JP2002293286A - サンドイッチパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンドイッチパネルの溶接接合における強度
上の問題を解消し、その溶接接合の工程、工数を低減す
るサンドイッチパネルを提供する。 【解決手段】 サンドイッチパネルを、上板と下板との
間に複数列のウエブを固定した鋼製の２重板構造のサン
ドイッチパネルにおいて、最側端部のウエブがＬ型材の
一方の辺で構成され、Ｌ型材の他方の辺が、上板および
下板に平行なフランジ状にサンドイッチパネルの側方に
延長するウエブ縁を構成してなるようにして、サンドイ
ッチパネル同志の溶接接合を一方からだけの下向き溶接
で接合を行えるようにし、溶接の工程、工数を低減し、
ウエブ縁を、取り付け対象とする構造体に対して突き合
わせ溶接して、十分な剛性のある溶接接合を行なえるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、客船等船舶の床ま
たは壁等に用いられる鋼製のサンドイッチパネルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の船舶の床、または壁等に用いられ
るパネル０１は鋼製で予めパネル製作工場で所定寸法に
作られており、一般に図５に示すように板材０２の片面
にアングル材等のリブ材０３を溶接等により一定間隔で
取り付けたものが多く、通常板材０２の板厚ｔ1 は５〜
６ｍｍ程度、リブ高さｈ1 は７５〜１００ｍｍ程度、リ
ブ間隔ｓ1 は７００〜８００ｍｍ程度である。

【０００３】複数のパネル０１は板材縁０４で溶接によ
り互いに接続して用いられるが、溶接は図５中矢印Ａの
方向からの下向き溶接で行なうことができる。

【０００４】以上のような従来のパネル０１において
は、構造が簡略で溶接接合等も容易であったが、しか
し、板材０２のリブ材０３の背面部０５とその間で波打
ち変形を起こしやすいという問題があった。

【０００５】一方、船舶において特に客船は、軽量化が
求められており、船体の床、壁等のパネルに関しても軽
量化の要請が大きいが、上記のような従来のパネル０１
では波打ち変形の美観上の問題に加え、比較的厚板の鋼
板を用いることからその重量を減ずるには限度があるこ
とが問題となっていた。

【０００６】そこで、その一つの対策として図６に示す
ようなサンドイッチパネル１がある。サンドイッチパネ
ル１は、比較的薄い鋼板の上板２ａと下板２ｂとの間に
複数列のウエブ３をレーザ溶接等で固定した２重板構造
であり、予めパネル製造工場で所定寸法に製作され、通
常上板２ａ、下板２ｂの板厚ｔ2 は２．５ｍｍ程度、パ
ネル厚さｈ2 は４０〜６０ｍｍ程度、ウエブ間隔ｓ2 は
１５０〜２００ｍｍ程度である。

【０００７】その様なサンドイッチパネル１は、ウエブ
３が比較的細かく入っているため上板２ａ、下板２ｂの
表面に波打ち変形が生じ難く美観上に優れ、上板２ａ、
下板２ｂとウエブ３に囲まれた内部は密閉されており耐
蝕性も良いという他に、固定された二重板構造により比
較的薄板による構成にもかかわらず剛性が高く、強度的
に優れるため、船舶用のパネルの軽量化が図れるという
メリットがある。

【０００８】しかし、以上のような従来のサンドイッチ
パネル１は、その接合時に於いては、上板２ａまたは下
板２ｂの一方のみの溶接では板厚ｔ2 が小さく接合部の
強度、剛性が得難いため、図６中矢印Ｂ1 、Ｂ2 に示す
ように上板縁４ａ同志と下板縁４ｂ同志をそれぞれ溶接
接合しなければならない。

【０００９】したがって、溶接長が図５のパネル０１の
場合の矢印Ａの溶接の２倍必要となるほか、矢印Ｂ1 の
溶接を下向き溶接とすれば、矢印Ｂ2 の溶接は上向き溶
接となるため溶接作業が不利となり、または、パネル１
に反転作業を加えて後矢印Ｂ2 の溶接を行なわなければ
ならない、という工程の増大、煩雑化、および工数の増
加によるコスト増大等の問題を生じていた。

