JPH0617433Y2 - 水中超音波送受波器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は主として低周波数用の水中超音波送受波器に
関するものである。

〔従来の技術〕

この種の水中超音波送受波器は従来、放物線鏡状の反射
面を有する反射体内にリング状の振動子を配置した構造
になっており、一般に１５ＫHz以下の周波数のものを船
舶の舷側より吊下げ固定して使用し、海底下の埋設物も
しくは泥底下に隠れた岩盤層などの探知に使用してい
た。

〔考案が解決しようとする課題〕

探知目標物が多様であるので、探知周波数を変えたり、
あるいは送受波指向方向の開口を変えて最良の状態にす
る必要がある。しかし従来はこのような考慮を行なった
単一の送受波器はなく、不適当な状況のままで探知する
とか、あるいは複数個の送受波器を用意していた。特に
高周波数のものでは振動子の形状が異なってくるので別
個の送受波器として構成されていた。

本考案の目的は、単一の送受波器で多様な探知目的に対
応しうるようにした構造の水中超音波送受波器を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の水中超音波送受波器は、放物線鏡状の反射面を
有する反射凹面体内の軸心上に、防水モールドされたリ
ング状の振動子を配置した構造になっている。そしてこ
の反射凹面体の背面に、木材を逆擂鉢状に形成し防水処
理をなし浮子としても機能する保護体を、中間に反射材
層を介して配置し、上記の反射凹面体・反射材層・保護
体を上方から上方支持体により合体して保護する。上記
各部分は中心の軸心に、各部分を貫通する支持軸体を有
し、その下端部に近く、リング状振動子を防水モールド
してなる送受波素子体がその中心穴に支持軸体を貫通し
て上下に移動し、所定の位置に固定できる。支持軸体の
下部は下方支持体で保持するが、下方支持体は、支持体
から放射状に張出した複数の支骨体の他端を反射凹面体
の開口端に固定するようにしている。また、支持軸体
は、上方支持体，下方支持体，送受波素子体のそれぞれ
とねじで締結し、自在に取外しうる構造としてある。こ
のように、上方支持体と下方支持体とで、送受波器の要
部を固定し、上方支持体を船舶の舷側に吊下げ固定する
ようにして使用する。

また、要すれば下方支持体の下部に高い周波数の円板状
振動子をモールドしてなる送受波素子体を収納して、箱
体を取付けるようにしてある。

〔作用〕

本構造では各部を取外し可能に組立てることにより、送
受波素子体をその嵌着する支持軸体から取外し、取換え
ることができる。さらに、振動子は支持軸体上で移動し
所定の位置に固定することで、送受波指向の開口を変え
ることができる。また高周波による探索が必要な場合に
は、高周波用送受波素子体を収納した箱体を取付け、不
必要な場合に取外しする。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例につき、図面を参照して説明す
る。第４図，第５図は正面外観図であって、第４図では
高周波送受波素子体を収納するハウジング９を備えた場
合を、第５図は低周波送受波素子体のみ備えた場合であ
る。また第６図は、第４図の実施例を下方から見た斜視
図である。

第１図，第２図はそれぞれ本体および高周波送受波素子
体用ハウジングの分解斜面図であって、第３図は組立状
態の断面図である。本実施例では、船舶吊下げに、たと
えばステンレス・パイプの管状体を用いる。第１図にお
いて、支竿１が船舶吊下げ用の管状体で、後記のケーブ
ル６Ｅ・ケーブル１０Ｃを通すための通し穴１Ａが設け
られ、支竿１はその先端を固定具２と組合せられてい
る。

固定具２は各部の上方部分を保持するための上方支持体
で、耐蝕アルミニウム合金で作られ、支竿１が組入れら
れる支竿穴２Ａと後記の心棒（支持軸体）３が貫通され
る心棒穴２Ｂとを連結した中心穴をもつ円筒部２Ｍに後
記の反射凹面体を保持するためのフランジ部２Ｌを固設
し、支板２Ｃで補強してあり、心棒穴２Ｂに溌水性樹脂
材、たとえばデルリン材のブッシュ２Ｆを設け、水中の
汚濁物の付着などによる心棒３の抜取り阻害を防止して
ある。また、支竿穴２Ａ・心棒穴２Ｂの各腹部にネジ穴
２Ｄ・ネジ穴２Ｊを設けてあり、それぞれ止めネジ２Ｋ
とネジ穴２Ｊにより支竿１の下方を、止めネジ２Ｅとネ
ジ穴２Ｄにより心棒３の上方を固定できるとともに、フ
ランジ部２Ｌには、中心側に抜き穴２Ｉを、外周側に取
付け穴２Ｇを設けてあり、抜き穴２Ｉの１つには、後記
のケーブル６Ｅ・ケーブル１０Ｃを通し、他は軽量化と
通水穴を兼ねており、取付け穴２Ｇは固定具２と後記の
木傘４・反射凹面体５を止めネジ２Ｈにより一体に組付
ける。

