JPH0580395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は船体構造に係わり、特に商船、帆船、
モーターボート等の海上航行用の船舶に関するも
のである。

［従来の技術の及びその問題点］ 荒天時、波及び推進力により船はあらゆる方向
に動揺する。この動揺は特に波で周期的に生じる
ものであるが、主として横方向に動揺するローリ
ング及び縦方向に動揺するピツチングとして生ず
る。更に荒天となるにつれ、船体、操舵装置、乗
組み員、荷物を積んでいる場合はその荷物も大き
なストレスを受ける。

船体構造としては、速力が速く、エンジン付の
船では更に燃料消費の少ないことが経済的に重要
になつてきた。燃料消費については特に天然資源
が益々不不足することから非常に重要である。

本発明は航海中のバランスがよく、かつ、水の
抵抗が可能な限り少ない船体構造を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段、作用及び効果］ 上記目的を達成する本発明は、互いに所定距離
離隔して弧状のキールラインを形成する複数のフ
レームを備えた船体構造であつて、全てのフレー
ムが同じ半径の円弧状形状を有し、各フレームの
中心点が、キールラインと同心状の円弧の形態で
延びる共通のフレーム中心点曲線上に配置される
船体構造を提供する。

本発明による船体構造を安定性の面より見る
と、船が最初のメタセンタにおいて支えられてい
る場合、本発明による船体構造は従来の船体構造
に比して重量及び形状的に安定しており、安定部
材を必要としない。船の安定性に関して上記の面
より見ると、従来の船は傾きが増すにつれ最初の
メタセンタの位置が変化してくる。これに対して
本発明による船体構造はフレームが円弧状に形成
されているためメタセンタは変化しない。即ち、
船が傾斜してもメタセンタは常に最初のメタセン
タと同心、特に特定のフレームの円弧の中心にあ
る。本発明による船体構造は形状的な安定性を欠
くため最初の安定性は良くないが最終的な安定性
は極めて良い。本発明による船体構造は備えた船
は最大90゜の傾斜安定性を有する。したがつて、
傾きが増すにつれ通常の浮き位置から最終的に最
大傾斜位置まで徐々に安定性が増し、これは従来
のものではほとんどできなかつたものである。こ
のため、本発明による船体構造を備えた船は海上
を航行中、ローリングがかなり抑制され、また、
転覆することは実際に不可能となる。

本発明によればキールラインも円弧状に形成さ
れるため、船体構造の縦方向の安定性にも上記の
状態が作用する。したがつて、波による船の縦方
向のピツチングも最も効果的な方法で減少され
る。

更に、本発明による船体構造は水に対する抵抗
が小さい点で有益である。キールが弧状に配設さ
れるため、特に船首部分において海水は下に導か
れ、船体の回りを層状に流れる。このため船体構
造は船の出力が許すかぎりにおいて最適の滑り特
性を備える。従来の尖つた船首形状を備えるもの
は波を切るのに対して、本発明による船体構造は
水を均一に偏向するため船首部にほとんど波が形
成されず、エネルギの損失は極僅かである。本発
明の船体構造では船尾における水の流れも好まし
いものである。特に水は側部だけでなく下側も流
れることができる。このため適当な船速では、従
来のもので観測された不均一な流れによる乱流が
船尾部で生じることがない。したがつて、動力推
進の船では、プロペラの効率が更に良くなる。

本発明の船体構造の外面は全体あるいは少なく
ともほとんどの部分を湾曲面で形成されているた
め、外圧に対してもかなり強い。湾曲面であるた
めに垂直な力は他の構造部材に分散される。した
がつて船の外板は曲りにくく、変形しにくい。航
行中の作用と共に本発明の船体構造は曲面形状に
より、従来の船体構造よりも構造部材に加わる応
力が少ない。したがつて、船の外板及び構造部材
を軽くすることができ、船の重量を適度に軽くす
ることができる。

本発明による船体構造はより簡単に建造するこ
とができる。円弧形状のフレームは簡単に曲げあ
るいは切断することができ、このほとんどが同じ
曲率を有するため外板の各板は同じ方法で形成す
ることができる。したがつて、船体構造の製造コ
ストがかなり減少し、人件費は常に上昇すること
からこれは重要でかつ好ましいことである。

本発明の船体構造は、全てのフレームを簡単に
製造できるだけでなく全てが同じ半径を有するた
めに製造コストの面において特に有益である。更
に、この船体構造は内部に多くの荷物を積むこと
ができ又甲板の面積を大きくすることがきる。こ
れ等はできるだけ多くの荷物を選ぶ必要のある商
船に特に有益である。

