WO1997003898A1

WO1997003898A1 - Conteneur

Info

Publication number: WO1997003898A1
Application number: PCT/JP1996/001941
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Ohnishi; Nobuhiko Shimizu; Masayoshi Yamagiwa
Original assignee: Toray Industries, Inc.
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1997-02-06
Also published as: KR970706186A; US5979684A; DK0781714T3; KR100403778B1; TW356463B; DE69630193D1; CN1072170C; DE69630193T2; EP0781714A1; CN1165505A; EP0781714B1; EP0781714A4

Description

明細書

カーゴコンテナ

技術分野

本発明は、船舶用、トラック用、貨物列車用、航空機用などの冷凍、冷蔵、保冷、保温用コンテナとして好適な、 FRP (繊維強化プラスチック）を用いた力ーゴコンテナに関する。

背景技術

たとえば船舶用の冷凍コンテナは、軽量化により運行コストが低減できることから、コンテナの多くの部位にアルミニゥム合金が使われるようになってきている。

このような船舶用の冷凍コンテナは冷凍貨物ゃ生鲜食料品を運ぶためにも不可欠なものである。そして、貨物船は、 1隻あたり 1 0 0個を超えるコンテナを載せており、コンテナ専用船では、 1 , 0 0 0個を超える多量のコンテナを載せる場合もあり、この軽量化による経済的効果には大きなものがある。現行のアルミニゥム合金製冷凍コンテナの風袋重量は、幅約 2. 4m、奥行約 1 2m、高さ約 2. 9 mの船舶用コンテナで約 4 トンほどあるが、コンテナのさらなる軽量化については、スチール製からアルミニウム合金製に変わってから 1 0数年来、ほとんど行われていない。

現行の冷凍コンテナのほとんどは、アルミニゥム合金製のフレームにアルミ二ゥム合金製の板をスキン材とするサンドィツチパネルをスチール製のガセット等の補強材とともに溶接接合し、箱型の構造に組み立てられている。上述の船舶用のコンテナでは、数多くの部品を組み立てる必要があり、このようなコンテナでは、重量が大きいばかりでなく、その組立、製造に多大な時間と費用が必要となつてしまう。

また、現行の冷凍コンテナでは、全体の強度、剛性を確保するために、断面係数の大きな上けたや下けた、コーナ一柱、床はり等を使用する必要があるが、これもコンテナの軽量化を妨げる要因の 1つとなっている。

上述のような、冷凍コンテナの問題点を解決する方法として、例えば H I GH -PERFORMANCE C omp o s i t e s S e p t emb e r/O c t o b e r 1 9 9 5に、 F R P製中空引抜材をスキン材としフォームをコア材としたサンドィツチパネルの周囲に接合用のフランジを設けておき、このフランジを介して隣接するサンドィツチパネルを接着接合し、箱型の構造にした船舶用冷凍コンテナが提案されている。

しかしながら、このコンテナでは、 F R Pを用い、大型の上けたや下けた、コ —ナー柱、床はり等（「けた等」ということもある。）を必要としないため、従来のアルミニゥム合金製コンテナに比較して軽量化されてはいるものの、上記けた等を不要とするためには厚肉サンドィツチ板を用いる必要があり、その軽量化効果は充分とはいえない。また、隣接するパネルの接合構造となっているため、気密性、ひいては断熱性に劣るという問題があるばかりか、依然としてその組立、製造には多くの時間と費用が必要である。

また、航空機用のカーゴコンテナ（エアカーゴコンテナ）においても同様の問題がある。

航空機は、各種の乗物のなかでもグロスファクタが大きく、少しの軽量化でもその波及効果が極めて大きいことから、機体の多くの部位に F R Pが使われるようになつてきている。

航空機用のコンテナは貨物や乗客の荷物を運ぶために不可欠なものである。そして、航空機、特に国際線の航空機は、 1機あたり数十個、貨物機にあっては 1 0 0個を超えるコンテナを載せており、この軽量化による経済的効果は極めて大きい。現行のエアカーゴコンテナの重量は幅約 2 m、奥行約 1 . 5 m、高さ約 1 . 6 mの標準品で約 9 0 k gほどあるが、特に国際線用の航空機は機体総重量を 1 k g軽減できれば運行コストを年間 1 0 0 ドルほど安くできるといわれているにもかかわらず、コンテナの軽量化については 2 0数年来ほとんど行われていない ₍ 現行のエアカーゴコンテナのほとんどは、アルミニゥム合金製のフレームにァルミニゥム合金製の板をガセット等の補強材とともにリベットまたは溶接で接合し、箱型の構造に組み立てられている。上述の標準品のコンテナでは、 5 0点以上に上る部品を組み立てる必要があり、またその接合に必要なリベットの数量は 5 0 0本を超えている。このようなコンテナでは、重量が大きいばかりでなく、その組立、製造に多大な時間と費用が必要となってしまう。また、現行のエアカーゴコンテナでは、全体の強度、剛性を確保するために断面係数の大きなフレームを使用する必要があるが、これもコンテナの軽量化を妨げる要因の 1つとなっている。

上述のような、エアカーゴコンテナの問題点を解決する方法として、例えば特開平 6— 4 8 4 8 0号公報（E P— A— 5 2 0 7 4 5 ) に、 F R Pをスキン材とし、フォームをコア材としたサンドィツチ板の周囲に接合用のフランジを設けておき、このフランジを介して隣接する板を接合し箱型の構造とする航空機用コンテナが提案されている。このコンテナでは F R Pを用い、大型のフレームを必要としないため従来のアルミニウム合金製コンテナに比較して軽量化されてはいるものの、フレームレスとするためには厚肉サンドイッチ板を用いる必要があり、その軽量化効果は充分とはいえない。また、パネル同士の接合構造となっているため、依然としてその組立、製造には多くの時間と費用が必要である。

発明の開示

本発明の目的は、従来のコンテナの上述した問題点を解決し、より軽量で、コンテナとして充分な強度、剛性を備え、しかも、その組立、製造に必要な時間と費用を大幅に削減できるカーゴコンテナを提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係るカーゴコンテナは、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルが、一体に成形された F R P板を用いて構成されていることを特徴とするものからなる。

