JPH11344557A - 水中音受波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収納容易で確実に展開させることの可能な水
中音受波装置を提供する。 【解決手段】 水中音受波装置（10）は軸（22）を挿通
した複数のアーム（18）からなる。各アーム（18）には
複数の受波素子（20）が配置してあり、アーム（18）に
対して横断方向の待ち受けビームを形成している。隣接
する２つのアーム（18）は捻りバネにより回転角方向に
付勢されている。非使用時には各アーム（18）は簾のよ
うに平行になっている。装置（10）を水中に投下すると
各アーム（18）は回転角方向に捻られ、装置が展開す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソナーの水中音受
波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水中音受波装置は非使用時には
小さく折り畳んで収納することができ、使用にあたり航
空機や艦船から投下したときに水中で展張するようにな
っている。

【０００３】従来、傘のように開閉する構造を備えた水
中音受波装置が知られている。図６および図７に示した
ように、この水中音受波装置は、ヒンジピン３によって
中央ハブ７に枢着された複数の放射状アーム１とステー
２とを備え、夫々のアーム１には無指向性の受波素子４
が取り付けてある。これらの受波素子４は同心円状に配
列してあり、受波素子の出力信号を整相処理することに
より３６０度方位に対する指向性が得られるようになっ
ている。

【０００４】鉛直方向の指向性を得るため傘状のアーム
組立体は上下２段に配置してあり、上下のアームはワイ
ヤー５（図６（Ｂ））によって互いに結ばれている。こ
の装置を水中に投下すると、図６（Ｂ）に示したように
錘り６の作用により上下２段のアーム１が傘のように開
かれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この水中音受波装置
は、傘のように折り畳むことができるので収納性は良い
が、多数の放射状アームとそれらを結ぶ多数のワイヤー
があるので、ワイヤーがからむことによりアームが展開
しないことがある。また、多数のヒンジがあり、摩擦抵
抗が大きいので、大きな錘りを必要とし、そのため堅牢
な構造にしなければならないので、小型化と軽量化が困
難であった。

【０００６】本発明の目的は、収納容易で、収縮と展開
が円滑で、および／又は小型で軽量な水中音受波装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の水中音受波装置
は、アームに対して横断方向に延長する待ち受けビーム
を形成するべく複数の受波素子を各アームに配置し、斯
く受波素子を担持した複数のアームを簾状に連結し、使
用時に鉛直軸線を中心として各アームを捻回させて互い
に円周方向等角度間隔に離間させる駆動手段を設けたこ
とを特徴とするものである。このように本発明の水中音
受波装置は非使用時には簾状になっているので、容易に
収納することができる。使用時には、簾を捻ることによ
り簡単にアームを円周方向（回転角方向）に展開するこ
とができる。

【０００８】駆動手段は隣接する２つのアームに作用す
る捻りバネで構成し、隣接する２つのアームの相対回転
角を規制するストッパ手段を設けるのが好ましい。スト
ッパ手段はアームの側部に係合可能な耳金具で構成する
ことができる。或いは、ストッパ手段は隣接する２つの
アーム間に張設された所定長さの線材で構成してもよ
い。他の実施態様においては、駆動手段は螺旋状スプラ
インを有する軸を備え、各アームは螺旋状スプラインに
噛み合うノッチを有する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）を参照するに、本発明
の水中音受波装置１０は所定長さのロープ１２などによ
りブイ１４から懸垂することができる。鉛直方向の指向
性を得るため、少なくとも２組の水中音受波装置１０を
上下に配置することができ、下方の装置１０に錘り１６
を取付ける。

【００１０】上下２組の水中音受波装置１０はほぼ同じ
構成にすることができるので、下方の水中音受波装置１
０について説明する。図２に示した実施例では、水中音
受波装置１０は６本のアーム１８を有し、後述するよう
に３６０度方位に関し３０度間隔で待ち受けビームを形
成出来るようになっている。アーム１８は例えば中空パ
イプで形成することができる。

【００１１】図２を参照するに、夫々のアーム１８に
は、少なくとも４つ、図示した実施例では８つの無指向
性の受波素子２０が取付けてある。球形の受波素子２０
はバンドその他の適当な手段によりアーム１８に取付け
ることができ、受波素子２０のリード線は中空アーム内
に配置することができる。

【００１２】図３（Ａ）に示したように各アームに４つ
の受波素子２０を長方形に配置すれば、アームに対して
横断方向（長方形の長辺に垂直な方向。θ＝０度とθ＝
１８０度の方向）に待ち受けビームを形成することがで
きる。また、図２および図３（Ｂ）に示したようなレイ
アウトで各アーム１８に８つの受波素子２０を配置した
場合には、図３（Ｃ）に示したようにビーム幅２０度ま
での指向性を実現することができる。

