JP2003163984A - ソーナードームの補強構造 - Google Patents

ソーナードームの補強構造

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JP2003163984A
JP2003163984A JP2001359807A JP2001359807A JP2003163984A JP 2003163984 A JP2003163984 A JP 2003163984A JP 2001359807 A JP2001359807 A JP 2001359807A JP 2001359807 A JP2001359807 A JP 2001359807A JP 2003163984 A JP2003163984 A JP 2003163984A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波数帯域用の水中送受波器を保護するため
の耐久性に優れた紡錘形のソーナードームの補強構造を
提供する。 【解決手段】長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ド
3からなる1層の補強層と、周方向に対して各々±1〜
40°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−
ド4、5からなる2層の補強層とにより補強されたゴム
層、または周方向に平行に配列した有機繊維コ−ド6
からなる1層の補強層と、周方向に対して各々±40〜
80°の等角度で傾斜する平行に配列した2層の有機繊
維コ−ド7、8からなる補強層とにより補強されたゴム
層、によりソーナードームを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ソーナードーム
の補強構造に係わり、更に詳しくは高周波数帯域用の水
中送受波器を保護するための耐久性に優れた紡錘形のソ
ーナードームの補強構造に関するものである。
【0002】
【従来技術】水中の対象物を捜索するために船底に送受
波器を取り付けて音波を発信し、目標とする対象物から
の反射音や対象物が発生する音波を受信して分析する水
中送受波器は、航行中における流木等の障害物の衝撃や
航走により発生する雑音等を抑制するためにソーナード
ーム(保護容器)に密封されて収納されている。
【0003】図5は、水中送受波器とこれを収納するソ
ーナードームの概略図を示すもので、図示しない船底に
取り付けられた水中送受波器1は航行中の水中における
抵抗を少なくするために紡錘形に形成されたゴム製また
は樹脂製のソーナードーム2により収納されている。
【0004】ソーナードーム2は、上述のように航行中
における障害物の衝撃等による影響を受けないように、
更には内圧の封入に充分耐え得るように、その構成材料
には充分な強度が要求され、高周波数帯域のソーナード
ーム2にあっては音響透過性能との関係で繊維材料によ
り補強されたゴム又は樹脂が使用されている。
【0005】従来のゴム材料からなる高周波数帯域用の
紡錘形のソーナードーム2は、水中における音響透過損
失レベルを出来る限り低く抑えるために、ゴム材料とし
てクロロプレンゴムが、また補強繊維材料としてはポリ
−p−フェニレンテレフタルアミド繊維が好ましく使用
され、その補強構造は長手方向に平行に配列した有機繊
維コ−ドからなる1層の補強層と、これに直交する2層
の周方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからなる補強
層で構成されてきた。
【0006】ここで、ソーナードーム2は紡錘形のド−
ム形状であるために、これを斜面から見た場合には前記
各補強コ−ドは図6に示すようにそれぞれが長手方向X
及び周方向Yに平行に配列されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、かかる紡
錘形のソーナードームの補強構造では、長手方向に配列
された有機繊維コ−ドにかかる張力の負担が大きくな
り、ソーナードームの耐圧強度が上げ難いという欠陥が
あった。
【0008】この発明の目的は、従来と同等の有機繊維
コ−ドを使用することにより音響透過損失レベルを維持
しながら、これらの有機繊維コ−ドの配置角度を工夫す
ることにより、耐圧性能を高め耐久性に優れた高周波数
帯域用のソーナードームの補強構造を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、この発明のソーナードームの補強構造は、
長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ドから成る少な
くとも1層以上の補強層と、周方向に対して各々±1〜
40°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−
ドから成る少なくとも2層以上の偶数層から成る補強層
とにより補強されたゴム層からなることを要旨とするも
のである。
【0010】前記周方向に傾斜する平行に配列した有機
繊維コ−ドの周方向となす角度は、±5〜35°が好ま
しい。
【0011】またこの発明の他のソーナードームの補強
構造は、周方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからな
