(57)【要約】【課題】簡易な構造で主構造に取り付けられた機器への振動の伝搬を抑制できるフランジ取付構造とそのフランジ取付構造を備えた機器を提供しようとする。【解決手段】従来の機器側フランジをもった機器を主構造側フランジを持った主構造に取り付けるためのフランジ取付構造にかわって、主構造側フランジと機器側フランジとを連結するボルトと、複数の板が板厚方向に重なり合った第一積層板部材と、を備え、前記ボルトが前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮する、ものとした。【選択図】    図４
2004245370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器側フランジをもった機器を主構造側フランジを持った主構造に取り付けるためのフランジ取付構造であって、
主構造側フランジと機器側フランジとを連結するボルトと、
複数の板が板厚方向に重なり合った第一積層板部材と、
を備え、
前記ボルトが前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮する、
ことを特徴とするフランジ取付構造。
【請求項２】
複数の板が板厚方向に重なり合った第二積層板部材を備え、前記ボルトが前記第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付ける、
ことを特徴とする請求項１に記載のフランジ取付構造。
【請求項３】
前記板が前記ボルトの貫通可能な貫通孔を有し、
前記ボルトが重なり合った前記板の前記貫通孔を貫通する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載のフランジ取付構造。
【請求項４】
重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が略同一の帯形状を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のフランジ取付構造。
【請求項５】
重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つ、
ことを特徴とする請求項３に記載のフランジ取付構造。
【請求項６】
重なり合った複数の前記板が、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のフランジ取付構造。
【請求項７】
重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、
ことを特徴とする請求項３に記載のフランジ取付構造。
【請求項８】
重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、
ことを特徴とする請求項３に記載のフランジ取付構造。
【請求項９】
重なり合った複数の前記板が表面を固体潤滑材でコーティングされている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８に記載のフランジ取付構造。
【請求項１０】
機器側フランジを持った機器と、
主構造側フランジを持った主構造と、
主構造に機器を取り付ける複数のフランジ取付構造とを、
備え、
フランジ取付構造が前記主構造側フランジと前記機器側フランジとを連結するボルトと複数の板が板厚方向に重なり合った第一積層板部材とを有し、
前記ボルトが前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮する、
ことを特徴とする構造体。
【請求項１１】
複数の板が板厚方向に重なり合った第二積層板部材を備え、
前記ボルトが前記第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付ける、ことを特徴とする請求項１０に記載の構造体。
【請求項１２】
前記板が前記ボルトの貫通可能な貫通孔を有し、
前記ボルトが重なり合った前記板の貫通孔を貫通する、
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１のうちのひとつに記載の構造体。
【請求項１３】
重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が略同一の帯形状を有する、
ことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２に記載の構造体。
【請求項１４】
重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つ、
ことを特徴とする請求項１２に記載の構造体。
【請求項１５】
重なり合った複数の前記板が、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、
ことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２に記載の構造体。
【請求項１６】
重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の構造体。
【請求項１７】
重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の構造体。
