JPH08219377A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主機関と船体構造物との間に介設される防振
装置において、主機関の振動成分以外の静的相対変位を
吸収する機能と、振動に対するダンピング機能とを具備
させる。 【構成】 主機関１に連接する第１のステー32と、船体
構造物４に連接する第２のステー33との間に、容器31
と、傾斜面30ｂ，30ｃを有するコマ状抵抗体30とからな
る振動抑制装置を介設し、容器31に粉粒体38を注入する
ことにより、振動のような急速な動き（容器31と抵抗体
30との間における相対的な動き）に対して抵抗体30の傾
斜面30ｂ，30ｃと粉粒体38との間で大きな抵抗力を発生
させ、この抵抗力でダンピング作用を行なわせる。なお
緩やかな静的変化に対しては抵抗力を殆ど発生すること
がなく、相対変位の吸収のみが行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防振装置に関し、例え
ば船舶のディーゼル主機関の振動抑制に好適な防振装置
に関する。なお、内燃機関のほか各種構造物の防振装置
にも適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】大型低速のディーゼル機関が船舶の推進
主機として数多く採用されているが、その往復動機構ゆ
えに機関自身の振動およびその船体側への影響が大き
く、振動応答の低減が重要な課題になっている。

【０００３】すなわち、一般に、船舶の機関室では、図
３に示すように、機関（ディーゼル主機関）が機関室船
体の二重底構造２の上に据付けられ、多数の据付ボルト
８で船体と強固に結合されている。さらに、機関内部に
自分自身を左右または前後（図３では左右）方向に揺ら
そうという力が働き、機関１および二重底構造２の剛性
に対しこの力が相対的に大きく振動を抑えきれぬ場合に
は、機関１とその左右両側（または片側）の船体構造物
４との間を防振ステー５で結合して機関の揺動を抑制す
る手段が採用されている。

【０００４】ところで、機関１と側方の船体構造物４と
の位置関係は、船の吃水等の外的条件の変化で、振動成
分以外にも静的に相対変位があるため、防振ステー５に
は上記の振動による変位成分を抑制しながらこのような
静的な相対変位を許容することが要求される。

【０００５】この要求に対し、図４に示す摩擦式ステー
あるいは図５に示す油圧ダンパー式ステーが従来提案さ
れている。図４において、防振ステーが第１ステー11お
よび第２ステー12という２つの部分から構成され、各ス
テー11，12の基端部はピン５を介して機関１および船体
構造物４に接続されている。

【０００６】さらに第１および第２ステーを接続する平
面部には、適当な摩擦係数を持つ摩擦板13がサンドイッ
チ状に挟まれている。このサンドイッチ状接触部は複数
（図４の場合、各２個）の締結ボルト14およびナット15
で予じめ定められた力で締めつけられており、振動の力
では動かず１本の剛体ステーとして働くものの、静的な
相対変位に対しては一定以上の力がかかると摩擦面が滑
り変化を吸収できる構成となっている。なおスリープ16
はボルトの締付力を調整し易くするためのものである。

【０００７】一方、図５の場合、防振ステーはステー21
とステー22との２つの部分からなり、これらは図４の場
合と同様に、各基端部をピン５を介して主機関１と船体
構造物４とにそれぞれ接続されており、ステー21とステ
ー22とがつながる部分は油ピストン24およびシリンダー
構造をなし、ピストン24の両側の部屋23ａ，23ｂには油
が満たされ封じ込められている。ステー21あるいは22に
水平方向の振動の力が働くと油が押され、油圧反力でそ
の振動が抑制される。図５中の符号25は２つの油室23
ａ，23ｂをつなぐ油のバイパス管路に設けた絞り弁を示
しており、この絞り弁25の操作でダンピング効果の程度
を調節できるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
例のうち、摩擦式ステー（図４）の場合、振動による力
では摩擦板13が滑らないように設計する必要があり、振
動を抑えることに対し過度に力が船体側にかからぬよう
ダンピング（粘性）特性を持たせたい場合には不適当で
ある。また、弱い力でも摩擦板が滑るように設計する
と、摩擦板が短時間で摩滅してしまい不具合が生じる。
これは締結ボルト14，ナット15が緩んだ場合と同様で、
したがって摩擦式ステーは随時ボルト14，ナット15を増
し締め管理しておかなければならない、などの問題点が
ある。

