JP2017077864A - 船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】船舶から水中に放射される水中放射雑音を低減させる。
【解決手段】船舶１０は、船体１１と、船体１１内に収容された振動機器２０と、振動機器２０の上方に配置された上部構造物１４Ｂと、振動機器２０の下方に配置された下部構造物１７と、上部構造物１４Ｂに接続され、上部構造物１４Ｂから下方向に延びて、振動機器２０が船体１１の舷側１３ａ，１３ｂ及び下部構造物１７から空間を介して離間するよう、振動機器２０を支持する支持部材３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、船舶に関する。

従来から、船舶から水中に放射される水中放射雑音の低減が求められている。水中放射雑音の音源の一つとしては、エンジン等の振動機器から発生する振動が挙げられる。

振動機器からの振動の伝達を抑制する技術としては、例えば、以下の特許文献１，２に記載されている技術がある。この技術では、床面等から振動機器を支持する支持部材を設け、この支持部材中に防振装置を設けている。このように、防振装置を設けることで、振動機器からの振動が支持部材、及び床面等を介して、水中に伝わる振動、言い換えると水中放射雑音を抑えることができる。

特開平６−１９３６７８ 特開平４−２２４３３４

上記特許文献１，２に記載の技術では、前述したように、水中放射雑音を抑えることができる。しかしながら、船舶を運用する者からは、より水中放射雑音を抑えることが要望されている。

そこで、本発明は、水中放射雑音をより抑えることができる船舶を提供することを目的とする。

前記目的を達成するための発明に係る第一態様としての船舶は、
左右一対の舷側及び船底を有する船体と、前記船体内に収容された振動機器と、前記舷側又は前記船底に対して直接又は間接的に固定され、前記振動機器の上方に配置された上部構造物と、前記舷側又は前記船底に対して固定され、前記振動機器の下方に配置された下部構造物と、前記上部構造物に接続され、前記上部構造物から下方向に延びて、前記振動機器が前記舷側及び前記下部構造物から空間を介して離間するよう、前記振動機器を支持する支持部材と、を備える。

当該船舶では、振動機器が下部構造物で支えられている場合よりも、振動機器から振動が船底まで伝播する振動伝播経路を長くすることができる。このため、当該船舶では、振動機器から振動が船底まで伝播する過程での振動減衰量を多くすることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第二態様としての船舶は、
前記第一態様としての前記船舶において、前記上部構造物は、前記一対の舷側にわたって設けられていてもよい。

当該船舶では、上部構造物の長さが左右方向で長くなるので、振動伝播経路を長くすることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第三態様としての船舶は、
前記第一又は第二態様の前記船舶において、前記上部構造物は、甲板であってもよい。

当該船舶では、上部構造物が甲板であるため、振動伝播経路を長くすることができると共に、振動伝播経路の幅を部分的に広くすることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第四態様としての船舶は、
前記第二又は第三態様の船舶において、前記上部構造物の両端は、前記舷側の満載喫水線よりも上方であってもよい。

当該船舶では、振動伝播経路をより長くすることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第五態様としての船舶は、
前記第一態様の船舶において、前記下部構造物から上方に向かって延びる柱材を備え、前記上部構造物は、前記柱材に固定されている。

当該船舶では、振動機器からの振動が、支持部材、上部構造物、柱材、及び下部構造物を介して、船底に伝播する。このため、当該船舶では、振動伝播経路の長さを長くすることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第六態様としての船舶は、
前記第一から第五のいずれかの一の態様の船舶において、前記支持部材は、前記支持部材の下端部で前記振動機器を支持してもよい。

前記目的を達成するための発明に係る第七態様としての船舶は、
前記第一から第六のいずれかの一の態様の船舶において、前記支持部材は、前記振動機器の下端を下方から支持する下端部を有してもよい。

当該船舶では、支持部材の上下方向の長さを長くすることができる。このため、当該船舶では、振動伝播経路を長くすることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第八態様としての船舶は、
前記第六態様の船舶において、前記支持部材の前記下端部が、前記振動機器における上下方向の重心位置を支持してもよい。

当該船舶では、支持部材における振動機器の支持位置でのモーメントを抑えることができる。このため、当該船舶では、振動伝播を抑えることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第九態様としての船舶は、
前記第一から第六のいずれかの一の態様の船舶において、前記支持部材に設けられ、前記支持部材と自身とを組み合わせた上下方向の重心位置を、前記振動機器における上下方向の重心位置に合せる重心位置調節部材を備えてもよい。

