JPH06506774A - 延伸可能なソナーアレイ構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １０、駆動部材（２０）が胴部の垂直方向に移動し、連結装置（３８，４０）に より駆動部材が胴部とアームとの枢支部の内側の上部および下部アームの一方に 配置された枢支部分において上部および下部アームに連結され、駆動部材が胴部 とアームとの枢支部の外側の上部および下部アームの他方に配置された枢支部に おいて」一部および下部アームに連結されてなる請求の範囲９のソナーアレイ。

延伸可能なソナーアレイ構造体 （技術分野） 本発明は水中に配置され、所定の水深で開放してソナーアレイ構造体を延伸し、 作業を行った後水中からソナーアレイ構造体を引上げるときは小さな容積をもっ て閉鎖し得る延伸可能なソナーアレイ構造体に関する。

本発明の延伸可能なソナーアレイ構造体には、胴部材と、駆動部材と、駆動部材 を作動させるモータ装置と、水中聴音器を支承する半径方向に延伸可能な複数の アームと、アームを延伸させたりあるいは胴部材に隣接させた後再びアームを折 り畳む装置とが含まれる。

（背景技術） 空気中でのソナーシステムの機能を増進させるべく開発された技術の−によれば 、より大きなアレイを製造して実質的に低い周波数で動作させる構成がとられる 。１０００〜１２００ヘルツの範囲内の周波数は１０キロヘルツ台の周波数より 海中での伝搬がより効果的に行われることは周知である。このときエコー信号を 効果的に受信するには、このような低い周波数を併用する場合相当大きな受信ア レイが必要であるが、この大きさではヘリコプタから動作させる際実用的ではな い。開発技術の別の構成では浸漬ソナーパッケージが採用され、このパッケージ を水中に沈下させた後、延伸させて動作させ、次に引上げ、即ち収容する際吊下 プラットホームにより処理に好適な外形になるまで畳み込まれる。一方音響条件 上、円筒状の受信アレイでなる水中聴音器が動作周波数に基づいて決定される直 径をもって垂直方向に配置されることは当業者には理解されよう。このような延 伸可能なアレイの−が１９７５年５月２７日にσ−レン・エム・ジョンキーおよ びニージン・マーカスの名前１出願された米国特許第３．８８６．４９１号に開 示されている。この場合受信用水中聴音器が共に垂直ロッドに保持され、折り畳 式平行四辺形構造体をとるべく垂直ロッドが直接外側へ変位可能に設けられるこ 構成をとることが重要であるものと考えられている。しかしながらこの構造体は 長期に亘り十分な耐久性若しくは高い信頼性をもって作動し得るものとは考えら れず、長期間に亘り耐久性および高い信頼性の保つアレイ構造体を開発する努力 がなされてきている。幾分近似のアレイ構造体が１９７１年２月２３日スコパツ ツによる米国特許第３．５６６、３４６号にも開示されている。

（発明の開示） 本発明による延伸可能なソナーアレイ構造体ておいては、駆動部材に連結された 胴部内にモータが配設され、水中聴音器のアーム装置の全てがこの駆動部材に対 し付設されることを特徴とする。各アーム装置（通常アームの数は１６本の如き 多数である）には３本の折畳み可能なアームが包有され、このアームは垂直方向 に配置された水中聴音器を支承する水平方向に延伸可能な部材をなしている。上 部および下部アームの内側端部には短いレバーアームが具備され、アームは駆動 部材に連結されたブツシュロッドにより駆動されて確実に開放・閉鎖駆動される 。これらのアームの下部アームに連結されるリンクは第３のアームを延伸する平 行四辺形連結装漬の一部を構成する。第４のアームは第３のアームの端部に装着 され、且つ上部アームの端部に対しリンクを介し連結されていて、上部アームが その延伸位置まで駆動されたとき、これに付設されたリンクにより第４のアーム が水平位置（第３のアームは実質的に延伸状態にある）まで移動される。従って アレイは開放方向および閉鎖方向の両方向に確実に駆動され得、駆動機構によっ て所望時間所定の位１に保持される。これはアームが開放されたとき開放し、浮 力に左右されるような上述したジョンキ等の問題を解決し得る装置をなす。また ここに開示したアレイ構造体は上述の最初に延伸動作するアームを有した構成に 比べ動作が実質的に確実で信頼性が高いものと考えられる。

