JPH08256394A - 水中音源のシールレス機構 - Google Patents
水中音源のシールレス機構Info
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- JPH08256394A JPH08256394A JP5923695A JP5923695A JPH08256394A JP H08256394 A JPH08256394 A JP H08256394A JP 5923695 A JP5923695 A JP 5923695A JP 5923695 A JP5923695 A JP 5923695A JP H08256394 A JPH08256394 A JP H08256394A
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- Japan
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- liquid chamber
- guide cylinder
- enclosure
- accumulator
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
- C04B28/346—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders the phosphate binder being present in the starting composition as a mixture of free acid and one or more phosphates
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動板の運動を円滑にすると共にシールを不
要にした水中音源のシールレス機構を提供する。 【構成】 水中に臨む弾性膜２２を保持するガイド筒２
４をエンクロージャ２３内に設け、このガイド筒２４内
を往復運動する振動板２５を設けると共にこの振動板２
５と上記弾性膜２２との間のガイド筒２４内の液体室２
６に音響油を満たした水中音源装置において、上記振動
板２５背面のガイド筒２４内の背部液体室３に音響油を
満たし、この背部液体室３にアキュームレータ６を接続
した。
要にした水中音源のシールレス機構を提供する。 【構成】 水中に臨む弾性膜２２を保持するガイド筒２
４をエンクロージャ２３内に設け、このガイド筒２４内
を往復運動する振動板２５を設けると共にこの振動板２
５と上記弾性膜２２との間のガイド筒２４内の液体室２
６に音響油を満たした水中音源装置において、上記振動
板２５背面のガイド筒２４内の背部液体室３に音響油を
満たし、この背部液体室３にアキュームレータ６を接続
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、振動板の往復運動によ
って水中に音波を放射する水中音源に係り、特に、振動
板の運動を円滑にすると共にシールを不要にした水中音
源のシールレス機構に関するものである。
って水中に音波を放射する水中音源に係り、特に、振動
板の運動を円滑にすると共にシールを不要にした水中音
源のシールレス機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】海洋、河川、池などの水中を探査するた
めに音響が用いられることがある。光や電磁波が水中で
は遠くまで届かないのとは逆に、音響は空中よりも水中
でよく伝搬し、遠隔からの探査に向いている。音響のな
かでも可聴帯域からそれ以下の低周波が近年着目されて
いるが、長距離に到達させるべく低周波を高音圧で発生
させる音源が必要となる。
めに音響が用いられることがある。光や電磁波が水中で
は遠くまで届かないのとは逆に、音響は空中よりも水中
でよく伝搬し、遠隔からの探査に向いている。音響のな
かでも可聴帯域からそれ以下の低周波が近年着目されて
いるが、長距離に到達させるべく低周波を高音圧で発生
させる音源が必要となる。
【０００３】この目的で開発された水中音源装置は、振
動板の往復運動により水中に音波を放射するものであ
る。ここでは、振動板が直接には水に触れないものにつ
いて説明する。即ち、図２に示されるように、水中音源
装置２１は、水中に片面を臨ませた弾性膜２２と、この
弾性膜２２の反対面側を囲み均圧補償ガスＧが充填され
たエンクロージャ２３と、このエンクロージャ２３内に
収容され一側が上記弾性膜２２で閉じられたガイド筒２
４と、このガイド筒２４内を摺動し水中方向への往復運
動を許容された振動板２５と、この振動板２５の前面と
上記弾性膜２２との間に音響油Ｌを満たしてなる液体室
２６とを有する。振動板２５の往復運動による音波は、
液体室２６中に満たされた音響油Ｌ及び弾性膜２２を介
して水中に放射される。振動板２５を往復運動させるア
クチュエータ２７としては、振動板２５を水中方向に押
すための第一油圧室２８と、これを逆に戻すための第二
油圧室２９と、これら第一・第二の油圧室間で動作油を
相互に給排するサーボ弁とからなるアクチュエータが用
いられる。このアクチュエータ２７は、動作油の給排に
よって振動板２５を往復運動させることができる。
動板の往復運動により水中に音波を放射するものであ
る。ここでは、振動板が直接には水に触れないものにつ
いて説明する。即ち、図２に示されるように、水中音源
装置２１は、水中に片面を臨ませた弾性膜２２と、この
