特許 7102398 油圧式係留索保持装置、システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-08

(45)【発行日】2022-07-19

(54)【発明の名称】油圧式係留索保持装置、システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 3/20 20060101AFI20220711BHJP

   B63B 21/00 20060101ALI20220711BHJP

【ＦＩ】

E02B3/20 A

B63B21/00 Z

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019513879

(86)(22)【出願日】2017-09-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-10-17

(86)【国際出願番号】 NL2017050588

(87)【国際公開番号】W WO2018048303

(87)【国際公開日】2018-03-15

【審査請求日】2020-08-18

(31)【優先権主張番号】2017431

(32)【優先日】2016-09-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(73)【特許権者】

【識別番号】519080919

【氏名又は名称】ショアテンション ホールディング ベスローテン フェンノートシャップ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(72)【発明者】

【氏名】ファン デア ブルグ ゲリット

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２４６９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１１０６６６（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｂ ３／２０

Ｂ６３Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つの油圧式係留索保持装置を備えた油圧式係留システムであって、前記少なくとも２つの油圧式係留索保持装置は、波止場地域に配置されて、同じ船に接続された係留索に、それぞれの係留点から、前記波止場地域の方向に沿った逆向きの成分を有する引張力を発揮し、前記油圧式係留索保持装置の各々が、
油圧シリンダと、この油圧シリンダ内のピストンと、前記船とこの船に対して引張力を発揮する前記油圧式係留索保持装置のそれぞれの係留点との間の係留索接続部において前記装置を接続するための、前記油圧シリンダ及び前記ピストンへの接続部と、
前記油圧シリンダの第１の端部に結合されて、気体及び作動液を含むメインリザーバと、前記油圧シリンダと前記メインリザーバとの間に互いに並列に結合された過圧弁及び一方向弁とを有し、前記過圧弁が、前記シリンダ内の第１の圧力と前記メインリザーバ内の第２の圧力との間の差分が第１の閾値を上回った時に前記油圧シリンダから前記メインリザーバに作動液を通すように構成され、前記一方向弁が、前記差分が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値未満に低下した時に前記メインリザーバから前記油圧シリンダに作動液を通すように構成された、加圧保護部と、
前記油圧シリンダの第１の端部に結合された、気体及び作動液を含む補助リザーバと、を備え、
前記メインリザーバは、前記油圧シリンダからの前記作動液の体積が等しく変化しても前記メインリザーバ内の圧力が前記補助リザーバ内の圧力ほど変化しない場合において、前記補助リザーバの第２の圧力－体積変化特性とは異なる第１の圧力－体積変化特性を有する、ことを特徴とする油圧式係留システム。

【請求項2】

前記油圧式係留索保持装置は、
前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間に結合されて、開いた時に前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間の油圧連通を可能にし、閉じた時に前記油圧連通を防ぐように構成された制御可能弁と、
センサ信号及び／又はコマンド信号を受け取るための入力部と、前記制御可能弁の制御入力部に結合された出力部と、を有し、前記センサ信号及び／又は前記コマンド信号に応じて前記制御可能弁の開閉を制御するように構成された制御ユニットと、を備える、請求項１に記載の油圧式係留システム。

【請求項3】

前記油圧式係留索保持装置は、前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間に結合されて、前記メインリザーバ内の第１の圧力と前記補助リザーバ内の第３の圧力との間の差分が前記第１の閾値と前記第２の閾値との間に存在する第３の閾値を上回った時に前記油圧シリンダから前記補助リザーバに作動液を通すように構成されたさらなる過圧弁を備える、請求項１又は２に記載の油圧式係留システム。

【請求項4】

前記油圧式係留索保持装置は、前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間に結合されて、前記差分が前記第２の閾値未満に低下した時に前記補助リザーバから前記油圧シリンダに作動液を通すように構成されたさらなる一方向弁を備える、請求項３に記載の油圧式係留システム。

【請求項5】

前記油圧式係留索保持装置は、少なくとも前記過圧弁が閉じたままである全ての圧力において前記油圧シリンダ内の前記作動液圧と前記補助リザーバ内の前記作動液圧とを均一にするように構成された、前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間の流体接続部を備える、請求項１に記載の油圧式係留システム。

【請求項6】

前記油圧式係留索保持装置は、前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間の流体流路内に、この流体流路に接続された流体流駆動式発電機を備える、請求項１乃至５の何れか１項に記載の油圧式係留システム。

【請求項7】

前記油圧式係留索保持装置は、前記油圧シリンダと前記補助リザーバとの間の流体流路内に、該流体流路に接続された流体流駆動式発電機を備える、請求項１乃至６の何れか１項に記載の油圧式係留システム。

【請求項8】

前記制御ユニットは、さらなる油圧式係留索保持装置の第１の端部又は中央ユニットからの情報及び／又はコマンドを受け取るための通信装置を有し、前記制御ユニットは、前記情報及び／又は前記コマンドに応じて前記油圧式係留索保持装置の第２の端部の前記制御可能弁の開放を制御するように構成される、請求項２に記載の油圧式係留システム。

【請求項9】

前記油圧シリンダに対する前記ピストンの位置及び／又は動きを測定するように構成された位置及び／又は動きセンサを備え、
前記制御ユニットは、前記位置及び／又は動きセンサから導出された情報又はコマンドを、前記さらなる油圧式係留索保持装置の制御に使用できるように、前記通信装置を介して前記さらなる油圧式係留索保持装置又は前記中央ユニットに送信するように構成される、請求項８に記載の油圧式係留システム。

