(57)【要約】  少なくとも１個の曳船ウインチ５と可動曳点装置５とを有するタグボートであって、ここに曳点装置２は曳船ウインチ５から支援されるべき船舶への曳索４の案内が可能であり、曳索４への引張力の少なくともその一部が、使用時に回転要素９を通じてタグボートに伝達されるような回転要素９を含む。回転要素９は第１の軸Ｙ−Ｙ回りに自由に回転し、第１の軸Ｙ−Ｙは第２の軸Ｘ−Ｘ回りに同様に回転可能なアーム１０に対して固定されている。第２の軸Ｘ−Ｘは第１の軸Ｙ−Ｙから離れた位置にあり、第２の軸Ｘ−Ｘと第１の軸Ｙ−Ｙとは平行でない。【選択図】図６
2015517434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の曳船ウインチ（５）と可動曳点（２）装置とを有し、前記曳点（２）装置は、曳船ウインチ（５）から、支援されるべき船舶（Ｖ）へ曳索（４）を案内することができる、タグボート（１）であって、使用時に、前記曳索（４）への引張力（７）が少なくとも部分的に前記回転要素（９）を通じてタグボート（１）に伝達されるように前記曳索（４）を少なくとも部分的に案内する回転要素（９）を含み、前記回転要素は第１の軸（Ｙ−Ｙ）の回りに自由に回転し、前記第１の軸（Ｙ−Ｙ）は第２の軸（Ｘ−Ｘ）の回りに同様に回転可能なアーム（１０）に対して固定され、前記第２の軸（Ｘ−Ｘ）は前記第１の軸（Ｙ−Ｙ）から離れた位置にあり、前記第２の軸（Ｘ−Ｘ）と前記第１の軸（Ｙ−Ｙ）とは平行でないことを特徴とするタグボート。
【請求項２】
前記第２の軸（Ｘ−Ｘ）は可動部材（１１）に対して固定され、前記部材（１１）がタグボート（１）のデッキに好ましくはほぼ平行な平面内で曲線（１２）に沿って移動する、請求項１に記載のタグボート（１）。
【請求項３】
前記第２の軸（Ｘ−Ｘ）は可動部材（１１）に対して固定され、前記部材（１１）がタグボート（１）のデッキに好ましくはほぼ平行な平面内でほぼ直線に沿って移動する、請求項１に記載のタグボート（１）。
【請求項４】
前記第２の軸（Ｘ−Ｘ）は可動部材（１１）に対して固定され、前記可動部材（１１）がタグボート（１）のデッキに好ましくはほぼ平行な平面内で、部分的に直線に沿って移動し且つ部分的に曲線に沿って移動する、請求項１に記載のタグボート（１）。
【請求項５】
案内装置（１３）は回転要素（９）上に前記曳索（４）を案内するように設けられ、前記案内装置（１３）は好ましくは第１の軸（Ｙ−Ｙ）の回りに自由に回転するアーム（１４）に取り付けられ、好ましくは第１の軸（Ｙ−Ｙ）に平行であり、更に好ましくは第１の軸（Ｙ−Ｙ）と一致する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタグボート（１）。
【請求項６】
前記案内装置（１３）は４個以上の回転要素を含む、請求項５に記載のタグボート（１）。
【請求項７】
前記案内装置（１３）曳船アイレット、索道器、チョークあるいは同様の装置を含む、請求項５に記載のタグボート（１）。
【請求項８】
好ましくは、回転軸に関して回転要素（９）に並列配置された、アーム（１０）に取り付けられたカウンターウェイトを含む、少なくともアームのためのバランス機構を有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のタグボート（１）。
【請求項９】
第１の軸（Ｙ−Ｙ）にほぼ平行な軸に沿って自由に回転する、曳索（４）と第２の軸（Ｘ−Ｘ）の間のアーム（１０）に取り付けられた追加的な回転要素を有する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のタグボート（１）。
【請求項１０】
前記回転要素（９）は、他の軸（Ａ−Ａ）の回りに回転可能で、当該他の軸は好ましくは、
−前記アーム（１０）にほぼ平行に、
−第２の軸（Ｘ−Ｘ）と第１の軸（Ｙ−Ｙ）とに交差する線とほぼ平行に；及び／または
−前記アームがほぼ起立した状態の中央位置にあるときに前記第１の軸（Ｙ−Ｙ）をほぼ直角に横切って、
延在する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタグボート（１）。
【請求項１１】
第１の軸（Ｙ−Ｙ）にほぼ平行あるいはそれと一致する軸の回りに自由に回転することもできる、回転要素（９）と曳船ウインチ（５）との間の追加の案内装置（１６）を有する、請求項１０に記載のタグボート（１）。
【請求項１２】
前記ウインチは繰り出し巻き取りウインチである、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のタグボート（１）。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のタグボート内において使用される可動曳点装置。
【請求項１４】
タグボート（１）上のウインチ（５）と船舶（Ｖ）とを繋ぐ曳索（４）によってタグボート（１）で船舶（Ｖ）を支援する方法であって、タグボート（１）上の前記曳索（４）は前記曳点（２）の位置がタグボート（１）に対する船舶（Ｖ）の位置に依存してタグボート（１）に対して調整されるように、可動曳点（２）によって案内され、前記曳索（４）は前記曳点（２）まで及び／またはそれを超えて実質的に無摩擦で案内される、方法。