【請求項１８】
重なり合った複数の前記板が表面を固体潤滑材でコーティングされている、
ことを特徴とする請求項１０乃至請求項１７に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器を主構造に取り付けるフランジ取付構造とそのフランジ取付構造を持った機器に係る。特に、ボルトの周囲の構造に特徴の有るフランジ取付構造とそのフランジ取付構造を持った構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機器の構造には、２つの機器をボルトで結合する構造を採用することが多い。便宜上、この２つの機器を機器と主構造と呼ぶ。ボルトが、機器のフランジ（以下、機器側フランジと呼ぶ。）と主構造のフランジ（以下、主構造側フランジと呼ぶ。）とを結合する。
【０００３】
主構造が大きな振動を受ける様な取り扱いをされる場合、振動がフランジ取付構造を介して機器へ伝搬する。この場合、振動の加速度エネルギーが、フランジ取付構造を伝搬する際に増幅して、機器に大きな加速度を生じさせることがありる。
【０００４】
主構造から機器へ振動を伝わらないようにするには、従来、主構造と機器との取付部にゴム等の非金属を挟む対策をとっていた。
低次の振動数をもつ外力により主構造が加振された場合、ゴム等の非金属を挟む構造は振動を減衰することが難しかった。
仮に、ゴム等の非金属を挟む構造で低次の振動数を持つ振動を減衰させようとすると、機構が巨大になり、艤装が困難であり、重量も増加するという問題が生じ、現実的でなかった。
また、ゴム等の非金属を挟む構造は、耐熱を要求される構造に採用することができなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２４６２８８号公報
【特許文献２】
特開平６−１０１７３０号広報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構造で主構造に取り付けられた機器への振動の伝搬を抑制できるフランジ取付構造とそのフランジ取付構造を備えた構造体とを提供しようとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る機器側フランジをもった機器を主構造側フランジを持った主構造に取り付けるためのフランジ取付構造を、主構造側フランジと機器側フランジとを連結するボルトと、複数の板が板厚方向に重なり合った第一積層板部材と、を備え、前記ボルトが前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮する、ものとした。
【０００８】
上記本発明の構成により、前記ボルトが、主構造側フランジと機器側フランジとを連結し、前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮するので、主構造が振動すると、振動が前記第一積層板部材を介して機器に伝搬する際に、第一積層板部材の重なり合った複数の板同士がこすれ合って摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
【０００９】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、複数の板が板厚方向に重なり合った第二積層板部材を備え、前記ボルトが前記第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付ける、のが好ましい。
上記本発明の構成により、第二積層板部材の複数の板が板厚方向に重なり合っい、前記ボルトが前記第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付けるので、ボルトと機器側フランジとのずれに伴って、前記第二積層板部材の重なり合った複数の板同士がこすれ合って摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
【００１０】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、前記板が前記ボルトの貫通可能な貫通孔を有し、前記ボルトが重なり合った前記板の前記貫通孔を貫通する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記ボルトが重なり合った前記板の前記貫通孔を貫通するので、ボルトに締めつけ力が重なり合った前記板に均一に作用し、
重なり合った複数の板が互いにこすれ合って均一な摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
【００１１】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が略同一の帯形状を有する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記接触面が略同一の帯形状を有するので、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
【００１２】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つこと、が好ましい、
