JP2003520725A - 能動力反動システム及び受動減衰を有する係船システム - Google Patents

能動力反動システム及び受動減衰を有する係船システム

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コットレル、ロイ・エイチ
ボートマン、エル・テリー
リウ、ヨンギ
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エフ・エム・シー・テクノロジーズ・インク
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Abstract

(57)【要約】 受動減衰又は能動付勢或いはその双方の復帰システムを有するボデイ／アーム／船舶構成を含む係船システム。能動付勢復帰システムは、静止位置からの船舶（２０）の変位を表す信号を生成するセンサ（２２）と、その信号に応答して船舶（２０）が静止位置へ向かう方向にアームを付勢させる能動付勢復帰デバイス（３０）とを含む。受動減衰装置は、環境状態に応答して船舶の振動を減衰させるデバイス（４７）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 発明の分野 本発明は一般に船舶のための係船装置の分野に関し、特にフローティング・プ
ロダクション及びオフローディング船舶(Floating Production and Offloading
Vessels(FPSO)又はフローティング・ストアージ及びオフローディング船舶(Floa
ting Storage and Offloading vessels(FSO))のように、海洋炭化水素産出に用
いられる海洋船舶に関する。また特に、本発明はタワー又は繋留ブイなどの一般
的な静止体(generally stationary body)に関し平衡位置へ向かってばね状に船
舶を復帰させるようにヨーク／ばね及びヨーク／振子システムのための能動及び
受動減衰装置に関する。
【０００２】 従来技術の説明 タワー又は繋留ブイ或いは他の一般的な静止体などのボデイへ船舶を接続させ
るヨーク構成の多数の例がある。米国特許第４，２９０，１５８号に示される係
船ヨークでは、船舶がブイの上部上のターンテーブルと共に回転するように接続
されている。米国特許第４，３０９，９５５号に示される係船ヨークは、船舶へ
枢動自在に取り付けられた二つの外側端部を有しており、且つそのヨーク端部に
おいて船舶の接続点よりも外側に配置された平衡錘を有する。米国特許第４，３
９６，０４６号は、繋留ブイと船舶との間のヨークを示しており、このヨークは
、ブイ上のスイベルと船舶上の流体導管との間の別の流体導管のための基部を与
える。米国特許第４，５１６，９４２号はタワーと船舶との間に位置するヨーク
を示し、そのヨークの二つの外側アームは、ケーブルにより船舶へ接続されてい
る。ここでは複数の錘をヨークアームの外側端部内に配置することにより、あた
かもヨークが、船舶とタワーとの間の非減衰ばね又は振子の如く働くようにされ
ている。オランダ特許第８６０２８０６号は、タワーから懸架された取り外し自
在ヨークを示している。米国特許第４，５３０，３０２号は、船舶からのケーブ
ルにより懸架された外側アームを有する潜水ヨークを示す。増大された振子効果
が、外側アーム内の錘により達成されている。水中のケーブルの動作が、重みの
あるヨークアームのばね効果の減衰を増大させる。米国特許第４，６６５，８５
６号は船舶とタワーとの間に接続されたヨークを示している。錘はタワー近傍の
ヨークから懸架されている。米国特許第４，６９４，７７１号も船舶とタワーと
の間に接続されたヨークを示している。振子錘はそれらのタワーへの継手におい
てヨークアーム上に設けられている。米国特許第４，５６８，２９５号は繋留ブ
イと船舶との間に位置するヨークを示し、ヨークアームの外側端部は船舶から懸
架され、且つ錘はヨーク上に位置しているので、振子構成が、ブイと船舶との間
の非減衰ばねの如く働くように設けられている。米国特許第４，７８４，０７９
号は船舶のフレームから懸架されたタワー支持ヨークを示し、これはヨークアー
ムの一端に設けられた振子錘を有する。米国特許第４，９１７，０３８号は、接
続解除のための迅速作動カップリングを有するタワー支持沈水ヨークを示す。こ
こでは船舶からのケーブル又はロッドから懸架されたヨークの端部における錘が
、ヨークに振子又は非減衰ばねの如き働きをさせるが、懸架部材及びヨークに作
用する水は、ヨークが完全に水上にあるときよりも、ばね状システムを一層減衰
させる。米国特許第４，８２５，７９７号は他の沈水ヨークの係船システムを示
す。
【０００３】 上述された従来技術は、ばね状復帰力を生成する機械的システム、特にタワー
／ヨークシステムの偏向に依存して船舶位置を制御するための係船システムを与
える。タワーヨーク船舶システムの減衰は、環境力が船舶をそのヨークに対して
移動させるときに、船舶が振動して水を介して移動するにつれて、主に船舶の摩
擦を通じて生じる。
【０００４】 他の係船システムも勿論在する。既存の全ての係船システムは、成される復帰
力の形式に応じて、ＡＬＭ又はＴＬＰシステム、ＣＡＬＭシステム又はタワー／
ヨークシステムとして大まかに分類できる。ＳＡＬＭ又はＴＬＰ構成においては
、係船脚の角度偏向は復帰力を形成するように内方係船脚張力及び包含角度をも
たらす。ＣＡＬＭシステムにおいては、係船脚の偏向は復帰力を生成するように
係船張力を増大させる。タワー／ヨークシステムにおいては、振子又はばねシス
テムの偏向が復帰力をもたらす。
【０００５】 上述した計３つの係船分類は全て以下の特徴を有する。 （１）ばね状復帰力は反作用であるので、船舶の移動が中立又は静止位置を通過
するまでは船舶には加えられない。 （２）システムにおける減衰力は、ばね状復帰力中の小さな割合を占める。 ）結果的に、係船システム上のモーメンタム負荷は、特にタワー／ヨーク係
船システムのようなボデイヨーク−船舶システムにおいては、しばしばピーク復
帰負荷の重要な成分である。
【０００６】 上述した静止ボデイヨーク−船舶配置の全てにおいて、静止ボデイと可動ボデ
イとの間に加えられるばねの数学モデルには、ばねと直列に加えられる小さな減
衰要素が存在することが適当である。静止ボデイは固定点としてモデル化されて
いる。可動体（即ち船舶）の質量は非常に大きい。船舶の運動量はヨークの中立
点を通じて船舶を移動させ、システム固有のエネルギ分散がないことに起因して
ヨークの他の側へ移動させるが、また、システムの反対復帰力は、船舶が中立点
または静止点を通過するまで生成されないからである。水中を移動する船舶の自
然な減衰力は船舶の振動運動を防止するのには不充分である。
【０００７】 船舶は、風、波及び潮流により影響を受けて船舶の係船中立位置から離れた位
置へ移動すれば、船舶を支持する係船システムに関し船舶を静止点から離隔する
ように働くポテンシャルエネルギを得る。船舶は、中立位置で増大する船舶の速
度を有する運動エネルギへ変換されるポテンシャルエネルギにより中立位置へ向
かって復帰する。この運動エネルギは、係船システムにおける減衰が僅かである
か或いは全く無ければ、中立位置の反対側におけるポテンシャルエネルギへ吸収
又は変換されることになり、これは大きな減衰により係船システムの場合よりも
、船舶を中立位置から大きく偏倚又は変位させる。
【０００８】 本発明の目的の確認 本発明の主要な目的は能動「付勢システム」又は能動減衰システムを与えるこ
とであり、このシステムによれば、定置ボデイ−ヨーク−船舶システムのヨーク
の中立点を通過する船舶の偏倚が、能動的に制御された復帰力により対抗される
。このような制御された力を加えることにより、船舶の変位の大きさは低減又は
排除できるので、係船システムの全体的な寸法、重量及びコストを低減できる。
【０００９】 本発明の他の目的は受動的減衰システムを与えることであり、このシステムに
よれば、中立点を通過する船舶振動は迅速に減衰できるので、船舶の過度な変位
の大きさ（即ち振動の大きさ）を相当に低減又は大幅に減衰でき、寸法、重量及
びコストが低減された小さなシステムを与えることができる。
【００１０】 本発明の他の目的は、タワー−ヨーク−船舶構成を与えることであり、この構
成においては、船舶の最大変位の大きさが充分に小さいので、タワーから船舶へ
の製品流ラインは、ヨーク自身のような支持フレームを必要とせずに、タワーの
頂部から船舶へ渡すことができる。
【００１１】 本発明の他の目的は、係船静止点からの船舶の変位位置の大きさから実質的に
独立して船舶の動作を制御するように力が生成される構成を与えることである。
【００１２】 本発明の他の目的は、ボデイとアームとの間、又はアームと船舶との間に接続
された圧力制御デバイスの使用を通じてボデイ−アーム−船舶システムにおける
減衰を与えることである。
【００１３】 発明の概要 上記に確認された目的、並びに他の特徴及び利点は本明細書に説明された発明
の幾つかの代替的実施形態により実現される。能動減衰システムは幾つかの実施
形態で与えられ、ここでは信号がボデイ−ヨーク−船舶システムの中立位置から
の船舶の変位に比例して生成される。この信号は、ヨークへ連結されたシリンダ
の力の向き及び大きさを制御して、ヨークへその現在の動作とは反対方向へ力を
加えるようにする。
【００１４】 他の実施形態においては受動減衰システムが与えられ、これによれば減衰流体
シリンダがヨークアーム又はアークへ加えられて、端部が船舶へ直接に接続され
たヨークへ自動的に受動減衰力が与えられるようにされる。
【００１５】 本発明は、能動と受動との双方の減衰を係船装置へ与えることができる重複シ
リンダを有する構成を含む。流体シリンダ以外の部品を能動及び受動減衰を達成
するために用いることができる。可能な代替例はブレーキシューズを含み、これ
は線形摺動構造上にあるか、或いは回転ディスク又はドラム上にあり、これらは
全て減衰力のみを与える。ウインチ又はドラムからのケーブルが、能動復帰力構
成又は減衰力若しくはそれらの双方に用いられる。電気的線形起動体が復帰力又
は減衰力若しくは双方を与える。弾性体要素が復帰及び弾性特性を与える。
【００１６】 本発明の一実施形態は、タワー及び船舶へ接続された沈水ヨークを有するタワ
ーを含む。タワーは、その上部に取り付けられた流体スイベルを含む上部部分を
