(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造において、前記制振装置は、前記船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成され、該動吸振器を船底板の内面の平面位置においてプロペラ中心から１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内に設置したことを特徴とする船舶の制振装置取付構造。
【請求項２】
船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造において、前記制振装置は、前記船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成され、該動吸振器を船底板の内面から立設された防撓材に固定したことを特徴とする船舶の制振装置取付構造。
【請求項３】
前記動吸振器を前記防撓材及び船底板の内面の夫々複数箇所に固定したことを特徴とする請求項２記載の船舶の制振装置取付構造。
【請求項４】
船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造において、前記制振装置は、前記船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成され、該動吸振器を防振材を介して船底板の内面に固定したことを特徴とする船舶の制振装置取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の船体振動のうち、船舶の構成体に起因する振動に、推進機関からの加振による振動、プロペラの回転による海水のプロペラ変動圧を起振力とする振動等がある。かかる振動に対しては、機関を防振支持することにより該機関振動の船体側への伝播を抑制するとともに、居住区等の振動や騒音の充分な抑制を要する箇所においては、該居住区近傍の床部あるいは壁部に質量／バネ／減衰材よりなる、異なる構造体を付加することによって応答を抑制する動吸振器により振動を抑制している。
また、高周波域の騒音に対しては、甲板部に浮き床や制振材を設置することによりこれを抑制している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術にあっては、居住区等の振動や騒音をするにあたって、前記のように、該居住区近傍まで伝播した振動や騒音が、該居住区内に伝達するのを遮断することを主眼として、該居住区の周囲の床部あるいは壁部または甲板に動吸振器を設置し、あるいは甲板に浮き床や制振材を設置している。
【０００４】
しかしながら、推進機関からの加振による振動の場合は機関を防振支持することにより起振源から船体側への振動伝達の段階で振動減衰がなされているが、プロペラの回転を起振力とする振動については、プロペラ側からの起振力による船底板の振動がそのまま居住区近傍まで伝播され該居住区の周囲において前記のような動吸振器や、甲板に設けられた浮き床や制振材により抑制しているため、プロペラからの起振力を直接受けるデッキやピラー等の船底部から居住区近傍までの構成部材を防振構造とする必要があり、船体重量が増大し材料コストも上昇する。
【０００５】
また、殊に客船の場合には振動や騒音の所要抑制周波数範囲が広範囲に亘るため、制振装置の選択が煩雑で、全ての周波数範囲で所要の振動抑制効果を得るのは困難を伴う。
さらに、殊に客船の場合には甲板下に多くの配管が設けられているため、制振装置の設置スペースが制限され、所要の振動抑制効果が得られないことがある、
等の問題点を有している。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、プロペラの回転を起振力とする振動に対して起振源であるプロペラに近接する船底板の段階において振動を充分に抑制可能として、居住区等の振動や騒音の充分な抑制を要する箇所において、少ない設置スペースで以って広範囲の周波数範囲での振動を確実に低減し得る船舶の制振装置取付構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するもので、船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造において、前記制振装置は、前記船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成され、該動吸振器を船底板の内面の平面位置においてプロペラ中心から１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内に設置したことを特徴とする。
【０００８】
