JPH0421006B2 - - Google Patents

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JPH0421006B2
JPH0421006B2 JP58151485A JP15148583A JPH0421006B2 JP H0421006 B2 JPH0421006 B2 JP H0421006B2 JP 58151485 A JP58151485 A JP 58151485A JP 15148583 A JP15148583 A JP 15148583A JP H0421006 B2 JPH0421006 B2 JP H0421006B2
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JP
Japan
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fender
impact
cylindrical body
impact receiving
diameter side
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Bridgestone Corp
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/20Equipment for shipping on coasts, in harbours or on other fixed marine structures, e.g. bollards
    • E02B3/26Fenders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、港湾ないし海洋における船舶や浮遊
構造物の衝撃を緩衝するための防舷装置に関する
ものである。
第1図ないし第4図に図示されるように、従来
の防舷材aにおいては、正方形板状の受衝部bの
外周縁に、中空の4角錐台状の支衝部cの上端縁
が一体に結合された形状に形成され、第2図に図
示されるように、支衝部cは略一様な肉厚で一定
な傾斜を有している。
従つて、船舶の接舷時に、防舷材aが圧縮力を
受ける際の力学的現象は次のようになる。
第3図において、支働平坦部dの厚さをtd、支
衝隅角部eの厚さをteとすると、各部d,eの断
面2次モーメントId,Ieは、それぞれ厚さtd,te
の3乗に比例する。
また防舷材aに圧縮力Pが働いた場合、その圧
縮力Pが比較的小さい間は受衝部bおよび支衝部
cはいずれも弾性変形をするが、圧縮力Pが大き
くなつて座屈荷重を越えると、支衝部cは座屈変
形し、その座屈荷重Pcは Pc=kEI/l2 ………(1) ただしk:比例常数 E:弾性係数 となり、断面2次モーメントIに比例する。
そして支衝平坦部厚さtdと支衝隅角部厚さteは
第3図から明らかなように、 te>td であり、その結果 Ie≫Id となるため、支衝平坦部dに比べて支衝隅角部e
は、座屈変形を起しにくく、従つて支衝平坦部d
のみが座屈変形を起すこととなる。
この座屈変形を起す場合、支衝隅角部eは、受
衝面に平行な面に沿う曲げ変形に対する抵抗性、
即ちその方向の曲げ剛性により、直角を維持する
ため、第4図に図示されるように、相対する受衝
平坦部d1が外側に膨らむと、他方の相対する受衝
平坦部d2が内側にへこみ、大きな座屈荷重を有す
る支衝隅角部eは、支衝部c全体の座屈を起させ
ないようにする抵抗に左程大きな影響を与えるこ
とができず、反力の大きい圧縮弾性変形領域から
反力の小さな座屈変形領域に急速に変化し、その
結果、船舶の衝撃吸収エネルギーが小さかつた。
本発明は、このような難点を克服した防舷材の
改良に係り、ゴムの如き比較的小さな弾性係数を
有する弾性体からなる中空テーパ筒状体の小径側
または大径側のいずれか一方を受衝端となし、他
方を取付け端となした防舷材において、前記筒状
体の肉厚を小径側より大径側に向かつて薄肉とな
し、該筒状体外周の受衝端側所定位置に溝を形成
し、該筒状体の内面を円錐台面となし、その外面
を多角錐台面となしたことを特徴とするもので、
その目的とする処は、構造が簡単で安定して変形
しうる衝撃吸収エネルギーの大きな防舷装置を供
する点にある。
本発明においては、前記したようにゴムの如き
比較的小さな弾性形数を有する弾性体からなる中
空テーパ筒状体の小径側または大径側のいずれか
一方を受衝端となし、他方を取付け端となした防
舷材において、前記筒状体の肉厚を小径側より大
径側に向かつて薄肉となしたため、防弦装置全体
における単位圧縮変形量当りの圧縮力、換言すれ
ば圧縮ばね常数を圧縮力の小さい場合には小さ
く、圧縮力が増加するにつれて大きくすることが
でき、衝撃初期時では柔らかく衝撃を吸収できる
とともに、衝撃が進むにつれて漸次強く衝撃力を
負担することができる。
また本発明では、前記筒状体外周の受衝端側所
定位置に溝を形成したため、同溝より受衝端の距
離が前記筒状体全体の長さに比べて小さく、同溝
のない筒状体の座屈荷重に比べて前記溝を設けた
筒状体の座屈荷重は前記(1)から明らかなように著
しく大きくなる。
さらに本発明においては、前記筒状体の内面を