このカーゴコンテナにおいては、上記少なくとも 2枚のパネルは、たとえば、フロアパネルとサイドパネル、あるいは、ルーフパネルとサイドパネル、あるいは、フロアパネル、サイドパネルおよびリアパネル、あるいは、ルーフパネル、サイドパネルおよびリアパネル、あるいは、フロアパネル、サイドパネル、リアパネルおよびルーフパネルとすることができる。

また、上記互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルを、一体に成形された F R Pの単板を用いて構成することもできるが、少なくとも 2枚のパネルの少なくとも一部を、コアと F R P製スキンとを含むサンドィツチ構造に構成することもできる。

また、上記少なくとも 2枚のパネルは、 F R P製スチフナ、コアと F R P製スキンとを含むサンドイッチ構造を有するスチフナ、あるいは、中空断面構造を有する F R P製スチフナを備えていてもよい。このようなスチフナは、パネルの中央部ゃ端部など任意の位置に設けることができる。また、上記のようなスチフナを、たとえば、前記少なくとも 2枚のパネルが連なる内側コーナ一部分に設けてもよい。このようなスチフナを設けることによって、該スチフナがコンテナ全体に負荷される荷重を分担するため、パネルの厚さや重量をより低減することが可能になり、より軽量な、かつ、高強度、高剛性のコンテナが得られる。

また、 F R P板の強化繊維は、上記互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルにわたって延びていることが好ましい。強化繊維が少なくとも 2枚のパネル（少なくとも 2面）にわたつて延びることにより、構造体として形成されるコンテナの全体の強度、剛性が一層向上され、より薄肉の F R P板でコンテナを構成できるようになり、大きな軽量化効果が得られる。

また、本発明に係るカーゴコンテナは、主たる剛性保持部材として、コアと F R P製スキン板とを含むサンドイッチパネルを有し、かつ、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルが一体に成形されていることを特徴とするものからなる。このカーゴコンテナにおいては、上記少なくとも 2枚のパネルは、たとえば、フロアパネルとサイドパネル、あるいは、ルーフパネルとサイドパネル、あるいは、フロアパネル、サイドパネルおよびリアパネル、あるいは、ルーフパネル、サイドパネルおよびリアパネル、あるいは、フロアパネル、サイドパネル、リアパネルおよびルーフパネルとすることができる。

また、上記少なくとも 2枚のパネルは、 F R P製スチフナ、コアと F R P製スキンとを含むサンドイッチ構造を有するスチフナ、あるいは、中空断面構造を有する F R P製スチフナを備えていてもよい。このようなスチフナを設けることによって、該スチフナがコンナ全体に負荷される荷重を分担するため、パネルの厚さや重量をより低減することが可能になり、より軽量な、かつ、高強度、高剛性のコンテナが得られる。

F R P製スキン板の強化織維は、上記互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルにわたつて延びていることが好ましい。強化繊維が少なくとも 2枚のパネル（少なくとも 2面）にわたつて延びることにより、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルの強度、剛性が構造的に一層向上され、コンテナ全体の強度、剛性が一層向上されて、より薄肉のサンドィツチパネルでコンテナを構成できるようになり、大きな軽量化効果が得られる。

このようなサンドイツチパネルを用いて構成されたコンテナにおいては、さらに、パネル肉厚内あるいはパネル外面に、 F R P製けたを設けてもよい。けたを付加することにより、パネル自身の強度、剛性が向上するとともに、コンテナ全体の強度、剛性が向上する。また、パネルの強度、剛性が向上する分、より薄肉のサンドィツチパネルでコンテナを構成できるようになり、大きな軽量化効果が得られる。

このような F R P製けたにおいては、その強化繊維がけたの長さ方向に延びていることが好ましい。これによつて、 F R P製けた自身の長さ方向強度、剛性が確保され、該 F R P製けたの付加によって上記のような優れた効果が得られる。また、コアと F R P製スキン板とを含むサンドイッチパネルにおいては、互いに対向する F R P製スキン板がウェブで連結されていることが好ましい。このゥエブによる連結によって、互いに対向する F R P製スキン板が補強され、サンドイッチパネルの強度、剛性がより向上する。したがって、より薄肉のサンドイツチパネルでコンテナを構成できるようになり、一層大きな軽量化効果が得られる。さらに、本発明に係るカーゴコンテナにおいては、フロアパネルの裏面にはりを設けておくこともできる。このはりも、コアと F R P製スキンとを含むサンドイッチ構造に構成できる。このようなはりを付加することにより、とくに、コンテナの床が補強され、ひいてはコンテナ全体の補強も可能になる。

上記のようなカーゴコンテナは、船舶用、トラック用、貨物列車用、航空機用などのコンテナとして用いることができる。とくにサンドィツチパネルを用いて構成したコンテナは、冷凍、冷蔵、保冷、保温用のカーゴコンテナとして好適なものである。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係るカーゴコンテナのパネル一体成形方法の一例を示す概略構成図である。

図 2は、本発明の一実施例に係るカーゴコンテナの斜視図である。図 3は、図 2のコンテナのサンドィツチパネル部の拡大部分断面図である。図 4は、図 2のコンテナのけた部の拡大部分断面図である。

図 5は、図 2のコンテナのフロアパネル部の拡大部分斜視図である。

図 6は、本発明の別の実施例に係るカーゴコンテナの透視斜視図である。

図 7は、図 6のコンテナのサンドイッチパネル部の拡大部分断面図である。図 8は、図 6のコンテナの別のサンドィツチパネル部の拡大部分断面図である。図 9は、図 6のコンテナのフロアパネル部の拡大部分縦断面図である。

