JP3024586B2 - 水中遮音材 - Google Patents

水中遮音材

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JP3024586B2
JP3024586B2 JP9084339A JP8433997A JP3024586B2 JP 3024586 B2 JP3024586 B2 JP 3024586B2 JP 9084339 A JP9084339 A JP 9084339A JP 8433997 A JP8433997 A JP 8433997A JP 3024586 B2 JP3024586 B2 JP 3024586B2
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幸夫 斉藤
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水中遮音材に関し、
特に高水圧下で使用する水中音響機器用等の水中遮音材
に属する。
【0002】
【従来の技術】従来から、水中音響機器等に用いられる
水中遮音材は、音の伝搬媒体である水(海水を含む)の
音響インピーダンスに対し充分低い値を有する空気等の
気体を合成ゴム等の柔軟性のある材料の内部に直接封じ
込めることにより遮音を行う構造のものが多い。このよ
うな構造の水中遮音材は、低水圧,低周波領域には適し
ているものの、高水圧下では空気等が封じ込められてい
る空気室がつぶれて遮音効果がなくなるため、高水圧下
では使えなかった。高水圧下で使用できる水中遮音材と
しては、強化プラスティックにより、たわみやすい偏平
状の空気室を複数作り、これらをゴム材でモールドする
構造のものがある。
【0003】しかしながら、このような構造の水中遮音
材では、空気室が強化プラスティックによって作られて
いるためその体積弾性率が大きくなり、空気室の共振周
波数が高くなって低周波領域での遮音効果が著しく低下
する。また、低周波領域での遮音効果を高めるために空
気室を広くするとその強度が低下して耐水圧性が低下し
てしまう。高水圧下においても低周波領域での遮音効果
が十分得られる水中遮音材が、例えば、特開平2−27
8293号公報等によって提示されている。図4は、上
記公報記載の水中遮音材(従来の第1の例)を示す部分
断面斜視図である。
【0004】この水中遮音材は、所定の厚さのゴム板
(6a〜6c)に所定の直径の複数の貫通孔を形成し、
これら貫通孔の両端の開口部を合成樹脂や金属による円
板(7a〜7c)により塞いで密閉した空気室(8a〜
8c)を形成し、そしてゴム板6a〜6cの厚さ、これ
らゴム板に形成された貫通孔の直径、空気室8a〜8c
の大きさそれぞれを互いに異なるように形成した空気室
込みのゴム板6a〜6cを、シース9a〜9dで密閉被
覆するとともに積層した構造となっている。
【0005】この水中遮音材は、高水圧下でも空気室8
a〜8cがつぶれないので、耐水圧性に優れ、また、空
気室8a〜8cの大きさを変えることにより広い範囲の
周波数領域で高い遮音効果を得ることができる。また、
特開平1−235710号公報には、図5に示すよう
に、表面板105に取付けられた水中音響機器の受波器
104に、水中を介して伝達される母台101からの振
動や放射音を遮音するために、母台101と表面板10
5との間に、使用状態における最高圧力の空気が予め封
入され所定の径及び長さをもつ細分化された複数の耐圧
空気袋106を、支持部材102a,102bで囲むよ
うにして充填した構造の水中防振遮音材が提示されてい
る。すなわち、この公報による水中遮音材(第2の従来
例)は、高圧の空気が予め封入された所定の径及び長さ
をもつ複数の耐圧空気袋106の集合体となっており、
これら複数の耐圧空気袋106が離散しないようにする
ための支持部材102a,102bが必要である。この
ような構造とすることにより、組立て工程が単純化さ
れ、かつ高水圧下で大きな遮音効果を得ることができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の水中遮音材は、第1の例では、空気室8a〜8
cの耐水圧性は増大するものの、円板7a〜7c等に対
する外側からの水圧による撓み強度には限界があるた
め、この撓み強度の限界が高耐水圧化の限界になるとい
う問題点があり、また、空気室8a〜8cが所定の厚さ
のゴム板6a〜6cに形成された貫通孔の両開口部を金
属等の平板状の円板7a〜7cで密閉する構造となって
いるため、全体の形状も平板状となり、施工の際、相手
側(取付け側)の形状が平面に近いものでないと取付け
できないという問題点があり、第2の例では、耐圧空気
袋106に、使用状態における最高圧力の空気を予め
(大気圧下で)封入する構造となっているので、耐圧空
気袋106の大気圧下での内外圧力差が大きく、耐圧空
気袋106はこの内外圧力差による引張り力等の力に耐
える必要があるため、その材料や形状等の選択が困難で
あり、また当然、最高圧力にも限界があるため高耐水圧
化にも限界があるという問題点がある。
