JP5204788B2 - 異材継手構造、該異材継手構造を備えるタンク用スカート、該タンク用スカートを備える輸送船、及び異種金属部材の接合方法 - Google Patents

異材継手構造、該異材継手構造を備えるタンク用スカート、該タンク用スカートを備える輸送船、及び異種金属部材の接合方法 Download PDF

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Description

本発明は、異種金属、特に互いに溶接することが困難な異種金属からなる２つの金属部材を互いに接合するための異材継手構造、このような２つの金属部材を互いに接合する方法に関する。また、この異材継手構造を備えるタンク用スカート、及びこのタンク用スカートを備える輸送船に関する。
液体貨物輸送船として、ＬＮＧ（液化天然ガス）を球形のタンク内に貯蔵して運搬するＭＯＳＳ方式のＬＮＧ輸送船などがある。このような輸送船では、タンク内に貯蔵される貨物の温度が極めて低い（約摂氏−１６３度）。この貨物により船体自体の温度が著しく低下するのを避けるべく、タンクはタンク用スカートを介して船体に支持される。
一般に、船体は強度を確保するために鉄系の鋼材で形成され、タンクは低温に耐えるためにアルミニウム合金で形成されている。タンク用スカートは、これら異種金属材料の間に介在しており、タンクと同材料で形成されてタンクに固定されるタンク側支持部材と、船体と同材料で形成されて船体に固定される船体側支持部材とを有している。両支持部材は異材継手構造によって互いに接合されている。
特許文献１は、タンク側支持部材の端部に接合された第１の板状部材と、船体側支持部材の端部に接合された第２の板状部材とを備える異材継手構造を開示している。この異材継手構造によれば、これら第１及び第２の板状部材の各端面が互いに突き合わされ、突き合わされた部分が摩擦攪拌接合によって接合される。この摩擦攪拌接合を利用することにより、爆発圧着を利用する場合に比べ、異材継手構造を長尺にすることができると共に、両支持部材に対する突出長さを小さくすることができる。
特開２００７−１５３０６４号公報
しかし、特許文献１の異材継手構造によれば、２つの板状部材の各端面が互いに突き合わされた状態で接合されているため、異材継手構造の周辺が繰り返し撓んだ場合に各端面が外れ易く、また、疲労強度が十分でない。
本発明は、疲労強度が向上し得る異材継手構造を提供することを目的としてなされたものである。
本発明に係る異材継手構造は、互いに異種金属からなる第１金属部材及び第２金属部材を接合するための異材継手構造であって、前記第１金属部材に挿入溝が形成され、前記第２金属部材に前記挿入溝内に挿入可能な挿入部が形成され、前記挿入溝内に前記挿入部が挿入された状態で前記第１金属部材が前記第２金属部材と接合されることを特徴としている。
また、本発明に係る異種金属部材の接合方法は、互いに異種金属からなる第１金属部材及び第２金属部材を接合する方法であって、前記第１金属部材に形成された挿入溝溝内に前記第２金属部材に形成された挿入部を挿入する工程と、前記第１金属部材の外面に摩擦攪拌接合装置の回転ツールを押し当て、該回転ツールを該外面から前記挿入部側へ侵入させ、前記回転ツールを前記第１金属部材の延在方向に移動させることにより、前記第１金属部材を前記第２金属部材に接合する工程とを有することを特徴としている。
かかる構成によれば、挿入溝内に挿入部が挿入されることにより、第１金属部材と第２金属部材とが重なり合った状態となるため、異材継手構造の周辺が繰り返し撓んだ場合であっても取合い部分が外れ難くなる。このため、従来よりも異材継手構造の疲労強度が向上する。
また、他の本発明に係る異種金属部材の接合方法は、互いに異種金属からなる第１金属部材及び第２金属部材を接合するための異種金属部材の接合方法であって、前記第２金属部材に形成された挿入部の一側面を第１溝形成部材で覆う工程と、前記第１溝形成部材の外面に摩擦攪拌接合装置の回転ツールを押し当て、該回転ツールを該外面から前記挿入部側へ侵入させ、前記回転ツールを前記第１溝形成部材の延在方向に移動させることにより、前記第１溝形成部材を前記挿入部に接合する工程と、前記挿入部の他側面を第２溝形成部材で覆う工程と、前記第２溝形成部材の外面に摩擦攪拌接合装置の回転ツールを押し当て、該回転ツールを該外面から前記挿入部側へ侵入させ、前記回転ツールを前記第２溝形成部材の延在方向に移動させることにより、前記第１溝形成部材を前記挿入部に接合する工程と、前記第１金属部材の端面を前記挿入部の端面に当接した状態として、前記第１金属部材の端面を前記第１溝形成部材及び前記第２溝形成部材の各端面に接合する工程とを有することを特徴としている。
また、本発明に係るタンク用スカートは、このような異材継手構造を備えることを特徴としているため、タンク用スカートの品質が向上する。本発明に係る輸送船は、このようなタンク用スカートを備えることを特徴としている。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
本発明によれば、従来よりも疲労強度の高い異材継手構造を提供することができる。
図１は、本発明の実施形態に係るＬＮＧ輸送船の外観を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係るＬＮＧ輸送船の一部内部構造を示す横断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係るタンク用スカートの要部を概略的に示す断面図である。 図４は、第１実施形態に係る異材継手構造の分解斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る異材継手構造の製造方法の説明図である。 図６は、第１実施形態に係る異材継手構造の断面図である。 図７は、第１実施形態の変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図８は、第２実施形態に係る異材継手構造の断面図である。 図９は、第２実施形態の第１変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１０は、第２実施形態の第２変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１１は、第２実施形態の第３変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１２は、第２実施形態の第４変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１３は、第３実施形態に係る異材継手構造の断面図である。 図１４は、第３実施形態の第１変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１５は、第３実施形態の第２変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１６は、第３実施形態の第３変形例に係る異材継手構造の断面図である。 図１７は、第４実施形態に係る異材継手構造の断面図である。 図１８は、第５実施形態に係る異材継手構造の断面図である。 図１９は、第６実施形態に係る異材継手構造の断面図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るＬＮＧ輸送船１の外観を示す斜視図である。図１に示すＬＮＧ輸送船１は、４個のアルミニウム合金製の球形のタンク３を備え、各タンク３内には極低温の液化天然ガスが貯蔵され得る。船体２の一部を切り欠いた部分に示されるように、各タンク３は、リング状に形成されたタンク用スカート４（以下単に「スカート」と呼ぶ）を介して船体２に支持されている。
