JP2007292314A - 潜水艦のセンサ支持体移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静粛性が高く、腐食に対して強く、電磁的な障害に影響されず、小型で、組立および製造が容易かつ安価なセンサ支持体移動装置を得る。
【解決手段】センサ３０を担持する支持体２０を移動させる支持体移動装置であって、潜水艦の管制塔１ａ等に一体に設けた固定ガイド内でアクチュエータを動作させる際に、支持体を変位可能にした該支持体移動装置において、アクチュエータは、ねじアクチュエータ（４４）の一端に連結した電動モータ（４５）を有し、前記ねじアクチュエータ（４４）に沿って、ロッド（４２）と一体に設けたねじナット（４３）を移動可能にし、これらアクチュエータをなす組立体全体を、シール（４１ａ）付きのハウジング（４１）に収容し、前記ロッド（４２）の遊端を前記ハウジング（４１）から突出させ、前記遊端を支持体（２０）に固定する構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、潜水艦に使用されるセンサ等の支持体を移動させる移動装置であって、電気式アクチュエータ手段を有する移動装置に関する。

潜水艦の技術分野においては、潜水艦が潜望鏡探索水深で潜行中のとき、レーダーおよび／または無線アンテナ、光電子ヘッド等の、受動型、能動型の相当数のセンサを水面上へに上昇させる必要があることはよく知られており、これらセンサは、通常は潜水艦の管制塔に収容し、移動可能な支持筒体に固定し、必要な場合に適切な油圧式の昇降装置で垂直方向に移動し、管制塔の上部に位置する水面の外側まで上昇させる。

また、これらの垂直方向への移動装置は音響信号による発見を回避できるよう特に静粛でなければならず、また、潜水艦の潜行深度により生じる水面下の圧力に耐えなければならず、海水による腐食を受けにくく、センサを支持する支持筒体を上昇させることが可能で、その重量だけでなく、潜水艦の移動に伴う、水の流体力学的な推進力により生ずる摩擦にも打ち勝たなくてはならないことも知られており、この摩擦は、支持筒体が摺動するためのガイドに加わり、この横方向スラスト力が垂直方向移動に対する全体抵抗の大部分の原因となっている。

このために、油圧式アクチュエータシステムの使用を想定した装置が従来技術において既知である。

しかし、そのような従来のシステムでは、とくに、構造が複雑となるポンプステーションを有する油圧システムを必要とし、浸水からオイル純度を守るためメンテナンスの必要性も増すこととなる。

このことに加え、油圧式のシリンダー動作装置は他の欠点を有する。それらは、アクチュエータおよび油圧回路の重量が重いこと、艦内で利用可能な電力を関連する装置により油圧力に変換する必要があること、位置変換器は、ブロードキャスト型のアンテナとする場合がある移動センサの近傍に位置するため電磁的障害による効率および感度低下がある等の問題がある。

従って、提起される技術的目的は、潜水艦内のセンサ支持筒体を上昇させる装置を提供することであり、この装置は特に静粛性が高く、腐食に対して強く、電磁的な障害に影響されず、小型で、組立ておよび製造が容易かつ安価で、どのような潜水艦にも現場で簡単に設置することができ、少ない操作で動作させることができることである。

これらの目的は、本発明による、潜水艦の管制塔の中で固定したガイドに沿って移動可能な潜水艦センサ用の支持体の移動装置によって、達成する。すなわち、本発明支持体移動装置において、アクチュエータは、ねじアクチュエータの一端に連結した電動モータを有し、ねじアクチュエータに沿って、ロッドと一体に設けたねじナットを移動可能にし、これらアクチュエータをなす組立体全体を、シール付きのハウジングに収容し、ロッドの遊端をハウジングから突出させ、遊端を支持体に固定する構成としたことを特徴とする。

以下に、添付の図面につき本発明の実施例を詳述する。ただし、この実施例は発明の範囲を限定するものではない。

図１に示すように、センサ３０（アンテナ、潜望鏡等）および換気装置を担持する支持筒体２０であって、潜水艦の艦体１に一体の管制塔１ａ内に収納したこの支持筒体２０を移動する従来の装置は、固定ガイド１０を有し、この固定ガイドの内側で長手方向に沿って移動可能なに支持筒体２０を設け、この支持筒体２０は、センサ３０を担持し、またアクチュエータ４０によって操作する。

本発明（図２参照）によれば、アクチュエータ４０は、内部にロッド４２を装着したハウジング４１により構成し、ハウジング４１からシール４１ａを介して加圧状態の下でロッド４２を突出させ、確実に密閉（ハーメチックシール）状態が得られるようにする。

ハウジング４１内におけるロッド４２の端部を、ねじアクチュエータ４４のねじナット４３に連結し、ねじアクチュエータ４４を回転電動モータ４５に連結し、このモータをねじアクチュエータに直接結合する。

電動モータ４５は、角度位置変換器５１を介して、特別な電気制御システム５０によって制御する。ねじアクチュエータ４４の回転運動は、モータ４５の近傍でハウジング４１に固定した第１の軸受（もしくはブッシュ）４４ａと、ハウジングの頂端部に配置した第２の軸受４４ｂとにより支持する。

シール４１ａにより密閉（ハーメチックシール）状態を確保したハウジング４１内に、軸受４４ａの上方及び下方のそれぞれに、２個のチャンバ４１ｂ、４１ｃを形成する。これら２個のチャンバにはオイルを収容し、各チャンバにおけるオイルは互いに異なる適切な特性を有し、シール４１ａの潤滑、および／または放熱、および／またはノイズ減衰を行うようにする。

