JPH08207880A - 第１の船を第２の船に連結する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速航行における、安定性および操縦性をい
ちじるしく改善した、船舶の連結装置を得ること。 【解決手段】 海洋航行船舶（１０）の低速操縦性およ
び安定性を増進する装置および方法が開示される。装置
は、一次船（１０）または部分船体（１３０）に、二
次、操縦船（１２）または部分船体（１３２）を、二
次、操縦船（１２）または部分船体（１３０）が一次船
（１０）に対して揺首しうるように、連結するリンク装
置（１４）を備えている。好ましい実施例において、リ
ンク装置（１４）は、一つのリンクアーム（１６）が二
次船の両側で、一次（１０）および二次船（１２）にピ
ボット連結された一対のリンク装置（１４）を有する。
装置は、さらに、操縦船または補助船の揺首運動を作動
しかつ制御する装置を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は海洋航行船舶の操縦
性および安定性を改善する装置に関するものである。と
くに、本発明は操舵船が被操舵船に対して揺首すること
を可能にし、それにより通常の操舵装置によって可能で
あるものより一層大きい操舵効果を奏するリンク装置に
関する。これらのリンク装置は二隻の操舵不能の船を連
結するのにも使用することができ、それにより破壊的横
方向曲げモーメントを最少にするとともに船舶の安定性
を維持する。

【０００２】

【従来の技術】従来、海洋航行船舶は舵によって操縦さ
れてきた。通常の舵は船舶の縦方向軸線に整合する大型
の垂直板である。多くの場合、舵はその先端付近の点の
周りに回動し、それにより船の縦軸線に垂直な力を発生
し操舵効果を奏する。舵の操舵効果は舵の表面積および
船の速度に関連する。したがって、一定の速度において
舵操縦される船舶の操舵効果を増大するもっとも簡単な
方法は、舵の大きさを増大することである。

【０００３】中速および高速においては、比較的小さい
舵が大型の海上航行船舶を操縦するのに有利である。し
かしながら、港湾および極度の操縦性を要求される混雑
区域における作業を含む低速状態においては、困難が生
ずる。低速航行において適当な操縦性を得るため、十分
大きい舵を設計、製作することは実際的でなくまたは不
可能であるため、多くの大型海洋航行船舶は低速で、操
縦性の勝れたタグボートの助けを借りなければならな
い。そのような援助は、大型船舶が停泊のため港に到達
するときしばしば必要になる。

【０００４】いくつかの方法が、この操縦性の欠如を修
復するため海洋航行船舶に対して使用されている。一つ
の方法は船の船首付近に“スラスタ（補助推進装置）”
を設けることである。スラスタは通常内部プロペラを有
し、その推進力は船の縦軸線の横方向に向けられ、揺首
運動を発生する。同様の装置が軍用船舶に使用され、し
ばしば船の船首および船尾に設置された。スラスタはき
わめて低い船速において有効であるが、船速が増加する
と迅速に有効性を失う。したがって、スラスタは通常、
船がきわめて低速で航行しているとき、埠頭に最終的に
接近するときだけ使用される。これらの状態においてさ
え、スラスタはしばしば不適当で、船の操縦性を増進す
るためタグボートの使用を必要とする。

【０００５】また、二軸スクリューは低速操縦性を改善
するため使用される。多くの二軸スクリュー船におい
て、第１のプロペラは船の中心線の左舷に設置され、第
２のプロペラは中心線の右舷に設置される。船が低速で
航行中、一方のスクリューは上記スラスタによって発生
されるものと同じ捩り効果を発生するため逆転される。
この方法は多軸船においてよく使われているが、操縦性
において僅かな改善しか示さなかった。実際、大型船に
おいて、オフセットして設置したスクリューを反対方向
に運転する効果はほとんど感知できない。

【０００６】同様の問題が操舵不能のバージを押送およ
び牽引するタグボートによって経験されている。そのよ
うなタグボートおよびバージの組合せは、内陸河川航行
ならびに外洋航行の双方において広く使用されている。
タグボートおよびバージの組合せが中速から高速で航行
中、タグボートの舵はバージを操舵するのに適してい
る。しかしながら、タグボートおよびバージの組合せが
減速すると、タグボートの舵はその操舵効果の大部分を
失い、タグボートおよびバージの組合せを適切に操縦す
るためタグボートの追加が必要になる。

【０００７】港湾タグボートはしばしば貧弱な低速操縦
性の問題を解決するため使用される。そのようなタグボ
ートは、タグボートの水面下の全面積が舵として作用
し、それにより操縦性をいちじるしく改善するように、
位置決めされる。しかしながら、これらのタグボートは
通常小さい舵しか持たず、被操舵船に対してタグボート
を位置決めするため、索、キャプスタン、ウインチなど
を使用しなければならない。そのような装置は高価であ
り、使用するのが厄介であり、しかも運転するのに多数
の甲板員を必要とする。

【０００８】そこで、低速で外洋を航行する船舶の操縦
性を改善する装置が必要となる。そのような装置は、港
湾入口の狭い航路のような状態において操舵タグボート
の必要性を減少するか、またはタグボートの舵だけを使
用して、そのようなタグボートが大型船舶を操縦するこ
とを可能にする

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】外洋航行用の複数バー
ジ船団の使用は、風および海によって生ずる揺首力によ
り発生した横方向曲げモーメントによって永らく妨げら
れてきた。そのような操舵不能の船舶は固定的に連結さ
れるか、または船舶の間の相対的揺首を防止するように
連結されるとき、横方向曲げモーメントは構造的破損を
生ずる可能性がある。これらの力に耐えるのに十分な強
度の構造的連結材料は、いちじるしく高価である。一
方、操舵不能の船舶を相対的に揺首させる連結部は不安
定で、ジャックナイフ状態（急な曲がり）を生ずる。こ
のとき、連結部に加わる力は剛性連結部に作用する力よ
りむしろ大きい。

