(57)【要約】  本発明は、金属から製造される船体プレート（２）と、１組の長手方向補強材と、１組の横方向補強材とを備える船舶船体に関し、上記１組の長手方向補強材のうちの少なくとも１つの長手方向補強材（３）が船体プレート（２）と上記１組の横方向補強材のうちの少なくとも１つの横方向補強材（４）との間に配置され、船体プレート（２）の内側（５）に接続される。この船舶船体は、船体プレート（２）が１０ｍｍ未満の厚さを有することと、上記少なくとも１つの長手方向補強材（３）が上記船体プレート（２）と同じ金属から製造され、船体プレート（２）の厚さに対して横方向にはずむように構成される少なくとも１つの弾性セグメント（６）を備えることと、上記弾性セグメント（６）が１０ｍｍを超えかつ５０ｍｍ未満の圧縮時に最大限まで圧縮されるように構成されることと、を特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属から製造される船体プレート（２）と、１組の長手方向補強材と、１組の横方向補強材とを備え、前記１組の長手方向補強材のうちの少なくとも１つの長手方向補強材（３）が、前記船体プレート（２）と前記１組の横方向補強材のうちの少なくとも１つの横方向補強材（４）との間に配置され且つ前記船体プレート（２）の内側（５）に接続される、船舶船体であって、前記船体プレート（２）が１０ｍｍ未満の厚さを有しており、前記少なくとも１つの長手方向補強材（３）が前記船体プレート（２）と同じ金属から製造されており、前記船体プレート（２）の厚さに対して横方向にはずむように構成される少なくとも１つの弾性セグメント（６）を備えており、前記弾性セグメント（６）が、１０ｍｍを超えかつ５０ｍｍ未満の圧縮時に、最大限まで圧縮されるように構成されることを特徴とする、船舶船体。
【請求項２】
前記船体プレート（２）の厚さが１ｍｍを超える、請求項１に記載の船舶船体。
【請求項３】
前記船体プレート（２）の厚さが５ｍｍ未満、好適には３ｍｍ未満である、請求項１または２に記載の船舶船体。
【請求項４】
前記少なくとも１つの長手方向補強材（３）の前記少なくとも１つの弾性セグメント（６）が、前記船体プレート（２）の座屈荷重の７０％超、好適には８０％超に相当する外力が適用されるときにはずみ始めるように構成される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項５】
前記少なくとも１つの長手方向補強材（３）の前記少なくとも１つの弾性セグメント（６）が、前記船体プレート（２）の座屈荷重の９５％超、好適には９８％超に相当する外力が適用されるときに最大限まで圧縮されるように構成される、請求項１から４までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項６】
前記少なくとも１つの長手方向補強材（３）が、前記弾性セグメント（６）の２つに接続されて前記弾性セグメント（６）の２つを分離する剛性セグメント（７）を備える、請求項１から５までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項７】
前記長手方向補強材（３）の前記剛性セグメント（７）が前記少なくとも１つの横方向補強材（４）に接続され、前記長手方向補強材（３）の前記２つの弾性セグメント（６）の各々が前記船体プレート（２）の前記内側（５）に接続される、請求項６に記載の船舶船体。
【請求項８】
前記少なくとも１つの長手方向補強材（３）が、前記２つの弾性セグメント（６）及び前記剛性セグメント（７）の少なくとも一部分を形成する、長手方向屈曲部を有するプレートを備える、請求項６または７に記載の船舶船体。
【請求項９】
前記長手方向補強材（３）の前記プレートが前記船体プレート（２）の厚さより小さい厚さを有する、請求項８に記載の船舶船体。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの横方向補強材（４）が横方向隔壁である、請求項１から９までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの横方向補強材（４）が横方向フレームである、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項１２】
