專利名稱：船用護(hù)舷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船用護(hù)舷(marine fender)，更特別地涉及壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越的船用護(hù)舷，進(jìn)一步涉及即使振動接收板被磨損其抗壓縮載荷性能的劣化也小并且易于更換新的振動接收板的船用護(hù)舷。
背景技術(shù)：
迄今，船用護(hù)舷被安裝到碼頭岸壁，當(dāng)船舶停泊到港口、河道、修理船塢等的碼頭時，船用護(hù)舷用于保護(hù)碼頭岸壁和船舶免受振動和磨損。這種護(hù)舷通常為橡膠質(zhì)的護(hù)舷。然而，橡膠與主要構(gòu)成船的外表面的鐵之間的摩擦系數(shù)高(通常為0. 4)，并且基于船沿剪切方向的行為而由于摩擦、刮擦、切削等而磨損。另一方面，已知一種船用護(hù)舷，其中用于在船停泊時接收振動的振動接收面涂有硬樹脂以防止護(hù)舷的橡膠部與船直接接觸，該硬樹脂與鐵之間的摩擦系數(shù)比橡膠與鐵之間的摩擦系數(shù)低。例如，JP-A-2000_309914(專利文獻(xiàn)I)公開了一種船用護(hù)舷，其中具有比橡膠的摩擦系數(shù)小的摩擦系數(shù)的合成樹脂層設(shè)置于與船舶接觸的頂面。另外，JP-A-H11-93141(專利文獻(xiàn)2)公開了一種船用護(hù)舷，該護(hù)舷包括橡膠質(zhì)的護(hù)舷主體和覆蓋護(hù)舷主體的振動接收面的表面層，其中表面層由結(jié)晶聚烯烴樹脂和高非飽和二烯橡膠的共混聚合物制成。另外，在與安裝到碼頭岸壁的船用護(hù)舷接觸的過程中，船接收來自船用護(hù)舷的反作用力。已知一種船用護(hù)舷，其中為了減小該反作用力將腿部添加到護(hù)舷的振動接收部的背面，并且布置有短于腿部的突起部。例如，JP-A-2002-88738 (專利文獻(xiàn)3)公開了一種船用護(hù)舷，該船用護(hù)舷包括振動接收部、與振動接收部的兩側(cè)連接的一對第一支撐部和與振動接收部的中央連接的第二支撐部(關(guān)起部)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP-A-2000-309914專利文獻(xiàn)2 JP-A-Hl 1-93141專利文獻(xiàn)3 JP-A-2002-88738

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題 在上述安裝到各個場所的船用護(hù)舷中，布置于運河、窄的河道、修理船塢等的碼頭岸壁的護(hù)舷主要用作保護(hù)構(gòu)件，用于防止船與碼頭岸壁的直接接觸，主要目的不在于吸收船停泊時的能量。在該情況下，船用護(hù)舷需要具有卓越的磨耗特性，而不是吸收船停泊時的能量的性能。另外，考慮到對船的保護(hù)，布置于運河、窄的河道、修理船塢等的碼頭岸壁的護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)(壓縮載荷/振動接收面積)需要小而均勻，該壓縮表面壓強(qiáng)因在船的剪切運動中壓縮護(hù)舷而產(chǎn)生。因此，本發(fā)明的目的為解決上述傳統(tǒng)技術(shù)的問題，并且提供一種壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越的船用護(hù)舷。用于解決問題的方案為了實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人進(jìn)行了各種研究并且發(fā)現(xiàn)，在包括具有由樹脂制成的振動接收板的振動接收部和一對橡膠質(zhì)的腿部的船用護(hù)舷中，當(dāng)(I)振動接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H具有特定的關(guān)系并且(2)振動接收部的厚度hi、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H具有特定的關(guān)系時，可以使護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻，同時改善護(hù)舷 的磨耗特性，結(jié)果完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的船用護(hù)舷包括包括由樹脂制成的振動接收樹脂板的振動接收部；和在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收部的下側(cè)的一對橡膠質(zhì)的腿部，其特征在于，所述振動接收部的寬度W和所述護(hù)舷的高度H滿足如下關(guān)系式(I)2H ^ W (I)其中，W為所述振動接收部的以mm為單位的寬度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的