かかる発明によれば、プロペラの回転による海水のプロペラ変動圧を起振力として船底板に発生した振動は、船底板の内面に設置した動吸振器からなる制振装置により減衰せしめられる。即ちかかる発明によれば、起振源（プロペラ）に最も近接した船底板において振動エネルギーが最大レベルとなるプロペラ上方部位、つまり平面位置においてプロペラ中心から１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内に制振装置を設置したので、該船底板において前記制振装置により前記プロペラ変動圧による振動は確実に減衰せしめられ、デッキやピラー等の船底部から居住区近傍までの構成部材への前記プロペラの回転による振動の伝達が抑制される。
【０００９】
前記プロペラ変動圧による振動レベルは、図４に示すように、プロペラ中心から１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内で大きく該範囲内を超えると略一定値に収斂することから、前記プロペラ中心から１．５Ｄの範囲内に制振装置を設置すれば、プロペラ変動圧による振動を効果的に減衰でき、その反面で前記１．５Ｄの範囲を超える部位では制振装置を設置しても振動レベルが小さいため制振装置の機能は発揮されない。よって、前記プロペラ変動圧による振動レベルの大きいプロペラ中心から１．５Ｄの範囲内に制振装置を設置することにより、該制振装置によってプロペラ変動圧による振動を確実に減衰できる。
【００１０】
従ってかかる発明によれば、起振源（プロペラ）に最も近接した船底板において振動エネルギーが最大レベルにあるプロペラ中心から１．５Ｄの範囲内に動吸振器からなる制振装置を設置することにより、該制振装置のチューニング（制振可能周波数の選択）によって振動振幅の大きい低周波数成分から騒音源となる高周波成分の広範囲の振動が減衰可能となり、プロペラ変動圧による振動を確実に抑制することができる。
【００１１】
これにより、デッキやピラー等の船底部から居住区近傍までの構成部材に伝達される振動が抑制されることとなって、かかる構成部材を防振構造とする必要が無くなり、従来の船体構造に比べて船体重量を大幅に低減することができ、材料コストの低減も可能となる。
また動吸振器からなる制振装置を、従来のもののように多くの配管が設けられている甲板下に設置することなく、スペース的に余裕がある船底板の内面に設置するので、制振装置の設置スペースが制限されることがなく、所要の振動抑制機能を有する制振装置を自在に設置することができる。
【００１２】
また本発明は、船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造において、前記制振装置は、前記船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成され、該動吸振器を船底板の内面から立設された防撓材に固定したことを特徴とする。
かかる発明において、前記動吸振器を前記防撓材及び船底板の内面の夫々複数箇所に固定するのがよい。
【００１３】
かかる発明によれば、船底板の内面から立設され船体の船長方向及び船幅方向に延びる防撓材が船体の曲波による横倒れ変形を伴う振動によって加振されるのを、該防撓材の側面に取り付けた動吸振器からなる制振装置により減衰させることが可能となり、船底板側からの起振力による防撓材の横振動を低減できる。
また、前記防撓材の側面に加えて、船底板の内面にも動吸振器からなる制振装置を設置することにより、起振源に近接する船底板及び防撓材双方に発生する水平、垂直両方向の振動を確実に抑制できる。
【００１４】
また本発明は、船体に取り付けられた制振装置により船体振動を低減するようにした船舶の制振装置取付構造において、前記制振装置は、前記船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成され、該動吸振器を防振材を介して船底板の内面に固定したことを特徴とする。
【００１５】
かかる発明によれば、プロペラ変動圧による船底板の振動を、主として高周波数の振動を防振材で減衰させ低周波数を含む残存振動を動吸振器からなる制振装置で完全に減衰させることにより、防振材及び動吸振器からなる制振装置の双方によって振動を２段で全周波数領域に亘って確実に減衰させることが可能となる。これにより、防振材で減衰させた後の振動が前記制振装置に加わるため、該制振装置の耐久性が向上するとともに該制振装置の容量を小さくすることができ、また特定周波数対応の制振装置を用いることができ該制振装置の種類が少なくて済む。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１８】
図１は本発明の第１実施例に係る船舶の制振装置取付構造を示すプロペラ側から視た構造図（図２のＢ矢視図）、図２は図１のＡ―Ａ矢視図、図３は図１のＣ矢視図である。図４は前記第１実施例におけるプロペラ変動圧線図である。図５は第２実施例における制振装置取付構造を示す要部側面図である。図６は第３実施例における制振装置取付構造を示す要部断面図である。図７は前記各実施例に適用される動吸振器の斜視図である。
【００１９】
