&c=P_A1&t=1003892089)
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023104454
(43)【公開日】2023-07-28
(54)【発明の名称】硬帆を備えた船舶
(51)【国際特許分類】
B63B 15/02 20060101AFI20230721BHJP
B63H 9/061 20200101ALI20230721BHJP
B63H 9/06 20200101ALI20230721BHJP
B63H 9/08 20060101ALI20230721BHJP
【ＦＩ】
B63B15/02 B
B63H9/061
B63H9/06 Z
B63H9/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022005449
(22)【出願日】2022-01-18
(71)【出願人】
【識別番号】391058082
【氏名又は名称】株式会社名村造船所
(74)【代理人】
【識別番号】100091443
【弁理士】
【氏名又は名称】西浦 ▲嗣▼晴
(74)【代理人】
【識別番号】100130432
【弁理士】
【氏名又は名称】出山 匡
(74)【代理人】
【識別番号】100091649
【弁理士】
【氏名又は名称】初瀬 俊哉
(72)【発明者】
【氏名】徳留 祐二
(57)【要約】
【課題】迅速に硬帆を格納することができる硬帆を備えた船舶を提供する。
【解決手段】硬帆２７を備えた装置本体４５の昇降機構５９，５９´は、非常時に装置本体４５との連携関係を解除する連係解除機構を備えている。ブレーキ機構１１５は、側面方向の両側面間の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有するガイドフレーム板１１９と、作動時にガイドフレーム板１１９との間に摩擦力を発生させるブレーキシュー１２１と、複数のコイルスプリング１２５がブレーキシュー１２１の間に配置された支持体１２７を備え、装置本体４５が船底に近づくに従って落下速度を機械的に減速することができる。
【選択図】 図１２
【解決手段】硬帆２７を備えた装置本体４５の昇降機構５９，５９´は、非常時に装置本体４５との連携関係を解除する連係解除機構を備えている。ブレーキ機構１１５は、側面方向の両側面間の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有するガイドフレーム板１１９と、作動時にガイドフレーム板１１９との間に摩擦力を発生させるブレーキシュー１２１と、複数のコイルスプリング１２５がブレーキシュー１２１の間に配置された支持体１２７を備え、装置本体４５が船底に近づくに従って落下速度を機械的に減速することができる。
【選択図】 図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
甲板下に設けられ、進行方向に複数並んだ船倉と、
使用時には前記甲板上において垂直方向に延び、不使用時には前記甲板下に設けられた硬帆格納庫に格納される硬帆を含む風力推進装置と、前記風力推進装置を上下方向に昇降させる硬帆昇降装置を有する１以上の硬帆装置を備えた硬帆を備えた船舶であって、
前記硬帆装置の前記硬帆格納庫は、前記進行方向に並ぶ２つの前記船倉の間に配置されており、
前記硬帆装置は、前記硬帆を回転可能に支持する軸部と、該軸部を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体を備え、
前記硬帆昇降装置は、前記進行方向と直交する幅方向に位置する前記装置本体の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構を備えており、
前記一対の昇降機構は、緊急時に前記装置本体との連携関係を解除する連携解除機構を備えており、
前記硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち前記進行方向に対向する一対の壁部または前記幅方向に対向する一対の壁部と前記装置本体との間には、前記昇降機構の前記連携解除機構が前記装置本体と前記昇降機構の連携関係を解除すると、前記硬帆を備えた前記装置本体の自由落下を許容するが、前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記装置本体の落下速度を機械的に減速する１以上のブレーキ機構が配置されていることを特徴とする硬帆を備えた船舶。
使用時には前記甲板上において垂直方向に延び、不使用時には前記甲板下に設けられた硬帆格納庫に格納される硬帆を含む風力推進装置と、前記風力推進装置を上下方向に昇降させる硬帆昇降装置を有する１以上の硬帆装置を備えた硬帆を備えた船舶であって、
前記硬帆装置の前記硬帆格納庫は、前記進行方向に並ぶ２つの前記船倉の間に配置されており、
前記硬帆装置は、前記硬帆を回転可能に支持する軸部と、該軸部を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体を備え、
前記硬帆昇降装置は、前記進行方向と直交する幅方向に位置する前記装置本体の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構を備えており、
前記一対の昇降機構は、緊急時に前記装置本体との連携関係を解除する連携解除機構を備えており、
前記硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち前記進行方向に対向する一対の壁部または前記幅方向に対向する一対の壁部と前記装置本体との間には、前記昇降機構の前記連携解除機構が前記装置本体と前記昇降機構の連携関係を解除すると、前記硬帆を備えた前記装置本体の自由落下を許容するが、前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記装置本体の落下速度を機械的に減速する１以上のブレーキ機構が配置されていることを特徴とする硬帆を備えた船舶。
【請求項2】
前記１以上のブレーキ機構は、前記幅方向に間隔を開けて配置された複数のブレーキ機構からなる請求項１に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項3】
前記ブレーキ機構は、
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項4】
前記ブレーキ機構は、
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板を間にして前記ガイドフレーム板の側面方向から挟むように配置されて前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる一対の１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記一対の１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板の前記側面方向の両側面に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板を間にして前記ガイドフレーム板の側面方向から挟むように配置されて前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる一対の１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記一対の１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板の前記側面方向の両側面に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項5】
前記一対のガイドフレーム板は、前記ガイドフレーム板の前記側面方向の両側面間の距離が、前記船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有しており、
前記押圧力増強機構は、前記ガイドフレーム板との間に前記幅方向に間隔をあけて前記ガイドフレーム板を間に挟むように前記装置本体に設けられた一対の支持体と、該一対の支持体と前記一対の１以上のブレーキシューとの間に配置され、前記一対の１以上のブレーキシューが前記ガイドフレーム板の前記両側面に沿って前記船底側に移動するにつれて前記一対の１以上のブレーキシューが前記支持体に近付く過程で蓄勢される１以上の弾性部材とを備えている請求項４に記載の硬帆を備えた船舶。
前記押圧力増強機構は、前記ガイドフレーム板との間に前記幅方向に間隔をあけて前記ガイドフレーム板を間に挟むように前記装置本体に設けられた一対の支持体と、該一対の支持体と前記一対の１以上のブレーキシューとの間に配置され、前記一対の１以上のブレーキシューが前記ガイドフレーム板の前記両側面に沿って前記船底側に移動するにつれて前記一対の１以上のブレーキシューが前記支持体に近付く過程で蓄勢される１以上の弾性部材とを備えている請求項４に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項6】
前記一対の支持体と前記１以上の弾性部材と前記ブレーキシューは、１つのアッセンブリを構成しており、
前記アッセンブリは、前記ガイドフレーム板から前記ブレーキシューが前記側面方向に離れた退避位置と前記ガイドフレーム板の前記側面に前記ブレーキシューを接触させる作動位置との間を変位可能に設けられており、
前記アッセンブリは、定常時には、前記退避位置にあり、非常には前記作動位置にあることを特徴とする硬帆を備えた請求項５に記載の硬帆を備えた船舶。
前記アッセンブリは、前記ガイドフレーム板から前記ブレーキシューが前記側面方向に離れた退避位置と前記ガイドフレーム板の前記側面に前記ブレーキシューを接触させる作動位置との間を変位可能に設けられており、
前記アッセンブリは、定常時には、前記退避位置にあり、非常には前記作動位置にあることを特徴とする硬帆を備えた請求項５に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項7】
前記アッセンブリは、特別な動力源を用いることなく前記退避位置から前記作動位置に移動可能である請求項６に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項8】
複数組の前記一対のガイドフレーム板が、前記一対の壁部に対して前記幅方向に間隔をあけて設けられており、
各組の前記一対のガイドフレーム板に対して、前記ブレーキ機構が設けられている請求項３に記載の硬帆を備えた船舶。
各組の前記一対のガイドフレーム板に対して、前記ブレーキ機構が設けられている請求項３に記載の硬帆を備えた船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は硬帆を備えた船舶に関するものである。
【背景技術】
【0002】
バルク船等の大型船舶は、大量の化石燃料を消費するため、ＣＯ2の排出源となっている。化石燃料の消費を抑えるため、大型船舶に硬帆を設け、推進力を補助して、ＣＯ2の排出を削減する試みが進められている。特許第５８２８４０９号公報（特許文献１）に開示の船舶では、甲板上に複数の硬帆を設置し、風力を用いて、補助的に推進力を得るようにしている。複数の硬帆は、舷（船の側面）側に配置されている。各硬帆は、船体中心に向かって倒して甲板下に配置された帆格納庫に収納可能な可倒式になっている。またこの公報の図１７には、甲板の下に配置された上下方向に延びる昇降装置によって硬帆が上下動して帆格納庫に収納される収納構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８２８４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
硬帆は重量が重く、硬帆を収納するには時間がかかる。そのため天候の急変などで、できるだけ早く硬帆を収納したい場合（非常時）に、従来の構造では、迅速に硬帆を格納することができない問題がある。
【0005】
本発明の目的は、迅速に硬帆を格納することができる硬帆を備えた船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明が対象とする船舶は、甲板下に設けられ、進行方向に複数並んだ船倉と、使用時には甲板上において垂直方向に延び、不使用時には甲板下に設けられた硬帆格納庫に格納される硬帆を含む風力推進装置と、風力推進装置を上下方向に昇降させる硬帆昇降装置を有する１以上の硬帆装置を備えた硬帆を備えた船舶である。硬帆を含む風力推進装置は、風力推進装置の風力推進力の発生部として、ローター帆を採用するものでもよい。「ローター帆」は、甲板上に垂直方向に立てた柱状のローター帆を垂直方向に延びる軸を中心にして回転させて、マグヌス効果により推進力を得る帆のことである。本明細書中の硬帆の語には、ローター帆も含まれる。
【0007】
本発明では、硬帆装置の硬帆格納庫は、進行方向に並ぶ２つの船倉の間に配置されている。硬帆装置は、硬帆を回転可能に支持する軸部と、該軸部を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体を備えている。また硬帆昇降装置は、進行方向と直交する幅方向に位置する装置本体の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構を備えており、一対の昇降機構は、緊急時に装置本体との連携関係を解除する連携解除機構を備えている。そして硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち進行方向に対向する一対の壁部または幅方向に対向する一対の壁部と装置本体との間には、昇降機構の連携解除機構が装置本体と昇降機構の連携関係を解除すると、硬帆を備えた装置本体の自由落下を許容するが、装置本体が船体の船底に近づくに従って装置本体の落下速度を機械的に減速する１以上のブレーキ機構が配置されている。
【0008】
