JPH05137189A - Underwater electroacoustic transducer - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To allow the transducer to oscillate at a low frequency with high power regardless of a small size by providing two support components, two transducer units and a rod along a lengthwise axis of the transducer so as to vibrate the transducer units placed side by side in the same phase. CONSTITUTION: Piezoelectric ceramic stacks 6, 7 being transducer units are formed to be a plurality of concentric cylinders and they are connected mechanically in series via a hard medium component 8. Then the stacks 6, 7 are vibrated in the same phase. A cone 1 being a 1st support component and a balance weight 2 being a 2nd support component are fitted to both ends of the stacks 6, 7 connected in series by screw-tightening a rod 4. Then the both are tightened by the stacks to provide a stress in advance and given to a cylindrical casing 3 and fixed by a lock nut 5 and covered by an elastic cover 17 to obtain water- proof enclosing performance. Through the constitution above, the transducer with a high power and oscillated at a low frequency and immersed in water is realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水中電気音響変換器に、
およびこの電気音響変換器の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an underwater electroacoustic transducer,
And a method for manufacturing the electroacoustic transducer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電気音響変換器は一般に使用されている
が、特に通信および潜水艦検知を目的とする信号を発信
するために使用されている。BACKGROUND OF THE INVENTION Electroacoustic transducers are commonly used, but especially for transmitting signals intended for communications and submarine detection.

【０００３】最も広く使用されている電気音響変換器は
モータ、すなわち活動部分、から構成され、そのモータ
は一般に電極と交互になっている圧電セラミックが全体
で細長いシリンダを形成するスタックから構成される。
電圧がセラミックに印加されると、それらは変形する。
セラミックはそれらの変形が累加するように配置され且
つワイヤ結線されるので、圧電セラミックスタックの収
縮および伸張といった長手方向の動きが生成される。こ
のスタックはその一端部で支持体、通常は金属である、
に接続される。その支持体はしばしば釣合支持体或いは
釣合重りと呼ばれ、そして変換器ケーシングに対して事
実上動かないように維持される。他方の端部では、スタ
ックは別の重りに接続される。その重りはときにはコー
ンと呼ばれ、これはセラミックに印加される電圧でその
中に誘起される動きによってスタックの長手方向の軸に
沿って振動する。The most widely used electroacoustic transducer consists of a motor, ie the active part, which generally consists of a stack of piezoelectric ceramics alternating with electrodes forming a generally elongated cylinder. ..
When a voltage is applied to the ceramics they deform.
As the ceramics are arranged and wire-bonded such that their deformations build up, longitudinal movements such as contraction and extension of the piezoceramic stack are created. This stack is a support at one end, usually a metal,
Connected to. The support is often referred to as a counterbalance or counterweight, and is maintained substantially immovable with respect to the transducer casing. At the other end, the stack is connected to another weight. The weight is sometimes called a cone, which vibrates along the longitudinal axis of the stack due to the motion induced therein by the voltage applied to the ceramic.

【０００４】このコーンは、一般に変換器に対して水密
性を提供する介在する弾性カバーを介して望ましい伝播
媒体、通常は水である、に接触する。The cone contacts the desired propagation medium, usually water, through an intervening resilient cover that generally provides water tightness to the transducer.

【０００５】この分野での技術的および技術革新的進歩
は、電気音響変換器のための複数のタイプの比較的標準
的な機械装置の製造を先導してきた。特に以下の３つの
タイプがそうである。Technological and technological advances in this field have led to the manufacture of several types of relatively standard mechanical devices for electroacoustic transducers. In particular, the following three types are so.

【０００６】簡単に上述された基本的機械装置を含み、
水密性ケーシングと釣合重りとの間の動きを制限するサ
スペンションによって円筒形ケーシング内に固着された
釣合重りと、コーンを振動させる圧電セラミックのスタ
ックとから構成される、“ TONPILZ”タイプの電気音響
変換器。Including the basic mechanical device briefly described above,
A "TONPILZ" type electrical system consisting of a counterweight fixed in a cylindrical casing with a suspension that limits movement between the watertight casing and the counterweight, and a stack of piezoelectric ceramics that vibrate the cone. Acoustic transducer.

【０００７】スタックは、そのスタックを通過しコーン
の中へとねじ込まれたロッドから通常構成されナットに
よって釣合重りに付着され応力を加えられるシステムに
よって、その長手方向の軸に沿って軸方向に予め応力を
加えられる。The stack is axially oriented along its longitudinal axis by a system that is usually constructed from rods that pass through the stack and are screwed into a cone and are attached and stressed to the counterweight by nuts. Pre-stressed.

【０００８】“ JANUS”タイプの電気音響変換器は２つ
の“ TONPILZ”タイプの電気音響変換器に類似してお
り、共用の釣合重りを有し、それらのスタックは逆位相
で振動する。The "JANUS" type electro-acoustic transducer is similar to two "TONPILZ" type electro-acoustic transducers, with shared counterweights, and their stacks vibrate in antiphase.

【０００９】“ FLEXTENSIONAL”タイプの電気音響変換
器は、予め応力を加えることと、および振動を伝播媒体
に伝達することとに関しわずかに異なった原理を使用す
る。このタイプの、例えば４級“ FLEXTENSIONAL”変換
器のような、電気音響変換器ではケーシングは、楕円形
の断面の円筒形の殻で、通常はエポキシ−ガラスファイ
バ合成物から構成される。それはその弾性の故に、平ら
になるか或いはより丸くなるかどちらかの傾向を有す
る。この殻内では、１つ以上の圧電セラミックのスタッ
クの対が殻の円筒形軸に沿って延在する中央芯の近傍に
対称的に配置される。スタックは中央芯に並列に延在す
る金属挿入物によってその一端部で支持され、殻の内側
で殻の断面を形成する楕円形の長軸の先端の近くに接続
される。"FLEXTENSIONAL" type electroacoustic transducers use slightly different principles for prestressing and for transmitting vibrations to a propagating medium. In electroacoustic transducers of this type, for example, the quaternary "FLEXTENSIONAL" transducer, the casing is a cylindrical shell of elliptical cross section, usually composed of an epoxy-glass fiber composite. Due to its elasticity it tends to either flatten or become more rounded. Within the shell, one or more pairs of piezoceramic stacks are symmetrically arranged near a central core extending along the cylindrical axis of the shell. The stack is supported at one end by a metal insert extending parallel to the central core and connected inside the shell near the tip of the elliptical long axis that forms the cross section of the shell.

【００１０】スタックと中間釣合重りとから成る装置は
殻の中へと装着され、楕円形の短軸に沿って圧縮される
ことによって予め応力を加えられる。装置が殻の内側に
配置されると、予め加えられた応力は解除されそして楕
円形の長軸は短くなり、装置はスタックの長手方向の軸
に沿って予め応力を加えられる。The device consisting of a stack and an intermediate counterweight is mounted in the shell and prestressed by being compressed along the minor axis of the ellipse. When the device is placed inside the shell, the prestressed stress is released and the elliptical major axis shortens and the device is prestressed along the longitudinal axis of the stack.

【００１１】最も広く使用されている変換器構成要素は
圧電セラミックのスタックであるが、これらのセラミッ
クのスタックは、ある場合には、磁歪変換器によって置
換されることができる。これらの変換器は主に希土類元
素から構成される材料から通常成る細長いバーから主に
構成され、バーの周りに巻かれたコイルによって創製さ
れる磁界の影響を受けて長手方向の軸に沿って振動およ
び収縮伸張することができる。The most widely used transducer component is a stack of piezoelectric ceramics, but these ceramic stacks can in some cases be replaced by magnetostrictive transducers. These transducers consist mainly of elongated bars, usually made of materials composed mainly of rare earth elements, and along their longitudinal axis under the influence of the magnetic field created by the coil wound around the bar. Can be vibrated and contracted and stretched.

【００１２】現在電気音響変換器を使用することは、そ
れらのパワーを増加するための、およびそれらを一層低
い周波数で放射させることができるようにするための方
法を探求することに帰着してきた。The current use of electroacoustic transducers has resulted in the search for ways to increase their power and to be able to radiate them at lower frequencies.