更に本発明を添付図面に沿い以下に説明する。

（図面の簡単な説明） 図１は本発明による変換アレイの一部仮想線で示される斜視図、図２はアレイを 構成する幾つかの個別に延伸可能なアームの−の側面図、図３は図２のアーム装 置の端面図、図４は開放あるいは閉鎖動作中の連続する位ｌにおける図２に示す アーム装置の個々のアームの位置を幾分簡略に示す図である。

（発明を実施するための最良の形態） さて図１を参照するに、アレイ構造体ｌＯにはケーブル１４により吊下げられた 円筒状ハウジング胴部１２が包有される。円筒状ハウジング胴部Ｉ２の外面には 、多数の（図示の実施例では１６本）の変換アーム】６が具備される。円筒状ハ ウシング胴部１２内にはバッテリのような電源および増幅器、受信装置が収容さ れ、且つまたアレイ構造体１０が水中の所望の水深に配置されるとき拡大可能な 突出器アレイも内蔵される。この突出器アレイ自体は本発明の要部を構成するも のではない。

図２には受信用水中聴音器を支承する複数の延伸可能な変換アーノ司６の−の側 面が示されている。円筒状ハウジング胴部１２は、流体あるいは電気で駆動され 、制御信号に応動して駆動部材２０を上方に移動してアレイを閉鎖する、あるい は下方に移動して図示のようにアレイを開放するように設けられる。円筒状ハウ ジング胴部１２の壁部上に枢支された枢支取付装置２１．２３．２５には、上部 長手アームとしての第１のアーム２２、下部長手アームとしての第２のアーム２ ４お才び第３のア−Ａ２６が連結される。第３のアーム２６の外側端部から僅か に偏位した位置において枢支マウント部材２８が連結され、枢支マウント部材２ ８には開放位置で第３のアーム２６と同一方向に延伸する第４のアーム３０が付 設される３３　リンク３２は枢支マウ２・上部材２８と第２のアーム２４の中央 部近傍のマウント部材３４との間てマウンＩ・部材３４に対し枢支される。第２ のリンク３６は第１のアーム２２および第４のアーム３０の端部に枢支される。

第１のアーム２２の内側端部にはその主軸から幾分離間されて曲げられた短しバ ーアーＬ２２２１が付設される。駆動部材２０および短レバーアーム２２ａには ブツシュごット３８か付設される。第２のアーム２４の内側端部にも同様の短レ バーアーム２４ｄが付設されるが、短レバーアーム２４ａの端部は円筒状ハウシ ング胴部１２に付設され、ブッンユロット４０が駆動部材２０と短レバーアーム ２４ａの外側端部の枢支部との間に連結される。

ブツシュロット３８．４０とアーム２２．２４とが上述の如く連結されることに より、駆動部材２０が上動ないしは下動に関係なくアーム２２．２４が互いに反 対方向に移動されることは理解されよう。図示のように変換アーム１６が全開位 置にあり、駆動部材２０がその下方位置にあってモータ装置１８により保持され る。駆動部材２０が上動されるときブツシュロッド３８．４０が共に上動する。

これにより第１のアーム２２が枢支連結部２１を中心に旋回し、第１のアーム２ ２の外側端部が下動され、−力筒２のアーム２４は枢支連結部２３を中心に旋回 し、第２のアーム２４の外側端部上動され、これによりリンク３２が上動されて 第３のアーム２６が上動される。リンク３２および枢支マウント部材２８が上動 されるとき第４のアーム３０の左端部が上動され、一方布端部は変換アーム１６ により下方に移動される。この動作はすべてのアームおよびリンクが円筒状ハウ ジング胴部１２の側部に折畳まれるまで続けられる。

