(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）筒状振動子と、
（ｂ）該筒状振動子の上下に形成されるフランジと蓋との間に空洞部又は前記蓋から入力された力を変形することで吸収し前記フランジに伝達しない緩衝材からなる緩衝部を具備することを特徴とする水中受波器。
【請求項２】
請求項１記載の水中受波器において、前記筒状振動子は円筒状振動子又は楕円筒状振動子であることを特徴とする水中受波器。
【請求項３】
請求項１記載の水中送波器において、前記上下の蓋を支えるために前記筒状振動子の真ん中に支柱を設けることを特徴とする水中受波器。
【請求項４】
請求項１記載の水中受波器において、前記筒状振動子内部の空気室を真空としたことを特徴とする水中受波器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中音響機器に係り、特に水中受波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、図５に示すようなものがあった。
【０００３】
図５はかかる従来の水中受波器の構成図である。
【０００４】
この図において、１は中空円筒型振動子、２はその中空円筒型振動子１内部の空気室、３はその中空円筒型振動子１の下部に配置される下フランジ、４はその中空円筒型振動子１の上部に配置される上フランジ、５は下フランジ３と上フランジ４とを連結するボルト、６はそのボルトに螺合するナット、７はモールド、８はリード線である。なお、フランジ３，４と中空円筒型振動子１は直接またはゴム等の弾性材料を介して接触する。
【０００５】
図５に示すように、中空円筒型振動子１を使用した水中受波器は小型高感度の送受波器を実現できる方式の一つであり、その両端に水密を保つためのフランジ３，４が設けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）に示すように、フランジ３，４は水圧９によって撓み、中空円筒型振動子１との接触面の状態（形状、圧力）が変化する。このため、中空円筒振動子１の振動状態が変化して音響特性の劣化または水圧特性としてその影響が出る。これは僅かな変形ではあるが、振動子の振動を制限する変形となる。また、水密構造に変形が起こり、耐水圧性も低下するといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を除去し、振動子と構造物の接触条件の変化が極めて少なく、水圧による音響性能の劣化、あるいは変化を極めて少なくすることができる水中受波器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕水中受波器において、筒状振動子と、この筒状振動子の上下に形成されるフランジと蓋との間に空洞部又は前記蓋から入力された力を変形することで吸収し前記フランジに伝達しない緩衝材からなる緩衝部を具備することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の水中受波器において、前記筒状振動子は円筒状振動子又は楕円筒状振動子であることを特徴とする。
【００１０】
〔３〕上記〔１〕記載の水中受波器において、前記上下の蓋を支えるために前記筒状振動子の真ん中に支柱を設けることを特徴とする。
【００１１】
〔４〕上記〔１〕記載の水中受波器において、前記筒状振動子内部の空気室を真空としたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１実施例を示す水中受波器の構成図、図２はその水中受波器の組立の状態を示す図である。
【００１４】
これらの図において、１１は中空円筒型振動子、１２はその中空円筒型振動子内部の空気室、１３はその中央部に配置される支柱、１４はその支柱１３の下部に設けられる下フランジ、１５はＯリング、１６は支柱１３の下端部との螺合によってＯリング１５を介して締着される下蓋、１７は上フランジ、１８はＯリング、１９は支柱１３の上端部との螺合によってＯリング１８を介して締着される上蓋、２０はリード線、２１はスポンジ（緩衝部材：緩衝部Ａ）、２２はモールドである。
【００１５】
中空円筒型振動子１１の両端に金属製のフランジ１４，１７を設ける。このフランジ１４，１７の側面にはＯリング１５，１８が設けられ、さらに中央には穴１４Ａ，１７Ａが開けられ、この穴に蓋１６，１９を支える支柱１３が貫通する。貫通した支柱１３の両端に蓋１６，１９をねじ込む。これにより蓋１６，１９とフランジ１４，１７の間に緩衝部Ａを構成する。このようにして構成されたものの周囲にウレタン等でモールド２２し、水密を施す。上記したように、フランジ１４，１７と蓋１６，１９の間には中空円筒型振動子１１とフランジ１４，１７の緩衝部Ａが形成される。この緩衝部Ａは、スポンジ２１のみにより形成することもできるし、空洞部を形成するようにしてもよい。
【００１６】
以下、この第１実施例の水中受波器の動作について説明する。
【００１７】
