JP2009227269A - 水中航走体の甲板支持用構造体及び水中航走体 - Google Patents

Abstract

【課題】水中航走体において、甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現すること。
【解決手段】水中航走体を構成する耐圧殻２と、耐圧殻２の内部に配置される甲板３との間へ、水中航走体の甲板支持用構造体１０を設ける。水中航走体の甲板支持用構造体１０は、甲板３から耐圧殻２へ伝達される振動を減衰する振動減衰手段３０Ａ，３０Ｂと、振動減衰手段３０Ａ，３０Ｂと直列に配置されて、耐圧殻２から甲板３へ伝達される力を緩和する衝撃緩和手段３１と、振動減衰手段３０Ａ，３０Ｂ及び衝撃緩和手段３１と並列に配置される衝撃緩和時振動減衰手段３２と、を備える。
【選択図】図３−２

Description

本発明は、水中航走体の内部に配置される甲板を支持する水中航走体の甲板支持用構造体及び水中航走体に関する。

主として水中を航行する水中航走体が知られている。このような水中航走体は、水圧を受ける耐圧殻と、耐圧殻の内部に配置されて機器が搭載されたり、人員が作業したりする甲板とを備える。例えば、特許文献１には、内部に甲板が配置される内殻の外周面に隔壁を固定して区画室を形成し、区画室へ空気を供給することで外部からの衝撃を区画室の空気によって吸収する水中航走体が開示されている。

特開２００３−１７５８９０号公報（０００５、図１）

ところで、水中航走体では、甲板上の機器や甲板上の人員等が発生する音や振動等ができる限り耐圧殻に伝達されず、また、耐圧殻から入力された力（特に衝撃力）が、できる限り甲板へ伝達されないようにしたい要請がある。特許文献１に開示された技術では、耐圧殻から甲板へ伝達する力を低減することができるが、そのためには空気供給装置や配管等が必要となり、構成が複雑になる。また、特許文献１に開示された技術では、甲板から耐圧殻へ伝達する振動を抑制することについては開示されておらず、この点に改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、水中航走体において、甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る水中航走体の甲板支持用構造体は、水中航走体を構成する耐圧殻と、前記耐圧殻の内部に配置される甲板との間へ設けられて、前記甲板から前記耐圧殻へ伝達される振動を減衰する振動減衰手段と、前記耐圧殻と前記甲板との間に設けられ、かつ前記振動減衰手段と直列に配置されて、前記耐圧殻から前記甲板へ伝達される力を緩和する衝撃緩和手段と、を含んで構成されることを特徴とする。

これにより、例えば、耐圧殻に衝撃力が加わらない場合には、振動減衰手段により甲板の振動を減衰させ、甲板から耐圧殻への振動の伝達を抑制する。そして、例えば、耐圧殻に衝撃力が加わった場合のように、耐圧殻から甲板への入力が大きい場合には、振動減衰手段の変形が進行しにくくなって衝撃緩和手段が作用して衝撃力を緩和するので、耐圧殻から甲板への衝撃力の伝達を抑制する。また、本発明に係る水中航走体の甲板支持用構造体は、空気供給装置や配管等が不要なので、甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現できる。

本発明の好ましい態様としては、前記水中航走体の甲板支持用構造体において、前記衝撃緩和手段は、弾性体又は弾塑性体であり、前記振動減衰手段は、前記衝撃緩和手段よりもヒステリシスの程度が大きいヒステリシス材料であることが望ましい。これによって、甲板から耐圧殻への振動を効果的に抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記水中航走体の甲板支持用構造体において、さらに、前記耐圧殻と前記甲板との間に、前記衝撃緩和手段と並列に、前記衝撃緩和手段が前記耐圧殻から前記甲板へ伝達される力を緩和する際に発生する前記衝撃緩和手段の振動を減衰する衝撃緩和時振動減衰手段を設けることが望ましい。このように、前記振動減衰手段とは異なる衝撃緩和時振動減衰手段を用いることにより、衝撃緩和手段の過度な振動を抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記水中航走体の甲板支持用構造体において、前記衝撃緩和時振動減衰手段は、前記衝撃緩和手段の運動エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、前記衝撃緩和手段の振動を減衰することが望ましい。これによって、衝撃緩和時振動減衰手段が作動する際の振動や騒音を低減できる。