高度，并且，所述振動接收部的厚度Ii1、所述腿部的高度h2、所述腿部的厚度t和所述護(hù)舷的高度H滿足如下關(guān)系式(2):h2/4 彡 t 彡 Ii1 彡 H/2 彡 h2 (2)其中，Ill為所述振動接收部的以mm為單位的厚度，h2為所述腿部的以mm為單位的高度，t為所述腿部的以mm為單位的厚度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度。在本明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實施方式中，所述由樹脂制成的振動接收板具有不小于20_的厚度1\。在該情況下，可以在很長的時期內(nèi)賦予船用護(hù)舷卓越的磨耗特性。在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，所述振動接收部還包括在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述樹脂振動接收板的下側(cè)的橡膠制的振動接收板。在該情況下，使得樹脂振動接收板與橡膠質(zhì)的振動接收板的接觸面積大，因此可以使護(hù)舷的樹脂部和橡膠部之間的粘接較強(qiáng)。此外，當(dāng)上述船用護(hù)舷的振動接收板磨損掉時，需要更換包括腿部的整個護(hù)舷，并且也存在抗壓縮載荷劣化使得壓縮表面壓強(qiáng)不均勻的擔(dān)心?，F(xiàn)在，為了提供壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且即使振動接收板被磨損其抗壓縮載荷性能的劣化也小，此外易于更換振動接收板的船用護(hù)舷，發(fā)明人作了進(jìn)一步的研究，并且發(fā)現(xiàn)，在包括具有振動接收樹脂板和振動接收橡膠板的振動接收部和一對橡膠腿部并且具有(I)振動接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系和(2)振動接收部的厚度Ii1、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系的船用護(hù)舷中，進(jìn)一步設(shè)置有支持板和將支持板緊固到振動接收部的緊固構(gòu)件，由此可以使得護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻，同時改善護(hù)舷的磨耗特性，并且即使振動接收樹脂板磨損抗壓縮載荷性能的劣化也小，此外可以容易地更換磨損的振動接收樹脂板。因此，優(yōu)選地，本發(fā)明的船用護(hù)舷包括包括振動接收樹脂板和在護(hù)舷的高度方向上布置于振動接收樹脂板的下側(cè)的振動接收橡膠板的振動接收部；在護(hù)舷的高度方向上布置于振動接收部的下側(cè)的一對橡膠質(zhì)的腿部；在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收部的下側(cè)的支持板；和緊固所述振動接收樹脂板、所述振動接收橡膠板和所述支持板的緊固構(gòu)件，其中，所述振動接收部的寬度W和所述護(hù)舷的高度H滿足如下關(guān)系式(I)2H ^ W (I)其中，W為所述振動接收部的以mm為單位的寬度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的
高度，并且，所述振動接收部的厚度Ii1、所述腿部的高度h2、所述腿部的厚度t和所述護(hù)舷的高度H滿足如下關(guān)系式(2):h2/4 ^ t ^ ^ H/2 ^ h2 (2)其中，Ii1為所述振動接收部的以mm為單位的厚度，h2為所述腿部的以mm為單位的高度，t為所述腿部的以mm為單位的厚度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度。 在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，支持板具有兩個或者多個緊固部。在該情況下，可以防止支持板發(fā)生變形、轉(zhuǎn)動等。在本發(fā)明的船用護(hù)舷的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述支持板的厚度T3與所述振動接收樹脂板的厚度T1的比T3Zt1為1/6 1/1。在本發(fā)明的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實施方式中，所述支持板具有H形或者梯子形形狀。