上記本発明の構成により、前記接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つので、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
【００１３】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、重なり合った複数の前記板が、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の前記板が互いに接触し、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
【００１４】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の前記板が互いに接触し、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
【００１５】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板の互いの接触面が前記貫通孔を囲う環状形状を持つので、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
【００１６】
さらに、本発明に係るフランジ取付構造は、重なり合った複数の前記板の表面が固体潤滑材でコーティングされている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記板の表面が固体潤滑材でコーティングされているので、主構造が振動すると、重なり合った複数の板同士が滑らかにこすれ合って摩擦力を発生するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
【００１７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る構造体を、機器側フランジを持った機器と主構造側フランジを持った主構造と、主構造に機器を取り付ける複数のフランジ取付構造とを、備え、フランジ取付構造が前記主構造側フランジと前記機器側フランジとを連結するボルトと複数の板が板厚方向に重なり合った第一積層板部材とを有し、前記ボルトが前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮する、ものとした。
【００１８】
上記本発明の構成により、機器が機器側フランジを持ち、主構造が主構造側フランジを持ち、ボルトが、前記主構造側フランジと前記機器側フランジとを連結し、前記機器側フランジと前記主構造側フランジとで挟まれた第一積層板部材を圧縮するので、主構造が振動すると、振動が前記第一積層板部材を介して機器に伝搬する際に、第一積層板部材の重なり合った複数の板同士がこすれ合って摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少し、機器の加速度を抑制できる。
【００１９】
さらに、本発明に係る構造体は、複数の板が板厚方向に重なり合った第二積層板部材を備え、前記ボルトが前記第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付けるのが好ましい。
上記本発明の構成により、第二積層板部材の複数の板が板厚方向に重なり合い、前記ボルトが前記第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付けるので、ボルトと機器側フランジとのずれに伴って、第二積層板部材の重なり合った複数の板同士がこすれ合って摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少し、機器の加速度を抑制できる。
【００２０】
さらに、本発明に係る構造体は、前記板が前記ボルトの貫通可能な貫通孔を有し、前記ボルトが重なり合った前記板の貫通孔を貫通する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記ボルトが重なり合った前記板の貫通孔を貫通するので、ボルトに締めつけ力が重なり合った前記板に均一に作用し、重なり合った複数の板が互いにこすれ合って均一な摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少し、機器の加速度を抑制できる。
【００２１】
さらに、本発明に係る構造体は、重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が略同一の帯形状を有する、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記接触面が略同一の帯形状を有するので、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制し、主構造と機器とが一体となった構造体の剛性の剛性の低下を抑制できる。
【００２２】
さらに、本発明に係る機器は、重なり合った複数の前記板の互いに接触する接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つ、のが好ましい、