一連の複数の水中聴音器は図示のようにアーム２２．２４．２６．３０に装着さ れ、水中聴音器は垂直線に沿ってグループをなして配置される。

図３には図２のアーム装置の端面が示されている。この図には各種アーム、リン クおよびブツシュロフトが幅方向に変位し、障害なくアーム装置が折畳まれ得る 状態が現されている。

図４には開放位置あるいは閉鎖位置にあるアーム装置総体の各部分の位置が簡略 に示されている。この図において実線は図２に示すように完全に延伸された状態 の位置を示しており、同一の番号は同一のアームおよびリンクを現している。

ブツシュロット３８．４０は図示されておらず、また第２の長手アーム２４の外 側端部も図示されておらず、単に直線として示されているが、混乱なく理解され 得よう。アーム装置が折畳みを開始すると、各部材は一点鎖線で示される位置を とる。

部材２４．２６．３２が移動して平行四辺形構成をとり、第１のアーム２２は第 ２のリンク３６と共に下方に旋回し、枢支マウント部材２８が上動するに応じ第 ４のアーム３０が枢支マウント部材２８を中心に旋回を開始する。更に移動する と各部材は２点鎖線で示される位置をとる。この位置ではリンク３２および第４ のアーム３０は幅に並んで略折畳まれることが理解されよう。

更に点線で示される位置に移動されると、アーム２２．２４は半分以上折畳まれ ることになる。この図から最終折畳位置までの動作が比較的容易に理解されよう 。第３のアーム２６が垂直位置へ移動すると、第３のアーム２６の枢支マウント 部材２８により第４のアーム３０およびリンク３２が第３のアーム２６と実質的 に並んで位置せしめられる。また第２のアーム２４もリンク３２と隣接した垂直 方向（図示せず）に配置され、第１のアーム２２は垂直位置まで旋回し、第２の リンク３６および第４のアーム３０は第１のアーム２２に隣接して平行な垂直位 置に移動される。アーム２２．２４が円筒状ハウジング胴部１２の幾分外側に近 接し、第３のアーム２６およびリンク３２のような他の部材と干渉しないように 、短レバーアーム２２ａｓ２４ａおよび枢支連結部２１．２３が位置せしめられ る。

本発明の範囲には各種の、多様の設計変更が可能である。

図１で１６個の変換アーム１６示されているが、用途に応じこれ以外の数のアー ムを使用可能である。１６個のアーム装置を設けた場合、良好なビーム構成が得 られ、有効なローブは２２〜１／２度単位になる。１２個のアーム装置を使用す る場合構造が簡素化され（聴音）解像度当たりのコストもがなり低下される。ま た更にアーム装置の数を減少させると解像度当たりのコストが更に低下でき、一 方解像度を増加させたい場合多数の数のアーム装置を用いることができる反面、 これに伴いコストも上昇し構造も複雑となる。図示の場合単一の駆動部材２０を 駆動するため単一の駆動モータが使用されているが、本出願人は別個の複数のモ ータおよび駆動部材を使用して上部および下部アームを駆動するアレイの設計若 しくは構造も考慮していることは理解されよう。駆動部材が互いに反対方向に移 動する場合レバー構成は変更され得、例えばブツシュロッド４０は枢支連結部２ ３の外側端部ではなく、第１のアーム２２と同様に短レバーアーム２４ａの内側 端部に連結され得よう。

また図示のようにブツシュロット４ｏは第２のアーム２４と連結され得る。本発 明に従い半径方向に延びるアームを各アーム装置に対し更に追加できることは当 業者には容易に理解されよう。

