CN110719980B - 充气式护舷材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种相对于保管、搬运等不使用时，能够在使用时更大地膨胀，并且能够矫正躯干部与两端的镜部的边界附近的形变并使整体形状与以往相比相似地膨胀的充气式护舷材。躯干部(2)的增强层(3)和各镜部(4)的与躯干部(2)的边界侧的护舷材长尺寸方向的规定范围(4A)的增强层(5)分别由多根帘线(3a、3b)、帘线(5a、5b)平行地对齐而形成，在未膨胀的中立状态下，层叠并相邻的增强层(3)彼此的帘线(3a)和帘线(3b)、增强层(5)彼此的帘线(5a)和帘线(5b)交叉，并相对于护舷材长尺寸方向设定为15°以上45°以下的帘线角度A、B，当向护舷材(1)的内部填充空气并达到规定内压时，帘线角度A、B增大至静止角程度并且躯干部(2)和各镜部(4)的规定范围(4A)大幅扩径、膨胀。

Description

充气式护舷材
技术领域
本发明涉及一种充气式护舷材，更详细而言，是涉及一种相对于保管、搬运等不使用时，能够在使用时更大地膨胀，并且能够矫正躯干部与两端的镜部的边界附近的形变并使整体形状与以往相比相似地膨胀的充气式护舷材。
背景技术
充气式护舷材一般在圆筒状的躯干部的两端具备盆状的镜部，躯干部构成为在内层橡胶与外层橡胶之间层叠有多个增强层。该增强层是多根帘线平行地对齐而形成的帘线层，该帘线相对于护舷材长尺寸方向(筒轴方向)以规定的帘线角度进行配置。层叠并相邻的增强层彼此的帘线交叉配置。帘线角度在未膨胀的中立状态下被设为静止角程度(54°～55°)，因此即使向护舷材内部填充空气并达到规定内压，其大小(长度和外径)也不怎么变化。
另一方面，提出了一种将躯干部中的增强层的帘线角度在中立状态下被设定为15°以上45°以下的充气式护舷材(参照专利文献1)。在该提出的护舷材中，当向护舷材内部填充空气并达到规定内压时，增强层的帘线角度将增大至静止角。由此，躯干部进一步大幅扩径并膨胀，因此在不使用时紧凑，并且在使用时能够得到优异的缓冲性能(反作用力)。
然而，镜部的增强层与躯干部的增强层不同，未成为帘线角度在中立状态下被设为15°以上45°以下的规格。因此，即使将护舷材内部设为规定内压，镜部也不会像躯干部那样大幅扩径。因此，在使护舷材内部达到规定内压而膨胀时，容易产生躯干部与两端的镜部的边界附近的形变而变成不稳定的形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-231297号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种相对于保管、搬运等不使用时，能够在使用时更大地膨胀，并且能够矫正躯干部与两端的镜部的边界附近的形变并使整体形状与以往相比相似地膨胀的充气式护舷材。
用于解决问题的方案
为达成上述目的，本发明的充气式护舷材为，在圆筒状的躯干部的两端具备盆状的镜部，所述躯干部和各所述镜部构成为在内层橡胶与外层橡胶之间层叠有多个增强层，所述躯干部的增强层是多根帘线平行地对齐而形成的帘线层，层叠并相邻的增强层彼此的帘线交叉并相对于护舷材长尺寸方向以规定的帘线角度进行配置，在未膨胀的中立状态下所述帘线角度被设定为15°以上45°以下，所述充气式护舷材的特征在于，构成各所述镜部的所述增强层的与所述躯干部的边界侧的护舷材长尺寸方向的规定范围是多根帘线平行地对齐而形成的帘线层，层叠并相邻的所述增强层彼此的帘线交叉并相对于护舷材长尺寸方向以规定的帘线角度进行配置，在所述中立状态下所述帘线角度被设定为15°以上45°以下。
发明效果
