JP6928542B2 - 水中探知装置の送受波器支持装置、水中探知装置、及び水中探知装置の送受波器支持装置の組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として、水中探知装置の送受波器を昇降可能に支持する送受波器支持装置に関する。

従来から、水中を探知するために用いられる送受波器を、一端が船底に開口する格納タンクから下降させて下方へ突出させ、又は上昇させて格納タンクに収納することが可能な送受波器支持装置が知られている。この種の送受波器支持装置は、例えば特許文献１及び２に開示されている。

特許文献１が開示する水中探知用送受波器の上下装置は、上下動自在に支持された軸にタンクガイドを設け、これにより、軸に過度の曲げがかかることを防止した構成となっている。このタンクガイドは、格納タンク内面の船尾側を含む２か所以上と接触することにより、送受波器に作用する流体抵抗を支持している。該タンクガイドの支持部のうち、少なくとも船尾側の支持部が、回転ローラとして構成されている。

特許文献２が開示するソナー用上下装置は、格納筒から送受波器を出し入れする上下パイプに取り付けられた緩衝板を備える。緩衝板の周縁部には、格納筒の内壁と接して上下動の際回転する複数個のローラが設けられている。そのうち少なくとも１個のローラは、支持軸周りに回動可能なアームに回転軸を有する。アームは、ローラに上下パイプと直角方向をなす力が作用したときには回動せず、ローラに上下パイプ方向成分の力が作用したときに上下に回動し、その力が除去されたときには元の位置に復帰するよう弾性体で押さえられている。

実開平４−１５０８０号公報 実開平２−１２２３７３号公報

特許文献１の構成ではローラは移動せず、特許文献２の構成では、可動アームの先端のローラは、可動アームが水平な姿勢となった状態（ローラが径方向で最も外側に位置した状態）で格納タンクの内壁に接触するように構成されている。従って、格納タンクの寸法誤差等によりローラと格納タンクとの間に隙間が生じた場合には、ガタツキが発生したり、上下方向の軸に曲がりが生じて昇降ができなくなったりする原因となっていた。

ローラと格納タンクの内壁との隙間は、ローラの位置を調整することにより無くすことができる。しかしながら、格納タンクの寸法の個体差に合わせて調整を行う作業は煩雑であり、組立作業等の効率を大きく低下させてしまっていた。

また、特許文献１及び２の構成は、例えば船舶を航行させる過程において、上下方向の軸を格納タンクに対して偏心させる向きの大きな力が加わった場合に、ローラ等が破損してしまうおそれがあった。なお、特許文献２では一部のローラが可動アームによって支持されているが、通常は可動アームが水平な状態で保持されているので、過大な力が作用した場合には可動アームが突っ張る形となって力を逃がすことができず、可動アーム等の機構が壊れてしまうおそれがあった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、煩雑な調整作業を行わなくてもガタツキなく設置できるとともに、昇降軸に過大な負荷が加わった場合でも押圧部材等の破損を防止できる水中探知装置の送受波器支持装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の水中探知装置の送受波器支持装置が提供される。即ち、この水中探知装置の送受波器支持装置は、昇降軸と、格納タンクと、ベース部材と、接触面と、押圧部材と、弾性部材と、を備える。前記昇降軸は、水中探知装置の送受波器を端部に固定可能である。前記格納タンクは、前記送受波器を内部に格納可能である。前記ベース部材は、前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降する。前記接触面は、前記ベース部材の外周に配置される。前記押圧部材は、前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降し、前記昇降軸に対して径方向に移動可能であり、少なくとも一部が前記接触面から又は前記接触面の間から径方向外側に突出可能である。前記弾性部材は、前記押圧部材を径方向外側に押し付ける弾性力を発生する。前記押圧部材は、回転可能に支持されたアームの端部に配置されている。前記アームは前記弾性部材の弾性力によって回転する。

これにより、格納タンクの内壁の形状に個体差があっても、押圧部材が径方向に移動するストロークの範囲内で吸収することができるので、煩雑な調整作業を行わなくてもガタツキなく設置することができる。また、弾性部材の弾性力によって昇降軸の振動を抑制することができる。更に、昇降軸に偏心方向の大きな負荷が加わった場合でも、格納タンクの内壁に接触面が接触して当該負荷を受け止めることで、押圧部材等の破損を防止することができる。簡素な構成で、押圧部材を格納タンクの内壁に対して押し付けることができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記アームは支軸を介して回転可能に支持される。前記弾性部材の弾性力は、前記アームのうち前記支軸を挟んで前記押圧部材と反対側の部分に作用する。

これにより、押圧部材を格納タンクの内壁に対して押し付ける構成を小型化することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、前記アームは、径方向外側に近づくに従って上側となるように傾斜した姿勢で支持されることが好ましい。

これにより、下方が細くなるようにベース部材を形成した場合に、その内部にアームを収まりよく配置することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記昇降軸には凹部又は凸部が形成される。前記送受波器支持装置は、位置決め部材と、固定部材と、を備える。前記位置決め部材は、前記昇降軸の外側を取り囲むように配置されるとともに、前記凹部に噛み合う凸部又は前記凸部に噛み合う凹部が形成される。前記固定部材は、前記位置決め部材の外側を取り囲むようにループ状に構成される。前記ベース部材は、前記位置決め部材及び前記固定部材のうち少なくとも何れかに固定される。

これにより、先ず位置決め部材を昇降軸に取り付けて、凹部と凸部を噛み合わせ、その状態で外側を固定部材によって取り囲んで、ベース部材を固定することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、前記位置決め部材は、前記凹部と前記凸部との噛合いにより、前記昇降軸に対して回転可能であるとともに軸方向に固定されることが好ましい。

