JP2691270B2 - 整流覆い付き水中受波器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、整流覆い付き水中受
波器に係わり、更に詳しくは船舶の舷外板に水中受波器
を取付ける場合、航走中に生じる流体の圧力変動による
雑音（フローノイズ）の受波器に対する影響を軽減させ
た整流覆い付き水中受波器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、船舶の舷外板に水中受波器を取付
ける場合、航走中に生じる流体の圧力変動による雑音が
受波器に対して影響するため、受波器の周囲を整流覆い
で覆うように構成されている。前記受波器に対する船舶
の航走中に生じる流体の圧力変動による雑音（フローノ
イズ）を低減させることが出来る原理を、整流覆いがな
い場合と、ある場合に分けて説明する。

【０００３】図１３は、整流覆い４が無く、受波素子１
を粘弾性材料２から成る被覆層で覆って成る受波器３の
場合であって、この場合には、流体雑音が粘弾性材料２
から成る被覆層を振動伝達して受波素子１に伝達する。
また、図１４に示すように、受波器３に水等の液体層Ｙ
ａを介して整流覆い４が有る場合、流体の圧力変動によ
る雑音（フローノイズ）は、整流覆い４（膜の振動によ
る再放射）を通り、水に伝搬し、受波素子１に伝達す
る。

【０００４】即ち、流体の圧力変動による雑音によっ
て、整流覆い４は膜として振動し、整流覆い４が音波を
再放射するものである。この時、整流覆い４（膜）の素
材の性質によって、流体の圧力変動による膜振動の特性
が変化し、更に放射特性が変化する。膜の性質として、
金属・繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の薄膜は、雑
音（フローノイズ）と同一特性で振動する。ゴム等の粘
弾性材の膜は、雑音（フローノイズ）より低い速度特性
で振動し、再放射して受波器に対する雑音の影響を軽減
するものである。

【０００５】上記のような整流覆いとしては、非磁性鋼
材製のものや、例えば、特開昭２−２５４３８７号公報
に開示されているように、音響透過が良い木材等を使用
したものが提案されている。また、水中受波器及びそれ
を覆う整流覆いの構成としては、例えば、図１５に示す
ように、受波素子１を粘弾性材料２で覆って成る受波器
３の周囲を、所定の空間部Ｘを設けて門型状の整流覆い
４により覆って構成したものや、図１６に示すように、
複数の受波器３を配列して構成した配列受波器５の周囲
を、所定の空間部Ｘを設けて門型状の整流覆い４により
覆って構成したもの、更に図１７に示すように、配列受
波器５の範囲、例えば配列受波器５上の側面に、水中吸
音材または水中遮音材等から成る水中音響材６を装備さ
せたものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】然しながら、上記の
ような従来の整流覆い４は、受波器３とは別の部位から
支持する構造であり、船舶の舷外板７に水中受波器３を
取付ける場合、受波器３の支持部と整流覆い４の支持部
４ａを舷外板７に設ける必要があった。上記、図１５の
受波器３及び整流覆い４の場合には、受波器３の交換等
を行う際に、整流覆い４を一々取外す必要があり、多く
の労力と時間を要すると言う問題がある。

【０００７】また、図１６の配列受波器５及び整流覆い
４の場合には、船体の外形よりも大きく突出して流体抵
抗の大きな形状の整流覆い４となり、受波器の点検等に
おいて配列受波器５の整流覆い４を一々取外す必要があ
り、多くの労力と時間を要すると言う問題がある。更
に、配列受波器５の整流覆い４の形状を維持するため
に、整流覆い４に補強層や補強構造が必要となる問題が
あった。

【０００８】また、図１７の配列受波器５及び整流覆い
４の場合には、受波器３，整流覆い４及び水中音響材６
を別個に取付けなければならず、また水中吸音材の場
合、水中吸音材の前面に従来の受波器３、整流覆い４を
装着すると、水中吸音材の性能を損なうため、水中吸音
材と受波器３を並列に装着しなければならず、各々の最
適な位置に装着することができない為、配列受波器５及
び水中吸音材の機能を制限することになる問題があっ
た。