当該船舶では、支持部材における振動機器の支持位置でのモーメントをより抑えることができる。このため、当該船舶では、振動伝播をより抑えることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十態様としての船舶は、
前記第六から第九のいずれかの一の態様の船舶において、前記支持部材における上端部と下端部との間に設けられ、設けられた位置における剛性を高める補強材を備えてもよい。

当該船舶では、支持部材で補強材が設けられている部分における振動振幅が強制的に抑えられる。このため、当該船舶では、この部分で振動を減衰させることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十一態様としての船舶は、
前記第十態様の船舶において、前記振動機器の起振周波数における振動波の波長をλ、奇数をN、前記支持部材の前記下端部から前記補強材が設けられている位置までの距離をＤとした際に、下記式が成立してもよい。
Ｄ＝Ｎ／４×λ

当該船舶では、支持部材中で振動波の腹になる部分に補強材が設けられることになる。このため、振動振幅を効果的に抑えることができ、この部分で振動を効果的に減衰させることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十二態様としての船舶は、
前記第六から第十一のいずれかの一の態様の船舶において、前記振動機器の起振周波数における振動波の波長をλ、奇数をN、前記支持部材の上下方向の長さをＬとした際に、下記式が成立する。
Ｌ＝Ｎ／４×λ

当該船舶では、上部構造物と支持部材との接続位置が振動波の腹になる。このため、振動振幅を効果的に抑えることができ、上部構造物と支持部材との接続位置で振動を効果的に減衰させることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十三態様としての船舶は、
前記第六から第十二のいずれかの一の態様の船舶において、前記振動機器と前記支持部材の前記下端部との間に介在する下部防振材を備えてもよい。

当該船舶では、振動機器から支持部材に伝播する振動を抑制することができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十四態様としての船舶は、
前記第一から第十三のいずれかの一の態様の船舶において、前記上部構造物と前記支持部材の上端部との間に介在する上部防振材を備えてもよい。

当該船舶では、支持部材から上部構造物に伝播する振動を抑制することができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十五態様としての船舶は、
前記第一から第十四のいずれかの一の態様の船舶において、前記振動機器から振動が前記船底に伝播する経路である振動伝播経路を形成する部材の一部に設けられ、単位表面積当たりの質量が前記一部の単位表面積当たりの質量と異なるブロッキングマスを備えてもよい。

当該船舶では、振動伝播経路を伝播してきた振動の一部をブロッキングマスで反射させることができる。従って、当該船舶では、振動機器から船底への振動伝播を抑えることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十六態様としての船舶は、
前記第一から第十五のいずれかの一の態様の船舶において、前記振動機器から振動が前記船底に伝播する経路である振動伝播経路を形成する部材に、前記振動伝播経路に沿って設けられた制振材を備えてもよい。

当該船舶では、制振材により振動を減衰させることができる。

前記目的を達成するための発明に係る第十七態様としての船舶は、
前記第十六態様の船舶において、前記制振材は、制振塗料であってもよい。

当該船舶では、振動伝播経路を形成する部材に対して、容易に制振材を施工することができる。

本発明の一態様によれば、振動機器が発した振動が、船底に伝搬するのを抑制することができるため、水中放射雑音の低減を図ることができる。

本発明に係る第一実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第二実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第三実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第四実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第五実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第六実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第七実施形態における船舶の断面図である。 本発明に係る第八実施形態における船舶の断面図である。

以下、本発明に係る船舶の各種実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態における船舶について、図１を参照して説明する。なお、図１は、本実施形態における船舶の、船首尾方向に対して直交する断面における断面図である。

本実施形態の船舶１０は、船体１１と、船体１１内に設けられている甲板１４及び内底板１７と、甲板１４と内底板１７との間の内部空間Ａに収容されている振動機器２０と、振動機器２０を支える支持部材３０と、を備える。

船体１１は、船底１２と、左右一対の外板からなる舷側１３ａ，１３ｂと、を有する。右側の舷側１３ａは、船底１２の右端から上方に向けって延びている。左側の舷側１３ｂは、船底１２の左端から上方に向かって延びている。このため、船体１１は、船首尾方向に対して直交する断面での形状がＵ字状を成している。

