JP2022135000A - ソナードーム - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部におけるＦＲＰ製板の破壊強度の向上を図り、耐久性を高める上で有利なソナードームを提供すること。【解決手段】ビード部１６は、芯材２８の外周を覆う外周ゴム層３２を備え、外周ゴム層３２は高硬度ゴムで形成されている。ドーム本体１８を構成する複数枚のＦＲＰ製板３４、５２、５４が、外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装され折り返されている。取り付け具４８で支持されるソナードーム１４の箇所は、ビード部１６と、ビード部１６寄りのドーム本体１８の箇所からなる取り付け基部１４０２である。取り付け基部１４０２において、芯材２８の径方向の最も外側に配置されたＦＲＰ製板５４を覆うシールゴム層３６が設けられ、シールゴム層３６は、中硬度ゴムで構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、船底に設置された送受波器を覆い自船等から発生する雑音から送受波器を保護するソナードームに関する。

ソナードームは、芯材を有するビード部と、ビード部から延在するドーム本体を備えている。
そして、ビード部が船底側に取り付けられることでソナードームは船底に設置されている。
このようなソナードームは、従来、ゴム製である（特許文献１）。
そのため近年の船舶の高速航行化に伴い、船舶の高速航行時にソナードームのドーム本体に作用する応力が大きくなり、ドーム本体に変形が生じ船底の抵抗が大きくなるなどの不具合が生じていた。
そこで、本発明者らは、船舶の高速航行時に変形を阻止できるＦＲＰ製のソナードームを提案しており、このＦＲＰ製のソナードームは、ドーム本体がＦＲＰ製板を含んで構成されている。
さらに、本発明者らは、ドーム本体を構成するＦＲＰ製板と芯材との連結構造を強固するため、ビード部においてＦＲＰ製板を芯材に掛装することを提案している。

特開２０１２－１１１３１０

しかしながら、ドーム本体を構成するＦＲＰ製板をビード部において芯材に掛装した場合、船舶の高速航行時にビード部においてＦＲＰ製板に大きな引っ張り力が作用し、ＦＲＰ製板と芯材はそれぞれ硬度を有することから、ビード部においてＦＲＰ製板の破壊強度の問題が生じ、ソナードームの耐久性を高める上で不利となる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、ビード部におけるＦＲＰ製板の破壊強度の向上を図り、耐久性を高める上で有利なソナードームを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の一実施の形態は、ドーム状に延在するドーム本体と、前記ドーム本体の縁の全周にわたって延在するビード部とを備え、前記ビード部は前記ドーム本体の縁の全周にわたって延在する芯材を有して船底の取り付け具で支持され、前記船底に設置された送受波器を覆うソナードームであって、前記ビード部は、前記芯材の外周を覆う外周ゴム層を備え、前記外周ゴム層は高硬度ゴムで形成され、前記ドーム本体を構成する一枚または複数枚のＦＲＰ製板が、前記外周ゴム層の上から前記芯材に掛装され折り返されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記取り付け具で支持される前記ソナードームの箇所は、前記ビード部と、前記ビード部寄りの前記ドーム本体の箇所からなる取り付け基部であり、前記取り付け基部において、前記芯材の径方向の最も外側に配置された前記ＦＲＰ製板を覆うシールゴム層が設けられ、前記シールゴム層は、中硬度ゴムで構成されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記ドーム本体は、前記送受波器側に位置する前記ドーム本体の箇所を形成する内側ＦＲＰ製板と、前記送受波器と反対に位置する前記ドーム本体の箇所を形成する外側ＦＲＰ製板と、それら内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板との間に配置された内部ゴム層とを含んで構成され、一枚の第１ＦＲＰ製板が前記芯材に掛装されて折り返され、前記折り返されて二枚となった前記第１ＦＲＰ製板の一方により前記内側ＦＲＰ製板が構成されると共に、前記二枚となった前記第１ＦＲＰ製板の他方により前記外側ＦＲＰ製板が構成されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記ビード部は、前記第１ＦＲＰ製板の内側で前記外周ゴム層の上から前記芯材に掛装された一枚の第２ＦＲＰ製板を含んで構成され、前記取り付け基部を構成する前記ドーム本体の箇所と、前記取り付け基部寄りの前記ドーム本体の箇所において、前記芯材に掛装され折り返されて二枚となった前記第２ＦＲＰ製板が重ね合わされて一枚のＦＲＰ製板を構成しており、前記取り付け基部を構成する前記ドーム本体の箇所と、前記取り付け基部寄りの前記ドーム本体の箇所は、前記内部ゴム層に代えて前記内側ＦＲＰ製板と前記外側ＦＲＰ製板との間に前記一枚のＦＲＰ製板が配置されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記取り付け基部を除いた残りの前記ドーム本体の箇所は、前記送受波器と反対に位置する前記外側ＦＲＰ製板の面を覆う防汚ゴム層を備えていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記ビード部は、前記シールゴム層の内側で前記第１ＦＲＰ製板の上から前記芯材に掛装された一枚の第３ＦＲＰ製板を含んで構成され、前記取り付け基部を構成する前記ドーム本体の箇所と、前記取り付け基部寄りの前記ドーム本体の箇所は、前記芯材に掛装され折り返されて二枚となった前記第３ＦＲＰ製板の一方が、前記送受波器側に位置する前記内側ＦＲＰ製板の面に位置し、前記二枚となった前記第３ＦＲＰ製板の他方が、前記外側ＦＲＰ製板と前記防汚ゴム層の間に位置していることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記芯材の延在方向と直交する平面で切断した前記取り付け基部の断面形状は、前記芯材の中心と、前記ビード部寄りの前記ドーム本体の厚さの中心とを結ぶ想像線に対して左右対称であることを特徴とする。

