JP6714015B2 - 大型ハッチを有する船体パネル - Google Patents

Description

本発明は、船体の内部へのアクセスを与える開口部を含む、潜水可能なモジュールの船体パネルに関する。

より正確には、本発明は、外部スキン、及び該スキンの内面に固定された、各々が主方向において局所的に延在する構造要素を備え、スキンが開口部を含み、一方で構造要素の少なくとも１つが、開口部の各側に位置する第一の部分及び第二の部分に分割されるように、主方向において開口部により分断されており；スキンの開口部の１つの端部に固定された横方向強化材をさらに備え、横方向強化材が、分断された構造要素の開口部に近い、主方向に対して実質的に垂直な内面を含み；開口部を閉じるように、横方向強化材に接合されるように設計されたカバーをさらに備える型の船体パネルに関する。

上記の型の船体パネルは、特に仏国特許第１３３８９５８号により知られている。係るパネルは、モジュール内部への嵩高い装置の設置を可能にする大きい寸法の開口部を有する。

しかし、仏国特許第１３３８９５８号の場合において、開口部のカバーはパネルに埋め込まれ、耐圧殻の封止及び構造的連続性の両方を確実にする。したがって、カバーの製造、組立て及び解体は、長く、複雑でコスト高である。

潜水可能なモジュールの船体内の小さい開口部に関して、開口部の周りのパネルの構造を強化する縁材に取り付けられたカバーを用いることも知られている。しかし、縁材の抵抗は、この型の開口部のサイズを制限する。

本発明は、船体の構造的連続性を確実にし、開口部を閉じる要素の迅速な組立て／解体を可能にする、大きい開口部を有する船体パネルを提供することを目的とする。

そのために、本発明は、主軸に実質的に沿って配置された少なくとも１つの縦通材を備える上記の型の船体パネルであって、縦通材がスキンの開口部に亘って横方向に延在し、縦通材の端部の各々が、横方向強化材の内面のうちの１つに解放可能に固定されている、船体パネルに関する。

本発明の他の有利な側面によれば、船体パネルは以下の特徴の個別に、又は任意の可能な技術的組み合わせでとられる１つ又はそれより多くを含む：
‐縦通材は、スキンの開口部により分断された、少なくとも１つの構造要素の第一及び第二の部分の拡張部内に実質的に配置される；
‐構造要素の幾つかは、スキンの開口部により分断され、構造要素の各々は、開口部の各側に位置する第一の部分及び第二の部分に分割され；パネルは、スキン開口部に亘って横方向に延在する実質的に線状の形状の複数の縦通材を含み、各縦通材の端部の各々は、横方向強化材の内面のうちの１つに解放可能に固定され、縦通材の各々は、開口部により分断された構造要素のうちの１つの第一及び第二の部分に実質的に沿って配置される；
‐横方向強化材の内面は、縦通材当たり２つの接触面を含み、接触面の各々は、縦通材の主軸に対して実質的に垂直であり、かつ、縦通材の１つの端部に取り外し可能に組み付けることができる；
‐接触面のうちの１つは、接触面に対する接触面に対して平行な並進移動において端部を繋止するように、縦通材の端部を繋止する手段を含む；
‐シムは、一方の接触面と縦通材の他の端部との間で分断される；
‐開口部の横方向強化材は、開口部付近のスキンの表面に対して外部突出部を形成する；
‐カバーは、カバーが、開口部を閉じるように横方向強化材上に組み付けられる際に、横方向強化材に対して外部突出部を形成するように構成される。

本発明は、上記のパネルを含む船体を含む潜水可能なモジュールにさらに関する。好ましくは、船体は、実質的に円形の断面を有し、構造要素は円の外周に実質的に沿って延在する。

本発明は、以下の図面を参照して例として与えられる記載を読むことにより良好に理解されるであろう。

図１は、本発明の１つの実施態様による船体パネルを含む潜水可能なモジュールの詳細図を示す。 図２及び３は、図１のパネルの詳細図の長手方向及び横断方向の断面をそれぞれ示す。 図２及び３は、図１のパネルの詳細図の長手方向及び横断方向の断面をそれぞれ示す。 図４及び５は、図２及び３のパネル要素の断面の詳細図を示す。 図４及び５は、図２及び３のパネル要素の断面の詳細図を示す。