【００１３】圧電セラミックのスタックから作られた電
気音響変換器の場合、そのパワーは電気音響変換器に入
れられたセラミックの体積におおよそ比例しているとい
うこと、および放射されるべき周波数の下方の限界がお
そらくセラミックスタックの長手方向の圧縮の固有振動
数に関連することとは既知である。それ故に最も低い実
現可能な周波数を放射することができるハイパワーの電
気音響変換器を製造するためには、非常に長いシリンダ
を形成するスタックを作ることが必要とされる。In the case of an electroacoustic transducer made from a stack of piezoceramics, its power is approximately proportional to the volume of the ceramic contained in the electroacoustic transducer, and below the frequency to be radiated. It is known that the limit is probably related to the natural frequency of longitudinal compression of the ceramic stack. Therefore, in order to manufacture a high-power electroacoustic transducer capable of radiating the lowest feasible frequency, it is necessary to make a stack forming a very long cylinder.

【００１４】このような原理は、明らかに技術的なおよ
び特に経済的な限界に直面する。それ故に、アンテナ、
ネットワークとしても知られているが、の中に組立てら
れ、機械的組立ておよびユニットの電気配線を複雑にし
そしてコストを増加多させる多数の電気音響変換器を作
ることがしばしば必要となる。Such principles clearly face technical and especially economic limitations. Hence the antenna,
Also known as a network, it is often necessary to make a large number of electro-acoustic transducers that are assembled in and complicate mechanical assembly and electrical wiring of the unit and add cost.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】それ故に提出された問
題は、水の中に浸けられることが可能でそれらの体積を
著しく増加させることなく増加されたパワーを供給しお
よび／または比較的低い周波数で放射することができる
であろう電気音響変換器を得ること、およびそれらを製
造するための方法を発明することである。The problem posed is therefore that they can be submerged in water to provide increased power and / or at relatively low frequencies without significantly increasing their volume. To obtain electro-acoustic transducers that could radiate at, and to invent a method for manufacturing them.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明によると、提出さ
れた問題の解決方法はケーシング内に以下に述べるよう
な電気音響変換器を生成することである。すなわちその
電気音響変換器は、少なくとも１つの支持構成要素すな
わちコーンと少なくとも１つの他の支持構成要素すなわ
ち釣合重りとを具備し、前記変換器の長手方向の軸に沿
って伸びた少なくとも２つの変換器ユニットを具備し、
前記長手方向の軸に沿った少なくとも１つの予め応力を
加えられるロッドを前記変換器ユニットの前記第１と第
２の支持構成要素の間に有しており、変換器ユニットは
並んで配置されおよび／または軸として前記長手方向の
軸を有する同軸シリンダを構成しそして同位相で振動す
ることができるような、および可動性で前記変換器ユニ
ットの間に前記変換器ユニットと機械的に直列に装着す
なわち積み重ねられている少なくとも１つの硬質の中間
構成要素或いはユニットを含み、前記硬質中間構成要素
は前記ロッドを使用して前記変換器ユニットと同時に予
め応力を加えられることができ、そして前記硬質中間構
成要素は前記変換器ユニットとおそらく同じ位相で振動
する電気音響変換器である。According to the invention, the solution to the problem posed is to create an electroacoustic transducer in the casing as described below. That is, the electroacoustic transducer comprises at least one support component or cone and at least one other support component or counterweight, and at least two extending along the longitudinal axis of the transducer. Equipped with a converter unit,
Having at least one prestressed rod along the longitudinal axis between the first and second support components of the transducer unit, the transducer units being arranged side by side and / Or constructing a coaxial cylinder with said longitudinal axis as an axis and being able to oscillate in phase, and movably mounted between said converter units in mechanical series with said converter units That is, comprising at least one rigid intermediate component or unit stacked, said rigid intermediate component being prestressable at the same time as said transducer unit using said rod, and said rigid intermediate component. The element is an electroacoustic transducer that oscillates probably in phase with the transducer unit.

【００１７】さらに、本発明による電気音響変換器は、
２つの支持構成要素を一緒に引っ張っている予め応力を
加える装置を使用して前記長手方向の軸に沿って予め応
力を加えられた第１および第２の支持構成要素の間に位
置付けられた長手方向の軸に沿って細長い形をした少な
くとも２つの変換器ユニットを具備し、前記変換器ユニ
ットは平行且つ平らな２つの長手方向端部をそれぞれ有
し、前記変換器ユニットは平行で並んでおり同位相で機
能し、その組立て物はケーシング内に入れられ、１つの
前記変換器ユニットの一端部のみは前記第１の支持構成
要素に接触し、第２の前記変換器ユニットの一端部のみ
は前記第２の支持構成要素に接触し、そして前記変換器
は前記第１および第２の変換器ユニットの間に装着さ
れ、前記変換器ユニットの２つの端部それぞれ接触する
２つの平行面を有し、前記予め応力を加える装置によっ
て前記第１および第２の変換器ユニットと同時に前記長
手方向の軸に沿って予め応力を加えられることができる
硬質中間組立て物を具備しており、各前記変換器ユニッ
トは細長い形のシリンダを形成する電極の代わりに少な
くとも１つの磁歪バーか或いは少なくとも１つの圧電セ
ラミックスタックかから作られることができる電気音響
変換器である。Furthermore, the electroacoustic transducer according to the present invention comprises:
A longitudinal position located between the first and second pre-stressed support components along the longitudinal axis using a pre-stressing device pulling the two support components together At least two transducer units elongated along an axis of direction, said transducer units each having two parallel and flat longitudinal ends, said transducer units being arranged in parallel Working in phase, the assembly is placed in a casing such that only one end of the one transducer unit contacts the first support component and only one end of the second transducer unit. Contacting the second support component and the transducer is mounted between the first and second transducer units and has two parallel faces that contact each of the two ends of the transducer unit. Shi A rigid intermediate assembly capable of being prestressed along the longitudinal axis simultaneously with the first and second transducer units by the prestressing device, each transducer unit Is an electroacoustic transducer which can be made of at least one magnetostrictive bar or at least one piezoelectric ceramic stack instead of the electrodes forming the elongated cylinder.

【００１８】本発明による電気音響変換器では、長手方
向のギャップはまた前記硬質中間構成要素と前記第１お
よび第２の各支持構成要素との間にあると予知されるの
で、前記変換器ユニットによって生成された力および前
記予め応力を加える装置による力によって前記支持構成
要素の間に相対的な移動が起こるときに、前記硬質中間
構成要素と前記支持構成要素との間の接触が回避され
る。In the electroacoustic transducer according to the invention, a longitudinal gap is also foreseen between the rigid intermediate component and each of the first and second supporting components, so that the transducer unit Contact between the rigid intermediate component and the support component is avoided when relative movement occurs between the support components due to the force generated by the force and the force from the prestressing device. ..

【００１９】さらに、本発明による電気音響変換器で
は、前記硬質中間ユニットは金属の単一硬質片から作ら
れ、例えば前記長手方向の軸に平行なおおよそ円筒形の
構成要素を形成することができ、前記第１の変換器ユニ
ットの第２の端部に接触している前記２つの平行面の一
方を含む空洞のそばの一方の先端において終端し、およ
びその他方の先端上では、第２の前記変換器ユニットの
第２の端部に接続する前記２つの平行面の他方に接触す
る外部カラーによって終端している。Furthermore, in the electroacoustic transducer according to the invention, said rigid intermediate unit can be made from a single rigid piece of metal, for example forming a generally cylindrical component parallel to said longitudinal axis. , Terminating at one end by a cavity containing one of the two parallel faces in contact with the second end of the first transducer unit and on the other end of the second end. It is terminated by an external collar that contacts the other of the two parallel faces that connect to the second end of the transducer unit.