図１ないし図３に示す第１実施例において、１００は船舶の船体、２はプロペラ、３はディーゼル機関等の推進機関と該プロペラ２とを連結するプロペラ軸、４はプロペラ軸心である。この実施例ではプロペラ２及びプロペラ軸３が２軸の場合を示しているが、１軸でも３軸以上の多軸でもよい。
１は船底板で、該船底板１の内面１ａには複数の動吸振器５０が取り付けられている。該動吸振器５０は、図３の平面図に示されるように、船底板１の平面位置においてプロペラ中心即ちプロペラ軸心４とプロペラ２の軸方向中心線５との交点５ａから１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内に設置されている。
【００２０】
図７は前記動吸振器５０の１例を示し、図において、０２は４角形状のケース、５５は該に固定されたフランジ状の取付片、０３は該ケース０２の内部中央に収納された重錘、０４は前記ケース０２の４つの内面との間に両者に固着されて介装された弾性材であり、該弾性材０４の量を調節することにより吸振振動数の範囲を変更個可能に構成されている。該動吸振器５０は、前記フランジ状の取付片５５を船底板１の内面１ａにボルト締めあるいは溶接することにより該船底板１に固定される。
図７に示される動吸振器５０自体の構造は、本件出願人の出願にかかる特願２０００−３３９５３２号の動吸振器５０と同様である。
【００２１】
かかる構成からなる動吸振器５０（制振装置）取付構造を備えた船舶において、プロペラ２の回転による海水のプロペラ変動圧を起振力として船底板１に発生した振動は、該船底板１の内面１ａに設置した複数個の動吸振器５０における重錘０４の慣性質量効果及び弾性材０４の吸振作用により減衰せしめられる。
かかる実施例においては、起振源であるプロペラ２に最も近接している船底板１において振動エネルギーが最大レベルとなるプロペラ２の上方部位、つまり前記のように船底板１の平面位置においてプロペラ中心５ａから１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内に複数個の動吸振器５０を設置したので、該船底板１において前記動吸振器５０によってプロペラ変動圧による振動は確実に減衰せしめられ、従ってデッキやピラー等の、船底部１から居住区近傍までの構成部材への前記プロペラ２の回転による振動の伝達が抑制される。
【００２２】
ここで、前記プロペラ変動圧による振動レベルは、図４に示すように、プロペラ中心５ａから１．５Ｄの範囲内で大きく、該範囲内を超えると略一定値に収斂するという特性を有する。従って前記プロペラ中心５ａから１．５Ｄの範囲内に動吸振器５０を設置すれば、前記プロペラ変動圧による振動を効果的に減衰でき、その反面で前記１．５Ｄの範囲を超える部位では動吸振器５０を設置しても振動レベルが小さいため該動吸振器５０の制振機能は発揮されない。
よって、前記プロペラ変動圧による振動レベルの大きいプロペラ中心５ａから１．５Ｄの範囲内に動吸振器５０を設置することにより、該動吸振器５０によってプロペラ変動圧による振動を確実に減衰できる。
【００２３】
従ってかかる実施例によれば、起振源であるプロペラ２に最も近接している船底板１において該船底板１の振動エネルギーが最大レベルにあるプロペラ中心５ａから１．５Ｄの範囲内に複数個の動吸振器５０を設置することにより、該動吸振器５０のチューニング（制振可能周波数の選択）によって振動振幅の大きい低周波数成分から騒音源となる高周波成分の広範囲の振動が減衰可能となり、プロペラ変動圧による振動を確実に抑制することができる。
これにより、デッキやピラー等の船底部１から居住区近傍までの間の構成部材に伝達される振動が抑制されることとなって、かかる構成部材を防振構造とする必要が無くなる。
また、前記動吸振器５０をスペース的に余裕がある船底板１の内面１ａに設置するので、該動吸振器５０の設置スペースが制限されることがなく、所要の振動抑制機能を有する該動吸振器５０を自在に設置することができる。
【００２４】
図５に示す第２実施例においては、前記第１実施例に加えて、船底板１の内面１ａに立設されて船体１００の船長方向及び船幅方向に延びる防撓材（骨部材）１０２の側面に前記動吸振器５０を複数個固定している。尚、前記防撓材（骨部材）１０２のみに動吸振器５０を固定するのも可能である。
【００２５】
かかる第２実施例においては、前記船底板１の内面から立設されている複数の防撓材１０２が船体１００の曲波による横倒れ変形を伴う振動によって加振されるが、各防撓材１０２の側面には動吸振器５０が取り付けられているため、該動吸振器５０の吸振作用によって前記防撓材１０２の振動が減衰せしめられる。
従って、前記船底板１に取り付けた動吸振器５０による吸振作用と該防撓材１０２に取り付けた動吸振器５０による吸振作用との相乗効果により、起振源に近接する船底板１及び防撓材１０２双方に発生する水平、垂直両方向の振動を確実に抑制できる。
【００２６】