含む。流体導管は、沈水ヨークからの支持を受けずにタワー取り付けスイベルか
ら船舶へ延伸する。
【００１７】 発明の好適実施形態の詳細な説明 柔ヨーク係船システムは、振子錘へ接続されたリンクにより発生した力に依存
する。その結果、復帰力は図１の曲線Ａに示す変位を有する正弦波形である。図
１は船舶からのヨークの変位の関数として復帰力を示す復帰力対変位グラフであ
る。中立又は静止位置は、船舶が停止状態にあるときのヨークの位置である。中
立点付近の変位のための復帰力は極めて低い（実質的に零）ので、曲線Ａにより
示されたような柔ヨークシステム即ち振子ヨークシステムは、必要な復帰力を生
成して且つ運動エネルギを吸収するために、比較的に大きな変位を必要とする。
この特徴は大型のリンク及び錘を必要とし、これは高コストの鋼構造になること
を意味する。減衰が極めて小さいので、タワーから離れるピーク張引負荷の５／
９の大きさでタワーへ向かう圧縮負荷が見られる。例えば、Ｆ４’における−Δ ４ の負の変位についての圧縮復帰力は、＋Δ４の変位についての張引復帰力Ｆ４
の大きくても約５／９である。中立点と最大変位Δ４の復帰力点Ｆ４との間の曲
線Ａ（振子システム）の下側の領域は、復帰システムに保存された仕事又はエネ
ルギを表す。
【００１８】 図１は曲線Ｂを示し、これは、振子ヨークシステムではなくて線形ばねが設け
られているときの線形力対変位関係の結果を示す。線形復帰ばねによれば、中立
点からΔ３点への曲線Ｂの下側の領域が、曲線Ａの下側の領域に等しくなるとき
は、変位は低減されている。その結果、線形復帰ばねが用いられると、振子ヨー
クシステムと比較して、係船リンクの寸法を低減する（鋼構造のコストを低下さ
せる）。
【００１９】 上述したように各曲線Ａ，Ｂ，Ｃの下側の領域は仕事又はエネルギを示す。振
子曲線Ａ及びばね曲線Ｂの下側のエネルギは、保存エネルギであり、水中の船舶
運動を通じてのみ費消され、中立点においては零である。
【００２０】 曲線Ｃにより示された能動システムにより更なる改良が得られ、ここでは一定
の大きさの復帰力がリンクシステムへ加えられる。復帰力は変位の関数として一
定の大きさである。曲線Ｃの下側は消費エネルギを示し、これは中立点を含む変
位曲線に沿った任意の位置における制動船舶運動へ加えられている。一定曲線Ｃ
以外の代替的復帰力曲線が、最適能動フィードバック力システムから得られる。
ヨークアーム及びリンクにより要求される変位は充分に短いので、鋼構造のコス
トは更に充分に低減される。一定（又は非一定）復帰力のためのＰＩＤ制御器を
用い、且つ可変復帰力のためのばね／減衰システムを用いる図１の概念に基づく
代替的実施形態が以下に示される。
【００２１】 代替例１−能動減衰システム 本発明は、構造体又はボデイにおけるタワーシステム又は沈水(submerged)ア
ーム／ヨークターンテーブルアセンブリのみならず、水面上のターンテーブルに
接続された係船ブイにも実施される。
【００２２】 図２Ａ及び図２Ｂは船舶２０と、係止アーム１２を含むタワー−沈水ヨーク構
成１０を示し、その係止アーム１２からはヨークアーム１４の端部が枢動自在に
懸架されている。振子錘１３はヨークアーム１４の端部上に設け得る。各係止ア
ーム１２は船舶支持部材１６へ枢動自在に接続されている。環境外乱（例えば風
、潮流又は波）に応答して、船舶２０がタワー５へ向かって、又はその逆に移動
するときに、係止アーム１２の上部延長部１７はタワー５へ向かって又はその反
対方向に回動する。係止アーム上部延長部１７の角度位置は、中立位置からの船
舶移動量に比例する。角度位置検知デバイス２２は係止アーム１２へ取り付けら
れる。この検知デバイス２２はリード線２３へ信号を発生し、この信号は中立位
置から測った係止アーム１２位置を表す。この信号は比例積分微分(Proportiona
l Integral and Derivative)制御器(PID制御器２４)へ加えられる。ＰＩＤ制御
器２４はリード線２５に圧力源及び論理回路２６への制御信号を与えて、係止ア
ーム上部延長部１７と船舶２０との間に接続されたシリンダーアーム構成２８へ
の圧力流体の適用を制御する。この構成はシリンダ／ピストン３０及びアーム３
２を含む。係止アーム上部延長部１７がタワー５１へ向かって枢動すると、流体
ピストン／シリンダ３０は、係止アーム１２の上部延長部１７の反時計方向運動
に対抗する目的で、アーム３２を船舶２０へ向かって引っ張る方向へ付勢される
。係止アーム延長部１７が船舶２０へ向かって枢動すると、係止アーム１２の上
部延長部１７の時計方向運動に対抗する目的で、ＰＩＤ制御器２４は流体シリン
ダ／ピストン３０がアーム３２を船舶２０から離すように押す方向へ移動させる
ように働く。
【００２３】 一般的には、図２Ａ及び図２Ｂの構成は能動付勢復帰システムであり、中立位
置から離れる位置が検出されたときに、移動対抗力がヨークアーム１４へ加えら
れる。ＰＩＤ制御器２４（又は負フィードバック自動制御システム）は、流体シ
リンダへフィードバック信号を与えて、船舶を中立位置へ向かって戻すように付
勢させる。
【００２４】 理論的には、振子錘１３は不要である。というのは、運動抵抗力が上述の流体
機構を有する能動負フィードバック自動制御システムにより与えられているため
である。しかしながら、図２Ａ及び図２Ｂの構成は、ヨークアームの端部上の錘
が、それらの沈水位置に起因した自然減衰を有する振子復帰力を与えるので好ま
しい。このような自然減衰は、水中を移動する船舶２０の減衰力へ加えられる。
上述したような能動減衰システムはシステムへ能動復帰力を加えるので、適正に
寸法付けされた流体ピストン／シリンダ３０及び係止アーム１２長さ及びアーム
長さ３２によれば、船舶への環境力に応答して、中立位置からの小さな移動量の
みを受ける。図２Ａ及び図２Ｂは代替的に能動制御を伴わずに、ＰＩＤ制御器又
は圧力源を伴わない減衰ピストン／シリンダ２４を使用することにより受動減衰
が達成される。
【００２５】 図２Ｃは上述のフィードバックシステムの一層詳細な説明を示す。定点静止(g
eostationary)点又は軸（例えばタワー又はＣＡＬＭなど）の間の係船システム
の数学モデルは、船舶と定点静止点との間のばね状機構を含む。この機構はヨー
ク−振子質量構成又はヨーク−捩りばね構成等を含んでもよい。減衰力はばねに
も関連している。このような減衰は、機械的システム、例えばヨーク−振子シス
テムに固有である。模式的には、減衰はダッシュポット１としてモデル化され、
これは静止点Ｐに関して浮揚ボデイの速度の線形関数としての復帰力を生成する
。機構のばね力は浮ボデイＦＢと静止点Ｐとの間のばね３としてモデル化されて
いる。ばね３は復帰力を生成し、これは中立位置からの船舶の変位に線形比例す
る。本発明によれば、船舶ＦＢと静止点Ｐとの間に位置してアクチュエータ５の
形式で復帰力を与える能動システムは、ばね３とダッシュポット１の置き換え又
は組み合わせの何れにおいても与えられる。位置センサ６は、定点静止点Ｐから
中立点ＮＰに関する船舶からの変位ｘを測定する。リード線６´における変位信
号ｘ（ｔ）は、比較器７により中立又は所望の位置ｘｎと比較されて、ＰＩＤ制
御器２４へ加えるためのエラー信号ｅ（ｔ）を生成する。比例積分微分（ＰＩＤ
）制御器２４は、定数Ｋｐ，ＫＩ，ＫＤ（これらはそれぞれ、エラー信号の積、
その時間についての積分、その時間についての微分である）の関数としてリード
線９へｕ（ｔ）出力制御信号を生成する。時間調整された流体圧力ｐ（ｔ）は、
制御信号ｕ（ｔ）の関数としてライン２Ａ、２Ｂに生成される。ｕ（ｔ）が負の
値のとき、正の流体圧力はリード線２Ａを介してアクチュエータ５の一端部へ加
えられて、流体圧力はアクチュエータ５の反対側端部へ加えられる。船舶ＦＢへ
加えられた能動制御力は、船舶を定点静止点へ向かうか又は離れる方向へ移動さ
せる傾向にある風、波及び潮流の外乱の面において、船舶を僅かな距離のみ移動
させる。
【００２６】 代替的に、風、波及び潮流の力の測定がｍ´であるシステムは、図２Ｃの点線
により示されるような制御関数ｕ´を生成し、これは、それにより生成された力
の到達が予期されるところに船舶を予め位置させる。
【００２７】 代替的に、アクチュエータはモータ駆動スクリューその他のような電気的／機
械的アクチュエータとすることができる。
【００２８】 代替例２−受動減衰システム 図３Ａ及び図３Ｂの構成は、タワー−沈水ヨーク組み合わせ体１０を与え、こ
れはタワー５又は繋留ブイ（図示せず）その他のような係船ボデイへ船舶２０を
接続する。本発明の実施形態は沈水ヨークＹを要求するが、このヨークＹは代替
的に完全に水上に又は部分的に水上に、或いは部分的に水面下に配置することが
できる。ヨークＹはヨークアーム１４を含む。図３Ａ及び図３Ｂの構成において
、ヨークアーム１４の端部は流体シリンダ４７により船舶２０へ接続されており
、その流体シリンダ４７はフォーム充填中立浮力性４８支柱へ接続されて、この
支柱はピボット４０により船舶へ接続されている。ヨークアームは、タワー５に
おいてピボット４２によりターンテーブル４４へ枢動自在に接続されている。換
言すれば、ヨークＹはタワーの垂直軸４６について回転自在であり、船舶が波に
もまれてうねることに追従してヨークがタワーに関して枢動できるように、自在
ピボット４２が設けられている。流体シリンダ４７アセンブリは各ヨークアーム
１４内に位置して、環境力に起因する船舶動作を低減する直接ばね復帰力及び減
衰を与えるようにされている。換言すれば、大きなばね及び減衰機構４７が各ヨ
ーク脚１４内に配置されている。図３Ａ及び図３Ｂの構成においては、シリンダ
４７は好ましくはばねを含み、減衰流体圧力は、図４を参照して以下に説明する
ようにオリフィス及びチェックバルブを通じてか、或いは測定バルブ上のＰＩＤ
制御を通じて受動的に加えられる。このようなＰＩＤ制御構成は、図２Ａを参照
して上述したものと同様である。代替的に、船舶位置は流体圧力のみ（即ち、図
４の構成を伴わない）により保持されて、圧力源及び測定バルブを制御するＰＩ
Ｄ制御器により制御される。繰り返すが、このようなＰＩＤ制御構成は図２Ａを
参照して上述したものと同様である。
【００２９】 図４は図３Ａ及び図３Ｂに示されたようなヨークアーム１４内に位置する流体
シリンダ４７の模式図である。支柱４８を介して船舶２０へ接続可能な外側ハウ