【００２０】好ましい形状の構成では、前記中間ユニッ
トは、少なくとも２つの硬質中間構成要素と、前記２つ
の硬質中間構成要素の間に装着されそしてこれらと機械
的に直列に配置された少なくとも１つの中間変換器ユニ
ットとから構成される。In a preferred configuration, the intermediate unit comprises at least two rigid intermediate components and at least one intermediate mounted between the two rigid intermediate components and arranged in mechanical series therewith. It is composed of a converter unit.

【００２１】本発明による電気音響変換器の好ましい形
状の構成では、前記予め応力を加える装置は、各前記支
持構成要素に或いは中間構成要素にそれらの各端部で固
定される、特に“ TONPILZ”および“ JANUS”タイプの
装置に対して適用される、１つ以上のロッドを具備し、
でなければ特に“ FLEXTENSIONAL”タイプの装置に対し
て適用される前記可変形ケーシングを具備する。In a preferred configuration of the electroacoustic transducer according to the invention, the prestressing device is fixed to each of the supporting components or to an intermediate component at their respective ends, in particular "TONPILZ". And equipped with one or more rods applicable to "JANUS" type devices,
Otherwise, it comprises said deformable casing which is especially adapted for "FLEXTENSIONAL" type devices.

【００２２】本発明による１つの特別な形状の構造で
は、前記第１および第２の変換器ユニットの活動部分の
横断面はおおよそ等しい。In one specially shaped construction according to the invention, the cross sections of the active parts of said first and second converter units are approximately equal.

【００２３】提出された問題の１つの解決方法はまた、
以下のような電気音響変換器の製造方法を得ることであ
る。その電気音響変換器は２つの支持構成要素の間で軸
方向に予め応力を加えられる少なくとも１つの細長い形
の変換器ユニットから成るタイプのものであり、前記支
持構成要素の間にあり２つの支持構成要素の一方に接触
する一端部のみを有する第１の細長い変換器ユニット
と、他方の支持構成要素に接触する一端部のみを有する
第２の細長い変換器ユニットとを装着し、前記変換器ユ
ニットは平行で並び同位相で機能することによって特徴
付けられており、中間構成要素は２つの変換器ユニット
の間に装着されそして前記変換器ユニットの２つの端部
の内の１つの上に位置しており、２つの変換器ユニット
は２つの支持構成要素と２つの変換器ユニット間で長手
方向の力を伝達する前記中間構成要素との間で予め応力
を加えられる。One solution to the problem submitted is also
It is to obtain a method for manufacturing an electroacoustic transducer as follows. The electro-acoustic transducer is of the type consisting of at least one elongated transducer unit which is axially prestressed between two support components, between the support components two support Mounting a first elongate transducer unit having only one end contacting one of the components and a second elongate transducer unit having only one end contacting the other supporting component, said transducer unit Are arranged in parallel and function in phase, the intermediate component being mounted between two transducer units and located on one of the two ends of said transducer units. And the two transducer units are prestressed between the two support components and said intermediate component transmitting longitudinal forces between the two transducer units.

【００２４】[0024]

【作用】本発明による電気音響変換器によって提供され
る効果は多数ある。The advantages provided by the electroacoustic transducer according to the invention are numerous.

【００２５】例えば本発明による電気音響変換器では、
同じ高さと実質上同じ断面を有する活動構成要素とを有
する２つのスタックであり実質上第１のスタックを囲む
リングの形をしたセラミック製の第２のスタックの装着
によって、第１の前記スタックのみを有する同体積の既
知の電気音響変換器と比較するとそのパワーが実質上２
倍である電気音響変換器が製造される。何故ならセラミ
ックの体積は２倍であり、同時に２つの挿入されたスタ
ックによってこのように形成された想像上のスタックの
等価の長さも２倍だからである。結果として、長さの平
方根におおよそ反比例する本発明の挿入されたスタック
の共鳴振動数は、同寸法の既知の設計の電気音響変換器
と比較すると40％減少されるであろう。For example, in the electroacoustic transducer according to the present invention,
Due to the mounting of the second stack made of ceramic in the form of a ring, which is substantially in the form of a ring surrounding the first stack, two stacks having the same height and active components having substantially the same cross section, only the first said stack. Has a power of substantially 2 when compared to a known electroacoustic transducer of the same volume having
A double electroacoustic transducer is produced. Because the volume of the ceramic is doubled, and at the same time the equivalent length of the imaginary stack thus formed by the two inserted stacks is also doubled. As a result, the resonant frequency of the inventive inserted stack, which is approximately inversely proportional to the square root of length, will be reduced by 40% when compared to an electroacoustic transducer of known design of the same size.

【００２６】さらに本発明による装置は、変換器の寸法
を著しく増加させることなく、２つより多くのスタック
を一緒に装着して使用することができる。この装置は、
得られるべきパワーおよび／または低い周波数の点から
してもはるかにより良い性能を得ることができる。Furthermore, the device according to the invention allows more than two stacks to be mounted together and used without significantly increasing the size of the transducer. This device
Much better performance can be obtained in terms of the power to be obtained and / or the lower frequency.

【００２７】本発明による合成装置の信頼性は著しく改
善され、そしてそのコストは著しく低下する。The reliability of the synthesizer according to the invention is significantly improved and its cost is significantly reduced.

【００２８】本発明による電気音響変換器は、圧電セラ
ミック変換器によってか或いは磁歪バーによってかで構
成されることができる。The electroacoustic transducer according to the invention can be constituted by a piezoelectric ceramic transducer or by a magnetostrictive bar.

【００２９】[0029]

【実施例】図１は、圧電セラミックから作られた２つの
変換器ユニットが装備された、“TONPILZ”タイプの装
置における、本発明による電気音響変換器を示してい
る。1 shows an electroacoustic transducer according to the invention in a "TONPILZ" type device equipped with two transducer units made of piezoceramic.

【００３０】このタイプの装置における電気音響変換器
は、金属ケーシング３と、釣合重り２と、コーン１と、
予め応力を加えられるロッド４と、ロックナット５から
構成されており、それらはすべて既知のものである。The electroacoustic transducer in this type of device comprises a metal casing 3, a counterweight 2, a cone 1 and
It consists of a pre-stressed rod 4 and a lock nut 5, all of which are known.

【００３１】示されるとおり、前記ケーシング３は、シ
ールリング14によって水密にしてある蓋13によって一端
部で閉じられている。As shown, the casing 3 is closed at one end by a lid 13 which is watertight by a seal ring 14.

【００３２】支持構成要素を形成する前記釣合重りは、
前記ケーシングの内部リム上に位置するサスペンション
ユニット11によって、およびサスペンションナット12に
よって前記ケーシングの内側に装着される。前記釣合重
りは中心位置合わせリング21によって前記ケーシング内
で中心に維持される。The counterweight forming the support component is
It is mounted inside the casing by a suspension unit 11 located on the inner rim of the casing and by a suspension nut 12. The counterweight is maintained centrally within the casing by a centering alignment ring 21.

【００３３】密閉コネクタ18は前記蓋13に付着され、そ
して必要とされる電気エネルギを供給して前記圧電セラ
ミックに電力を与える電気ケーブル19に連結される。A hermetic connector 18 is attached to the lid 13 and is connected to an electrical cable 19 which supplies the required electrical energy to power the piezoelectric ceramic.

【００３４】絶縁ディスク16は前記ケーシングと前記蓋
との間に装着され、そしてそれと蓋との間の空洞15を取
囲む。空洞15の中には、前記コネクタと前記変換器ユニ
ットとの間の接続をする電気ワイヤが装着される。An insulating disc 16 is mounted between the casing and the lid and surrounds the cavity 15 between it and the lid. In the cavity 15 electrical wires are mounted which make a connection between the connector and the converter unit.

【００３５】第２の支持構成要素を形成する前記コーン
１には通常、弾性カバー17が設けられている。カバー17
は前記コーン上で加硫され、そしてカラー20によって前
記ケーシングの一端部上に締着されて、前記電気音響変
換器に対して水密性を提供する。The cone 1 forming the second supporting component is usually provided with an elastic cover 17. Cover 17
Is vulcanized on the cone and fastened on one end of the casing by a collar 20 to provide water tightness to the electroacoustic transducer.

