JP2021130360A - 船舶用ピラー - Google Patents

Abstract

【課題】ピラー本体を構成する鋼板の表裏両面からの溶接が可能であり、床面における２直交方向の両面とも強度バランスが良い船舶用ピラーＰを提供する【解決手段】４板の鋼板１，２，３，４を結合して断面四角形に形成した角形のピラーであって、横断面において相対面する一対の鋼板１，２には、上下方向に延びる長孔５，６が形成されている。長孔５，６は、ピラーの上端部と下端部とを除いた中間部であって、左右の縦板部の間に形成されており、ピラー内部の溶接作業がピラー外部から行える大きさである。長孔５，６によって、上下の甲板とピラーＰとの溶接がピラー内部でも行え、ピラー外部での溶接と合わせて強固な溶接付けが可能となる。また、長孔５，６は相対面する鋼板１，２に形成されているので、ピラーＰの前後左右方向に対する強度のバラつきがない。【選択図】図１

Description

本発明は、船舶用ピラーに関する。さらに詳しくは、本発明は、自動車運搬船や貨物船等の船舶で使用されるピラーに関する。

自動車運搬船では、特許文献１に示すように、上甲板と船底甲板との間に複数枚の中間甲板が設置されており、各中間甲板は下段側の甲板との間に立てたピラーで支持される。各中間甲板には自動車が搭載され、自動車および甲板自体の重量を含む荷重はピラーで支えられる。自動車運搬船は、数百台の自動車を運ぶので、中間甲板は広い面積を有し、中間甲板を支えるピラーも多数本が使用される。そして、ピラーの上端は上段側甲板の裏面に溶接付けされ、下端は下段側甲板の上面に溶接付けして、上下甲板の間に固定される。

上記のような船舶用のピラーには、従来から図４に示すような３種類の断面形状のものであった。
（１）丸形ピラー６０
図４（Ａ）に示す丸形ピラー６０は、断面が円形の周囲が閉じられた閉囲断面のピラーである。閉囲断面であると、上下取り合い部の溶接は内側からの溶接が出来ず、溶接ビード６０ｂは外周にのみ形成される片面溶接となる。よって、上下取り合い部が高応力となる箇所への使用は向いていない。
（２）角形ピラー７０
図４（Ｂ）に示す角形ピラー７０は、断面が四角形の周囲が閉じられた閉囲断面のピラーである。閉囲断面であると、上下取り合い部の溶接は内側からの溶接が出来ず、溶接ビード７０ｂは外周にのみ形成される片面溶接となる。よって、上下取り合い部が高応力となる箇所への使用は向いていない。

以上のように、大きな荷重がかかったり、上下の甲板との接合部の強度も大きいものが要求される場合は、丸形ピラー６０と角形ピラー７０は適さないので、下記のようなＨ型ピラー８０を用いていた。

（３）Ｈ型ピラー８０
図４（Ｃ）に示すＨ型ピラー８０は、断面形状がＨ形なので、上下の甲板との接合部の溶接は部材の表裏両面に溶接ビード８０ｂを形成することが可能である。そのためピラー基部に比較的高応力が作用する箇所に対しても使用可能である。ただし、同程度サイズの丸形ピラー６０や角形ピラー７０に対して、床面における２直交方向（Ｘ方向およびＹ方向）のうちＸ方向の断面２次モーメント（Ｉ）が小さく強度が出にくいデメリットがある。このため、強度上のバランスが良くなく、使用場所に制約がかかることがあった。

一方、サウンディングパイプを内部に通す船舶用ピラーとして特許文献２の従来技術がある。
この船舶用ピラー１０１は、図５に示すように４枚の鋼板を結合して断面四角形のピラー本体１０２を作り、１枚の鋼板に開口１０３を形成している。なお、ピラー本体１０２の上端には溶接のための頭部接合部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄが形成され、下端には、溶接のための脚部接合部１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄが形成されている。
サウンディングパイプ１０４はピラー本体１０２の内部を通され、かつ上下の甲板を貫いて配置されている。

特許文献２の従来技術は、断面四角形を形作る４枚の鋼板のうち、１枚の鋼板にのみ上下に延びる開口１０３を形成しているので、中心軸に対して前後は対称でも左右は非対称な形状となっている。このため強度上のバランスが良くなく使用場所に制約がかかることがある。

特開２０１７−４３２２７号公報 特開２０１６−８８４４６号公報

本発明は上記事情に鑑み、ピラー本体を構成する鋼板の表裏両面からの溶接が可能であり、床面における２直交方向の両面とも強度バランスが良い船舶用ピラーを提供することを目的とする。

