JP2015516331A - 船舶の復原装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明はボートその他の船舶の転覆後にそれを復原させるための装置に関する。復原装置５０は収縮時の萎んだ状態で積載される膨張式本体５１を含む。圧縮ガス供給源７８，８０は転覆後に本体を膨張させる。膨張式本体は少なくとも第１及び第２の膨張式チャンバ９１，９５を形成する柔軟な膜を有し、これらのチャンバを所定の順序で膨張させるバルブ装置が設けられている。具体的には第２のチャンバの膨張前に第１のチャンバが膨張される。第１のチャンバには船舶への固定手段が設けられている。第２のチャンバは第１のチャンバに連結され、装置の展開時に第１のチャンバに支持される。【効果】水没時に第２のチャンバの浮力が復原モーメントとして船舶に作用する。第１のチャンバは復原モーメントを船舶に伝達するために機能する。本体は段階的膨張によって十分に膨張する前に水面に浮上してしまう本来的な傾向が抑制されている。【選択図】図５ｅ

Description

本発明は転覆後に船舶を復原すること、特に転覆後に船舶を復原するための膨張式装置に関する。

一部の船舶は、本質的に反転状態において不安定であり、転覆後に支援を要せず自身で復原する傾向がある。他方、小型ヨット等は海上において船員により復原され得る。しかしながら、船舶の中には、転覆後の反転状態において安定的に浮かび、復原することが困難なものがある。複合艇は一般的にこの部類に属する。明らかにこれは船員に危険をもたらすこととなる。

自己復原装置と呼称される、外部介入なくして船舶を復原させる装置を備えた船舶に関する先行技術が公知である。図１には自己復原装置を備えた船舶の例が示されている。これは周知の複合艇１０であり、両側の船縁に沿って延びる膨張式チューブ１４を含む硬質の船体１２を有している。この一般的なタイプの船舶は、広範囲に亘るサイズのものが販売され、多数の様々な用途で使用されている。この船舶は、例えば軍用艇、救命艇、大型船舶のテンダーボートその他の船舶として機能し得る。図示された複合艇の例は船内機であるが、多くの場合、複合艇は船尾梁にエンジンが固定された船外機である。複合艇１０の後部には船体１２の上方に硬質アーチ１６が立設され、アーチ１６は金属管から形成されている。アーチ１６の上部をなすクロスバー１９には膨張式フロート１８が固定されている。通常の運行においては、フロート１８は収縮されコンパクトな形態（図示されていない）でクロスバー１９に積載されている。海が時化たとき等に複合艇１０が転覆した場合、フロート１８には、それを膨張させるため加圧ガスが供給される。複合艇１０が反転するとフロート１８が水没することは明白である。フロート１８は膨張して浮力が生ずると水面へのルートを捜すこととなる。硬質アーチ１６は複合艇１０に作用するフロート１８の復原モーメントを介するレバーとして機能し、これによって複合艇１０は垂直姿勢に復原される。

フロート１８は、加圧ガスシリンダ、及びこれと協働するバルブ（双方とも図示されていない）が使用されることによって、膨張する。

図示されたタイプの自己復原装置は有効ではあるものの全ての船舶に適しているわけではない。特に、フロート１８が所要の効果を発揮し得るようにすべく、硬質アーチ１６又はその他の立設固定構造を設けることは問題となり得る。例えば複合艇１０が小砲艦として使用される場合、砲座は３６０度全範囲に亘る視野を有することが重要である。図１の硬質アーチ１６は複合艇１０背後の対象に照準を定めることを潜在的に妨げることとなり、これは望ましいことではない。他の潜在的な問題は、複合艇１０がテンダーボートとして使用される場合、母艦における限られた高さの空間に、収容することができないアーチ１６と共に複合艇１０を格納しなければならないことである。