心棒３は後記の送受波素子体６を支持する支持軸体で、
耐蝕アルミニウムの棒または管であり、上端に止めカラ
ー３Ａを設けて下方への抜け落ちを防止している。

木傘４は低周波雑音の背面側よりの入射音波の遮断と反
射体自身のＱの低減化を目的とするとともに後記の反射
凹面体５の保護と水中重量を軽減するための浮子を兼ね
た保護体で、木材の合板を積層して円錐殻部４Ａと円板
状部４Ｂとを連続させた逆擂鉢形状に形成し、ウレタン
樹脂塗布などの防水処理を施したものであり、円板状部
４Ｂの中心部には、中心穴４Ｃを設けて円筒部２Ｍと後
記のケーブル６Ｅ・ケーブル１０Ｃを通すとともに通水
穴を兼ね、円錐殻部４Ａの要所に通水穴４Ｅを設けて使
用時の通排水をよくするとともに、円板状部４Ｂの下面
に単泡スポンジ材の反射スポンジ層Ｚ１を貼着して音波
の反射層と木傘４・反射凹面体５間の締付けクッション
とを兼ね、また、この反射スポンジ層Ｚ１と円板状部４
Ｂとを通して止めネジ２Ｈ用の通し穴４Ｄを設けてあ
る。

反射凹面体５は放物線鏡状の反射面Ｒをもつ反射凹面体
で、耐蝕アルミニウムの薄板をヘラ絞り加工して形成し
た放物線鏡板５Ａの開口面に反射面Ｒの焦点Ｆがくるよ
うに音波の反射面を形成したものであり、開口端５Ｆの
外周にＬ字型断面のリング状でなるリム５Ｄを固設して
補強し、背面側に円平面部を有する取付けリブ５Ｂを固
設して取付け面を形成するとともに補強を兼ね、この取
付けリブ５Ｂの円平面部に止めネジ２Ｈ用のネジ穴５Ｃ
を設けてある。

また、放物線鏡板５Ａの中心部には木傘４の中心穴４Ｃ
とほぼ同径の中心穴５Ｅを設け、背面部には単泡スポン
ジ材の反射スポンジ層Ｚ２・反射スポンジ層Ｚ３を貼着
して反射材層を設けてある。

送受波素子体６はたとえば１５ＫHz以下の低い周波数の
複数の超音波を送受するために、リング状の振動子６Ａ
・振動子６Ｂの外周面を送受波面とし、他の面に反射コ
ルク層６Ｆ・反射コルク層６Ｇを設けてポリウレタン樹
脂などのモールド体６Ｄによって防水構造とし、振動子
６Ａ，振動子６Ｂの導線をケーブル６Ｅに導出するとと
もに中心に心棒３を貫通する心棒穴６Ｃを設け一体に形
成してあり、上方のボス部にはネジ穴６Ｈを設け、止め
ネジ６Ｉにより心棒３に固定する。

固定具７は各部の下方部分を保持するための下方支持体
で、耐蝕アルミニウム合金で作られ、上方には心棒３を
組入れるための心棒穴７Ａを、また、側方には放射状に
後記のステー８を組付けるためのステー穴７Ｅを設け、
心棒穴７Ａにはブッシュ２Ｆと同様にブッシュ７Ｄを設
けてあり、心棒穴７Ａ腹部にネジ穴７Ｂを設けて止めネ
ジ７Ｃにより心棒３を固定する。また、下端面部に後記
のハウジング９を取付けるためのネジ穴７Ｆを設けてあ
る。

