JP2004516176A - サンドイッチプレート傾斜路 - Google Patents

Abstract

可動傾斜路がサンドイッチ構造で形成される負荷支承デッキを備え、サンドイッチ構造が、上方および下方金属プレートと、金属プレート間にせん断力を伝達するように、金属プレートに結合されたプラスチック材料の中間層とを有する。

Description

【０００１】
本発明は、傾斜路に関し、例えば車両の積み込みおよび積み降ろし、およびデッキ間のアクセスを可能にするために、特に車両フェリーで使用される可動傾斜路に関する。
【０００２】
ＲｏＲｏおよびＲｏＰａｘフェリーは、水域を横切って乗用車、バン、およびトラックなどの自動車を移送するために、世界中で広範囲に使用されている。そのようなフェリーは、自動車が載せられ、かつ可動傾斜路が設けられる、１つまたは複数の車両デッキを有する。可動傾斜路は、自動車をデッキへ走行させて載せ、かつ走行させてデッキから出ることを可能にするために、船渠に向かって可動橋風に低くなる。しばしば可動傾斜路は船首または船尾に設けられ、車両を前向きに走行させて車両デッキに載せかつ車両デッキから出すことができ、車両の向きを変える、または車両を後進させるために生ずる遅れを避ける。複数デッキの船について、車両のデッキ間のアクセスを可能にするために、可動傾斜路が設けられることができ、ある場合には、そのような可動傾斜路は、傾斜路上に車両を載せた状態で引き上げられ、かつ引き上げられた位置で保持されるように構成されることがある。
【０００３】
この種の可動傾斜路は、多数の重い貨物車両の場合には１５０トンまでになる可能性がある、フォークリフト、乗用車、トラック、トラクター、トレーラーなどからの集中された車輪の荷重を含む、予想される車両の荷重を支えるように十分に強く、かつ使用において耐久性がなければならない。特に、その上を自動車が走行する上表面は、好ましくは耐スリップ性で、かなりの磨耗を受けるので、傾斜路の構造的強度を失うことなく妥当な期間このような磨耗に耐えることができなければならない。同時に、有用な積荷空間および船の積荷トン数を最大化するために、傾斜路の重量および傾斜路が占める空間は、最小化されなければならない。
【０００４】
今日まで、そのような傾斜路は、強化された鋼構造で作られたが、これは、多数の溶接部を必要とする非常に複雑で重い構造である。多数の溶接部は、腐食性の海風からの保護が難しく、磨耗してきたプレートおよび補強材上の傾斜路先端または傾斜路先端近くで、疲労亀裂をしばしば起こす。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、例えば構造においてより軽量でより単純であり、かつ／または腐食からより容易に保護され、かつ疲労を受けやすい部分を排除する、改善された傾斜路構造を提供することである。
【０００６】
本発明によれば、回転可能な蝶番に一端部で取り付け可能な荷重支承デッキを備える可動傾斜路が提供され、前記荷重支承デッキは、サンドイッチ構造を備え、サンドイッチ構造は、上方および下方金属プレートと、該金属プレート間にせん断力を伝達するように、前記金属プレートに結合されたプラスチック材料の中間層とを有する。
【０００７】
荷重支承デッキを形成するのに使用されるサンドイッチ構造プレートは、同等の厚みの鋼プレートと比較して剛性を増やし、強化要素を与える必要性を避けまたは低減する。この結果、より少ない溶接部を有する従来のものよりもかなり単純な構成を生じ、単純化された製造と、腐食および疲労を受けやすい部分および領域における低減との両方を導く。本発明における使用に適したサンドイッチプレート構成のさらなる詳細は、米国特許第５７７８８１３号、および英国特許出願ＧＢ−Ａ−２３３７０２２に見出すことができる。中間層は、国際特許出願ＷＯ０１／３２４１４に記載されるような複合物コアであってもよい。これらの文献は、参照によって本明細書に組み込まれている。
【０００８】