【００１０】連結された船舶がピッチングおよび相対的
に上下することを許す連結機構が使用されている。その
ような装置は本出願人の米国特許第３５６８６２１号、
同第４３２６４７９号、同第４４０７２１４号および同
第５１６５３５７号各明細書に記載され、参考のためこ
こに引用する。これらの装置は、剛性連結機構以上の利
点を有するが、連結された船舶が相対的に揺首すること
は許されない。したがって、これらの装置は横方向曲げ
モーメントによって生ずる構造的応力を減少することは
ない。

【００１１】二隻の操舵不能の船舶を、それらがジャッ
クナイフ状態にならずに揺首しうるように、連結する装
置が必要である。そのような装置は複数バージ式船団の
価格を低減し、そのようなユニットの外洋航行を一層実
現可能にするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はそれぞれ相対的
に揺首しうるように二隻の船を連結する装置を提供する
ものである。装置は揺首面内において相対運動しうるリ
ンク装置および連結継手を含んでいる。

【００１３】好ましい実施例において、本発明は操舵船
の船首が被操舵船の船尾に対して横方向に移動可能にし
て、安定性および操舵効果を増進する。舵がその先端の
周りに回動するとき、舵に沿う水流は舵をその中立位
置、すなわち船の中央に戻そうとするトルクを生ずる。
もし舵のピボット点が後方へ動かされると、この流れの
トルクはピボット点前方の舵の部分が発生する逆トルク
によって偏倚される。舵がそのような配置において回転
するとき、ピボット点前方の舵の部分に沿う水流は舵の
回転方向にトルクを発生する。このトルクは、ピボット
点後方の舵の部分に沿う水流によって対抗される傾向が
ある。ピボット点がその点前後の面積が等しいように位
置決めされるならば、舵は舵に沿う水流によるトルクを
まったくうけない。この構造は舵の位置を維持するため
に連続した力を必要とせず、舵を移動するのに要する力
を減少する。しかしながら、そのような配置は不安定で
あり、舵は対抗力がそれに作用するまでその中立位置に
戻らないため、操舵力が舵から除去された後もその回動
を持続する傾向がある。

【００１４】舵の回動点をその操舵面積に関して中心に
置くことは望ましくないが、ピボット点を舵の中心位置
に置くとかなりの利点がある。そのような位置決めは舵
を回転するのに要する力をいちじるしく減少する。本発
明は操舵船のピボット点を船の船首後方に位置させるこ
とによってこれらの原理を利用する。

【００１５】好ましい実施例において、本発明は二隻の
小船体を回動可能に連結するように機能する装置を提供
するものである。この実施例において、海洋航行船舶は
二つの別の部分船体として建造される。たとえば、大型
の外洋航行タンカーは二つの別のユニットとして、タン
ク室とエンジン室とから建造される。これらの二つの部
分船体は一方の部分船体が他方の部分船体に対して揺首
しうるリンク装置によって連結される。本発明はそのよ
うなリンク装置および二つの小船体の揺首制御装置を提
供するものである。

【００１６】本発明の好ましい実施例は、組合わされる
被操舵船に対する、操舵船の回転の割合および範囲を制
御する多数の方法を提供する。第１に、二隻の船は操舵
船の船首と被操舵船の船尾において、操舵船が被操舵船
に対して揺首できないように連結される。この連結は、
中速および高速において操舵船の舵を仲介とした通常の
操舵を可能にし、抗力を減少する流線形を維持する。船
が減速するとき、この連結は引込められまたは解消さ
れ、操舵船が被操舵船に対し揺首可能になる。操舵船の
揺首の割合および範囲は、一連の金属製係止具、液圧ア
クチュエータ、ケーブル、索、キャプスタン、および他
のウインチ装置、または操舵船の回転速度または範囲を
制御するのに役立つ他の方法によって制御される。

【００１７】本発明の好ましい実施例において、装置は
船の両側に沿って対称的に設置された二つのリンクアー
ムを有する。これらのリンクアームは各リンクアームの
両端部においてピボット装置によって船に取付けられ
る。各リンクアームの一端は操舵船の船首部分に取付け
られ、一方リンク装置の他端は被操舵船の後部に取付け
られる。操舵船によって発生される推進力は、これらの
リンク装置を通して被操舵船に伝達される。

【００１８】この好ましい実施例の変形において、リン
クアームは、リンクアームと操舵船との連結点がリンク
アームと被操舵船の連結点の前方にあるように、取付け
られる。この実施例において、操舵船の推進力はリンク
アームに圧縮力よりむしろ張力を発生し、剛体でないリ
ンクアームの使用を可能にする。係留索はこの実施例に
おいてリンクアームとして使用しうる。

【００１９】本発明の別の好ましい実施例は、タグボー
トを操舵不能のバージまたは操舵不能のバージ群に連結
する一対のリンクアームを有する。リンクアームはバー
ジの運動方向に対して横方向に水平面内で旋回する。ま
たこの実施例はタグボートの揺首を作動または制御する
装置を備えている。さらに、タグボートをバージに、本
発明によって発生される付加的操舵効果が必要でないと
き、タグボートがバージに揺首できないように連結する
装置が設けられる。最後に、自在継手が別の軸線の周り
に自由な回転を許すためリンクアームの両端に設けるこ
ともできる。

【００２０】本発明のさらに別の実施例において、リン
ク装置は二隻の操舵不能の船を一緒に連結するため使用
される。本発明はリンク装置の位置決めおよび整合を、
船がジャックナイフ状態にならずに相対的に揺首するよ
うに、制御する。本発明は首動面内の相対運動が拘束さ
れるとき横方向曲げモーメントを最少にする本質的に安
定な連結装置を提供する。