図 1 0は、図 6のコンテナのパネル間コーナー部の拡大部分縱断面図である。図 1 1は、本発明に係るサンドイッチパネル部の他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 2は、本発明に係るサンドイッチパネル部のさらに他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 3は、本発明に係るサンドイッチパネル部のさらに他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 4は、本発明に係るサンドイッチパネル部のさらに他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 5は、本発明に係るコンテナのフロアパネル部の他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 6は、本発明に係るコンテナのフロアパネル部のさらに他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 7は、本発明に係るコンテナのフロアパネル部のさらに他の構造例を示す部分断面図である。

図 1 8は、本発明のさらに別の実施例に係るカーゴコンテナの透視斜視図である。

図 1 9は、図 1 8のコンテナのパネル間コーナー部の拡大部分縱断面図である _c 図 2 0は、図 1 8のコンテナのパネルに部分的に設けられたサンドィツチ構造部の拡大縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明において、一体に成形された F R P板により、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルを構成する方法、あるいは、コアと F R P製スキン板とを含むサンドィッチパネルにより、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルを一体に成形する方法としては、強化織維の一方向プリプレグや織物プリプレグを型に積層してオートクレーブ成形する方法や、強化織維のプリフォーム等を用いて RTM成形（Resin Transfer Molding) やハンドレイアップ成形する方法、引抜成形方法など、その他一般的な FRPの成形方法のうち、いずれの方法を用いてもよい。好ましくは、一体成形のし易い RTM成形や、 R e s i n I n f u s i o n成形法を用いるのが好ましい。 R e s i n I n f u s i o n成形法は、例えば米国特許 4， 9 0 2, 2 1 5号明細書、米国特許 5, 0 5 2, 9 0 6号明細書、米国特許 5, 3 1 6, 4 6 2号明細書、米国特許 5, 4 39， 6 35号明細書などに記載された方法が適用できる。

これらの米国特許に記載されている方法は、 R e s i n I n f u s i o n成形法の 1つで、高織維体積含有率の FRP大型構造体を一体成形で短時間に製作することができる方法である。図 1は米国特許 5, 4 3 9, 6 3 5号明細書に記載された成形の様子を示した模式図である。図 1において、 1は樹脂、 2は吸引ポート 3を備えた真空バッグ、 4は網状の面材ゃ樹脂の通路が格子状に配置された面材等からなる樹脂分配材、 5は繊維基材、 6は型、 7は真空ポンプを示している。樹脂 1は、真空ポンプ 7による減圧下で繊維基材 5に含浸する前に樹脂分配材 4の全面にわたって速やかに拡がる。次いで、拡がった樹脂 1は、繊維基材 5の厚み方向に含浸していくが、その厚み方向の距離が短いために短時間で含浸する。従って樹脂分配材 4のない通常の R e s i n I n f u s i o n成形法と比較して含浸速度が大幅に速くなり、とくに大型構造物の成形に適している。

この成形方法を用いれば、前述したような大型の標準サイズを有する船舶用のカーゴコンテナや航空機用コンテナにおいても、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルを F R Pで容易に一体的に同時成形することができる。

コンテナを構成する一体的に同時成形される連続した F R P以外の、板やドアフレームなどの部品については、従来のアルミニウム合金や鋼などの金属材料や、別途成形された FRP材料など、あるいは、その他の任意の材料を用いることができる。好ましくは、軽量でかつ比強度、比弾性率に優れた材料を用いるのが好ましく、金属材料であればアルミニウム合金材、金属材料以外では F R P材などが好ましい。

また、一体的に同時成形される連続した F R Pと、それ以外の部品は、従来のコンテナと同様に、直接リベットゃ接着剤により接合したり、ガセットやフレームなどの補強材を介してリベットゃ溶接または接着剤により接合することができ

—体成形される、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルにおいては、その主たる剛性保持部材を F R Pの単板で構成することも可能であるが、コアと F R P 製スキン板とを含むサンドイッチパネルに形成すると、軽量化効果を得つつ、コンテナ全体の強度、剛性をより向上させることができる。

サンドイッチパネルのコア材には、軽量で、かつ、断熱性に優れた材料を用いることが好ましく、たとえば合成樹脂製フォームを用いることが好ましい。合成樹脂製フォームとしては、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、 A B S等の熱可塑性樹脂製フォーム材、フヱノール、ェポキシ、シリコーン、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂製フォーム材を用いることができる。さらにはコア材として、アルミニウム製ハニカム材ゃ、メタ系ァラミド樹脂製ハニカム材などを用いることができる。

このとき、コア材として熱伝導率が 1 5 0 J Zm · hr · °C以下のフォーム材を用いるのが好ましく、特に熱伝導率が 8 0 J /m · hr · C以下のフォーム材を用いると大きな断熱効果が得られる。断熱性能に優れる結果、冷凍機等に消費される電気量を節減できる他、特にサイドパネルを薄肉化して内寸を拡げ、容積を増大させることもできる。

また、主たる剛性保持部材として、特にこのような熱伝導率の低いフォーム材をコアとして含むサンドィツチパネルを用いると、コンテナ全体の断熱性能を著しく向上できる。たとえば、熱漏洩率が 1 . 5 X 1 0 ⁵ J Zhr · °C以下である力ーゴコンテナを容易に設計できるようになり、熱漏洩率が 0 . 5 X 1 0 ⁵ J /hr • °C以下であるカーゴコンテナさえ、設計できるようになる。なお、熱漏洩率は、 I S 0のコンテナ規格 T Cノ 1 0 4に記載されている方法により測定できる。また、フォームコア材の密度としては、特に軽量化の面から 5 0 k g /m ³ 以下であることが好ましく、さらに密度が 4 0 k g /m ³ 以下のフォーム材を用いるとより大きな軽量化効果が得られる。また、軽量化効果に加え、優れた断熱性も得られる。

さらに、フォームコア材は、難燃化されたもの、あるいは、少なくとも自己消火性を有するものであることが好ましい。

また、パネルの主要構成部分が F R Pの単板から構成される場合においても、柽量でより高強度、高剛性であり、かつ、より断熱性能に優れたコンテナを得るために、 F R Pで構成された各パネルの一部分を、上記のようなコアと F R P製スキン材とを含むサンドィツチ構造部分に形成することができる。