図２は本発明の実施形態に係るＬＮＧ輸送船１の一部内部構造を示す横断面図である。図１及び図２に示すように、スカート４は船体２の基台５から鉛直方向に延びている。スカート４の下端は基台５に溶接され、上端はタンク３の外周面に溶接されている。スカート４は、基台５に固定されて上下方向に延びる円筒形状の船体側支持部材６と、タンク３に固定されて上下方向に延びる円筒形状のタンク側支持部材７とを備えている。船体側支持部材６及びタンク側支持部材７はそれぞれ、互いに曲率が等しい複数（例えば１０〜２０個）の湾曲部品を互いに周方向に接続することによって、全体的に円筒形状を形成している。なお、以下のスカート４の説明では、タンク３が配置されている側である図２中Ａ側を内側、その反対側である図２中Ｂ側を外側という。
船体側支持部材６の一部はステレンス鋼や高マンガン鋼等の鋼材で形成され、タンク側支持部材７はアルミニウム合金で形成されている。アルミニウム合金製のタンク側支持部材７の厚さは、鋼製の船体側支持部材６の厚さに比べて大きいものとなっている。
船体側支持部材６及びタンク側支持部材７の各融点は互いに異なるため、溶接によって直接的に両者６，７を接合するのが困難である。従って、船体側支持部材６の上端部とタンク側支持部材７の下端部とには、両者６，７を互いに接合するための異材継手構造Ｃが設けられている。
図３はスカート４の一部を概略的に示す断面図である。図３に示すように、異材継手構造Ｃは、タンク側支持部材７の下端部に設けられて挿入溝８ａを形成するための溝形成部８と、船体側支持部材６の上端部に設けられて挿入溝８ａ内に挿入可能な挿入部９とを有している。なお、図３中、タンク側支持部材７を溝形成部８と点線で区画して示しているのは、後述するように溝形成部８がタンク側支持部材７と一体であっても別体であってもよいためであり、また、本発明の第１金属部材は、タンク側支持部材７と溝形成部８とを含んでもよい概念だからである。同様にして、図３中、船体側支持部材６を挿入部９と点線で区画して示しているのは、後述するように挿入部９が船体側支持部材６と一体であっても別体であってもよいためであり、また、本発明における第２金属部材は、船体側支持部材６と挿入部９とを含んでもよい概念だからである。
ここまでの構成は、以下に説明する各実施形態に共通する構成である。
（第１実施形態）
図４は本発明の第１実施形態に係る異材継手構造１０の分解斜視図である。この異材継手構造１０は、タンク側支持部材７とは別体として形成された溝形成部８と、船体側支持部材６とは別体として形成された挿入部９とを有している。
溝形成部８は溝形成部材１１によって構成されている。この溝形成部材１１は、タンク側支持部材７と別体であるが、タンク側支持部材７と同種の金属材料、例えばＡｌ−Ｍｎ合金などから形成されている。溝形成部材１１は断面Ｕ字状に形成され、一対の側壁部１２，１３と、該一対の側壁部１２，１３同士を繋ぐベース部１４とを有する。溝形成部材１１はベース部１４に対して一対の側壁部１２，１３が下方に延びるように設けられている。ベース部１４の上端面はタンク側支持部材７の下端面に突き合わされ、この突き合わされた状態で両部材７，１１の取合い部分が突き合わせ溶接される。両部材７，１１は互いに同種の金属材料からなるため、この溶接は容易に行うことができる。これにより溝形成部材１１の下端部には、一対の側壁部１２，１３の間に、長手方向すなわちタンク側支持部材７の周方向に延在する挿入溝８ａが形成される。挿入溝８ａの表面は、各側壁部１２，１３の内面とベース壁１４の内面とにより形成される。
各側壁部１２，１３の内面とベース壁１４の面とがなす隅部１５は、機械加工によってアール状に形成されている。これにより、隅部１５に応力集中による亀裂が生じるのを防ぐことができる。なお、挿入溝８ａの表面は、面粗度が比較的小さい所定値（６．３μｍ）以下となるよう処理されている。挿入溝８ａに対して外側に位置する側壁部１２の厚さは、内側に位置する側壁部１３の厚さに比べて大きくなっている。この厚さの相違の詳細及びこれに関する作用については、後に図６を参照しながら説明する。
挿入部９は挿入部材１６によって構成されている。この挿入部材１６は、船体側支持部材６と別体であるが、船体側支持部材６と同種の金属材料、例えばステンレス鋼などから熱間圧延により形成されている。挿入部材１６の下端面は船体側支持部材６の上端面に突き合わされ、この突き合わせた状態で両部材６，１６の取合い部分が突き合わせ溶接される。両部材６，１６は互いに同種の金属材料からなるため、この溶接は容易に行うことができる。
挿入部材１６の両側面には、長手方向、すなわち船体側支持部材６の周方向に延在する凹溝１７が形成されている。例示する凹溝１７は断面Ｕ字形状であるが、凹溝の断面形状は例えば半円形状など他の形状であってもよい。また、例示する凹溝１７は各側面に１本のみ形成されているが、複数の凹溝が両側面に形成されていてもよい。
また、この挿入部材１６の上端面と各側面とがなす一対の角部はそれぞれ、機械加工によって面取りされ、これにより挿入部材１６の上端部には、長手方向に延在する一対の面取り部１８が形成されている。
なお、挿入部材１６を熱間圧延によって形成する場合、その表面に酸化皮膜が生成されることがある。この酸化皮膜を剥がすべく、挿入部９の表面にはバフ研磨や機械加工等による表面処理が行われる。更に、挿入溝９の表面は、面粗度が比較的小さい所定値（３μｍ）以下となるよう処理される。
図５に基づいて上記異材継手構造１０を利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７との接合方法について説明する。まず、溝形成部材１１の挿入溝８ａ内に挿入部材１６の挿入部９を挿入する。
このとき、挿入部９の上端部には面取り部１８が形成されているため、挿入部９が挿入溝８ａ内に容易に導入される。面取り部１８は、このように導入容易な形状となっていればよいので、例示する４５度面取りによらず、アール状に形成されていてもよい。
また、挿入部９の表面からは酸化皮膜が剥がされて活性な新生面が出現しているため、挿入溝８ａの表面と挿入部９の表面との間の接合強度が向上する。さらに、挿入溝８ａの表面と挿入部９の表面の各面粗度が小さくなっているため、挿入溝８ａの表面と挿入溝９の表面との間の接合強度がさらに向上すると共に、挿入部９が挿入溝８ａ内に容易に導入される。
次に、溝形成部８（すなわち第１金属部材の一部を構成する溝形成部材１１）を挿入部９（すなわち第２金属部材の一部を構成する挿入部材１６）に接合する。ここでは、摩擦攪拌接合方法を利用する場合を例示する。
この摩擦攪拌接合方法とは、２つの接合部材の各々よりも固い材質からなる摩擦攪拌接合装置の回転ツールを接合部材の一方に押し当て、回転ツールを回転させながら移動させることにより、摩擦熱でこの接合部材の一方を流動化させ、この流動化した接合部材の一方を接合部材の他方に接合させるものである。この方法によれば、固相部分を一体化しながら接合できるため、長尺材であっても、熱歪みを生じさせずその長手方向に連続的に接合することができる。更に、回転ツールと接合部材との摩擦熱による金属材料の流動を利用した固相接合であるため、接合部材を溶融させずに接合することができ、接合部材が接合の前後で変形しにくい。
