(57)【要約】【課題】船体から支持対象物までの距離を短くすることができる船体ビークル用支持構造を提供する。【解決手段】１つの側面からの水中ビークル用支持構造１は、筒状の船体２内で対象物３を支持するものであり、変位吸収部材５と衝撃吸収部材６を含む。変位吸収部材５は、船体２と対象物３との間に介在するように直接的にまたは支持台４を介して船体２に設けられ、弾性変形により対象物３の変位を吸収する。衝撃吸収部材６は、変位吸収部材５の側方で対象物３から離間するように船体２または支持台４に設けられている。衝撃吸収部材６は、当該衝撃吸収部材６が対象物３に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する。【選択図】図１
2020164008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、
前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記船体に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、
前記変位吸収部材の側方で前記対象物から離間するように前記船体または前記支持台に設けられた衝撃吸収部材であって、当該衝撃吸収部材が前記対象物に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
を備える、水中ビークル用支持構造。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材と前記対象物との隙間をＨ、水圧による前記船体の最大収縮量をＡ、前記対象物の自重による鉛直方向における前記変位吸収部材の初期収縮量をＢ、水中ビークルの航行による、前記変位吸収部材の中心と前記船体の中心とを結ぶ仮想線上での前記対象物の最大変位量をＣ、前記船体の中心を通る鉛直線と前記仮想線とがなす角度をθとしたときに、
Ｈ≧Ａ＋Ｂｃｏｓθ＋Ｃ
を満たす、請求項１に記載の水中ビークル用支持構造。
【請求項３】
筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、
前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記対象物に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、
前記変位吸収部材の側方で前記船体から離間するように前記対象物または前記支持台に設けられた衝撃吸収部材であって、前記船体が前記衝撃吸収部材に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
を備える、水中ビークル用支持構造。
【請求項４】
前記衝撃吸収部材と前記船体との隙間をＨ、水圧による前記船体の最大収縮量をＡ、前記対象物の自重による鉛直方向における前記変位吸収部材の初期収縮量をＢ、水中ビークルの航行による、前記変位吸収部材の中心と前記船体の中心とを結ぶ仮想線上での前記対象物の最大変位量をＣ、前記船体の中心を通る鉛直線と前記仮想線とがなす角度をθとしたときに、
Ｈ≧Ａ＋Ｂｃｏｓθ＋Ｃ
を満たす、請求項３に記載の水中ビークル用支持構造。
【請求項５】
筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、
前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記船体に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、
前記変位吸収部材の側方で前記船体または前記支持台から離間するように前記対象物に設けられた衝撃吸収部材であって、前記船体または前記支持台が前記衝撃吸収部材に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
を備える、水中ビークル用支持構造。
【請求項６】
前記衝撃吸収部材と前記船体または前記支持台との隙間をＨ、水圧による前記船体の最大収縮量をＡ、前記対象物の自重による鉛直方向における前記変位吸収部材の初期収縮量をＢ、水中ビークルの航行による、前記変位吸収部材の中心と前記船体の中心とを結ぶ仮想線上での前記対象物の最大変位量をＣ、前記船体の中心を通る鉛直線と前記仮想線とがなす角度をθとしたときに、
Ｈ≧Ａ＋Ｂｃｏｓθ＋Ｃ
を満たす、請求項５に記載の水中ビークル用支持構造。
【請求項７】
筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、
前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記対象物に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、
前記変位吸収部材の側方で前記対象物または前記支持台から離間するように前記船体に設けられた衝撃吸収部材であって、当該衝撃吸収部材が前記対象物または前記支持台に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
を備える、水中ビークル用支持構造。
【請求項８】
