(57)【要約】      （修正有）【課題】船をドックに入れた時の船の大きな相対的な垂直運動を調節する係留システムおよび係留システムの操作方法を提供する。【解決手段】船の船体５１に固定可能な吸引装着要素１を有する能動的な係留装置１００Ａ、１００Ｂによって例示された係留システム５００の操作方法が開示されている。各係留装置１００Ａ，１００Ｂは、垂直にかつ水平面内で装着要素１を動かす能動的手段を備えており、この方法は、装着要素１を段階的に再位置決めすることを含む。真空装着要素１のためのシール体も開示されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空装着要素（１）のためのシール体（６０）であって、前記要素（１）が表面（５１）に対して固定されることができ、前記シール体（６０）が、実質的に一定の断面を有する周方向のシール部材を備えており、前記部材は、前記装着要素（１）に堅く固定されている支持枠（６５）に装着可能であり、前記シール部材がエラストマー材料からなり、
内端と外端と（６１、６３）の間に円弧部分を有する第１シール面（６２）であって、前記内側シール端（６３）が前記表面（５１）に接触する前に当該第１シール面（６２）の部分的な変形が必要である、第１シール面（６２）を含むシール体（６０）。
【請求項２】
前記装着要素（１）が係留ロボット（１００）の一部である、請求項１に記載のシール体（６０）。
【請求項３】
前記表面（５１）が第１可動物体Ｓの表面であり、前記係留ロボット（１００）が第２物体（５０）に固定されており、前記第１物体Ｓが外力の付与に応じて前記第２物体（５０）に対して動き、この運動が所定の動作位置から前記第１物体Ｓを動かし、前記係留ロボット（１００）が所定の動作位置に前記第１物体Ｓを戻すように動作する、請求項２に記載のシール体（６０）。
【請求項４】
係留システム（５００）の操作方法であって、前記システム（５００）が少なくとも第１および第２係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）を備えており、各前記係留ロボット（１００）が、表面（５１）に着脱可能に係合される少なくとも一つの装着要素（１）を有するロボットアームを備えており、当該操作方法が、すべての装着要素（１）が前記表面（５１）に固定されているそれぞれの始点と終点との間で前記装着要素（１）を再度位置決めする段階的な運動を含む係留システム（５００）の操作方法において、当該方法が、
（ａ）前記第１係留ロボット（１００ａ）について、すべてのそれぞれの第１装着要素（１）を前記表面（５１）との係合から離脱させる工程と、
（ｂ）前記第１係留ロボット（１００ａ）の動作によってすべての前記第１装着要素（１）を動かし、それぞれの終点で前記表面上に前記要素（１）を再度固定する工程と、
（ｃ）前記第２係留ロボット（１００ｂ）について、すべてのそれぞれの第２装着要素（１）を前記表面（５１）との係合から離脱させる工程と、
（ｄ）前記第２係留ロボット（１００ｂ）の動作によってすべての前記第２の装着要素（１）を動かし、それぞれの終点で前記表面上に前記要素（１）を再度固定する工程と、を含む係留システム（５００）の操作方法。
【請求項５】
（ｅ）あらゆる他の係留ロボット（１００）について、すべてのそれぞれの装着要素（１）を前記表面（５１）との係合から離脱させる工程と、
（ｆ）前記係留ロボット（１００）の動作によってすべての前記それぞれの装着要素（１）を動かし、それぞれの終点で前記表面上に前記装着要素（１）を再度固定する工程と、を含む請求項４に記載の係留装置（５００）の操作方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）〜前記工程（ｄ）を連続して実施する請求項４または５に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項７】
各前記係留ロボット（１００）に関して、前記工程（ａ）および（ｃ）と前記工程（ｂ）および（ｄ）とを同時に実施する請求項４または５に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項８】
前記係留ロボット（１００）が固定ドックまたは浮きドック（５０）に固定される請求項３〜７のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項９】
前記表面（５１）が船の船体の乾舷の一部である請求項３〜８のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１０】
前記係留ロボット（１００）が、浮かんでいる船に固定される請求項３〜９のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１１】
各前記係留ロボット（１００）が、装着要素（１）を位置決めするために少なくとも二つの並進自由度を有する手段を有する請求項３〜１０のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１２】