本発明の実施例による船体構造は水線面積係数
（water line coefficient）を、例えば約0.4と比
較的小さくすることができる。この船体構造のキ
ールラインは大きく曲つているため、特に砕氷船
に適している。

更に、本発明の好ましい実施例では、フレーム
はほぼ半円形に配設される。このため甲板の幅は
フレームで制限されることなく、甲板を比較的広
くすることができる。

更に、本発明の実施例によれば、垂直方向に互
いに平行に配設されかつ曲線部分を有しない側部
の延長部によりデツキラインまでフレームを延長
することができる。これにより甲板を途中で切る
ことなく通甲板とすることが可能となる。これと
異なり、半円形のフレームを垂直に結合する平行
線を更に長くすることにより、逆の反り、即ち上
に曲つた甲板とすることができる。これにより、
特に貨物船のカーゴスペースを大きくすることが
できる。

更に本発明によれば、船首あるいは船尾を方形
化端部（squared−off end）、即ち平坦面を有す
るトランサムスターン状の形状とすることができ
る。この方形化端部は船首及び船尾の両方に設け
ることもできる。このため商船では用いるのが困
難な細くかつオーバーハングした船首及び船尾を
無くすことができる。また、曲面のために建造費
の高くなる船首及び船尾部分を簡単に建造するこ
とができる。船尾において好ましい流れを形成す
るためあるいは船首における好ましい水流特性を
得るため、船首及び船尾における方形化端部は水
線より上に設ける。

本発明の更に他の実施例では、水線下部分特に
中央部においては船体底部を船の縦方向にのみ平
坦あるいは湾曲状とすることができる。これは本
発明の船体構造の喫水を減少して、好ましい航行
特性をある程度まで損うことになる。この船体構
造を備えた船は特に浅い海域に適している。この
ため、この船体構造は特に浅い港あるいは川を航
行する船に適している。更にこの船体構造は港内
船にも適している。これと異なり、キールを湾曲
した船底だけでなく重量安定性及び横断面積を増
加するため、平坦な船底の下にも設けることがで
きる。この船体構造は帆船に適している。

以下、第１図乃至第６図を参照して本発明によ
る船体構造をより詳細に説明する。

［実施例］ 第１図乃至第３図は船体線図を示し、フレーム
１０乃至１６の全てが同じ半径を有する。ここに
示す船体構造の実施例ではフレーム１０からフレ
ーム１６は中央のフレーム１０から夫々所定距離
離れて配設されており、このフレーム１１から１
６は同一形状、即ち同一のフレーム面を有する。
キールライン１７は円弧状に形成されており、こ
のキールラインの半径はフレームの半径に比較し
て何倍か大きい。

船体の縦半分を示す第３図の下側に、フレーム
１０乃至１６及びキールライン１７を上記の様に
構成したために比較的平坦なセンターライン１８
ないし２０を明瞭に示す。本発明による船体構造
の代表的な例であるセンターライン１８乃至２０
は水に対する好ましい船体抵抗を示す。キールラ
イン１７の半径がフレーム１０乃至１６の半径に
比較してより大きくなると、センターラインの縦
横の比はより平坦なものとなる。本実施例では、
キールライン１７とフレーム１０乃至１６との半
径の比は例えば6.5である。水線２１における幅
に対する長さの比も同様の値を有する。

第１図に示すように、船尾は方形化端部２２を
有する。動力推進の船、特に貨物船において通常
行なわれているように、方形化端部は垂直に延び
ている。ヨツト、特にセーリング用のヨツトでは
方形化端部は船首あるいは船尾方向に傾けて形成
することもできる。

舵２３は方形化端部２２から少し離れて船体構
造即ち後部のフレーム１５に設けられている。舵
２３は平衡舵が好ましい。しかしここには図示し
ないスケグを舵２３の前縁に設けてもよい。この
場合、舵２３は前方の垂直軸の回りに回転可能に
設けてもよくこの場合は平衡がとれていない。更
に、舵２３は第１図に示してないその回転軸が水
線２１よりも僅かに上の船体外板を貫通して設け
ることもできる。