本発明の一実施の形態によれば、船舶の高速航行時、大きな引っ張り力がＦＲＰ製板に作用した際に、外周ゴム層によりＦＲＰ製板の微小な変形を吸収しつつ引っ張り力を芯材に効果的に分散させることができるため、ビード部におけるＦＲＰ製板の破壊強度を向上させる上で有利となり、ソナードームの耐久性を高める上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、取り付け基部において芯材の径方向の最も外側に配置されたＦＲＰ製板を覆うシールゴム層を設けると、ビード部において大きな引っ張り力がＦＲＰ製板に作用し、その引張力が、芯材の径方向の最も外側に配置されたＦＲＰ製板から船底側の取り付け具に作用した際、シールゴム層は、ＦＲＰ製板の微小な変形を吸収しつつ引っ張り力を取り付け具に効果的に分散できるため、ビード部におけるＦＲＰ製板の破壊強度を向上させる上で有利となり、ソナードームの耐久性を高める上で有利となる。
また、取り付け基部においてＦＲＰ製板を覆うシールゴム層を設けると、取り付け基部と船底側の取り付け具とのシール性を確保する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、ドーム本体を、内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板との二枚のＦＲＰ製板と、それら二枚のＦＲＰ製板の間に配置された内部ゴム層とを含んで構成すると、船舶の高速航行時に浮遊物がドーム本体に衝突した場合、その衝撃を内部ゴム層により吸収できるため、外側ＦＲＰ製板の損傷を最小限に留め、送受波器の保護を図る上で有利となる。
また、ビード部において第１ＦＲＰ製板を芯材に掛装して折り返すと、芯材に連結された内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板とを簡単に構成でき、また、内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板とを芯材に強固に連結する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、第２ＦＲＰ製板を設けると、船舶の高速航行時、取り付け基部において大きな引っ張り力が、第１ＦＲＰ製板と第２ＦＲＰ製板と２枚のＦＲＰ製板を介して芯材に作用するため、第１ＦＲＰ製板と第２ＦＲＰ製板が負担する応力を軽減でき、ソナードームの耐久性を高める上で有利となる。
また、船舶の高速航行時、取り付け具から露出した取り付け基部の近傍のドーム本体の箇所には、大きな曲げモーメントが作用するが、このドーム本体の箇所に、内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板に加えて重ねられた二枚の第２ＦＲＰ製板が配置されるので、このドーム本体の箇所の強度を大きく確保する上で有利となり、ソナードームの耐久性を高める上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、送受波器と反対に位置する外側ＦＲＰ製板の面を覆う防汚ゴム層を設けると、ドーム本体への海洋生物の付着を防止でき、ドーム本体の音響透過性を確保する上で有利となり、また、船舶の高速航行時に浮遊物がドーム本体に衝突した場合、その衝撃を防汚ゴム層でも吸収できるため、外側ＦＲＰ製板の損傷を最小限に留め、送受波器の保護を図る上でより有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、第３ＦＲＰ製板を設けると、船舶の高速航行時、取り付け基部において大きな引っ張り力が、第１ＦＲＰ製板と第２ＦＲＰ製板と第３ＦＲＰ製板との三枚のＦＲＰ製板を介して芯材に作用するため、第１ＦＲＰ製板と第２ＦＲＰ製板と第３ＦＲＰ製板が負担する応力を軽減でき、ソナードームの耐久性を高める上で有利となる。
また、取り付け具から露出した取り付け基部の近傍のドーム本体の箇所に、内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板に加えて二枚の第２ＦＲＰ製板と二枚の第３ＦＲＰ製板が配置されるので、船舶の高速航行時に大きな曲げモーメントが作用する、取り付け具から露出した取り付け基部寄りのドーム本体の箇所の強度を大きく確保する上で有利となり、ソナードームの耐久性を高める上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、芯材の延在方向と直交する平面で切断した取り付け基部の断面形状を、芯材の中心と、ビード部寄りのドーム本体の厚さの中心をと結ぶ想像線に対して左右対称に形成すると、船舶の高速航行時、取り付け基部において大きな引っ張り力がＦＲＰ製板から芯材に作用した際に、この引っ張り力は芯材を回転させる方向に作用することがないので、ビード部を含む取り付け基部の耐久性を高める上で有利となる。

船底にソナードームが配置された状態の側面図である。 （Ａ）はソナードームの平面図、（Ｂ）は同側面図、（Ｃ）は同斜視図である。 第１の実施の形態のドーム本体の断面図である。 第１の実施の形態のソナードームの船底への取り付け状態の断面図である。 第２の実施の形態のソナードームの船底への取り付け状態の断面図である。 第３の実施の形態のソナードームの船底への取り付け状態の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
まず、第１の実施の形態について図１～図４を参照して説明する。
図１に示すように、船底１０に送受波器１２が設置され、送受波器１２を覆うようにソナードーム１４が設けられている。
図２に示すように、ソナードーム１４は、船舶の延在方向に沿って細長の細長状を呈し、上方が開放状に設けられている。
図２（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ソナードーム１４は、平面視した場合、長さ方向の両端の半円弧部と、それら半円弧部の両端を接続する互いに対向する２本の直線部とでその輪郭が形成されている。
また、図２（Ｂ）で示すように、側方から見た場合、ソナードーム１４の高さは、長さ方向の中央が最も大きい寸法で形成され、両端に至るにつれて次第に小さくなる寸法で形成され、また、長さ方向から見たソナードーム１４の高さは、不図示ではあるが幅方向の中央が最も高く、幅方向の外側に至るにつれて次第に小さくなる寸法で形成されている。
ソナードーム１４は、ビード部１６と、ドーム状に延在するドーム本体１８とを含んで構成されている。
ビード部１６は、ソナードーム１４の形状を保持する箇所であり、ドーム本体１８Ａの上縁全周にわたって延在し、船底１０にその全周が取り付けられている。