【請求項10】

第１及び第２の係留索保持装置を用いて係留船を保持する方法であって、前記第１及び第２の係留索保持装置の各々は、油圧シリンダと、この油圧シリンダ内のピストンと、作動液及び気体を含むメインリザーバ及び補助リザーバとを備え、前記方法は、
それぞれの係留索を介して、波止場地域の方向に沿った逆の引張り方向の成分を有する力を前記係留船に対して発揮する第１及び第２の係留索を、前記係留船から前記第１及び第２の油圧式係留索保持装置の前記ピストン及び前記油圧シリンダをそれぞれ介して波止場地域に結合するステップと、
前記第１又は第２の係留索に加わる力がそれぞれ第１の閾値を上回った時に、前記第１及び第２の係留索保持装置の前記油圧シリンダの第１の端部から前記メインリザーバにそれぞれ作動液を解放するステップと、
前記メインリザーバ内の油圧が前記第１及び第２の係留索保持装置の閾値よりも低い第２の閾値よりもそれぞれ高い時に、前記第１及び第２の係留索保持装置の前記メインリザーバから前記油圧シリンダの第１の端部にそれぞれ作動液を戻すステップと、
前記第１及び第２の係留索保持装置の前記メインリザーバによって前記油圧シリンダから作動液の解放又は前記油圧シリンダへの作動液の復帰がそれぞれ行われていない段階中に、前記第１及び第２の係留索保持装置の前記油圧シリンダの第１の端部と補助リザーバとの間に油圧連通流体をそれぞれ供給するステップと、を含むことを特徴とする方法。

【請求項11】

前記油圧連通は、前記第２及び第１の係留索保持装置が前記第２又は第１の係留索を引き戻したことの検出に応答して、前記第１及び第２の係留索保持装置においてそれぞれ選択的に作動する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記作動液は、前記油圧シリンダ内の前記作動液の圧力が前記補助リザーバ内の圧力を第３の閾値だけ上回った時に、前記第１及び第２の係留索保持装置の前記油圧シリンダから前記補助リザーバに移送される、請求項１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１及び第２の係留索保持装置の前記補助リザーバと前記油圧シリンダとの間の作動液圧差によって発電機を駆動するステップを含む、請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧式係留索保持装置、係留システム、及び係留船の保持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

国際公開第２０１０／１１０６６６号からは、係留索に加わる力が閾値を上回った時に係留索を繰り出し、この力が再び閾値を十分に下回った時にのみ係留索を引き戻す油圧式係留索保持装置が知られている。この装置は、係留索に張力が加わった時に油圧が高まるように係留索に接続されたピストン付き油圧シリンダを含む。この圧力が閾値を上回ると、安全弁がシリンダからリザーバに作動液を排出する。係留索に加わった張力が第２の閾値未満に低下すると、一方向弁がリザーバからシリンダに流体を戻す。

【0003】

油圧シリンダ及びリザーバは、油圧シリンダ内の圧力が高レベルに上昇した時、及び低レベルに低下した時に、それぞれ繰り出し段階及び引き戻し段階での動作をもたらす。この結果、船が緊張係留状態に保たれると同時に、例えば突風の影響などを受けた過剰な力によって係留索が破断するのを防ぐ。この装置は、船を係留状態に保つために外部電源を必要としないので非常に安全に作動する。

【0004】

繰り出し段階と引き戻し段階との間には、油圧シリンダとメインリザーバとの間に作動液の流れが生じない中間段階が存在する。これらの段階では、ピストンの位置は実質的に一定のままであるが、係留索に加わる力は、係留索保持装置が許容する力範囲内で変化することができる。

【0005】

船の両端の係留索に接続されたこのような２つの係留索保持装置によって船が係留されている時には、船を緊張係留状態に保つことができる。静止状態では、両係留索保持装置がその中間段階にあり、係留索を緊張状態に保って船を固定位置に保持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開第２０１０／１１０６６６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

例えば、海洋波又は船舶の通過によるうねりに起因して外力が変化した結果、船の位置が変化することがある。外力が十分に大きい時には、これによって一方の係留索保持装置が過度の力を避けるために係留索を繰り出すようになる。他方の係留索保持装置は引き戻しを行う。外力が大きい場合にはこの動作が必要であるが、不要な船の動きも生じ得ることが分かった。このような不要な動きを避けることが望ましいと思われる。

【0008】

とりわけ、係留の改善を図ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

油圧式係留索保持装置であって、
油圧シリンダ、油圧シリンダ内のピストン、並びに船と係留点との間の係留索接続部において装置を接続するための、油圧シリンダ及びピストンへの接続部と、
油圧シリンダに結合されて、気体及び作動液を含むメインリザーバと、油圧シリンダとメインリザーバとの間に互いに並列に結合された過圧弁及び一方向弁とを有し、過圧弁が、シリンダ内の第１の圧力とメインリザーバ内の第２の圧力との間の差分が第１の閾値を上回った時に油圧シリンダからメインリザーバに作動液を通すように構成され、一方向弁が、この差分が第１の閾値よりも低い第２の閾値未満に低下した時にメインリザーバから油圧シリンダに作動液を通すように構成された、加圧保護部と、
を備えた油圧式係留索保持装置を提供する。

【0010】

先行技術の係留索保持装置と同様に、油圧シリンダ及びメインリザーバは、繰り出し段階及び引き戻し段階、並びに中間段階での動作をもたらす。

【0011】

さらに、油圧式係留索保持装置は、油圧シリンダに結合された、気体及び作動液を含む補助リザーバを含み、メインリザーバは、油圧シリンダからの作動液の体積が等しく変化してもメインリザーバ内の圧力が補助リザーバ内の圧力ほど変化しないという意味において、補助リザーバの第２の圧力－体積変化特性とは異なる第１の圧力－体積変化特性を有する。