根据本发明，不仅是构成躯干部的增强层，构成各镜部的增强层的与躯干部的边界侧的规定范围也被设定为：层叠并相邻的增强层彼此的帘线交叉，在未膨胀的中立状态下相对于护舷材长尺寸方向为15°以上45°以下的帘线角度。由此，当向护舷材填充空气并达到规定内压时，帘线角度将增大至稳定的静止角，因此能够使躯干部及与其连续的镜部的规定范围大幅扩径并膨胀。因此，相对于保管、搬运等不使用时，能够在使用时更大地膨胀，并且矫正躯干部与两端的镜部的边界附近的形变。并且，能够使护舷材的整体形状与以往相比相似地膨胀。
附图说明
图1是在侧视观察中举例示出未膨胀的中立状态下的本发明的充气式护舷材的说明图。
图2是在主视观察中举例示出图1的充气式护舷材的说明图。
图3是将图1的躯干部和镜部的规定范围的增强层的状态局部剖切并放大来举例示出的说明图。
图4是将图2的镜部的端部范围的增强层的状态进行放大来举例示出的说明图。
图5是在剖视观察中举例示出图3的增强层的层叠状态的说明图。
图6是在侧视观察中举例示出处于规定内压并膨胀后的图1的充气式护舷材的躯干部和镜部的规定范围的增强层的状态的说明图。
具体实施方式
以下，基于图示的实施方式对本发明的充气式护舷材进行说明。
如图1～图5所举例示出的那样，本发明的充气式护舷材1(以下，称为护舷材1)在圆筒状的躯干部2的两端具备盆状的镜部4。在该实施方式中，在一方的镜部4设有接头部9，但也有设于两侧的镜部4的情况。图中的单点划线CL是穿过各镜部4的圆形中心的护舷材1的中心线。
躯干部2构成为在内层橡胶6与外层橡胶7之间层叠有多个增强层3。各镜部4也构成为在内层橡胶6与外层橡胶7之间也层叠有多个增强层5。各镜部4包括与躯干部2的边界侧的护舷材长尺寸方向的规定范围4A和规定范围4A以外的端部范围4B。护舷材长尺寸方向是指与护舷材1的中心线CL平行的方向。
躯干部2的增强层3成为多根连线3a、3b平行地对齐而形成的帘线层。层叠并相邻的增强层3彼此的帘线3a、3b交叉并相对于护舷材长尺寸方向以规定的帘线角度A进行配置。即，内周侧第一层、第三层以及第五层的增强层3以相同方向的帘线角度A进行配置，内周侧第二层、第四层以及第六层的增强层3为相同方向的帘线角度A，且该帘线角度A成为与内周侧第一层、第三层、第五层相反的朝向。如此，躯干部2的增强层组成为所谓的斜交结构。在不使护舷材1膨胀的中立状态下，帘线角度A被设定为15°以上45°以下。
使用钢帘线、有机纤维帘线等作为帘线3a、3b。帘线3a、3b的线径为例如0.5mm以上1.5mm以下程度。
各镜部4的增强层5的规格在规定范围4A和端部范围4B中不同。规定范围4A的增强层5成为多根帘线5a、5b平行地对齐而形成的帘线层。并且，层叠并相邻的增强层5彼此的帘线5a、5b交叉并相对于护舷材长尺寸方向以规定的帘线角度B进行配置。规定范围4A的增强层组也成为所谓的斜交结构。在护舷材1为中立状态下帘线角度B被设定为15°以上45°以下。
端部范围4B的增强层5例如构成为，交替层叠有由从镜部4的圆形中心放射状地延伸的帘线5c形成的帘线层和由在圆周方向延伸的帘线5d形成的帘线层。即，端部范围4B的增强层组成为所谓的径向结构，成为与规定范围4A的斜交构造不同的结构。需要说明的是，在附图中，躯干部2和镜部4的规定范围4A的边界、镜部4的规定范围4A与端部范围4B的边界由细的虚线表示并被直线地划分，但实际上在各边界，各增强层彼此稍微重叠，不一定被直线地划分。
本发明中的中立状态是指帘线3a、3b、5a、5b、5c、5d实质上不产生张力的状态，是指在护舷材1的内部注入有空气，但其内压比大气压稍高的程度(例如10kPa)，躯干部2将形态保持为圆筒状、镜部4将形态保持为盆状的状态。
躯干部2的增强层3和规定范围4A的增强层5也能够将帘线的规格(线径、材质)、配置间距、帘线角度A、B设为相同，但也能够使至少一个不同。从材料管理等观点出发，优选将帘线3a、3b和帘线5a、5b设为相同规格。
