JP2624454B2 - 没水体装備船舶の連結体先端部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は没水体を有する船舶の連
結体先端部構造に関する。更に詳しくは、たとえば双胴
船など、没水体装備船舶の上部の主船体と下部の没水体
とを連結するための連結体において、その先端部におけ
る主船体および没水体それぞれとの接合部の強度が大幅
に向上した連結体先端部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述の没水体装備船舶とは、たとえば双
胴船、水中翼船または複合支持型船舶（浮力体および水
中翼の両方から揚力を得る）など、主船体の下部に連結
体を介して没水体を装着した船舶をいう。双胴船の場合
は没水体として浮力体を備え、水中翼船の場合は水中翼
およびこれを支持する支持体を備え、複合支持型船舶の
場合は水中翼およびこれの支持体としての浮力体を備え
ている。以下では双胴船を例にとって説明する。

【０００３】図６、７に示されるように、双胴船５１は
その主船体５２の下部に前後方向に沿う互いに平行な一
対の浮力体５３が装備されたものである。一対の浮力体
５３は、いずれも主船体５２からほぼ鉛直下方に延設さ
れた連結体５４の下端縁に固定されている。図６（ａ）
は双胴船５１の正面図であり、図６（ｂ）は双胴船５１
の前端部近傍の側面図である。

【０００４】図示のごとく、従来の連結体前端部５４ａ
はほぼ鉛直に切り立ち、主船体５２下面および浮力体５
３上面とほぼ直角に接合された形状になっている。かか
る点は特開昭５６−４３０８０号公報および特公昭５８
−４４５１１号公報等にも開示されている。

【０００５】また、図７に示すように従来の連結体５４
は双胴船の航行時の海水の抵抗を減少するために、前方
に向かってその幅が徐々に狭くなっており、また連結体
の前端部が前方へ曲線状に膨出した水平断面形状を呈し
ている。そして、かかる形状の連結体５４は一般にアル
ミニウム合金板や鉄鋼板等から曲げ加工によって一体に
形成されており、これを溶接によって主船体５２（図
６）の下面および浮力体５３の上面に固着している。連
結体５４の幅は、通常その内部に作業者が入ることがで
きる程度の広さがあるが、前端にいくにしたがって入る
のが不可能になるほど狭くなっている。

【０００６】一方、双胴船はその航行時にピッチングま
たはスラミング等によって、船首の上昇、下降に伴って
主船体前部と浮力体前部とのあいだのスペースを交互に
拡大および縮小するように外力が作用する。すなわち、
船首下降時には浮力体前部に対して海水の抵抗力が上向
きに作用し、船首上昇時には浮力体前部に対して海水の
抵抗力が下向きに作用するのである。さらに、スラミン
グ（波浪によって船底または浮力体底がたたかれる現
象）によって、船底に上向きの外力が働き、また時を違
えて浮力体底にも上向きの外力が働く。かかる外力は双
胴船のピッチングまたはスラミングに随伴するものであ
るため繰り返し作用する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】叙上のごとき構成の従
来の双胴船は以下の課題を内在している。すなわち、
(1) 連結体の前端縁と主船体下面および浮力体上面それ
ぞれとの接合部が直角となっていることにより、前述の
ごとき外力が作用したときに前記部位に応力集中が発生
するため、高い繰り返し応力に起因して短期間で疲労損
傷が生じる。(2)連結体５４の下端縁を円柱状曲面であ
る浮力体５３の上面と合致するように切断する必要があ
り、その上、金属板から曲げ加工によって一体に形成す
るため、連結体５４の製造がやっかいであり、製造コス
トも高いものとなる。

【０００８】(3) 連結体前端部５４ａの幅が非常に狭く
なっているため、連結体取り付け時の内部からの溶接が
困難であり、また、連結体前端部５４ａのとくに下端部
が、円柱状曲面である浮力体５３の上面に垂直となるた
め、溶接時の位置決めや溶接作業が困難なものとなる。

【０００９】つまり、従来の双胴船においては、連結体
と主船体および浮力体との接合部に構造的なウィークポ
イントが存在していた。実際、従来より当該部位の損傷
に関する数多くの報告がなされている。