本発明によれば、至急に硬帆を下げなければならない状況が発生した際には、連結解除機構により昇降機構と装置本体との連携関係を解除すると、ブレーキ機構が硬帆を備えた装置本体の自由落下を許容するとともに、装置本体が船体の船底に近づくに従って装置本体の落下速度を機械的に減速する動作を行う。その結果、本発明によれば、特別に動力を用いることなく、自重を利用した自由落下により硬帆を硬帆格納庫に収納することができる。その上、本発明によれば、ブレーキ機構により、装置本体が船体の船底に近づくに従って装置本体の落下速度を機械的に減速するので、落下する硬帆を備えた装置本体が、硬帆格納庫の底壁と大きな加速度を持って衝突することを防止できる。その結果、急速に硬帆を収納しても、船舶の姿勢や運航に支障を生じさせることがない。
【0009】
上記機能を発揮するブレーキ機構の構成は任意である。例えば、１以上のブレーキ機構それぞれは、硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち進行方向に対向する一対の壁部及び／又は幅方向に対向する一対の壁部に設けられて垂直方向に延び且つ進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、一対のガイドフレーム板に対応して装置本体に設けられて、対応するガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる１以上のブレーキシューと、装置本体に設けられて装置本体が船体の船底に近づくに従って１以上のブレーキシューをガイドフレーム板に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えた構造にすることができる。このような構造を採用すると、装置本体の落下移動と一緒に移動する１以上のブレーキシューをガイドフレーム板に押し付ける力が強くなって、制動力を機械的に増大させることができる。その結果、電動力を必要とすることなく、必要な制動力を得ることができ、ブレーキ機構の信頼性を高めることができる。
【0010】
なおブレーキ機構は、一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応するガイドフレーム板を間にガイドフレーム板の側面方向から挟むように配置されてガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる少なくとも一対の１以上のブレーキシューを備える構造でもよい。この場合には、押圧力増強機構は、装置本体に設けられて装置本体が船体の船底に近づくに従って少なくとも一対の１以上のブレーキシューをガイドフレーム板の幅方向又は進行方向の両側面に押し付ける力を機械的に強くする構造を備えればよい。
【0011】
例えば、一対のガイドフレーム板は、ガイドフレーム板の側面方向の両側面間の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有しているのが好ましい。そして押圧力増強機構は、ガイドフレーム板との間に側面方向に間隔をあけてガイドフレーム板を間に挟むように装置本体に設けられた一対の支持体と、該一対の支持体と一対のブレーキシューとの間に配置され、一対の１以上のブレーキシューがガイドフレーム板の両側面に沿って船底側に移動するにつれてブレーキシューが支持体に近付く過程で蓄勢される１以上の弾性部材とを備えているのが好ましい。このような構成であれば、１以上の弾性部材をスムーズに蓄勢することにより、ブレーキシューの押付力を徐々に増大させることができる。
【0012】
一対の支持体と１以上の弾性部材とブレーキシューは、１つのアッセンブリ（組み物）を構成しているのが好ましい。このアッセンブリは、ガイドフレーム板からブレーキシューが側面方向に離れた退避位置とガイドフレーム板の側面にブレーキシューを接触させる作動位置との間を変位可能に設けられている。そしてアッセンブリは、定常時には、退避位置にあり、迅速に硬帆を下げたい非常時には作動位置にある構造を有している。その結果、定常時には、ブレーキ機構は硬帆の上げ下げに影響を与えることがなく、非常時にのみ、ブレーキ機構が動作状態になる。
アッセンブリは、特別な動力源を用いることなく退避位置から作動位置に移動可能であるのが好ましい。特別な動力源を必要としなければ、硬帆を収納する作業を短時間で実行できる。
アッセンブリは、特別な動力源を用いることなく退避位置から作動位置に移動可能であるのが好ましい。特別な動力源を必要としなければ、硬帆を収納する作業を短時間で実行できる。
【0013】
また硬帆の幅寸法が大きくなる場合や硬帆の重量が重くなる場合には、複数組の一対のガイドフレーム板を、一対の壁部に対して幅方向に間隔をあけて設け、各組の一対のガイドフレーム板に対して、それぞれブレーキ機構を設けるようにしてもよい。このようにすれば、硬帆の幅寸法と重量に応じた適切な減速力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明を適用することができる硬帆を備えた船舶の一例である、ばら積み貨物船の斜視図である。
【図4】第７船倉～第９船倉が設けられた船体の後方部分を示した図である。
【図5】格納庫及び硬帆装置の部分を船体から切り出した状態で示した斜視図である。
【図6】格納庫の入り口の近傍部と、硬帆装置の装置本体を模式的に示した平面図である。
【図7】同期駆動装置の詳細を説明するための模式図である。
【図8】格納庫内に硬帆を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図9】硬帆を格納庫から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図10(A)】幅方向寸法が可変になる構造を有した硬帆の例を示す図である。
【図10(B)】幅方向寸法が可変になる構造を有した硬帆の例を示す図である。
【図11】本発明の一つの実施の形態が適用された硬帆装置の装置本体と、ブレーキアッセンブリと、ガイドフレーム板との関係を示す概略指図である。
【図12】（Ａ）は硬帆を使用する位置に装置本体が上昇した状態を示す平面図、（Ｂ）は硬帆使用位置にある装置本体と硬帆格納位置にある装置本体との両方を示す正面図、（Ｃ）は硬帆を格納する位置に降下した状態を示す平面図である。
【図13】一対のブレーキアッセンブリとガイドフレーム板を拡大して示す拡大正面図であり、（Ａ）は一対のブレーキアッセンブリが退避位置にある状態を示し、（Ｂ）は退避位置から作動位置に移動する寸前の状態を示す図である。
【図14】作動位置にある一対のブレーキアッセンブリとガイドフレーム板を拡大して示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明の船舶の実施の形態を詳細に説明する。図１乃至図１１を用いて本発明が適用可能な船舶の一例の構成を説明する。図１乃至図１１に示した構造では、本発明の構成において必須要件である連結解除機構及びブレーキ機構は図に示されていない。図２は、図１のばら積み貨物船の左側面図（右舷側から見た側面図）であり、図３は、平面図である。また図４は、後述する第７船倉～第９船倉が設けられた船体の後方部分の一部切り欠き斜視図である。
【0016】
＜全体構成＞
図１の本実施の形態のばら積み貨物船１は、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」の対象となる、全長５５ｍ以上の大型船舶である。ばら積み貨物船１は、船体３の進行方向ＦＤの一方の端部に船首５を有し、他方の端部に船尾７を有し、船体３上に甲板（上甲板）９を有している。ばら積み貨物船１は、船体３内が複数の区画に区切られており、甲板９の下に、図４に一部を示すように、貨物を積載する船倉１１（第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉ）が形成されている。なお、図１には、第１船倉～第９船倉が内部に存在する位置に、符号１１Ａ～１１Ｉを付してある。第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉのそれぞれは、甲板９に開口した開口部１３Ａ～１３Ｉと、開口部１３Ａ～１３Ｉの周囲を取り囲む縁材（ハッチコーミング）１５Ａ～１５Ｉと、船体の幅方向にスライドし、開口部１３Ａ～１３Ｉを閉じるハッチカバー１７Ａ～１７Ｉを備えている。船尾７には、船橋１９と、レーダーマスト２１と、煙突２３が設けられている。
図１の本実施の形態のばら積み貨物船１は、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」の対象となる、全長５５ｍ以上の大型船舶である。ばら積み貨物船１は、船体３の進行方向ＦＤの一方の端部に船首５を有し、他方の端部に船尾７を有し、船体３上に甲板（上甲板）９を有している。ばら積み貨物船１は、船体３内が複数の区画に区切られており、甲板９の下に、図４に一部を示すように、貨物を積載する船倉１１（第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉ）が形成されている。なお、図１には、第１船倉～第９船倉が内部に存在する位置に、符号１１Ａ～１１Ｉを付してある。第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉのそれぞれは、甲板９に開口した開口部１３Ａ～１３Ｉと、開口部１３Ａ～１３Ｉの周囲を取り囲む縁材（ハッチコーミング）１５Ａ～１５Ｉと、船体の幅方向にスライドし、開口部１３Ａ～１３Ｉを閉じるハッチカバー１７Ａ～１７Ｉを備えている。船尾７には、船橋１９と、レーダーマスト２１と、煙突２３が設けられている。
【0017】
本実施の形態のばら積み貨物船１は、８台の風力推進装置２５として硬帆装置を備えている。本実施の形態では、具体的には、８台の風力推進装置２５は、８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈである。８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、それぞれ風力推進力発生部である硬帆２７Ａ～２７Ｈを備えている。図１乃至図３では、硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、使用状態にあり、甲板９上において垂直方向に硬帆２７Ａ～２７Ｈが延びた状態になっている。８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、船舶の進行方向ＦＤに並ぶ２つの船倉１１の間（例えば、第１船倉１１Ａと第２船倉１１Ｂの間、第２船倉１１Ｂと第３船倉１１Ｃの間・・・）に配置された格納庫（２９Ａ～２９Ｈ）とセットになっている。なお図１には、格納庫が存在する位置に符号２９Ａ～２９Ｈを付してある。後述のように、硬帆２７Ａ～２７Ｈは、甲板９下に設けられた格納庫２９Ａ～２９Ｈ内に格納可能な構成となっている。
【0018】
＜硬帆装置の昇降機構＞
図４には、第７船倉１１Ｇ～第９船倉１１Ｉが設けられた船体３の後方部分を示してある。図示したように、第７船倉１１Ｇと第８船倉１１Ｈの間や、第８船倉１１Ｈと第９船倉１１Ｉの間には、船倉同士を隔てる隔壁（３０Ａ～３０Ｈ）が設けられている。なお図４には、隔壁３０Ｇと隔壁３０Ｈを示してあり、その他の図には隔壁３０Ａ～３０Ｆは図示していない。この隔壁３０Ａ～３０Ｈは、船舶の進行方向に間隔をあけて並ぶ２枚の隔壁板によって構成されている。この２枚の隔壁板の間に硬帆を収納する格納庫２９が設けられている。
図４には、第７船倉１１Ｇ～第９船倉１１Ｉが設けられた船体３の後方部分を示してある。図示したように、第７船倉１１Ｇと第８船倉１１Ｈの間や、第８船倉１１Ｈと第９船倉１１Ｉの間には、船倉同士を隔てる隔壁（３０Ａ～３０Ｈ）が設けられている。なお図４には、隔壁３０Ｇと隔壁３０Ｈを示してあり、その他の図には隔壁３０Ａ～３０Ｆは図示していない。この隔壁３０Ａ～３０Ｈは、船舶の進行方向に間隔をあけて並ぶ２枚の隔壁板によって構成されている。この２枚の隔壁板の間に硬帆を収納する格納庫２９が設けられている。
【0019】
図４には全ては図示していないが、第１船倉１１Ａと第２船倉１１Ｂの間には格納庫２９Ａ、第２船倉１１Ｂと第３船倉１１Ｃの間には格納庫２９Ｂ・・・というように、船体３には計８個の格納庫２９Ａ～２９Ｈ（図１参照）が設けられており、それぞれが硬帆装置２５Ａ～２５Ｈとセットになっている。図４に示した例では、硬帆２７Ｇは、格納庫２９Ｇから出された使用状態であり、硬帆２７Ｈは、格納庫２９Ｈ内に格納された不使用状態である。必要に応じて硬帆を格納庫内に収納することができるため、風力が航行の妨げになる場合は全ての硬帆を格納庫に格納する事で通常の船舶として航行可能であり、また港にて硬帆を格納庫に格納すれば、硬帆が荷役クレーンの妨げにならない。
【0020】
図５は、格納庫２９Ｈ及び硬帆装置２５Ｈの部分を船体３から切り出した状態で示した斜視図である。他の格納庫及び硬帆装置も、基本的な構造は同一であるため、以下では、説明の便宜上、区別することなく、格納庫は符号２９、硬帆装置は符号２５として説明し、他の格納庫及び硬帆装置については、説明を省略する。図６は、格納庫２９の入り口３１の近傍部と、硬帆装置２５の装置本体４５を模式的に示した平面図である。
【0021】
格納庫２９は、船体３の幅方向ＷＤ、上下方向ＶＤ及び進行方向ＦＤに延びる形状をしており、その入り口３１を塞ぐ蓋部材３３が、甲板９上に開放位置と閉鎖位置との間で移動可能に配置されている。本実施の形態では、蓋部材３３は、入り口３１を開放する開放位置と入り口３１を閉じる閉鎖位置との間で移動させる蓋移動機構を更に備えている。
【0022】
格納庫２９内には、複数のリブフレーム３５が進行方向ＦＤ両側に配置されている。複数のリブフレーム３５のうちのいくつかは、後述の装置本体４５が昇降する際に振動を抑制するために使用され、その他のリブフレーム３５のうちのいくつかは、後述する本発明の一つの実施形態におけるブレーキ機構を構成するガイドフレーム板として利用するように設けられている。複数のリブフレーム３５が、進行方向ＦＤ両側に配置されている。複数のリブフレーム３５は、前述の隔壁３０Ａ～３０Ｈを構成する２枚の隔壁板３０ａ及び３０ｂ（図４参照））の内面に。垂直方向に延びるように溶接されている。
【0023】
格納庫２９の周囲には、二重底３７と、船舷側下部に設けられた一対の下部ホッパータンク３９，３９´と、船舷側上部に設けられた一対の上部ホッパータンク４１，４１´とが設けられている。格納庫２９の入り口３１の近傍部には、後述の装置本体４５の固定装置を構成する複数の（本実施の形態では一例として計８本の）ピストン４３が配置されている（図６参照）。