【請求項１５】
タグボート（１）上のウインチ（５）と船舶（Ｖ）とを繋ぐ曳索（４）によってタグボート（１）で船舶（Ｖ）を支援する方法であって、タグボート（１）上の前記曳索（４）は可動曳点（２）によって案内され、前記曳点（２）の位置がタグボート（１）に対する船舶（Ｖ）の位置に依存してタグボート（１）に対して調整され、前記曳索（４）は前記曳点（２）からなる、あるいは前記曳点（２）を形成するロールあるいはホイールのような回転要素（９）を超えて案内され、回転要素がタグボートに対して移動する軸上を回転する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は港湾及び／または海洋において使用することを目的とした、少なくとも１個の曳船ウインチを含むタグボートに関する。タグボートはハーバータグにおいて、比較的低速の船舶を支援することを目的としている。曳索の第１の端部は曳船ウインチに連結されている。曳索は曳点を通じて案内され、支援される船舶に繋がれ、支援される船舶の大きな引張力に耐えるのに有効な曳索結合部が設けられ、これにより船舶の操縦性を改善する。
【背景技術】
【０００２】
技術は２種類の主要な曳船方式、すなわち引き方式と押し方式とに大別される。引き方式において、タグボートは曳索に引張力を生じさせ、その結果、支援される船舶に力を生じさせることになる。押し方式において、タグボートは、タグボートの船首、船尾、舷側のいずれかに位置する押し点を通じて支援されている船舶に押し力を加える。押し方式の作業において、支援される船舶とタグボートへの損傷を防止するために押し点等に防護手段を適用することは実務上一般的なことである。さらに、引き方式と押し方式との組み合わせは、支援される船舶と同一のタグボートによって引張力と押し力とが同時に作用するような技術において知られている。
【０００３】
タグボートは想定されるすべての方向とすべての想定される操船状況において作業できるべきである。さらに、港湾タグボートは、曳点及び／または押し点において、また好ましいすべての方向と操船状況とにおいて、最大の押し力と引き力とを作用させることが要求されている。そのような要求の観点から、曳点は現行のタグボートで実際に一般に使用されているアジマス曳点とアジマス推進ユニットを用いてもよいし、実際にあらゆる方向に推進スラストを伝える推進ユニットを使用することができる。ここで、アジマスは少なくとも２００°を越え、より明確には２７０°以上の領域を意味する。
【０００４】
曳索結合部は通常、支援される船舶からの曳索を、曳点装置を通じて曳船ウインチに案内することで実現される。前記曳点装置は固定された曳船係柱、曳船ステープルあるいは索道器あるいはそれらの組み合わせからなるようにできる。固定された曳船係柱と曳船ステープルは一般に円形あるいは楕円形の筒から構築され、曳点からの１８０°の円弧内でおおよそ張られるという曳点の設計により、引張力が作用する方向は通常制限されている。
【０００５】
タグボートは、たとえば係留作業と解舫作業の間、支援される船舶の至近で作業を行う。押し方式において、さらに具体的には、支援される船舶に比べてタグボートの動きが重要となる荒れた海において、タグボート、支援される船舶、あるいはその両者の損傷のリスクは増加する。防護手段は通常、順調な操船状況における損傷のリスクを軽減するために、タグボートの船体の一部に対して施されている。
【０００６】
引き方式において、支援される船舶の近接の状態と外形形状とが曳点における水平面に対して６０°以上の比較的大きな角度での曳索の作業を生じさせる。たとえば荒れた海でもたらされる、支援される船舶の動きに比べてタグボートの動きが重要な場合、曳索結合部に作用する動的な引張力は支援される船舶上の係柱や曳索、あるいはその両方の安全作業荷重を容易に越えうる。さらに具体的には、動的な引張力は、係柱及び／または曳索の破損を生じさせ、これにより曳索結合部の破損も生じさせる。
【０００７】
曳船ウインチは、曳索結合部に一定の引張力が自動的に保持されるように、曳索の繰り出しと巻き取りをすることができる。さらに具体的には、曳船ウインチは、支援される船舶の動きに比べてタグボートの動きが重要であっても、曳索結合部に作用する一定の引張力を保持することができる。このような曳船ウインチは、従来の曳船ウインチに比べて最大多数の作業環境において、曳索結合部の破損や曳索結合部内のたとえば想定外の荷重等による部分的な破損のリスクなしに、タグボートの引き方式での作業をさせることができる。このような曳船ウインチは、この点で繰り出し巻き取りウインチあるいは定張力ウインチとみなすことができる。
【０００８】
従来、繰り出し巻き取り曳船ウインチの組み合わせからなる現行の曳点装置は、曳索と曳点装置との間に大きな擦れと摩擦とを生じさせている。このような擦れと摩擦は曳索及び／または曳点装置の摩滅と破断とを進める。それによって、破損までの作業上の見積時間と、曳索と曳点装置のいずれか、あるいは両者の寿命の大きな短縮をもたらす。さらに、前記摩擦は曳索内部の温度を上昇させる。特に合成繊維製の曳索はこのような摩擦によって容易に越えてしまうであろう、限られた最高安全作業温度を有する。
【０００９】