これにより、位置決め部材を昇降軸に取り付けた状態で、凹部と凸部の噛合いにより、位置決め部材が昇降軸に対して軸方向に移動しない状態で、位置決め部材を回転させて向きを調整することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記位置決め部材には、テーパ面が形成されている。前記固定部材には、前記テーパ面と接触するテーパ案内面が形成されている。

これにより、位置決め部材と固定部材とのテーパ係合によって、位置決め部材を昇降軸に固定することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この送受波器支持装置は、前記位置決め部材と前記固定部材とを固定するネジ部材を備える。前記ネジ部材を締め付けることにより、前記テーパ面が前記テーパ案内面により案内されて、前記位置決め部材が前記固定部材に対して内側に移動する。

これにより、ネジ部材の締付けによって生じる強力なテーパ係合によって、ベース部材等の重量が加わる位置決め部材を昇降軸に堅牢に固定することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、複数の前記位置決め部材のそれぞれには、径方向に突出した突出部が設けられる。前記ベース部材は、前記突出部より高い位置に配置されている。前記固定部材は、前記突出部と前記ベース部材との間に配置されている。

これにより、ベース部材及び固定部材の下側に突出部が配置されるので、ベース部材等の重量を機械的に受け止め易い構成を実現できる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、前記弾性部材が皿バネであることが好ましい。

これにより、コンパクトな構成で強い押付け力を発生することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、前記昇降軸が昇降ストロークの上限位置に到達するのと連動して前記押圧部材を径方向内側に退避させる押圧解除機構を備えることが好ましい。

これにより、ベース部材を格納タンクに差し込む作業を容易に行うことができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、前記弾性部材が前記ベース部材の底部に配置されていることが好ましい。

これにより、スペースを効率的に利用して、コンパクトな送受波器支持装置を実現することができる。

前記の水中探知装置の送受波器支持装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この送受波器支持装置は、前記接触面及び前記押圧部材を何れも複数備える。前記ベース部材の外周に、前記接触面及び前記押圧部材が周方向で交互に並べて配置されている。

これにより、昇降軸を偏心させる負荷がどの向きに加わった場合でも、押圧部材等の破損を安定して防止することができる。

本発明の第２の観点によれば、前記の送受波器支持装置によって支持される送受波器を備える水中探知装置が提供される。

これにより、ガタツキを低減でき、耐久性に優れた水中探知装置を実現することができる。

本発明の第３の観点によれば、以下のような水中探知装置の送受波器支持装置の組立方法が提供される。即ち、この送受波器支持装置は、昇降軸と、格納タンクと、ベース部材と、接触面と、押圧部材と、弾性部材と、位置決め部材と、固定部材と、を備える。前記昇降軸は、水中探知装置の送受波器を端部に固定可能である。前記格納タンクは、前記送受波器を内部に格納可能である。前記ベース部材は、前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降する。前記接触面は、前記ベース部材の外周に配置される。前記押圧部材は、前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降し、前記昇降軸に対して径方向に移動可能であり、少なくとも一部が前記接触面から又は前記接触面の間から径方向外側に突出可能である。前記弾性部材は、前記押圧部材を径方向外側に押し付ける弾性力を発生する。前記位置決め部材は、前記昇降軸の外側を取り囲むように複数並べて配置される。前記固定部材は、前記位置決め部材の外側を取り囲むようにループ状に構成される。当該組立方法においては、前記昇降軸の外側に前記位置決め部材を配置し、前記昇降軸に対して前記位置決め部材を噛み合わせることにより前記位置決め部材の軸方向の移動を規制する。ループ状に構成された固定部材を、前記位置決め部材の外側を取り囲むように配置する。前記位置決め部材に形成されたテーパ面と、前記固定部材に形成されたテーパ案内面と、をテーパ係合させることによって、前記位置決め部材に前記昇降軸を締め付けさせる。前記ベース部材を前記位置決め部材又は前記固定部材の少なくとも何れかに固定する。

これにより、先ず位置決め部材を昇降軸に取り付けて、凹部と凸部の噛合いにより、位置決め部材が昇降軸に対して軸方向に移動しない状態で、位置決め部材を回転させて向きを調整することができる。その後、テーパ面とテーパ案内面とをテーパ係合させ、位置決め部材を昇降軸に対して強固に固定してから、当該位置決め部材の向きを基準としてベース部材を取り付けることができる。これにより、重量物が大きくなり易いベース部材を、その取付向きを合わせながら昇降軸に固定する作業が容易になる。位置決め部材は昇降軸を取り囲むように複数配置されるので、昇降軸に対する締付けを均等にし易くなり、また、それぞれの位置決め部材の昇降軸に対する取付けが簡単になる。

本発明の一実施形態に係る送受波器支持装置の全体的な構成を示す模式図。 第１実施形態のタンクガイドの構成を示す一部断面図。 タンクガイドを上側から見た様子を示す斜視図。 タンクガイドを下側から見た様子を示す斜視図。 昇降軸に偏心方向の負荷が加わっていない状態を示す平面断面図。 図５の状態から昇降軸が偏心し、接触面が格納タンクの内壁に接触した様子を示す平面断面図。 第２実施形態のタンクガイドの構成を示す一部断面図。 タンクガイドを昇降軸に取り付けるための構成を詳細に示す分解斜視図。 水中探知装置を備える船舶を示す側面図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図９は、水中探知装置１００を備える船舶９０を示す側面図である。

図９に示すように、本実施形態の水中探知装置１００は、漁船等の船舶９０に備えられている。水中探知装置１００は、船舶９０の底部（船底９０ａ）から水中に向けて下向きに突出する送受波器１０１を備える。

送受波器１０１は、超音波を送受信可能な複数の振動子を備える。送受波器１０１の振動子は、図示しないコントローラからの指令に基づいて、水中の所定の方位範囲に同時に超音波を送信することができる。また、送受波器１０１の振動子は、送信した超音波が魚や海底等によって反射した波をエコー信号として受信することができる。