前記衝撃吸収部材と前記対象物または前記支持台との隙間をＨ、水圧による前記船体の最大収縮量をＡ、前記対象物の自重による鉛直方向における前記変位吸収部材の初期収縮量をＢ、水中ビークルの航行による、前記変位吸収部材の中心と前記船体の中心とを結ぶ仮想線上での前記対象物の最大変位量をＣ、前記船体の中心を通る鉛直線と前記仮想線とがなす角度をθとしたときに、
Ｈ≧Ａ＋Ｂｃｏｓθ＋Ｃ
を満たす、請求項７に記載の水中ビークル用支持構造。
【請求項９】
前記変位吸収部材および前記衝撃吸収部材を含む支持部が、前記船体の周方向に分布するように複数設けられている、請求項１〜８の何れか一項に記載の水中ビークル用支持構造。
【請求項１０】
前記対象物は、筐体内に冷却液が貯留され、その冷却液中に複数の少なくとも１つの発熱体が浸された発熱体ユニットである、請求項１〜９の何れか一項に記載の水中ビークル用支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中ビークル用支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中を航行する水中ビークルの船体は、水圧に耐えるために筒状をなしている。この船体内には、甲板や各種の機器などが配置される。このような配置物は、船体内で支持構造により支持される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、船体内で甲板を支持する支持構造が開示されている。この支持構造は、甲板を下方から支持するものであり、直列に配列された振動減衰手段および衝撃緩和手段を含む。振動減衰手段は、甲板から船体（特許文献１では、耐圧殻と称呼）へ伝達される振動を減衰するものであり、衝撃緩和手段は、船体から甲板へ伝達される力を緩和するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２７２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように振動減衰手段と衝撃緩和手段とが直列に配列された支持構造では、その配列方向における支持構造の長さが長くなり、船体から支持対象物までの距離が長くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、船体から支持対象物までの距離を短くすることができる船体ビークル用支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の第１の側面からの水中ビークル用支持構造は、筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記船体に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、前記変位吸収部材の側方で前記対象物から離間するように前記船体または前記支持台に設けられた衝撃吸収部材であって、当該衝撃吸収部材が前記対象物に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、塑性変形する衝撃吸収部材は対象物から離間しているので、船体と対象物の間に介在する変位吸収部材により、対象物の振動や水圧による船体の変形などが対象物の変位として吸収される。一方、船体に強い衝撃が加わって衝撃吸収部材が対象物に衝突したときにはその衝撃が衝撃吸収部材により吸収される。そして、衝撃吸収部材は変位吸収部材の側方に位置するので、船体から対象物までの距離を短くすることができる。
【０００９】
また、本発明の第２の側面からの水中ビークル用支持構造は、筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記対象物に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、前記変位吸収部材の側方で前記船体から離間するように前記対象物または前記支持台に設けられた衝撃吸収部材であって、前記船体が前記衝撃吸収部材に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、塑性変形する衝撃吸収部材は船体から離間しているので、船体と対象物の間に介在する変位吸収部材により、対象物の振動や水圧による船体の変形などが対象物の変位として吸収される。一方、船体に強い衝撃が加わって船体が衝撃吸収部材に衝突したときにはその衝撃が衝撃吸収部材により吸収される。そして、衝撃吸収部材は変位吸収部材の側方に位置するので、船体から対象物までの距離を短くすることができる。
【００１１】
また、本発明の第３の側面からの水中ビークル用支持構造は、筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記船体に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、前記変位吸収部材の側方で前記船体または前記支持台から離間するように前記対象物に設けられた衝撃吸収部材であって、前記船体または前記支持台が前記衝撃吸収部材に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、を備える、ことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、塑性変形する衝撃吸収部材は船体または支持台から離間しているので、船体と対象物の間に介在する変位吸収部材により、対象物の振動や水圧による船体の変形などが対象物の変位として吸収される。一方、船体に強い衝撃が加わって船体または支持台が衝撃吸収部材に衝突したときにはその衝撃が衝撃吸収部材により吸収される。そして、衝撃吸収部材は変位吸収部材の側方に位置するので、船体から対象物までの距離を短くすることができる。