本発明の好ましい態様としては、前記水中航走体の甲板支持用構造体において、前記振動減衰手段は、第１の材料と、当該第１の材料よりも剛性の大きい第２の材料とで構成され、前記第１の材料で前記第２の材料を挟持することが望ましい。このように、振動減衰手段を、第１の材料よりも剛性の大きい第２の材料を第１の材料で挟持した二重防新構造とすることにより、振動の減衰能が向上するので、甲板から耐圧殻への振動の伝達をさらに低減できる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る水中航走体は、水圧を受ける耐圧殻と、前記耐圧殻の内部に配置される甲板と、前記耐圧殻と前記甲板との間に設けられる前記水中航走体の甲板支持用構造体と、を含むことを特徴とする。これによって、水中航走体の甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現できる。

本発明は、水中航走体において、甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現できる。

図１は、本実施形態に係る水中航走体の内部構造を示す説明図である。 図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。 図３−１は、本実施形態に係る甲板支持用構造体を示す概念図である。 図３−２は、本実施形態に係る甲板支持用構造体を示す概念図である。 図４−１は、本実施形態に係る甲板支持用構造体に用いる材料の特性を示す概念図である。 図４−２は、本実施形態に係る甲板支持用構造体に用いる材料の特性を示す概念図である。 図５は、本実施形態に係る甲板支持用構造体の試験モデルを示す模式図である。 図６は、加振試験の結果を示す図である。 図７は、落下試験の結果を示す図である。 図８は、本実施形態に係る甲板支持用構造体の構成例を示す模式図である。 図９は、本実施形態の変形例に係る甲板支持用構造体の構成例を示す模式図である。 図１０−１は、本実施形態の変形例に係る甲板支持用構造体が備える中間部材を示す平面図である。 図１０−２は、本実施形態の変形例に係る甲板支持用構造体が備える中間部材を示す平面図である。 図１１は、加振試験の結果を示す図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る水中航走体の内部構造を示す説明図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。本実施形態は、水中航走体１の耐圧殻２と甲板３との間に、甲板３から耐圧殻２へ伝達される振動を減衰する振動減衰手段と、耐圧殻２から甲板３へ伝達される力（特に衝撃力）を緩和する衝撃緩和手段とを直列に配置した、水中航走体の甲板支持用構造体１０を設ける点に特徴がある。

水中航走体１は、水圧を受ける耐圧殻２と、耐圧殻２の内部に配置される甲板３とを備えており、主として水中を航行する。ここで、水中航走体１の進行方向（水中航走体１の長手方向と平行な方向）と平行な軸をＸ軸、Ｘ軸に直交し、かつ甲板３と平行な軸をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸とに直交する軸をＺ軸とする。耐圧殻２は、圧力容器であり、両端部が閉じられた略円筒形状の構造体である。そして、耐圧殻２は、耐圧殻２の内部の空間２ｉｓに甲板３を配置し、内壁２ｉｗを介して支持する。甲板３には、機器類４が搭載される。また、甲板３では、水中航走体を操作等する人員が配置される。

本実施形態では、甲板３と耐圧殻２との間に、甲板支持用構造体（水中航走体の甲板支持用構造体）１０を配置して、耐圧殻２と甲板３とを連結し、甲板支持用構造体１０を介して耐圧殻２に甲板３を取り付け、支持する。甲板支持用構造体１０は、Ｘ軸と平行な方向、Ｙ軸と平行な方向及びＺ軸と平行な方向で甲板３を支持する。Ｚ軸と平行な方向においては、図２に示す甲板支持用部材５を耐圧殻２の内壁２ｉｗに設け、甲板支持用部材５と甲板３との間に甲板支持用構造体１０を配置する。次に、甲板支持用構造体１０について説明する。