甲板１４は、互いに平行な第一甲板１４Ａと第二甲板１４Ｂとを有する。第一甲板１４Ａは、第二甲板１４Ｂの上側に位置する。各甲板１４Ａ，１４Ｂは、いずれも、水平方向に広がり、左右の両端で舷側１３ａ，１３ｂに固定されている。言い換えると、各甲板１４は、左右一対の舷側１３ａ，１３ｂにわたって設けられている。また、各甲板１４Ａ，１４Ｂは、いずれも、満載喫水線Ｍよりも上方に位置する。なお、ここで言う満載喫水線Ｍとは、船舶１０の積載限界における喫水線のことである。第二甲板１４Ｂは、水平方向に広がっている甲板本体１５と、この甲板本体１５の下面に固定されている複数の甲板リブ１６と、を有する。この甲板リブ１６は、断面形状がＬ字状である。なお、甲板リブ１６の断面形状は、Ｌ字状に限定されず、例えば、Ｈ字状、Ｔ字状等であってもよい。

内底板１７は、船底１２の内面に沿って設けられている。よって、この内底板１７は、上下方向で船底１２と第二甲板１４Ｂとの間に配置されている。この内底板１７の左右方向の端は、船底１２に固定されている。

振動機器２０は、上下方向における内底板１７と第二甲板１４Ｂとの間の内部空間Ｓに配置されている。よって、振動機器２０にとって、第二甲板１４Ｂが上部構造物を成し、内底板１７が下部構造物を成す。振動機器２０は、自身が起振力を発生する機器である。例えば、船舶１０のエンジン、ポンプや圧縮機等の回転機械である。

支持部材３０は、水平方向に互いの間隔をあけて配置されている第一支持部材３０Ａと第二支持部材３０Ｂとを有する。振動機器２０は、水平方向における第一支持部材３０Ａと第二支持部材３０Ｂとの間に配置されている。第一支持部材３０Ａ及び第二支持部材３０Ｂは、いずれも、上下方向に延びる支持本体３１と、支持本体３１の上端から水平方向に突出している上部フランジ（上端部）３２と、支持本体３１の下端から水平方向に突出している下部フランジ（下端部）３３と、を有する。支持部材３０の上端部である上部フランジ３２は、上部構造物の一部を成す甲板リブ１６に接続されている。支持本体３１の上下方向の長さは、上下方向における内底板１７と第二甲板１４Ｂとの間の距離より短い。このため、下部フランジ３３は、下部構造物である内底板１７から上方に離間している。第一支持部材３０Ａの下部フランジ３３の上面及び第二支持部材３０Ｂの下部フランジ３３の上面には、下部防振材４１が設けられている。防振材は、例えば、ゴムである。各下部防振材４１の上には、振動機器２０が配置されている。振動機器２０の下端は、この下部防振材４１に接している。

防振材は、振動源から伝播する振動を減衰させる部材である。防振材としては、粘弾性を示す材料、又は、金属板やテープ等の基材に粘弾性を示す材料を貼り付けられたもの等がある。粘弾性を示す材料としては、アスファルト、ゴム、樹脂等の高分子材料がある。また、インピーダンスが互いに異なる材料で形成されている複数の層が積層されているものがある。さらに、近年では、防振材として、圧電セラミックス粉末等を用いて、圧電効果で振動エネルギーを電気エネルギーに変換した後、この電気エネルギーを熱エネルギーに変換するものもある。

振動機器２０は、支持部材３０により、下部防振材４１を介して下方から支持されている。支持部材３０で支持されている状態の振動機器２０は、舷側１３ａ，１３ｂ、下部構造物である内底板１７、さらに上部構造物である第二甲板１４Ｂから、空間を介して離間している。

ここで、仮に、振動機器２０が内底板１７に接し、この内底板１７により下方から支持されているとする。この場合、振動機器２０からの振動は、内底板１７のみを介して船底１２に伝播する。また、仮に、振動機器２０が、防振材を介して、内底板１７により下方から支持されているとする。この場合、振動機器２０からの振動は、防振材及び内底板１７のみを介して船底１２に伝播する。

一方、本実施形態では、振動機器２０が第二甲板１４Ｂから下方に延びる支持部材３０により支持されている。このため、振動機器２０からの振動は、支持部材３０、第二甲板１４Ｂ、舷側１３ａ，１３ｂを介して船底１２に伝播する。よって、本実施形態では、上記の場合に比べて、振動機器２０から船底１２までの振動伝播経路を長くすることができる。また、本実施形態では、上部構造物である第二甲板１４Ｂから下方に延びる支持部材３０により、振動機器２０の下端を支持するので、支持部材３０の上下方向の長さが長くなる。さらに、上部構造物である第二甲板１４Ｂは、満水喫水線Ｍより上方に位置する。このため、本実施形態では、振動機器２０からの船底１２までの振動伝播経路をより長くすることができる。さらに、本実施形態では、上部構造物が甲板１４Ｂであるため、振動伝播経路の幅を部分的に広くすることができる。

