JPS5843894A - ウィングセイルアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ウィングセイルクラフトに関し、特にウィ
ングセイルの取付け、構造およびバランシングに関する
。

エアクラフトの翼におけるのと同様に帆があ、る程度の
剛性のある翼部として形成されるいわゆるウィングセイ
ルを有して、クラフト、代表的には船舶を建造すること
が知られている。そのような装置においては、通常船舶
上でほぼ垂直な旋回軸線のまわりに帆を取・付けている
。この旋回軸線は、通常単一の低位置の輪受を構成し、
その輪受のまわりをウィングセイルが風に対して帆のト
リム角度貴調節するために１転する。

□１ 自動制御で回転されるか、または尾部がトリムト１ されるかのいずれのウィングセイルにおいても、必要と
されるトリミングワークを最小限にすることが望ましい
。このために、トリム軸受の軸線は、通常狭いゾーンを
通過するように調整され、そのゾーンでは帆の圧力の中
心が正亨な動作範囲内に認められる。しかしながら、最
大上反りのおよび高推力の部所に対しては、このゾーン
は先端から約３５％下が５て位置し、一方対称形部所に
おいてすらもそれは先端か゛ら約２５％下がったところ
にある。その垂直な位置は直線的な設計のウィングセイ
ルに対してはほぼ半分の高さにあり、一方単純な幾何学
的構造は普通、円錐形または長“円形のウィングセイル
に対してはゾーンを垂直に位置させるのに用いられる。

　　　　　。

ウィングセイルの最も強度の強い部分、すなわち垂直な
軸受アセンブリとつがいとなるのに最・適な部分は、通
常先端部であり、それは全調弦のおそらく先端部の２０
％のみを占める。

２個の要素を有するウィングセイル、の場合、通常先端
要素はかなり強度の強い部材であると推定される。

多くのウィングセイル推進装置は、動作開始角度の最適
な＠御が達成されるのを可能にするために、垂直なまた
はほぼ垂直な回転軸線のまわりを注意深く釣り合わされ
ることを必要とする。

複合ウィングセイルにおいては、蝶番止めされまたは他
の手段で連結された２個またはそれ以上の要素から構成
され、３種類の別個の形態が得られる。すなわち、対称
形でかつすべてが整列した形態と、左舷針路航海用の上
そりの形態と、そして右、舷針路航海用の上そりの形態
である。

そのような帆装置は、帆桁上に取付けられがっ前帆の先
端に旋回可能に取付けられる部材によって垂直なまたは
ほぼ垂直な軸線のまわりで釣り合わされる。

ウィングセイルの実際の構成においては、または複合要
素のウィングセイルの種々の要素の実際５の構成におい
ては、重量および強度が非常に膳要なものとなる。それ
ゆえに、この発明はまた、ウィングセイルの実際の構成
および複合要素のウィングセイルを作り上げる。要素の
実際の構成にも関連するものである。

かなり強度のある領域（代表的にはその先端部）を有す
る対称形の単一要素の設計のウィングセイルにおける、
または２個またはそれ以上の要素を有しかつそのうちの
１−の要素はかなり強度のある領域を含むウィングセイ
ルにおけるこの発明の１つの局面によれば、軸受軸線は
圧力ゾーンの中心を通過するように調整され、そしてク
ラフトにウィングセイルを取付けている軸受アセンブリ
上に直接かなり強度のある領域を運ぶようにつ、イング
セイルの形状および／′または形態および／または傾斜
角度が選ばれる。したがって、帆はその最人強隘のある
箇所で軸受アセンブリ外取付けられる。

この発明のこの局面を用いるならば、ウィングセイルに
対する強くてしかも確実な取付けが保証される。

この発明の他の局面によれば、平衡部材がウィングセイ
ルアセンブリへ取付けられる帆桁上に設置１ けられるというウィングセイル推進クラフトにおいて、
平衡部材をほぼ水平な山内に配置するために平衡部材の
対向する両−面上に作用する位置決め手段が設けられる
。

