that it can be increased.

そこで第13図に示すように、前記圧電材料よりなる圧
電層hを電極芯iの周りに配置し、かつ該圧電層hの外
周に導電塗料等の導電材jを配置し、前記電極芯iと導
電材j間に所定の直流電圧を印加して圧電層hを径方向
に分極した同軸状の圧電ケーブルxを形成し、これを水
中に浸漬して、前記電極芯i及び導電材j間から出力信
号を取出して前記水中を伝播する音響波を受信するよう
にしたものがある。
Therefore, as shown in FIG. 13, a piezoelectric layer h made of the piezoelectric material is arranged around an electrode core i, and a conductive material j such as a conductive paint is arranged around the outer periphery of the piezoelectric layer h. A predetermined DC voltage is applied between the electrode core i and the conductive material j to form a coaxial piezoelectric cable x in which the piezoelectric layer h is polarized in the radial direction. There is an apparatus which takes out an output signal from the apparatus and receives an acoustic wave propagating in the underwater.

かかる構成にあっては、曲げ力に対しては、伸張部と
収縮部の面積がほぼ等しく、各分域で極性の異なる電荷
が生じて消去し合うが、軸に垂直な方向に力が作用する
と、その陥没部と膨隆部の面積が相違するため、この方
向からのノイズの発生をみる。また軸方向への引張力に
対しても、消去し合わずノイズが発生する。
In such a configuration, the area of the stretched part and the area of the contracted part are almost equal to each other with respect to the bending force, and charges having different polarities are generated in the respective domains, and they cancel each other. Then, since the area of the depression and the area of the bulge are different, generation of noise from this direction is observed. In addition, noise does not occur even with respect to the tensile force in the axial direction, because noise does not cancel each other.

<発明が解決しようとする問題点> 上述のように、従来の圧電ケーブルxは、いずれも水
中での種々の力の作用に対して、すべてを消去すること
ができず、ノイズが発生し、高いS/N比を得ることがで
きなかった。
<Problems to be Solved by the Invention> As described above, all of the conventional piezoelectric cables x cannot eliminate all of them under the action of various forces in water, and generate noise, High S / N ratio could not be obtained.

本発明は、音響波以外の影響を阻止して前記従来構成
の欠点を除去し得る曵航用圧電ケーブルxの提供を目的
とするものである。
An object of the present invention is to provide a towing piezoelectric cable x capable of preventing influences other than acoustic waves and eliminating the disadvantages of the conventional configuration.

<問題点を解決するための手段> 本発明は、第1図に示すように、厚み方向に分極され
た圧電素子層5a,5bを、その分極方向が一方向配列とな
るようにして導電性連接板4の表裏面に配設することに
より、両圧電素子層5a,5bの内面側電極7a,6b相互を短絡
して受波素子3を構成し、該受波素子3の中心を通る非
伸縮性の可撓性軸芯2により、緩衝域9を介して該受波
素子3を多数固定するとともに、両圧電素子層5a,5bの
外面側電極6a,7b間に発生した電位差を取出し得る結線
(8a,8b)を各受波素子に施し、これを可撓性チューブ
1で覆って、その内部に絶縁性オイル10を充填してなる
ことを特徴とするものである。
<Means for Solving the Problems> As shown in FIG. 1, the present invention provides a piezoelectric element layer 5a, 5b which is polarized in the thickness direction so that the polarization directions are arranged in one direction. By disposing on the front and back surfaces of the connecting plate 4, the inner electrodes 7 a and 6 b of the two piezoelectric element layers 5 a and 5 b are short-circuited to each other to form the wave receiving element 3. A large number of the wave receiving elements 3 are fixed via the buffer area 9 by the elastic flexible core 2, and a potential difference generated between the outer electrodes 6a and 7b of the piezoelectric element layers 5a and 5b can be taken out. A connection (8a, 8b) is made to each wave receiving element, which is covered with a flexible tube 1 and filled with an insulating oil 10 therein.