よって、本実施形態では、振動が振動伝播経路を伝播する過程で、振動の減衰量を多くすることができ、水中放射雑音を抑えることができる。また、本実施形態では、支持部材３０と振動機器２０との間に下部防振材４１が介在しているため、この観点からも、水中放射雑音を抑えることができる。

なお、本実施形態、及び後述の他の実施形態の船舶は、いずれも、二つの甲板１４Ａ，１４Ｂを有するが、甲板の数はこれに限定されない。また、本実施形態、及び他の実施形態の船舶では、いずれも、内底板１７と第二甲板１４Ｂとの間に振動機器２０が配置されている。しかしながら、振動機器２０は、上下方向で隣接する二つの甲板の間に配置されてもよい。このように振動機器２０を配置し、且つ上側の甲板に支持部材３０を接続する場合、振動機器２０にとって、上側の甲板が上部構造物を成し、下側の甲板が下部構造物を成す。

＜第二実施形態＞
本発明に係る第二実施形態における船舶について、図２を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ａも、第一実施形態の船舶１０と同様、船体１１と、甲板１４と、内底板１７と、振動機器２０と、振動機器２０を支える支持部材３０ａと、を備える。さらに、本実施形態の船舶１０ａは、内底板１７から上方に向かって延びる柱材３５と、柱材３５の上端に接続されている梁材３６と、を備える。

柱材３５は、水平方向に互いの間隔をあけて配置されている第一柱材３５Ａと第二柱材３５Ｂとを有する。梁材３６は、第一柱材３５Ａから第二柱材３５Ｂにわたって設けられている。この梁材３６は、第二甲板１４Ｂから下方に離間している。

支持部材３０ａは、第一実施形態と同様、第一支持部材３０Ａと第二支持部材３０Ｂとを有する。第一支持部材３０Ａ及び第二支持部材３０Ｂは、水平方向における第一柱材３５Ａと第二柱材３５Ｂとの間に配置されている。第一支持部材３０Ａ及び第二支持部材３０Ｂは、いずれも、梁材３６に接続されている上端部３２ａと、この上端部３２ａから下方に延びている支持本体３１と、支持本体３１の下端から水平方向に突出している下部フランジ３３と、を有する。振動機器２０は、第一実施形態と同様に、支持部材３０ａの下部フランジ３３により下方から支持されている。また、この振動機器２０の上方には、梁材３６が配置されている。よって、本実施形態では、振動機器２０にとって、梁材３６が上部構造物を成す。また、本実施形態では、この上部構造物が、柱材３５及び内底板１７を介して、船底１２に間接的に固定されている。

第一支持部材３０Ａの下部フランジ３３の上面及び第二支持部材３０Ｂの下部フランジ３３の上面には、第一実施形態と同様に、下部防振材４１が設けられている。振動機器２０の下端は、この下部防振材４１に接している。

本実施形態の振動機器２０は、舷側１３ａ，１３ｂ、下部構造物である内底板１７及び上部構造物である梁材３６から離間して、下部防振材４１を介して、支持部材３０ａにより支持されている。従って、本実施形態では、振動機器２０からの振動が、下部防振材４１、支持部材３０ａ、梁材３６、柱材３５、内底板１７を介して船底１２に伝播する。このため、本実施形態でも、第一実施形態と同様に、振動機器２０から船底１２までの振動伝播経路を長くすることができ、水中放射雑音を抑えることができる。

なお、本実施形態の内底板１７の両端が船底１２に固定されているが、内底板１７の両端が舷側１３ａ，１３ｂに固定されていてもよい。この場合、上部構造物である梁材３６は、柱材３５及び内底板１７を介して、舷側１３ａ，１３ｂに間接的に固定されていることになる。

＜第三実施形態＞
本発明に係る第三実施形態における船舶について、図３を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ｂは、支持部材３０ｂの上下方向の長さを調整した点と、支持部材３０ｂに補強リブ（補強材）４５を設けた点で、第一実施形態と異なり、その他の構成は第一実施形態と同様である。すなわち、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。

本実施形態では、支持部材３０ｂの上下方向の長さＬ[ｍ]を、下記（１）式が成立するように調整している。
Ｌ[ｍ]＝Ｎ／４×λ[ｍ] ・・・（１）
（１）式で、Ｎ[−]は奇数、λは振動機器２０の起振周波数における振動波の波長[ｍ]を示す。起振周波数とは、対象となる振動機器２０が発する、主要な振動モードにおける周波数のことである。