”−／Ｇ、、’ 国際調査ｔｌＦ４失 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．所定の高さ寸法を有する中央の垂直方向に延びる長手の胴部（１２）と、胴 部の高さ寸法と実質的に夫々等しい長さを有し、水平に円状に広がる上部長手ア ーム（１６）および下部長手アーム（２２、２４）と、胴部の高さ寸法と実質的 に等しい長さを有し、水平に広がる中間の長手アーム（２６、３０）と、上部、 下部および中間アームと駆動装置（２０）を連結しアームを延伸位置と折畳み位 置との間で移動させる運動連結装置（３２、３６、３８、４０）とを備え、上部 および下部アーム（２２、２４、２６、３０）は夫々の内側端部において胴部（ １２）と枢支され、中間アーム（２６、３０）が上部および下部アーム（２２、 ２４）の中間に配置され、中間アームはそれぞれの長さの中間部において折畳み 可能であり、延伸位置ではアームが胴部に対し垂直方向に拡大され、折畳み位置 では上部および下部アームが全体として胴部に沿って平行に配置され、中間アー ムは上部および下部アームの内側に折畳まれ、胴部およびアームを含むソナーア レイの折畳み状態での高さが延伸状態の高さ以下になるように構成された３−レ ベル円筒状容積式ソナーアレイ（１０）。 ２．上部および下部アーム（２２、２４）は垂直方向に変位され、折畳み位置で 並んで互いに折畳まれ、配置されるように構成されてなる請求の範囲１のソナー アレイ。 ３．中間アーム（２６、３０）には夫々胴部に対し枢支される内側アーム部分（ ２６）および内側端部で内側アーム部分（２６）の外側端部と枢支される外側ア ーム部分（３０）が包有されなる請求の範囲１のソナーアレイ。 ４．内側アーム部分（２６）および外側アーム部分（３０）が垂直方向に変位さ れ、折畳み位置において上部および下部アームの内側に幅方向に並んで収納され るように構成されてなる請求の範囲３のソナーアレイ。 ５．運動連結装置（３２、３６、３８、４０）の第１のリンク部材（３２）は一 端部が内側アーム部分に枢支され、他端部が上部および下部アームに枢支されて 平行四辺形の連結構造体を形成するように構成されてなる請求の範囲３のソナー アレイ。 ６．内側アーム部分（２６）、第１のリンク部材（３２）および外側アーム部分 （３０）が垂直方向に変位され、折畳み位置において上部および下部アーム（２ ２、２４）の内側に幅方向に並んで収納されるよう構成されてなる請求の範囲５ のソナーアレイ。 ７．運動連結装置（３２、３６、３８、４０）の第２のリンク部材（３６）は一 端部が外側アーム部分（３０）と内側アーム部分（２６）との枢支部分の外側で 外側アーム部分（３０）に枢支され、第２のリンク部材（３６）の反対端部が胴 部と共に上部および下部アームの一方に枢支され、内側アーム部分および外側ア ーム部分により５−バー連結体（１２、２６、３０、３６、２２）が構成されて なる請求の範囲５のソナーアレイ。 ８．第１および第２のリンク部材（３２）、（３６）の夫々の反対端部が上部お よび下部アームの分離した一方に枢支されてなる請求の範囲７のソナーアレイ。 ９．運動連結装置（３２、３６、３８、４０）の連結体（３８、４０）は上部お よび下部アームと共に胴部に対し相対移動し、アームの延伸位置と折畳み位置と の間において枢支され旋回させる駆動部材（２０）と連結されてなる請求の範囲 １のソナーアレイ。 １０．駆動部材（２０）が胴部の垂直方向に移動し、連結装置（３８、４０）に より駆動部材が胴部とアームとの枢支部の内側の上部および下部アームの一方に 配置された枢支部分において上部および下部アームに連結され、駆動部材が胴部 とアームとの枢支部の外側の上部および下部アームの他方に配置された枢支部に おいて上部および下部アームに連結されてなる請求の範囲９のソナーアレイ。