具体的には、図６に示すように、摩擦攪拌接合装置２０の回転ツール２１を内側の側壁部１３の外面に当接させる。このとき、回転ツール２１を当接させる位置は、溝形成部材の各側面であって、挿入部９の凹溝１７に対応する位置である。つまり、各側面に複数の凹溝１７を形成した場合は、凹溝１７の数に応じて回転ツール２１を侵入させることになる。この凹溝１７に向かって回転ツール２１を外面から厚さ方向に侵入させると、側壁部１３に摩擦熱が発生し、この熱によって側壁部１３における回転ツール２１の周囲部分が流動化する。
この状態で回転ツール２１を長手方向に沿って移動させることにより、側壁部１３が圧力を受けながら攪拌され、側壁部１３を構成する金属材料が凹溝１７内に隅々まで入り込む。このとき、凹溝１７の表面と回転ツール２１の先端部が摩擦し、凹溝１７の表面が活性な新生面となる。この新生面に塑性流動により攪拌されている活性な側壁部１３の金属材料が圧接されるため、溝形成部８の内側の側壁部１３が挿入部８と強固に接合することができる。
同様にして、摩擦攪拌接合装置２２の回転ツール２３を外側の側壁部１２の外面に当接させ、凹溝１７に向かって回転ツール２３を外面から厚さ方向に侵入させ、回転ツール２３を長手方向に沿って移動させる。これにより、側壁部１２に摩擦熱が発生して側壁部１２における回転ツール２３の周囲部分が流動化し、側壁部１２が圧力を受けながら攪拌され、側壁部１２を構成する金属材料が凹溝１７内に隅々まで入り込む。このとき、上記と同様にして凹溝１７の表面が活性な新生面となり、この凹溝１７内に側壁部１２をなす活性の金属材料が圧接されるため、溝形成部８の外側の側壁部１２が挿入部８と強固に接合することができる。
この図５は、回転ツールが両側から押し当てられるように示しているが、実際は、工場内の図示しない作業台上に挿入部９が挿入溝８ａ内に挿入された状態で寝かせ、上方に臨む側壁部１３の外面に対して上方から回転ツールを押し当てて接合作業を行い、次に溝形成部材１１及び挿入部材１６をひっくり返し、上方に臨む側壁部１２の外面に対して上方から回転ツールを押し当てて接合作業を行う。なお、ここでは内側の側壁部１３から施行するものとしたが、外側の側壁部１２から施行してもよい。
図６は上記工程を経て製造された異材継手構造１０の断面図である。図６に示すように、この異材継手構造１０は、挿入溝８ａ内に挿入部９が挿入されることによって構成されており、取合い部分が複雑に入り組み、接合部分が重なり合った状態となっている。このため、従来のように平面同士が突き合わされて構成されるものと比べ、接合欠陥が生じにくく、異材継手構造１０の疲労強度が向上する。さらには、異材継手構造１０の周辺が繰り返し撓んだ場合であっても、取合い部分が外れ難くなり、異材継手構造１０の周辺の疲労強度が向上する。なお、面粗度を小さくしたり酸化皮膜の除去を行っているため、さらに取合い部分を外れ難くすることができるようになっている。
摩擦攪拌接合方法を利用することにより、溝形成部材１１をなす流動化した金属材料が挿入部９側に形成された凹溝１７内に侵入し、ここで固化して挿入部９と強固に接合されている。このように溝形成部材１１には、挿入溝８ａの表面から凹溝１７内へと突出する凸部１９が形成され、これにより溝形成部材１１と挿入部９との間の接合強度がアンカー効果により高くなる。
また、摩擦攪拌接合方法を利用することにより、爆発圧着を利用する場合に比べ、異材継手構造１０のサイズを長手方向に大きくすることができる。このため、船体側支持部材６及びタンク側支持部材７を構成する上記複数の湾曲部品の点数を少なくすることができる。このため、スカート４の製造コストを抑えることができ、且つスカート４の生産効率が向上する。
ここで、溝形成部材１１の厚さをｄ１（約５０〜１２０ｍｍ）、挿入溝８ａの幅をｄ２（約３０〜８０ｍｍ）とする。内側の側壁部１３の厚さｄ３は、外側の側壁部１２の厚さｄ４（＝ｄ１−ｄ２−ｄ３）に比べて薄く、（ｄ１−ｄ２）／２より小さい。
この異材継手構造１０をスカート４に適用した場合、タンク３には極低温の液化天然ガスが搭載されるためタンク３が収縮する傾向にあり、これによりタンク側支持部材７の上端部が内側へ撓む。内側の側壁部１３の厚さｄ３は、このときに小さい圧縮力だけで圧縮され且つ座屈しない程度のものとなっており、外側の側壁部１２の厚さｄ４は、側壁部１２が引っ張られても損傷が起こらない程度のものとなっている。これを実現するため、厚さｄ３は（ｄ１−ｄ２）／４より大きい。これにより、タンク３が収縮しても異材継手構造１０をその挙動に追随させることができ、異材継手構造１０及びスカート４の品質が向上する。
なお、挿入部材１６の厚さｄ５は、挿入溝８ａの幅ｄ２よりも僅かに小さい。挿入溝８ａの深さｄ６は、各側面の凹溝１７の数及び凹溝１７の高さｄ７に応じて適宜設計される。凹溝１７の深さｄ８は、挿入部材１６の厚さｄ２に応じて適宜設計される。
なお、挿入溝８ａ及の表面及び／又は挿入部９の表面にメッキ等の防錆処理が行われていてもよい。この場合、処理を行った表面に防錆皮膜が生成されるが、回転ツールの作用により攪拌された金属材料によってこの防錆皮膜を剥がすことができる。防錆皮膜が剥がれることにより、活性な新生面が出現して接合強度が向上する。しかも、防錆皮膜を剥がす処理を接合する工程と同時に行うことができるため、生産効率が向上する。
図７は第１実施形態の変形例の異材継手構造１０Ａを示している。本変形例のうち上記の構成と共通する構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図７に示すように、この異材継手構造１０Ａにおいては、溝形成部材１１の内側の側壁部１３の外側から挿入部材１６の内側の側面に亘って防水性塗料３０が塗装されている。同様に、溝形成部材１１の外側の側壁部の外側から挿入部材１６の外側の側面に亘って防水性塗料３０が塗装されている。なお、この塗装工程は、摩擦攪拌接合により溝形成部材１１と挿入部材１６とが互いに連結された後に行われ得る。
これにより、溝形成部材１１と挿入部材１６との境界部分３１が防水性塗料３０で覆われる。このため、境界部分３１から挿入溝８ａ内へと水分が浸入するのを防ぐことができる。これにより、異材継手構造１０Ａの電解腐食を防止することができる。
（第２実施形態）
図８は第２実施形態の異材継手構造４０を示している。本実施形態のうち上記の構成と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この異材継手構造４０は、タンク側支持部材７とは別体のものとして形成される溝形成部８と、船体側支持部材６とは別体のものとして形成される挿入部９とを有している。
溝形成部８は溝形成部材４１によって構成されている。この溝形成部材４１は、タンク側支持部材７と別体であるが、タンク側支持部材７と同種の金属材料、例えばＡｌ−Ｍｎ合金などから形成されている。溝形成部材４１は平板状に形成されており、溝形成部材４１の幅はタンク側支持部材７の厚さよりも長い。溝形成部材４１の上端面はタンク側支持部材７の下端面に突き合わされると、溝形成部材４１の上端面がタンク側支持部材７に対して両側に張り出した状態となる。この張り出している部分において、両部材７，４１の取合い部分が隅肉溶接される。両部材７，４１は互いに同種の金属材料からなるため、この溶接は容易に行うことができる。
溝形成部材４１の下端面には、長手方向すなわちタンク側支持部材７の周方向に延在する１条の挿入溝８ａが形成されている。