【0024】
硬帆装置２５は、風力推進力発生部である硬帆２７と、硬帆２７が固定された装置本体４５と、硬帆２７を上下方向に昇降させる昇降装置４７とを備えている。装置本体４５は、硬帆２７を回転可能に支持する軸部４９と、該軸部４９を回動させる回動駆動源を含んだ駆動装置５１を備えている。また、装置本体４５の側面には、ピストン４３の延伸部分を受け入れる計８つのシリンダ５３（図６では、破線で示してある）と、格納庫２９の壁面に接触する４つの第１のローラ５５と、リブフレーム３５に接触する４つの第２のローラ５７が設けられている（図６参照）。昇降装置４７は、幅方向ＷＤに位置する装置本体４５の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構５９，５９´を備えている。
【0025】
なおピストン４３とシリンダ５３の組み合わせは、本発明の一つの実施の形態の連結解除機構には含まれないが、昇降機構５９，５９´に備えた連結解除機構を作動する前又は後に、ピストン４３をシリンダ５３内から引っ込めて装置本体４５が降下できるようにする。
【0026】
［昇降機構の詳細］
図５に示すように、一対の昇降機構５９，５９´は、一対の線状体群６１，６１´と、一対のウインチ６３，６３´と、一対の滑車装置６５，６５´と、一対の線状体導出部６６，６６´と、同期駆動装置６７を備えている。一対の線状体群６１，６１´は、装置本体４５の両端部にそれぞれ連結された吊り上げ用の複数本の線状体（本実施の形態では複数本のチェーン）からなる。一対のウインチ６３，６３´は、甲板９上の入り口３１の幅方向ＷＤの両側に配置されて、一対の線状体群６１，６１´に含まれる複数本の線状体を巻き上げ又は巻き下げる。一対の滑車装置６５，６５´は、複数本の線状体を対応するウインチ６３，６３´に案内する。一対の線状体導出部６６，６６´は、複数本の線状体を格納庫内から対応する滑車装置に導出する。同期駆動装置６７は、一対のウインチ６３，６３´を同期して相反する方向に回転駆動する。
図５に示すように、一対の昇降機構５９，５９´は、一対の線状体群６１，６１´と、一対のウインチ６３，６３´と、一対の滑車装置６５，６５´と、一対の線状体導出部６６，６６´と、同期駆動装置６７を備えている。一対の線状体群６１，６１´は、装置本体４５の両端部にそれぞれ連結された吊り上げ用の複数本の線状体（本実施の形態では複数本のチェーン）からなる。一対のウインチ６３，６３´は、甲板９上の入り口３１の幅方向ＷＤの両側に配置されて、一対の線状体群６１，６１´に含まれる複数本の線状体を巻き上げ又は巻き下げる。一対の滑車装置６５，６５´は、複数本の線状体を対応するウインチ６３，６３´に案内する。一対の線状体導出部６６，６６´は、複数本の線状体を格納庫内から対応する滑車装置に導出する。同期駆動装置６７は、一対のウインチ６３，６３´を同期して相反する方向に回転駆動する。
【0027】
図７は、同期駆動装置６７の詳細を説明するための模式図である。図７では、一対のウインチ６３，６３´は回転軸６９，６９´のみを図示している。回転軸６９，６９´は一対の端部６９ａ，６９ｂ及び６９´ａ，６９´ｂを有している。本実施の形態では、同期駆動装置６７は、同期運転される２台の原動機（２つの電動機７１及び７３）と、第１の力伝達機構７５、第２の力伝達機構７７、第３の力伝達機構７９及び第４の力伝達機構８１の計４つの力伝達機構によって構成されている。軸の回転方向は、矢印で明示した通りである。
【0028】
具体的には、第１の原動機７１は、第１の駆動軸７１ａを有しており、第１の力伝達機構７５は、第１の原動機７１の第１の駆動軸７１ａとウインチ６３の回転軸６９の一方の端部６９ａとの間に設けられて、第１の駆動軸７１ａの回転を、ウインチ６３の回転軸６９が、第１の駆動軸７１ａと同じ方向に回転するように伝達する。第２の力伝達機構７７は、第１の原動機７１の第１の駆動軸７１ａとウインチ６３´の回転軸６９´の一方の端部６９´ａとの間に設けられて、第１の駆動軸７１ａの回転を、ウインチ６３´の回転軸６９´が、第１の駆動軸７１ａと逆方向に回転するように伝達する。
【0029】
より詳細には、第１の力伝達機構７５は、第１の駆動軸７１ａに設けられた第１の駆動スプロケット８３と、回転軸６９の一方の端部６９ａに設けられた第１の被駆動スプロケット８５と、第１の駆動スプロケット８３と第１の被駆動スプロケット８５との間に張り渡された第１のチェーン８７とを備えており、第２の力伝達機構７７は、第１の駆動軸７１ａに設けられた第２の駆動スプロケット８９と、回転軸６９´の一方の端部６９´ａの近傍に配置された第１の被駆動軸９１に設けられた第２の被駆動スプロケット９３と、第２の駆動スプロケット８９と第２の被駆動スプロケット９３との間に張り渡された第２のチェーン９５と、回転軸６９´と第１の被駆動軸との間に設けられて、第１の被駆動軸９１の回転力で第１の被駆動軸９１の回転方向とは逆方向に回転軸６９´を回転させる第１の逆転機構９７とを備えている。
【0030】
また、第２の原動機７３は、第２の駆動軸７３ａを有しており、第３の力伝達機構７９は、第２の原動機７３の第２の駆動軸７３ａとウインチ６３´の回転軸６９´の他方の端部６９´ｂとの間に設けられて、第２の駆動軸７３ａの回転を、ウインチ６３´の回転軸６９´が、第２の駆動軸７３ａと同じ方向に回転するように伝達する。第４の力伝達機構８１は、第２の原動機７３の第２の駆動軸７３ａとウインチ６３の回転軸６９の他方の端部６９ｂとの間に設けられて、第２の駆動軸７３ａの回転を、ウインチ６３の回転軸６９が、第２の駆動軸７３ａと逆方向に回転するように伝達する。
【0031】
より詳細には、第３の力伝達機構７９は、第２の駆動軸７３ａに設けられた第３の駆動スプロケット９９と、回転軸６９´の他方の端部６９´ｂに設けられた第３の被駆動スプロケット１０１と、第３の駆動スプロケット９９と第３の被駆動スプロケット１０１との間に張り渡された第３のチェーン１０３とを備えており、第４の力伝達機構８１は、第２の駆動軸７３ａに設けられた第４の駆動スプロケット１０５と、回転軸６９の他方の端部６９ｂの近傍に配置された第２の被駆動軸１０７に設けられた第４の被駆動スプロケット１０９と、第４の駆動スプロケット１０５と第４の被駆動スプロケット１０９との間に張り渡された第４のチェーン１１１と、回転軸６９と第２の被駆動軸１０７との間に設けられて、第２の被駆動軸１０７の回転力で第２の被駆動軸１０７の回転方向とは逆方向に回転軸６９を回転させる第２の逆転機構１１３とを備えている。
【0032】
このようにすることで、２台の原動機７１及び７３を用いて同期駆動装置６７を実現することができ、負荷の分散が可能である。また、原動機を２台にすることで、２台のうち、１台の原動機が故障等したとしても、同期駆動装置を駆動させることができ、冗長化することもできる。
【0033】
［昇降機構の動作］
図８は、格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図であり、図９は、硬帆２７を格納庫２９から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）では、蓋部材３３は省略してあり、また、硬帆部分については、説明の便宜上、一部透明なものとして図示してある。なお図８及び図９には、図１乃至図７に示した部材と同一の部材には、図１乃至図７に付した符号と同じ符号を付してある。
図８は、格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図であり、図９は、硬帆２７を格納庫２９から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）では、蓋部材３３は省略してあり、また、硬帆部分については、説明の便宜上、一部透明なものとして図示してある。なお図８及び図９には、図１乃至図７に示した部材と同一の部材には、図１乃至図７に付した符号と同じ符号を付してある。
【0034】
格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態（図８Ａ及び図８Ｂ）では、蓋部材３３は入り口３１を閉じる閉鎖位置に存在する。硬帆を使用状態にする場合は、蓋部材３３を開放位置に移動させてから、第１及び第２の電動機７１，７３を駆動させる。第１及び第２の電動機７１，７３を駆動させると、一対のウインチ６３，６３´が一対の線状体群６１，６１´を巻き取ることで、装置本体４５の両端部が同期した状態で上昇する。そして装置本体４５が入り口３１の近傍部まで上昇したところで、ピストン４３を作動させ、ピストン４３の延伸部分をシリンダ５３内に挿入し、装置本体４５を固定し、硬帆を使用状態にする（図９Ａ及び図９Ｂ）。
【0035】
［硬帆の拡張］
本実施の形態では、図１に示した硬帆２７Ｄ～２７Ｈは、それぞれ幅方向寸法が可変になる構造も有している。具体的には、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、内側に第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを収納している。甲板９上に硬帆２７を出した状態で、第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを繰り出すことにより、風を受ける硬帆２７の面積を拡張させることが可能である。
本実施の形態では、図１に示した硬帆２７Ｄ～２７Ｈは、それぞれ幅方向寸法が可変になる構造も有している。具体的には、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、内側に第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを収納している。甲板９上に硬帆２７を出した状態で、第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを繰り出すことにより、風を受ける硬帆２７の面積を拡張させることが可能である。
【0036】
【0037】
本発明の一実施の形態における硬帆を迅速に収納する構成は、上記のように、甲板９の下に設けられ、進行方向ＦＤに複数並んだ船倉１１Ａ～１１Ｉと、使用時には甲板９上において垂直方向ＶＤに延び、不使用時には甲板９の下に設けられた硬帆の格納庫２９Ａ～２９Ｈに格納される硬帆（風力推進装置）２７Ａ～２７Ｈと、硬帆２７Ａ～２７Ｈを上下方向に昇降させる硬帆の昇降装置４７を有する硬帆装置２５Ａ～２５Ｈを備えた硬帆を備えた船舶に適用される。
【0038】
硬帆装置２５Ａ～２５Ｈの硬帆格納庫２９Ａ～２９Ｈは、進行方向ＦＤに並ぶ２つの船倉１１Ａ～１１Ｉの間に配置されている。硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、硬帆２７Ａ～２７Ｈを回転可能に支持する軸部４９と、該軸部４９を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体４５を備えている。また図５に示すように、硬帆の昇降装置４７は、進行方向ＦＤと直交する幅方向ＷＤに位置する装置本体４５の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構５９，５９´を備えている。
【0039】
本実施の形態では、図５に示した一対の昇降機構５９，５９´が、緊急時に装置本体４５との連携関係を解除する連携解除機構を備えている。具体的な連携解除機構は、一対のウインチ６３，６３´の図示しない減速機の内部に備えられたクラッチであり、一対のウインチ６３，６３´への通電を遮断すると、クラッチが開放状態になり、ウインチ６３，６３´の駆動軸がフリーになって、装置本体４５は硬帆使用位置から下降できるようになる。また図５に示す同期駆動装置６７も、電力供給を停止しても、第１の電動機７１及び第２の電動機７３が硬帆２７の格納庫２９への降下を妨げることはない。
【0040】
図４に示す硬帆の格納庫２９Ａ～２９Ｈを囲む隔壁３０Ａ～３０Ｈを構成する複数の隔壁板のうち進行方向ＦＤに対向する一対の隔壁板３０ａ，３０ｂ（図４，図１１）と装置本体４５との間のスペースには複数のブレーキ機構１１５が移動可能に配置されている。複数のブレーキ機構１１５は、装置本体４５に固定されて、装置本体４と一緒に移動する。図５に示す昇降機構５９，５９´の連携解除機構である一対のウインチ６３，６３´のクラッチが切れてウインチ６３，６３´の駆動軸がフリーになって、装置本体４５と昇降機構５９，５９´の線条体群６１，６１´との連携関係が解除されると、硬帆２７Ａ～２７Ｈを備えた装置本体４５は落下を開始する。このとき複数のブレーキ機構１１５は、装置本体４５が船体３の船底に近づくに従って装置本体４５の落下速度を機械的に減速する。
【0041】
以下、本実施の形態で用いるブレーキ機構１１５について詳しく説明する。図１２（Ａ）乃至（Ｃ）は硬帆装置２５Ａ～２５Ｈの装置本体４５とガイドフレーム板１１９との関係を示す図である。図１２（Ａ）は硬帆２７を使用する位置に装置本体４５が上昇した状態を示す概略平面図であり、図１２（Ｂ）は硬帆２７が使用位置にある装置本体４５と硬帆２７が格納位置にある装置本体４５との両方を説明のために便宜的に示す概略正面図である。図１２（Ｃ）は硬帆２７を格納する位置に降下した状態を示す平面図である。図１３は一対のブレーキアッセンブリ１１７とガイドフレーム板１１９とからなるブレーキ機構１１５を拡大して示す拡大正面図であり、図１３（Ａ）は一対のブレーキアッセンブリ１１７が退避位置にある状態を示し、図１３（Ｂ）は退避位置から作動位置に移動する寸前の状態を示す。図１４は図１２に示した実施の形態に含まれる一つのブレーキアッセンブリ１１７とガイドフレーム板１１９を拡大して示す拡大正面図である。
【0042】