技術は、効果的な曳索を製造するための素材と構成の多様性とを認める。従来の曳索は鋼製ワイヤロープに限定されない。さらに曳索は、たとえばＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）あるいはダイニーマ（登録商標）に限定されない材料を含む合成素材から作ることもできる。ＵＨＭＷＰＥは、繊維素材の特定ブランドとしてのダイニーマを例とする、曳索結合部に作用する大きな引張力に耐えることができる合成繊維である。ＵＨＭＷＰＥのような合成素材を曳索に適用した際の主な利点は重量である。たとえばＵＨＭＷＰＥの重量は鋼線ワイヤー製曳索のおよそ１４％の重量に相当する。よって、ＵＨＭＷＰＥ製の曳索はタグボートのクルーによって取り扱うことが十分容易である。ＵＨＭＷＰＥ製の曳索は軽量であるという特性によって水に浮き、曳索がたとえばプロペラに絡まるリスクは低い。ＵＨＭＷＰＥ製の曳索の主な短所は、最高安全作業温度が最高６５℃である点である。
【００１０】
繰り出し巻き取り曳船ウインチと合成素材の曳索の利点の見地から、タグボートには理想的には両方の設備が組み合わされて装備される。しかしながら、現行の曳点の設計では、曳索結合部の破損までの平均的時間は先に言及した曳索の擦れの問題によって相当短くなっている。これらの擦れの問題は曳索の種類に依存したタグボートの曳索や曳点の修理やメンテナンスや交換のためのコストを相当増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本開示の目的は広く、好ましいあらゆる方向において曳索結合部に引張力を作用させるような、向上した能力を有するタグボートを提供することにある。特に本開示の目的は、可能な限り大きな円弧、たとえば可能な限り曳点回りに２７０〜３６０°あるいはそれ以上に近い円弧に、曳索結合部に大きな引張力を作用させるような能力をタグボートに与えることである。本開示の目的は、安全な方法における曳索結合部が、船舶に大変接近した状態、及び／または不利な海況及び／または気象状況においてタグボートが作業する場合においても確立にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示は可動曳点装置を実現する。この可動曳点装置は支援される船舶からの曳索を、自由回転要素上に向けて順に案内する案内装置を通じて好ましく案内することができる。曳索は回転要素からウインチ、好ましくは繰り出し巻き取りウインチに向けて案内される。その回転要素はその中心軸回りに回転でき、その中心軸に平行でなく、好ましくは直交する一つの軸上のアーム上方で回転することができる。
【００１３】
案内装置はアームの端部にあるいはその近くに位置決めされ、アーム回りに同様に回転することができる。案内装置の軸は前記要素を支持するアームを再位置決めすることでほとんど摩擦無く回転要素上に曳索を案内することができる。
【００１４】
好ましいあらゆる想定できる方向に、また好ましいあらゆる想定できる作業状況における曳点に作用する力に対するタグボートの必要要件の観点から、現行の曳点装置を越えるアジマス曳点装置が強く要望されている。アジマス曳点装置と繰り出し巻き取り曳船ウインチとの組み合わせは、支援される船舶に接近した状態での安全作業を行えるような引き方式、あるいは引き方式と押し方式での作業の際に、支援される船舶の動きの制御を最大にし、曳索結合部上の一定の引張力を保持するために選択されるであろう。
【００１５】
本開示はアジマス無摩擦曳点装置の好結果の適用を可能にする。この曳点装置は曳索と曳点との間の摩擦を最小限にすることで、摩擦から生じる熱を十分減らす。これにより本開示は、制限された安全作業温度を条件として合成繊維曳索の適用を可能にし、あるいは鋼製ワイヤー曳索への大きな擦れを減じることができる。さらに具体的に、本開示は繰り出し巻き取り曳船ウインチとの組み合わせにおいて、あらゆる種類と素材の曳索の使用を可能とする。
【００１６】
本開示はタグボートが、現行の曳点設計に対抗して、想定できる方向の拡大した範囲と最大の想定できる操船状況での引張力を作用させるようにすることができる。さらに具体的に、このことは、本開示による曳点を備えたタグボートが不利な気象状況と関連する海況やたとえば３５あるいは４０°Cを越える高い外気温の作業領域において、船舶を支援することができることを意味する。
【００１７】
本開示の他の利点は、支援される船舶の係留作業全体において、タグボートが引き方式を維持することができることである。従来の係留作業は引き方式と押し方式とを切り替える際に限られた時間帯があり、その間タグボートは引張力と押し力のいずれも作用させることができない。支援される船舶の完全な制御を回復するために、より大きな押し力が通常要求される。代案としてタグボート操縦者は引き方式と押し方式とで作業する追加のタグボートを使用することができる。それ故、本開示の他の利点としてタグボートは支援される船舶に対する完全な制御を維持する一方、係留作業と係留解き作業との間にタグボートのより効果的で柔軟な配置を可能にする。
【００１８】
本開示のさらなる利点として、船舶に対する増加した制御によって、本開示は停泊作業におけるタグボート及び／または船舶の損傷のリスクを低減することができる。特に危険物や揮発性の物資を運ぶ、たとえばＬＮＧ運搬船や化学材料運搬船等の船舶において、それらの損傷のリスクを低減することが重要である。
【００１９】
