JP2674566B2 - 円筒型送受波器およびその製造方法 - Google Patents
円筒型送受波器およびその製造方法Info
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Description
波するための円筒型送受波器およびその製造方法に関
し、特に水平方向に均一に音波を放射でき、製造の容易
な構造を有する送受波器に関する。
す。この円筒型送受波器は、径拡がり振動を行なう円筒
状の複数のアクティブ構造体1a,1b,1c,1d
を、円筒状のスペーサ2a,2b,2c,2d,2eを
介して積層接着し、内面電極E1と外面電極E2をリー
ド線3a,3bによりそれぞれ発振回路ブロック6に結
線するとともに、外周面をゴムブーツなどの樹脂5によ
り覆い、円筒の上下端部に金属製の蓋4a,4bを被せ
て水密性とした構造を有している。
ク6からリード線3a,3bを介してアクティブ構造体
1a,1b,1c,1dに電圧を印加すると、径拡がり
振動を行ない、外周部の樹脂5を介して水中に音波を放
射する。
器では、外周部の樹脂5とアクティブ構造体1a,1
b,1c,1dとの接触面を接着するが、この接着層中
に気泡が残留した場合、アクティブ構造体1a,1b,
1c,1dで発生した径拡がり振動が送受波器周面から
均一に音波として放射されない。特に、アクティブ構造
体1a,1b,1c,1dの外面電極E2を結線してい
るリード線3bの周囲に気泡が残留し易く、このリード
線3bを設けた方向の放射レベルが低下することから、
図7(c)に示すように水平指向性が均一にならない。
同図(a)は理論値である。
2eの寸法公差のばらつきや、スペーサとアクティブ構
造体1a,1b,1c,1dを交互に積層接着するとき
に、接着層の厚みが接着剤の塗付量で変化すると、アク
ティブ構造体1a,1b,1c,1dの配列位置が等間
隔とならず、図7(c)の下側に示すように垂直指向性
の副極レベルP1が大きくなったり、特異点が現れると
いう問題点があった。
構造体1a,1b,1c,1d、スペーサ2a,2b,
2c,2d,2eおよび外周部の樹脂5を接着するた
め、製造工程が複雑で、工数が掛かるという問題点があ
った。
には、円筒状圧電振動子の内外面に設けた一方の電極を
円周方向に4等分して信号引出し線を接続し、指向性パ
ターンを変化できるようにした電気音響変喚器が提案さ
れているが、本発明のように水平および垂直指向性の改
善を図ろうとするものとは異なる。
課題を解決するために提案されたものであり、指向性を
理論値に近づけられるとともに、製造工数を簡単化で
き、製造時のばらつきのない円筒型送受波器およびその
製造方法の提供を目的とする。
に本発明の円筒型送受波器は、圧電素子を用い内外周面
に電極を有する円筒状のアクティブ構造体を、少なくと
も1つ以上円筒軸をそろえて配列し、その配列した円筒
の両端部に金属製の蓋を配置し、各アクティブ構造体の
内面電極を相互にリード配線し、このリード配線をアク
ティブ構造体の内周部に内蔵した発振回路ブロックの出
力の一端に接続し、この発振回路ブロックの出力の他端
を上記蓋に接続し、アクティブ構造体の外周面を除き、
各アクティブ構造体間およびアクティブ構造体と蓋との
間を、水密性がありアクティブ構造体を支えるのに十分
でかつアクティブ構造体の振動を妨げない硬度の樹脂で
モールドした構成としてある。
方法では、圧電素子を用い内外周面に電極を有する少な
くとも1つ以上の円筒状のアクティブ構造体について各
アクティブ構造体の内面電極を相互にリード配線し、こ
のリード配線を内筒の内周部に内蔵した発振回路ブロッ
クの出力の一端に接続し、アクティブ構造体の外径と同
内径の円筒型治具と内筒との間に、円周方向等角度間隔
に少なくとも3本の樹脂ピンを水平に渡し、円筒型治具
と内筒間のこれら樹脂ピン上にアクティブ構造体を順次
円筒軸方向等間隔に配置し、アクティブ構造体の外径と
同外径の金属製の蓋を内筒の両端部に取り付けるととも
に、上記発振回路ブロックの出力の他端を一方の蓋に接
続し、硬化時に水密性がありアクティブ構造体を支える
のに十分でかつアクティブ構造体の振動を妨げない硬度
の樹脂の溶液を、円筒型治具の外周部に設けた樹脂注入
口から内部に流し込み、樹脂が硬化した後に円筒型治具
を取り外すことにより、アクティブ構造体の外周面を除
き、各アクティブ構造体間、アクティブ構造体と蓋およ