弾性膜２２の反対面側を囲み均圧補償ガスＧが充填され
たエンクロージャ２３と、このエンクロージャ２３内に
収容され一側が上記弾性膜２２で閉じられたガイド筒２
４と、このガイド筒２４内を摺動し水中方向への往復運
動を許容された振動板２５と、この振動板２５の前面と
上記弾性膜２２との間に音響油Ｌを満たしてなる液体室
２６とを有する。振動板２５の往復運動による音波は、
液体室２６中に満たされた音響油Ｌ及び弾性膜２２を介
して水中に放射される。振動板２５を往復運動させるア
クチュエータ２７としては、振動板２５を水中方向に押
すための第一油圧室２８と、これを逆に戻すための第二
油圧室２９と、これら第一・第二の油圧室間で動作油を
相互に給排するサーボ弁とからなるアクチュエータが用
いられる。このアクチュエータ２７は、動作油の給排に
よって振動板２５を往復運動させることができる。
【０００４】エンクロージャ２３に均圧補償ガスＧを充
填するのは、振動板２５の往復振動によるエンクロージ
ャ２３の容積変化を吸収させると共にエンクロージャ２
３内圧を水圧に対抗させて振動板２５を支持すること
（均圧補償）によりアクチュエータ２７の負荷を軽くす
るためである。
填するのは、振動板２５の往復振動によるエンクロージ
ャ２３の容積変化を吸収させると共にエンクロージャ２
３内圧を水圧に対抗させて振動板２５を支持すること
（均圧補償）によりアクチュエータ２７の負荷を軽くす
るためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の水中音源装置２
１にあっては、振動板２５の前面側、即ち液体室２６に
は音響油Ｌが充填され、振動板２５の背面側はエンクロ
ージャ２３内雰囲気、即ち均圧補償ガスＧとなっている
ので、仕切りのためにＯリング３０等のシール部材を振
動板２５の周囲部に設けている。
１にあっては、振動板２５の前面側、即ち液体室２６に
は音響油Ｌが充填され、振動板２５の背面側はエンクロ
ージャ２３内雰囲気、即ち均圧補償ガスＧとなっている
ので、仕切りのためにＯリング３０等のシール部材を振
動板２５の周囲部に設けている。
【０００６】一方、振動板２５はガイド筒２４内を摺動
して往復運動する。従って、振動板２５とガイド筒２４
との摩擦が大きいと、アクチュエータ２７の負担にな
る。上記のようにＯリング３０等のシール部材が使われ
ていると、摩擦は大きくなるから問題である。
して往復運動する。従って、振動板２５とガイド筒２４
との摩擦が大きいと、アクチュエータ２７の負担にな
る。上記のようにＯリング３０等のシール部材が使われ
ていると、摩擦は大きくなるから問題である。
【０００７】また、水中探査音波に必要な２０〜２００
Ｈｚは音波としては低周波であるが、機械系にとっては
高周波であり、可動部分の耐久性が問題となる。例え
ば、Ｏリングの寿命は摺動距離にして２００ｋｍ程度で
あり、振動数と振幅とを考慮すると、数十時間しか保証
できないことになる。
Ｈｚは音波としては低周波であるが、機械系にとっては
高周波であり、可動部分の耐久性が問題となる。例え
ば、Ｏリングの寿命は摺動距離にして２００ｋｍ程度で
あり、振動数と振幅とを考慮すると、数十時間しか保証
できないことになる。
【０００８】以上のように、シール確保と摺動摩擦低減
という相反する特性を最適化するためには、振動板２５
やガイド筒２４の調整を厳格に行い、その寸法管理も精
度を高めなくてはならない。
という相反する特性を最適化するためには、振動板２５
やガイド筒２４の調整を厳格に行い、その寸法管理も精
度を高めなくてはならない。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、振動板の運動を円滑にすると共にシールを不要にし
た水中音源のシールレス機構を提供することにある。
し、振動板の運動を円滑にすると共にシールを不要にし
た水中音源のシールレス機構を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、水中に臨む弾性膜を保持するガイド筒をエ
ンクロージャ内に設け、このガイド筒内を往復運動する
振動板を設けると共にこの振動板と上記弾性膜との間の
ガイド筒内の液体室に音響油を満たした水中音源装置に
おいて、上記振動板背面のガイド筒内の背部液体室に音
響油を満たし、この背部液体室にアキュームレータを接
続したものである。
に本発明は、水中に臨む弾性膜を保持するガイド筒をエ
ンクロージャ内に設け、このガイド筒内を往復運動する
振動板を設けると共にこの振動板と上記弾性膜との間の
ガイド筒内の液体室に音響油を満たした水中音源装置に
おいて、上記振動板背面のガイド筒内の背部液体室に音
響油を満たし、この背部液体室にアキュームレータを接
続したものである。
【００１１】上記エンクロージャ内に水圧に対抗する均
圧補償ガスを充填すると共に、上記アキュームレータを
上記背部液体室に連通する可撓性の袋体で構成し、この
袋体を上記エンクロージャ内に収容してもよい。
圧補償ガスを充填すると共に、上記アキュームレータを
上記背部液体室に連通する可撓性の袋体で構成し、この
袋体を上記エンクロージャ内に収容してもよい。
【００１２】
【作用】上記構成により、ガイド筒内は振動板前面側も
振動板背面側も同じ音響油で満たされるので、シールを
設ける必要がなく、振動板摺動部の摩擦も低減される。
振動板の往復振動による背部液体室の容積変化はアキュ
ームレータにより吸収される。
振動板背面側も同じ音響油で満たされるので、シールを