波長λ[ｍ]と起振周波数ｆ[Ｈｚ]との関係は、以下の式で示される関係がある。
λ[ｍ]＝〔{π／（２×ｆ[Ｈｚ]）}
×(Ｅ[Ｎ／ｍ^２]×Ｚ[ｍ^４]／ｗ[ｋｇ／ｍ])^２〕^２
上記式で、Ｅは支持部材のヤング率[Ｎ／ｍ^２]、Ｚは支持部材の断面二次係数[ｍ^４]、ｗは支持部材の単位長さあたりの質量[ｋｇ／ｍ]を示す。
よって、起振周波数ｆと、支持部材の材料力学的特性とを把握することができれば、起振周波数における振動波の波長を求めることができる。

また、本実施形態では、支持部材３０ｂの下端部３３から補強リブ４５が設けられている位置までの距離Ｄ[ｍ]を、下記（２）式が成立するように調整している。
Ｄ[ｍ]＝Ｎ／４×λ[ｍ] ・・・（２）

（１）式と（２）式とは、求める対象（Ｌ，Ｄ）が異なることを除いて同一である。これらの（１）式、（２）式は、いずれも、振動機器２０自身が発生する振動波の節６１からいずれかの腹６２ａ，６２ｂまでの距離を求める式である。よって、（１）式が成立するように、支持部材３０ｂの上下方向の長さＬを調整すると、振動機器２０自身が発生する振動波の腹６２ａが第二甲板１４Ｂと支持部材３０ｂとの接続部分の位置になる。この接続部分の剛性は、支持本体３１のいずれの位置の剛性よりも高い。このため、本実施形態では、振動波の腹６２ａにおける振幅を強制的に抑えることができ、この接続部分で振動を効果的に減衰させることができる。また、（２）式が成立するように、支持部材３０ｂの下端部３３から補強リブ４５を設ける位置までの距離Ｄを調整すると、振動波の腹６２ｂが補強リブ４５の位置になる。支持部材３０ｂで補強リブ４５が設けられている部分は、剛性が高い。このため、補強リブ４５を設ける位置を調整することでも、振動波の腹６２ｂにおける振幅を強制的に抑えることができ、補強リブ４５が設けられている位置で振動を効果的に減衰させることができる。

従って、本実施形態では、振動機器２０から船底１２への振動伝播を抑えることができ、結果として、第一実施形態よりも水中放射雑音を抑えることができる。

なお、本実施形態の補強リブ４５の断面形状がＬ字状であるが、例えば、Ｈ字状、Ｔ字状等であってもよい。また、本実施形態では、支持部材３０ｂの下端部から（２）式が成立する位置に補強リブ４５を設けている。しかしながら、他の位置に補強リブ４５を設けても、振動伝播を抑えることができる。但し、支持部材３０ｂの下端部から（２）式が成立する位置に補強リブ４５を設ける方が、前述の理由で振動伝播を抑える効果が高い。また、本実施形態では、補強リブ４５を支持部材３０ｂに設けているが、振動機器２０から船底１２までの振動伝播経路中であれば、他の部材に補強リブ４５を設けてもよい。例えば、補強リブ４５を第二甲板１４Ｂに設けてもよい。

また、本実施形態では、第一実施形態の変形例である。しかしながら、他の実施形態においても、本実施形態と同様に、支持部材の上下方向の長さを調整し、振動機器２０から船底１２までの振動伝播経路中に補強リブ４５を設けてもよい。

＜第四実施形態＞
本発明に係る第四実施形態における船舶について、図４を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ｃは、振動伝播経路を形成する部材の一部にブロッキングマス４６を設けた点で、第一実施形態と異なり、その他の構成は第一実施形態と同様である。すなわち、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。

本実施形態では、振動伝播経路を形成する部材である甲板リブ１６にブロッキングマス４６を取り付けている。このブロッキングマス４６とは、振動伝播経路を形成する部材中で、このブロッキングマス４６が設けられている部分の単位表面積当たりの質量に対して、単位表面積当たりの質量が異なる部材である。単位表面積当たりの質量を異ならせる方法としては、比重の異なる材料を用いる方法、同じ比重の材料でも断面形状を変える方法等がある。例えば本実施形態のように、断面形状がＬ字状の甲板リブ１６にブロッキングマス４６を設ける場合、甲板リブ１６と同じ断面形状でも、甲板リブ１６を形成する材料と比重が異なる材料で形成された部材をブロッキグマス４６として用いる方法がある。さらに、甲板リブ１６を形成する材料と同じ材料で形成されているものの、断面形状が四角形状等、他の断面形状の部材をブロッキングマス４６として用いる方法等がある。

