JP3229371B2 - 水中音響材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は水中音響材の製造方法
に係わり、更に詳しくは、接着界面をなくして気泡内へ
の水の浸入を防止し、音響性能の長期安定、及び耐久性
の向上を図ることが出来る水中音響材の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水中で使用される水中音響材に
は、水中の音波を遮断して反射させる遮音材と水中の音
波を吸収して反射波を減衰させる吸音材とがあることが
知られている。前記遮音材は、水の音響インピーダンス
と不整合な物質を具備することにより水中の音波を遮断
し、前記吸音材は、水の音響インピーダンスと整合する
物質を具備することにより水中の音波を吸収している。

【０００３】上述した水の音響インピーダンスと整合、
或いは不整合である物質としては、従来、共に空気が用
いられている。この空気の量を調整することにより、遮
音材、或いは吸音材として使用している。ところで、前
記水中音響材としては、例えば図７及び図８に示すよう
な構成のものが知られている。図７の水中音響材は、平
板状を成し、複数の気孔部１１を含有する本体ゴム層１
２に、該気孔部１１を密封するようにしてカバーゴム層
１３が接着剤を介して固定されたものである。

【０００４】図８の水中音響材も、平板状を成し、複数
の貫通した気孔部１１が設けられた本体ゴム層１２の両
面に、該気孔部１１を覆うようにしてカバーゴム層１３
ａ，１３ｂが接着剤を介して固定されたものである。両
水中音響材は共に、気孔部１１には空気が封入されてい
る。前記水中音響材の製造方法は、モールド内で本体ゴ
ム層１２、カバーゴム層１３を加硫成形し、その加硫成
形された本体ゴム層１２及びカバーゴム層１３の接着面
にバフ処理を施した後、接着剤により固着され一体化さ
れるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
水中音響材にあっては、加硫済みの本体ゴム層１２に加
硫済みのカバーゴム層１３を接着剤で貼り付ける際に、
接着圧力の不足、接着剤の塗布量の不均一等に起因し
て、長期水中で使用していると、本体ゴム層１２とカバ
ーゴム層１３との接着界面１４から水が浸入し、気孔部
１１にも該水が入り込んで、遮音性能、或いは吸音性能
等の音響性能を維持することが出来ず、耐久性に劣ると
言う問題があった。

【０００６】また、前記水中音響材を製造する方法にあ
っては、本体ゴム層１２とカバーゴム層１３を接着する
ための前工程（バフ処理）が必要であり、更に接着剤に
よる接着工程もあり、製造工程が煩雑であり、作業性及
び生産性が悪いと言う問題があった。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、接着界面をな
くすことにより気孔部への水の浸入を防止し、もって音
響性能の長期安定及び耐久性の向上を図ることが出来る
と共に、製造工程を容易にして作業性及び生産性を向上
することが可能な水中音響材の製造方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【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、本加硫前のゴムシートに複数の独立した気
孔部を形成し、該気孔部にその容積に適合した発泡倍率
を有する発泡剤を充填し、本加硫前のカバーゴムシート
で前記複数の気孔部を密閉した後、モールド内にて加熱
して前記発泡剤を発泡させ前記気孔部を保持した状態で
前記本加硫前のゴムシートおよびカバーゴムシートを加
硫して一体成形することを要旨とするものである。

【０００８】

【作用】この発明は上記のような製造方法による水中音
響材は、本体ゴム層が、その内部に複数の独立した気孔
部を含有しているので、接着剤等により接着さた接着界
面が排除され、該接着界面から気孔部内への水の浸入が
完全に防止され、常に気孔部を完全に独立した状態に保
つことが出来る。

【０００９】また、本加硫前のゴムシートに複数の独立
した気孔部を形成し、該気孔部にその容積に適合した発
泡倍率を有する発泡剤を充填し、本加硫前のカバーゴム
シートで前記複数の気孔部を密閉した後、モールド内に
て加熱して前記発泡剤を発泡させ前記気孔部を保持した
状態で前記本加硫前のゴムシートおよびカバーゴムシー
トを加硫して一体成形するので、接着するための前工
程、及び接着剤による接着工程を排除して、製造工程を
容易にすることが出来る。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。図１は、この発明の製造方法に係る水中音
響材の一部切り欠き平面図、図２は断面図を示し、この
水中音響材１は、平板状を成し、ゴム材料からなる本体
ゴム層２内に複数の独立した気孔部３を配設して構成さ
れている。前記本体ゴム層２に使用されるゴム材料とし
ては、従来公知のものがいずれも使用可能である。例え
ば、クロロプレンゴム（ＣＲ）やＮＢＲ等である。前記
気孔部３は、円筒状を成し、本体ゴム層２内の略同一平
面上に略均一の容積を有して所定の間隔を置いて配置さ
れている。該気孔部３の容積及び間隔は、使用される周
波数によってそれぞれ異にするものである。