【００３６】示されるとおり、前記電気音響変換器は既
知のように電極10と交互になったディスク形状の圧電セ
ラミックで第１のスタック６を具備して、長手方向の軸
ｘｘ１に沿った細長いシリンダを形成する。このタイプ
の構造では、その軸は前記電気音響変換器の軸と同じで
ある。As shown, the electroacoustic transducer comprises a first stack 6 of disc-shaped piezoceramic alternating with electrodes 10 as is known, and an elongated cylinder along a longitudinal axis xx1. To form. In this type of construction, its axis is the same as that of the electroacoustic transducer.

【００３７】前記予め応力を加えられるロッドは、その
ねじを切った端部の１つを前記コーン内の機械でねじを
切った穴へとねじ込むことによって前記コーンに係着さ
れる。The prestressed rod is attached to the cone by screwing one of its threaded ends into a mechanically threaded hole in the cone.

【００３８】本発明によって示されるとおり、前記電気
音響変換器は前記軸ｘｘ１に沿った第２の細長いシリン
ダを形成するようなリング形状で電極10と交互になって
いる圧電セラミックの第２のスタック７を具備してお
り、そして前記電気音響変換器は硬質中間構成要素８を
持っており、その硬質中間構成要素８は前記第１と第２
の圧電セラミックのスタックの間に装着され、そして本
発明によるこのタイプの構造の前記硬質中間ユニットを
形成している。As shown by the present invention, the electro-acoustic transducer is a second stack of piezoelectric ceramics alternating with electrodes 10 in a ring shape to form a second elongated cylinder along the axis xx1. 7 and said electro-acoustic transducer has a rigid intermediate component 8, said rigid intermediate component 8 comprising said first and second rigid intermediate components 8.
Mounted between stacks of piezoceramics, and forms the rigid intermediate unit of this type of construction according to the invention.

【００３９】既知の電気音響変換器では、前記スタック
はそれらの長手方向の一方の端部を一方の前記支持構成
要素（コーン）上に、そして長手方向の他方の端部を他
方の前記支持構成要素（釣合重り）上に位置させる。本
発明による電気音響変換器では、第１の前記変換器ユニ
ットの第１の端部のみが第１の支持構成要素に対して位
置し、そして第２の前記変換器ユニットの第１の端部の
みが第２の支持構成要素に対して位置している。変換器
は前記第１と第２の変換器ユニットの間に装着された硬
質中間ユニットを具備し、硬質中間ユニットは前記変換
器要素の第２の端部に対して位置する２つの平行面を有
し、そして前記予め応力を加える装置によって前記長手
方向の軸（ｘｘ１）に沿って前記第１と第２の変換器ユ
ニットと一緒に予め応力を加えられることができる。In the known electroacoustic transducer, the stacks have one of their longitudinal ends on one of the supporting components (cones) and the other longitudinal end of the other supporting structure. Position it on the element (counterweight). In the electroacoustic transducer according to the invention, only the first end of the first said transducer unit is located with respect to the first support component and the first end of the second said transducer unit. Only the second support component is located. The transducer comprises a rigid intermediate unit mounted between the first and second transducer units, the rigid intermediate unit having two parallel faces located with respect to the second end of the transducer element. And may be pre-stressed with the first and second transducer units along the longitudinal axis (xx1) by the pre-stressing device.

【００４０】本発明による構造の特別な方法ではより適
確には、前記コーン１の接触面１Ａは前記第１のセラミ
ックスタック６の第１の接触面Ａに対置し、前記第１の
スタックの第２の接触面Ｂは前記硬質中間構成要素８の
底部に位置付けられた第１の接触面81に対置し、前記硬
質中間構成要素８の外側カラー上に位置付けられた第２
の接触面82は前記第２のセラミックスタック７の第１の
接触面Ｃに対置し、前記第２のセラミックスタック７の
第２の接触面Ｄは前記釣合重り上に位置付けられた接触
面２Ａに対置する。More precisely in the particular method of construction according to the invention, the contact surface 1A of the cone 1 opposes the first contact surface A of the first ceramic stack 6 and The second contact surface B opposes the first contact surface 81 located at the bottom of the rigid intermediate component 8 and the second contact surface B located on the outer collar of the rigid intermediate component 8.
Contact surface 82 of the second ceramic stack 7 opposes the first contact surface C of the second ceramic stack 7, and the second contact surface D of the second ceramic stack 7 is the contact surface 2A located on the counterweight. Opposite to.

【００４１】本発明によると、前記電気音響変換器の組
立ての間に、前記予め応力を加えるロッドは前記コーン
へねじ込まれ且つ固定され、前記第１のスタックは前記
コーンと接触するようになるように前記ロッドの周りに
装着され、前記硬質中間構成要素はその面81によって第
１のスタックと接触するようになるように前記ロッドの
周りにおよび前記第１のセラミック組立て６の周りに装
着され、第２のセラミックスタック７はその接触面Ｃに
よって前記硬質中間構成要素の前記カラーに接触するよ
うになるように前記ロッドの周りにおよび前記硬質中間
構成要素の周りに装着され、そして最後に、前記釣合重
りはその面２Ａによって前記第２のスタックの面Ｄに接
触するようになるように前記ロッドのおよび前記スタッ
クの周りに装着される。According to the invention, during assembly of the electroacoustic transducer, the prestressing rod is screwed into and secured to the cone so that the first stack comes into contact with the cone. Mounted around the rod, the rigid intermediate component being mounted by its face 81 into contact with the first stack around the rod and around the first ceramic assembly 6; The second ceramic stack 7 is mounted around the rod and around the rigid intermediate component so that it comes into contact with the collar of the rigid intermediate component by its contact surface C, and finally, the A counterweight is mounted on the rod and around the stack so that its surface 2A makes contact with the surface D of the second stack. That.

【００４２】そして前記釣合重りは保持され、引張り力
がその長手方向の軸に沿っておよび前記コーンから離れ
る方向で前記ロッドに印加される。前記引張り力はした
がって前記コーンを釣合重りに向けて移動させようと
し、そして互いに対置された接触面によって、前記引張
り力は前記コーンと前記硬質中間構成要素とのそれぞれ
の接触面１Ａおよび81との間の第１のスタックの前記軸
ｘｘ１に沿って予め圧縮応力を加えさせる。前記引張り
力は前記硬質中間構成要素の前記軸ｘｘ１に沿って前記
硬質中間構成要素と各前記釣合重りとのそれぞれの接触
面82および２Ａとの間に前記第２のスタックの前記軸ｘ
ｘ１に沿って予め圧縮応力を加えさせる。The counterweight is then held and tension is applied to the rod along its longitudinal axis and away from the cone. The pulling force thus tends to move the cone towards the counterweight, and due to the contact surfaces which are opposed to each other, the pulling force causes the contact surface 1A and 81 of the cone and the rigid intermediate component, respectively. Pre-compressive stress is applied along the axis xx1 of the first stack between. The pulling force is along the axis xx1 of the rigid intermediate component between the respective contact surfaces 82 and 2A of the rigid intermediate component and each counterweight, and the axis x of the second stack.
A compressive stress is applied in advance along x1.

【００４３】そして、前記引張り力を維持している間
に、前記ナット５は前記釣合重りに接触するようになる
まで、既知の方法で、前記ロッドの第２のねじを切られ
た端部上にねじ込まれ、そこで前記引張り力は解除され
ナットは今予め応力を受けている装置を保持する。Then, while maintaining the pulling force, the nut 5 contacts the counterweight in a known manner until the nut 5 comes into contact with the counterweight. It is screwed up, where the tensile force is released and the nut holds the now prestressed device.

【００４４】したがって形成された装置は前記ケーシン
グ内に装着されることができ、そして最終的な組立て作
業が実行されることができる。The device thus formed can be mounted in the casing and the final assembly operation can be carried out.

【００４５】非常に高品質な平行性がこれらの構成要素
の接触面の間に、特に前記硬質中間構成要素の前記81と
82との間に、得られるに違いないことは明白である。Very high quality parallelism is provided between the contact surfaces of these components, especially with the 81 of said rigid intermediate component.
It is clear that between 82 and must be obtained.