送受波器１０１は、水中探知装置１００が備える送受波器支持装置１１０によって吊下げ状に支持されている。送受波器支持装置１１０は、上下方向に配置された丸棒状の昇降軸１１を備え、この昇降軸１１の下端に送受波器１０１が固定されている。

昇降軸１１は、送受波器支持装置１１０が備える昇降機構によって上下動可能に構成されている（昇降機構の詳細は後述する）。この構成により、水中探知装置１００を使用しない場合は送受波器１０１を船底９０ａの上方に格納することで、航行時の水の抵抗を低減することができる。一方、水中探知装置１００を使用する場合は図９のように送受波器１０１を船底９０ａから下方に突出させることで、振動子から様々な方向に超音波を送信することができる。

次に、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る送受波器支持装置１１０の構成を説明する。図１は、送受波器支持装置１１０の全体的な構成を示す模式図である。なお、以下では、特に説明がない場合、径方向及び周方向とは、昇降軸１１の軸線を基準とした径方向及び周方向を意味する。

送受波器支持装置１１０は、前述の昇降軸１１のほか、図１に示すように、格納タンク１２と、架台載台１３と、架台フレーム１４と、駆動モータ１５と、伝達機構１６と、ネジ送り軸１７と、昇降部材１８と、タンクガイド１９と、を備える。

昇降軸１１は、丸棒状の部材であり、上下方向に細長く形成されている。昇降軸１１の下端部には、前述の送受波器１０１が固定されている。

格納タンク１２は、中空の円筒状の部材であり、上下方向に細長く形成されている。格納タンク１２の下端部は船底９０ａに固定され、格納タンク１２の内部空間は、船底９０ａの下面に開口を形成している。

格納タンク１２の内部には、昇降軸１１を通過させることができる。また、格納タンク１２の内径は送受波器１０１の外径と比較して若干大きく形成されており、昇降軸１１を上昇させたときに送受波器１０１をその内部に格納することができる。

架台載台１３は、格納タンク１２の上端部に固定されている。この架台載台１３には上下方向の貫通孔が形成されており、この貫通孔に昇降軸１１が上下方向（昇降軸１１の長手方向）にスライド可能に支持されている。

架台フレーム１４は、上下方向に細長い部材であり、架台載台１３の上面に固定されている。

駆動モータ１５は、ネジ送り軸１７を両方向に回転駆動することが可能な電動モータとして構成されている。駆動モータ１５は、架台フレーム１４の上部に固定されている。

伝達機構１６は、例えばギア等からなる駆動伝達機構として構成されている。伝達機構１６は、駆動モータ１５の出力軸の回転をネジ送り軸１７に伝達して、当該ネジ送り軸１７を回転させることができる。

ネジ送り軸１７は、その長手方向を上下方向に向けて、架台フレーム１４に回転可能に支持されている。ネジ送り軸１７は、昇降軸１１と平行に配置されている。

昇降部材１８は、ネジ送り軸１７にネジ結合されており、ネジ送り軸１７の回転に応じて上下方向に移動する。昇降部材１８は、昇降軸１１の上端に固定されている。

タンクガイド１９は、格納タンク１２の内部において、昇降軸１１の長手方向中途部に固定されている。このタンクガイド１９には、昇降軸１１の振動を軽減する制振機構が配置されている。なお、タンクガイド１９及び制振機構の詳細については後述する。

以上の構成で、駆動モータ１５を駆動してネジ送り軸１７を一側に回転させることにより、昇降部材１８及び昇降軸１１を上昇させて、図１の鎖線で示すように送受波器１０１を船底９０ａの上方へ格納することができる。一方、ネジ送り軸１７を反対側に回転させることにより、昇降部材１８及び昇降軸１１を下降させて、図１の実線で示すように送受波器１０１を船底９０ａから下方へ突出させることができる。このように、駆動モータ１５、伝達機構１６、ネジ送り軸１７及び昇降部材１８は、昇降軸１１とともに送受波器１０１を上下動させる昇降機構を構成している。

次に、図２及び図３を参照して、タンクガイド１９について詳細に説明する。図２は、タンクガイド１９の構成を示す一部断面図である。図３は、タンクガイド１９を上側から見た様子を示す斜視図である。

図２等に示すように、タンクガイド１９は、ハウジング（ベース部材）２１と、皿バネ（弾性部材）２２と、ピストン２３と、伝達アーム（アーム、リンク部材）２４と、ローラ（押圧部材）２５と、接触板２６と、を備える。

ハウジング２１は、鉄等を素材として、上下を逆にした円錐台のような部材として構成されている。ハウジング２１は上方が開放された中空状に構成されており、その内部に、後述する押圧機構等が配置されている。

図２の右側に示すように、ハウジング２１の中心部には上下方向の軸孔が貫通状に形成されている。この軸孔の内周面は、テーパ状に形成されている。

ハウジング２１は、固定カラー４１によって、昇降軸１１に固定されている。具体的に説明すると、固定カラー４１は、上記の軸孔に対応する円錐状のテーパ部を有している。このテーパ部を軸孔に差し込んだ状態で当該固定カラー４１を図略の固定部材（具体的には、ボルト）によってハウジング２１に固定することで、くさびの作用によって固定カラー４１が昇降軸１１を締め付け、これによってハウジング２１を昇降軸１１に対して動かないように固定することができる。この結果、タンクガイド１９を昇降軸１１と一体的に昇降させることができる。

皿バネ２２、ピストン２３、伝達アーム２４、及びローラ２５は、格納タンク１２の内壁を径方向外側に押圧する押圧機構を構成している。この押圧機構は、その大部分がハウジング２１の内部空間に収容されている。本実施形態において、タンクガイド１９には同一の構成の押圧機構が５つ配置されているが、以下の説明では、そのうち１つを代表して説明する。