挿入部９は挿入部材４２によって構成されている。この挿入部材４２は、船体側支持部材６と別体であるが、船体側支持部材６と同種の金属材料、例えばステンレス鋼などから熱間圧延により形成されている。挿入部材４２は平板状に形成されており、挿入部材４１の幅は、溝形成部材４１の幅とほぼ等しく、船体側支持部材６の厚さよりも長い。挿入部材４２の下端面は船体側支持部材６の上端面に突き合わされると、溝形成部材４１の下端面が船体側支持部材６に対して両側に張り出した状態となる。この張り出している部分において、両部材６，４２の取合い部分が隅肉溶接される。両部材６，４２は互いに同種の金属材料からなるため、この溶接は容易に行うことができる。
挿入部材１６の各側面には、長手方向、すなわち船体側支持部材６の周方向に延在する凹溝１７が形成されている。例示する凹溝１７は断面Ｕ字形状であるが、凹溝の断面形状は例えば半円形状など他の形状であってもよい。また、例示する凹溝１７は各側面に１本のみ形成されているが、複数の凹溝が各側面に形成されていてもよい。
挿入部材４２の上端面には、長手方向すなわち船体側支持部材６の周方向に延びる凸部４３が形成されている。この凸部４３が挿入部９を形成している。
この異材継手構造４０を利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、溝形成部材４１に形成された挿入溝８ａ内に挿入部材４２が形成する挿入部９を挿入し、溝形成部材４１を挿入部材４２に対して組み付ける。
次に、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を溝形成部材４１の上端面に押し当て、挿入部材４２側に侵入させる。さらに、この回転ツールを溝形成部材４１の長手方向に沿って移動させる。本実施形態では、回転ツールを押し当てる位置が、溝形成部材４１の上端面であって、挿入溝８ａ及び挿入部９に対応する位置を挟んだ２箇所となっている。
本実施形態においても、接合部分が重なり合った状態となるため、疲労強度の高い異材継手構造を提供することができる。
なお、挿入溝８ａ及び／又は挿入部９の表面処理、互いに突き合わされる溝形成部材４１の下端面及び／又は挿入部材４２の上端面の表面処理、挿入溝８ａの角部のアール加工、挿入部９の面取り、及び挿入溝８ａ及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
図９は第２実施形態の第１変形例の異材継手構造４０Ａを示している。この変形例によれば、上記構成の異材継手構造４０（図８参照）と同一の部品が用いられている。図９に示すように、図示しない回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材４１の上面のみに限られず、両側面であってもよい。これにより、溝形成部材４１及び挿入部材４２のうち、タンク側支持部材７及び船体側支持部材６に対して両側に突出した部分の接合強度を更に高めることができる。
図１０は第２実施形態の第２変形例の異材継手構造４０Ｂを示している。この異材継手構造４０Ｂを構成する溝形成部材４６及び挿入部材４７の外形は、上記構成の異材継手構造４０（図８参照）の溝形成部材４１及び挿入部材４２の外形と同じである。溝形成部材４６の下端面には、２条の挿入溝８ａ，８ａが形成されている。挿入部材４７の上端面には、２本の凸部４８が形成されており、これら各凸部４８が対応する挿入溝８ａ内に挿入可能な挿入部９，９を形成している。
この異材継手構造４０Ｂを利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、溝形成部材４６に形成された各挿入溝８ａ内に挿入部材４７が形成する挿入部９を挿入し、溝形成部材４６を挿入部材４７に対して組み付ける。
次に、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を溝形成部材４６の上端面に押し当て、挿入部材４７側に侵入させる。さらに、この回転ツールを長手方向に沿って移動させる。本変形例では、回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材４６の上端面であって、挿入溝８ａに対応する２つの位置である。
本変形例においては、複数の挿入溝８ａ及び挿入部９を形成しているため、接合部分が複雑に重なり合った状態となる。これにより、異材継手構造の疲労強度が更に向上する。
なお、挿入溝８ａ及び／又は挿入部９の表面処理、互いに突き合わされる溝形成部材４６の下端面及び／又は挿入部材４７の上端面の表面処理、挿入溝８ａの角部のアール加工、挿入部９の面取り、及び挿入溝８ａ及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
図１１は第２実施形態の第３変形例の異材継手構造４０Ｃを示している。この変形例によれば、上記第２変形例の異材継手構造４０Ｂ（図１０参照）と同一の部品が用いられている。図１１に示すように、図示しない回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材４６の上端面のみに限られず、両側面であってもよい。これにより、溝形成部材４６及び挿入部材４７のうち、タンク側支持部材７及び船体側支持部材６に対して両側に突出した部分の接合強度を高めることができる。
図１２は第２実施形態の第４変形例の異材継手構造４０Ｄを示している。この変形例によれば、上記第２変形例の異材継手構造４０Ｂ（図１０参照）と同一の部品が用いられている。図１２に示すように、図示しない回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材４６の上端面であって挿入溝８ａに対応する２つの位置に限られず、挿入溝８ａに対応する２つの位置の相互間と、この２つの位置に対して外側の合計３箇所であってもよい。これにより、溝形成部材４６及び挿入部材４７のうち、タンク側支持部材７及び船体側支持部材６に対して両側に突出した部分の接合強度と、中央部分の接合強度とをともに高めることができる。
（第３実施形態）
図１３は第３実施形態の異材継手構造５０を示している。本実施形態のうち上記の構成と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この異材継手構造５０は、タンク側支持部材７とは別体のものとして形成される溝形成部８と、船体側支持部材６に形成された挿入部９とを有している。
溝形成部８は溝形成部材５１によって構成されている。この溝形成部材５１は、タンク側支持部材７と別体であるが、タンク側支持部材７と同種の金属材料、例えばＡｌ−Ｍｎ合金などから形成されている。溝形成部材５１は平板状に形成されており、溝形成部材５１の幅はタンク側支持部材７の厚さよりも長い。溝形成部材５１の上端面はタンク側支持部材７の下端面に突き合わされると、溝形成部材５１の上端面がタンク側支持部材７に対して両側に張り出した状態となる。この張り出している部分において、両部材７，５１の取合い部分が隅肉溶接される。両部材７，５１は互いに同種の金属材料からなるため、この溶接は容易に行うことができる。
溝形成部材５１の下端面には、長手方向すなわちタンク側支持部材７の周方向に延在する１条の挿入溝８ａが形成されている。この挿入溝８ａは、挿入部９として機能する船体側支持部材６の上端部を挿入可能なサイズに形成されている。