在本發(fā)明的船用護(hù)舷的更進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式中，所述支持板呈之字形配置。在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，所述振動接收樹脂板具有20MPa 35MPa的屈服應(yīng)力Ep,所述振動接收橡膠板具有I. 5MPa 8MPa的楊氏模量Er，并且所述振動接收樹脂板的所述屈服應(yīng)力Ep和所述振動接收橡膠板的所述楊氏模量Er滿足如下關(guān)系式(3)HZT1 彡 5 X (Ep/Er)1/2 (3)其中，H為所述護(hù)舷的以_為單位的高度,T1為所述振動接收樹脂板的以_為單位的厚度，Ep為所述振動接收樹脂板的以MPa為單位的屈服應(yīng)力，而Er為所述振動接收橡膠板的以MPa為單位的楊氏模量。在該情況下，在腿部的壓縮引起的翹曲變形中，振動接收樹脂板可以充分地吸收(withdraw)載荷。在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，進(jìn)一步優(yōu)選地，突起在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收部的下側(cè)部并且布置于所述一對腿部之間。在該情況下，可以確實地防止由于船的凸部的鉤掛引起的護(hù)舷的破損。另外，即使緊固構(gòu)件布置于護(hù)舷，超出常規(guī)量級(level)的壓縮由突起約束，因此可以確實地防止由于緊固構(gòu)件引起的護(hù)舷的破損。在本發(fā)明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實施方式中，所述振動接收樹脂板由超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)制成。在該情況下，護(hù)舷的耐磨性非常高。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供包括具有振動接收樹脂板的振動接收部和一對橡膠質(zhì)的腿部,并且具有(I)振動接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系和(2)振動接收部的厚度^、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系的船用護(hù)舷，該護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越。根據(jù)本發(fā)明，還可以提供包括具有振動接收樹脂板和振動接收橡膠板的振動接收部、一對橡膠質(zhì)的腿部、支持板和緊固構(gòu)件，并且具有(I)振動接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系和(2)振動接收部的厚度Ii1、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系的船用護(hù)舷，該護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小且均勻，即使振動接收部磨損該護(hù)舷的抗壓縮載荷性能的劣化也小，并且易于更換振動接收板。


圖I是本發(fā)明的船用護(hù)舷的實施方式的剖視圖；圖2是本發(fā)明的船用護(hù)舷的實施方式的立體圖；圖3是本發(fā)明的船用護(hù)舷的另一實施方式的剖視圖； 圖4是不具有振動接收樹脂板的船用護(hù)舷的剖視圖；圖5是在壓縮載荷下不具有振動接收樹脂板的船用護(hù)舷的實施例的剖視圖；圖6是本發(fā)明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實施方式的剖視圖；圖7是本發(fā)明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實施方式的立體圖；圖8是本發(fā)明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實施方式的仰視圖；圖9是本發(fā)明的船用護(hù)舷的另一優(yōu)選的實施方式的剖視圖；圖10是本明的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實施方式的剖視圖；圖11是在壓縮載荷下本發(fā)明的船用護(hù)舷的另一優(yōu)選的實施方式的剖視圖；圖12是在壓縮載荷下本發(fā)明的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實施方式的剖視圖；圖13是本發(fā)明的船用護(hù)舷的另一優(yōu)選的實施方式的仰視圖；圖14是本發(fā)明的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實施方式的仰視圖；圖15是本發(fā)明的船用護(hù)舷的進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式的仰視圖；圖16是本發(fā)明的船用護(hù)舷的更進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式的仰視圖。