皿バネ２２は、例えば図２の右側に示すように、ハウジング２１の内部空間の底部に配置されている。皿バネ２２の伸縮方向は、上に行くに従って径方向内側となるように傾けられている。皿バネ２２は、上記の伸縮方向に沿って複数並べて配置されている。

ピストン２３は、皿バネ２２を挟んでハウジング２１の底部と反対側に配置されている。ピストン２３は、皿バネ２２の力を受けて、伝達アーム２４の端部に接触して力を加えることができる。

伝達アーム２４は、細長い部材として構成されており、平面視で径方向に沿って配置されている。伝達アーム２４の長手方向中途部は、水平に配置された支軸２４ａを介して、ハウジング２１に回転可能に支持されている。伝達アーム２４は、径方向外側に近づくに従って上側となるように傾斜した姿勢となっている。

昇降軸１１に近い側の伝達アーム２４の端部と、ハウジング２１の底部と、の間には、皿バネ２２及びピストン２３が配置されている。

昇降軸１１から遠い側の伝達アーム２４の端部の近傍において、ハウジング２１には、径方向に貫通する貫通孔２１ａが形成されている。貫通孔２１ａは、伝達アーム２４及びローラ２５が通過可能な通過空間を形成している。

ローラ２５は、伝達アーム２４において昇降軸１１から遠い側の端部に、水平な回転軸を中心として回転可能に支持されている。ローラ２５は貫通孔２１ａに差し込まれており、当該貫通孔２１ａから径方向外側に突出することができる。

この構成で、押し縮められた状態の皿バネ２２は、その弾性力によって、ピストン２３を介して伝達アーム２４の端部を押し上げる。この結果、伝達アーム２４が回転するので、ローラ２５は、径方向外側に（言い換えれば、昇降軸１１から離れる向きに）押し付けられる。このように、押圧機構は、格納タンク１２の内壁をローラ２５によって押すことができる。

上述の押圧機構は、図３等に示すように、タンクガイド１９の周方向に等間隔で５つ並べて配置されている。従って、タンクガイド１９は、５つの押圧機構（言い換えれば、ローラ２５）によって、格納タンク１２の内壁の５箇所を放射状に押圧する。

この構成で、送受波器１０１に渦流が作用する等の何らかの理由で昇降軸１１が格納タンク１２に対して偏心するように振動した場合、何れかの押圧機構において、格納タンク１２に接触しているローラ２５から伝達アーム２４及びピストン２３を介して皿バネ２２に振動が伝達され、皿バネ２２によって振動が吸収される。従って、昇降軸１１及び送受波器１０１に発生する振動を低減することができる。本実施形態において、制振機構は、上記の５つの押圧機構によって構成される。

本実施形態では、伝達アーム２４の回転によって、径方向でのローラ２５の移動が実現される。これにより、皿バネ２２の弾性力を簡素な構成でローラ２５に伝達して、ローラ２５を格納タンク１２の内壁に押し付けることができる。また、皿バネ２２の弾性力は、伝達アーム２４のうち、支軸２４ａを挟んでローラ２５と反対側の部分に作用している。従って、押圧機構の構成を小型化することができる。

特に、図２の右側に示すように、ローラ２５が格納タンク１２の内壁に接触した状態では、伝達アーム２４は、水平状態からある程度傾斜した状態となっている。従って、仮に格納タンク１２の内壁に小さな凹凸があっても、送受波器１０１及び昇降軸１１とともにタンクガイド１９を昇降させる場合に、伝達アーム２４の回転によってローラ２５が凹凸を円滑に通過することができる。これにより、昇降時の引掛かりを防止することができる。また、伝達アーム２４が、径方向外側に近づくに従って上側となるように傾斜した姿勢で支持されているので、図２のように下方が細くなるようにハウジング２１を形成した場合に、その内部に伝達アーム２４を収まりよく配置することができる。

次に、接触板２６について説明する。図４は、タンクガイドを下側から見た様子を示す斜視図である。図５は、昇降軸１１に偏心方向の負荷が加わっていない状態を示す平面断面図である。図６は、図５の状態から昇降軸１１が偏心し、接触面２６ａが格納タンク１２の内壁に接触した様子を示す平面断面図である。

接触板２６は合成樹脂を成形した円弧状の板として形成されており、図４等に示すようにタンクガイド１９の外周面に固定されている。接触板２６の外側の面（接触面２６ａ）は、格納タンク１２の内壁に対して径方向で対面することができる。

図３等に示すように、接触板２６は、タンクガイド１９の周方向に等間隔で、押圧機構と同じ数だけ（具体的には、５つ）並べて配置されている。ハウジング２１の外周に、接触板２６と、貫通孔２１ａから突出するローラ２５とが、周方向で交互に並べて配置されている。

ところで、前述の押圧機構においては、ローラ２５が、接触板２６が有する接触面２６ａの間から径方向外側に突出できるように、伝達アーム２４の回転範囲が定められている。従って、通常時は図５に示すように、５つある接触板２６は何れも、格納タンク１２の内壁に対して小さな隙間を空けて対面する。この図５の状態で、昇降軸１１及び送受波器１０１に生じた振動は、５つの押圧機構からなる制振機構によって上述のように低減される。

しかしながら、水中探知装置１００を使用しながら船舶９０を航行させる場合に、水中の異物が送受波器１０１に接触する等して、大きな負荷が昇降軸１１に加わる場合がある。

この点、本実施形態では、昇降軸１１が比較的に大きく変位した場合には、図６に示すように接触板２６が格納タンク１２の内壁に直接接触するので、当該負荷をハウジング２１によって強力に受け止めることができる。図６は、昇降軸１１に対して太線矢印方向に偏心させる方向の大きな負荷が加わった場合の例を示しており、偏心しようとする方向に位置する接触板２６が格納タンク１２の内壁に接触していることがわかる。これにより、押圧機構（皿バネ２２、ピストン２３、伝達アーム２４、及びローラ２５等）の破損を防止することができる。

