JP2014162444A

JP2014162444A - 舶用機器の防振材及びそれを備える船舶

Info

Publication number: JP2014162444A
Application number: JP2013037796A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Tomita; 展久冨田; Hiroshi Uehara; 洋志上原
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-09-08

Abstract

【課題】振動発生装置となる舶用機器の起振力に応じて細かな調整が可能であるとともに、防振材の全高を小さくしてクリープ性を向上できる技術を提供する。
【解決手段】舶用機器１の防振材３は、舶用機器の船体２への取付部に設けられ、該舶用機器を防振する防振材であって、前記船体への取付部の形状に応じて予め成形された合成ゴムによって構成されるとともに、前記舶用機器との接触面の面積によって、該舶用機器の起振力に応じた所定の固有振動数を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶における舶用機器の防振技術に関する。

特許文献１には、船体と船体上に設置される原動機との間に設けられて、原動機から船体への振動の伝達を抑制する防振装置が開示される。この防振装置は、コイルばねによって鉛直方向の振動を吸収するとともに、メッシュばねによって水平方向の振動を吸収する防振構造を有する。

特開２０１１−１９６４４１号公報

上記のような防振装置では、その構造が複雑であることから、振動発生装置（原動機）に対する細かな調整及び設置後の修正が困難である。さらに、振動発生装置が異なれば防振装置の構造も変更する必要があり、汎用性に乏しい。また、防振装置の全高が高くなり、クリープによる高さ変動が大きくなってしまう。
以上のことから、本発明は、振動発生装置となる舶用機器の起振力に応じて細かな調整が可能であるとともに、防振材の全高を小さくしてクリープ性を向上できる技術を提供する。

本発明の舶用機器の防振材は、舶用機器の船体への取付部に設けられ、該舶用機器を防振する防振材であって、前記船体への取付部の形状に応じて予め成形された合成ゴムによって構成されるとともに、前記舶用機器との接触面の面積によって、該舶用機器の起振力に応じた所定の固有振動数を有する。

前記所定の固有振動数が前記舶用機器により生じる音響域振動と共振しない値となるように、前記舶用機器との接触面の面積が設定される。

本発明の船舶は、上述の舶用機器の防振材を備える船舶であって、前記舶用機器は、前記船体への取付部に対して、前記防振材を介して直接的に締結固定される。

前記舶用機器は、前記船体のフレームから離した位置に取り付けられる。

本発明によれば、振動発生装置となる舶用機器の起振力に応じて細かな調整が可能になり、防振材の全高を小さくしてクリープ性を向上できる。

舶用機器の船体への取付部を示す図であり、共通台床に支持される主機関と発電機を船体に設置した実施形態を示す。取付部の拡大断面図である。取付部に防振材を設置する様子を示す斜視図である。防振材の斜視図である。主機関の配管を示す図である。主機関（又は主発電機関）と船舶の船体フレームとの位置関係を示す図である。舶用機器の別形態を示す図であり、主発電機関と主発電機（又は主機関と減速逆転機）が胴体直結される機種に防振材を設置した実施形態を示す。舶用機器の別形態を示す図であり、機関（主機関又は主発電機関）の排気管固定部に防振材を設置した実施形態を示す。舶用機器の別形態を示す図であり、機関室の換気ファンの支持部に防振材を設置した実施形態を示す。舶用機器の別形態を示す図であり、ポンプの配管固定部に防振材を設置した実施形態を示す。取付部の別形態を示す拡大断面図である。

舶用機器は、船舶に備えられる機器であり、機器特有の起振力によって振動発生源となる装置のことを指す。つまり、舶用機器は、船舶内において船体への振動の伝達を抑制する防振構造を備えることが求められる機器である。
本実施形態の舶用機器は、減速逆転機を介してプロペラを駆動する主機関、主発電機を駆動する主発電機関、又は、電動機駆動用の補機関などの原動機、原動機（主機関、主発電機関又は補機関）の排気管、機関室の換気ファン、ポンプ類に接続される配管、若しくは、空調機器である。