更なる他の本開示の可能な利点は海洋における曳船作業に関する。近時、長い鋼製ワイヤー曳索が船舶の動きの便宜のために使用されている。これらの長い鋼製ワイヤー曳索は１．５ｋｍあるいはそれ以上の長さになりうる。船舶あるいは曳船の対象とタグボートとの間の距離は曳索を横切って航行する他の船舶にあらゆる種類の操船上のリスクを生じさせ、また曳索結合部を損傷させ、曳索が海底にある漂流物に絡まる可能性を生じさせる。本発明は前記タグボートと曳かれる船舶あるいは無視できない対象物との間の距離を、大幅に、２００ｍあるいはそれ以下程度に縮めることで、操船上のリスクを明らかに軽減することができる。さらに本発明は、より短い曳索の要請によって、洋上作業ために装備される際のタグボート曳船システムの重量を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はタグボートの曳点、曳船ウインチ、及び押し点の可能な位置を図示するための概略縦断図を示している。
【図２ａ】図２ａはタグボート１の主なハーバー曳船の方式（引き方式）を示している。
【図２ｂ】図２ｂはタグボート１の主なハーバー曳船の方式（押し方式）を示している。
【図３ａ】図３ａは船舶Ｖのための係留作業を示している。
【図３ｂ】図３ｂは船舶Ｖのための他の係留作業を示している。
【図３ｃ】図３ｃは図３ａに示した係留作業に比べて船舶Ｖに作用する力の方向を入れ替えた際の減少した動きを示している。
【図４ａ】図４ａは従来技術による海洋での曳船作業を示している。
【図４ｂ】図４ｂは本開示による海洋での曳船作業を示している。
【図５】図５は本開示の実施例を示している。
【図６】図６は本開示の他の実施例を示している。
【図７ａ】図７ａは本開示による曳索のための可能な案内装置を示している。
【図７ｂ】図７ｂは本開示による曳索のための可能な他の案内装置を示している。
【図８ａ】図８ａは本開示の実施例の部分平面図を示している。
【図８ｂ】図８ｂは本開示の実施例の部分平面、側面図を示している。
【図８ｃ】図８ｃは本開示の実施例の部分側面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施例は、発明を解明するために図面を参照して説明される。これらの実施例は、いかなる方法や形式においても発明の範囲を限定するものと決して理解すべきでない。
【００２２】
本記載において、本開示のタグボートと曳点の典型的な実施例が単なる例として示されている。これらは決して発明の範囲を制限するものとして考慮されるべきでない。図面は単なる略図である。これらの図面において、同一あるいは類似した参照記号が、同一のあるいは類似した特徴部分のために使用される。
【００２３】
本記載において、鉛直と水平とは通常の意味においての平面や方向を表すものであるのに対して、水平あるいは鉛直によって規定される船舶やタグボートに係る方向は、特別に他に規定しない限り、船舶やボートが通常の安定した状態で浮いた状態にある場合として使用される。
【００２４】
本記載において、実質上無摩擦とは、公知の同種の船舶とタグボートに対する曳船作業における曳索と曳点の間の摩擦よりも実質的に低い摩擦にだけに限定されないことを含むと理解されるべきであるがこれに限定されない。実質上無摩擦とは自由に回転するロールやホイールの上を直線状に案内される曳索に相当すると解釈することができ、その結果、曳索の長手方向に平行な方向における、ロールやホイールのような案内要素と曳索との間に実質的な巻き解き（ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）の動きが生じる。
【００２５】
本記載において、自由に回転するあるいは自由に旋回する、あるいはその効果に対する文言は、少なくとも曳点の使用の際に加わる要素の回転や旋回に対して重大な抵抗がないと言う意味に解することができる。このことは通常の作業においての曳索と回転要素との間の滑りが回避されるという意味として解釈することもできる。
【００２６】
広義に、本記載によるタグボートと方法は、タグボートによって支援される船舶のタグボートに対する位置の変更に、曳点が追従することを可能にし、この結果、そのような支援で使用される索は、ロールやホイールやある軸の回りを回転する回転要素によって案内され、また索はタグボートに対する位置に関係なく、前記軸に対して直角な平面において十分に張られる。
【００２７】
好ましい実施例において、索は少なくともタグボート上のウインチから離れて向かい合う回転要素の側において、また好ましくはウインチに面した側においても案内される。索を案内することは、前記軸に対してほぼ直角な平面外への索の一部のいかなる動きあるいは前記回転要素の回転が、索が前記平面に向かって、好ましくは平面内に戻されるように、前記回転要素の再位置決めを導くようにすることが好ましい。
【００２８】
