(57)【要約】  本発明は、水中で用いるのに適した係留装置に関する。この係留装置は、水体を支持する底部に埋め込むように構成された杭（１）と、少なくとも１つの実在物体に係合するように構成された少なくとも１つのアーム（２）と、杭と少なくとも１つのアームとを結合し、少なくとも１つのアームが杭に対して回転できるように構成された継手（３）と、継手をロックするように構成された継手ロック手段とを含む。本発明は、さらに、係留装置を水中に固定する方法、多数の係留装置を含む係留システム、及び係留装置を含むシステムにも関し得る。【選択図】  図２Ａ
2015520690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水体中で用いるための係留装置であって、
前記水体を支持する底部に埋め込むように構成された杭と、
少なくとも１つの実在物体に係合するように構成された少なくとも１つのアームと、
前記杭と前記少なくとも１つのアームとを結合し、前記少なくとも１つのアームが前記杭に対して回転できるように構成された継手と、
前記継手をロックするように構成された継手ロック手段と、
を含む、係留装置。
【請求項２】
前記杭は、前記底部に恒久的に埋め込む又は前記底部に取り外し可能に埋め込むように構成される、請求項１に記載の係留装置。
【請求項３】
前記杭は、前端と後端とを有する軸を含む、請求項１又は２に記載の係留装置。
【請求項４】
前記杭は、前記軸の前記前端に形成された先端部を含む、請求項３に記載の係留装置。
【請求項５】
前記杭は、前記軸の前記前端から所定の距離に配置された停止板を含む、請求項３又は４に記載の係留装置。
【請求項６】
前記杭は、スクリュー部分及び／又はウィング部分を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項７】
前記実在物体は、前記係留装置につなぐのに適した任意の物品である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項８】
前記実在物体は、船舶、浮揚可能本体、構造体、装置、バリア、前記水体の運動を吸収するエネルギー吸収装置、前記水体の運動によって駆動されるエネルギー利用装置、及び／又はさらに別の係留装置である、請求項７に記載の係留装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのアームは、第１の端部と第２の端部とを有する細長い本体を含み、前記第１の端部は、前記杭に結合される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのアームは、前記少なくとも１つの実在物体を前記係留装置に締結するための係合手段を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１１】
請求項９に従属する場合、前記係合手段は、前記本体の前記第２の端部に配置される、請求項１０に記載の係留装置。
【請求項１２】
前記係合手段は、前記本体の長さに沿った位置に配置される、請求項９に従属する請求項１０又は１１に記載の係留装置。
【請求項１３】
前記係合手段は、前記実在物体に恒久的に又は解放可能に係合するように構成される、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１４】
前記係合手段は、前記実在物体に剛に又は自由に係合するように構成される、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのアームは伸縮式である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのアームは複数の関節部分を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのアームは、前記水体中で浮揚性である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１８】
少なくとも１つの実在物体に係合するように構成された第１のアーム及び第２のアームを含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項１９】
前記継手は、前記第１のアーム及び前記第２のアームを前記杭と結合し、かつ、前記第１のアーム及び前記第２のアームが前記杭に対して回転できるように構成される、請求項１８に記載の係留装置。
【請求項２０】
前記第１のアーム及び前記第２のアームを互いにロックするように構成されたアームロック手段をさらに含む、請求項１８又は１９に記載の係留装置。
【請求項２１】
前記継手は、前記少なくとも１つのアームを回転させて、前記少なくとも１つのアームが前記杭から前記底部の上の所定の高さまで延びることができるように構成される、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項２２】
前記継手は、前記少なくとも１つのアームを回転させて、前記少なくとも１つのアームの高さを前記水体の深さに従って変更できるように構成される、請求項２１に記載の係留装置。
【請求項２３】
前記係留装置が前記水体中に固定されたときに、前記継手は、前記少なくとも１つのアームを垂直平面で回転できるように構成される、請求項２１又は２２に記載の係留装置。
【請求項２４】
前記継手は、前記少なくとも１つのアームを回転させて、前記少なくとも１つのアームが前記杭から所定の方向に延びることができるように構成される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項２５】
前記継手は、前記少なくとも１つのアームを回転させて、前記少なくとも１つのアームの方向を、流向に従って変更できるように構成される、請求項２４に記載の係留装置。
【請求項２６】
前記係留装置が前記水体中に固定されると、前記継手は、前記少なくとも１つのアームが水平平面において回転できるように構成される、請求項２４又は２５に記載の係留装置。
【請求項２７】
前記継手は、多軸継手、単軸継手、又は複数の単軸継手を含む、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項２８】
前記継手ロック手段は、複数の相補的な係合部材を含み、前記継手は、前記相補的な係合部材が係合したときにロックされ、前記継手は、前記係合部材の少なくとも１つが隣接する係合部材から分離したときにロック解除される、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項２９】
前記継手ロック手段は、第１の係合部材と第２の係合部材とが係合される継手ロック位置と、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材とが空間的に分離される継手ロック解除位置との間で可動の、第１の係合部材及び相補的な第２の係合部材を含む、請求項２８に記載の係留装置。
【請求項３０】
前記第１の係合部材及び／又は前記第２の係合部材は可動である、請求項２９に記載の係留装置。
【請求項３１】
前記係合部材は、相補的な溝及び／又は相補的な雄雌結合手段を含む、請求項２８〜３０のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項３２】
前記継手ロック手段は、前記係合手段の相対位置及び運動を制御するための制御手段を含む、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の係留装置。
【請求項３３】
水体中で用いるのに適した係留装置であって、
前端と後端とを有し、前記水体を支持する底部に埋め込むように構成された杭と、
第１の端部と、第２の端部と、実在物体に係合するための結合手段とを有するアームと、
前記杭の前記後端と前記アームの前記第１の端部とを結合し、前記アームが少なくとも１つの平面において前記杭に対して回転できるように構成された継手と、
前記継手をロックし、それによって前記アームの前記平面に対する回転を抑制するように構成された継手ロック手段と、
を含む、係留装置。
【請求項３４】
請求項１〜３３のいずれか一項に記載の係留装置を固定する方法であって、当該方法は、
前記係留装置を所望の位置に搬送するステップと、
前記アームと前記杭とが概ね同軸になるまで、前記アームを前記杭に対して回転させるステップと、
前記継手ロック手段を作動させて前記継手をロックし、前記係留装置を剛性構造体にするステップと、
前記杭が前記底部に埋め込まれるまで、前記係留装置を、前記水体を支持する前記底部の中に打ち込むステップと、
を含む、方法。
【請求項３５】
前記係留装置は、駆動手段を用いて前記底部の中へ回転可能に打ち込まれる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
実在物体を前記アームに係合するステップと、
前記継手ロック手段を停止させて前記継手をロック解除し、前記アームが前記杭に対して自由に回転するようにするステップと、
をさらに含む、請求項３４又は３５に記載の方法。
【請求項３７】
請求項１〜３３のいずれか一項に記載の係留装置を複数含む、水体中で用いる係留システム。
【請求項３８】
前記水体中で互いに結合されるように構成された２以上の前記係留装置を含む、請求項３７に記載の係留システム。
【請求項３９】
前記水体中で離間した関係で固定されるように構成された２以上の前記係留装置を含む、請求項３７に記載の係留システム。
【請求項４０】
浮揚可能実在物体を水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項４１】
前記浮揚可能実在物体は、前記係留装置につないで前記水体中に浮かべるのに適した浮き、船舶、又は任意の他の品目とすることができる、請求項４０に記載の使用。
【請求項４２】
少なくとも１つの実在物体を、水体を支持する底部の上の一定の高さに係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項４３】
少なくとも１つの掘削装置を水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項４４】
水体を支持する底部を掘削するための少なくとも１つの掘削装置と、
前記少なくとも１つの掘削装置を前記水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置と、
を含む、掘削システム。
【請求項４５】
少なくとも１つのエネルギー吸収部材を水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項４６】
動水のエネルギーを吸収し、動水体の流れを妨げるための少なくとも１つのエネルギー吸収部材と、
前記少なくとも１つのエネルギー吸収部材を動水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置と、
を含み、
前記少なくとも１つのエネルギー吸収部材は、前記少なくとも１つの係留装置の少なくとも１つのアームに結合され、
前記少なくとも１つの係留装置の前記継手は、前記少なくとも１つのエネルギー吸収部材がエネルギーを吸収し、前記動水体の前記流れを妨げることができるように、前記アーム及び前記エネルギー吸収部材を配向することを可能にする、
防波堤システム。
【請求項４７】
前記少なくとも１つのエネルギー吸収部材は、浮揚可能部材である、請求項４６に記載の防波堤システム。
【請求項４８】
前記少なくとも１つのエネルギー吸収部材は、パネル状構造体、箱状構造体、又は三角柱状構造体である、請求項４６又は４７に記載の防波堤システム。
【請求項４９】
前記少なくとも１つのエネルギー吸収バリアは、前記動水体の作用下で可動である又は概ね静止状態である、及び／又は前記動水体の前記作用下で変形可能又は概ね剛性である、請求項４６〜４８のいずれか一項に記載の防波堤システム。
【請求項５０】
少なくとも１つの水生バリアを水体中に係留して水生壁を形成するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項５１】
少なくとも１つの水生バリアと、
前記少なくとも１つの水生バリアを水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置と、
を含む、水生壁。
【請求項５２】
ケーブル／配管敷設装置を水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項５３】
ケーブル及び／又は配管を、水体を支持する底部に沿って敷設するための少なくとも１つの水中敷設装置と、
前記少なくとも１つの水中敷設装置を前記水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置と、
を含む水中ケーブル／配管敷設システム。
【請求項５４】
少なくとも１つのエネルギー利用装置を水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置の使用。
【請求項５５】
少なくとも１つのエネルギー利用装置と、
前記少なくとも１つのエネルギー利用装置を動水体中に係留するための、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの係留装置と、
を含む、エネルギー利用システム。
【請求項５６】
前記エネルギー利用装置は、前記動水体の作用により駆動される、回転可能アクチュエータ、線形アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電磁アクチュエータ、又は変形可能ポンプ本体を含む、請求項５５に記載のエネルギー利用システム。
【請求項５７】
前記エネルギー利用装置により利用されるエネルギーを別の形態のエネルギーに変換するための変換器をさらに含む、請求項５６に記載のエネルギー利用システム。
【請求項５８】
前記少なくとも１つの係留装置の前記少なくとも１つのアームに結合された浮揚可能本体をさらに含む、請求項５５〜５７のいずれか一項に記載のエネルギー利用システム。
【請求項５９】
前記動水体を前記エネルギー利用装置に向けて案内するための少なくとも１つの案内部材をさらに含む、請求項５５〜５８のいずれか一項に記載のエネルギー利用システム。
【請求項６０】
杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合されたタービンと、
を含み、
使用中、前記杭は前記動水体の底部に埋め込まれ、前記継手は、前記タービンが前記動水体中に配置され、かつ前記タービンが前記水体の運動によって駆動されるように前記アームを配向する、エネルギー利用システム。
【請求項６１】
杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転をできるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合された少なくとも１つの流体導管を有する変形可能ポンプチャンバと、
前記少なくとも１つの流体導管に隣接して配置された水力発電変換器と、
を含み、
使用中、前記杭は動水体の底部に埋め込まれ、前記アームは、前記水体の前記運動の結果として、前記変形可能チャンバを伸長状態と収縮状態との間で反復駆動し、それにより流体が、前記少なくとも１つの流体導管を介して前記変形可能チャンバの中へ及びその外へ送出され、前記水力発電変換器は、前記変形チャンバの中及び／又はその外への流体の流れにより発電する、エネルギー利用システム。
【請求項６２】
杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合されたフライホイールと、
を含み、
使用中、前記杭は水体の底部に埋め込まれ、前記フライホイールは、前記アームに作用する前記水体の運動によりもたらされる前記アームの反復動作によって駆動される、エネルギー利用システム。
【請求項６３】
杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームに結合されたラックアンドピニオンと、
を含み、
使用中、前記杭は水体の底部に埋め込まれ、前記ピニオンは、前記アームに作用する前記水体の運動によりもたらされる前記アームの反復動作によって、前記ラックに沿って駆動される、
エネルギー利用システム。
【請求項６４】
杭と、アームと、前記杭と前記アームとを結合し、前記アームが前記杭に対して回転できるようにする継手と、前記アームの前記杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
前記アームによって定められ、少なくとも１つの流体導管と流体連通するように配置されたピストンチャンバと、前記ピストンチャンバ内に可動に受けられるピストンヘッドを有するピストンとを有するポンプと、
を含み、
使用中、前記杭は水体の底部に埋め込まれ、前記継手は、前記アームが前記水体中のある高さまで流向に延びるように前記アームを配向し、前記アームは、前記アームに作用する前記水体の運動の結果として前記ピストンヘッドを前記ピストンチャンバ内で反復駆動させて、流体が前記少なくとも１つの流体導管を介して前記チャンバの中及びその外へ送出されるようにする、
エネルギー利用システム。
【請求項６５】
前記係留装置は、請求項１〜３３のいずれかに一項に規定する特徴を含む、請求項５５〜６４のいずれか一項に記載のエネルギー利用システム。
【請求項６６】
図１〜１１ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、水体中で用いるための係留装置。
【請求項６７】
図１〜１１ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、係留装置を水体中に固定する方法。
【請求項６８】
図１〜２７ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、水体中で用いるための係留システム。
【請求項６９】