図３に示すように、ドーム本体１８は、内側ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）製板２０と、外側ＦＲＰ製板２２と、内部ゴム層２４と、防汚ゴム層２６とを含んで構成されている。
内側ＦＲＰ製板２０は、送受波器１２側に位置するドーム本体１８の箇所を形成している。
内部ゴム層２４は、送受波器１２と反対に位置する内側ＦＲＰ製板２０の面に設けられている。
内部ゴム層２４は、衝撃吸収機能を有するゴム材料で形成されている。
外側ＦＲＰ製板２２は、内側ＦＲＰ製板２０と反対に位置する内部ゴム層２４の面に設けられ、送受波器１２と反対に位置するドーム本体１８の箇所を形成している。
したがって、内部ゴム層２４は内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２との間に挟まれて配置されている。

防汚ゴム層２６は、必要に応じて設けられるもので、内部ゴム層２４と反対に位置する外側ＦＲＰ製板２２の面に設けられている。
防汚ゴム層２６は、海洋生物の外側ＦＲＰ製板２２への付着を防止する防汚機能と衝撃吸収機能とを有している。

次に、ビード部１６と、ビード部１６の近傍のドーム本体１８の箇所について説明する。
図４に示すように、ビード部１６は芯材２８を含んで構成されている。
芯材２８は、ドーム本体１８の上縁の全周にわたって延在している。
芯材２８としては、ゴムで円形に被覆された可撓性を有する１本または複数本のワイヤ、あるいは、ゴムで円形に被覆された合成繊維からなる可撓性を有するロープなど、従来公知の様々な可撓性を有する材料が使用可能である。

ビード部１６は、芯材２８に加え、外周ゴム層３２と、第１ＦＲＰ製板３４と、シールゴム層３６と、隙間閉塞用ゴム３８Ａとを含んで構成されている。
外周ゴム層３２は、芯材２８の外周面を覆っている。
外周ゴム層３２は、後述する第１ＦＲＰ製板３４と芯材２８との間に介在させるもので、船舶の高速航行時、大きな引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から芯材２８に作用した際に、第１ＦＲＰ製板３４は硬度を有するものの若干ではあるが変形する。
外周ゴム層３２は、この第１ＦＲＰ製板３４の微小な変形を吸収しつつ引っ張り力を芯材２８に効果的に分散させ、ビード部１６における第１ＦＲＰ製板３４の破壊強度を向上させるものである。
このような観点から外周ゴム層３２は高硬度ゴムで形成されている。
この場合、高硬度ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ａ ６０度以上ＪＩＳ Ａ ７０度以下が好ましい。
硬度がＪＩＳ Ａ６０度未満であると、大きな引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から芯材２８に作用した際に、外周ゴム層３２の変形量が大きくなり、引っ張り力を芯材２８に分散させる上で不利となり、硬度がＪＩＳ Ａ７０度を超えると、第１ＦＲＰ製板３４の微小な変形を吸収する上で不利となるためである。

一枚の第１ＦＲＰ製板３４は、外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装されて折り返され、ビード部１６からドーム本体１８に至っており、折り返されて二枚となった第１ＦＲＰ製板３４は、ドーム本体１８においてそれぞれ内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２を構成している。
すなわち、ビード部１６において芯材２８に掛装されて折り返された第１ＦＲＰ製板３４により、芯材２８に連結された内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２とを簡単に構成でき、また、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２とを芯材２８に強固に連結できる。

シールゴム層３６は、船底１０側でビード部１６を含むソナードーム１４の箇所を、シール性を確保しつつ確実に保持できるように設けられたものである。
図４に示すように、船底１０の取り付け具４８で支持されるソナードーム１４の箇所を取り付け基部１４０２とすると、取り付け基部１４０２は、ビード部１６と、ビード部１６寄りのドーム本体１８の箇所を含んで構成され、シールゴム層３６は取り付け基部１４０２において第１ＦＲＰ製板３４を覆うように設けられている。
ソナードーム１４は、芯材２８が位置するビード部１６の箇所の厚さが最も大きく、芯材２８から離れるにつれて厚さが減少し、芯材２８から離れる方向で隙間閉塞用ゴム３８Ａを通過したところで、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２との間の厚さは均一となる。
取り付け基部１４０２を支持する船底１０側の取り付け具４８は金属製であり硬度を有し、第１ＦＲＰ製板３４も硬度を有している。
船舶の高速航行時、大きな引っ張り力がドーム本体１８を構成する第１ＦＲＰ製板３４に作用し、その引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から船底１０側の取り付け具４８に作用する。
第１ＦＲＰ製板３４から船底１０側の取り付け具４８に引っ張り力作用する際、第１ＦＲＰ製板３４は硬度を有するものの若干ではあるが変形する。
シールゴム層３６は、この第１ＦＲＰ製板３４の微小な変形を吸収しつつ引っ張り力を芯材２８に効果的に分散させ、ビード部１６における第１ＦＲＰ製板３４の破壊強度を向上させるものである。
また、船底１０側の取り付け具４８と第１ＦＲＰ製板３４とは共に硬度を有していることから、シールゴム層３６は、取り付け具４８とドーム本体１８との間のシール性を確保するものでもある。
このような観点からシールゴム層３６は中硬度ゴムで形成されている。
この場合、中硬度ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ａ ４０度以上ＪＩＳ Ａ ５０度以下が好ましい。
硬度がＪＩＳ Ａ ４０度未満であると、大きな引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から取り付け具４８に作用した際に、シールゴム層３６の変形量が大きくなり、引っ張り力を芯取り付け具４８材に分散させる上で不利となり、硬度がＪＩＳ Ａ ５０度を超えると、第１ＦＲＰ製板３４の微小な変形を吸収する上で不利となるためである。