本発明の可動傾斜路は、好ましくは、下方プレートより厚く、その上を車両が走行する上方プレートを有する。上方プレートの上表面は、その上を通過する車両の牽引力を改善するために、表面仕上げ、輪郭形成された表面、または被覆が設けられることができる。
【０００９】
上方プレートは、好ましくは、４ｍｍから２０ｍｍの範囲の厚みを有し、下方プレートは３ｍｍから２０ｍｍの範囲の厚みを有し、かつ中間層は２０ｍｍから２００ｍｍの範囲の厚きを有する。
【００１０】
また好ましくは、荷重支承デッキの遠位端部分（蝶番から最も遠方）は、厚みが先細になる。好ましくは、この先細りは中間層で調節され、外側金属層は一定の厚みを有する。下方金属層は、船渠側の磨耗に耐えるために、実際この領域において増加させた厚みを有することができる。
【００１１】
本発明による傾斜路は、船舶以外、例えば建物および土木工学への適用でも使用されることができる。
【００１２】
本発明は、以下の例示的な実施形態の説明および添付の概要の図面を参照して、以下にさらに説明される。
【００１３】
様々な図面において、同様の部品は同様の参照符号で示される。
【００１４】
図１は、ＲｏＲｏまたはＲｏＰａｘフェリーであることができる車両フェリー１を示し、自動車３が車両デッキ４から船渠側５へ直接走行することを可能にするように、その船首部に可動傾斜路２を有する。傾斜路２は、その船内（近位）端で蝶番付けられ、傾斜路を上げ下げするために、ワイヤおよびウインチまたは流体圧シリンダ（図示せず）を備えることができる。傾斜路は、船渠側が平らではないときに側方の応力を最小化し、かつ錨泊時の船の動きを調節するように、いくつかの独立して蝶番付けられた隣接区間によって形成されることができる。いくつのかのそのような構成は、ボウフィンガ（ｂｏｗ ｆｉｎｇｅｒ）と呼ばれることもある。同様の傾斜路は、自動車の積み込みおよび積み下ろしを一貫して直線で行うことを可能にするように、船の船尾に設けられることができる。車両入口および出口は、船が航行中、一般に船首および船尾ドア（図示せず）によって閉鎖されるが、そのようなドアは、水から保護された小さなオープンデッキフェリーの場合には必ずしも必要ではないことがある。本発明の傾斜路は、上げられたときに、防水ドアを形成することができる。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施形態による可動傾斜路２の底面の平面図であり、例えば約３ｍから４ｍの長さで、０．５ｍから１ｍの幅の、平面において一般に正方形または矩形である。船内（近位）端に、側方フランジ６が船の蝶番に取り付けるために設けられ、かつ船外（遠位）端に、船渠側への傾斜路の端の段差を低減するために先細になった部分７を有する。これらの詳細は、図２の側方立面図である図３、および図２の線Ａ−Ａの垂直断面である図４にも見ることができる。
【００１６】
傾斜路２の上方プレート８は、例えば適切な耐腐食被覆が設けられた８ｍｍの鋼プレートで作られることができる。その上を車両が走行する上表面は、実質的に平坦であり、車両タイヤとの静止摩擦を改善するための表面処理を設けられることができる。例えば、上表面は、商標「Ｄｕｒｂａｒ」でＣｏｒｕｓ Ｇｒｏｕｐ ｐｌｃによって製造されているような、均一に分散された隆起したスタッドによって形成された自己水切りノンスリップ隆起様式を備えることができる。
【００１７】
下方プレート９は、２つの部分で形成される。傾斜路２のほとんど全長にわたって延びる主部分９ａは、例えば４ｍｍの鋼プレートで作られ、一方、蝶番から最も離れた遠位端部分９ｂは、例えば８ｍｍのより厚い鋼プレートで作られる。傾斜路のこの部分は、傾斜路が引き下げられたときに船渠側と接触し、より厚いプレートは、接触の結果として生ずる磨耗に適応させるるために使用される。傾斜路の遠位端部分、ここも先細になっているが、長さが約０．３ｍから１ｍであってもよい。
【００１８】