【００１１】図３に、水中音響材の他の実施例を示す。
この水中音響材１は、本体ゴム層２内の２つの同一平面
上に所定の間隔を置いて気孔部３を配置したものである
（気孔部３を２段有する水中音響材）。従って、同一符
号を付して説明は省略する。前述した水中音響材１で
は、気孔部３を３段或いは４段等に有するように構成す
ることも可能である。

【００１２】次に、上述した水中音響材１の製造方法に
ついて、図４を参照しながら説明する。まず、図４の
（ａ）に示すように、本加硫前のゴムシート４に、使用
される周波数に合った容積を有する両面に貫通した筒状
の孔部から成る気孔部３を所定の間隔で形成する。前記
本加硫前とは、加硫済み前の未加硫或いはセミ加硫等の
状態を言い、気孔部３の形状が維持可能であれば、ゴム
シート４の加硫度は特に問うものではない。

【００１３】次に、図４の（ｂ）に示すように、本加硫
前のカバーゴムシート６ａ上に前記気孔部３を有するゴ
ムシート４を載置して、該気孔部３に発泡剤５の微粒子
を充填する。この発泡剤５は、加硫温度に適合した熱
（加硫温度以下の温度）により発泡し、発泡剤５の量
は、気孔部３の容積に適合した発泡倍率を有する量であ
ることが好ましい。発泡剤５の発泡温度が加硫温度を越
えると、ゴムシート４及びカバーゴムシート６の加硫時
に発泡剤５を発泡させることが出来ない。まだ、発泡剤
５の量が、気孔部３の容積に適合した発泡倍率でない
と、気孔部３の形状を設定した容積に維持することが困
難である。

【００１４】続いて、図４の（ｃ）に示すように、前記
ゴムシート４上に本加硫前のカバーゴムシート６ｂを配
置して、発泡剤５が充填された気孔部３を密閉した後、
モールド内で加硫して一体成形し、図１，２に示すよう
な水中音響材１を製造するのである。加硫成形時に前記
気孔部３に充填された発泡剤５の微粒子が熱により発泡
し、気孔部３を埋め込もうとする本加硫前のゴムの流れ
を阻止し、加硫後まで気孔部３をその状態に維持するの
である。加硫後の気孔部３には、発泡剤５の微粒子の殻
の溶融物が堆積し、または加熱分解により発泡剤５がガ
ス状になり、所定の独立した気泡を有する気孔部３が得
られる。

【００１５】前記発泡剤５の微粒子としては、本体ゴム
層２にＣＲを使用する場合には、マイクロスフェアー
〔松本油脂（株）製〕等を有効に用いることが出来る。
前述したゴムシート４には、両面に貫通した気孔部３を
設けて、該ゴムシート４の両面にカバーゴムシート６
ａ，６ｂを配して気孔部３を密封するようにしたが、ゴ
ムシート４に貫通しない孔部からなる気孔部を設けて、
該ゴムシート４の一方の面からカバーゴムシートで気孔
部を密封するようにしても良い。

【００１６】また、図３に示すような２段の気孔部３を
有するものや、更に３段、４段等の多段の気孔部３を有
する水中音響材を製造する場合には、前述した成形加硫
する前までの工程を繰り返して行った後、成形するよう
にすれば良い。以上のようにこの発明の製造方法による
水中音響材は、ゴム材料から成る平板状の本体ゴム層２
が、その内部に複数の独立した気孔部３を含有している
ので、接着剤等により接着さた接着界面が排除され、該
接着界面から気孔部３内への水の浸入が完全に防止さ
れ、常に気孔部３を完全に独立した状態に保つことが出
来る。その結果、水中音響材１の音響性能の長期安定及
び耐久性の向上を図ることが出来る。

【００１７】また、本加硫前のゴムシート４に形成され
た複数の独立した気孔部３に発泡剤５を充填し、該気孔
部３を同様の本加硫前のカバーゴムシート６で密閉した
後、加硫して一体成形するので、接着するための前工
程、及び接着剤による接着工程を排除して、製造工程を
容易にすることが出来る。その結果、水中音響材１の作
業性及び生産性を向上することが出来る。