隙間閉塞用ゴム３８Ａは、芯材２８から離れるにつれてその厚さが次第に減少する断面形状で予め加硫成形され、芯材２８と、芯材２８から折り返された二枚の第１ＦＲＰ製板３４との間に形成される隙間を閉塞している。
本実施の形態では、芯材２８が外周ゴム層３２で覆われているため、隙間閉塞用ゴム３８Ａは、外周ゴム層３２と、外周ゴム層３２から折り返された二枚の第１ＦＲＰ製板３４との間に形成される隙間を閉塞する断面形状で予め加硫成形され隙間を閉塞している。
隙間閉塞用ゴム３８Ａは、船舶の高速航行時にドーム本体１８に大きな引っ張り力が掛り、この大きな引っ張り力を受ける第１ＦＲＰ製板３４の箇所に位置しているため、大きな引っ張り力を受けても変形しないように硬質ゴムで形成されている。
なお、ビード部１６は、芯材２８の周囲に位置するソナードーム１４の箇所であり、本実施の形態では、ビード部１６は、芯材２８、外周ゴム層３２、隙間閉塞用ゴム３８Ａと、それら芯材２８、外周ゴム層３２、隙間閉塞用ゴム３８Ａの周囲に位置する第１ＦＲＰ製板３４の部分とシールゴム層３６の部分により構成され、ドーム本体１８はこのビード部１６を除いたソナードーム１４の箇所をいう。
そして、芯材２８の延在方向と直交する平面で切断した取り付け基部１４０２の断面形状は、芯材２８の中心と、ビード部１６寄りのドーム本体１８の厚さの中心とを結ぶ想像線Ｃに対して左右対称に形成されている。

図４に示すように、ソナードーム１４は、取り付け部材４２、取り付け具であるビードシート４４、ビードクランプ４６を介して船底１０に取り付けられている。
取り付け部材４２は、船底１０に取り付けられた板状の部材であり、送受波器１２の周囲でソナードーム１４の平面視形状に沿って細長の枠状に延在している。
取り付け部材４２は、金属製または合成樹脂製である。
ビードシート４４は、ビード部１６の平面視形状に対応して細長の枠状に延在している。
ビードシート４４は、金属製または合成樹脂製であり、ビードシート側合わせ面４４０２と、ビードシート側挟持面４４０４を備えている。
ビードクランプ４６は、ビードシート４４の全周にわたって延在している。
ビードクランプ４６は、金属製または合成樹脂製であり、ビードクランプ側合わせ面４６０２と、ビードクランプ側挟持面４６０４とを備えている。

ソナードーム１４を船底１０に取り付けるに際して、ビードシート４４のビードシート側挟持面４４０４とビードクランプ４６のビードクランプ側挟持面４６０４とをソナードーム１４の取り付け基部１４０２に合わせ、ビードシート４４のビードシート側合わせ面４４０２とビードクランプ４６のビードクランプ側合せ面４６０２を合わせ、第１ボルトＢ１によりビードクランプ４６とビードシート４４とを締結し、ビードシート側挟持面４４０４とビードクランプ側挟持面４６０４により、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を挟持する。
そして、ビードシート４４の上面を、船底１０側に取り付けられた取り付け部材４２の下面に合せ、第２ボルトＢ２によりビードシート４４を取り付け部材４２に取り付け、これによりソナードーム１４は船底１０に配置される。
すなわち、ビードシート４４とビードクランプ４６は、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を支持する取り付け具４８を構成している。

次に、ソナードーム１４の製造方法について説明する。
まず、取り付け基部１４０２とその近傍のドーム本体１８の箇所について説明する。
取り付け基部１４０２とその近傍のドーム本体１８の箇所は、ビード部１６の延在方向に沿った所定の長さ毎で、この長さと直交する所定幅毎に順次製造されていく。
すなわち、芯材２８の所定長さ毎に、外周ゴム層３２形成用の帯状の未加硫ゴムを巻回する。
次に、予め加硫成形された隙間閉塞用ゴム３８Ａの端部を、外周ゴム層３２形成用の未加硫ゴムの外周面に重ね合わせて配置する。
次に、所定長さおよび所定幅の第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグを、外周ゴム層３２形成用の未加硫ゴムの外周面の半部に重ね合わせて掛装する。
次に、所定長さおよび所定幅の内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの端部を、隙間閉塞用ゴム３８Ａの端部に合わせ、第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグの上に配置する。
次に、外周ゴム層３２形成用の未加硫ゴムの外周面の半部に重ね合わせて掛装した残りの第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグを、外周ゴム層３２形成用の未加硫ゴムの外周面の残りの半部に重ね合わせて掛装し、隙間閉塞用ゴム３８Ａと内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの上に配置する。

次に、シールゴム層３６形成用の未加硫ゴムを、取り付け基部１４０２に対応する第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグの箇所の上に重ね合わせる。
このように重ね合わせた状態で加硫成形することで、外周ゴム層３２形成用の未加硫ゴム、シールゴム層３６形成用の未加硫ゴム、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムが加硫されて芯材２８、外周ゴム層３２、シールゴム層３６、内部ゴム層２４の部分が形成され、第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグが加硫成形時の熱により硬化して第１ＦＲＰ製板３４が形成され、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２が製造される。