各図において、１つのブレーキ機構１１５は、ガイドフレーム板１１９と、ガイドフレーム板１１９に対応して装置本体４５に設けられる一対のブレーキアッセンブリ１１７とから構成される。１つのブレーキアッセンブリ１１７は、ブレーキシュー１２１、押圧力増強機構を構成する複数のコイルスプリング１２５及び支持体１２７を備えている。本実施の形態では、硬帆２７の幅寸法が大きく、硬帆２７の重量が重いため、６個のブレーキ機構１１５が設けられている。３組の一対のブレーキ機構１１５，１１５が、一対の隔壁板３０ａ，３０ｂに対して幅方向ＷＤに間隔をあけて設けられて進行方向ＦＤに対向する３組の一対のガイドフレーム板１１９，１１９にそれぞれ対応している。言い換えると一組の一対のブレーキ機構１１５が、進行方向ＦＤに並ぶ一組の一対のガイドフレーム板１１９，１１９に対応して、装置本体４５の両側に固定されている。一対のガイドフレーム板１１９，１１９と一対のブレーキ機構１１５，１１５の数は、硬帆２７の幅寸法と重量に応じた適切な減速力を得ることができるように定められる。硬帆２７の幅寸法や重量が小さい場合には、図１５の他の実施の形態に示すように、２組の一対のガイドフレーム板１１９，１１９を設け、これに対応する２組の一対のブレーキ機構１１５，１１５を装置本体４５´に備えた構成としてもよい。ブレーキ機構１１５の数は、幅寸法や重量に応じて１組のみでも４組以上でもよい。
【0043】
一対のガイドフレーム板１１９は、硬帆２７の格納庫２９を囲む隔壁３０の進行方向ＦＤに対向する一対の隔壁板３０ａ，３０ｂに設けられて、垂直方向ＶＤに延び且つ進行方向ＦＤに対向している。各ガイドフレーム板１１９は、ガイドフレーム板１１９の幅方向ＷＤの両側面間の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有している。
【0044】
一対のブレーキ機構１１５，１１５は進行方向ＦＤに対向する装置本体４５の両側面に設けられている。そして１つのブレーキ機構１１５に含まれる一対のブレーキアッセンブリ１１７は、対応するガイドフレーム板１１９を側面方向（幅方向）から一対のブレーキシュー１２１で挟むように配置されている。一対のブレーキシュー１２１は、ブレーキ機構１１５の作動時には、対向するガイドフレーム板１１９との間に摩擦力を発生させることができる。各ブレーキシュー１２１は、ホルダ１２３に固定されている。ブレーキシュー１２１は通常、複合材料で作成されるが、硬帆２７をスムーズに降下させるために、静止摩擦が動摩擦になるべく近い大きさで、動摩擦が適当な大きさである材料から選択することが望ましい。またブレーキシュー１２１に限らず、ブレーキ機構１１５を構成する各部材は、材料の選択及び／又は表面加工により、十分な耐海水腐食性を備えていることが好ましい。
【0045】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、一対のブレーキアッセンブリ１１７の支持体１２７は、それぞれ装置本体４５にリンク機構１２８を介して支持されている。支持体１２７とブレーキシュー１２１を保持するホルダ１２３との間には、それぞれ複数のコイルスプリング１２５が配置されている。複数のコイルスプリング１２５により、押圧力増強機構が構成されている。
【0046】
複数のコイルスプリング１２５は、両側面間の距離が船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有するガイドフレーム板１１９の両側面に沿って、一対のブレーキシュー１２１が船底側に移動するにつれて、ブレーキシュー１２１が支持体１２７に近付く過程で蓄勢される。このような構成であれば、複数のコイルスプリング１２５をスムーズに蓄勢することにより、ブレーキシュー１２１の押付力を徐々に増大させることができる。押圧力の増強のために蓄勢する手段としては、コイルスプリング１２５の他に、例えば重ね板ばねやトーションバーなども用いることができる。
【0047】
支持体１２７の四隅近くには、リンク機構１２８を構成する４本の揺動リンク１２９の一端が進行方向ＦＤ向きの軸を中心に回動可能に取り付けられており、揺動リンク１２９の他端は装置本体４５から進行方向ＦＤに延びる固定棒（図示していない）を中心に回動可能に設けられている。このリンク機構１２８により、支持体１２７及びブレーキシュー１２１の側面が垂直な姿勢を保持しつつ、ガイドフレーム板１１９に対し側面方向に変位することができる。
【0048】
支持体１２７と複数のコイルスプリング１２５とブレーキシュー１２１は、１つのブレーキアッセンブリ１１７を構成している。上記のようなリンク機構１２８によって、ブレーキアッセンブリ１１７は、ガイドフレーム板１１９からブレーキシュー１２１が側面方向に離れた退避位置と、ガイドフレーム板１１９の側面にブレーキシュー１２１を接触させる作動位置との間を移動するように構成されている。ブレーキアッセンブリ１１７は、定常時は、退避位置にあり、非常時には作動位置に移動する。その結果、定常時には、ブレーキ機構１１５は硬帆２７の上げ下げに影響を与えることがなく、非常時にのみ、ブレーキ機構１１５が動作状態になる。ブレーキアッセンブリ１１７は、特別な動力源を用いることなく退避位置から作動位置に移動可能である。特別な動力源を必要としなければ、硬帆収納作業を短時間で実行できる。
【0049】
リンク機構１２８は、ブレーキアッセンブリ１１７が退避位置にあるときは、各揺動リンク１２９が垂直に近い姿勢となり（図１３（Ａ）参照）、ブレーキアッセンブリ１１７が作動位置にあるときは、各揺動リンク１２９が水平に近い姿勢になるように変形する（図１４参照）。ブレーキアッセンブリ１１７を退避位置から作動位置に移動させるために、装置本体４５の進行方向ＦＤに対向する側面には係止具１３１が進行方向ＦＤに沿った軸１３２に回動可能に保持され、対応する被係止具１３３は支持体１２７に固定されている。そして係止具１３１の一端には下向きのフックが形成され、被係止具１３３には上向きのフックが形成されていて、相互に係合することにより、定常時は装置本体４５に対しブレーキアッセンブリ１１７を固定して、図１３（Ａ）に示すようにブレーキアッセンブリ１１７が退避位置にある状態を維持することができる。
【0050】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、硬帆２７が使用位置に上昇した状態では、係止具１３１の他端の上面には、船体側の隔壁板（図１３に示されていない）から突出したブレーキ作動ピン１３５の下面が接している。この状態から、装置本体４５をさらに僅かに上昇させると、ブレーキ作動ピン１３５が係止具１３１の他端を押し下げ、係止具１３１が軸１３２を中心として回動して、係止具１３１の一端のフックと被係止具１３３のフックとの係合が外れ、ブレーキアッセンブリ１１７が退避位置から移動可能な状態に変化する。
【0051】
係止具１３１と被係止具１３３との係合の外れたブレーキアッセンブリ１１７は、自重により、リンク機構１２８によってガイドフレーム板１１９とほぼ平行な姿勢を維持しつつ、退避位置から作動位置へと移動し、ガイドフレーム板１１９の両側面と、ブレーキシュー１２１の表面とが接触する位置で停止する。装置本体４５には、ブレーキアッセンブリ１１７が作動位置に達したときにブレーキアッセンブリ１１７をストップし、作動位置から動かないようにロックする機構が備えられている（図示していない）。従って、硬帆２７が降下するにつれ、ブレーキアッセンブリ１１７がブレーキシュー１２１とガイドフレーム板１１９との間の摩擦で引きずられた場合でも、各揺動リンク１２９が回動して、制動力が失われたり、押圧力の増強ができなくなったりする不具合が生ずることはない。
【0052】
ブレーキ作動ピン１３５は、作業者が手動のハンドルで両舷のウインチを回転させることで装置本体４５を上昇させることにより、手動により動作させてもよいが、電動で動作するようにしてもよい。
【0053】
［本実施の形態の動作］
次に本実施の形態を用いると、硬帆２７を補助動力として航行していた船舶に、強風が吹き付けられ始めた場合に、硬帆２７を可及的速やかに降ろさなければならない事情が生じたとき（即ち非常時）に、迅速に硬帆２７を格納することができる。
次に本実施の形態を用いると、硬帆２７を補助動力として航行していた船舶に、強風が吹き付けられ始めた場合に、硬帆２７を可及的速やかに降ろさなければならない事情が生じたとき（即ち非常時）に、迅速に硬帆２７を格納することができる。
【0054】
まず、もしも硬帆２７の第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂが拡張されていた場合には、これらを収納して硬帆２７を格納可能な形状にする。
【0055】
続いて、前述のように手動または電動で装置本体４５を少し上昇させてブレーキ作動ピン１３５が係止具１３１を回動させることにより、係止具１３１と被係止具１３３との係止を解除し、ブレーキシュー１２１がガイドフレーム板１１９の側面に接触する作動位置までブレーキアッセンブリ１１７を移動させる。
【0056】
ブレーキ機構１１５が作動可能な状態になった後に、装置本体４５を下降可能にする。すなわち、ピストン４３の延伸部分をシリンダ５３内から引っ込めて、装置本体４５を解放し、第１の原動機７１及び第２の原動機７３への電力供給を停止し、フリーに回転できるようにし、ウインチ６３、６３´のアクチュエータへの電力供給を停止して、連結解除機構であるクラッチを切断することにより、昇降機構４７と装置本体４５との連携関係を解除する。これらの動作は一つのスイッチの切り換えにより同時に実行されるが、事故防止のために、ブレーキ機構１１５が作動状態になければスイッチが動作しないように機械的及び／又は電気的なインターロックが設けられている。
【0057】
昇降機構との連携関係が解除された装置本体４５は、自重により降下するが、ブレーキ機構１１５が硬帆２７を備えた装置本体４５の落下を許容すると同時に、装置本体４５が船体３の船底に近づくに従って装置本体４５の落下速度を機械的に減速する。
【0058】
すなわち、ブレーキ機構１１５の一部を構成するガイドフレーム板１１９の側面方向の両側面の距離が、船底に近づく従って連続的に大きくなる輪郭形状を有しているので、支持体１２７とブレーキシュー１２１との間に配置された複数のコイルスプリング１２５が、船底側に移動するにつれて、ブレーキシュー１２１がガイドフレーム板１１９に押されて支持体１２７に近づく過程で蓄勢され、押圧力が増強される。これにより、ブレーキシュー１２１のガイドフレーム板１１９への押付力が徐々に増大し、制動力を機械的に増大させる。図１２及び１４に示すように、装置本体４５が上昇位置にあるときには、ブレーキシュー１２１はガイドフレーム板１１９に弱い押付力で接し、装置本体４５が下降していくと、コイルスプリング１２５の蓄勢により、ブレーキシュー１２１はガイドフレーム板１１９により強く押し付けられる。
【0059】
このようなブレーキ機構１１５と連係解除機構を利用した至急の硬帆２７の格納過程は、例えば一対の昇降機構５９，５９´を利用した通常の格納過程が２時間を要するとすれば、例えば４０分で終了させることができる。再度硬帆２７を上昇させて補助動力として利用する場合には、一対のブレーキアッセンブリ１１７を退避状態に保持するために、装置本体４５が下降した位置にある間に、ブレーキシュー１２１を外力によって上昇させ（例えば油圧ジャッキを用いる）、係止具１３１の一端のフックと被係止具１３３とのフックを再度係合する。その後、昇降機構４７及び同期駆動装置６７への給電を開始する。
【0060】
以上のように本実施の形態によると、自重を利用した自由落下により硬帆２７を格納庫２９に収納することができる上で、ブレーキ機構１１５により、装置本体４５が船体３の船底に近づくに従って装置本体４５の落下速度を機械的に減速するので、落下する硬帆２７を備えた装置本体４５が、硬帆の格納庫２９の底壁と大きな加速度を持って衝突することを防止できる。その結果、急速に硬帆２７を収納しても、船舶の姿勢や運航に支障を生じさせることがない。
【0061】
上記実施の形態は、一例として記載したものであり、その要旨を逸脱しない限り、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明によれば、特にできるだけ早く硬帆を格納したい非常時に、自重を利用した自由落下による格納動作を、硬帆を備えた装置本体が船底に近づくに従って落下速度を機械的に減速することにより、装置本体が格納庫の底壁と大きな速度で衝突することを防止して、船舶の姿勢や運航に支障が生じない、硬帆を備えた船舶を提供することができる。
【符号の説明】
【0063】
１ ばら積み貨物船
３ 船体
５ 船首
７ 船尾
９ 甲板（上甲板）
１１（１１Ａ～１１Ｉ） 船倉
１３（１３Ａ～１３Ｉ） 開口部
１５（１５Ａ～１５Ｉ） 縁材
１７（１７Ａ～１７Ｉ） ハッチカバー
１９ 船橋
２１ レーダーマスト
２３ 煙突
２５（２５Ａ～２５Ｈ） 風力推進装置（硬帆装置）
２７（２７Ａ～２７Ｈ） 風力推進力発生部（硬帆）
２９（２９Ａ～２９Ｈ） 格納庫
３１ 入り口
３３ 蓋部材
３５ リブフレーム
３７ 二重底
３９，３９´ 一対の下部ホッパータンク
４１，４１´ 一対の上部ホッパータンク
４３ ピストン
４５ 装置本体
４７ 昇降装置
４９ 軸部
５１ 駆動装置
５３ シリンダ
５５ 第１のローラ
５７ 第２のローラ
５９，５９´ 一対の昇降機構
６１，６１´ 一対の線状体群
６３，６３´ 一対のウインチ
６５，６５´ 一対の滑車装置
６７ 同期駆動装置
６９，６９´ 回転軸
７１ 第１の電動機
７３ 第２の電動機
７５ 第１の力伝達機構
７７ 第２の力伝達機構
７９ 第３の力伝達機構
８１ 第４の力伝達機構
８３ 第１の駆動スプロケット
８５ 第１の被駆動スプロケット
８７ 第１のチェーン
８９ 第２の駆動スプロケット
９１ 第１の被駆動軸
９３ 第２の被駆動スプロケット
９５ 第２のチェーン
９７ 第１の逆転機構
９９ 第３の駆動スプロケット
１０１ 第３の被駆動スプロケット
１０３ 第３のチェーン
１０５ 第４の駆動スプロケット
１０７ 第２の被駆動軸
１０９ 第４の被駆動スプロケット
１１１ 第４のチェーン
１１３ 第２の逆転機構
１１５ ブレーキ機構
１１７ ブレーキアッセンブリ
１１９ ガイドフレーム板
１２１ ブレーキシュー
１２３ ホルダ
１２５ コイルスプリング
１２７ 支持体
１２８ リンク機構
１２９ 揺動リンク
１３１ 係止具
１３３ 被係止具
１３５ ブレーキ作動ピン
３ 船体
５ 船首
７ 船尾
９ 甲板（上甲板）
１１（１１Ａ～１１Ｉ） 船倉
１３（１３Ａ～１３Ｉ） 開口部
１５（１５Ａ～１５Ｉ） 縁材
１７（１７Ａ～１７Ｉ） ハッチカバー
１９ 船橋
２１ レーダーマスト
２３ 煙突
２５（２５Ａ～２５Ｈ） 風力推進装置（硬帆装置）
２７（２７Ａ～２７Ｈ） 風力推進力発生部（硬帆）
２９（２９Ａ～２９Ｈ） 格納庫
３１ 入り口
３３ 蓋部材