【００４６】示されるとおり、本発明による電気音響変
換器では、長手方向の軸ｘｘ１に沿って前記釣合重り２
と前記硬質中間構成要素８との間にはギャップ９Ａが許
容されなければならない。前記硬質中間構成要素８と前
記コーン１との間には別のギャップ９Ｂが許容されなけ
ればならないので、前記第１および第２のスタックの収
縮および伸張の動きによって発生する前記コーンおよび
前記硬質中間構成要素の振動性の動きの間の、前記硬質
中間構成要素と前記コーンおよび前記釣合重りとの間の
接触は回避される。これらのギャップのサイズは約数ミ
リメートルであるのが好ましい。As shown, in the electroacoustic transducer according to the present invention, the counterweight 2 is arranged along the longitudinal axis xx1.
A gap 9A must be allowed between and the said rigid intermediate component 8. Since another gap 9B must be allowed between the rigid intermediate component 8 and the cone 1, the cone and the rigid intermediate produced by the contracting and stretching movements of the first and second stacks. Contact between the rigid intermediate component and the cone and the counterweight during the oscillatory movement of the component is avoided. The size of these gaps is preferably around a few millimeters.

【００４７】この明細書では、−硬質中間ユニット−お
よび−硬質中間構成要素−という表現において、問題と
なる硬質性は前記構成要素或いは前記ユニットの長手方
向の硬質性、すなわち前記長手方向の軸ｘｘ１に沿った
引張り力或いは圧縮力に対する硬質性である。さらに前
記硬質中間構成要素或いは前記中間ユニットの硬質性
（或いは固さ）は、ｘｘ１に平行でない他のすべての軸
に沿ってその正しい機械的振舞いを確実にするのに十分
でなければならない。前記中間構成要素或いは前記中間
ユニットの前記長手方向の硬質性は、多くの場合前記第
１および第２のスタックの長手方向の硬質性よりも著し
く大きいであろう。In this specification, in the expressions "hard intermediate unit" and "hard intermediate component", the problematic hardness is the rigidity in the longitudinal direction of the component or the unit, that is, the longitudinal axis xx1. It is rigid against tensile or compressive forces along. Furthermore, the rigidity (or stiffness) of the rigid intermediate component or the intermediate unit must be sufficient to ensure its correct mechanical behavior along all other axes that are not parallel to xx1. The longitudinal stiffness of the intermediate component or the intermediate unit will often be significantly greater than the longitudinal stiffness of the first and second stacks.

【００４８】前記ロッド４、前記第１のスタック、前記
中間構成要素および前記第２のスタックはできればおお
よそ円筒形の絶縁スリーブ40によって外装されるべきで
あることは注意すべきである。これらのスリーブは種々
の構成要素の間に電気的絶縁を設けるために作用し、そ
れらはまた相対的な振動性の動きによって構成要素間に
生じ得る摩擦を最小にする。It should be noted that the rod 4, the first stack, the intermediate component and the second stack should be covered by an insulating sleeve 40, which is preferably approximately cylindrical. These sleeves serve to provide electrical insulation between the various components, and they also minimize the friction that can occur between the components due to relative oscillatory movement.

【００４９】通路（図示されない）は当然ながら種々の
構成要素内に計画されて、電気ワイヤ（図示されない）
が前記空洞15から前記スタックの前記電極へと縫うよう
に通り抜けさせるようにする。The passages (not shown) are, of course, planned in various components and electrical wires (not shown).
Sew through the cavities 15 to the electrodes of the stack.

【００５０】前記第１および第２のスタックの電気配線
は、前記スタックの各長手方向の振動はそれらの振幅が
累加されるように常に累加されていることと、前記電気
音響変換器のパワーがそれ故に前記第１および第２のス
タックのパワーの合計におおよそ等しいこととは明白で
ある。The electric wirings of the first and second stacks are such that the vibrations in the respective longitudinal directions of the stacks are always accumulated so that their amplitudes are accumulated, and the power of the electroacoustic transducer is It is therefore clear that it is approximately equal to the sum of the powers of said first and second stacks.

【００５１】図面からわかるとおり、前記電気音響変換
器は第１に前記ケーシングと前記コーンとの間にそして
第２に前記ケーシングと前記釣合重りとの間に対して許
容された空間に対応するギャップ22および23を、既知の
方法で、具備している。これらの空間は一般にはガスで
満たされている。As can be seen from the drawing, the electroacoustic transducer corresponds firstly to the space allowed between the casing and the cone and secondly between the casing and the counterweight. The gaps 22 and 23 are provided in a known manner. These spaces are generally filled with gas.

【００５２】本発明による電気音響変換器を構成してい
るための別の手段の横方向の断面が図２に、“ TONPIL
Z”タイプの装置の形状で示されている。A lateral cross section of another means for constructing an electroacoustic transducer according to the invention is shown in FIG.
It is shown in the form of a Z "type device.

【００５３】図１のそれらと全く同一であるこれらの動
作構成要素は同じ参照符号によって同定されている。Those operating components that are identical to those of FIG. 1 are identified by the same reference numbers.

【００５４】図面からわかるとおり、本発明による構造
のこの特別の形状では、前記コーンは接触面１Ａによっ
てディスク型セラミックの前記第１のスタック６の第１
の端部Ａに接触し、前記第１のスタックはその第２の端
部Ｂによって前記硬質中間ユニットの面81に接触してお
り、前記硬質中間ユニットはその面82によってリング形
状であり得る第２のセラミックスタック７の第１の接触
面Ｃに接触する。それにもかかわらずこのリングの比較
的大きな直径の故に、前記セラミック７は、例えば前記
第１のスタックの断面面積におおよそ等しい第２のスタ
ックの活動部分−セラミック−の断面を得るために、都
合が良いようにリングの扇形部の形状であり得るであろ
う。形状および寸法の選択は、変換器の必要とされる性
能に関連して為される。As can be seen from the drawing, in this particular shape of the structure according to the invention, the cone is the first of the first stack 6 of disc-shaped ceramics due to the contact surface 1A.
Contacting the end A of the first stack with the second end B of the first stack contacting the face 81 of the rigid intermediate unit, which face 82 may have a ring shape. It contacts the first contact surface C of the second ceramic stack 7. Nevertheless, because of the relatively large diameter of this ring, the ceramic 7 is convenient for obtaining a cross section of the active part-ceramic-of the second stack, for example approximately equal to the cross-sectional area of the first stack. It could well be in the shape of a sector of the ring. The choice of shape and size is made in relation to the required performance of the transducer.

【００５５】この図面からわかるとおり、本発明によっ
て、前記第１と第２のスタックの間の前記ロッド４によ
って及ぼされる予め応力を加えている圧縮力を伝達する
前記硬質中間ユニットは、５つの硬質中間構成要素８と
リング型或いは扇形の形状であり得る４つの介在する圧
電セラミックのスタック８Ａ，８Ｂ，８Ｃおよび８Ｄを
組立てることによって作られる。As can be seen from this figure, according to the invention, said rigid intermediate unit for transmitting the prestressing compressive force exerted by said rod 4 between said first and second stacks comprises five rigid intermediate units. It is made by assembling the intermediate component 8 and four intervening piezoceramic stacks 8A, 8B, 8C and 8D which may be ring-shaped or fan-shaped.

【００５６】本発明によると、前記第１および第２のス
タックおよび前記中間のスタックは、前記スタックの振
動性の動きが同位相にあるように接続される。According to the invention, the first and second stacks and the intermediate stack are connected such that the oscillatory movements of the stacks are in phase.

【００５７】示されるとおり、前記中間構成要素は円筒
形の形状であり、それらの軸は前記長手方向の軸ｘｘ１
であり、それらには一方の端部に内側カラーが他方の端
部に外側カラーがそれぞれ設けられており、これらのカ
ラーにはそれぞれ接触面が設けられ、各前記硬質中間構
成要素の２つの接触面は平行であり前記長手方向の軸ｘ
ｘ１に直角である。As shown, the intermediate components are of cylindrical shape and their axes are the longitudinal axes xx1.
And each of them is provided with an inner collar at one end and an outer collar at the other end, and each of these collars is provided with a contact surface for contacting the two contact points of each said rigid intermediate component. The planes are parallel and said longitudinal axis x
It is at a right angle to x1.