このサンドイッチ構造部分を、パネルの外側隅部分に設けることによって、好ましくは互いに隣接するパネルの外側境界部分に設けることによって、サンドィツチ構造部分が従来のコンテナのフレームと同様に、コンテナ全体に負荷される荷重を分担するため、パネルをより薄肉化できるようになり、より軽量で高強度、高剛性のコンテナが得られる。

本発明において、コアとその両側の F R P製スキン板とを含むサンドイッチパネルを成形するに際し、一体的に同時成形された連続した F R P製スキン板とコァ材とを、 F R P製スキン板成形後に接着剤などを用いて接合してもよいが、 F R P製スキン板を成形するときに同時に成形すると、後加工や組立の時間が削減でき好ましい。このとき、内側のスキン材はどのような材料を用いても構わないが、接着性や線膨張係数を考慮して、外側のスキン材となる一体的に同時に成形される F R P製スキン板と同様な材料で構成するのが好ましい。また、本発明においては、 F R Pで構成されるパネルは、上記のようなサンドイッチパネルを複数枚積層したものであってもよい。

F R Pにおける強化織維の種類は、とくに限定されず、炭素繊維やガラス繊維、ポリアラミド織維などの高強度，高弾性率織維を使用できる。とくに F R P製スキン板は、薄くて軽量でありながら、高強度、高弾性率をもたせる必要があることから、炭素繊維およびガラス繊維の少なくとも 1種を含んでいることが好ましい。なかでも、比強度、比弾性率により優れた炭素繊維が好ましい。特に引張強度が 3 G P a以上で、かつ、伸度が 1 . 3 %以上の炭素繊維を用いると、従来のコンテナに用いられるアルミニゥム合金製板と同様な耐貫通衝撃性が得られる。より好ましくは、引張強度が 4. 5 GP a以上で、かつ、伸度が 1. 7 %以上の炭素繊維である。

強化繊維の形態は、とくに限定されず、一方向に互いに並行に引き揃えられた強化織維のシートを、たとえば所定の角度をもって積層し、それにマトリクス樹脂を含浸するようにしてもよく、あるいは、強化繊維の織物を用いてもよい。特に強化織維の織物を用いると、生産性が良く、かつ、高強度、高弾性率の FRP とすることができ、しかも、高い耐貫通衝撃性が得られる。たとえば、上記引張強度が 4. 5 GP a以上で、かつ、伸度が 1. 7 %以上の炭素繊維の織物を用いて F R P板あるいは F R P製スキン板を成形すると、その厚みを t (mm) としたとき、比貫通最大荷重が 1 0 t (N) 以上になる。

なお、比貫通最大荷重は、衝撃試験機を用いて、中央部に 7 5 X 1 25 mmの開孔を有する支持台のその開孔上に 1 0 0 X 1 5 0 mmの F R P板を固定した後、 FRP板の中央部に、直径が 1 2. 7 mmで、重量が 1 2 k gの半球状の鋼製圧子を高さ 3 0 0 mmの位置から自然落下させたときの衝撃吸収荷重として測定す o

また、 FRPにおけるマトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フヱノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイ口ン樹脂、 A BS樹脂等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。火災時の対応を考えると、マトリクス樹脂として、難燃剤等を配合することによって難燃化されたものを用いるのが好ましい。難燃剤としては、たとえば、水酸化アルミニゥム、ハロゲン含有化合物を使用できる。さらに、貨物が生鲜食料品等の場合、特に内面側の F R P部位のマトリクス樹脂に抗菌 ·防かび剤などを配合することによって、抗菌 ·防かび化されたものを用いるのが好ましい。抗菌 ·防かび剤としては、たとえば、銀ゼオライト、クロ口へキシジンとアクリル酸エステル系樹脂とを反応させてポリマー化したものを用いることができる。また、本発明に係るカーゴコンテナにおいては、必要に応じて、内張材、たとえば、ステンレスシ一トの内張材を設けてもよい。

本発明のカーゴコンテナにおいて、主たる剛性保持部材として、コアと FRP 製スキン板とを含むサンドィツチパネルを用いる場合、パネルの曲げ剛性は少なくとも 1. 5 χ ΐ 0⁴ Ν · πι² であることが好ましい。これによつて、目標とするコンテナの強度、剛性が確保される。

また、カーゴコンテナとしては、取り扱い上、極力撓みの少ないことが好ましレ、。たとえば、支持スパン長 sでコンテナの長さ方向両端部を単純支持したときの撓みが sZ 2 0 0以下であることが好ましい。

さらに、カーゴコンテナのパネルには、フォークリフトのフォークの先端が当たったり、金属部品の落下などによる各種の衝撃力が加わることが考えられるので、それに対応できるように設計しておくことが好ましい。たとえば、パネルの衝撃吸収エネルギーが少なくとも 8 0 Jであることが好ましく、 1 5 0 J以上がより好ましく、 2 0 0 J以上がさらに好ましい。

なお、衝撃吸収エネルギーは、衝撃試験機を用いて、中央部に 5 0 0 x 5 0 0 mmの開孔を有する支持台のその開孔上に 6 0 0 X 6 0 0 mmのサンドィツチパネルを固定した後、パネルの中央部に、先端の幅が 1 0 0 mmで重量が 1 0 k g のフォークリフトのフォークの先端を擬した板状の鋼製圧子を高さ 2 mの位置から自然落下させたときの衝撃吸収エネルギーとして測定する。