３５ リブフレーム
３７ 二重底
３９，３９´ 一対の下部ホッパータンク
４１，４１´ 一対の上部ホッパータンク
４３ ピストン
４５ 装置本体
４７ 昇降装置
４９ 軸部
５１ 駆動装置
５３ シリンダ
５５ 第１のローラ
５７ 第２のローラ
５９，５９´ 一対の昇降機構
６１，６１´ 一対の線状体群
６３，６３´ 一対のウインチ
６５，６５´ 一対の滑車装置
６７ 同期駆動装置
６９，６９´ 回転軸
７１ 第１の電動機
７３ 第２の電動機
７５ 第１の力伝達機構
７７ 第２の力伝達機構
７９ 第３の力伝達機構
８１ 第４の力伝達機構
８３ 第１の駆動スプロケット
８５ 第１の被駆動スプロケット
８７ 第１のチェーン
８９ 第２の駆動スプロケット
９１ 第１の被駆動軸
９３ 第２の被駆動スプロケット
９５ 第２のチェーン
９７ 第１の逆転機構
９９ 第３の駆動スプロケット
１０１ 第３の被駆動スプロケット
１０３ 第３のチェーン
１０５ 第４の駆動スプロケット
１０７ 第２の被駆動軸
１０９ 第４の被駆動スプロケット
１１１ 第４のチェーン
１１３ 第２の逆転機構
１１５ ブレーキ機構
１１７ ブレーキアッセンブリ
１１９ ガイドフレーム板
１２１ ブレーキシュー
１２３ ホルダ
１２５ コイルスプリング
１２７ 支持体
１２８ リンク機構
１２９ 揺動リンク
１３１ 係止具
１３３ 被係止具
１３５ ブレーキ作動ピン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10(A)】
【図10(B)】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【手続補正書】
【提出日】2023-01-31
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は硬帆を備えた船舶に関するものである。
【背景技術】
【0002】
バルク船等の大型船舶は、大量の化石燃料を消費するため、ＣＯ2の排出源となっている。化石燃料の消費を抑えるため、大型船舶に硬帆を設け、推進力を補助して、ＣＯ2の排出を削減する試みが進められている。特許第５８２８４０９号公報（特許文献１）に開示の船舶では、甲板上に複数の硬帆を設置し、風力を用いて、補助的に推進力を得るようにしている。複数の硬帆は、舷（船の側面）側に配置されている。各硬帆は、船体中心に向かって倒して甲板下に配置された帆格納庫に収納可能な可倒式になっている。またこの公報の図１７には、甲板の下に配置された上下方向に延びる昇降装置によって硬帆が上下動して帆格納庫に収納される収納構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８２８４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
硬帆は重量が重く、硬帆を収納するには時間がかかる。そのため天候の急変などで、できるだけ早く硬帆を収納したい場合（非常時）に、従来の構造では、迅速に硬帆を格納することができない問題がある。
【0005】
本発明の目的は、迅速に硬帆を格納することができる硬帆を備えた船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明が対象とする船舶は、甲板下に設けられ、進行方向に複数並んだ船倉と、使用時には甲板上において垂直方向に延び、不使用時には甲板下に設けられた硬帆格納庫に格納される硬帆を含む風力推進装置と、風力推進装置を上下方向に昇降させる硬帆昇降装置を有する１以上の硬帆装置を備えた硬帆を備えた船舶である。硬帆を含む風力推進装置は、風力推進装置の風力推進力の発生部として、ローター帆を採用するものでもよい。「ローター帆」は、甲板上に垂直方向に立てた柱状のローター帆を垂直方向に延びる軸を中心にして回転させて、マグヌス効果により推進力を得る帆のことである。本明細書中の硬帆の語には、ローター帆も含まれる。
【0007】
本発明では、硬帆装置の硬帆格納庫は、進行方向に並ぶ２つの船倉の間に配置されている。硬帆装置は、硬帆を回転可能に支持する軸部と、該軸部を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体を備えている。また硬帆昇降装置は、進行方向と直交する幅方向に位置する装置本体の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構を備えており、一対の昇降機構は、緊急時に装置本体との連携関係を解除する連携解除機構を備えている。そして硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち進行方向に対向する一対の壁部または幅方向に対向する一対の壁部と装置本体との間には、昇降機構の連携解除機構が装置本体と昇降機構の連携関係を解除すると、硬帆を備えた装置本体の自由落下を許容するが、装置本体が船体の船底に近づくに従って装置本体の落下速度を機械的に減速する１以上のブレーキ機構が配置されている。
【0008】
本発明によれば、至急に硬帆を下げなければならない状況が発生した際には、連携解除機構により昇降機構と装置本体との連携関係を解除すると、ブレーキ機構が硬帆を備えた装置本体の自由落下を許容するとともに、装置本体が船体の船底に近づくに従って装置本体の落下速度を機械的に減速する動作を行う。その結果、本発明によれば、特別に動力を用いることなく、自重を利用した自由落下により硬帆を硬帆格納庫に収納することができる。その上、本発明によれば、ブレーキ機構により、装置本体が船体の船底に近づくに従って装置本体の落下速度を機械的に減速するので、落下する硬帆を備えた装置本体が、硬帆格納庫の底壁と大きな加速度を持って衝突することを防止できる。その結果、急速に硬帆を収納しても、船舶の姿勢や運航に支障を生じさせることがない。
【0009】
上記機能を発揮するブレーキ機構の構成は任意である。例えば、１以上のブレーキ機構それぞれは、硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち進行方向に対向する一対の壁部及び／又は幅方向に対向する一対の壁部に設けられて垂直方向に延び且つ進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、一対のガイドフレーム板に対応して装置本体に設けられて、対応するガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる１以上のブレーキシューと、装置本体に設けられて装置本体が船体の船底に近づくに従って１以上のブレーキシューをガイドフレーム板に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えた構造にすることができる。このような構造を採用すると、装置本体の落下移動と一緒に移動する１以上のブレーキシューをガイドフレーム板に押し付ける力が強くなって、制動力を機械的に増大させることができる。その結果、電動力を必要とすることなく、必要な制動力を得ることができ、ブレーキ機構の信頼性を高めることができる。
【0010】
なおブレーキ機構は、一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応するガイドフレーム板を間にガイドフレーム板の側面方向から挟むように配置されてガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる少なくとも一対の１以上のブレーキシューを備える構造でもよい。この場合には、押圧力増強機構は、装置本体に設けられて装置本体が船体の船底に近づくに従って少なくとも一対の１以上のブレーキシューをガイドフレーム板の幅方向又は進行方向の両側面に押し付ける力を機械的に強くする構造を備えればよい。
【0011】
例えば、一対のガイドフレーム板は、ガイドフレーム板の側面方向の両側面間の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有しているのが好ましい。そして押圧力増強機構は、ガイドフレーム板との間に側面方向に間隔をあけてガイドフレーム板を間に挟むように装置本体に設けられた一対の支持体と、該一対の支持体と一対のブレーキシューとの間に配置され、一対の１以上のブレーキシューがガイドフレーム板の両側面に沿って船底側に移動するにつれてブレーキシューが支持体に近付く過程で蓄勢される１以上の弾性部材とを備えているのが好ましい。このような構成であれば、１以上の弾性部材をスムーズに蓄勢することにより、ブレーキシューの押付力を徐々に増大させることができる。
【0012】
一対の支持体と１以上の弾性部材とブレーキシューは、１つのアッセンブリ（組み物）を構成しているのが好ましい。このアッセンブリは、ガイドフレーム板からブレーキシューが側面方向に離れた退避位置とガイドフレーム板の側面にブレーキシューを接触させる作動位置との間を変位可能に設けられている。そしてアッセンブリは、定常時には、退避位置にあり、迅速に硬帆を下げたい非常時には作動位置にある構造を有している。その結果、定常時には、ブレーキ機構は硬帆の上げ下げに影響を与えることがなく、非常時にのみ、ブレーキ機構が動作状態になる。
アッセンブリは、特別な動力源を用いることなく退避位置から作動位置に移動可能であるのが好ましい。特別な動力源を必要としなければ、硬帆を収納する作業を短時間で実行できる。
アッセンブリは、特別な動力源を用いることなく退避位置から作動位置に移動可能であるのが好ましい。特別な動力源を必要としなければ、硬帆を収納する作業を短時間で実行できる。
【0013】
また硬帆の幅寸法が大きくなる場合や硬帆の重量が重くなる場合には、複数組の一対のガイドフレーム板を、一対の壁部に対して幅方向に間隔をあけて設け、各組の一対のガイドフレーム板に対して、それぞれブレーキ機構を設けるようにしてもよい。このようにすれば、硬帆の幅寸法と重量に応じた適切な減速力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明を適用することができる硬帆を備えた船舶の一例である、ばら積み貨物船の斜視図である。
【図4】第７船倉～第９船倉が設けられた船体の後方部分を示した図である。
【図5】格納庫及び硬帆装置の部分を船体から切り出した状態で示した斜視図である。
【図6】格納庫の入り口の近傍部と、硬帆装置の装置本体を模式的に示した平面図である。
【図7】同期駆動装置の詳細を説明するための模式図である。
【図8】格納庫内に硬帆を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図9】硬帆を格納庫から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図10(A)】幅方向寸法が可変になる構造を有した硬帆の例を示す図である。
【図10(B)】幅方向寸法が可変になる構造を有した硬帆の例を示す図である。
【図11】本発明の一つの実施の形態が適用された硬帆装置の装置本体と、ブレーキアッセンブリと、ガイドフレーム板との関係を示す概略指図である。
【図12】（Ａ）は硬帆を使用する位置に装置本体が上昇した状態を示す平面図、（Ｂ）は硬帆使用位置にある装置本体と硬帆格納位置にある装置本体との両方を示す正面図、（Ｃ）は硬帆を格納する位置に降下した状態を示す平面図である。
【図13】一対のブレーキアッセンブリとガイドフレーム板を拡大して示す拡大正面図であり、（Ａ）は一対のブレーキアッセンブリが退避位置にある状態を示し、（Ｂ）は退避位置から作動位置に移動する寸前の状態を示す図である。
【図14】作動位置にある一対のブレーキアッセンブリとガイドフレーム板を拡大して示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、本発明の船舶の実施の形態を詳細に説明する。図１乃至図１１を用いて本発明が適用可能な船舶の一例の構成を説明する。図１乃至図１１に示した構造では、本発明の構成において必須要件である連携解除機構及びブレーキ機構は図に示されていない。図２は、図１のばら積み貨物船の左側面図（右舷側から見た側面図）であり、図３は、平面図である。また図４は、後述する第７船倉～第９船倉が設けられた船体の後方部分の一部切り欠き斜視図である。
【0016】
＜全体構成＞
図１の本実施の形態のばら積み貨物船１は、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」の対象となる、全長５５ｍ以上の大型船舶である。ばら積み貨物船１は、船体３の進行方向ＦＤの一方の端部に船首５を有し、他方の端部に船尾７を有し、船体３上に甲板（上甲板）９を有している。ばら積み貨物船１は、船体３内が複数の区画に区切られており、甲板９の下に、図４に一部を示すように、貨物を積載する船倉１１（第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉ）が形成されている。なお、図１には、第１船倉～第９船倉が内部に存在する位置に、符号１１Ａ～１１Ｉを付してある。第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉのそれぞれは、甲板９に開口した開口部１３Ａ～１３Ｉと、開口部１３Ａ～１３Ｉの周囲を取り囲む縁材（ハッチコーミング）１５Ａ～１５Ｉと、船体の幅方向にスライドし、開口部１３Ａ～１３Ｉを閉じるハッチカバー１７Ａ～１７Ｉを備えている。船尾７には、船橋１９と、レーダーマスト２１と、煙突２３が設けられている。
図１の本実施の形態のばら積み貨物船１は、船舶の安全性確保のための規則を定める多国間条約「海上における人命の安全のための国際条約（International Convention for the Safety of Life at Sea）（ＳＯＬＡＳ条約）」の対象となる、全長５５ｍ以上の大型船舶である。ばら積み貨物船１は、船体３の進行方向ＦＤの一方の端部に船首５を有し、他方の端部に船尾７を有し、船体３上に甲板（上甲板）９を有している。ばら積み貨物船１は、船体３内が複数の区画に区切られており、甲板９の下に、図４に一部を示すように、貨物を積載する船倉１１（第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉ）が形成されている。なお、図１には、第１船倉～第９船倉が内部に存在する位置に、符号１１Ａ～１１Ｉを付してある。第１船倉１１Ａ～第９船倉１１Ｉのそれぞれは、甲板９に開口した開口部１３Ａ～１３Ｉと、開口部１３Ａ～１３Ｉの周囲を取り囲む縁材（ハッチコーミング）１５Ａ～１５Ｉと、船体の幅方向にスライドし、開口部１３Ａ～１３Ｉを閉じるハッチカバー１７Ａ～１７Ｉを備えている。船尾７には、船橋１９と、レーダーマスト２１と、煙突２３が設けられている。