ジング５０を有する流体シリンダ４７が設けられている（図３Ａ参照）。ばね装
填ロッド４６はシリンダを通じてわたされており、ピストン５４はシリンダ内の
中立力位置に位置している。船舶の横揺れ(roll)は、ロッド４６がハウジング５
０内で回転自在であることにより吸収される。
【００３０】 船舶２０がターンテーブル４４から引き離されるなら、右チャンバ６４内の流
体が右ライン５７を通じて押し出される。シリンダの右側のチェックバルブ６６
が右側からの流れを閉止すると、流体が減衰オリフィス６０を通じて付勢される
ので、これが右チャンバ６４における背圧をもたらし、運動に抗して運動エネル
ギを吸収する。運動率が高ければ、右チャンバ６４における圧力が事前設定限界
を越えるので、右リリーフバルブ５９´が付加的な流体を貯蔵器へ流す。
【００３１】 同時に、左チャンバ５６は、減衰オリフィス６０を通じて流体により与えられ
た体積を膨張させる。右リリーフバルブ５９´が貯蔵器６２への流体通路を可能
にすれば、減衰オリフィス６０からの流れは、左チャンバ５６がオイルで充填さ
れた状態を維持するのは充分ではない。このオイルの不足により形成された負の
圧力は、左チェックバルブ５８及び左ライン５７を通じて貯蔵タンク６２から左
チャンバ５６への流れにより補償される。
【００３２】 シリンダがその最大伸長に到達すると、このサイクルは反転し、ターンテーブ
ルへ向かう船舶の運動の制動がもたらされる。
【００３３】 図４Ａの模式図は、側方向剛性のためのチューブ構造体内のチューブを有する
代替的シリンダ配置４７´を示し、ここでは構造体外側チューブ５０´は、それ
と共に往復運動する構造体内側チューブ４６´のための剛性を与える。図４Ａの
減衰シリンダは、図示のスリーブが側方向の負荷に抗するのでタワー１０端部に
おける接続に適する。摺動リング４９は、シリンダハウジング５０´とロッド４
６´との間の側方向負荷及び動きに抗する。
【００３４】 図４のばね／減衰流体シリンダ４７構成は図３Ａ及び図３Ｂのヨークアーム１
４の各々に与えられている。各流体シリンダ４７は、フォーム充填中立浮支柱４
８により船舶２０へ接続されて、流体シリンダ４７の側負荷を低減するようにさ
れている。シリンダ４７のピストンロッド４６は、シリンダ４７の縦軸に関して
回転するように配置されており、環境力に起因する船舶の横揺れを可能にする。
【００３５】 フォーム充填支柱４８は、波が引き起こしたピッチ及び船舶船首の波うち動作
に適する角度で、船舶の水面の下側に取り付けられている。
【００３６】 ヨークＹはタワーにおける転覆負荷を最小にする目的で水面下へ取り付けるの
が好ましい。有益なことには、製品スイベル６０はタワーの水面上延長部に取り
付けられている。炭化水素流体導管６２は製品スイベル４６から船舶２０へ通じ
る。図３Ａ，図３Ｂ及び図４のばね／減衰システムに起因して、タワーからの船
舶の変位は大きくはなく、またヨークＹが水面上の流体スイベルにより水面下に
取り付けられているので、流体スイベル６０から船舶２０への流体導管６２は船
舶支持上部構造により支持される必要がないので、船舶及びタワーに要求される
構造が低減される。
【００３７】 代替例３−水平軸剛性ヨーク係船 図５及び図６はヨーク係船システムの他の構成を示すが、これは図２Ａ及び図
４に図示された種類の複式重複シリンダ７０を有する。換言すれば、シリンダ７
０は、図２Ａの同様な種類のシリンダ２８、即ち能動減衰を有しており、且つ偏
向のエラー信号によるＰＩＤ制御器を含むものにしてもよい。これは、流体圧力
リリーフを有するばね中心減衰機構による図４のものと同様な受動減衰制御器に
してもよい。
【００３８】 図５の構成においては、二つの水平シャフト７２は船舶２０の船体内に組み込
まれている。各シャフト７２は水潤滑ベアリング／船外(outboard)７４及び充填
グランド(stuffing gland)／船内(inboard)７６を通じて船体を貫通する。シャ
フト７２へ取り付けられたトルクアーム７８に作用する流体シリンダ７０により
、各シャフト７２は回転しないように拘束されている。各シャフト７２は、その
最内側端にシャフトベアリング８０を有し、これは主に流体シリンダの径方向負
荷に抗し、次いで船体における水潤滑ベアリング７４に関してシャフト７２の水
平位置を保持する。各シャフト７２の船外末端において、外側トルクアーム７５
は、雁首８４に接続された支柱８２へ接続される。その雁首８４は、タワー１０
の垂直シャフト８８の回りに回転可能に支持されたターンテーブル８６へ接続さ
れている。各支柱は、タワーターンテーブル８６に実用上最も下の位置にて接続
されており、転覆動作を最小化し、且つパイル８８及びタワー基部８９のコスト
を低減するようにされている。ターンテーブル８６は垂直中央シャフト８８上に
配置され、そのシャフト８８は、潜在的な波の振る舞いよりも上方でスイベル４
６の基部として働くように上方へ延伸している。代替的に流体シリンダ７０は、
図６に示されるように小型な構成にして、外部トルクアーム７８を介して船体外
部へ取り付けることができる。
【００３９】 流体シリンダ７０の各々は多数の方式で構成できる。単独又は複式シリンダ／
システムを各シリンダ７０のために設けてもよい。例えば、単独能動又は単独受
動、或いは能動受動組み合わせシリンダを設けてもよい。船舶動作によりエラー
信号を発生するＰＩＤ制御器を有する能動システムを図２Ａにおけるものと同様
に設けてもよい。図４又は図４Ａのものと同様な受動システムは、ばね中心、減
衰及び圧力リリーフ特性を与えてもよい。
【００４０】 代替例４−垂直軸剛性ヨーク係船 図７及び図８の係船装置は図５及び図６のそれと同様であるが、シャフト７２
´は垂直に取り付けられている。流体シリンダ７０は支柱８２と面一に取り付け
て、例えば水線の下側で単独シリンダシステム７０におけるトルクアーム８５へ
接続でき、或いは複式シリンダシステム７０，７１を設けてもよく、そのシリン
ダシステム７０，７１の一方又は双方を水線上方におくか、或いは一方を水線上
方において、他方を水線下におくか、或いは双方を水線下においてもよい。水線
上のシリンダシステムは、沈水されたものよりも保守が容易である。
【００４１】 シャフト７２は、以下の代替例６に説明するように水平取り付けされた船体ト
ランクにより船体内部におくことができ、或いは上述の実施形態３と同様にシャ
フトを船体の底部を貫通して突出させて，シリンダ及びベアリングを船体内部に
おくことができる。
【００４２】 図８においては、シャフト７２´トルクアーム８５は、水摩擦ベアリング７３
と、水摩擦を要しないベアリング７３´とにより接続されている。ターンテーブ
ル８６への雁首接続を有するタワー１０´及び流体スイベルは図６と実質的に同
様である。
【００４３】 代替例５−トルクチューブヨーク係船 図９及び図１０は図５及び図６と同様な実施形態を示す。この配置によれば、
両方のポートを制御する単独の「トルクチューブ」又は水平シャフト１００と、
右舷外部トルクアーム１０６とがある。これは付加的な偏揺れ角制御を与え、ま
た一方又は双方の船内ベアリングを不要とする利点がある。水摩擦船体貫通ベア
リング１０４は軸方向拘束のレベルを与えるように配置及び設計されており、ま
たトルクアーム１０６は支柱８２の軸に沿う平面負荷の排除を可能とするように
設計されている。シャフト及びトルクアームは、この付加的な曲げモーメントの
成分に抗する大きな断面係数を構成する。
【００４４】 シリンダ１７０は重複であり、その一方の流体シリンダは図２Ａ、図２Ｂ、図
２Ｃを参照して上述したように能動減衰を達成し、或いは流体シリンダ１７０は
図４及び図４Ａを参照して上述したように受動減衰のための構成とすることがで
きる。換言すれば、能動減衰装置と受動減衰装置との双方が同時に与えられてい
る。
【００４５】 しかしながら、図９及び図１０の構成の重要な利点は共通のトルクチューブ１
００を通じた起動に起因しており、流体シリンダ重複性は、４つのシリンダでは
なく、２つのシリンダを通じて達成できる。
【００４６】 代替例６−剛性支柱係船 図１１及び図１２の構成は、上述の構成からヨーク及び支柱を省くと共に、船
舶２０を単独のアーム１５０を介してタワー１０´へ接続することにより単純化
されている。船舶の偏揺れ角は自由であるか、或いは船体トルクアーム１６２の
垂直シャフト１６０における捩り弾性要素により拘束される。船体トルクアーム
１６２は垂直シャフト１６０を垂直シャフト１６４へリンクさせる。船体トルク
アーム１６２は船体トランク１６６内に取り付けられている。トルクアーム１６
２はシャフト１６４へ接続されており、このシャフト１６４はトランク１６６の
側面を通じて突出しており、その側面では背面を充填グランドにより支持された
水摩擦ベアリング１６８が水平シャフト１６４を支持している。シャフト１６４
はトルクアーム１７２及びその船側ベアリング１７４を含む。これら船側トルク
アーム１７２は１つ又は２つの流体シリンダポート及び右舷により起動され、こ
れらは全て能動か、又は全て受動か、或いは能動と受動との組み合わせとするこ
とができる。
【００４７】 船舶２０の船体とトルクアーム１７２との間に接続されたシリンダ１７５は、
重複流体シリンダ１７５であり、その各側における一方のシリンダは、図３Ａ、
図３Ｂ、図３Ｃを参照して上述したように能動減衰構造体とするか、又は図４及
び図４Ａを参照して上述したように受動ばね中心圧力リリーフ減衰デバイスとす
るか、或いはそれらの組み合わせとし得る。シャフト１６４が充分に強いならば
、一方のシリンダ１７５をポート側に設け、他方を船舶２０の右舷側に設けるこ
とにより、重複性を低減できる。シリンダは受動又は能動の何れか、或いは一方
を受動、他方を能動とすることができる。
【００４８】 代替例７−中央トルクアームに直接に作用する流体シリンダによる剛性支柱係 船 代替例６の図１１及び図１２の構成と同様に、図１３は中央トルクアーム１８
０を支持する水平シャフト１８４を示すが、ここでは流体起動はトルクアーム上
のシリンダ１８２の直接動作を通じてなされる。シリンダロッド１８３の角度回
動及び軸方向変位に起因する垂直変位を促進するために、トランク取り付け弾性
ブーツ１８７が海水漏出を防ぐようにロッド１８３へ接続されている。水摩擦ベ
アリング１８７は、トランク１６６に関するシャフト１８４の回動を可能とする
ように設けられている。シリンダ１８２は上述のように能動付勢又は受動減衰を