上記本発明の構成により、前記接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つので、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制し、主構造と機器とが一体となった構造体の剛性の剛性の低下を抑制できる。
【００２３】
さらに、本発明に係る構造体は、重なり合った複数の前記板が、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板が互いに接触し、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制し、主構造と機器とが一体となった構造体の剛性の剛性の低下を抑制できる。
【００２４】
さらに、本発明に係る構造体は、重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板が互いに接触し、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制し、主構造と機器とが一体となった構造体の剛性の剛性の低下を抑制できる。
【００２５】
さらに、本発明に係る構造体は、重なり合った複数の前記板が、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合っている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板の互いの接触面が前記貫通孔を囲う環状形状を持つので、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制し、主構造と機器とが一体となった構造体の剛性の剛性の低下を抑制できる。
【００２６】
さらに、本発明に係る構造体は、重なり合った複数の前記板が表面を固体潤滑材でコーティングされている、のが好ましい。
上記本発明の構成により、前記板の表面が固体潤滑材でコーティングされているので、主構造が振動すると、重なり合った複数の板同士が滑らかにこすれ合って摩擦力を発生するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少し、機器の加速度を抑制できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態に係るフランジ取付構造とそのフランジ取付構造を持った構造体を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２８】
最初に、構造体の全体を簡単に説明する。
図１は、実施形態にかかる構造体の部分図である。図２は、実施形態にかかる構造体のＡ−Ａ断面図である。図３は、実施形態にかかるフランジ取付構造の分解図である。図４は、実施形態にかかるフランジ取付構造の組立図である。図５は、実施形態にかかる板の斜視図である。図６は、実施形態にかかる板の断面図である。
構造体１は、主構造４と機器２とフランジ取付構造６とで構成される。
主構造４は、構造体１の主要部分である。機器２は、機器側フランジ３を備える。
機器２は、主構造体４に取り付けられるものである。主構造４は、主構造側フランジ５を備える。
フランジ取付構造６は、機器２を主構造４に取り付けるための機構である。
例えば、構造体１がロケットであるとすると、ロケット本体が主構造４に相当し、ブースターが機器２に相当する。
図１は、構造体を例示している。しかし、図１には、主構造４のごく一部分が示されている。
【００２９】
機器側フランジ３は、機器２を主構造４に取り付けるために機器側に設けられた機械インターフェースである。
機器側フランジ３は、角部が切り欠けられた略三角形の形状をした板部材である。３つの貫通孔が、機器側フランジ３の角部に設けられる。
【００３０】
主構造側フランジ５は、機器２を主構造４に取り付けるために主構造側に設けられた機械インターフェースである。
主構造側フランジ５は、角部が切り欠けられた略三角形の形状をした板部材である。３つの雌ねじが、主構造側フランジ５の角部に設けられる。
【００３１】
３組のフランジ取付構造６が、対面した機器側フランジ３と主構造側フランジ５の角部に配置される。
【００３２】
次に、本発明に係る実施形態のフランジ取付構造６の構造を説明する。
フランジ取付構造６は、機器側フランジをもった機器を主構造側フランジを持った主構造に取り付けるための構造であって、ボルト１０と積層板部材２０と凹形ワッシャ３０と凸形ワッシャ４０とブッシュ５０とで構成される。
積層板部材２０は、第一積層板部材２０ａと第二積層板部材２０ｂとに分かれる。凹形ワッシャ３０は、第一凹形ワッシャ３０ａと第二凹形ワッシャ３０ｂとに分かれる。凸形ワッシャ４０は、第一凸形ワッシャ４０ａと第二凸形ワッシャ４０ｂとに分かれる。ブッシュ５０は、第一ブッシュ５０ａと第二ブッシュ５０ｂとに分かれる。
第一積層板部材２０ａと第一凹形ワッシャ３０ａと第一凸形ワッシャ４０ａと第一ブッシュ５０ａとが、一体となり、機器側フランジ３と主構造側フランジ５の間に配置される。
第二積層板部材２０ｂと第二凹形ワッシャ３０ｂと第二凸形ワッシャ４０ｂと第二ブッシュ５０ｂとが、一体となり、機器側フランジ３の主構造側フランンジに向かい合う反対側に配置される。
【００３３】