図１〜２７ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、浮揚可能実在物体を水体中で係留するための係留装置の使用。
【請求項７０】
図１〜１１ｂ、１３ａ及び１３ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、水体を支持する底部の上の一定の高さに実在物体を係留するための係留装置の使用。
【請求項７１】
図１〜１１ｂ、１４ａ及び１４ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、掘削手段を水体中に係留するための係留装置の使用。
【請求項７２】
図１〜１１ｂ、１４ａ及び１４ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような掘削システム。
【請求項７３】
図１〜１１ｂ、１５〜１８ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、エネルギー吸収部材を水体中に係留するための係留装置の使用。
【請求項７４】
図１〜１１ｂ、１５〜１８ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、防波堤システム。
【請求項７５】
図１〜１１ｂ又は１９のいずれかを参照して本明細書に前述されるような、水生バリアを水体中に係留するための係留装置の使用。
【請求項７６】
図１〜１１ｂ又は１９のいずれかを参照して本明細書に述べられるような水生壁。
【請求項７７】
図１〜１１ｂ又は２０のいずれかを参照して本明細書に前述されるような、水中ケーブル及び／又は配管敷設装置を水体中に係留するための係留装置の使用。
【請求項７８】
図１〜１１ｂ又は２０のいずれかを参照して本明細書に前述されるようなケーブル敷設システム。
【請求項７９】
図１〜１１ｂ、２１ａ〜２７ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるような、エネルギー利用装置を水体中に係留するための係留装置の使用。
【請求項８０】
図１〜１１ｂ、２１ａ〜２７ｂのいずれかを参照して本明細書に前述されるようなエネルギー利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(001)本発明は、水中で用いるのに適した係留装置に関する。この水は、動いている水の集まり（ｍｏｖｉｎｇ  ｂｏｄｙ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ：以下「動水体」という）とみなしてもよい。本発明は、さらに、係留装置を水中に固定する方法、及び係留装置を組み込むシステムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
(002)係留装置は、物体を水生環境内に固定（保持）するための構造体である。
【０００３】
(003)水の集まり（ｂｏｄｙ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ：以下「水体」という）中での固定に適した係留装置は、一般に、少なくとも１つのアンカーと、アンカーから物体まで延びる少なくとも１つの係留索とを含む。
【０００４】
(004)アンカー及び係留索の据え付け、取り付け及び／又は撤去は、水生環境に有害な環境影響を及ぼしかねないことが分かっている。例えば、アンカー及び／又は係留索は、水体を支持する底部（ｆｌｏｏｒ）に沿って引きずられる又は動かされると、水生環境に損傷を与えることがある。
【０００５】
(005)特定の係留装置は、死荷重又はマッシュルーム型アンカーを用いて、係留設備を水体中に恒久的に定着させる。このタイプのアンカーは、十分な定着効果を与えることができるが、嵩張り、重く、製造費用が高く、搬送及び据付が困難であり、一箇所のみで用いるように制限され、かつ特定のタイプの底部物質への固定にしか適さない。
【０００６】
(006)水中で用いるのに適した特定の係留装置は、物体を水生環境の固定（恒久的）位置に係留する。このタイプの係留装置は、水の状態の変化によって物体の位置を調節（適合）できないので、水深が変わると物体の操作が損なわれ、水位が下がると、望ましくないことに物体が見えてしまうことが分かった。さらに、係留装置は、流向（流れの方向）が変化すると、物体を保持するのに十分な係留効果をもたらすことができないことがある。
【発明の概要】
【０００７】
(007)本発明の実施形態は、代替的な改良された係留装置及び係留装置を取り付ける方法を提供する。本発明の実施形態は、従来技術の係留装置と関連した問題及び不利な点の少なくとも幾つかを最小化し、克服し、又は回避しようとする。本発明の実施形態は、水生環境に対する環境影響が最小の又は限定的である係留装置を提供しようとする。本発明の実施形態は、従来の係留装置よりもコンパクトで軽量であり、保管、搬送及び据付が容易な係留装置を提供しようとする。本発明の実施形態は、必要に応じて係留装置の構成を変えることができる係留装置を提供しようとする。本発明の実施形態は、異なる水深及び／又は異なる流向において用いるのに適した係留装置を提供しようとする。本発明の実施形態は、水深及び／又は流向が経時的に変化し得る水体中で用いるのに適した係留装置を提供しようとする。
【０００８】
(008)本発明の第１の態様は、水体中で用いるのに適した係留装置に関する。係留装置は、
水体を支持する底部に埋め込むための杭と、
少なくとも１つの実在物体（ｅｎｔｉｔｙ）に係合するための少なくとも１つのアームと、
杭と少なくとも１つのアームとを結合し、少なくとも１つのアームが杭に対して回転できるようにするための継手と、
継手をロックするための継手ロック手段と、
を含む。
【０００９】
(009)杭は、底部に埋め込まれ、係留装置を水体中に固定するように構成される。
【００１０】
(010)杭は、保管、搬送及び据付が容易な、軽量でコンパクトなアンカーであり、底部に埋め込まれたとき、有利に高い定着効果をもたらす。
【００１１】
(011)杭は、恒久的に底部に埋め込み、恒久的係留装置を形成することができる。代替的に、杭を撤去可能に底部に埋め込み、一時的係留装置を形成することができる。
【００１２】
(012)杭は、前端と後端とを有する軸を含むことができる。杭は、軸の前端に形成された先端部を含むことができる。先端部は、杭が底部を貫通するのを助ける。
【００１３】
(013)杭は、スクリュー部分及び／又はウィング部分を含むことができる。スクリュー部分及び／又はウィング部分は、杭を底部へ定着させるのを助ける。
【００１４】
(014)杭は、前端から所定の距離に配置された停止板を含むことができる。停止板は、杭を底部に埋め込むことができる最適又は最大深度を示すのに役立つ。
【００１５】
(015)少なくとも１つのアームは、少なくとも１つの実在物体としっかりと係合し、少なくとも１つの実在物体が係留装置によって係留されるように構成される。
【００１６】
(016)実在物体は、水体中に固定された係留装置につなぐのに適した任意の物品である。実在物体は、水中で用いるのに適した装置とすることができる。実在物体は、船舶、浮揚可能本体、構造体、バリア、動水（ｍｏｖｉｎｇ  ｗａｔｅｒ）からエネルギーを吸収するエネルギー吸収装置、水体の運動によって駆動されるエネルギー利用装置、ケーブル／配管敷設装置及び／又はさらに別の係留装置とすることができる。
【００１７】
(017)少なくとも１つのアームは、第１の端部と第２の端部とを有する細長い本体を含み、第１の端部は、継手によって杭に結合される。
【００１８】
(018)少なくとも１つのアームは、少なくとも１つの実在物体を係留装置に締結するための係合手段を含むことができる。少なくとも１つのアームは、アームの第２の端部に配置された係合手段を含むことができる。少なくとも１つのアームは、細長い本体の長さに沿った位置に配置された係合手段を含むことができる。
【００１９】
(019)係合手段は、少なくとも１つの実在物体に恒久的に又は解放可能に係合することができる。係合手段は、実在物体に剛に又は自由に係合することができる。
【００２０】
(020)少なくとも１つのアームは、伸縮式とすることができる。これにより、有利なことに、必要に応じて、少なくとも１つのアームの長さを変えることが可能になる。
【００２１】
(021)本体は、複数の関節部分を含むことができる。その結果、少なくとも１つのアームの形状は変化することが可能である。
【００２２】
(022)少なくとも１つのアームは、浮揚可能（浮揚性）とすることができる。その結果、少なくとも１つのアームを、沈まずに水体中に懸下することができ、それによって、少なくとも１つのアームに結合された実在物体を支持することができる。少なくとも１つのアームは、十分に浮揚性であり、少なくとも１つのアームは、杭から水体の表面に向かって概ね上向き方向に延びることができる。
【００２３】
(023)一実施形態において、係留装置は、少なくとも１つの実在物体に係合するように構成された第１のアーム及び第２のアームを含むことができる。継手は、杭、第１のアーム、及び第２のアームを結合し、かつ、第１のアーム及び第２のアームが杭に対して回転できるように構成される。
【００２４】
(024)継手は、杭と少なくとも１つのアームとを結合し、有利なことに、少なくとも１つのアームが杭に対して回転できるようにする。継手は、少なくとも１つのアームを特定の向きに回転するのを可能にする。継手は、少なくとも１つのアームを回転させて、アームが底部から特定の高さまで杭から延びるようにすることができる。継手は、少なくとも１つアームを回転させて、アームが杭から特定の方向に延びるようにすることができる。
【００２５】
(025)係留装置が水体中に固定されると、継手は、少なくとも１つのアームを回転させて、少なくとも１つのアームの向きを、変化する水の状態に従って変えることができる。継手は、少なくとも１つのアームを回転させて、少なくとも１つのアームの底部からの高さを、水体の深度に従って変えることができる。付加的に又は代替的に、継手は、少なくとも１つのアームを回転させて、少なくとも１つのアームが杭から延びる方向を、流向に従って変えることができる。継手は、少なくとも１つのアームが、水体の反復（揺動）運動に従って反復様式で回転するようにできる。
【００２６】
(026)継手は、少なくとも１つのアームが少なくとも１つの平面において回転できるようにする。
【００２７】
(027)係留装置が水体中に固定されると、継手は、少なくとも１つのアームが垂直平面において回転できるように構成することができる。垂直平面における回転により、有利なことに、底部の上の（底部に対する）少なくとも１つのアームの高さを変えることが可能になる。また、垂直平面における回転により、少なくとも１つのアームが杭から延びる方向を、２つの対向する方向の間で切り換えることが可能になる。
【００２８】
(028)係留装置が水体中に固定されると、継手は、少なくとも１つのアームを水平平面において回転させることができる。水平平面における回転により、有利なことに、アームが杭から延びる方向を変えることが可能になる。
【００２９】
(029)継手は、第２の部分に回転可能に取り付けられた又は結合された第１の部分を含むことができ、第１の部分は、少なくとも１つのアームと関連付けられて配置され、第２の部分は、杭と関連付けられて配置される。従って、第１の部分が第２の部分に対して回転すると、少なくとも１つのアームが杭に対して回転する。
【００３０】
(030)継手は、少なくとも１つのアームを多数の平面において／多数の軸の周りで、杭に対して回転するのを可能にする多軸継手を含むことができる。例えば、多軸継手は、ボールアンドソケット継手又は自在継手を含むことができる。
【００３１】
(031)継手は、少なくとも１つのアームが１つの平面のみにおいて、杭に対して回転できるようにする単軸継手を含むことができる。例えば、継手は、旋回ヒンジ継手又はＵリンクヒンジ継手とすることができる。
【００３２】
(032)継手は、少なくとも１つのアームが多数の平面において／多数の軸の周りで、杭に対して回転できるように構成された多数の単軸継手を含むことができる。継手は、少なくとも１つのアームを第１の平面において杭に対して回転（例えば、杭の長手方向軸に対して概ね平行な軸の周りで回転）させることができる第１のヒンジ継手と、少なくとも１つのアームを第２の平面において杭に対して回転（例えば、杭の長手方向軸に対して概ね直角の軸の周りで回転）させることができる第２のヒンジ継手とを含むことができる。例えば、継手は、旋回ヒンジ継手及びＵリンクヒンジ継手を含み、係留装置が水体中に固定されると、旋回ヒンジ継手は、少なくとも１つのアームが水平平面において回転できるように構成され、Ｕリンクヒンジピボットは、少なくとも１つのアームが垂直平面において回転できるように構成される。
【００３３】
(033)継手ロック手段は、継手をロックして、アームが杭に対してそれ以上回転するのを防止するように構成される。継手がロックされると、アームの向きが固定され、係留装置は剛性構造体となる。有利なことに、継手と継手ロック手段との組み合わせは、係留装置を、アームが特定の向きに固定された剛性状態で保管し、搬送し、据え付け及び／又は使用することができることを意味する。例えば、継手及び継手ロック手段により、係留装置をコンパクトな構成の剛性状態で保管し及び／又は搬送することが可能になる。継手及び継手ロック手段により、係留装置を、可能な最大／最長の構成の剛性状態で据え付けることが可能になる。
【００３４】
(034)継手ロック手段は、複数の係合部材を含み、係合部材が係合すると継手はロックされ、係合部材の少なくとも１つが隣接する係合部材から分離されると継手はロック解除される。
【００３５】
(035)一例として、継手ロック手段は、第１の係合部材と、相補的な第２の係合部材とを含み、第１の係合部材と第２の係合部材とが係合すると継手はロックされ、第１の係合部材と第２の係合部材とが分離されると継手はロック解除される。
【００３６】
(036)第１の係合部材及び／又は第２の係合部材は、継手ロック位置と継手ロック解除位置との間で可動であり、継手ロック位置においては、第１の係合部材は第２の係合部材と係合し、継手ロック解除位置においては、第１の部材と第２の係合部材とは空間的に分離される。
【００３７】
(037)第１の係合部材は、第２の係合部材に対して動くことができる。第２の係合部材は、第１の係合部材に対して動くことができる。
【００３８】
(038)係合部材は、任意の好適な結合手段を含むことができる。係合部材は、相補的な溝付構成を有することができる。係合部材は、突起と凹部／開口部又は突出部とバヨネット受容器等の相補的な雄雌結合手段とすることができる。
【００３９】
(039)継手ロック手段は、第１の係合部材及び／又は第２の係合部材の位置及び運動を制御するための制御手段を含むことができる。
【００４０】
(040)継手ロック手段は、ピン部材と相補的空洞とを含み、ピン部材は、空洞に対して、継手ロック位置と継手ロック解除位置との間で可動であり、
継手ロック位置において、ピンは空洞内に延びるように構成され、
継手ロック解除位置において、ピン部材は空洞から後退する（離間される）。
【００４１】
(041)継手ロック手段は、第１の係合部材と第２の係合部材とを含み、
アームと杭とが概ね同軸であるとき、第１の係合部材は、第１の係合部材が第２の係合部材と係合する継手ロック位置まで、第２の係合部材に対して可動であり、
アームと杭とが概ね同軸でないとき、第１の係合部材は、第１の係合部材が第２の係合部材から離間して配置される継手ロック解除位置まで、第２の係合部材に対して可動である。
【００４２】
(042)継手ロック手段は、アーム上に移動可能に取り付けられた第１の係合部材と、杭上に取り付けられた第２の係合部材とを含み、第１の係合部材は、アームに沿って、継手ロック位置と継手ロック解除位置との間で可動であり、
継手ロック位置において、第１の係合部材は、アームに沿って、継手を横切って延び、第２の係合部材と係合するように構成され、
継手ロック解除位置において、第１の係合手段は、継手及び第２の係合部材から離間した関係でアーム上に構成される。
【００４３】
(043)代替的な設計において、継手ロック手段は、第１の係合部材と第２の係合部材とを含み、第１の係合部材はアーム上に移動可能に取り付けられ、第２の係合部材は杭上に取り付けられ、
アームと杭とを結合する継手は、第１の部材がアームに沿って動き、継手を横切って延び、第２の係合部材と係合すると、ロックされ、
アームと杭とを結合する継手は、第１の部材がアームに沿って動き、継手及び第２の係合部材から離間して配置されると、ロック解除される。
【００４４】
(044)本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様による係留装置を水体中に固定する方法に関し、本方法は、
係留装置を所望の位置に搬送することと、
アームと杭とが概ね同軸になるまで、アームを杭に対して回転させることと、
継手ロック手段を作動させて継手をロックし、係留装置を剛性構造体にすることと、
杭が底部に埋め込まれるまで、係留装置を、水体を支持する底部の中に打ち込むことと、
を含む。
【００４５】
(045)係留装置は、振動又は回転により底部の中に打ち込むことができる。杭がスクリュー部分及び／又はウィング部分を含む場合、係留装置は、回転により底部の中に打ち込まれることが好ましい。
【００４６】
(046)係留装置は、駆動手段を用いて底部の中に打ち込むことができる。打ち込みプロセス中、水深に応じて、駆動手段を杭又はアームと結合することができる。係留装置は、底部の中に垂直方向に又は方向づけて打ち込むことができる。
【００４７】
(047)ひとたび係留装置が水体中に固定されると、実在物体をアームと係合し、継手ロック手段を停止して継手をロック解除し、アームが杭に対して自由に回転するようにできる。
【００４８】
(048)実在物体を係合するステップと、継手ロック手段を停止するステップとは、交換可能である。
【００４９】
(049)本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様による多数の係留装置を含む、水体中で用いる係留システムに関する。