第１発明の船舶用ピラーは、４板の鋼板を結合して断面四角形に形成した角形のピラーであって、横断面において相対面する一対の鋼板には、上下方向に延びる長孔が形成されていることを特徴とする。
第２発明の船舶用ピラーは、第１発明において、前記長孔は、ピラーの上端部と下端部とを除いた中間部であって、左右の縦板部の間に形成されていることを特徴とする。
第３発明の船舶用ピラーは、第１または第２発明において、前記長孔は、ピラー内部の溶接作業がピラー外部から行える大きさを有していることを特徴とする。

第１発明によれば、長孔が形成されていることによって、上下の甲板とピラーとの溶接がピラー内部でも行え、ピラー外部での溶接と合わせて強固な溶接付けが可能となる。また、長孔はあいていても、相対面する鋼板に形成されているので、ピラーの前後左右方向に対する強度のバラつきがなく、２面に長孔があることで軽量化される。
第２発明によれば、長孔がピラーの上下方向中間部に形成されているとピラー内部の溶接が可能であると共に上端部と下端部では鋼材がつながっているので、支持荷重を左右の縦板部で均等に受け持つことができ耐荷重能力を高く維持できる。
第３発明によれば、長孔により溶接作業が容易となると共に、２つの長孔を使って両面から溶接作業ができるので、溶接作業が容易となる。

本発明の一実施形態に係る船舶用ピラーＰの斜視図である。 図１に示す船舶用ピラーＰであって、図１のII−II線に沿う縦断面図である。 図１に示す船舶用ピラーＰであって、図２のIII−III線に沿う横断面図である。 周知技術である３種類の船舶用ピラーを示す斜視図である。 特許文献２の従来技術である船舶用ピラー１０１の斜視図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の船舶用ピラーＰ（以下、単にピラーＰという）は、４板の鋼板１，２，３，４を互いに結合して断面四角形に形成した角形のピラーである。
ピラーＰの高さ（上下長さ）は、使用箇所に合わせて決定されるが、自動車運搬船の中間甲板の支持用だと、２０００〜５０００ｍｍ位が一般的である。ピラーＰの幅寸法は高さに合わせ、また支持荷重に合わせて、下層の甲板支持用ほど大きく設定されるが、代表的には、３００〜１０００ｍｍ位である。もちろん、本発明におけるピラーＰの寸法は、これらに限られない。

ピラーＰにおける各鋼板１，２，３，４の基本形状は平板長尺の厚鋼板である。鋼板１，２を間隔をあけて平行に並べ、鋼板３，４を鋼板１，２の間に入れ、かつ直角に向けた状態で断面四角形となし、各鋼板１，２，３，４が溶接されている。
図示のピラーＰでは、鋼板１，２の側面に鋼板３，４の両端縁を当てて溶接しているが、鋼板１，２の両面縁を鋼板３，４の側面に当てて溶接したものであってもよい。
また、図示のピラーＰは、鋼板１，２の両端縁より少し内側に鋼板３，４の両端縁を当てて溶接し、鋼板１，２の両端縁を溶接部よりも少し外側に突出させているが、鋼板１，２の両端縁に鋼板３，４の両端縁を当てて、突出しないようにしてもよい。

ピラーＰには、横断面において相対面する一対の鋼板１，２に、上下方向に延びる長孔５，６がそれぞれ形成されている。
鋼板１では、長孔５は左右の縦板部１ｃ，１ｄの間に形成されている。また、長孔５は上下両端の上端部１ａと下端部１ｂとの間に形成されている。換言すれば、鋼板１の上端部１ａと下端部１ｂでは左右の縦板部１ｃ，１ｄがつながっている。鋼板２も鋼板１と同様の構成であり、長孔６の左右には縦板部があり、長孔６の上下両端では上端部２ａと下端部２ｂでは左右の縦板部がつながっている。このため、鋼板１，２は１枚板の形状となっている。
鋼板１，２にそれぞれ形成された長孔５，６は上端部１ａ，２ａと下端部１ｂ，２ｂを残して上下方向に延びている。この長孔５，６の上下長さは、鋼板１，２の長さに依存して決められる。

前記長孔５，６は、ピラーＰ内部の溶接作業がピラーＰ外部から行える大きさを有している。ここでいう「大きさ」とは、長孔５，６の幅ｗと上下寸法ｈで決められる概念である。幅ｗは、ピラーＰの内部に溶接器具を入れたり、あるいは作業者の体を一部（手や上半身）でも入れることができる寸法とされる。具体的には４００〜６００ｍｍ位が代表的である。ただし、これらの寸法に限られない。
長孔５，６の上下寸法ｈは、鋼板１，２の上端部１ａ，２ａと下端部１ｂ，２ｂのそれぞれに１００〜３００ｍｍ位の上下寸法が残るように設定される。