次に、残りのドーム本体１８の製造方法について説明する。
まず、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を構成するシールゴム層３６の端部に、その端部を接触させて所定幅および所定長さの防汚ゴム層２６形成用の未加硫ゴムを配置する。
次に、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を構成する第１ＦＲＰ製板３４の端部に、その端部を重ねて所定幅および所定長さの外側ＦＲＰ製板２２のプリプレグを、防汚ゴム層２６形成用の未加硫ゴムの上に載置する。
そして、防汚ゴム層２６形成用の未加硫ゴムを加硫成形し、その加硫時の熱により外側ＦＲＰ製板２２のプリプレグを硬化させると共に防汚ゴム層２６に接合し、また、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を構成する第１ＦＲＰ製板３４の端部に接合する。
つぎに、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を構成する内部ゴム層２４の端部に、その端部を接触させて外側ＦＲＰ製板２２の上に、所定幅および所定長さの内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムを載置し、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を構成する第１ＦＲＰ製板３４の端部に、その端部を重ねて所定幅および所定長さの内側ＦＲＰ製板２０のプリプレグを、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの上に載置する。
なお、第１ＦＲＰ製板３４、外側ＦＲＰ製板２２、内側ＦＲＰ製板２０のプリプレグの組成は同一である。
そして、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムを加硫成形し、その加硫時の熱により内側ＦＲＰ製板２０のプリプレグを硬化させると共に内部ゴム層２４に接合し、また、ソナードーム１４の取り付け基部１４０２を構成する第１ＦＲＰ製板３４の端部に接合する。
このようにしてドーム本体１８を、ビード部１６の延在方向に沿った所定の長さ毎に、かつ、ビード部１６の延在方向と直交する方向に沿った所定の幅毎に順次製造していく。

本実施の形態のソナードーム１４によれば、次の作用、効果が発揮される。
ビード部１６は、芯材２８の外周面を覆う高硬度ゴムからなる外周ゴム層３２を備え、ドーム本体１８の内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２を構成する第１ＦＲＰ製板３４が高硬度ゴムからなる外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装されている。
そのため、船舶の高速航行時、取り付け基部１４０２において大きな引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から芯材２８に作用した際に、第１ＦＲＰ製板３４の微小な変形を外周ゴム層３２で吸収しつつ引っ張り力を芯材２８に効果的に分散させ、ビード部１６における第１ＦＲＰ製板３４の破壊強度を向上させる上で有利となり、ソナードーム１４の耐久性を高める上で有利となる。
この効果は、一枚のＦＲＰ製板を外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装して折り返し、折り返された２枚のＦＲＰ製板の一方を取り付け基部１４０２に留め、折り返された２枚のＦＲＰ製板の一方でドーム本体１８を構成する場合や、一枚のＦＲＰ製板を外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装して折り返し、折り返された２枚のＦＲＰ製板を重ねて一枚のＦＲＰ製板としてドーム本体１８を構成する場合にも奏される。

また、取り付け基部１４０２において芯材２８の径方向の最も外側に配置された第１ＦＲＰ製板３４を覆うシールゴム層３６が設けられている。
そのため、船舶の高速航行時、取り付け基部１４０２におい大きな引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４と芯材２８に掛かり、その引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から船底１０側の取り付け具４８に掛かった際、シールゴム層３６は、この第１ＦＲＰ製板３４の微小な変形を吸収しつつ応力を取り付け具４８に効果的に分散できるため、ビード部１６における第１ＦＲＰ製板３４の破壊強度を向上させる上で有利となり、ソナードーム１４の耐久性を高める上で有利となる。
また、取り付け基部１４０２において第１ＦＲＰ製板３４を覆うシールゴム層３６が設けられているので、取り付け具４８とドーム本体１８とのシール性を確保する上で有利となる。
この効果も、一枚のＦＲＰ製板を外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装して折り返し、折り返された２枚のＦＲＰ製板の一方を取り付け基部１４０２に留め、折り返された２枚のＦＲＰ製板の一方でドーム本体１８を構成する場合や、一枚のＦＲＰ製板を外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装して折り返し、折り返された２枚のＦＲＰ製板を重ねて一枚のＦＲＰ製板としてドーム本体１８を構成する場合にも奏される。

また、ドーム本体１８は、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２との二枚のＦＲＰ製板と、それら二枚のＦＲＰ製板で挟まれた内部ゴム層２４とを含んで構成されている。
そのため、船舶の高速航行時に浮遊物がドーム本体１８に衝突した場合、その衝撃を内部ゴム層２４により吸収できるため、二枚のＦＲＰ製板を重ねてドーム本体１８を構成する場合に比べ、外側ＦＲＰ製板２２の損傷を最小限に留め、送受波器１２の保護を図る上で有利となる。
本実施の形態では、外側ＦＲＰ製板２２に防汚機能及び衝撃吸収機能を有する防汚ゴム層２６を設けているので、ドーム本体１８への海洋生物の付着を防止でき、ドーム本体１８の音響透過性を確保する上で有利となり、また、船舶の高速航行時に浮遊物がドーム本体１８に衝突した場合、その衝撃を防汚ゴム層２６でも吸収できるため、外側ＦＲＰ製板２２の損傷を最小限に留め、送受波器１２の保護を図る上でより有利となる。