【００５０】
(050)係留システムは、水体中で互いに結合されるように構成された２つ以上の係留装置を含むことができる。
【００５１】
(051)係留システムは、水体中で離間した関係で固定されるように構成された少なくとも２つの係留装置を含むことができる。
【００５２】
(052)本発明の第４の態様は、少なくとも１つの浮揚可能実在物体を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００５３】
(053)浮揚可能実在物体は、係留装置につないで水体中に浮かべるのに適した浮き、船舶、又は任意の他の品目とすることができる。
【００５４】
(054)本発明の第５の態様は、少なくとも１つの実在物体を、水体を支持する底部の上の所定の高さで係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００５５】
(055)本発明の第６の態様は、少なくとも１つの掘削装置を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００５６】
(056)本発明の第７の態様は、
水体を支持する底部を掘削するための少なくともの１つの掘削装置と、
掘削装置を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置と、
を含む掘削システムに関する。
【００５７】
(057)本発明の第８の態様は、少なくとも１つのエネルギー吸収部材を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００５８】
(058)本発明の第９の態様は、防波堤システムに関し、本防波堤システムは、
動水のエネルギーを吸収し、動水体の流れを妨げるための少なくとも１つのエネルギー吸収部材と、
少なくとも１つのエネルギー吸収部材を動水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置と、
を含み、
少なくとも１つのエネルギー吸収部材は、少なくとも１つの係留装置の少なくとも１つのアームに結合され、
少なくとも１つの係留装置の継手は、少なくとも１つのエネルギー吸収部材が動水のエネルギーを吸収し、動水体の流れを妨げることができるように、アーム及びエネルギー吸収部材を水体中で配向することができる。
【００５９】
(059)エネルギー吸収部材は、浮揚可能部材とすることができる。エネルギー吸収部材は、エネルギー吸収バリアとすることができる。エネルギー吸収部材は、パネル状構造体、直方体構造体、又は三角柱構造体を有することができる。エネルギー吸収部材は、動水体の作用下で可動とすることができる。エネルギー吸収部材は、動水体の作用下で変形可能とすることができる。例えば、エネルギー吸収部材は、動水体の作用下で直方体から平行六面体に変形することができる。エネルギー吸収部材バリアは、動水体の作用下で、概ね静止状態及び／又は概ね剛性とすることができる。
【００６０】
(060)本発明の第１０の態様は、少なくとも１つの水生バリアを水体中に係留して水生壁を形成するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００６１】
(061)本発明の第１１の態様は、
少なくとも１つの水生バリアと、
少なくとも１つの水生バリアを水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置と、
を含む水生壁に関する。
【００６２】
(062)本発明の第１２の態様は、ケーブル／配管敷設装置を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００６３】
(063)本発明の第１３の態様は、
少なくとも１つの水中敷設装置と、
少なくとも１つの水中敷設装置を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置と、
を含む水中敷設システムに関する。
【００６４】
(064)水中敷設装置は、少なくとも１つのケーブル及び／又は少なくとも１つの配管を、水体を支持する底部に沿って敷設するように構成することができる。
【００６５】
(065)本発明の第１４の態様は、少なくとも１つのエネルギー利用装置を水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置の使用に関する。
【００６６】
(066)本発明の第１５の態様は、
少なくとも１つのエネルギー利用装置と、
少なくとも１つのエネルギー利用装置を動水体中に係留するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置と、
を含むエネルギー利用システムに関する。
【００６７】
(067)エネルギー利用装置は、動水体の作用により駆動される、回転可能アクチュエータ、線形アクチュエータ、油圧アクチュエータ、電磁アクチュエータ、又は変形可能ポンプ本体アクチュエータを含むことができる。例えば、エネルギー利用装置は、動水体の作用によって回転するように駆動される少なくとも１つの回転可能ブレードを含むタービンとすることができる。エネルギー利用装置は、水体の運動の結果としてアームの反復動作によって駆動される、フライホイール、ラックアンドピニオン又は油圧ピストンポンプを含むことができる。
【００６８】
(068)エネルギー利用装置は、動水体の利用されるエネルギーを、電気などの別の形態のエネルギーに変換するための変換器を含むことが好ましい。
【００６９】
(069)エネルギー利用システムは、少なくとも１つの係留装置の少なくとも１つのアームに結合された浮揚可能本体を含むことができる。
【００７０】
(070)エネルギー利用システムは、動水体をエネルギー利用装置に向かって案内するための少なくとも１つの案内部材を含むことができる。
【００７１】
(071)例えば、エネルギー利用システムは、
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームが杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームに結合された少なくとも１つの流体導管を有する変形可能ポンプチャンバと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、アームは、動水体の運動の結果として、ポンプの変形可能チャンバを伸長状態と収縮状態との間で反復駆動させて、流体を、少なくとも１つの流体導管を介して変形可能チャンバの中へ及びその外へ圧送する。
【００７２】
(072)例えば、エネルギー利用システムは、
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームを杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームに結合されたフライホイールと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、フライホイールは、水体の運動によりもたらされるアームの反復動作によって駆動される。
【００７３】
(073)例えば、エネルギー利用システムは、
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームが杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームに結合されたラックアンドピニオンと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、ピニオンは、水体の運動によりもたらされるアームの反復動作によって、ラックに沿って駆動される。
【００７４】
(074)例えば、エネルギー利用システムは、
杭と、アームと、杭とアームとを結合し、アームが杭に対して回転できるようにする継手と、アームの杭に対する回転を防止するための継手ロック手段とを有する係留装置と、
アームによって定められ、少なくとも１つの流体導管と流体連通して配置されたピストンチャンバと、ピストンチャンバ内に可動に受けられるピストンヘッドとを有するピストンを有するポンプと、
を含み、
使用中、杭は水体の底部に埋め込まれ、アームは、水体の運動の結果としてピストンヘッドをピストンチャンバ内で反復駆動させて、流体を、少なくとも１つの流体導管を介してチャンバの中及びその外へ圧送する。
【００７５】
(075)本発明をより良く理解し、どのように実施できるかを示すために、ここで単なる例証として、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１ａ】本開示の第１の態様による係留装置の第１の実施形態の杭を示す。
【図１ｂ】本開示の第１の態様による係留装置の第２の実施形態の杭を示す。
【図１ｃ】図１ｂに示される杭のウィング部分の上面図を示す。
【図２ａ】係留装置が浮標を係留する、本開示の第１の態様による係留装置の第１の実施形態の側面図を示す。
【図２ｂ】係留装置が細長い浮きを係留する、本開示の第１の態様による係留装置の第２の実施形態の正面図を示す。
【図２ｃ】係留装置が細長い浮き及びタービンを係留する、本開示の第１の態様による係留装置の第３の実施形態の正面図を示す。
【図３ａ】継手が、索によって互いに結合された対応する円錐形状を有する部分を含む、本開示による継手の第１の実施形態の側面図を示す。
【図３ｂ】継手が、索によって互いに結合された対応する円錐形状を有する部分を含む、本開示による継手の第１の実施形態の側面図を示す。
【図４】継手がボールアンドソケット継手を含む、本開示による継手の第２の実施形態の断面図を示す。
【図５】継手が旋回ヒンジ継手及びＵリンクヒンジ継手を含む、本開示による継手の第３の実施形態の分解図を示す。
【図６ａ】継手ロック手段が、ボール部分とソケットとを剛に結合し、それによりボールアンドソケット継手をロックするように配置された可動ピン部材及び空洞を含む、本開示による継手ロック手段の第１の実施形態の断面図を示す。
【図６ｂ】可動ピン部材が、ボールアンドソケット継手をロックするように配置された、軸ＡＡを通る継手ロック手段の第１の実施形態の上面図を示す。
【図６ｃ】可動ピン部材が、空洞から後退し、ボールアンドソケット継手がロック解除され、従ってアームが自由に回転する、本開示による継手ロック手段の第１の実施形態の断面図を示す。
【図７】第１の溝付部材が継手を横切って摺動し、杭上に取り付けられた対応する第２の溝付部材と係合するように配置された、本開示による継手ロック手段の第２の実施形態の分解図を示す。
【図８ａ】第１の溝付部材が継手を横切って摺動し、対応する第２の溝付部材と係合する、本開示による継手ロック手段の第２の実施形態の連続的な斜視図を示す。
【図８ｂ】第１の溝付部材が継手を横切って摺動し、対応する第２の溝付部材と係合する、本開示による継手ロック手段の第２の実施形態の連続的な斜視図を示す。
【図８ｃ】第１の溝付部材が継手を横切って摺動し、対応する第２の溝付部材と係合する、本開示による継手ロック手段の第２の実施形態の連続的な斜視図を示す。
【図９】第１の係合部材が継手を横切って摺動し、次いで回転して、第１の係合部材内に形成されたバヨネット開口部において第２の係合部材に確実に係合するように配置された、本開示による継手ロック手段の第３の実施形態の斜視図を示す。
【図１０】第１の係合部材が継手を横切って延び、第１の係合部材を回転することにより、対応する第２の係合部材を第１の係合部材内に形成されたバヨネット開口部に保持し、これに係合するように配置された、本開示による継手ロック手段の第４の実施形態の断面図を示す。
【図１１ａ】制御手段が作動され、第２の溝付部材を第１の溝付部材から離れるように動かす、本開示による継手ロック手段の第５の実施形態の断面図を示す。
【図１１ｂ】制御手段が停止され、それにより第２の溝付部材が第１の溝付部材と係合できるようになる、継手ロック手段の第５の実施形態の断面図を示す。
【図１２】水体中に固定され、ボートを係留する、本開示の第１の態様による第１の係留装置及び第２の係留装置の断面図を示す。
【図１３ａ】ポンツーンを底部の上の所定の高さで係留するための剛性の係留構造体を形成するために水体中に固定された、本開示の第１の態様による第１の係留装置及び第２の係留装置の断面図を示す。
【図１３ｂ】ポンツーンを底部の上の所定の高さで係留するための剛性の係留構造体を形成するために複数のさらなる構造要素で水体中に固定された、本開示の第１の態様による第１の係留装置及び第２の係留装置の断面図を示す。
【図１４ａ】掘削手段を支持するために水体中に固定された、本開示の第３の態様による係留システムの側面図を示す。
【図１４ｂ】図１４ａの係留システムの上面図を示す。
【図１５】浮揚可能エネルギー吸収部材が、本開示の第１の態様による係留装置により水体中に固定された、防波堤の第１の例の断面図である。
【図１６ａ】バリア部材及び浮揚可能部材が、本開示の第１の態様による第１の係留装置及び第２の係留装置により水体中に固定された、防波堤の第２の例の上面図である。
【図１６ｂ】バリア部材及び浮揚可能部材が、本開示の第１の態様による第１の係留装置及び第２の係留装置により水体中に固定された、防波堤の第２の例の斜視図である。
【図１７ａ】本開示の第１の態様による４つの係留装置により水体中に固定された変形可能直方体バリア部材及び浮揚可能部材を含む、防波堤の第３の例の側面図である。
【図１７ｂ】バリアが動水体の作用により直方体から平行六面体に変形された、防波堤の第３の例の側面図である。
【図１８ａ】多数の防波堤装置が河岸に沿って連続的に固定された防波堤システムの第４の例の斜視図である。
【図１８ｂ】多数の防波堤装置が河岸に沿って連続的に固定された防波堤システムの第４の例の斜視図である。
【図１９】本開示による複数の係留装置を用いて複数のパネルが水体中に壁を形成するように固定された水生壁の例の断面図である。
【図２０】本開示による係留装置を用いて水中ケーブル装置が水体中に固定された、水中ケーブル敷設システムの例の側面図である。
【図２１ａ】図２ｃに示されるような取付装置を用いて水体中に固定されたタービン及び浮揚可能部材を含むエネルギー利用システムの例の正面図である。
【図２１ｂ】タービンの突出部分が取付装置のアームのチャネル部分内に摺動可能に取り付けられた、図２１ａに示されるエネルギー利用システムの区画Ｚの断面上面図である。
【図２２】本開示による取付装置を用いて水体中に固定された、タービンと水流を案内するための一対の案内部材とを含むエネルギー利用システムの例の斜視図である。
【図２３ａ】本開示の第１の態様による係留装置上に取り付けられたラックアンドピニオンシステムの側面図である。
【図２３ｂ】本開示の第１の態様による係留装置上に取り付けられたラックアンドピニオンシステムの正面図である。
【図２４ａ】本開示の第１の態様による係留装置上に取り付けられたラックアンドピニオンシステムの側面図である。
【図２４ｂ】本開示の第１の態様による係留装置上に取り付けられたラックアンドピニオンシステムの正面図である。
【図２５】本開示の第１の態様による係留装置上に取り付けられたラックアンドピニオンシステムの斜視図である。
【図２６ａ】本開示の第１の態様による４つの係留装置により水体中に固定された、変形可能ポンプチャンバ及び水力発電変換器を含むエネルギー利用システムの例の斜視図である。
【図２６ｂ】変形可能ポンプチャンバが動水体の作用により直方体から平行六面体に変形した、図２６ａのエネルギー利用システムの例の斜視図である。
【図２７ａ】ピストンポンプと、本開示による係留装置のアームに結合された浮揚可能本体とを含むエネルギー利用システムの例の側面図である。
【図２７ｂ】図２７ａに示されるエネルギー利用システムのピストンポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
(116)本発明の第１の態様は、水体中で用いるのに適した係留装置に関する。
【００７８】
(117)本発明の第２の態様は、係留装置を水体中に固定する方法に関する。
【００７９】
(118)本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様による多数の係留装置を含む係留システムに関する。
【００８０】
(119)本発明の別の態様は、本発明の第１の態様による係留装置を組み込むシステム又は装置に関する。
【００８１】
Ａ．係留装置
(120)本発明の第１の態様は、水体中で用いるのに適した係留装置に関する。
【００８２】
(121)水体は、潮汐、波及び／又は重力により動く可動水体とすることができる。水体は、例えば、海洋、大洋、河口、河川、湖沼又は貯水池とすることができる。潮汐及び／又は波により、水体の高さ（深さ）が時間と共に揺動（反復運動）様式で変化する。潮汐及び／又は波により、流向も時間と共に変化する。
【００８３】
(122)係留装置は、水体に関連する水生環境において少なくとも１つの実在物体を係留するのに適している。実在物体とは、水体中に固定された係留装置につなぐ（係合する）のに適した任意の物品（物体、装置、システム）である。係留装置は、水面の上方、水面上若しくはその近く、又は水体中の位置に実在物体を係留することができる。実在物体は、ボート等の船舶とすることができる。実在物体は、浮標又は浮き等の浮揚可能（浮揚性）本体とすることができる。実在物体は、ポンツーン、フレーム又はバリア等の構造体（構築物）とすることができる。実在物体は、水体の運動を吸収するエネルギー吸収装置とすることができる。実在物体は、水体の運動により駆動されるエネルギー利用装置とすることができる。実在物体は、ケーブル敷設装置とすることができる。実在物体は、掘削装置とすることができる。互いに結合された多数の係留装置を含む係留システムを形成するために、実在物体は、別の係留装置とすることができる。
【００８４】