以下に、本発明に係るカーゴコンテナの具体的な実施例を、図面を参照して説明する。

図 2は本発明の一実施例に係る船舶用冷凍コンテナの概略斜視図を示したものである。図 2において、パネル部材 1 1は、両側のサイドパネル 1 2 a、 1 2 b と、リアパネル 1 3と、フロアパネル 1 4 とを一体に同時成形した連続した FR P製のパネル部材に構成されている。このパネル部材 1 1の天井部に FR P製のルーフパネル 1 5、前面側にドア取付用の F R P製フレーム 1 6が設けられ、フレーム 1 6にスチール製ドアヒンジ 1 7を介して F R P製ドア 1 8が取り付けられている。ドアヒンジ 1 7は、フレーム 1 6およびドア 1 8にそれぞれインサ一ト成形されている。上記一体化パネル部材 1 1 とルーフパネル 1 5との接合部には、！¾?製上けた 1 9が設けられ、一体化パネル部材 1 1におけるサイドパネル 1 2 a、 1 2 bとフロアパネル 1 4 との接続部およびフロアパネル 1 4 とリアパネル 1 3との接続部には、？1¾ ?製下けた 2 0 3、 2 O bがそれぞれパネル部材 1 1 と一体に成形されている。フロアパネル 1 4の 4隅にはスチール製コーナ一ボスト（隅柱）が立設されているが、このうちサイドパネル 1 2 a、 1 2 bとリァパネル 1 3との間に位置するコーナ一ボスト 2 1は、パネル部材 1 1 と一体に成形されている。前面側のコーナーボスト 2 2 a、 2 2 bは、パネル部材 1 1 と一体に成形されてもよいし、別部材として、たとえば、ドア取付用の F R P製フレーム 1 6 と一体に成形されてもよい。フロアパネル 1 4の裏面には、複数の並行に延びる F R P製のはり 2 3が設けられている。また本実施例では、コンテナの各角部に、スチール製隅金具 2 4が取り付けられている。このようにして、船舶用冷凍コンテナ 1 0が構成されている。

上記カーゴコンテナ 1 0は、コアと F R P製スキン板とを含むサンドイッチパネルを有し、とくに一体化パネル部材 1 1は、このサンドイッチ構造を有し、かつ、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルが一体に成形されている。図 3は、本発明に係るサンドィツチパネルの概略縦断面を示したものである。図 3において、 2 5 a、 2 5 bは F R P製スキン板を示している。両スキン板 2 5 a、 2 5 bの間には、横断面箱形の F R P製部材 2 6を連接して配置することにより、両スキン板 2 5 a、 2 5 bを連結するウェブ 2 7が形成されている。このウェブ形成用 F R P製部材 2 6内にポリウレタンフォーム製のコア 2 8が配されている。両スキン板 2 5 a、 2 5 bを連結するウェブ 2 7によって、サンドィツチパネル、とくにスキン板 2 5 a、 2 5 bが補強されている。このウェブ形成用 F R P製部材 2 6は、後述の如く、横断面形状が I型や C型、 Z型のものであってもよい。また、ウェブ形成用 F R P製部材 2 6を間隔をあけて配設し、？只？製部材2 6 間部分にコア 2 8を配する構造とすることもでき、そのときさらに、 F R P製部材 2 6を中空断面構造とすることもできる。

このようなサンドィツチパネルの成形においては、少なくとも 2枚のパネル間にわたつて延びる F R P製スキン板 2 5 a、 2 5 bを先に成形し、両スキン板 2 5 a、 2 5 b間に F R P製部材 2 6、コア 2 8を配置して一体的に接合することもできるが、これらの部材を実質的に同時に一体成形することもでき、後者の方がより短時間のうちに能率良く成形できる。

図 4は、図 2のコンテナ 1 0におけるけた部分、とくに、下けた 2 0 aの部分の断面構造を示している。本実施例では、一体化部材 1 1のサンドイッチパネルを構成する FR P製スキン板 3 0 a、 3 0 b間に、けた構成用 FR P製部材 3 1 がー体的に成形されており、該 FR P製部材 3 1内にコア 3 2が配されている。このように形成されるけた 2 0 aにおいては、けた構成用 FRP製部材 3 1の強化繊維は、強度面から、けたの長さ方向に延びていることが好ましい。他のけたやコーナーポストも同様の構成を有している。

図 5は、図 2のコンテナ 1 0における、裏面に F R P製はり 2 3を備えた F R P製フロアパネル 1 4部のサンドイッチパネル構造を示している。図 5において、

3 3 a, 3 3 bは FRP製スキン板、 3 4は 1¾?製ゥェブ、 3 5はコアを示している。このサンドイッチパネルからなるフロアパネル 1 4の裏面に FR P製はり 2 3が設けられている。本実施例では、はり 2 3は、 FR P製スキン 3 6 と、箱形の F R P製部材 3 7と、コア 3 8とから構成されており、 FRP製スキン 3 6およびコア 3 8を有するサンドイッチ構造に構成されている。また、 FRP製部材 3 7の上下部に補強用炭素繊維 3 9が配されている。

このように構成されたカーゴコンテナ 1 0においては、従来のアルミニウム合金製のカーゴコンテナに比べて大幅な軽量化が可能である。例えば、両側のサイドパネル 1 2 a、 1 2 bと、リァパネル 1 3と、フロアパネル 1 4 とを一体に同時成形し、強化織維にガラス繊維を用いた FRP製のパネル部材 1 1に構成し、ルーフパネル 1 5、ドアフレーム 1 6、ドア 1 8を F R Pとし、上けた 1 9、下けた 2 0 a、 2 0 b、フロアパネル 1 4の裏面に設けたはり 2 3を C F (炭素繊維） / GF (ガラス繊維）のハイブリッド FRP、コーナーポストをスチール製とした構成で軽量化率は約 1 5 %に達する。また、同様のコンテナを構成する部品点数は、従来のコンテナに比較して約 1ノ 1 0と大幅に減少し、組立、製造に要する時間も従来の 1 /4以下と大幅に削減できる。

図 6は、本発明の別の実施例に係るコンテナの透視斜視図である。コンテナ 4 0は、両側のサイドパネル 4 1 a、 4 1 bと、リアパネル 4 2と、ルーフパネル

4 3と、フロアパネル 4 4とを有しており、前面のドア部は図示を省略してある < 各パネルはコアと FR P製スキン板とを含むサンドィツチパネルに構成されており、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルが一体に成形されている。各パネル同士の接続部には、同様にサンドィツチ構造を有するけた 4 5が設けられており、フロアパネル 4 の裏面には、サンドィツチ構造を有するはり 4 6が設けられている。なお、図 6における角度表示は、それぞれの部位における強化織維の 0 ° 方向を示している。