フロート１８をより大きな膨張式フロートに置換し、そのフロートをデッキ又は船尾梁に固定することができるとも思われるが、実際には効果的ではないことが判明している。このタイプのフロートは、作動中、十分に膨張する前に反転した船舶の傍で水面に浮上してしまう傾向があり、船舶を復原することができないことが経験として示されている。

先行技術文献ＵＳ５，０５６，４５３（Wright）には自己復原装置を備えた複合艇について記載されており、この自己復原装置は膨張式アーチの両端の夫々が複合艇のチューブの夫々に固定されている形式のものである。即ちアーチは複合艇の全幅に亘っている。これは、転覆後に膨張する単一の膨張式チャンバからアーチが形成されること、及びこのような構造はアーチの一側が他側よりも急速に膨張する本来的な傾向があり、このため非対称的な浮力が複合艇の回転方向を決定づけること、を想定しているように考えられるが、いくつかの欠点の存在が明白である。上記文献に記載されているアーチは、複合艇の膨張式チューブ上に一体的に固定されているように考えられ、潜在的に複合艇の製造を煩雑にしてしまう。アーチは複合艇の幅方向に延在する必要があり、アーチの収縮状態での収容も問題となり得る。この設計が実際にどの程度有効であるかは不明である。

従って、ボートその他の船舶に使用される、改良された自己復原装置が必要とされている。特に、積載時の外形が小さいものが望ましい。

本発明の第１の局面によれば、ボートその他の船舶の転覆後にそれを復原させるための装置にして、該装置は収縮時の萎んだ状態で積載されるように構成された膨張式本体を含み、該膨張式本体は、転覆後に該本体を膨張させるための圧縮ガス供給源への接続手段を備え又は該圧縮ガス供給源に接続されるように構成され、且つ第１及び第２の膨張式チャンバを形成する柔軟な膜を含み、該装置は該第２のチャンバが膨張する前に該第１のチャンバが膨張する所定の順序で該第１及び第２のチャンバを膨張させるためのバルブ装置を更に含み、該第１のチャンバには該船舶に堅固に固定されるための固定手段が設けられている一方、該第２のチャンバは該第１のチャンバに連結されて並設されており、該本体が膨張したとき該第２のチャンバは該第１のチャンバによって支持され、これによって該第２のチャンバの浮力は、該第１のチャンバを通じて該船舶に伝達する、該船舶を復原するための復原モーメントとして作用し得る、ことを特徴とする船舶の復原装置が提供される。

第１及び第２のチャンバの膨張が順になされることによって、第２のチャンバが膨張する前に第２のチャンバのための十分堅固な基部又は支持部が形成されると共に船舶を復原させるために必要な浮力が提供される。

本発明によれば、積載時の外形が小さく且つ堅固な立設支持構造がなくともデッキ面又は船尾梁に固定するのに適している、全体的に膨張自在な装置が提供される。

本発明の第２の局面によれば、ボートその他の船舶の転覆後にそれを復原させるための方法にして、第１及び第２の膨張式チャンバを形成する柔軟で気密性を有する外膜を含む膨張式本体を提供すること、該膨張式本体を萎んだ収縮状態で該船舶に積載し固定すること、該船舶の転覆後に該第１の膨張式チャンバに圧縮ガスを供給すること、更に、該膨張式本体を展開して該船舶を復原するため該第１のチャンバが膨張した後に該第２の膨張式チャンバに圧縮ガスを供給すること、を含む船舶の復原方法が提供される。

本発明の特定の実施形態について、一例として、添付の図面を参照しながら説明する。
従来技術に属する自己復原装置を備えた複合艇の斜視図。 本発明に係る自己復原装置の膨張状態での斜視図。 図２に示す自己復原装置の膨張状態での端面図。 図２に示す自己復原装置の膨張状態での側面図。 図２に示す自己復原装置のチャンバが膨張していく状態をａからｅの順序に示した図（非膨張状態のチャンバは省略されている）。 図２に示す自己復原装置の一部を構成する一対のストラップの斜視図（他の構成部品は省略されている）。