【0007】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、材料の選択が容易で取付け側の形状の如何を問
わず取付けができ、かつより一層高耐水圧化することが
できる水中遮音材を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するため、次の手段構成を有する。即ち、本発明の
水中遮音材は、予め設定された直径及びこの直径より十
分大きい長さをもち、屈曲,わん曲を含む変形が容易な
材料により中空の円筒状でかつ両端を塞いで形成され前
記中空部分に所定の気体を封入して遮音対象部分に取付
けるチューブと、一端を前記チューブの所定の位置に取
付け前記チューブの中空部分に対し前記気体の導入及び
排出を行うホースと、このホースの他端に設けられ前記
チューブの外部圧力と前記中空部分の圧力とが平衡化す
るように前記気体の導入及び排出を制御する加圧用バル
ブ及び減圧用リリーフバルブとを有している。
【0009】また、前記チューブを前記遮音対象部分に
取付けたときの形状を保持する取付け形状保持手段を設
けて構成され、前記取付け形状保持手段を、前記チュー
ブを前記遮音対象部分に取付けたときに、前記チューブ
が接触する部分を接着,固定する接着剤とするか、前記
チューブを前記遮音対象部分に取付けたときの外側形状
を保持するようにこのチューブを覆う容器として構成さ
れる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態は、変形容
易な材料により、所定の直径及び長さをもち中空円筒状
で両端を塞いで形成され、中空部分に気体を封入して遮
音対象部分に取付けられるチューブと、一端をこのチュ
ーブの所定の位置に取付けてこのチューブの中空部分に
対し気体の導入及び排出を行うホースと、このホースの
他端に設けられて前記チューブの外部圧力と中空部分の
圧力とが平衡するように気体の導入及び排出を制御する
加圧用バルブ及び減圧用リリーフバルブとを有する構成
となっている。
【0011】従って、遮音対象部分(取付け側)に取付
けられるチューブは、遮音対象部分がどのような形状で
あっても取付けることができる。また、チューブの外圧
と内圧とが平衡化されるので、使用状態における水圧が
変化してもチューブ自身に加わる引張り力等の力は極め
て小さく、チューブに使用する材料を、従来の第2の例
の耐圧空気袋のように大きな引張り力等に耐える材料と
する必要がないためその材料選択が容易となり、かつ、
使用状態における水圧を上げることができ、より一層、
高耐水圧化が可能となる。
【0012】また、本発明の他の実施の形態では、チュ
ーブを遮音対象部分に取付けたとき、このチューブの形
状が変化しないで常に遮音対象部分にフィットした形状
を保って取付けられていて十分な遮音効果が得られるよ
うに、取付け形状保持手段を設ける。この取付け形状保
持手段には、接着剤や、チューブで覆う容器などがあ
る。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の第1の実施例を示す外観模式
図である。この第1の実施例は、合成ゴムやビニール等
の変形(屈曲,屈折等を含む)容易な材料により、所定
の直径及びこの直径より十分大きい長さをもち、中空円
筒状で両端を塞いで形成され、中空部分に空気等の気体
を封入して遮音対象部分(取付け側)に取付けられるチ
ューブ1と、一端をそれぞれチューブ1の両端に対応し
て取付けチューブ1の中空部分に対し気体の導入及び排
出を行うホース2a,2bと、これらホース2a,2b
それぞれの他端に対応して取付けられたチューブ1の外
部圧力(外圧)と中空部分の圧力(内圧)とが平衡化す
るようにチューブ1の中空部分に対する気体の導入及び
排出を制御する加圧用バルブ3及び減圧用リリーフバル
ブ4とを有する構成となっている。
【0014】なお、この第1の実施例において、チュー
ブ1とホース2a,2bの所定の部分(水深に応じて変
化する)とは水中にあり、ホース2a,2bの他の部分
と加圧用バルブ3及び減圧用リリーフバルブ4とは空中
に設けられる。また、本発明を実施するに当たり、チュ
ーブ1が取付けられる位置の水圧を検出する検出器、チ
ューブ1の中空部分に対する気圧の導入(加圧)及び排
出(減圧)を行う加圧装置及び減圧装置が必要となる
が、これらは既存汎用の装置であり、本発明の主旨を何
ら損なうものではないので、これらは省略している。こ
の第1の実施例では、チューブ1が合成ゴムやビニール
等の変形容易な材料によって形成されているので、遮音
対象部分(取付け側)の形状に合わせてチューブ1を取
付けることができる。
【0015】図2はチューブ1の内圧Pa 及び水圧PW
(外圧)とチューブ1に加わる周方向の引張り力Fとの
関係を示す図である。今、水圧PW がチューブ1に加わ
り、その内圧Pa との関係がPW 〉Pa ならばチューブ
1は潰れて行き、更にPW がPa に対し充分大きくなれ
ば、チューブ1は完全に潰れてしまい遮音効果が消失し
てしまう。また、PW 〈Pa の関係に有ればチューブ1
は膨れて行き、チューブ1の周方向に引張り力Fが働く
ため、この引張り力Fが材料の引張り強度を越えると破