【００２１】したがって、本発明は前記低速における低
い操縦性の問題を解決する。この改善は操舵船が揺首す
ることを可能にし、それにより操舵船の全表面積に基づ
く操舵効果を生ずる装置によって達成される。本発明の
操舵作用は、操舵船の船首が被操舵船に対して横方向に
移動することを許すことにより、いちじるしく増大す
る。この横方向移動は安定な操舵装置をもたらす。本発
明はまた二隻の操舵不能の船を相対的に揺首するように
連結する安定な装置および方法を提供する。本発明のこ
れらのおよび他の利点は図面および下記の説明からさら
によく分かるであろう。以下、本発明によるリンク装置
の例示的実施例を図示する、添付図面に基づいて、さら
に詳細に説明する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は一般に操舵船を被操舵船
に連結し、操舵船が被操舵船に対して揺首することを許
す一対のリンク装置を有する。好ましい実施例におい
て、被操舵船は操舵不能のバージまたはバージ群であ
り、操舵船は押送または牽引するタグボートとすること
ができるが、この技術に通じた人々には、同じリンク装
置が単一の海洋航行船舶の二つの部分船体を連結するの
に使用しうることが理解されよう。

【００２３】好ましい実施例の正面図が図１に示されて
いる。被操舵船１０は、リンク装置１４によって操舵船
１２に連結され、リンク装置は被操舵船ピボット継手１
８を介して被操舵船１０に、また被操舵船ピボット継手
２０を介して操舵船１２に連結されている。また図１に
は、船の組合わせを流線化することよって操舵船１２と
の連結点における抗力を減少するため、被操舵船１０に
連結された整流フラップ２２が示されている。操舵船の
舵２４は操舵船１２の船尾付近に設置され、被操舵船１
０に対する操舵船の揺首を開始するため使用される。

【００２４】図２は二隻の船の間の相対的揺首を防止す
るため、操舵船１２を被操舵船１０に連結する着脱可能
の装置を示している。図２に示された実施例において、
着脱可能の連結継手４０がこの役目を遂行するため使用
されている。継手４０は操舵船の船首２６に引込められ
るかまた別の方法で切離して、操舵船１２が被操舵船１
０に対して揺首できるようになっている。本発明の付加
的作用が必要ないときには、着脱可能の連結継手４０は
被操舵船の雌溝４２内に延在される。

【００２５】図３は図１に示された実施例の平面図であ
る。図示のリンクアーム１６、被操舵船のピボット継手
１８および操舵船のピボット継手２０は、被操舵船１０
を操舵船１２に連結している。リンクアーム１６は一方
または双方のピボット継手の周りに回動し、被操舵船１
０に対して揺首する。図３に示された実施例において、
被操舵船ピボット継手１８は整流フラップ２２上に設置
することができる。また図３は別の着脱可能の連結継手
４０を示し、連結継手は、連結４０が係合したとき、操
舵船１２が被操舵船１０に対して揺首することを防止す
る。

【００２６】図３は、各リンクアーム１６の軸線に沿っ
て延びる線の交点として画定された操舵船のピボット点
４４を示す。操舵船の舵２４が操舵船を旋回させるため
使用されるならば、生ずる揺首の方向は舵２４とピボッ
ト点との相対的位置に依存する。この関係を図７，図
８，図９および図１０の説明に基づいて一層詳しく説明
する。

【００２７】図４は液圧補助操舵装置を使用する本発明
の実施例を示す。図４に示されたリンク装置１４は、船
の両側に液圧シリンダ５０、往復作動ロッド５２、アク
チュエータピボット継手５４、回転作動ロッド５６、被
操舵船ピボット継手１８、操舵船ピボット継手２０およ
びリンクアーム１６を有する。図４に示された実施例に
おいて、液圧シリンダ５０は、アクチュエータピボット
継手５４を介して回転作動ロッド５６に連結された、往
復作動ロッド５２を伸縮する。そこで、液圧シリンダ５
０および往復作動ロッド５２は被操舵船ピボット継手１
８の周りの回転作動ロッド５６の回転運動を生ずる。回
転作動ロッド５６が被操舵船ピボット継手１８の周りに
回転するとき、リンクアーム１６は、回転作動ロッド５
６が被操舵船ピボット継手１８においてリンクアーム１
６に固定されているため回転する。したがって、被操舵
船ピボット継手１８の周りの回転作動ロッド５６の回転
は、前記点の周りのリンクアーム１６の対応する回転を
生ずる。

【００２８】本発明は、図４に示されたものと同じ液圧
作動装置を使用すると、操舵船の舵２４の使用なしで作
動することができる。そのような装置は制御された方法
で迅速な操舵の応答を生ずる。操舵船１２は被操舵船に
対して正確な量だけ揺首するように操作される。図４に
示された液圧作動装置は現在の技術を使用して完全に自
動化され、運転士が舵輪または他の普通に使用される操
舵装置を使用して操舵船全体の運動を実施することを可
能にし、それにより、被操舵船１０を同様に回転させ
る。この実施例は、操舵船に見慣れた作業環境を維持し
ながら、一層大きい操舵効果を生ずる利点を有する。

【００２９】図４に示された実施例において、操舵船ピ
ボット継手２０は整流フラップ２２の後端付近に設置さ
れている。したがって整流フラップ２２はリンクアーム
１６として作用し、被操舵船ピボット継手１８の周りに
回動する。さらに図４は、操舵船ピボット継手２０が操
舵船の長手方向に移動することを示している。そのよう
な装置は普通のものではないが、ピボット点を移動する
可能性を具備し、それにより本発明の操舵の可能性を変
化する。そのような操舵船ピボット継手２０は操舵船上
の軌道に沿って移動し、操舵船の側面に沿って転がり、
操舵船に沿って摺動するかまたは他の方法で操舵船の側
面に沿って移動する。図４に示された実施例は、そのよ
うな運動を可能にすることによって、操舵船の舵２４が
液圧作動装置を助けるため、または故障の際、その装置
と交換するため使用される装置を提供する。