【0012】

油圧シリンダと補助リザーバとの間の油圧連通によって、中間動作段階において係留索に加わる力に調整を加えることができる。

【0013】

本発明は特定の動作理論に限定されるものではないが、油圧シリンダ及びメインリザーバを伴う動作理論は、同じ船からの係留索に接続された複数の係留索保持装置が補助リザーバを有していない時に、これらの係留索保持装置が係留索の動的条件及び弾性力によって非協調的に動作するようになることしか示さない。例えば、１つの係留索保持装置が引き戻し段階にあって別の係留索保持装置が依然として中間段階にある場合、これらの係留索保持装置は、逆方向に位相ずれして動作することができる。この結果、一方の係留索保持装置がそのメインリザーバとの間で不必要に大量の作動液を移動させ、これによってその後に他方の係留索保持装置もさらに不必要な反応を行う可能性がある。

【0014】

これを避けるために、油圧シリンダと補助リザーバとの間の作動液の移送を使用することができる。１つの実施形態では、補助リザーバが、過圧保護によって許容される圧力範囲全体を通じた、又は閾値を上回る中間段階中の油圧の変化に比例して、油圧シリンダ内の作動液の量を変化させて係留索の繰り出し及び／又は引き戻しを可能にすることができる。これにより、船の安定位置において係留索に加わる力が安定するようになる。

【0015】

ある実施形態では、係留索保持装置が、センサ入力に応じて補助リザーバと油圧シリンダとの間の圧力連通の作動タイミングを制御する制御ユニットを含む。圧力連通は、例えば同じ船に作用する別の係留索保持装置が逆方向に引っ張った時に係留索保持装置において選択的に作動する。制御ユニットは、外部コマンドを受け取って実行し、又は外部センサデータを用いて圧力連通を作動させるように構成することができる。係留索保持装置は、この目的でこのようなコマンド又は外部センサデータを生成して別の係留索保持装置に送信するために使用される、ピストンの位置及び／又は動き、液体の体積又は圧力を検出するセンサを含む。

【0016】

油圧シリンダと補助リザーバとの間の油圧連通によって、中間動作段階において係留索に加わる力に調整を加えることができる。

【0017】

なお、補助リザーバと油圧シリンダとの間の圧力連通の作動及び停止を行う代わりに、メインリザーバと油圧シリンダとの間の圧力連通の作動及び停止を行うこともできる。異なる圧力－体積応答特性を使用しない実施形態では、この場合に補助リザーバを省略することもできる。しかしながら、たとえ異なる圧力－体積応答特性自体が不要な状況であっても、さらに良好なフェイルセーフ動作及び／又はさらに高速な応答のために補助リザーバとの圧力連通を使用することが望ましい場合もある。

【0018】

ある実施形態では、係留索保持装置が、補助リザーバと油圧シリンダとの間の油圧差に基づいて作動液の流れから電力を生成するように接続された流体流駆動式発電機を含むことができる。

【0019】

さらに、それぞれが油圧シリンダと、油圧シリンダ内のピストンと、作動液及び気体を含むメインリザーバ及び補助リザーバとを含む第１及び第２の係留索保持装置を用いて係留船を保持する方法も提供する。

【0020】

以下の図を用いた例示的な実施形態の説明から、これらの及びその他の目的及び有利な態様が明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】波止場地域に沿って係留された船の平面図である。

【図2】係留索保持装置を概略的に示す図である。

【図2a】係留索保持装置の構成の実施形態を示す図である。

【図3a】ピストン位置の関数としての力のグラフである。

【図3b】ピストン位置の関数としての力のグラフである。

【図3c】ピストン位置の関数としての力のグラフである。

【図3d】ピストン位置の関数としての力のグラフである。

【図3e】ピストン位置の関数としての力のグラフである。

【図3f】ピストン位置の関数としての力のグラフである。

【図4】係留索保持装置の実施形態を示す図である。

【図5】係留索保持装置の実施形態を示す図である。

【図6】係留索保持装置の実施形態を示す図である。

【図7】係留索保持装置の実施形態を示す図である。

【図8】係留索保持装置の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、波止場地域から船まで伸びる第１及び第２の係留索１２ａ、１２ｂを用いて波止場地域に沿って係留された船１０の概略的平面図である。船は、波止場地域から伸びる岸辺の防舷材（図示せず）に接触することができる。この波止場地域の係留地には、第１及び第２の係留索１２ａ、１２ｂにそれぞれ結合された第１及び第２の係留索保持装置１４ａ、１４ｂが設けられる。各係留索保持装置１４ａ、１４ｂは、一方の側を固定双係柱などの係留点に結合され、他方の側を係留索１２ａ、１２ｂに結合される。或いは、係留点は、係留索保持装置１４ａ、１４ｂの一方の側を固定できる波止場地域の他の構造とすることもできる。係留点を固定岸壁の代わりに浮体構造物上に設けて、この浮体構造物に対して船を係留することもできる。

【0023】

図示の実施形態では、係留索１２ａ、１２ｂが、係留索保持装置１４ａ、１４ｂからさらなる双係柱１６ａ，１６ｂを介して船１０まで伸びる。図示のように、係留索１２ａ、１２ｂは、波止場地域に沿った海岸線方向に対してほぼ垂直に（例えば、垂直方向からの逸脱が４５度未満の状態で）船から係留索保持装置１４ａ、１４ｂまで伸びる。これに加えて、又はこれとは別に、垂直方向に対してさらに大きな角度を成すばね係留索（図示せず）を使用することもできる。海岸線に対してほぼ垂直に伸びる係留索１２ａ、１２ｂを使用すると、一方では船１０にとって必要な岸壁空間が最小限に抑えられるが、他方ではうねり又は風に起因して船１０が上向き又は横向きに動いた結果として係留索１２ａ、１２ｂに高い張力が生じることにより、係留索が破断するリスクが高くなり得ると理解されたい。このような係留構成では、係留索保持装置１４ａ、１４ｂが、係留索１２ａ、１２ｂに加わる高い張力を防ぐ一方で、ばね構成の高い張力を防ぐこともできる。