また、ソナードーム１４は、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２との二枚のＦＲＰ製板と、それらＦＲＰ製板に挟まれ衝撃吸収機能を有する内部ゴム層２４とを含んで構成されているので、二枚のＦＲＰ製板を重ねてドーム本体１８を構成する場合に比べ、音波透過率を高めることで送受波を効率良く行なえ、物体の検知を高い精度で行なう上で有利となる。
また、一般にＦＲＰ製板のプリプレグが硬化するまでの曝露時間は短く、比較的広い範囲において、硬化したＦＲＰ製板に、ＦＲＰ製板のプリプレグを均一に確実に貼り合わせる作業は作業性が悪い。
本実施の形態では、上述のように、加硫を、防汚ゴム層２６と内部ゴム層２４とに分割して行なえる。

すなわち、防汚ゴム層２６の加硫成形時に外側ＦＲＰ製板２２を硬化させて防汚ゴム層２６と外側ＦＲＰ製板２２とを接合でき、内部ゴム層２４の加硫成形時に内側ＦＲＰ製板２０を硬化させて外側ＦＲＰ製板２２と内部ゴム層２４と内側ＦＲＰ製板２０とを接合できるので、外側ＦＲＰ製板２２形成用のプリプレグと内側ＦＲＰ製板２０形成用のプリプレグの曝露時間の短縮化を図る上で有利となり、ソナードーム１４を簡単に確実に製造する上で有利となる。
また、防汚ゴム層２６を備えていないドーム本体１８の場合であっても、外側ＦＲＰ製板２２形成用のプリプレグの上に、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムを載置し、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの厚さ方向の下半部を加硫成形することで、その加硫時の熱により外側ＦＲＰ製板２２形成用のプリプレグを硬化させ外側ＦＲＰ製板２２を形成すると共に内部ゴム層２４に接合し、次に、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの厚さ方向の上半部の上に内側ＦＲＰ製板２０形成用のプリプレグを載置し、内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの厚さ方向の上半部を加硫成形することで、その加硫時の熱により内側ＦＲＰ製板２０形成用のプリプレグを硬化させ内側ＦＲＰ製板２０を形成すると共に内部ゴム層２４に接合できる。
すなわち、加硫を内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムの厚さ方向の半部毎に分けて加硫できるため、外側ＦＲＰ製板２２形成用のプリプレグと内側ＦＲＰ製板２０形成用のプリプレグの曝露時間の短縮化を図る上で有利となり、ソナードーム１４を簡単に確実に製造する上で有利となる。

また、芯材２８の延在方向と直交する平面で切断した取り付け基部１４０２の断面形状は、芯材２８の中心と、ビード部１６寄りのドーム本体１８の厚さの中心をと結ぶ想像線Ｃに対して左右対称に形成されているので、船舶の高速航行時、取り付け基部１４０２において大きな引っ張り力が第１ＦＲＰ製板３４から芯材２８に作用した際に、この引っ張り力は芯材２８を回転させる方向に作用することはない。
そのため、ビード部１６を含む取り付け基部１４０２の耐久性を高める上で有利となる。

つぎに、図５を参照して第２の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化して異なった箇所を重点的に説明する。
第１の実施の形態では、一枚のＦＲＰ製板が、外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装され折り返されていたのに対して、第２の実施の形態では二枚のＦＲＰ製板が、外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装され折り返されている点が異なっており、取り付け基部１４０２と、取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所が第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、ビード部１６において、第１ＦＲＰ製板３４の内側で外周ゴム層３２の上から第２ＦＲＰ製板５２が芯材２８に掛装されて折り返され、船舶の高速航行時に大きな曲げモーメントが作用する取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所に、折り返され二枚となった第２ＦＲＰ製板５２が内部ゴム層２４に代えて重ねられて配置されている。
詳細には、外周ゴム層３２と隙間閉塞用ゴム３８Ｂとにわたり、第２ＦＲＰ製板５２が掛装されて折り返され、二枚となった第２ＦＲＰ製板５２は、隙間閉塞用ゴム３８Ｂを通過したところで互いに重ね合わされ、取り付け具４８から突出した取り付け具４８寄りのドーム本体１８の箇所に延在している。
第１ＦＲＰ製板３４は、ビード部１６においてこの第２ＦＲＰ製板５２の上に掛装されて折り返され、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２とを構成し、シールゴム層３６は、取り付け基部１４０２において芯材２８の径方向の最も外側に位置する第１ＦＲＰ製板３４を覆うように設けられている。
なお、第１の実施の形態と同様に、芯材２８の延在方向と直交する平面で切断した取り付け基部１４０２の断面形状は、芯材２８の中心と、ビード部１６寄りのドーム本体１８の厚さの中心をと結ぶ想像線に対して左右対称に形成され、取り付け基部１４０２の耐久性を高める上で有利となっている。

第２の実施の形態のソナードーム１４の製造方法は、取り付け基部１４０２において、外周ゴム層３２形成用の帯状の未加硫ゴムの上から、第２ＦＲＰ製板５２形成用のプリプレグを掛装して折り返し隙間閉塞用ゴム３８Ｂを通過したところで、折り返された二枚の第２ＦＲＰ製板５２形成用のプリプレグを重ね合わせる点、第２ＦＲＰ製板５２形成用のプリプレグの上から第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグを掛装して折り返す点が異なっている。
また、取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所では、第２ＦＲＰ製板５２形成用のプリプレグの先部の傾斜面５２０２に、その端部の傾斜面を載せて、所定幅および所定長さの内部ゴム層２４形成用の未加硫ゴムを外側ＦＲＰ製板２２の上に載置する点が異なっている。