前記第１および第２係留ロボットの各々が、前記表面（５１）との着脱可能な係合のための吸引装着要素（１）を含み、前記吸引要素が運動機構（１０）に旋回可能に固定されており、前記運動機構（１０）が、３つの並進自由度を有する運動ユニット（１０）を備え、前記運動ユニット（１０）が水平面内におけるその運動の二つの自由度のそれぞれに関連した弾性復帰手段を備えており、前記弾性復帰手段が所定の動作位置に前記装着要素（１）を戻すように作用する復帰力を提供する請求項３〜１１のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１３】
段階的な運動が垂直方向で実施される請求項３〜１２のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１４】
段階的な運動が水平方向で実施される請求項３〜１３のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１５】
少なくとも４つの前記係留ロボット（１００）が、第１対および第２対で用いられる請求項３〜１４のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１６】
前記装着要素（１）が真空カップの配列体を有し、各真空カップが請求項１〜３のいずれか１項に記載の周方向シール体（６０）を有する請求項４に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項１７】
請求項４〜１６のいずれか１項に記載された係留システム（５００）の操作方法に係る操作のための係留システム（５００）であって、添付の図面を参照して本明細書に実質的に説明された係留システム（５００）。
【請求項１８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された装着要素（１）のためのシール体（６０）であって、添付の図面を参照して本明細書に実質的に説明された装着要素（１）のためのシール体（６０）。
【請求項１９】
添付の図面を参照して本明細書に実質的に説明された請求項４〜１６のいずれか１項に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船を係留する係留装置に関し、より詳細には、一緒に係留されるまたは固定される二つの物体間の大きな相対運動を調節する方法および係留システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の係留の一つの欠点は、特に船が固定ドックに係留されている時に、係船策を常に調整しなければならないことである。この調整とは、風、潮の干潮、船荷の積み込み又は積み降ろしなどに応じた船の運動を原因とする調整である。大きな潮の干満と船荷による大きな船の変位とが重なると、係留システムによって調節されるべきかなりの垂直運動が生じる。
【０００３】
例えばニュージーランド特許出願第５０１３９５号（この明細書は参照によって本件明細書に組み入れられる）に基づく同時係属出願に記載されている係留装置では、真空装着カップアセンブリが船の船体に固定される。機械的手段が、相対的な垂直動程の全範囲にわたって上下する係留ロボットの運動を制限している。この起こり得る運動はより大きな作業領域を必要とし、その結果、複雑化とコストの増大とを招く。
【０００４】
日本特許要約刊行物（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｐａｔｅｎｔ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）第５８２０６４７８号では、船体に係留装置を固定する真空カップの位置を変化させる係留装置および方法について記載している。装置がその垂直動程の限界に達すると、カップが船体から離脱しないで滑動することができる程度まで真空カップの負圧が上昇する。したがって、この受動的な方法では動程の限界で係留力が非常に減少し、天候や潮流の条件が悪い場合には係留された船を係留することができなくなる可能性が生じる。カップがこのようにして船体を滑動する場合には真空カップのシール体を磨耗するおそれも生じ、動作中に常に起きる滑動を回避するために係留装置には垂直方向に増大した機械的な動程が設けられており、その結果、さらなる複雑化とコストの増大とを招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの目的は、船をドックに入れた時の船の大きな相対的な垂直運動を調節する係留システムおよび係留システムの操作方法を提供することである。本発明の他の目的は、従来技術の問題点を克服し、係留システム、および船をドックに入れた時の船の大きな相対的な垂直運動を調節する方法およびシステムを提供することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は、係留ロボットに用いる装着要素に使用するシール体を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は、前述の問題点に対処すること、または少なくとも一般に対して有用な選択肢を提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる態様および利点は、例示の目的のみで示した以下の説明から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、真空装着要素のためのシール体であって、当該要素が表面に固定されることが可能であり、前記シール体が、実質的に一定の断面を有する周方向シール部材を有しており、前記部材が、装着要素に堅く固定されている支持枠に装着可能であり、シール部材がエラストマー材料からなり、