【００１３】６本のアーム１８の中央には軸２２が挿通
してあり、各アーム１８は互いに上下方向に僅かに離間
してある。軸２２は金属のような剛性の材料で形成する
ことも可能であるが、好ましくは、ゴムや軟質プラスチ
ックのように捻りトルクに対する充分な抵抗を有するが
或る程度の力を加えることにより折り曲げることの可能
な材料で形成する。

【００１４】図４に示したように、上下に隣接する２本
のアーム１８の間において軸２２の周りには捻りバネ２
４が装着してある。捻りバネ２４の一端は例えば下側の
アーム１８の止め穴２６に、他端は上側のアーム１８の
止め穴２８に差し込んである。各捻りバネ２４は、図２
（Ａ）に示したように各アーム１８が互いに平行に並ん
でいるときに隣接する２本のアーム１８を互いに回転角
方向に捻回する付勢力を発生させるように予荷重を与え
ておく。この実施例では、これらの捻りバネ２４は軸２
２を中心として各アーム１８を捻回させる駆動手段を構
成する。

【００１５】なお図４を参照するに、隣接する２本のア
ーム１８の間には、更に、２つのアームの相対回転角を
規制するストッパ手段としての耳金具３０が配置してあ
る。耳金具３０は、例えば、相互に回転可能な上下の円
形プレート３２および３４と、プレート３２および３４
に夫々一体形成された夫々上下に延長する耳部３６およ
び３８を備え、上耳部３６は上側のアーム１８の側部に
係合し、下耳部３８は下側のアーム１８の反対側の側部
に係合するようになっている。

【００１６】上下プレート３２および３４には、更に、
ストッパ４０および４２が夫々設けてある。図示した実
施例では、これらのストッパ４０と４２は、耳部３６と
３８との間の角度差が３０度になった時に互いに突き当
たるように構成してあり、これにより上下２つのアーム
１８の最大相対回転角を３０度に規制するようになって
いる。

【００１７】次に、この実施例の水中音受波装置１０の
使用の態様と作動を説明する。非使用時には水中音受波
装置１０は図２（Ａ）に示したように各アーム１８が簾
状に互いに平行に並んだ状態で収納することができる。
軸２２がゴムや軟質プラスチックのような柔軟な材料で
形成されている場合には、水中音受波装置１０は更に簾
を巻くように巻き、ロープなどで縛っておくことができ
る。

【００１８】ロープを解いて水中に投下すると、捻りバ
ネ２４の作用により各アーム１８は互いに回転角方向に
捻回せられ、図２（Ｂ）に示したように展開する。その
際、耳金具３０の作用により、隣り合う２つのアーム１
８の相対角度差は３０度に規制されるので、６本のアー
ム１８は図１（Ｂ）に示したように、円周方向に３０度
間隔で離間される。隣り合う２つのアーム１８の間の角
度間隔は、更に、図２（Ｂ）に示したように、隣り合う
２つのアーム１８を所定長さのワイヤー４４で連結する
ことにより規制してもよい。

【００１９】図１（Ａ）に示したように上下２組の水中
音受波装置１０を使用する場合には、上段の装置１０の
最下位のアームと下段の装置の最上位のアームとは、上
段装置の最上位アームと下段装置の最上位アームが互い
に平行になるような長さをもったワイヤー４６などで連
結する必要がある。

【００２０】図１（Ｂ）および図２（Ｂ）から分かるよ
うに、図示した実施例では、全てのアーム１８が展開す
ると、３６０度方位に関し３０度間隔で待ち受けビーム
が形成される。１組の水中音受波装置１０の待ち受けビ
ームの数を増加させるためには、アーム１８の数Ｎ（Ｎ
は整数）を増加させればよい。

【００２１】図面には示さないが、図４に示した捻りバ
ネ２４の代わりに、最下位のアーム１８に作用する単一
の捻りコイルバネ又はぜんまいバネを軸２２の下端に配
置してもよい。

【００２２】図５には本発明の水中音受波装置１０の他
の実施例を示す。前述した実施例の構成要素と共通する
要素は同じ参照番号で示し、説明は省略する。この実施
例では、軸２２の外周には例えば２本のスプライン４８
が形成してあり、各アーム１８にはこれらのスプライン
４８に係合する螺旋形のノッチ５０が形成してある。ス
プライン４８は、軸２２の軸線に平行に延長する上部区
間５２と、軸２２の軸線を中心として螺旋状に延長する
下部区間５４を有する。図示した実施例では、スプライ
ン４８の螺旋状区間５４は、各スプライン４８の螺旋の
開始部５６と終端部５８との間の回転角が３３０度にな
るように設計してある。図５には示さないが、隣接する
アーム１８は、図２に示したワイヤー４４のようなワイ
ヤーで相互に連結されている。最下位のアーム１８から
はワイヤーなどにより錘り１６が懸垂される。