【００１０】本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなさ
れたものであり、連結体の先端部と主船体の下面および
浮力体に代表される没水体の上面それぞれとの接合部に
おける応力集中の発生を防止し、さらに組立時の溶接等
の作業が容易となる双胴船に代表される没水体装備船舶
の連結体先端部構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、その連結体が主船体から没水体までほぼ鉛直下
方に延設された互いに平行な外壁と内壁とを有し、該両
壁それぞれの先端縁において、少なくともその主船体と
没水体との接合部近傍が曲線状に凹陥されており、前記
両壁間に、主船体から没水体にわたる先端壁が形成され
ている。そして、前記先端壁における少なくともその主
船体と没水体との接合部近傍を、前記内外壁前端縁の凹
陥曲線にほぼ沿うように後方に向けて湾曲させたので、
前記接合部の応力集中の防止効果が向上する。また、前
記外壁と内壁との先端縁に沿って、前方に向けて曲線状
に膨出した水平断面形状を呈するカバープレートを前記
両壁間を閉塞するように装着したので、没水体装備船舶
の航行時の抵抗軽減が図れる。また、前記カバープレー
トを少なくとも一本のボルト部材によって前記先端壁に
固定したので着脱自在となしうる。

【００１２】さらに、前記ボルト部材の中間部にヒンジ
部材を介装するのが中折れ自在となるので好ましい。

【００１３】前記カバープレートを、船体構造の材料で
ある鋼またはアルミ合金より柔な合成樹脂材料から形成
すれば、没水体装備船舶の航行時における連結体の先端
部近傍の微小な変形に充分追随しうるので好ましい。

【００１４】加えて、前記カバープレートと前記先端壁
とのあいだの空間に合成樹脂フォームを充填すれば、連
結体先端部の補強および内外壁間の水密性の観点からも
好ましい。

【００１５】前記先端壁を鉛直方向に延設された平板か
ら構成すれば、組立作業が容易となるので好ましい。

【００１６】前記外壁および内壁それぞれの先端縁を、
全長にわたり後方に向けて円弧状に凹陥した形状にする
こともできる。

【００１７】なお、特許請求の範囲でいう「外壁」、
「内壁」について、一対の連結体を没水体装備船舶の前
後方向に見た場合、没水体装備船舶の横方向外側に位置
するものを外壁と呼び、横方向内側に位置するものを内
壁と呼んでいる。また、「後方」は連結体における先端
の方向を前方とした場合の後方を意味している。さら
に、「水平断面」とは、ほぼ鉛直下方に向く連結体を水
平面で切ったときの断面を意味している。

【００１８】本発明の連結体先端部構造は、連結体の前
端部のみならず後端部にも適用可能である。また、連結
体が主船体の中央下部に１個だけ装着された（したがっ
て没水体も１個となる）水中翼船等の連結体にも当然適
用可能である。さらに、複数個の連結体が主船体の前後
方向に装着された船舶も存在するが、これら船舶の連結
体にも適用しうることは当然である。

【００１９】

【作用】上記構成によって本発明の連結体先端部構造
（以下、単に先端部構造という）は、主船体下面および
没水体上面と部分円的な曲線で繋がるため、応力集中の
発生が防止される。したがって、没水体装備船舶のピッ
チングやスラミングに対する疲労寿命が大幅に延長され
る。さらに、内外壁という互いに平行な２枚の壁板を主
船体下面および没水体上面に固着するものであるため、
位置合わせを含めた溶接作業が容易である。また、開放
された内外壁間に先端壁という１枚の壁板を上記各面お
よび内外壁面に固着するものであるため、さらに連結体
におけるその部位が、ちょうどその内部に作業者が入る
ことができる程度の幅の部位であるため、内側からの溶
接も容易になる。また、カバープレートにより、先端部
における海水の抵抗が緩和される。かかるカバープレー
トをボルト部材で取り付けることにより組立作業および
取替作業が容易となる。

【００２０】加えて、前記ボルト部材をヒンジ部材によ
っていわば中折れ式にするか、または前記カバープレー
トを合成樹脂から形成するか、またはそのいずれをも採
用することによってカバープレートをある程度変形可能
にすることができる。そうすることによって、没水体装
備船舶の航行時における連結体の先端部近傍の微小な変
形に充分追随することができる。

【００２１】また、組立時や組立後にカバープレートと
先端壁とのあいだの空間に合成樹脂フォームを充填する
ことも可能であり、そうすることによって連結体内部に
対する浸水防止機能を一層高めることができるととも
に、連結体先端部の剛性も向上する。