位置決め手段は、１対のワイヤ支索、プッシュプルロッ
ドを用いている機械的リンク仕掛け、または伸圧手段な
どを備え、最終的な釣り合い伎習は、固定されたもしく
は手動で調節可能な比率システムによっであるいは計算
したリンクを含むサーボループによって確保される。コ
ンピュータが統合されている場合、サーボループには、
航海条件およびクラフトに関する情報が与えられ、それ
によってコンピュータが最適な釣り合いの位置を、計算
するのを可能にする。

この発明のさらに他の局面によれば、翼において、特に
帆柱と、調部を規定しかつ空気の流れの方向に広く位置
する肋材とを使用する従来の態様において構成される風
力推進船舶用ウィングセイルにおいて、肋□材は成形さ
れたガラス強化プラスチック材料（ＧＲＰ）から構成さ
れる。

、″。

好ましくは、ｉ肋材は少なくとも１個の横７ランジを含
み、その横７ランジはその長さの一部を越えて曲材の残
余部分に対して９０°以上となる角度を有し、それによ
って型から肋材を取出すのを容賜にし、そして曲材の角
度および前記部分は、７ランジ角度がその協力するもの
である帆の端の傾斜角度に対応するように運ばれる。

好ましくは、７ランジ角度は９０１′まで減じられ、そ
こではそれは帆柱などへ取付けられるものである。

この発明は図面を参照して例示的手段によって今記述さ
れる。

ｌ１１１図は軸線りのまわりを回転するように軸受アセ
ンブリＣに旋回可能に取付けられたウィング・セイルＢ
を有する帆走クラフトＡを示す。

第２ａ１１において、２個のウィングセイルアセンブリ
は重ね合わされて示されており、両者は同じ圧ノｊゾー
ンの中心２を有している。図においては、一方のウィン
グセイルアセンブリ１は単純な艮り形として一点鎖線で
示され、そして他方のウィングセイルアセンブリは平行
四辺形として実線で示される。２個のセイルアセンブリ
は同一の＾さ、面積および圧力位置の中心を有している
。

クロスハツチングで示される強固な先端部材３は過圧な
前進角度の選択によって調整され、したがつＣｉの下方
端は軸受／センブリ４の位置の上に正確に配置される。

一方、軸受４の軸線５は依然どし°ＣＣシカゾーン中−
心２を通過する。強固な先端部材には、シャフトもしく
は軸受アセンブリの他の回転要素とつがいとなるように
７ランジもしくは他の装置が設けられる。

複合エレメントの設計のウィングセイルにおいては、肩
部の第２番目のまたは他の要素が強固な帆柱部材を含む
のが好ましい。第３図はそのようなウィングセイルの形
態の２重要素を示す。ここｈでは、前方Ｍ素１ａがヒン
ジアセンブリ３ａによ）で主たる強度を有する後方！Ｉ
素２ａに蝶番止めされる。この複合−センブリの圧力ゾ
ーンの中心は参照番″号４ａにあり、そして前述したよ
うにトリミングワークを最小限にするために、軸受６ａ
のほぼ垂直な軸線５ａがこのゾーンを通過するように調
整される。

この場合、ウィングセイルの主たる強度を有する部材は
、クロスハツチングで示される後方ｌｌｌ２ａの先端７
ａぐある。これは今、全体の７センブリを示されるよう
に船尾に向かって傾斜させることによって、その下方端
が軸受アセンブリと強固にかつ確実につがいとなる最良
の関係となるよ゛うに調整される。

設計は以下のようになされる。ずなわち、まず直線管な
設計をも−）（始まり、圧力ゾーンの中心を軸受軸線上
に位置させ、そしてそれから艮り形を同一の高さおよび
面積の平行四辺形でＩｌｌ換える。