図１は、考え得る数の曳き位置２と押し位置３とを有するタグボート１を側方から見た輪郭を概略的に示している。曳点２は、以下において、タグボート１と支援される船舶Ｖの間において十分な引張力を保持しうる曳索結合点６を確立する、曳船ウインチ５から支援されている船舶Ｖに曳索４を導くタグボート１の最後の物理的な点として規定されている。押し点３は、以下において、タグボート１と船舶Ｖとの間の最後の物理的な接触点として規定されている。 ここに、結合点とはタグボート１と船舶Ｖの大きさに比較して比較的小さな線接触あるいは面接触を含むとも理解すべきである。曳点２に関して、曳索４は少なくとも、例えば中央位置の両側に向かう水平面内で９０°あるいはそれ以上の角度の間を横方向に向きを変えることができ、タグボート１の鉛直長手方向中央断面Ｐ（図８）内にあるかそれと平行になることができる。曳点２はまた、本開示によれば、以下で固定のあるいは可動の装置として規定することができる。その他の曳点装置は、米国特許第６，６９８，３７４号明細書と米国特許第５，６０９，１２０号明細書内の技術として公知である。米国特許第５，６０９，１２０号明細書の設計において、曳索はガイドによってタグボートのデッキ３７に平行な平面内のみにおいて、中央位置から両方向に約９０°にわたってのみ案内される。擦れや摩擦がまだ発生する状態にある。さらに具体的には、たとえば米国特許第６，６９８，３７４号明細書のような可動の曳点装置は曳索４が両方向に向けて３６０°横方向に向きを変えることを可能にする。しかしながら、この設計は大変複雑で、運転席の特別な設計を必要とし、アクセスが限られている。それ以上に、曳索と曳船アイレットとの間には依然として摩擦と擦れが発生している。曳船ウインチ５を使用することで、曳索の長さは好ましい曳船長さと操船距離とに適合させることができる。従来のタグボートでは、船尾にのみウインチと曳点があり、多くの近代的なタグボートでは、曳点２と曳船ウインチ５は船首と船尾とに配置されている。従来の曳船ウインチでは、曳索の長さは所望の曳船長さと操船距離のみに適合可能である。曳船ウインチの繰り出しと巻き戻しは、たとえば荒れた海のためタグボート１と船舶Ｖとがお互いに対して移動するような場合に、曳索結合点６において一定の引張力を作用させ及び／または維持することができる。曳船ウインチは、本開示の目的のために、互いに置き換えられる用語として、繰り出し巻き戻し、繰り出し収容、あるいは定張力ウインチが知られている。
【００２９】
図２ａ−ｂは、タグボートのための２つの主要なハーバー曳船の方式、すなわち引き方式と押し方式とを示している。引き方式の間（図２ａ）、タグボート１は曳索結合点６に引張力７を加える。押し方式の間（図２ｂ）、タグボート１は、船舶Ｖに直接押し力８を加える。この引き方式はもっとも多くの場合、船舶をそれぞれの停泊場所の近くに位置決めするために用いられる。複数のタグボートによる引き方式と押し方式の組み合わせは、船舶Ｖの最終的な係留作業において一般に用いられる。
【００３０】
押し方式による作業の間、押し位置３は船舶Ｖに押し力８を作用させることができ、押し位置３は不利な操船状況において水平方向に９ｍ、鉛直方向に７ｍ程度移動できる。より具体的には、その操船状況は３ｍあるいはそれ以上の大きな波高の不利な海況を含む。船舶Ｖの外装を横切る押し位置３の移動と押し力８の作用とは、押し位置３と船舶Ｖとの間に大きな摩擦力を生じさせる。
【００３１】
押し力８が船舶Ｖの外装に作用されたその大きな範囲がその外装、したがって船舶Ｖの損傷に対する高まったリスクを含んでいることは、当業者にとって明白である。同じく、摩擦はタグボート１の押し位置３に厄介で費用のかかる損害を生じさせる。押し位置３に対して可能な防護手段や緩衝装置を適用することは実務上一般的なことである。押し位置３及び／または船舶Ｖに対する損傷を修理するためには費用と時間とを要する。さらに具体的には危険物を輸送する船舶Ｖの場合、外装への損傷は、港周囲の生態系や安全性に対する重大で不利な環境上の影響となりうる。
【００３２】
図３ａは、船舶Ｖに対する従来の係留作業を示している。同図には、Ｖｓ方向に船舶Ｖを停泊させている複数隻のタグボートａ、ｂ、ｃ、及びｄが示されている。船舶Ｖの操縦士水先人は停泊時の作業状況に応じて船舶Ｖを支援するタグボートに多少の指示を出すことができる。従来、係留作業は、２，３，４隻あるいはそれ以上の数のタグボートで成り立っていた。図３ａはタグボートｂ、ｃが押し方式で作業する一方、タグボートａ、ｄが引き方式で作業する４隻のタグボートを示している。船舶Ｖを支援するわずか２隻のタグボートａ、ｄの他の配置において、タグボートは、タグボートｂ、ｃの位置の入れ替えと、引き方式と押し方式の入れ替えとを行うことができるが、タグボートによって船舶Ｖに対して制御が働かない、ある一定の時間を生じさせる。この状態も図３ａに示されている。３隻のタグボートを用いた、さらなる他の配置において、第３のタグボートｂは押し方式で作業し、タグボートａ、ｄは引き方式で作業する。さらなる他の配置において、図３ａによればタグボートｃ、ｄは押し方式で作業しつつ、タグボートａ、ｂは引き方式で反対方向に４００ｍまで離れて作業する。
【００３３】
図３ｂは、２隻のタグボートａ、ｂによってＶｓ方向に船舶Ｖを停泊するのを支援する現代的な係留作業を示している。図３ｂは引き方式で作業中のタグボートａ、ｂを示している。この係留作業において、タグボートａ、ｂは全体の係留作業を通じて引き方式を維持している。たとえば、いわゆるロータータグ（米国特許第６，０７９，３４６号明細書）あるいは船舶ドック装置（米国特許第５，６９４，８７７号明細書）に類似したタグボートのみが、図３ｂで示しているように、係留作業を実施することができる。さらに図３ａ−ｂに示した係留作業のどのような組み合わせも可能である。しかしながら、これらの公知のタグボートは、前述したような問題や制限を有する。