【0024】

図２は、係留索保持装置を概略的に示す図である。この装置は、メインシリンダ２０と、メインシリンダ２０内のメインピストン２２と、メインピストン２２から延びるピストンロッドとを含む。メインシリンダ２０及びピストンロッド２３は、メインシリンダ２０の両端にそれぞれの接続部を有する。第１の端部は、船（図示せず）まで伸びる係留索を取り付けるためのものであり、第２の端部は、例えば波止場地域の双係柱（図示せず）などの係留点に係留索を介して接続するためのものである。例えばこの目的で、メインシリンダ２０及びピストンロッド２３に関連して係留索接続アイ（ｃａｂｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｙｅｓ）を設けることもできる。メインシリンダ２０は、メインピストン２２の少なくともピストンロッド２３の方向の側を作動液（例えば、油）で満たされる。

【0025】

メインピストン２２の係留索取り付け接続部が存在する側であるメインシリンダ２０の第１の端部では、メインシリンダ２０の内部が、作動液のメインリザーバ２６０を含む過圧保護部２６と、作動液の補助リザーバを含む補助緩衝器２４とを有する油圧回路に結合される。

【0026】

過圧保護部２６は、油圧シリンダ内の作動液の圧力とメインリザーバ内の圧力との間の差分が第１の閾値を上回った時に油圧シリンダから作動液を吸い上げ、この差分が第１の閾値よりも小さな第２の閾値を下回った時に油圧シリンダに作動液を戻すように構成される。このように、係留索保持装置は、過圧保護部２６によって、係留索に加わる力が第１の閾値に対応する閾値を上回った時に緩みを与え、この力が衰えた時に係留索を引っ張ることができる。

【0027】

過圧保護部２６は、メインリザーバ２６０と、過圧弁２６２と、一方向弁２６４とを含む。過圧弁２６２は、弁に加わる作動液圧がばね力に打ち勝った時に作動液の流れが発生するようにばね付勢弁によって実現することができるが、他のあらゆるタイプの過圧弁２６２を使用することができる。メインリザーバ２６０は、気体（例えば、窒素又は空気）と、可変量の作動液（好ましくは作動液様の油）とを含む。メインリザーバ２６０は、通常は過圧弁２６２及び一方向弁２６４の効果を除いて内部の気体及び作動液を加圧下に保持するという意味で閉鎖リザーバ（ｃｌｏｓｅｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）である。

【0028】

メインリザーバ２６０は、内部の作動液の体積及び温度の関数として内部の圧力を定める所定の圧力特性を有する。この圧力特性は、気体圧力変動の結果である。メインリザーバ２６０の体積及びその中の気体の量は、メインリザーバ２６０内の作動液の体積の実際の変化と共に圧力が大きく変動しないほど大きいことが好ましい。ある実施形態では、過圧保護部２６が、気体と作動液との間に自由移動可能なセパレータ（例えば、ピストン）を含むことができるが、例えば気体が占める空間が確実に一方向弁２６４との接続部よりも上方に存在する時には必要としないこともできる。

【0029】

メインシリンダ２０の第１の端部は、メインシリンダ２０の第１の端部におけるメインシリンダ２０の側面に加わる圧力がメインリザーバ２６０内の圧力を所定量だけ上回った時に開いて作動液を流すように構成された過圧弁２６２を介してメインリザーバ２６０の液体収容部に結合される。この時、メインシリンダ２０からメインリザーバ２６０に作動液が流れることにより、メインピストン２２を実質的に一定の力でさらに動かすことができる。このように、過圧弁２６２は、係留索によって伝わる力が閾値を上回った時に装置が係留索（図示せず）に緩みを与えるようにする役割を果たす。

【0030】

メインリザーバ２６０は、メインリザーバ２６０の側面に加わる圧力とメインシリンダ２０の第１の端部におけるメインシリンダ２０内の圧力との間の差分が閾値を上回った時に（例えば、メインシリンダ２０内の圧力がメインリザーバ２６０内の圧力よりわずかに低くなった時に）開いて作動液を流すように指示される一方向弁２６４を介してメインシリンダ２０の第１の端部にさらに結合される。この場合、作動液は、一方向弁２６４を介してメインシリンダ２０に戻る。このように、一方向弁２６４は、係留索に加わる力が実質的にゼロまで衰えた時に装置が係留索（図示せず）に引っ張るようにする役割を果たす。

【0031】

例えば、一方向弁２６４は、メインリザーバ２６０内の圧力がメインシリンダ２０内の第１の端部における圧力を上回った時に開くように構成することができる。しかしながら、過圧弁２６２の閾値よりも低い異なる閾値を使用することもできる。従って、過圧弁２６２及び一方向弁２６４はヒステリシスの形を引き起こし、すなわち過圧弁２６２を通過した作動液が一方向弁２６４を介して戻る前に、メインシリンダ２０内の圧力が所定の非ゼロの量だけ低下する必要がある。

【0032】

また、係留索保持装置は、メインシリンダ２０の係留索取り付け接続部が位置するメインシリンダ２０の第２の端部の圧力を設定するためのプライミングユニット（ｐｒｉｍｉｎｇ ｕｎｉｔ）も含む。プライミングユニットは、ポンプと、弁と、作動液の補助リザーバとを含み、ポンプ及び弁は、補助リザーバとメインシリンダとの間に並列に結合される。補助リザーバは、圧力を維持する必要がなく、又は低圧のみを維持し、すなわち外部に通じる安全弁を有することができるという意味で開放リザーバ（ｏｐｅｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）とすることができる。