本実施形態のように、振動伝播経路中にブロッキングマス４６を設けることにより、この振動伝播経路を伝播してきた振動の一部をこのブロッキングマス４６で反射させることができる。従って、本実施形態では、振動機器２０から船底１２への振動伝播を抑えることができ、結果として、第一実施形態よりも水中放射雑音を抑えることができる。

なお、本実施形態では、ブロッキングマス４６を甲板リブ１６に設けたが、振動伝播経路を形成する部材であれば、例えば、支持部材３０等に設けてもよい。

また、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。しかしながら、他の実施形態においても、本実施形態と同様に、振動伝播経路を形成する部材の一部にブロッキングマス４６を設けてもよい。

＜第五実施形態＞
本発明に係る第五実施形態における船舶について、図５を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ｄは、支持部材３０の上部フランジ３２と甲板リブ１６との接続部分に上部防振材４２を介在させた点で、第一実施形態と異なり、その他の構成は第一実施形態と同様である。すなわち、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。

上部防振材４２は、前述した下部防振材４１を構成する防振材と同じものである。よって、本実施形態では、この上部防振材４２により、船底１２に伝わる振動エネルギーが小さくなり、結果として、第一実施形態よりも水中雑音を抑えることができる。

なお、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。しかしながら、他の実施形態においても、本実施形態と同様に、支持部材３０と上部構造物との接続部分に上部防振材４２を介在させてもよい。

＜第六実施形態＞
本発明に係る第六実施形態における船舶について、図６を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ｅは、振動伝播経路を形成する部材の表面の一部に、この振動伝播経路に沿って制振材４３を設けた点で、第一実施形態と異なり、その他の構成は第一実施形態と同様である。すなわち、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。

本実施形態では、支持部材３０の支持本体３１の上下方向の全体に亘って、支持本体３１の表面に制振材４３を設けている。制振材４３は、これを形成する材料のずり変形により、振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、振動エネルギーを小さくする部材である。制振材としては、前述の防振材と同様、粘弾性を示す材料、又は、金属板やテープ等の基材に粘弾性を示す材料を貼り付けられたもの等がある。粘弾性を示す材料としては、アスファルト、ゴム、樹脂等の高分子材料がある。また、制振材として、圧電セラミックス粉末等を用いて、圧電効果で振動エネルギーを電気エネルギーに変換した後、この電気エネルギーを熱エネルギーに変換するものもある。

制振材４３が自身の形状を保持できる場合、制振材４３の施工時には、振動伝播経路を形成する部材の表面にこの制振材４３を貼り付ける。自身の形状を保持できる制振材としては、粘弾性を示す材料のうちで、固体状又はゲル状のもの等がある。さらに、このような制振材として、前述したように基材を含むもの等がある。また、制振材４３が自身の形状を保持できない液状のものである場合、制振材４３の施工時には、振動伝播経路を形成する部材の表面にこの制振材４３を塗布する。制振材が自身の形状を保持できない液状のものとしては、例えば、前述の高分子材料を含む制振塗料等がある。制振塗料は、対象に塗布された後、放置又は熱処理等で自身の形状を保持できる状態になる。この制振塗料を用いると、振動伝播経路を形成する部材に対して、容易に制振材を施工することができる。

本実施形態では、振動伝播経路を形成する部材の一部に、この振動伝播経路に沿って制振材４３を設けたことにより、船底１２に伝わる振動エネルギーが小さくなり、結果として、第一実施形態よりも水中雑音を抑えることができる。

なお、本実施形態では、支持本体３１の上下方向の全体に亘って制振材４３を設けている。しかしながら、例えば、支持本体３１の一部に制振材４３を設けてもよいし、上部フランジ３２や下部フランジ３３に制振材４３を設けてもよい。また、本実施形態では、支持部材３０に制振材４３を設けているが、振動伝播経路を形成する部材であれば、他の部材に制振材を設けてもよく、例えば、第二甲板１４Ｂに制振材４３を設けてもよい。但し、以上の場合、支持部材３０の下端部（下部フランジ）３３から制振材４３が設けられる位置までの振動伝播経路上の距離を、上記（２）式が成立することが好ましい。上記（２）式が成立する位置は、前述した様に、振動波の腹６２ｂの位置であるため、この制振材４３により振動を効果的に減衰させることができる。また、本実施形態では、振動伝播経路を形成する部材の表面に制振材を設けたが、振動伝播経路を形成する部材の内部に制振材４３を設けてもよい。この場合、部材を中空材とし、この中空材の内部に制振材４３を配置する。