図 7は図 6における側板 4 1 a、 4 1 bおよびリアパネル 4 2の断面を示している。 5 0 a、 5 0 bは F R P製スキン板で、その強化繊維の形態は、ガラス繊維の一方向織物を 0 ° ± 5 ° 方向と、 9 0 ° ± 5 ° 方向と、 ± 4 5 ° ± 5 ° 方向とに積層し、厚み方向にステッチしたものである。両スキン板 5 0 a、 5 O bの間には、横断面箱形の F R P製ウェブ形成部材 5 1が連接して配置されており、該部材 5 1によって、両 F R P製スキン板 5 0 a、 5 0 bを連結するウェブ 5 1 aが形成されている。 F R P製ウェブ形成部材 5 1内にポリウレタンフォーム製のコア 5 2が配されている。ウェブ 5 1 aは、サンドィツチパネル、とくにスキン板 5 0 a、 5 0 bを補強している。ウェブ形成部材 5 1は、後述の如く、横断面形状が I型や C型、 Z型のものであってもよい。また、 F R P製ウェブ形成部材 5 1を間隔をあけて配設し、部材 5 1間部分にコア 5 2を配することもでき、さらに、部材 5 1を中空断面構造とすることもできる。

図 8は図 6におけるルーフパネル 4 3の断面を示し、 6 0 a、 6 0 bは F R P 製スキン板で、その強化織維の形態は、ガラス繊維の一方向織物を 0 ° ± 5。方向と、 9 0 ° ± 5 ° 方向と、 ± 4 5 ° ± 5 ° 方向とに積層し、厚み方向にステツチしたものである。両スキン板 6 0 a、 6 0 bの間には、横断面箱形の F R P製ウェブ形成部材 6 1が連接して配置されて両スキン板 6 0 a、 6 0 bを連結するウェブ 6 1 aが形成されており、部材 6 1内にポリウレタンフォーム製のコア 6 2が配されている。また、 F R P製ウェブ形成部材 6 1同士の接続部で、かつ、部材 6 1 とスキン板 6 0 a、 6 0 bの間には、剛性を向上するために強化繊維として炭素繊維を用いた C F R Pが配され、その形態は炭素繊維の一方向織物 6 3 を 0 ° ± 5 ° 方向、つまり、部材 6 1の長さ方向に配したものである。

図 9は図 6におけるフロアパネル 4 4部分の構造を示しており、フロアパネル 4 4 とその裏面に設けたはり 4 6 とを一体成形した構造を示している。 7 0 a、 7 0 bは F R P製スキン板で、両スキン板 7 0 a、 7 0 bの間には、横断面箱形の F R P製ウェブ形成部材 7 1が連接して配置されて両スキン板 7 0 a、 7 0 b を連結するウェブ 7 1 aが形成されており、部材 7 1内にポリウレタンフォーム製のコア 7 2が配されている。下側のスキン板 7 0 bと、はり 4 6の F R P製スキン 7 3とは一体に成形されており、スキン 7 3内に横断面箱形の FRP製部材 7 4が配され、その中に、ポリウレタンフォーム製のコア 7 5が配されている。そして、 FRP製部材 7 4の上下面に、補強用炭素織維の一方向織物 7 6を 0 ° 士 5 ° 方向、つまり、はり 4 6の長さ方向に配したものである。

図 1 0は図 6におけるけた 4 5と、ルーフパネル 4 3およびサイドパネル 4 1 aおよび/または 4 1 b、および/またはリアパネル 4 2を一体成形したコーナ一部の断面を示す。このけたの頂部および下部には剛性を向上するために C F R Pが配され、その強化繊維 8 1の形態は炭素織維の一方向織物を 0 ° ± 5 ° 方向、つまり、けたの長さ方向に積層したものである。なお、強化繊維 8 1は一方向の口一ビングを 0 ° ± 5 ° 方向に並べたものでもよく、また強化織維 8 1を含む C FR Pは、引抜成形された C FRPの硬化板ゃ棒材であってもよい。 8 2 a、 8 2 bは FR P製スキン板、 8 3は横断面箱形の FR P製けた形成部材、 8 4はポリウレタンフォーム製のコアを、それぞれ示している。 FRP製けた形成部材 8 3の強化織維は、 0 ° ± 5 ° 方向、つまり、けたの長さ方向に延びていることが好ましい。

このように構成されたカーゴコンテナ 4 0においては、強化繊維にガラス織維を用いた F R P製のスキン板の厚みが 1. 2mm、ポリウレタンフォーム製のコァの厚みが 5 0mmのサンドィツチパネルからなるパネルの場合、耐貫通衝撃性はスキン材の厚みが同じアルミニウム合金製のサンドィツチパネルと比較して約 3倍の 2 4 0 Jの衝撃吸収エネルギーを示し、大幅に向上できる。また、強度、剛性を確保しつつ、大幅な軽量化を達成できる。

なお、図 2や図 6に示したコンテナにおいては、サンドイッチパネルの両 F R P製スキン板間に横断面箱形の FR P製ウェブ形成部材を配する構造としたが、図 1 1に示すように、単に、両 FRP製スキン板 9 0 a、 9 O b間にコア 9 1を配しただけの構造とすることも可能である。特に、負荷の小さい部位では、このようなより簡素な構造とすることにより、軽量化をさらに促進できる。また、図 1 2に示すように、 F R P製スキン板 1 0 0 a、 1 0 0 b、コア 1 0 1を有するサンドィツチパネルの両スキン板 1 0 0 a、 1 0 0 b間を連結する F RP製ウェブ形成部材として、 Γ型の部材 1 0 2を用いることもできる。さらに、図 1 3に示すような C型の部材 1 0 3や、図 1 4に示すような Z型の部材 1 0 4 を用いることもできる。

