JP5864816B2 - 船用機関を機関台に取付けるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、船の機関台に船用機関を取付けるための、請求項１のおいて書きに記載の装置に関する。

船用ディーゼル内燃機関などの船用機関は、相応の装置を用いて船の機関台に取付けられる。実用において知られる、船の機関台に船用機関を取付けるための装置にはストップ手段及びキャッチ手段が備わっている。これらの手段は取付装置に属しているが、取付け自体は特別な既知の取付け要素を介して行われる。

ストップ手段はストッパーとも呼ばれ、とりわけ荒海による通常負荷の場合に機関台と船用機関との間の相対運動を制限する。機関台と船用機関との間の相対運動が制限されることにより、例えば燃料管及び排気管の接続など、とりわけ船用機関への媒体接続の実施構造を、構造的に制御可能にできる。拘束フックとも呼ばれるキャッチ手段は、とりわけ海難による高負荷時に船用機関を機関台に固定する。とりわけロール運動が強い場合又は船の横傾斜角が大きい場合、また、極度の衝撃負荷がある場合に、船用機関が機関台から外れることを確実に回避する必要がある。船用機関を船の機関台に取付けるための、実用の既知の装置においては、ストップ手段とキャッチ手段とは別個の組立物として実施されている。

船用機関と機関台との間の相対運動を可能な限り制限するために、ストッパーの遊びは小さくすることが求められ、ストッパーのゴムコーティングは硬いことが望ましい。

しかしながらいわゆる衝撃負荷に対しては、特別な取付け要素の変形を介して衝撃エネルギーを受け止められるようにするために大きな遊びが必要であるか、及び／又は、遊びを超えた時点でまだ残っている衝撃エネルギーを受け止めて減少させられるよう、中程度の力が生じたときのためにストッパーの柔らかいゴムコーティングが必要である。

船用機関を船の機関台に取付けるための装置のストップ手段及びキャッチ手段に対してはこのような相反する要件が求められるため、実用の既知の装置においては、例えば荒海と衝撃との組み合わせによる負荷など負荷が非常に高い場合には、機関が機関台から外れるという危険がある。これは、安全が危険にさらされることを意味する。

そのため、とりわけ荒海において機関台と船用機関との間の相対運動を小さくするという要件も、そして他方では衝撃負荷時において大きすぎる力を生じさせることなく衝撃エネルギーを受け止められるよう、運動の自由な遊びを可能な限り大きくするという要件も考慮された、船用機関を機関台に取付けるための装置が必要である。
さらに、仏国特許第２２８７６２６号明細書により船用機関を機関台に取り付けるための装置が知られており、この装置ではすでにストップ手段及びキャッチ手段がストップ・キャッチ・ユニットにより一緒に提供されている。

上記に鑑みて本発明の課題は、船用機関を船の機関台に取付けるための新規の装置を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の、船用機関を船の機関台に取付けるための装置により解決される。ストップ・キャッチ・ユニットにより、ストップ手段及びキャッチ手段が一緒に提供される。

それにより、荒海における船用機関と機関台との間の相対運動を小さくするという要件、及び、他方では衝撃時には機関に十分な移動自由があるという要件を考慮することができる。衝撃時には場合によってはストップ・キャッチ・ユニットは、許容できないほど大きな力を発生させることなく、荒海の運動に有効なストッパーの遊びを超えることを許容する。そのため、実用で知られている装置においては別個の組立物として提供されるいわゆるストッパー及びいわゆる拘束フックの機能は、本発明においてはストップ・キャッチ・ユニットにより一緒に実現される。

本発明ではストップ・キャッチ・ユニットは、船用機関の左舷側及び右舷側にそれぞれ、垂直の力方向において作用する腕木及び水平な力方向において作用する腕木から成る少なくとも一つの部分ユニットを有しており、腕木の保持された端はそれぞれ互いに独立してそれぞれの部分ユニットのハウジングに移動不能及び捻回不能に固定されている。船用機関の左舷側及び右舷側への別個の腕木を介して垂直の力方向及び水平な力方向を分断することにより、とりわけ要件が重なった場合、及び、異なる要件が時間を追って発生する場合（たとえば最初に衝撃、次に海難が発生するなど）に、ストップ・キャッチ・ユニットが特に確実に機能できる。それにより、荒海の結果としての小さな負荷においても、衝撃及び海難の結果としての高い負荷においても、船用機関が機関台に確実に固定されることが保証される。

望ましくは腕木は、その保持された端とは反対側の端に、船用機関の方を向いた、荒海において弾力的に変形可能なストップを有しており、腕木は、衝撃時及び海難時には可塑的に変形可能である。腕木が可塑的に変形することにより、衝撃負荷時に、ストップ・キャッチ・ユニットのハウジング自体、又はストップ・キャッチ・ユニットと台とのねじ接続、又は機関側の構造部品が破壊されて、その結果、船用機関が機関台から外れるような大きな力が生じることが回避される。そのため、極度に高い負荷においても船用機関は確実に機関台に保持され得る。