ステー８は固定具７を反射凹面体５の反射面Ｒの軸心に
保持するための複数の支骨体で、直径が振動子６Ａの水
中波長に比してなるべく小さい、たとえば1/8波長以下
のステンレスまたは耐蝕アルミニウム合金の棒または管
で作られ、一端を打ちつぶして短冊状にし取付け穴８Ｂ
を設け、他端をステー穴７Ｅに組入れて止めピン８Ａに
より固定具７に固設した後、取付け穴８Ｂ・取付け穴５
Ｇをとおして止めネジ８Ｃにより、放物線鏡板５Ａ・リ
ム５Ｄ・反射スポンジ層Ｚ３を介在させて、木傘４の開
口端４Ｆに固定している。

第１図に示した各部を、止めネジにより順に組立てるこ
とにより、第３図の組立て状態図の高周波素子体を収納
したハウジング９を除いた送受波器が構成され、第５図
に示す外観となる。組立手順は、先ず固定具２，木傘
４，反射凹面体５（反射材層を背面に貼付けてある）
を、止めネジ２Ｈを、取付け穴２Ｇ，通し穴４Ｄをとお
し、反射凹面体５のネジ穴５Ｃに螺着することで一体化
する。

次に、心棒３，支竿１を固定具２の心棒穴２Ｂ，支竿穴
２Ａに押込み、止めネジ２Ｅ，止めネジ２Ｋでそれぞれ
心棒３の上方、支竿１の下方を固定する。このとき心棒
３は上端に止めカラー３Ａにより位置が設定された状態
で固定される。

次に、心棒３の下方に送受波素子体６を、その心棒穴６
Ｃをとおして嵌合し、止めネジ６Ｉで開口面の軸心に固
定する。この状態で、ケーブル６Ｅを第３図に示すよう
に上方の支竿１の側面に設けた通し穴１Ａに導いてお
く。そして、心棒３の下端を、固定具７の心棒穴７Ａに
おいて止めネジ７Ｃで固定してから、支骨体８の先端を
止めネジ８Ｃにより、木傘４の開口端４Ｆに固定する。

第２の実施例として、高周波送受波素子体を装着する場
合につき説明する。このときは円板状振動子をモールド
してなる送受波素子体を収納する箱体を固定具７に取付
ける。第２図が箱体（ハウジング）の断面図、第３図が
この箱体を装着した状態を示す断面図、第４図が外観図
である。

ハウジング９は後記の送受波素子体１０の保持と保護と
を兼ねた箱体で、耐蝕アルミニウム合金で作られ、上方
に固定具７の下面と合接する取付け凹面９Ａを、下方に
送受波素子体１０を収納する段付け状の振動子穴９Ｂを
設けるとともに、上方の端板部には取付け穴９Ｃを設け
て止めネジ９Ｄとネジ穴７Ｆにより固定具７に固定す
る。また、周胴腹部に後記のケーブル１０Ｃを貫通する
ための通し穴９Ｅを、下方の環状端面部に後記の押板１
１を取付けるためのネジ穴９Ｆを設けてある。

送受波素子体１０はたとえば１００ＫHz以上の高い周波
数の超音波を送受するための送受波素子体で、円板状の
振動子１０Ａの下面を送受波面とし、他の面に反射コル
ク層１０Ｂを設けてポリウレタン樹脂などのモールド体
１０Ｄによって防水構造とし、振動子１０Ａの導線をケ
ーブル１０Ｃに導出するとともに、下端面の周縁段落部
１０Ｅを設けて送受波素子体１０の下端面が後記の押板
１１の下面と一致または、それより突出するようにして
いる。

押板１１は送受波素子体１０を収納固定するためのリン
グ状平板体で、耐蝕アルミニウム合金で作られ、中央に
段落部１０Ｅを通すための窓穴１１Ｃを設けてあり、ま
た、板面部に取付け穴１１Ａを設けて止めネジ１１Ｂに
より段落部１０Ｅを押さえながら送受波素子体１０をハ
ウジング９に固定する。

実施例は、送受波素子体６として、複数の周波数の振動
子を用いる場合であって、この場合には第１図に示すよ
うに低い周波数の振動子６Ｂを下側に、高い周波数の振
動子６Ａを上側に配置させ、第３図に示すように振動子
６Ａの音波反射経路Ｘ１，Ｘ２が、振動子６Ｂの影響を
受けないようにしている。