【００３０】図５は操舵船を旋回するため外部機構を使
用する他の実施例を示す。この実施例において、係留索
６０およびウインチまたはキャプスタン６２は、操舵船
１２の船首を被操舵船１０の船尾に対して横に移動する
ため使用される。そのような運動は、本発明によるリン
ク装置１４と組合わせたとき、操舵船１２を被操舵船１
０に対して揺首させ、所望の効果を奏する。図５に示さ
れた右舷への揺首を発生するため、右舷係留索６１は取
付けられ、一方左舷係留索６３は外される。係留索を制
御するためウインチまたはキャプスタン６２を使用する
ことによって、迅速かつ安定した操舵効果を奏すること
ができる。

【００３１】また図５に示された実施例は、外部作動装
置なしでも作動することができる。操舵船の舵２４は操
舵船１２の所望の揺首を生ずるため使用することができ
る。操舵船１２が回動するとき、リンクアーム１６は被
操舵船ピボット継手１８の周りに回動せしめられる。そ
こで、図５に示されたように、操舵船の船首２６は被操
舵船６４に対して横に移動する。

【００３２】図６は本発明の実施例に基づいて操舵船１
２に許された広範囲の移動を説明する図である。図６
は、操舵船の揺首を制御するため操舵船の舵２４または
係留索６０のいずれかを使用する、図５に示されたもの
と同様の実施例を示す。この実施例においては、係留索
６０は操舵船１２の船尾にあるウインチまたはキャプス
タン６２まで延びている。また、係留索は単に運動範囲
または回転速度を制限するため使用され、操舵船の舵２
４は主回転速度を発生する。他の形式の移動制限機構
が、被操舵船ピボット継手１８の周りのリンクアーム１
６の回転範囲を制限するため、または被操舵船１０に対
する操舵船の揺首を制限するために設置される。さら
に、被操舵船の後方部分の構造は、操舵船が揺首する距
離を制御するために使用される。これは図５および図６
の実施例と図４に示された実施例を比較することによっ
て理解できる。図５および図６は、操舵船の広い回転範
囲を可能にする被操舵船の後方構造を示す。そのような
実施例は図４に示された実施例より一層大きい操舵効果
の発生を可能にし、その理由は操舵船の船首２６は被操
舵船６５の縦方向中心線から一層遠くまで移動しうるか
らである。

【００３３】旋回式整流フラップ６６を使用することも
図６に示されている。図示された実施例において、各整
流フラップの後方部分は蝶着されるか、または別の方法
で各整流フラップの前方の非旋回部分に連結される。こ
のピボット連結は、図６に示されたような被操舵船ピボ
ット継手１８である。他の実施例（たとえば図４に示さ
れた実施例）において、整流フラップの旋回部分もリン
クアーム１６のように作用する。図６は旋回整流フラッ
プは別のリンクアーム１６が使用されるとき利用される
ことを示している。

【００３４】図７，図８，図９および図１０は本発明の
異なった四つの実施例を示す。これらの実施例には、本
発明の種々の実施例の作用および安定性が示されてい
る。図面は、それぞれ操舵船１２とリンクアーム１６の
間の異なった連結構造を示している。本発明によって得
られる操舵能力は、被操舵船および操舵船の組合わされ
た重心の周りに加えられるトルクによって計量される。
すなわち下記のとおりである。 Ｓ＝Ａｃ＋Ｒｒ ここにＳはトルク、Ａは推進推力７２、ｃは重心７０か
ら推進推力７２までの腕の長さ、Ｒは舵に加わる力の横
方向成分７６、ｒは船の重心７０から舵２４までの距離
７８である。腕の長さ７４は下記のようにして計算され
る。 ｃ＝ｒ・ｔａｎ（ａ） ここにｒは距離７８、ａは被操舵船の中心線の周りの操
舵船の回転角度８０、である。

【００３５】通常のタグボートの舵の推進力の横方向成
分７６は、全推進推力の約２５％である。この値はある
タグボートの場合４０％にも達する。値を２５％とする
と、 Ｒ＝０．２５Ａ したがって、回転角度８０を２５°とすると、トルクは
下記のようになる。 Ｓ＝Ａｒ・ｔａｎ２５°＋（０．２５Ａ）ｒ＝０．７２
Ａｒ 同様に、回転角度８０を５°とすると、トルクは下記の
ようになる。 Ｓ＝Ａｒ・ｔａｎ５°＋（０．２５Ａ）ｒ＝０．３４Ａ
ｒ したがって、回転角度８０を２０°だけ増加するとその
結果、操縦効果はほぼ２倍になることが分かる。したが
って、大きい回転角度８０を発生する実施例は大きい操
縦性を発揮する。

【００３６】操舵船のピボット点４４は、各リンクアー
ム１６の軸線に沿って延びる線の交点である。操舵船１
２が被操舵船１０と一直線上にあると（揺首角度＝０
°）、ピボット点４４は操舵船ピボット継手２０の位置
を変更することによって変化する。ピボット点４４を適
切に位置決めすると、作動するため最少の操舵力しか必
要としない安定な操舵装置が得られる。操舵船１２が揺
首すると、動水力学的力がピボット点４４の周りに両方
向のトルクを発生する。ピボット点４４前方の操舵船表
面区域上を流れる水は、操舵船１２が旋回する方向のト
ルクを発生し、反対に、ピボット点４４後方の操舵船表
面区域上を流れる水は、操舵船の回転と反対方向のトル
クを発生する。ピボット点４４を適切に位置決めする
と、これらのトルクを平衡させることができる。そのよ
うな位置決めは図７から図１０に示されたように、操舵
船ピボット点２０を移動することによって達成される。