(123)係留装置は、無制限の期間に対して恒久的に水体中に固定することを意図した恒久係留装置とすることができる。代替的に、係留装置は、一時的に水体中に固定し、次いで特定の期間後、例えば不要になったら、取り外すことができる一時的係留装置とすることができる。一時的係留装置は、再利用可能で、様々な場所に固定することができ、水生環境に対する影響は最小限である。
【００８５】
(124)係留装置は、水体中で用いるのに適しているので、係留装置を用いて、水体に関連する、水体に隣接する、又は水体を境界付ける領域又は環境において実在物体を係留することができる。
【００８６】
Ａ（ｉ）杭
(125)係留装置は、杭（１）を含む。杭は、水体中での係留装置の位置を少なくとも概ね維持するためのアンカーとして働く。
【００８７】
(126)杭は、水体を支持する底部に埋め込むように構成される。杭は、無制限の期間に対して恒久的に底部に埋め込むように構成することができる。代替的に、杭は、取り外し可能に底部に埋め込むように構成して、係留装置を必要なときに一時的に底部に定着させ、不要になったら撤去することができる。
【００８８】
(127)杭は、前端（１ｂ）と後端（１ｃ）とを有する軸（１ａ）を含むことができる。
【００８９】
(128)杭の長手方向軸（ＸＸ）は、軸に沿って前端から後端まで延びる。杭は、垂直軸に対してある角度で底部に埋め込むことができる。しかしながら、据付中、杭にかかる荷重を最小にするために、杭は、杭の長手方向軸が垂直軸に対して概ね平行に延びるように底部に埋め込むことが好ましい。
【００９０】
(129)杭は、軸の前端に形成された先端部（１ｄ）を含むことができる。先端部は、杭が底部を貫通するのを助ける。
【００９１】
(130)軸は、概ね一様な直径を有する、又は先端部から後端に向かって外向きにテーパすることができる。
【００９２】
(131)杭が底部に埋め込まれると、軸の前端は底部の中へ特定の深さまで延び、一方、軸の後端部分は、底部の上に突出する。
【００９３】
(132)杭は、軸の前端から所定の距離に、軸上に配置された停止板（１ｅ）を含むことができる。停止板は、十分な定着効果を与えるために底部に埋め込むべき最適な又は最大の軸の長さを示すために設けられる。使用中、杭は、停止板が底部の表面に当たり、杭の後端の一部が底部の上に突出するような深さに埋め込まれることが好ましい。そのため、継手は底部に埋め込まれない。
【００９４】
(133)杭は、スクリュー部分を含むことができる。スクリュー部分は、軸の少なくとも一部に沿って延びる連続した螺旋体（ねじ山）を含むことができる。スクリュー部分は、軸に沿って順に配置された少なくとも１つの螺旋板（１ｆ）を含むことができる。杭は、付加的に又は代替的に、ウィング部分を含むことができる。ウィング部分は、少なくとも１つのウィングを含むことができる。ウィング部分が軸上に配置されると、少なくとも１つのウィングは、軸から半径方向に突出するように構成される。ウィング部分は、２つ以上の係留装置の杭を相互接続するように構成することができる。スクリュー部分及び／又はウィング部分は、杭の底部への定着を助ける。スクリュー部分及び／又はウィング部分は、固定的に又は取り外し可能に軸に取り付けることができる。
【００９５】
(134)杭は、杭が据え付けられる際に又は埋め込まれる際に印加される荷重に耐えるのに十分な構造的完全性を有する任意の材料から形成することができる。例えば、軸は、鋼材、ガラス繊維又はバサルト繊維から形成することができる。
【００９６】
(135)杭の構成は、係留装置の意図される用途、係留装置の恒久性又は一時的性質、杭が底部に埋め込まれる角度、係留される実在物体の寸法、形状、重量及びタイプ、底部物質のタイプ、水体の深さ、波高及び／又は潮差によって決まる。軸長は、およそ１ｍ〜５ｍの範囲にわたることができる。軸径は、およそ３ｃｍ〜５０ｃｍの範囲にわたることができる。スクリュー部分の直径は、１０ｃｍ〜６０ｃｍの範囲にわたることができる。ウィング部分は、半径方向におよそ１０ｃｍ〜６０ｃｍ延びることができる。底部への十分な定着効果を与えるために、杭は、最小の軸長対軸径比を有することができる。杭を粘土に埋め込むことを意図する場合は、埋め込み軸長は最小長１ｍであり、埋め込み軸長対スクリュー径比は少なくとも３：１とすることができる。砂に埋め込むのに適した杭は、最小長１ｍの埋め込み軸長、及び少なくとも６：１の埋め込み軸長対スクリュー径比を有することができる。
【００９７】
(136)杭は、高い定着効果対重量比有する。杭はまた、高い定着効果対寸法比も有する。そのため、杭は、従来の係留システムのアンカーより軽量かつコンパクトである。従って、杭は、結果的により安価であり、製造、搬送及び据付がより簡単である。また、杭が、水生環境に対して与える影響は限定的である。
【００９８】
(137)杭の優れた定着効果のため、杭は、従来の係留システムと共に用いるには適していないものもあるが、様々な範囲の底材に係留装置を定着させるのに適している。例えば、杭は、海底土、粘土、砂質ローム又は砂、シルト又は泥において、十分な定着を与えることができる。杭は、軟水飽和土等の飽和土において十分な定着を与えることができる。
【００９９】
(138)図１ａは、係留装置の第１の実施形態の杭を示す。杭（１）は、前端（１ｂ）と後端（１ｃ）とを有する軸（１ａ）を含む。杭は、鋼材から形成され、およそ２ｍの軸長と、およそ９ｃｍの一様な軸径とを有する。先端部（１ｄ）は、軸の前端に形成される。停止板（１ｅ）は、軸の前端からおよそ１．５ｍに配置される。最大螺旋径がおよそ３０ｃｍの２つの螺旋板（１ｆ）が、軸の先端部と停止板との間に離間した関係で取り付けられる。杭の長手方向軸（ＸＸ）は、軸に沿って前端から後端まで延びる。
【０１００】
(139)図１ｂは、係留装置の第２の実施形態の杭を示す。第１の実施形態と同様に、杭は、前端（１ｂ）と後端（１ｃ）とを有する軸（１ａ）を含む。先端部（１ｄ）は軸の前端に形成される。取り外し可能な停止板（１ｅ）は、軸の前端から所定の距離に配置される。２つの螺旋板（１ｆ）は、軸の先端部と停止板との間に離間した関係で取り付けられる。杭の長手方向軸（ＸＸ）は、軸に沿って前端から後端まで延びる。取り外し可能なウィング部分（１ｇ）が、軸の後端の定着を強化するために、軸の停止板の下に配置される。図１ｃに示されるように、ウィング部分は、管形状の取付け部（Ｍ）から半径方向におよそ４５ｃｍ突出する４つのウィング（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４）を含む。
【０１０１】
Ａ（ｉｉ）アーム
(140)係留装置は、少なくとも１つのアーム（２）を含む。少なくとも１つのアームは、少なくとも１つの実在物体を水生環境において係合（固定、保持、結合）するように構成される。
【０１０２】
(141)少なくとも１つのアームは、第１の端部（２ｂ）と第２の端部（２ｃ）とを有する軸（２ａ）を含むことができる。アームの長手方向軸（ＹＹ）は、軸に沿って第２の端部から第１の端部まで延びる。
【０１０３】
(142)少なくとも１つのアームは、略線形構成を有することができる。代替的に、少なくとも１つのアームは、非線形構成を有することもできる。例えば、少なくとも１つのアームは、実在物体の少なくとも一部を受ける、収容する、又はその外形と面一に嵌合するように成形することができる。
【０１０４】
(143)少なくとも１つのアームは、固定の（変化しない）構成を有することができる。代替的に、軸は、可変の（調整可能な）構成を有することもできる。例えば、少なくとも１つのアームは、アーム長を変えられるように伸縮式とすることができる。少なくとも１つのアームの長さは、様々な水深及び／又は変化する水深に適合させることができる。少なくとも１つの伸縮式アームを最小長まで収縮して、係留装置をより容易に保管及び／又は搬送することができる。少なくとも１つの伸縮式アームを最大長まで伸長させて、係留装置をより容易に固定することができる。少なくとも１つのアームは、アームの形状を変化させることができるように、多数の関節部分を含むことができる。係留装置の保管、搬送、据付、及び／又は使用中に、少なくとも１つのアームの形状を適合させることができる。
【０１０５】
(144)少なくとも１つのアームは、継手（３）によって杭に結合される。継手は、少なくとも１つのアームの第１の端部と杭の後端との間に配置されることが好ましい。そのため、係留装置が水体中に固定されると、少なくとも１つのアームは、水体を通って杭の後端から離れるように延びる。継手がロックされていない場合は、少なくとも１つのアームを、杭に対して回転でさせることがきる。継手がロックされている場合は、少なくとも１つのアームは、杭に対して固定の向きを有し、係留装置は剛性構造体となる。
【０１０６】
(145)継手を少なくとも１つのアームの底端部に取り付けると、動水体の運動によって回転できるアームの長さが最大化し、従って、動水体から任意のエネルギー吸収装置又はエネルギー変換装置へのエネルギーの伝達を最大化する助けとなる。
【０１０７】
(146)少なくとも１つのアームは、水体中で浮揚可能（浮揚性）とすることができる。結果として、アームは、沈まずに水体中に懸下できる。少なくとも１つのアームは、十分に浮揚可能であるので、アームは自然に杭から上向き方向に、水体の表面に向かって延びることができる。
【０１０８】
(147)少なくとも１つのアームは、少なくとも１つの係合手段（２ｄ）を含み、少なくとも１つの実在物体を係留装置に係合（締結、固定、取付）する。
【０１０９】
(148)係合手段は、少なくとも１つのアームの第２の端部に配置して、少なくとも１つの実在物体を少なくとも１つのアームの第２の端部に係留することができる。この構成は、例えば、少なくとも１つの実在物体を水面の上方に係留する、又は水体の表面上若しくはその近くに浮かべることを意図した少なくとも１つの実在物体を係留するのに適している。代替的に又は付加的に、係合手段は、少なくとも１つのアームの長さに沿った任意の位置に配置することができる。この特定の構成は、水体中に配置することを意図した少なくとも１つの実在物体を係留するのに適している。
【０１１０】
(149)係合手段は、キャッチ、ラッチ、クランプ、クリップ、係留索（ケーブル、ロープ）、少なくとも１つの実在物体上の相補的な雄／雌部分と係合する相補的な雌／雄部分、又は任意の他の好適な機械的締結手段を含むことができる。例えば、係合手段は、少なくとも１つの実在物体の相補的な突出部分を受けるように成形された少なくとも１つのアーム内に形成された凹型チャネルを含むことができる。少なくとも１つの実在物体は、この場合、突出部分をチャネルに沿って摺動させることにより、少なくとも１つのアーム上に摺動可能に取り付けることができる。
【０１１１】
(150)係合手段は、少なくとも１つの実在物体と恒久的に係合するように構成することができる。代替的に、係合手段は、少なくとも１つの実在物体と解放可能に係合するように構成することができる。そのため、有利なことに、これにより、係留が不要になると、少なくとも１つの実在物体を係留装置から解放することが可能になり、また、係留装置が様々な異なる実在物体を係留することが可能になる。
【０１１２】
(151)係合手段は、少なくとも１つの実在物体と剛に係合して、少なくとも１つの実在物体がアームに対して移動できないように構成することができる。代替的に、係合手段は、少なくとも１つの実在物体と自由に係合するように構成することができる。例えば、係留装置が潮汐又は波浪エネルギー利用システムに組み込まれる場合は、係合手段は、少なくとも１つの実在物体と剛に係合して、少なくとも１つのアームを介した動水体からエネルギー利用システムへのエネルギー伝達を最大化するように構成することが好ましい。
【０１１３】
(152)少なくとも１つのアームの少なくとも一部は、チャンバを定めることができる。例えば、係留装置が潮汐又は波浪エネルギー利用システムの一部として用いられる場合、アームは、ポンプチャンバ又はタービンチャンバを定めることができる。
【０１１４】
(153)アームの構成は、係留装置の用途、係留される実在物体の寸法、形状及び重量、水体の深さ、波高及び／又は潮差によって決まる。アーム長は、１ｍ〜１０ｍの範囲にわたることができる。
【０１１５】
(154)アームの細長い本体は、概ね一様な直径を有する、又は第１の端部から第２の端部の方向に内向きにテーパすることができる。アームの直径は、５ｃｍ〜３０ｃｍの範囲にわたることができる。
【０１１６】
(155)少なくとも１つのアームは、水体及び／又は少なくとも１つの実在物体によって印加される荷重に耐えるのに十分な構造的完全性を有する任意の材料から形成することができる。例えば、少なくとも１つのアームの本体は、鋼材、ガラス繊維、又はバサルト繊維を含むことができる。少なくとも１つのアームの本体を中空にして、アームが水体中で浮くように、アームの密度を調節することができる。
【０１１７】
(156)係留装置は、上述のような特徴を随意的に含む複数のアームを含むことができる。複数のアームは、同一の又は異なる実在物体と係合するように構成することができる。複数のアームは、継手を介して杭に結合することができる。
【０１１８】
(157)複数のアームを有する係留装置は、アームを互いに解放可能にロックすることができるアームロック手段をさらに含むことができる。アームは、互いにロックされると、組み合わさって単一のアーム部材を形成し、それにより、係留装置をより容易に搬送及び／又は据え付けることが可能になる。アームロック手段は、アームを互いに締結するためのクランプ、クリップ、又は任意の好適な手段を含むことができる。
【０１１９】
(158)図２ａは、水体（Ｗ）中に固定された係留装置（Ｍ）の第１の実施形態を示す。係留装置は、図１に示されるような杭（１）と、アーム（２）と、継手（３）と、継手ロック手段（図示せず）とを含む。杭は、底部（Ｆ）の中へ、停止板（１ｅ）が底部面に当接し、後端（１ｃ）が底部の上に突出する深さまで垂直方向に埋め込まれる。アーム（２）は、第１の端部（２ｂ）と第２の端部（２ｃ）とを有する軸（２ａ）を含む。アームの長手方向軸（ＹＹ）は、軸に沿って第１の端部から第２の端部まで延びる。アームは、キャッチ（２ｄ）の形態の係合手段をさらに含む。本実施形態において、キャッチは、軸の第２の端部に配置されて、水面に浮かぶ浮標（Ｂ）を固定する。
【０１２０】
(159)図２ｂは、水体（Ｗ）中に固定された係留装置の第２の実施形態を示す。係留装置は、図１に示される杭（１）と、第１のアーム（２１）と、第２のアーム（２２）と、継手（３）と、継手ロック手段（図示せず）とを含む。係留装置は、水面に浮かび、第１のアームと第２のアームとの間に延びる細長い浮揚可能本体（Ｂ）を係留する。杭は、底部（Ｆ）の中へ、停止板（ｅ）が底部の表面に当接し、後端（１ｃ）が底部の上に突出する深さまで垂直方向に埋め込まれる。第１のアーム及び第２のアームは同一の構成を有する。第１のアームは、第１の端部（２１ｂ）と第２の端部（２１ｃ）とを有する軸（２１ａ）と、細長い浮揚可能本体の第１の端部（Ｂ１）と結合するための、第２の端部に配置されたキャッチ（２１ｄ）とを含む。同様に、第２のアームは、第１の端部（２２ｂ）と第２の端部（２２ｃ）とを有する軸（２２ａ）と、浮揚可能本体の第２の端部（Ｂ２）と結合するための、第２の端部に配置されたキャッチ（２２ｄ）とを有する。第１のアーム及び第２のアーム両方の第１の端部は、継手によって杭に結合される。図２ｂは、ロックされていない構成にあるアームを示す。しかしながら、クランプ（図示せず）を用いてアームを互いにロックし、それにより、単一の細長いアーム部材を形成することができる。
【０１２１】
(160)図２ｃは、水体（Ｆ）中に固定された係留装置の第３の実施形態を示す。第２の実施形態と同様に、図２ｃに示される係留装置は、杭（１）と、第１のアーム（２１）と、第２のアーム（２２）と、継手（３）と、継手ロック手段（図示せず）とを含む。本実施形態において、係留装置は、第１のアームと第２のアームとの間の水体中に配置されたタービン（Ｔ）を係留する。第１のアーム及び第２のアームが水体中で上向き方向に延びるのを保証するために、係留装置は、水面に浮かび、第１のアームと第２のアームとの間に延びる細長い浮揚可能本体（Ｂ）も係留する。浮揚可能本体は、アームの浮遊度に応じて随意的である。杭は、停止板（ｅ）が底部の表面に当接し、後端（１ｃ）が底部の上に突出する深さまで底部（Ｆ）に垂直方向に埋め込まれる。第１のアーム及び第２のアームは同一の構成を有する。第１のアームは、第１の端部（２１ｂ）と第２の端部（２１ｃ）とを有する軸（２１ａ）と、細長い浮揚可能本体の第１の端部（Ｂ１）と結合するための、第２の端部に配置されたキャッチ（２１ｄ）とを含む。第１のアームの軸は、第２の部分（２１ａ’’）に接合（相互接続）された第１の部分（２１ａ’）から形成され、第１の部分は、第２の部分に対して可動である。第２のアームは、第１の端部（２２ｂ）と第２の端部（２２ｃ）とを有する軸（２２ａ）と、浮揚可能本体の第２の端部（Ｂ２）と結合するための、第２の端部に配置されたキャッチ（２２ｄ）とを有する。第２のアームの軸は、第２の部分（２２ａ’’）に接合（相互接続）された第１の部分（２２ａ’）から形成され、第１の部分は、第２の部分に対して可動である。図２ｃは、タービンをアームに取り付けることができるように、それぞれのアームの第１の部分が平行な構成までどのように動くことができるかを示す。本実施形態においては、タービンは、タービンの両端に配置された突出部分を、アームのそれぞれの第１の部分内に形成された対応するチャネルに沿って摺動させることによって、アームの第１の部分上に摺動可能に取り付けられる。第１のアーム及び第２のアーム両方の第１の端部は、継手によって杭に結合される。代替的な配置を提供するために、クランプ（図示せず）を用いてアームを互いにロックし、それにより、単一の、剛性の細長いアーム部材を形成することができる。
【０１２２】
Ａ（ｉｉｉ）継手
(161)係留装置は、継手（３）を含む。継手は、杭と少なくとも１つのアームとを結合し、少なくとも１つのアームが杭に対して回転するのを可能にするように構成される。
【０１２３】
(162)係留装置が複数のアームを含む場合、継手は、杭と複数のアームとを結合し、アームと杭との間の回転を可能にする。
【０１２４】
(163)継手は、少なくとも１つのアームが杭に対して回転し、少なくとも１つのアームの向き、従って係留装置の構成を変えられるようにする。