図６に示す第３実施例においては、前記第１、２実施例における動吸振器５０を、ゴム系材料、ラバー系材料等からなる防振材７を介して船底板１の内面１ａに固定している。
かかる実施例によれば、プロペラ変動圧による船底板１の振動を、主として高周波数の振動を防振材７で減衰させ低周波数を含む残存振動を動吸振器５０で完全に減衰させることが可能となる。これにより、前記防振材７及び動吸振器５０の双方によって振動を２段で全周波数領域に亘って確実に減衰させることが可能となり、前記防振材７で減衰させた後の振動が動吸振器５０に加わるため、該動吸振器５０への加振力が小さくなり、該動吸振器５０の耐久性が向上するとともに該動吸振器５０容量を小さくすることができ、また特定周波数対応の動吸振器５０を用いることができて、該動吸振器５０制振装置の種類が少なくて済む。
【００２７】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、起振源（プロペラ）に最も近接した船底板において振動エネルギーが最大レベルとなるプロペラ上方部位、つまりプロペラ変動圧による振動を効果的に減衰できる範囲であるプロペラ中心から１．５Ｄ（Ｄはプロペラ外径）の範囲内に、船体側に固定されるケースと、該ケース内に配設された重錘と、該重錘の外周と前記ケースの内周との間に介装された弾性材とを備えて、該弾性材の量を調節することにより吸振振動数の範囲を可変とされた動吸振器により構成された制振装置を設置したので、該船底板において前記制振装置により前記プロペラ変動圧による振動を確実に減衰せしめることができて、デッキやピラー等の船底部から居住区近傍までの構成部材へのプロペラの回転による振動の伝達を抑制できる。
【００２８】
即ち、起振源（プロペラ）に最も近接した船底板のプロペラ上方部位の前記範囲内に動吸振器からなる制振装置を設置することにより、該制振装置のチューニング（制振可能周波数の選択）によって振動振幅の大きい低周波数成分から騒音源となる高周波成分の広範囲の振動が減衰可能となり、プロペラ変動圧による振動を確実に抑制することができる。
【００２９】
これにより、デッキやピラー等の船底部から居住区近傍までの構成部材に伝達される振動が抑制されることとなって、かかる構成部材を防振構造とする必要が無くなり、従来の船体構造に比べて船体重量を大幅に低減することができ、材料コストの低減も可能となる。
また動吸振器からなる制振装置を、従来のもののように多くの配管が設けられている甲板下に設置することなく、スペース的に余裕がある船底板の内面に設置するので、該制振装置の設置スペースが制限されることがなく、所要の振動抑制機能を有する制振装置を自在に設置することができる。
【００３０】
また本発明によれば、防撓材が船体の曲波による横倒れ変形を伴う振動によって加振されるのを、該防撓材の側面に取り付けた動吸振器からなる制振装置により減衰させることが可能となり、船底板側からの起振力による防撓材の横振動を低減できる。
さらに、防撓材の側面に加えて、船底板の内面にも動吸振器からなる制振装置を設置することにより、起振源に近接する船底板及び防撓材双方に発生する水平、垂直両方向の振動を確実に抑制できる。
【００３１】
また本発明によれば、主として高周波数の振動を防振材で減衰させ低周波数を含む残存振動を動吸振器からなる制振装置で完全に減衰させることにより、防振材及び制振装置の双方によって振動を２段で全周波数領域に亘って確実に減衰させることが可能となる。これにより、防振材で減衰させた後の振動が制振装置に加わるため、制振装置の耐久性が向上するとともに該制振装置の容量を小さくすることができ、また特定周波数対応の制振装置を用いることができ該制振装置の種類が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係る船舶の制振装置取付構造を示すプロペラ側から視た構造図（図２のＢ矢視図）である。
【図２】  図１のＡ―Ａ矢視図である。
【図３】  図１のＣ矢視図である。
【図４】  前記第１実施例におけるプロペラ変動圧線図である。
【図５】  第２実施例における制振装置取付構造を示す要部側面図である。
【図６】  第３実施例における制振装置取付構造を示す要部断面図である。
【図７】  前記各実施例に適用される動吸振器の斜視図である。
【符号の説明】
１      船底板
１ａ    船底板の内面
２      プロペラ
３      プロペラ軸
４      プロペラ軸心
５ａ    プロペラ中心
７      防振材
５０    動吸振器
１００  船体
１０２  防撓材
【図１】
0003659920.tif 000002
【図２】
0003659920.tif 000003
【図３】
0003659920.tif 000004
【図４】
0003659920.tif 000005
【図５】
0003659920.tif 000006
【図６】
0003659920.tif 000007
【図７】
0003659920.tif 000008