规定范围4A的增强层5的帘线5a、5b和端部范围4B的增强层5的帘线5c、5d也能够将规格(线径、材质)设为相同，但也能够使其不同。从材料管理等观点出发，优选将帘线5a、5b和帘线5c、5d设为相同规格。
如图5举例示出那样，在已层叠的增强层3彼此之间、增强层5彼此之间夹存有适当的层厚的中间橡胶层8。在该实施方式中，构成躯干部2的增强层3和构成镜部4的增强层5为6层，但各增强层3、5的层叠数设为例如4以上12以下。需要说明的是，增强层3的层叠数和增强层5的层叠数基本上设为相同。
保管、搬运、设置护舷材1时等的不使用时，将护舷材1的内压设为例如10kPa程度的低压并设为不膨胀的中立状态。或者，排出内部的空气而成为折叠的状态。在将护舷材1实际安装于设置场所使用的情况下，经由设置于接头部9的阀门向护舷材1的内部填充空气达到规定内压并如图6所示那样使护舷材1膨胀。规定内压为例如50kPa以上100kPa以下程度。在图6中，构成躯干部2的增强层3的帘线3a、3b和构成镜部4的规定范围4A的增强层5的帘线5a、5b用粗的虚线来表示。
在向护舷材1的内部填充空气而达到规定内压的过程中，在躯干部2中，各增强层3的帘线3a、3b的帘线角度A将增大至稳定的静止角程度(54°以上55°以下)。此时，各中间橡胶层8适当地剪切变形，帘线角度A变化至静止角程度，因此能够在使用时使躯干部2更大地扩径并膨胀。例如，相对于中立状态，能够在膨胀使用时将躯干部2的外径设为120％以上200％以下程度。躯干部2的护舷材长尺寸方向的尺寸相对于中立状态在膨胀使用时为95％以下、60％以上的程度。
即使在规定范围4A中，在向护舷材1的内部填充空气而达到规定内压的过程中，各增强层5的帘线5a、5b的帘线角度B也将增大至稳定的静止角程度(54°～55°)。此时，各中间橡胶层8适度地剪切变形，帘线角度B变化至静止角程度，因此能够在使用时使规定范围4A更大地扩径并膨胀。对于镜部4的端部范围4B而言，增强层组不是斜交结构，因此即使向护舷材1填充空气而达到规定内压，相对于中立状态，形状也不会像躯干部2和规定范围4A那样大幅变形。
因此，在将护舷材1设为规定内压时，中间橡胶层8的层厚在能够使躯干部2和规定范围4A顺利地扩径并膨胀的范围内确定即可。如果在中间橡胶层8采用容易剪切变形的橡胶种类，则能够减小中间橡胶层8的层厚。
在中立状态的帘线角度A、B小于15°的情况下，不优选为了使帘线角度A增大至静止角程度而在中间橡胶层8中产生过大的剪切应力。在该帘线角度A、B超过45°的情况下，从中立状态变为规定内压并膨胀时的躯干部2、镜部4的规定范围4A的扩径情况变小。换言之，在帘线角度A、B超过45°的情况下，不使用时的护舷材1的外径不那么小。
根据本发明，当向护舷材料1填充空气而达到规定内压时，帘线角度A、B将增大至稳定的静止角，因此能够使躯干部2及与其连接的镜部4的规定范围4A大幅扩径并膨胀。因此，能够在保管、搬运等不使用时紧凑，并且在使用时使护舷材1更大地膨胀。
在未使用护舷材1时，由于紧凑，因此能够缩小用于保管护舷材1的空间。此外，为了将护舷材1搬运至设置场所，不需要准备大的搬运船、运输车辆，用于吊起的起重机装置等也不需要大型化。在对护舷材1进行搬运、设置等时变得容易移动，因此使作业省力化。在使用护舷材1时护舷材1更大地膨胀，因此有利于提高缓冲效果(在船舶接舷时获得的反作用力)。
此外，根据本发明，与未将规定范围4A的增强层组设为斜交结构的以往情况相比，膨胀时的躯干部2与两端的镜部4的边界附近(规定范围4A)的形变被矫正，因此容易使护舷材1的整体形状膨胀为设定的形状。具体而言，在以往的护舷材中，即使达到规定内压并膨胀，镜部整体也不会大幅变形，由于躯干部更大地膨胀，因此容易变成椭圆球形状(橄榄球形状)。