前記圧電素子層5a,5bは圧電複合材料,焼結質圧電磁
器材料によって形成され得る。
The piezoelectric element layers 5a and 5b can be formed of a piezoelectric composite material or a sintered piezoelectric ceramic material.

<作用> 上記構成にあって受波素子3の作用を第3〜6図につ
いて説明する。
<Operation> The operation of the wave receiving element 3 in the above configuration will be described with reference to FIGS.

各受波素子3にあって、第3図イに示すように、音響
波は圧電素子層5a,5bの外周面に均等に作用する。この
ため、第3図ロに示すように、外面側電極6a,7bに結線
したリード線8a,8bからは、二枚の圧電素子層5a,5bから
発生した電圧の和が取出されることとなる。
In each wave receiving element 3, as shown in FIG. 3A, the acoustic wave uniformly acts on the outer peripheral surfaces of the piezoelectric element layers 5a and 5b. Therefore, as shown in FIG. 3B, the sum of the voltages generated from the two piezoelectric element layers 5a and 5b is taken out from the lead wires 8a and 8b connected to the outer surface electrodes 6a and 7b. Become.

次にかかる構成におけるノイズキャンセル原理は以下
の通りである。
Next, the principle of noise cancellation in such a configuration is as follows.

いま、第4図イのように、軸芯2から軸方向に引張力
が作用した場合には、導電性連接板4の剛性が強いと、
第4図ハの力学模型図で示すように、慣性力によって図
中左側の圧電素子層5aは右内面を導電性連接板4に押圧
され、厚み方向に収縮し、図中右側の圧電素子層5bは、
その左内面を導電性連接板4に引張されて、厚み方向に
膨張する。このため、圧電素子層5a,5bの発生電荷の極
性が逆方向となるから、第4図ロのように外面側電極6
a,7bは同極となって電位差を生じない。尚、導電性連接
板が可撓性を有する場合には、各圧電素子層5a,5bは慣
性により導電性連接板に倣って湾曲するが、その湾曲内
方に配置された圧電素子層5aは径方向に収縮し、湾曲外
方に配置された電圧素子層5bは径方向に伸張して、同じ
く発生電荷の極性が逆となり、外面側電極6a,7b間に電
位差を生じない。
Now, as shown in FIG. 4A, when a tensile force acts from the shaft core 2 in the axial direction, if the rigidity of the conductive connecting plate 4 is strong,
As shown in the dynamic model diagram of FIG. 4C, the piezoelectric element layer 5a on the left side in the figure is pressed by the conductive connecting plate 4 on the right inner surface by the inertial force, contracts in the thickness direction, and the piezoelectric element layer on the right side in the figure. 5b is
The left inner surface is pulled by the conductive connecting plate 4 and expands in the thickness direction. For this reason, the polarity of the charges generated in the piezoelectric element layers 5a and 5b is reversed, and as shown in FIG.
a and 7b have the same polarity and do not generate a potential difference. When the conductive connecting plate has flexibility, each of the piezoelectric element layers 5a and 5b bends following the conductive connecting plate due to inertia, but the piezoelectric element layer 5a disposed inside the bending is The voltage element layer 5b that contracts in the radial direction and extends outward in the curved direction expands in the radial direction, and the polarity of the generated charges is also reversed, so that no potential difference occurs between the outer electrodes 6a and 7b.

また、第5図イのように、軸方向と直交方向(図中上
方向)に作用した場合には、第5図ハの力学模型図で示
すように、慣性力により圧電素子層5a,5bの図中上半部
分は、径方向に収縮し、図中下半部分は、その内面を引
張されて径方向に膨張する。このため、その発生電荷の
極性が上下部分で異なるから、圧電素子層5a,5b自体
で、第5図ロのように短絡して、消去し合うこととな
る。
When acting in the direction perpendicular to the axial direction (upward in the figure) as shown in FIG. 5A, the piezoelectric element layers 5a and 5b are caused by inertial force as shown in the dynamic model diagram of FIG. The upper half portion in the figure contracts in the radial direction, and the lower half portion in the figure expands in the radial direction by pulling its inner surface. For this reason, since the generated charges have different polarities in the upper and lower portions, the piezoelectric element layers 5a and 5b themselves are short-circuited as shown in FIG.