内端と外端との間に円弧部分を有する第１シール面であって、シールの内端が表面に接触する前に当該第１シール面の部分的な変形が必要である第１シール面を有する、真空装着要素のためのシール体が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、装着要素は係留ロボットの一部である、実質的に前述の装着要素のためのシール体が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、実質的に前述の装着要素のためのシール体であって、係留ロボットは、第１可動物体の表面である表面に着脱可能に固定され、係留ロボットは第２物体に装着可能であり、前記第１物体が、外力の付与に応じて第２の物体に対して動き、この運動が既定の動作位置から第１物体を動かす、ニュージーランド特許出願第５０１３９５号に基づく同時係属出願に記載されているタイプの、実質的に前記構成の装着要素のためのシール体が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、係留システムの操作方法であって、当該システムが少なくとも第１および第２係留ロボットを有しており、各係留ロボットが、表面に着脱可能に係合される少なくとも一つの装着要素を有するロボットアームを有しており、当該操作方法が、すべての装着要素が表面に固定されているそれぞれの始点と終点との間で装着要素を再度位置決めする段階的な運動を含む係留システムの操作方法であって、前記方法が、
（ａ）第１の係留ロボットについて、すべてのそれぞれの第１装着要素を表面との係合から離脱させる工程と、
（ｂ）第１係留ロボットの動作によってすべての前記第１装着要素を動かして、それぞれの終点で前記要素を表面に再度固定する工程と、
（ｃ）第２係留ロボットについて、すべてのそれぞれの第２装着要素を表面との係合から離脱させる工程と、
（ｄ）第２係留ロボットの動作によってすべての前記第２装着要素を動かして、それぞれの終点で前記要素を表面に再度固定する工程と、を含む係留システムの操作方法が提供される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、実質的に前述の係留システムの操作方法であって、
（ｅ）あらゆる他の係留ロボットについて、すべてのそれぞれの装着要素を表面との係合から離脱させる工程と、
（ｆ）係留ロボットの動作によってすべての前記それぞれの装着要素を動かしてそれぞれの終点で前記装着要素を表面に再度固定する工程と、を含む係留システムの操作方法が提供される。
【００１４】
本発明のさらに別の態様によれば、前記工程を連続して行う、実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、各係留ロボットについて、工程（ａ）および（ｃ）と工程（ｂ）および（ｄ）とを同時に行なう実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。
【００１６】
本発明のさらに別の態様によれば、係留ロボットが固定ドックまたは浮きドックに装着され、前記表面が船の船体の乾舷の一部である、実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。あるいは、係留ロボットは、別の船あるいは固定ドックまたは浮きドックに固定されたプレートに係留するために浮かんでいる船に装着されることも可能である。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、各係留ロボットが、各装着要素を位置決めするために少なくとも二つの並進自由度を有する手段を有する、実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。もっとも好ましくは、係留ロボットは、各装着要素の位置決めを制御するために３つの並進自由度を提供し、各装着要素は運動機構に旋回可能に固定される。
【００１８】
本発明のさらに別の態様によれば、段階的な運動が垂直方向に実行され、これにより係留システムが、船とそのドックとの間の大きな垂直運動を調節することができる、実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。一つまたは二つの係留ロボットが、段階的な運動が開始される前に垂直動程の限界にあるかまたは近づいてもよい。あるいは、段階的な運動は、船首から船尾への方向に船を移動させるために水平方向で実行されることも可能である。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、ニュージーランド特許出願第５０１３９５号に記載されている係留ロボットを備える係留システムを用いて実施される、実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。４つの係留ロボットが第１対および第２対で用いられており、第１対が段階的な運動を行なう一方で第２対は船に固定されたままである。あるいは、第１対および第２対の両方が一緒に段階的な運動を行なってもよい。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、装着要素が真空カップの配列体であり、各真空カップが、前記第１の態様によって記載されているシール体を有する、実質的に前述の係留システムの操作方法が提供される。