【００３４】
図３ｃは、図３ｂからの係留作業の間に、曳索結合点６に作用する引張力７の方向が変化する際のタグボートｂに対する回転の動きを示している。図３ｃの減少した回転動作量は、タグボートの押し方式と引き方式の間を切り替える際、図３ａの回転動作に比べて小さいことが例示されている。このため、完全な係留作業において引き方式を維持する場合、タグボートは船舶Ｖへのより多くの制御を行うことができる。
【００３５】
図４ａ−ｂは外洋での曳船作業を示している。図４ａは、タグボート１と船舶Ｖとの間の距離Ｌでの最新の曳船作業を示している。距離Ｌは１．５ｋｍ程度で距離Ｄは２００ｍ程度である。距離Ｄは水面下の曳索の最大深さである。そのような深さDは、たとえば北海のような比較的浅い海においてタグボートの使用を制限できる。図４ａによれば、曳船作業における曳索４の幾何学形状は、船舶Ｖとタグボート１の間の相対的な動きの緩和を許容する。図４ｂは、本開示において使用可能な曳船作業を示している。距離Ｌ、Ｄは図４ａに比べてかなり減少している。さらに具体的には、距離Ｌは約１５０ｍあるいはそれ以下まで短縮でき、それにより距離Ｄはゼロまで減少する。本開示において、船舶Ｖとタグボート１の相対的な動きは曳船ウインチ５によって緩和される。よって、本開示は、最新の洋上曳船作業での長い距離Ｌ、Ｄによってもたらされる作業上のリスクを緩和する。より具体的には距離Ｌは１０倍あるいはそれ程度以上にさえ減少でき、距離Ｄは完全になくなる。さらに具体的には、このことは曳索４の長さ、重量も減らし、鋼製ワイヤーの曳索の場合に特に重要であるばかりでなく、洋上の曳船作業においてのＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）製の曳索の適用を可能にする。本開示の追加的な利益としては、本開示を備えた港湾で作業するタグボート１は港湾での曳船作業と外洋での曳船作業のいずれでも利用できる。
【００３６】
図５は本開示の一実施例を示している。この実施例は、たとえば図５−６に示されたような、軸Ｙ−Ｙ回りに自由回転するホイール９のような回転要素９を含む。曳索４は、繰り出し巻き取り曳船ウインチ５に対して回転要素９に沿って案内される。軸Ｙ−Ｙは、たとえば図５の紙面に直交する軸Ｘ−Ｘ回りのほぼ鉛直な面のいずれかの側に９０°以上まで自由に回転するアーム１０に付属する。曳索はいかなる公知及び／または適正なタイプとすることができ、またたとえば、前述したような鋼及び／または合成材料で少なくとも一部が製造されることが好ましい。
【００３７】
図６は本開示の他の実施例を示している。この配置において、軸Ｘ−Ｘは曲線１２上を自由に移動する要素１１に対して、ほぼ鉛直な位置から固定されている。曲線１２はたとえば１本またはそれ以上の本数のガイドレールから形成され、ほぼ水平面内及び／またはタグボート１のデッキ３７にほぼ平行に延在する。前記曲線は、曲線１２とウインチ５との間、あるいはウインチ位置にある軸Ｚ−Ｚを中心点とする円弧形状を有することができる。曲線１２はたとえば１８０°あるいは２７０°まであるいはそれ以上の角度を含むことができる。軸Ｚ−Ｚあるいは前記曲線の中心において、更なる案内が曳索４ａのためにもたらされる。図５あるいは図６には示されず、図７に示された案内装置１３は曳索４が回転要素９上に連続的に案内されるのを確実にする。さらに、軸Ｘ−Ｘ、Ｚ−Ｚも常時互いに直交することを保持することができる。すべての実施例において、軸Ｘ−Ｘ、軸Ｙ−Ｙ、及び軸Ｚ−Ｚは実体軸あるいは仮想軸のいずれかにすることができる。
【００３８】
図７ａ−ｂは、案内装置１３が少なくともホイール９の周囲部分に沿って移動可能なように、軸Ｙ−Ｙ回りを自由に回転するアーム１４に取り付けられた案内装置１３を示している。図７ａは曳船アイレットの実施例内の案内装置１３を示している。図７ｂは、曳索４が無摩擦状態で回転要素９上を案内されることを確保する離れた端部上の４個のローラーガイドを含む実施例における案内装置１３を示している。
【００３９】
案内装置１３は、軸Ｙ−Ｙが曳点２と曳索結合点６と曳船ウインチ５の間、あるいは船舶Ｖと軸Ｚ−Ｚの間の曳索４によって規定された平面に対して直角をなすように本開示の各実施例におけるアーム１０が曳索結合点６と一列をなして整列されることを確実にする。この整列は軸Ｘ−Ｘに関する引張力７からの合成回転モーメントとアーム１４とアーム１０とによって達成される。要素９の自由回転は曳索結合点６の動きにおける付加的な自由度を提供する。案内装置１３は軸Ｙ−Ｙに関する曳索の動きを制限することなく、軸Ｘ−Ｘに関する回転モーメントを生成する。曳船の間、案内装置１３には要素９を再位置決めするための力以外はほとんどまたは全く作用しない。ホイール９の側に、曳索を案内する、さらなる案内要素１６をホイール９とウインチ５の間に備えることができる。ホイール９の下側に、曳索を更に案内するための、軸Ｙ−Ｙに平行に延在し軸回りに自由に回転する、付加的な回転要素１５を備えることができる。
【００４０】