円錐台面となし、その外面を多角錐台面となした
ため、前記筒状体の厚さが周方向に亘り徐々に変
化して、同筒状体の断面2次モーメントIも局部
的に大きく変化せずに緩やかに変化し、その結
果、船舶衝撃時には、反力の大きな圧縮弾性変形
領域から、反力の比較的大きな弾性一座屈遷移変
形領域を介して外方へ膨らんで変形する反力の比
較的小さな座屈変形領域に徐々に移行し、従つて
船舶の衝撃吸収エネルギーは大きい。
さらにまた本発明においては、前記筒状体の厚
さが周方向に亘り徐々に変化するため、同筒状体
の応力分布が緩やかに変化して、応力集中が阻止
され、疲労に対する耐久性が向上し、しかも方向
性が減少する。
以下第5図ないし第7図に図示された本発明の
一実施例について説明する。
1はゴム製弾性体からなる防舷材で、同防舷材
1は、受衝部2と、それに平行な取付部3と、同
取付部3から受衝部2に向い内向きに傾斜して立
設された支衝部4とで構成され、同支衝部4は第
6図ないし第7図に図示されるように、内部が中
空で外周面は8角錐台面状にかつ内周面は円錐台
面状に形成されている。
また前記防舷材1の外周面は、取付部3底面か
ら受衝部2の上面迄の高さをHとすると、取付部
3より受衝基部5(この位置は、受衝部2上面よ
り略0.1Hとなつている)に向かつて内方へ垂直
線に対し9゜±2゜の所定角度θ1に傾斜した角錐台面
に形成され、同受衝基部5より受衝部2上面へは
垂直に形成されている。さらに防舷材1の外周面
において、受衝部2上面より0.2Hの位置に、断
面が0.01〜0.015H程度の半径の半円孤状上溝6が
全周に亘り形成されている。さらに前記半円孤状
上溝6と略同様な形状および寸法の下溝7が、防
舷材1の外周面における取付部3底面より略
0.1Hの位置に形成されている。
一方、防舷材1の内面は、受衝部2上面より
0.2Hの位置にある受衝下端部8の間と、取付部
3下面より0.035Hの位置にある取付上端部9の
間とで、垂直な円筒面に形成され、前記取付上端
部9より受衝下端部8に向かつて内方へ垂直線に
対し12.5゜±2.5゜の所定角度θ2に母線が傾斜した円
錐台面に形成されている。
また受衝基部5に隣接した支衝部4における四
隅角部4aの肉厚tは 0.16Ht0.24H となるように設定されている。
さらに前記防舷材1の外周面において、受衝基
部5から受衝部2に亘り、0.03H〜0.05Hの曲率
γの曲面が形成されている。
しかして前記防舷材1の取付部3は図示されな
い岸壁に2個または3個以上並んで取付けられ、
Iビームを格子状に組立ててその表面に合成樹脂
製等の受衝パツドを張着した図示されない受衝材
が、前記2個または3個並んで岸壁に取付けられ
た防舷材1の受衝部2に一体に固着され、これら
防舷材1および受衝材で防舷装置が構成されてい
る。
第5図ないし第7図に図示された実施例は前記
したように構成されているので、受衝材を介して
防舷材1に船舶等の衝撃荷重が加わると、第7図
に図示されるように、同防舷材1は変形する。
すなわち、百分率で表示した防舷材1の歪εを
パフメータとし、第7−A図ではε=0、第7−
B図ではε=10、第7−C図ではε=20、第7−
D図ではε=30、第7−E図ではε=40、第7−
F図ではε=50、第7−G図ではε=55の状態の
防舷材1の変形形状がそれぞれ示されている。
第7図から明らかなように、歪εが10程度の小
さい状態では、上溝6はつぶれてその上下側面が
相互に密着することはないが、歪εが20を越える
と、上溝6はつぶれてその上下側面が相互に密着
するとともに、支衝部4は外方へ膨らみ始める。
支衝部4の四隅角部4aは中央部4bに比べて
適当な比率で厚肉となつて、受衝部2と平行な面
に沿つて四隅角部4aが曲げ変形をしようとする
のに対する抵抗性すなわち四隅角部4aの曲げ剛
性が左程大きくないため、支衝部4が外方へ膨張
変形を始めて歪εが20より30に近くなつた場合
に、第4図の如き中央部4bの膨らみとへこみを
交互に越すことなく、4個の中央部4bが全て膨
張変形を起し、防舷材1の圧縮ばね常数の急激な
低下を阻止して、衝撃エネルギーを充分に吸収で
きる。
さらに第7−E図、第7−F図に図示されるよ
うに歪εが40〜50と増大すると、上溝6より取付
部3側に隣接した支衝部4はさらに外方へ膨らむ
変形を起し、一方上溝6より上方の受衝部2は外
方へ膨らむ変形を起さないため、上溝6を境とし
支衝部8は次第に座屈を起し始め、上溝6より上
方の受衝部2は次第に外方へ膨出した支衝部4内
に陥没していく変形を起す。
さらにまた第7−G図に図示されるように、歪
εが55になると、支衝部4における中央部4bの
外面と受衝部2の下面とには間隙があるが、その
四隅角部4aの外面と受衝部2の下面とは接触す
ることになる。
この場合、支衝部4の外面はθ1なる角度で先細
に傾斜し、肉厚の薄い支衝部4の基部は、圧縮荷
重の増大により支衝部4の膨らみ変形が進行する
につれて垂直から外方へ逆向きに傾斜角度が変る
ため、座屈による圧縮ばね常数の急激な低下を抑
制することができる。
このように本実施例においては、取付部3より
受衝部2に向つて次第に支衝部4を厚肉に形成し
たため、同支衝部4の外面が先細に形成されて