另一方面，在本发明中，镜部4的规定范围4A如躯干部2那样大幅膨胀，因此与以往相比，在中立状态(图1的状态)和以规定内压膨胀的状态(图6的状态)下，护舷材1的整体形状成为相似的外形。详细而言，如果忽视护舷材长尺寸方向尺寸与躯干部2的外径的比率的变化，则成为接近相似形状的形状。当能够像这样使护舷材1相似地膨胀时，能简化模拟护舷材1的缓冲性能(反作用力)的解析等作业，且也有利于提高预测精度。此外，规定范围4A像躯干部2那样膨胀，因此与以往相比在护舷材1膨胀状态下的直躯干部分变长，压缩弹性的效率提高(容易得到较大的反作用力)。
虽然也能够将中立状态的帘线角度A和帘线角度B设定为相同的角度，但是优选将帘线角度A设定为小于帘线角度B。通过这样的设定，在使护舷材1从中立状态变为规定内压时，更容易使躯干部2比镜部4的规定范围4A膨胀，这有利于形成稳定的形状。例如，将中立状态的帘线角度A与帘线角度B的差设为3°以上15°以下。或者，也能够使规定范围4A的增强层5的帘线5a、5b的线径、材质、配置间距的至少一个与躯干部2的增强层3不同，成为躯干部2比镜部4的规定范围4A容易膨胀变形的规格。
在中立状态的护舷材1中，规定范围4A的护舷材长尺寸方向长度LA设为例如镜部4的护舷材长尺寸方向长度L的20％以上90％以下，更优选为50％以上90％以下。在规定范围4A的长度LA小于镜部4的长度L的20％的情况下，难以充分地矫正使护舷材1膨胀时的躯干部2与两端的镜部4的边界附近(规定范围4A)的形变。另一方面，在规定范围4A的长度LA超过镜部4的长度L的90％的情况下，存在护舷材1的制造变得困难等问题。
中立状态下的躯干部2的外径未被特别限定，但例如为3m以上5m以下程度。如果是该程度的外径，则保管、搬运等不使用时的护舷材1的操作变得比较容易。
附图标记说明
1充气式护舷材
2躯干部
3增强层
3a、3b帘线
4镜部
4A规定范围
4B端部范围
5增强层
5a、5b、5c、5d帘线
6内层橡胶
7外层橡胶
8中间橡胶层
9接头部

Claims (3)

1.一种充气式护舷材，所述充气式护舷材在圆筒状的躯干部的两端具备盆状的镜部，所述躯干部和各所述镜部构成为在内层橡胶与外层橡胶之间层叠有多个增强层，所述躯干部的增强层是多根帘线平行地对齐而形成的帘线层，层叠并相邻的增强层彼此的帘线交叉并相对于护舷材长尺寸方向以规定的帘线角度进行配置，在未膨胀的中立状态下所述帘线角度被设定为15°以上且45°以下，所述充气式护舷材的特征在于，
构成各所述镜部的所述增强层的与所述躯干部的边界侧的护舷材长尺寸方向的规定范围是多根帘线平行地对齐而形成的帘线层，层叠并相邻的所述增强层彼此的帘线交叉并相对于护舷材长尺寸方向以规定的帘线角度进行配置，在所述中立状态下所述帘线角度被设定为15°以上且45°以下，
构成所述躯干部的所述增强层的所述中立状态下的所述帘线角度被设定得比所述规定范围的所述增强层的所述中立状态下的所述帘线角度小，
所述规定范围的护舷材长尺寸方向长度为所述镜部的护舷材长尺寸方向长度的20％以上且90％以下。
2.根据权利要求1所述的充气式护舷材，其中，构成所述躯干部的所述增强层的所述中立状态下的所述帘线角度与所述规定范围的所述增强层的所述中立状态下的所述帘线角度之差为3°以上且15°以下。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的充气式护舷材，其中，构成所述躯干部的所述增强层和所述规定范围的所述增强层的层叠数为4以上且12以下。
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