挿入部９は、船体側支持部材６の上端部に形成されている。挿入部９の各側面には、長手方向すなわち船体側支持部材６の周方向に延びる凹溝５２が形成されている。この凹溝５２は例示するよう１本のみ形成されていてもよいし、各側面に複数の凹溝が形成されていてもよい。
この異材継手構造５０を利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、溝形成部材５１に形成された挿入溝８ａ内に船体側支持部材６の上端部、すなわち挿入部９が挿入される。
次に、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を溝形成部材５１の側面に押し当てる。回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材５１の各側面であって凹溝５２に対応する位置である。回転ツールを挿入部９側に向かって侵入させ、さらに回転ツールを長手方向に沿って移動させる。
本実施形態においても、接合部分が重なり合った状態となっているため、疲労強度の高い異材継手構造を提供することができる。また、凹溝５２内に溝形成部材５１をなす流動化した金属材料が侵入して凸部５３を形成するため、アンカー効果により高い接合強度を得ることができる。
また、本実施形態においては、挿入部９が船体側支持部材６と一体に形成されているため、第１及び第２実施形態のように挿入部９を船体側支持部材６と別体の部材によって構成する場合と比べ、溶接作業を省略できる点で有利である。
なお、挿入溝８ａ及び／又は挿入部９の表面処理、挿入溝８ａの角部のアール加工、挿入部９の面取り、及び挿入溝８ａ及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
図１４は第３実施形態の第１変形例の異材継手構造５０Ａを示している。この変形例によれば、上記構成の異材継手構造５０（図１３参照）と同一の部品が用いられている。図１４に示すように、図示しない回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材５１の各側面に限られず、溝形成部材５１の上端面であって挿入部９に対応する位置であってもよい。これにより、溝形成部材５１と挿入部９との接合強度をさらに高めることができる。
図１５は第３実施形態の第２変形例の異材継手構造５０Ｂを示している。この異材継手構造５０Ｂを構成する溝形成部材５６の外形は、上記構成の異材継手構造５０（図１３参照）の溝形成部材５１の外形と同じである。溝形成部材５６の下端面には、挿入溝８ａの表面から挿入溝８ａの開口側に向けて突出する凸部５７が形成されている。挿入部９の上端面には、この凸部５７と嵌合可能な凹部５８が形成されている。なお、挿入部９は、上記構成の異材継手構造５０（図１３参照）と同様にして船体側支持部材６の上端部に形成されている。
この異材継手構造５０Ｂを利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、上記挿入溝８ａ及び挿入部９を形成すべく、上記構成の溝形成部材５６及び船体側支持部材６を製作する。このとき、溝形成部材５６に凸部５７が形成され、船体側支持部材６の上端部に凹溝５２及び凹部５８が形成される。溝形成部材５６に形成された挿入溝８ａ内に船体側支持部材６に形成された挿入部９を挿入し、溝形成部材５６を船体側支持部材６の上端部に組み付ける。このとき、凹部５８内に凸部５７が嵌合される。
次に、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を溝形成部材５６の上端面に押し当て、挿入部９側に侵入させる。さらに、この回転ツールを長手方向に沿って移動させる。本変形例では、回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材５６の各側面であって凹溝５２に対応する位置と、溝形成部材５６の上端面であって凹部５２に対応する箇所を挟んだ２つの位置との合計４箇所である。
本変形例においては、挿入溝８ａ内に突出する凸部５７を設けると共に、挿入部９にこの凸部５７に嵌合する凹部５８を形成しているため、接合部分が複雑に重なり合った状態となり、異材継手構造の疲労強度をさらに向上させることができる。また、摩擦攪拌接合を行う箇所を増やしているため、溝形成部材５６と挿入部９との接合強度が更に向上する。
なお、挿入溝８ａ及び／又は挿入部９の表面処理、挿入溝８ａの角部のアール加工、挿入部９の面取り、及び挿入溝８ａ及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
図１６は第３実施形態の第３変形例の異材継手構造５０Ｃを示している。この変形例によれば、上記構成の異材継手構造５０Ｂ（図１５参照）と同一の部品が用いられている。図１６に示すように、図示しない回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部材５６の各側面における凹溝５２に対応する位置と、溝形成部材５６の上端面における凹部５８に対応する位置の合計３箇所である。この構成によっても、接合強度の高い異材継手構造５０Ｃを提供することができる。
（第４実施形態）
図１７は第４実施形態の異材継手構造を示している。本実施形態のうち上記の構成と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この異材継手構造６０は、タンク側支持部材７と別体として形成される溝形成部８と、船体側支持部材６に形成される挿入部９とを有している。
図１７に示すように、この異材継手構造６０の溝形成部８は、第１溝形成部材６１と第２溝形成部材６２とによって構成されている。第１及び第２溝形成部材６１，６２の各々は、断面Ｌ字形状に形成されている。第１溝形成部材６１は、ベース部６３と、ベース部６３に対して垂直に延在する側壁部６４とを有しており、第２溝形成部材６２も同様にしてベース部６５及び側壁部６６を有している。第１溝形成部材６１の側壁部６４と第２溝形成部材６２の側壁部６５の各厚さは、部品共通化を図るべく互いに等しくてもよいし、上記のように内側に配置される側壁部６４の肉厚を外側に配置される側壁部６６の肉厚に比べて薄くするようにして形成してもよい。
これら第１及び第２溝形成部材６１，６２のベース部の端面を突き合わせると、各ベース部の内面と、各側壁部６４，６６の内面とにより、船体側支持部材６の上端部に形成される挿入部９を内部に挿入可能な挿入溝８ａが形成されることとなる。つまり、これら第１及び第２溝形成部材は、図１３に示す第３実施形態の断面Ｕ字形状の溝形成部材５６を半割りにするようにして構成されている。
挿入部９は船体側支持部材６の上端部に形成されており、挿入部９の各側面には長手方向に延びる凹溝６７が形成されている。
この異材継手構造６０を利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、第１溝形成部材６１で挿入部９の内側面を覆う。このとき、挿入部９の上端面を第１溝形成部材６１のベース部６３の内面に当接させる。
そして、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を第１溝形成部材６１の外面に押し当てる。なお、回転ツールを押し当てる位置は、第１溝形成部材６１の側壁部６４の外面において各凹溝６７に対応する位置である。回転ツールを挿入部９側に向かって侵入させ、さらに回転ツールを長手方向に沿って移動させる。これにより、第１溝形成部材６１が挿入部９の内側面に接合される。挿入部９に形成された凹溝６７内には流動化した第１溝形成部材６１をなす金属材料が隅々まで侵入する。このため、第１溝形成部材６１には凹溝６７内に突出する凸部６８が形成されることとなり、アンカー効果によって第１溝形成部材６１が挿入部９に強固に接合される。
