JP3234637B2 - 防舷材 - Google Patents

防舷材

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JP3234637B2
JP3234637B2 JP20107792A JP20107792A JP3234637B2 JP 3234637 B2 JP3234637 B2 JP 3234637B2 JP 20107792 A JP20107792 A JP 20107792A JP 20107792 A JP20107792 A JP 20107792A JP 3234637 B2 JP3234637 B2 JP 3234637B2
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真一 梶ケ谷
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Bridgestone Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ほぼ円筒状をなすゴ
ムもしくはゴム状弾性体を具える防舷材、とくには、弾
性体軸線と交差する方向の外力に対して十分な強度をも
たらすとともに、吸収エネルギー量を有効に高めること
ができる防舷材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来既知の防舷材としては、たとえば実
公平2−30505 号公報に開示されたものがある。これ
は、図4に軸線方向断面図で示すように、弾性ゴムから
一体的に作られた肉厚の中空体であって、該中空体は、
直円錐台状の支承部aと、該支承部の底面に沿って半径
方向に延びる環状の取付部bと、該支承部aの台面の周
縁部から底面と反対側に延びる筒状の受衝部cとから成
り、該受衝部cの高さh及び最小外径r2 が中空体全体
の高さHおよびその支承部の最大内径r1 に対し、 r1 ≧r2 及び0.15H≦h≦0.35H の関係を有すると共に、前記受衝部cの周面の母線が、
上記支承部aの仮想台面に対し直交するか又は母線の延
長線と該仮想台面とが作る仮想直円錐の底面が、80°以
上90°未満であることを特徴とするものであり、これに
よれば、接舷初期における反力が小さく、しかも大きな
エネルギー吸収量を有する改良された防舷材がもたらさ
れるとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
技術にあっては、円筒状をなす受衝部の高さhが、中空
全体の高さHに対して 0.15H≦h≦0.35H の範囲にあって、その受衝部高さhの、中空体全体の高
さHに占める割合が比較的大きいことから、中空体軸線
と交差する方向の接舷荷重の作用に対する強度が、支衝
部に比してはるかに小さくなり、それ故に、たとえば、
船舶が傾斜してその受衝部に衝接した場合には、その受
衝部が、緩衝機能を有効に発揮することなく折曲変形す
るおそれが高かった。
【0004】しかも、この防舷材では、接舷荷重の作用
によって、それが軸線方向断面内で、壁部から全体的に
S字状をなす形状に変形するに当り、その変形が、支衝
部内面同志および、支衝部外面と受衝部外面とのそれぞ
れが相互に接触することによって制限されることになる
ため、吸収エネルギー量をそれほど大ならしめることが
できないという問題があった。
【0005】そしてさらに、この従来技術では、支承部
の最大内径を、受衝部の最小外径以上の寸法としている
ことから、防舷材の、岸壁その他への取付面積が大きく
なるという不都合があった。
【0006】この発明は、従来技術の有するかかる問題
をことごとく解決するものであり、接舷荷重の作用方向
のいかんにかかわらず、緩衝機能の、常に十分なる発揮
を担保し、また、吸収エネルギー量を一層増加させ、さ
らに、据付面積を十分小ならしめることができる防舷材
を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の防舷材は、全