【0017】
本実施の形態のばら積み貨物船１は、８台の風力推進装置２５として硬帆装置を備えている。本実施の形態では、具体的には、８台の風力推進装置２５は、８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈである。８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、それぞれ風力推進力発生部である硬帆２７Ａ～２７Ｈを備えている。図１乃至図３では、硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、使用状態にあり、甲板９上において垂直方向に硬帆２７Ａ～２７Ｈが延びた状態になっている。８台の硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、船舶の進行方向ＦＤに並ぶ２つの船倉１１の間（例えば、第１船倉１１Ａと第２船倉１１Ｂの間、第２船倉１１Ｂと第３船倉１１Ｃの間・・・）に配置された格納庫（２９Ａ～２９Ｈ）とセットになっている。なお図１には、格納庫が存在する位置に符号２９Ａ～２９Ｈを付してある。後述のように、硬帆２７Ａ～２７Ｈは、甲板９下に設けられた格納庫２９Ａ～２９Ｈ内に格納可能な構成となっている。
【0018】
＜硬帆装置の昇降機構＞
図４には、第７船倉１１Ｇ～第９船倉１１Ｉが設けられた船体３の後方部分を示してある。図示したように、第７船倉１１Ｇと第８船倉１１Ｈの間や、第８船倉１１Ｈと第９船倉１１Ｉの間には、船倉同士を隔てる隔壁（３０Ａ～３０Ｈ）が設けられている。なお図４には、隔壁３０Ｇと隔壁３０Ｈを示してあり、その他の図には隔壁３０Ａ～３０Ｆは図示していない。この隔壁３０Ａ～３０Ｈは、船舶の進行方向に間隔をあけて並ぶ２枚の隔壁板によって構成されている。この２枚の隔壁板の間に硬帆を収納する格納庫２９が設けられている。
図４には、第７船倉１１Ｇ～第９船倉１１Ｉが設けられた船体３の後方部分を示してある。図示したように、第７船倉１１Ｇと第８船倉１１Ｈの間や、第８船倉１１Ｈと第９船倉１１Ｉの間には、船倉同士を隔てる隔壁（３０Ａ～３０Ｈ）が設けられている。なお図４には、隔壁３０Ｇと隔壁３０Ｈを示してあり、その他の図には隔壁３０Ａ～３０Ｆは図示していない。この隔壁３０Ａ～３０Ｈは、船舶の進行方向に間隔をあけて並ぶ２枚の隔壁板によって構成されている。この２枚の隔壁板の間に硬帆を収納する格納庫２９が設けられている。
【0019】
図４には全ては図示していないが、第１船倉１１Ａと第２船倉１１Ｂの間には格納庫２９Ａ、第２船倉１１Ｂと第３船倉１１Ｃの間には格納庫２９Ｂ・・・というように、船体３には計８個の格納庫２９Ａ～２９Ｈ（図１参照）が設けられており、それぞれが硬帆装置２５Ａ～２５Ｈとセットになっている。図４に示した例では、硬帆２７Ｇは、格納庫２９Ｇから出された使用状態であり、硬帆２７Ｈは、格納庫２９Ｈ内に格納された不使用状態である。必要に応じて硬帆を格納庫内に収納することができるため、風力が航行の妨げになる場合は全ての硬帆を格納庫に格納する事で通常の船舶として航行可能であり、また港にて硬帆を格納庫に格納すれば、硬帆が荷役クレーンの妨げにならない。
【0020】
図５は、格納庫２９Ｈ及び硬帆装置２５Ｈの部分を船体３から切り出した状態で示した斜視図である。他の格納庫及び硬帆装置も、基本的な構造は同一であるため、以下では、説明の便宜上、区別することなく、格納庫は符号２９、硬帆装置は符号２５として説明し、他の格納庫及び硬帆装置については、説明を省略する。図６は、格納庫２９の入り口３１の近傍部と、硬帆装置２５の装置本体４５を模式的に示した平面図である。
【0021】
格納庫２９は、船体３の幅方向ＷＤ、上下方向ＶＤ及び進行方向ＦＤに延びる形状をしており、その入り口３１を塞ぐ蓋部材３３が、甲板９上に開放位置と閉鎖位置との間で移動可能に配置されている。本実施の形態では、蓋部材３３は、入り口３１を開放する開放位置と入り口３１を閉じる閉鎖位置との間で移動させる蓋移動機構を更に備えている。
【0022】
格納庫２９内には、複数のリブフレーム３５が進行方向ＦＤ両側に配置されている。複数のリブフレーム３５のうちのいくつかは、後述の装置本体４５が昇降する際に振動を抑制するために使用され、その他のリブフレーム３５のうちのいくつかは、後述する本発明の一つの実施形態におけるブレーキ機構を構成するガイドフレーム板として利用するように設けられている。複数のリブフレーム３５が、進行方向ＦＤ両側に配置されている。複数のリブフレーム３５は、前述の隔壁３０Ａ～３０Ｈを構成する２枚の隔壁板３０ａ及び３０ｂ（図４参照））の内面に。垂直方向に延びるように溶接されている。
【0023】
格納庫２９の周囲には、二重底３７と、船舷側下部に設けられた一対の下部ホッパータンク３９，３９´と、船舷側上部に設けられた一対の上部ホッパータンク４１，４１´とが設けられている。格納庫２９の入り口３１の近傍部には、後述の装置本体４５の固定装置を構成する複数の（本実施の形態では一例として計８本の）ピストン４３が配置されている（図６参照）。
【0024】
硬帆装置２５は、風力推進力発生部である硬帆２７と、硬帆２７が固定された装置本体４５と、硬帆２７を上下方向に昇降させる昇降装置４７とを備えている。装置本体４５は、硬帆２７を回転可能に支持する軸部４９と、該軸部４９を回動させる回動駆動源を含んだ駆動装置５１を備えている。また、装置本体４５の側面には、ピストン４３の延伸部分を受け入れる計８つのシリンダ５３（図６では、破線で示してある）と、格納庫２９の壁面に接触する４つの第１のローラ５５と、リブフレーム３５に接触する４つの第２のローラ５７が設けられている（図６参照）。昇降装置４７は、幅方向ＷＤに位置する装置本体４５の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構５９，５９´を備えている。
【0025】
なおピストン４３とシリンダ５３の組み合わせは、本発明の一つの実施の形態の連携解除機構には含まれないが、昇降機構５９，５９´に備えた連携解除機構を作動する前又は後に、ピストン４３をシリンダ５３内から引っ込めて装置本体４５が降下できるようにする。
【0026】
［昇降機構の詳細］
図５に示すように、一対の昇降機構５９，５９´は、一対の線状体群６１，６１´と、一対のウインチ６３，６３´と、一対の滑車装置６５，６５´と、一対の線状体導出部６６，６６´と、同期駆動装置６７を備えている。一対の線状体群６１，６１´は、装置本体４５の両端部にそれぞれ連結された吊り上げ用の複数本の線状体（本実施の形態では複数本のチェーン）からなる。一対のウインチ６３，６３´は、甲板９上の入り口３１の幅方向ＷＤの両側に配置されて、一対の線状体群６１，６１´に含まれる複数本の線状体を巻き上げ又は巻き下げる。一対の滑車装置６５，６５´は、複数本の線状体を対応するウインチ６３，６３´に案内する。一対の線状体導出部６６，６６´は、複数本の線状体を格納庫内から対応する滑車装置に導出する。同期駆動装置６７は、一対のウインチ６３，６３´を同期して相反する方向に回転駆動する。
図５に示すように、一対の昇降機構５９，５９´は、一対の線状体群６１，６１´と、一対のウインチ６３，６３´と、一対の滑車装置６５，６５´と、一対の線状体導出部６６，６６´と、同期駆動装置６７を備えている。一対の線状体群６１，６１´は、装置本体４５の両端部にそれぞれ連結された吊り上げ用の複数本の線状体（本実施の形態では複数本のチェーン）からなる。一対のウインチ６３，６３´は、甲板９上の入り口３１の幅方向ＷＤの両側に配置されて、一対の線状体群６１，６１´に含まれる複数本の線状体を巻き上げ又は巻き下げる。一対の滑車装置６５，６５´は、複数本の線状体を対応するウインチ６３，６３´に案内する。一対の線状体導出部６６，６６´は、複数本の線状体を格納庫内から対応する滑車装置に導出する。同期駆動装置６７は、一対のウインチ６３，６３´を同期して相反する方向に回転駆動する。
【0027】
図７は、同期駆動装置６７の詳細を説明するための模式図である。図７では、一対のウインチ６３，６３´は回転軸６９，６９´のみを図示している。回転軸６９，６９´は一対の端部６９ａ，６９ｂ及び６９´ａ，６９´ｂを有している。本実施の形態では、同期駆動装置６７は、同期運転される２台の原動機（２つの電動機７１及び７３）と、第１の力伝達機構７５、第２の力伝達機構７７、第３の力伝達機構７９及び第４の力伝達機構８１の計４つの力伝達機構によって構成されている。軸の回転方向は、矢印で明示した通りである。
【0028】
具体的には、第１の原動機７１は、第１の駆動軸７１ａを有しており、第１の力伝達機構７５は、第１の原動機７１の第１の駆動軸７１ａとウインチ６３の回転軸６９の一方の端部６９ａとの間に設けられて、第１の駆動軸７１ａの回転を、ウインチ６３の回転軸６９が、第１の駆動軸７１ａと同じ方向に回転するように伝達する。第２の力伝達機構７７は、第１の原動機７１の第１の駆動軸７１ａとウインチ６３´の回転軸６９´の一方の端部６９´ａとの間に設けられて、第１の駆動軸７１ａの回転を、ウインチ６３´の回転軸６９´が、第１の駆動軸７１ａと逆方向に回転するように伝達する。
【0029】
より詳細には、第１の力伝達機構７５は、第１の駆動軸７１ａに設けられた第１の駆動スプロケット８３と、回転軸６９の一方の端部６９ａに設けられた第１の被駆動スプロケット８５と、第１の駆動スプロケット８３と第１の被駆動スプロケット８５との間に張り渡された第１のチェーン８７とを備えており、第２の力伝達機構７７は、第１の駆動軸７１ａに設けられた第２の駆動スプロケット８９と、回転軸６９´の一方の端部６９´ａの近傍に配置された第１の被駆動軸９１に設けられた第２の被駆動スプロケット９３と、第２の駆動スプロケット８９と第２の被駆動スプロケット９３との間に張り渡された第２のチェーン９５と、回転軸６９´と第１の被駆動軸との間に設けられて、第１の被駆動軸９１の回転力で第１の被駆動軸９１の回転方向とは逆方向に回転軸６９´を回転させる第１の逆転機構９７とを備えている。
【0030】
また、第２の原動機７３は、第２の駆動軸７３ａを有しており、第３の力伝達機構７９は、第２の原動機７３の第２の駆動軸７３ａとウインチ６３´の回転軸６９´の他方の端部６９´ｂとの間に設けられて、第２の駆動軸７３ａの回転を、ウインチ６３´の回転軸６９´が、第２の駆動軸７３ａと同じ方向に回転するように伝達する。第４の力伝達機構８１は、第２の原動機７３の第２の駆動軸７３ａとウインチ６３の回転軸６９の他方の端部６９ｂとの間に設けられて、第２の駆動軸７３ａの回転を、ウインチ６３の回転軸６９が、第２の駆動軸７３ａと逆方向に回転するように伝達する。
【0031】
より詳細には、第３の力伝達機構７９は、第２の駆動軸７３ａに設けられた第３の駆動スプロケット９９と、回転軸６９´の他方の端部６９´ｂに設けられた第３の被駆動スプロケット１０１と、第３の駆動スプロケット９９と第３の被駆動スプロケット１０１との間に張り渡された第３のチェーン１０３とを備えており、第４の力伝達機構８１は、第２の駆動軸７３ａに設けられた第４の駆動スプロケット１０５と、回転軸６９の他方の端部６９ｂの近傍に配置された第２の被駆動軸１０７に設けられた第４の被駆動スプロケット１０９と、第４の駆動スプロケット１０５と第４の被駆動スプロケット１０９との間に張り渡された第４のチェーン１１１と、回転軸６９と第２の被駆動軸１０７との間に設けられて、第２の被駆動軸１０７の回転力で第２の被駆動軸１０７の回転方向とは逆方向に回転軸６９を回転させる第２の逆転機構１１３とを備えている。
【0032】
このようにすることで、２台の原動機７１及び７３を用いて同期駆動装置６７を実現することができ、負荷の分散が可能である。また、原動機を２台にすることで、２台のうち、１台の原動機が故障等したとしても、同期駆動装置を駆動させることができ、冗長化することもできる。
【0033】
［昇降機構の動作］
図８は、格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図であり、図９は、硬帆２７を格納庫２９から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）では、蓋部材３３は省略してあり、また、硬帆部分については、説明の便宜上、一部透明なものとして図示してある。なお図８及び図９には、図１乃至図７に示した部材と同一の部材には、図１乃至図７に付した符号と同じ符号を付してある。
図８は、格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図であり、図９は、硬帆２７を格納庫２９から出して使用状態にした状態を示す模式図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）では、蓋部材３３は省略してあり、また、硬帆部分については、説明の便宜上、一部透明なものとして図示してある。なお図８及び図９には、図１乃至図７に示した部材と同一の部材には、図１乃至図７に付した符号と同じ符号を付してある。
【0034】
格納庫２９内に硬帆２７を格納した状態（図８Ａ及び図８Ｂ）では、蓋部材３３は入り口３１を閉じる閉鎖位置に存在する。硬帆を使用状態にする場合は、蓋部材３３を開放位置に移動させてから、第１及び第２の電動機７１，７３を駆動させる。第１及び第２の電動機７１，７３を駆動させると、一対のウインチ６３，６３´が一対の線状体群６１，６１´を巻き取ることで、装置本体４５の両端部が同期した状態で上昇する。そして装置本体４５が入り口３１の近傍部まで上昇したところで、ピストン４３を作動させ、ピストン４３の延伸部分をシリンダ５３内に挿入し、装置本体４５を固定し、硬帆を使用状態にする（図９Ａ及び図９Ｂ）。
【0035】
［硬帆の拡張］