前記船体プレート（２）および前記少なくとも１つの長手方向補強材（３）がフェライト−オーステナイトステンレス鋼から製造される、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項１３】
前記船舶船体が滑走艇タイプである、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の船舶船体。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の船舶船体を備える船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、船舶のための、軽量構造の形態の、金属から製造される船舶船体（ｍａｒｉｎｅ  ｈｕｌｌ）に関する。詳細には、本発明は、金属から製造される船体プレートと、１組の長手方向補強材と、１組の横方向補強材とを備える船舶船体に関する。上記１組の長手方向補強材のうちの少なくとも１つの長手方向補強材が船体プレートと上記１組の横方向補強材のうちの少なくとも１つの横方向補強材との間に配置され、船体プレートの内側に接続される。第２の態様では、本発明は、このような船舶船体を備える船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来的および慣例的には、プライベート用、民間用または軍用の滑走艇（ｐｌａｎｉｎｇ  ｂｏａｔ）などの、軽量であることを必要とする船舶の船体はアルミニウムまたはプラスチックから製造される。しかし、このような軽量構造の大型ボート（１０ｍを超える）さらには小型ボート（１０ｍ未満）はいくつかの欠点を有する。プラスチックボートの大きな欠点は、サイズおよび重量の関係で比較的脆く、激しく座礁する場合または天然港に停泊するときに岩壁に衝突する場合には船体に亀裂が発生するおそれがあることである。プラスチックボートの別の欠点は、プラスチックが老朽化したりプラスチックに亀裂が発生したりするのを防止するために、例えば、洗浄、水中塗装（ｕｎｄｅｒ  ｗａｔｅｒ  ｐａｉｎｔｉｎｇ）、ワックスがけ、研磨などの、ケアおよび保守管理を頻繁に必要とすることである。しかし、プラスチックの老朽化を完全に防止することができず、数年経過しただけで、空気、水、ＵＶ放射および水生生物がプラスチックの特性を劣化させる。プラスチックの船舶船体は長さおよび幅で約±１％の比較的大きい公差を有し、また、形状が安定しないことから、船舶の固定具および他の構造物の高価で時間のかかる取り付け作業を必要とする。アルミニウムなどの軽金属から製造されるボートの大きな欠点は、一般には単一の湾曲パネルである複数のパネルからこれらのボートの船体を一体に溶接する必要があり、それにより船舶の流体力学特性が制限を受けることである。パネルの間の接合部または溶接線は船体の脆弱箇所であり、ボートを推進させるときに水から外部応力を受けることから、溶接線のところのみに亀裂および漏洩が発生することも少なくない。また、座礁時などでも溶接線に亀裂が発生するおそれがある。さらに、アルミニウムボートは時間が経過すると材料全体が疲労するという欠点を有する。加えて、軽量金属船体のボートは、船体プレートの座屈荷重制限値が低いことと、船体プレートを担持するボートの枠体または１組の長手方向補強材および横方向補強材の全体が剛性を有して柔軟性を有さないこととを理由として、外部応力に対して簡単に座屈する。これらのひずみは外観の問題と共に流体力学的問題も発生させ、結果として最大速度および運動性を低下させる。プラスチックから製造される船舶船体と同様に、アルミニウムから製造される船舶船体も長さおよび幅で約±１％の比較的大きい公差を有し、したがって、船舶の固定具および他の構造物の高価で時間のかかる取り付け作業を必要とする。
【０００３】
