JP3053994B2 - 連結装置 - Google Patents

連結装置

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JP3053994B2
JP3053994B2 JP5068627A JP6862793A JP3053994B2 JP 3053994 B2 JP3053994 B2 JP 3053994B2 JP 5068627 A JP5068627 A JP 5068627A JP 6862793 A JP6862793 A JP 6862793A JP 3053994 B2 JP3053994 B2 JP 3053994B2
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エリック、トムセン
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エムエーエヌ、ビー、アンド、ダブリユ、ディーゼル、アクチセルスカブ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/16Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with special provision allowing movement of the pipe
    • F16L3/20Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with special provision allowing movement of the pipe allowing movement in transverse direction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえばエンジンなど
の振動にさらされる比較的薄い隔壁材を連結するための
連結装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンまわりで使用される部材には板
厚の薄い隔壁材がある。この薄い隔壁材は運転中のエン
ジンで励起される振動および熱膨張などの影響を直接受
けることになる。こうした部材の一例はエンジンに付設
される排気レシーバあるいはコンテナである。
【0003】エンジンの排気温度が変化した場合、隔壁
材は長手方向を横断する方向の寸法が変り、このため、
隔壁材を固定した支持要素との間の距離が伸び縮みす
る。隔壁材あるいは支持要素を損傷させないためにはこ
の伸び縮みを何らかの方法で吸収しなければならない。
【0004】したがって、隔壁材を連結する連結装置に
は特別なものが要求される。エンジンからの振動以外に
も隔壁材は船舶の航行中、船体からの力を外力として受
ける。
【0005】隔壁材を固定するときにエンジンに連結し
た、たとえば通路壁と固着して留めることがある。ここ
で用いられる連結装置は横断方向への変位が可能である
と同時に、横断方向に垂直に加わる大きな力を他の要素
に伝えられるようにしたものでなければならない。
【0006】従来の連結装置の一例を図3を参照して説
明する。
【0007】図3は大型ディーゼルエンジン用排気レシ
ーバを構成する比較的薄い隔壁材1の一部を示してい
る。水平に延びる隔壁材1は矢印Aで示す方向に長手軸
を有する。この隔壁材1は連結手段2によって、たとえ
ばエンジン上に固定されたターボチャージ、クーラ、排
気レシーバ等のため通路壁を構成する支持構造物3に連
結している。
【0008】この支持構造物3から立上がる第1のプレ
ート材4はボルト5によってそこに固定される。一方、
第2のプレート材6は隔壁材1から真直ぐ下に降りてお
り、これは隔壁材1に溶接によって接合されている。双
方のプレート材4、6は相手と対向する端部に設けられ
る第1の連結手段7によって互いに連結されている。こ
の第1の連結手段7は矢印Bで示す横断方向に柔軟に変
位するが、横断方向に垂直な方向には剛性があり、変位
しないようになっている。このため、これらの方向に生
じる力は一方のプレート材から他方のプレート材へ直接
伝えることができる。
【0009】この横断方向に備わる柔軟性によって第2
のプレート材6は横断方向にほぼ垂直な軸を中心として
第1のプレート材4に対して回動することができる。図
3に隔壁材1の強度を損なう振幅の大きい振動が生じた
ときの様子を一点鎖線で誇張して示す。第2のプレート
材6が隔壁材1の一部と共に第1の連結手段7の中央に
ある軸を中心にして回動するところが示される。図中、
Cは軸の中心である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、連結
装置に求められる働きはこれを支える支持要素と隔壁材
との間の距離が伸び縮みしても、これを連結装置が吸収
して隔壁材あるいは支持要素に過大な応力が生じないよ
うにすることである。
【0011】しかし、従来の連結装置は隔壁材に固定さ
れる第2のプレート材6を第1のプレート材4に対して
回動させるものであり、第2のプレート材6の固定部を
