(57)【要約】【課題】応力集中が発生しやすい船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造の隅部において、その隅部を形成するＲ部における応力集中を効果的に抑制することができ、開孔構造を構成する板材の厚さを厚くする必要がなく、開孔構造の重量増加によりコストアップすることのない船体の開孔構造を提供する。【解決手段】船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造において、その開孔の隅部を形成する両辺を、各辺の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部とし、上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部を、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔内側又は外側に形成して船体の開口構造を構成した。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造において、その開孔の隅部を形成する両辺を、各辺の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部としたことを特徴とする船体の開孔構造。
【請求項２】
上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部が、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船体の開孔構造。
【請求項３】
上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部が、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔外側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船体の開孔構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は客船等の船体において多く設けられる窓やドア用等の開孔構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の客船の船体の開孔構造を示す部分側面図である。
【０００３】
図中１は船体で、その船側外板２には、窓用の開孔３やドア用の開孔４等が設けられており、その開孔３、４の隅部５には、図示のようにＲ部が設けられ、応力集中をできるだけ抑制するような開孔構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の船体の開孔構造においては、開孔３、４の隅部５に設けられたＲ部によって、隅部５の応力集中を抑制するように配慮されているが、従来の船体の開孔構造においては、隅部５に設けられるＲ部は、隅部５を形成する両辺に連続する単一径のＲ部となっているため、航行中に船体が波等の影響により剪断変形し、船体の船側外板２に設けられている開孔構造の開孔３，４の隅部を形成するＲ部の中間部において、応力集中が発生することは避けられず、この部分にクラックを生じたり、クラック部から板材が腐食し、そこから生じる錆により塗装等が汚れることもあり、その補修に多くの手間とコストを必要としていた。
【０００５】
そのため従来は、応力集中が発生しやすい開孔構造の隅部のＲ部の発生応力を許容応力以下にすべく、開孔構造を構成する板材の厚さを厚くして対処しているが、そのために開孔構造の重量が増加し、コストがアップする等の問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決することを課題とするもので、応力集中が発生しやすい船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造の隅部において、その隅部を形成するＲ部における応力集中を効果的に抑制することができ、開孔構造を構成する板材の厚さを厚くする必要がなく、開孔構造の重量増加によりコストアップすることのない船体の開孔構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造において、その開孔の隅部を形成する両辺を、各辺の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部としたことを特徴とする船体の開孔構造とした。
【０００８】
これにより、応力集中が発生しやすいＲ部の中間部は、従来のＲ部よりも大径のＲ部となるので、その部分に発生する応力集中を効果的に抑制することができ、開孔構造を構成する板材の厚さを厚くする必要がなく、開孔構造の重量増加によるコストアップ等を避けることができる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部が、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船体の開孔構造とした。
【００１０】
これにより、請求項１のものにおいて、開孔構造の隅部の大径のＲ部が開孔内に入り込んで開孔面積を縮少する割合を少くすることができ、隅部に広い開孔面積を確保することができる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部が、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔外側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の船体の開孔構造とした。
【００１２】
これにより、丸みを持った曲線状の隅部が直角状の隅部形状に対し開孔外側に形成される形状の開孔構造においても、請求項１のものと同様に、その部分における応力集中を効果的に抑制することができ、開口構造を構成する板の厚さを厚くする必要がなく、開孔構造の重量増加によるコストアップ等を避けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の船体の開孔構造の第１の実施形態について、図１及び図２により説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造の隅部形状説明図である。
【００１５】
図中４は図５に示す船体１の船側外板２に設けられるドア用の開孔構造の開孔で、６はその開孔４の隅部５を形成する直線状の各辺を示す。
【００１６】
図中点線で示す隅部５は、従来の開孔構造における形状を示す。
【００１７】
従来の隅部５は、点線で示すように、隅部５に設けられるＲ部は、隅部５を形成する両辺６の直線部に連続する単一径のＲ部となっている。
【００１８】
これに対し、本発明の第１の実施形態においては、図中実線で示すように、隅部５は、隅部５を形成する各辺６の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続され、図示のように丸みを持った滑らかな曲線状の隅部５に形成されている。
【００１９】
図２は、図１において点線で示す形状に形成された隅部を有する従来の船体の開孔構造と、実線で示す形状に形成された隅部を有する本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造の応力分布比較図である。
【００２０】