小型快速船および駆逐艦のような高速軍艦などの、高速非滑走艇（ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｎｏｎ−ｐｌａｎｉｎｇ  ｂｏａｔ）または高速ディスプレースメントボートの船体は、最も多くは、接合される厚鋼板から製造される。このような船体プレートの一般的な厚さは１５〜３０ｍｍであり、溶接によって相互接続される。上記のボートが大きい外部応力に耐える場合でも、アルミニウムボートと同様に、永久ひずみが発生するおそれがある。このタイプの鋼ボートの別の大きな欠点は、それらのサイズと比較して重量が大きいことであり、それにより推進に大量の燃料が消費されることになり、プライベート用途目的にはあまり適さない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、既知の船舶船体の上記で言及した欠点および短所を排除すること、および、改善された船舶船体を提供することである。本発明の主目的は、軽量構造であり、同時に外部負荷／外部応力を受けるときに永久ひずみに強く抵抗する、導入部で定義されるタイプの改善された船舶船体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、少なくとも主目的が、独立請求項で定義される特徴を有する、導入部で定義される船舶船体および船舶によって達成される。本発明の好適な実施形態が従属請求項でさらに定義される。
【０００６】
したがって、本発明の第１の態様によると、導入部で定義されるタイプの船舶船体が提供され、これは、船体プレートが１０ｍｍ未満の厚さを有することと、船体の少なくとも１つの長手方向補強材が上記船体プレートと同じ金属から製造され、船体のプレート厚さに対して横方向にはずむ（spring）（換言すれば、伸縮する）ように構成される少なくとも１つの弾性セグメントを備えることと、上記弾性セグメントが１０ｍｍを超えかつ５０ｍｍ未満の圧縮時に最大限まで圧縮される（bottom）ように構成されることとを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様によると、このような船舶船体を備える船舶が提供される。
したがって、本発明は、船体の下部構造の一部分である少なくとも１つの長手方向補強材を弾性を有するように製造することにより、船体プレートに永久ひずみを発生させることなく長手方向補強材が大きい外部負荷を吸収するという考えに基づく。
【０００８】
本発明の好適な実施形態によると、上記少なくとも１つの長手方向補強材の少なくとも１つの弾性セグメントが、船体プレートの座屈荷重の７０％超、好適には８０％超に相当する外力が適用されるときにはずみ始める（換言すれば、縮み始める）ように構成される。
【０００９】
好適な実施形態によると、上記少なくとも１つの長手方向補強材の少なくとも１つの弾性セグメントが、船体プレートの座屈荷重の９５％超、好適には９８％超に相当する外力が適用されるときに最大限まで圧縮されるように構成される。
【００１０】
好適には、上記少なくとも１つの長手方向補強材は、上記弾性セグメントの２つに接続されてそれらの弾性セグメントの２つを分離する剛性セグメントを備える。これにより、長手方向補強材が縦材として機能するようになり、同時に弾性を有するようになる。
【００１１】
別の好適な実施形態では、長手方向補強材の剛性セグメントが上記少なくとも１つの横方向補強材に接続され、ここでは、長手方向補強材の２つの弾性セグメントの各々が船体プレートの内側に接続される。
【００１２】
より好適には、上記少なくとも１つの長手方向補強材が長手方向屈曲部を有するプレートを備え、プレートが上記２つの弾性セグメント及び剛性セグメントの少なくとも一部分を形成する。
【００１３】
本発明の別の利点および特徴がその他の従属請求項さらには好適な実施形態の以下の詳細な説明で見られる。
添付図面を参照する好適な実施形態の以下の詳細な説明より、本発明の上で言及した特徴および利点ならびに他の特徴および利点がより完全に理解されることは明確である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】複数の長手方向補強材を示している、本発明による船舶船体の一部分を示す概略断面図である。
【図２】負荷を受けていない状態の第１の実施形態による長手方向補強材を示している、本発明による船舶船体の一部分を示す概略断面図である。
【図３】部分的に圧縮されている状態の長手方向補強材を示している、図２に一致する概略断面図である。
【図４】負荷を受けていない状態の第２の実施形態による長手方向補強材を示している、本発明による船舶船体の一部分を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の態様によると、本発明は全体として１で示される船舶船体（hull）に関し、第２の態様によると、このような船体を備える船舶に関する。船体１は高速滑走船舶または高速滑走艇で使用されるのに特に適する軽量船体のグループに属するが、高速ディスプレースメントボート（換言すれば、排水型船）で使用されても大きな利点が得られる。