【０１２５】
(164)少なくとも１つのアームは、ユーザにより、杭に対して手動で回転させることができる。係留装置が水体中に固定されると、少なくとも１つのアームは、少なくとも１つのアームに作用する水体の力によって駆動し、回転することができる。
【０１２６】
(165)継手は、少なくとも１つのアームを特定の向きに回転させることを可能にする。例えば、係留装置が水体中に固定されると、継手は、少なくとも１つのアームが杭から底部の上の特定の高さに延びるまで、少なくとも１つのアームを回転させることができる。継手は、少なくとも１つのアームが杭から特定の方向に延びるまで、少なくとも１つのアームを回転させることができる。水体から撤去されるとき、継手は、係留装置が有利にコンパクトな構成を有するように、少なくとも１つのアームが杭に隣接して配置され、杭に対して平行に延びるまで、少なくとも１つのアームが回転することを可能にする。継手は、少なくとも１つのアームと杭とが同軸になるまで、少なくとも１つのアームが回転することを可能にする。少なくとも１つのアームが浮揚性である場合には、継手は、少なくとも１つのアームが杭から上向き方向に水体の表面に向かって延びるように、少なくとも１つのアームが回転することを可能にする。継手は、少なくとも１つのアームが水体中又は水体の上に配置された実在物体と係合できる向きを有するまで、少なくとも１つのアームが回転することを可能にする。継手は、アームに結合された少なくとも１つの実在物体が水体中で特定の向きを有することができるように、少なくとも１つのアームが回転することを可能にする。例えば、継手は、少なくとも１つのアームが回転して、少なくとも１つの実在物体を、底部の上の特定の高さ、水体表面若しくはその近く、又は水体中に配置することを可能にする。継手は、少なくとも１つのアームが回転して、実在物体が、水体の流れに対して特定の方向に配置される又は延びることができるように、少なくとも１つのアームが回転することを可能にする。
【０１２７】
(166)係留装置が水体中に固定されると、継手は、少なくとも１つのアームが水体の作用により回転して、アームの向きを水の状態に従って変えることを可能にする。継手は、アームを回転させ、アームが延びる高さを水体の深さに従って変えることを可能にする。継手は、アームを回転させ、アームが杭から延びる方向を流れの向き（流向）に従って変えることを可能にする。
【０１２８】
(167)継手は、少なくとも１つのアームが少なくとも１つの平面で回転することを可能にする。
【０１２９】
(168)継手は、少なくとも１つのアームが杭の長手方向軸に対して平行な平面で（長手方向軸に対して直角の軸の周りで）回転するように、構成することができる。付加的又は代替的に、継手は、少なくとも１つのアームが杭の長手方向軸に対して直角の平面で（長手方向軸に対して平行な軸の周りで）回転するように、構成することができる。
【０１３０】
(169)例えば、係留装置が水体中に固定されると、継手は、少なくとも１つのアームが垂直平面で（水平軸の周りで）回転することを可能にする。垂直平面での回転は、少なくとも１つのアームの高さが変化するのを可能にする。少なくとも１つのアームは、水体の垂直の力を受けると駆動されて垂直平面で回転することができる。従って、継手は、少なくとも１つのアームの高さを水深に従って調整できるようにする。係留装置が、潮汐及び／又は波浪の運動によって動水体中に固定された場合、少なくとも１つのアームは、垂直平面で回転するので、アームの高さは、水体の深さが揺動するのに伴って反復様式で変化する。垂直平面での回転により、少なくとも１つのアームの方向を、２つの相反する方向の間で切り換えることができる。
【０１３１】
(170)例えば、継手は、付加的又は代替的に、少なくとも１つのアームが水平平面で（垂直軸の周りで）回転できるように構成することができる。このタイプの継手は、少なくとも１つのアームを回転させて、アームが杭から延びる方向を変えさせることができる。係留装置が動水体中に固定された場合は、継手は、アームが水体の水平運動により回転し、少なくとも１つのアームが杭から流向に延びるようにすることができる。そのため、継手は、少なくとも１つのアームの方向を、流向に従って調整することを可能にする。
【０１３２】
(171)図２ａ及び図２ｂに示す係留装置の継手は、浮標／浮揚可能部材（Ｂ）を水体の表面又はその近くに係留できるように、係留装置のアームを垂直平面で回転させることができる。使用中に浮標／浮揚可能部材の浮揚の向きの維持を助けるために、図２ａ及び図２ｂに示す係留装置の継手は、アームの高さを水体の深さに従って調整できるように、アームを回転させることができる。
【０１３３】
(172)図２ｃに示す係留装置の継手は、浮揚可能部材（Ｂ）を水体の表面又はその近くに係留することができ、かつタービン（Ｔ）を水体の駆動力が通常は最適化される水体の中央部分（中間の高さ）に係留できるように、係留装置のアームを垂直平面で回転させることができる。タービンに対する駆動力の効果を最適化するために、継手は、アームが、杭から流向に延びることができ、タービン軸の長手方向軸が、流向に対して直角の方向に延びることができるように、係留装置のアームを水平平面で回転させることができる。使用中に浮揚可能部材及びタービンの向きの維持を助けるために、図２ｃに示す係留装置の継手は、アームの高さを水体の深さ従って調整することができる及び／又はアームの方向を流向に従って調整することができるように、アームを回転させることができる。
【０１３４】
(173)継手は、杭と少なくとも１つのアームとの間、好ましくは、杭の後端とアームの第１の端部との間に配置される。例えば、係留装置が潮汐又は波浪エネルギー変換システムの一部として用いられる場合、継手は、杭の後端と第１のアームとの間に配置されて、アームが垂直平面で回転する際のアームの高さの変化を最適化する。
【０１３５】
(174)継手は、少なくとも１つのアームを単軸の周りで杭に対して回転させることができる。例えば、継手は、旋回ヒンジ継手又はＵリンクヒンジ継手等の、１つの平面のみにおける回転を可能にするヒンジ継手とすることができる。ヒンジ継手は、係留装置が水体中に固定されると、少なくとも１つのアームを垂直平面又は水平平面において回転させることができる。継手は、少なくとも１つのアームを杭に対して多軸の周りで回転させることができる。例えば、継手は、自在継手又はボールアンドソケット継手等の多軸継手とすることができる。継手は、少なくとも１つのアームを第１の平面において回転させることができる第１のヒンジ継手と、少なくとも１つのアームを第２の平面において回転させることができる第２の継手とを含むことができる。
【０１３６】
(175)最も単純な形態において、継手は、少なくとも１つのアームと杭との間に延びるケーブル、ロープ、チェーン又は任意の他の好適な索を含むことができる。杭が底部に埋め込まれると、このタイプの継手は、少なくとも１つのアームを杭に対して多軸の周りで回転させることができる。図３ａ及び図３ｂは、アーム（２）に結合された第１の部分（３０ａ）と、杭（１）に結合された第２の部分（３０ｂ）と、第１の部分と第２の部分との間に延びる可撓性索（３０ｃ）とを含む継手（３）の第１の実施形態を示す。可撓性索は、第１の部分と第２の部分とを結合し、アームを杭に対して回転させることができる。可撓性索は、アームを杭の長手方向軸に対して平行な軸の周りで（水平平面で）自由に回転させる（３６０°まで）ことができる。第１の部分及び第２の部分は、対応する円錐面（３０ｄ）を有する。対応する円錐面は、杭の長手方向軸に対して直角の軸の周り（垂直平面）でのアームの回転を制限する。図３ｂに示すように、アームは、第１の部分及び第２の部分の対応する円錐面が嵌合（当接）し、アームが杭の長手方向軸（ＸＸ）に対して概ね直角の方向に延びるまで、垂直平面で回転できる。嵌合すると、対応する円錐面は、第１の部分（アーム）を第２の部分（杭）に対して水平平面において滑らかに回転させることができる。
【０１３７】
(176)代替的な設計において、継手は、少なくとも１つのアームに結合された第１の部分と、杭に結合された第２の部分とを含むことができ、それにより、第１の部分は、第２の部分に対して回転可能に取り付けられ、アームが杭に対して回転するように構成することができる。
【０１３８】
(177)図４は、杭（１）とアーム（２）とを結合し、アームが杭に対して任意の方向に自由回転できるように構成されたボールアンドソケット継手（３１）の第２の実施形態の断面図を示す。ボールアンドソケット継手は、相補的な空洞（３１ｂ）内に嵌合された概ねボール状のヘッド（３１ａ）を含み、それにより、ボール状のヘッド部分は、杭の後端（１ｃ）に配置され、相補的な空洞部分（３１ｂ）はアームの第１の端部（２ｂ）に配置される。ボールアンドソケット継手は、アームを少なくとも垂直平面及び水平平面で回転させることができる。そのため、ボールアンドソケット継手は、アームの高さを水体の深さに従って変化させ、アームの方向を流向に従って変化させることができる。
【０１３９】
(178)図５は、旋回ヒンジ継手（３２）とＵリンクヒンジ継手（３３）とを含む継手（３）の第３の実施形態の分解図を示す。旋回ヒンジ継手（３２）は、アーム（２）に間接的に結合された軸部分（３２ａ）と、杭の後端（１ｃ）に直接結合された凹部分（３２ｂ）とを含み、それにより、軸部分は、凹部分内に回転可能に固定され、アームが軸の周りで回転することができる。Ｕリンクヒンジ継手（３３）は、アームの第１の端部（２ａ）に直接結合されたタング部分（３３ａ）と、杭に間接的に結合されたフォーク部分（３３ｂ）とを含み、それにより、タング部分は、Ｕリンクピン（３３ｃ）によりフォーク部分に回転可能に結合され、アームは杭の長手方向軸に対して直角のＵリンクピン軸の周りで回転することができる。そのため、杭が底部に垂直に埋め込まれている場合は、旋回ヒンジ継手は、アームを杭に対して垂直軸の周り（水平平面において）で回転させ、Ｕ−リンクヒンジ継手は、アームを杭に対して水平軸の周りで回転させることができる。従って、旋回ヒンジ継手は、アームの方向を流向に従って変化させ、Ｕリンクヒンジのピボット運動は、アームの高さを水体の深さに従って変化させることができる。
【０１４０】
Ａ（ｉｖ）継手ロック手段
(179)係留装置は、継手ロック手段（４）を含む。継手ロック手段は、継手をロックし、少なくとも１つのアームが杭に対して回転できなくなるように構成される。
【０１４１】
(180)継手がロックされると、少なくとも１つのアームは、向きが固定され、係留装置は剛性構造体となる。
【０１４２】
(181)有利なことに、継手と継手ロック手段の組み合わせは、少なくとも１つのアームが特定の向きに配置された剛性状態で、係留装置を保管、搬送及び／又は使用することを可能にする。例えば、少なくとも１つのアームを回転して杭に対して平行に延びるようにした後、継手ロック手段を作動させて継手をロックし、係留装置を剛性状態のコンパクトな構成で保管及び／又は搬送することができる。ロック手段は、少なくとも１つのアーム及び杭が同軸である際に作動させて継手をロックし、係留装置を剛性状態で水体中に据え付けできるようにする。係留装置の全長は、このとき最大なので、係留装置を、より深い水体中に据え付けることもできる。
【０１４３】
(182)継手ロック手段は、継手をロックするための任意の好適な手段を含むことができる。継手ロック手段は、機械的、電子的及び／又は電磁的ロック手段を含むことができる。継手ロック手段は、ユーザが、いつ継手をロックする又はロック解除するかを制御することができるように、手動操作可能とすることができる。継手ロック手段は、遠隔操作可能とすることができる。継手ロック手段は、アームの回転作用により操作可能とすることができる。継手ロック手段は、重力の作用により操作可能とすることができる。
【０１４４】
(183)継手が第１の部分と第２の部分との間に延びるチェーンを含む場合は、チェーン・リンクが噛み合うように互いに十分に回転するまで、アームを杭に対して杭の長手方向軸の周りで回転させることによって、継手をロックすることができる。チェーン・リンクが噛み合うと、アームは杭に対してそれ以上回転できなくなり、係留装置は剛性構造体となる。
【０１４５】
(184)代替的な設計において、継手ロック手段は、複数の相補的な係合部材を含むことができ、相補的な係合部材が係合すると継手がロックされ、係合部材の少なくとも１つが隣接する係合部材から外れると、継手がロック解除される。
【０１４６】
(185)継手ロック手段は、継手ロック位置と継手ロック解除位置との間で移動可能な、第１の係合部材及び相補的な第２の係合部材を含むことができる。継手ロック位置において、第１の係合部材と第２の係合部材とは係合され、アームと杭との間の継手はロックされる。継手ロック解除位置において、第１の部材と第２の係合部材とは離間され、継手はロック解除される。
【０１４７】
(186)第１の係合部材を少なくとも１つのアームと関連付けて配置し、第２の係合部材を杭と関連付けて配置することができる。
【０１４８】
(187)第１の係合部材及び第２の係合部材は、任意の好適な結合手段を含むことができる。第１の係合部材及び第２の係合部材は、相互接続溝付構成を有する相補的な係合手段とすることができる。第１の係合部材及び第２の係合部材は、突出部及び凹部などの相補的な雄型及び雌型係合手段とすることができる。
【０１４９】
(188)第１の係合部材は、第２の係合部材に対して動くように構成することができる。付加的又は代替的に、第２の係合部材は、第１の係合部材に対して動くように構成することができる。
【０１５０】
(189)第１の係合部材及び／又は第２の係合部材は、摺動又は回転動作によって継手ロック位置と継手ロック解除位置との間で可動とすることができる。
【０１５１】
(190)継手ロック手段は、第１の係合部材及び／又は第２の係合部材の位置及び運動を制御するための制御手段を含むことができる。制御手段は、第１の係合部材及び／又は第２の係合部材の動きを限定（制限）することができる。
【０１５２】
(191)係合手段は、確実に係合するのにねじり動作を必要とする場合がある。
【０１５３】
(192)図６ａ〜図６ｃは、可動ピン部材（４０ａ）の形態の第１の係合部材と、相補的凹部（４０ｃ）の形態の第２の係合部材とを含むことができる。継手は、ピン部材が凹部内に延びるとロックされる。ピン部材が凹部から後退すると、継手はロック解除される。この継手ロック手段（４）の具体的実施形態は、前に図３に示したようなボールアンドソケット継手をロックするのに適している。ピン部材（４０ａ）は、継手のソケット部分（３１ｂ）にばね取り付けされる。凹部（４０ｃ）は、継手のボール部分（３１ａ）内に形成される。ピン部材の位置は、手動操作可能なケーブル（４０ｂ）によって制御される。図６ａ及び図６ｂに示すように、継手は、ばね取り付けされたピン部材がソケット部分（３１ｂ）からボール部分（３１ａ）内に形成された凹部（４０ｃ）の中に延びる（突出する）ように、ケーブルが十分な張力下に置かれるとロックされる。従って、継手がロックされると、アームは杭に対して回転することができない。図６ｃに示すように、ケーブルが解放されると、ピン部材は、後退位置に動き、ソケット部分を超えて延びない。そのため、継手はロック解除され、アームに結合されたソケット部分は、杭に結合されたボール部分に対して自由に回転する。ボール部分の凹部の構成は、ロックされた状態のアームの向きを決定することが理解されるであろう。図６ａ〜図６ｃに示す実施形態において、凹部はボール部分の上部中央に形成されるので、継手は、アームが杭に対して同軸に配置されかつピン部材がソケット部分とボール部分との間の空洞内に延びるときにのみ、ロックすることができる。
【０１５４】
(193)図７、図８ａ、図８ｂ及び図８ｃは、摺動可能な第１の係合部材と固定の第２の係合部材とを含む継手ロック手段の第２の実施形態を示す。図７は、前に図５に示したような杭（１）、アーム（２）及び継手（３１、３２）と、継手ロック手段との分解図を示す。継手ロック手段は、アームの円周に取り付けられた第１の係合部材（４１ａ）と、杭の円周に取り付けられた第２の係合部材（４１ｂ）とを含む。第１の係合部材は、第２の係合部材に面する溝付縁を有する摺動可能スリーブである。第２の係合部材は、第１の係合部材に面する対応する溝付縁を有する固定スリーブである。第１の係合部材及び第２の係合部材の溝付縁の各々は、複数の突出部及び陥凹部を有する。第１の係合部材はアーム上に取り付けられ、必要に応じてアームに沿って第２の係合部材に向かって又はこれから離れるように摺動することができる。継手は、第１の係合部材がアームに沿って第２の係合部材に向かう方向に摺動し、継手を横切り、かつ第１の係合部材及び第２の係合部材の対応する溝付縁が、しっかりと係合する（噛み合う）と、ロックされる。嵌合する溝付縁の構成により、継手ロック手段は、杭の長手方向軸（ＸＸ）に対して平行である軸の周りでの旋回ヒンジ継手（３２）が回転するのを防止し、また、杭の長手方向軸に対して直角である軸の周りでのＵリンクヒンジ継手（３３）が回転するのを防止する。同様に、継手は、第１の係合手段がアームに沿って第２の係合部材から離れる方向に摺動し、第１の係合手段及び第２の係合手段の対応する溝付縁が離間した関係で配置されかつ第１の係合手段がもはや継手を横切って延びなくなると、ロック解除される。図８ａ〜図８ｃに示すように、第１の係合部材は、アーム（２）が上向きに回転し、杭と同軸になると、重力によりアームに沿って第２の係合部材に向かって摺動することができる。アームが杭と概ね同軸であると、第１の係合部材は継手を横切って延び、対応する溝付縁はしっかりと係合する。第１の係合部材がアームに沿って移動する最大距離は、第１の係合部材を、アーム内に形成された細長い開口部（４１ｄ）に沿って移動するように構成されたピン（４１ｃ）に結合することによって制限することができる。本実施形態において、アームが手動で概ね同軸の位置まで回転されると、継手ロック手段を作動させて継手をロックすることができる。代替的に、アームが、動水体の作用により概ね同軸の位置まで回転されると、継手ロック手段を作動させて継手をロックすることができる。継手ロック手段は、手動操作可能な制御手段をさらに含み、必要に応じて継手をロック及び／又はロック解除するように、第１の係合部材の位置及び動きを制御することができる。