図２から図５までに示された復原装置５０は、全体的に膨張自在な本体５１を備えている。即ち、復原装置５０は、図１に示されたアーチ１６のような立設支持構造を有しておらず且つ必要としない。復原装置５０は、萎んだ時にコンパクトパッケージを形成するためデッキ面又は船尾梁に固定され得る。従って、例えば船舶が上述の小砲艦である場合、装置５０は、いずれの方向においても砲の照準線を妨げることがない。膨張式本体５１は後述するように複数のチャンバに分割されており、これらのチャンバが膨張する順序は、これらのチャンバを互いに接続可能なバルブ装置によって制御される。このように膨張する順序を制御すること、及び本体５１を適切に設計することによって、膨張式本体５１が早々に水面に浮上してしまう本来的な傾向が抑制される。

図示された実施形態においては、膨張式本体５１は、幅５４及び奥行５６が比較的小さく形成された下部５２と、幅及び奥行が下部５２よりも大きく形成された上部５８とを有している。上部５８は、幅及び奥行が大きく形成されており、作動時に大きな浮力として作用することから、以下、フロート部５８と呼称する。下部５２は、フロート部５８を支持する支持部として機能することから、以下、支持部５２と呼称する。但し、これらの呼称は幾分恣意的なものである。支持部５２を含む本体５１の全部品は膨張して水没したとき浮力として作用すること、及び本体５１の各層はその上の層を支持すること、は明白である。

尚、本明細書における「上部」及び「下部」の用語は、転覆していない垂直姿勢の船舶に使用され得る状態で固定された復原装置５０における方向を参照したものである。「上方」及び「下方」のように関連する用語についても同様に解釈されるものとする。

図示された実施形態によれば、膨張式本体５１は符号６０ａから６０Ｉまでとして示す複数の層を含む。各層６０ａ，・・・，６０Ｉは柔軟で気密性を有する外膜を含み、この外膜は上部パネル６２及び下部パネル６４を有している。上部パネル６２と下部パネル６４とは周囲壁６６によって接続され、これによって内部プレナムが形成されている。各層６０ａ，・・・，６０Ｉは隣接する層と通じており、ガスは一の層から他の層へと流れ得るが、ガスの流れはバルブ装置によって調整されることがある。この点については下記において詳細に説明する。

図示された実施形態においては、上部パネル６２及び下部パネル６４は、各層６０ａ，・・・，６０Ｉの剛性を高めるため、内部構造によって複数箇所が連結されている。この内部構造は、上部パネル６２と下部パネル６４の間隔を規定し、各層６０ａ，・・・，６０Ｉが加圧されたとき互いに離間して膨張する本来的な傾向に抗するものである。この結果、各層６０ａ，・・・，６０Ｉの高さは幅及び奥行に亘って略一定であり、上部パネル６２及び下部パネル６４は実質上平坦であると共に平行である。又、内部構造は上部パネル６２及び下部パネル６４に対する互いの過度なせん断力の発生を防止する。この結果、膨張式本体５１全体の剛性が極めて高くなっている。各層６０ａ，・・・，６０Ｉの内部構造は柔軟であり、各層６０ａ，・・・，６０Ｉを貯蔵するために圧縮して折畳むことを妨げることはない。

より具体的には、本実施形態の各層６０ａ，・・・，６０Ｉは上述した内部構造を形成するドロップ・スレッド・ファブリックを含む。この材料は、膨張剤について当業者に知られており、又、ドロップ・スティッチ・ファブリックとも呼称される。上部ファブリックパネル及び下部ファブリックパネルは一の層から他の層へ延びる連結縦糸によって互いに連結されている。連結縦糸は、多数の針が使用される縫合方法によって生成され、通常、高密度細糸、例えばポリエステルやナイロン、から構成されている。ファブリックは、外膜、本実施形態においてはネオプレンから形成された外膜、が適用されることによって気密性を有している。