図３−１、図３−２は、本実施形態に係る甲板支持用構造体を示す概念図である。図４−１、図４−２は、本実施形態に係る甲板支持用構造体に用いる材料の特性を示す概念図である。甲板支持用構造体１０は、耐圧殻２と、甲板３との間へ設けられて、甲板３から耐圧殻２へ伝達される振動を減衰する振動減衰手段３０と、耐圧殻２と甲板３との間に設けられ、かつ振動減衰手段３０と直列に配置されて、耐圧殻２から甲板３へ伝達される力（特に衝撃力）を減衰する衝撃緩和手段３１とを含んで構成される。なお、図３−１、図３−２に示す例では、甲板支持用構造体１０は、耐圧殻２に設けられる甲板支持用部材５と甲板３との間に設けられる。

図３−２に示すように、振動減衰手段は、甲板３側の第１振動減衰手段３０Ａと、耐圧殻２（図３−２に示す例では、甲板支持用部材５）側の第２振動減衰手段３０Ｂとの両方で構成してもよい。第１振動減衰手段３０Ａ及び第２振動減衰手段３０Ｂは、衝撃緩和手段３１と直列に配置される。図３−１、図３−２に示す例において、甲板支持用構造体１０は、さらに、衝撃緩和時振動減衰手段３２を含むが、これは必須ではなく、甲板支持用構造体１０は、少なくとも振動減衰手段３０と衝撃緩和手段３１とを含んでいればよい。

甲板支持用構造体１０が衝撃緩和時振動減衰手段３２を含む場合、衝撃緩和時振動減衰手段３２は、衝撃緩和手段３１と並列に配置される。これによって、衝撃緩和時振動減衰手段３２は、衝撃緩和手段３１が耐圧殻２から甲板３へ伝達される力を緩和する際に発生する衝撃緩和手段３１の振動を減衰する。その結果、甲板支持用構造体１０の無用な振動が抑制できる。

甲板３から耐圧殻２へ伝達される振動は、振動減衰手段３０によって減衰させられるので、耐圧殻２へ伝達される前記振動が低減する。これによって、甲板３に搭載される機器類４の振動や、甲板３上を人員が歩行する際に発生して耐圧殻２へ伝達される振動は耐圧殻２へ伝達されにくくなるので、耐圧殻２の外部へ漏洩する前記振動が低減される。また、耐圧殻２から甲板３へ伝達される力、（特に、耐圧殻２の周囲の水に衝撃的な圧力の変化が生じて、耐圧殻２へ入力される衝撃的な力）は、衝撃緩和手段３１によって吸収され、減衰されるので、甲板３へ伝達される前記力が低減する。これによって、耐圧殻２に作用した衝撃的な力は甲板３へ伝達されにくくなるので、甲板３上の機器類４や人員等をより確実に保護できる。

衝撃緩和手段３１は、弾性体又は弾塑性体で構成する。例えば、コイルばね、板ばね、皿ばね、空気ばね、ゴム、防振ゴム等で衝撃緩和手段３１を構成する。ゴム、防振ゴムの素材としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム等のゴム材料一般が適用できる。衝撃緩和手段３１は、図４−１に示すように、衝撃緩和手段３１に作用する力Ｆが、衝撃緩和手段３１の変位δに対して非線形に変化するものが好ましい。これによって、衝撃緩和手段３１に作用する力Ｆが、衝撃緩和手段３１の変位δに対して線形に変化するものよりも、耐圧殻２へ入力される力（特に衝撃力）を減衰する際の変位を小さくできる。なお、衝撃緩和手段３１に作用する力Ｆが、衝撃緩和手段３１の変位δに対して線形に変化するものを衝撃緩和手段３１へ用いることを排除するものではない。

振動減衰手段３０は、衝撃緩和手段３１よりもヒステリシスが大きいヒステリシス材料を用いる。これによって、甲板３からの振動を効果的に減衰させることができる。ヒステリシス材料としては、例えばゲル（シリコンを主成分とするゲル状素材）、例えばソルボと呼ばれる粘弾性高分子化合物、高密度発泡ウレタン、シリコーンゴム、防振ゴム等で振動減衰手段３０を構成する。なお、衝撃緩和手段３１へ防振ゴムを用いる場合、振動減衰手段３０には衝撃緩和手段３１とは異なる防振ゴムを用いる。