具體實施例方式將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。在圖I和圖2中示出的船用護(hù)舷I包括接收船舶停泊時的振動的振動接收部2和安裝到振動接收部2的下表面的一對腿部3。此時，腿部3由橡膠制成，并且用于將護(hù)舷I固定到碼頭岸壁(quay wall)等的凸緣3a設(shè)置于腿部3。圖I和圖2中的振動接收部2包括在與船接觸的面(S卩，最外側(cè)的面)處的、由樹脂制成的振動接收板4 ;以及由橡膠制成并且在護(hù)舷的高度方向(或者振動接收板的厚度方向)上布置于振動接收樹脂板4的下側(cè)的振動接收板5。此外，本發(fā)明的船用護(hù)舷的振動接收部至少包括振動接收樹脂板4就足夠了。在圖I和圖2的振動接收部2中，振動接收橡膠板5僅接收壓縮過程中的大的變形，所以當(dāng)確保橡膠腿部3和振動接收樹脂板4之間充分地粘接時，如圖3所示，船用護(hù)舷I的振動接收部2可以僅由振動接收樹脂板4構(gòu)成而省略振動接收橡膠板5。振動接收樹脂板4與主要構(gòu)成船的外表面的鐵之間的摩擦系數(shù)比振動接收橡膠板5與鐵之間的摩擦系數(shù)小，從而可以改善護(hù)舷I的磨耗特性。在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，振動接收樹脂板4由硬樹脂制成，特別優(yōu)選地，由超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)制成。在該情況下，優(yōu)選地，超高分子量聚乙烯的平均分子量不小于1000000。超高分子量聚乙烯與鐵之間的摩擦系數(shù)低，并且改善護(hù)舷的磨耗特性的效果優(yōu)異。
在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，任意一種橡膠材料都可以用作橡膠腿部3和振動接收橡膠板5。橡膠材料可以使用通常使用于傳統(tǒng)的船用護(hù)舷中的各種橡膠材料。例如，可以使用通過將諸如天然橡膠(NR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)等橡膠組份與諸如碳黑等填料、諸如硫磺等硫化劑和其他添加劑混合而獲得的橡膠混合物。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，振動接收部2的寬度W和護(hù)舷I的高度H滿足如下關(guān)系式⑴2H ^ W____(I)(其中，W為振動接收部的寬度(mm)，而H為護(hù)舷的高度(mm))。因此，本發(fā)明的船用護(hù)舷I的振動接收部2的寬度W為護(hù)舷I的高度H的兩倍或者更多，使得振動接收部2的寬度W比傳統(tǒng)的船用護(hù)舷的寬度寬。因此，本發(fā)明的船用護(hù)舷I的振動接收面積較大，從 而可以減小壓縮載荷下的壓縮表面壓強(qiáng)(壓縮載荷/振動接收面積)。 此外，當(dāng)振動接收部由橡膠制成時，即當(dāng)如圖4所示振動接收部2由振動接收橡膠板5構(gòu)成時，如果振動接收部2的寬度W寬并且不小于護(hù)舷I的高度H的兩倍，則如圖5所示，振動接收部2的中央部在壓縮載荷下下凹(fall down)并且壓縮時產(chǎn)生的應(yīng)力集中于振動接收部2的兩側(cè)邊緣，因而壓縮表面壓強(qiáng)不均勻。然而，在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，振動接收部2的寬度W寬并且被制成不小于護(hù)舷I的高度H的2倍，并且振動接收部2包括振動接收樹脂板4，使得可以阻止振動接收部2的中央部在壓縮載荷下下凹，并且可以使得壓縮表面壓強(qiáng)均勻。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，振動接收部2的高度Ii1、腿部3的高度h2、腿部3的厚度t和護(hù)舷I的高度H滿足如下關(guān)系式(2):h2/4 ^ t ^ ^ H/2 ^ h2____(2)(其中A1為振動接收部的厚度(mm)，h2為腿部的高度(mm),t為腿部的厚度(mm),而H為護(hù)舷的高度(_))。在船用護(hù)舷中，如果振動接收部2的厚度Ii1比橡膠腿部3的厚度t薄，則在壓縮變形中振動接收部2首先彎曲，這偏離了通過腿部3的變形吸收船的動能的設(shè)計思想并且產(chǎn)生異常的反作用力。