とくに、モータを収容する底部チャンバの油は、誘電性オイルとする。

ハウジング４１の外側のロッド端部を、支持筒体２０に継手４６を介して連結し、この継手４６は、弾性加速減衰装置により構成し、加速に耐えることができるようにする。

好適な実施例によれば、この弾性加速減衰装置には、電力障害が発生した場合に筒体２０を徐々に下方に移動させる制動手段６０を設けることもできる。

この制動手段６０は、電源回路を逆トルク発生ユニット６２に切り替えるよう動作する電気スイッチ６１を有し、この逆トルク発生ユニット６２は、モータ巻線に抵抗を加えるもしくは短絡させて、動きと逆向きのトルクを発生する、（モータが発電機として動作をする）ユニットとする。

この構成によれば、緊急事態の場合に補助電力を必要とすることなく、ロッド４２（したがって、支持筒体）が徐々に下行移動することが保証される。

したがって、本発明による潜水艦の可動センサ支持筒体は、きわめて静粛で、メンテナンスの観点から低コストであり、潜水艦に搭載した直流電源と互換性があり、動きを制御し、支持筒体の加速／制動を最適化する上で高い融通性を有し、また、液圧回路を省いているため軽量であり、かつ位置変換器を無線周波数信号源から離れた位置にあるアクチュエータに組み込んだため、電磁波障害を受けにくいことは、明らかであろう。

本発明装置によれば、さらに、以下に示す事項による利点を得ることができる。すなわち、筒体２０を移動するアクチュエータは、一部が筒体内にあり、一部はガイド内にあるため、完全な組立ては工場で行い、予組立体の潜水艦上への実装は、いわゆる、「カートリッジ」テクニックを使用して行うということから、精度、簡便性およびコスト削減の面で明らかな利点がある。

摺動ガイド内に収容した支持筒体を有する、潜水艦の管制塔垂直平面に沿う線図的断面図を示す。 潜水艦の支持筒体を作動させる本発明による装置の線図的説明図である

符号の説明

１ 潜水艦の艦体
１ａ 管制塔
１０ 固定ガイド
２０ 支持筒体
３０ センサ
４０ アクチュエータ
４１ ハウジング
４１ａ シール
４１ｂ チャンバ
４１ｃ チャンバ
４２ ロッド
４３ ねじナット
４４ ねじアクチュエータ
４４ａ 軸受
４４ｂ 軸受
４５ 電動モータ
４６ 継手
５０ 電気制御システム
５１ 角度位置変換器
６０ 制動手段
６１ 電気スイッチ
６２ 逆トルク発生ユニット

Claims (12)

1. センサ（３０）を担持する支持体（２０）を移動させる移動装置であって、潜水艦の管制塔（１ａ）等に一体に設けた固定ガイド（１０）内でアクチュエータを動作させる際に、支持体を変位可能にした該潜水艦のセンサ支持体移動装置において、前記アクチュエータは、ねじアクチュエータ（４４）の一端に連結した電動モータ（４５）を有し、前記ねじアクチュエータ（４４）に沿って、ロッド（４２）と一体に設けたねじナット（４３）を移動可能にし、これらアクチュエータをなす組立体全体を、シール（４１ａ）付きのハウジング（４１）に収容し、前記ロッド（４２）の遊端を前記ハウジング（４１）から突出させ、前記遊端を支持体（２０）に固定する構成としたことを特徴とする潜水艦のセンサ支持体移動装置。
2. 前記ロッド（４２）を、弾性加速度減衰手段によって支持体（２０）に連結したことを特徴とする請求項１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
3. 前記ハウジング（４１）は、圧力下で前記ロッド（４２）とハウジングとの間にハーメチックシール状態をもたらす、シール（４１ａ）を有するものとした請求項１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
4. 前記ねじアクチュエータ（４４）を、前記モータ（４５）の近傍でハウジング（４１）に固定した第１の軸受（４４ａ）により回転可能に支持し、また前記ハウジングの頂端部に配置した第２の軸受／ブッシュ（４４ｂ）により回転可能に支持した請求項１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
5. 前記ハウジング（４１）内第１の軸受（４４ａ）の上方および下方のそれぞれに潤滑流体を収容する２個のチャンバ（４１ｂ、４１ｃ）を設けたことを特徴とする請求項４に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
6. 前記潤滑流体の少なくとも一方が、放熱に適する流体としたことを特徴とする請求項５に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
7. 前記潤滑流体の少なくとも一方を、ノイズ低減することができる流体とした請求項５に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
8. モータを収納する底部チャンバのオイルを、誘電性オイルとしたことを特徴とする請求項５に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
9. 前記電動モータを、回転モータ（４５）としたことを特徴とする請求項１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
10. 前記電動モータ（４５）を、角度位置変換器（５１）を介して電気制御システム（５０）によって制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置
11. 電力障害の際に、支持体（２０）を徐々に下行移動させる制動手段（６０）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。
12. 前記制動手段は、モータ巻線に抵抗を加えるもしくは短絡させるユニット（６２）に、電源回路を切り替えるよう動作する少なくとも１個の電気スイッチ（６１）を有する構成としたことを特徴とする請求項１１に記載の潜水艦のセンサ支持体移動装置。

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