次に曲げ方向の力が作用した場合には、第6図に示す
ように、各受波素子3間には緩衝域9が配設されている
から、相対的に傾斜しても、力学的作用はなく、各圧電
素子層5a,5bに歪を生じず、従ってノイズの発生はな
い。
Next, when a force in the bending direction is applied, as shown in FIG. 6, a buffer area 9 is provided between each of the wave receiving elements 3, so that even if it is relatively inclined, the dynamic range is increased. There is no effect, and no distortion is generated in each of the piezoelectric element layers 5a and 5b, and thus no noise is generated.

本発明は、かかるノイズキャンセル原理に基き、圧電
ケーブルxが波立,曵航等により引っ張り又は屈撓を受
けた場合にも相殺され、ノイズを生じない。一方、音響
波に対しては、有効に出力信号を発生し得ることとな
る。
According to the present invention, even if the piezoelectric cable x is pulled or bent due to undulation, towing, or the like, it is canceled based on the noise cancellation principle, and no noise is generated. On the other hand, an output signal can be effectively generated for an acoustic wave.

<実施例> 第7図は本発明の一実施例の圧電ケーブルxを示す。<Embodiment> FIG. 7 shows a piezoelectric cable x according to an embodiment of the present invention.

この圧電ケーブルxの外皮となる可撓性チューブ1の
内部には、軸芯2が挿通され、該軸芯2の端部を船yの
船尾に配設されたウィンチzに接続されて曵航される。
A shaft core 2 is inserted into the inside of a flexible tube 1 which is an outer cover of the piezoelectric cable x, and an end of the shaft core 2 is connected to a winch z arranged at the stern of the ship y and towed. Is done.

前記軸芯2には、金属板からなる導電性連接板14の表
裏面に、厚み方向に分極された板状圧電素子層15a,15b
を、その分極方向が同一となるようにして貼着して構成
された受波素子3が、該導電性連接板4の中心に該軸芯
2を挿通して中心を固定することにより、同心状に多数
保持されている。前記圧電素子層15a,15bは圧電複合材
料からなり、該材料を打抜き加工して形成される。
The shaft core 2 has plate-like piezoelectric element layers 15a, 15b polarized in the thickness direction on the front and back surfaces of a conductive connecting plate 14 made of a metal plate.
The wave receiving element 3, which is adhered so that its polarization direction is the same, is inserted into the center of the conductive connecting plate 4 to fix the center, thereby concentrically. Many are held in a shape. The piezoelectric element layers 15a and 15b are made of a piezoelectric composite material, and are formed by punching the material.

前記した各受波素子3間には発泡ゴム等の可撓性の環
状緩衝材19が介装されて、軸方向に密に連続している。
前記緩衝材19は、各受波素子3の相対傾動を許容しなが
ら、受波素子3間の間隔を保持する役割を有するもので
あるが、これを排除して受波素子3,3間のオイル10自体
によって緩衝域を構成するようにしてもよい。
A flexible annular cushioning member 19 such as foamed rubber is interposed between the above-described wave receiving elements 3, and is densely continuous in the axial direction.
The cushioning member 19 has a role of maintaining the interval between the wave receiving elements 3 while allowing the relative tilt of each wave receiving element 3, but excluding this, the gap between the wave receiving elements 3, 3 is eliminated. The buffer area may be constituted by the oil 10 itself.

そして前記受波素子3の各圧電素子層15a,15bの外面
側電極には夫々リード線8a,8bが接続され、該圧電素子
層15a,15bに発生した出力電圧を船yに装備した制御回
路に接続するようにしている。
Lead wires 8a and 8b are connected to the outer surface electrodes of the respective piezoelectric element layers 15a and 15b of the wave receiving element 3, and the output voltage generated in the piezoelectric element layers 15a and 15b is provided to a control circuit mounted on the ship y. To connect to.