【０００９】この発明は、かかる従来の課題に着目して
案出されたもので、受波器の交換等を行う際に、整流覆
いを一々取外す必要がなく、簡単に、しかも個別に交換
作業や点検作業を容易に行うことが出来ると共に、構成
が簡単で、小型化することが出来る整流覆い付き水中受
波器を提供することを目的とするものである。また、配
列受波器には、船体の外形から突出する突起が短くな
り、小型，軽量化させることが出来、また受波器の取付
け、取外しが容易となり、更に整流覆いは、粘弾性材ま
たは補強層を含むだけなので、信号音の透過損失も低減
することが出来る整流覆い付き水中受波器を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】更に、配列受波器の範囲に水中音響材を装
着する場合には、水中音響材付きの整流覆い付き水中受
波器とすることにより、水中受波器の装着と同時に水中
音響材を装着することが出来、また整流覆い付き水中受
波器の高さが低く、音響インピーダンスも水に近く出来
るので、水中吸音性能を損なうことなく、水中吸音材の
前面に整流覆い付き水中受波器を装着することが出来、
従って、配列受波器及び水中吸音材の各々の最適位置に
装着することが出来る整流覆い付き水中受波器を提供す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【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、受波素子を粘弾性材料で覆って成る受波器
部の表面に、液体層となる所定の空間部を設けて粘弾性
材料から成る整流覆いを取付け手段を介して取付け、前
記受波器部の底面を、舷外板に固定したことを要旨とす
るものである。

【００１２】また、前記受波器部として、複数の受波素
子を配列した受波部から成ることを要旨とするものであ
る。前記受波器部と整流覆いとで区画された空間部に、
液体を封入または、外部からの液体が流入，流出可能に
構成するものである。また、前記整流覆いは、粘弾性材
料または補強層を埋設した粘弾性材料により構成し、そ
の取付け手段として、受波器部と整流覆いとの接合面を
接着剤により一体的に接合するか、または受波器部と整
流覆いとの接合面をボルト，ねじ等の締結手段により固
定するものである。

【００１３】更に、取付け手段として、受波器部と整流
覆いとの接合面を嵌合部を介して取付けるものである。
また、前記受波器部の底面に、水中音響材を取付けるこ
とも可能である。

【００１４】

【発明の作用】この発明は上記のように構成され、船舶
の舷外板に整流覆い付き水中受波器の支持部だけ設置す
れば、水中受波器を簡単に装着でき、また受波器の交換
や点検等を行う場合には、整流覆いを個別に取外すこと
なく容易に行うことが出来、作業性を向上させることが
出来る。

【００１５】

【発明の実施例】以下、添付図面に基づき、この発明の
実施例を説明する。なお、従来例と同一構成要素は、同
一符号を付して説明は省略する。図１は、この発明の第
１実施例を示す単体用の整流覆い付水中受波器を示し、
この受波器部１０は、船舶の舷外板７に取付けられ、そ
の構成は、受波素子１をゴム等の粘弾性材料２で覆って
構成されている。

【００１６】前記受波器部１０の表面１０ａには、海水
等の液体が封入または流入，流出可能な所定の空間部Ｘ
ａを設けてゴム材料または粘弾性材料或いは補強層１３
を埋設した門型状の整流覆い１１が取付け手段１２を介
して取付けてある。この整流覆い１１のゴム材料として
は、クロロプレンゴム（ＣＲ），天然ゴム（ＮＲ）等の
ゴム材料が使用され、また粘弾性材料としては、ウレタ
ン樹脂，可撓性エポキシ樹脂等が使用される。また、補
強層１３の材料としては、スチールコード，アラミド繊
維，カーボン繊維等が好ましい。

【００１７】また、図２はこの発明の第２実施例を示
し、この実施例は、複数個の整流覆い付水中受波器を直
列または並列に配列した配列受波器１４について実施し
たものである。また、この実施例では、海水等の液体が
入る空間部Ｘａが夫々区画されている。なお、受波器部
１０及び整流覆い１１の構成及び材料は、上記第１実施
例と同様なので、同一符号を付して説明は省略する。