由于腿部3的厚度t小于腿部3的高度h2時，腿部在壓縮下的行為變得不穩(wěn)定，并且腿部3倒塌(collapse)而不是正常地彎曲，從而不能夠產(chǎn)生正常的壓縮特性，因此通常將腿部3的厚度t設(shè)定為不小于腿部3的高度h2的1/4。同樣，當(dāng)振動接收部2的厚度Ii1比護(hù)舷I的高度H的一半厚時，腿部3的變形量變小，不能夠有效地吸收船的動能。類似地，當(dāng)腿部3的高度h2小于護(hù)舷I的高度H的一半時，腿部3的變形量變小，因此通常將將腿部3的高度h2設(shè)定為不小于護(hù)舷I的高度H的1/2。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，考慮到生產(chǎn)中的品質(zhì)特性，優(yōu)選地，振動接收樹脂板4的厚度T1不小于20mm，更優(yōu)選地為20 100mm。當(dāng)振動接收樹脂板4的厚度T1不小于20mm時，即使振動接收樹脂板4由于摩擦、刮擦等而磨損，直到其消失的時間也長，從而在很長的時期內(nèi)可以賦予船用護(hù)舷I卓越的磨耗特性。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，如圖I所示，優(yōu)選地，振動接收部2包括由樹脂制成的振動接收板4和由橡膠制成并且在護(hù)舷的高度方向(即，振動接收板的厚度方向)上布置于振動接收樹脂板4的下側(cè)的振動接收板5。在該情況下，振動接收樹脂板4和振動接收橡膠板5之間的接觸面積大，因此可以使護(hù)舷的樹脂部和橡膠部之間的粘接較好。此外，如圖3所示，當(dāng)振動接收部2僅由振動接收樹脂板4構(gòu)成并且一對腿部3布置于振動接收樹脂板4的下表面時，橡膠腿部3和振動接收樹脂板4之間的接觸面積變小，因此與振動接收橡膠板5布置于振動接收樹脂板4的下表面的情況相比，樹脂部和橡膠部之間的粘接通常變差。將參考圖6、圖7和圖8詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。圖6是本發(fā)明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實施方式的剖視圖，圖7是圖6中示出的船用護(hù)舷的立體圖，而圖8是圖6中示出的船用護(hù)舷的仰視圖。圖6、圖7和圖8中示出的船用護(hù)舷I包括接收船舶停泊時的振動的振動接收部2、布置于振動接收部2的下表面的一對腿部3、在護(hù)舷的高度方向上布置于振動接收部2的下側(cè)的支持板6和將支持板6緊固到振動接收部2的緊固構(gòu)件7。在圖6、圖7和圖8中，腿部3由橡膠制成，并且用于將護(hù)舷I固定到碼頭岸壁等的凸緣3a形成于腿部3。另外，振動接收部2包括在其與船接觸的面(即，最外側(cè)的面)處的、由樹脂制成的振動接收板4 ;以及由橡膠制成并且在護(hù)舷的高度方向(即，振動接收板的厚度方向)上布置于振動接收樹脂板4的下側(cè)的振動接收板5。在圖6、圖7和圖8示出的船用護(hù)舷中，振動接收橡膠板5接收壓縮過程中的大的變形，而振動接收樹脂板4與主要 構(gòu)成船的外表面的鐵之間的摩擦系數(shù)比振動接收橡膠板5與鐵之間的摩擦系數(shù)小，因此可以改善船用護(hù)舷I的磨耗特性。在圖6、圖7和圖8示出的船用護(hù)舷I中，支持板在護(hù)舷的高度方向上配置于振動接收部2的下側(cè)，因此即使振動接收樹脂板4磨損掉，支持板也可以抵抗壓縮載荷，從而可以防止抗壓縮載荷性能的劣化，以阻止船用護(hù)舷的大的變形和扣住(buckle)。考慮到耐久性和經(jīng)濟(jì)原因，優(yōu)選地，支持板為鐵板。圖6、圖7和圖8示出的船用護(hù)舷I設(shè)置有緊固構(gòu)件7。緊固構(gòu)件7緊固振動接收樹脂板4、振動接收橡膠板5和支持板6。當(dāng)振動接收樹脂板4磨損掉時，可以松開緊固構(gòu)件7的緊固以將磨損的振動接收樹脂板4拆下，并且容易地更換另一振動接收樹脂板4 (例如，新的產(chǎn)品)。優(yōu)選地，緊固構(gòu)件7為例如在圖6中示出的螺栓7a和螺母7b的組合。此外，在圖6、圖7和圖8的船用護(hù)舷I中，為了通過緊固構(gòu)件7緊固振動接收樹脂板4、振動接收橡膠板5和支持板6，優(yōu)選地，開口部4a、5a和6a分別形成于振動接收樹脂板4、振動接收橡膠板5和支持板6中。此外，為了限制在剪切壓縮過程中振動接收板和支持板之間的相對運動，優(yōu)選地，振動接收樹脂板中的開口部4a被配置為具有多個約束支持點的兩排或者更多排。在圖6、圖7和圖8中示出的船用護(hù)舷I中，優(yōu)選地，支持板6的厚度T3與振動接收樹脂板4的厚度T1的比(IVT1)在1/6 1/1范圍內(nèi)。