【００５８】ギャップ９Ａは、振動しすべき各硬質中間
構成要素と前記釣合重りとの間に許容され、ギャップは
また各硬質中間構成要素と前記コーンとの間に対しても
許容される。A gap 9A is allowed between each rigid intermediate component to be oscillated and the counterweight, and a gap is also allowed between each rigid intermediate component and the cone.

【００５９】示されるとおり、本発明によると、前記コ
ーンと前記釣合重りを一緒に引っ張るようにする前記ロ
ッドによって及ぼされる予め加えられた応力は、前記第
１と第２のスタックおよび前記中間スタック８Ａ，８
Ｂ，８Ｃおよび８Ｄに予め加えられた圧縮応力を加えさ
せ、そして前記硬質中間構成要素上に引張り応力を加え
させる。As shown, in accordance with the present invention, the pre-applied stress exerted by the rod that pulls the cone and the counterweight together pulls the first and second stacks and the intermediate stack. 8A, 8
B, 8C and 8D are subjected to pre-applied compressive stress and tensile stress on the rigid intermediate component.

【００６０】本発明による電気音響変換器を構成する手
段の１つの横方向断面図は、“ JANUS”タイプの装置の
形状として図３に示されている。A cross-sectional side view of one of the means constituting the electroacoustic transducer according to the invention is shown in FIG. 3 in the form of a "JANUS" type device.

【００６１】この図面からわかるとおり、既知の方法で
のこのタイプの電気音響変換器構造では、ケーシング３
は一般に長手方向の軸ｘｘ１に沿った円筒形であり密封
はされていない。前記ケーシングの内部には、２つのコ
ーンが前記電気音響変換器をその中央部で横切って通る
横方向軸ｙｙ１に対して対象に配置されており、これら
のコーン１は、前記コーンに接触する２つのロックナッ
ト５がその上にねじ込まれ両端部でねじを切られている
予め応力を加えるロッド４によって連結される。２つの
第１のセラミックスタック６、２つの硬質中間構成要素
８および２つの第２のセラミックスタック７はまた、前
記軸ｙｙ１の近傍で前記ケーシング内に対象に配置され
ている。As can be seen from this figure, in this type of electroacoustic transducer construction in a known manner, the casing 3
Is generally cylindrical along the longitudinal axis xx1 and is not sealed. Inside the casing, two cones are arranged symmetrically with respect to a transverse axis yy1 passing through the electroacoustic transducer in its central part, these cones 1 being in contact with the cone 2. One lock nut 5 is screwed onto it and is connected by a pre-stressing rod 4 which is threaded at both ends. Two first ceramic stacks 6, two rigid intermediate components 8 and two second ceramic stacks 7 are also symmetrically arranged in the casing in the vicinity of the axis yy1.

【００６２】このタイプの装置では、中央の釣合重り２
は通常は図１および図２の装置と比較するとより小さく
より軽くなっており、そして前記ロッド４は前記コーン
を一緒に引っ張りまた２つのセラミックスタック６を引
っ張るようになっており、２つの硬質中間構成要素と２
つの第２のセラミックのスタック７を一緒により近接さ
せる。In this type of device, the central counterweight 2
Are usually smaller and lighter than the devices of FIGS. 1 and 2, and the rod 4 is adapted to pull the cone together and the two ceramic stacks 6 to provide two rigid intermediates. Component and 2
The two second ceramic stacks 7 are brought closer together.

【００６３】このタイプの構造で注目すべきなのは、ロ
ッド４は釣合重りを通過するがそれにきっちりと接続さ
れてはいないという点である。What is noteworthy with this type of construction is that the rod 4 passes through the counterweight but is not tightly connected to it.

【００６４】ディスク型であり得る釣合重りは２つの平
行な接触面２Ａを有する。The counterweight, which may be disc-shaped, has two parallel contact surfaces 2A.

【００６５】図面からわかるとおり、本発明によって、
各コーンは少なくともその面１Ａの部分上でディスク型
であり得る第１の圧電セラミックスタックの第１の端部
に接触しており、この第１のスタックは、カップ型であ
り得て前記第１の接触面81に平行な第２の接触面82をそ
の第２の端部に有する硬質中間構成要素８の底部に位置
付けられた第１の接触面81に、その第２の端部で接触す
る。As can be seen from the drawings, according to the present invention,
Each cone is in contact on at least a portion of its face 1A with a first end of a first piezoceramic stack, which may be disc-shaped, the first stack may be cup-shaped and said first A second contact surface 81 parallel to the contact surface 81 of the first contact surface 81 located at the bottom of the rigid intermediate component 8 at its second end is contacted at its second end ..

【００６６】示されるとおり、このいわゆる“ JANUS”
タイプ構造は基本的に、横方向の軸ｙｙ１の周りに対称
に配置され共有の釣合重りを供えた、図１および図２に
記載されるような２つの“ TONPILZ”構造から成る。As shown, this so-called "JANUS"
The type structure basically consists of two "TONPILZ" structures as described in FIGS. 1 and 2, symmetrically arranged about the transverse axis yy1 and provided with a shared counterweight.

【００６７】図３に示されるようなタイプの構造では、
前記横方向の軸ｙｙ１の同じ側部上に位置付けられた圧
電セラミックのスタックは同じ位相で振動するようにさ
れ、そして前記横方向の軸ｙｙ１の他方の側部上の圧電
セラミックのスタックは 180゜だけシフトされたそれら
の位相で振動するようにされる。In a structure of the type as shown in FIG. 3,
The piezoceramic stacks located on the same side of the transverse axis yy1 are made to oscillate in phase, and the piezoceramic stack on the other side of the transverse axis yy1 is 180 °. It is made to oscillate with those phases shifted only.

【００６８】図面からわかるとおり、このタイプの装置
において知られている方法では、前記コーン１を覆って
いる弾性カバー17はまた前記圧電セラミックのスタック
をも覆っている。As can be seen from the drawing, in the method known in this type of device, the elastic cover 17 covering the cone 1 also covers the stack of piezoelectric ceramics.

【００６９】このタイプの構造では、前記弾性カバー17
によって覆われた前記コーンと前記スタックと前記釣合
重りから構成される装置は前記ケーシング内へと誘導さ
れ、そして構成要素24および25−一般にチューブ形状で
ある−によっておよびクランプでこの中に固定される。In this type of structure, the elastic cover 17
A device consisting of the cone covered by the stack, the stack and the counterweight is guided into the casing and secured therein by components 24 and 25-generally of tubular shape-and by a clamp. It

【００７０】前記セラミックに対してそれらから供給コ
ネクタまでの供給ワイヤの通過を可能にしている空洞15
は、前記釣合重り内に位置付けられる。Cavity 15 allowing passage of feed wires from them to the feed connector to the ceramics
Are positioned within the counterweight.

【００７１】既知である方法では、このタイプの構造
は、前記弾性カバーと前記ケーシングの壁との間のほと
んどの空間を満たすハネカム材料から一般に作られるバ
ッフル23を具備する。In a known manner, this type of construction comprises a baffle 23, generally made of honeycomb material, which fills most of the space between the elastic cover and the wall of the casing.

【００７２】本発明による電気音響変換器を構成する１
つの手段の横方向の断面は、“ FLEXTENSIONAL”タイプ
の装置の形状で図４に示されている。Constructing an electroacoustic transducer according to the present invention 1
A lateral cross section of one means is shown in FIG. 4 in the form of a "FLEXTENSIONAL" type device.

【００７３】示されたタイプの構造は、より特別な４級
“ FLEXTENSIONAL”と呼ばれるものである。The type of structure shown is that of the more special quaternary "FLEXTENSIONAL".

