JP2542808Y2 - 水中超音波送受波器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、水中超音波送受波器に
関し、特にレドームとフランジ板との接触面における防
水構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水中超音波送受波器は、例えば水
中の魚を探す魚群探知器や海底の地形等を見るソナーな
どに用いられている。この水中超音波送受波器は、圧電
振動子などを使って探知対象物に向けて超音波の送受信
を行い、探知対象物による超音波の反射態様（反射時
間、反射量、反射方向など）から対象物の位置及び形状
等を知ることができる。

【０００３】図６は、ソナーにおける水中超音波送受波
器の装着状態を示したものである。この図に示されるよ
うに、水中超音波送受波器１０は、海１２に浮かべられ
た船舶１４の船底１６に備え付けられ、水中の観測時に
は昇降機１８で船底１６より下に降ろして超音波２０を
全周方向に送受信しながら水中状況を観測する。

【０００４】図７には、従来例に係る水中超音波送受波
器の構成を示す断面図が示されている。図に示されるよ
うに、昇降機１８の端部には、金属のフランジ板２２が
固定されている。さらに、このフランジ板２２には、超
音波振動子組立体２６が取り付け固定されている。この
超音波振動子組立体２６には、多数の超音波振動子２４
がその輻射面（超音波振動を発生する面）２４ａを外側
に向けて円筒状に配列されている。この超音波振動子２
４は、例えばＰＺＴ等の圧電材料で形成されており、図
示省略の電極部に所定の周波数の電圧を印加して、輻射
面２４ａから超音波２８を発生させ、逆に超音波振動を
受信すると電極部から電気信号が出力される。このよう
に、各超音波振動子３２は、それ自体で超音波の送受信
を行って探知対象物の探知が行える。

【０００５】そして、図７に示されるように、超音波振
動子組立体２６は、ＦＲＰ又はポリウレタン樹脂等で形
成されたレドーム３０で防水被覆され、超音波振動子組
立体２６とレドーム３０との間にひまし油３２が満たさ
れている。これは、超音波振動子組立体の絶縁を保つた
めと、水と同じ音響インピーダンスであるためと、音響
的な減衰を防ぐためである。

【０００６】図８は、図７のＢ部分の詳細図である。図
に示されるように、従来の水中超音波送受波器１０のレ
ドーム３０は、超音波振動子組立体２６に水が侵入する
のを防止するため、フランジ板２２との間に防水構造が
施されている。すなわち、フランジ板２２とレドーム３
０との接触面には、Ｏリング３４又は図示しないパッキ
ン材を挟んでいる。そして、ボルト３６は、フランジ板
２２の貫通孔２２ａを通して、レドーム３０のポリウレ
タン樹脂内部に予め埋め込まれたタップ金具３８との間
で締めつけを行って、水密性を保っている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】上記したように、従来
の水中超音波送受波器は、フランジ板２２とレドーム３
０との接触面において防水構造が採られている。従来の
防水手段は、タップ金具３８を予め埋め込み、ボルト３
６で複数箇所の締め付けを行い、フランジ板２２には締
めつけ箇所に対応した貫通孔２２ａを形成する必要があ
る。更に、フランジ板２２とレドーム３０との接触面に
は、Ｏリング３４又はそれ以外のパッキン材を挟む必要
があるため、部品点数が多くなり、手間がかかるという
問題がある。 また、本願出願人が平成２年１０月５日
付実用新案登録願（６）「樹脂モールドされた圧電振動
子組み立て体」によって、レドームと内部構成とを樹脂
一体モールドする場合は、フランジ板とレドームとの間
にＯリングやそれ以外のパッキン材が使用できないた
め、上記従来の防水構造では対応できないという問題が
ある。

【０００８】本考案は、このような問題を解決すること
を課題としてなされたものであり、Ｏリングなどのパッ
キング材を用いることなく、また樹脂一体モールド構造
にも対応可能なフランジ板とレドームとの接触面におけ
る防水構造が容易に得られる水中超音波送受波器を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の水中超音波送受波器は、複数の超音波振動
子が所定方向に配列された超音波振動子組立体と、その
超音波振動子組立体が取り付け固定されるフランジ板
と、前記超音波振動子組立体の外周と前記フランジ板と
を覆って超音波振動子組立体を防水被覆し、硬化時に収
縮する性質を有する樹脂部材でモールド成形されるレド
ームとを含み、前記フランジ板には前記樹脂部材と接触
する位置に樹脂部材の収縮方向に対して垂直な壁面が形
成されたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本考案によれば、硬化時に収縮性を有する樹脂
部材でレドームがモールド成形され、フランジ板にはそ
の樹脂部材と接触する位置に樹脂部材の収縮方向に対し
て垂直な壁面が形成されている。これにより、硬化時に
収縮する例えばポリウレタン樹脂を用いた場合は、収縮
力によってフランジ板の壁面にポリウレタン樹脂が圧着
するため、その壁面で防水構造が形成される。