【００３７】リンク装置が図９に示すように位置決めさ
れるとき、ピボット点４４は操舵船１２の中心に位置す
る。この構造においてピボット点４４は、リンクアーム
１６の旋回により、操舵船１２が揺首する円弧に沿って
移動する。揺首角度が０°のピボット点は図９に示され
たように平衡しかつ向きの異なるトルクを発生するよう
に位置し、被操舵船に対する操舵船によるいかなる揺首
もピボット点４４を前方に移動することはない。そのよ
うな運動は、操舵船の舵２４（または他の操舵船揺首作
動装置）によって発生されたトルクに対抗する正味の流
れトルクを発生する。それは、ピボット点４４の前方の
操舵船表面積がその点の後方の操舵船表面積より小さい
からである。したがって、操舵船が揺首するとき、さら
に揺首させるためには一層大きい操舵力が必要になる。
この効果は本発明において本質的な効果で、その結果安
全なしかも安定した操舵装置が得られる。

【００３８】通常のタグボートおよびバージの組合せに
おいて、バージはタグボートと反対方向に旋回するが、
それはタグボートがバージの船尾を一方向に押してバー
ジの船首を反対方向に旋回させるからである。そのよう
な配置において、タグボートの左の舵を使用することは
タグボートを左舷に回転させ、バージの船尾を左舷に移
動させる。そのような運動はバージの船首を右舷に回転
させる。その結果正規の押送位置が得られる。

【００３９】図７に示す本発明の実施例には反対の場合
が示されている。すなわち、操舵船１２による左舵角は
被操舵船１０を左舷に旋回させる。図７に示す実施例に
おいて、タグボートの左舵によって発生された右舷方向
の力は、タグボートをピボット点４４の周りに時計方向
に回転させる。時計方向回転はタグボートを右舷に旋回
させ、被操舵船１０を左舷に向ける。この実施例におい
て、操舵船の応答は操舵船運転士に対して“後ろ向き”
に見える。しかしながら、タグボートおよびバージの組
合せを単一のユニットとして見るとき、図７に示された
形状は所望の対応を示す。船長またはパイロットは、左
舵で左舷に向けさせ、また右舵で右舷に向けさせること
に馴れている。図７に示された装置は、船長またはパイ
ロットが経験、本能および非常の際に重要なものとなり
得る利点に依存することを可能にする。この理由から、
図７に示された実施例は図９に示されかつ下記に詳細に
説明される実施例に対し好ましい。

【００４０】図８はピボット点４４を操舵船の舵から横
方向推力線７６上に位置決めすることにより、船の舵が
利かなくなるため、操舵船のいかなる回転も存在しない
ことを示している。操舵船のピボット点４４が船の舵と
同じ線上に設置されているため、操舵船の舵２４を図８
に示されたように左舷に向けることにより、いかなる回
転力も発生しない。図８に示された実施例においては、
いくつかの外部作動装置が操舵船を回転させるため必要
である。

【００４１】図９において、ピボット点４４は舵の横方
向推力線７６の前方にある。したがって、操舵船の舵２
４を左舷に旋回すると、パイロットが期待したように操
舵船１２の船首は左舷に旋回する。このとき操舵船の１
２の全長は舵として作用し、被操舵船の船首を左舷に向
け、被操舵船の船首を右舷に旋回させる。この実施例に
おいて、タグボートの応答はパイロットの期待したよう
なものであるが、被操舵船（たとえばバージ）はタグボ
ートの舵とは反対方向に旋回する。普通の押送タグボー
トおよびバージの組合せもこのような操舵の応答を生ず
るが、図７において発生する応答程には好ましくはな
い。タグボートおよびバージの組合せが期待されたよう
に応答するためには、単一ユニットと考えるのが好まし
い。図９の船長またはパイロットは彼自身の危機に対す
る彼の本能に依存する。

【００４２】図９に示された実施例の直観的でない応答
を防止するため、タグボートにおける内部制御および表
示を利用することができる。その様な制御は上記の効果
を損なうように作用し、船長の本能に従って実際の作業
を行わせる。タグボートの舵の実際の位置は船長からは
見ることができず、船長をして表示に異存せしめる。そ
のような表示および制御装置は、タグボートが、タグボ
ートおよびバージの組合せの本能的操縦に対して位置決
めされるものである。

【００４３】図８および図９は、相俟って、種々の速度
における作動に適合する別の実施例を示している。前記
のように、船の舵は通常中速および高速において適切な
操縦効果を奏する。ピボット点４４を舵の横方向推力線
７６上に位置決めすることは、図８に示されたように、
船の舵２４の使用による操縦船１２のいかなる揺首も生
じない。低速航行中、図９に示されたものと同じ構造が
操縦性を改善するため使用される。機構８２を取付ける
可動操縦船ピボット継手を使用することによって、本発
明は図８の実施例から図９の実施例に移行することがで
き、それにより高速運転および低速運転の双方に適合す
る。高速運転において、機構８２はピボット点４４が、
図８に示されたように、舵の横方向力の線７６に沿って
設置される。船が減速するとき、機構８２は図９に示さ
れたように本発明の揺首効果を奏するため前方に動かさ
れる。

【００４４】図１０は操縦船ピボット継手２０が被操縦
船ピボット継手１８の前方に設置された実施例を示して
いる。この実施例において、操縦船１２は被操縦船１０
を牽引する。さらに、この実施例において、ピボット点
４４は、前記各図面における場合より操縦船の舵の横方
向推力線７６から遠くに設置される。そのような配置
は、正味流れトルクがその揺首に対抗するので、一定の
操縦船揺首を維持するため一層多くの動力を必要とす
る。また、そのような実施例において被操縦船１０に必
要な構造は、操縦船の回転に制限を加え、それにより実
施例の操縦効果を制限する。