【０１５５】
(194)図９は、バヨネットねじりロック構成を有する継手ロック手段の第３の実施形態を示す。第１の係合部材は、アーム（２）上に摺動可能に取り付けられたスリーブ（４２ａ）を含む。Ｔ字形又はＬ字形の開口部が、チャネル領域（４２ｃ）とオフセット領域（４２ｄ）とを有するスリーブ内に形成される。第２の係合部材は、杭から外向きに延びる突起（４２ｂ）である。継手は、継手（３）を横切り杭に向かってスリーブを摺動させ、突起を開口部のチャネル領域に沿ってオフセット領域へ案内し、次いでスリーブをねじり、突起が開口部のオフセット領域内にしっかりと維持されるようにすることによってロックされる。継手ロック手段は、スリーブの摺動運動を制御するための制御手段をさらに含む。本実施形態において、制御手段は、スリーブ内に形成されたＩ字形、Ｔ字形、又はＬ字形の細長い開口部（４２ｆ）に沿って移動するように構成されたピン（４２ｅ）を含む。細長い開口部は、一方又は両方の端部にチャネル領域（４２ｇ）及びオフセット領域（４２ｈ）を含む。制御手段により、スリーブは、ピンがオフセット領域から解放されて、細長い開口部のチャネル領域に沿って自由に移動できるときのみ、アームに沿って杭上の突起に向かって摺動することができる。
【０１５６】
(195)図１０は、図９の継手ロック手段と同様のバヨネットねじりロック構成を有する継手ロック手段の第４の実施形態を示す。しかしながら、本実施形態においては、第１の係合手段は、アーム上に回転可能に取り付けられたスリーブ（４３ａ）である。そのため、継手は、回転作用を加えて、スリーブを、継手（３）を横切って杭（１）に向かって動かし、突起（４３ｂ）がチャネル領域（４３ｃ）に沿ってオフセット領域（４３ｄ）まで案内されるようにし、次いでさらに回転作用を加えて突起がオフセット領域内にしっかりと係合されるようにすることによって、ロックされる。
【０１５７】
(196)図１１ａ及び図１１ｂは、アーム（２）の回転により動作可能な継手ロック手段の第５の実施形態を示す。本実施形態において、継手ロック手段は、アームが杭（１）と少なくとも概ね同軸になるように回転されると、継手（３）をロックし、それによって、アーム（２）の任意の回転を防止するように構成される。継手ロック手段は、アームが杭と同軸でないと、継手をロック解除し、それによって、アームが回転できるように構成される。図１１ａ及び図１１ｂに示すように、継手ロック手段は、継手（３）の下で杭（１）上に取り付けられる。第１の係合部材は、第１の溝付部分（４４ａ）を含む。第２の係合部材は、第２の溝付部分（４４ｂ）を含む。第１の溝付部分は、第２の溝付部分に面する固定位置に配置される。第２の溝付部分（４４ｂ）は、ばね取り付けされるので、ばね（４４ｃ）のばね荷重作用により可動である。ばねは、第２の溝付部分を第１の溝付部分に向かって弾性的に付勢する。継手は、第１の溝付部分と第２の溝付部分が係合するとロックされる。継手は、第１の溝付部分と第２の溝付部分が空間的に分離されるとロック解除される。継手ロック解除手段は、第１の溝付部分に対する第２の溝付部分の位置及び動きを制御する制御手段をさらに含む。制御手段は、カムアーム（５０ａ）と、ロックカラー（５０ｂ）と、ピン部材（５０ｃ）とを含む。本実施形態において、カムアームは、継手から半径方向に延びるが、代替的に、アームから半径方向に延びることもできる。ロックカラーは、杭の円周に取り付けられたスリーブである。ピン部材は、水平方向に延びる軸（５０ｄ）を介してロックカラーと相互接続される。ピン部材は、第１の溝付部分内に形成された開口部を通って第２の溝付部分に向かって延びるように配置される。ロックカラーと、従ってピン部材とは、カムアーム（５０ａ）の作用により可動である。図１１ａに示すように、アーム（２）が杭に対して非同軸の向きに回転すると、カムアーム（５０ａ）は、ロックカラー（５０ｂ）に対して下向きに作用し、ロックカラーは杭に沿って下向きに摺動し、結果的に、ピン部材（５０ｃ）が第２の溝付部材（４４ｂ）を下向きの方向に第１の溝付部材（４４ａ）から離れるように駆動し、継手はロック解除される。図１１ｂに示すように、アームが杭と略同軸になると、カムアームはロックカラーに対して影響を及ぼさない。そのため、ばね（４４ｃ）の弾性的に付勢されたばね荷重の作用により、ロックカラー及びピン部材は、それぞれの最上位置に配置され、第２の溝付部分は第１の溝付部分と係合し、継手はロックされる。
【０１５８】
Ｂ．係留装置の固定
(197)本発明の第２の態様は、係留装置を水体中に固定する方法に関する。本方法は、
係留装置を水体中の所望の位置に搬送することと、
少なくとも１つのアームと杭とが概ね同軸になるまで、少なくとも１つのアームを杭に対して回転させることと、
係留装置が剛性構造体になるように継手ロック手段を作動させて継手をロックすることと、
杭が十分に底部に埋め込まれるまで、係留装置を、水体を支持する底部の中に打ち込むことと、
を含む。
【０１５９】
(198)係留装置は、駆動手段を用いて底部の中に打ち込むことができる。係留装置は、振動式駆動手段を用いて水体の底部の中に振動により打ち込むことができる。代替的に、係留装置は、特に杭がスクリュー部分又はウィング部分を有する場合は、回転可能な駆動手段を用いて、底部の中に回転可能に打ち込むことができる。
【０１６０】
(199)駆動手段は、回転可能ステアリングハンドル等の手動操作可能駆動手段とすることができる。代替的に、駆動手段は、遠隔制御できる機械操作可能駆動手段とすることができる。
【０１６１】
(200)係留装置は、駆動手段を受けるための駆動ヘッド部分を含むことができる。駆動ヘッド部分は、少なくとも１つのアームに配置することができる。一実施形態において、駆動手段は、手動回転可能ハンドルを含み、駆動ヘッド部分は、アーム内に形成された開口部を含み、それにより、ハンドルは、開口部を通って延び、両端から突出するように構成される。
【０１６２】
(201)係留装置は、杭が底部に十分に埋め込まれるまで底部に打ち込まれてアンカーとして働き、それにより水体中の係留装置の位置を維持する。係留装置は、停止板が底部に当接するまで底部の中に打ち込むことができる。
【０１６３】
(202)係留装置は、杭が垂直軸に対してある角度で底部に埋め込まれるように、方向付けて底部の中へ打ち込むことができる。代替的に、係留装置は、杭が垂直軸に対して概ね平行な方向で底部に埋め込まれるように、垂直に底部の中へ打ち込むこともできる。
【０１６４】
(203)係留装置を水体中に固定した後、少なくとも１つの実在物体を少なくとも１つのアームと係合させ、継手ロック手段を停止して継手をロック解除し、少なくとも１つのアームが杭に対して回転できるようにすることができる。
【０１６５】
Ｃ．係留システム
(204)本発明の第３の態様は、上述のように多数の係留装置を含む係留システムに関する。
【０１６６】
(205)係留システムは、水体中で互いに結合するように構成された２つ以上の係留装置を含むことができる。係留装置は、互いに直接結合することができる。例えば、係留装置のアームの第２の端部は、隣接する係留装置に直接結合することができる。係留装置は、支柱、棒、梁、枠又はプラットフォーム等の相互接続手段を用いて互いに間接的に結合することができる。
【０１６７】
(206)代替的又は付加的に、係留システムは、水体中で離間した関係で配置されるように構成された２つ以上の係留装置を含むことができる。
【０１６８】
(207)係留システムは、リグつまり支持構造体を形成するように構成することができる。係留システムは、水体中、水体表面及び／又は水体の上で、装置を支持するのに好適なものとすることができる。例えば、係留システムは、掘削、監視、エネルギー生成、水体の制御等のための装置を支持するように構成することができる。
【０１６９】
Ｄ．考えられる係留装置の用途
(208)本発明による係留装置は、様々な水生システムで用いることができる。例えば、係留装置を用いて、浮揚可能実在物体を水体中に係留することができる。係留装置を用いて、好ましくは水面の上でもある、水体を支持している底部の上の一定の高さに構造体を係留することができる。係留装置を掘削リグの一部として用いて、水中掘削を支持することができる。係留装置を防波堤システムの一部として用いて、水生環境の侵食を低減させることができる。係留装置を水生壁構造体の一部として用いて、壁を水体中に固定することができる。係留装置をエネルギー生成システムの一部として用いて、エネルギー生成装置を水体中に固定することができる。係留装置を水中ケーブル敷設システムの一部として用いて、ケーブル敷設装置を底部に固定することができる。
【０１７０】
Ｄ（ｉ）浮揚可能実在物体の係留
(209)本発明による係留装置を用いて、浮揚可能実在物体を水体表面又はその近くに係留することができる。
【０１７１】
(210)図２ａ及び図２ｂは、係留装置が浮きを水面に係留するように配置された例を示す。浮きの構成は、浮きの用途、係留装置の構成、及び水深に依拠することができる。浮きは、水より密度が低い。浮きは、剛性又は可撓性材料から形成された本体を含むことができる。本体は、空気及び／又は水等の任意の好適な流体で満たすことができる。浮きは、球形、パネル又は箱等の任意の好適な形状とすることができる。浮きの長さ／直径は、０．５ｍ乃至５ｍの範囲とすることができる。浮きの重量は、５ｋｇ乃至１０００ｋｇの範囲とすることができる。
【０１７２】
(211)図１２は、第１の係留装置（Ａ１）と第２の係留装置（Ａ２）とが、その間に浮いているボート（Ｂ）を水体（Ｗ）に係留するように配置された例を示す。係留装置の杭（１）は底部（Ｆ）に埋め込まれる。係留装置は、アーム（２）がボートに向かって内向きに面するように水体中に固定される。ボートは、アームの第２の端部に配置されたフック（２ｄ）につながれた第１の引綱（Ｔ１）を介して第１の係留装置のアームに結合される。ボートは、アームの第２の端部に配置されたフック（２ｄ）につながれた第２の引綱（Ｔ２）を介して第２の係留装置のアームに結合される。係留装置のアームは、伸縮式又は所定の長さとすることができる。各アームの最大長は、水体の深さより大きい。各係留装置の継手（３）は、それぞれのアームが垂直平面において回転できるようにする。そのため、係留装置のアームを上向きに回転させることにより、アームの上部を水面の上に突出させ、ユーザは、係留プロセス中に各アームの端部のフックに容易にアクセスすることができる。使用中、各係留装置の継手（３）は、それぞれのアームを、引綱の伸縮に従って及び潮汐／波高が変化するのに伴って回転（上昇及び下降）させることが可能である。係留装置は、水体中に予め据え付けて（予め固定して）、ボートを所定の位置に係留することができる。浮きは、予め据え付けられた（予め固定された）係留装置に係留して、係留装置が未使用時に水体中で容易に識別できるようにする。代替的に、係留装置は、ユーザの必要に応じて及び必要なときに、水体中に据え付け（固定し）、ボートを水体中の任意の望ましい位置に係留することができる。
【０１７３】
Ｄ（ｉｉ）所定の高さでの実在物体の係留
(212)本発明による係留装置を用いて、水体を支持する底部の上の所定の高さに実在物体を係留することができる。実在物体は、水体の深さに応じて、水面の上又は水体中に係留装置によって係留することができる。
【０１７４】
(213)係留装置を用いて、少なくとも水面の概ね上で、ポンツーン、プラットフォーム又はピアを形成することができる。
【０１７５】
(214)係留装置は、実在物体に対する別の支持部材の一部として又はこれに加えて用いることができる。
【０１７６】
(215)図１３ａは、第１係留装置（Ａ１）と第２係留装置（Ａ２）とが、ポンツーン構造体（Ｐ）を水（Ｗ）の表面の上に係留するように配置された例を示す。係留装置の杭（１）は、底部（Ｆ）に埋め込まれる。係留装置のアーム（２）は、ポンツーンに結合され、ポンツーンを底部の上の所望の（所定の）高さ（Ｈ）に支持する。各係留装置の継手（３）は、アームの第２の端部が底部の上の所望の高さになるまで、アームを垂直平面で回転させることを可能にする。各アームの第２の端部における係合手段（２ｄ）は、係留装置をポンツーンに結合する。次いで各係留装置の継手ロック手段を作動させて継手をロックし、アームの向きを固定し、係留装置に剛性の係留構造体を形成させる。
【０１７７】
(216)図１３ｂは、係留装置を他の支持要素と共に用いて、水体（Ｗ）を支持する底部（Ｆ）の上の一定の高さに実在物体を固定する例を示す。図１３ｂに示す例において、第１の係留装置（Ａ１）と、第２の係留装置（Ａ２）と、複数の杭要素（ＰＩＬＥＳ）とは、ポンツーン構造体（Ｐ）を、水体を支持する底部の上の所定の高さ（Ｈ）に係留するように配置される。杭要素は、任意の好適な従来の杭要素とすることができる。各杭要素は、ポンツーンと底部との間に概ね垂直に延びる細長い本体であり、各杭の上部は、ポンツーンに結合され、下部は底部に埋め込まれる。
【０１７８】
Ｄ（ｉｉｉ）掘削システム
(217)本発明による係留装置は、水中掘削システムの一部として用いることができる。
【０１７９】
(218)複数の係留装置を互いに結合して、掘削手段を支持する係留システムを形成することができる。例えば、図１４ａ及び図１４ｂは、４つの係留装置（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）がプラットフォーム（ＰＬ）で互いに結合されて、ドリル（Ｄ）を水体中で支持し、底部（Ｆ）に向かって案内することができる掘削リグを形成する例を示す。
【０１８０】
Ｄ（ｉｖ）防波堤
(219)本発明による係留装置は、防波堤の一部として用いることができる。防波堤は、動水体からエネルギーを吸収し、動く水の流れを妨げるための、沖合又は陸地に配置される装置である。運動エネルギーを吸収し、流れを妨げることにより、防波堤は、港湾及びマリーナ等の水生構造物を保護する助けとなることができる。防波堤は、沿岸防御として用い、水生環境の侵食を低減させることができる。防波堤は、水生環境における堆積物（岩、砂及びシルト等）の蓄積を制御することができる。防波堤は、護岸の形態とすることができる。
【０１８１】
(220)防波堤は、少なくとも１つのエネルギー吸収手段と、エネルギー吸収手段を水体中に固定するための、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置とを含む。少なくとも１つのエネルギー吸収手段は、係留装置の少なくとも１つのアームに結合することができる。
【０１８２】
(221)少なくとも１つのエネルギー吸収手段は、動水体の作用により可動であることにより、運動エネルギーを水体から吸収するように構成することができる。係留装置の継手は、少なくとも１つの吸収手段（従って、少なくとも１つのアーム）が水体の作用により動くようにすることができる。運動の法則に従って、少なくとも１つの吸収手段（及び少なくとも１つのアーム）の運動は、動水体から少なくとも１つの吸収手段への運動エネルギーの伝達を表わす。
【０１８３】
(222)少なくとも１つの吸収手段は、水流を偏向又は抑制する少なくとも１つの偏向面を含むことができる。
【０１８４】
(223)少なくとも１つの吸収手段は、代替的又は付加的に、水体から運動エネルギーを吸収し、水流を抑制するように構成された空隙（開口部、凹部）を含むことができる。空隙（開口部、凹部）は、エネルギー消散乱流を生成することにより、運動エネルギーを吸収し、水流を抑制する。
【０１８５】
(224)エネルギー吸収手段は、少なくとも１つの係留装置によって係留されるとき、水体中又は水面に浮揚可能な浮揚可能手段とすることができる。浮揚可能手段は、概ね中実の（連続）構造体又は複数の空隙（開口部、凹部）を有する非連続構造体を有することができる。例えば、浮揚可能手段のパネルは、規則的な空隙のアレイを有するグリッド又はフレーム状構造体を有することができる。浮揚可能手段における空隙（開口部、凹部）は、エネルギーの消散を助ける。浮揚可能手段は、剛性構造体とすることができ、浮揚可能手段の形状は、動水体の作用によっても概ね一定のままである。代替的に、浮揚可能手段は、動水体の作用により変形可能である変形可能構造体とすることができる。浮揚可能手段は、水体より密度が低く、かつ動水体の力に耐えるのに十分な構造的完全性を有する任意の好適な材料又は複数の材料を含むことができる。浮揚可能手段は、浮揚可能手段を少なくとも１つの係留装置の少なくとも１つのアームに結合することによって水体中に固定される。
【０１８６】
(225)エネルギー吸収手段は、動水体の作用によっても、その形状を概ね維持することができる概ね剛性の構造体とすることができる。
【０１８７】
(226)エネルギー吸収手段は、動水体の作用により形状を変化（例えば伸長及び収縮）させることができる変形可能構造体とすることができる。
【０１８８】
(227)エネルギー吸収手段は、２次元形状又は３次元形状を有することができる。例えば、エネルギー吸収手段は、直方体形状又は三角柱形状を有することができる。エネルギー吸収手段は、少なくとも１つのパネル（壁状要素）を含むことができる。エネルギー吸収手段は、任意の好適な３次元形状構造体を形成するように構成された複数のパネルを含むことができる。パネルは、任意の好適な結合手段を用いて互いに剛に又は自由に結合することができる。パネルは、中実の（連続）構造体又は複数の空隙（開口部、凹部）を有する非連続構造体を有することができる。例えば、パネルは、規則的な空隙のアレイを有するグリッド又はフレーム状構造体を有することができる。パネルにおける空隙（開口部、凹部）は、エネルギーの消散を助ける。パネルは、剛性又は可撓性とすることができる。パネルは、防錆で、動水体の力に耐えるのに十分な構造的完全性を有する金属、ガラス繊維、バサルト繊維、プラスチック、ゴム、繊維、コンクリート、又は任意の好適な材料から形成することができる。パネルは、付加的な補強手段を含むことができる。付加的な補強手段は、プラスチック材料、炭素繊維又はゴムから形成されたマトリクスを含むことができる。
【０１８９】