【０００９】また上述の従来例のうち、油圧ダンパー式
ステー（図５）の場合、上述の摩擦式ステーの場合と異
なり、ダンパー特性を持たせることができるが、その一
方で、内封された油の漏洩対策が問題となる。すなわち
Ｏリング26が変形し、弾力性がなくなると、そこから油
が洩れ油圧ダンパーとしての働きがなくなることに加
え、船の機関室の汚損ひいては火災の危険性すら生じて
くるなどの問題点がある。

【００１０】本発明は、これらの問題点の解決をはかろ
うとするもので、摩擦式ステーのように剛でなく、ダン
ピング（粘性）特性を有するとともに、油圧ダンパー式
ステーと異なり、液体（特に可燃物）を用いず漏洩の恐
れがない防振装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の防振装置は、振動体と固定構造体との間に
介設される防振装置に、振動体の振動成分以外の静的相
対変位の吸収機能と、振動に対するダンピング機能とを
持たせた点に特徴を有し、その請求項１に記載の発明
は、振動体と固定構造体との間に介装される防振装置に
おいて、基端部を上記振動体にピンを介して回動可能に
接続される第１のステーと、基端部を上記固定構造体に
ピンを介して回動可能に接続されるとともに上記第１の
ステーと同芯状に配設される第２のステーとをそなえ、
上記の第１のステーと第２のステーとの間に振動抑制装
置が取り付けられ、同振動抑制装置が、内部に粉粒体を
収納した容器と、同容器の中に移動可能に配設され傾斜
面を有する抵抗体とで形成され、上記容器が、上記の第
１のステーまたは第２のステーのいずれか一方のステー
の先端部に取り付けられるとともに、上記抵抗体が、上
記の他方のステーの先端部に取り付けられ、上記抵抗体
の移動時に同抵抗体の上記傾斜面と上記粉粒体との間に
発生する摩擦抵抗力により、上記振動体の振動抑制が行
なわれるように構成されていることを特徴としている。

【００１２】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の防振装置において、上記の容器または抵抗体の容
積もしくは抵抗体の傾斜面の傾斜角度または粉粒体の種
類もしくは充填量の少なくともいずれか一つの変更によ
り、上記振動抑制装置のダンピング特性を調整できるよ
うに構成されていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】上述の本発明の防振装置では、次のような作用
が行なわれる。 (1) 粉粒体中に入れられた抵抗体が外部から動かされる
と、抵抗体の傾斜面に沿って粉粒体が押しのけられる。
この粉粒体の動きの反力として抵抗体には動きの速度に
応じた抵抗（力）が発生する。そしてこの抵抗力が振動
を抑える力（ダンピング力）として作用する。 (2) 上記の抵抗力の強弱は、抵抗体の大きさ（容積）お
よび傾斜面の傾斜角度ならびに粉粒体の種類，粒径およ
び量，さらに容器の容量，形状によって変化する。した
がってこれらのうちの少なくとも１つを任意に選定する
ことで、振動抑制装置のダンピング特性を調節できる。 (3) 粉粒体は液体に比しシールが容易であり、また素材
も豊富であるので、不燃物（または難燃性物質）を用い
ることにより、油漏洩による汚損・火災の危険を回避で
きる。

【００１４】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
防振装置について説明すると、図１はその側断面図、図
２はその平断面図である。なお、図１，２において、図
３〜５と同じ符号はほぼ同一の符号を示している。

【００１５】この実施例の防振装置は、振動体としての
機関主機１と固定構造体としての船体構造物４との間に
介装され、振動体の振動成分以外の静的相対変位を吸収
する機能と、振動に対するダンピング機能とを有し、図
１，２に示すように、第１のステー32と第２のステー33
および両ステー32，33間に取り付けられた振動抑制装置
３とをそなえている。