例えば１０ｍｍの鋼プレートの側壁１２は、上方プレート８と下方プレート９とを接合させ、例えばこれも１０ｍｍのプレートから成る１つまたは複数の長手方向ディバイダを設けることができる。上方プレート８、下方プレート９、および側壁１０はこのようにして、中間層１２の入ったボックス状の構造を形成し、中間層１２は、上方プレート８と下方プレート９との間にせん断力が伝達されるように、上方プレート８および下方プレート９に結合されたプラスチックまたはエラストマ材料である。傾斜路の大部分は、上方および下方プレートは、６０ｍｍ離間し、端部分において約２５ｍｍ〜３０ｍｍに先細になっていく。それぞれ図２のおける線Ｂ−Ｂに沿った垂直断面図である図５、および図２のＣ−Ｃに沿った垂直断面である図６は、ボックス構造および先細りの様子をより明瞭に示す。図５および図６に示されるように、側壁１０は、上方プレート８および下方プレート９の縁からわずかに内側に差し込まれることができ、したがって上方プレート８および下方プレート９の縁が、小さなリップを形成する。
【００１９】
傾斜路の蝶番端において、ボックス状構造は、例えば１２ｍｍの鋼プレートの端プレート１３によって閉鎖され、端プレート１３は、下方プレート９の下に延び、かつ側方フランジ６の間に広がり側方フランジを強化する。遠位端において、ボックス状構造は、中実金属、例えば４０ｍｍの径を有し例えば鋼製の先端ロッド１４によって閉鎖される。これは、傾斜路の端が、船１に乗り入れるために傾斜路に載る車両から非常に多くの磨耗を受けるからである。
【００２０】
棚１５が、適切な位置で傾斜路の側方から突出して設けられることができ、隣接する傾斜路に係合して、一組の傾斜路が１つの単位として昇降されることができる。
【００２１】
蝶番構成および傾斜路の船体内の端の詳細は、図７、図８、および図９に示されている。図面に見られるように、側方フランジ６は、下方プレート９の下側を延び、例えば２５ｍｍの比較的厚いプレートの主部分６ａを有する。主部分６ａに、蝶番ピン（図示せず）に取り付けるためのスルーホール１６が設けられている。例えば青銅のブッシングが、スルーホール１６に設けられる。主部分６ａが、端プレート１３の近くに延び、端プレート１３は、さらなる強度のためにその下方縁に水平方向フランジを備えることができる。追加のプレート６ｂが、端プレート１３の遠位へ延び、追加のプレート６ｂは、側方フランジ６の主プレート６ａより薄く、例えば１０ｍｍであり、かつ深さが減少し、端プレート１３から約０．３ｍ〜１ｍまでで終端する。プレート６ｂと同様の形状の追加の強化プレート１７を、端部プレート１３の中間部分から遠位へ延びるように設けることができる。
【００２２】
本発明の傾斜路製造の現在好ましい方法は、側壁１０およびディバイダ１１を上方プレート８の内側へ溶接することである。下方プレート９の２つの部分９ａ、９ｂは、それからボックス状構成を形成するために溶接され、ボックス状構成は、それから端壁１３および先端ロッド１６を所定の場所に溶接することによって閉鎖される。中間層１２は、その後、空気を逃すことを可能にする通気口１９（図２および図３に示される）を有する、射出ポート１８（図２および図３に示される）を介して硬化されていないプラスチックを射出することによって形成される。プラスチックは、その後、必要なときに硬化または加熱硬化されることが可能である。射出ポートは、硬化後、通気口とともにすり砕かれかつシールされることができる。側方フランジ６および他の付属部品は、都合の良いときに、エラストマの射出および硬化の前または後に溶接されることができる。エラストマの熱損傷を最小にするために、エラストマの射出前に全ての溶接が完成することが好ましい可能性がある。
【００２３】
本発明の第２の実施形態は、図１０、図１１、および図１２に示されている。この実施形態において、可動傾斜路は、第１の実施形態のようにより小さい傾斜路に分割されるのではなくて、例えば約１６ｍ×１６ｍの単一構造である。
【００２４】