〔考案の効果〕

この考案によれば、次の効果がある。

(1)送受波素子体は、その中心に設けた中心穴に支持軸
体（心棒３）をとおし、反射凹面体内で軸心上の任意の
位置に設定できる。これにより、下方への送受波面の外
径Ｄ１・Ｄ２（第３図）を希望の直径として、下方への
送受波指向角度を使用目的・探知深度・探知面積などの
希望値に調整することができる。

(2)支竿１を上方支持体（固定具）２より取外し、心棒
３を螺着する各種の止めネジを操作して心棒３を上方に
抜きとれば、送受波素子体６を希望の周波数のもの、ま
たは受波面積の広い（高さの高い）単一の周波数の振動
子のものに容易に交換できるなど、使用目的に合わせて
随時に変更することができる。

(3)特に高い周波数、たとえば１００ＫHz以上によって
ヘドロなどの軟質底面をも併せて探知したいときは下方
支持体（固定具７）の先端に箱体（ハウジング９）を取
付けるだけで構成できる。

〔考案の変形実施〕

この考案は、次の変形実施が可能である。

(1)複数個の送受波素子体６を心棒３に嵌着して使用す
る。

(2)Ｚ２・Ｚ３を層状とせず、こま切れにした切片を貼
着し、またはこれを木傘４と反射面体５の空間に詰込ん
で反射背面を構成する。

(3)固定具７・ハウジング９・送受波素子体１０・押板
１１の部分を第７図のように変形して、外側から止めネ
ジ９Ｄを操作するのみで取外せるようにする。

(4)支竿１を用いず固定具２のフランジ部２Ｌにフック
を設け、これに綱をつけて吊下げ支持する。この場合、
円筒部２Ｍの上方開口部に適宜の蓋を設けて支竿穴２Ａ
内に汚泥などが入らないようにする。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示し、第１図は本体の分解状態断面図、
第２図は高周波用の送受波素子体を収納したハウジング
分解状態断面図、第３図は前記ハウジングを付加した組
立状態断面図、第４図はその組立外観正面図、第６図は
その斜視図である。第５図はハウジングを付加しない場
合の組立外観正面図、第７図はハウジングとして別の形
状を有するものの断面図で、組立状態にある場合を示す
図である。 １……支竿、２……固定具（上方支持体）、 ３……心棒（支持軸体）、４……木傘（保護体）、 ５……反射凹面体、６……送受波素子体、 ７……固定具（下方支持体）、 ８……ステー（支骨体）、９……ハウジング、 １０……送受波素子体、１１……押板、 Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４……音波の反射経路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】放物線鏡状の反射凹面内に送受波素子を配
   置してなる低周波数用水中超音波送受波器であって、 (a)木材を逆擂鉢状に形成し、防水処理してなる浮子を
   兼ねた保護体と、 (b)前記保護体の下側に配置され、耐蝕アルミニウム合
   金の薄板を前記放物線鏡状に形成した反射面を有する反
   射凹面体と、 (c)前記保護体と前記反射凹面体との中間に設けた反射
   材層と、 (d)前記保護体と前記反射凹面体を合体して保持するた
   めのフランジ部と後記支持軸体を保持するための円筒部
   とを有する上方支持体と、 (e)前記円筒部を貫通して前記反射凹面体の反射面の軸
   心に保持される支持軸体と、 (f)前記支持軸体に嵌着するための中心穴を設けてリン
   グ状振動子を防水モールドすることにより、前記支持軸
   体を上下に移動し、所定位置に固定しうる送受波素子体
   と、 (g)前記支持軸体を保持し、後記支骨体により前記反射
   凹面体の反射面の軸心に保持された下方支持体と、 (h)前記下方支持体に一端を固定して放射状に張出し、
   他端を前記反射凹面体の開口端に固定した複数の支骨体
   と を具備してなり、前記支持軸体は、上方支持体，下方支
   持体，送受波素子体のそれぞれとねじで締結し自在に取
   外しうることを特徴とする水中超音波送受波器。
2. 【請求項２】前記実用新案登録請求の範囲第１項の水中
   超音波送受波器であって、前記下方支持体の下部に高い
   周波数の円板状振動子をモールドしてなる送受波素子体
   を収納した箱体を、取付け自在に付加しうるようにした
   水中超音波送受波器。