【００１３】
また、本発明の第４の側面からの水中ビークル用支持構造は、筒状の船体内で対象物を支持する水中ビークル用支持構造であって、前記船体と前記対象物との間に介在するように直接的にまたは支持台を介して前記対象物に設けられた、弾性変形により前記対象物の変位を吸収する変位吸収部材と、前記変位吸収部材の側方で前記対象物または前記支持台から離間するように前記船体に設けられた衝撃吸収部材であって、当該衝撃吸収部材が前記対象物または前記支持台に衝突したときに塑性変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、を備える、ことを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、塑性変形する衝撃吸収部材は対象物または支持台から離間しているので、船体と対象物の間に介在する変位吸収部材により、対象物の振動や水圧による船体の変形などが対象物の変位として吸収される。一方、船体に強い衝撃が加わって衝撃吸収部材が対象物または支持台に衝突したときにはその衝撃が衝撃吸収部材により吸収される。そして、衝撃吸収部材は変位吸収部材の側方に位置するので、船体から対象物までの距離を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、船体から支持対象物までの距離を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る支持構造が採用された水中ビークルの断面図である。
【図２】１つの支持部の断面図である。
【図３】図２に示す支持部の平面図である。
【図４】変形例の支持部の平面図である。
【図５】別の変形例の支持部の平面図である。
【図６】さらに別の変形例の支持部の平面図である。
【図７】変位吸収部材が船体に設けられ、衝撃吸収部材が対象物に設けられた支持部の断面図である。
【図８】変位吸収部材および衝撃吸収部材が対象物に設けられた支持部の断面図である。
【図９】変位吸収部材が対象物に設けられ、衝撃吸収部材が船体に設けられた支持部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、本発明の一実施形態に係る支持構造１が採用された水中ビークルを示す。この水中ビークルは、図１の紙面と直交する方向に延びる筒状の船体２と、船体２内に配置された対象物３と、船体２内で対象物３を支持する支持構造１を含む。
【００１８】
本実施形態では、対象物３が、筐体３０内に冷却液が貯留され、その冷却液中に少なくとも１つの発熱体３５が浸された発熱体ユニットである。例えば、発熱体３５は電池であってもよいし、各種機器であってもよい。筐体３０の上面には、冷却液を筐体３０内に供給するための供給管３１と、冷却液を筐体３０内から排出するための排出管３２が設けられている。ただし、対象物３は、電池または各種機器そのものであってもよいし、甲板であってもよい。
【００１９】
支持構造１は、船体２の周方向に分布するように設けられた複数の支持部１１〜１３を含む。このような構成では、大きな対象物３を支持することができる。ただし、支持構造１に含まれる支持部の数は、対象物３の大きさによっては１つであってもよい。
【００２０】
より詳しくは、対象物３の下方には２つの第１支持部１１が設けられており、対象物３の斜め下方には２つの第２支持部１２が設けられており、対象物３の両側には２つの第３支持部１３が設けられている。
【００２１】
第１〜第３支持部１１〜１３のそれぞれは、図２および図３に示すように、船体２と対象物３の間に介在する変位吸収部材５と、変位吸収部材５の側方で対象物３から離間する複数（図例では８つ）の衝撃吸収部材６を含む。
【００２２】
本実施形態では、変位吸収部材５が支持台４を介して船体２に設けられており、その支持台４に衝撃吸収部材６が設けられている。なお、支持台４の形状は第１〜第３支持部１１〜１３の位置によって異なるが、図２では支持台４の形状を簡略的に略長方形で描いている。ただし、変位吸収部材５は、支持台４を介さずに船体２に直接的に設けられてもよい。この場合、衝撃吸収部材６も船体２に設けられる。
【００２３】
第１〜第３支持部１１〜１３のそれぞれにおいて、変位吸収部材５は、水圧が増大し船体２が収縮することにより生じる対象物３の変位や、対象物３の自重による変位を弾性変形により吸収する。本実施形態では、変位吸収部材５が、対象物３側の直径が船体２側の直径よりも僅かに小さい略円柱状である。変位吸収部材５は、図略のボルトなどにより支持台４に固定される固定プレート５３と、図略のボルトなどにより対象物３に固定される固定プレート５１と、これらの固定プレート５１，５３の間に挟まれた弾性体５２を含む。例えば、弾性体５２はゴムからなるが、他にバネなど種々の弾性体を適用可能である。
【００２４】