各層６０ａ，・・・，６０Ｉは上部パネル６２が固く積層されており、具体的にはその上の層の下部パネル６４に接着されている。

支持部５２の周囲には、その剛性を更に高めるため、複数のストラップが配設されている。図示された実施形態においては、装置５０の膨張時にＵ形状をなす一対のストラップ６６，６８が配設されている（特に図６参照）。ストラップ６６，６８を形成する材料は柔軟であるが、高い引張強度及び引張剛性を有する。図示された実施形態においては、織紐が使用されている。支持部５２にはそれと同一の材質から形成された複数のタブ７０が高さ方向に所定の間隔をおいて接着され、各タブ７０は各ストラップ６６，６８が通過するループを形成している（図４参照）。各ストラップ６６，６８の基部７２（再度図６参照）は膨張式本体５１が堅固に固定される支持構造（図示されていない）に固定され得る。複数の付加ストラップ７４は、夫々、本体５１の垂直姿勢における頂部に配設され、支持部５２の固定点とフロート部５８との間で斜めに延びて留め具として機能し、更には本体５１の膨張時における剛性を高める。

非作動時における収縮して萎んだ状態の膨張式本体５１を収納及び保護するための収納具が設けられていることが望ましい。この収納具は図示されていないが多数の様々な形態が採用され得る。例えば膨張式本体５１は、それが膨張したときに開き又は裂けてそれを解放するように構成された袋に収納され得る。或いは、萎んだ状態の膨張式本体５１は、それが膨張したときに突落される離脱自在な蓋が形成されたトップパネルを有する、浅い箱に収納され得る。出願人は、このタイプの箱が適宜の堅固なブラケットを介して複合艇の船尾梁の上縁に固定され得ることを想定している。このように箱自体は復原装置５０の取付台座として機能し得る。

圧縮ガスの供給源は、本体５１を膨張させるために必要であり、図示された実施形態においては支持部５２の両側に配設された一対のガス容器７８，８０が採用されている。本実施形態においては、圧縮ガスは窒素と二酸化炭素の混合物が使用され、ガスの放出を制御するインフレーションバルブ８２は手動操作可能である。船舶が転覆したときの一般的な船員の手順は、先ず船員が水面で集合すること、船員の一人が復原装置５０を作動、例えばインフレーションバルブ８２を開けるためのロープを引くことによって復原装置５０を展開させ船舶を復原、させる前に船舶に取付けられた別のロープを掴むこと、を含む。このようにして船員は船舶が復原されたとき危険な状況から逃れ得る。但し原則として、復原装置５０は、水没した際に、例えば水圧及び／又は姿勢検出によって、インフレーションバルブ８２を自動的に解放するように構成して使用され得る。

膨張式本体５１は複数の内部チャンバを有し、これらのチャンバはバルブ装置によって所定の順序で膨張するように制御される。支持部５２を形成する本体５１の下部チャンバは、フロート部５８を形成する上部チャンバが膨張する前に、膨張する。このようにして膨張過程の初期に十分に堅固な支持構造が形成される。支持部５２の展開後、それよりも大きなフロート部５８が膨張する。支持部５２はフロート部５８が船舶に復原モーメントを及ぼし得るようにするためのレバーとしても機能する。

尚、本明細書における「チャンバ」の用語はガスが自由に通過し得る膨張式本体５１の内部空間を示すために使用されている。但し、このような使用は、図示された実施形態のように各チャンバがドロップ・スレッド材質からなる複数の層から形成されていることから、各チャンバが単純なプレナムであることを意味するものではない。各チャンバ内では、層６０ａと層６０ｂのように隣接した層は、層６０ａの上部パネル６２に形成された一又は二以上の開口と、これに対応して隣接した層６０ｂの下部パネル６４に形成された同様の開口とによって通じている。これらの開口は図示されていない。