當(dāng)比(IVT1)超過1/1時，如果振動接收樹脂板4的厚度T1為例如20mm，支持板6的厚度T 3將要超過20mm，這將會是阻礙護(hù)舷壓縮變形的因素。因為支持板6在磨損的振動接收樹脂板4消失之后起加強(qiáng)構(gòu)件的作用，當(dāng)樹脂的屈服應(yīng)力在20 35MPa的范圍內(nèi)時，由鐵板制成的支持板的屈服點(屈服強(qiáng)度)通常為210 400MPa，因此為了承擔(dān)超過相同剛度的加強(qiáng)(reinforcement)，比CVT1)必須不小于35/210 = 1/6。此外，考慮到振動接收樹脂板4的使用壽命，優(yōu)選地，從振動接收樹脂板4的上表面到緊固構(gòu)件7的上端的距離Cl1不小于5mm。如圖8所示，優(yōu)選地，圖6、圖7和圖8的船用護(hù)舷I的支持板6具有多個緊固部。因為僅具有一個緊固部的支持板可以轉(zhuǎn)動，存在由于支持板的轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致振動接收橡膠板5非均勻的磨損的擔(dān)心。另一方面，具有多個緊固部的支持板6不能轉(zhuǎn)動并被穩(wěn)固地固定，從而不會導(dǎo)致振動接收橡膠板5的非均勻的磨損。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，優(yōu)選地，振動接收樹脂板4具有20 35MPa的屈服應(yīng)力Ep，優(yōu)選地，振動接收橡膠板5具有I. 5 8MPa的楊氏模量Er。另外，優(yōu)選地，振動接收樹脂板4的屈服應(yīng)力Ep和振動接收橡膠板5的楊氏模量Er滿足如下關(guān)系式(3)HZT1 彡 5 X (Ep/Er)1/2.....(3)(其中，H為護(hù)舷的高度(mm)，T1為振動接收樹脂板的厚度(mm)，Ep為振動接收樹脂板的屈服應(yīng)力(MPa)，而Er為振動接收橡膠板的楊氏模量(MPa))。通常，樹脂與橡膠相比難以變形并且在超過其屈服點后不再恢復(fù)，因此，優(yōu)選地，通過腿部的壓縮而實現(xiàn)對壓縮變形過程中的載荷F的耐久性。此時，假設(shè)護(hù)舷為彈性變形體并且豎立，當(dāng)兩端均為自由時,腿部3的翹曲變形中的載荷R由通過歐拉公式(Eulerformula)得出的如下方程表示 R = (JI2 X Er X Ir)/(h22)(其中，R是腿部產(chǎn)生的反作用力，Er是腿部(橡膠)的楊氏模量，Ir是腿部的截面慣性矩，h2是腿部的高度)。另外，通過力矩而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，因為，優(yōu)選地，該最大應(yīng)力不大于振動接收樹脂板4的屈服應(yīng)力Ep，所以在振動接收部2中產(chǎn)生的最大應(yīng)力由如下方程表示F = 2 X R(F X ff/4) / (2 X IpA1) ( Ep(其中，Ep為振動接收樹脂板的屈服應(yīng)力，W為振動接收部的寬度，Ip為振動接收樹脂板的截面慣性矩，而T1為振動接收樹脂板的厚度)。即使振動接收橡膠板5在振動接收樹脂板4的高度方向上布置于振動接收樹脂板4的下側(cè)，由于振動接收橡膠板5的主要目的在于改善振動接收樹脂板4和橡膠腿部3之間的粘接并且橡膠與樹脂相比不屈服，所以橡膠板不影響以上計算公式。通過如下替換設(shè)置以上方程((Ji2XErXIr)/(h22) Xff/4)/(IpA1) ( Ep(Ji 2/4) X (Ir/Ip) X (WXT1A22) XEr ^ Ep(Ji 2/4) X UVT13) X (WXT1A22) ( Ep/Er因為振動接收部的厚度Ii1不小于腿部的厚度t并且不大于護(hù)舷I的高度H的1/2，而振動接收部2的寬度W不小于護(hù)舷I的高度H的2倍，對于以上，代入h2/4彡t彡Ii1彡H/2彡h2和2H彡W,從h2/4彡t和2H彡W(JI2/4) X ((h2/4) VT13) X (2HX T1A22)彡 Ep/Er(Ji 2/4) X 012/43/1\2) X (2H)彡 Ep/Er從H/2 ( h2(Ji 2/4) X ((H/2) /43/1\2) X (2H) ( Ep/Er(Ji 2/162) X (HVT12) ( Ep/ErHZT1 彡 16/ X (Ep/Er)1/2由于 16/兀^5HZT1 彡 5X (Ep/Er)1/2.....(3)因此，當(dāng)滿足關(guān)系式(3)時，在腿部3的壓縮引起的翹曲變形中振動接收樹脂板4對于載荷F是耐久的。