好適な発展形によると腕木は、船用機関の方を向いていない側において支持要素により支えられており、支持要素は、それぞれの腕木が可塑的に変形した際には可塑的な変形が増大するにつれてそれぞれの腕木をますます補強する。それにより、腕木の変形に関する力と変位の漸進的な特性が与えられる。負荷が高まり、それにより力が高まると、腕木のてこの柄は短くなる。そのため、とりわけ荒海の負荷と衝撃時の負荷が重なった場合に取付けが不全となることを確実にまた高信頼的に回避できる。船用機関の機関台への確実な固定が常に保証される。

本発明の望ましい発展形は従属請求項及び以下の詳細な説明から理解できる。本発明の実施例を図を用いて詳細に説明するがこれに限定されるわけではない。

第１の負荷の場合における、船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置を、船用機関及び機関台と共に大幅に図式化した図である。 第２の負荷の場合における、船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置を、船用機関及び機関台と共に大幅に図式化した図である。 第３の負荷の場合における、船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置を、船用機関及び機関台と共に大幅に図式化した図である。 第４の負荷の場合における、船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置を、船用機関及び機関台と共に大幅に図式化した図である。 船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置の部分ユニットの斜視図である。 船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置の細部である。 船用機関を船の機関台に取付けるための本発明の装置のさらなる細部である。

本発明は船用機関を船の機関台に取付けるための装置に関する。そのような装置は、とりわけ荒海による負荷において機関台と船用機関との間の相対運動を制限するためのストップ手段、及び、とりわけ海難による高い負荷において船用機関７を機関台に固定するためのキャッチ手段を有している。本発明においてストップ手段及びキャッチ手段はストップ・キャッチ・ユニットにより一緒に提供される。

図１から図４にはそれぞれ、船用機関７を機関台に取付けるための本発明の装置のストップ・キャッチ・ユニット１が図式的に示されており、ストップ・キャッチ・ユニット１は部分ユニット１ａ、１ｂを有しており、つまり、船用機関７の左舷側に少なくとも一つの部分ユニット１ａを、右舷側に少なくとも一つの部分ユニット１ｂを有している。

左舷側の部分ユニット１ａは船用機関７を左舷側の機関台８ａに取付けるため、また、右舷側の部分ユニット１ｂは船用機関７を右舷側の船の機関台８ｂに取付けるためのものである。図５には船用機関７が図示されておらず、部分ユニット１ａ又は１ｂの斜視図が図示されている。

ストップ・キャッチ共同ユニット１の部分ユニット１ａ及び１ｂのそれぞれは、それぞれ複数の腕木、つまり、垂直の力方向において作用する腕木２ａ又は２ｂ、及び水平の力方向において作用する腕木３ａ又は３ｂを有している。

それぞれの部分ユニット１ａ又は１ｂの腕木２ａ、３ａ又は２ｂ、３ｂは、保持された端１１においてそれぞれの部分ユニット１ａ又は１ｂのハウジング１０ａ又は１０ｂに固定されており、つまり、それぞれ互いに独立して移動不能及び捻回不能に固定されている。

互いに独立して、また、移動不能及び捻回不能に、ストップ・キャッチ・ユニット１のそれぞれの部分ユニット１ａ又は１ｂのそれぞれのハウジング１０ａ又は１０ｂに固定された腕木２ａ、３ａ又は２ｂ、３ｂは、それぞれの保持された端１１とは反対側の自由端１２において船用機関７の方に向いた、弾力的に変形可能なストップ４を有しており、これらストップ４はとりわけ荒海において、つまり通常の運転負荷においてはストッパー機能を提供し、荒海における船用機関７と機関台８ａ、８ｂとの間の相対運動を制限する。弾力的に変形可能なこれらストップ４は望ましくはゴムストッパー又はゴムストップとして実施される。

とりわけ荒海と衝撃との組み合わせや海難の結果としての高い負荷の場合、ストップ・キャッチ・ユニット１のそれぞれの部分ユニット１ａ又は１ｂの腕木２ａ、３ａ又は２ｂ、３ｂは可塑的に変形可能であり、腕木２ａ、３ａ又は２ｂ、３ｂは、船用機関７に向いていない側において、対応する支持要素５ａ、６ａ又は５ｂ、６ｂにより支えられる。図１から図５より、垂直の力方向において作用する各腕木２ａ、２ｂは支持要素５ａ、５ｂにより、また、水平な力方向において作用する各腕木３ａ、３ｂは支持要素６ａ、６ｂにより、船用機関７に向いていない側において支えられていることがわかる。このとき支持要素５ａ、５ｂは支持腕木として、支持要素６ａ、６ｂは支持リブとして実施される。