接触板２６と格納タンク１２の内壁とが接触するときの昇降軸１１の偏心量は、図５の状態における接触板２６と格納タンク１２の内壁との間の隙間の大きさによって定まる。この隙間を十分に小さく設定することにより、架台載台１３の近傍の昇降軸１１において大きな曲げの塑性変形が生じてしまう前に、接触板２６によって負荷を支持することができる。

上述したように、接触板２６は周方向に複数並べて設けられている。更に言えば、接触板２６は、タンクガイド１９の外周の３６０°をカバーするように等間隔で配置され、ハウジング２１の外周に、接触面２６ａ及びローラ２５が周方向で交互に並べて配置されている。従って、昇降軸１１が何れの方向に偏心しようとした場合でも、何れかの接触板２６が格納タンク１２の内壁に接触して、ローラ２５等の破損を安定して防止することができる。

送受波器１０１及び昇降軸１１が水中に突出した状態で船舶９０を航行させると、状況によっては偏心方向の非常に大きな負荷が昇降軸１１に作用することも考えられ、この場合は、昇降軸１１が曲がってしまうことが避けられない。しかしながら、この場合でも、昇降軸１１は、架台載台１３の部分ではなく、タンクガイド１９の部分を境にして屈曲することになる。従って、昇降軸１１が曲がった状態でも、殆どの場合、駆動モータ１５を駆動することで、昇降軸１１とともに送受波器１０１をある程度引き上げることができる。

仮に昇降軸１１が架台載台１３の部分で曲がった場合は、昇降軸１１を上昇させることが不可能になり、船底９０ａから下方に長尺物が突出している状態が解消できないので、修理のために船舶９０を陸揚げすることが極めて困難になってしまう。しかしながら、本実施形態ではそのような状況を防止できるので、メンテナンス性を大きく向上させることができる。

タンクガイド１９が備える５つの押圧機構はそれぞれ独立して動作するが、仮に５つのローラ２５がそれぞれ格納タンク１２の内壁を押圧する力に不均衡があると、昇降軸１１を偏心させる作用が生じてしまう。この点、本実施形態では、押圧機構のローラ２５は、皿バネ２２の弾性力によって格納タンク１２の内壁を押圧するように構成されている。そして、皿バネ２２として、圧縮量がある程度大きくなると弾性力の上昇が頭打ちになるバネ特性を有するものを使用することで、押圧機構のローラ２５が発生する押圧力を均衡させ易くすることができる。

また、本実施形態では皿バネ２２でローラ２５を格納タンク１２の内壁に対して押圧する構成になっているので、コンパクトな構成で強い押付け力を得ることができる。更に、皿バネ２２がハウジング２１の底部に配置されているので、ハウジング２１の内部空間を効率的に利用することができる。

図２及び図４に示すように、放射状に配置された押圧機構の伝達アーム２４の間に対応する位置において、ハウジング２１の外側には、複数の凹部２１ｂが周方向に等間隔で形成されている。この凹部２１ｂにより、ハウジング２１の剛性を効果的に高めることができる。また、それぞれの凹部２１ｂの内部には、海水によるハウジング２１の腐食を防止するために、亜鉛等で構成された図示しない犠牲陽極が配置されている。これによって、全体としてコンパクトな構成が実現されている。

次に、図１を参照して、送受波器支持装置１１０が備える押圧解除機構３１を説明する。この押圧解除機構３１は、上記のローラ２５による押圧を強制的に解除することが可能に構成されている。

具体的に説明すると、図１に示すように、架台載台１３の下面には、格納タンク１２の内部で下向きに突出する突起１３ａが形成されている。この突起１３ａは、昇降軸１１を取り囲むように環状に形成されている。

この構成で、図１の鎖線に示すように昇降軸１１を昇降ストロークの上限位置まで到達させると、これに連動して突起１３ａがタンクガイド１９のハウジング２１の上方から内部に差し込まれて、伝達アーム２４の径方向内側の端部を皿バネ２２に抗して押し下げる。この結果、突起１３ａが５つの押圧機構の伝達アーム２４を同時に回転させて、ローラ２５を強制的に径方向内側に退避させることができる。この構成により、例えば送受波器支持装置１１０を組み立てる時に、タンクガイド１９を格納タンク１２の内部に差し込む作業が容易になる。

以上に説明したように、本実施形態の送受波器支持装置１１０は、昇降軸１１と、格納タンク１２と、ハウジング２１と、接触面２６ａと、ローラ２５と、皿バネ２２と、を備える。昇降軸１１は、水中探知装置１００の送受波器１０１を端部に固定可能である。格納タンク１２は、送受波器１０１を内部に格納可能である。ハウジング２１は、格納タンク１２の内部で昇降軸１１と一体的に昇降する。接触面２６ａは、ハウジング２１の外周に配置される。ローラ２５は、格納タンク１２の内部で昇降軸１１と一体的に昇降し、昇降軸１１に対して径方向に移動可能であり、少なくとも一部が接触面２６ａの間から径方向外側に突出可能である。皿バネ２２は、ローラ２５を径方向外側に押し付ける弾性力を発生する。

これにより、格納タンク１２の内壁の形状に個体差があっても、ローラ２５が径方向に移動するストロークの範囲内で吸収することができるので、煩雑な調整作業を行わなくてもガタツキなく設置することができる。また、皿バネ２２の弾性力によって昇降軸１１の振動を抑制することができ、水中探知装置１００の耐久性を高めることができる。更に、昇降軸１１に偏心方向の大きな負荷が加わった場合でも、格納タンク１２の内壁に接触面２６ａが接触して当該負荷を受け止めることで、ローラ２５等の破損を防止することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態におけるタンクガイド１９の構成を示す一部断面図である。図８は、タンクガイド１９を昇降軸１１に取り付けるための構成を詳細に示す分解斜視図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態において、タンクガイド１９を構成するハウジング２１は、図７及び図８に示すように、２つの分割カラー（位置決め部材）５１と、１つの固定リング（固定部材）５２と、複数のボルト（ネジ部材）５３と、からなる固定構造により、昇降軸１１に固定される。なお、タンクガイド１９を昇降軸１１と一体的に昇降するように取り付ける構成を除いて、本実施形態は前述の第１実施形態と同様である。