取囲む部分の隔壁材1に疲労性クラックが発生し、損傷
を免れることができない。
【0012】そこで、本発明の目的は隔壁材における疲
労性クラックの発生を抑えて損傷が生じるのをなくすよ
うにした連結装置を提供することにある。
【0013】
【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2枚のうちの1枚のプレート材と固く連結さ
れ、他の1枚のプレート材と第2の連結手段によって連
結された第3のプレートを備え、第2の連結手段は第1
の連結手段から横断方向にある距離をおいて設けられ、
かつ横断方向における支持構造物あるいは隔壁材のいず
れかに対する第3のプレート材の変位を可能にするよう
に構成したことを特徴とするものである。
【0014】
【作用】固定点を持つプレート材が振動するとき、疲労
性クラックが発生することはよく知られている。クラッ
クの発生原因について本発明は連結装置に用いられる第
2のプレート材が第1のプレート材に対して回動する点
に着目し、振動を励起させるこの動きを取り除く。
【0015】従来、この第2のプレート材が回動する場
合、中心となる軸が隔壁材の長手方向に垂直に、また横
断方向に垂直に保持される。
【0016】振動が起こるのは横断方向にある連結手段
に柔軟性があるからで、このとき、隔壁材の長手方向に
ある連結手段の一端は周期的に上下動を繰り返し、他端
でもこれと反対な同様な動きが生じ振動が大きくなる。
【0017】この第2のプレート材の振動により隔壁材
に繰り返し上下に反る動きが発生し、これが原因となっ
て疲労性クラックが発生する。本発明における第3のプ
レート材は連結される第1および第2のプレート材の動
きに常に追従している。
【0018】第2の連結手段は横断方向と垂直な方向に
第3のプレート材を固定している。第2の連結手段の固
定部分は第1のプレート材か第2のプレート材かのどち
らかである。
【0019】横断方向に並ぶ2つの連結手段の間には距
離が必要で、第3のプレート材が横断方向に垂直な軸を
中心として回動するのを防止する。
【0020】したがって、第3のプレート材は第1およ
び第2のプレート材の間で回動することはない。連結装
置は横断方向に垂直に作用する力を伝えるだけでなく、
隔壁部材から支持構造物にトルクも伝達し、隔壁部材が
湾曲するのを防止する。
【0021】このように連結装置に許されるのは横断方
向における純粋な変位のみである。本発明の連結装置は
横断方向に大きくたわむ一方で、横断方向に垂直に作用
する力を支持構造物に伝えることができる。
【0022】望ましくは第1および第2の連結手段は平
行に積み重ねられた多数の薄板をもって構成され、双方
の連結手段によって結ばれる2枚のプレート材は積み重
ねた薄板の各端部にそれぞれ固定される。隔壁材と支持
構造物との間の距離が変わるときには連結手段が変形し
つつ変化した距離を吸収する。また、薄板同士の間には
滑りが生じるので、連結手段は横断方向における剛さを
持つまでに至らない。さらに、積み重ねた薄板の各端部
にプレート材を固定しているので、連結手段での変形の
吸収を可能な限り大きくすることができる。
【0023】簡素な実施例とするには第3のプレート材
が第1および第2のプレート材と平行に延ばされ、かつ
第1および第2の連結手段が互いに平行に配置される。
【0024】横断方向に垂直方向の力が第2の連結手段
に作用する場合の応力を許容可能なレベルにする必要が
ある。過大な力を制限するために望ましくは第1および
第2の連結手段の間の距離が隔壁材と支持構造物との間
の少なくとも3分の1になるように構成する。
【0025】
【実施例】本発明の実施例を図1および図2を参照して
説明する。なお、図3に示されたものと同一の構成には
同一の符号を付している。第1および第2のプレート材
4、6は、図1に示すように、同一垂直面内にあり、自
由端となる端部にそれぞれフランジ8、9を有する。
【0026】第1の連結手段7はこの双方にフランジ
8、9にわたるように設ける。フランジ8、9の平面と
保持バー11、12との間に第1の連結手段7を挟みボ
ルト10を締め付けて堅くする。
【0027】連結手段7は金属の薄板を多数積み重ねて
構成したものであり、この薄板はすべてフランジ8、9
の長さを超える長さの連続したものを使用する。
【0028】一方、第3のプレート材13は第2のプレ
ート材6のフランジ9にフランジ14の接合面を合わ
せ、ボルト10によって固定されている。このフランジ
9、14同士の接合は第2のプレート材6と第3のプレ
ート材13とを固く結ばせる。
【0029】この第3のプレート材13は反対側の端部
に第2の連結手段16の一方の端部を取付けるフランジ
15を有する。第2の連結手段16は一方の端部が保持
バー17を用いてフランジ15に、また他方の端部が保
持バー19を用いて第1のプレート材4の基部21にそ
れぞれ固定されている。これらの保持バー17、19の
固定はボルト18、20によっている。
【0030】この第2の連結手段16により第3のプレ
ート材13と第1のプレート材4とが連結される。
【0031】第3のプレート材13は同時に双方の連結
手段7、16が曲がる間は図に矢印Bで示す横断方向に