支持要素５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂはそれぞれ、それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂにほぼ平行に、それぞれの支持要素５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂとそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの間の距離を変化させながら、それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの長手方向において、つまり、それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂがそれぞれのハウジング１０ａ、１０ｂに保持された端１１と、この保持された端１１の反対側にあって弾力的に変形可能なストップ４を備える、それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの自由端１２との間において、延在方向に延在している。

このとき、それぞれの支持要素５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂとそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの間の距離は、それぞれの保持された端１１の領域において最小であり、この距離は、それぞれの保持された端１１から出発して、保持された端１１の反対側にある自由端１２へと向かう方向において増大する。このことは図６において支持要素５ａ、５ｂ及び腕木２ａ、２ｂについて大幅に図式化されて図示されている。図６からは、それぞれの支持要素５ａ、５ｂとそれぞれの腕木２ａ、２ｂとの間の距離ｄが、それぞれの保持された端１１においてはおよそゼロであること、また、それぞれの支持要素５ａ、５ｂとそれぞれの腕木２ａ、２ｂとの間のこの距離ｄが、保持された端１１の反対側に位置する自由端１２に向かう方向において継続的に増大し、この距離ｄは、保持された端１１とは反対側に位置する、それぞれの腕木２ａ、２ｂの自由端１２の領域においてそれぞれの腕木２ａ、２ｂの長さｌの４%から２０%の間にあることがわかる。

上述の実施形態は、腕木３ａ及び３ｂについても、また、これらに付随する支持要素６ａ、６ｂについても内容的にまったく同様にあてはまる。

とりわけ衝撃又は海難による高い負荷においてそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの可塑的な変形が増大するにつれ、それにより、それぞれの腕木の有効なてこの柄が継続的に縮小し、そのためにそれぞれの支持要素５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂによるそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの補強がますます増大することが保証される。それにより腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂが可塑的に変形した場合に部分ユニット１ａ、１ｂの領域での力の吸収における力と変位の特性が漸進的であることが保証される。

それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの保持された端１１の領域においてそれぞれの支持構造５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂは、それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂに対して接線状に延びており、保持された端１１からの距離が広がるにつれてそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとそれぞれの支持要素５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂとの間の距離ｄは連続的に又は単調かつ漸進的に増大してそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの自由端１２において最大距離になり、この最大距離はそれぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの長さｌの４%から２０%の間にある。

支持構造５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂは、それぞれの腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの保持された端において、腕木に対して接線状にではなく小さな角度をつけて開始することもできる。この角度は０°から４°（度）とすることができ、大きな値は自由端における大きな距離値ｄ（２０％）のためのものである。

すでに述べたように、腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、荒海と衝撃とが同時に生じた結果としての、また、海難の結果としての高負荷において可塑的に変形する。ゴムストップ４は、荒海の結果としての負荷において弾力的に変形する。海難の結果として場合によっては可塑的に変形した腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは別個に交換可能である。それにより腕木が可塑的に変形しても、腕木をコスト安かつ簡単に取り換えることができる。

すでに述べたように図１から図４には、異なる負荷の場合におけるストップ・キャッチ・ユニット１及び船用機関７、及び機関台８ａ、８ｂが図示されており、図１には通常の荒海における状況が示されている。図１において機関７は、図１の腕木３ａ、２ｂの領域においてゴムストップ４のいくつかに接している。ここで腕木は弾力的な範囲でわずかに変形するのみである。部分ユニット１ａ、１ｂの腕木２ａ、３ａ、２ｂ、３ｂの変形は、最大の荒海においても腕木が可塑的に変形するのではなく、腕木は弾力的に変形するのみである。

図２には、船用機関７に、荒海に加えて垂直の衝撃による負荷も作用した場合の状況が図示されている。垂直衝撃において船用機関７はまず沈み込み、次に、同程度の大きさの行程にわたって、図１から図４ではストップ・キャッチ・ユニット１の部分ユニット１ａ、１ｂの領域内に位置しているその衝撃マウント９ａ、９ｂから持ち上がる。このとき、それぞれ負荷を受けた腕木、図２においては腕木２ａ、２ｂ、３ｂに、これらの腕木２ａ、２ｂ、３ｂが可塑化するような大きな負荷が生じ、可塑的に変形した腕木２ａ、２ｂ、３ｂはそれぞれの支持構造５ａ、５ｂ、６ｂに支えられる。このとき、ストップ・キャッチ・ユニットのハウジングに作用する力、ストップ・キャッチ・ユニットと台とのねじ接続に作用する力、機関側の構造部品に作用する力が、最大に許容される力の範囲を超えないことが確実にされる。それにより、挙げられたすべての部分は、荒海と衝撃とが同時に作用しても損傷を受けることはない。