【００１０】また、薄板の上板２ａ又は下板２ｂ同志の
場合は溶接が比較的困難になることに加え、二重板の内
面は手当てが届かないことにより各面の溶接部裏面の形
成は十分なものと成し難く、溶接強度が得難いという問
題も生じていた。

【００１１】強度上の問題に対しては、図７に図６中Ｃ
部の拡大部として示すように、サンドイッチパネル１の
接合部に角パイプ等の挟み込み部材７を介装し、これに
上板縁４ａ、下板縁４ｂを溶接固定し、サンドイッチパ
ネル１の接合を行なうことも行なわる。

【００１２】しかしそのため、挟み込み部材７という新
たな部材とそのハンドリングを要するほか、組み立て現
場作業において、図７中矢印Ｄ1 、Ｄ2 という２方向の
溶接を要することは図６中矢印Ｂ1 、Ｂ2 の溶接の場合
と変わりなく、工程上、工数上の問題は解消しなかっ
た。

【００１３】また、図６のサンドイッチパネル１を、壁
部材、柱部材等の構造材８に溶接接合する部分では、図
８にサンドイッチパネル１の側端部断面を示すように、
上板縁４ａ、下板縁４ｂを図中矢印Ｅ1 、Ｅ2 のように
構造材８に溶接する場合は、上板２ａ、下板２ｂともに
薄板であるための強度上の不利、溶接部裏面の手当てが
できないこと等の問題が上述と同様に生じる。

【００１４】そこで図９にサンドイッチパネル１の側端
部断面を示すように、取り付け部材９を介してサンドイ
ッチパネル１を構造材８に溶接接合する場合がある。し
かしこの場合は、そのため複雑な断面形状を有する取り
付け部材９という新たな部材とそのハンドリングが必要
となり、しかも、かかる引抜き材はコストが高いものと
なる。

【００１５】また、組み立て現場作業においては、サン
ドイッチパネル１と取り付け部材９との間の図９中矢印
Ｄ1 、Ｄ2 の２方向の溶接と、取り付け部材９と構造材
８との間の図９中矢印Ｇ1 、Ｇ2 の２方向の溶接とを要
すこととなり、溶接長は図５の従来例の矢印Ａの溶接の
場合の４倍となり、工程上、工数上の問題が増大するも
のとなった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
のサンドイッチパネルの溶接接合における強度上の問題
を解消し、その溶接接合の工程、工数上の問題をも解消
できるサンドイッチパネルを提供することを課題とする
ものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、上記の
課題を解決するためになされたものであって、その第１
の手段として、上板と下板との間に複数列のウエブを固
定した鋼製の２重板構造のサンドイッチパネルにおい
て、最側端部の前記ウエブがＬ型材の一方の辺で構成さ
れ、同Ｌ型材の他方の辺が、前記上板および下板に平行
なフランジ状に前記サンドイッチパネルの側方に延長す
るウエブ縁を構成してなることを特徴とするサンドイッ
チパネルを提供する。

【００１８】上記の第１の手段の構成により、サンドイ
ッチパネル同志を溶接接合しようとする場合、ウエブ縁
は溶接に適する板厚を有し、一方からだけの下向き溶接
で接合を行なうことができ、従来の挟み込み部材も不要
となり、またウエブ縁の下方が開放されているので、よ
り好ましい溶接を行なうことができる。

【００１９】そしてさらに、ウエブ縁を取り付け対象と
する構造体に対して、従来の取り付け部材を用いず突き
合わせ溶接して十分な剛性のある溶接接合を行なうこと
ができる。 （２）第２の手段としては、第１の手段のサンドイッチ
パネルにおいて、前記Ｌ型材の他方の辺の長さが、前記
一方の辺の長さより長いものであることを特徴とするサ
ンドイッチパネルを提供する。