る1層以上の補強層と、周方向に対して各々±40〜8
0°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ド
から成る2層以上の偶数層から成る補強層とにより補強
されたゴム層からなることを要旨とするものである。
【0012】前記周方向に傾斜する平行に配列した有機
繊維コ−ドの周方向となす角度は、±45°〜65°が
好ましい。
【0013】これにより、3層以上の複数層の有機繊維
コ−ドにかかる張力分担を平均化することができ、保護
容器の耐圧性能を高めて耐久性を向上させることができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、この発
明の実施形態を説明する。
【0015】なお、各図において、同一の構成要素には
同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0016】図1は、この発明の第1実施形態を示すソ
ーナードーム(保護容器)を補強する有機繊維コ−ド
(以下、コードとも言う)の配置方向を説明するための
コ−ドの一部を省略して示した平面図で、ソーナードー
ム2は、長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ド3
と、周方向に対して各々±α°の等角度で傾斜する平行
に配列した有機繊維コ−ド4、5からなる2層の補強層
により補強される。
【0017】上記の角度αは、1〜40°、好ましくは
5〜35°とする。これにより、各有機繊維コ−ド3,
4,5にかかる張力を平均化することを可能にし、保護
容器2の耐圧性能を向上し耐久性を向上させることがで
きる。
【0018】ここで、1°未満では張力低減効果が得ら
れず、40°超では、従来技術より大きな張力を発生
し、または形状保持性が悪化する。
【0019】各コ−ド3、4、5は、各々その上下面を
ゴム材料で被覆し、これらを積層し、更にその上下面に
ゴム材料を被覆してソーナードーム2を形成する。
【0020】ゴム材料としては、水中における音響透過
損失レベルを出来る限り低く抑えるためにクロロプレン
ゴムが好ましく、補強繊維材料としては、同様な観点よ
りポリ−p−フェニレンテレフタルアミド繊維が好まし
く使用される。
【0021】ソーナードーム2を構成する補強層を含め
たゴム層全体の厚さは、航行中に受ける衝撃等に耐える
と共に音響透過損失レベルを抑制する観点から3〜15
mm、好ましくは5〜10mmに調整する。
【0022】図2は、この発明のソーナードームを補強
するコ−ドの配置方向を説明するための他の実施形態を
示す図1と同様な平面図で、ソーナードーム2は、周方
向に平行に配列した有機繊維コ−ド6と、周方向に対し
て各々±β°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊
維コ−ド7、8からなる2層の補強層により補強され
る。
【0023】上記の角度βは、40〜80°、好ましく
は45〜65°とする。これにより、各有機繊維コ−ド
6,7,8にかかる張力を平均化することを可能とし、
保護容器2の耐圧性能を向上することができる。
【0024】ここで、40°未満では従来技術より大き
な張力発生となり、80°超では従来技術より大きな張
力発生となる。
【0025】図2の実施形態が図1の実施形態の構成と
異なる点は、補強層としての各コ−ドの配置角度が異な
ることであり、その他の構成は図1の実施形態と同様で
あるため重複する説明は省略する。
【0026】
【実施例1】有機繊維コ−ドとしてアラミド繊維(デュ
ポン社製ケブラ−:ポリ−p−フェニレンテレフタルア
ミド繊維)1500d/2を、0.5mm厚のクロロプ
レンゴムからなるゴムシ−ト上に平行に5cm当たり2
5本となるように引き揃えて並べ、その上側に0.5m
m厚のクロロプレンゴムを被せて有機繊維コ−ドを埋設
した補強層を設定した。
【0027】この補強層をコ−ド方向が長手方向に向か
うように1層配置し、その上下面にそれぞれ周方向に対
してコ−ド方向の傾斜角度(α)が各々±20°、30
°、40°、50°になるように配置して、更にその上
下面にクロロプレンゴムを被せて全体の厚さが8mmに
なる4種の保護容器を設計した。
【0028】上記により設計された保護容器の内圧封入
時における、長手方向のコ−ドと周方向に傾斜するコ−
ドとに働く張力を傾斜角度αとの関係で計算し、これを
従来の補強構造(長手方向1層、周方向2層)における
コードの最大張力を1.0としてこれと対比させて、前
者の張力の比率を「−○−」で、後者の張力の比率を
「−□−」でそれぞれ図3の縦軸に示した。
【0029】また、図3には上記に併せて、内圧封入時
における保護容器の変形量を従来の補強構造を有する保
護容器の変形量を1.0としてこれと対比させてその変
形量の比率を「−△−」で縦軸に示した。
【0030】この結果、傾斜角度α=30°でコードの
張力を約2割以上低減することが可能となり、全体とし
て傾斜角度αが1〜40°で張力の低減が認められるこ
とを確認した。
【0031】また、傾斜角度α=30°で変形量は約3
割減少し、全体として傾斜角度αが1〜45°で変形量
が減少することを確認した。
【0032】