ここで、図４−２に示すように、振動減衰手段３０に作用する力Ｆが、振動減衰手段３０の変位δに対して非線形に変化し、かつ、伸び側と縮み側とで、前記変位δに対する前記力Ｆの変化の経路が異なる特性を有する材料を、ヒステリシス材料という。そして、伸び側と縮み側とにおける前記変位δに対する前記力Ｆの変化の経路が異なる程度をヒステリシスの程度という。このような材料を振動減衰手段３０に用いることによって、甲板３から耐圧殻２へ伝達される振動を、効果的に低減できる。

甲板支持用構造体１０に衝撃緩和時振動減衰手段３２を用いる場合、振動減衰手段３０とは異なる手段により、衝撃緩和手段３１の振動を減衰する。衝撃緩和時振動減衰手段３２は、例えば、衝撃緩和手段３１の運動エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、衝撃緩和手段３１の振動を減衰するものを用いる。これによって、効率的に衝撃緩和手段３１の振動を減衰させることができ、また、衝撃緩和時振動減衰手段３２が作動する際の振動や騒音を低減できる。

運動エネルギーを熱エネルギーに変換するものとしては、例えば、衝撃緩和手段３１の振動が伝達される部材に設けたオリフィスを油や気体が通過する際の抵抗により、前記振動を熱エネルギーに変換して前記振動を減衰する、オイルダンパーやガスダンパーがある。これに限られず、衝撃緩和時振動減衰手段３２は、例えば、摩擦を利用して前記振動を熱エネルギーに変換して前記振動を減衰するものであってもよい。

図５は、本実施形態に係る甲板支持用構造体の試験モデルを示す模式図である。上述した甲板支持用構造体１０の性能を評価するにあたり、図５に示す、耐圧殻−甲板モデル１Ｍを用いた。耐圧殻−甲板モデル１Ｍは、耐圧殻モデル２Ｍ内に上述した甲板支持用構造体１０の試験モデル（以下甲板支持用構造体モデルという）１０Ｍを用いて甲板モデル３Ｍを支持する。耐圧殻モデル２Ｍ及び甲板モデル３Ｍには、それぞれ加速度検出計２０Ａ、２０Ｂが取り付けられる。また、甲板モデル３Ｍには、変位計２１が取り付けられる。

耐圧殻−甲板モデル１ＭをベースＢに落下させる落下試験及び耐圧殻−甲板モデル１Ｍを加振する加振試験により、加速度検出計２０Ａ、２０Ｂ及び変位計２１から耐圧殻モデル２Ｍの加速度、甲板モデル３Ｍの加速度、甲板モデル３Ｍの変位を取得する。そして、甲板モデル３Ｍの振動伝達率及び甲板モデル３Ｍの加速度を求めた。

図６は、加振試験の結果を示す図である。図７は、落下試験の結果を示す図である。図６は、甲板モデル３Ｍの振動伝達率を示し、図７は、甲板モデル３Ｍの加速度を示す。加振試験において、耐圧殻モデル２Ｍを所定の周波数で振動させると、甲板モデル３Ｍには、それに対応して振動や変位が発生する。甲板モデル３Ｍの振動伝達率は、甲板モデル３Ｍの振幅／耐圧殻モデル２Ｍの振幅である。耐圧殻−甲板モデル１Ｍは、甲板モデル３Ｍを加振できないので、耐圧殻モデル２Ｍを加振して振動伝達率を求める。図７は、耐圧殻−甲板モデル１Ｍを落下させたときにおける甲板モデル３Ｍのそれぞれの周波数における加速度応答を示している。