【００２０】第２の手段によれば、第１の手段の作用に
加え、Ｌ型材の長い方の辺をウエブ縁とすることによ
り、隣接するサンドイッチパネルとの接合距離に応じ
て、ウエブ縁を一部切り落として調整した上で、溶接接
合を行なうことができ、また構造材に対する突き合わせ
溶接において溶接開先方向及び角度を好ましく取ること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１に基づき、本発明の実施の第
１形態にかかるサンドイッチパネルを説明する。図１
は、本実施の形態のサンドイッチパネルの要部であるそ
の側端部断面を示すサンドイッチパネル同志の溶接接合
状態の説明図である。

【００２２】図１に示されるように、本実施の形態のサ
ンドイッチパネル１０は、図５の従来例のサンドイッチ
パネル１と同様に、比較的薄い鋼板の上板２ａと下板２
ｂとの間にウエブ３をレーザ溶接等で固定した２重板構
造であり、予めパネル製造工場で所定寸法に製作され、
板厚、パネル厚さ、ウエブ間隔等も同様である。

【００２３】しかし、本実施の形態のサンドイッチパネ
ル１０は、その最側端部にＬ型材の一辺をウエブとする
Ｌ型ウエブ１１を設けており、Ｌ型材の他の一辺を上板
２ａおよび下板２ｂに平行にフランジ状にサンドイッチ
パネル１０の側方に延長するウエブ縁１１ａとし、Ｌ型
ウエブ１１は上板２ａおよび下板２ｂにレーザ溶接１２
等で固定されている。

【００２４】図１においては、ウエブ縁１１ａは上板２
ａに重ねて側方に延長するように固定されている。

【００２５】サンドイッチパネル１０において、Ｌ型ウ
エブ１１はＬ形材を用いるため上板２ａ等より板厚の大
きい構造部材を形成しており、側方に延長するウエブ縁
１１ａの端部にはサンドイッチパネル１０同志の溶接接
合のための溶接開先１３が形成されている。

【００２６】また、ウエブ縁１１ａの巾は、Ｌ型ウエブ
１１として用いるＬ形材によって適宜でよいが、サンド
イッチパネル１０同志を溶接するのに十分な巾を有すれ
ばよく、通常Ｌ型ウエブ１１をなすＬ型材の短い方の辺
をウエブ縁１１ａとして用いればよい。

【００２７】以上のように構成された本実施の形態のサ
ンドイッチパネル１０では、サンドイッチパネル１０同
志を溶接接合しようとする場合、ウエブ縁１１ａは溶接
に適する板厚を有し、図１中矢印Ｈで示すように、溶接
開先１３に対して下向き溶接で接合を行なうことができ
るので、一方からだけの溶接で済み、また、図７に示し
たような従来の挟み込み部材７が不要となり、溶接の工
程、工数を低減することができる。

【００２８】その際、ウエブ縁１１ａの下方は、塞がれ
ておらず開放されているから、溶接開先１３の裏面にお
いて適宜な裏面手当てが可能であり、より好ましい溶接
を行なうことができる。

【００２９】またさらに、ウエブ縁１１ａを取り付け対
象とする構造体に対して突き合わせ溶接すれば、ウエブ
縁１１ａは板厚のあるＬ型材の一辺であるから十分な剛
性のある溶接接合を行なうことができる。

【００３０】なお、板厚の大きいＬ型ウエブ１１は、パ
ネルの最側端部のみに設けられるから、サンドイッチパ
ネル１０の全体の重量増大は僅かである。

【００３１】次に、本発明の実施の第２形態に係るサン
ドイッチパネルを図２から図４に基づき説明する。図２
は、図１と同様に、本実施の形態のサンドイッチパネル
の要部であるその側端部断面を示し、サンドイッチパネ
ル同志の溶接接合状態の説明図である。図３は、本実施
の形態のサンドイッチパネルの適用箇所の説明図、図４
は、本実施の形態のサンドイッチパネルの要部であるそ
の側端部断面を示し、サンドイッチパネルと構造材との
溶接接合状態の説明図である。