衝撃吸収部材６は、変位吸収部材５を取り囲むように配置されている。本実施形態では、各衝撃吸収部材６が変位吸収部材５よりも小さな円柱状である。各衝撃吸収部材６は、外部から船体２に強い衝撃が加わった場合など、当該衝撃吸収部材６が対象物３に衝突したときに、塑性変形により衝撃を吸収する。例えば、各衝撃吸収部材６は、ハニカム構造体、多孔質体または管状体などであってもよいし、それらを組み合わせたものであってもよい。また、各衝撃吸収部材６の材質は、金属、繊維強化プラスチック、樹脂のいずれであってもよい。
【００２５】
なお、変位吸収部材５および衝撃吸収部材６の形状およびレイアウトは適宜変更可能である。例えば、図４に示すように衝撃吸収部材６の数を減らすとともに直径を大きくしてもよい。または、図５に示すように各衝撃吸収部材６を直方体状にしてもよいし、図６に示すように各衝撃吸収部材６を平面視でＬ字状にしてもよい。あるいは、図示は省略するが、第１〜第３支持部１１〜１３のそれぞれは、１つの衝撃吸収部材６を取り囲むように複数の変位吸収部材５が配置されたものであってもよい。
【００２６】
図２に戻って、第１〜第３支持部１１〜１３のそれぞれにおいて、衝撃吸収部材６の上面に直交する方向における各衝撃吸収部材６と対象物３との隙間Ｈは、以下の式１を満たすように設定されている。
Ｈ≧Ａ＋Ｂｃｏｓθ＋Ｃ・・・（式１）
Ａ：水圧による船体２の最大収縮量
Ｂ：対象物３の自重による鉛直方向における変位吸収部材５の初期収縮量
Ｃ：水中ビークルの航行による、変位吸収部材５の中心５０（図２参照）と船体２
の中心２０とを結ぶ仮想線（図１中の７１〜７３）上での対象物３の最大変位
量
θ：船体２の中心２０を通る鉛直線７０（図１参照）と前記仮想線とがなす角度（
図１中のθ１〜θ３）
【００２７】
なお、水圧による船体２の最大収縮量Ａは、直径ではなく半径の収縮量である。また、変位吸収部材５の中心５０とは、当該変位吸収部材５の幅方向の中心線と高さ方向の中心線との交点である。
【００２８】
式１を満たすように衝撃吸収部材６と対象物３との隙間Ｈを設定することにより、船体２の内周面のいずれの位置に衝撃吸収部材６を配置しても、外部から船体２に強い衝撃が加わったときに対象物３を保護することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の支持構造１では、変位吸収部材５が船体２と対象物３の間に介在する一方で塑性変形する衝撃吸収部材６が対象物３から離間しているので、対象物３の振動や水圧による船体２の変形などが対象物３の変位として変位吸収部材５に吸収される。一方、船体２に強い衝撃が加わって衝撃吸収部材６が対象物３に衝突したときにはその衝撃が衝撃吸収部材６により吸収される。そして、第１〜第３支持部１１〜１３のそれぞれにおいて衝撃吸収部材６は変位吸収部材５の側方に位置するので、各支持位置での船体２から対象物３までの距離を短くすることができる。
【００３０】
しかも、衝撃吸収部材６が塑性変形したときには、その衝撃吸収部材６を取り換えるだけで、支持構造１の衝撃吸収機能を回復させることができる。
【００３１】
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００３２】
例えば、変位吸収部材５および衝撃吸収部材６は、必ずしも共通の支持台４を介して船体２に設けられている必要はなく、別々の支持台を介して船体２に設けられてもよい。ただし、前記実施形態のように変位吸収部材５および衝撃吸収部材６が共通の支持台４を介して船体２に設けられていれば、支持構造１を簡素化することができる。
【００３３】
また、衝撃吸収部材６は、図７に示すように対象物３に設けられてもよい。この場合でも、衝撃吸収部材６の上面に直交する方向における各衝撃吸収部材６と支持台４との隙間Ｈ（変位吸収部材５が船体２に直接的に設けられる場合は、各衝撃吸収部材６と船体２との隙間Ｈ）は、上述した式１を満たすように設定される。
【００３４】
あるいは、図８に示すように、変位吸収部材５が支持台４を介して対象物３に設けられてもよいし、支持台４を介さずに対象物３に直接的に設けられてもよい。変位吸収部材５が支持台４を介して対象物３に設けられる場合は衝撃吸収部材６が支持台４に設けられ、変位吸収部材５が直接的に対象物３に設けられる場合は衝撃吸収部材６も対象物３に設けられる。これらの場合でも、衝撃吸収部材６の上面に直交する方向における各衝撃吸収部材６と船体２との隙間Ｈは、上述した式１を満たすように設定される。
【００３５】
また、図９に示すように、変位吸収部材５が直接的にまたは支持台４を介して対象物３に設けられ、衝撃吸収部材６が船体２に設けられてもよい。この場合でも、衝撃吸収部材６の上面に直交する方向における各衝撃吸収部材６と支持台４との隙間Ｈ（変位吸収部材５が対象物３に直接的に設けられる場合は、各衝撃吸収部材６と対象物３との隙間Ｈ）は、上述した式１を満たすように設定される。
【符号の説明】
【００３６】
１    支持構造
１１〜１３  支持部
２    船体
２０  中心
３    対象物
３０  筐体
３５  発熱体
４    支持台
５    変位吸収部材
５０  中心
６    衝撃吸収部材
７０  鉛直線
７１〜７３  仮想線
【図１】
2020164008.tif 000003
【図２】
2020164008.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020164008.tif 000008
【図７】
2020164008.tif 000009
【図８】
2020164008.tif 000010
【図９】
2020164008.tif 000011