も、受衝部2と平行な平面で截断した支衝部4の
断面積は左程変化せず、略一定となり、圧縮荷重
に対する圧縮歪が、防舷材1の全長に亘り略一定
に保持され、衝撃エネルギーを有効に吸収しう
る。
また本実施例では、防舷材1の外周に上溝6お
よび下溝7を形成し、同上溝6および下溝7を境
に支衝部4を座屈変形させるようにしたため、座
屈長さlを短縮して、座屈荷重Pcを著しく増加
させることができる。
従つて、前記した圧縮弾性変形領域から座屈遷
移領域を経て座屈変形領域に亘る衝撃吸収エネル
ギーを大巾に増加させることができる。
また本実施例においては、支衝部4における中
央部4bは全べて外側へ膨らみ変形を起すため、
安定して衝撃力を緩衝することができる。
さらに本実施例においては、支衝部4の肉厚が
周方向に亘り緩やかに変化するため、応力の集中
が避けられ、局部的応力の集中による疲労が減少
し、耐久性が向上する。
さらにまた本実施例では、支衝部4の外面上下
部に溝6,7を形成したため、支衝部4の上下方
向中間部の外側への膨らみ変形を円滑に起させる
ことができる。
第5図ないし第7図に図示された実施例では、
支衝部4の先細先端に隣接した部分を受衝部2と
し、支衝部4の基端に隣接した部分を取付部3と
したが、これを逆にしてもよい。
また第5図ないし第7図に図示の実施例では、
支衝部4の内面を一様な傾斜角θ1に傾斜させた
が、第8図に図示するように、取付部3から
0.3Hの所で、θ1よりも1〜2゜小さな角度θ3に支衝
部4の内面を傾斜させてもよい。
さらに第5図ないし第8図に図示した実施例で
は、受衝部2にフランジを一体に形成し、同フラ
ンジを支衝部4より外方へ突出させていたが、第
9図に図示するように、フランジを除去し、支衝
部2に鉄板10を完全に埋設し、同鉄板10にナ
ツト11を一体に固着し、このナツト11を介し
て図示されない受衝材を取付けてもよく、あるい
は、鉄板10を受衝部2の外壁と同一面に埋設
し、もしくはナツト11の代りにボルトを鉄板1
0に固着してもよい。
第9図に図示の実施例では、フランジを除去し
たため、防舷材1の外周面がフランジに接触する
ことがないため、防舷材1の圧縮ばね常数が急激
に増大することがなくなり、船舶の接舷時等にお
ける緩衝性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の防舷装置の平面図、第2図は第
1図の−線に沿つて截断した縦断側面図、第
3図は第1図の−線に沿つて截断した横断平
面図、第4図はその圧縮状態を図示した平面図、
第5図は本発明に係る防舷材の一実施例を図示し
た縦断側面図、第6図は第5図の−線に沿つ
て截断した横断平面図、第7図はその圧縮状態を
図示した説明図、第8図および第9図はそれぞれ
他の実施例の縦断側面図である。 1……防舷材、2……受衝部、3……取付部、
4……支衝部、5……受衝基部、6……上溝、7
……下溝、8……受衝下端部、9……取付上端
部、10……鉄板、11……ナツト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ゴムの如き比較的小さな弾性係数を有する弾
    性体からなる中空テーバ筒状体の小径側または大
    径側のいずれか一方を受衝端となし、他方を取付
    け端となした防舷材において、前記筒状体の肉厚
    を小径側より大径側に向かつて薄肉となし、該筒
    状体外周の受衝端側所定位置に溝を形成し、該筒
    状体の内面を円錐台面となし、その外面を多角錐
    台面となしたことを特徴とする防舷材。
JP58151485A 1983-08-22 1983-08-22 防舷材 Granted JPS6043515A (ja)

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AU30420/84A AU551137B2 (en) 1983-08-22 1984-07-09 Marine fender
US06/629,382 US4601611A (en) 1983-08-22 1984-07-10 Marine fender
DE8484304818T DE3466261D1 (en) 1983-08-22 1984-07-13 Marine fender
EP84304818A EP0135997B1 (en) 1983-08-22 1984-07-13 Marine fender

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JPS6043515A JPS6043515A (ja) 1985-03-08
JPH0421006B2 true JPH0421006B2 (ja) 1992-04-08

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EP (1) EP0135997B1 (ja)
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AU (1) AU551137B2 (ja)
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