本実施形態のピラーＰでは、長孔５，６が形成されていることによって、溶接作業の際に、溶接器具をピラーＰ内部に入れたり、場合によっては溶接作業員の腕あるいは半身を入れることができる。このため、ピラーＰの内側から４枚の鋼板１，２，３，４を甲板に溶接できる。また、２カ所の長孔５，６の両方を使ってピラーＰの内部を２方向から溶接できるので、溶接作業が容易である。このことは、ピラーＰの上端を上側甲板の裏面に溶接する場合も、ピラーＰの下端を下側甲板の上面に溶接する場合も同様である。
ピラーＰの外側から４枚の鋼板１，２，３，４を上側甲板の裏面に溶接したり、下側甲板の上面に溶接することは、とくに制約なく自由に行える。したがって、ピラーＰの各鋼板１，２，３，４を表裏両面から溶接できる。

図２および図３では、ピラーＰの下端を下側甲板に溶接した状態を示している。ｂｉとｂｏは溶接で形成されたビードを示し、ｂｉはピラーＰの内側に形成されたビード、ｂｏはピラーＰの外側に形成されたビードを示す。
図３に明瞭に示されるように、４枚の鋼板１，２，３，４の内側はビードｂｉで、各鋼板１〜４の外側はビードｂｏで甲板に溶接されている。
このように、ピラーＰの甲板への溶接が、ピラーＰの外側に加え内側からもできるので、強固な溶接が可能となる。
なお、図２には示していないが、ピラーＰの上端を上側甲板に溶接する場合も同様である。

図２に示すように、本実施形態のピラーＰでは、長孔５，６は相対面する鋼板１，２に形成されている。このため、ピラーＰの横断面において、前後方向（Ｘ方向）も左右方向（Ｙ方向）も対象形となり強度上のバラつきが無い。したがって、ピラーＰの前後左右の４方向に対して均等な強度をもつので、前後左右のどの方向にも向けて設置することができる。このため、周辺構造との取り合いが容易となる。

以上のほか、本実施形態のピラーＰにはつぎの利点がある。
（１）ピラーＰの強度が高いのでピラーＰの足元が高応力となる箇所に対しても使いやすい。なお、この場合、各鋼板１，２，３，４の下端に溶接面積を広げるための接合部を形成してもよい。接合部としては、図５に示す１０５ａ〜１０５ｄのような形状を例示できるが、これに限られない。
（２）本実施形態のピラーＰでは、前後左右の４方向におけるＸ方向およびＹ方向の強度がバランスしているので、部材寸法を無駄に大きくする必要がない。このため、効果的に重量低減ができる。
（３）ピラーＰの上端部と下端部では鋼材がつながっているので、支持荷重を左右の縦板部で均等に受け持つことができ耐荷重能力を高く維持できる。

Ｐ 船舶用ピラー
１ 鋼板
２ 鋼板
３ 鋼板
４ 鋼板
５ 長孔
６ 長孔

第１発明の船舶用ピラーは、２枚の鋼板を間隔をあけて平行に並べ、該２枚の鋼板の間に別の２枚の鋼板を入れ、かつ直角に向けた状態で４板の鋼板を溶接して断面四角形に形成した角形のピラーであって、前記２枚の鋼板の両端縁は、前記別の２枚の鋼板との溶接部より外側に突出した突出部を有しており、横断面において相対面する一対の鋼板には、上下方向に延びる長孔が形成されていることを特徴とする。
第２発明の船舶用ピラーは、第１発明において、前記長孔は、ピラーの上端部と下端部とを除いた中間部であって、左右の縦板部の間に形成されていることを特徴とする。
第３発明の船舶用ピラーは、第１または第２発明において、前記長孔は、ピラー内部の溶接作業がピラー外部から行える大きさを有していることを特徴とする。

第１発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）長孔が形成されていることによって、上下の甲板とピラーとの溶接がピラー内部でも行え、ピラー外部での溶接と合わせて強固な溶接付けが可能となる。
ｂ）長孔はあいていても、相対面する鋼板に形成されているので、ピラーの前後左右方向に対する強度のバラつきがなく、２面に長孔があることで軽量化される。
ｃ）ピラーの強度が高いので大きな荷重がかかる箇所に対して使いやすい。
第２発明によれば、長孔がピラーの上下方向中間部に形成されているとピラー内部の溶接が可能であると共に上端部と下端部では鋼材がつながっているので、支持荷重を左右の縦板部で均等に受け持つことができ耐荷重能力を高く維持できる。
第３発明によれば、長孔により溶接作業が容易となると共に、２つの長孔を使って両面から溶接作業ができるので、溶接作業が容易となる。

Claims (3)

1. ４板の鋼板を結合して断面四角形に形成した角形のピラーであって、横断面において相対面する一対の鋼板には、上下方向に延びる長孔が形成されている
   ことを特徴とする船舶用ピラー。
2. 前記長孔は、ピラーの上端部と下端部とを除いた中間部であって、左右の縦板部の間に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の船舶用ピラー。
3. 前記長孔は、ピラー内部の溶接作業がピラー外部から行える大きさを有している
   ことを特徴とする請求項１または２記載の船舶用ピラー。

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