図５ａから図５ｅまでには膨張過程のステップが順に示されている。これらの各図には本体５１の膨張した部分のみが示されている。これによって図面が単純化及び明確化されていると共に特定の関連する内部の詳細が明瞭になっている。図示された実施形態においては、符号９１から９５で示す５つのチャンバが積層され、最下方チャンバ９１から最上方チャンバ９５へと下から垂直方向に順に膨張する。最上方チャンバ９５を除く各チャンバは、通常閉じており且つ下方チャンバ内の圧力と上方チャンバ内の圧力との圧力差が所定値を超えると開くように構成された、一式のステージバルブ１００，・・・，１０３の夫々を介して、その上方チャンバと通じている。

自己復原プロセスが開始すると第１の最下方チャンバ９１にインフレーションバルブ８２から直接ガスが供給される。この結果、図５ａに示すとおり、最下方チャンバ９１が最初に膨張する。

第１のチャンバ９１が所定の圧力に達したとき、図５ｂに示すとおり、第１のチャンバ９１から第２のチャンバ９２にガスが流れ始めることを許容すべく、第１のステージバルブ１００が開く。第１のステージバルブ１００は図５ａには３個示されているが異なる数量であってもよい。第１のステージバルブ１００は、夫々、第１のチャンバ９１における最上層６０ｄの上部パネル６２から第２のチャンバ９２における最下層６０ｅの下部パネル６４に通ずる各開口に装着されている。各ステージバルブ１００乃至１０３は、一方向流れのみを許容するばねによって通常閉じられるように制御されたバルブとして構成され得る。適切なバルブについては、当業者に周知であり、本明細書において説明することを要しない。

第１のチャンバ９１及び第２のチャンバ９２は共に支持部５２を形成する。

第２のチャンバ９２内の圧力が第２のステージバルブ１０１を開くのに十分な程度に大きくなったとき、図５ｃに示すとおり、第３のチャンバ９３の膨張が開始する。これは、フロート部５８を形成する大きいチャンバの第１番目である。

同様に、第３のステージバルブ１０２の一式、及び第４のステージバルブ１０３の一式が開くと、図５ｄ及び図５ｅに示すとおり、フロート部５８を形成する第４のチャンバ９４及び第５のチャンバ９５が順に膨張する。

船舶は、この展開の過程の間又はその後に、船尾が本体５１の浮力によって持ち上げられ、一側又は他側に回転するようにモーメントが作用し、これによって垂直姿勢に復原される。

尚、各ステージバルブ１００乃至１０３は一のチャンバとそれに隣接するチャンバとの間の圧力差を保持するために有用である。従って、最大膨張圧力については、第１のチャンバ９１が最も高く、それに続いて第２のチャンバ９２から第５のチャンバ９５へと次第に減少していく。これは、本体５１の下部が大きな荷重に耐え、比較的強固となるために望ましい。

上述したとおりの実施形態は、一例として示されたものであり、それに限定されるものではない。設計及び機能についての様々な変形は添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱しない範囲において可能である。例えば図示された実施形態においては５個の膨張式チャンバが使用されているが、実際のチャンバの個数は船舶を復原させるために必要なサイズ等の設計基準に応じて変更することができる。膨張式本体の形状については大幅な変形が可能である。当業者には、バルブ装置について、チャンバが膨張する順序を制御するため幾つかの異なる形態が採用され得ることが認識されるであろう。

Claims (15)