図１に詳細に示される潜水可能なモジュール１０は、水中を移動することができる水中船である。他の実施態様（図示せず）は、静的モジュール、例えば海底に浸漬して、固定することを意図した静的モジュールに関する。

図１の潜水艦１０は、潜水艦の外殻を形成する船体１２を含む。船体１２は、第一の軸１４に沿って配置された細長い形状を有する。船体１２は、第一の軸１４に対して直角の半径Ｒ₁の実質的に円形の断面を有する。

本発明者らは、正規直交規基底（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を考慮し、第一の軸１４はＸ方向に対して平行である。

船体１２は、構造パネル１６の組立品により形成される。パネル１６のうちの１つが図１に示される。パネル１６は、平面（Ｙ、Ｚ）において半径Ｒ₁の半円の形態を有する。

パネル１６は、スキン１８を覆う外面を含む。パネル１６は、構造要素又は対２０、２１をさらに含む。対２０、２１は、スキン１８の内面２２に固定され、スキン１８を強固にすることが意図される。スキン１８及び対２０、２１に関して、用語「内部」及び「外部」は、船体１２の内部に位置する第一の軸１４に沿った位置を意味すると理解される。

各対２０、２１は、第一の軸１４を中心とした、平面（Ｙ、Ｚ）内に位置する半円の形態で主に延在する。半円の半径は、Ｒ₁と実質的に等しい。各対２０、２１は、半円の正接に対応する主方向に局所的に延在する。

対２０、２１は、第一の軸１４に沿ってスキン１８上に均一に分散する。第一の軸１４に沿って測定される距離２３は、２つの隣接する対２０、２１を分離する。

図２は、第一の軸１４を横切る平面（Ｘ、Ｚ）に沿った断面におけるパネル１６の詳細図を示す。この切断面によれば、対２０、２１は、中心コア２４が２つのソール２６、２８を連結した、実質的にＨの形態の断面を有する。コア２４は、平面（Ｙ、Ｚ）内に配置された環の形態である。ソール２６、２８は、円筒状の環の形状を有し、内部ソール２６は外部ソール２８より小さい半径を有する。外部ソール２８は、スキン１８に固定される。

パネル１６は、潜水艦１０の内部へのアクセスを与える開口部３０を有する。開口部３０は、第二の軸３２の周りのＲ₂の半径を有する円形態でスキン１８において形成される。第二の軸３２は、方向Ｚに対して平行であり、図２の切断面を横切る。

また、図３は、第二の軸３２横切る、平面（Ｙ、Ｚ）に沿った断面のパネル１６の詳細図を示す。

パネル１６は、スキン１８における開口部３０の端部と一体となる横方向強化材、又は縁材３４を含む。縁材３４は、第二の軸３２に沿って配置された円柱の形状を有する。

縁材３４は、特に円筒形状の外部側面３５と内部側面３６とを含む。縁材３４の場合において、用語「外部」及び「内部」は第二の軸３２に対する方向を指す。

第二の軸３２に沿った縁材３４の端部は、船体１２の内側に位置する内部端部３８、及び船体１２の外側に位置する外部端部４０により形成される。端部３８、４０は実質的に円筒状であり、第二の軸３２に対して垂直な面内に配置される。

好ましくは、外部端部４０は、スキン１８の外面４２に対して突出している。より具体的には、外部端部４０は、第二の軸３２に沿った、外面４２からゼロでない距離４３に位置する。

パネル１６は、開口部３０を閉じるように縁材３４に解放可能に組み付けられたカバー４６を含む。カバー４６は、図２及び３には示されるが、図１には示されていない。

好ましくは、カバー４６は、第二の軸３２に沿った縁材３４の外部端部４０に近接する。好ましくは、カバー４６は、縁材３４に対する突出部を形成する。図２及び３の実施態様において、カバー４６は、船体１２の外側に向かって屈曲する。

カバー４６は、例えば、ボルト（図示せず）により外部端部４０に固定される。カバー４６及び／又は外部端部４０は、開口部３０を封止的に閉じるために、封止手段、特に水に対する封止手段を備える。任意選択的に、カバー４６は、ヒンジ（図示せず）を用いて縁材３４にヒンジ止めされる。

開口部３０は、好ましくは船体１２の寸法に比べて十分な寸法を有する。例えば、開口部３０の半径Ｒ₂は、６．０ｍ〜６．５ｍの船体の半径Ｒ₁に対して１２０〜１５０ｃｍである。