次に、第２溝形成部材６２で挿入部９の外側面を覆う。このとき、挿入部９の上端面を第２溝形成部材６２のベース部６５の内面に当接させる。そして、第１溝形成部材６１と同様にして第２溝形成部材６２を挿入部９に接合する。
このように、第１及び第２溝形成部材６１，６２で挿入部９の各側面が覆われており、挿入部９は第１及び第２溝形成部材６１，６２の内側に形成される挿入溝８ａ内に挿入された状態となる。
次に、タンク側支持部材７の下端部が第１及び第２溝形成部材６１，６２の各ベース部６３，６５と溶接される。タンク側支持部材７の厚さは、一方のベース部の端部から他方のベース部の端部までの距離よりも小さいため、各ベース部はタンク側支持部材に対して張り出した状態となる。この張り出した部分において隅肉溶接が行われる。タンク側支持部材７と第１及び第２溝形成部材６１，６２とは同種金属から形成されているため、この溶接は容易に行うことができる。
本実施形態においても、接合部分が重なり合った状態となっているため、疲労強度の高い異材継手構造を提供することができる。
また、本実施形態においては、挿入部９が船体側支持部材６と一体に形成されているため、第１及び第２実施形態のように挿入部９を船体側支持部材６と別体の部材によって構成する場合と比べ、溶接作業を省略できる点で有利である。
また、本実施形態においては、溝形成部材が半割りの構造となっており、挿入溝を単一の部品に形成しなくてもよい。このため、第１乃至第３実施形態と比べ、挿入溝を形成するための部品を簡単に製作することができる。
なお、挿入溝８ａを形成する表面の処理及び／又は挿入部９の表面処理、側壁部６４の内面とベース部６３の内面とがなす角部のアール加工、側壁部６５の内面とベース部６５の内面とがなす角部のアール加工、挿入部９の面取り、挿入溝８ａを形成する表面の防錆処理、及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
（第５実施形態）
図１８は第５実施形態の異材継手構造７０を示している。本実施形態のうち上記の構成と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この異材継手構造７０は、タンク側支持部材７及びタンク側支持部材７の別体の部材とが協働して形成される溝形成部８と、船体側支持部材６に形成される挿入部９とを有している。
図１８に示すように、この異材継手構造７０の溝形成部８は、タンク側支持部材７の下端部と、第１溝形成部材７１と、第２溝形成部材７２とによって構成される。第１及び第２溝形成部材７１，７２の各々は、タンク側支持部材７と第１及び第２溝形成部材７１，７２とは同種金属から形成されている。また、第１及び第２溝形成部材７１，７２の各々は、部品共通化を図るべく互いに同じ形状であってもよいし、上記のように内側の側壁部１３を構成する第１溝形成部材７１の肉厚を外側の側壁部１２を構成する第２溝形成部材７２の肉厚に比べて薄くするようにして形成してもよい。
第１溝形成部材７１の内側面は、船体側支持部材６の端部によって構成される挿入部９の内側面を覆うべく、船体側支持部材６の内側面と同じ曲率の曲面を形成している。第２溝形成部材７２の外側面は、船体側支持部材６の端部によって構成される挿入部９の外側面を覆うべく、船体側支持部材６の外側面と同じ曲率の曲面を形成している。
第１溝形成部材７１は、その上下中央部から上方に向かうに連れて厚さが厚くなるよう形成されており、その外側面がテーパ状になっている。このため、第１溝形成部材７１の上端部は、内側面側と反対側に突出するフランジ部７３を形成している。第２溝形成部材７２の上端部にも同様のフランジ部７４が形成されている。このフランジ部７３，７４を形成するにあたって第１及び第２形成部材７１，７２の断面形状をテーパ状とすることにより、鉤状に形成する場合と比べて、フランジ部７３，７４に作用する応力集中を小さくすることができる。
挿入部９は上述のとおり船体側支持部材６の端部によって構成されており、挿入部９の各側面には上下に並ぶ複数の凹溝７５が形成されている。
この異材継手構造７０を利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、第１溝形成部材７１の内側面で挿入部９の内側面を覆う。このとき、挿入部９の上端面９ａが、第１溝形成部材７１の上端面（すなわちフランジ部７３の上端面）７１ａと同一平面をなすようにして、第１溝形成部材７１が配置される。
次に、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を第１溝形成部材７１の外面に押し当てる。なお、回転ツールを押し当てる位置は、第１溝形成部材７１の側面において各凹溝７５に対応する位置（本実施形態では４箇所）である。回転ツールを挿入部９側に向かって侵入させ、さらに回転ツールを長手方向に沿って移動させる。これにより、第１溝形成部材７１が挿入部９の内側面に接合される。挿入部９に形成された凹溝７５内には流動化した第１溝形成部材７１をなす金属材料が隅々まで侵入する。このため、第１溝形成部材７１には凹溝７５内に突出する凸部７６が形成されることとなり、アンカー効果によって第１溝形成部材７１が挿入部に強固に接合される。
次に、第２溝形成部材７２の内側面で挿入部９の外側面を覆う。このとき、挿入部９の上端面９ａが、第２溝形成部材７２の上端面（すなわちフランジ部７４の上端面）７２ａと同一平面をなすようにして、第２溝形成部材７２が配置される。そして、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）が第２溝形成部材７２の外面に押し当てられ、上記と同様にして第２溝形成部材７２が挿入部９の外側面に接合される。挿入部９に形成された凹溝７５内には流動化した第２溝形成部材７２をなす金属材料が隅々まで侵入する。このため、第２溝形成部材７２には凹溝７５内に突出する凸部７６が形成されることとなり、アンカー効果によって第２溝形成部材７２が挿入部９に強固に接合される。
次に、図１８に示すように、タンク側支持部材７の下端部の両側隅部が、第１及び第２溝形成部材７１，７２の各上端部と溶接される。タンク側支持部材７の厚さは、挿入部９を一体に形成する船体側支持部材６の厚さに比べて大きいが、第１及び第２溝形成部材７１，７２の上端部はそれぞれ内側面に対して反対側に突出するフランジ部７３，７４を有しているため、タンク側支持部材７の下端部を第１及び第２溝形成部材７１，７２の上側に設置したときに、これらフランジ部７３，７４がタンク側支持部材７に対して両側に突出した状態となる。この突出した部分において隅肉溶接が容易に行われる。また、タンク側支持部材７と第１及び第２溝形成部材７１，７２とは同種金属から形成されているため、この溶接は容易に行うことができる。
このようにタンク側支持部材７が第１及び第２溝形成部材７１、７２に接合されると、挿入部９はタンク側支持部材７の下端面と、第１及び第２溝形成部材７１、７２の各内側面とにより形成される挿入溝８ａ内に挿入されたと同じ形になる。従って、本実施形態においても、接合部分が重なり合った状態となり、疲労強度の高い異材継手構造が得られる。