此外，通常橡膠的楊氏模量為I. 5 SMPa的范圍，而樹脂的屈服應(yīng)力為20 35MPa的范圍。例如，當(dāng)具有不小于1000000的分子量的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的屈服應(yīng)力為20MPa并且橡膠的楊氏模量為5MPa時，將它們代入方程(3)而得到HA1 ^ 5X (20/5)1/2 = 10S卩，振動接收樹脂板的厚度T1應(yīng)當(dāng)不小于護(hù)舷I的高度H的1/10。例如，當(dāng)船用護(hù)舷具有400mm的高度時,振動接收樹脂板的厚度必須不小于40mm。在本發(fā)明的船用護(hù)舷中，如圖9和圖10所示，優(yōu)選地，振動接收部2進(jìn)一步設(shè)置有在護(hù)舷高度方向上位于振動接收部2的下側(cè)并且在一對腿部3之間的突起8。當(dāng)船在剪力下移動時，船用護(hù)舷一旦被壓縮變形到一定的變形量，隨后就承受剪切載荷。在該情況下，只要船的外表面光滑就不存在任何問題，但是為了連接鋼板的焊接而形成的凸部、用于排水的管孔、安裝到船體的相對硬的護(hù)舷等確實存在于船的外表面。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I中，如方程(I)所示，為實現(xiàn)以上壓強(qiáng)的減小，護(hù)舷的高度H不大于振動接收部的寬度W的一半，因此護(hù)舷被設(shè)計成與傳統(tǒng)護(hù)舷相比，護(hù)舷的高度H相對地低并且腿部3的厚度t相對地薄。因此，認(rèn)為如果護(hù)舷I被船的凸部捕獲，則護(hù)舷會損壞。為此，當(dāng)突起8布置于振動接收部2的護(hù)舷的高度方向(即振動接收板的厚度方向)上的下側(cè)并且布置在一對腿部3之間時，如圖11和圖12所示，在護(hù)舷I被壓縮變形到指定的變形量之后，布置在一對腿部3之間的突起8與碼頭岸壁接觸并且護(hù)舷由突起8支撐，由此基于碼頭岸壁和橡膠之間的摩擦系數(shù)，對剪切行為的拖曳被快速地增大，從而可以防止由于被船的凸部捕獲而引起的護(hù)舷I的破損。雖然圖9、圖10、圖11和圖12中示出的突起8具有梯形截面，突起8的截面形狀未被特別地限制。另外，為了使得腿部3大致同等地變形，優(yōu)選地，突起8大致布置于一對腿部3之間的中央部。此外，圖9和圖11中的突起8的高度h3未特別地限制，只要突起8的高度h3小于腿部3的高度h2即可，突起8的厚度也未特別地限制。此外，優(yōu)選地，在圖9、圖10、圖11和圖12的突起8中使用與以上橡膠腿部3和振動接收橡膠板5中相同的橡膠材料。圖10和圖12中的突起8的高度h3需要大于從振動接收橡膠板5的底面到緊固構(gòu)件7的下端的距離d2，并且小于腿部3的高度h2，優(yōu)選地，不大于腿部3的高度h2的1/2倍。另外，根據(jù)一對腿部3之間的距離和支持板6的寬度適當(dāng)?shù)剡x擇突起8的寬度，并且根據(jù)護(hù)舷I的長度適當(dāng)?shù)剡x擇突起8的長度。此外，當(dāng)本發(fā)明的船用護(hù)舷I具有緊固構(gòu)件7和突起8時,優(yōu)選地,緊固構(gòu)件7配置于振動接收橡膠板5的暴露部(exposed portion)。例如，優(yōu)選地，將它們配置于腿部3和突起8之間。在本發(fā)明的船用護(hù)舷I具有支持板6和緊固構(gòu)件7的情況下，如圖13和圖16所示，突起8可以在護(hù)舷的長度方向上連續(xù)，或者如圖14和圖15所示，突起8可以在護(hù)舷的長度方向上不連續(xù)。另外，當(dāng)突起8不連續(xù)時，優(yōu)選地支持板6的形狀為如圖14所示的H形或者如圖15所示的梯子型。此時,如圖14所示,H形支持板6包括兩個平行延伸的主體部6b和一個連接這些主體部6b的連接部6c，而梯子型的支持板6包括兩個平行延伸的主體部6b和多個連接這些主體部6b的連接部6c。當(dāng)支持板的形狀為H形或者梯子型時，即使振動接收樹脂板4磨損，也可以使得抗壓縮載荷性能的劣化特別地小。
另外，當(dāng)本發(fā)明的船用護(hù)舷I具有支持板6和緊固構(gòu)件7時，如圖16所示，優(yōu)選地，在護(hù)舷的長度方向上呈之字形配置多個小尺寸的支持板6。當(dāng)支持板呈之字形配置時，由鐵板等制成的支持板在圖16的y方向上的任意點上存在于沿圖16的X方向延伸的直線上。因此在表面壓力的接收中不存在平行于X方向的彎折。在連續(xù)的長形支持板的情況下，與橡膠或者超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)相比剛度非常地大，因此支持板不能夠隨著變形并 且會損壞。因此，可以通過將支持板制成小尺寸的塊并且將這些小尺寸的支持板6呈之字形配置而穩(wěn)妥地消除這種擔(dān)心。本發(fā)明的前述船用護(hù)舷的磨耗性能卓越，并且壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻，因此特別優(yōu)選地作為安裝到運河、窄的河道、修理船塢等的碼頭岸壁的護(hù)舷。另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的具有支持板和緊固構(gòu)件的船用護(hù)舷，即使振動接收板被磨損其抗壓縮載荷性能的劣化也小，并且易于更換振動接收板。