設ける必要がなく、振動板摺動部の摩擦も低減される。
振動板の往復振動による背部液体室の容積変化はアキュ
ームレータにより吸収される。
【００１３】袋体がエンクロージャ内圧を受け背部液体
室に伝えるので、均圧補償がなされる。
室に伝えるので、均圧補償がなされる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【００１５】図１に示されるように、水中音源装置１
は、水中に片面を臨ませたステンレス、鉄、ゴム等から
なる弾性膜２２と、この弾性膜２２の反対面側を囲み窒
素、ヘリウム等の均圧補償ガスＧが充填されたエンクロ
ージャ２３と、このエンクロージャ２３内に収容され一
側が上記弾性膜２２で閉じられたガイド筒２４と、この
ガイド筒２４内を摺動し水中方向への往復運動を許容さ
れた振動板２５と、この振動板２５の前面と上記弾性膜
２２との間に音響油Ｌを満たしてなる液体室２６とを有
する。
は、水中に片面を臨ませたステンレス、鉄、ゴム等から
なる弾性膜２２と、この弾性膜２２の反対面側を囲み窒
素、ヘリウム等の均圧補償ガスＧが充填されたエンクロ
ージャ２３と、このエンクロージャ２３内に収容され一
側が上記弾性膜２２で閉じられたガイド筒２４と、この
ガイド筒２４内を摺動し水中方向への往復運動を許容さ
れた振動板２５と、この振動板２５の前面と上記弾性膜
２２との間に音響油Ｌを満たしてなる液体室２６とを有
する。
【００１６】本発明に係り、水中音源装置１は、ガイド
筒２４の反対側が底板２で閉じられており、この底板２
と振動板２５背面との間に音響油Ｌを満たした背部液体
室３が形成されている。この背部液体室３には連通管４
を介し可撓性の袋体（ブラダ）５が接続されている。ブ
ラダ５はゴム等からなる。ブラダ５は、筒状のアキュー
ムレータ６内に収容されている。このアキュームレータ
６はエンクロージャ２３内に開口し均圧補償ガスＧを導
入する開口部７を有し、エンクロージャ２３内圧をブラ
ダ５に伝えると共に、ブラダ５の拡縮方向を開口部７の
方向に規制している。
筒２４の反対側が底板２で閉じられており、この底板２
と振動板２５背面との間に音響油Ｌを満たした背部液体
室３が形成されている。この背部液体室３には連通管４
を介し可撓性の袋体（ブラダ）５が接続されている。ブ
ラダ５はゴム等からなる。ブラダ５は、筒状のアキュー
ムレータ６内に収容されている。このアキュームレータ
６はエンクロージャ２３内に開口し均圧補償ガスＧを導
入する開口部７を有し、エンクロージャ２３内圧をブラ
ダ５に伝えると共に、ブラダ５の拡縮方向を開口部７の
方向に規制している。
【００１７】振動板２５とガイド筒２４との間は摺動摩
擦を低減できる程度の微小なクリアランスが確保されて
いる。液体室２６と背部液体室３とには、同種の音響油
Ｌが用いられている。音響油Ｌには、水、海水と音響イ
ンピーダンスの等しいヒマシ油、シリコン油等が用いら
れる。
擦を低減できる程度の微小なクリアランスが確保されて
いる。液体室２６と背部液体室３とには、同種の音響油
Ｌが用いられている。音響油Ｌには、水、海水と音響イ
ンピーダンスの等しいヒマシ油、シリコン油等が用いら
れる。
【００１８】次に実施例の作用を述べる。
【００１９】アクチュエータ２７により振動板２５を往
復運動させると、その低周波音波は液体室２６中の音響
油Ｌを介して伝搬し、弾性膜２２を介して水中に放射さ
れる。このとき振動板２５とガイド筒２４との間は微小
なクリアランスが確保され、摺動摩擦が低減されている
ので、円滑な往復運動が行われる。振動板２５の往復運
動により、背部液体室３は容積変化し、音響油Ｌは連通
管４を介しブラダ５に出入りする。ブラダ５はアキュー
ムレータ６内で開口部７の方向に拡縮することにより背
部液体室３の容積変化を吸収する。
復運動させると、その低周波音波は液体室２６中の音響
油Ｌを介して伝搬し、弾性膜２２を介して水中に放射さ
れる。このとき振動板２５とガイド筒２４との間は微小
なクリアランスが確保され、摺動摩擦が低減されている
ので、円滑な往復運動が行われる。振動板２５の往復運
動により、背部液体室３は容積変化し、音響油Ｌは連通
管４を介しブラダ５に出入りする。ブラダ５はアキュー
ムレータ６内で開口部７の方向に拡縮することにより背
部液体室３の容積変化を吸収する。
【００２０】エンクロージャ２３内の均圧補償ガスＧの
圧力は、図示されない均圧手段により弾性膜２２外の水
圧と同じになっている。均圧補償ガスＧは開口部７から
アキュームレータ６内に導入され、ブラダ５にエンクロ
ージャ２３内圧が伝えられる。ブラダ５内の音響油Ｌの
圧力はエンクロージャ２３内圧と同じ圧力になり、背部
液体室３内の音響油Ｌの圧力も同じになる。他方、液体
室２６中の音響油Ｌの圧力は弾性膜２２を介し水圧と同
じになっている。従って、振動板２５は前面と背面とで
均圧される。
圧力は、図示されない均圧手段により弾性膜２２外の水
圧と同じになっている。均圧補償ガスＧは開口部７から
アキュームレータ６内に導入され、ブラダ５にエンクロ
ージャ２３内圧が伝えられる。ブラダ５内の音響油Ｌの
圧力はエンクロージャ２３内圧と同じ圧力になり、背部
液体室３内の音響油Ｌの圧力も同じになる。他方、液体
室２６中の音響油Ｌの圧力は弾性膜２２を介し水圧と同
じになっている。従って、振動板２５は前面と背面とで
均圧される。
【００２１】このようにして均圧が達成されると共に振
動板２５の摺動摩擦が低減されているので、アクチュエ
ータ２７の負荷が小さく、効率の良い音波放射が可能で
ある。