この場合この平行四辺形の角度は主要な帆柱の土台を軸
受上に都合良く配置させるものである。

この発明のこの局面は平行（・シかも一定の真値の゛つ
、イングセイルを参照して簡単に記述されたが、イれに
とられれることなく、円錐状のまたは曲線状の外形のウ
ィングセイルにも応用可能である。

、１ 第４図ないし第６図はツインセクレヨンの帆装置１ 置を示し、そこでは参照番号１１か前帆であり、参照番
号１２が後帆である。後帆１２は軸輪１３に沿って前帆
１１に蝶番止めされている。全体の帆ＩＡｗは、この場
合、要素１１を通過しかつ垂直なも′シフはほば垂直な
軸線１４で船艷に取付けられる。帆は軸線１４のまわり
を風に対してトリ、ムする。

すべてが整列している場合には、帆装置は、旋回点１７
で前帆１１の先端に回動可能に取付けられた帆桁１６上
に設けられる部材１５によって軸線１４のまわりで釣り
合わされている。

左舷針路航海の場合、第５図に示１されるように、新た
な均衡は、釣り合いが再び保たれるまでウェイト１５を
時計方向に回転して移動させることによって達成される
。

第６図は反対の針路航海の場合を示す。

この発明の第２の局面に従って、はぼ水平な面内にある
釣り合いウェイトの位置は、第７図に示されるように、
１対のワイヤ支索によって達成される。　　　　　　、
、。

この目的のために、２個のひれｉａ、１９を有する流線
形の構造物が帆装置の前帆１１の土台へ　−強固に固定
される。１対のプーリ２０．２１、がひれによって支え
られ、このプーリのまわりにはワイｒ２３および２４が
巻掛けられる。ワイヤは耳２５および２６で後帆１２へ
接続され、かつ耳２７および２８で平衡おもり帆桁へ接
続される。ワイヤのばね要素２９および３０はワイヤの
引張りを維持する。点線２２は充分に片寄った後帆１・
２を示す。

後帆１２が前帆１１に対して反りを生み出すために移動
するとき、すなわち平面図において時計方向に回転する
とき、ワイヤ２３は平衡を保つために平衡おもりを適正
な位置へ引張る。この場合、ワイヤ２４は引張りを維持
する。反対の動作は反時計方向の１転を生じさせる。

第８図は耳２５および２６の変形例を示す。参照番号３
１および３２で示される変形された耳には溝が設けられ
、それによって平衡効果の微ａｍを可能にする。

いくつかのウィングセイルの設計におし）ては、後帆１
２は旋回軸１４によって船舶上に取付けられ、そして前
帆１１はそのとき後帆１２にヒンジ止めされる。第９図
はそのような場合を示す。ここでは、端板構造物３３が
、第７図の構造物１８および１９と同様なＷＡｌｐで広
く平衡おもり帆桁旋回軸１７を支える。

前帆１１と後帆１２との閣の旋回軸１３はまた端板構造
物３３上に取付けられることができるが、曲げモーメン
トの関係上、最も好ましくは別のヒンジ７−ム３４上に
取付けられ、前帆１１０−一溝を通じて作用する。ワイ
〜ヤ３５および３６は今その一端が耳２７および２８で
平衡おもり帆桁へ接続され、そしてその他端が前帆１１
上の閤整耳３１および３２へ接続される。ワイヤは平衡
を保つために平衡おもりの位置を調整する。　　−参照
番号２３．２４．３５および３６のような張りワイヤが
図示されているが、平衡おもりの広範囲にわたる水平移
動の同一の動作はプッシュプルロッド青用いるリンク仕
掛けによって、または油圧もしくは他の手段によっても
達成され、そこでは適正な最終的な平衡が固定されるか
もしくは手動で調節可能な比重システムによっであるい
はコンピュータリンクを統合するサーボループによって
確保される。