また、本実施形態では、第一実施形態の変形例である。しかしながら、他の実施形態においても、本実施形態と同様に、振動伝播経路を形成する部材の一部に制振材４３を設けてもよい。

＜第七実施形態＞
本発明に係る第七実施形態における船舶について、図７を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ｆは、振動機器２０における上下方向の重心位置Ｃ２を支持部材３０ｃで支持する点で、第一実施形態と異なり、その他の構成は基本的に第一実施形態と同様である。すなわち、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。

以上の実施形態では、いずれも、支持部材が振動機器２０の下端を下方から支持している。本実施形態は、支持部材３０ｃが、振動機器２０における上下方向の重心位置Ｃ２を側方から支持している。このため、本実施形態の支持本体３１の上下方向の長さは、第一実施形態の支持本体３１の上下方向の長さより短い。

支持部材３０ｃの下部フランジ３３と振動機器２０との間には、以上の実施形態と同様に、下部防振材４１ｃが介在している。

第一実施形態のように、振動機器２０の下端を支持部材３０で支える場合、振動機器２０から受けるモーメントのモーメントアーム長さであって、支持位置を基準にした上下方向におけるモーメントアームの長さは、上下方向における振動機器２０の下端から振動機器２０の重心位置Ｃ２までの長さになる。一方、本実施形態のように、振動機器２０における上下方向の重心位置Ｃ２を支持部材３０ｃで支える場合、振動機器２０から受けるモーメントのモーメントアーム長さであって、支持位置を基準にした上下方向におけるモーメントアームの長さは、実質的に０になる。よって、本実施形態では、支持部材３０ｃにおける振動機器２０の支持位置に作用するモーメントを抑えることができる。このため、本実施形態では、振動機器２０から支持部材３０ｃへの振動伝播を抑えることができ、結果として、第一実施形態よりも水中放射雑音を抑えることができる。

第一実施形態では、振動機器２０の下端を下方から支持部材３０で支持している。このため、第一実施形態では、振動機器２０と支持部材３０との間に介在している下部防振材４１には、振動機器２０の荷重が圧縮力として作用する。一方、本実施形態では、振動機器２０の重心位置Ｃ２を振動機器２０を側方から支持している。このため、本実施形態では、振動機器２０と支持部材３０ｃとの間に介在している下部防振材４１ｃには、振動機器２０の荷重がせん断力として作用する。よって、本実施形態では、下部防振材４１ｃの剛性が第一実施形態よりも低下し、下部防振材４１による制振効果を高めることができる。

なお、本実施形態は、第一実施形態の変形例である。しかしながら、他の実施形態においても、本実施形態と同様に、支持部材３０ｃで、振動機器２０の上下方向における重心位置Ｃ２を支持してもよい。

＜第八実施形態＞
本発明に係る第八実施形態における船舶について、図８を参照して説明する。

本実施形態の船舶１０ｇは、第七実施形態の支持部材３０ｃに重心位置調節部材４７が設けられている点で、第七実施形態と異なり、その他の構成は第七実施形態と同様である。すなわち、本実施形態は、第七実施形態の変形例である。

重心位置調節部材４７は、支持部材３０ｃの下端部に設けられ、支持部材３０ｃと組み合わせた上下方向の重心位置Ｃ３を、振動機器２０の上下方向における重心位置Ｃ２に合せる。ここで、支持部材３０ｃと重心位置調節部材４７とを組み合わせたものを支持組体３７と言うことにする。

支持組体３７から受けるモーメントのモーメントアーム長さであって、支持組体３７による振動機器２０の支持位置を基準にした上下方向におけるモーメントアームの長さは、支持位置から支持組体３７における上下方向の重心位置Ｃ３までの長さになる。第七実施形態では、支持組体（重心位置調節部材４７を含まない）における上下方向の重心位置は、支持組体の上下方向のほぼ中間位置になる。このため、上記モーメントアームの長さは、支持組体の上下方向の長さのほぼ半分の長さになる。一方、本実施形態における支持組体３７の上下方向における重心位置Ｃ３は、振動機器２０の上下方向における重心位置Ｃ２である。このため、本実施形態では、上記モーメントアームの長さは、実質的に０になる。よって、本実施形態では、支持部材３０ｃにおける振動機器２０の支持位置に作用するモーメントを第七実施形態よりも抑えることができる。このため、本実施形態では、第七実施形態よりも、振動機器２０から支持組体３７への振動伝播を抑えることができ、結果として、第七実施形態よりも水中放射雑音を抑えることができる。