(228)エネルギー吸収手段は、少なくとも１つの流体入口を含むことができる。流体入口は、エネルギー吸収手段を水で満たして、エネルギー吸収手段の質量、従って運動する水のエネルギーの吸収を改善できるようにする。流向に面するエネルギー吸収手段のパネルは、水体の流れを偏向する又は妨げる助けとなる。エネルギー吸収手段は、係留装置をエネルギー吸収手段の各コーナー部に結合することによって、水体中に固定することができる。
【０１９０】
(229)防波堤は、エネルギー利用又は生成手段と共に用いて、動水体の運動エネルギーを利用し、それを他の形態のエネルギーに変換することができる。
【０１９１】
(230)多数の防波堤装置を互いに結合して、防波堤システムを形成することができる。
【０１９２】
(231)図１５は、防波堤装置の第１の例を示す。防波堤は、本発明の第１の態様による係留装置に結合された浮揚可能手段（Ｂ）を含む。係留装置の杭（１）は、水体（Ｗ）を支持する底部（Ｆ）に埋め込まれる。アーム（２）の第２の端部に配置された係合手段（２ｄ）は、浮揚可能部材を係留装置に剛に結合する。係留装置は、浮揚可能部材を水体表面又はその近くに固定するように構成される。係留装置の継手（３）は、アームが垂直平面で回転して、アーム（従って、浮揚可能部材）の高さを変えられるようにする。継手は、浮揚可能部材が様々な水深で浮き、水深が変化するに伴い、水体表面又はその近くで浮き続けることができるように、アームが垂直平面で回転できるようにする。また、継手は、アーム（従って、浮揚可能部材）の方向を変えられるように、アームが水平平面で回転できるようにする。また、継手は、エネルギーの吸収及び波の偏向を最大化するのを助けるために、アームを水平平面で回転させて、アームが流向（ＦＬＯＷ）に延び、浮揚可能部材の偏向面（Ｄ）が波頂に対して概ね平行に位置合わせされるようにすることもできる。
【０１９３】
(232)水体が浮揚可能部材と衝突すると、運動エネルギーが動水体から浮揚可能部材及びアームに伝達される。浮揚性装置の偏向面は、水体の流れを抑制する。継手は、運動エネルギーが動水体から伝達されると、水体中で浮揚可能部材及びアームの両方が駆動されて回転できるようにする。浮揚可能部材及びアームの回転は、動水体から伝達された運動エネルギーを消散するのを助ける。垂直平面における浮揚可能部材及びアームの反復回転は、揺動する潮汐及び／又は波浪の作用により水が動くので、水体から伝達されている運動エネルギーを示す。従って、継手は、防波堤の性能を最適化するのを助ける。
【０１９４】
(233)図１６ａ及び図１６ｂは、動水体（Ｗ）中に固定された概ね剛性のバリア手段（ＢＢ）と、動水体表面に固定された浮揚可能手段（Ｂ）とを含む防波堤装置の例を示す。本例において、バリア手段は、第１の係留装置（Ａ１）と第２の係留装置（Ａ２）との間に延びる剛性の中実パネルである。動水体がバリア手段の偏向面（Ｄ）と衝突すると、運動エネルギーが水からバリア手段に伝達される。バリア手段の偏向面は、動水（ＦＬＯＷ）を偏向又は抑制する。バリア手段の側壁は、各係留装置のアームの少なくとも一部を受けるように構成されたチャネルを含む。そのため、バリア手段は、アームをチャネルに沿って摺動させることにより、係留装置上に摺動可能に取り付けることができる。浮揚可能手段は、第１の係留装置及び第２の係留装置によって、第１の係留装置と第２の係留装置との間の水体表面で浮くように取り付けられる。浮揚可能手段は、使用中、動水体の転覆力に抵抗し、バリア手段を概ね直立の構成に戻すのを助けるために設けられる。また、浮揚可能手段は、動水のエネルギーを吸収し、動水流を抑制するのを助ける。係留装置の杭（１）は、底部（Ｆ）に埋め込まれる。アーム（２）の第２の端部における係合手段（２ｄ）は、浮揚可能手段を係留装置に結合する。各係留装置の継手（３）は、アーム、従ってバリア手段及び浮揚可能手段が、動水体の衝突作用により水体の垂直平面で回転できるようにする。バリア手段及び浮揚可能手段の回転は、動水体からのエネルギーの吸収を示す。各係留装置の継手は、使用中にアームが垂直平面で回転できるようにするので、アームは水体の深さに従って上昇及び下降することができる。従って、底部に対する防波堤の高さは、揺動する潮汐及び／又は波浪の動きにより反復様式で変化する。また、各係留装置の継手は、アームが水平平面で回転できるようにするので、アームは常に流向に配向される。そのため、バリア手段の偏向面は、常に、流向に対して概ね直角に位置合わせされ、エネルギーの吸収及び流れの偏向を最大化する。
【０１９５】
(234)図１７ａ及び図１７ｂは、変形可能バリア手段（ＢＢ）と浮揚可能部材（Ｂ）とを含む変形可能防波堤装置の例を示す。バリア手段は、直方体を形成するように構成された複数の剛性パネルを含む。バリア手段は、前部パネル（Ｐ１）と、後部パネル（Ｐ２）と、側部パネル（Ｐ３、Ｐ４）と、上部パネルと、下部パネルとを含む。防波堤バリアの剛性パネルは、互いに自由に結合され、外力がバリア手段に作用すると及び／又は係留装置のアームが回転すると、互いに対して動くことができる。
【０１９６】
(235)浮揚可能手段の断面寸法（長さ及び幅）は、バリア手段の断面寸法（長さ及び幅）に対応する。バリア手段及び浮揚可能手段は、係留装置をバリア手段及び浮揚可能手段のそれぞれのコーナー部の各々に結合することによって、動水体中に固定される。浮揚可能手段は、係留装置の各アーム（２）の第２の端部に配置された係合手段（２ｄ）を用いて浮揚可能手段のコーナー部を結合することによって、係留装置により係留される。バリア手段は、各アームの少なくとも一部を、バリア手段の各コーナー部の縁に形成された対応するチャネルに沿って摺動させることにより、係留装置上に摺動可能に取り付けられる。バリア手段は、係留装置によって、動水体表面の少なくとも概ね下に固定される。浮揚可能手段は、係留装置によって動水体の少なくとも概ね表面に固定される。
【０１９７】
(236)浮揚可能手段は、動水体の転覆力に抵抗し、防波堤を略直立位置に戻す助けとなる。
【０１９８】
(237)各係留装置の継手（３）は、アーム、従ってバリア手段及び浮揚可能手段が、動水体の作用により水体中で回転できるようにする。流向（ＦＬＯＷ）により、動水体はバリア手段の後部パネル（Ｐ２）と衝突する。動水体の衝撃により、バリア手段が流向に傾斜し、続いて直方体から平行六面体に変形する。
【０１９９】
(238)バリア手段は、流体入口（ＩＮ）と流体出口（ＯＵＴ）とを含む。流体入口は、水がバリア手段に入れるようにする。流体出口は、流体がバリア手段から出られるようにする。各係留装置の継手は、使用中にアームが垂直平面で回転して、アームが水体の深さに従って上昇及び下降できるようにする。潮汐及び／又は波浪の動きの間、水体の深さが揺動することは既知であり、理解されている。従って、水体の深さが減少すると、各係留装置の継手（３）は、アームを水体の作用により垂直平面において下向きに回転させて、バリア手段が、直方体（直立位置、伸長状態）から平行六面体（傾斜位置、収縮状態）に変形するようにする。水体の深さが増大し、浮揚可能手段がバリア手段を直立位置に戻そうとすると、継手は、アームを垂直平面において上向きに回転させて、バリア手段が略直立位置に戻り、平行六面体（収縮状態）から直方体（伸長状態）に変化するようにする。従って、潮汐及び／又は波浪の動きにより、バリア手段は、図１７ａに示す略直立位置（伸長状態）と図１７ｂに示す傾斜位置（収縮状態）との間で、反復様式で動く。結果として、バリア手段の高さは、水体の深さに従って変化することができ、水深が減少しても表面の上に突出することはない。
【０２００】
(239)バリア手段が傾斜位置（収縮状態）から略直立位置（伸長状態）に戻ると、バリア手段の断面積が増大し、内圧が低下する。そのため、流体は、流体入口を介してバリア手段の中に引き込まれる。バリア手段が略直立位置（伸長状態）から傾斜位置（収縮状態）へ駆動されると、バリア手段の断面積は減少し、バリア手段内の内圧は増大する。そのため、流体は、結果的に、流体出口を介して強制的にバリア手段から流出する。従って、防波堤のバリア手段は、水体の反復運動によって駆動されるポンプとして働く。バリア手段のポンプ作用は、任意の好適な目的に使用することができる。例えば、防波堤のポンプ作用は、水力発電変換器を駆動することができる。エネルギーの利用及び水体の偏向を最適化するために、各係留装置の継手は、アームを水平平面で回転させ、アームが流向に延び、後部パネルが流向に対して概ね直角に位置合わせされるようにする。
【０２０１】
(240)図１８ａ及び図１８ｂは、表面に沿って固定された複数の防波堤装置を含む防波堤システムの例を示す。表面は、防波堤装置を固定することができる、水体と関連した任意の好適な表面とすることができる。表面は、水体の底部、沿岸、河岸、海岸及び／又は崖とすることができる。
【０２０２】
(241)図１８ａ及び図１８ｂに示す例において、防波堤システムは、河岸（ＲＢ）を保護するように固定された防波堤装置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３等）の直線アレイを含む。川の深さのため、防波堤システムの下部は、水位より下で河岸に固定され、一方、上部は、水位より上で河岸に固定される。各防波堤装置は、本発明による係留装置を用いて、河岸（ＲＢ）の底部に固定されたバリア手段（ＢＢ）を含む。図１８ａ及び図１８ｂに示す例において、各バリア手段（ＢＢ）は、ブロックの上面内に形成された複数の開口部を含む中空ブロックである。各バリア手段は、第１の係留装置（Ａ１）と第２の係留装置（Ａ２）との間に延びるように取り付けられる。係留装置の杭（１）は、河岸（Ｆ）に埋め込まれる。バリア手段は、防波堤バリアの対向する縁内に形成されたチャネルを通してアームを摺動することによって、係留装置のアーム（２）に結合される。各係留装置の継手は、アームが垂直平面で回転して、河岸に沿って延びるようにバリア手段を配置できるようにする。各アームの第２の端部に配置された係合手段（２ｄ）は、隣接する防波堤装置の係留装置に係合し、複数の防波堤装置をアレイ状に互いに結合できるように構成される。図１８ａ及び図１８ｂに示す実施形態において、各アームの第２の端部における係合手段は、隣接する係留装置のアームの第１の端部に結合される。継手ロック手段は、アームをロックして係留装置の向きを固定し、これらが剛性の係留構造体を形成するようにできる。そのため、防波堤装置は、動水体（川）が防波堤システムと衝突する際も、少なくとも概ね剛性で静止したままである。防波堤装置は、動水体からエネルギーを吸収し、開口部を介して水が中空本体を出入りすることで、水流を妨げる。
【０２０３】
Ｄ（ｖ）水生壁
(242)本発明による係留装置を、水体中に配置された水生壁の一部として用いることができる。
【０２０４】
(243)水生壁は、少なくとも１つのバリアパネルと、少なくとも１つのバリアパネルを水体中に固定するための少なくとも１つの係留装置とを含む。水体中に固定されるとき、少なくとも１つのバリアパネルは、壁又は封鎖を形成するように構成される。
【０２０５】
(244)バリアパネルは、その用途に応じて、透過性、半透過性又は概ね不透過性とすることができる。バリアパネルは、概ね剛性又は可撓性とすることができる。バリアパネルは、剛性を向上させるために、水、又は任意の他の好適な材料で充填された膜を含むことができる。バリアパネルは、メッシュを含むことができる。
【０２０６】
(245)多数の水生壁装置を互いに結合し、水生壁システムを形成することができる。水生壁システムは、任意の好適な形状を有することができる。例えば、水生壁システムは、概ね線形、不規則、湾曲、正方形又は矩形の形状とすることができる。水生壁システムの少なくとも１つの端部分は、水生壁の中央部分に対して角度を付けることができる。
【０２０７】
(246)水生壁は、港湾又は水中構造物を形成するため、貯水池又はラグーンを形成するため、ダム又はロックを形成するため、水流を案内するため、水生レジャー施設を形成するため、水体中の除外区域を形成するため、安全バリアとして機能させる（例えば、鮫、クラゲ及び／又は任意の他のタイプの動物を阻止する）ため、浚渫の環境への悪影響を低減させるのに適した人工領域を形成するため、洪水防御物を形成するため、防波堤／沿岸防御物を形成するため、護岸を形成するため、又は任意の他の好適な目的のために使用することができる。
【０２０８】
(247)水生壁は、エネルギー利用又は生成手段と共に用いることができる。例えば、水生壁をエネルギー利用手段と共に用いて、入江又は河川に潮汐堰を形成し、潮汐力により動水体から発電することができる。
【０２０９】
(248)係留装置は搬送及び据付が容易であり、水体中に一時的に固定することができるので、水生壁を用いて一時的な水生壁を形成することができる。
【０２１０】
(249)図１９は、本発明による複数の係留装置を有する係留システムを用いて水体（Ｗ）中に固定された壁を含む水生壁構造体の例を示す。壁は、結合手段（Ｃ）を用いて結合されて三角柱壁を形成する、第１のパネル（Ｐ１）と第２のパネル（Ｐ２）とを含む。第１のパネルは、一対の係留装置（Ａ１）により水体中に係留される。第２のパネルは、第２の対の係留装置（Ａ２）により水体中に係留される。パネルは、それぞれの対の係留装置のアーム（２）の間に延びる。係留装置及びパネルは、パネルの側縁が概ね係留装置のアーム（２）の長さに沿って延びるように構成されることが、図１９に見られる。パネルは、任意の好適な係合手段（図示せず）を用いてアームに固定される。さらに別の係留装置（Ａ３、Ａ４）が、水生壁構造体を水体中に確実に係留するのを助けるために用いられる。これらの付加的な係留装置は、アームの第２の端部に配置された係合手段（２ｄ）を用いてパネルを支持する係留装置に結合される。支柱（４）は、係留装置の対の間に取り付けられ、係留システムにさらなる構造的完全性を与える。係留装置の杭（１）は、水体を支持する底部に埋め込まれる。係留装置の継手（３）は、アームが所望の向きに回転できるようにする。継手は、アームが垂直平面で回転できるようにする。また、継手は、アームが水平平面でも回転できるようにする。例えば、水生壁を形成する場合、パネルを支持する係留装置のアームは、回転され、水体表面に向かって上向きに延びるように配向される。付加的な係留装置のアームは、パネルを支持する係留装置に向かって、底部に隣接して又は底部に沿って延びるように配向される。
【０２１１】
Ｄ（ｖｉ）水中敷設システム
(250)本発明による係留装置を水中敷設システムの一部として用いることができる。水中敷設システムは、水体を支持する底部に沿って少なくとも１つのケーブル及び／又は少なくとも１つの管を敷設するのに適したものとすることができる。
【０２１２】
(251)図２０は、本発明による係留装置が水中ケーブル敷設装置を水体の底部に固定する、ケーブル敷設システムの例を示す。水中ケーブル敷設装置は、任意の従来の水中ケーブル敷設装置とすることができる。ケーブル敷設装置（５）は、プラウ（５ａ）とウインチ（５ｂ）とを含むことができる。プラウは、ケーブル形状の凹部を底部に形成するように構成される。ウインチ（５ｂ）は、ケーブルのコイル（６）を巻き戻して凹部に配置し、装置を底部に沿って係留装置に向かって移動させるように構成される。ケーブル敷設装置は、アームの第２の端部においてフック（２ｄ）につながれたケーブル（７）を介して係留装置のアーム（２）に結合される。係留装置の継手（３）は、アームが垂直平面、随意的に水平平面で回転されて、ケーブル敷設装置に向かって延びるようにアームを配向することができる。係留装置の杭（１）は、一時的に底部（Ｆ）に埋め込まれ、必要に応じて及び必要なときに、ケーブルを敷設するために、係留装置を新しい位置に移動させることができる。
【０２１３】
Ｄ（ｖｉｉ）動水体からのエネルギーを利用するためのシステム
(252)本発明の第１の態様による係留装置は、動水体からのエネルギーを利用するためのシステムの一部として用いることができる。
【０２１４】
(253)動水体からのエネルギーを利用するためのシステムは、少なくとも１つのエネルギー利用装置と、少なくとも１つのエネルギー利用装置を動水体中に係留するための少なくとも１つの係留システムとを含む。
【０２１５】
(254)エネルギー利用装置は、動水体により駆動され、それによって動水体からの運動エネルギーを利用し、これを他の形態のエネルギーに変換するように構成される。例えば、エネルギー利用装置は、動水体の運動を利用し、発電するように構成することができる。エネルギー利用装置は、水体の運動を利用し、流体を送出するためのポンプを駆動するように構成することができる。
【０２１６】
(255)エネルギーを利用するためのシステムは、水体の運動を利用するための任意の好適なエネルギー利用装置を含むことができる。エネルギー利用装置は、動水体の作用により駆動される、回転可能なアクチュエータ（例えば、タービン、フライホイール）、線形アクチュエータ（例えば、ラックアンドピニオン）、油圧アクチュエータ（例えば、油圧ピストンポンプ）、電磁アクチュエータ又は変形可能ポンプ本体アクチュエータを含むことができる。
【０２１７】
(256)エネルギーを利用するためのシステムは、動水体をエネルギー利用装置に向かって案内するための少なくとも１つの案内部材を含むことができる。水体をエネルギー利用装置に向かって集めることにより、エネルギー利用装置に作用する水圧及び／又は流速が増大し、従ってエネルギー利用装置の動作が改善される。少なくとも１つの案内部材は、帆構成などの、水体を集めるための任意の好適な構成を有することができる。少なくとも１つの案内部材は、炭素繊維などの、動水体の力に耐えるのに十分な構造的完全性を与える任意の好適な材料を含むことができる。少なくとも１つの案内部材の位置は、流向、エネルギー利用装置のタイプ、及び係留装置のタイプに応じて調整することができる。
【０２１８】
(257)エネルギーを利用するためのシステムの構成は、意図される用途、システムの恒久性又は一時性、エネルギー利用装置の寸法、形状、重量及びタイプ、底部のタイプ、水深、波高及び／又は潮差に依拠する。例えば、エネルギーを利用するためのシステムを一時的な個人的利用のために拡大縮小して、ユーザの必要に応じて及び必要としたときに、容易にシステムを搬送し、任意の好適な動水体中に固定することができる。ユーザは、本システムを用いて、発電すること又は流体を送出することができる。