第１０図はこの発明の第３の局面によって１論まれる簡
単な成形品の形状を示し、このオープントレイの形状に
おいてはトレイの両側面３９および４０が肋材の７ラン
ジを形成する。単純な１個の型から容易に取出すために
、そのような成形品は好ましくは第１１ｆｆ！Ｉに示さ
れるように０９以上の抜き角度を有して用意される。そ
のような角度は肩部の外板と肋材との固定を困難なもの
とする。

しかしながら、もし翼が第１２図および第１３図に示さ
れるように平行四辺形の形状であるならば、抜き角度は
有効に利用される。

第１４図は第１２図において示されるような傾斜した前
方の帆要素を通過する中心線部分であり、そこでは前方
端部材４１．主帆柱４２および後方端部材４３が典型的
な前方端肋材４４および典型的な後方端肋材４５によ・
讐゛□接続される。

これは前進用の図であるから、前方端肋材４４は上方に
向かってフランジに取付けられ、−万機り端肋材４５は
下方に向かって７ランジに取付けられているということ
が認メられる。型の抜き角度は前方端および後方端の所
望の前方傾斜角度と等しくされるが、各肋材の７ランジ
が主帆柱４２のすぐ近くにあるウェブに対して９０６と
なるように次第に零に減じられる。

このように各肋材に沿って抜き角度を変化させることに
よって、曲材フランジは一般的に外板への付着を容易に
するために外板と同一の平面となり、一方便および成形
技術は簡単で確実なものとなる。

次に、第１３図に示され番ように後方に傾斜したウィン
グセイルの場合、前方端肋材要素は下方に向かって７ラ
ンジに取付けられ、後方端肋材は上方に向かって７ラン
ジに取付けられる。