【００１８】また図３は上記第２実施例の配列受波器１
４の変形例であって、この第３実施例の配列受波器１５
は、複数個の受波素子１を所定の間隔を隔てて配設する
と共に、複数個の受波素子１をゴム等の粘弾性材料２で
覆って一体的に構成し、更に受波器部１５の上面に、海
水等の液体が封入または流入，流出可能な所定の空間部
Ｘａを設けて一つの門型状の整流覆い１１で覆うように
構成したものである。

【００１９】なお、受波器部１０及び整流覆い１１の構
成及び材料は、上記第１実施例と同様なので、同一符号
を付して説明は省略する。図４は、受波器部１０と門型
状の整流覆い１１との取付け手段１２及び液体の封入手
段の実施例を示し、この第４実施例は、上記第１実施例
における受波器部１０の表面１０ａと整流覆い１１との
接合面１６を接着剤Ｇにより一体的に接合し、空間部Ｘ
ａに液体を封入させたものである。

【００２０】なお、受波器部１０及び整流覆い１１の構
成及び材料は、上記第１実施例と同様なので、同一符号
を付して説明は省略する。また、図５は、受波器部１０
と門型状の整流覆い１１との取付け手段１２及び液体の
封入手段の第５実施例を示し、この実施例は、上記第１
実施例における受波器部１０の表面１０ａと整流覆い１
１との接合面１６を接着剤Ｇにより一体的に接合し、空
間部Ｘａ内へエアー抜き穴を兼ねた流入，流出路１７を
介して液体を流入または流出されるようにした実施例で
ある。

【００２１】図６及び図７は、受波器部１０と門型状の
整流覆い１１との取付け手段１２の第６実施例及び第７
実施例を示し、第６実施例の取付け手段１２は、受波器
部１０と門型状の整流覆い１１との接合面１６をボルト
１８ａ，１８ｂを介して締結固定したものであり、また
図７の第７実施例は、受波器部１０の表面１０ａと整流
覆い１１の脚部１１ａとの接合面１６を、脚部１１ａに
埋設したビードリング２０とリム２１を介して嵌め込み
固定したものである。

【００２２】なお、空間部Ｘａに液体を封入させたり、
液体を流入または流出されるようにする手段及び構成，
材料については、上記実施例と同様なので、同一符号を
付して説明は省略する。図８及び図９は、実際の形状に
基づく受波器部１０と整流覆い１１との平面図と、Ａー
Ａ矢視断面図を示し、受波素子１をゴム等の粘弾性材料
２で覆って構成した受波器部１０には、表面１０ａの中
央に、断面凹状の凹部２２ａを形成し、その両側には、
エアー抜き穴を兼ねた流入，流出路１７ａが形成してあ
る。

【００２３】また整流覆い１１は、その内側中央部にア
ーチ状の凹部２２ｂを形成し、その内部には、スチール
コード等の補強層材料が直交して形成される曲率のつい
た補強層２３と補強層の端末部を止めるビードリング２
３ａが埋設されている。このような整流覆い１１は、高
精度の形状維持が要求される場合に使用するものであ
る。そして、受波器部１０の表面１０ａの外周と整流覆
い１１の周囲とを固定し、前記受波器部１０の凹部２２
ａと整流覆い１１のアーチ状の凹部２２ｂとで液体を流
入または流出させる空間部Ｘａを構成するものである。
また、この空間部Ｘａに、前記エアー抜き穴を兼ねた流
入，流出路１７ａを連通させるように構成する。

【００２４】また、図１０及び図１１は、整流覆い１１
に受波器部１０を組み込んだ第８実施例及び第９実施例
を示し、図１０の第８実施例は、整流覆い１１に形成し
た空間部Ｘａの下部に、受波素子１をゴム等の粘弾性材
料２で覆って構成した受波器部１０が嵌合する凹溝２４
を形成し、この凹溝２４に、受波器部１０を嵌合させ
て、取付けビス２５を介して整流覆い１１の底壁に固定
するようにしたものである。 また、図１１の第９実施
例は、整流覆い１１を断面略Ｃ字状に形成したもので、
整流覆い１１の脚部１１ａの先端にフランジ部２６を設
けて、その部分に引っ掛かるように、断面凸状に形成し
た受波器部１０を組み込み、取付けビス２７を介して整
流覆い１１のフランジ部２６に固定するようにしたもの
である。