図８ａ−ｃは本開示の一実施例を示している。図８ａは異なる位置にある曳点２を備えた本開示の一実施例におけるタグボート１の部分の平面図を示している。図８ｂは種々の軸Ａ−Ａ、Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ、及びＺ−Ｚを有する本開示の一実施例の側面図を示している。図８ｃは本開示の実施例による曳点２装置の種々の軸配置のさらなる図としての詳細平面図と側面図を示している。一般に軸Ｘ−Ｘと軸Ｙ−Ｙとは距離Ｔ以上離間することができ、たとえば互いに直角で、非平行状態で延在することができる。これらは平行面内に位置させることができる。アーム１０は第２の軸Ｘ−Ｘと第１の軸Ｙ−Ｙを直接的あるいは間接的に接続させる限り、いかなる形状を有することができる。
【００４１】
図８の実施例において、回転要素９は、第２の軸Ｘ−Ｘ回りに回転するアーム１０上に載せられた第１の軸Ｙ−Ｙ回りに回転する、フランジ３５を有する輪状部材である。図８ｂにおいて、曳点２は中央位置で起立して示されている。第２の軸Ｘ−Ｘは回転要素９の走行面３０の低い側に対する接線として実質的に延在する。この実施例において、第２の軸Ｘ−Ｘは、要素１１の一部を形成する支持ブラケット３２内で回転可能な中空シリンダ３１の長手方向軸によって規定されている。要素１１は１本のレールあるいは軌道上に載せられることができ、それは直線でも曲線でも、一部が直線でも一部が曲線でもよく、またタグボート１のデッキ３７の一部を概して幅方向に横切るように延在させることもできる。図８において、軌道１２は直線である。アーム１０は鍵形をなし、軸Ｙ−Ｙは第２の軸Ｘ−Ｘから離間して位置決めされている。ブラケット３２も鍵形をなし、軸Ａ−Ａを規定するサポート３３によって軌道またはレール上またはデッキ３７上に載せられ、アーム１０が起立位置にあるとき好ましくは回転要素９の下方位置にある。軸Ａ−Ａは例えばデッキ３７に対してほぼ直交して延在することができ、第１の軸Ｙ−Ｙに対してほぼ鉛直及び／またはほぼ直角に延在することができる。索が軸Ａ−Ａと軸Ｘ−Ｘとによって規定された平面の外側方向において、曳点２上に引張力を作用させる際、軸Ａ−Ａはブラケット３２が軸Ａ−Ａ周りに回転することを可能にする。このことは特にブラケット３２が、索４がデッキ３７を通じて回転要素９とウインチ５の間に導かれるところのデッキ３７上の固定点あるいはガイド３４回りの輪状部材によることを除いた輪郭を伴う直線あるいは曲線状のレールあるいは軌道上を運ばれる際に有効である。軸Ａ−Ａは、曳点装置２が、軸Ｘ−Ｘが、索がウインチ５に向けて回転要素９の表面３０を離れる位置での表面３０の点間の直線と平行で、好ましくは一致するように延在するように、やはり再位置決めされることを可能にし、前記表面点と前述したデッキ３７の固定点あるいはガイド３４の間の放射状線となる。軸Ａ−Ａ は、軸Ａ−Ａに平行な表面３０に対する接線と一致しないように位置決めすることが好ましい。このことは軸Ｙ−Ｙに直角で軸Ｘ−Ｘを通る平面の外側の索４の引張力の動きによって軸Ａ−Ａ周りの曳点２の自動的な再位置決めを確実にすることができる。
【００４２】
図８の実施例において、ウインチ５と曳点２の間において、ウインチ５に向けてさらに索を案内するために、特に要素９、ガイド３４が備えられる。本実施例において、ガイド３４は、索４が少なくとも２本のホイールあるいはロール３５の間でウインチ５に向けて案内されるところの少なくとも２本のホイールあるいはロール３５から構成される。ガイド３４は曳索４がウインチ５に巻かれあるいは巻き解かれることを通常の方法で可能にするより良い案内を提供し、これは索がウインチ５に螺旋状に巻かれ及び／または解かれること、及び／またはウインチ５に対して曳点２、そして特に要素９の位置から独立していることを意味する。
【００４３】
図８の実施例において、索は軸Ｙ−Ｙ周りに回転できる案内装置１３によって要素９上に案内される。案内装置１３は互いに直交及び／または軸Ｘ−Ｘに直交及び／または案内装置１３における索４の長手方向に直交して延在する軸の周りに自由に回転するロール３６を備えることができる。このため、要素９に対する索の位置は適正に配列させることができる。
【００４４】
本開示は、曳索結合点６において、３個の自由度、すなわち第２の軸Ｘ−Ｘと第１の軸Ｙ−Ｙ、あるいは第１の軸Ｙ−Ｙと軸Ｚ−Ｚ周りの２個の好ましい直交回転軸を許容することができ、厳密にアジマス曳点２装置の設計も可能にする。３番目の自由度は曳船ウインチ５による曳索４の繰り出し及び／または引き込みによって得ることができる。３個の自由度は連帯して曳索結合点６に関する効果的な３次元ベクトル空間に広がる。さらに具体的には、３個の自由度は、タグボート１がその上部構造によって遮断されない限り、半球状の空間内のどこにも曳索結合点６を確立するようにできる。回転要素９の適用はさらに、アジマス曳点の無摩擦の適用を可能とすることができる。曳点装置は厳密なアジマス無摩擦曳点の設計とすることができる。
【００４５】
本開示は曳点２と曳索４の間の最小あるいは無摩擦によって曳索結合点６における一定の引張力７を可能にすることができる。さらに具体的には、前記摩擦は、タグボート１が船舶Ｖに対して動くような場合に最小にされる。さらに一層具体的には、前記動きは荒れた海に限定されないような不利な操船状況に特に生じる。このため、本開示はタグボート１がより多くの作業環境あるいは海況と考え得る最も大きな角度（方向）において作業することを可能にできる。