【0033】

動作中、プライミングユニットは、船１０を係留した時のメインピストン２２の位置を設定するために一時的に使用することができる。係留前には、メインピストン２２の比例圧力調整部及び過圧保護部が接続された側とは反対側のメインシリンダ２０内に補助リザーバから作動液を圧送することによって、最初にメインピストンを最大位置まで押し込んでおくことができる。この段階では、プライミングユニットの弁は閉じたままである。岸壁沿いの船と係留装置との間に係留索が留められると、弁が開いて補助リザーバに作動液を逆流させることにより、メインリザーバ２６０からの油圧がピストン２２を後退させて、係留索に加わる力に起因する圧力に等しい緩みをメインリザーバ２６０から吸い上げる効果をもたらすことができる。さらなる使用中には、この弁を開いたままにしておくことができる。

【0034】

図２ａは、係留索保持装置の構成の実施形態を示す図である。係留索保持装置は、メインシリンダ２０と、外側シリンダ５０と、（破線によって象徴的に示す）導管５１と、ディスク形の弁マニホールド５２とを含む。メインシリンダ２０は、外側シリンダ５０内に、好ましくは外側シリンダ５０と同心的に、外側シリンダ５０との間に空間を残して配置される。メインシリンダ２０と外側シリンダ５０との間の空間は、メインリザーバ２６０として機能する。外側シリンダ５０及びメインシリンダ２０の一方の軸端は、弁マニホールド５２の第１のディスク面に取り付けられる。弁マニホールド５２のディスク形状は、少なくとも外側シリンダ５０の直径と同程度の大きさの直径を有する。導管５１については、メインシリンダの外側の導管として示しているが、実際には、例えば外側シリンダ５０とメインシリンダ２０との間の外側シリンダ５０内の空間を通り抜けることができる。

【0035】

補助リザーバ２４０の軸端は、弁マニホールド５２の第１のディスク面とは反対側の第２のディスク面に取り付けられる。補助リザーバ２４０は、補助緩衝器の補助シリンダとして機能する。メインシリンダ２０の中心軸と補助リザーバの中心軸は、互いに整列することができる。さらに、装置は、弁マニホールド５２の第２の面から補助リザーバ２４０内に延びるパイプ５４も含む。パイプ５４の周囲には、補助ピストン２４２を摺動可能に取り付けることができる。パイプ５４は、補助リザーバ２４０の端部付近に、パイプ５４の内部と、補助ピストン２４２の弁マニホールド５２から離れた方の側の補助リザーバ２４０の第１の部分との間の流体連通を可能にする１又は２以上の開口部を有することができる。パイプ５４の内部と、パイプの外部の補助ピストン２４２と弁マニホールド５２との間の補助リザーバ２４０の第２の部分との間に直接的な流体連通は存在しない。この第２の部分は気体を含む。パイプ５４を含む実施形態を示しているが、中空パイプを省略することもでき、この場合は補助ピストンの異なる側における補助リザーバ２４０の空間の役割が入れ替わると理解されたい。

【0036】

メインシリンダ２０内にはメインピストン２２が位置する。メインピストン２２からは、メインシリンダ２０の外部にピストンロッド２３が延びる。ピストンロッド２３の直径は、作動液のための空間を残すようにメインシリンダ２０の内径よりも小さい。ピストンロッド２３とメインシリンダ２０との間には、好ましくはメインシリンダ２０の端部又はその付近にシールリング５７が設けられる。導管５１の一端は、メインピストン２２とシールリング５７との間でメインシリンダ２０の内部と流体接続する。導管は、メインシリンダ２０の端部付近に接続される。導管５１の他端は、弁マニホールド５２に接続される。導管５１は、メインシリンダ２０の内部と弁マニホールド５２との間に作動液の連通をもたらす。ある実施形態では、導管５１がメインシリンダ２０と外側シリンダ５０との間の空間内に設けられる。

【0037】

弁マニホールド５２は、そのディスク形状内に複数の接続チャネルを含む。弁マニホールド５２内の第１の接続チャネルは、導管５１からパイプ５４の内部に、そしてパイプ５４を通じて補助ピストン２４２の弁マニホールド５２から離れた方の側の補助リザーバ２４０の部分に伸びる。中空パイプを含まない実施形態では、第１の接続チャネルが、弁マニホールド５２と補助ピストン２４２との間の空間と連通することができる。

【0038】

弁マニホールド５２内の第２の接続チャネルは、導管５１から過圧弁（図示せず）を介してメインシリンダ２０と外側シリンダ５０との間の空間まで伸びる。過圧弁を含む第２の接続チャネルの少なくとも一部は、弁マニホールド５２内の一方向弁（図示せず）を含む第３の接続チャネルによって橋絡される。さらに、弁マニホールド５２は、メインリザーバ内の圧力、メインシリンダ内の圧力、導管５１からの圧力及び／又は補助リザーバ２４０からの圧力を示すように構成された１又は２以上の圧力計を含むことができる。