【００７４】このタイプの構造では、前記電気音響変換
器のケーシングは、一般にファイバガラス−エポキシ合
成物であり、その軸が図４の面に対して直角であるシリ
ンダの形状であり、その短軸は横方向の軸ｙｙ１に沿っ
ておりその長軸は長手方向の軸ｘｘ１に沿っている楕円
形の断面を有する殻28によって形成されている。In this type of construction, the casing of the electroacoustic transducer is generally a fiberglass-epoxy compound, in the form of a cylinder whose axis is at right angles to the plane of FIG. Is formed by a shell 28 having an elliptical cross section along a transverse axis yy1 whose major axis lies along the longitudinal axis xx1.

【００７５】このタイプの構造内の前記支持構成要素は
通常、図面の平面に対して直角である軸に沿って延在す
る中央芯27および２つの挿入物26を具備する。既知であ
る方法では、セラミックのスタックは横方向の軸ｙｙ１
の両側部上に配置され、これらのスタックは細長くさ
れ、その一方の端部は好ましくは中間溝形鋼（ channe
l）41および充填板（fillerplate）29によって前記挿入
物に接続されており、他方の端部は前記芯に接続され
る。このタイプの構造では組立ての間中その横方向の軸
ｙｙ１に沿って締めつけられる予めの応力が殻自身によ
って加えられるので、前記溝形鋼および充填板を具備す
るユニットと前記スタックと前記芯とは内側へと装着さ
れることができる。そして締着が弛緩されると前記長手
方向の軸ｘｘ１に沿って前記円筒形殻を解放させそれに
よって前記セラミックのスタックに予め応力を加える。The support components in this type of structure typically comprise a central core 27 and two inserts 26 extending along an axis that is perpendicular to the plane of the drawing. In the known method, the ceramic stack has a transverse axis yy1.
On both sides of the stack, these stacks are elongated, one end of which is preferably intermediate channel steel (channe
l) 41 and a filler plate 29 connected to the insert, the other end being connected to the core. In this type of construction, the pre-stressing, which is clamped along its transverse axis yy1 during the assembly, is exerted by the shell itself, so that the unit comprising the channel steel and the filling plate, the stack and the core Can be mounted inward. The loosening of the fastening then releases the cylindrical shell along the longitudinal axis xx1, thereby pre-stressing the ceramic stack.

【００７６】本発明によって図面からわかるとおり、前
記第１と第２のスタックの間に予め加えられた応力を伝
達する硬質中間構成要素８は、第１のセラミックのスタ
ック６とそれに平行な第２のセラミックのスタック７と
の間の前記芯の両側部上に挿入されている。As can be seen from the drawings according to the invention, a rigid intermediate component 8 for transmitting a pre-applied stress between said first and second stack comprises a first ceramic stack 6 and a second parallel ceramic stack 6. On both sides of the core between it and the ceramic stack 7.

【００７７】示されるとおり、弾性水密性カバー17は前
記殻を取り囲んでいる。As shown, an elastic watertight cover 17 surrounds the shell.

【００７８】これらの電気音響変換器を機能させるため
の全体的な方法は、上記で説明された殻によって予め応
力を加えるという原理および振動を伝播媒体によって伝
達するという原理を除いて、図３の構造のそれとほとん
ど同一である。図４の構造では、前記楕円形断面の殻は
前記スタックによって生成された挿入物の振動性の動き
の増幅器として使用される。長手方向の軸ｘｘ１に沿っ
た挿入物の前記振動性の動きは、これらの挿入物の両側
部上に延在する殻の部分をより大きな振幅で振動させ、
そしてその動きは外部伝播媒体に伝達される。The overall method for operating these electroacoustic transducers is as shown in FIG. 3, except for the principle of prestressing by the shell and the principle of transmitting vibrations by a propagating medium as described above. It is almost identical to that of the structure. In the structure of FIG. 4, the shell of elliptical cross section is used as an amplifier for the oscillatory motion of the insert produced by the stack. The oscillating movement of the inserts along the longitudinal axis xx1 causes the portions of the shell extending on opposite sides of these inserts to oscillate with greater amplitude,
Then, the movement is transmitted to the external transmission medium.

【００７９】本発明による電気音響変換器を構成するた
めの１つの手段の横方向の断面は、磁歪ユニットを装備
した“ TONPILZ”タイプの装置の形状で図５に示されて
いる。A lateral cross section of one means for constructing an electroacoustic transducer according to the invention is shown in FIG. 5 in the form of a "TONPILZ" type device equipped with a magnetostrictive unit.

【００８０】図５の断面VI−VIは図６に示されている。Section VI--VI of FIG. 5 is shown in FIG.

【００８１】これらの図面では前記変換器ユニットは、
コイル30によって生成された磁界を受けるときに軸ｘｘ
１に平行なそれらの長手方向の軸に沿って振動する磁歪
バー29から作られる。In these figures, the converter unit is
Axis xx when subjected to the magnetic field generated by coil 30
Made from magnetostrictive bars 29 that oscillate along their longitudinal axis parallel to 1.

【００８２】軸ｘｘ１の同じ円内に位置付けられたバー
は、図６には図示されていない磁気リング31によって磁
気的に一緒に連結される。Bars located in the same circle of axis xx1 are magnetically linked together by a magnetic ring 31 not shown in FIG.

【００８３】これらの図面からわかるとおり、第１の変
換器ユニットは硬質中間構成要素８の外側に位置付けら
れた第１の４つのバーから形成され、これらの第１の４
つのバーはリング31によってコーン１の接触面１Ａにそ
れらの第１の端部で接触しており、それらの第２の端部
ではリング31によって前記硬質中間構成要素の第１の接
触面に接続されてこのタイプの構造での４つの脚部83を
構成する。As can be seen from these figures, the first transducer unit is formed from a first four bars located outside the rigid intermediate component 8, these first four
The two bars are in contact with the contact surface 1A of the cone 1 at their first end by a ring 31 and at their second end are connected by a ring 31 to the first contact surface of said rigid intermediate component. This constitutes four legs 83 in this type of construction.

【００８４】示されたとおり、第２の変換器ユニットは
硬質中間構成要素８の内側に位置付けられた４つのバー
から形成されており、これらの４つのバーはそれらの第
１の端部によってリング31を介して釣り合い重り２の接
触面２Ａに接触し、そしてそれらの第２の端部によって
および／または第２のリング31を介することによって前
記硬質中間構成要素８の第２の接触面に接触しており、
予め応力を加えるロッド４によってそれ自身が横切られ
るベース84を構成する。As shown, the second transducer unit is formed by four bars located inside the rigid intermediate component 8, these four bars being ringed by their first ends. Contacting the contact surface 2A of the counterweight 2 via 31 and by their second end and / or via the second ring 31 to the second contact surface of said rigid intermediate component 8. And
It constitutes a base 84 which is itself traversed by the prestressing rod 4.

【００８５】図６からわかるとおり、前記硬質中間構成
要素はその中央のチューブ状部分上に複雑なリング型断
面を有する。その外側の周囲は前記第１の４つのバーの
コイル30の輪郭にきちんと適合しており、その内側の縁
は前記第２の４つのバーのコイル30の輪郭に適合してい
る。As can be seen in FIG. 6, the rigid intermediate component has a complex ring-shaped cross section on its central tubular section. Its outer perimeter fits the contour of the coil 30 of the first four bars and its inner edge conforms to the contour of the coil 30 of the second four bars.

【００８６】本発明の技術的分野は、水に浸けることが
可能な電気音響変換器に関連している。The technical field of the invention relates to electroacoustic transducers that are submersible in water.

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

【図１】本発明による“ TONPILZ”タイプの装置の電気
音響変換器の構成方法を示す縮小横断面図。FIG. 1 is a reduced cross-sectional view showing a method of constructing an electroacoustic transducer of a “TONPILZ” type device according to the present invention.

【図２】別の構成方法を示す縮小横断面図。FIG. 2 is a reduced cross-sectional view showing another configuration method.

【図３】本発明による“ JANUS”タイプの装置の電気音
響変換器の構成方法を示す縮小横断面図。FIG. 3 is a reduced cross-sectional view showing a method of constructing an electroacoustic transducer of a “JANUS” type device according to the present invention.