図１に示すように、舶用機器１は、船体２に対して防振材３を介して設置される。防振材３は、合成ゴムを材料として構成される。合成ゴムの種類としては、舶用機器に用いることが可能なものであれば良い。
図１及び図２に示すように、ここでの舶用機器１は、共通台床１０上に設置された主機関１１及び発電機１２である。舶用機器１側の取付面である共通台床１０の下面と船体２側の取付面である据付台２０の上面との間に設けられる隙間に、防振材３が挟み込まれることで、舶用機器１と船体２との間に防振構造が備えられる。
そして、防振材３を配置した状態で、据付ボルト４及びナット５・５を用いて、共通台床１０を据付台２０に締結固定し、舶用機器１を船体２に直締めする。このように、舶用機器１は、船体２に直接的に取り付けられている。

図３に示すように、防振材３は、据付ボルト４（締結具）を設置した状態で、据付ボルト４を避けて、舶用機器１と船体２との間に挿入可能な形状に成形されている。
防振材３は所定の厚みを有する平板部材であり、正方形の一辺の中央部から中心部にかけて切欠きが設けられる。この切欠きは、据付ボルト４の外周形状（断面形状）に対応する円が中央部に位置するように、当該円に向かって直線状にくり抜かれた形状を有しており、切欠きに据付ボルト４を通すことによって、据付ボルト４が防振材３の中央部に位置するように設けられる。
つまり、防振材３は、舶用機器１を船体２に取り付ける取付部の形状に応じて予め成形された状態で設置される。

図４に示すように、防振材３における共通台床１０及び据付台２０との接触面積によって、防振材３の固有振動数が決定される。この固有振動数は、舶用機器１の起振力に応じた値に設定されている。より具体的には、舶用機器１により生じる音響域振動と共振しない値に設定され、音響域の振動を減衰させることで防音性を確保するように設定される。

以上のように、防振材３を成形する際に、表面の形状を変更して接触面の面積を細かく調整することが可能であり、固有振動数を連続した任意の値に設定することができる。これにより、舶用機器１により発生する振動を防止するために最適な防振材３を提供することが可能である。
特に、騒音に繋がる音響域の振動を低減することで、居室空間の騒音を効果的に低減することができる。

防振材３を設置する際は、舶用機器１を船体２から離した状態で、その隙間に挿入することで行われる。この際、防振材３の形状を上述のように据付ボルト４の外周形状に沿った形状とすることで、防振材３の位置決めが容易となり作業性が向上する。このように、防振材３を所望形状に成形した後に設置することで、組立性を向上することができる。防振材３が設置される取付面に仕上げ加工等を施す必要もないので、作業工程を減らすことも可能である。
設置前に防振材３を成形することで、防振材３の厚みも任意に調整することができる。このため、舶用機器１の重量配分等を考慮して、防振材３の配置に応じて部分的に厚みを増す又は減らす、若しくは、部分的に硬さを変更することで、最適な取付構造を実現することができる。さらに、設置後に防振材３を追加する又は取り外すことで、微調整も簡単に行うことができ、舶用機器１とのマッチングを容易に改善することができる。

また、防振材３を合成ゴムにより構成することで、耐候性及び耐油性を確保できる。そして、舶用機器１と船体２との間に防振材３を配置する簡単な構成で防振性を確保できるため、防振構造に必要な部品点数を削減できる。さらに、防振能力の高い合成ゴムにより防振材３を成形することで、防振材３の厚みを小さくすることができるため、厚みに比例するクリープ量を小さくすることができる。
なお、防振材３を設置する際に舶用機器１と船体２との間の隙間が大きくなっている場合は、金属製のスペーサを防振材３と舶用機器１との間に配置することで、防振材３の厚みを小さく保つことが可能である。

図５に示すように、防振材３のクリープ量を少なくでき、かつ、防振材３による防振効果を十分に見込めることから、主機関１１の配管に固定配管１１ａを採用することができる。これにより、フレキシブル配管を用いた場合と比べてコストを低減できる。

図６に示すように、船舶の機関室内における舶用機器１は、船体２のフレーム２１・２２・２３から離した位置に設けられる据付ボルトを介して取り付けられる。フレーム２１・２２・２３は、船体２の幅方向に渡されるメインフレームであり、船体２の全体に亘って設けられる骨格構造である。据付台２０はフレーム２１・２２・２３間に亘って設けられる。
フレーム２１・２２・２３から離した位置に舶用機器１を配置することで、フレーム２１・２２・２３への直接的な振動の伝達を避けるとともに、フレーム２１・２２・２３での減衰効果によって居室空間に振動が伝わり難くしている。このように、舶用機器１をフレーム２１・２２・２３から離して配置することで防振効果を高めることができる。