このような第２の実施の形態によれば第１の実施の形態と同様な効果が奏される他、次の効果が奏される。
船舶の高速航行時、取り付け基部１４０２において大きな引っ張り力が、第１ＦＲＰ製板３４と第２ＦＲＰ製板５２との２枚のＦＲＰ製板を介して芯材２８に作用するため、第１ＦＲＰ製板３４と第２ＦＲＰ製板５２が負担する応力を軽減でき、ソナードーム１４の耐久性を高める上で有利となる。
また、船舶の高速航行時、取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所には大きな曲げモーメントが作用する。
第２の実施の形態では、取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２の近傍のドーム本体１８の箇所に、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２に加えて重ねられた二枚の第２ＦＲＰ製板５２が配置されている。
したがって、船舶の高速航行時に大きな曲げモーメントが作用する取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所の強度を、内側ＦＲＰ製板２０と外側ＦＲＰ製板２２と二枚の第２ＦＲＰ製板５２とで大きく確保する上で有利となり、ソナードーム１４の耐久性を高める上で有利となっている。
また、取り付け基部１４０２からドーム本体１８に延在する二枚となった第２ＦＲＰ製板５２が重ねられたＦＲＰ製板の端部は、二枚となった第２ＦＲＰ製板５２が重ねられた方向に対して交差する方向に延在する傾斜面５２０２で形成されている。
そして、二枚となった第２ＦＲＰ製板５２が重ねられたＦＲＰ製板の端部と内部ゴム層２４の端部とは、傾斜面５２０２を介して接合されている。
このような傾斜面５２０２を設けることで、内部ゴム層２４の端部と第２ＦＲＰ製板５２の端部との接合面を増加させ、接合性を向上する上で有利となり、取り付け基部１４０２の近傍のドーム本体１８の箇所の強度を向上させる上で有利となる。

つぎに、図６を参照して第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は第２の実施の形態に第３ＦＲＰ製板５４を加えたものであり、第３の実施の形態では三枚のＦＲＰ製板が、外周ゴム層３２の上から芯材２８に掛装され折り返されている。
すなわち、第３ＦＲＰ製板５４が、ビード部１６において第１ＦＲＰ製板３４の上から芯材２８に掛装されて折り返され、二枚となった第３ＦＲＰ製板５４が、取り付け基部１４０２と、取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所に配置され、シールゴム層３６は、取り付け基部１４０２において、芯材２８の径方向の最も外側に配置された第３ＦＲＰ製板５４を覆うように設けられている。
取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所に配置された第３ＦＲＰ製板５４の箇所は、送受波器１２に向いた内側ＦＲＰ製板２０の面と、送受波器１２と反対に向いた外側ＦＲＰ製板２２の面において、厚さが取り付け具４８から離れるにつれて段階的に小さくなるように設けられている。
本実施の形態では、取り付け部１４０２寄りの箇所が、厚さが最も厚い第１板部５４Ａとして形成され、続いて第１板部５４Ａよりも厚さの薄い第２板部５４Ｂとして形成され、続いて第２板部５４Ｂよりも厚さの薄い第３板部５４Ｃとして形成されている。
なお、第１の実施の形態と同様に、芯材２８の延在方向と直交する平面で切断した取り付け基部１４０２の断面形状は、芯材２８の中心と、ビード部１６寄りのドーム本体１８の厚さの中心をと結ぶ想像線に対して左右対称に形成され、取り付け基部１４０２の耐久性を高める上で有利となっている。

第３の実施の形態のソナードーム１４の製造方法は、取り付け基部１４０２とその近傍のドーム本体１８の箇所において、第１ＦＲＰ製板３４形成用のプリプレグの上から、第３ＦＲＰ製板５４形成用のプリプレグを掛装して折り返し、その上から、シールゴム層３６形成用の未加硫ゴムを載置する点、防汚ゴム層２６形成用の未加硫ゴムの上に、取り付け基部１４０２から突出する第３ＦＲＰ製板５４形成用のプリプレグを載置し、その上に、外側ＦＲＰ製板２２形成用のプリプレグを載置する点、内側ＦＲＰ製板２０形成用のプリプレグの上に、取り付け基部１４０２から突出する第３ＦＲＰ製板５４形成用のプリプレグを載置する点が第２の実施の形態と異なっている。

このような第３の実施の形態によれば第１の実施の形態と同様な効果が奏される他、次の効果が奏される。
船舶の高速航行時、取り付け基部１４０２において大きな引っ張り力が、第１ＦＲＰ製板３４と第２ＦＲＰ製板５２と第３ＦＲＰ製板５４との三枚のＦＲＰ製板を介して芯材２８に作用するため、第１ＦＲＰ製板３４と第２ＦＲＰ製板５２と第３ＦＲＰ製板５４とが負担する応力を軽減でき、ソナードーム１４の耐久性を高める上で有利となる。
また、船舶の高速航行時、取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所には大きな曲げモーメントが作用する。
第２の実施の形態では、取り付け具４８から露出した取り付け基部１４０２の近傍のドーム本体１８の箇所に、内側ＦＲＰ製板２０と、外側ＦＲＰ製板２２と、二枚の第２ＦＲＰ製板５２と、二枚の第３ＦＲＰ製板５４が配置されている。
したがって、船舶の高速航行時に大きな曲げモーメントが作用する取り付け基部１４０２寄りのドーム本体１８の箇所の強度を、内側ＦＲＰ製板２０と、外側ＦＲＰ製板２２と、二枚の第２ＦＲＰ製板５２と、二枚の第３ＦＲＰ製板５４とで大きく確保する上で有利となり、ソナードーム１４の耐久性を高める上で有利となっている。
また、取り付け具４８から突出した取り付け具４８寄りのドーム本体１８の箇所に配置された第３ＦＲＰ製板５４は、送受波器１２に向いた内側ＦＲＰ製板２０の面と、送受波器１２と反対に向いた外側ＦＲＰ製板２２の面において、船舶の高速航行時に生じる応力分布に対応させ、その厚さが取り付け基部１４０２から離れるにつれて段階的に小さくなるように設けられている。
したがって、船舶の高速航行時に大きな曲げモーメントが作用するドーム本体１８の箇所の強度を確保する上で有利となり、同時に、応力集中の発生を抑制でき、ソナードーム１４の耐久性を高める上でより有利となっている。

