JPH0661689U - 水中翼船におけるストラット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 船体損傷を効果的に防止しつつ、乗客への安
全性を高め得る水中翼船のストラットを提供する。 【構成】 水中翼船において、水中翼３またはストラッ
ト２に海中障害物Ｇが衝突した際の衝撃力がある値以上
になると該水中翼３またはストラット２全体又は一部を
脱落させるための脱落手段を備える。この脱落手段を、
ストラット２の一部にストラット２本体より強度の弱い
部分９を形成することによって構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、水中翼船が翼走中、主に船首側のストラットに大きな海中障害物 や浮遊物等が当たっても乗客に与える衝撃を軽減し、船体への損傷も避けるよう に工夫した水中翼船のストラットに関する。

【０００２】

【従来技術と考案が解決しようとする課題】

近時の貨物・旅客輸送に対する高速化のニーズに応えるべく、図１４のような 水中翼船が国内航路に登場している。水中翼船は船体１の船首と船尾部に、船底 から垂下するストラット２を有し、これらストラット２の下端部に水中翼３を備 えている。そして、低速航行時にはWL₁ の吃水ラインで航走( これを「艇走」と いう) し、高速航行時には水中翼３の揚力により上部船体１を吃水ラインが WL₂ になる位置まで浮上して航走( この状態を「翼走」という) するものである。

【０００３】 水中翼船が、図１４の如く吃水ライン WL₂の翼走状態で航走中、船首側のスト ラット２に、大きな海中障害物等Ｇが衝突することがある。この場合、乗客に大 きな衝撃力が働き、水中翼のみならず船体も損傷し、大事故となる可能性がある 。

【０００４】 これに備えて、一例として図１５に示すような機械的な衝撃吸収機構である内 筒−外筒式のエネルギーアブソーバ４をストラット２の上部に設けている水中翼 船もある（例えば特公昭59-12509号公報参照) 。

【０００５】 このショックアブソーバ４は、その構成自体から明らかなように、一定範囲内 の衝撃力は吸収できるようになっているが、その範囲を超えた場合にはエネルギ ーアブソーバ４の外筒４ａから内筒５ａが抜けるように構成されている。このよ うな事態になった場合、くの字形支持部材５は二点支持から下端の一点支持とな り、しかも海中障害物等Ｇに当たった直後に着水した水中翼船は慣性でなおも前 進状態にあるためストラット２は大きく真後に揺動して船底部に当たり、これを 損傷させることとなる。船体を損傷した場合には修理のため長期間ドック入りし なければならず、その間稼動できないから大きな損失を招く。このように、エネ ルギーアブソーバ４を装備している場合は、大きな海中障害物等Ｇに衝突すると エネルギーアブソーバ４の内筒５ａが抜けきってしまい船体損傷が避けられない という不具合がある。

【０００６】 本考案の目的は、かかる現状の課題に鑑み、エネルギーアブソーバを装備せず に船体損傷を効果的に防止しつつ、乗客への安全性を高め得る水中翼船のストラ ットを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的達成のため、本考案は、水中翼船において水中翼またはストラットに 海中障害物が衝突した際の衝撃力がある値以上になると該水中翼またはストラッ ト全体又は一部を脱落させるための脱落手段を備えてなるストラットとするもの であり、また、この脱落手段をストラットの一部にストラット本体より強度の弱 い部分を形成して構成したものである。

【０００８】 上記脱落手段を、具体的にはストラットの一部にノッチを設けて構成、ス トラットの一部に開孔を設けて構成、ストラットの一部に本体より板厚の薄い 部分を設けて構成、ストラットの一部をストラット本体より強度の弱い異材で 形成して構成、船体とストラットの取合部にストラット本体より強度の弱いボ ルト結合を設けて構成するとよい。

【０００９】 また、強度の弱いボルトをくびれを設けることで形成してもよい。船体とスト ラットとのフランジ継手に絶縁材を設けるた場合にはフランジ締結用ボルトとし てテンションボルトを使用するとよい。