図７は、主発電機関と主発電機を胴体直結した舶用機器１を、船体２に対して防振材３を介して設置した実施形態を示す。この実施形態では、主発電機関と主発電機が胴体直結されることにより、これらの高さ方向の位置関係が変わらない。この場合も、共通台床１０を含む上述の実施形態と同様の効果を奏する。
なお、主機関１１と減速逆転機を胴体直結した舶用機器１においても、同様に共通台床１０を含む上述の実施形態と同様の効果を奏する。

図８は、主機関１１（又は主発電機関）の排気管４０を船体２に対して防振材３を介して設置した実施形態を示す。ここにおける舶用機器は、主機関１１（又は主発電機関）に固定される排気管４０であり、主機関１１（又は主発電機関）が振動することによって振動する。そして、排気管４０の船体２への取付部に防振材３を配置することで、排気管４０の振動が船体２に伝達することを抑制できる。
さらに、この時の防振材３の固有振動数（排気管４０との接触面積）は、排気管４０の固有振動数と共振しない値に設定される。これにより、排気管４０の振動に起因する音響域振動を抑えて防音性を向上できる。
なお、主発電機関及び補機関等の他の原動機の排気管についても同様の構成を適用可能である。

図９は、機関室の換気ファン５０を船体２に対して防振材３を介して設置した実施形態を示す。ここでの舶用機器は、機関室内の空気を排気するための換気ファン５０である。
この時の防振材３の形状は、換気ファン５０を支持するフランジの形状に応じて、円環状に成形されるとともに、防振材３の固有振動数（換気ファン５０を支持するフランジとの接触面積）は、換気ファン５０の固有振動数と共振しない値に設定される。これにより、換気ファン５０の振動に起因する音響域振動を抑えて防音性を向上できる。

図１０は、冷却水又は潤滑油等を循環するためのポンプ６０の配管６１を船体２（例えば機関室の天井面）の取付部に、防振材３を介して設置した実施形態を示す。ここでの舶用機器は、ポンプ６０の配管６１である。配管６１は、ポンプ６０の側方から上方に向けて延出され、さらにタンク６２の上方側から下方に向けて延出され、タンク６２の上面に接続される。
この時の防振材３の固有振動数（配管６１との接触面積）は、配管６１の固有振動数と共振しない値に設定される。これにより、配管６１の振動に起因する音響域振動を抑えて防音性を向上できる。

以上説明したような舶用機器に加えて、電動機駆動用の補機関、空調機器の吹き出し口等の振動発生装置に防振材３を設置することも可能であり、その他機器特有の起振力によって振動発生源となり得る舶用機器全般に対して防振材３を備えた防振構造を適用することができる。
また、図１１に示すように、舶用機器１と船体２の間に防振材３を配置することに加えて、船体２側の取付部、つまり据付ボルト４へのナット５締結部分に防振材３を配置しても良い。この場合は、舶用機器１から船体２への振動をこれらの間に配置された防振材３で防振するとともに、据付ボルト４を介して船体２側に伝達される振動を船体２とナット５の間に配置された防振材３で防振することができ、船体２側への振動の伝達防止効果を高めることができる。

１：舶用機器、２：船体、３：防振材、４：据付ボルト、１０：共通台床、２０：据付台

Claims

舶用機器の船体への取付部に設けられ、該舶用機器を防振する防振材であって、
前記船体への取付部の形状に応じて予め成形された合成ゴムによって構成されるとともに、
前記舶用機器との接触面の面積によって、該舶用機器の起振力に応じた所定の固有振動数を有することを特徴とする舶用機器の防振材。
前記所定の固有振動数が前記舶用機器により生じる音響域振動と共振しない値となるように、前記舶用機器との接触面の面積が設定される請求項１に記載の舶用機器の防振材。
請求項１又は２に記載の舶用機器の防振材を備える船舶であって、
前記舶用機器は、前記船体への取付部に対して、前記防振材を介して直接的に締結固定されることを特徴とする船舶。
前記舶用機器は、前記船体のフレームから離した位置に取り付けられる請求項３に記載の船舶。