【００１１】また、本考案の防水構造は、レドームのモ
ールドと同時に形成されるため、余分な手間がかから
ず、容易に形成することができる。更に、フランジ板に
形成される壁面の面積やその位置及び数を適宜替えるこ
とによって、所望の防水効果を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の好適な一実施例を図面に基づ
いて説明する。なお、図６〜図８に示した従来例と同一
又は相当する構成には同一符号を付して説明を省略す
る。図１は、本考案の一実施例に係る水中超音波送受波
器の構成を示す断面図である。昇降機１８の先端にフラ
ンジ板２２が固定され、超音波振動子組立体２６がフラ
ンジ板２２に取り付け固定されるまでは、従来例と同様
である。

【００１３】本実施例で特徴的な事項は、図１及びその
詳細図である図２に示すように、ポリウレタン樹脂など
硬化時に収縮する樹脂部材を使ってレドーム３０をモー
ルド成形し、その樹脂部材がフランジ板２２に接触する
位置に、樹脂部材の収縮方向（図中矢印１００，１０
２）に対して垂直な壁面２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成
されることである。

【００１４】次に、収縮する樹脂部材を使ってレドーム
３０を樹脂一体モールドする際の工程を説明する。図３
は、レドームの形成工程を説明する斜視図である。図に
示されるように、成形型４０の中に注入口４２を介して
容器４４からポリウレタン樹脂４６を注入し、さらに硬
化させることによって超音波振動子組立体２６及びフラ
ンジ板２２にポリウレタン樹脂が一体モールドされる。
そして、この硬化時にポリウレタン樹脂は、図２のよう
に内側に向かって収縮する。

【００１５】図４は、樹脂部材の収縮後の壁面部分の状
態図である。ポリウレタン樹脂が収縮すると壁面２２
ａ，２２ｂ，２２ｃに常時圧力がかかるため、この壁面
部分で水の侵入が防止される。本実施例では、壁面を形
成する溝２２ｅ，２２ｆ，２２ｇには、幅及び深さが５
ｍｍ、溝の間隔が１０ｍｍ程度の３本の溝を形成して実
施したが、その数や深さ及び幅を変えて防水効果を適宜
調節するようにしても良い。

【００１６】上記実施例の水中超音波送受波器における
防水効果は、本考案者らが５ｋｇ／ｃｍ2 （水深約５０
ｍに相当）の水圧を３０分間かけて実験を行ったが水も
れもなく、良好であった。

【００１７】図５は、他の実施例に係る水中超音波送受
波器の一部断面図である。図に示されるように、壁面の
面積をさらに拡大すると共に、樹脂部材の収縮方向（矢
印１００，１０２）と逆方向に左右に突き出す突起部４
８を設けたものである。この突起部４８には僅かにテー
パが付けてあるため、樹脂の収縮によってレドーム３０
がフランジ板２２側へ確実に保持され、上記の防水効果
と共にレドーム３０の脱落防止効果を有する。

【００１８】上記したように、本実施例の水中超音波送
受波器は、フランジ板に壁面が設けられ、硬化時に収縮
するポリウレタン樹脂でレドームを一体モールド成形す
るものである。これにより、レドームの樹脂は、その収
縮力によってフランジ板の壁面に常時押しつけられるた
め、壁面での防水構造がレドームのモールド成形工程と
同時に容易に行うことができる。

【００１９】また、従来のように、ボルトやタップ金具
あるいはパッキン材などを使う必要がないため部品点数
が少なくなり、ボルトの締め付け等の手間が不要になっ
た。なお、上記実施例では、硬化時に収縮する部材とし
てポリウレタン樹脂を用いたがこれに限定されず、エポ
キシ樹脂等を採用することもできる。

【００２０】

【考案の効果】以上述べたように、本考案の水中超音波
送受波器は、フランジ板に壁面を設け、硬化時収縮性を
有する樹脂を使ってレドームを一体モールド成形したた
め、フランジ板とレドームとの接触面における防水構造
を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る水中超音波送受波器の
構成を示す断面図である。

【図２】図１のＡ部分における樹脂部材収縮前の詳細図
である。

【図３】レドームの形成工程を示す斜視図である。

【図４】図１のＡ部分における樹脂部材収縮後の詳細図
である。

【図５】他の実施例に係る水中超音波送受波器の一部断
面図である。

【図６】水中超音波送受波器であるソナーの装着状態を
示す概略図である。

【図７】従来例に係る水中超音波送受波器の構成を示す
断面図である。

【図８】図７のＢ部分の詳細図である。

【符号の説明】

１０ 水中超音波送受波器 ２２ フランジ板 ２４ 超音波振動子 ２６ 超音波振動子組立体 ３０ レドーム ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 壁面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 田中 正吉 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 実開 昭55−14314（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−184478（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の超音波振動子が所定方向に配列され
   た超音波振動子組立体と、その超音波振動子組立体が取
   り付け固定されるフランジ板と、前記超音波振動子組立
   体の外周と前記フランジ板とを覆って超音波振動子組立
   体を防水被覆し、硬化時に収縮する性質を有する樹脂部
   材でモールド成形されるレドームと、を含み、前記フラ
   ンジ板には前記樹脂部材と接触する位置に樹脂部材の収
   縮方向に対して垂直な壁面が形成されたことを特徴とす
   る水中超音波送受波器。