図６の点線Ｂは、比較例の甲板支持構造体（甲板３と耐圧殻２との間にゴムを設ける）をモデル化した甲板支持用構造体のモデルにおける振動伝達率であり、実線Ａは、本実施形態の甲板支持用構造体１０をモデル化した甲板支持用構造体モデル１０Ｍによる振動伝達率である。図６の結果から、本実施形態によれば、すべての周波数帯域において、比較例よりも振動伝達率が低減されていることがわかる。すなわち、本実施形態によれば、図１、図２に示す甲板３から耐圧殻２へ伝達する振動が、比較例よりも低減される。

図７の一点鎖線Ｃは、図１、図２に示す甲板３と耐圧殻２との間に甲板支持構造体を設けない場合、すなわち、図５に示す耐圧殻−甲板モデル１Ｍから甲板支持用構造体モデル１０Ｍを取り去った状態のモデルにおける甲板モデル３Ｍの加速度である。図７の二点差線Ｂは、比較例の甲板支持構造体（甲板３と耐圧殻２との間にゴムを設ける）をモデル化した甲板支持用構造体のモデルを用いた場合における甲板モデル３Ｍの加速度である。図７の実線Ａｔは、本実施形態の甲板支持用構造体１０をモデル化した甲板支持用構造体モデル１０Ｍによる引っ張り側の加速度であり、図７の点線Ａｐは、本実施形態の甲板支持用構造体１０をモデル化した甲板支持用構造体モデル１０Ｍによる圧縮側の加速度である。

図７の加速度は、図１、図２に示す甲板３と耐圧殻２との間に甲板支持構造体を設けない場合の１００Ｈｚにおける甲板３の加速度を１としたときの相対値で示してある。図７の結果から、本実施形態によれば、すべての周波数帯域において、比較例と同等の加速度が実現されていることがわかる。すなわち、本実施形態によれば、図１、図２に示す耐圧殻２から甲板３へ伝達する力（特に衝撃力）は、比較例と同等である。

図８は、本実施形態に係る甲板支持用構造体の構成例を示す模式図である。甲板支持用構造体１０は、甲板３側の第１外筒１１と、耐圧殻２側（図５では耐圧殻２に設けられる甲板支持用部材５側）の第２外筒１２と、第２外筒１２の内側に配置される内筒１３と、振動減衰手段である第１振動減衰手段３０Ａ及び第２振動減衰手段３０Ｂと、衝撃緩和手段３１と、衝撃緩和時振動減衰手段３２とを含んで構成される。第１外筒１１は、甲板側取付部１１Ｊを備えており、甲板３に設けられる甲板側取付部材３Ｂに甲板側取付部１１Ｊが連結される。

第１外筒１１及び第２外筒１２及び内筒１３は、コップ状、すなわち有底の円筒形状の構造体である。第１外筒１１の開口部には、径方向中心に向かって張り出す第１張り出し部１１Ｋが設けられる。また、第２外筒１２の開口部には、径方向外側に向かって張り出す第２張り出し部１２Ｋが設けられる。第１張り出し部１１Ｋにおける内径は、第２外筒１２の胴部の外径よりもやや大きく、また、第２張り出し部１２Ｋにおける外径は、第１外筒１２の胴部の内径よりもやや小さい。第２外筒１２の一部は、第１外筒１１の内部に配置されて、第１張り出し部１１Ｋと第２張り出し部１２Ｋとが対向する。これによって、第１外筒１１と第２外筒１２とは、それぞれの中心軸と平行な方向に向かって相対的に往復運動できるように構成される。

第２外筒１２の開口部の内径は、内筒１３の胴部の外径よりもやや大きく構成されており、内筒１３は、第２外筒１２の内部に配置される。内筒１３の開口部は、第２外筒１２の底部１２Ｂと対向する。このような構成により、第２外筒１２と内筒１３とは、それぞれの中心軸と平行な方向に向かって相対的に往復運動できるように構成される。第２外筒１２の底部１２Ｂには、貫通孔１４が形成されている。内筒１３の底部１３Ｂには、力伝達部材１３Ｓが取り付けられており、この力伝達部材１３Ｓは、第２外筒１２の貫通孔１４を通って第２外筒１２の外側へ取り出される。内筒１３の底部１３Ｂに取り付けられる力伝達部材１３Ｓの端部とは反対側の端部には、耐圧殻側取付部１３Ｊが取り付けられている。耐圧殻側取付部１３Ｊが、耐圧殻２に設けられる甲板支持用部材５に連結される。