【００１６】
最初に図１を参照すると、本発明による船舶船体１の一部分の断面が示される。船体１が、１つまたは複数の接合されるセグメントから構成され得る、金属から製造される船体プレート２、さらには、１組の長手方向補強材および１組の横方向補強材から構成されるフレームワークを通常の形で備える。１組の長手方向補強材が等しいまたは異なる形状／機能を有してよい複数の長手方向補強材を備え、１組の横方向補強材が等しいまたは異なる形状／機能を有してよい複数の横方向補強材を備える。例えば、各横方向補強材４は横方向フレームまたは横方向隔壁であってよい。
【００１７】
上記１組の長手方向補強材が全体として３で示される少なくとも１つの長手方向補強材を備え、上記１組の横方向補強材が少なくとも１つの横方向補強材４を備え、上記少なくとも１つの長手方向補強材３が船体プレート２と上記少なくとも１つの横方向補強材４との間に配置される。上記少なくとも１つの長手方向補強材３が船体１の船首から船体１の船尾まで全体的にまたは部分的に延在し、船体プレート２の内側５さらには上記少なくとも１つの横方向補強材４の外部に接続される。好適には、１組の長手方向補強材は本発明による複数のまたは１つの長手方向補強材３を備える。
【００１８】
１組の横方向補強材は横方向フレームまたは横方向隔壁あるいはその組み合わせから構成され、これらは形状が安定しており、したがって、船舶の固定具または他の構造物に対して良好に画定される内部インターフェースを与える。
【００１９】
本発明によると、船体プレート２は金属から製造されなければならず、１０ｍｍ未満の厚さを有さなければならない。好適には、船体プレート２は複数のセグメントから構成され、これらは縁部が接合されるように構成され、溶接／融着およびその後の熱処理により互いに接合される。この処理により、脆弱なジョイントを有さない一様な構造を有する船舶船体１が与えられる。船体プレート２のセグメントは好適にはデータモデルに基づいてレーザ切断され、それにより可能な限り高い精度が得られる。さらに、船体プレート２のセグメントは好適にはハイドロフォーミングによって圧縮成形される。上述した船体プレートの好適な製造法により、船体プレート２の形状に非常に高い精度を有する所定の形状が与えられ、それにより、船舶の固定具および他の構成要素を個別に適合させることの必要性が大幅に軽減されるかまたは完全に排除される。
【００２０】
好適には、船体プレート２の厚さは１ｍｍを超えかつ５ｍｍ未満である。最も好適には、船体プレート２の厚さは３ｍｍ未満である。
好適には、船体プレート２はフェライト−オーステナイトステンレス鋼から製造され、これは耐食性を有しかつ高い強度を有するが、最適な加工性および溶接性を与えるくらいの延性も有する。また、長手方向補強材３は船体プレート２と同じ金属から製造されなければならず、それにより、船体プレート２と長手方向補強材３との間を可能な限り良好に接合させることができ、本発明を可能な限り良好に機能させることができる。
【００２１】
次に図２および３を参照すると、それぞれ、負荷を受けていない状態および部分的に圧縮されている状態の、第１の実施形態による長手方向補強材３を有する本発明による船舶船体１の一部分の概略断面図が示される。
【００２２】
長手方向補強材３が、船体プレート２の厚さに対して横方向にはずむように配置される少なくとも１つの弾性セグメント６を備え、上記弾性セグメント６は好適には長手方向補強材３に沿って長手方向に延在する。示される実施形態では、弾性要素６は伸びたＳ形状を有する。上記弾性セグメント６または長手方向補強材３は、１０ｍｍを超えかつ５０ｍｍ未満の圧縮時に、最大限まで圧縮されるように構成される。言い換えると、外力が適用されると、船体プレート２が内側に押圧され、同時に、弾性セグメント６がはずんで適用される外力を吸収し、それにより、船体プレート２に永久ひずみが発生することが防止される。
【００２３】