与える。
【００４９】 代替例８−船舶の中心線上のレバーに作用するが、外部取り付けされた流体シ リンダによる剛性支柱係船 上述した小型構成の全ては衝突隔壁の前方の船舶力ピーク空間に組み込むこと
ができる。代替的に、図１４の構成は外部取り付けである。この形態は図１３の
それと同様であるが、レバー又はトルクアーム１８８は、外部取り付けチェック
板１９２により支持された水平シャフト１９０上に支持されている。少なくとも
１つの、好ましくは２つの流体シリンダ１９４はトルクアーム１８８と船舶２０
との間に接続されている。後述するように、シリンダは上述のような能動付勢シ
リンダとしてもよく、又は上述したような受動減衰シリンダとしてもよく、或い
はこれらの組み合わせでもよい。レバー回動シャフト軸は必要以上に大きい（即
ち、シャフト１９０は大径を有する）が、これは支柱１５０及びシリンダ１９４
が同方向に働く力の水平成分を有する。それにも拘わらず、流体シリンダは水上
にあり、人の手が届き易いので、保守可能である。
【００５０】 代替例９−船舶の中心線上のレバーに作用するが、外部取り付けされた流体シ リンダ（シリンダ反転）による剛性支柱係船 図１５の構成は、シリンダ１９４及びその支柱１５０への取り付けを反転する
ことにより図１３の構成を変形したものであり、この構成によれば水平成分が打
ち消されるが、同一の船舶並進運動を可能とするようにストロークを２倍にした
シリンダを必要とする。
【００５１】 代替例１０−浅水単独点係船接続解除自在タワー 図１６及び図１７の構成は、レバーアームの接続及び上述の代替例の同一の要
素の組み合わせを反転して、往復航行タンカーのための接続解除自在な単独点係
船システムを提供する。浮支柱１５０´´とタワー１０´における制御機器の大
部分とを設けることにより、引込み継手２００を通じて往復航行タンカー２０´
を接続できる係船点が最小の変更で設けられる。図１６及び図１７のシステムは
復帰力のための振子重量に依存することはなく、ヨークアーム又は支柱１５０´
´は、船舶からの接続解除の後に浮揚するのに充分に軽量に構成でき、複式重複
減衰シリンダ２０４は、レバー又はトルクアーム１８８と支柱１５０´´との間
に接続されている。トルクアーム１８８´もタワー１０´のターンテーブル４４
へ枢動自在に接続されている。
【００５２】 代替例１１−能動又は受動あるいはそれらの双方の減衰によるバラスト錘を有 するタワー／ヨークシステム 図１８はタワー１０´´´のターンテーブル４４に回転可能に支持されたヨー
クを有するタワー基礎係船システムの側面図である。バラストシリンダ３０２は
張力部材３０４の下側に配置されて、張力部材３０４は懸架フレーム３００を介
して船舶２０へ間接に接続されている。流体シリンダ３１０は、図２Ａ（能動付
勢）のそれと同様か、又は図４（受動減衰）のそれと同様か、或いは能動シリン
ダと受動シリンダとの双方であり、各ヨークアーム３１１とフレーム３００との
間に配置されているか、代替的にフレーム部材と、張力部材３０４の各々の間に
配置されている。流体シリンダ３１０の代替的配置は２つのシリンダ３１５を含
んでもよく、これは例えば中央フレーム部材３１３と側部張力部材３０４の間に
配置されて、ヨークへの側方向における動作に対する減衰を与える。減衰デバイ
ス（例えば流体シリンダ）の位置は、タワーに関する船舶の動作を減衰できると
ころなら何処にでも配置できる。受動減衰及び能動付勢シリンダの双方を重複性
のために設けてもよい。
【００５３】 図１８Ａは図１８の係船システムの能動付勢制御の代替的配置を示す。柔軟張
力部材３７５はヨークアーム３１１と動力ウインチとの間で、例えばバラスト部
材３０２に固定されている。一方向位置能動制御は図１８Ａに示されている。双
方向制御は、第２ウインチを船舶２０上に設け、タワーから船舶を離す傾向にあ
る力を生成するようにスパーの端部に接続された回転ブロックを通過した後にケ
ーブル又はワイアロープをバラスト部材３０２へ接続することにより起動されて
いる。ウインチ３８０又はウインチは、図１及び図２Ｃに示すようなＰＩＤ制御
器のセンサに応答して、図１の曲線Ｃにより示されたような変位の関数として船
舶に制御力を生成する。
【００５４】 代替例１２−能動又は受動或いはその双方の減衰を有する捩りヨークアーム減 衰システム 図１９及び２０は係船システム５００の上面図及び側面図である。ここでは何
れもブロック５１０により模式的に示されたタワー、桟橋、スパー、ＳＰＭ Ｅ
ＰＳＯ又は展開されたＥＰＳＯの中央シャフト上に回転可能に支持されたターン
テーブル５０４へ、ヨークアーム５０２が接続されている。流体トルクアクチュ
エータヨークアーム５０２の各々と船舶２０上に配置された捩りばね要素５１４
へ枢動自在に接続されている。捩りばね要素５１４は流体アクチュエータ５１２
と直列又は並列に働いて、中央シャフト５１１に関する船舶２０の前後動作ｘを
低減させる。
【００５５】 図１９及び図２０の構成のための流体トルクアクチュエータ５１２の幾つかの
例が以下に示されている。図２１は能動制御用の流体トルクアクチュエータの上
面図を示す。シリンダ５１３は、内部フィン５１６により少なくとも１つの内室
へ分割されており、その内室の各々は外側シリンダ５１３と内側シリンダ５１３
Ａとに交互に接続されて、オイル緊密内室を形成するようにされている。圧力オ
イルを内室へ加えて、船体に接続されたシリンダ５１３Ａと、トルクアームへ接
続されたシリンダ５１３との間にトルクを生成することにより、 軸５１８についての角度偏向を検出するＰＩＤ制御器によりパイロット制御され
た制御バルブ５１５は、アクチュエータ５１２Ａを船舶２０のその静止状態から
の変位ｘに抗するように起動する。代替的に、ＰＩＤ制御器は変位対抗を達成す
るようにポンプ５１５を圧力調整できる。
【００５６】 同様な構成が図２２に示されており、ここでは捩りばね又は振子錘或いはそれ
らの双方のような復帰力デバイスと用いるべき受動制御構成が、シャフト５１８
回りの流体アクチュエータ５１２Ｂの角運動の減衰を与える。この構成において
は、船舶変位がシリンダ５１３に関するシリンダ５１３Ａの角度回動をもたらし
、上述のようにフィン５１６により形成された内質の中のオイルがオイル緊密内
室における体積変化をもたらす。体積減少はリリーフバルブＡ又はＡ´を通じて
推進されて、一方、体積増加に対するオイルは貯蔵器Ｔから吸引される。チェッ
クバルブを通る体積減少チャンバからのオイル推進は、圧力抵抗と、角度運動に
抗するトルクとを生成する。
【００５７】 捩り減衰要素の一例として、ばね要素５１２Ａが図示されており、これは以下
のとおりである。図２３は内側及び外側環状壁５１９、５２０及び内部フィン５
２２を有する円筒形モジュールを示し、そのフィン５２２は、壁５１９と５２０
との間の環状空間を弾性材料５２３が充填された区画に隔てる。従ってフィン５
２２は壁５１９又は５２０に交互に接続されている。内部壁５１９は船舶２０へ
接続されるように構成及び設計されており、外側壁５２０はアーム又はアクチュ
エータ５１２へ接続されるように設計及び構成されている。各区画５２３におけ
る空隙５２４は、外側壁５２０が内側壁５１９に関して回転する傾向を生じるの
に応じて、対応する交互接続フィン５２２の間で弾性材料を圧縮させることを可
能とする。
【００５８】 図２４及び図２５には、捩りばね又は振子錘或いはそれらの双方のような復帰
力デバイスと用いるべき捩り減衰要素５３０の他の例が上部断面図で示されてい
る。図２４及び図２５の捩り減衰要素５３０は内側円筒壁及び外側円筒壁５３２
及び５３４を含み、これらは、図２５に示すようなブレーキディスク５３５を受
け入れるように構成及び設計されている。流体圧力がブレーキ圧力リング５３６
へ加えられたとき、壁５３４へ交互に接続されたディスクは互いに摺動接触して
摩擦をもたらし、この摩擦は外側壁５３４と内側壁５３２との間の相対運動を制
動する。
【００５９】 代替例１３−予測位置制御 図２６及び図２７は図１９及び図２０のそれと同様な係船装置の上面図及び側
面図である。但し、ここでは流体シリンダ５４６が船舶２０とトルクアーム５１
２Ａとの間に位置している。センサ５４７は、船舶の静止位置からのトルクアー
ムの角度の測定のために設けられている。流体シリンダは、ＰＩＤ制御器と、船
舶２０の動作の能動付勢又は受動減衰のための回路と設けられている。海状態セ
ンサに応答する予期回路が船舶２０における風、波、及び潮流を予想して、シリ
ンダ５４６を介してこのような力に抗するように能動的に力を加える。
【００６０】 代替例１４−船舶の横揺れ軸に沿う位置においてタワーに接続されたヨークを 有するタワーヨークシステム 図２８は例えば水摩擦ベアリングによりタワー上に回転可能に支持されたター
ンテーブル１００５を有するタワー１０００による本発明の代替的実施形態を示
す。第１アーム１０１０は１０１１にてターンテーブル１００５へ枢動自在に接
続されており、その高さ位置は、船舶縦横揺れ軸がタワーの垂直軸と交わるとこ
ろで船舶縦横揺れ軸の平均投影１０１５上又はその近傍に位置する。第２アーム
１０２０は第１アーム１０１０へピボット１０２１で枢動自在に接続されており
。捩りばね機構は適宜な継手１０２１において設けることができる。ばね減衰機
構１０２５（例えば上述の捩りばね機構の１つなど）は船舶ブラケット１０３０
により支持されて、ピボット１０３１にて第２アーム１０２０へ回転自由度２で
回転可能に接続されている。
【００６１】 図２８の構成は係船アーム１０１０，１０２０上の船舶２０００の横揺れ成分
を効果的に除去する。といのうは、アーム１０１０のターンテーブル１００５へ
の接続の位置がタワー１０００における船舶縦軸１０１５の平均投影に沿うため
である。図２８の構成は、復帰要素としての振子錘の使用を伴わずに、図１８の
それと同様な復帰力を生成する。減衰機構１０２５は偏揺れ力に抗するのに有益
であろう。
【００６２】 他の減衰部品 能動及び受動減衰部品を船舶係船システムについて説明したが、かかる部品は
またタワー−アーム／ヨーク−船舶システムにおいて様々な形態において設けら
れる。このような減衰部品も特定のＣＡＬＭシステムにも有益であろう。このＣ
ＡＬＭシステムは高いモーメントエネルギを有し、上述した構成と同様に、船舶
位置から独立した復帰力を働かせる能動付勢システム又は受動減衰システムから
利益を受ける。