２つの分割カラー５１は、互いに同一の形状を有しており、昇降軸１１の外周を取り囲むように周方向に並べて配置されている。それぞれの分割カラー５１は、軸締付け部５６と、鍔部（突出部）５７と、を備える。

軸締付け部５６は、昇降軸１１の外径とほぼ等しい内径を有する円筒を周方向で等しく２分割した形状に構成されている。軸締付け部５６のうち下端部を除く大部分は、ハウジング２１の内部に収容されている。半円筒状の軸締付け部５６の内壁には、周方向に延びる規制突起（凸部）６２が形成されている。規制突起６２は、円弧状の突起であり、分割カラー５１の軸方向中途部に配置されている。

昇降軸１１の長手方向中途部において、タンクガイド１９が取り付けられる位置には、リング状の溝（凹部）６１が形成されている。この溝６１には、分割カラー５１に形成された規制突起６２を差し込むことができる。溝６１と規制突起６２とが噛み合うように分割カラー５１を昇降軸１１に取り付けることで、分割カラー５１が昇降軸１１に対して軸方向に移動しないように規制することができる。

軸締付け部５６の外周面であって、鍔部５７の近傍には、図７に示すように、下方に近づくにつれて大径となる円錐状のテーパ面６６が形成されている。このテーパ面６６は、固定リング５２に形成された後述のテーパ案内面６７との間でテーパ係合することができる。

鍔部５７は、図８に示すように、軸締付け部５６の下端部から径方向外側に突出するように、軸締付け部５６と一体的に形成されている。鍔部５７は、ハウジング２１の下端部より下方に位置している。鍔部５７は、その厚み方向が軸方向と平行となるように向けられた円弧板状に形成されている。鍔部５７には、複数の固定孔６８と、複数の係合解除用ネジ孔６９と、が周方向に交互に並べて形成されている。固定孔６８及び係合解除用ネジ孔６９は、何れも鍔部５７を軸方向に貫通している。

固定孔６８は、分割カラー５１を固定リング５２及びハウジング２１に取り付けるためのものであり、ボルト５３の軸部を差し込むことができる。係合解除用ネジ孔６９は、メンテナンス等のためにハウジング２１を昇降軸１１から取り外す際に、分割カラー５１と固定リング５２とのテーパ係合を容易に解除するためのものである。係合解除用ネジ孔６９の内壁には、図示しないジャッキアップボルトを捩じ込むことが可能なメネジが形成されている。なお、固定孔６８にはメネジは形成されていない。

固定リング５２は、昇降軸１１の外側であって、分割カラー５１の軸締付け部５６の外側に配置されている。固定リング５２は、その厚み方向が軸方向と平行となるように向けられた板状の部材として構成されている。固定リング５２は環状（ループ状）に形成され、昇降軸１１（軸締付け部５６）の外周を取り囲むように配置されている。

固定リング５２の内周面には、円錐状のテーパ案内面６７が形成されている。このテーパ案内面６７は、分割カラー５１のテーパ面６６に対応して、下方に近づくにつれて大径となるように形成されている。テーパ案内面６７は、テーパ面６６の径方向外側で、テーパ面６６と接触することができる。

固定リング５２は、分割カラー５１が備える鍔部５７の上方に配置され、当該鍔部５７と軸方向で対面している。円環状の固定リング５２には、複数の取付孔７１が、周方向に並べて形成されている。それぞれの取付孔７１には、ボルト５３の軸部を差し込むことができる。取付孔７１が形成される間隔は、鍔部５７において固定孔６８が形成される間隔と一致している。なお、鍔部５７の係合解除用ネジ孔６９に対応する箇所において、固定リング５２に孔は形成されていない。

ハウジング２１の下面において、中央の開口の周囲には、複数のネジ穴７２が周方向に並べて形成されている。それぞれのネジ穴７２の向きは、昇降軸１１の軸方向と平行に向けられている。それぞれのネジ穴７２には、ボルト５３の軸部を捩じ込むことが可能なメネジが形成されている。ハウジング２１におけるネジ穴７２の位置は、固定リング５２の取付孔７１と同様に、鍔部５７における固定孔６８の位置と対応している。

次に、送受波器支持装置１１０を組み立てる工程のうち、タンクガイド１９を昇降軸１１に取り付ける作業を説明する。なお、この作業は、送受波器支持装置１１０から昇降軸１１を取り外した状態で行われる。

作業者は、先ず、２つの分割カラー５１を、昇降軸１１の周囲に配置する。このとき、昇降軸１１の溝６１に、２つの分割カラー５１の規制突起６２が入るように、昇降軸１１に対する分割カラー５１の取付位置を合わせておく。分割カラー５１は周方向に２分割された形状となっているので、２つの分割カラー５１をそれぞれ昇降軸１１の径方向外側から差し込んで互いに合わせるようにするだけで昇降軸１１に装着することができ、作業性が良好である。

この状態では、規制突起６２が溝６１に引っ掛かっているので、分割カラー５１の軸方向の移動は規制される。従って、作業者が手で支えなくても、分割カラー５１及び固定リング５２は自重で下降することがなく、昇降軸１１に対する軸方向の位置を保持することができる。

ただし、溝６１は昇降軸１１の外周３６０°にわたって形成されている。従って、２つの分割カラー５１を昇降軸１１に装着しただけの状態では、作業者が手で周方向に力を加えることで、分割カラー５１を昇降軸１１に対して容易に回転させることができる。作業者は、この仮止め状態で、昇降軸１１に対する分割カラー５１の取付向きを調整する。