【００３２】本実施の形態のサンドイッチパネル１０’
は、Ｌ型材の短い方の辺をウエブとして、Ｌ型材の長い
方の辺を切り落とし巾ｓ3 を有する巾広のウエブ縁１１
ａ’とする巾広ウエブ１１’を、少なくとも一つの最側
端部に設けたサンドイッチパネルである点が、前述の実
施の第１形態のサンドイッチパネル１０と異なり、他は
実施の第１形態のサンドイッチパネル１０と同様である
ので、以下異なる点を主に説明する。

【００３３】図３に示すように、所定のパネル巾Ｌのサ
ンドイッチパネル１０を複数溶接接合して取り付ける場
合、たとえ均等にパネルを設置するようにサンドイッチ
パネル１０の所定のパネル巾Ｌを設定してあったとして
も、現場溶接において巾の調整を要する、例えばパネル
巾Ｌ’の部分が生ずるが、本実施の形態のサンドイッチ
パネル１０’は、かかる箇所に有効に用いられる。

【００３４】すなわち、図２に示すように、巾広のウエ
ブ縁１１ａ’は、Ｌ型材の長い方の辺を巾広のウエブ縁
１１ａ’として、適宜切り落とし可能な切り落とし巾ｓ
3 を有しているので、隣接するサンドイッチパネル１０
との接合距離に応じて、切り落とし巾ｓ3 からウエブ縁
１１ａ’を一部切り落として調整した上で、サンドイッ
チパネル１０のウエブ縁１１ａと、図中矢印Ｉのように
溶接接合を行なうことができる。

【００３５】その際、本実施の形態のサンドイッチパネ
ル１０’側の巾広のウエブ縁１１ａ’の切り落とされた
端部に溶接開先加工を施せばより好ましい。

【００３６】また、一方からの下向き溶接のみで好まし
いサンドイッチパネル１０、１０’の溶接が行なえるこ
とは、実施の第１形態のサンドイッチパネル１０同志の
溶接の場合と同じであり、溶接の工程、工数を低減する
ことができる。

【００３７】さらにまた、本実施の形態のサンドイッチ
パネル１０’は、図８で説明したような従来のサンドイ
ッチパネル１の構造材８への溶接接続における問題を解
消する有利なものとなる。

【００３８】図４に示すように、構造材８に接するサン
ドイッチパネル１０’の最側面部に巾広Ｌ型ウエブ１
１’を配し、巾広のウエブ縁１１ａ’を構造材８に対し
て図４中矢印Ｊ1 、Ｊ2 の方向から突き合わせ溶接する
ことによって、十分な剛性を有する接合が得られるもの
となる。

【００３９】また、図９に示したような従来の取り付け
部材９は不要となり、溶接長も図９中Ｆ1 、Ｆ2 、Ｇ1
、Ｇ2 の方向の溶接を行なうものに対して半分で済
み、溶接の工程、工数を低減することができる。

【００４０】突き合わせ溶接において以上は実施の第１
形態も同様の効果を奏するが、その際、図４中矢印Ｊ2
の溶接の方向は、構造材８とのなす角度θが、概ね４５
°程度確保できることが好ましいが、実施の第１形態の
サンドイッチパネル１０の通常の巾のウエブ縁１１ａの
場合はそれが困難な場合がある。

【００４１】しかし本実施の形態のサンドイッチパネル
１０’は、Ｌ型材の短い方の辺をウエブとして、Ｌ型材
の長い方の辺を切り落とし巾ｓ3 を有する巾広のウエブ
縁１１ａ’としているので、巾広のウエブ縁１１ａ’を
そのまま生かして図４中矢印Ｊ2 の溶接の方向の角度θ
を十分好ましく取ることができるため、Ｊ2 の方向の溶
接が容易となる。