２つの隣接する対２０、２１間の距離２３は、例えば７５〜１００ｃｍである。パネル１６における開口部３０の配置は１つ又は複数の対２１の分断をもたらし、スキン１８上のその軌道は開口部３０を横切る。開口部からある距離に位置する他の対２０は、全体のパネル１６に亘って連続である。

各分断された対２１は、したがって開口部３０を横切る平面（Ｘ、Ｚ）の各側に位置する２つの部分５０、５２に分割される。

各部分５０、５２は、縁材３４に固定された端部５４、５６を有する。各端部５４、５６において、部分５０、５２のコア２４及びソール２６、２８は、縁材３４の外部側面３５と一体化する。好ましくは、ソール２６、２８は、縁材３４のスキン１８及び外部側面３５に固定された環状形態のダブリング５８により、端部５４、５６にて強化される。好ましくは、図３に見られるように、部分５０、５２のコア２４は、端部５４、５６にて放射状に延在する。

さらに、パネル１６は、取り外し可能な縦通材６０を含み、開口部３０を通って各対２１の部分５０及び５２間に力を移動させることを可能にする。

図４は、縦通材６０の高さにおける開口部３０の平面（Ｙ、Ｚ）に沿った断面Ａ‐Ａ（図５参照）の詳細図を示す。

縦通材６０は、方向Ｙにおいて直線的に延在する本体６２を含む。対２０、２１と同様に、本体６２は、中心コア６４が２つのソール６６、６８を連結した、実質的にＨの形態の断面を有する。ソール６４は平面（Ｙ、Ｚ）内に位置し、ソール６６、６８は平面（Ｘ、Ｙ）内に位置する。

Ｙに沿った本体６２の長さは、多かれ少なかれ第二の軸３２に近い開口部３０における縦通材６０の位置に依存する。

縦通材６０は、平面（Ｘ、Ｚ）内に配置された２つの取り付け板７０、７２を含む。各板７０、７２は、Ｙに沿った縦通材６０の１つの端部を形成する。各板７０、７２は、中心コア６４及びソール６６、６８に固定される。

各板７０、７２は、縁材３４の内部側面３６に固定された支持体７４、７６に取り外し可能に連結される。各支持体７４、７６は、対２１の１つの部分５０、５２の１つの端部５４、５６に面する縁材３４に固定される。

各支持体７４、７６は、平面（Ｘ、Ｚ）内に配置され、板７０、７２に接合された接触面７８、８０を含む。好ましくは、内部側面３６及び接触面７８、８０間の各支持体７４、７６のＹに沿った最大長さは、縁材３４の全ての支持体７４、７６に関して実質的に等しい。より好ましくは、最大長さは、一方で本体６２の長さを最大化するために決定され、他方で支持体７４、７６に板７０、７２の解放可能な連結を可能にするように決定される。

したがって、２つの対面する接触面７８、８０間の距離７３は、対応する縦通材６０の開口部３０における位置に依存する。図１に示すことができるように、縦通材６０が第二の軸３２に近いほど、距離７３は大きい。

縦通材６０の第一の段階７０は、第一の支持体７４の第一の接触面７８と接触して組み付けられる。図５は、第一の板７０及び第一の接触面７８間の接触面における、縦通材６０の断面Ｂ‐Ｂ（図４を参照）を示す。

第一の板７０において、縦通材６０は、第一の接触面７８に対して平面（Ｘ、Ｚ）内に並進繋止手段を含む。図４及び５の例において、第一の板７０は、２つのシム８２、８４の形態で突起部を有し、第一の接触面７８は、シム８２、８４のものに対して相補的な形状の２つの溝８６、８８を含む。

好ましくは、図５において見ることができるように、シム８２、８４は、実質的に直線的な形状を有する。第一の鍵８２はＺに沿って配置され、第二の鍵８４はＸに沿って配置される。

縦通材６０のＹに沿った反対側の端部において、パネル１６は、第二の板７２と第二の支持体７６の第二の接触面８０との間で挟まれたシム９０を含む。シム９０は平坦であり、（Ｘ、Ｚ）に沿って配置される。Ｙに沿ったシムの厚さ９２は、Ｙに沿った鍵８２、８４の厚さより大きい。