分割カラー５１を所望の向きに合わせた後、作業者は昇降軸１１の上端に固定リング５２の孔を通し、分割カラー５１の軸締付け部５６が固定リング５２の孔に差し込まれるように当該固定リング５２を下降させる。続いて、作業者は、固定リング５２のテーパ案内面６７を分割カラー５１のテーパ面６６に接触させた状態で、固定リング５２を鍔部５７に近づけるように手で押し下げて軽度のテーパ係合を行わせる。なお、このとき、固定リング５２の取付孔７１の位置と、分割カラー５１の固定孔６８の位置と、が一致するように、固定リング５２が分割カラー５１に取り付けられる向きを合わせておく。

これにより、２つの分割カラー５１が昇降軸１１を軽く締め付けるので、摩擦結合により、分割カラー５１及び固定リング５２の昇降軸１１に対する回転止めを行うことができる。

分割カラー５１と固定リング５２とをテーパ係合させる過程で、作業者が固定リング５２を押し下げるときに回転を加えてしまった等の理由で、分割カラー５１が回ってしまい、所望の向きからズレてしまうことも考えられる。しかしながら、本実施形態では、この場合でも、作業者が固定リング５２を例えば手で押し上げて上記のテーパ係合を解除することで、回転止めを解除し、分割カラー５１の向きの調整をやり直すことができる。詳細は後述するが、固定リング５２はタンクガイド１９等と比べて極めて軽量であるので、タンクガイド１９を組み付ける前であれば、固定リング５２の押上げは容易である。

次に、作業者は昇降軸１１の上端にタンクガイド１９の軸孔を通し、分割カラー５１の軸締付け部５６がタンクガイド１９の軸孔に差し込まれるように当該タンクガイド１９を下降させる。このとき、タンクガイド１９を適宜回転させて、分割カラー５１の向きを基準として所定の向きに合わせておく。

この状態で、作業者は、分割カラー５１の鍔部５７に形成された固定孔６８のそれぞれにボルト５３を下側から通して、固定リング５２の取付孔７１を更に通過させ、タンクガイド１９（ハウジング２１）のネジ穴７２に捩じ込む。以上の方法により、タンクガイド１９を、分割カラー５１及び固定リング５２に対して固定することができる。

それぞれのボルト５３を回転させる過程で、ネジ送りされるタンクガイド１９によって固定リング５２が下向きに強く押されるので、テーパ面６６とテーパ案内面６７とのテーパ係合の度合いが大幅に強まって、２つの分割カラー５１は昇降軸１１を強力に締め付ける。これにより生じる摩擦結合によって、タンクガイド１９のハウジング２１を昇降軸１１に対して回転しないように固定することができる。

このように、本実施形態では、送受波器支持装置を組み立てるときに、昇降軸１１に対する分割カラー５１の取付向きを予め正確に合わせた後に、当該分割カラー５１に対して向きを合わせてタンクガイド１９を取り付けるという手順で、当該タンクガイド１９を昇降軸１１に固定することができる。タンクガイド１９の重量は１００キログラム以上にもなる場合があるが、分割カラー５１及び固定リング５２は、タンクガイド１９と比べて著しく軽い。従って、本実施形態は、タンクガイド１９と昇降軸１１とを直接テーパ係合させる構成と比較して、昇降軸１１に対してタンクガイド１９を正確な向きに取り付ける作業を、極めて容易に行うことができる。

タンクガイド１９を昇降軸１１から取り外したい場合は、係合解除用ネジ孔６９を用いると便利である。即ち、作業者は、ボルト５３を全て緩めて外した後、図略のジャッキアップボルトをそれぞれの係合解除用ネジ孔６９に下から捩じ込んで回転させることにより、ジャッキアップボルトの先端で固定リング５２を分割カラー５１に対して押し上げる。これにより、テーパ面６６とテーパ案内面６７との間のテーパ係合を解除し、分割カラー５１から固定リング５２を分離することができる。その後は、タンクガイド１９、固定リング５２の順に、昇降軸１１から上方に抜き出せば良い。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

タンクガイド１９が備える押圧機構の数は任意であるが、複数であることが好ましい。また、押圧機構は３個、５個、７個等の奇数個とし、周方向に等間隔で配置すると、押圧力を均衡させ易くなる点で好ましい。

接触面２６ａは、例えばハウジング２１に形成されるそれぞれの貫通孔２１ａを取り囲むように配置されても良い。また、上記の実施形態のように間隔をあけて複数の接触板２６を配置することに代えて、３６０°にわたって形成されるリング状の接触部材をハウジング２１の外周に固定し、この接触部材の外周面全体が接触面として機能するように構成しても良い。この場合、リング状の接触部材は、ハウジング２１からローラ２５が突出する部分の上側と下側の両方に配置されることが好ましいが、上側と下側のうち何れか一方にだけ配置されても良い。

接触板２６を省略し、ハウジング２１の外周面が、格納タンク１２に直接接触する接触面として機能するように変更することができる。

伝達アーム２４が回転する構成に代えて、径方向にスライド移動することで、ローラ２５を昇降軸１１に対して径方向に移動させるように構成することができる。この場合、弾性部材は、伝達アームを径方向外側にスライド移動させる向きの弾性力を伝達アームに加えるように構成すれば良い。例えば、伝達アームの径方向内側に、上記の皿バネ２２のような圧縮バネを配置することが考えられる。