【００１０】 更に、水中翼船において、ストラットの上部を、船の前進方向に対して前後に それぞれ配置した第一ピンと第二ピンとで船体側に支持し、第一ピンより第二ピ ンの強度を大きくするとともに、第二ピンに回転阻止手段を設けて第一ピンの剪 断破断後に捩じりモーメントにより第二ピンが破断するように構成することでも よい。この構成で第一ピン及び／又は第二ピンにくびれ部分を設けて適度に破断 し易くしてもよい。

【００１１】

【作用】

水中翼船が高速で翼走中、ストラットに大きな海中障害物等が衝突した時、そ の衝撃力が一定範囲を超えると、ストラットは、脱落手段がもつ切離作用によっ て、例えば、ストラットの一部に強度的に弱い部分があると、ストラットの強度 の弱い箇所で塑性変形して折れて脱落し、ストラットが船体から切り離される。

【００１２】 なお、衝突時の衝撃力が小さい場合にはストラットが弾性変形するに止まる。

【００１３】 特に、ストラットの上部を第一ピンと第二ピンとで船体側に支持した場合には 、第一ピンがまず剪断破断した後、第二ピンの回転阻止手段の働きにより第二ピ ンに捩じりモーメントが直接作用して第二ピンが破断し、ストラットが脱落する 。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。 図１〜図１３は本考案の第１〜６実施例にかかる船首部のストラット２に設け た脱落手段である。 該ストラット２は上端を支点にして撥ね上がる引き込み式のタイプもあるが、 本実施例では図１４の如くストラット２が船体１に固着されて垂下し、その下端 部に水平に水中翼３を有する。低速航走では揚力が働かないため艇走し、高速に なるとストラット２下端の水中翼３に発生する揚力により、上部船体１を吃水線 WL₂ の位置まで浮上させて翼走する。この翼走中にストラット２に海中障害物等 Ｇが衝突して大きな衝撃力Ｆが作用した場合には、乗客に大きな衝撃力が働く。

【００１５】 本考案ではこの衝突時の衝撃力を緩和するための水中翼またはストラット脱落手 段が備わっている。

【００１６】 この脱落手段は、水中翼またはストラットに海中障害物が衝突した際の衝撃力 がある値以上になると該水中翼またはストラット全体又は一部を脱落させる基本 思想の下で構成され、特に、ストラットの一部にストラット本体より強度の弱い 部分を形成して構成したものである。

【００１７】 ストラットの一部を本体より強度的に弱い部分を形成する具体的構成として次 の第１〜４実施例がある。

【００１８】 〔第１実施例〕 図１に示すように、ストラット上部の前縁にノッチ（切欠き）９を設けた例で ある。ノッチ９の形状は、三角状の切欠きに限らず、応力集中を惹起するような 急激な形状変化を与える形状、例えば半円状、半楕円状のものであればよい。 かかる構成を有する水中翼３またはストラット２に大きな海中障害物が衝突し て一定の値をこえる衝撃力が作用した場合に、強度的に弱いノッチ９部に応力集 中が起こり、まず、ここから亀裂が入り、これが次第に進行しついには破断に至 り、ストラット２は上部から切り離され脱落する。衝突時の衝撃力が小さい場合 にはストラットが弾性変形するに止まる。これにより、高速航行（翼走）中の海 中障害物の衝突による衝撃力が乗客に直接的に作用するのを緩和して、乗客を保 護するとともに、船体への損傷も回避できる。

【００１９】 〔第２実施例〕 図２は、ストラット２の側面にほぼ同一レベルに適当数の開孔１０を列設した ものである。開孔１０は通常は左右対称に設けるが、後述するように片側に偏在 させることもある。開孔１０の配置方向は、曲げが支配的ならば同一レベルに配 置してもよいが、剪断力が支配的ならば開孔１０を斜めに配置することもあり得 る。開孔１０の形状は特に問わないが、円孔、楕円孔、三角孔、四角孔が考えら れる。開孔１０の大きさ、配設数などは、乗客への安全性を考慮の上どの程度の 衝撃力でストラットを脱落させるのかで決定される。