複合！！東の真の場合、そこでは各要素がそれ自身広範
囲にわたる調部形状と主帆柱とを有してい・・１す るが、肋材は、それがあたかも一体となった翼であるか
のように、個々の要素において上述されたように取付け
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はウィングセイルクラフトを示す。 第２図および第３図はこの発明の第１の局面を具体化し
たウィングセイルの構成を示す。 第４図ないし第６図は興なった３種類の形態におけるツ
イン要素帆装置を示す。 第７図および第８図は帆装置に応用されるこの発明の第
２の局面に従った位置決め手段を示す。 第９図は帆装置に応用されるこの発明のこの局面を示し
、前帆が後帆にヒンジ止めされている。 第１０図はオープントレイの斜視図を示し、その両側面
はウィングセイル用の肋材の７ランジを形成する。 第１１図は第１０図の肋材の側面の詳細である。 第１２図および第１３図はこの発明の第３の局面を採用
している平行四辺形の宵を示す。 第１４図はこの発明のこの局面を採用している１ＩＯｈ
に傾斜した帆要素の中心線を示す。 図において、Ａは帆走クラフト、Ｂはウィングセイル、
Ｃは軸受アセンブリ、Ｄは軸線、１はウィングセイルア
センブリ、１ａは前方要素、２は圧力ゾーンの中心、２
ａは後方要素、３は前方端部材、３ａはヒンジ゛アセン
ブリ、４は軸受アセンブリ、４ａ＆を圧力ゾーンの中心
、５は軸線、５ａは軸線、６ａは軸受、７ａは前方端、
１１は前帆、１２は後帆、１３は軸線、１４は軸線、１
５は平衡部材、１６は帆桁、１７は旋回軸、１８および
１９はひれ、２０および２１′はプーリ、２３および２
４はワイヤ、２５．２６．２７および２８は耳、２９お
よび３０はばね要素、３１および３２は耳、３３は端板
構造物、３４はヒンジアーム、３５および３６はワイヤ
、３９および４０はトレイの側面、４１は前方端部材、
４２は主帆柱、４３は後方端部材、４４は前方端肋材、
４５は後方端肋材を示す。 特許出願人　ウォーカー・ウィングセイル・システムズ
・リミテッド 代　　理　　人　　弁理士　　深　　見　　久　　部（
ばか２名） 図面の浄書（内容に変可なし） 特開昭５８−　４３８９４＜６＞ 手続補正書（方式） 昭和５７年１０月８′日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許顧第　１４５３９’７　　号２、発明の
名称 ウイングセイルク゛ラフトおよびウィングセイル３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　イギリス、ロンドン　　　　　゛グロセスタ
ー・ブレイス、１０９ 名　称　　ウォーカー・ウィングセイル・システムズ・
リミテッド代表者　　ジョン・グラハム・ウォーカー４
、代理人 住　所　大阪市宅区天神橋２丁目３醤９＠　八千代第一
ピル自発補正 ６、補正の対象 図面 ７、補正の内容 部層で膳いた図面を別紙のとおり。なお、′内容につい
ての変更はない。 以上 ２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　かなり強度のある領域（典型的にはその前方端
   ）を有しくあるいは２個ま、たはそれ以上の要素を有す
   るウィングセイルにおいては、要素のうちの１個がかな
   り強度のある一城を含む）′、かつ帆または杭要素の旋
   回軸を１定する軸受によって帆の底部でクラフトに取□
   付けられるように配置される対称形の単一要素の設計の
   ウィングセイルであって、 帆アセンブリの旋回軸は圧力ゾーンの中心を′通過する
   ように配置され、かつ帆または杭要素が軸受に取付けら
   れるべき箇所でかなり強度のある□領域の少なくとも一
   部分によって交差されるように配置されるものであり、
   それによって帆または杭要素は゛最大一度の箇所で取付
   けられる、ウィングセイル。 （２）　ウィングセイル推進クラフト用であり、かっそ
   こへ取付けられた帆桁上に平衡部材が設けられるウィン
   グセイルアセンブリであって、平衡部材をほぼ本平面に
   位置させるために平衡部材の対向した両側面上に作用す
   る位置決め手段が設けられる、ウィングセイルアセンブ
   リ。゛（３）　前記位置決め手段は１対のワイヤ支索を
   −える、−許■求のＩｌ！囲第２項記載のウィング（４
   ）　前記位置決め手段はプッシュプルロッドを統合して
   いる機械的リンク仕掛けを備える、特許請求の範囲第２
   項記載のウィングセイルアセンブリ。 （５）　前記位置決め手段は油圧手段を備える、特許請
   求の範囲第２項記載のウィングセイルアセ（６）　最終
   的−な平衡位置は固定され゛たーも゛しく°は手−で調
   節４能な比重システムによって、ある′いは計算したリ
   ンクを含むサーボループによって確保される、特許請求
   の範囲第２項記載のウィングセイルアセンブリ。 （７）　帆柱と、肩部を規定しかつ空気の流れの方向に
   広く位置する肋材とから構成されるウィングセイルであ
   って、 前記肋材は成形されたガラス強化プラスチック材料（Ｇ
   ＲＰ）から構成される、ウィングセイル。 （８）　前記各肋材はその長さの一部分を越えて曲材の
   残余部分に対して９０＠以上の角度をなす少なくとも１
   個の横７ランジを含み、それによって竿か゛うの肋材の
   取出しを容易にし、そして肋材の一角゛度お□よび前記
   部分は７ランジ角度が協同するべき帆の端の傾斜角度に
   相当するように選ばれる、特許請求の範囲第７項記載の
   ウィングセイル。 （９）　前記７ランジ角度は９０＠まで減じられ、それ
   は帆柱などへ取付けられるものである、特許請求の範囲
   第８項記載のウィングセイル。 （１０）　特許請求の範囲第、１項記載のウィングセイ
   ルを取付けた帆走クラフト。 １、’、ｌ’、ｌ’。 （１１）　特許請求の範囲第２項ないし第６項のいずれ
   かに記載のウィングセイルアセンブリを取付けた帆走ク
   ラフト。 （１２、特許請求の範囲第７璃ないし第９順のいずれか
   の記載によって構成されたウィングセイル・が取付けら
   れた帆走クラフト。