【００４２】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよ
いことは言うまでもない。

【００４３】

【発明の効果】（１）請求項１の発明によれば、サンド
イッチパネルを、上板と下板との間に複数列のウエブを
固定した鋼製の２重板構造のサンドイッチパネルにおい
て、最側端部の前記ウエブがＬ型材の一方の辺で構成さ
れ、同Ｌ型材の他方の辺が、前記上板および下板に平行
なフランジ状に前記サンドイッチパネルの側方に延長す
るウエブ縁を構成してなるようにしたので、サンドイッ
チパネル同志を溶接接合しようとする場合、ウエブ縁は
溶接に適する板厚を有し、一方からだけの下向き溶接で
接合を行なうことができ、従来の挟み込み部材も不要と
なり、溶接の工程、工数を低減することができ、またウ
エブ縁の下方が開放されているため、より好ましい溶接
を行なうことができる。

【００４４】そしてさらに、ウエブ縁を、取り付け対象
とする構造体に対して従来の取り付け部材を用いず突き
合わせ溶接して、十分な剛性のある溶接接合を行なうこ
とができる。 （２）請求項２の発明によれば、請求項１に記載のサン
ドイッチパネルにおいて、前記Ｌ型材の他方の辺の長さ
が、前記一方の辺の長さより長いものであるように構成
したので、請求項１の発明の効果に加え、Ｌ型材の長い
方の辺をウエブ縁とすることにより、隣接するサンドイ
ッチパネルとの接合距離に応じて、ウエブ縁を一部切り
落として調整した上で、溶接接合を行なうことができる
ため、溶接の工程、工数を低減することができ、また構
造材に対する突き合わせ溶接において溶接開先方向及び
角度を好ましく取ることができ溶接が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態にかかるサンドイッチ
パネルの要部であるその側端部断面を示す、サンドイッ
チパネル同志の溶接接合状態の説明図である。

【図２】本発明の実施の第２形態にかかるサンドイッチ
パネルの要部であるその側端部断面を示す、サンドイッ
チパネル同志の溶接接合状態の説明図である。

【図３】実施の第２形態のサンドイッチパネルの適用箇
所の説明図である。

【図４】実施の第２形態のサンドイッチパネルの要部で
あるその側端部断面を示す、サンドイッチパネルと構造
材との溶接接合状態の説明図である。

【図５】従来の船舶の床、または壁等に用いられるパネ
ルの側端部断面を示す、パネル同志の溶接接合状態の説
明図である。

【図６】従来のサンドイッチパネルの側端部断面を示
す、サンドイッチパネル同志の溶接接合状態の説明図で
ある。

【図７】図６中Ｃ部の拡大部として示す、従来のサンド
イッチパネル同志の接合部の他の例の説明図である。

【図８】従来のサンドイッチパネルの側端部断面を示
す、サンドイッチパネルと構造材との溶接接合状態の説
明図である。

【図９】従来のサンドイッチパネルの側端部断面を示
す、サンドイッチパネルと構造材との溶接接合状態の他
の例の説明図である。

【符号の説明】

２ａ 上板 ２ｂ 下板 ３ ウエブ ４ａ 上板縁 ４ｂ 下板縁 ８ 構造材 １０ サンドイッチパネル １１ Ｌ型ウエブ １１’ 巾広Ｌ型ウエブ １１ａ ウエブ縁 １１ａ’ ウエブ縁 １２ レーザ溶接 １３ 溶接開先

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上板と下板との間に複数列のウエブを固
   定した鋼製の２重板構造のサンドイッチパネルにおい
   て、最側端部の前記ウエブがＬ型材の一方の辺で構成さ
   れ、同Ｌ型材の他方の辺が、前記上板および下板に平行
   なフランジ状に前記サンドイッチパネルの側方に延長す
   るウエブ縁を構成してなることを特徴とするサンドイッ
   チパネル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のサンドイッチパネルに
   おいて、前記Ｌ型材の他方の辺の長さが、前記一方の辺
   の長さより長いものであることを特徴とするサンドイッ
   チパネル。