ついては第2のプレート材6の移動に追従する。しか
し、薄板を重ねて構成した第2の連結手段16は平面に
沿って柔軟性がなく、第2のプレート材6が矢印Cの軸
を中心として回動するのを抑えることができる。
【0032】このように、本発明による連結装置には隔
壁材1から支持構造物3へのトルクの伝達が可能であ
る。
【0033】第1および第2の連結手段7、16は簡素
化のために同じような構成を用いてもよい。
【0034】プレート材4、6、13は平行に結ぶのが
より好ましい。このとき、双方の連結手段7、16を同
じ長さにする。
【0035】しかし、3枚のプレート材4、6、13の
うち、1枚ないし2枚は互いに傾けることも可能であ
る。連結手段7、16は互いに平行に配置する必要は必
ずしもない。
【0036】第3のプレート材13は横断方向の寸法を
実施例のものよりも短くすることができる。この場合、
第2の連結手段16は実施例のものよりも幾分か上方に
フランジを設ける。
【0037】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
第3のプレート材を1枚のプレート材と固く連結し、他
の1枚のプレート材と第2の連結手段によって連結し、
第2の連結手段を第1の連結手段から横断方向にある距
離をおいて設け、横断方向における支持構造物あるいは
隔壁材に対する第3のプレート材の変位を可能にしたか
ら、隔壁材における疲労性クラックの発生を効果的に抑
制することができ、隔壁材が損傷を受けるのを防止する
ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による連結装置の一実施例を示す立面
図。
【図2】本発明による連結装置の側面図。
【図3】従来の連結装置の側面図。
【符号の説明】
1 隔壁材 3 支持構造物 4 第1のプレート材 6 第2のプレート材 7 第1の連結手段 13 第3のプレート材 16 第2の連結手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 77/00 F16F 15/02 F01N 7/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】横断方向に振動および熱膨張して変位する
    隔壁材をその隔壁材から横断方向にある距離において設
    けられる支持構造物に連結するための装置であって、支
    持構造物に固定され隔壁材の方向に延びる端部を有する
    第1のプレート材と、隔壁材に固定され支持構造物の方
    向に延びる端部を有する第2のプレート材と、前記第1
    および第2のプレート材の各端部を連結し横断方向にお
    ける2枚の前記プレート材の変位を可能にする第1の連
    結手段とを具備したものにおいて、2枚のうちの1枚の
    該プレート材と固く連結され他の1枚の該プレート材と
    第2の連結手段によって連結された第3のプレート材を
    備え、前記第2の連結手段は前記第1の連結手段から横
    断方向にある距離をおいて設けられ、かつ横断方向にお
    ける前記支持構造物あるいは前記隔壁材のいずれかに対
    する該第3のプレート材の変位を可能にするように構成
    したことを特徴とする連結装置。
  2. 【請求項2】前記第1および第2の連結手段が平行に積
    み重ねられた多数の薄板をもって構成され、前記双方の
    連結手段によって結ばれる2枚の前記プレート材が前記
    積み重ねた薄板の各端部にそれぞれ固定されることを特
    徴とする請求項1記載の連結装置。
  3. 【請求項3】前記第3のプレート材が前記第1および第
    2のプレート材と平行に延ばされ、かつ前記第1および
    第2の連結手段が互いに平行に配置されることを特徴と
    する請求項1または2記載の連結装置。
  4. 【請求項4】前記第1および第2の連結手段の間の距離
    が前記隔壁材と支持構造物との間の距離の少なくとも3
    分の1に相当することを特徴とする請求項1ないし3記
    載の連結装置。
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DK177989B1 (en) * 2014-02-27 2015-02-16 Man Diesel & Turbo Deutschland A large two-stroke internal combustion engine and an exhaust gas receiver for a large two-stroke internal combustion engine
JP6713745B2 (ja) * 2014-10-07 2020-06-24 ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル アーゲー レシプロ式内燃機関、とりわけ2サイクル大型ディーゼル・エンジン、及び混合流路、とりわけ混合管路

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