第２の実施形態による傾斜路２０は、横断方向ビーム２２および長手方向ガーダー２３によって強化された主傾斜路プレート２１を備える。主傾斜路プレート２１は、上方プレート２４、中間層またはコア２５、および下方プレート２６を備えるサンドイッチ構造である。蝶番部分２７が、傾斜路を船に接続するために設けられる。コア２５は、上方プレート２４と下方プレート２６との間の空洞の例えば５０％の容積を占めるフォーム型枠と、残りの部分を占めるエラストマリブとを備える。例として、上方プレートは、６ｍｍの厚みを有し、コアが７５ｍｍの厚みを有し、下方プレートが７ｍｍの厚みを有することができる。構造的に、フォームは、ほとんど強度には寄与しないが、エラストマリブは、上方プレート２４と下方プレート２６との間にせん断力を伝達するように、上方プレート２４および下方プレート２６に接着する。
【００２５】
傾斜路２０は、船の主ドアを形成することもでき、その遠位端に（図１０における左側端）より小さい独立した傾斜路を設けることができる。これらの独立したより小さい傾斜路は、第１の実施形態の傾斜路に類似した構造の傾斜路でありえる。基礎および他の部分は、ラッチ、ロック、ケーブルの取り付け装置、または他のアクチエータなどに関連する集中された負荷などの、集中した負荷を受けるように設けられる。
【００２６】
傾斜路２０を構成するために、下方プレート２６は上下逆に配置され、横断方向ビーム２２および長手方向ガーターが、下方プレート２６の下表面に溶接される。部分的構成が、その後反転され、スペーサバーおよび側壁が、下方プレート２６の上表面に溶接される。次に、フォーム型枠（ブロック）が、プレートの面積の５０％を覆って配置される。その後、上方プレート２４が、気密な空洞を形成するようにスペーサバーおよび側壁に溶接される。その後、滑り止め（アンチスキッド）バーおよび他の部分を、所定の場所に溶接することができる。最後に、気密な空洞が、コア２５を完成するために硬化されるエラストマで射出される。
【００２７】
従来構成の等価な全て鋼の構造は、長手方向バルブフラットで強化された１３ｍｍの鋼製上方プレートを用いる。追加の横断方向ビームも必要である。これに比べて、本発明による傾斜路は、重量には特徴はないが、バルブフラットおよびいくつかのビームの排除は、必要な溶接の量を著しく低減し、一般に構成を単純化する。また、ペンキを塗らなければならない鋼の面積が実質的に低減され、湿気がたまる可能性がある多くの個所を排除する。
【００２８】
本発明の傾斜路の上方および下方金属プレートと、他の金属部品は、上述のように構造用鋼であることが好ましいが、軽量、耐腐食性、または他の特定の特性が欠くことができない適用においては、アルミニウム、ステンレス鋼、または他の構造用合金であることもできる。金属は、好ましくは２４０ＭＰａの最小降伏強度と、少なくとも１０％の伸び率を有するべきである。
【００２９】
中間層は、部材が使用されるべき環境で予測される最高温度で、少なくとも２５０ＭＰａ、好ましくは２７５ＭＰａの弾性率Ｅを有するべきである。造船適用において、これは１００℃であると思われる。
【００３０】
最低動作温度でのエラストマの延性は、約２０％である金属層の延性より大きくなければならない。最低動作温度でのエラストマの延性に好ましい値は５０％である。また、予想される動作温度範囲にわたる温度変化の中でおよび溶接中に剥離を生じないように、エラストマの熱膨張率は、鋼の熱膨張率に十分に近くなければならない。２つの材料の熱膨張率が異なることができる範囲は、エラストマの弾性に一部は応ずるが、エラストマの熱膨張率は金属層の熱膨張率の約１０倍であろうと考えられている。熱膨張率は、エラストマに充填材を添加することによって制御することができる。
【００３１】
エラストマと金属層との間の結合強度は、全動作範囲にわたって少なくとも０．５ＭＰａ、好ましくは６ＭＰａでなければならない。これは、好ましくは、金属に対するエラストマの生来のの接着性によって達成されるが、追加の結合剤を与えることができる。
【００３２】
傾斜路が、造船適用で使用される場合の追加の要件は、エラストマが、海水および真水の両方に加水分解に対して安定でなければならないことを含む。
【００３３】