【００６３】 他の減衰部品、例えば線形摺動構造上のブレーキシューズ（減衰力のみ）、回
転ディスク又はドラム上のブレーキシューズ（減衰力のみ）、ウインチ又はドラ
ム上のケーブル（復帰力又は減衰力、或いはそれらの双方）、復帰力又は減衰力
、或いはそれらの双方による弾性要素が流体シリンダ部品を構成できる。
【００６４】 ボデイ（例えばタワー）と船舶との間の様々な継手構成のための上述の図示は
、本質的に模式的なものである。係岸係船システムの分野の当業者には、必要に
応じて２つ又は３つの軸を様々な枢軸ジョイントに設けてもよいことが理解され
よう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の代替的アーム／ヨーク係船システムを示す復帰力対変位グラフ
であり、このシステムは振子軟ヨークシステム、受動剛ばねシステム及び能動シ
ステムを含み、能動システムは船舶をその係船中立点へ向かって復帰させるフィ
ードバック制御システム及び力生成シリンダ又は他の機構を含む。
【図２】 図２Ａ及び図２Ｂは、船舶をその中立点へ能動的に復帰させるフィードバック
制御システムを含むヨーク係船システムを示す側面図及び上面図である。図２Ｃ
は、船舶をその中立点へ能動的に復帰させるＰＩＤフィードバック制御システム
のより詳細なブロック図である。
【図３】 図３Ａ及び図３Ｂは、タワーと船舶との間のヨークのアーム内に組み込まれた
ばね減衰システムの側面及び上面図である。
【図４】 図４は、ピストンを中立位置へ向かわせるばねと、係船システム振動を最小化
する流体減衰装置とを含む図３Ａ及び図３Ｂの流体シリンダを示す。図４Ａは図
４の減衰シリンダの代替的構造を示す。
【図５】 図５は、図２Ａにおけるものと同様な流体シリンダ及び能動システムと図４に
おけるものと同様な重複流体シリンダ及び受動減衰システムとを有する水平シャ
フト軸剛ヨーク係船装置の上面図である。
【図６】 図６は図５の水平シャフト軸剛ヨーク係船装置の側面図である。
【図７】 図７は複式重複流体シリンダを有する垂直軸剛ヨーク係船装置の上面図である
。
【図８】 図８は複式重複流体シリンダを有する垂直軸剛ヨーク係船装置の側面図である
。
【図９】 図９はトルクチューブヨーク係船装置の上面図である。
【図１０】 図１０はトルクチューブヨーク係船装置の側面図である。
【図１１】 図１１は剛性支柱係船システムの上面図である。
【図１２】 図１２は剛性支柱係船システムの側面図である。
【図１３】 図１３は中央トルクアームに直接に作用する流体シリンダを有する剛性支柱係
船システムの上面図である。
【図１４】 図１４は船舶の中心線上のレバーアームに直接に作用するが、外部に取り付け
られた流体シリンダを有する剛性支柱係船システムの側面図である。
【図１５】 図１５は船舶の中心線上のレバーアームに直接に作用するが、図１４の流体シ
リンダとは反対側から取り付けられている流体シリンダを有する剛性支柱係船シ
ステムの側面図である。
【図１６】 図１６は浅い水中の設置のために構成及び設計された接続解除可能な係船シス
テムの側面図であって、図１４及び１５のレバーアームが船舶ではなくタワーへ
取り付けられている図である。
【図１７】 図１７は図１６の接続解除可能な係船システムの上面図である。
【図１８】 図１８は振子システムのバラスト錘と、能動又は受動若しくはその双方の減衰
とを有するタワー−ヨーク係船システムの側面図である。 図１８Ａは図１８と同様な模式図であるが、能動付勢復帰を与えるための機構と
してウインチ／張引要素を有するシステムの図である。
【図１９】 図１９は、能動又は受動復帰を与えるための流体トルク起動体を含むトルクア
ームを有するヨーク係船システムの模式図である。
【図２０】 図２０は、能動又は受動復帰を与えるための流体トルク起動体を含むトルクア
ームを有するヨーク係船システムの模式図である。
【図２１】 図２１は、図１９のシステムと共に使用するのに適する能動流体起動体を示す
図である。
【図２２】 図２２は、図２０のシステムと共に使用するのに適する能動流体起動体を示す
図である。
【図２３】 図２３は、角運動に対するばね復帰と減衰抵抗との双方を与えるように図１９
及び図２０のトルク起動体の代わりに用いることができるエラストマー減衰機構
を示す。
【図２４】 図２４は、角運動に対する減衰抵抗を与えるように図１９のトルク起動体に代
わるブレーキパッド減衰装置を示す。
【図２５】 図２５は、角運動に対する減衰抵抗を与えるように図２０のトルク起動体に代
わるブレーキパッド減衰装置を示す。
【図２６】 図２６は、タワー−ヨーク−船舶係船システムの能動又は受動減衰トーション
アームのための流体シリンダを模式的に示す図である。
【図２７】 図２７は、タワー−ヨーク−船舶係船システムの能動又は受動減衰トーション
アームのための流体シリンダを模式的に示す図である。
【図２８】 図２８は、船舶をタワーへ接続するアームを有する構成を模式的に示す図であ
り、ここではターンテーブルが船舶の平均横揺れ軸を通るラインに沿って位置す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ボートマン、エル・テリー アメリカ合衆国、テキサス州 77041、ヒ ューストン、ウィスパリング・サンズ・コ ート 12515 (72)発明者 リウ、ヨンギ アメリカ合衆国、テキサス州 77041、ヒ ューストン、アイランド・ブリーズ 5510

Claims (82)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水体の底部へ固定されたボデイに関係した位置で水体の表面
    に船舶を保持する係船システムであり、この係船システムは少なくとも一つのア
    ームを含み、このアームはその第１の端部において前記ボデイへ接続されており
    、且つ接続手段により前記船舶へ接続された第２の端部を有し、前記船舶は、前
    記水体の環境状態に応答して静止位置に関して所定の大きさの振動の変位を受け
    るシステムにおいて、 前記静止位置からの前記船舶の変位を表す変位信号を発生する手段と、 前記変位信号に応答して、前記船舶を前記静止位置へ向かって移動させる方向
    に前記アームに力を加えることにより、前記船舶の振動の大きさとピーク係船負
    荷を低減させる手段とを備える係船システム。
  2. 【請求項２】 請求項１の係船システムにおいて、前記ボデイが、タワーの
    基礎となる底部である係船システム。
  3. 【請求項３】 請求項１の係船システムにおいて、前記ボデイが、係船ブイ
    である係船システム。
  4. 【請求項４】 請求項２の係船システムにおいて、前記アームが、沈水位置
    で前記タワーの基礎となる底部に接続されている係船システム。
  5. 【請求項５】 請求項２の係船システムにおいて、前記アームが、海面位置
    の上方で前記タワーの基礎となる底部に接続されている係船システム。
  6. 【請求項６】 請求項１の係船システムにおいて、 前記アームと前記船舶との間に接続されて、前記静止位置に関する前記船舶の
    前記振動の大きさを減衰する受動減衰手段を更に備え、この受動減衰手段は水の
    減衰効果に加えて前記船舶又は前記アームに対抗して作用する係船システム。
  7. 【請求項７】 請求項１の係船システムにおいて、 前記アームと前記ボデイとの間に接続されて、前記静止位置に関する前記船舶
    の前記振動の大きさを減衰する受動減衰手段を更に備え、この受動減衰手段は水
    の減衰効果に加えて前記船舶又は前記アームに対抗して作用する係船システム。
  8. 【請求項８】 請求項１の係船システムにおいて、 前記変位信号に応答して前記アームへ前記力を加える前記手段が、ＰＩＤ制御
    器を含む係船システム。
  9. 【請求項９】 請求項１の係船システムにおいて、 前記接続手段が係止アーム（１２）を有し、この係止アームは、上部、中央、
    底部部分を有し、前記中央部分は前記船舶へ枢動自在に接続され、前記底部部分
    は前記アームの第２の端部に枢動自在に接続され、前記接続手段は更に前記係止
    アームの前記上部部分（１７）及び前記船舶へ枢動自在に接続された起動デバイ
    ス（２８）を有し、この起動デバイスは前記係止アーム（１２）の上部部分（１
    ７）を張引又は押すように前記船舶の移動の方向とは反対方向に自動的に付勢す
    る係船システム。
  10. 【請求項１０】 請求項９の係船システムにおいて、前記起動デバイスが、 前記係止アーム（１２）の前記上部部分（１７）に配置され、前記係止アーム
    （１２）の角度位置を表す角度信号を生成する角度位置検知デバイス（２２）と
    、 前記係止アーム（１２）の前記上部部分（１７）と前記船舶（２０）との間に
    接続された流体シリンダ（３０）及びピストンアーム（３２）と、 前記角度信号と、前記係止アームの静止位置を表す信号とに応答して、前記シ
    リンダ（３０）の対向端部の一方へ加圧圧力流体を加えて、前記係止アームが静
    止位置へ向かって付勢される方向へ前記アーム（３２）を付勢することにより、
    前記船舶の移動の方向に抗するＰＩＤ制御器（２４）とを含む係船システム。
  11. 【請求項１１】 請求項６の係船システムにおいて、 前記受動減衰手段が、前記アーム（１４）の第２端部と前記船舶との間に接続
    された減衰シリンダ（４７）を含む係船システム。
  12. 【請求項１２】 請求項１１の係船システムにおいて、 前記流体シリンダ（４７）と前記船舶との間に接続された浮支柱（４８）を更
    に備える係船システム。
  13. 【請求項１３】 請求項１２の係船システムにおいて、 前記減衰シリンダ（４７）が、環境力に起因する船舶運動及び係船負荷を減少
    させるように直接ばね復帰力及び減衰力を与える減衰機構及びばねを含む係船シ
    ステム。
  14. 【請求項１４】 請求項１２の係船システムにおいて、 前記ボデイが、タワーの基礎となる底部であり、このタワーの基礎となる底部
    はその上に配置された沈水ターンテーブル（４４）を有すると共に、 前記アーム（１４）の第１端部が、前記ターンテーブルへ枢動自在に接続され
    ている係船システム。
  15. 【請求項１５】 請求項１４の係船システムにおいて、 前記タワーが、海面上に延伸する上部部分を含み、更に前記タワーの前記海面