さらに可撓性チューブ1内には、前記リード線8a,8b,
圧電素子層15a,15bの各電極が短絡しないように、シリ
コンオイル等の絶縁オイル10が充填されている。
Further, in the flexible tube 1, the lead wires 8a, 8b,
An insulating oil 10 such as silicon oil is filled so that each electrode of the piezoelectric element layers 15a and 15b does not short-circuit.

前記構成にあって、可撓性チューブ1の周囲から音響
波が伝播すると、第3図で示したように、各受波素子3
の圧電素子層15a,15bに信号電圧が発生し、リード線8a,
8b間から取出される。
In the above configuration, when an acoustic wave propagates from the periphery of the flexible tube 1, as shown in FIG.
A signal voltage is generated on the piezoelectric element layers 15a, 15b of the lead wires 8a,
Removed from between 8b.

一方、軸方向,または軸方向と直交する方向からの力
が発生した場合には、第4,5図で示したように、既に述
べたノイズキャンセル原理により相殺される。また曲げ
応力が作用した場合には、第6図に基いて既に述べたよ
うに、軸芯2は撓むが、該軸芯2に固結されている受波
素子3は、緩衝材19の収縮作用によって夫々相対傾動が
自在となっているから、歪を生じず電荷を発生しない。
更に、多数の圧電素子板が短間隔で長さ方向に連続的に
配されているため、曵航時のフローノイズを充分抑制し
得る。
On the other hand, when a force is generated in the axial direction or in a direction perpendicular to the axial direction, the force is canceled by the previously described noise canceling principle, as shown in FIGS. When a bending stress acts, the shaft core 2 bends as described above with reference to FIG. 6, but the wave receiving element 3 fixed to the shaft core 2 Since the relative tilt can be freely adjusted by the contraction action, no distortion is generated and no electric charge is generated.
Furthermore, since a large number of piezoelectric element plates are continuously arranged at short intervals in the length direction, flow noise during towing can be sufficiently suppressed.

而て、前記圧電ケーブルxは、音響波以外の種々の力
によってはリード線8a,8bから出力しないこととなる。
Thus, the piezoelectric cable x does not output from the lead wires 8a and 8b by various forces other than the acoustic wave.

第8図は、受波素子3の他の実施例を示し、合成ゴム
中に金属粉末を分散させた導電性複合材料によってなる
導電性連接板24の表裏面に、合成ゴム中に圧電粉末を分
散させたピエゾゴムからなる圧電素子層25a,25bを形成
して構成したものである。
FIG. 8 shows another embodiment of the wave receiving element 3, in which piezoelectric powder is contained in synthetic rubber on the front and back surfaces of a conductive connecting plate 24 made of a conductive composite material in which metal powder is dispersed in synthetic rubber. It is configured by forming piezoelectric element layers 25a and 25b made of dispersed piezo rubber.

かかる受波素子3の製造工程を説明するに、まず導電
性連接板24を構成する導電性複合材料を円環状に形成す
る(第9図イ)。次に、導電性複合材料の両面に、溶剤
となるトルエンによって、合成ゴムとPT粉末を溶かして
なる材料を印刷技術等によって塗着し、圧電素子層25a,
25bを形成する(第9図ロ)。これを半架硫して後に、
トルエン中に、合成ゴムと銀等の金属粉末を混合してな
る材料を圧電素子層25a,25bの表面に塗着し、外面側電
極26a,27bを形成してから、架硫し、さらに分極してな
る(第9図ハ)ものである。
To explain the manufacturing process of the wave receiving element 3, first, a conductive composite material constituting the conductive connecting plate 24 is formed in an annular shape (FIG. 9A). Next, on both surfaces of the conductive composite material, a material obtained by dissolving synthetic rubber and PT powder by toluene as a solvent is applied by a printing technique or the like, and the piezoelectric element layer 25a,
25b is formed (FIG. 9B). After semi-sulfurizing this,
A material obtained by mixing metal powder such as synthetic rubber and silver in toluene is applied to the surfaces of the piezoelectric element layers 25a and 25b, and the outer electrodes 26a and 27b are formed. (Fig. 9c).