【００２２】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を説明する。

【００２３】図１は本発明の先端部構造の一実施例を示
す一部切欠き斜視図、図２は図１の先端部構造を示して
おり、図２（ａ）はその横断面図であり図２（ｂ）は縦
断面図、図３は本発明の先端部構造の他の実施例を示す
縦断面図、図４は図２（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図５は
本発明の先端部構造の他の一実施例を示す横断面図であ
る。

【００２４】本発明の連結体先端部構造は、その名称の
とおり前端および後端の両方を対象にしているが、以下
の実施例では前端部を例にとって説明する。したがっ
て、特許請求の範囲でいう「先端壁」を以下の実施例で
は「前端壁」と呼ぶ。

【００２５】図１、図２において、１は主船体、２は浮
力体、３は連結体を示している。浮力体２は、双胴船の
航行時にはその全体が水没することもあり、また図２
（ａ）に示されるように部分的に水面上に出ることもあ
る。連結体３は主船体１の下面から鉛直下方に延びて浮
力体２の上面に到る外壁４と、外壁４に平行にその内側
に設けられた内壁５とを有している。外壁４および内壁
５は互いに人が工事ができる程度に離間しており、とも
に主船体１および浮力体２に溶接によって固着されてい
る。また、外壁４および内壁５ともに、図示のごとくそ
の前端縁４ａ、５ａが後方に向けて円弧状に切り込まれ
た形状を呈している。

【００２６】外壁４および内壁５の前端からやや後方
に、両壁４、５間を閉塞するように前端壁６が取り付け
られている。前端壁６は両壁４、５の前端縁４ａ、５ａ
と同様に円弧状に湾曲されており、その四辺は主船体
１、浮力体２、外壁４および内壁５に溶接されている。
前端壁６は連結体３の前端部の補強および連結体３内部
への浸水防止の作用を奏する。

【００２７】前記内外壁の前端縁４ａ、５ａおよび前端
壁６の曲率の大小についてはとくに限定はなく、いずれ
の曲率のほうが大きくてもよい。さらに、いずれもとく
に円弧状でなくてもよく、要するに連結体３前端縁と主
船体１、浮力体２との接合部が直角等ではなくてなだら
かに交わる形状であればよい。したがって、内外壁の前
端縁４ａ、５ａについては、図３に示されるようにその
中央部近傍４ｂ、５ｂを直線状の辺とし、主船体１およ
び浮力体２との接合部近傍４ｃ、５ｃのみ曲線状に凹陥
させてもよい。後述のカバープレート７の長手方向の全
体形状も連結体３前端縁とほぼ同一の形状を呈してい
る。一方、前端壁６については、とくに湾曲したものに
限定されることはなく、たとえば図３に示されるような
平板を鉛直方向に延設したものであってもよい。このよ
うに、種々の形状の内外壁の前端縁４ａ、５ａおよび前
端壁６を組み合わせることができる。かかる形状を呈す
ることにより、前記接合部における応力集中の発生を防
止することができる。

【００２８】内外壁の前端縁４ａ、５ａには両者４ａ、
５ａ間を閉塞するように、繊維強化合成樹脂（以下、Ｆ
ＲＰという）から形成されたカバープレート７が装着さ
れている。カバープレート７は内外壁の前端縁４ａ、５
ａに沿うように該縁４ａ、５ａとほぼ同一の曲率で湾曲
している。そしてその水平断面はほぼ半円形状を呈して
おり、双胴船の航行時における海水の抵抗を緩和するた
めに有効である。しかし、水平断面形状はとくに半円形
状に限定されることはなく、たとえば半楕円形状（とく
に端軸方向に切ったもの）等であってもよい。また、こ
のカバープレート７を主船体１や浮力体２（通常はいず
れも金属製である）よりは柔軟なＦＲＰから形成するこ
とによって、双胴船の航行時に生じるであろう、主船体
１、浮力体２それぞれの先端部間を拡大、縮小するよう
な微小変形にも充分追随しうるため、損傷のおそれがな
い。

【００２９】本実施例におけるカバープレート７は、図
４も併せて参照すれば明らかなように、その両側縁に内
外壁の前端縁４ａ、５ａと嵌合しうる段差７ａが形成さ
れており、さらに前記前端壁６に突設された３本のスタ
ッドボルト８によって固定されている。したがって、双
胴船の組立時において取り付けが容易となり、また、交
換作業も容易なものとなる。また、スタッドボルト８は
細長い部材であるため、カバープレート７の変形性を大
きく阻害することがない。なお、スタッドボルト８の本
数はとくに３本に限定されることはなく、連結体の大き
さやスタッドボルトのサイズに応じて適宜増減すること
ができる。さらに、カバープレート７の取り付け方法は
とくにスタッドボルトに限定されることはなく、他に内
外壁の前端面にボルト孔を穿設し、ボルトとナットによ
ってカバープレートを直接取り付ける等の公知の取り付
け手段から好適なものを選択することができる。