また、挿入部９の上端面９ａは第１及び第２溝形成部材７１，７２の各上端面７３ａ，７４ａに対して同一平面をなすようにしており、タンク側支持部材７の下端部を第１及び第２溝形成部材７１，７２の上端面に設置したときに、タンク側支持部材７の下端面７ａが挿入部９の上端面９ａに確実に当接した状態で隅肉溶接される。これにより、タンク３からタンク側支持部材７を介して伝わる荷重は挿入部９を形成している船体側支持部材６において支持される。このため、第１及び第２溝形成部材７１，７２の疲労強度を高めることができる。
本実施形態においては、第１乃至第３実施形態のように挿入溝を加工形成する必要がなく、また予め形成された挿入溝内に挿入部を挿入する工程も必要としない。したがって、異材継手構造の組み立てを簡単に行うことができる。さらには、挿入溝内に挿入部を容易に導入するための面取り加工や、挿入溝を形成することによって形成される角部の応力集中を避けるためのアール加工も不要となるため、生産効率が向上する。
なお、結果的に挿入溝８ａの表面として機能する第１及び第２溝形成部材７１，７２の内側面及びタンク側支持部材７の下端面の表面処理及び／又は挿入部９の表面処理、及び挿入溝８ａ及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
（第６実施形態）
図１９は第６実施形態の異材継手構造８０を示している。本実施形態のうち上記の構成と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この異材継手構造８０は、タンク側支持部材７に形成される溝形成部８と、船体側支持部材６に形成される挿入部９とを有している。
溝形成部８は、タンク側支持部材７の下端部に形成されている。タンク側支持部材７の下端面には上方に窪んだ挿入溝８ａが形成されている。挿入溝８ａは長手方向すなわちタンク側支持部材の周方向に延びている。この挿入溝８ａは、挿入部９として機能する船体側支持部材６の上端部を挿入可能なサイズに形成されている。
挿入部９は、船体側支持部材６の上端部に形成されている。挿入部９の各側面には、長手方向すなわち船体側支持部材６の周方向に延びる凹溝８１が形成されている。この凹溝８１は例示するよう１本のみ形成されていてもよいし、各側面に複数の凹溝が形成されていてもよい。
この異材継手構造８０を利用した船体側支持部材６とタンク側支持部材７とを接合する方法によれば、まず、タンク側支持部材７及び船体側支持部材の各々に上記溝形成部８及び挿入部９を形成し、挿入溝８ａ内に挿入部９を挿入し、タンク側支持部材７と船体側支持部材６とを組み付ける。次に、摩擦攪拌接合装置の回転ツール（図示せず）を溝形成部８の側面に押し当て、挿入部９側に侵入させる。さらに、この回転ツールを長手方向に沿って移動させる。なお、本実施形態では、回転ツールを押し当てる位置は、溝形成部８の側面であって凹溝８１に対応する位置である。
本実施形態においては、溝形成部８がタンク側支持部材７と一体に形成されると共に挿入部９が船体側支持部材６と一体に形成されているため、第１及び第２実施形態のように溝形成部８をタンク側支持部材７と別体の部材によって構成すると共に挿入部９を船体側支持部材６と別体の部材によって構成する場合と比べ、溶接作業を省略できる点で有利である。
なお、挿入溝８ａ及び／又は挿入部９の表面処理、挿入溝８ａの角部のアール加工、挿入部９の面取り、及び挿入溝８ａ及び挿入部９の表面の防錆処理を適宜行うことにより、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
これまで、本発明の実施形態を説明したが、本発明の逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、摩擦攪拌接合に替えて圧延接合（アンカーボンド）を採用することもできる。この場合、挿入部を挿入溝内に挿入した状態（第４実施形態に適用する場合は、第１又は第２溝形成部材で挿入部の側面を覆う状態）において、溝形成部及び挿入溝の塑性変形が生じるまで両者を互いに押圧させあう。これにより、溝形成部と挿入溝との間の接合界面において大きな剪断抵抗が生まれ、高い接合強度を確保することができる。
また、タンク側支持部材をなす材料、船体側支持部材をなす材料、溝形成部をなす材料、及び挿入部をなす材料はそれぞれ例示に過ぎず、適宜変更可能である。なお、船体側支持部材及び挿入部の材料を高マンガン鋼とすることにより、タンク用スカートの強度を確保しつつ製造コストを下げることができる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
本発明は、異種金属からなる２つの部材を互いに連結する場合に好適に適用される。ＬＮＧ輸送船に設けられるタンク用スカートにおいて特に好適に適用され得るが、自動車、鉄道車両等に関する輸送機や機械部品、建築構造部材等の異材継手構造としても好適に適用され得る。
Ｃ 異材継手構造
１ ＬＮＧ輸送船
２ 船体
３ タンク
４ タンク用スカート
６ 船体側支持部材（第２金属部材）
７ タンク側支持部材（第１金属部材）
８ 溝形成部
８ａ 挿入溝
９ 挿入部
１０，１０Ａ 異材継手構造（第１実施形態）
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ 異材継手構造（第２実施形態）
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 異材継手構造（第３実施形態）
６０ 異材継手構造（第４実施形態）
７０ 異材継手構造（第５実施形態）
８０ 異材継手構造（第６実施形態）

Claims (15)

  1. 船体に固定されると共にタンクを支持し、平面視で湾曲部分を有するタンク用スカートであって、
    前記船体に固定される船体側支持部材と、
    前記タンクに固定されて前記船体側支持部材と異種金属からなるタンク側支持部材と、
    前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材とを接合するための異材継手構造とを備え、
    前記異材継手構造は、前記船体側支持部材及び前記タンク側支持部材のうちの一方の部材に設けられた挿入溝と、他方の部材に設けられて前記挿入溝内に挿入可能な挿入部とから形成され、前記挿入溝が、前記一方の部材に設けられた断面Ｕ字状の溝形成部によって形成され、前記挿入溝及び前記挿入部が前記タンク側支持部材の周方向に延在し、
    前記挿入溝内に前記挿入部が挿入された状態で前記溝形成部が前記挿入部と側面から摩擦攪拌接合されることを特徴とするタンク用スカート。
  2. 前記タンク側支持部材に挿入溝が形成され、
    前記タンク側支持部材は、基部材と、該基部材と同種金属からなり前記挿入溝を区画する一対の側壁部をなす溝形成部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載のタンク用スカート。
  3. 前記挿入部の表面に凹溝が形成され、前記他方の部材に前記凹溝内に突出する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタンク用スカート。
  4. 前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材との境界部分が水分の浸入を防止する被覆材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載のタンク用スカート。