体としてほぼ円筒状をなす、一体的に作られた肉厚の
ムもしくはゴム状弾性体の基端部に、岸壁その他への取
付けフランジを設けるとともに、その弾性体の先端に剛
性スペーサを取付けて、その弾性体の変形それ自体によ
りエネルギーを吸収する中空構造としたところにおい
て、前記弾性体の基端部側の約半部を直円筒状とすると
ともに、その直円筒状部分より先端側の外輪郭形状を
截頭円錐状とし、前記剛性スペーサの高さを、弾性体
の高さの0.05〜0.3 倍の範囲としたものである。
【0008】
【作用】この防舷材では、ゴムもしくはゴム状弾性体の
先端側部分の外輪郭形状を、ほぼ截頭円錐状とすること
によって、軸線と交差する方向の接舷荷重の作用に対し
て、その截頭円錐状部分の強度を十分に高めることがで
きるので、截頭円錐状部分は、接触荷重の作用方向のい
かんにかわらず、常にすぐれた緩衝機能を発揮すること
ができ、併せて、エネルギー吸収機能を発揮することが
できる。
【0009】なおこの弾性体では、その基端部側の約半
部を直円筒状としているも、この直円筒状部分は、岸壁
その他への取付部に近接して位置することから、その直
円筒状部分に、それの軸線と交差する方向の接舷荷重が
作用しても、その部分のモーメントアームが短かく、そ
れ故に、直円筒状部分の折曲変形を有効に防止すること
ができる。
【0010】またここでは、防舷材が接触荷重によっ
て、その極限まで圧縮変形されるに当り、剛性スペーサ
の作用下で、舷側の、防舷材への衝接を十分に防止でき
ることはもちろん、その剛性スペーサの、円筒状弾性体
内への潜り込みおよび、直円筒状部分の拡径及び先端の
載頭円錐状部分のS字状変形による円筒状弾性体内への
潜り込みにより、吸収するエネルギー量を、従来技術の
それより一層大ならしめることができる。
【0011】しかもこの防舷材は、弾性体の基端部側を
直円筒状とし、防舷材の取付けを、基端部に設けた取付
けフランジによって行うことから、基端部部分を截頭円
錐形状とした従来技術に比して、取付面積を有効に低減
させることができる。
【0012】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、この発明の実施例を示す部分断面図で
あり、図中1は、全体としてほぼ円筒状をなすゴムもし
くはゴム状の弾性体を示し、2は、その弾性体1の、基
端部に設けた取付けフランジを、また3は、弾性体1の
先端に取付けられて、その先端径と同等もしくは、それ
以下の輪郭寸法を有する剛性スペーサをそれぞれ示す。
なお、取付けフランジ2および弾性体先端部のそれぞれ
は、剛性材料からなるそれぞれの埋設リング4,5を有
する。
【0013】そしてここでは、弾性体1の基端部側の約
半部を直円筒状部分6とするとともに、その直円筒状部
分6より先端側の部分を外輪郭形状がほぼ截頭円錐状を
なす部分7とする。ここで好ましくは、弾性体1の基端
部分の外周面で、取付けフランジ2の突出基端に、断面
形状がたとえば弧状をなす環状溝8を設けるとともに、
その弾性体1の先端部分の外周面に、埋設リング5より
わずかに基端部側に位置して、断面形状が、これもたと
えば弧状をなす環状溝9を設け、これらのそれぞれの環
状溝8,9によって、弾性体1の、圧縮変形時の変形挙
動を常に一定ならしめる。
【0014】さらにここでは、剛性スペーサ3の高さh
0 を、弾性体全体の高さH0 の0.05〜0.3 倍とすること
によって、剛性スペーサの前面に設置する受衝フレーム
及び受衝パッド又は船体と弾性体との当接による破損を
防止することが出来る。すなわち、それが0.05倍未満で
は、弾性体外壁が前面フレーム又は船体と早期に接触
し、弾性体の破損並びに圧縮変形量を低下する要因とな
る。一方、それが0.3 倍を越えると、全体の高さが高く
なり過ぎ横剛性が低下し、チェーン又は、杭等による支
持が必要となり大幅なコストアップの要因となる。
【0015】ところで、ここおいてより好ましくは、直
円筒状部分6の高さh1 を、弾性体全体の高さH0 の0.