貫通孔２１ａに代えて、上方が開放した形状の切欠きをハウジング２１に形成し、この切欠きを通じてローラ２５が径方向外側に突出するように構成しても良い。

ローラ２５に代えて、格納タンク１２に対して滑ることが可能な例えばブロック状の部材（シュー）を押圧部材として用いることができる。

皿バネ２２の伸縮方向は、図２に示すように傾けて配置されることに代えて、昇降軸１１と平行に配置されても良い。

皿バネ２２に代えて、コイルバネ等の他の形式のバネを用いたり、バネ以外の弾性部材（例えば、ゴム）を用いたりすることができる。

押圧解除機構３１は、省略することもできる。

昇降軸１１の昇降を、駆動モータ１５によってネジ送り軸１７を回転させることにより行う構成に代えて、例えばシリンダによって行う構成に変更しても良い。

図７及び図８に示す第２実施形態において、分割カラー５１は、昇降軸１１の外周を２分割する形状とすることに代えて、３以上に分割する形状に構成しても良い。この場合、分割カラーの数は３以上になる。

昇降軸１１に、円環状の溝６１を形成する代わりに、円環状の突起を形成しても良い。この場合、分割カラー５１の軸締付け部５６の内壁に、当該突起に噛み合う円弧状の溝を形成すれば良い。

固定リング５２を分割カラー５１に対してテーパ係合するネジ部材と、タンクガイド１９（ハウジング２１）を分割カラー５１及び固定リング５２のうち何れか一方又は両方に固定する固定部材と、を別の部品としても良い。

昇降軸１１は、中実状に代えて、中空状に形成されても良い。

１１ 昇降軸
１２ 格納タンク
２１ ハウジング（ベース部材）
２２ 皿バネ（弾性部材）
２４ 伝達アーム（アーム）
２４ａ 支軸
２５ ローラ（押圧部材）
２６ａ 接触面
３１ 押圧解除機構

Claims (14)

1. 水中探知装置の送受波器を端部に固定可能な昇降軸と、
   前記送受波器を内部に格納可能な格納タンクと、
   前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降するベース部材と、
   前記ベース部材の外周に配置される接触面と、
   前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降し、前記昇降軸に対して径方向に移動可能であり、少なくとも一部が前記接触面から又は前記接触面の間から径方向外側に突出可能な押圧部材と、
   前記押圧部材を径方向外側に押し付ける弾性力を発生する弾性部材と、
   を備え、
   前記押圧部材は、回転可能に支持されたアームの端部に配置されており、
   前記アームは前記弾性部材の弾性力によって回転することを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
2. 請求項１に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記アームは支軸を介して回転可能に支持され、
   前記弾性部材の弾性力は、前記アームのうち前記支軸を挟んで前記押圧部材と反対側の部分に作用することを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
3. 請求項１又は２に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記アームは、径方向外側に近づくに従って上側となるように傾斜した姿勢で支持されることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記昇降軸には凹部又は凸部が形成され、
   前記昇降軸の外側を取り囲むように配置されるとともに、前記凹部に噛み合う凸部又は前記凸部に噛み合う凹部が形成される位置決め部材と、
   前記位置決め部材の外側を取り囲むようにループ状に構成される固定部材と、
   を備え、
   前記ベース部材は、前記位置決め部材及び前記固定部材のうち少なくとも何れかに固定されることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
5. 請求項４に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記位置決め部材は、前記凹部と前記凸部との噛合いにより、前記昇降軸に対して回転可能であるとともに軸方向に固定されることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
6. 請求項４又は５に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記位置決め部材には、テーパ面が形成され、
   前記固定部材には、前記テーパ面と接触するテーパ案内面が形成されていることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
7. 請求項６に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記位置決め部材と前記固定部材とを固定するネジ部材を備え、
   前記ネジ部材を締め付けることにより、前記テーパ面が前記テーパ案内面により案内されて、前記位置決め部材が前記固定部材に対して内側に移動することを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
8. 請求項４から７までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   複数の前記位置決め部材のそれぞれには、径方向に突出した突出部が設けられ、
   前記ベース部材は、前記突出部より高い位置に配置されており、
   前記固定部材は、前記突出部と前記ベース部材との間に配置されていることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
   前記弾性部材が皿バネであることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
10. 請求項１から９までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
    前記昇降軸が昇降ストロークの上限位置に到達するのと連動して前記押圧部材を径方向内側に退避させる押圧解除機構を備えることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
11. 請求項１から１０までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
    前記弾性部材が前記ベース部材の底部に配置されていることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
12. 請求項１から１１までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置であって、
    前記接触面及び前記押圧部材を何れも複数備え、
    前記ベース部材の外周に、前記接触面及び前記押圧部材が周方向で交互に並べて配置されていることを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置。
13. 請求項１から１２までの何れか一項に記載の水中探知装置の送受波器支持装置によって支持される送受波器を備えることを特徴とする水中探知装置。
14. 水中探知装置の送受波器を端部に固定可能な昇降軸と、
    前記送受波器を内部に格納可能な格納タンクと、
    前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降するベース部材と、
    前記ベース部材の外周に配置される接触面と、
    前記格納タンクの内部で前記昇降軸と一体的に昇降し、前記昇降軸に対して径方向に移動可能であり、少なくとも一部が前記接触面から又は前記接触面の間から径方向外側に突出可能な押圧部材と、
    前記押圧部材を径方向外側に押し付ける弾性力を発生する弾性部材と、
    前記昇降軸の外側を取り囲むように複数並べて配置される位置決め部材と、
    前記位置決め部材の外側を取り囲むようにループ状に構成される固定部材と、
    を備える水中探知装置の送受波器支持装置の組立方法であって、
    前記昇降軸の外側に前記位置決め部材を配置し、前記昇降軸に対して前記位置決め部材を噛み合わせることにより前記位置決め部材の軸方向の移動を規制し、
    ループ状に構成された固定部材を、前記位置決め部材の外側を取り囲むように配置し、
    前記位置決め部材に形成されたテーパ面と、前記固定部材に形成されたテーパ案内面と、をテーパ係合させることによって、前記位置決め部材に前記昇降軸を締め付けさせ、
    前記ベース部材を前記位置決め部材又は前記固定部材の少なくとも何れかに固定することを特徴とする水中探知装置の送受波器支持装置の組立方法。

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