図３には海難において９０°のロール、つまり船の横傾斜角９０°における負荷がかかる状況が図示されている。このとき図３では腕木３ａ及び２ｂは最大に可塑化され、その全延長にわたってそれぞれの支持構造６ａ又は５ｂに完全に接触している。船用機関７は本発明の装置内に十分に安全に固定されて保持されている。

図４には、海難においてエスキモーロール、つまり、海が静かな時とはすべての配置が１８０°回転することによる負荷がかかる状況が図示されている。このとき図４では垂直の力方向において作用する腕木２ａ、２ｂが最大に変形され、その長さ全体にわたってそれぞれの支持構造５ａ又は５ｂに完全に支えられている。船用機関７は本発明の装置内に十分に安全に固定されて保持されている。図４では水平な力方向において作用する腕木３ａ及び３ｂは負荷を受けていない。

すでに述べたように、腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、荒海の結果としての負荷においてはこれら腕木が弾力的にのみ変形し、可塑的には変形しないように設計されている。腕木２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂのそのような設計、とりわけ腕木の保持された端１１と自由端１２との間の腕木の幅Ｂ（図７参照）の寸法付けのためには、使用された半製品の降伏強度に関する正確な知識が前提となる。そのため、使用された半製品から引張試験片を作製し、引張試験によりその力と伸びの挙動を調べることが必要である。得られた降伏強度にしたがって幅Ｂの寸法を、対応する腕木に想定される負荷に適合させて、また、使用された半製品に適合させて決定することが必要である。

１ ストップ・キャッチ・ユニット
１ａ 部分ユニット
１ｂ 部分ユニット
２ａ 腕木
２ｂ 腕木
３ａ 腕木
３ｂ 腕木
４ ストップ
５ａ 支持要素
５ｂ 支持要素
６ａ 支持要素
６ｂ 支持要素
７ 船用機関
８ａ 機関台
８ｂ 機関台
９ａ 衝撃マウント
９ｂ 衝撃マウント
１０ａ ハウジング
１０ｂ ハウジング
１１ 保持された端
１２ 自由端

Claims (8)

1. 船の機関台（８ａ、８ｂ）に船用機関（７）を取付けるための装置であって、とりわけ荒海において前記機関台（８ａ、８ｂ）と前記船用機関（７）との間の相対運動を制限するためのストップ手段、及び、とりわけ海難において前記船用機関（７）を前記機関台（８ａ、８ｂ）に固定するためのキャッチ手段を備え、前記ストップ手段及び前記キャッチ手段がストップ・キャッチユニット（１）により一緒に提供される装置において、
   前記ストップ・キャッチ・ユニット（１）が、前記船又は船用機関（７）の左舷側においても右舷側においても、垂直の力方向において作用する腕木（２ａ、２ｂ）及び水平な力方向において作用する腕木（３ａ、３ｂ）から成るそれぞれ少なくとも一つの部分ユニット（１ａ、１ｂ）を有しており、前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）の保持された端（１１）は、それぞれの前記部分ユニット（１ａ、１ｂ）のハウジング（１０ａ、１０ｂ）に、それぞれ互いに独立して移動不能及び捻回不能に固定されることを特徴とする装置。
2. 前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）の、前記保持された端（１１）とは反対側にある自由端（１２）には、前記船用機関（７）の方に向いた、荒海の結果としての負荷において弾力的に変形可能なストップ（４）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）が、荒海と衝撃とによる同時の負荷において、及び、海難によっても可塑的に変形可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）が、前記船用機関（７）に向いていない側において支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）により支えられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）が、それぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）にほぼ平行に、間の距離を変化させながら延在しており、それぞれの前記支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）とそれぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）との間の前記距離は、それぞれの前記保持された端（１１）の領域において最小であり、それぞれの前記支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）とそれぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）との間の前記距離は、それぞれの前記保持された端（１１）から出発して、前記保持された端（１１）とは反対側に位置する前記自由端（１２）に向かう方向において増大することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. それぞれの前記支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）とそれぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）との間の前記距離は、それぞれの前記保持された端（１１）の領域においておよそゼロであり、それぞれの前記支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）とそれぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）との間の前記距離は、前記保持された端（１１）とは反対側に位置する前記自由端（１２）の領域においてそれぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）の長さの４%から２０%に相当することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. それぞれの前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）が可塑的に変形した場合、可塑的な変形が増大するにつれてそれぞれの腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）は、前記支持要素（５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ）によりますます補強されることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記腕木（２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）が別個に交換可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

Images