    上上部分に取り付けられた製品スイベル（６０）と、船体上構造体又は前記アー
    ムによる支持を伴わずに、前記スイベル（６０）から前記船舶（２０）へ直接に
    亘された炭化水素流体導管（６２）とを含む係船システム。
  16. 【請求項１６】 請求項１の係船システムにおいて、 前記接続手段が、前記船舶（２０）上に回転可能に支持されたシャフト（７２
    ）と、このシャフト（７２）及び前記アーム（８２）の第２端部に固定された第
    １トルクアーム（７８）とを含むと共に、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶（２０）と、前記シャフト（７
    ２）へ固定された第２トルクアーム（７８）との間に接続された流体シリンダを
    含む係船システム。
  17. 【請求項１７】 請求項１６の係船システムにおいて、 前記船舶（２０）と前記トルクアーム（７８）との間に接続された受動減衰手
    段を更に備える係船システム。
  18. 【請求項１８】 請求項１６の係船システムにおいて、 前記シャフト（７２）が、概ね水平に配置されている係船システム。
  19. 【請求項１９】 請求項１６の係船システムにおいて、 前記シャフト（７２）が、概ね垂直に配置されている係船システム。
  20. 【請求項２０】 請求項１の係船システムにおいて、 ２つのアームが前記ボデイと前記船舶との間に接続され、それら２つのアーム
    の各々は、前記ボデイへ接続された第１端部を有し、また前記２つのアームの各
    々は、前記船舶の反対側へ接続手段により接続された第２端部を有し、 前記接続手段の各々が、前記船舶上に回転可能に支持されたシャフト（７２）
    と、前記シャフト（７２）及び第１又は第２アーム（８２）の各々の第２端部へ
    固定されたトルクアーム（７８）とを有し、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶（２０）と前記各々のシャフト
    トルクアーム（７８）との間に接続された第１及び第２流体シリンダを含む係船
    システム。
  21. 【請求項２１】 請求項２０の係船システムにおいて、 前記船舶（２０）と前記各々のトルクアーム（７８）との間に接続された第１
    及び第２受動減衰手段を含む係船システム。
  22. 【請求項２２】 請求項１の係船システムにおいて、 ２つのアームが前記ボデイと前記船舶との間に接続され、それら２つのアーム
    の各々は、前記ボデイへ接続された第１端部を有し、また前記２つのアームの各
    々は、前記船舶の反対側へ接続手段により接続された第２端部を有し、 前記船舶がそれに回転可能に支持された単独の水平シャフト（１００）を有し
    、 前記接続手段の各々が、前記シャフト及び第１又は第２アーム（８２）の各々
    の第２端部へ固定されたトルクアーム（１０２）とを有し、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶（２０）と前記各々のシャフト
    トルクアーム（１０２）との間に接続された第１及び第２流体シリンダを含む係
    船システム。
  23. 【請求項２３】 請求項１の係船システムにおいて、 ２つのアームが前記ボデイと前記船舶との間に接続され、それら２つのアーム
    の各々は、前記ボデイへ接続された第１端部を有し、また前記２つのアームの各
    々は、前記船舶の反対側へ接続手段により接続された第２端部を有し、 前記船舶がこれに回転可能に支持された単独の水平シャフト（１００）を有し
    、 前記接続手段の各々が、前記シャフト及び第１又は第２アーム（８２）の各々
    の第２端部へ固定されたトルクアーム（１０２）とを有し、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶（２０）と前記各々のシャフト
    トルクアーム（１０２）との間に接続された第１流体シリンダを含み、更に前記
    係船システムは、 前記船舶（２０）と第２トルクアーム（１０２）との間に接続された受動減衰
    手段を備える係船システム。
  24. 【請求項２４】 請求項１の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアームが、前記ボデイと前記船舶との間に接続された単
    独のアームであり、前記船舶がこれに回転可能に支持された水平シャフト（１６
    ４）を有し、前記単独のアームの第２端部が前記シャフト（１６４）へ船体トル
    クアームにより接続され、 第１及び第２トルクアーム（１７２）が前記水平シャフト上に取り付けられ、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶（２０）と前記各々のシャフト
    トルクアーム（１０２）との間に接続された第１流体シリンダを含み、更に前記
    係船システムは、 前記船舶（２０）と第２トルクアーム（１７２）との間に接続された受動減衰
    手段を備える係船システム。
  25. 【請求項２５】 請求項１の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０）が、前記ボデイと前記船舶との間に接
    続された単独のアームであり、前記船舶がこれに回転可能に支持された水平シャ
    フト（１６４）を有し、 前記接続手段が、前記水平シャフト（１８４）へ固定されたトルクアーム（１
    ８０）を含み、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記アーム（１５０）の第２端部と前記
    トルクアーム（１８０）との間に接続された流体シリンダ（１８２）を含む係船
    システム。
  26. 【請求項２６】 請求項２５の係船システムにおいて、 前記アーム（１５０）の第２端部と前記トルクアーム（１８０）との間に接続
    された受動減衰手段を更に備える係船システム。
  27. 【請求項２７】 請求項２５の係船システムにおいて、前記水平シャフトが
    、前記船舶の内室部分を通じて延伸する係船システム。
  28. 【請求項２８】 請求項１の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０）が、前記ボデイと前記船舶との間に接
    続され、前記船舶がこれに回転可能に支持された外側取り付け水平シャフト（１
    ６４）を有し、 前記接続手段が、前記水平シャフト（１９０）へ固定されたトルクアーム（１
    ８８）を有し、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶（２０）と前記トルクアーム（
    １８８）との間に接続された第１流体シリンダを含む係船システム。
  29. 【請求項２９】 請求項２８の係船システムにおいて、 前記トルクアーム（１８８）と前記船舶（２０）との間に接続された受動減衰
    手段を更に備える係船システム。
  30. 【請求項３０】 請求項１の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０´）が、前記ボデイと前記船舶との間に
    接続され、前記船舶がこれに回転可能に支持された外側取り付け水平シャフト（
    １６４）を有し、 前記接続手段が、トルクアーム（１８８）を有し、このトルクアームは、下部
    、中央、上部部分を有し、前記中央部分は前記水平シャフト（１９０）へ固定さ
    れ、前記下部部分が前記アーム（１５０´）の第２端部へ固定され、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記トルクアーム（１８８）の前記上部
    部分と前記アーム（１５０´）の間に接続された第１流体シリンダを含む係船シ
    ステム。
  31. 【請求項３１】 請求項３０の係船システムにおいて、 前記トルクアーム（１８８）の前記上部分と前記アーム（１５０´）との間に
    接続された受動減衰手段を更に備える係船システム。
  32. 【請求項３２】 請求項１の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０´´）が、前記ボデイと前記船舶（２０
    ´）との間に接続され、前記アーム（１５０´´）は浮揚性であり、且つ引き込
    み継手により前記船舶へ接続されており、 前記ボデイが、ターンテーブル（４４）を含み、このターンテーブルはこの上
    に回転可能に支持された水平シャフトを有し、 前記接続手段が、トルクアーム（１８８´）を有し、このトルクアームは、下
    部、中央、上部部分を有し、前記下部部分は前記水平シャフト上に回転可能に支
    持され、前記中央部分が、前記アーム（１５０´´）の第１端部を回転可能に支
    持し、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記トルクアーム（１８８´）の前記上
    部部分と前記アーム（１５０´´）の間に接続された第１流体シリンダを含む係
    船システム。
  33. 【請求項３３】 請求項３２の係船システムにおいて、 前記トルクアーム（１８８´）の前記上部分と前記アーム（１５０´´）との
    間に接続された受動減衰手段を更に備える係船システム。
  34. 【請求項３４】 請求項１の係船システムにおいて、 前記接続手段が、前記船舶上に取り付けられた捩りばね要素（５１４）を含み
    、 能動トルクアクチュエータ（５１２）構成が前記捩りばね要素（５１４）へ接
    続され、且つ前記アームの第２端部へ枢動自在に接続されている係船システム。
  35. 【請求項３５】 請求項３４の係船システムにおいて、 前記トルクアクチュエータ（５１２）が、能動制御流体トルクアクチュエータ
    手段である係船システム。
  36. 【請求項３６】 水体内に船舶を係船させる係船装置であって、 前記水体の底へ実質的に固定された係船ボデイと、 一端で前記係船ボデイへ回転自在に接続され、且つ第２端部で接続構成により