【００４５】図１１は、本発明によって発生した操縦性
の相対的改善を表示している。最外端の円形径路９０は
通常の海洋航行船舶の通常の旋回パターンである。つぎ
の小さな円形径路９２は、ほぼ図４に示されたような、
比較的小さい揺首角度を利用する実施例による、本発明
の改善された操縦性を示す。旋回径路９４はほぼ図５お
よび図６に示されたような、比較的大きい揺首角度およ
び外部作動装置を備えた本発明を使用する船の相対的作
動を示す。符号９６で示された径路は、径路９４を通る
船と同じ揺首角度を備えているが、外部作動装置のな
い、本発明を使用する径路である。径路９４および９６
の半径は同じであるが、径路９４においては外部作動装
置によって旋回が一層迅速に開始される。したがって、
外部作動装置を使用すると旋回（前進）中の運動の以前
の径路に沿う船の運動は縮小する。過度の前進は望まし
くない特性であり、本発明の使用によって最少にするこ
とができる。

【００４６】図１２は、分離可能な操縦船パイロット継
手１００を使用する本発明の実施例を示す。分離可能な
操縦船パイロット継手１００を使用することの利点は、
図１３に示され、図１３はそのような実施例によって可
能ないちじるしく増大した操縦船の揺首を示している。
この実施例は一層高度の容量制御機構を必要とするが、
操縦効果をかなり増大する。

【００４７】図１４の（Ａ）および（Ｂ）は、非剛体リ
ンクアーム１０２を利用する本発明の実施例を示す。こ
の実施例において、操縦船１２は被操縦船１０を牽引す
る（Ａ）。この実施例におけるリンクアームは圧縮より
もむしろ張力をうけるため、剛性部材である必要はな
い。図１４（Ａ）に示された実施例も分離可能な操縦船
パイロット継手１００を利用し、継手１００は操縦船１
２が後方に移動し、ついで非剛体リンクアーム１０２を
再度連結し、そこで操縦船１２は船尾方向に航行する
（Ｂ）。この実施例は、低価格で、簡単な、非剛体リン
クアーム１０２を使用しうることにより、経費および複
雑さの程度を低下する。例示として、船の索はこの実施
例において、索の輪をクリート（索留め）またはピボッ
ト継手として作用する他の装置の周りに引掛けて、リン
クアームとして使用することができる。

【００４８】図１５は、ピボット点４４が被操縦船の重
心７０の前方に設置された実施例を示している。この実
施例はリンク装置１４を、索がリンクアーム１６の軸線
に沿って延び、重心７０の前方において交差するよう
に、位置決めすることによって達成される。そのように
構成された場合、タグボートおよびバージの組合せは安
定であるが、操縦することは困難である。この結果は図
１６を参照してもっともよく説明することができる。

【００４９】図１６の概念的図面はピボット点４４を被
操縦船１０の前端に向かって移動する方法の一つを示
す。図１６において、長いブーム１２０が操縦船１２か
ら被操縦船１０の前端上方の点に向かって延びている。
リンク装置１４はブーム１２０を被操縦船１０に連結す
る。この装置は被操縦船１０がブーム１２０および操縦
船１２に対して揺首することを許している。ピボット点
４４はリンク装置１４と被操縦船１０との間の連結点に
設置される。操縦船１２はピボット点４４において被操
縦船１０を“牽引”する。ピボット点４４が重心７０の
前方にあるとき、この配置は安定であり、すなわち、被
操縦船１０はブーム１２０および操縦船１２と同じ方向
に旋回する。しかしながら、リンク装置１４が被操縦船
１０の船尾に連結されるならば、被操縦船の船首よりむ
しろ船尾がブーム１２０および操縦船１２とともに回転
するため、不安定な結果を生ずる。

【００５０】ピボット点は、先行船が後続船に対して揺
首することを許す索により牽引される点として理解する
ことができる。図１７は、先行船（すなわち被操縦船１
０）が牽引方向に旋回する、図１６の安定な構造を示し
ている。図１８においては、先行船（すなわち被操縦船
１０）の船尾が牽引されるため、上記と反対のことが起
こる。そのような構造は図１９に示すように方向が逆転
するまで先行船を回転させる。

【００５１】図２０は、二隻の操縦不能船が連結された
とき、先行船１３０の重心７０の後方にピボット点４４
を設置することから生ずる危険を示している。揺首力１
２８が先行船１３０に加えられるとき、該船は後続船１
３２に対して回転を始める。しかしながら、先行船１３
０がその船尾において“牽引”されるため、二隻の船舶
は図２０に示すように“ジャックナイフ”状態となる。
安定な多段連結バージが図２１に示されている。ピボッ
ト点４４が先行船の重心前方に、先行船１３０が揺首力
１２８によって、その船首から“牽引”されるように設
置されている。この構造において、二隻の操縦不能の船
は整合したままであり、それにより破局的“ジャックナ
イフ”状態を回避する。

【００５２】図２２はこれらの原理の実際的応用を示し
ている。この実施例において、リンク装置１４は二隻の
操縦不能の船をそれらが相対的に揺首しうるように連結
するため使用される。リンク装置１４は、ピボット点４
４が先行船の重心７０のかなり前方にくるように、構成
されている。操縦船１２が後続船１３２を旋回させると
き、先行船１３０はピボット点４４において同じ方向に
“牽引”される。ピボット点４４を図２２に示すように
位置決めすることにより、先行船１３０は後続船１３２
とともに旋回する。このようにして、一隻の操縦船１２
は多数の連結された操縦不能の船を安全に制御すること
ができる。操縦不能の船は、相対的揺首を許すリンク装
置１４を利用して、従来の連結における横方向曲げモー
メントを減少するかまたは除去することができる。

【００５３】図２２のリンク装置１４は張力または圧縮
力をうける。図２２に示されたように、装置１４は張力
をうけ、すなわち、後続船のリンク装置ピボット継手１
３４は先行船リンク装置ピボット継手１３６の前方に設
置される。この位置決めが逆転されるならば、リンク装
置１４は圧縮される。力の型、すなわち張力または圧縮
力は、先行船および後続船の設計の特徴に関連する。本
発明はいずれの構成も採用することができる。