本実施の形態では、図１に示した硬帆２７Ｄ～２７Ｈは、それぞれ幅方向寸法が可変になる構造も有している。具体的には、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、内側に第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを収納している。甲板９上に硬帆２７を出した状態で、第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを繰り出すことにより、風を受ける硬帆２７の面積を拡張させることが可能である。
本実施の形態では、図１に示した硬帆２７Ｄ～２７Ｈは、それぞれ幅方向寸法が可変になる構造も有している。具体的には、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、内側に第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを収納している。甲板９上に硬帆２７を出した状態で、第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂを繰り出すことにより、風を受ける硬帆２７の面積を拡張させることが可能である。
【0036】
【0037】
本発明の一実施の形態における硬帆を迅速に収納する構成は、上記のように、甲板９の下に設けられ、進行方向ＦＤに複数並んだ船倉１１Ａ～１１Ｉと、使用時には甲板９上において垂直方向ＶＤに延び、不使用時には甲板９の下に設けられた硬帆の格納庫２９Ａ～２９Ｈに格納される硬帆（風力推進装置）２７Ａ～２７Ｈと、硬帆２７Ａ～２７Ｈを上下方向に昇降させる硬帆の昇降装置４７を有する硬帆装置２５Ａ～２５Ｈを備えた硬帆を備えた船舶に適用される。
【0038】
硬帆装置２５Ａ～２５Ｈの硬帆格納庫２９Ａ～２９Ｈは、進行方向ＦＤに並ぶ２つの船倉１１Ａ～１１Ｉの間に配置されている。硬帆装置２５Ａ～２５Ｈは、硬帆２７Ａ～２７Ｈを回転可能に支持する軸部４９と、該軸部４９を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体４５を備えている。また図５に示すように、硬帆の昇降装置４７は、進行方向ＦＤと直交する幅方向ＷＤに位置する装置本体４５の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構５９，５９´を備えている。
【0039】
本実施の形態では、図５に示した一対の昇降機構５９，５９´が、緊急時に装置本体４５との連携関係を解除する連携解除機構を備えている。具体的な連携解除機構は、一対のウインチ６３，６３´の図示しない減速機の内部に備えられたクラッチであり、一対のウインチ６３，６３´への通電を遮断すると、クラッチが開放状態になり、ウインチ６３，６３´の駆動軸がフリーになって、装置本体４５は硬帆使用位置から下降できるようになる。また図５に示す同期駆動装置６７も、電力供給を停止しても、第１の電動機７１及び第２の電動機７３が硬帆２７の格納庫２９への降下を妨げることはない。
【0040】
図４に示す硬帆の格納庫２９Ａ～２９Ｈを囲む隔壁３０Ａ～３０Ｈを構成する複数の隔壁板のうち進行方向ＦＤに対向する一対の隔壁板３０ａ，３０ｂ（図４，図１１）と装置本体４５との間のスペースには複数のブレーキ機構１１５が移動可能に配置されている。複数のブレーキ機構１１５は、装置本体４５に固定されて、装置本体４と一緒に移動する。図５に示す昇降機構５９，５９´の連携解除機構である一対のウインチ６３，６３´のクラッチが切れてウインチ６３，６３´の駆動軸がフリーになって、装置本体４５と昇降機構５９，５９´の線条体群６１，６１´との連携関係が解除されると、硬帆２７Ａ～２７Ｈを備えた装置本体４５は落下を開始する。このとき複数のブレーキ機構１１５は、装置本体４５が船体３の船底に近づくに従って装置本体４５の落下速度を機械的に減速する。
【0041】
以下、本実施の形態で用いるブレーキ機構１１５について詳しく説明する。図１２（Ａ）乃至（Ｃ）は硬帆装置２５Ａ～２５Ｈの装置本体４５とガイドフレーム板１１９との関係を示す図である。図１２（Ａ）は硬帆２７を使用する位置に装置本体４５が上昇した状態を示す概略平面図であり、図１２（Ｂ）は硬帆２７が使用位置にある装置本体４５と硬帆２７が格納位置にある装置本体４５との両方を説明のために便宜的に示す概略正面図である。図１２（Ｃ）は硬帆２７を格納する位置に降下した状態を示す平面図である。図１３は一対のブレーキアッセンブリ１１７とガイドフレーム板１１９とからなるブレーキ機構１１５を拡大して示す拡大正面図であり、図１３（Ａ）は一対のブレーキアッセンブリ１１７が退避位置にある状態を示し、図１３（Ｂ）は退避位置から作動位置に移動する寸前の状態を示す。図１４は図１２に示した実施の形態に含まれる一つのブレーキアッセンブリ１１７とガイドフレーム板１１９を拡大して示す拡大正面図である。
【0042】
各図において、１つのブレーキ機構１１５は、ガイドフレーム板１１９と、ガイドフレーム板１１９に対応して装置本体４５に設けられる一対のブレーキアッセンブリ１１７とから構成される。１つのブレーキアッセンブリ１１７は、ブレーキシュー１２１、押圧力増強機構を構成する複数のコイルスプリング１２５及び支持体１２７を備えている。本実施の形態では、硬帆２７の幅寸法が大きく、硬帆２７の重量が重いため、６個のブレーキ機構１１５が設けられている。３組の一対のブレーキ機構１１５，１１５が、一対の隔壁板３０ａ，３０ｂに対して幅方向ＷＤに間隔をあけて設けられて進行方向ＦＤに対向する３組の一対のガイドフレーム板１１９，１１９にそれぞれ対応している。言い換えると一組の一対のブレーキ機構１１５が、進行方向ＦＤに並ぶ一組の一対のガイドフレーム板１１９，１１９に対応して、装置本体４５の両側に固定されている。一対のガイドフレーム板１１９，１１９と一対のブレーキ機構１１５，１１５の数は、硬帆２７の幅寸法と重量に応じた適切な減速力を得ることができるように定められる。硬帆２７の幅寸法や重量が小さい場合には、図１５の他の実施の形態に示すように、２組の一対のガイドフレーム板１１９，１１９を設け、これに対応する２組の一対のブレーキ機構１１５，１１５を装置本体４５´に備えた構成としてもよい。ブレーキ機構１１５の数は、幅寸法や重量に応じて１組のみでも４組以上でもよい。
【0043】
一対のガイドフレーム板１１９は、硬帆２７の格納庫２９を囲む隔壁３０の進行方向ＦＤに対向する一対の隔壁板３０ａ，３０ｂに設けられて、垂直方向ＶＤに延び且つ進行方向ＦＤに対向している。各ガイドフレーム板１１９は、ガイドフレーム板１１９の幅方向ＷＤの両側面間の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有している。
【0044】
一対のブレーキ機構１１５，１１５は進行方向ＦＤに対向する装置本体４５の両側面に設けられている。そして１つのブレーキ機構１１５に含まれる一対のブレーキアッセンブリ１１７は、対応するガイドフレーム板１１９を側面方向（幅方向）から一対のブレーキシュー１２１で挟むように配置されている。一対のブレーキシュー１２１は、ブレーキ機構１１５の作動時には、対向するガイドフレーム板１１９との間に摩擦力を発生させることができる。各ブレーキシュー１２１は、ホルダ１２３に固定されている。ブレーキシュー１２１は通常、複合材料で作成されるが、硬帆２７をスムーズに降下させるために、静止摩擦が動摩擦になるべく近い大きさで、動摩擦が適当な大きさである材料から選択することが望ましい。またブレーキシュー１２１に限らず、ブレーキ機構１１５を構成する各部材は、材料の選択及び／又は表面加工により、十分な耐海水腐食性を備えていることが好ましい。
【0045】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、一対のブレーキアッセンブリ１１７の支持体１２７は、それぞれ装置本体４５にリンク機構１２８を介して支持されている。支持体１２７とブレーキシュー１２１を保持するホルダ１２３との間には、それぞれ複数のコイルスプリング１２５が配置されている。複数のコイルスプリング１２５により、押圧力増強機構が構成されている。
【0046】
複数のコイルスプリング１２５は、両側面間の距離が船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有するガイドフレーム板１１９の両側面に沿って、一対のブレーキシュー１２１が船底側に移動するにつれて、ブレーキシュー１２１が支持体１２７に近付く過程で蓄勢される。このような構成であれば、複数のコイルスプリング１２５をスムーズに蓄勢することにより、ブレーキシュー１２１の押付力を徐々に増大させることができる。押圧力の増強のために蓄勢する手段としては、コイルスプリング１２５の他に、例えば重ね板ばねやトーションバーなども用いることができる。
【0047】
支持体１２７の四隅近くには、リンク機構１２８を構成する４本の揺動リンク１２９の一端が進行方向ＦＤ向きの軸を中心に回動可能に取り付けられており、揺動リンク１２９の他端は装置本体４５から進行方向ＦＤに延びる固定棒（図示していない）を中心に回動可能に設けられている。このリンク機構１２８により、支持体１２７及びブレーキシュー１２１の側面が垂直な姿勢を保持しつつ、ガイドフレーム板１１９に対し側面方向に変位することができる。
【0048】
支持体１２７と複数のコイルスプリング１２５とブレーキシュー１２１は、１つのブレーキアッセンブリ１１７を構成している。上記のようなリンク機構１２８によって、ブレーキアッセンブリ１１７は、ガイドフレーム板１１９からブレーキシュー１２１が側面方向に離れた退避位置と、ガイドフレーム板１１９の側面にブレーキシュー１２１を接触させる作動位置との間を移動するように構成されている。ブレーキアッセンブリ１１７は、定常時は、退避位置にあり、非常時には作動位置に移動する。その結果、定常時には、ブレーキ機構１１５は硬帆２７の上げ下げに影響を与えることがなく、非常時にのみ、ブレーキ機構１１５が動作状態になる。ブレーキアッセンブリ１１７は、特別な動力源を用いることなく退避位置から作動位置に移動可能である。特別な動力源を必要としなければ、硬帆収納作業を短時間で実行できる。
【0049】
リンク機構１２８は、ブレーキアッセンブリ１１７が退避位置にあるときは、各揺動リンク１２９が垂直に近い姿勢となり（図１３（Ａ）参照）、ブレーキアッセンブリ１１７が作動位置にあるときは、各揺動リンク１２９が水平に近い姿勢になるように変形する（図１４参照）。ブレーキアッセンブリ１１７を退避位置から作動位置に移動させるために、装置本体４５の進行方向ＦＤに対向する側面には係止具１３１が進行方向ＦＤに沿った軸１３２に回動可能に保持され、対応する被係止具１３３は支持体１２７に固定されている。そして係止具１３１の一端には下向きのフックが形成され、被係止具１３３には上向きのフックが形成されていて、相互に係合することにより、定常時は装置本体４５に対しブレーキアッセンブリ１１７を固定して、図１３（Ａ）に示すようにブレーキアッセンブリ１１７が退避位置にある状態を維持することができる。
【0050】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、硬帆２７が使用位置に上昇した状態では、係止具１３１の他端の上面には、船体側の隔壁板（図１３に示されていない）から突出したブレーキ作動ピン１３５の下面が接している。この状態から、装置本体４５をさらに僅かに上昇させると、ブレーキ作動ピン１３５が係止具１３１の他端を押し下げ、係止具１３１が軸１３２を中心として回動して、係止具１３１の一端のフックと被係止具１３３のフックとの係合が外れ、ブレーキアッセンブリ１１７が退避位置から移動可能な状態に変化する。
【0051】
係止具１３１と被係止具１３３との係合の外れたブレーキアッセンブリ１１７は、自重により、リンク機構１２８によってガイドフレーム板１１９とほぼ平行な姿勢を維持しつつ、退避位置から作動位置へと移動し、ガイドフレーム板１１９の両側面と、ブレーキシュー１２１の表面とが接触する位置で停止する。装置本体４５には、ブレーキアッセンブリ１１７が作動位置に達したときにブレーキアッセンブリ１１７をストップし、作動位置から動かないようにロックする機構が備えられている（図示していない）。従って、硬帆２７が降下するにつれ、ブレーキアッセンブリ１１７がブレーキシュー１２１とガイドフレーム板１１９との間の摩擦で引きずられた場合でも、各揺動リンク１２９が回動して、制動力が失われたり、押圧力の増強ができなくなったりする不具合が生ずることはない。
【0052】
ブレーキ作動ピン１３５は、作業者が手動のハンドルで両舷のウインチを回転させることで装置本体４５を上昇させることにより、手動により動作させてもよいが、電動で動作するようにしてもよい。
【0053】
［本実施の形態の動作］
次に本実施の形態を用いると、硬帆２７を補助動力として航行していた船舶に、強風が吹き付けられ始めた場合に、硬帆２７を可及的速やかに降ろさなければならない事情が生じたとき（即ち非常時）に、迅速に硬帆２７を格納することができる。
次に本実施の形態を用いると、硬帆２７を補助動力として航行していた船舶に、強風が吹き付けられ始めた場合に、硬帆２７を可及的速やかに降ろさなければならない事情が生じたとき（即ち非常時）に、迅速に硬帆２７を格納することができる。
【0054】
まず、もしも硬帆２７の第１の拡張部２７ａ及び第２の拡張部２７ｂが拡張されていた場合には、これらを収納して硬帆２７を格納可能な形状にする。
【0055】
続いて、前述のように手動または電動で装置本体４５を少し上昇させてブレーキ作動ピン１３５が係止具１３１を回動させることにより、係止具１３１と被係止具１３３との係止を解除し、ブレーキシュー１２１がガイドフレーム板１１９の側面に接触する作動位置までブレーキアッセンブリ１１７を移動させる。
【0056】
ブレーキ機構１１５が作動可能な状態になった後に、装置本体４５を下降可能にする。すなわち、ピストン４３の延伸部分をシリンダ５３内から引っ込めて、装置本体４５を解放し、第１の原動機７１及び第２の原動機７３への電力供給を停止し、フリーに回転できるようにし、ウインチ６３，６３´のアクチュエータへの電力供給を停止して、連携解除機構であるクラッチを切断することにより、昇降機構４７と装置本体４５との連携関係を解除する。これらの動作は一つのスイッチの切り換えにより同時に実行されるが、事故防止のために、ブレーキ機構１１５が作動状態になければスイッチが動作しないように機械的及び／又は電気的なインターロックが設けられている。
【0057】