    前記船舶へ接続されたアームと、 前記静止位置からの前記船舶の変位を表す信号を発生する手段と、 前記信号に応答して、前記船舶を前記静止位置へ復帰させるように方向に前記
    アームに力を加える手段とを備える係船装置。
  37. 【請求項３７】 請求項３６の装置において、 前記アームへ加えられる前記力が、実質的に一定である装置。
  38. 【請求項３８】 水体の底部へ固定されたボデイに関係した位置で水体の表
    面に船舶を保持する係船システムであり、この係船システムは少なくとも１つの
    アームを含み、このアームはその第１の端部において前記ボデイへ接続されてお
    り、前記アームは、前記船舶へ固定されたフレームに接続された第２端部を有し
    、前記アームは前記フレームへ接続された振子錘を有し、前記船舶は前記水体の
    環境状態に応答して中立位置に関して前記ボデイに対して接近及び離間移動し、
    前記振子錘は、前記船舶が前記中立位置から移動する増大距離の関数として、前
    記船舶を前記中立位置へ移動させる方向へ、前記アームに増大する力を与え、前
    記係船システムは、 前記フレームと前記アームとの間に接続されて、水の減衰効果に加えて前記船
    舶又は前記アームに対向して作用する減衰要素（３１０）を備える係船システム
    。
  39. 【請求項３９】 水体の底部へ固定されたボデイに関係した位置で水体の表
    面に船舶を保持する係船システムであり、この係船システムは少なくとも１つの
    アームを含み、このアームはその第１の端部において前記ボデイへ接続されてお
    り、前記アームは、接続手段により前記船舶へ固定された第２端部を有し、前記
    船舶は、前記水体の環境状態に応答して静止位置に関して所定の大きさの振動の
    変位を受けるシステムにおいて、 前記静止位置についての前記船舶の前記振動を減衰する受動減衰手段であり、
    水の減衰効果に加えて前記船舶又は前記アームに対向して作用することにより、
    前記船舶の前記振動の大きさを低減する受動減衰手段を備える係船システム。
  40. 【請求項４０】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記受動減衰手段が、前記アームと前記船舶との間に接続されている係船シス
    テム。
  41. 【請求項４１】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記受動減衰手段が、前記アームと前記ボデイとの間に接続されている係船シ
    ステム。
  42. 【請求項４２】 請求項３９の係船システムにおいて、前記ボデイが、タワ
    ーの基礎となる底部である係船システム。
  43. 【請求項４３】 請求項３９の係船システムにおいて、前記ボデイが、係船
    ブイである係船システム。
  44. 【請求項４４】 請求項４２の係船システムにおいて、前記アームが、沈水
    位置で前記タワーの基礎となる底部に接続されている係船システム。
  45. 【請求項４５】 請求項４２の係船システムにおいて、前記アームが、海面
    位置の上方で前記タワーの基礎となる底部に接続されている係船システム。
  46. 【請求項４６】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記静止位置からの前記船舶の変位を表す変位信号を発生する手段と、 前記変位信号に応答して、前記船舶を前記静止位置へ向かって移動させる方向
    へ前記アームに実質的に一定の力を与えることにより、前記船舶の前記振動の大
    きさを低減させる手段とを更に備える係船システム。
  47. 【請求項４７】 請求項４６の係船システムにおいて、前記変位信号に応答
    して前記アームへ一定の力を加える前記手段が、ＰＩＤ制御器を含む係船システ
    ム。
  48. 【請求項４８】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記接続手段が係止アーム（１２）を有し、この係止アームは、上部、中央、
    下部部分を有し、前記中央部分は前記船舶へ枢動自在に接続され、前記下部部分
    は前記アームの第２の端部に枢動自在に接続され、前記受動減衰デバイスが、前
    記係止アームの前記上部部分及び前記船舶へ枢動自在に接続された流体シリンダ
    である係船システム。
  49. 【請求項４９】 請求項４８の係船システムにおいて、 前記係止アーム（１２）の前記上部部分（１７）及び前記船舶へ枢動自在に接
    続された起動デバイス（２８）を更に備え、この起動デバイスは、前記係止アー
    ム（１２）の上部部分（１７）を前記船舶の移動の方向とは反対方向に自動的に
    付勢するように配置及び設計されている係船システム。
  50. 【請求項５０】 請求項４９の係船システムにおいて、 前記係止アーム（１２）の前記上部部分（１７）に分散され、前記係止アーム
    （１２）の角度位置を表す角度信号を生成する角度位置検知デバイス（２２）と
    、 前記係止アーム（１２）の前記上部部分（１７）と前記船舶（２０）との間
    に接続された流体シリンダ（３０）及びピストンアーム（３２）と、 前記角度信号と、前記係止アームの静止位置を表す信号とに応答して、前記シ
    リンダ（３０）の対向端部の一方へ加圧圧力流体を加えて、前記係止アームが静
    止位置へ向かって付勢される方向へ前記アーム（３２）を付勢することにより、
    前記船舶の移動の方向に抗するＰＩＤ制御器（２４）とを含む係船システム。
  51. 【請求項５１】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記受動減衰手段が、前記アーム（１４）の第２端部と前記船舶との間に接続
    された減衰シリンダ（４７）を含む係船システム。
  52. 【請求項５２】 請求項５１の係船システムにおいて、 前記流体シリンダ（４７）と前記船舶との間に接続された浮支柱（４８）を更
    に備える係船システム。
  53. 【請求項５３】 請求項５１の係船システムにおいて、 前記減衰シリンダ（４７）が、環境力に起因する船舶運動及び係船負荷を減少
    させるように直接ばね復帰力及び減衰力を与える減衰機構及びばねを含む係船シ
    ステム。
  54. 【請求項５４】 請求項５２の係船システムにおいて、 前記ボデイが、タワーの基礎となる底部であり、このタワーの基礎となる底部
    はその上に配置された沈水ターンテーブル（１４）を有すると共に、 前記アーム（１４）の第１端部が、前記ターンテーブルへ枢動自在に接続され
    ている係船システム。
  55. 【請求項５５】 請求項５４の係船システムにおいて、 前記タワーが、海面上に延伸する上部部分を含み、更に前記タワーの前記海面
    上上部分に取り付けられた製品スイベル（６０）と、船体上構造体又は前記アー
    ムによる支持を伴わずに、前記スイベル（６０）から前記船舶（２０）へ直接に
    亘された炭化水素流体導管（６２）とを含む係船システム。
  56. 【請求項５６】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記接続手段が、前記船舶（２０）上に回転可能に支持されたシャフト（７２
    ）と、このシャフト（７２）に固定された第１及び第２トルクアーム（７８，７
    ５）とを含むと共に、 前記アーム（８２）の第２端部が第１トルクアーム（７５）へ固定されて、前
    記受動減衰手段が前記船舶（２０）と第２トルクアーム（７８）との間に接続さ
    れている係船システム。
  57. 【請求項５７】 請求項５６の係船システムにおいて、 前記静止位置からの前記船舶の変位を表す変位信号を生成する手段と、 前記船舶（２０）と前記トルクアーム（７８）との間に接続され、前記船舶を
    前記静止位置へ向かって移動させる方向に前記アームに力を加えることにより、
    前記船舶の前記振動の大きさを低減するように前記変位信号に応答する手段とを
    備える係船システム。
  58. 【請求項５８】 請求項５６の係船システムにおいて、前記シャフトが、概
    ね水平に配置されている係船システム。
  59. 【請求項５９】 請求項５６の係船システムにおいて、前記シャフトが、概
    ね垂直に配置されている係船システム。
  60. 【請求項６０】 請求項３９の係船システムにおいて、 ２つのアームが前記ボデイと前記船舶との間に接続され、それら２つのアーム
    の各々は、前記ボデイへ接続された第１端部を有し、また前記２つのアームの各
    々は、前記船舶の反対側へ接続手段により接続された第２端部を有し、 前記接続手段の各々が、前記船舶上に回転可能に支持されたシャフト（７２）
    と、前記シャフト（７２）及び第１又は第２アーム（８２）の各々の第２端部へ
    固定されたトルクアーム（７８）とを有し、 前記受動減衰手段が、前記船舶と前記各々のシャフトトルクアームとの間に接
    続された第１及び第２流体シリンダを含む係船システム。
  61. 【請求項６１】 請求項６１の係船システムにおいて、 前記静止位置からの前記船舶の変位を表す変位信号を生成する手段と、 前記船舶と前記各々のトルクアームとの間に接続され、前記船舶を前記静止位
    置へ向かって移動させる方向に前記アームに力を加えることにより、前記船舶の
    前記振動の大きさを低減するように前記変位信号に応答する手段とを備える係船
    システム。
  62. 【請求項６２】 請求項３９の係船システムにおいて、 ２つのアームが前記ボデイと前記船舶との間に接続され、それら２つのアーム
    の各々は、前記ボデイへ接続された第１端部を有し、また前記２つのアームの各
    々は、前記船舶の反対側へ接続手段により接続された第２端部を有し、 前記船舶がそれに回転可能に支持された単独の水平シャフト（１００）を有し
    、 前記接続手段の各々が、前記シャフト及び第１又は第２アーム（８２）の各々
    の第２端部へ固定されたトルクアーム（１０２）とを有する係船システム。
  63. 【請求項６３】 請求項３９の係船システムにおいて、 ２つのアームが前記ボデイと前記船舶との間に接続され、それら２つのアーム
    の各々は、前記ボデイへ接続された第１端部を有し、また前記２つのアームの各