【００３０】また、図示されてはいないが、前記スタッ
ドボルトを、その中間部にピン接合等のヒンジ部を形成
しておくことによって中折れ式にするのが好ましい。そ
うすることにより、カバーフランジの前記変形追随性が
向上する。さらに、図示されてはいないが、カバープレ
ート７と前端壁６とのあいだのスペース（図１および図
４に９で示す）に、たとえばウレタンフォーム等の合成
樹脂発泡体を充填しておけば、連結体３前端部の剛性が
向上するとともに、連結体３内部への浸水防止機能が向
上することによって防錆効果も発揮されるので好まし
い。合成樹脂発泡体の充填は、カバープレートの取り付
け後に発泡性合成樹脂を充填発泡させてもよく、また
は、予め前記スペース９の形状に相当する外形に発泡体
を形成しておき、これを組立時にスペース９内に収容す
るようにしてもよい。

【００３１】図５には、前記実施例（図１、２、４）と
は浮力体１１の取り付け形状の異なった双胴船が示され
ている。すなわち、浮力体１１の全体が連結体１２の内
側に位置するように取り付けられたものである。かかる
双胴船に対しても前記連結体前端部構造はそのまま適用
することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した本発明の連結体先端部構造
によれば、連結体の先端部と主船体下面および浮力体上
面それぞれとの接合部における応力集中の発生を防止
し、さらに組立時の溶接等の作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の先端部構造の一実施例を示す一部切欠
き斜視図である。

【図２】図１の先端部構造の横断面図（図２（ａ））お
よび縦断面図（図２（ｂ））である。

【図３】本発明の先端部構造の他の実施例を示す縦断面
図である。

【図４】図２（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

【図５】本発明の先端部構造の他の実施例を示す横断面
図である。

【図６】従来の先端部構造の一例を示す横断面図（図６
（ａ））および縦断面図（図６（ｂ））である。

【図７】図５の先端部構造の要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・主船体 ２・・・浮力体 ３・・・連結体 ４・・・外壁 ５・・・内壁 ６・・・前端壁 ７・・・カバープレート ８・・・スタッドボルト １１・・・浮力体 １２・・・連結体

フロントページの続き (72)発明者 東 健士郎 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 平６−161173（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−125891（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】没水体を装備した船舶における上部の主船
   体と船首から後方に延びる下部の没水体とを連結するた
   めの連結体の船首部の先端部構造であって、前記連結体
   が主船体から没水体までほぼ鉛直下方に延設された互い
   に平行な外壁と内壁とを有し、該内外壁それぞれの先端
   縁において、少なくともその主船体と没水体との接合部
   近傍が曲線状に凹陥されており、該内外壁との先端縁に
   沿って取り付けられるカバープレートが、その両側縁の
   外側に該内外壁の先端縁と嵌合しうる段差を有してお
   り、該内外壁の先端縁から後方に入り込んだ位置に主船
   体から没水体にわたる前端壁が形成され、前記カバープ
   レートは前方に向けて曲線状に膨出した水平断面形状を
   呈し前記内外壁間を閉塞するように少なくとも一本のボ
   ルト部材によって前記前端壁に固定されていることを特
   徴とする没水体装備船舶の連結体先端部構造。
2. 【請求項２】前記ボルト部材が、中折れ自在となるよう
   にその中間部にヒンジ部材を有してなる請求項１記載の
   没水体装備船舶の連結体先端部構造。
3. 【請求項３】前記カバープレートが合成樹脂材料から形
   成されてなる請求項１記載の没水体装備船舶の連結体先
   端部構造。
4. 【請求項４】前記カバープレートと前記先端壁とのあい
   だの空間に合成樹脂フォームが充填されてなる請求項１
   記載の没水体装備船舶の連結体先端部構造。
5. 【請求項５】前記先端壁が鉛直方向に延設された平板で
   ある請求項１記載の没水体装備船舶の連結体先端部構
   造。
6. 【請求項６】前記外壁および内壁それぞれの先端縁が、
   全長にわたり後方に向けて円弧状に凹陥した形状を呈し
   てなる請求項１記載の没水体装備船舶の連結体先端部構
   造。