昇降機構との連携関係が解除された装置本体４５は、自重により降下するが、ブレーキ機構１１５が硬帆２７を備えた装置本体４５の落下を許容すると同時に、装置本体４５が船体３の船底に近づくに従って装置本体４５の落下速度を機械的に減速する。
【0058】
すなわち、ブレーキ機構１１５の一部を構成するガイドフレーム板１１９の側面方向の両側面の距離が、船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有しているので、支持体１２７とブレーキシュー１２１との間に配置された複数のコイルスプリング１２５が、船底側に移動するにつれて、ブレーキシュー１２１がガイドフレーム板１１９に押されて支持体１２７に近づく過程で蓄勢され、押圧力が増強される。これにより、ブレーキシュー１２１のガイドフレーム板１１９への押付力が徐々に増大し、制動力を機械的に増大させる。図１２及び１４に示すように、装置本体４５が上昇位置にあるときには、ブレーキシュー１２１はガイドフレーム板１１９に弱い押付力で接し、装置本体４５が下降していくと、コイルスプリング１２５の蓄勢により、ブレーキシュー１２１はガイドフレーム板１１９により強く押し付けられる。
【0059】
このようなブレーキ機構１１５と連携解除機構を利用した至急の硬帆２７の格納過程は、例えば一対の昇降機構５９，５９´を利用した通常の格納過程が２時間を要するとすれば、例えば４０分で終了させることができる。再度硬帆２７を上昇させて補助動力として利用する場合には、一対のブレーキアッセンブリ１１７を退避状態に保持するために、装置本体４５が下降した位置にある間に、ブレーキシュー１２１を外力によって上昇させ（例えば油圧ジャッキを用いる）、係止具１３１の一端のフックと被係止具１３３とのフックを再度係合する。その後、昇降機構４７及び同期駆動装置６７への給電を開始する。
【0060】
以上のように本実施の形態によると、自重を利用した自由落下により硬帆２７を格納庫２９に収納することができる上で、ブレーキ機構１１５により、装置本体４５が船体３の船底に近づくに従って装置本体４５の落下速度を機械的に減速するので、落下する硬帆２７を備えた装置本体４５が、硬帆の格納庫２９の底壁と大きな加速度を持って衝突することを防止できる。その結果、急速に硬帆２７を収納しても、船舶の姿勢や運航に支障を生じさせることがない。
【0061】
上記実施の形態は、一例として記載したものであり、その要旨を逸脱しない限り、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明によれば、特にできるだけ早く硬帆を格納したい非常時に、自重を利用した自由落下による格納動作を、硬帆を備えた装置本体が船底に近づくに従って落下速度を機械的に減速することにより、装置本体が格納庫の底壁と大きな速度で衝突することを防止して、船舶の姿勢や運航に支障が生じない、硬帆を備えた船舶を提供することができる。
【符号の説明】
【0063】
１ ばら積み貨物船
３ 船体
５ 船首
７ 船尾
９ 甲板（上甲板）
１１（１１Ａ～１１Ｉ） 船倉
１３（１３Ａ～１３Ｉ） 開口部
１５（１５Ａ～１５Ｉ） 縁材
１７（１７Ａ～１７Ｉ） ハッチカバー
１９ 船橋
２１ レーダーマスト
２３ 煙突
２５（２５Ａ～２５Ｈ） 風力推進装置（硬帆装置）
２７（２７Ａ～２７Ｈ） 風力推進力発生部（硬帆）
２９（２９Ａ～２９Ｈ） 格納庫
３１ 入り口
３３ 蓋部材
３５ リブフレーム
３７ 二重底
３９，３９´ 一対の下部ホッパータンク
４１，４１´ 一対の上部ホッパータンク
４３ ピストン
４５ 装置本体
４７ 昇降装置
４９ 軸部
５１ 駆動装置
５３ シリンダ
５５ 第１のローラ
５７ 第２のローラ
５９，５９´ 一対の昇降機構
６１，６１´ 一対の線状体群
６３，６３´ 一対のウインチ
６５，６５´ 一対の滑車装置
６７ 同期駆動装置
６９，６９´ 回転軸
７１ 第１の電動機
７３ 第２の電動機
７５ 第１の力伝達機構
７７ 第２の力伝達機構
７９ 第３の力伝達機構
８１ 第４の力伝達機構
８３ 第１の駆動スプロケット
８５ 第１の被駆動スプロケット
８７ 第１のチェーン
８９ 第２の駆動スプロケット
９１ 第１の被駆動軸
９３ 第２の被駆動スプロケット
９５ 第２のチェーン
９７ 第１の逆転機構
９９ 第３の駆動スプロケット
１０１ 第３の被駆動スプロケット
１０３ 第３のチェーン
１０５ 第４の駆動スプロケット
１０７ 第２の被駆動軸
１０９ 第４の被駆動スプロケット
１１１ 第４のチェーン
１１３ 第２の逆転機構
１１５ ブレーキ機構
１１７ ブレーキアッセンブリ
１１９ ガイドフレーム板
１２１ ブレーキシュー
１２３ ホルダ
１２５ コイルスプリング
１２７ 支持体
１２８ リンク機構
１２９ 揺動リンク
１３１ 係止具
１３３ 被係止具
１３５ ブレーキ作動ピン
３ 船体
５ 船首
７ 船尾
９ 甲板（上甲板）
１１（１１Ａ～１１Ｉ） 船倉
１３（１３Ａ～１３Ｉ） 開口部
１５（１５Ａ～１５Ｉ） 縁材
１７（１７Ａ～１７Ｉ） ハッチカバー
１９ 船橋
２１ レーダーマスト
２３ 煙突
２５（２５Ａ～２５Ｈ） 風力推進装置（硬帆装置）
２７（２７Ａ～２７Ｈ） 風力推進力発生部（硬帆）
２９（２９Ａ～２９Ｈ） 格納庫
３１ 入り口
３３ 蓋部材
３５ リブフレーム
３７ 二重底
３９，３９´ 一対の下部ホッパータンク
４１，４１´ 一対の上部ホッパータンク
４３ ピストン
４５ 装置本体
４７ 昇降装置
４９ 軸部
５１ 駆動装置
５３ シリンダ
５５ 第１のローラ
５７ 第２のローラ
５９，５９´ 一対の昇降機構
６１，６１´ 一対の線状体群
６３，６３´ 一対のウインチ
６５，６５´ 一対の滑車装置
６７ 同期駆動装置
６９，６９´ 回転軸
７１ 第１の電動機
７３ 第２の電動機
７５ 第１の力伝達機構
７７ 第２の力伝達機構
７９ 第３の力伝達機構
８１ 第４の力伝達機構
８３ 第１の駆動スプロケット
８５ 第１の被駆動スプロケット
８７ 第１のチェーン
８９ 第２の駆動スプロケット
９１ 第１の被駆動軸
９３ 第２の被駆動スプロケット
９５ 第２のチェーン
９７ 第１の逆転機構
９９ 第３の駆動スプロケット
１０１ 第３の被駆動スプロケット
１０３ 第３のチェーン
１０５ 第４の駆動スプロケット
１０７ 第２の被駆動軸
１０９ 第４の被駆動スプロケット
１１１ 第４のチェーン
１１３ 第２の逆転機構
１１５ ブレーキ機構
１１７ ブレーキアッセンブリ
１１９ ガイドフレーム板
１２１ ブレーキシュー
１２３ ホルダ
１２５ コイルスプリング
１２７ 支持体
１２８ リンク機構
１２９ 揺動リンク
１３１ 係止具
１３３ 被係止具
１３５ ブレーキ作動ピン
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
甲板下に設けられ、進行方向に複数並んだ船倉と、
使用時には前記甲板上において垂直方向に延び、不使用時には前記甲板下に設けられた硬帆格納庫に格納される硬帆を含む風力推進装置と、前記風力推進装置を上下方向に昇降させる硬帆昇降装置を有する１以上の硬帆装置を備えた硬帆を備えた船舶であって、
前記硬帆装置の前記硬帆格納庫は、前記進行方向に並ぶ２つの前記船倉の間に配置されており、
前記硬帆装置は、前記硬帆を回転可能に支持する軸部と、該軸部を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体を備え、
前記硬帆昇降装置は、前記進行方向と直交する幅方向に位置する前記装置本体の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構を備えており、
前記一対の昇降機構は、緊急時に前記装置本体との連携関係を解除する連携解除機構を備えており、
前記硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち前記進行方向に対向する一対の壁部または前記幅方向に対向する一対の壁部と前記装置本体との間には、前記昇降機構の前記連携解除機構が前記装置本体と前記昇降機構の連携関係を解除すると、前記硬帆を備えた前記装置本体の自由落下を許容するが、前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記装置本体の落下速度を機械的に減速する１以上のブレーキ機構が配置されていることを特徴とする硬帆を備えた船舶。
使用時には前記甲板上において垂直方向に延び、不使用時には前記甲板下に設けられた硬帆格納庫に格納される硬帆を含む風力推進装置と、前記風力推進装置を上下方向に昇降させる硬帆昇降装置を有する１以上の硬帆装置を備えた硬帆を備えた船舶であって、
前記硬帆装置の前記硬帆格納庫は、前記進行方向に並ぶ２つの前記船倉の間に配置されており、
前記硬帆装置は、前記硬帆を回転可能に支持する軸部と、該軸部を回動させる回動駆動源を含んだ回転駆動装置を備えた装置本体を備え、
前記硬帆昇降装置は、前記進行方向と直交する幅方向に位置する前記装置本体の両端部を同期した状態で一緒に昇降させる一対の昇降機構を備えており、
前記一対の昇降機構は、緊急時に前記装置本体との連携関係を解除する連携解除機構を備えており、
前記硬帆格納庫を囲む複数の壁部のうち前記進行方向に対向する一対の壁部または前記幅方向に対向する一対の壁部と前記装置本体との間には、前記昇降機構の前記連携解除機構が前記装置本体と前記昇降機構の連携関係を解除すると、前記硬帆を備えた前記装置本体の自由落下を許容するが、前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記装置本体の落下速度を機械的に減速する１以上のブレーキ機構が配置されていることを特徴とする硬帆を備えた船舶。
【請求項2】
前記１以上のブレーキ機構は、前記幅方向に間隔を開けて配置された複数のブレーキ機構からなる請求項１に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項3】
前記ブレーキ機構は、
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項4】
前記ブレーキ機構は、
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板を間にして前記ガイドフレーム板の側面方向から挟むように配置されて前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる一対の１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記一対の１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板の前記側面方向の両側面に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
前記一対の壁部に設けられて前記垂直方向に延び且つ前記進行方向に対向する一対のガイドフレーム板と、
前記一対のガイドフレーム板に対応して前記装置本体に設けられて、対応する前記ガイドフレーム板を間にして前記ガイドフレーム板の側面方向から挟むように配置されて前記ガイドフレーム板との間に摩擦力を発生させる一対の１以上のブレーキシューと、
前記装置本体に設けられて前記装置本体が船体の船底に近づくに従って前記一対の１以上のブレーキシューを前記ガイドフレーム板の前記側面方向の両側面に押し付ける力を機械的に強くする押圧力増強機構を備えている請求項１または２に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項5】
前記一対のガイドフレーム板は、前記ガイドフレーム板の前記側面方向の両側面間の距離が、前記船底に近づくに従って連続的に大きくなる輪郭形状を有しており、
前記押圧力増強機構は、前記ガイドフレーム板との間に前記幅方向に間隔をあけて前記ガイドフレーム板を間に挟むように前記装置本体に設けられた一対の支持体と、該一対の支持体と前記一対の１以上のブレーキシューとの間に配置され、前記一対の１以上のブレーキシューが前記ガイドフレーム板の前記両側面に沿って前記船底側に移動するにつれて前記一対の１以上のブレーキシューが前記支持体に近付く過程で蓄勢される１以上の弾性部材とを備えている請求項４に記載の硬帆を備えた船舶。
前記押圧力増強機構は、前記ガイドフレーム板との間に前記幅方向に間隔をあけて前記ガイドフレーム板を間に挟むように前記装置本体に設けられた一対の支持体と、該一対の支持体と前記一対の１以上のブレーキシューとの間に配置され、前記一対の１以上のブレーキシューが前記ガイドフレーム板の前記両側面に沿って前記船底側に移動するにつれて前記一対の１以上のブレーキシューが前記支持体に近付く過程で蓄勢される１以上の弾性部材とを備えている請求項４に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項6】
前記一対の支持体と前記１以上の弾性部材と前記ブレーキシューは、１つのアッセンブリを構成しており、
前記アッセンブリは、前記ガイドフレーム板から前記ブレーキシューが前記側面方向に離れた退避位置と前記ガイドフレーム板の前記側面に前記ブレーキシューを接触させる作動位置との間を変位可能に設けられており、
前記アッセンブリは、定常時には、前記退避位置にあり、非常には前記作動位置にあることを特徴とする請求項５に記載の硬帆を備えた船舶。
前記アッセンブリは、前記ガイドフレーム板から前記ブレーキシューが前記側面方向に離れた退避位置と前記ガイドフレーム板の前記側面に前記ブレーキシューを接触させる作動位置との間を変位可能に設けられており、
前記アッセンブリは、定常時には、前記退避位置にあり、非常には前記作動位置にあることを特徴とする請求項５に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項7】
前記アッセンブリは、特別な動力源を用いることなく前記退避位置から前記作動位置に移動可能である請求項６に記載の硬帆を備えた船舶。
【請求項8】
複数組の前記一対のガイドフレーム板が、前記一対の壁部に対して前記幅方向に間隔をあけて設けられており、
各組の前記一対のガイドフレーム板に対して、前記ブレーキ機構が設けられている請求項３に記載の硬帆を備えた船舶。
各組の前記一対のガイドフレーム板に対して、前記ブレーキ機構が設けられている請求項３に記載の硬帆を備えた船舶。