好適には、長手方向補強材３の少なくとも１つの弾性セグメント６は、船体プレート２の座屈荷重の７０％超、より好適には８０％超に相当する外力が適用されるときにはずみ始めるように構成される。さらに、好適には、長手方向補強材３の少なくとも１つの弾性セグメント６は、船体プレート２の座屈荷重の９５％超、より好適には９８％超に相当する外力が適用されるとき、最も好適には船体プレート２の座屈荷重の１００％に相当する外力が適用されると同時に、最大限まで圧縮されるように構成される。本明細書で座屈荷重が使用される場合、船体プレート２に永久ひずみが発生するかまたは船体プレート２が座屈するときの荷重を意味する。
【００２４】
長手方向補強材３は、好適には、２つの弾性要素６、さらには、上記２つの弾性セグメント６に接続されてそれらの２つの弾性セグメント６を分離する剛性セグメント７を備える。言い換えると、剛性セグメント７が中央に配置され、長手方向補強材３は長手方向補強材３に平行に延在する仮想平面を中心として対称であり、船体プレート２に対して直角である。剛性セグメント７は従来の縦材の機能を果たす。好適な実施形態では、剛性セグメントは、平坦な帯状プレート９に好適には接続される断面が波形状または蛇行（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）形状のプレートセグメント８を備える。帯状プレート９は断面が波形状のプレートセグメント８の波頭に接続され、したがって、上記少なくとも１つの横方向補強材４に接続される長手方向補強材３の一部分となる。
【００２５】
長手方向補強材３の剛性セグメント７が上記少なくとも１つの横方向補強材４に接続され、長手方向補強材３の２つの弾性セグメント６の各々が船体プレート２の内側５に接続される。好適には、長手方向補強材３は長手方向屈曲部を有するプレートから製造され、このプレートが長手方向補強材３の大部分を構成し、つまり、２つの弾性セグメント６及び剛性セグメント７の少なくとも一部分となる。好適には、長手方向補強材３を構成するプレートの厚さは船体プレート２の厚さより小さい。好適な実施形態では、剛性セグメント７が船体プレート２の内側５に接触するとき、長手方向補強材３が最大限まで圧縮される。
【００２６】
次に図４を参照すると、負荷を受けていない状態の長手方向補強材３の代替的な第２の実施形態が示されている。
この実施形態では、剛性セグメント７が、第１の実施形態の剛性セグメントと同様に、平坦な帯状プレート９に好適には接続される断面が波形状または蛇行形状のプレートセグメント８を備える。しかし、断面が波形状のプレートセグメント８が長手方向補強材３の大部分である長手方向屈曲部を有するプレートの一部分を構成しない点が異なる。代わりに、２つの弾性セグメント６が直線中間セクション１０によって相互接続され、断面が波形状のプレートセグメント８の波の谷が上記中間セクション１０に接続される。
【００２７】
長手方向補強材３は、好適には、船体プレート２の内側５で可能性として起こり得る圧縮を蓄積させないような形状を有さなければならない。
発明の実行可能な修正
本発明は上述されるならびに例示および例証のみを目的とする図面に示される実施形態のみに限定されない。本特許出願は本明細書で説明される好適な実施形態のすべての適合および変形を包含することを意図され、したがって、本発明は添付の特許請求の範囲の言い回しおよびその均等物によって定義される。したがって、装置は添付の特許請求の範囲の範囲内であらゆる実行可能な形で修正され得る。
【００２８】
また、上方、下方、上側、下側などの用語についてのすべての情報およびそれらに関するすべての情報が図に従って方向付けられる装置を用いて解釈されて読まれるべきであり、参照符号を適切に読むことができるように図面が方向付けられていることを指摘しておくべきである。したがって、これらの用語は示される実施形態の相互関係のみを示すものであり、本発明による装置が別の構造／デザインを有する場合にはこの関係は変更され得る。
【００２９】
１つの特定の実施形態の特徴が別の実施形態の特徴と組み合され得ることが明示的に言及されない場合でも、そのような組み合わせが可能であるときはそれは明らかであると解釈するべきであることを指摘しておくべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2015514044.tif 000007
2015514044.tif 000008
2015514044.tif 000009
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