【０２１９】
(258)エネルギー利用装置は、動水体の作用により回転するように構成された少なくとも１つのタービンを含むことができる。タービンは、少なくとも１つのブレードが取り付けられた回転子組立体を含む。タービンは、任意の好適な設計を有することができる。例えば、タービンは、サボニウスタービン設計、ダリウスタービン設計及び／又はゴルロフタービン設計とすることができる。
【０２２０】
(259)図２１ａ及び図２２ｂ（図２ｃも参照されたい）は、タービン装置（Ｔ）と、係留装置によって水体（Ｗ）中に固定された浮揚可能部材（Ｂ）とを含む、エネルギー利用システムの例を示す。係留装置は、底部（Ｆ）に埋め込むように構成された杭（１）と、継手（３）を介して杭に結合された第１のアーム（２１）及び第２のアーム（２２）と、継手ロック手段（図示せず）とを含む。浮揚可能部材（Ｂ）は、係合手段（２１、２２）を用いて第１のアーム及び第２のアームの第２の端部に結合されると、水面に浮くように構成される。浮揚可能部材は、タービン装置を、水体中に略直立位置で保持するように設けられる。タービン装置（Ｔ）は、第１のアームと第２のアームとの間に延びるように構成される。タービン装置は、水平方向に延びる回転子に沿って螺旋状に延びる多数のブレードを含む。タービンは、動水体からのエネルギーを利用するように構成される。タービンは、動水体がブレードに作用すると、駆動されて回転する。タービンは、電気機械変換器に結合して、タービンの回転運動を電気に変換することができる（図示せず）。図２１ｂに示す区域Ｚに見られるように、タービンは、回転子の両端に形成された突出部分（ＴＰ）を、それぞれのアームに形成されたチャネル（ＣＨ）の中で摺動させることによって、係留装置のアーム上に摺動可能に取り付けられる。タービンは、水体の駆動力が最大である水体の中央部分に配置されることが好ましい。様々な又は変化する水深でタービンの最適な動作位置を維持するために、係留装置の継手は、アームを垂直平面で回転させて、アームの高さを水深に従って調整できるようにする。タービンへの駆動効果を最大化するために、継手は、アームを水平平面で回転させて、アームが常に流向に配向され、タービンが流向に対して直角に延び、駆動効果を最大にすることを可能にする。
【０２２１】
(260)図２２は、係留装置によって水体（Ｗ）中に固定されたタービン装置（Ｔ）の代替的な例を示す。図２ｃに示す係留装置と同様に、係留装置は、底部（Ｆ）に埋め込まれた杭（１）と、継手（３）を介して杭に結合された第１のアーム（２１）及び第２のアーム（２２）と、継手ロック手段（図示せず）とを含む。タービン装置は、第１のアームと第２のアームとの間に延びる。第１のアーム及び第２のアームは、タービン装置を水体中に略直立位置で保持するのに十分に浮揚性である。第１の案内部材（Ｇ１）及び第２の案内部材（Ｇ２）は、タービンの両側に配置され、動水体をタービンに向かって集め、それによってタービンの回転を強化する。本実施形態において、案内部材は、ブームを介して相互接続され、それぞれのアームに結合される。
【０２２２】
(261)エネルギー利用装置は、少なくとも１つのフライホイールと対応する駆動軸とを含み、フライホイール及び対応する駆動軸は、フライホイールが、浮揚可能部材に作用する揺動する波浪及び／又は潮汐運動によって引き起こされるアームの反復運動により、駆動軸によって駆動されるように、係留装置に取り付けることができる。
【０２２３】
(262)フライホイールは、アームが所定の（単一の）方向に動くときに回転するように構成された単動フライホイールとすることができる。しかしながら、フライホイールは、浮き及びアームの下向き運動及び上向き運動の両方の間、駆動して回転させることができる複動フライホイールとすることができる。フライホイールは、反復サイクル全体にわたって同じ方向に回転するように構成することができる。フライホイールは、電気機械変換器に結合して、フライホイールの回転運動を電気に変換することができる。
【０２２４】
(263)例えば、エネルギー利用システムは、本発明の第１の態様による係留装置と、浮きと、フライホイールと、対応する駆動軸とを含むことができる。係留装置は、底部に埋め込むように構成された杭と、アームと、継手と、継手ロック手段とを含む。アームの第１の端部は、継手を介して杭に結合される。アームの第２の端部は、係合手段を用いて浮きに結合するように構成される。そのため、浮き及びアームの両方は、動水体の作用により動く。継手は、浮き及びアームが杭に対して垂直平面で回転できるように構成される。水体が潮汐及び／又は波浪の運動により動いている場合は、継手は、浮き及びアームを垂直平面で回転させて、アームの高さが反復様式で変化するようにできる。フライホイールは、アーム上に取り付けられる。駆動軸は、杭からフライホイールへ延びるように取り付けられ、アームが杭に対して垂直平面で回転すると、フライホイールを駆動することができる。従って、浮きが潮汐及び／又は波浪の運動により動くと、アームは杭に対して垂直平面で回転し、駆動軸はフライホイールを駆動し、フライホイールを回転させる。
【０２２５】
(264)エネルギー利用装置は、少なくとも１つのピニオンと、対応するラックとを含み、ピニオン及び対応するラックは、アームの反復運動によりピニオンをラックに沿って駆動して回転させるように、係留装置に取り付けられる。
【０２２６】
(265)少なくとも１つのピニオンは、反復サイクル中、同じ方向に回転するように構成することができる。
【０２２７】
(266)図２３ａ、図２３ｂ、図２４ａ、図２４ｂ及び図２５は、回転可能ピニオンと対応するラックとを使用する、エネルギー利用システムの３つの異なる例を示す。いずれの場合も、エネルギー利用システムは、本発明の第１の態様による係留装置と、浮き（図示せず）と、第１のラックアンドピニオン及び第２のラックアンドピニオンを含むエネルギー利用装置とを含む。継手（３）は、浮き及びアームを杭に対して垂直平面で回転させるように構成される。浮きは、浮き及びアームが水の作用により動くようにアームに結合される。水体が潮汐及び／又は波浪の運動により動いている場合は、係留装置の継手は、浮き及びアームを垂直平面で回転させて、アームの高さが反復様式で変化するようにできる。第１のピニオン（ＰＩＮ１）及び第２のピニオン（ＰＩＮ２）は、係留装置の両側に回転可能に取り付けられる。第１のピニオンは、アームが下向きに動くとき、第１のラック（ＲＡＣＫ１）に沿って所定の回転方向で駆動されるように構成される。第２のピニオンは、アームが上向きに動くとき、第２のラック（ＲＡＣＫ２）に沿って同じ所定の回転方向で駆動されるように構成される。そのため、各システムにおける第１及び第２のピニオンは、反復サイクル全体にわたって同じ方向に回転することができる。ピニオンを電気機械変換器に結合し、ピニオンの回転運動を電気に変換することができる。
【０２２８】
(267)エネルギー利用装置は、本発明の第１の態様による少なくとも１つの係留装置によって、動水体中に固定可能な少なくとも１つのポンプを含むことができる。エネルギー利用システム内のポンプのポンプ作用は、アーム（及び随意的な浮き）に作用する反復する潮汐及び／又は波浪の運動、並びに反復運動中のアームの高さの変化に依拠する。
【０２２９】
(268)エネルギー利用システムのポンプは、任意の好適な作動油を送出するように構成された密封型油圧システムとすることができる。ポンプは、動水体から水を引き込むように構成することができる。ポンプは、流体を遠隔位置に送出するように構成することができる。ポンプは、変換器に結合し、ポンプのポンプ作用を他の形態のエネルギーに変換することができる。例えば、ポンプを水力発電変換器に結合し、送出された流体の作用を電気に変換することができる。
【０２３０】
(269)図２６ａ及び図２６ｂは、変形可能ポンプチャンバ（Ｃ）を有するエネルギー利用システムの例を示す。チャンバは、概ね直方体の形状であり、前壁と、後壁と、側壁と、上壁と、下壁とを含む。チャンバは、流体入口（ＩＮ）と流体出口（ＯＵＴ）とを含む。水力発電変換器（ＨＧ）は、チャンバ内に流体入口及び流体出口に隣接して取り付けられる。チャンバは、係留装置をチャンバの各コーナー部に結合することにより、水体中に固定される。各コーナー部の縁は、それぞれの係留装置のアームに摺動可能に取り付けられる又は結合される。係留装置のアームは、チャンバを水体中に略直立位置で配置するのに十分に浮揚性である。
【０２３１】
(270)各係留装置の継手（３）は、アーム、従ってチャンバが、動水体の作用により水体中で回転することができるようにする。流向（ＦＬＯＷ）により、動水体はチャンバの後壁と衝突する。動水体の衝撃により、アームが回転し、チャンバが変形する。水体の深さが減少すると、アームは垂直平面において下向きに回転し、チャンバは直方体（直立位置、伸長状態）から平行六面体（傾斜位置、収縮状態）に変形する。水体の深さが増大すると、浮揚性アームが垂直平面において上向きに回転し、チャンバは略直立位置に戻り、平行六面体（収縮状態）から直方体（伸長状態）に変化する。従って、潮汐及び／又は波浪の運動により、チャンバは、図２６ａに示す略直立位置（伸長状態）と図２６ｂに示す傾斜位置（収縮状態）との間で、反復様式で動く。
【０２３２】
(271)チャンバが傾斜位置（収縮状態）から略直立位置（伸長状態）に戻ると、チャンバの断面積が増大し、内圧は低下する。そのため、流体が流体入口を介してバリア手段の中に引き込まれる。チャンバが、略直立位置（伸長状態）から傾斜位置（収縮状態）へ駆動されると、チャンバの断面積は低減し、チャンバ内の内圧は上昇する。そのため、流体は、続いて流体出口を介して強制的にチャンバから流出する。従って、変形可能チャンバは、水体の反復運動によって駆動される水圧ポンプとして働く。この特定の実施形態においては、流体の流入及び流出のポンプ作用を使用して、複動水力発電変換器を駆動する。
【０２３３】
(272)図２７ａ及び図２７ｂは、本発明の第１の態様による係留装置と、浮き（Ｂ）と、ピストンチャンバ（９ａ）とピストンチャンバ内に取り付けられたピストンヘッド（１０ａ）を有するピストン（１０）とを有するポンプ（９）とを含む、エネルギー利用システムの例を示す。係留装置は、底部（Ｆ）に埋め込むように構成された杭（１）と、アーム（２）と、継手（３）と、継手ロック手段（図示せず）とを含む。アームの第１の端部は継手を介して杭に結合される。アームの第２の端部は係合手段（２ｄ）を用いて浮きに結合され、浮きを動水体（Ｗ）表面の近くに係留するように構成される。継手は、浮き及びアームが動水体の作用により動けるようにする。継手は、浮き及びアームが杭に対して垂直平面で回転できるように構成される。水体が潮汐及び／又は波浪の運動により動いている場合は、継手は、浮き及びアームを垂直平面で反復回転させることができる。ピストンチャンバは、アーム内に形成され、二方向弁を有する第１の導管（１１ａ）と、二方向弁を有する第２の導管（図示せず）と流体連通するように配置される。ピストンチャンバは、浮き及びアームが垂直平面で回転すると、ピストンに対して動くように構成される。ポンプは、１つの導管だけを通して流体を送出するように構成された単動ポンプとすることができる。しかしながら、本実施形態において、ポンプは、浮き及びアームの上向き及び下向きの運動中に、流体を両方の導管を通して送出するように駆動できる複動ポンプである。浮き及びアームが垂直平面において下向きに回転すると、ピストンチャンバは、ピストンヘッドに対して下向きに動き、流体は、導管１１ｂを通ってポンプの中に引き込まれ、導管１１ａを通ってポンプから吐出される。浮き及びアームが垂直平面において上向きに回転すると、ピストンチャンバは、ピストンヘッドに対して上向きに動き、流体が導管１１ａを通って引き込まれ、導管１１ｂを通って吐出される。そのため、ポンプは、水体の潮汐及び／又は波浪の運動の結果として反復して駆動することができる。
【０２３４】
(273)動水体からのエネルギーを利用するためのピストンポンプを含むエネルギー利用システムの実施例において、浮きの質量が１００ｋｇ、重力による加速がおよそ１０ｍ／ｓ２、潮汐及び／又は波浪運動中のアーム及び浮きの高さの差がおよそ１ｍである場合、浮きを垂直高１ｍ動かすのに水体が行う仕事量
＝浮きの重量×距離
＝１０ｋＮ×１ｍ
＝１０ｋＪ
である。
【０２３５】
(275)浮きが６秒毎に反復サイクルを受け（１分間当たり１０回、１時間当たり６００回）、ポンプが複動である場合、１時間当たり水体が行う仕事量
＝水体が行う仕事×反復サイクルの頻度×ピストンヘッドの数
＝１０ＫＪ×６００×２
＝１２０００ｋＪ
である。
【０２３６】
(276)１ｋＷｈは３６００ｋＪに相当するので、１時間にわたってポンプにより生成されるエネルギー
＝３．３３ｋＷｈである。
【０２３７】
(277)ピストンチャンバの直径がおよそ０．１ｍであり、ピストンチャンバのストローク長がおよそ０．５ｍである場合、１時間当たりポンプが送出する流体の体積
＝ピストンチャンバの面積×ピストンチャンバのストローク長×１時間当たりの反復サイクルの頻度×ピストンヘッドの数
＝３．１４×０．０５×０．０５×０．５×６００×２
＝４．７１ｍ３である。
【０２３８】
(278)ポンプが、効率３０％の水力発電変換器を駆動するように構成された場合、変換器が生成する電力量
＝ポンプが生成するエネルギー×変換器の効率
＝３．３３ｋＷｈ×３０％
＝１ｋＷｈ
である。
【０２３９】
上記の明細書において、特に重要であると考えられる本発明の特徴に注目するように努めたが、特別に強調されていなくても、出願人が、本明細書で言及される及び／又は図面に示される、全ての特許性のある特徴又は特徴の組み合わせについて保護を請求することを理解されたい。
【０２４０】
本明細書の説明及び特許請求の範囲全体にわたって、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び「包含する（ｃｏｎｔａｉｎ）」という語、及びこの語の全ての変形は、「含むが限定されない」ことを意味し、他の特徴、要素、構成部品、整数又はステップを除外することを意図しない（かつ除外しない）。
【０２４１】
本明細書の説明及び特許請求の範囲全体にわたり、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数形は複数形を含む。特に、不定冠詞が用いられる場合、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書は、複数形及び単数形を意図するものとして理解されるべきである。
【０２４２】
本発明の特定の態様、実施形態又は例と併せて説明される特徴、整数又は特性は、それと相反しない限り、本明細書において説明される全ての他の態様、実施形態又は例に適用可能であると理解されたい。
【図１ａ】
2015520690.tif 000003
【図１ｂ】
2015520690.tif 000004
【図１ｃ】
2015520690.tif 000005
【図２Ａ】
2015520690.tif 000006
【図２Ｂ】
2015520690.tif 000007
【図２Ｃ】
2015520690.tif 000008
【図３Ａ】
2015520690.tif 000009
【図３Ｂ】
2015520690.tif 000010
【図４】
2015520690.tif 000011
【図５】
2015520690.tif 000012
【図６Ａ】
2015520690.tif 000013
【図６Ｂ】
2015520690.tif 000014
【図６Ｃ】
2015520690.tif 000015
【図７】
2015520690.tif 000016
【図８Ａ】
2015520690.tif 000017
【図８Ｂ】
2015520690.tif 000018
【図８Ｃ】
2015520690.tif 000019
【図９】
2015520690.tif 000020
【図１０】
2015520690.tif 000021
【図１１ａ】
2015520690.tif 000022
【図１１ｂ】
2015520690.tif 000023
【図１２】
2015520690.tif 000024
【図１３Ａ】
2015520690.tif 000025
【図１３Ｂ】
2015520690.tif 000026
【図１４ａ】
2015520690.tif 000027
【図１４ｂ】
2015520690.tif 000028
【図１５】
2015520690.tif 000029
【図１６Ａ】
2015520690.tif 000030
【図１６Ｂ】
2015520690.tif 000031
【図１７Ａ】
2015520690.tif 000032
【図１７Ｂ】
2015520690.tif 000033
【図１８Ａ】
2015520690.tif 000034
【図１８Ｂ】
2015520690.tif 000035
【図１９】
2015520690.tif 000036
【図２０】
2015520690.tif 000037
【図２１Ａ】
2015520690.tif 000038
【図２１Ｂ】
2015520690.tif 000039
【図２２】
2015520690.tif 000040
【図２３Ａ】
2015520690.tif 000041
【図２３Ｂ】
2015520690.tif 000042
【図２４Ａ】
2015520690.tif 000043
【図２４Ｂ】
2015520690.tif 000044
【図２５】
2015520690.tif 000045
【図２６Ａ】
2015520690.tif 000046
【図２６Ｂ】
2015520690.tif 000047
【図２７Ａ】
2015520690.tif 000048
【図２７Ｂ】
2015520690.tif 000049
【国際調査報告】
2015520690.tif 000050
2015520690.tif 000051
2015520690.tif 000052
2015520690.tif 000053
2015520690.tif 000054