１０ 船底
１２ 送受波器
１４ ソナードーム
１４０２ 取り付け基部
１６ ビード部
１８ ドーム本体
２０ 内側ＦＲＰ製板
２２ 外側ＦＲＰ製板
２４ 内部ゴム層
２６ 防汚ゴム層
２８ 芯材
３２ 外周ゴム層
３４ 第１ＦＲＰ製板
３６ シールゴム層
３８Ａ、３８Ｂ 隙間閉塞用ゴム
４２ 取り付け部材
４４ ビードシート
４４０２ ビードシート側合わせ面
４４０４ ビードシート側挟持面
４６ ビードクランプ
４６０２ ビードクランプ側合わせ面
４６０４ ビードクランプ側挟持面
４８ 取り付け具
５２ 第２ＦＲＰ製板
５２０２ 傾斜面
５４ 第３ＦＲＰ製板
５４Ａ 第１板部
５４Ｂ 第２板部
５４Ｃ 第３板部

Claims (7)

1. ドーム状に延在するドーム本体と、前記ドーム本体の縁の全周にわたって延在するビード部とを備え、前記ビード部は前記ドーム本体の縁の全周にわたって延在する芯材を有して船底の取り付け具で支持され、前記船底に設置された送受波器を覆うソナードームであって、
   前記ビード部は、前記芯材の外周を覆う外周ゴム層を備え、
   前記外周ゴム層は高硬度ゴムで形成され、
   前記ドーム本体を構成する一枚または複数枚のＦＲＰ製板が、前記外周ゴム層の上から前記芯材に掛装され折り返されている、
   ことを特徴とするソナードーム。
2. 前記取り付け具で支持される前記ソナードームの箇所は、前記ビード部と、前記ビード部寄りの前記ドーム本体の箇所からなる取り付け基部であり、
   前記取り付け基部において、前記芯材の径方向の最も外側に配置された前記ＦＲＰ製板を覆うシールゴム層が設けられ、
   前記シールゴム層は、中硬度ゴムで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のソナードーム。
3. 前記ドーム本体は、前記送受波器側に位置する前記ドーム本体の箇所を形成する内側ＦＲＰ製板と、前記送受波器と反対に位置する前記ドーム本体の箇所を形成する外側ＦＲＰ製板と、それら内側ＦＲＰ製板と外側ＦＲＰ製板との間に配置された内部ゴム層とを含んで構成され、
   一枚の第１ＦＲＰ製板が前記芯材に掛装されて折り返され、前記折り返されて二枚となった前記第１ＦＲＰ製板の一方により前記内側ＦＲＰ製板が構成されると共に、前記二枚となった前記第１ＦＲＰ製板の他方により前記外側ＦＲＰ製板が構成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載のソナードーム。
4. 前記ビード部は、前記第１ＦＲＰ製板の内側で前記外周ゴム層の上から前記芯材に掛装された一枚の第２ＦＲＰ製板を含んで構成され、
   前記取り付け基部を構成する前記ドーム本体の箇所と、前記取り付け基部寄りの前記ドーム本体の箇所において、前記芯材に掛装され折り返されて二枚となった前記第２ＦＲＰ製板が重ね合わされて一枚のＦＲＰ製板を構成しており、
   前記取り付け基部を構成する前記ドーム本体の箇所と、前記取り付け基部寄りの前記ドーム本体の箇所は、前記内部ゴム層に代えて前記内側ＦＲＰ製板と前記外側ＦＲＰ製板との間に前記一枚のＦＲＰ製板が配置されている、
   ことを特徴とする請求項３記載のソナードーム。
5. 前記取り付け基部を除いた残りの前記ドーム本体の箇所は、前記送受波器と反対に位置する前記外側ＦＲＰ製板の面を覆う防汚ゴム層を備えている、
   ことを特徴とする請求項２～４の何れか１項記載のソナードーム。
6. 前記ビード部は、前記シールゴム層の内側で前記第１ＦＲＰ製板の上から前記芯材に掛装された一枚の第３ＦＲＰ製板を含んで構成され、
   前記取り付け基部を構成する前記ドーム本体の箇所と、前記取り付け基部寄りの前記ドーム本体の箇所は、前記芯材に掛装され折り返されて二枚となった前記第３ＦＲＰ製板の一方が、前記送受波器側に位置する前記内側ＦＲＰ製板の面に位置し、前記二枚となった前記第３ＦＲＰ製板の他方が、前記外側ＦＲＰ製板と前記防汚ゴム層の間に位置している、
   ことを特徴とする請求項５記載のソナードーム。
7. 前記芯材の延在方向と直交する平面で切断した前記取り付け基部の断面形状は、前記芯材の中心と、前記ビード部寄りの前記ドーム本体の厚さの中心とを結ぶ想像線に対して左右対称である、
   ことを特徴とする請求項２～６の何れか１項記載のソナードーム。

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