さらに、本発明に係るカーゴコンテナにおいては、 FR P板や、 FRP製スキン板とコアを含むサンドィツチパネルの外面や内面に、さらにはコーナー部などに、 FRP製スチフナを設けることができる。 F R P製スチフナとしては、たとえば、図 1 5に示すように、 FR P製スキン板 1 0 5 a、 1 0 5 b、コア 1 0 6 を有するサンドィツチパネルの一方のスキン板に断面 I型のスチフナ 1 0 7を設けることができる。また、図 1 6に示すような断面 C型のスチフナ 1 0 8とすることもできる。さらに、図 1 7に示すように、ハツト型の FR P製部材 1 0 9によりスチフナを構成することもでき、部材 1 0 9の内部にコア 1 0 9 aを配して実質的にサンドィツチ構造のスチフナとしたり、あるいは、コア 1 0 9 aを配さないで中空のスチフナとしたりすることができる。

図 1 8は、本発明のさらに別の実施例に係るコンテナの透視斜視図である。本実施例に係るコンテナは、とくにエアカーゴコンテナとして好適なものである。本実施例に係るコンテナ 1 1 0においては、各パネルの主要部分は F R Pの単板から構成されている。コンテナ 1 1 0は、両側のサイドパネル 1 1 1 a、 1 1 1 bと、リァパネル 1 1 2と、ルーフパネル 1 1 3と、フロアパネル 1 1 4 と、ドア以外の部分を形成するフロントパネル 1 1 5とを有している。 1 1 6はアルミニゥム合金製底フレームを示している。フロントパネル 1 1 5には、アルミ二ゥム合金製ドア取り付け用フレーム 1 1 7がリベットにより接合されており、フレーム 1 1 7に、ドア 1 1 8が取り付けられている。ドア 1 1 8は、アルミニゥム合金製のドアフレーム 1 1 8 aに FR P製ドア板 1 1 8 bをリベッ卜で接合したものからなる。

図 1 9は、上記コンテナ 1 1 0のルーフパネル 1 1 3とサイドパネル 1 1 1 a, 1 1 l bあるいはリアパネル 1 1 2との接続部であるコーナー部の概略縦断面を示したものである。図 1 9において、 1 2 1は、 2枚のパネル間にわたって一体に成形された F R Pの単板を示している。コーナー部の内側には、 FR P製スキン 1 2 2が設けられ、 F R P板 1 2 1 とスキン 1 2 2との間にコア 1 2 3を配することによってサンドィツチ構造を有するスチフナ 1 2 4が構成されている。このコーナーに形成されたスチフナ 1 2 4は、コア 1 2 3を配さない、中空断面構造のスチフナとすることもできる。

図 2 0は、各パネル部において、部分的にサンドイッチ構造を有するスチフナを形成した場合の構造を示している。？1¾ ?板 1 2 1の外面側に（場合によっては内面側に）、 FRP製スキン 1 3 1が設けられ、 FRP板 1 2 1 と FRP製スキン 1 3 1 との間にコア 1 3 2を配することによってサンドィツチ構造を有するスチフナ 1 3 3が構成されている。このスチフナ 1 3 3 も、コア 1 3 2を配さない、中空断面構造のスチフナとすることができる。

これらスチフナ 1 2 4、 1 3 3のコア、スキンは、 FRP板 1 2 1の成形後に ?1^?板 1 2 1に接着剤を用いて接合してもよく、？尺？板 1 2 1を成形するときに同時に成形してもよい。

このようなエアカーゴコンテナ 1 1 0においては、現行のアルミニウム合金製のエアカーゴコンテナに対し、大幅な軽量化が可能になる。たとえば、一体に成形されるパネルの強化織維に炭素繊維を用いて C FR P (炭素繊維強化プラスチック）とし、ドア板を C FRP、フロアパネル、底フレーム、ドアフレームをァルミニゥム合金製として、これらをアルミニウム合金製リベットを用いて接合した構成で軽量化率は約 3 0 %に達し、フロアパネル、底フレーム、ドアフレームも C FRPとした場合には約 5 0 %にも達する。したがって、現行のアルミニゥム合金製のコンテナの重量約 9 0 k gに対し、少なくとも約 2 0〜3 0 k g軽くできる。また、同様のコンテナを構成する部品点数は、従来のコンテナに比較して約半分の 2 5点、リベット本数も約 2 0 0本と半分以下になり、組立、製造に要する時間が従来の約三分の二と大幅に削減できる。

また、各パネル間のコーナー部分や、各パネルの一部に、サンドイッチ構造のスチフナゃ中空スチフナを設けることにより、コンテナ全体としての必要な強度や剛性を容易に確保できるため、フレームレスとできるばかりでなく、各パネルの F R P単板部の薄肉化が可能となり、さらに軽量化率を向上することができる < 以上説明したように、本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。

A ) ? 1¾ ?の薄板ゃ？1? ?製スキン板とコァとのサンドィツチパネルを用いているために、高強度であるうえに軽量であり、貨物船や車両の経済的運行を可能にすることができる。また、少なくとも 2枚のパネルを一体に成形するので、さらに高い強度、剛性を確保できる。

B ) サンドィツチ構造を有するパネルをコンテナの構成部材として含むことにより、容易にコンテナ全体としての必要な強度、剛性の確保が可熊になり、フレームレスをはかることができるばかりでなく、板部分の一層の薄肉化が可能になり、さらに軽量化率を上げられる。

C ) 少なくとも 2枚のパネルを一体に成形するので、コンテナの組立、製造に必要な時間と費用を大幅に削減できる。

D ) 炭素繊維織物を用いた場合には、剛性、強度の他、耐衝撃性も向上できる。

E ) サンドィツチ構造を有するパネルのとくにコアに断熱性に優れた材料を用いることにより、軽量でありながら優れた冷凍、冷蔵、保冷、保温性能を有する力 —ゴコンテナを実現できる。

産業上の利用可能性

本発明のカーゴコンテナは、軽量で、かつ、コンテナとして充分な強度、剛性を備え、しかも、その組立、製造に必要な時間と費用を大幅に削減できる。また、コアと F R P製スキン板とを含むサンドィツチパネルを用いて構成したカーゴコンテナは、優れた冷凍、冷蔵、保冷、保温性能を有する。したがって、とくに船舶用、トラック用、貨物列車用のカーゴコンテナなどとして有用である。