權(quán)利要求
1.一種船用護(hù)舷，其包括包括由樹脂制成的振動接收樹脂板的振動接收部；和在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收部的下側(cè)的一對橡膠質(zhì)的腿部，其特征在于，所述振動接收部的寬度W和所述護(hù)舷的高度H滿足如下關(guān)系式(I) 2H ≤ W (I) 其中，W為所述振動接收部的以mm為單位的寬度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度， 并且，所述振動接收部的厚度Ii1、所述腿部的高度h2、所述腿部的厚度t和所述護(hù)舷的高度H滿足如下關(guān)系式(2):h2/4 ≤ t ≤ h1 ≤ H/2 ≤h2 (2) 其中，h為所述振動接收部的以mm為單位的厚度，匕為所述腿部的以_為單位的高度，t為所述腿部的以mm為單位的厚度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動接收樹脂板具有不小于.20mm的厚度1\。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動接收部還包括在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收樹脂板的下側(cè)的由橡膠制成的振動接收橡膠板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述船用護(hù)舷還包括在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收部的下側(cè)的一個或者多個支持板；和緊固所述振動接收樹脂板、所述振動接收橡膠板和所述支持板的緊固構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述支持板的厚度T3與所述振動接收樹脂板的厚度T1的比IVT1為1/6 1/1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述支持板的形狀為H形或者梯子形。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述支持板呈之字形配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動接收樹脂板具有20MPa .35MPa的屈服應(yīng)力Ep，所述振動接收橡膠板具有I. 5MPa 8MPa的楊氏模量Er，并且所述振動接收樹脂板的所述屈服應(yīng)力Ep和所述振動接收橡膠板的所述楊氏模量Er滿足如下關(guān)系式⑶HZT1 ≤ 5 X (Ep/Er)1/2 (3) 其中，H為所述護(hù)舷的以_為單位的高度,T1為所述振動接收樹脂板的以_為單位的厚度，Ep為所述振動接收樹脂板的以MPa為單位的屈服應(yīng)力，而Er為所述振動接收橡膠板的以MPa為單位的楊氏模量。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動接收部還設(shè)置有在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動接收部的下側(cè)部并且布置于所述一對腿部之間的突起。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動接收樹脂板由超高分子量聚乙纟布制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船用護(hù)舷，其壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越，更特別地涉及如下船用護(hù)舷，該船用護(hù)舷包括包括振動接收樹脂板(4)的振動接收部(2)；和在護(hù)舷的高度方向上布置于振動接收部(2)的下側(cè)的一對橡膠質(zhì)的腿部(3)；其特征在于，振動接收部(2)的寬度W(mm)和護(hù)舷(1)的高度H(mm)滿足如下關(guān)系式(1)2H≤W....(1)并且，振動接收部的厚度h1(mm)、腿部的高度h2(mm)、腿部的厚度t(mm)和護(hù)舷的高度H(mm)滿足如下關(guān)系式(2)h2/4≤t≤h1≤H/2≤h2....(2)。
文檔編號B63B59/02GK102632974SQ20121002736
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月8日
發(fā)明者安井基浩 申請人:株式會社普利司通