裂してしまう。これらの状態を回避するため、加圧用バ
ルブ3により水圧PW にほぼ等しい空気圧(Pa )を加
えるか、減圧用リリーフバルブ4により内圧Pa が水圧
W にほぼ等しくなるように排出し、常に水圧PW と内
圧Pa とがほぼ等しくなるようにして引張り力Fを小さ
く維持し、高水圧下においてもチューブ1の中空円筒状
の形状を保持して遮音効果を損なうことなく有効に作動
するように制御する。
【0016】このように制御することにより、チューブ
1自身に加わる引張り力F等は極めて小さくなり、従っ
てチューブ1に使用する材料を、大きな引張り力等の力
に耐える材料とする必要がなくなるので、その材料の選
択が容易となる。また、更に水圧を上げても、チューブ
1の外圧(PW )に対する内圧Pa がほぼ等しくなるよ
うに制御されてチューブ1自身に加わる引張り力F等の
力は極めて小さく、かつ遮音効果も維持されるので、よ
り一層、高耐水圧化を図ることができる。
【0017】図3は、本発明の第2の実施例を示す断面
側面図である。この第2の実施例は、水中音響機器10
0の遮音対象部分にチューブ1を取付けたときに、この
チューブ1の取付け形状が変わらないように、チューブ
1を覆う容器5を設けたものである。このように、容器
5を設けてチューブ1の取付け形状が変化しないように
することにより、常に遮音効果を一定に保つことができ
る。なお、チューブ1の取付け形状を一定に保つ手段と
しては、図1に示されているように、チューブ1が幾重
にも屈折して互いに接触し合う形状では、この互いに接
触し合う部分を接着剤により接着固定するようにする手
段も有効である。上述した第1及び第2の実施例では、
1本のチューブ1を蛇腹状の一層に形成した場合につい
て説明したが、中空チューブを2本以上用いて積層した
り、他の任意の形状に形成しても同様の効果が得られる
ことは自明である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、変形容易
な材料により、所定の長さをもち中空円筒状で両端を塞
いで形成され、中空部分に気体を封入して遮音対象部分
に取付けられるチューブと、このチューブの外圧と内圧
とが平衡化するようにチューブの中空部分の気体の圧力
を制御するホース並びに加圧用バルブ及び減圧用リリー
フバルブとを有する構成としたので、遮音対象部分(取
付け側)の形状がどのような形状であっても取付けるこ
とができ、また使用状態においてチューブ自身に大きな
力が加わらないので、その材料の選択が容易であり、か
つ、更に水圧を上げても、同様にチューブ自身には大き
な力が加わらないうえ遮音効果も十分保つことができる
ので、より一層、高耐水圧化をはかることができる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す外観模式図であ
る。
【図2】図1に示された実施例の動作及び効果を説明す
るためのチューブの内圧及び外圧をチューブ自身に加わ
る力との関係を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す断面側面図であ
る。
【図4】従来の水中遮音材の第1の例を示す部分断面斜
視図である。
【図5】従来の水中遮音材の第2の例を示す断面側面図
である。
【符号の説明】
1 チューブ 2a ホース 2b ホース 3 加圧用バルブ 4 減圧用リリーフバルブ 5 容器 6a〜6c ゴム板 7a〜7c 円板 8a〜8c 空気室 9a〜9d シース 101 母台 102a,102b 支持部材 103a,103b ばね 105 表面板 106 耐水空気袋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め設定された直径及びこの直径より十
    分大きい長さをもち、屈曲,わん曲を含む変形が容易な
    材料により中空の円筒状でかつ両端を塞いで形成され前
    記中空部分に所定の気体を封入して遮音対象部分に取付
    けるチューブと、一端を前記チューブの所定の位置に取
    付け前記チューブの中空部分に対し前記気体の導入及び
    排出を行うホースと、このホースの他端に設けられ前記
    チューブの外部圧力と前記中空部分の圧力とが平衡化す
    るように前記気体の導入及び排出を制御する加圧用バル
    ブ及び減圧用リリーフバルブとを有することを特徴とす
    る水中遮音材。
  2. 【請求項2】 前記チューブを前記遮音対象部分に取付
    けたときの形状を保持する取付け形状保持手段を含む請
    求項1記載の水中遮音材。
  3. 【請求項3】 前記取付け形状保持手段を、前記チュー
    ブを前記遮音対象部材に取付けたときに、前記チューブ
    が接触する部分を接着,固定する接着剤とした請求項2
    記載の水中遮音材。
  4. 【請求項4】 前記取付け形状保持手段を、前記チュー
    ブを前記遮音対象部分に取付けたときの外側形状を保持
    するようにこのチューブを覆う容器とした請求項2記載
    の水中遮音材。
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