【００１８】次に、上述した本発明の製造方法によって
図１，２の水中音響材１を試作し、該水中音響材１によ
り行った音響性能（反射低減ＥＲ〔エコーリダクショ
ン〕）測定試験について説明する。ＣＲで構成された本
加硫前のゴムシート４に直径Ｄが６mm、高さＨが４mm、
気孔部間隔Ｌが４０mmの複数の気孔部３を設け、該気孔
部３に発泡剤５としてマイクロスフェアーＦー８０〔松
本油脂（株）製〕を０．０３（ｇ／１気孔）充填し、Ｃ
Ｒで構成された本加硫前のカバーゴムシート６ａ，６ｂ
で両側から気孔部３を密閉し、モールド成型により１４
８℃で３０分加硫成形して、水中音響材１を作製した。
この水中音響材１の厚さは８mmで、縦横の長さはそれぞ
れ４００mmである。

【００１９】この水中音響材１の一方の面に９mmの鉄板
Ｓを接着剤で装着した後、図５に示すように、水中音響
材１を水深０．５ｍの水Ｈ中に配置した。音波送信器Ａ
と音波受信器Ｂとの設定距離は、近距離音場にならない
ようにそれぞれ水中音響材１から同一方向に２．６ｍ及
び１．６ｍとなる位置に配置し、この時の反射レベルを
測定した。

【００２０】その結果をエコーリダクション（ＥＲ）と
して図６に示す。但し、ＥＲ（ｄＢ）＝２０・Ｌｏｇ
（水中音響材１のＴＳ）／（完全反射体のＴＳ）、ＴＳ
は単位面積当たり、単位長さ離れた時の反射レベルであ
る。また、完全反射体のＴＳとして厚さ５０mmの鉄板の
ものを用いてある。図６から明らかなように、この発明
の水中音響材１は、優れた吸音性能を有していることが
判る。従って、長期間の使用であっても接着界面を有し
ていないため、この接着界面から気孔部３内への水の浸
入がなく、よって、長期にわたる音響性能の維持が可能
であることが容易に推測される。

【００２１】

【発明の効果】この発明は上述したように、この製造方
法による水中音響材は、接着剤等により接着さた接着界
面が排除されて、該接着界面から気孔部内への水の浸入
を完全に防止することが出来、常に気孔部を完全に独立
した状態に保って音響性能の長期安定及び耐久性の向上
を図り、水中音響材の寿命を長く保つことが出来る効果
がある。

【００２２】また、本加硫前のゴムシートに複数の独立
した気孔部を形成し、該気孔部にその容積に適合した発
泡倍率を有する発泡剤を充填し、本加硫前のカバーゴム
シートで前記複数の気孔部を密閉した後、モールド内に
て加熱して前記発泡剤を発泡させ前記気孔部を保持した
状態で前記本加硫前のゴムシートおよびカバーゴムシー
トを加硫して一体成形するので、接着するための前工
程、及び接着剤による接着工程を排除して、製造工程を
容易にすることが出来、作業性及び生産性の向上を図る
ことが出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る水中音響材の一部切り欠き平面
図である。

【図２】図１の水中音響材の断面図である。

【図３】この発明に係る他の実施例である水中音響材の
一部切り欠き平面図である。

【図４】製造方法を説明する説明図である。

【図５】音響性能測定試験の説明図である。

【図６】音響性能測定試験の結果を示すグラフ図であ
る。

【図７】従来例の水中音響材の断面図である。

【図８】従来例の水中音響材の断面図である。

【符号の説明】

１ 水中音響材 ２ 本体ゴム層 ３ 気孔部 ４ ゴムシート ５ 発泡剤 ６ａ，６ｂ カバ
ーゴムシート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ゴム層内に複数の独立した気孔部を
   有する水中音響材の製造方法であって、本加硫前のゴム
   シートに複数の独立した気孔部を形成し、該気孔部にそ
   の容積に適合した発泡倍率を有する発泡剤を充填し、本
   加硫前のカバーゴムシートで前記複数の気孔部を密閉し
   た後、モールド内にて加熱して前記発泡剤を発泡させ前
   記気孔部を保持した状態で前記本加硫前のゴムシートお
   よびカバーゴムシートを加硫して一体成形することを特
   徴とする水中音響材の製造方法。