甲板支持用部材５と第２外筒１２の底部１２Ｂとの間における力伝達部材１３Ｓには、ストッパ１５が設けられる。ストッパ１５は、甲板３へ向かう力伝達部材１３Ｓの変位が一定値を超えると、第２外筒１２の底部１２Ｂに接触して、甲板３へ向かう力伝達部材１３Ｓがそれ以上に変位することを防止する。これによって、耐圧殻２から入力された力は、耐圧殻２に設けられる甲板支持用部材５から第２外筒１２へ直接入力される。

第１外筒１１の底部１１Ｂと内筒１３の底部１３Ｂとの間には、振動減衰手段を構成する第１振動減衰手段３０Ａが配置される。第１振動減衰手段３０Ａは、環状の部材である。第１外筒１１の第１張り出し部１１Ｋと、第２外筒１２の第２張り出し部１２Ｋとの間には、振動減衰手段を構成する第２振動減衰手段３０Ｂが配置される。第２振動減衰手段３０Ｂは、環状の部材である。また、内筒１３の底部１３Ｂと内筒１３の開口部側端部１３Ｔとの間には、衝撃緩和手段３１が配置される。衝撃緩和手段は、環状の部材である。このような構成により、耐圧殻２からの力は、甲板支持用部材５、力伝達部材１３Ｓ、ストッパ１５及び第２外筒１２を介して衝撃緩和手段３１へ圧縮力として入力される。ここで、第２外筒１２の底部１２Ｂと内筒１３の底部１３Ｂとは、衝撃緩和時振動減衰手段３２で連結される。

通常（耐圧殻２に衝撃力が入力されない場合）は、甲板３の振動が第１外筒１１を介して振動減衰手段を構成する第１振動減衰手段３０Ａへ入力され、また、第１外筒１１、第１振動減衰手段３０Ａ及び内筒１３を介して第２振動減衰手段３０Ｂに入力される。これによって、甲板３から甲板支持用部材５を介して耐圧殻２へ伝達する振動が減衰される。耐圧殻２に衝撃力が入力した場合、内筒１３の底部１３Ｂと第１外筒１１の底部１１Ｂとが接近し、第１振動減衰手段３０Ａの変形が大きくなる。すると、内筒１３の底部１３Ｂに設けられたストッパ１５が第２外筒１２の底部１２Ｂに接触する。

これによって、前記衝撃力は、甲板支持用部材５、力伝達部材１３Ｓ及び第２外筒１２を介して衝撃緩和手段３１へ引っ張り力として入力される。その結果、前記衝撃力が衝撃緩和手段３１によって吸収され、減衰されるので、甲板３へ伝達される前記衝撃力が低減される。衝撃緩和手段３１が前記衝撃力を吸収して減衰する際に発生する振動は、衝撃緩和時振動減衰手段３２が減衰する。これによって、耐圧殻２へ衝撃力が入力されたことに起因して発生する甲板３の振動が速やかに減衰される。なお、ストッパ１５は必須ではない。

（変形例）
図９は、本実施形態の変形例に係る甲板支持用構造体の構成例を示す模式図である。図１０−１、図１０−２は、本実施形態の変形例に係る甲板支持用構造体が備える中間部材を示す平面図である。図１１は、加振試験の結果を示す図である。本変形例に係る甲板支持用構造体１０ａは、上述した甲板支持用構造体１０と略同様の構成であるが、第１振動減衰手段３０Ａを、第１部材３０Ａａ、３０Ａｂで第２部材３０Ｉを挟持した二重防振構造とした点が異なる。他の構成は、上述した甲板支持用構造体１０と同様なので説明を省略する。次の説明では、第１部材３０Ａａを甲板側第１部材３０Ａａ、第１部材３０Ａｂを耐圧殻側第１部材３０Ａｂ、第２部材３０Ｉを中間部材３０Ｉという。