動板２５の摺動摩擦が低減されているので、アクチュエ
ータ２７の負荷が小さく、効率の良い音波放射が可能で
ある。
【００２２】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００２３】（１）シール部材を用いないので、その損
傷を考慮する必要がない。
傷を考慮する必要がない。
【００２４】（２）シール確保と摺動摩擦低減とを両立
するための寸法管理や調整の必要がない。
するための寸法管理や調整の必要がない。
【図１】本発明の一実施例を示す水中音源装置の断面図
である。
である。
【図２】従来例を示す水中音源装置の断面図である。
１ 水中音源装置 ２ 底板 ３ 背部液体室 ５ 袋体 ６ アキュームレータ ２２ 弾性膜 ２３ エンクロージャ ２４ ガイド筒 ２５ 振動板 ２６ 液体室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽根原 光治 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (2)
- 【請求項１】 水中に臨む弾性膜を保持するガイド筒を
エンクロージャ内に設け、このガイド筒内を往復運動す
る振動板を設けると共にこの振動板と上記弾性膜との間
のガイド筒内の液体室に音響油を満たした水中音源装置
において、上記振動板背面のガイド筒内の背部液体室に
音響油を満たし、この背部液体室にアキュームレータを
接続したことを特徴とする水中音源のシールレス機構。 - 【請求項２】 上記エンクロージャ内に水圧に対抗する
均圧補償ガスを充填すると共に、上記アキュームレータ
を上記背部液体室に連通する可撓性の袋体で構成し、こ
の袋体を上記エンクロージャ内に収容したことを特徴と
する請求項１記載の水中音源のシールレス機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5923695A JPH08256394A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 水中音源のシールレス機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5923695A JPH08256394A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 水中音源のシールレス機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08256394A true JPH08256394A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13107555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5923695A Pending JPH08256394A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 水中音源のシールレス機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08256394A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009147689A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Ihi Corp | 水中音源のシール装置 |
| JP2010178017A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Taisei Corp | 発振器 |
| WO2012095780A1 (en) | 2011-01-10 | 2012-07-19 | Universidade De Lisboa | Underwater sound generator |
| JP2019126002A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 大成建設株式会社 | 音波発信器およびこれを備えるシールドマシン |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP5923695A patent/JPH08256394A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009147689A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Ihi Corp | 水中音源のシール装置 |
| JP2010178017A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Taisei Corp | 発振器 |
| WO2012095780A1 (en) | 2011-01-10 | 2012-07-19 | Universidade De Lisboa | Underwater sound generator |
| JP2019126002A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 大成建設株式会社 | 音波発信器およびこれを備えるシールドマシン |
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