び内筒との間を樹脂モールドする方法としてある。
面電極をリード配線しなくてすむとともに、送受波器の
外周部を樹脂で被覆しなくてよいので、残留気泡の影響
がなく、アクティブ構造体が径拡がり振動したとき、水
中に音波を全周に均一に放射でき、水平指向性誤差を低
減できる。また、スペーサを用いてアクティブ構造体を
円筒軸方向に配列するのではなく、樹脂モールドするこ
とで配列しているので、スペーサの寸法公差や接着層の
厚みのばらつきの影響を受けず、垂直指向性誤差を低減
できる。
ドにより一括組み立てを行なえ、製造工数を短縮でき、
製造時のばらつきが少なくなる。
き詳細に説明する。図1に、本発明による円筒型送受波
器の一実施例の縦断面図を示し、図2に平面図、図3に
横断面図を示す。これらの図に示すように、内外周面に
電極E1,E2が設けられ、分極方向を同一とした(例
えば、内面電極E1をプラス極、外面電極E2をマイナ
ス極とした)円筒型の複数、この実施例では例えば4個
のアクティブ構造体1a,1b,1c,1dが、円筒軸
をそろえて配列されている。アクティブ構造体は圧電素
子を用いて構成される。これらアクティブ構造体1a,
1b,1c,1dの内面電極E1は、相互にリード線3
aで配線されているとともに、内面電極E1が内筒7の
内周部に設置された発振回路ブロック6の出力の一端に
接続されている。
構造体の外径と同外径の金属製の蓋4a,4bが設けて
ある。アクティブ構造体1a,1b,1c,1dの外周
面を除いて、アクティブ構造体1a,1b,1c,1d
間、アクティブ構造体と上下の蓋4a,4bの間および
内筒7の間には、水密性があり、アクティブ構造体1
a,1b,1c,1dを支えるのに十分な硬度を有する
ウレタンなどの樹脂10が流し込まれ、樹脂モールドさ
れている。発振回路ブロック6の出力の他端は、上部の
蓋4aの内面に接続されている。
に浸すと、金属製の蓋4aに接続された発振回路ブロッ
ク6の出力の他端は、水を介してアクティブ構造体1
a,1b,1c,1dの外面電極E2と同電位となる。
図4に、この円筒型送受波器の回路図を示す。同図で、
6aは発振源、6b,6dは結合トランス、6cは増幅
器である。
振回路ブロック6が駆動されると、アクティブ構造体1
a,1b,1c,1dの内外電極E1,E2間に電圧が
印加され、アクティブ構造体1a,1b,1c,1dが
径拡がり振動して、送受波器の外周面から水中に音波が
放射される。
ティブ構造体の外周部を被覆していた樹脂やリード線の
影響がないので、図7(b)に示すように水平指向性は
理論値と同様な均一な円形を得ることができる。また、
アクティブ構造体1a,1b,1c,1dを樹脂モール
ドしているため、アクティブ構造体1a,1b,1c,
1dを円筒軸方向に等間隔に配列でき、垂直指向性も理
論値と同様なパターンを得ることができる。
図5および図6を参照して説明する。まず、複数(この
実施例では4個)のアクティブ構造体1a,1b,1
c,1dの内面電極E1をリード線3aで連結し、最上
部のアクティブ構造体1aの内面電極E1を、内筒7の
内周上部に設置した発振回路ブロック6の出力の一端に
リード線3aで接続する。
c,1dの外径と同内径の円筒型治具12と内筒7の円
周方向等角度間隔に少なくとも3か所ずつ取り付けた樹
脂ピン11の上にアクティブ構造体を設置する。この樹
脂ピン11は、モールド用の樹脂10と同材質のもので
ある。下方のアクティブ構造体を配した後は、樹脂ピン
11を治具12の外周側から内筒7に差し込んで取り付
け、順次上方のアクティブ構造体を設置していく。な
お、樹脂ピン11を差し込む孔は予め治具12と内筒7
に穿設されている。
造体1a,1b,1c,1dの外径と同外径の金属製の
蓋4a,4bを取り付ける。このとき、発振回路ブロッ
ク6の出力の他端と上部の蓋4aとを接続しておく。
る樹脂注入口13から、ウレタンなどの樹脂の溶液を円
筒型治具12と内筒7との間に流し込む。
治具12を取り外す。これにより、アクティブ構造体1
a,1b,1c,1dの外周面を除いて、アクティブ構
造体1a,1b,1c,1d間、アクティブ構造体と上
下の蓋4a,4bの間および内筒7の間には、樹脂10
がモールドされた図1に示す完成状態となる。
ィブ構造体1a,1b,1c,1dを用いて円筒型の送
受波器を構成しているが、アクティブ構造体の個数は限
定されない。