甲板側第１部材３０Ａａ及び耐圧殻側第１部材３０Ａｂは第１の材料で構成され、中間部材３０Ｉは第２の材料で構成される。第１の材料は、上述したようにヒステリシス材料であり、第２の材料は、第１の材料よりも剛性が大きい材料である。ここで、剛性は、弾性係数（ヤング率）で表される。第１の材料あるいは第２の材料が、ひずみに対して応力が非線形で変化する材料である場合、弾性係数は応力やひずみによって変化するので、第１の材料の弾性係数と第２の材料の弾性係数とは、最大値同士で比較する。第２の材料は、できる限り弾性係数が大きい材料を用いることが好ましく、例えば、鋼、ステンレス鋼等を用いることが好ましい。

甲板側第１部材３０Ａａは、甲板支持用構造体１０ａの甲板３側に配置される。より具体的には、第１外筒１１の底部１１Ｂに甲板側第１部材３０Ａａが取り付けられる。耐圧殻側第１部材３０Ａｂは、甲板支持用構造体１０ａの耐圧殻２側に配置される。より具体的には、内筒１３の底部１３Ｂに耐圧殻側第１部材３０Ａｂが取り付けられる。中間部材３０Ｉは、甲板側第１部材３０Ａａと耐圧殻側第１部材３０Ａｂとの間に配置され、両者に挟持される。中間部材３０Ｉは、甲板側第１部材３０Ａａと耐圧殻側第１部材３０Ａｂとに接着等の手段によって接合されることが好ましい。甲板側第１部材３０Ａａ及び耐圧殻側第１部材３０Ａｂは、いずれも環状の部材である。

図１０−１に示すように、中間部材３０Ｉは、円板状の部材であるが、これに限定されるものではない。例えば、図１０−２に示す中間部材３０Ｉａのように、環状の部材（中空円板）であってもよい。中間部材３０Ｉａのように、環状の部材を用いれば、内筒１３の底部１３Ｂに、第１外筒１１の底部１１Ｂに向かう突起が設けられる場合には、この突起との干渉を回避できるので好ましい。

図１１の点線Ｂは、上述した比較例の甲板支持構造体（甲板３と耐圧殻２との間にゴムを設ける）をモデル化した甲板支持用構造体のモデル（図６に示すものと同じ）における振動伝達率であり、実線Ａは、上述した本実施形態の甲板支持用構造体１０をモデル化した甲板支持用構造体モデル１０Ｍによる振動伝達率（図６に示すものと同じ）である。また、図１１の一点鎖線Ｃは、本変形例の甲板支持用構造体１０ａをモデル化した甲板支持用構造体モデルによる振動伝達率である。図１１の結果から、本変形例の甲板支持用構造体１０ａによれば、すべての周波数帯域において、上述した本実施形態の甲板支持用構造体１０よりも振動伝達率が低減されていることがわかる。すなわち、本変形例の甲板支持用構造体１０ａによれば、図１、図２に示す甲板３から耐圧殻２へ伝達する振動が、上述した本実施形態の甲板支持用構造体１０よりも低減される。

本変形例の甲板支持用構造体１０ａは、甲板側第１部材３０Ａａ及び耐圧殻側第１部材３０Ａｂを構成する第１の材料よりも剛性の高い第２の材料で構成された中間部材３０Ｃを、甲板側第１部材３０Ａａ及び耐圧殻側第１部材３０Ａｂとで挟持した二重防振構造とする。これによって、甲板３から耐圧殻２への振動の伝達をより効果的に抑制できる。