ボルト１０は、六角ボルトであり、六角柱形状のボルト頭と一端をボルト頭に結合し他端に雄ねじが切られた丸棒で構成される。
図３では、軽量化のために標準に比べ高さの低いボルト頭をもった六角ボルトが示されている。
【００３４】
第一積層板部材２０ａと第二積層板部材２０ｂとの構造は、板の枚数が異なる以外は同じである。その構造を、第一積層板部材２０ａで代表して説明する。
第一積層板部材２０ａは、複数の板２１が板厚方向に重なり合ったものである。
板の板厚ｔは、後述する面外方向へ作用する力により撓むことが可能な程度に、外形に比較して十分に薄いのが好ましい。板厚ｔは、０．５ｍｍ以下が好ましく、特に０．２ｍｍが好ましい。例えば、貫通孔の直径が１０．５ｍｍである場合に、板厚ｔは０．２ｍｍである。
複数の板２１は、面外方向へ突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合うのが好ましい。
また、複数の板２１は、面外方向へ３次元曲率半径Ｒで突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合うのが好ましい。
特に、その３次元曲率半径Ｒが一定であるのが好ましい。この場合、板２１の凹んだ側の面の３次元曲率半径をＲとすると、板の突起した側の面の３次元曲率半径はＲ＋ｔとなる。
さらに、板２１は、ブッシュ５０ａ、５０ｂが貫通可能な貫通孔２２を持つ板であるのが好ましい。また、ブッシュ５０ａ、５０ｂを使用しない場合、板２１は、ボルト１０が貫通可能な貫通孔２２を持つ板であるのが好ましい。
複数の板２１は、前記貫通孔を中央として面外方向へ突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合うのが好ましい。
また、複数の板２１は、前記貫通孔を中央として面外方向へ３次元曲率半径Ｒで突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合うのが好ましい。
特に、その３次元曲率半径Ｒが一定であるのが好ましい。この場合、板２１の凹んだ側の面の３次元曲率半径をＲとすると、板の突起した側の面の３次元曲率半径はＲ＋ｔとなる。
【００３５】
複数の板２１が重なると、板の互いの接触面Ｓが帯状の形状になる。特に、板２１が面外方向へ３次元曲率半径Ｒで突起した同一の形状を有していると、接触面Ｓが環状の帯形状となる。
板が中央部に貫通穴をもつ場合、接触面Ｓは、貫通穴を囲う環状の帯形状となる。
複数の板２１が重なって圧縮力を受けると、接触面に大きな面圧力が発生する。板の形状寸法がばらついている場合、板が変形して接触面での面圧力が均一になるので、複数の板の互いの接触面に面圧力の小さな箇所や隙間のある箇所が発生しない。
従って、積層板部材の剛性の低下がすくなく、固有振動数の低下が抑制できる。
板２１は、金属の板であるのが好ましい。例えば、金属は、鉄、ステッンレス、真ちゅう等である。
板２１の表面は、固体潤滑剤でコーティングされているのが好ましい。固体潤滑剤は、二硫化モリブデン、金、銀、鉛、ＰＴＦＥ等があり、二硫化モリブデンが特に好ましい。
【００３６】
第一凹形ワッシャ３０ａの構造と第二凹形ワッシャ３０ｂの構造とは同じである。その構造を、第一凹形ワッシャ３０ａで代表して説明する。
第一凹形ワッシャ３０ａは、中央にブッシュ５０が貫通可能な貫通孔を持った所定の厚みの略円形の板である。第一凹形ワッシャ３０ａは、一方の面がくぼんでおり、他方の面が平面になっている。くぼんでいる面の形状は、上述した板２１の突起している形状に一致している。
例えば、板２１が３次元曲率半径Ｒのくぼんだ面を持っている場合は、第一凹形ワッシャ３０ａのくぼんだ面の形状は、３次元曲率半径Ｒの球面を持つ。
【００３７】
第一凸形ワッシャ４０ａの構造と第二凸形ワッシャ４０ｂとの構造とは同じである。その構造を、第一凸形ワッシャ４０ａで代表して説明する。
第一凸形ワッシャ４０ａは、中央にブッシュ５０ａが貫通可能な貫通孔を持った所定の厚みの略円形の板である。第一凸形ワッシャ４０ａは、一方の面が突起しており、他方の面が平面になっている。突起している面の形状は、上述した板２１の突起している形状に一致している。
例えば、板２１が３次元曲率半径Ｒの凹んだ面を持っている場合は、第一凸形ワッシャ４０ａの突起した面の形状は、３次元曲率半径Ｒの球面を持つ。
【００３８】
第一ブッシュ５０ａの構造と第二ブッシュ５０ｂの構造とは、長さが異なる以外は、同じである。その構造を、第一ブッシュ５０ａで代表して説明する。
第一ブッシュ５０ａは、円形の平板とその平板に一端を結合した円筒とで構成され、円筒の中央部にボルト１０が貫通可能な貫通孔が設けられる。
【００３９】
次に、フランジ取付構造の組立を、図３乃至図４を基に、説明する。
説明の便宜のために、機器側フランジ３を主構造側フランジ５の上方に配置した姿勢を前提として説明する。
第一凹形ワッシャ３０ａ、第一積層板部材２０ａ、第一凹形ワッシャ４０ａ、第一ブッシュ５０ａとを、上から順に並べて一組とし、３つの組を用意する。
３つの組を機器側フランジ３と主構造側フランジ５との隙間の角部にそれぞれ配置する。
第二ブッシュ５０ｂと第二凹形ワッシャ３０ｂ、第二積層板部材２０ｂ、第二凹形ワッシャ４０ｂとを、上から順に並べて一組とし、３つの組を用意する。