4 〜0.6 倍、また、その直円筒状部分6の弾性体肉厚t
を、弾性体全体の高さH0 の0.1 〜0.25倍、さらに、直
円筒状部分6と、截頭円錐状部分7とのそれぞれの内表
面の交角αを160 °〜175 °の範囲とすることによっ
て、剛性スペーサを直円筒状内部に導く拡径量を確保で
き、圧縮変形量の増大あ確保できる。
【0016】なおここで、直円筒状部6の外径Dを、弾
性体先端の外径d以下の寸法とした場合には、先端の載
頭円錐状弾性体が直円筒状弾性体内部への潜り込みが生
じなくなり、圧縮変形量を増加させることができない。
【0017】以上のように構成してなる防舷材は、図2
(a) に示すように、その取付けフランジ2をアンカーボ
ルトその他によって、たとえば岸壁11に固定し、そして
剛性スペーサ3の前面に受衝板12を固定することにより
使用に供される。
【0018】ここで、受衝板12に接舷荷重が作用した場
合には、弾性体1は、図2(b) に示すように、直円筒状
部分6と截頭円錐状部分7との境界部分の拡径変形挙動
の下で、その軸線方向に弾性的に圧縮変形され、これに
よって、緩衝機能およびエネルギー吸収機能のそれぞれ
が有効に発揮される。
【0019】弾性体1のこの圧縮変形は、接舷荷重の大
きさに応じて図2(c) および(d) に示すように進行し、
直円筒状部分6の内表面と、截頭円錐状部分7の内表面
とが、図2(d) に示すように相互接触した状態でその圧
縮変形の進行が停止される。
【0020】このように、ここでの弾性体1の圧縮変形
は、直円筒状弾性部の拡径、次いで、載頭円錐状弾性部
の潜り込み及び剛性スペーサの潜り込みの順で行われる
ので、従来技術に比して圧縮変形量を大ならしめて、エ
ネギー吸収量を有効に増加させることができる。
【0021】また、弾性体1の上述したような圧縮変形
に際しては、剛性スペーサ3がその弾性体内に潜り込む
ことから、受衝板12および/または舷側が、圧縮変形さ
れた截頭円錐状部分7の外表面に当接するのを十分に防
止することができ、これによってもまたエネルギー吸収
量を増加させることができる。
【0022】しかも、この防舷材によれば、弾性体1の
先端側部分を截頭円錐状部分7として、軸線と交差する
方向の外力に対する剛性を高めることにより、たとえ
ば、斜め方向および横方向からの接触荷重に対しても、
その截頭円錐状部分7の折れ曲がり変形を有効に防止し
て、防舷材それ自体の、十分適正な圧縮変形をもたらす
ことができ、この結果として、所要に応じた緩衝機能お
よびエネルギー吸収機能のそれぞれを有効に発揮させる
ことができる。なおこの場合、直円筒状部分6に折れ曲
がり変形が生じるおそれのないことは前述した通りであ
る。
【0023】加えてここでは、直円筒状部分6の基端部
に設けた取付フランジ2によって防舷材の取付けを行う
ことから、その防舷材の、取付けのための占有面積を効
果的に低減させることができる。
【0024】図3に、以上のように構成してなる発明防
舷材と、前述した従来の防舷材との、歪量に対する反力
および吸収エネルギーの関係を示す。これよれば、従来
防舷材では許容圧縮歪量57.5%、反力1.5tf で、吸収エ
ネルギーが0.122tf ・m であるに対し、発明防舷材で
は、許容圧縮歪量が62.5%、反力が1.5tf で、吸収エネ
ルギーが0.152tf ・m であって、発明品では、変形量お
よび吸収エネルギー量をともに有効に増加させ得ること
が明らかである。
【0025】なおここで用いた発明防舷材の寸法諸元
は、 H0 :200 mm h0 : 16 mm φd:166 mm φD:188 mm であり、従来防舷材の寸法諸元は、図4に絶対値で示す
通りである。
【0026】
【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明によれば、弾性体の軸線と交差する方向の
外力の作用に対して、とくには截頭円錐状部分の折曲変
形を十分に防止することができ、また、吸収エネルギー
量を一層増加させることができ、さらには、防舷材の据
付面積を有効に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す部分断面図である。
【図2】防舷材の据付け状態およびそれの変形状態を示
す略線図である。
【図3】歪量に対する反力および吸収エネルギーを示す
グラフである。
【図4】従来例を示す軸線方向断面図である。
【符号の説明】
1 弾性体 2 取付けフランジ 3 剛性スペーサ 4,5 埋設リング 6 直円筒状部分 7 截頭円錐状部分 8,9 環状溝 H0 弾性体高さ h0 スペーサ高さ h1 直円筒状部分高さ t 弾性体肉厚 α 交角

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】全体としてほぼ円筒状をなす、一体的に作
    られた肉厚のゴムもしくはゴム状弾性体の基端部に、岸
    壁その他への取付けフランジを設けるとともに、その弾
    性体の先端に剛性スペーサを取付けてなり、その弾性体
    の変形それ自体によりエネルギーを吸収する中空構造の
    防舷材であって、 前記弾性体の基端部側の約半部を直円筒状とするととも
    に、その直円筒状部分より先端側の外輪郭形状をほぼ截
    頭円錐状とし、前記剛性スペーサの高さを、弾性体の高
    さの0.05〜0.3 倍の範囲としてなる防舷材。
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