ここに示す船体構造の船底は沈水部で湾曲して
いるためキールが設けてない。沈水部を湾曲にし
たことから側面が充分にとれ、船の方向安定性が
よくなる。

図示の船体構造は直線状に配設されており、反
りがない。このため、ほぼ半円形状に延びるフレ
ーム、特にフレーム１０乃至１５は垂直なフレー
ム延長部材２５によりデツキライン２４まで延長
してある。第２図に明瞭に示すように、フレーム
延長部材２５は船体の両側にあつて互いに平行に
伸びている。フレーム延長部材２５とフレーム１
０乃至１５の結合部は水線２１の上に位置し、こ
のため船体の沈水部では完全に湾曲している。最
も下に位置する中央のフレーム１０は最も長い延
長部材２５を有する。この反対に船首及び船尾に
おける外側のフレーム１６は、完全な半円形では
ないためフレーム延長部材２５を備えていない。

両舷におけるフレーム延長部材２５により、方
形化端部２２と同じく水線２１より上で船の側面
部２６が平坦に形成される。この側面部２６によ
り、船体の中央部では甲板２７が平行な舷側を有
することになり、第１図、第４図および第５図に
示すように真直ぐなデツキライン２４が得られ
る。

横方向のメタセンタ２８の位置は第５図に示さ
れる。この位置はフレーム１０乃至１６の中心点
に有る。しかし、フレーム１０乃至１６は互いに
上下にずれて円弧上の水線を形成しており、全て
のメタセンタ２８は第４図に示すキールライン１
７と平行すなわちキールラインと同心状の円弧の
形態で延びる共通のフレーム中心点曲線であるメ
タセンタライン２９上に位置している。メタセン
タライン２９の半径はキールライン１７の半径か
らフレーム１０乃至１６の半径を差引いたものに
相当し、これはキールライン１７の半径よりも小
さい。

キールライン１７も円弧状であるため縦方向の
メタセンタ３０はキールライン１７の半径の中心
点に位置する。

甲板面３１は第６図に示されている。これによ
れば甲板面３１は船体中央部において２つの平行
な側面部２６で横方向が限定されている。船首部
にはほぼだ円形の船首甲板が結合している。船尾
部では甲板面３１は方形化端部に向けて徐々に狭
まつている。方形化端部は船体の縦方向に対して
横方向に延びる直線により、船尾部において甲板
２７を限定する。

第６図に示す上記の甲板面３１は従来の船体構
造による貨物船の特徴を備えている。フレームを
夫々異なる半径とすること、あるいは甲板に向け
て収束するフレーム延長部材２５により特に中央
部において船体を中高構造とすることができ、こ
の場合は甲板面３１は中央部において直線部を有
せず、両側において連続した弧状となる。これは
スポーツ用船舶特に帆走ヨツトの代表的な盛上つ
た甲板を形成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は上部構造を省いた船体構造の舷弧の線
図を示し、第２図は第１図による船体構造の体部
の線図を示し、第３図は第１図及び第２図による
船体構造の下側の線図を示し、第４図は第１図の
船体構造の側部を図式的に示し、第５図は第１図
及び第４図による船体構造の断面を図式的に示
し、第６図は本発明による船体構造の甲板を示
す。 １０，１１，１２，１３，１４，１５，１６…
…フレーム、１７……キールライン、２４……デ
ツキライン、２５……フレーム延長部材、２９…
…メタセンタライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに所定距離離隔して弧状のキールライン
   １７を形成する複数のフレーム１０から１６を備
   えた船体構造であつて、全てのフレーム１０から
   １６が同じ半径の円弧状形状を有し、各フレーム
   １０から１６の中心点が、キールライン１７と同
   心状の円弧の形態で延びる共通のフレーム中心点
   曲線２９上に配置されることを特徴とする船体構
   造。 ２ 前記フレーム１０から１６は、最大のフレー
   ムが半円形状に延びるる特許請求の範囲第１項記
   載の船体構造。 ３ 前記フレーム１０から１６は、中央のフレー
   ム１１から１６がフレーム延長部材２５によりデ
   ツキライン２４まで延長される特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の船体構造。 ４ 前記フレーム延長部材２５は、平行かつ対向
   配置の直線状に延びる特許請求の範囲第３項記載
   の船体構造。 ５ 船尾と船首との少なくとも一方が、方形化端
   部２２を有する特許請求の範囲第１項から第４項
   いずれか１記載の船体構造。 ６ 前記方形化端部２２は、水線２１の外側に配
   置される特許請求の範囲第５項記載の船体構造。 ７ 沈水部が、特に船体中央に平坦部を有して喫
   水を減少する特許請求の範囲第１項から第６項い
   ずれか１記載の船体構造。 ８ 水線係数が0.4である特許請求の範囲第１項
   から第７項いずれか１記載の船体構造。 ９ 前記キールライン１７の半径と中央のフレー
   ム１０の半径との比がほぼ6.5である特許請求の
   範囲第１項から第８項いずれか１記載の船体構
   造。