【００１６】振動抑制装置３は円筒形容器31と、円筒形
容器31の内部に配設されたコマ状の抵抗体30および円筒
形容器31内に充填された抵抗発生手段としての粉粒体38
とをそなえている。符号31ｂは容器31の蓋，符号31ｃは
容器31の上部開口部と主体部との間に形成される傾斜面
（細首部）を示している。

【００１７】抵抗体30は中央の円筒部30ａと、円筒部30
ａの両端部に連設された左右一対の截頭円錐台部30ｂ，
30ｃとから構成され、一方の截頭円錐台部（この実施例
では図１，２において左側の截頭円錐台部）30ｂの外端
面（同左端部）30ｄに、短い摺動軸33ａが突設され、他
方の截頭円錐台部（同右側の円錐台部）30ｃの外端面
（同右端部）30ｅに第２のステー33が突設されている。

【００１８】摺動軸33ａおよび第２のステー33は同一軸
線上に配設され、これらと抵抗体30とは、第２のステー
33および摺動軸33ａならびに後述の第１のステー32の共
通の軸線に対して軸対称に形成されている。そして、第
２のステー33および摺動軸33ａは容器31の壁面に形成さ
れた開口を貫通して容器31の右側および左側にそれぞれ
摺動可能に延出しており、容器31の側壁面に第２のステ
ー33を摺動可能に支持する軸受部31ａが形成されてい
る。また摺動軸33ａは、後述の第１のステー32の先端部
に形成された軸受部32ａに摺動可能に支持される。

【００１９】第１のステー32はその基端部（図１，２に
おける左端部）を主機１の上方横側に突設されたブラケ
ット１ａにピン５を介して回動可能に連結され、その先
端部（図１，２における右端部）に形成された軸受部32
ａで円筒形容器31に溶接されている。

【００２０】上記の構成により、コマ状抵抗体30は円筒
形容器31の内部に位置し、かつ抵抗体30の両端面から互
いに反対方向に延出した第２のステー33および摺動軸33
ａの各摺動貫通部分としての軸受部31ａおよび32ａで拘
束されて、円筒形容器31の中で両ステー33，32の共通の
軸線方向（図１，２における左右方向）のみに移動可能
に支持されたことになる。さらに、第２のステー33の基
端部（図１，２の右端部）は、船体構造物４に突設した
ブラケット４ａにピン５を介して回動可能に接続されて
いる。

【００２１】円筒形容器31に充填される粉粒体38として
は、例えば金属またはプラスチックスの粉粒体が適して
いるものの、この粉粒体は単一物質であったりあるいは
粒径の揃ったものであったりする必要はなく、要求され
る摩擦係数および耐摩耗性を持つものであれば何でもよ
い。

【００２２】上述のとおり、両ステー32，33が振動抑制
装置３を介して、主機１の上方横側と船体構造物４との
間に取り付けられた状態で、主機１が横方向（図１，２
における左右方向）に揺れ（振動し）ようとすると、ピ
ン５を介してステー32を押したり引いたりする運動が交
互に繰返えされる。

【００２３】主機１に押されて第１のステー32が右に動
く時、円筒形容器31の内部で抵抗体30が相対的に左に寄
ることとなり、容器31の内壁と抵抗体30の截頭円錐台部
30ｂとには挟まれた部分の粉粒体38は周囲に押し出され
る。この時、粉粒体38の相互間あるいは粉粒体38と截頭
円錐台部30ｂの斜面との間に、それぞれ滑る摩擦抵抗
（粘性抵抗力）が発生する。

【００２４】抵抗体30の動きが、静的変化のような緩や
かな動きの時には、抵抗力は小さく、したがって振動抑
制装置は主として静的相対変位を吸収する作用を行な
う。一方振動のような抵抗体30の急速な動きに対して
は、大きな抵抗力となる。そしてこの抵抗力により第２
のステー33が右に押圧され、第２のステー33に作用する
この押圧力がもう一方のピン５を介して船体構造物４に
伝えられる。そしてこの力の流れの反力が船体構造物４
から主機１に伝わり、主機１の振動を抑制する力（ダン
ピング力）として働く。