【0039】

ある実施形態では、弁マニホールド５２内に、補助リザーバ２４０の外部からメインシリンダ２０の弁マニホールド５２とメインピストン２２との間の内部空間に伸びる１又は２以上の第４の接続チャネルを設けることができる。補助リザーバを使用する実施形態では、外側補助シリンダ５６を設け、その中に補助リザーバ２４０を配置して、補助リザーバ２４０と外側補助シリンダ５６との間に空間を残すことができる。この空間は、作動液のための補助リザーバとして使用することができる。補助リザーバ２４０及び外側シリンダ５６の一端は、弁マニホールド５２のディスク形状の第２の面に取り付けることができる。この実施形態では、弁マニホールド５２の１又は２以上の第４のチャネルが、一方では補助リザーバ２４０と外側補助シリンダ５６との間の空間内に伸び、他方ではメインシリンダ２０の内部空間内に伸びることができる。弁マニホールド５２は、プライミングユニットの弁を含み、弁マニホールド５２の外側には、この弁を制御するための制御機構（ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｒｇａｎ）が存在することができる。プライミングユニットがポンプを含む場合、このポンプは、補助リザーバ２４０と外側補助シリンダ５６との間の空間内、又は外部に配置することができる。

【0040】

ある実施形態では、メインピストン２２の位置を特定する位置検知構成を設けることができる。この位置検知構成は、ピストンロッド上の磁気マーカーなどの１又は２以上のマーカーと、マーカーが通過した時にこれを感知する、メインシリンダ２０上の又はその外部の位置センサとを含むことができる。

【0041】

ある実施形態では、係留索保持装置が、無線送信機及び／又は受信機を含む。（プログラムされた）論理回路又はマイクロコンピュータを設けて、無線送信機及び位置センサ及び／又は圧力計に結合することができる。マイクロコンピュータは、位置センサ及び／又は圧力計からのデータを受け取り、このデータから導出された情報を無線送信機に送信させ、又はデータを評価してこのデータが信号を生成するための所定の条件を満たすかどうかを検出させ、条件が満たされた場合に無線送信機にメッセージを送信させる命令を含むプログラムを有することができる。この条件は、メインピストンが少なくとも所定の期間にわたって極端な位置範囲に留まっていたことがデータによって示されることとすることができる。送信メッセージは、例えば制御室において受け取って表示することができる。

【0042】

ある実施形態では、補助リザーバ２４０、外側補助シリンダ５６及びパイプ５４を交換可能とすることができる。この実施形態では、各組が異なる長さの補助リザーバ２４０をもたらす異なる補助リザーバ２４０、外側補助シリンダ５６及びパイプ５４の組を設けることができる。この場合、予想されるうねり状態に応じて選択された組からのシリンダを弁マニホールド５２に取り付けることができる。異なる港、又は同じ港の異なる岸壁では、異なる長さの異なる組を使用することができる。補助リザーバ２４０、外側補助シリンダ５６及びパイプ５４は、弁マニホールド５２にボルト締めされるボルト穴付きフランジを有することができる。

【0043】

力制限動作
動作中、係留索保持装置１４ａ、１４ｂは、係留索１２ａ、１２ｂに加わる過度の張力を避けながら船１０の動きを制限する役割を果たす。この過度の張力は、風スコール（ｗｉｎｄ ｓｑａｌｌ）中などの力周期（ｆｏｒｃｅ ｃｙｃｌｅ）中に、又は船１０がうねりによって上下に動く際に発生することがある。典型的なうねりは、１メートル程の大きさの振幅と、１００メートル程の大きさの波長とを有し、これによってうねりの際に船の船首及び船尾において波の位相差が生じることがある。

【0044】

図３ａに、過圧保護部２６のみが存在して補助緩衝器２４が存在しない装置の力周期中のメインピストン２２の力ＦとストロークＸ（位置）のグラフを示す。例えば風又は水の動きに起因する外力が船に働くと、これによってメインピストン２２に力が加わる。

【0045】

最初に、作動液は、この垂直方向の上昇３９ａに対応する力に抵抗する。係留索保持装置に加わる力は垂直に上昇するが、船に加わる力は、係留索の弾性に起因して緩やかに上昇する。

【0046】

力が所定の閾値に達すると過圧弁２６２が開き、この結果メインピストン２２が実質的に一定の反力で動くことによって、ピストンが第１の力レベル３２で動く。この動きは、力が衰えるまで、或いはピストンの動きがメインシリンダ２０の内向きフランジによって定められる停止部に達するまで継続することができる。一定の第１の力レベル３２を示しているが、実際のところ、この力は、圧縮に起因するメインリザーバ２６０内の気体の圧力の上昇と共にわずかに上昇する可能性はあるが、この効果は、十分に大きなメインリザーバ２６０を使用することによって所望の大きさ未満に保つことができると認識されたい。

【0047】

その後、係留索に加わる力が衰えると過圧弁２６２が閉じる。この結果、力は定位置で垂直方向に低下する（３９ｃ）。一方向弁２６４を開くことに関連する圧力（例えば、ゼロ圧力）に対応するレベルまで力が低下した場合、一方向弁２６４によって、補助ピストン２４４が実質的に一定（例えば、ゼロ）の反力で戻ることができる。この結果、実際には第１の力レベル３２と同様にわずかに変動し得る第２の力レベル３６でピストンが動く。

【0048】

この力が第２の力レベルから上昇すると、再び作動液がこの力に抵抗する。この抵抗は、（垂直方向の上昇３９ａによって示すような）元々の位置で生じることも、或いは、例えば垂直線３９ｃによって示すような他の位置で生じることもでき、すなわち再び力が上昇するあらゆる位置で生じることができる。

【0049】

係留索保持装置は、異なる段階を区別できる周期を通じて動き、図３ａの上側の水平線３２は繰り出し段階に対応し、下側の水平線３６は引き戻し段階に対応し、これらの間には力が増加又は減少することができる中間段階が存在する。理解されるように、図３の力と位置のグラフは、力－位置の関係がそれまでの動きの前歴に依存することを示しており、すなわちヒステリシスを示す。図３ａの力－位置のグラフの場合、力－位置の組み合わせが時間の関数としてループを通じて以前の値に戻ることができる。このループの面積は、船の動きによって発生して係留索保持装置によって吸収されるエネルギーに対応する。吸収されたエネルギーは作動液を加熱し、この作動液が係留索保持装置の表面を介してさらに周囲に熱を放出する。