クティブ構造体の外面電極を接続するリード線が不要で
あるとともに、送受波器の外周部に被覆用の樹脂を配し
ていないので、従来のように外周部の被覆用樹脂中に混
入した気泡の影響がなく、アクティブ構造体から水中に
音波を全周に亙り均一に放射でき、水平方向に均一な指
向性を得ることができる。
ィブ構造体をウレタンなどの樹脂でモールドすることに
より、配列しているので、配列位置が等間隔となり、垂
直指向性の副極レベルに乱れのない指向性を得ることが
できる。
ールドによる一括組み立てが可能であり、アクティブ構
造体の外面電極の配線も省略できることから、製造工程
を短縮でき、さらに製造時の製品のばらつきをなくすこ
とができるという利点がある。
縦断面図である。
の一部切欠き斜視図である。
性の理論値を示すパターン図、(b)は本発明による円
筒型送受波器の水平および垂直指向性を示すパターン
図、(c)は従来の円筒型送受波器の水平および垂直指
向性を示すパターン図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 圧電素子を用い内外周面に電極を有する
円筒状のアクティブ構造体を、少なくとも1つ以上円筒
軸をそろえて配列し、その配列した円筒の両端部に金属
製の蓋を配置し、各アクティブ構造体の内面電極を相互
にリード配線し、このリード配線をアクティブ構造体の
内周部に内蔵した発振回路ブロックの出力の一端に接続
し、この発振回路ブロックの出力の他端を上記蓋に接続
し、アクティブ構造体の外周面を除き、各アクティブ構
造体間およびアクティブ構造体と蓋との間を、水密性が
ありアクティブ構造体を支えるのに十分でかつアクティ
ブ構造体の振動を妨げない硬度の樹脂でモールドしたこ
とを特徴とする円筒型送受波器。 - 【請求項2】 圧電素子を用い内外周面に電極を有する
少なくとも1つ以上の円筒状のアクティブ構造体につい
て各アクティブ構造体の内面電極を相互にリード配線
し、このリード配線を内筒の内周部に内蔵した発振回路
ブロックの出力の一端に接続し、アクティブ構造体の外
径と同内径の円筒型治具と内筒との間に、円周方向等角
度間隔に少なくとも3本の樹脂ピンを水平に渡し、円筒
型治具と内筒間のこれら樹脂ピン上にアクティブ構造体
を順次円筒軸方向等間隔に配置し、アクティブ構造体の
外径と同外径の金属製の蓋を内筒の両端部に取り付ける
とともに、上記発振回路ブロックの出力の他端を一方の
蓋に接続し、硬化時に水密性がありアクティブ構造体を
支えるのに十分でかつアクティブ構造体の振動を妨げな
い硬度の樹脂の溶液を、円筒型治具の外周部に設けた樹
脂注入口から内部に流し込み、樹脂が硬化した後に円筒
型治具を取り外すことにより、アクティブ構造体の外周
面を除き、各アクティブ構造体間、アクティブ構造体と
蓋および内筒との間を樹脂モールドすることを特徴とす
る円筒型送受波器の製造方法。
Priority Applications (1)
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| JP7132844A JP2674566B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 円筒型送受波器およびその製造方法 |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08307994A JPH08307994A (ja) | 1996-11-22 |
| JP2674566B2 true JP2674566B2 (ja) | 1997-11-12 |
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| JP7132844A Expired - Fee Related JP2674566B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 円筒型送受波器およびその製造方法 |
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- 1995-05-02 JP JP7132844A patent/JP2674566B2/ja not_active Expired - Fee Related
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