前記各構成要素は夫々基材を合成ゴムとしているか
ら、上記のように同時に架硫することができ、このため
一体的に形成されて接着工程が不要となる。尚、かかる
構成にあっては連接板24は圧電素子層25a,25bの内面側
電極を兼ねることとなる。
Since each of the constituent elements has a base material of synthetic rubber, it can be simultaneously vulcanized as described above, so that it is integrally formed and does not require a bonding step. In such a configuration, the connecting plate 24 also serves as an inner surface side electrode of the piezoelectric element layers 25a and 25b.

またかかる構成にあっては、前記した各構成要素に対
応する材料層を備えた一枚のシートをあらかじめ架硫形
成し、これを打抜き加工して第9図ハの形状のものを得
るようにしてもよい。
Further, in such a configuration, one sheet provided with a material layer corresponding to each of the above-mentioned components is formed in advance by bristling, and this is punched to obtain a sheet having the shape shown in FIG. You may.

前記実施例にあって、導電性連接板24,圧電素子層25
a,25b及び電極26a,27bの基材を合成ゴムから合成樹脂材
料に換えることもできる。この場合にも、加熱成形等に
より一体形成することが可能となる。
In the above embodiment, the conductive connecting plate 24, the piezoelectric element layer 25
The base materials of the electrodes a and 25b and the electrodes 26a and 27b can be changed from synthetic rubber to synthetic resin material. Also in this case, it is possible to integrally form by heat molding or the like.

<発明の効果> 本発明は前記の説明によって明らかにしたように、波
立,曵航等により、種々の力が作用しても、その影響を
可及的に除去することができ、圧電ケーブルxの出力の
S/N比を著しく向上できる等の優れた効果がある。
<Effects of the Invention> As has been clarified by the above description, the present invention can remove as much as possible the effects of various forces due to ripples, towing, etc. Output of
There are excellent effects such as a significant improvement in the S / N ratio.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の受波素子3を示す縦断側面図、第2図
は同正面図、第3図乃至第6図は本発明の作動を示す説
明図であって、第3図乃至第5図のイ及び第6図は圧力
の作用を示す受波素子3の側面図、第3図乃至第5図の
ロは等価回路図、第4図乃至第5図のハは力学模型図、
第7図は一実施例の圧電ケーブルxの縦断側面図、第8
図は他の受波素子3の構成を示す縦断側面図、第9図は
該受波素子3の形成工程を示す説明図である。である。
また、第10図は従来構成の圧電ケーブルxの一部の縦断
側面図、第11図乃至第12図のイは圧力の作用を示す圧電
受波ユニットbの側面図、第11図乃至第12図のロはその
等価回路図、第13図は他の従来構成の一部の斜視図であ
る。さらにまた第14図は圧電ケーブルxの使用態様を示
す説明図である。 1;可撓性チューブ、2;軸芯、3;受波素子、4,14,24;導電
性連接板、5a,5b,15a,15b,25a,25b;圧電素子層、6a,7b,
26a,27b;外面側電極、6b,7a;内面側電極、9;緩衝層、8
a,8b;リード線、10;絶縁オイル、19;緩衝材
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing a wave receiving element 3 of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIGS. 3 to 6 are explanatory views showing the operation of the present invention. 5 and 6 are side views of the wave receiving element 3 showing the action of pressure, FIGS. 3 to 5 are equivalent circuit diagrams, FIGS. 4 to 5 are dynamic model diagrams, and FIGS.
FIG. 7 is a longitudinal sectional side view of a piezoelectric cable x of one embodiment, and FIG.
The figure is a longitudinal side view showing the configuration of another wave receiving element 3, and FIG. 9 is an explanatory view showing a step of forming the wave receiving element 3. It is.
FIG. 10 is a longitudinal sectional side view of a part of a piezoelectric cable x having a conventional configuration, FIGS. 11 and 12 are side views of a piezoelectric receiving unit b showing the action of pressure, and FIGS. 13B is an equivalent circuit diagram thereof, and FIG. 13 is a perspective view of a part of another conventional configuration. FIG. 14 is an explanatory view showing a usage mode of the piezoelectric cable x. 1; flexible tube, 2; shaft core, 3; wave receiving element, 4, 14, 24; conductive connecting plate, 5a, 5b, 15a, 15b, 25a, 25b; piezoelectric element layer, 6a, 7b,
26a, 27b; outer electrode, 6b, 7a; inner electrode, 9; buffer layer, 8
a, 8b; Lead wire, 10; Insulating oil, 19; Buffer material