【実施例2】実施例1と同じ補強層をコ−ド方向が周方
向に向かうように1層配置し、その上下面にそれぞれ周
方向に対してコ−ド方向の傾斜角度(β)が各々±3
0、40°、50°、60°、70°になるように配置
して、更にその上下面にクロロプレンゴムを被せて全体
の厚さが8mmとなる5種の保護容器を設計した。
【0033】上記により設計された保護容器の内圧封入
時における、周方向のコ−ドと周方向に傾斜するコ−ド
に働く張力を傾斜角度βとの関係で計算し、これを従来
の補強構造(長手方向1層、周方向2層)におけるコー
ドの最大張力を1.0としてこれと対比させて、前者の
張力の比率を「−○−」で、後者の張力の比率を「−□
−」でそれぞれ図4の縦軸に示した。
【0034】また、図4には上記に併せて、内圧封入時
における保護容器の変形量を従来の補強構造を有する保
護容器の変形量を1.0としてこれと対比させてその変
形量の比率を「−△−」で縦軸に示した。
【0035】この結果、傾斜角度β=60°でコードの
張力を約2割以上低減することが可能となり、全体とし
て傾斜角度βが40〜70°で張力の低減が認められる
ことを確認した。
【0036】また、傾斜角度β=60°で変形量は約4
割減少し、全体として傾斜角度βが35〜70°で変形
量が減少することを確認した。
【0037】なお、上記の各実施形態のソーナードーム
2の構造は、長手方向に平行に配列した1層の有機繊維
コ−ド3と、周方向に対して各々±α°の等角度で傾斜
する平行に配列した有機繊維コ−ド4、5からなる2層
の補強層により補強されたものについて説明したが、複
数層の有機繊維コ−ド3と、2層以上の偶数層の有機繊
維コ−ド4、5で補強した場合についても適用は可能で
ある。
【0038】更に周方向に平行に配列した1層の有機繊
維コ−ド6と、周方向に対して各々±β°の等角度で傾
斜する平行に配列した有機繊維コ−ド7、8からなる2
層の補強層により補強されたものについて、複数層の有
機繊維コ−ド6と、2層以上の偶数層の有機繊維コ−ド
7、8で補強した場合についても適用は可能である。
【0039】
【発明の効果】この発明は上記のように、従来と同等の
複数層の補強コ−ドを使用することにより音響透過損失
レベルを維持しながら、これらのコ−ドの配置角度のみ
を工夫することにより、各コ−ドにかかる張力を平均化
することができた。
【0040】これによりソーナードームとしての耐圧性
能を高めることができ、この結果、ソーナードームの耐
久性を向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態を示すソーナードーム
を補強するコ−ドの配置方向を説明するためのコ−ドの
一部を省略して示した平面図である。
【図2】この発明の第2実施形態を示すソーナードーム
を補強するコ−ドの配置方向を説明するためのコ−ドの
一部を省略して示した平面図である。
【図3】図1に示す第1実施形態により補強されたこの
発明のソーナードームの特性を説明するためのグラフで
ある。
【図4】図2に示す第2実施形態により補強されたこの
発明のソーナードームの特性を説明するためのグラフで
ある。
【図5】水中送受波器とこれを収納する紡錘形のソーナ
ードームの概要を説明するための説明図である。
【図6】従来の紡錘形のソーナードームを補強するコ−
ドの配置方向を説明するための斜面図である。
【符号の説明】
1 水中送受波器 2 ソーナードーム 3,4,5,6,7,8 有機繊維コ−ド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ド
    からなる少なくとも1層以上の補強層と、周方向に対し
    て各々±1〜40°の等角度で傾斜する平行に配列した
    有機繊維コ−ドから成る少なくとも2層以上の偶数層か
    ら成る補強層とにより補強されたゴム層からなるソーナ
    ードームの補強構造。
  2. 【請求項2】 前記周方向に傾斜する平行に配列した有
    機繊維コ−ドの周方向となす角度が±5〜35°である
    請求項1に記載のソーナードームの補強構造。
  3. 【請求項3】周方向に平行に配列した有機繊維コ−ドか
    らなる1層以上の補強層と、周方向に対して各々±40
    〜80°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ
    −ドから成る2層以上の偶数層から成る補強層とにより
    補強されたゴム層からなるソーナードームの補強構造。
  4. 【請求項4】前記周方向に傾斜する平行に配列した有機
    繊維コ−ドの周方向となす角度が±45°〜65°であ
    る請求項3に記載のソーナードームの補強構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011116282A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Yokohama Rubber Co Ltd:The 整流覆及びその製造方法
CN104505075A (zh) * 2014-10-16 2015-04-08 周益明 一种高频宽带复合材料水声换能器及其制作方法

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