【００５４】これらの図面は本発明の重要な原理を表示
するもので、後続船が先行船に対して揺首角度を維持し
ようとするならば、ピボット点は先行船の重心後方に設
置されなければならない。この結果は操縦船と被操縦船
の連結点において好ましいものである。この状態におい
て、ピボット点を図１５に示されたように、遥かに前方
に設置することは操縦船に揺首角度を維持することを困
難にし、それにより本発明によって得られる改善された
操縦性を利用することを困難にする。一方、二隻の操縦
不能の船が本発明を利用して連結されるとき、“ジャッ
クナイフ”状態を回避するため、ピボット点は先行船の
重心の前方に設置すべきである。同じまたは同様の機械
的装置を両方の場合に使用しうるが、装置は異なった位
置に設置される。

【００５５】本発明の変形および別の実施例が、上記の
説明に基づいてこの技術に通じた人々には明らかであろ
う。したがって、上記の説明は単なる説明のためのもの
であって、この技術に通じた人々に本発明を実施する方
法を教示するためのものに過ぎない。図示されかつ説明
された本発明の形式は、現在好ましいとされる実施例と
考えるべきである。部品の構造、大きさおよび配置にお
いて種々の変更をなしうるものである。たとえば、同様
の要素または材料が、図示されかつ説明されたものと置
換しうるものであり、本発明のある種の特徴が他の特徴
の使用と無関係に利用することができ、本発明に関する
上記説明を理解した後、この技術に通じた人々に明らか
であろう。

【００５６】

【発明の効果】本発明は、二隻の船を少なくとも二つの
リンクアームによって、一方の船が他方の船に対して揺
首しうるように連結することにより、とくに低速航行に
おける安定性および操縦性をいちじるしく改善した、連
結装置を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】操縦船および被操縦船に取付けられたリンク装
置を示す、本発明の実施例の側面図。

【図２】揺首を防止するため操縦船の船首を被操縦船の
船尾に連結する一方法を示す、平面図。

【図３】被操縦船を操縦船に連結するリンク装置を示
す、本発明の一実施例の平面図。

【図４】本発明の操縦船を作動するため使用される液圧
シリンダを示す、本発明の一実施例の平面図。

【図５】本発明による操縦機構を作動または制御するた
め剛体リンクアームおよび係留索を使用する、本発明の
一実施例の平面図。

【図６】図３に示された実施例の、本発明によって許さ
れる移動範囲を示す平面図。

【図７】リンクアームを操縦船に取付ける構造を備え
た、本発明の一実施例の平面図。

【図８】リンクアームを操縦船に取付ける図７とは異な
る構造を備えた、操縦船の舵が無効になる、本発明の一
実施例の平面図。

【図９】リンクアームを操縦船に取付ける図７及び図８
とは異なる構造を備えた、とくに低速航行用の、本発明
による一実施例の平面図。

【図１０】リンクアームを操縦船に取付ける図７，図
８，図９とは異なる構造を備えた、本発明の一実施例の
平面図。

【図１１】本発明によって得られる改善された操縦性を
示す説明図。

【図１２】リンクアームと操縦船との間の分離可能な連
結を示す、本発明の一実施例の平面図。

【図１３】図１２に示された実施例によって許された相
対的揺首の範囲を示す、同図に示された実施例の平面
図。

【図１４】（Ａ），（Ｂ）は、非剛体リンクアームを使
用した、相対的位置が異なる、二隻の連結された船を示
す本発明の一実施例の図。

【図１５】本発明の別の実施例の平面図。

【図１６】本発明の作用の原理を示す、概念図。

【図１７】ピボット点が船の前方部分にあるときの、本
発明の作用原理を示す図。

【図１８】ピボット点が船の後方部分にあるときの、本
発明の作用原理を示す図。

【図１９】ピボット点を船舶の船尾に設置することによ
って生ずる船の応答を示す図。

【図２０】（Ａ），（Ｂ）は、連結された二隻の船の、
それぞれ、正常な状態および“ジャックナイフ”状態を
示す平面図。

【図２１】（Ａ），（Ｂ）は、連結された二隻の操縦不
能の船の応答を示す、平面図。

【図２２】本発明を応用した装置を示す平面図および側
面図。

【符号の説明】

１０ 操縦船 １２ 被操縦船 １４ リンク装置 １６ リンクアーム １８ 被操縦船ピボット継手 ２０ 被操縦船ピボット継手 ２２ 整流フラップ ２４ 舵 ２６ 船首 ４０ 連結継手 ４２ 雌溝 ４４ ピボット点 ５０ 液圧シリンダ ５２ 往復作動ロッド ５４ アクチュエータピボット継手 ５６ 回転作動ロッド ６０ 係留索 ６１ 係留索 ６２ ウインチまたはキャプスタン ６３ 係留索 ６４ 中心線 ６５ 被操縦船 ６６ 整流フラップ ７０ 重心 ７６ 横方向推力線 ８２ ピボット継手取付け機構 １００ 分離可能なパイロット継手 １０２ 非剛体リンクアーム １２０ ブーム １３０ 先行船 １３２ 後続船 １３４ ピボット点 １３６ ピボット点