その３つの組を機器側フランジ３の上部の角部にそれぞれ配置する。
３本のボルト１０を、第二ブッシュ５０ｂの貫通孔に上方から挿入し、先端の雄ねじ部を主構造側フランジ５の雌ねじ部にねじ込む。
３本のボルト１０をねじ込むと、板２１が重なり合って、第一積層板部材２０ａと第二積層板部材２０ｂの高さが低くなる。
ボルト１０を所定の締めつけトルクで締めつける。所定の締めつけトルクは、実験的に定められるが、通常、本発明に係るフランジ取付構造を採用しない場合のボルトの締めつけトルクに略等しい。
【００４０】
次に、本発明に係る実施形態のフランジ取付構造６の作用を説明する。
主構造が固有の周波数特性をもった振動により揺すられる場合を例に説明する。
これは、例えば、構造体１がロケットであるとすると、ロケットが空中を飛翔中にロケット本体が振動する場合に相当する。固有の周波数分布はロケット本体の固有振動数を卓越周波数としてもっていいる。
主構造が振動すると、振動による加速度エネルギーが主構造側フランジ５からフランジ取付構造６を介して機器側フランジ３へ伝搬する。
機器側フランジ３が加速度エネルギーにより振動すると、機器側フランジ３が主構造側フランジ５に対して移動しようとする。
機器側フランジ３が主構造側フランジ５に対して移動しようとすると、第一積層板部材２０ａと第二積層板部材２０ｂに軸直角の方向に交番する剪断力が発生する。
板２１が前記貫通孔を中央として面外方向へ一定の３次元曲率半径Ｒで突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合うので、交番的な剪断力が作用すると、重なり合った板２１同士がずれてこすれ合う。
ボルトが所定の締めつけトルクで締めつけられているので、第一積層板部材２０ａと第二積層板部材２０ｂの重なり合った複数の板２１の接触面で摩擦力が発生する。
第一積層板部材２０ａと第二積層板部材２０ｂに軸直角の方向に交番的な剪断力が発生すると、その摩擦力による仕事が加速度エネルギーを消費する。
特に加速度エネルギーが低い周波数成分（例えば、１００Ｈｚ以下）をもつ場合に、この現象が顕著になる。
従って、機器へ伝搬する加速度エネルギーが減少するので、本発明に係る実施形態のフランジ取付構造がない場合に比較して、機器の加速度を、抑制できる。
【００４１】
【実施例】
加振器に主構造側フランジを模擬した模擬フランジを固定し、本発明に係る実施形態のフランジ取付構造を介して機器（ロケットブースタ）をとりつけた。
２０枚の板２１を第一積層板部材に組み込み、７枚の板２１を第二積層板部材に組み込んだ。
機器の各所に加速度センサをとりつけて、加振器により所定の振動モードで模擬フランジを加振し、機器の加速度の応答倍率と固有振動数を検出した。
比較のため、本発明に係る実施形態のフランジ取付構造を外した状態で、同一の試験をおこなった。
振動モードは５〜１００Ｈｚまでのサイン波振動で、加速度は１０Ｇであった。
（イ）本発明に係る実施形態のフランジ取付構造がない場合。
固有振動数：５５Ｈｚ
応答倍率  ：１００倍
（ロ）本発明に係る実施形態のフランジ取付構造がない場合。
固有振動数：５１Ｈｚ
応答倍率  ：１５倍
【００４２】
試験結果から明かな様に、応答倍率が劇的に低下した。応答倍率が低下したにもかかわらず、固有振動数の低下が４Ｈｚだけであった。
従来のゴム等を使用した取付構造では、応答倍率がこのように劇的に低下しないにもかかわらず、機器の固有振動数が数十％低下してしまう。
【００４３】
固有振動数の低下が少なかったのは、板２１が前記貫通孔を中央として面外方向へ突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合うので、板同士の接触面Ｓが同一の帯形状を有し、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくできたためであると考えられる。
【００４４】
上述の実施形態のフランジ取付構造とこのフランジ取付構造を採用した構造体の構造を用いれば、全体の剛性（固有振動数）を低下させることなく、機器の加速度を小さくすることができる。
また、板に貫通穴を設け、ボルトが貫通穴を貫通して積層板構造を締めつけるので、積層板構造の板に均等な力を作用させることができ、積層板構造の積み重なった板同士の滑りが均一になる。
また、３組のフランジ取付構造６を対面した機器側フランジ３と主構造側フランジ５の角部に配置したので、３組のフランジ取付構造６に均一な締めつけ力を及ぼすことができ、３組のフランジ取付構造６のそれぞれの積層板構造の積み重なった板同士の滑りが均一になる。
また、板を貫通穴を真ん中にして面外方向へ一定の３次元曲率半径Ｒで突起した同一の形状を有して、同じ向きに重なり合う様にしたので、重なり合った板同士の接触面が、貫通穴を囲う同一の環状の帯形状となり、ボルトによる締めつけ力が接触面の面圧をあげて、接触面の隙間をなくすので、積層板構造の剛性が低下せず、構造体全体の剛性すなわち固有振動数の低下を抑制できる。
また、板の表面に個体潤滑材をコーティングするので、重なり合った板同士の滑りがスームーズになり、機器の加速度がおおきくならない。
【００４５】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