【００２５】なお、空間部Ｘａに液体を封入させり、液
体を流入または流出されるようにする手段及び構成，材
料については、上記実施例と同様なので、同一符号を付
して説明は省略する。また、図１２は水中吸音材または
水中遮音材等から成る水中音響材６を受波器部３の下部
に直列に配設した第１０実施例を示し、船舶の舷外板７
上に、水中音響材６を設置し、その上部に受波素子１を
ゴム等の粘弾性材料２で覆って構成した受波器部１０を
固定し、更にその上面１０ａに、門型状の整流覆い１１
を固定したものである。

【００２６】なお、空間部Ｘａに液体を封入させたり、
液体を流入または流出されるようにする手段及び構成，
材料については、上記実施例と同様なので、同一符号を
付して説明は省略する。更に、複数個の整流覆い付水中
受波器を直列または並列に配列した配列受波器１４また
は１５について、整流覆い付水中受波器の背面に水中遮
音材から成る水中音響材６を取付ける場合が考えられ、
この実施例の場合には、配列受波器１４または１５を装
着する船体部に受波器部背面及び側方から雑音を低減す
る場合に実施するものである。また、配列受波器１４ま
たは１５を装着する船体部には、被探知用から成る水中
音響材を装着することもある。

【００２７】このように、配列受波器１４または１５を
装着する船体部に、他の音響機能を付与する必要がある
とき、水中音響材付きの整流覆い付き水中受波器部によ
り一度に容易に船体へ装着することが出来るものであ
る。更に、水中吸音材等の水中音響材６の前面に位置す
る整流覆い付き水中受波器は、音響インピーダンスが水
に近く、高さを小さくすることが出来るので、水中吸音
材の性能を損なうことがなく、整流覆い付き水中受波器
と水中吸音材とを同位置に装着することが出来る。従っ
て、配列受波器１４または１５及び水中吸音材の各々の
最適位置に各々の機能を制限することなく装着が可能と
なるものである。

【００２８】

【発明の効果】この発明は、上記のように受波素子を粘
弾性材料で覆って成る受波器部の表面に、液体層となる
所定の空間部を設けて粘弾性材料から成る整流覆いを取
付け手段を介して取付け、前記受波器部の底面を、舷外
板に固定したので、以下のような優れた効果を奏するも
のである。 （ａ）．受波器の交換等を行う際に、整流覆いを一々取
外す必要がなく、簡単に、しかも個別に交換作業や点検
作業を容易に行うことが出来る。 （ｂ）．構成が簡単で、小型化することが出来、取扱が
容易となる。 （ｃ）．配列受波器の場合には、船体の外形から突出す
る突起が短くなり、小型，軽量化させることが出来、ま
た受波器の取付け、取外しが容易となり、更に整流覆い
は、粘弾性材または補強層を含むだけなので、信号音の
透過損失も低減することが出来る。 （ｄ）．配列受波器の範囲に水中音響材を装着する場合
には、水中音響材付きの整流覆い付き水中受波器とする
ことにより、水中受波器の装着と同時に水中音響材を装
着することが出来、また整流覆い付き水中受波器の高さ
が低く、音響インピーダンスも水に近く出来るので、水
中吸音性能を損なうことなく、水中吸音材の前面に整流
覆い付き水中受波器を装着することが出来、また配列受
波器及び水中吸音材の各々の最適位置に機能を制限する
ことなく装着することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す単体用の受波器の
断面図である。