以上、本実施形態及びその変形例では、水中航走体の耐圧殻と甲板との間に、甲板から耐圧殻へ伝達される振動を減衰する振動減衰手段と、耐圧殻から甲板へ伝達される力、特に衝撃力を緩和する衝撃緩和手段とを直列に配置する。これにより、例えば、耐圧殻に衝撃力が加わった場合のように、耐圧殻から甲板への入力が大きい場合には、振動減衰手段の変形が進行しにくくなるので、振動減衰手段が作用する。これによって衝撃力が緩和されて耐圧殻から甲板への衝撃力の伝達を抑制する。また、耐圧殻に衝撃力が加わらない場合には、振動減衰手段により甲板の振動を減衰させ、甲板から耐圧殻への振動の伝達を抑制する。このように、本実施形態によれば、水中航走体の甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現できる。また、本実施形態の甲板支持用構造体は構成が簡易なので、甲板支持用構造体全体をコンパクトにできる。このため、本実施形態の甲板支持用構造体は、搭載スペースが限られる水中航走体には好適である。

以上のように、本発明に係る水中航走体の甲板支持用構造体及び水中航走体は、主として水中を航行する水中航走体に有用であり、特に、水中航走体を構成する甲板から耐圧殻へ伝達する振動を低減し、かつ、耐圧殻から甲板へ伝達する力、特に衝撃力を低減することを、簡易な構成で実現することに適している。

１ 水中航走体
１Ｍ 耐圧殻−甲板モデル
２ 耐圧殻
２Ｍ 耐圧殻モデル
２ｉｓ 空間
２ｉｗ 内壁
３ 甲板
３Ｂ 甲板側取付部材
３Ｍ 甲板モデル
４ 機器類
５ 甲板支持用部材
１０、１０ａ 甲板支持用構造体
１０Ｍ 甲板支持用構造体モデル
１１ 第１外筒
１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂ 底部
１１Ｊ 甲板側取付部
１１Ｋ 第１張り出し部
１２ 第２外筒
１２Ｋ 第２張り出し部
１３Ｔ 開口部側端部
１３ 内筒
１３Ｊ 耐圧殻側取付部
１３Ｓ 力伝達部材
１４ 貫通孔
１５ ストッパ
２０Ａ、２０Ｂ 加速度検出計
２１ 変位計
３０、３０Ａ、３０Ｂ 振動減衰手段
３０Ａａ 甲板側第１部材（第１部材）
３０Ａｂ 耐圧殻側第１部材（第１部材）
３０Ｉ、３０Ｉａ 中間部材（第２部材）
３１ 衝撃緩和手段
３２ 衝撃緩和時振動減衰手段

Claims (6)

1. 水中航走体を構成する耐圧殻と、前記耐圧殻の内部に配置される甲板との間へ設けられて、前記甲板から前記耐圧殻へ伝達される振動を減衰する振動減衰手段と、
   前記耐圧殻と前記甲板との間に設けられ、かつ前記振動減衰手段と直列に配置されて、前記耐圧殻から前記甲板へ伝達される力を緩和する衝撃緩和手段と、
   を含んで構成されることを特徴とする水中航走体の甲板支持用構造体。
2. 前記衝撃緩和手段は、弾性体又は弾塑性体であり、前記振動減衰手段は、前記衝撃緩和手段よりもヒステリシスの程度が大きいヒステリシス材料であることを特徴とする請求項１に記載の水中航走体の甲板支持用構造体。
3. さらに、前記耐圧殻と前記甲板との間に、前記衝撃緩和手段と並列に、前記衝撃緩和手段が前記耐圧殻から前記甲板へ伝達される力を緩和する際に発生する前記衝撃緩和手段の振動を減衰する衝撃緩和時振動減衰手段を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の水中航走体の甲板支持用構造体。
4. 前記衝撃緩和時振動減衰手段は、前記衝撃緩和手段の運動エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、前記衝撃緩和手段の振動を減衰することを特徴とする請求項３に記載の水中航走体の甲板支持用構造体。
5. 前記振動減衰手段は、第１の材料と、当該第１の材料よりも剛性の大きい第２の材料とで構成され、前記第１の材料で前記第２の材料を挟持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水中航走体の甲板支持用構造体。
6. 水圧を受ける耐圧殻と、
   前記耐圧殻の内部に配置される甲板と、
   前記耐圧殻と前記甲板との間に設けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の水中航走体の甲板支持用構造体と、
   を含むことを特徴とする水中航走体。

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