    々は、前記船舶の反対側へ接続手段により接続された第２端部を有し、 前記船舶がこれに回転可能に支持された単独の水平シャフト（１００）を有し
    、 前記接続手段が、前記シャフト及び第１又は第２アーム（８２）の各々の第２
    端部へ固定されたトルクアーム（１０２）とを有し、 前記受動減衰手段が、前記船舶（２０）と第１トルクアーム（１０２）との間
    に接続された第１流体シリンダを含み、更に前記係船システムは、 能動システム手段を更に備え、この能動システム手段は、前記船舶（２０）と
    第２トルクアーム（１０２）との間に接続された流体シリンダを含み、前記船舶
    を前記静止位置へ復帰させるように力を加える係船システム。
  64. 【請求項６４】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアームが、前記ボデイと前記船舶との間に接続された単
    独のアーム（１５０）であり、前記船舶がこれに回転可能に支持された水平シャ
    フト（１６４）を有し、前記単独のアーム（１５）の第２端部が前記シャフト（
    １６４）へ船体トルクアーム（１６２）により接続され、 第１及び第２トルクアーム（１７２）が前記水平シャフト上に取り付けられ、 前記接続手段が、前記シャフト及び第１又は第２アーム（８２）の各々の第２
    端部へ固定されたトルクアーム（１０２）とを有し、 前記受動減衰手段が、前記船舶（２０）と第１トルクアーム（１０２）との間
    に接続された第１流体シリンダを含み、更に前記係船システムは、 前記船舶（２０）と第２トルクアーム（１７２）との間に接続され、第２流体
    シリンダを含む能動付勢手段を備える係船システム。
  65. 【請求項６５】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０）が、前記ボデイと前記船舶との間に接
    続された単独のアームであり、前記船舶がこれに回転可能に支持された水平シャ
    フト（１８４）を有し、 前記接続手段が、前記水平シャフト（１８４）へ固定されたトルクアーム（１
    ８０）を含み、 前記受動減衰手段が、前記アーム（１５０）の第２端部と前記トルクアーム（
    １８０）との間に接続された流体シリンダ（１８２）を含む係船システム。
  66. 【請求項６６】 請求項６５の係船システムにおいて、 前記アーム（１５０）の第２端部と前記トルクアーム（１８０）との間に接続
    された能動付勢システムを更に備える係船システム。
  67. 【請求項６７】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０）が、前記ボデイと前記船舶との間に接
    続され、前記船舶がこれに回転可能に支持された外側取り付け水平シャフト（１
    ９０）を有し、 前記接続手段が、前記水平シャフト（１９０）へ固定されたトルクアーム（１
    ８８）を有し、 前記受動減衰手段が、前記船舶（２０）と前記トルクアーム（１８８）との間
    に接続された第１流体シリンダを含む係船システム。
  68. 【請求項６８】 請求項６７の係船システムにおいて、 前記トルクアーム（１８８）と前記船舶（２０）との間に接続された能動付勢
    手段を更に備える係船システム。
  69. 【請求項６９】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０´）が、前記ボデイと前記船舶との間に
    接続され、前記船舶がこれに回転可能に支持された外側取り付け水平シャフト（
    １９０）を有し、 前記接続手段が、トルクアーム（１８８）を有し、このトルクアームは、下部
    、中央、上部部分を有し、前記中央部分は前記水平シャフト（１９０）へ固定さ
    れ、前記下部部分が前記アーム（１５０´）の第２端部へ固定され、 前記受動減衰手段が、前記トルクアーム（１８８）の前記上部部分と前記アー
    ム（１５０´）との間に接続されている係船システム。
  70. 【請求項７０】 請求項６９の係船システムにおいて、 前記トルクアーム（１８８）の前記上部分と前記アーム（１５０´）との間に
    接続された能動付勢手段を更に備える係船システム。
  71. 【請求項７１】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記少なくとも１つのアーム（１５０´´）が、前記ボデイと前記船舶（２０
    ´）との間に接続され、前記アーム（１５０´´）は浮揚性であり、且つ引き込
    み継手により前記船舶へ接続されており、 前記ボデイが、ターンテーブル（４４）を含み、このターンテーブルはこの上
    に回転可能に支持された水平シャフトを有し、 前記接続手段が、トルクアーム（１８８´）を有し、このトルクアームは、下
    部、中央、上部部分を有し、前記下部部分は前記水平シャフト上に回転可能に支
    持され、前記トルクアーム（１８８´）の前記中央部分が、前記アーム（１５０
    ´´）の第１端部を回転可能に支持し、 前記受動減衰手段が、前記トルクアーム（１８８´）の前記上部部分と前記ア
    ーム（１５０´´）の間に接続されている係船システム。
  72. 【請求項７２】 請求項７０の係船システムにおいて、前記トルクアーム（
    １８８´）の前記上部分と前記アーム（１００´´）との間に接続された能動付
    勢システムを更に備える係船システム。
  73. 【請求項７３】 請求項３９の係船システムにおいて、 前記接続手段が、前記船舶上に取り付けられた捩りばね要素（５１４）を含み
    、 能動トルクアクチュエータ（５１２）構成が前記捩りばね要素（５１４）へ接
    続され、且つ前記アームの第２端部へ枢動自在に接続されている係船システム。
  74. 【請求項７４】 請求項７３の係船システムにおいて、 前記トルクアクチュエータが、能動制御流体トルクアクチュエータ手段である
    係船システム。
  75. 【請求項７５】 請求項７３の係船システムにおいて、 前記トルクアクチュエータが、受動弾性トルクアクチュエータ手段である係船
    システム。
  76. 【請求項７６】 請求項７２の係船システムにおいて、前記トルクアクチュ
    エータが、受動ディスクブレーキトルクアクチュエータ手段である係船システム
    。
  77. 【請求項７７】 水体の底部へ固定されたボデイ（１０´´´）に関係した
    位置で水体の表面にて船舶を保持する係船システムであり、この係船システムは
    少なくとも１つのアーム（３１１）を含み、このアームはその第１の端部におい
    て前記ボデイ（１０´´´）へ接続されており、前記アーム（３１１）は、前記
    船舶へ固定されたフレーム（３００）に接続された第２端部を有し、前記アーム
    は、張引部材（３０４）により前記フレーム（３００）へ接続された振子錘（３
    ０２）を有し、前記船舶は前記水体の環境状態に応答して中立位置に関して振動
    変位し、前記振子錘（３０２）は、前記船舶が前記中立位置から移動する増大距
    離の関数として、前記船舶を前記中立位置へ移動させる方向へ、前記アーム（３
    １１）に増大する力を与え、前記係船システムは、 前記フレーム（３００）と前記アーム（３１１）との間に接続された減衰要素
    （３１０，３１５）を備える係船システム。
  78. 【請求項７８】 水体の底部へ固定されたボデイ（１０´´´）に関係した
    位置で水体の表面にて船舶を保持する係船システムであり、この係船システムは
    少なくとも１つのアーム（３１１）を含み、このアームはその第１の端部におい
    て前記ボデイ（１０´´´）へ接続されており、前記アーム（３１１）は、前記
    船舶へ固定されたフレーム（３００）に接続された第２端部を有し、前記アーム
    は、張引部材（３０４）により前記フレーム（３００）へ接続された振子錘（３
    ０２）を有し、前記船舶は前記水体の環境状態に応答して中立位置に関して振動
    変位し、前記振子錘（３０２）は、前記船舶が前記中立位置から移動する増大距
    離の関数として、前記船舶を前記中立位置へ移動させる方向へ、前記アーム（３
    １１）に増大する力を与え、前記係船システムは、 前記静止位置からの前記船舶の変位を表す変位信号を発生する手段と、 前記変位信号に応答して、前記船舶を前記静止位置へ向かって移動させる方向
    に前記アームに力を加える手段とを備える係船システム。
  79. 【請求項７９】 請求項７８の係船システムにおいて、 前記変位信号に応答する前記手段が、前記船舶上に配置された第１のモータ駆
    動ウインチ（３８０）と、前記アーム（３１１）の第２端部と前記船舶上の第２
    モータ駆動ウインチとの間に接続された柔軟張力部材とを含み、前記船舶は、第
    ２ウインチと前記船舶との間に接続された回転ブロックを介して第２の柔軟張力
    部材により前記アーム（３１１）の第２端部へ接続されている係船システム。
  80. 【請求項８０】 水体の底部へ固定されたボデイに関係した位置で水体の表
    面にて船舶を保持する係船システムであり、この係船システムは少なくとも１つ
    のアームを含み、このアームはその第１の端部において前記ボデイへ接続されて
    おり、前記アームは、前記船舶に接続手段により接続された第２端部を有し、前
    記船舶は前記水体の環境状態に応答して中立位置に関して振動変位し、前記係船
    システムは、 前記アームの第１端部を前記ボデイの垂直姿勢にて前記ボデイへ接続する継手
    であり、前記垂直姿勢は前記ボデイ上の前記船舶の平均横揺れ軸の投影に交差す
    るところにある係船システム。
  81. 【請求項８１】 請求項８０の係船システムにおいて、 前記ボデイがタワーであり、前記ボデイの第１端部における前記継手が前記タ
    ワー上のターンテーブルの枢軸継手である係船システム。
  82. 【請求項８２】 請求項８１の係船システムにおいて、 前記アームの第２端部を接続する前記接続手段が、減衰機構を含む係船システ
    ム。
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