図３は本発明の第１実施例の水中受波器をモデル化した図であり、図３（ａ）は空中でのモデル化した図、図３（ｂ）は水中でのモデル化した図である。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、水圧２４が加わると、上下の蓋１９，１６は支柱により支えられフランジ１４，１７に密着することはなく、わずかに周囲が変形するが、緩衝部Ａでこの変形が吸収されるため、フランジ１４，１７に垂直方向からの力はほとんど加わらず、水平方向の圧力のみが加わる。よって、中空円筒型振動子１１に水平方向のみの水圧が作用する。
【００１９】
また、フランジ１４，１７側面のＯリング１５，１８面は水圧でつぶれる方向に変形させることが可能である。
【００２０】
このように構成したので、第１実施例によれば、
（１）振動子と構造物の接触条件の変化が極めて少なく、水圧による音響性能の劣化、あるいは変化を極めて少なくすることができる。
（２）縦方向の振動結合を少なくすることができる。
（３）Ｏリング面が水圧でつぶれる方向に変形可能であるため、及び振動子と構造物の間の水密構造の変化が少ないため、耐水圧性を高くかつ一定に保つことができる。
【００２１】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００２２】
図４は本発明の第２実施例を示す水中受波器の構成図である。なお、第１実施例と同じ部分については、同じ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００２３】
この図に示すように、第１実施例に比べて、支柱３１を著しく太くして中空円筒型振動子１１との隙間を極力狭くしたものを、モールド型にセットして真空層の中に入れ脱気する。この結果、フランジ１４，１７と円筒型振動子１１の隙間から空気が抜けて空気室１２部分が真空になる。上下のフランジ１４，１７間も支柱３１の隙間から緩衝部Ａに空気が逃げ真空になる。この状態でモールド材を流し込み真空注型を行う。リード線（図示なし）部分は目途めする。
【００２４】
このように構成したので、第２実施例によれば、
（１）支柱を太くすることにより、上下の蓋の耐水圧性を高めることができる。（２）振動子と支柱の間の距離を狭くすることで生じる空気室のスティフネス増加を、真空にすることによって無くすことができる。
（３）真空注型によりモールドの品質を向上させることができる。
【００２５】
なお、本発明は以下のような利用形態を有する。
【００２６】
本発明は、水中送波器、水中受波器及び水中送受波器に使用されるが、これらの構造は水中だけではなく、弾性体（地中や気体中、水以外の流体）中で使用される機器にも応用することができる。
【００２７】
更に、振動子は円筒状以外に断面が楕円状でも応用できる。
【００２８】
また、振動子は圧電子、磁歪材、光ファイバや歪ゲージ等を着けた円筒等素材は何でもよい。
【００２９】
水密はモールドのほかに振動子面とフランジ部分の水密構造（接着材、Ｏリング等）とすれば、油入れホース構造にも応用できる。
【００３０】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３２】
（Ａ）振動子と構造物の接触条件の変化が極めて少なく、水圧による音響性能の劣化、あるいは変化を極めて少なくすることができる。また、縦方向の振動結合を少なくすることができる。
【００３３】
（Ｂ）支柱を太くすることにより、上下の蓋の耐水圧性を高めることができる。また、振動子と支柱の間の距離を狭くすることで生じる空気室のスティフネス増加を真空にすることで無くすことができる。さらに、真空注型によりモールドの品質を向上させることができる。
【００３４】
（Ｃ）さらに、Ｏリング面が水圧でつぶれる方向に変形可能なため及び振動子と構造物の間の水密構造の変化が少ないため、耐水圧性を高くかつ一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示す水中受波器の構成図である。
【図２】  本発明の第１実施例を示す水中受波器の組立の状態を示す図である。
【図３】  本発明の第１実施例の水中受波器をモデル化した図である。
【図４】  本発明の第２実施例を示す水中受波器の構成図である。
【図５】  従来の水中受波器の構成図である。
【図６】  従来の水中受波器をモデル化した図である。
【符号の説明】
１１    中空円筒型振動子
１２    中空円筒型振動子内部の空気室
１３，３１    支柱
１４    下フランジ
１４Ａ，１７Ａ    穴
１５，１８    Ｏリング
１６    下蓋
１７    上フランジ
１９    上蓋
２０    リード線
２１    スポンジ（緩衝部材：緩衝部Ａ）
２２    モールド
２４    水圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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