したがって、エラストマは、イソシアネートまたはジイソシアネート、チェーンエキステンダ、および充填材とともに、ポリオール（例えば、ポリエステルまたはポリエーテル）を本質的に含むことができる。充填材は、必要に応じて、中間層の熱膨張率を低減して、その価格を低減するために、またそうではない時はエラストマの物理特性を制御するために与えらえる。例えば、機械的特性または他の特性（例えば、接着性および水または油に対する耐性）を変更するためのさらなる添加剤、および防火材料も含むことができる。
【００３４】
本発明の実施形態が上述されたが、これは、例示であって、請求項に規定される本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。特に、与えられた寸法は、指標として意図されたものであり、規定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
車両フェリーにおける本発明による可動傾斜路を示す。
【図２】
本発明の第１の実施形態による可動傾斜路の底面の平面図である。
【図３】
図２の可動傾斜路の側方立面図である。
【図４】
線Ａ−Ａに沿った図２の可動傾斜路の垂直断面図である。
【図５】
線Ｂ−Ｂに沿った図２の可動傾斜路の垂直断面図である。
【図６】
線Ｃ−Ｃに沿った図２の可動傾斜路の垂直断面図である。
【図７】
図２の可動傾斜路の蝶番端の拡大側面図である。
【図８】
図７の線Ｄ−Ｄに沿った図２の可動傾斜路の蝶番端の水平断面図である。
【図９】
図８の線Ｅ−Ｅに沿った図２の可動傾斜路の蝶番端の垂直断面図である。
【図１０】
本発明の第１の実施形態による可動傾斜路の底面の平面図である。
【図１１】
図１０の可動傾斜路のＦ−Ｆに沿った断面である。
【図１２】
図１０の可動傾斜路のＧ−Ｇに沿った断面である。

Claims (11)

1. 回転可能な蝶番に一端部で取り付け可能な負荷支承デッキを備える可動傾斜路であって、前記負荷支承デッキが、上方および下方金属プレートと、前記金属プレート間にせん断力を伝達するように、前記金属プレートに結合されたプラスチック材料の中間層とを有するサンドイッチ構造を備える可動傾斜路。
2. 前記上方プレートが前記下方プレートより厚い、請求項１に記載の可動傾斜路。
3. 前記上方プレートの上面は、前記上面上を通過する車両の牽引力を改善するように、表面仕上げ、輪郭形成された表面、または被覆が設けられた、請求項１または２に記載の可動傾斜路。
4. 前記上方プレートが４ｍｍから２０ｍｍの範囲の厚みを有し、前記下方プレートが３ｍｍから２０ｍｍの範囲の厚みを有し、かつ前記中間層が２０ｍｍから２００ｍｍの範囲の厚みを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の可動傾斜路。
5. 前記負荷支承デッキの遠位端部分の厚みが先細になっている、請求項１から４のいずれか一項に記載の可動傾斜路。
6. 前記先細りが中間層で調整される、請求項５に記載の可動傾斜路。
7. 前記下方プレートが、前記遠位端部分に増大された厚みを有する、請求項６に記載の可動傾斜路。
8. 前記中間層が密なエラストマを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の可動傾斜路。
9. 前記中間層が、フォームおよび前記プラスチック材料を含み、前記プラスチック材料が、前記フォームによって占められていない前記上方および下方金属プレート間の空間に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の可動傾斜路。
10. 添付の図面を参照して本明細書に記載されるように実質的に構成される可動傾斜路。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の少なくとも１つの可動傾斜路を有する船。

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