ボルトが、六角頭付きボルトであるとして説明したがこれに限定されず、例えば、頭のないボルトや六角穴付きボルトでもよい。
また、ボルトが、主構造側フランジにねじ込まれる形式で説明したがこれに限定されず、たとえが、主構造側フランジを貫通し六角ナットにねじこまれてもよい。
また、第一積層板部材の板と第二積層板部材の板とが同一の寸法であるとして説明したがこれに限定されず、例えば、異なった寸法、形状としてもよい。
また、第一積層板部材の板の枚数と第二積層板部材の板の枚数は、実験により最適の枚数の組み合わせを調整するのが好ましい。
また、フランジ取り付け構造は、ボルトとブッシュとワッシャと積層板部材との組み合わせであると説明したがこれに限定されず、例えば、ブッシュを省略してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の機器側フランジをもった機器を主構造側フランジを持った主構造に取り付けるためのフランジ取付構造とそのフランジ取付構造をもった構造体は、その構成により、以下の効果を有する。
ボルトが前記機器側フランジと前記主構造側フランジとに挟まれた前記第一積層板部材を圧縮するので、主構造が振動すると、振動が前記第一積層板部材を介して機器に伝搬する際に、積層板部材の重なり合った複数の板同士がこすれ合って摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
さらに、第二積層板部材を前記主構造側フランジの反対側から前記機器側フランジへ押し付けたので、ボルトと機器側フランジとのずれに伴って、前記第二積層板部材の重なり合った複数の板同士がこすれ合って摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
また、前記ボルトが重なり合った前記板の貫通孔を貫通するので、ボルトに締めつけ力が重なり合った前記板に均一に作用し、重なり合った複数の板同士がこすれ合って均一な摩擦力を発生し、振動の加速度エネルギーを摩擦力の仕事により消費するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。
また、複数の板同士が接触する接触面が略同一の帯形状を有するので、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
また、複数の板同士が接触する接触面が前記貫通孔を囲う略同一の環状の帯形状を持つので、ボルトの締めつけトルクにより接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
また、面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板が互いに接触し、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。また、前記貫通孔を中央にして面外方向へ突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板が互いに接触し、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
また、前記貫通孔を中央にして面外方向へ一定の３次元曲率半径で突起した同一の形状を有し、同じ向きに重なり合った複数の板の互いの接触面が前記貫通孔を囲う環状形状を持つので、ボルトの締めつけトルクにより板同士の接触面の面圧を均一に上げて、接触面のガタを少なくし、フランジ取付け構造の剛性の低下を抑制できる。
また、前記板の表面が固体潤滑材でコーティングされているので、主構造が振動すると、重なり合った複数の板同士が擬着することなく滑らかにこすれ合って摩擦力を発生するので、主構造から機器に伝わる加速度エネルギーが減少する。従って、簡易な構造で主構造に取り付けられた機器への振動の伝搬を抑制できるフランジ取付構造とそのフランジ取付構造を備えた構造体を提供できる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる構造体の部分図である。
【図２】実施形態にかかる構造体のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施形態にかかるフランジ取付構造の分解図である。
【図４】実施形態にかかるフランジ取付構造の組立図である。
【図５】実施形態にかかる板の斜視図である。
【図６】実施形態にかかる板の断面図である。
【符号の説明】
１    構造体
２    機器
３    機器側フランジ
４    主構造
５    主構造側フランジ
６    フランジ取付構造
１０    ボルト
２０    積層板部材
２０ａ  第一積層板部材
２０ｂ  第二積層板部材
２１    板
２２    貫通孔
３０    凹形ワッシャ
３０ａ  第一凹形ワッシャ
３０ｂ  第二凹形ワッシャ
４０    凸形ワッシャ
４０ａ  第一凸形ワッシャ
４０ｂ  第二凸形ワッシャ
５０    ブッシュ
５０ａ  第一ブッシュ
５０ｂ  第二ブッシュ
Ｓ    接触面
ｔ    板厚
Ｒ    ３次元曲率半径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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