(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからなる少なくとも１層以上の補強層と、周方向に対して各々±１〜４０°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドから成る少なくとも２層以上の偶数層から成る補強層とにより補強されたゴム層からなるソーナードームの補強構造。
【請求項２】
前記周方向に傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドの周方向となす角度が±５〜３５°である請求項１に記載のソーナードームの補強構造。
【請求項３】
周方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからなる１層以上の補強層と、周方向に対して各々±４０〜８０°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドから成る２層以上の偶数層から成る補強層とにより補強されたゴム層からなるソーナードームの補強構造。
【請求項４】
前記周方向に傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドの周方向となす角度が±４５°〜６５°である請求項３に記載のソーナードームの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ソーナードームの補強構造に係わり、更に詳しくは高周波数帯域用の水中送受波器を保護するための耐久性に優れた紡錘形のソーナードームの補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
水中の対象物を捜索するために船底に送受波器を取り付けて音波を発信し、目標とする対象物からの反射音や対象物が発生する音波を受信して分析する水中送受波器は、航行中における流木等の障害物の衝撃や航走により発生する雑音等を抑制するためにソーナードーム（保護容器）に密封されて収納されている。
【０００３】
図５は、水中送受波器とこれを収納するソーナードームの概略図を示すもので、図示しない船底に取り付けられた水中送受波器１は航行中の水中における抵抗を少なくするために紡錘形に形成されたゴム製または樹脂製のソーナードーム２により収納されている。
【０００４】
ソーナードーム２は、上述のように航行中における障害物の衝撃等による影響を受けないように、更には内圧の封入に充分耐え得るように、その構成材料には充分な強度が要求され、高周波数帯域のソーナードーム２にあっては音響透過性能との関係で繊維材料により補強されたゴム又は樹脂が使用されている。
【０００５】
従来のゴム材料からなる高周波数帯域用の紡錘形のソーナードーム２は、水中における音響透過損失レベルを出来る限り低く抑えるために、ゴム材料としてクロロプレンゴムが、また補強繊維材料としてはポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維が好ましく使用され、その補強構造は長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからなる１層の補強層と、これに直交する２層の周方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからなる補強層で構成されてきた。
【０００６】
ここで、ソーナードーム２は紡錘形のド−ム形状であるために、これを斜面から見た場合には前記各補強コ−ドは図６に示すようにそれぞれが長手方向Ｘ及び周方向Ｙに平行に配列されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、かかる紡錘形のソーナードームの補強構造では、長手方向に配列された有機繊維コ−ドにかかる張力の負担が大きくなり、ソーナードームの耐圧強度が上げ難いという欠陥があった。
【０００８】
この発明の目的は、従来と同等の有機繊維コ−ドを使用することにより音響透過損失レベルを維持しながら、これらの有機繊維コ−ドの配置角度を工夫することにより、耐圧性能を高め耐久性に優れた高周波数帯域用のソーナードームの補強構造を提供することにある。
【０００９】
【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、この発明のソーナードームの補強構造は、長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ドから成る少なくとも１層以上の補強層と、周方向に対して各々±１〜４０°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドから成る少なくとも２層以上の偶数層から成る補強層とにより補強されたゴム層からなることを要旨とするものである。
【００１０】
前記周方向に傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドの周方向となす角度は、±５〜３５°が好ましい。
【００１１】
またこの発明の他のソーナードームの補強構造は、周方向に平行に配列した有機繊維コ−ドからなる１層以上の補強層と、周方向に対して各々±４０〜８０°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドから成る２層以上の偶数層から成る補強層とにより補強されたゴム層からなることを要旨とするものである。
【００１２】
前記周方向に傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ドの周方向となす角度は、±４５°〜６５°が好ましい。
【００１３】
これにより、３層以上の複数層の有機繊維コ−ドにかかる張力分担を平均化することができ、保護容器の耐圧性能を高めて耐久性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１５】
なお、各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１６】
図１は、この発明の第１実施形態を示すソーナードーム（保護容器）を補強する有機繊維コ−ド（以下、コードとも言う）の配置方向を説明するためのコ−ドの一部を省略して示した平面図で、ソーナードーム２は、長手方向に平行に配列した有機繊維コ−ド３と、周方向に対して各々±α°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ド４、５からなる２層の補強層により補強される。
【００１７】
上記の角度αは、１〜４０°、好ましくは５〜３５°とする。これにより、各有機繊維コ−ド３，４，５にかかる張力を平均化することを可能にし、保護容器２の耐圧性能を向上し耐久性を向上させることができる。
【００１８】
ここで、１°未満では張力低減効果が得られず、４０°超では、従来技術より大きな張力を発生し、または形状保持性が悪化する。
【００１９】
各コ−ド３、４、５は、各々その上下面をゴム材料で被覆し、これらを積層し、更にその上下面にゴム材料を被覆してソーナードーム２を形成する。