【００２１】
前述の方法の操作中、各係留ロボットのカップの一つによって、係留された船のその部分を保持するのに十分であることが理解されるであろう。したがって、船を再係留する必要がないとともに係留システムの安全を損なうことなく、船の非常に大きな垂直運動を調節することができる。
【００２２】
本発明の他の態様は、添付の図面を参照しつつ例示のみの目的で示される以下の説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る段階的な運動方法を実施する第１の好ましい構成である一対の係留ロボットの平面図である。
【図２】図１に係る係留ロボットの真空カップの垂直動程を示す正面図である。
【図３】本発明に係る段階的な運動における中間段階での図２の真空カップの正面図である。
【図４】本発明に係るシール体を備えた真空カップの離脱位置における断面図である。
【図５】船体表面に完全に係合した本発明に係るシール体を備えた真空カップを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面の図１を参照すると、本発明に係る方法を実施するための装置は、ニュージーランド特許出願第５０１３９５号に基づいた同時係属のＰＣＴ出願に記載されている平面図に示されるように、係留システム５００の第１の好適な実施形態を備える。この同時係属出願の係留ロボットおよび係留システムの説明は参照によって本明細書に組み入れられる。
【００２５】
他の好適な実施形態（図示せず）は係留システム５００を含み、この係留システム５００では、係留ロボット１００が船Ｓに固定され、そのことによって、ドック５０または別の船Ｓに固定されている保持板に船Ｓを容易に固定することができる。しかしながら、他のロボットタイプの係留装置と同様にこの係留装置は、本発明に係る方法を実施するのに用いられてよいことが理解されよう。
【００２６】
以下の説明では、係留ロボット１００の二つの具体例を示すために１００ａおよび１００ｂが用いられている。図１は、船Ｓを係留するためのドック５０に固定された第１係留ロボット１００ａおよび第２係留ロボット１００ｂを示す。係留システム５００は、ドック５０の係留面に沿って間隔を置いた位置に少なくとも２対の係留ロボット１００ａ、１００ｂを有する。各係留ロボット１００は、ロボットアーム１０に旋回可能に装着された二つの別々の真空カップ１を有しており、真空カップ１の正確な位置制御が三次元でできるようになっている。
【００２７】
段階的な運動を提供する係留システム５００の操作方法が、図２を参照して以下に説明される。ドック５０に対して船Ｓ（図１）の上昇または下降を調節するため、船体に固定された真空装着カップ１がそれぞれ上昇または下降させられる。しかしながら、同じ段階的な運動方法は、長手方向において左右に真空装着カップ１を動かすといったその他の相対的な運動にも適用されることが可能であり、したがって以下の説明は限定的なものとみなすべきではないことが理解されるであろう。
【００２８】
船Ｓを係留する前は、各真空装着カップ１は初期段階では自由な状態にある（図１および図４）。各カップ１が初期段階の係合から部分的な係合（図示せず）を経て完全な係合（図５）へと移動し、シール体６０および当接部材６１の両方が完全に押圧される。
【００２９】
図２および図３を参照すると、両係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）の真空装着カップ１はほぼ同じ高さＨ２で船体に固定され、係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）は、高さＨ１の動程の上限とＨ３の動程の下限との間において高さＨ２の両側で限られた度合いの垂直動程を調節することができる。高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３は固定ドック５０に対する絶対高さである。
【００３０】
係留ロボット（１００ａ、１００ｂ）が（落潮または船荷の追加により）下方動程Ｈ３の限界に近づいていることによって係留システム５００の制御装置（図示せず）が係留ロボット１００を上昇させる必要があることを検出すると、真空装着カップ１の段階的な運動が開始される。
【００３１】
図３は、高さＨ３からＨ４に真空カップ１を上昇させる過程中での中間段階を示す図である。第１係留ロボット１００ａの真空カップ１が離脱させられて真空カップ１が高さＨ４に上昇する。真空装着カップ１を動かす前に、これらは船体との係合から（図４に示す位置まで）完全に離脱させられ、これによってこの運動を所望にしたがって迅速に終了させることができる。
【００３２】
次いで、第１係留ロボット１００ａの真空カップ１が完全に係合される（図５）。完全な係合が示されると、第２係留ロボット１００ｂも同じようにして高さＨ４まで上昇させられる。
【００３３】
本発明に係るシール体６０の第１の好適な実施形態が図６に示される。シール体６０は、各真空カップ１の外周に連続するシールを形成し、真空カップ１に対して堅く固定されている。シール体６０は、エラストマー材料、好ましくはネオプレンから形成される。シール体６０は、内側シール端６３と外側シール端６１との間に第１円弧シール面６２を有する。
【００３４】