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の船を第２の船に、第２の船の船首
   が第１の船の船尾に対して横方向に移動可能で、第１の
   船に対して第２の船が揺首するように、連結する装置に
   おいて、 第１の船にまた第２の船に連結された、少なくとも二つ
   のリンクアームと、 第２の船が第１の船に対して揺首しうるように、リンク
   アームと第１の船との間およびリンクアームと第２の船
   との間の各連結点に設置されたピボット継手と、 第２の船を第１の船に対して選択的に揺首させる装置と
   を有する、第１の船と第２の船とを連結する装置。
2. 【請求項２】 選択的に係合しうる継手が係合したとき
   に、第２の船が第１の船に対して選択的に揺首すること
   を阻止されるように、第１の船と第２の船との間を選択
   的に係合しうる継手をさらに有する、請求項１に記載の
   第１の船を第２の船に連結する装置。
3. 【請求項３】 第２の船の船首を部分的に包囲するよう
   に、第１の船の船尾に回動可能に連結された整流フラッ
   プをさらに有する、請求項１に記載の第１の船を第２の
   船に連結する装置。
4. 【請求項４】 整流フラップおよびリンクアームが一体
   構造である、請求項３に記載の第１の船を第２の船に連
   結する装置。
5. 【請求項５】 第２の船を第１の船に対して選択的に揺
   首させる装置がウインチを有する、請求項１に記載の第
   １の船を第２の船に連結する装置。
6. 【請求項６】 第２の船を第１の船に対して選択的に揺
   首させる装置が、少なくとも一つのリンクアームをピボ
   ット継手の周りに選択的に回転させるアクチュエータお
   よび制御装置を有する、請求項１に記載の第１の船を第
   ２の船に連結する装置。
7. 【請求項７】 アクチュエータおよび制御装置が少なく
   とも一つの液圧シリンダおよびピストンを有する、請求
   項６に記載の第１の船を第２の船に連結する装置。
8. 【請求項８】 第２の船を第１の船に対して選択的に揺
   首させる装置が第２の船に取付けられた舵を有する、請
   求項１に記載の第１の船を第２の船に連結する装置。
9. 【請求項９】 リンクアームと第２の船との間の連結点
   に設置されたピボット継手が、前記ピボット継手を第２
   の船の船腹に沿って縦方向に選択的に位置決めする装置
   をさらに有する、請求項１に記載の第１の船を第２の船
   に連結する装置。
10. 【請求項１０】 リンクアームと第２の船との間の連結
    点に設置されたピボット継手が、リンクアームを第２の
    船から選択的に分離する装置を有する、請求項１に記載
    の第１の船を第２の船に連結する装置。
11. 【請求項１１】 リンクアームと第２の船との間の連結
    点に設置されたピボット継手が、リンクアームと第１の
    船との間の連結点の前方に設置された、請求項１に記載
    の第１の船を第２の船に連結する装置。
12. 【請求項１２】 リンクアームが剛体でない、請求項１
    １に記載の第１の船を第２の船に連結する装置。
13. 【請求項１３】 第２の船が操舵制御装置を有し、第２
    の船を第１の船に対して選択的に揺首させる装置が、第
    ２の船の操舵制御装置の選択的揺首装置を作動させるよ
    うに、第２の船の操舵制御装置を制御する自動制御装置
    を有する、請求項１に記載の第１の船を第２の船に連結
    する装置。
14. 【請求項１４】 第２の船が、第１および第２の船を本
    質的に単一ユニットとして操舵するのを容易にするた
    め、内部制御装置および表示装置を有する、請求項１に
    記載の第１の船を第２の船に連結する装置。
15. 【請求項１５】 第１および第２の船は単一の船の各部
    分である、請求項１に記載の第１の船を第２の船に連結
    する装置。
16. 【請求項１６】 先行船と後続船とを連結する装置にお
    いて、該装置が、 先行船および後続船を連結する少なくとも二つのリンク
    アームと、 先行船および後続船が相対的に揺首しうるように、リン
    クアームと先行船との間およびリンクアームと後続船と
    の間の各連結点におけるピボット継手と、 先行船が揺首平面内において回転しうるピボット点とを
    有する、先行船と後続船とを連結する装置。
17. 【請求項１７】 ピボット点が少なくとも二つのリンク
    アームの軸線に沿って延びる線の交点として画定され
    る、請求項１６に記載の先行船と後続船とを連結する装
    置。
18. 【請求項１８】 ピボット点は先行船の重心の前方に設
    置される、請求項１７に記載の、先行船と後続船とを連
    結する装置。
19. 【請求項１９】 先行船および後続船は操舵不能船であ
    る、請求項１６に記載の先行船と後続船とを連結する装
    置。
20. 【請求項２０】 先行船および後続船は操舵不能なバー
    ジである、請求項１６に記載の先行の船と後続の船とを
    連結する装置。
21. 【請求項２１】 第１の船の低速操縦性を改善する方法
    において、該方法が、 前記第２の船を第１の船にピボット連結すること、 第２の船を第１の船に対して揺首させることを含む、第
    １の船の低速操作性を改善する方法。
22. 【請求項２２】 第２の船を第１の船にピボット連結す
    ることが、一対のリンクアームを設けること、および各
    リンクアームを第１の船にまた第２の船にピボット連結
    することをさらに含む、請求項２１に記載の第１の船の
    低速操縦性を改善する方法。
23. 【請求項２３】 第２の船を揺首させることが、第２の
    船の船首を第１の船の船尾に対して横方向に移動させる
    ことを含む、請求項２２に記載の第１の船の低速操縦性
    を改善する方法。
24. 【請求項２４】 第２の船を揺首させることが、第２の
    船を操舵することを含む、請求項２２に記載の第１の船
    の低速操縦性を改善する方法。
25. 【請求項２５】 第２の船を揺首させることがリンクア
    ームの一つを分離することを含む、請求項２２に記載の
    第１の船の低速操縦性を改善する方法。
26. 【請求項２６】 二隻の操舵不能の船を連結する方法に
    おいて、該方法が、 少なくとも二つのリンク装置を先行する操舵不能の船に
    また後続する操舵不能の船に、船が相対的に揺首するよ
    うに、連結すること、および先行船の重心点の前方の点
    の周りに揺首するように、リンク装置を位置決めするこ
    とを含む二隻の操舵不能の船を連結する方法。