【００２０】
ゴム材料としては、水中における音響透過損失レベルを出来る限り低く抑えるためにクロロプレンゴムが好ましく、補強繊維材料としては、同様な観点よりポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維が好ましく使用される。
【００２１】
ソーナードーム２を構成する補強層を含めたゴム層全体の厚さは、航行中に受ける衝撃等に耐えると共に音響透過損失レベルを抑制する観点から３〜１５ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍに調整する。
【００２２】
図２は、この発明のソーナードームを補強するコ−ドの配置方向を説明するための他の実施形態を示す図１と同様な平面図で、ソーナードーム２は、周方向に平行に配列した有機繊維コ−ド６と、周方向に対して各々±β°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ド７、８からなる２層の補強層により補強される。
【００２３】
上記の角度βは、４０〜８０°、好ましくは４５〜６５°とする。これにより、各有機繊維コ−ド６，７，８にかかる張力を平均化することを可能とし、保護容器２の耐圧性能を向上することができる。
【００２４】
ここで、４０°未満では従来技術より大きな張力発生となり、８０°超では従来技術より大きな張力発生となる。
【００２５】
図２の実施形態が図１の実施形態の構成と異なる点は、補強層としての各コ−ドの配置角度が異なることであり、その他の構成は図１の実施形態と同様であるため重複する説明は省略する。
【００２６】
【実施例１】
有機繊維コ−ドとしてアラミド繊維（デュポン社製ケブラ−：ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維）１５００ｄ／２を、０．５ｍｍ厚のクロロプレンゴムからなるゴムシ−ト上に平行に５ｃｍ当たり２５本となるように引き揃えて並べ、その上側に０．５ｍｍ厚のクロロプレンゴムを被せて有機繊維コ−ドを埋設した補強層を設定した。
【００２７】
この補強層をコ−ド方向が長手方向に向かうように１層配置し、その上下面にそれぞれ周方向に対してコ−ド方向の傾斜角度（α）が各々±２０°、３０°、４０°、５０°になるように配置して、更にその上下面にクロロプレンゴムを被せて全体の厚さが８ｍｍになる４種の保護容器を設計した。
【００２８】
上記により設計された保護容器の内圧封入時における、長手方向のコ−ドと周方向に傾斜するコ−ドとに働く張力を傾斜角度αとの関係で計算し、これを従来の補強構造（長手方向１層、周方向２層）におけるコードの最大張力を１．０としてこれと対比させて、前者の張力の比率を「−○−」で、後者の張力の比率を「−□−」でそれぞれ図３の縦軸に示した。
【００２９】
また、図３には上記に併せて、内圧封入時における保護容器の変形量を従来の補強構造を有する保護容器の変形量を１．０としてこれと対比させてその変形量の比率を「−△−」で縦軸に示した。
【００３０】
この結果、傾斜角度α＝３０°でコードの張力を約２割以上低減することが可能となり、全体として傾斜角度αが１〜４０°で張力の低減が認められることを確認した。
【００３１】
また、傾斜角度α＝３０°で変形量は約３割減少し、全体として傾斜角度αが１〜４５°で変形量が減少することを確認した。
【００３２】
【実施例２】
実施例１と同じ補強層をコ−ド方向が周方向に向かうように１層配置し、その上下面にそれぞれ周方向に対してコ−ド方向の傾斜角度（β）が各々±３０、４０°、５０°、６０°、７０°になるように配置して、更にその上下面にクロロプレンゴムを被せて全体の厚さが８ｍｍとなる５種の保護容器を設計した。
【００３３】
上記により設計された保護容器の内圧封入時における、周方向のコ−ドと周方向に傾斜するコ−ドに働く張力を傾斜角度βとの関係で計算し、これを従来の補強構造（長手方向１層、周方向２層）におけるコードの最大張力を１．０としてこれと対比させて、前者の張力の比率を「−○−」で、後者の張力の比率を「−□−」でそれぞれ図４の縦軸に示した。
【００３４】
また、図４には上記に併せて、内圧封入時における保護容器の変形量を従来の補強構造を有する保護容器の変形量を１．０としてこれと対比させてその変形量の比率を「−△−」で縦軸に示した。
【００３５】
この結果、傾斜角度β＝６０°でコードの張力を約２割以上低減することが可能となり、全体として傾斜角度βが４０〜７０°で張力の低減が認められることを確認した。
【００３６】
また、傾斜角度β＝６０°で変形量は約４割減少し、全体として傾斜角度βが３５〜７０°で変形量が減少することを確認した。
【００３７】
なお、上記の各実施形態のソーナードーム２の構造は、長手方向に平行に配列した１層の有機繊維コ−ド３と、周方向に対して各々±α°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ド４、５からなる２層の補強層により補強されたものについて説明したが、複数層の有機繊維コ−ド３と、２層以上の偶数層の有機繊維コ−ド４、５で補強した場合についても適用は可能である。
【００３８】
更に周方向に平行に配列した１層の有機繊維コ−ド６と、周方向に対して各々±β°の等角度で傾斜する平行に配列した有機繊維コ−ド７、８からなる２層の補強層により補強されたものについて、複数層の有機繊維コ−ド６と、２層以上の偶数層の有機繊維コ−ド７、８で補強した場合についても適用は可能である。
【００３９】
【発明の効果】
この発明は上記のように、従来と同等の複数層の補強コ−ドを使用することにより音響透過損失レベルを維持しながら、これらのコ−ドの配置角度のみを工夫することにより、各コ−ドにかかる張力を平均化することができた。
【００４０】
これによりソーナードームとしての耐圧性能を高めることができ、この結果、ソーナードームの耐久性を向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示すソーナードームを補強するコ−ドの配置方向を説明するためのコ−ドの一部を省略して示した平面図である。
【図２】この発明の第２実施形態を示すソーナードームを補強するコ−ドの配置方向を説明するためのコ−ドの一部を省略して示した平面図である。
【図３】図１に示す第１実施形態により補強されたこの発明のソーナードームの特性を説明するためのグラフである。
【図４】図２に示す第２実施形態により補強されたこの発明のソーナードームの特性を説明するためのグラフである。
【図５】水中送受波器とこれを収納する紡錘形のソーナードームの概要を説明するための説明図である。
【図６】従来の紡錘形のソーナードームを補強するコ−ドの配置方向を説明するための斜面図である。
【符号の説明】
１  水中送受波器                ２  ソーナードーム
３，４，５，６，７，８    有機繊維コ−ド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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