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】厚み方向に分極された圧電素子層を、その
分極方向が一方向配列となるようにして導電性連接板の
表裏面に配設することにより、両圧電素子層の内面側電
極相互を短絡して受波素子を構成し、該受波素子の中心
を通る非伸縮性の可撓性軸芯により、緩衝域を介して該
受波素子を多数固定するとともに、両圧電素子層の外面
側電極間に発生した電位差を取出し得る結線を各受波素
子に施し、これを可撓性チューブで覆って、その内部に
絶縁性オイルを充填してなることを特徴とする曵航用圧
電ケーブル。
A piezoelectric element layer polarized in the thickness direction is disposed on the front and back surfaces of a conductive connecting plate such that the polarization directions are arranged in one direction, so that the inner surface side electrodes of both piezoelectric element layers are arranged. A wave receiving element is formed by short-circuiting each other, and a large number of the wave receiving elements are fixed via a buffer area by a non-stretchable flexible shaft passing through the center of the wave receiving element. A wiring for extracting a potential difference generated between electrodes on the outer surface of each of the wave receiving elements, covering the wave receiving elements with a flexible tube, and filling the inside thereof with an insulating oil; Piezo cable.
【請求項2】厚み方向に分極された圧電素子板を、その
分極方向が一方向配列となるようにして金属製連接板の
表裏面に貼着することにより受波素子を構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の曵航用圧電ケー
ブル。
2. A wave receiving element is constituted by attaching a piezoelectric element plate polarized in the thickness direction to the front and back surfaces of a metal connecting plate so that the polarization direction is arranged in one direction. The piezoelectric cable for towing according to claim 1, wherein:
【請求項3】厚み方向に分極された圧電複合材料からな
る圧電素子層を、その分極方向が一方向配列となるよう
にして導電性複合材料の表裏面に配設することにより受
波素子を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の曵航用圧電ケーブル。
3. A wave receiving element is formed by arranging a piezoelectric element layer made of a piezoelectric composite material polarized in a thickness direction on the front and back surfaces of a conductive composite material so that the polarization direction is arranged in one direction. Claim 1 characterized by the above-mentioned structure.
Item 2. Piezoelectric cable for towing.
【請求項4】圧電複合材料を合成ゴム中に圧電粉末を分
散させたピエゾゴムで構成し、導電性複合材料を合成ゴ
ム中に金属粉末を分散させて構成したことを特徴とする
特許請求の範囲第3項記載の曵航用圧電ケーブル。
4. The piezoelectric composite material according to claim 1, wherein the piezoelectric composite material is composed of piezo rubber in which piezoelectric powder is dispersed in synthetic rubber, and the conductive composite material is composed of synthetic rubber in which metal powder is dispersed. 4. The piezoelectric cable for towing according to claim 3.
【請求項5】圧電複合材料を合成樹脂材料中に圧電粉末
を分散させて構成し、導電性複合材料を合成樹脂材料中
に金属粉末を分散させて構成したことを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の曵航用圧電ケーブル。
5. The piezoelectric composite material according to claim 1, wherein the piezoelectric powder is dispersed in a synthetic resin material, and the conductive composite material is composed by dispersing a metal powder in the synthetic resin material. 4. The piezoelectric cable for towing according to claim 3.
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