【００４６】
図８ａには曳点２の３つの位置の平面図が示されている。中央位置における曳点２が中央断面Ｐにあるように示されており、ここに索４はウインチ５からユニット３４とシリンダ３１を通ってホイール９上に、その後タグボートの板張りを超えて直線状に延在するが、未だ平面Ｐ内にある。それにより軸Ｙ−Ｙはデッキ３７にほぼ平行で平面Ｐに対して直角に延在する。アーム１０は起立位置にある。この位置において、ホイールを通過した索４はタグボート１の上部構造に干渉しない限り、たとえばほぼ水平あるいは船舶Ｖ（図示せず）に向かって所定の仰角をとって、平面Ｐのいかなる位置においても延在することができる。
【００４７】
図８ａの平面において、ユニット１１が軌道１２の端部まで移動した状態での曳点位置が示され、ここで索４はタグボート１の側部を超えて延在している。この位置でのアーム１０はブラケット３２内のシリンダ３１の回転によって、軸Ｘ−Ｘ周りに回転しており、一方、ブラケット３２はユニット１１に対して軸Ａ−Ａ回りに回転しているので、索４はふたたびホイール９の表面３０上のシリンダ３１を通じ、その後案内装置１３を通じて船舶Ｖ（図８では図示せず）に向けてユニット３４から直線状に延在することができる。この位置において確認できるように、軸Ｙ−Ｙは、ホイール９がデッキ３７にほぼ平行に横たわるようにデッキ３７に対してある角度をなして延在する。明らかに索は、ホイール９の位置の変更を必ずしも必要とせずいかなる摩擦の付加なしにその位置から方向Fｓ、Fｒで示す前方向あるいは後ろ方向のいずれかに引かれることが可能である。索がシリンダ３１を通じ、また案内装置１３を通じホイール９を越えてユニット３４から直線状に延在する場合よりも更に延在してFｒ方向に導かれた際に、案内装置１３は、ここで前述された中央位置に向けて、及び／またはホイール９の角度位置の再位置決めのために曳点２を引く。
【００４８】
図８ａには低い側での曳点２が軌道１２の反対端に示されており、この場合索４は、平面Pに対して９０°以外の角度でデッキ３７に所定の角度、すなわち水平にではなく延在している。この位置において軸Ｙ−Ｙとそれに加えてホイールの位置は軸Ｙ−Ｙがホイール９の反対側で、主に索によって規定された平面に直角を保持するために補正されている。よって、索４はホイール９の表面３０の上方を、実質的に無摩擦で適正に導かれる。
【００４９】
図８ｂには、アーム１０とたとえば可能な位置にあるホイール９を備えた、案内装置１３の異なる位置が示されている。見て分かるように、案内装置１３はホイール９の周囲に沿って回転できる。万が一索４が物理的に案内装置１３に係止する場合には、ホイール９に関する案内装置１３の再位置決め及び／またはデッキ３７に関するホイール９の再位置決めに導くための力が案内装置に作用し、それらは軌道１２に関するユニット１１の再位置決め、及び／またはブラケット３２に関するアーム１０の再位置決め、及び／またはデッキ３７に関するブラケット３２の再位置決めによって得ることができる。これによって、最小の摩擦で、好ましく適正な配列が何時でも確保できる。アーム１０は、たとえばホイール９の反対側の軸Ｘ−Ｘの側に位置するカウンターウエイトによってバランスさせることができる。
【００５０】
本発明は、例として示され、説明された実施例に決して制限されるものではない。本開示の範囲内において、それらの多くの変形例が可能である。たとえばタグボート上の軌道１２に沿った曳点の動きは、モータのような電動駆動移動システムによって開始及び／または支援することができ、これは直接的に軌道と連動したり、ケーブルやベルトやそれに類似する間接駆動機構によってユニット１１と連動することもできる。軌道は一つの平らな面にあるか、あるいはたとえば湾曲したデッキ３７に追従するように複数方向に曲げられることができる。実施例において、ユニット１１は固定位置とすることができる。実施例において、曳点２はタグボート上に、複数たとえばタグボートの船首と船尾とに接近して備えることができる。本開示のタグボートは１個あるいは複数のプロペラやジェットのような従来の推進ユニットを備えることができ、また前述したようなロータータグやドッキングユニットにまったく限定されないような一連のアジマス推進ユニットが備えられることが好ましい。
【図１】
2015517434.tif 000003
【図２ａ】
2015517434.tif 000004
【図２ｂ】
2015517434.tif 000005
【図３ａ】
2015517434.tif 000006
【図３ｂ】
2015517434.tif 000007
【図３ｃ】
2015517434.tif 000008
【図４ａ】
2015517434.tif 000009
【図４ｂ】
2015517434.tif 000010
【図５】
2015517434.tif 000011
【図６】
2015517434.tif 000012
【図７ａ】
2015517434.tif 000013
【図７ｂ】
2015517434.tif 000014
【図８ａ】
2015517434.tif 000015
【図８ｂ】
2015517434.tif 000016
【図８ｃ】
2015517434.tif 000017
【国際調査報告】
2015517434.tif 000018
2015517434.tif 000019