Claims

言青求の範囲

1 . 互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルが、一体に成形された F R P板を用いて構成されていることを特徵とするカーゴコンテナ。

2 . 前記少なくとも 2枚のパネルがフロアパネルとサイドパネルである、請求項 1のカーゴコンテナ。

3 . 前記少なくとも 2枚のパネルがルーフパネルとサイドパネルである、請求項 1のカーゴコンテナ。

4 . 前記少なくとも 2枚のパネルがフロアパネル、サイドパネルおよびリアパネルである、請求項 1のカーゴコンテナ。

5 . 前記少なくとも 2枚のパネルがルーフパネル、サイドパネルおよびリアパネルである、請求項 1のカーゴコンテナ。

6 . 前記少なくとも 2枚のパネルがフロアパネル、サイドパネル、リアパネルおよびルーフパネルである、請求項 1のカーゴコンテナ。

7 . 前記少なくとも 2枚のパネルの少なくとも一部が、コアと F R P製スキンとを含むサンドィツチ構造を有している、請求項 1のカーゴコンテナ。

8 . 前記少なくとも 2枚のパネルが F R P製スチフナを有している、請求項 1のカーゴコンテナ。

9 . 前記少なくとも 2枚のパネルが、コアと F R P製スキンとを含むサンドイツチ構造を有するスチフナを備えている、請求項 1のカーゴコンテナ。

1 0 . 前記少なくとも 2枚のパネルが、中空断面構造を有する F R P製スチフナを備えている、請求項 1のカーゴコンテナ。

1 1 . 前記少なくとも 2枚のパネルの内側コーナー部分に前記スチフナが設けられている、請求項 8ないし 9のいずれかに記載のカーゴコンテナ。

1 2 . 前記 F R P板の強化織維が、前記互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルにわたつて延びている、請求項 1のカーゴコンテナ。

1 3 . 主たる剛性保持部材として、コアと F R P製スキン板とを含むサンドイツチパネルを有し、かつ、互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルが一体に成形されていることを特徴とするカーゴコンテナ。

1 4 . 前記少なくとも 2枚のパネルがフロアパネルとサイドパネルである、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

1 5 . 前記少なくとも 2枚のパネルがルーフパネルとサイドパネルである、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

1 6 . 前記少なくとも 2枚のパネルがフロアパネル、サイドパネルおよびリアパネルである、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

1 7 . 前記少なくとも 2枚のパネルがルーフパネル、サイドパネルおよびリアパネルである、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

1 8 . 前記少なくとも 2枚のパネルがフロアパネル、サイドパネル、リアパネルおよびルーフパネルである、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

1 9 . 前記少なくとも 2枚のパネルが F R P製スチフナを有している、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 0. 前記少なくとも 2枚のパネルが、コアと FRP製スキンとを含むサンドィツチ構造を有するスチフナを備えている、請求項 1 3のカーゴコンデナ。

2 1. 前記少なくとも 2枚のパネルが、中空断面構造を有する FR P製スチフナを備えている、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 2. パネルの曲げ剛性が少なくとも 1. 5 X 1 0⁴ N · m² である、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 3. 支持スパン長 sで長さ方向両端部を単純支持したときの橈みが sZ 2 0 0 以下である、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 4. パネルの衝撃吸収エネルギーが少なくとも 8 0 Jである、請求項 1 3の力ーゴコンテナ。

2 5. 熱漏洩率が 1. 5 X 1 0⁵ J/hr · °C以下である、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 6. 前記 FR P製スキン板の強化繊維が、前記互いに隣接する少なくとも 2枚のパネルにわたって延びている、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 7. F R P製けたをさらに有している、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

2 8. 強化繊維が FRP製けたの長さ方向に延びている、請求項 2 7のカーゴコンテナ。

2 9. 前記コアが合成樹脂製フォームからなる、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

3 0. 前記コアの熱伝導率が 1 5 0 J/m · hr · °C以下である、請求項 2 9の力ーゴコンテナ。

3 1. 前記コアの密度が 5 Okg/m³ 以下である、請求項 2 9のカーゴコンテナ _c

3 2. 前記 FRP製スキン板が、実質的にパネルの長さ方向に延びる強化繊維と、実質的にパネルの幅方向に延びる強化織維と、実質的にそれら長さ方向および幅方向の中間の方向に延びる強化繊維とを含んでいる、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

3 3. 前記 FRP製スキン板が強化繊維の織物を含んでいる、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

3 4. 前記 FRP製スキン板がガラス繊維および炭素織維の少なくとも 1種を含んでいる、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

3 5. 前記 FR P製スキン板が、引張強度が 3 GP a以上で、かつ、伸度が 1. 3 %以上である炭素織維を含んでいる、請求項 3 のカーゴコンテナ。

3 6. 互いに対向する FRP製スキン板がウェブで連結されている、請求項 1 3 のカーゴコンテナ。

3 7. フ πァパネルの裏面にはりが設けられている、請求項 1 3のカーゴコンテナ。

3 8. フロアパネルにおける互いに対向する F R P製スキン板がウェブで連結されており、かつ、前記はりが前記ウェブの位置に対応する位置に設けられている請求項 3 7のカーゴコンテナ。

3 9. 前記はりが、コアと FRP製スキンとを含むサンドイッチ構造を有している、請求項 3 7のカーゴコンテナ。

4 0. 前記 FR P製スキン板のマトリクス樹脂が難燃剤を含んでいる、請求項 1 3のカーゴコンテナ。 1. 前記 FR P製スキン板のマトリクス樹脂が抗菌 '防かび剤を含んでいる、請求項 1 3のカーゴコンテナ。 4 2. ステンレスシートの内張材を有している、請求項 1 3のカーゴコンテナ。 4 3. 冷凍用である請求項 1 3のカーゴコンテナ。 4 4. 冷蔵用である請求項 1 3のカーゴコンテナ。

4 5. 保冷用である請求項 1 3のカーゴコンテナ。 4 6. 保温用である請求項 1 3のカーゴコンテナ。