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ：船舶
１１：船体
１２：船底
１３ａ，１３ｂ：舷側
１４：甲板
１４Ａ：第一甲板
１４Ｂ：第二甲板（単に甲板、上部構造物）
１５：甲板本体
１６：甲板リブ
１７：内底板（下部構造物）
２０：振動機器
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ：支持部材
３０Ａ：第一支持部材
３０Ｂ：第二支持部材
３１：支持本体
３２：上部フランジ（上端部）
３２ａ：上端部
３３：下部フランジ（下端部）
３５：柱材
３６：梁材
３７：支持組体
４１，４１ｃ：下部防振材
４２：上部防振材
４３：制振材
４５：補強リブ（補強材）
４６：ブロッキングマス
４７：重心位置調節部材
６１：節
６２ａ，６２ｂ：腹
Ｃ２：振動機器の重心位置
Ｃ３：支持組体の重心位置
Ｍ：満載喫水線
Ｓ：内部空間

Claims (17)

1. 左右一対の舷側及び船底を有する船体と、
   前記船体内に収容された振動機器と、
   前記舷側又は前記船底に対して直接又は間接的に固定され、前記振動機器の上方に配置された上部構造物と、
   前記舷側又は前記船底に対して固定され、前記振動機器の下方に配置された下部構造物と、
   前記上部構造物に接続され、前記上部構造物から下方向に延びて、前記振動機器が前記舷側及び前記下部構造物から空間を介して離間するよう、前記振動機器を支持する支持部材と、
   を備える船舶。
2. 前記上部構造物は、前記一対の舷側にわたって設けられている、
   請求項１に記載の船舶。
3. 前記上部構造物は、甲板である、
   請求項１又は２に記載の船舶。
4. 前記上部構造物の両端は、前記舷側の満載喫水線よりも上方である、
   請求項２又は３の記載の船舶。
5. 前記下部構造物から上方に向かって延びる柱材を備え、
   前記上部構造物は、前記柱材に固定されている、
   請求項１に記載の船舶。
6. 前記支持部材は、前記支持部材の下端部で前記振動機器を支持している、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の船舶。
7. 前記支持部材は、前記振動機器の下端を下方から支持する下端部を有する、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の船舶。
8. 前記支持部材の前記下端部が、前記振動機器における上下方向の重心位置を支持している請求項６に記載の船舶。
9. 前記支持部材に設けられ、前記支持部材と自身とを組み合わせた上下方向の重心位置を、前記振動機器における上下方向の重心位置に合せる重心位置調節部材を備える、
   請求項８に記載の船舶。
10. 前記支持部材における上端部と下端部との間に設けられ、設けられた位置における剛性を高める補強材を備える、
    請求項６から９のいずれか一項に記載の船舶。
11. 前記振動機器の起振周波数における振動波の波長をλ、奇数をN、前記支持部材の前記下端部から前記補強材が設けられている位置までの距離をＤとした際に、下記式が成立する、
    Ｄ＝Ｎ／４×λ
    請求項１０に記載の船舶。
12. 前記振動機器の起振周波数における振動波の波長をλ、奇数をN、前記支持部材の上下方向の長さをＬとした際に、下記式が成立する、
    Ｌ＝Ｎ／４×λ
    請求項６から１１のいずれか一項に記載の船舶。
13. 前記振動機器と前記支持部材の前記下端部との間に介在する下部防振材を備える、
    請求項６から１２のいずれか一項に記載の船舶。
14. 前記上部構造物と前記支持部材の上端部との間に介在する上部防振材を備える、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の船舶。
15. 前記振動機器から振動が前記船底に伝播する経路である振動伝播経路を形成する部材の一部に設けられ、単位表面積当たりの質量が前記一部の単位表面積当たりの質量と異なるブロッキングマスを備える、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の船舶。
16. 前記振動機器から振動が前記船底に伝播する経路である振動伝播経路を形成する部材に、前記振動伝播経路に沿って設けられた制振材を備える、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の船舶。
17. 前記制振材は、制振塗料である、
    請求項１６に記載の船舶。

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