【００２０】 〔第３実施例〕 図３(a)(b)のストラット２は、ストラット２の一部を他の本体２Ａ部分より板 厚を薄くした部分１１をもつものである。つまり、図３(b) の如く、ストラット ２の一部の板厚ｔを全周にわたって他の本体部分の板厚ｔ₀ より小さい板厚にし たものである。具体的にはストラット内面を全周にわたって水平断面方向（斜め 方向の場合もある）に切削して台形溝、矩形溝、三角形溝などの溝状断面にする 。

【００２１】 〔第４実施例〕 図４は、ストラット２の一部を本体２Ａより強度の弱い異材１２で形成したも のである。例えば、ストラット本体２Ａは強度の強いＳＵＳで、異材１２として それより強度の弱いＳＵＳを使用する。異材１２の方向は水平方向または斜め方 向である。

【００２２】 〔第５実施例〕 図５は、船体１とストラット２との取り合い部をフランジ（継手）１３で構成 し、この取り合い部をストラット本体より強度の弱いボルト１４で結合した例で ある。強度の弱いボルトとするため、図６の如くボルト１４のグリップ部１４Ａ にくびれ１４ａを設けたものである。このくびれ１４ａは半径Ｒの円弧状の切除 部分をグリップ部１４Ａに設けることにより形成する。

【００２３】 図７に示すようにフランジ継手１３において、船体１とストラット２が異種金 属（例えば船体１側がアルミ材、ストラット２がステンレス材である場合）、両 者間の電蝕を防止するためにフランジ１３間に絶縁材１５を設けるのがよい。こ の場合、絶縁材１５が経年変化により縮む可能性があり、水密性および翼の迎角 保持が損なわれるおそれがあるため、図６に示すフランジ締結用ボルト１４とし てテンションボルトを使用することが締結力を維持する上で望ましい。テンショ ンボルトとは、ボルトの締め付け時に伸ばした（テンションをかけた）状態で取 り付け、締結時には、被締結材に大きな圧縮力が加わるようにしたボルトであっ て、絶縁材１５の経年変化による縮みをテンションボルトで吸収することができ る。

【００２４】 〔実施例６〕 図８(a)(b)に示すように、ストラット２の上部を船体１側に設けた左右一対の ラグ１６に２つのピン、即ち第一ピン１７と第二ピン１８とで船体１に支持する 。第一ピン１７と第二ピン１８との位置関係は、船の前進方向に対して前後にそ れぞれ第一ピン１７と第二ピン１８を配置し、第一ピン１７はラグ１６の下方位 置に設け、第二ピン１８はこれより斜め上方位置に設ける。

【００２５】 図９(a)(b)又は図１０(a)(b)に示すように第一ピン１７及び／又は第二ピン１ ８には円弧状のくびれ１９、２０を設けてある。すなわち、図9(a)の例では、中 空のピンの途中２か所に外周上にくびれ１９を設けたもので、くびれ１９部分で はピンの断面積は小さくなり、捩じり等に対して破壊し易くなっている。図10(a ) の例では、外周面の形状はそのままで、内面側にくびれ２０を設けたものであ る。第一ピン１７が剪断破断した後、捩じりモーメントが第二ピン１８に働くよ う第二ピン１７には下記の図１１〜図１３のような回転阻止手段Ｓを備えている 。

【００２６】 図１１の例では、第二ピン１８の外形を矩形又は多角形となし、中心部分は円 形の中空部分が設けてある。ラグ１６側には矩形の第二ピン１８が嵌合すべき矩 形孔が形成してある。なお、ストラット２側にも第二ピン１８が貫通するための 矩形孔が設けてある。矩形ピンとした場合にはピン単独で回転することはないた めキーが不要となり構成が簡素化される。つまり、ピンを矩形としてことにより 回転阻止手段Ｓが構成されることになる。この例では第二ピン１８が下記の例の ように一定範囲回転することないため、最初から捩じりがピンに作用することと なる。