  5. 前記タンク側支持部材がアルミニウム合金からなり、前記船体側支持部材がステンレス鋼又は高マンガン鋼からなることを特徴とする請求項１に記載のタンク用スカート。
  6. 船体に固定されてタンクを支持するタンク用スカートであって、
    前記船体に固定される船体側支持部材と、
    前記タンクに固定されて前記船体側支持部材と異種金属からなるタンク側支持部材と、
    前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材とを接合するための異材継手構造とを備え、
    前記異材継手構造が、前記船体側支持部材の上端部に形成された挿入部と、前記タンク側支持部材と同種金属からなり前記挿入部を前記タンクが設けられている内側から覆うようにして設けられて前記挿入部に摩擦攪拌接合された第１溝形成部材と、前記タンク側支持部材と同種金属からなり前記挿入部を前記第１溝形成部材とは反対側の外側から覆うようにして設けられて前記挿入部に摩擦攪拌接合された第２溝形成部材とを備え、
    前記第１溝形成部材及び前記第２溝形成部材の各上端面が、前記タンク側支持部材の下端面と当接した状態で当該下端面と接合されることを特徴とするタンク用スカート。
  7. 前記挿入部の上端面が、前記第１溝形成部材の上端面及び前記第２溝形成部材の上端面と同一平面をなし、前記タンク側支持部材の下端面が、前記挿入部の上端面、前記第１溝形成部材の上端面及び前記第２溝形成部材の上端面に当接した状態で、前記第１溝形成部材の上端面及び前記第２溝形成部材の上端面と接合されていることを特徴とする請求項６に記載のタンク用スカート。
  8. 船体に固定されて、液化天然ガスを貯留するタンクを支持するタンク用スカートであって、
    前記船体に固定される船体側支持部材と、
    前記タンクに固定されて前記船体側支持部材と異種金属からなるタンク側支持部材と、
    前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材とを接合するための異材継手構造とを備え、
    前記タンク側支持部材に前記タンク側支持部材を構成する前記挿入溝が形成され、前記船体側支持部材に前記挿入溝内に挿入可能な前記異材継手構造を構成する挿入部が形成され、
    前記挿入溝内に前記挿入部が挿入された状態で前記タンク側支持部材が前記船体側支持部材と接合され、
    前記タンク側支持部材は、前記挿入溝を区画して前記挿入部における前記タンクが設けられている側の側面を覆う内側の側壁部と、その反対側の側面を覆う外側の側壁部とを有し、前記内側の側壁部の厚さが、前記外側の側壁部の厚さよりも薄く、
    前記挿入溝を形成する溝形成部材の厚さをｄ１、前記挿入溝の幅をｄ２、前記内側の側壁部の厚さをｄ３とした場合、（ｄ１−ｄ２）／４＜ｄ３＜（ｄ１−ｄ２）／２であることを特徴とするタンク用スカート。
  9. 船体に固定される船体側支持部材と、前記船体に搭載されたタンクに固定されるタンク側支持部材とを備えて平面視で湾曲部分を有するタンク用スカートにおいて、互いに異種金属からなる前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材とを接合するための接合方法であって、
    前記船体側支持部材及び前記タンク側支持部材のうちの一方の部材に設けられた断面Ｕ字状の溝形成部に前記タンク側支持部材の周方向に延びるようにして形成された挿入溝内に、他方の部材に前記タンク側支持部材の周方向に延びるようにして形成された挿入部を上下方向に挿入する工程と、
    前記挿入溝内に前記挿入部が挿入された状態において、前記一方の部材の外面に摩擦攪拌接合装置の回転ツールを押し当て、該回転ツールを該外面から前記挿入部側へ進入させ、前記回転ツールを前記一方の部材の延在方向に移動させることにより、前記一方の部材を前記他方の部材に接合する工程と
    を有することを特徴とする接合方法。
  10. 前記挿入部を挿入する工程の前に、更に、前記挿入部の表面に凹部を形成する工程を有し、
    前記一方の部材を前記他方の部材に接合する工程において、摩擦攪拌により流動化した前記一方の部材をなす金属材料が前記凹溝内に進入することを特徴とする請求項９に記載の接合方法。
  11. 前記挿入部を挿入する工程の前に、更に、前記挿入溝及び／又は前記挿入部の表面に生成されている酸化被膜を除去する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の接合方法。
  12. 前記挿入部を挿入する工程の前に、更に、前記挿入溝の表面及び／又は前記挿入部の表面の面粗度を小さくする工程を有することを特徴とする請求項９に記載の接合方法。
  13. 前記挿入部を挿入する工程の前に、更に、前記挿入溝及び／又は前記挿入部の表面に防錆被膜を生成する行程を有し、
    前記一方の部材を前記他方の部材に接合する工程において、前記回転ツールの作用により前記防錆被膜を剥がすことを特徴とする請求項９に記載の接合方法。
  14. 船体に固定される船体側支持部材と、前記船体に搭載されたタンクに固定されるタンク側支持部材とを備えるタンク用スカートにおいて、互いに異種金属からなる前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材とを接合するための接合方法であって、
    前記船体側支持部材に形成された挿入部の一側面を第１溝形成部材で覆う工程と、
    前記第１溝形成部材の外面に摩擦攪拌接合装置の回転ツールを押し当て、該回転ツールを該外面から前記挿入部側へ進入させ、前記回転ツールを前記第１溝形成部材の延在方向に移動させることにより、前記第１溝形成部材を前記挿入部に接合する工程と、
    前記挿入部の他側面を第２溝形成部材で覆う工程と、
    前記第１溝形成部材の外面に摩擦攪拌接合装置の回転ツールを押し当て、該回転ツールを該外面から前記挿入部側へ進入させ、前記回転ツールを前記第２溝形成部材の延在方向に移動させることにより、前記第２溝形成部材を前記挿入部に接合する工程と、
    前記タンク側支持部材の下端面を前記挿入部の上端面に当接した状態として、前記タンク側支持部材の前記下端面を前記第１溝形成部材の上端面及び前記第２溝形成部材の上端面にそれぞれ接合する工程と、
    を有することを特徴とする接合方法。
  15. 船体と、前記船体に搭載されたタンクと、前記船体に固定されると共に前記タンクを支持し、平面視で湾曲部分を有するタンク用スカートとを備え、
    該タンク用スカートが、前記船体に固定される船体側支持部材と、前記タンクに固定されて前記船体側支持部材と異種金属からなるタンク側支持部材と、前記船体側支持部材と前記タンク側支持部材とを接合するための異材継手構造とを備え、
    前記異材継手構造は、前記船体側支持部材及び前記タンク側支持部材のうちの一方の部材に設けられた挿入溝と、他方の部材に設けられて前記挿入溝に挿入可能な挿入部とから形成され、前記挿入溝が前記一方の部材に設けられた断面Ｕ字状の溝形成部によって形成され、前記挿入溝及び前記挿入部が前記タンク側支持部材の周方向に延在し、
    前記挿入溝内に前記挿入部が挿入された状態で前記溝形成部が前記挿入部と摩擦撹拌接合されることを特徴とする輸送船。
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