【図４】本発明による“ FLEXTENSIONAL”タイプの装置
の電気音響変換器の構成方法を示す縮小横断面図。FIG. 4 is a reduced cross-sectional view showing a method of constructing an electroacoustic transducer of a “FLEXTENSIONAL” type device according to the present invention.

【図５】磁歪変換器ユニットを装備された“ TONPILZ”
タイプの装置の電気音響変換器の本発明による構成方法
を示す縮小断面図。[Figure 5] "TONPILZ" equipped with a magnetostrictive converter unit
FIG. 4 is a reduced cross-sectional view showing a method of constructing an electroacoustic transducer of a type of device according to the invention.

【図６】図５のVI−VIに沿った断面図。6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…コーン、１Ａ，２Ａ，81，82…接触面、２…釣合重
り、３…ケーシング、４…ロッド、６，７…圧電セラミ
ックスタック、８…硬質中間構成要素、９Ａ，９Ｂ…ギ
ャップ、20…カラー、29…磁歪バー。1 ... Cone, 1A, 2A, 81, 82 ... Contact surface, 2 ... Counterweight, 3 ... Casing, 4 ... Rod, 6,7 ... Piezoceramic stack, 8 ... Hard intermediate component, 9A, 9B ... Gap, 20 ... Color, 29 ... Magnetostrictive bar.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ケース内に封入され、少なくとも１つの
第１の支持構成要素と少なくとも１つの第２の支持構成
要素とを具備し、変換器の長手方向の軸（ｘｘ１）に沿
って細長い形の少なくとも２つの変換器ユニットを具備
し、前記第１と第２の支持構成要素の間に前記変換器ユ
ニットの前記長手方向の軸（ｘｘ１）に沿った少なくと
も１つの予め応力を加えられるロッドを具備しているも
ので、前記変換器ユニットが並んで配置され且つ同位相
で振動することができることと、前記変換器ユニットの
間に、前記変換器ユニットと直列に装着されている少な
くとも１つの硬質中間ユニットを具備することとを特徴
とする電気音響変換器。1. Enclosed in a case, comprising at least one first support component and at least one second support component, elongated along the longitudinal axis (xx1) of the transducer. And at least one pre-stressed rod along said longitudinal axis (xx1) of said converter unit between said first and second support components. And that the converter units are arranged side by side and can oscillate in phase, and that at least one rigid body mounted in series with the converter unit between the converter units. An electroacoustic transducer comprising an intermediate unit. 【請求項２】 前記変換器ユニットがそれぞれ２つの平
らで平行な長手方向の端部を有することと、第１の前記
変換器ユニットの第１の端部のみが第１の前記支持構成
要素に接触することと、第２の前記変換器ユニットの第
１の端部のみが前記第２の支持構成要素に接触すること
と、前記硬質中間ユニットが前記変換器ユニットの第２
の端部にそれぞれ接触する２つの平行面を有することと
を特徴とする請求項１記載の変換器。2. The transducer units each having two flat, parallel longitudinal ends, wherein only the first end of the first transducer unit is attached to the first support component. Contacting, only a first end of a second said converter unit making contact with said second support component, said rigid intermediate unit being a second part of said converter unit.
2. A transducer as claimed in claim 1, characterized in that it has two parallel faces which respectively contact the ends of the. 【請求項３】 各前記変換器ユニットが少なくとも１つ
の磁歪バーから作られることを特徴とする請求項１或い
は２記載の電気音響変換器。3. An electroacoustic transducer according to claim 1 or 2, characterized in that each said transducer unit is made from at least one magnetostrictive bar. 【請求項４】 前記変換器ユニットがそれぞれ、電極と
交互になっており、細長いシリンダを形成する圧電セラ
ミックの少なくとも１つのスタックから作られることを
特徴とする請求項１或いは２記載の電気音響変換器。4. Electroacoustic transducer according to claim 1 or 2, characterized in that each said transducer unit is made up of at least one stack of piezoceramics alternating with electrodes and forming elongated cylinders. vessel. 【請求項５】 前記硬質中間構成要素と前記第１と第２
の支持構成要素との間には長手方向のギャップがそれぞ
れ許容され、前記変換器ユニットによって生成される力
および前記予め応力を加える装置による力によって前記
支持構成要素の間に相対的な移動が起こる際に、前記硬
質中間ユニットと前記支持構成要素との間の接触が回避
されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
記載の電気音響変換器。5. The rigid intermediate component and the first and second
Respective longitudinal gaps between the supporting components and the forces generated by the transducer unit and by the prestressing device cause relative movement between the supporting components. 5. The electroacoustic transducer according to claim 1, characterized in that contact between the rigid intermediate unit and the supporting component is avoided. 【請求項６】 前記硬質中間ユニットが金属の単一硬質
片から作られることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか１項記載の電気音響変換器。6. An electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the rigid intermediate unit is made of a single rigid piece of metal. 【請求項７】 前記硬質中間ユニットが、少なくとも２
つの硬質中間構成要素と、前記２つの硬質中間構成要素
の間に挿入された少なくとも１つの中間変換器ユニット
とから形成されることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか１項記載の電気音響変換器。7. The rigid intermediate unit comprises at least 2
Electricity according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is formed from one rigid intermediate component and at least one intermediate converter unit inserted between the two rigid intermediate components. Acoustic transducer. 【請求項８】 前記硬質金属構成要素がほぼ円筒形であ
る部分から形成され、その軸は前記長手方向の軸（ｘｘ
１）に平行であり、前記第１の変換器ユニットの第２の
端部に接触している前記２つの平行面の一方を含む空洞
によってその一端部を終端され、前記第２の変換器ユニ
ットの第２の端部に接触している前記２つの平行面の他
方の１つを含む外部カラーをその他方の端部に有するこ
とを特徴とする請求項６或いは７記載の電気音響変換
器。8. The hard metal component is formed from a portion that is substantially cylindrical, the axis of which is the longitudinal axis (xx).
1) whose one end is terminated by a cavity containing one of said two parallel faces which is in contact with the second end of said first converter unit, said second converter unit 8. An electroacoustic transducer according to claim 6 or 7, characterized in that it has an external collar at the other end which includes the other one of the two parallel faces which is in contact with the second end of the. 【請求項９】 前記第１および第２の変換器ユニットの
活動部分の横方向の断面がおおよそ等しいことを特徴と
する請求項１乃至８のいずれか１項記載の電気音響変換
器。9. An electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the transverse sections of the active parts of the first and second transducer units are approximately equal. 【請求項１０】 細長い形をしており２つの支持構成要
素の間で軸方向で予め応力を加えられる少なくとも１つ
の変換器ユニットを具備するタイプの電気音響変換器の
製造方法であり、一方の支持構成要素に接触しているそ
の第１の端部のみを有する細長い形の第１の変換器ユニ
ットと他方の支持構成要素と接触しているその第１の端
部のみを有する細長い形の第２の変換器ユニットとが支
持構成要素の間に装着されていてその変換器ユニットは
平行で並んでおり同位相の機能であることと、前記変換
器ユニットの両方の端部に接触している中間構成要素が
これらの２つの変換器ユニットの間に挿入されること
と、２つの変換器ユニットおよび２つの変換器ユニット
の間で長手方向の力を伝達する前記中間構成要素が２つ
の支持構成要素の間で軸方向で予め応力を加えられるこ
ととを特徴とする方法。10. A method of manufacturing an electroacoustic transducer of the type comprising an elongated shape and comprising at least one transducer unit axially prestressed between two supporting components, An elongated first transducer unit having only its first end in contact with the support component and an elongated first transducer unit having only its first end in contact with the other support component. Two transducer units mounted between the supporting components, the transducer units being arranged in parallel and functioning in phase and being in contact with both ends of said transducer unit An intermediate component is inserted between these two transducer units, and the two transducer units and said intermediate component for transmitting longitudinal forces between the two transducer units have two supporting arrangements. Between the elements Pre-stressed in the axial direction.