２つの接触面７８、８０間の距離７３は、鍵８２、８４なしの縦通材６０のＹに沿った長さと、シム９０の厚さ９２との合計に実質的に等しい。したがって、シム９０は、最小の遊びで、第二の板７２と第二の接触面８０との間で滑走するように設計される。

縦通材６０のコア６４のある側上で、第二の板７２、シム９０及び第二の接触面８０は、Ｙに沿って配置された１つの連結要素、又は連結要素９４、９６の群により接合される。図４及び５の例において、図４の切断面Ａ‐Ａは、ソール６４から後退し、連結要素９４、９６の第一の群を通過し、第二の類似の群は、Ｘに沿ったコア６４の他の側に位置する。

連結要素９４、９６は、支持体７４、７６から縦通材６０を解放することができるように取り外し可能である。

好ましい実施態様によれば、連結要素９４、９６のうちの少なくとも１つは、ブラインドボア９５に挿入されたピン９４である。ボア９５はＹに沿って配置され、第２の板７２、シム９０及び第二の支持体７６を連続して通過する。ピン９４は、ボア９５から引き出すために、把持ツールと相互作用する手段（図示せず）を含む。例えば、ピン９４は、第二の板７２に対して突出する端部を有し、又はピン９４は、ねじロッドと相互作用するように適合されたねじボアを有する。

別の好ましい変形によれば、連結要素９４、９６のうちの少なくとも１つは、ブラインドボア９５にねじ込まれ、第二の板７２に対して配置されたナット９８により締め付けられるねじロッド９６である。

図４及び５の例において、連結要素９４、９６の第一の群は、Ｚ方向においてねじロッド９６の各側に配置された２つのピン９４を含む。

連結要素９４、９６は、Ｙに対して垂直な縦通材６０への潜在的な衝撃を相殺するために、好ましくは大きい直径を有するように設計される。

各縦通材６０は、したがってパネル１６の各対２１の部分５０及び５２間の開口部３０に亘って、力の吸収を確実にする支持体７４及び７６に固定される。

上記のパネル１６において、開口部３０の封止機能はカバー４６により確実にされ、抵抗機能は支持体７４、７６／縦通材６０組立品により与えられる。封止及び抵抗機能は、したがって仏国特許第１３３８９５８号に記載のパネルとは異なり、分離される。

パネル１６の製造方法がここで記載される。

第一に、対２１の部分５０、５２及びダブリング５８は、縁材３４の外面３５において組み付けられる。したがって形成された組立品及び連続の対２０は、開口部３０により穿孔されたスキン１８に溶接される。

各分断された対２１に関して、支持体７４、７６は、次いで部分５０、５２の右側の縁材３４の内面３６に取り付けられる。

支持体７４、７６の各対に関して、縦通材の本体６２は、次いで接触面７８及び８０間の距離７３に適切な長さに切断される。したがって切断された本体６２は、支持体７４、７６の対に適合した縦通材６０を形成するために、第一の板７０及び第二の板７２に取り付けられる。

次いで、縦通材６０は、例えば、第二の接触面８０に対して第二の板７２を滑走させることにより、支持体７４と７６との間に配置される。第一の板７０及び第一の接触面７８間の隙間は、実質的に距離９２に等しく、それは鍵８２、８４の厚さより大きい。鍵は、したがって第一の接触面７８内で形成された溝８６、８８において容易に配置されることができる。第一の支持体７４に対する縦通材６０の位置は、したがって平面（Ｘ、Ｙ）内でブロックされる。

第一の板７０の第一の接触面７８との接触を維持しつつ、シム９０を、次いで第二の板７２及び第二の接触面８０間で滑走させる。

ブラインドボア９５は、次いで第二の板７２、シム９０、及び第二の支持体７６を接合的に穿孔することにより形成される。ピン９４及びねじロッド９６は、次いでボア９５と組み付けられる。

パネル１６は、次いで潜水可能なモジュール１０の船体１２に固定される。代わりに、パネル１６は、縦通材６０の設置より前に船体１２に固定されることができる。

船体１２の開口部を解放して、例えば潜水可能なモジュール１０に大きい物体を導入することが必要である場合、各縦通材６０は、上記の組立ての逆の順序で解体される：連結要素９４、９６は、ボア９５から取り外され、次いで板９０を、縦通材６０及び支持体７４、７６間の遊び９２を解放するように横方向に移動させ；シム８２、８４を次いで溝８６、８８から引き出すことができ、縦通材６０を解放する。また、カバー４６は、縁材３４から分離され、船体１２の内部へのアクセスを与える。