【0050】

なお、力の制限を強要する異なる方法は、必ずしもヒステリシスを伴うとは限らない。例えば、過圧保護部２６の代わりにさらなる比例的な圧力調整部を使用するさらに一様な解決策の場合、このようなさらなる比例的な圧力部が、変位に伴う力の上昇速度をヒステリシスを伴うことなく制限する。

【0051】

２つ又はそれよりも多くの係留索保持装置１４ａ、１４ｂを同じ船に接続すると、各装置が発揮する力が他の装置に働く力にも影響を及ぼす。

【0052】

図３ｂに示す船の位置の関数としての力のグラフにおける力は、２つの係留索保持装置が同じ船の逆方向に作用した時に２つの係留索保持装置が発揮する力である。この場合、プロットされた力は逆方向に作用する。船の位置は、船が岸壁に沿って動く場合には岸壁沿いの位置とすることができ、或いは船が波止場地域の平面内で垂直軸を中心にわずかに回転する場合には回転角とすることができる。図３ｂのグラフは、共通の位置スケール（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｃａｌｅ）（図３ａと比べて圧縮された力スケール（ｆｏｒｃｅ ｓｃａｌｅ））で示している。

【0053】

概して、係留索保持装置が発揮する力が逆方向に作用する時には、これらの差分が係留索保持装置から外部的に船に働く力の和に等しく、これを外力と呼ぶ。静止時には外力はゼロであり、係留索保持装置が発揮する力は等しくなる。図３ｂの例では、この状態が、原理上、両係留索保持装置がその中間段階にある船の位置、すなわち力と位置の図における垂直方向の上昇３９ａが生じる位置において発生する。垂直方向の上昇は垂直であるため、係留索保持装置が発揮する実際の力は、理論的にはその最小値と最大値の間で不確定であり、両装置の力は任意の力レベルで打ち消し合うことができる。実際には、係留索保持装置間の力が船を介して間接的に伝わるのでそのようにはならない。船に加わる力は、係留索の弾性的挙動、並びに波止場地域（の防舷材）と船との間に発生する、安定した力レベルをもたらす効果があるスティックスリップ力（ｓｔｉｃｋ ｓｌｉｐ ｆｏｒｃｅｓ）にも依存する。

【0054】

例えば、うねり又は風に起因して一時的な外力が発生すると、船の位置が変化することがある。この外力がスティックスリップに打ち勝つと、係留索保持装置の一方に加わる力が第１のレベル３２に到達して、一方の係留索保持装置が繰り出し段階に入るとともに、他方の係留索保持装置が引き戻し段階に入る。この結果、船が動くようになる。外力が衰えると、船は変位した位置に留まり、新たな位置での垂直力上昇３９ａが生じる。事実上、この理由は、メインシリンダからの作動液の一部が過圧保護部２６のメインリザーバ２６０内に残るからである。

【0055】

これにより、たとえ係留索保持装置のメインシリンダ内の作動液の量が初期位置に従って準備できていなくても、両係留索保持装置が比例的な力で船を安定位置に保つように作用する位置を船が自動的に取るという点で有利な効果を得ることができる。しかしながら、実際には、外力による擾乱が、船の安定位置の望ましくない不要な反復的変化を引き起こすこともある。例えば、係留索の弾性効果に起因して係留索保持装置からの力の伝達に時間差が生じると、両係留索保持装置が逆の引き戻し／繰り出し段階に入らずに、一方が引き戻し段階に入っている間に他方が未だに中間段階、又はその前の引き戻し段階に入っていることもある。これによって安定位置が変化することがある。

【0056】

補助緩衝器の比例的実施形態
図４に、中間段階における係留索保持装置の動作中に補助緩衝器２４が比例的な力をもたらす係留索保持装置の第１の実施形態を示す。従って、係留索保持装置が依然として中間段階にある間に、力の変化に比例してピストンの位置が変化することができる（本明細書で使用する「比例して（ｉｎ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）」という表現は、力の変動と共に位置が変化することを意味するが、線形的な力－位置の関係に限定されるものではない）。

【0057】

係留された船と、船を波止場地域に結合する複数の係留索保持装置とによって形成されるシステム、及びこのシステムの動作では、これによって係留索保持装置間の相互作用が船の安定位置の変化に及ぼす影響が抑えられるという効果がもたらされる。

【0058】

図４の実施形態では、補助緩衝器２４が、内部に可動補助ピストン２４２が設けられた補助リザーバ２４０を含む。補助リザーバ２４０は、気体及び作動液を含む。補助ピストン２４２は、気体と作動液とを分離する。補助ピストン２４２の第１の側における補助リザーバ２４０の第１の部分は、作動液を含んでメインシリンダ２０の第１の端部に結合される。従って、作動液はメインシリンダ２０と流体連通する。

【0059】

補助ピストン２４２の第２の側における補助リザーバ２４０の第２の部分は気体（例えば、窒素）を含む。補助ピストン２４２は、作動液及び気体がもたらす圧力から離れて、第１の部分の圧力と第２の部分の圧力とが等しくなるように補助リザーバ２４０内を自由に移動することができる。いくつかの実施形態では、例えば気体が占める空間が確実にメインシリンダ２０への接続部よりも上方に存在する時には、補助ピストン２４２を省略することもできる。