【００２３】この実施例では、非使用時には、全てのア
ーム１８が図５（Ａ）に示したように互いに平行に並ぶ
ように全てのアーム１８をスプライン４８の上部区間５
２に拘束しておく。この水中音受波装置１０を水中に投
下すると、錘り１６の作用により、各アーム１８はスプ
ライン４８の螺旋状区間５４に沿って摺動しながら軸２
２に沿って鉛直方向に下降する。その際、スプライン４
８の螺旋５４の作用により各アーム１８は軸２２を中心
として捻回されるので、最終的には各アーム１８は図１
（Ｂ）および図２（Ｂ）に示したように展開する。

【００２４】以上には本発明の特定の実施例を記載した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修
正や変更を施すことができる。例えば、アーム１８の数
Ｎは増減することができる。水中音受波装置１０をＮ本
のアーム１８で構成した場合には、隣り合う待ち受けビ
ームの角度間隔は（３６０／Ｎ）÷２（度）となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の水中音受波装置は、受波素子を
担持した複数のアームを簾状に配置し、簾を捻ることに
より展開させるようにしたので、非使用時の収納が容易
で、しかも使用時には確実に展開させることができる。
また、本発明の水中音受波装置は部品点数が少なく、展
開させるのに重い錘りを必要としないので、軽量化を図
ることができる。螺旋状スプラインを用いた実施例は、
可動部および部品点数が少ないので、収納と展開を円滑
かつ容易にできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の水中音受波装置の使用例
を示す模式図、図１（Ｂ）は展開した水中音受波装置の
模式的平面図である。

【図２】本発明の水中音受波装置の第１実施例の斜視図
で、図２（Ａ）は非使用時、図２（Ｂ）は使用時を示
す。

【図３】図３（Ａ）はアーム上における受波素子のレイ
アウトの一例を示し、図３（Ｂ）は受波素子のレイアウ
トの他の例を示し、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のレイアウ
トによるビームパターンを示す。

【図４】図２に示した水中音受波装置の一部の分解斜視
図である。

【図５】本発明の水中音受波装置の他の実施例の斜視図
で、図５（Ａ）は非使用時を示し、図５（Ｂ）は一部の
分解斜視図である。

【図６】従来技術の傘型構造の水中音受波装置を示すも
ので、図６（Ａ）は下から見た図、図６（Ｂ）は側面図
である。

【図７】図６に示した従来の水中音受波装置の一部の拡
大図である。

【符号の説明】

１０： 水中音受波装置 １８： アーム ２０： 受波素子 ２２： 軸 ２４： 駆動手段（捻りバネ） ３０： ストッパ手段（耳金具） ４４： ストッパ手段（線材） ４８： スプライン ５０： ノッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームに対して横断方向に延長する待ち
   受けビームを形成するべく複数の受波素子を各アームに
   配置し、斯く受波素子を担持した複数のアームを簾状に
   配置し、使用時に鉛直軸線を中心として各アームを捻回
   させて互いに円周方向等角度間隔に離間させる駆動手段
   を設けたことを特徴とする水中音受波装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は隣接する２つのアームに
   作用する捻りバネからなることを特徴とする請求項１に
   基づく水中音受波装置。
3. 【請求項３】 使用時に隣接する２つのアームの相対回
   転角を規制するストッパ手段を備えていることを特徴と
   する請求項１又は２に基づく水中音受波装置。
4. 【請求項４】 前記ストッパ手段はアームの側部に係合
   可能な耳金具を備えていることを特徴とする請求項３に
   基づく水中音受波装置。
5. 【請求項５】 前記ストッパ手段は隣接する２つのアー
   ム間に張設された所定長さの線材からなることを特徴と
   する請求項３に基づく水中音受波装置。
6. 【請求項６】 前記駆動手段は螺旋状スプラインを有す
   る軸を備え、各アームは螺旋状スプラインに噛み合うノ
   ッチを有することを特徴とする請求項１に基づく水中音
   受波装置。
7. 【請求項７】 各アームは長方形に配置された少なくと
   も４つの受波素子を担持していることを特徴とする請求
   項１から６のいづれかに基づく水中音受波装置。