このような縦通材６０及びカバー４６の組立て／解体の方法は、仏国特許第１３３８９５８号に開示されたような大きい開口部に関する他の解決策よりも、実施がはるかに速く、容易である。

Claims (10)

1. ‐外部スキン（１８）、及び
   ‐前記スキンの内面（２２）に固定された、各々が主方向において局所的に延在する構造要素（２０，２１）を備え、
   前記スキンがスキン開口部（３０）を含み、前記構造要素のうちの少なくとも１つ（２１）が、前記開口部の各側に位置する第一の部分（５０）及び第二の部分（５２）に分割されるように、主方向において前記開口部により分断され、
   ‐前記スキン開口部の端部に固定された横方向強化材（３４）をさらに備え、
   前記横方向強化材が、前記分断された構造要素（２１）の前記スキン開口部の付近に主方向に対して実質的に垂直な内面（７８，８０）を含み、
   ‐前記スキン開口部を閉じるように横方向強化材に組み付けることができるカバー（４６）をさらに備える潜水可能なモジュール（１０）の船体（１２）パネル（１６）であって、
   前記パネルが、主軸（Ｙ）に実質的に沿って配置された少なくとも１つの縦通材（６０）を備え、前記縦通材が、前記スキン開口部（３０）に亘って横方向に延在し、前記縦通材の端部（７０，７２）の各々が、前記横方向強化材の前記内面（７８，８０）のうちの１つに取り外し可能に取り付けられており、
   前記開口部（３０）の封止機能が、前記カバー（４６）によって確実にされ、そして前記開口部（３０）の抵抗機能が、前記縦通材（６０）によって与えられる、
   ことを特徴とする、前記船体パネル。
2. 前記縦通材（６０）が、前記スキン開口部により分断された、前記少なくとも１つの構造要素（２１）の第一の部分（５０）及び第二の部分（５２）の拡張部内に実質的に配置されている、請求項１に記載の船体パネル。
3. ‐前記構造要素（２１）の幾つかが、前記スキン開口部（３０）により分断され、前記構造要素の各々が、前記開口部の各側に位置する第一の部分（５０）及び第二の部分（５２）に分割され；
   ‐前記パネルが、前記スキン開口部に亘って横方向に延在する実質的に線状の形状の幾つかの縦通材（６０）を含み、各縦通材の端部（７０，７２）の各々が、前記横方向強化材（３４）の内面（７８，８０）のうちの１つに取り外し可能に取り付けられており、各縦通材が、前記スキン開口部により分断された前記構造要素のうちの１つの前記第一及び第二の部分の拡張部内に実質的に配置されている、請求項１又は２に記載の船体パネル。
4. 前記横方向強化材の前記内面が、縦通材の２つの接触面（７８，８０）を含み、前記接触面の各々が、前記縦通材の主軸に対して実質的に垂直であり、かつ、前記縦通材の１つの端部（７０，７２）と取り外し可能に組み付けることができる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の船体パネル。
5. 前記接触面のうちの１つ（７８）が、接触面に対して平行な前記接触面に対する並進移動においてその端部をブロックするように、前記縦通材の１つの端部（７０，８２，８４）を繋止する手段（８６，８８）を有する、請求項４に記載の船体パネル。
6. シム（９０）が、前記縦通材の他の接触面（８０）と他の端部（７２）との間で分断された、請求項５に記載の船体パネル。
7. 前記スキン開口部の前記横方向強化材（３４）が、前記スキン開口部付近の前記スキンの表面（４２）に対して外部突出部（４０）を形成する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の船体パネル。
8. 前記カバー（４６）が、前記カバーが前記スキン開口部を閉じるように前記横方向強化材に組み付けられる際に、前記横方向強化材（３４）に対して外部突出部を形成するように設計された、請求項７に記載の船体パネル。
9. 船体が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の船体パネル（１６）を含む、前記船体（１２）を含む潜水可能なモジュール（１０）。
10. ‐前記船体（１２）が、実質的に円形の断面を有し；
    ‐前記構造要素（２０，２１）が、前記円の外周に実質的に沿って延在する、請求項９に記載の潜水可能なモジュール。

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