【図２】複数個の受波器を直列または並列に配列したこ
の発明の配列受波器の断面図である。

【図３】図２の第２実施例における配列受波器の変形例
を示す断面図である。

【図４】受波器部と門型状の整流覆いとの取付け手段及
び液体の封入手段の第４実施例を示す断面図である。

【図５】受波器部と門型状の整流覆いとの取付け手段及
び液体の封入手段の第５実施例を示す断面図である。

【図６】受波器部と門型状の整流覆いとの取付け手段の
第６実施例を示す断面図である。

【図７】受波器部と門型状の整流覆いとの取付け手段の
第７実施例を示す断面図である。

【図８】実際の形状に基づく受波器部と整流覆いとの平
面図である。

【図９】図８のＡーＡ矢視断面図である。

【図１０】整流覆いに受波器部を組み込んだこの発明の
第８実施例を示す断面図である。

【図１１】整流覆いに受波器部を組み込んだこの発明の
第９実施例を示す断面図である。

【図１２】水中吸音材または水中遮音材等から成る水中
音響材を受波器部の下部に直列に配設したこの発明の第
１０実施例を示す断面図である。

【図１３】受波器部に対する船舶の航走中に生じる流体
の圧力変動による雑音（フローノイズ）を低減させるこ
とが出来る原理を示す説明図であって、整流覆いがない
場合の水中受波器部の断面図である。

【図１４】受波器部に対する船舶の航走中に生じる流体
の圧力変動による雑音（フローノイズ）を低減させるこ
とが出来る原理を示す説明図であって、整流覆いがある
場合の水中受波器部の断面図である。

【図１５】従来の整流覆い付き水中受波器部の断面図で
ある。

【図１６】従来の配列受波器の断面図である。

【図１７】従来の水中音響材と配列受波器との舷外板へ
の取付け状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 受波素子 ２ 粘弾性材料 ７ 船舶の舷外板 １０ 受波器部 １０ａ 受波器部の表面 １１ 整流覆い １２ 取付け手段 １３ 補強層 １４ 配列受波器 １５ 配列受波器 １６ 接合面 １７ エアー抜き穴を
兼ねた流入，流出路 Ｘａ 空間部 Ｇ 接着剤 Ｙａ 液体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 薫 神奈川県横浜市戸塚区俣野町1403 ドリ ームハイツ14−701 (72)発明者 高垣 直樹 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内 (72)発明者 善財 幸雄 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受波素子を粘弾性材料で覆って成る受波
   器部の表面に、液体層となる所定の空間部を設けて粘弾
   性材料から成る整流覆いを取付け、前記受波器部の底面
   を、舷外板に固定したことを特徴とする整流覆い付き水
   中受波器。
2. 【請求項２】 複数の受波素子を配列した受波器部から
   成る請求項１に記載の整流覆い付き水中受波器。
3. 【請求項３】 整流覆い付き水中受波器を複数配列して
   成る請求項１または請求項２に記載の整流覆い付き水中
   受波器。
4. 【請求項４】 前記受波器部と整流覆いとで区画された
   空間部に、液体を封入した請求項１または請求項２に記
   載の整流覆い付き水中受波器。
5. 【請求項５】 前記受波器部と整流覆いとで区画された
   空間部に、外部からの液体が流入，流出可能に構成した
   請求項１または請求項２に記載の整流覆い付き水中受波
   器。
6. 【請求項６】 前記整流覆いが、補強層を埋設した粘弾
   性材料により構成した請求項１または請求項２に記載の
   整流覆い付き水中受波器。
7. 【請求項７】 前記受波器部に対する整流覆いの取付け
   手段として、受波器部と整流覆いとの接合面を接着剤に
   より一体的に接合した請求項１ないし請求項６に記載の
   整流覆い付き水中受波器。
8. 【請求項８】 前記受波器部に対する整流覆いの取付け
   手段として、受波器部と整流覆いとの接合面をボルト，
   ねじ等の締結手段により固定した請求項１ないし請求項
   ６に記載の整流覆い付き水中受波器。
9. 【請求項９】 前記受波器部に対する整流覆いの取付け
   手段として、受波器部と整流覆いとの接合面を嵌合部を
   介して取付けた請求項１ないし請求項６に記載の整流覆
   い付き水中受波器。
10. 【請求項１０】 前記受波器部の底面に、水中音響材を
    取付けた請求項１または請求項２に記載の整流覆い付き
    水中受波器。