【００２５】主機１が反対に第２のステー32を左に引く
時には、上述の力と反対向きの力が抵抗体30の反対側の
截頭円錐台部30ｃの傾斜面を介して、上述の場合と同様
に、船体構造物４に伝えられ、上述と同様の作用効果が
奏される。ここで、円筒形容器31の容積および形状なら
びにコマ状抵抗体30の大きさ（容積）および截頭円錐台
部の傾斜角度を変えたり、あるいは円筒形容器31に入れ
る粉粒体の種類や粒径，注入量等を選択することによ
り、抵抗体30の移動時に発生する抵抗（力）を調整する
ことができ、これにより振動抑制装置３のダンピング特
性を調整することが可能となる。

【００２６】したがってこの実施例の場合、振動抑制装
置３および第１のステー32ならびに第２ステー33を船体
にそれぞれ取り付けた後でも、容器30に充填する粉粒体
38の種類または粒径もしくは量を変えることにより、振
動抑制装置３のダンピング特性を任意に調節（変更）す
ることができる。

【００２７】また、第２のステー33が容器31の壁面を貫
通する構成となっているが、粉粒体38の粒径を軸受31ａ
における第２のステー33との隙間より大きくとることに
より、粉粒体が外部にこぼれるのを防止することができ
る。また粉粒体38は不燃物なため、火災等の危険がな
い。なお抵抗体30としては、中央部に平坦部を持たない
断面菱形のものや、中央部の上側あるいは下側を鋭角に
形成された楔形のものでも、同様の作用効果が得られる
ことは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の防振装置
によれば、次のような効果ないし利点が得られる。 (1) 振動体の動こうとする力が粉粒体を介して第１のス
テーから第２のステーへと伝わるが、粉粒体の粘性抵抗
を利用しているので、静的変化のような緩やかな動きに
は小さな抵抗力のもとで相対変位の吸収を行なうことが
できる。一方振動のような急速な動きに対しては大きな
抵抗力が発生し、この抵抗力が制振力として利用され、
振動体の振動抑制（ダンピング）を行なうことができ
る。 (2) ダンピング（粘性）特性の変更を容易に行なうこと
ができ、特に実際にステー等を装備した後でも、ダンピ
ング特性の変更が可能である。 (3) 粉粒体が外部にこぼれることがなく、また粉粒体と
して不燃物を選定でき、火災等の危険性の面において有
利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての防振装置の側断面
図。

【図２】同平断面図。

【図３】従来の船舶の機関室におけるディーゼル主機関
の取り付け構造を示す模式側面図。

【図４】従来の摩擦ステー式の側断面図。

【図５】同油圧ダンパー式の側断面図。

【符号の説明】

１ 振動体としての機関 ３ 振動抑制装置 ４ 固定構造体としての船体構造物 ５ ピン 30 抵抗体 30ｂ，30ｃ 截頭円錐台部 31 容器 32 第１のステー 33 第２のステー 38 粉粒体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動体と固定構造体との間に介装される
   防振装置において、 基端部を上記振動体にピンを介して回動可能に接続され
   る第１のステーと、 基端部を上記固定構造体にピンを介して回動可能に接続
   されるとともに上記第１のステーと同芯状に配設される
   第２のステーとをそなえ、 上記の第１のステーと第２のステーとの間に振動抑制装
   置が取り付けられ、 同振動抑制装置が、内部に粉粒体を収納した容器と、同
   容器の中に移動可能に配設され傾斜面を有する抵抗体と
   で形成され、 上記容器が、上記の第１のステーまたは第２のステーの
   いずれか一方のステーの先端部に取り付けられるととも
   に、上記抵抗体が、上記の他方のステーの先端部に取り
   付けられ、 上記抵抗体の移動時に同抵抗体の上記傾斜面と上記粉粒
   体との間に発生する摩擦抵抗力により、上記振動体の振
   動抑制が行なわれるように構成されていることを特徴と
   する、防振装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の防振装置において、 上記の容器または抵抗体の容積もしくは抵抗体の傾斜面
   の傾斜角度または粉粒体の種類もしくは充填量の少なく
   ともいずれか一つの変更により、上記振動抑制装置のダ
   ンピング特性を調整できるように構成されていることを
   特徴とする、防振装置。