シール体６０は、必要に応じて、本発明に係る方法で使用される各真空カップ１の外周を形成するよう使用される。しかしながら、本発明に係る方法の範囲を逸脱することなく他のシール体を使用することが可能であることが当業者には理解されるであろう。
【００３５】
シール体６０のこの形態により、シール体６０は、カップ１が装着されている面の凹凸を吸収することができる。シール体６０の係合中、内側シール端６１が船Ｓの船体に接触する前に、部分的な係合段階（図示せず）で外側シール端６１に部分的な変形が生じ、初期段階のシールが達成される。このシール体６０については、部分的な係合段階での変形量と真空カップ１に与えられる真空との間に予測される関係があることが判明している。
【００３６】
部分的な係合段階で、円弧面６２は船Ｓの船体またはその他の表面に容易に滑動係合される。
【００３７】
上述の係留システムの操作方法は、固定ドックまたは浮きドックに係留される船について説明された。しかしながら、ドックの代わりに船（したがって、船と船とのドッキングおよび相対運動）でもよいことが理解されるであろう。また、ドックに固定されるものとして本明細書で説明された係留システムが船に固定されてもよいことが理解されるであろう。この場合の操作は、前記表面が、ドックに固定される表面であることを除いて同じである。
【００３８】
また、上述の係留システムの操作方法は、ドックに係留される船について説明された。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく他のタイプの船または物体が、第２の物体たとえば水中の物体などに対して移動してもよいことが理解されるであろう。
【００３９】
本発明の態様は、例としてのみ説明されており、本発明の範囲を逸脱することなくそれに対する変形や付加がなされてもよいことが理解されるであろう。
【図１】
2011157069.tif 000003
【図２】
2011157069.tif 000004
【図３】
2011157069.tif 000005
【図４】
2011157069.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年4月12日(2011.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドック及び船から選択されるいずれか一方に固定される係留ロボット（１００）の真空装着要素（１）のためのシール体（６０）であって、前記真空装着要素（１）が表面（５１）に対して固定されることが可能であり、前記シール体（６０）は、
前記装着要素（１）に堅く固定される支持枠（６５）に取り付け可能な周方向のシール部材を備えており、
前記シール部材及び前記支持枠（６５）は、ドック及び船から選択されるいずれか一方に対して水平でかつ前記表面（５１）に平行な方向に移動可能であることによって、ドック及び船から選択されるいずれか一方に沿って前記表面（５１）を移動させる、シール体（６０）。
【請求項２】
前記装着要素（１）は前記係留ロボット（１００）の一部である請求項１に記載のシール体（６０）。
【請求項３】
前記係留ロボット（１００）は、ドック及び船から選択されるいずれか一方に取り付けられる請求項２に記載のシール体（６０）。
【請求項４】
前記シール部材及び前記支持枠（６５）は、前記係留ロボットの固定部分に対して垂直方向に移動可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール体（６０）。
【請求項５】
係留システム（５００）の操作方法であって、前記係留システム（５００）が、ドック及び船から選択されるいずれか一方に固定される少なくとも係留ロボット（１００）を備えており、前記係留ロボット（１００）は、表面（５１）に着脱可能に係合される少なくとも１つの装着要素（１）を有するロボットアームを備えており、前記装着要素（１）は、水平でかつ前記表面（５１）に平行な方向に前記係留ロボットの固定部分に対して移動可能であり、当該操作方法は、
前記表面（５１）に前記装着要素（１）を取り付ける工程と、
前記係留ロボット（１００）が固定されるドック及び船から選択されるいずれか一方に対して前記装着要素（１）を移動させることによって、ドック及び船から選択されるいずれか一方に沿って前記表面（５１）を移動させる工程と、
を備える係留システム（５００）の操作方法。
【請求項６】
前記表面（５１）による垂直移動に応じて、前記表面（５１）との係合から前記装着要素（１）を解放する工程と、
前記係留ロボット（１００）が固定されるドック及び船から選択されるいずれか一方に対して垂直面において前記装着要素（１）を移動させる工程と、
を備える請求項５に記載の係留システム（５００）の操作方法。
【請求項７】
船を係留する係留ロボット（１００）であって、当該係留ロボット（１００）は、ドック及び船から選択されるいずれか一方に固定され、当該係留ロボット（１００）は、
表面（５１）と着脱自在に係合する少なくとも１つの装着要素（１）を備えており、
前記装着要素（１）は、ドック及び船から選択されるいずれか一方に対して水平面において移動可能であることによって、ドック及び船から選択されるいずれか一方に沿って前記表面（５１）を移動させる、係留ロボット（１００）。
【請求項８】
前記装着要素（１）は垂直にも移動可能である請求項７に記載の係留ロボット（１００）。
【外国語明細書】
2011157069000001.pdf