【００２７】 図１２の例では、第二ピン１８の断面形状は、略リボン状、つまり、中空軸１ ８ｂの外周面に一対の扇状突起１８ａ対称位置に形成されたものである。ラグ１ ６側にはこのリボン形状のものが嵌合してなおピンの一定範囲の回転を許容すべ く扇形状の孔１６ａが設けてある。つまり、この扇形状の孔１６ａを設けること によってその間に形成された扇状突起１６ｂはストッパの役割をなすものである 。そして第二ピン１８を固定するためにキー２１が設けられている。従って、１ ８ｂ、１６ｂ等で回転阻止手段Ｓを構成することになる。かかる構成では、衝突 するとまずキー２１が切断し、ストッパ（扇状突起）１６ｂの始端位置１６ｃま で第二ピン１８は回転して止まり、その後は第二ピン１８に捩じりが作用してや がて破断する。なおストッパ１６ｂの始端位置１６ｃを規定するキー２１からの 角度αはストラット２の脱落角度に関係する。つまり、αを変化させることによ ってトラット２の脱落角度が変わり第二ピン１８が破断する前に衝突物が船体か ら離れることを期待できるようになる。ピンが一定範囲回転可能としたのは、動 的（衝撃）荷重として破断を容易にするためでもある。

【００２８】 図１３の例では、矩形中空のピン１８の両端に、外周に扇状切欠き部分２２ａ を設けた略円板状のリテーナ２２を取付ボルト２３で固着したのもである。スト ラット２との取り合い部分のピンの外形は矩形状でストラット２の矩形孔を貫通 して、ラグ１６の位置では円形になって、円板状のリテーナ２２が固着されてい る。ピンの中心には矩形の中空孔１８ｃが設けられ、リテーナ２２の矩形突出部 ２２ｂが嵌入している。２４はキー、２５はラグ１６に設けたストッパである。

【００２９】 従って、２２、２２ａ、２５等で回転阻止手段Ｓを構成することになる。この構 成の作用は上記図１２と同様である。αを変化させることによってトラット２の 脱落角度が変わることも同様である。

【００３０】 船が前進中にストラットに障害物が衝突すると、まず前側に設けた強度的にも 弱い第一ピン１７が剪断破断する。そうすると、ストラットは第一ピン１７の後 方位置に設けた第二ピン１８を中心にして回転しようとする。しかし、第二ピン １８は回転しないか、或いは一定範囲回転すると回転が阻止されるような回転阻 止手段Ｓが設けてあるため、その回転モーメント、即ち捩じりモーメントが第二 ピン１８にそのまま作用し、第二ピン１８は捩じりにより破断し、ストラット２ が船体１から脱落する。

【００３１】

【考案の効果】 高速航走中、水中翼またはストラットに大きな海中障害物等が衝突しても、 その一定大きさの衝撃力で水中翼またはストラットが船体から切り離される（脱 落する）ので、衝突時の乗客に作用する衝撃が緩和される。 エネルギーアブソーバの如き構造的に複雑な機構を備える必要がなく、船体 構造的にも簡素となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例にかかる、脱落手段を有す
るストラットの要部側面図である。