1. ボートその他の船舶の転覆後にそれを復原させるための装置にして、
   該装置は収縮時の萎んだ状態で積載されるように構成された膨張式本体を含み、該膨張式本体は、転覆後に該本体を膨張させるための圧縮ガス供給源への接続手段を備え又は該圧縮ガス供給源に接続されるように構成され、且つ第１及び第２の膨張式チャンバを形成する柔軟な膜を含み、
   該装置は該第２のチャンバが膨張する前に該第１のチャンバが膨張する所定の順序で該第１及び第２のチャンバを膨張させるためのバルブ装置を更に含み、
   該第１のチャンバには該船舶に堅固に固定されるための固定手段が設けられている一方、該第２のチャンバは該第１のチャンバに連結されて並設されており、該本体が膨張したとき該第２のチャンバは該第１のチャンバによって支持され、これによって該第２のチャンバの浮力は、該第１のチャンバを通じて該船舶に伝達する、該船舶を復原するための復原モーメントとして作用し得る、ことを特徴とする船舶の復原装置。
2. 該バルブ装置は該第１のチャンバと該第２のチャンバとを接続可能な少なくとも１個のバルブを含み、
   該バルブは該第１のチャンバ内の圧力と該第２のチャンバ内の圧力との圧力差が所定値を超えると開くように構成されている、請求項１記載の装置。
3. 該第１のチャンバは複数の層を含み、該複数の層の各々は上部パネル及び下部パネルを有し、該上部パネルと該下部パネルとの間にプレナムが規定されている、請求項１又は２記載の装置。
4. 該複数の層の各々の該上部パネルと該下部パネルとは該プレナム内の複数箇所において内部構造によって接続されており、該内部構造は該複数の層の各々が膨張したとき該上部パネルと該下部パネルとの間隔を規定する、請求項３記載の装置。
5. 該第１のチャンバはドロップ・スレッド材質からなる複数の層を含む、請求項１から４までのいずれかに記載の装置。
6. ドロップ・スレッド材質からなる該複数の層は積み重ねられている、請求項５記載の装置。
7. 該バルブ装置は、（ａ）開時に該圧縮ガス供給源から該第１のチャンバへのガスの通過を許容するインフレーションバルブと、（ｂ）該第１のチャンバから該第２のチャンバへのガスの流れを制御する、少なくとも１個のステージバルブとを含み、
   該ステージバルブは、通常閉じており且つ該第１のチャンバ内の圧力と該第２のチャンバ内の圧力との圧力差が所定値を超えると開くように構成されている、請求項１から６までのいずれかに記載の装置。
8. 該第２のチャンバの上方に配設され且つ該第２のチャンバに連結された第３のチャンバを含み、該バルブ装置は該第２のチャンバが膨張した後に該第３のチャンバが膨張するように構成されている、請求項１から７までのいずれかに記載の装置。
9. 所定の順序で膨張するように構成された４個以上のチャンバを含む、請求項１から７までのいずれかに記載の装置。
10. 該第１のチャンバには該復原装置を該船舶に固定するための複数のストラップが連結されている、請求項１から９までのいずれかに記載の装置。
11. 該第２のチャンバ又はそれに続くチャンバは該第１のチャンバと比較して大きく形成されている、請求項１から１０までのいずれかに記載の装置。
12. ボートその他の船舶の転覆後にそれを復原させるための方法にして、
    第１及び第２の膨張式チャンバを形成する柔軟で気密性を有する外膜を含む膨張式本体を提供すること、該膨張式本体を萎んだ収縮状態で該船舶に積載し固定すること、該船舶の転覆後に該第１の膨張式チャンバに圧縮ガスを供給すること、更に、該膨張式本体を展開して該船舶を復原するため該第１のチャンバが膨張した後に該第２の膨張式チャンバに圧縮ガスを供給すること、を含む船舶の復原方法。
13. 該膨張式本体は積み重ねられた３個以上の膨張式チャンバを含み、該方法は最下部の膨張式チャンバから最上部の膨張式チャンバへと順にガスを供給することを更に含む、請求項１２記載の方法。
14. 実質的に添付の図２から図６までを参照して明細書において説明され且つ図２から図６までに示された復原装置。
15. 実質的に添付の図２から図６までを参照して明細書において説明され且つ図２から図６までに示された船舶の復原方法。

Images