図２の（ａ）は、図１において点線で示す従来の船体の開孔構造において、例えばＯＡ間、ＯＢ間が３００ｍｍの場合、Ｒ部の半径を３００ｍｍとして形成した隅部５に矢印方向に応力が作用した時の、ＡからＢに到る各位置における開孔エッジ応力を示し、隅部５を形成するＲ部のＸ印で示す中央部において、応力集中のピークが発生していることを示している。
【００２１】
これに対し、図２の（ｂ）は、図１において実線で示す本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造において、例えばＯＡ間、ＯＢ間が３００ｍｍの場合、小径のＲ部の半径を従来のＲ部の半径３００ｍｍに対しその半分の１５０ｍｍとし、大径のＲ部の半径を従来のＲ部の半径３００ｍｍに対し２倍近い５６０ｍｍとして形成した隅部５に、矢印方向に応力が作用した時のＡからＢに到る各位置における開孔エッジ応力を示し、隅部５を形成する大径のＲ部のＸ印で示す中央部において、応力集中のピークが発生していることを示している。
【００２２】
この図２の（ａ）、（ｂ）を比較すると、Ｒ部のＸ印で示す中央部において発生する開孔エッジ応力は、図１において点線で示す従来の船体の開孔構造に対し、図１において実線で示す本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造においては、その応力集中のピーク値が約１５％程度低減されている。
【００２３】
これにより、船体の開孔構造において、開孔４の隅部５を形成する両辺６を、各辺６の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部とすることで、船体の開孔構造の隅部を形成するＲ部の応力集中を効果的に抑制できることが解る。
【００２４】
次に、本発明の船体の開孔構造の第２の実施形態について、図３及び図４により説明する。
【００２５】
図３は本発明を客船のバルコニーの開孔に適用した例を示す、本発明の第２の実施形態に係る船体の開孔構造の部分側面図で、図４は図３に示す開孔構造の開孔の隅部の部分拡大図である。
【００２６】
本発明の第２の実施形態に係る船体の開孔構造においても、図１に示す第１の実施形態と同様に、その開孔構造は、船側外板２に設けられているバルコニー用の開孔７の隅部５の形状は、隅部５を形成する各辺６の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部に形成されているが、第２の実施形態においては、第１の実施形態において、上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部５が、各辺６の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔内側に形成されているのとは逆に、その隅部５は、直角状の隅部形状に対し開孔外側に形成されている。
【００２７】
例えば、図４に示すように、各辺６の直線部に連続する小径のＲ部の半径を２００ｍｍとして、その小径のＲ部に連続する大径のＲ部の半径を小径のＲ部の半径の２．５倍の５００ｍｍとすることで、図示のように丸みを持った滑らかな曲線状の隅部５を直角状の隅部形状に対し開孔外側に形成せしめることができる。
【００２８】
このように、曲線状の隅部５を直角状の隅部形状に対し開孔外側に形成させたものにおいても、その隅部５は各辺６の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部を接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部５に形成せしめることにより、小径のＲ部や大径のＲ部がなく、単一の半径のＲ部で開孔構造の隅部が直角状の隅部形状に対し単に開孔外側に形成されている従来の開孔構造のものよりも、Ｒ部の中央部において発生する開孔エッジ応力のピーク値は、本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造と同程度にほぼ１５％程度低減させることができる。
【００２９】
また、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、水平な辺６の直線部に連続する小径のＲ部の半径を、垂直な辺６の直線部に連続する小径のＲ部の半径を同一にして隅部を形成せしめているが、両小径のＲ部の半径を異ならせてもよい。
【００３０】
また、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、小径のＲ部の半径や大径のＲ部の半径を従来のＲ部の半径と対比して例示的に概略寸法で示したが、これらの寸法は、船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造においてデザインされる開孔の形状寸法や、航行中の船体の開孔構造に作用する応力、開口構造の材質、確保すべき開孔面積等を勘案し、最適寸法に設計されることは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に係る船体の開孔構造は、船体に設けられる窓やドア用等の開孔構造において、その開孔の隅部を形成する両辺を、各辺の直線部に連続する小径のＲ部と、それに連続する大径のＲ部で接続し、丸みを持った滑らかな曲線状の隅部としたので、Ｒ部に発生する応力集中を効果的に抑制することができ、開孔構造を構成する板材の厚さを厚くする必要がなく、開孔構造の重量増加によるコストアップ等を避けることができる。
【００３２】
また、請求項２に係る船体の開孔構造は、上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部が、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔内側に形成されているので、請求項１のものにおいて、開孔構造の隅部の大径のＲ部が開孔内に入り込んで開孔面積を、縮小する割合を少くすることができ、隅部に広い開孔面積を確保することができる。
【００３３】
また、請求項３に係る船体の開孔構造は、上記の丸みを持った滑らかな曲線状の隅部が、各辺の直線部を延長して形成される直角状の隅部形状に対し、開孔外側に形成されているので、丸みを持った曲線状の隅部が直角状の隅部形状に対し開孔外側に形成される形状の開孔構造においても、請求項１のものと同様に、その部分における応力集中を効果的に抑制することができ、開口構造を構成する板材の厚さを厚くする必要がなく、開孔構造の重量増加によるコストアップ等を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造の隅部形状説明図である。
【図２】従来の船体の開孔構造と本発明の第１の実施形態に係る船体の開孔構造の応力分布比較図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る船体の開孔構造の部分側面図である。
【図４】図３に示す開孔構造の隅部の部分拡大図である。
【図５】従来の客船の船体の開孔構造を示す部分側面図である。
【符号の説明】
１　船体
２　船側外板
３　窓用の開孔
４　ドア用の開孔
５　隅部
６　辺
７　バルコニーの開孔
Ｒ　隅部を形成するＲ部の半径
Ｘ　応力集中の発生する部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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