【図２】同第２実施例にかかるストラットの要部側面図
である。

【図３】(a) は同第３実施例にかかるストラットの要部
側面図、(b) は同縦断面図である。

【図４】同第４実施例にかかるストラットの要部側面図
である。

【図５】同第５実施例にかかるストラットの要部側面図
である。

【図６】くびれを有するフランジ締結用ボルトの構成図
である。

【図７】フランジ継手に絶縁材を設けた場合の要部図で
ある。

【図８】第６実施例に係るもので、(a) (b) はストラッ
トを船体に第一ピンと第二ピンとで支持した側面図と正
面図である。

【図９】(a)(b)はくびれを有するピンの正面図と側面図
である。

【図１０】(a)(b)は他の態様のくびれを有するピンの正
面図と側面図である。

【図１１】(a)(b)はピンの回転阻止手段を示す正面図と
側面図である。

【図１２】(a)(b)は他の態様のピンの回転阻止手段を示
す正面図と側面図である。

【図１３】(a)(b)は更に他の態様のピンの回転阻止手段
を示す正面図と側面図である。

【図１４】本考案の対象となる水中翼船の側面図であ
る。

【図１５】従来のエネルギーアブソーバを有するストラ
ットの側面構造図である。

【符号の説明】

１…船体 ２…ストラット ３…水中翼 ９…ノッチ １０、１０Ａ…開孔 １１、１１Ａ…板厚の薄い部分 １２、１２Ａ…異材 １３…フランジ（継手） １４…ボルト １４ａ…くびれ １５…絶縁材 １６…ラグ １６ａ…扇状孔 １６ｂ…ストッパ（扇状突起） １７…第一ピン １８…第二ピン １８ｂ…扇状突起 １９、２０…くびれ ２１、２４…キー ２２…リテーナ ２３…取付ボルト ２５…ストッパ Ｇ…海中障害物等 Ｓ…回転阻止手段

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中翼船において、水中翼またはストラ
   ットに海中障害物が衝突した際の衝撃力がある値以上に
   なると該水中翼またはストラット全体又は一部を脱落さ
   せるための脱落手段を備えたことを特徴とする水中翼船
   におけるストラット。
2. 【請求項２】 脱落手段を、ストラットの一部にストラ
   ット本体より強度の弱い部分を形成して構成したことを
   特徴とする請求項１記載の水中翼船のストラット。
3. 【請求項３】 脱落手段を、ストラットの一部にノッチ
   を設けて構成したことを特徴とする請求項１又は２記載
   の水中翼船におけるストラット。
4. 【請求項４】 脱落手段を、ストラットの一部に開孔を
   設けて構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の
   水中翼船におけるストラット。
5. 【請求項５】 脱落手段を、ストラットの一部にストラ
   ット本体より板厚の薄い部分を設けて構成したことを特
   徴とする請求項１又は２記載の水中翼船におけるストラ
   ット。
6. 【請求項６】 脱落手段を、ストラットの一部をストラ
   ット本体より強度の弱い異材で形成して構成したことを
   特徴とする請求項１又は２記載の水中翼船におけるスト
   ラット。
7. 【請求項７】 脱落手段を、船体とストラットの取合部
   にストラット本体より強度の弱いボルト結合を設けて構
   成したことを特徴とする請求項１又は２記載の水中翼船
   におけるストラット。
8. 【請求項８】 ボルトの一部にくびれを設けて強度の弱
   い部分を形成したことを特徴とする請求項７記載の水中
   翼船におけるストラット。
9. 【請求項９】 取合部をフランジ継手で形成し、このフ
   ランジ継手に絶縁材を介挿し、フランジ締結用ボルトと
   してテンションボルトを使用したことを特徴とする請求
   項７又は８記載の水中翼船におけるストラット。
10. 【請求項１０】 水中翼船において、ストラットの上部
    を、船の前進方向に対して前後にそれぞれ配置した第一
    ピンと第二ピンとで船体側に支持し、第一ピンより第二
    ピンの強度を大きくするとともに、第二ピンに回転阻止
    手段を設けて第一ピンの剪断破断後に捩じりモーメント
    により第二ピンが破断するようにしたことを特徴とする
    水中翼船におけるストラット。
11. 【請求項１１】 第一ピン及び／又は第二ピンにくびれ
    部分を設けたことを特徴とする請求項１０記載の水中翼
    船におけるストラット。