【0060】

補助リザーバ２４０とメインシリンダ２０とは流体連通しているので、これらの液圧は等しく、メインリザーバ２６０の圧力以上である。油圧シリンダの作動液圧と、補助リザーバの作動液圧とは等しい。任意に、補助リザーバ２４０とメインシリンダ２０との間の流体接続部に１又は２以上の弁（図示せず）を配置することもできるが、この実施形態では使用中にこれらの弁が開き、メインシリンダ２０からの過圧保護部２６が許容する圧力範囲内の圧力下では自動的に閉じない。

【0061】

補助リザーバ２４０は、メインシリンダ２０との接続の影響を除き、通常は気体及び作動液を加圧下に保持するという意味で閉鎖リザーバである。補助リザーバ２４０は、メインリザーバ２６０と同様に所定の圧力特性を有するが、補助リザーバ２４０の圧力特性は、（理論的には温度が等しい時に、ただし事実上あらゆる実際の温度において）それぞれのリザーバ内の作動液の体積が等しく変化してもメインリザーバ２６０の圧力は補助リザーバ２４０の圧力ほど変化しないという意味において、メインリザーバ２６０の圧力特性とは異なる。

【0062】

上述したように、リザーバの圧力特性は、リザーバ２４０、２６０内の気体の圧力変動の結果である。比例定数をｃとすれば、わずかな体積変化ｄＶに応答する圧力変化ｄＰは、ｄＰ＝ｃ＊ｄＶである。理想気体の法則下では、ｃが、リザーバ内の気体の質量Ｍをその体積Ｖの２乗で除算したものに比例する。従って、係留索に力が加わっていない初期体積では補助リザーバ２４０のＭ／（Ｖ＊Ｖ）よりも小さなメインリザーバ２６０のＭ／（Ｖ＊Ｖ）を用いて所望の異なる特性を実現することができる。

【0063】

補助リザーバ２４０内の気体の量と補助リザーバ２４０の体積との組み合わせは、動作中に生じる作動液の量の変化によって気体の圧力が大きく影響されるように選択される。例えば、この組み合わせは、メインピストン２２がフルストロークの状態で気体の圧力が少なくとも２倍になるように選択することができる。

【0064】

図示の実施形態では、使用中に、メインシリンダ２０及び補助リザーバ２４０が、過圧弁２６２及び一方向弁２６４と同様に機能する弁を使用せずに、好ましくは圧力に応じて自動的に開閉する弁を介在させずに直接結合される。従って、補助リザーバ２４０は、過圧保護部のようなヒステリシスを引き起こさない。

【0065】

図３ｃは、係留索保持装置がメインピストンの位置の関数として発揮する力の図である。図３ｃは、図３ａと比較することができる。図３ｃは、図３ａと同様に、繰り出し段階及び引き戻し段階での動作に対応する第１及び第２のレベル３２、３６を示す。図３ｃは、図３ａとは異なり、中間段階における比例的な変動３０、３４を示す。

【0066】

図３ｃには、力周期中のメインピストン２２の力ＦとストロークＸ（位置）のグラフを示している。この周期では、例えばうねりによって船が持ち上がっている間に力の増加が生じる。最初は、メインピストン２２が、この力の結果として第１の方向に動く一方で、補助リザーバ２４０内の補助ピストン２４２による気体の圧縮によって決まる反力の増加を生じる。この反力は、補助ピストン２４２の効果に起因して、第１の方向におけるメインピストン２２の変位の関数３０として増加する。

【0067】

力が所定の閾値に達すると過圧弁２６２が開き、この結果メインピストン２２が実質的に一定の反力で動くことによって、ピストンが第１の力レベル３２で動く。この動きは、力が衰えるまで、或いはピストンの動きがメインシリンダ２０の内向きフランジによって定められる停止部に達するまで継続することができる。一定の第１の力レベル３２を示しているが、実際のところ、この力は、圧縮に起因するメインリザーバ２６０内の気体の圧力の上昇と共にわずかに上昇する可能性はあるが、この効果は、十分に大きなメインリザーバ２６０を使用することによって所望の大きさ未満に保つことができると認識されたい。

【0068】

その後、係留索に加わる力が衰えると過圧弁２６２が閉じる。力は、補助ピストン２４２の効果に起因して、力が閾値を上回る前の、ただし変位した位置における関数３０と同様の、第１の方向におけるメインピストン２２の変位の関数３９ｂになる。

【0069】

一方向弁２６４を開くことに関連する圧力（例えば、ゼロ圧力）に対応するレベルまで力が低下した場合、一方向弁２６４によって、補助ピストン２４４が実質的に一定（例えば、ゼロ）の反力で戻ることができる。この結果、実際には第１の力レベル３２と同様にわずかに変動し得る第２の力レベル３６でピストンが動く。

【0070】

この力が第２の力レベルから上昇すると、補助緩衝器２４が作用し始めて、力が閾値を上回る前の、ただし変位した位置における関数３０と同様の、第１の方向におけるメインピストン２２の変位の関数３８としての力を生じる。なお、結果として生じる周期では、メインリザーバ２６０内の圧力は実質的に一定のままであるのに対し、補助リザーバ２４０内の圧力は力と共に上下する。

【0071】

ある船が係留され、この船に第１及び第２の係留索保持装置が結合され、例えば第１及び第２の係留索保持装置が船の両端に結合されることによってこれらの係留索保持装置が逆方向に動作するようになっている場合、第１及び第２の係留索保持装置は、いずれも図４に示すタイプのものになり得る。

【0072】

図３ｄに示す船の位置の関数としての力のグラフにおける力は、２つの係留索保持装置が同じ船の逆方向に作用した時に２つの係留索保持装置が発揮する力である。この場合、プロットされた力は逆方向に作用する。船の位置は、船が岸壁に沿って動く場合には岸壁沿いの位置とすることができ、或いは船が波止場地域の平面内で垂直軸を中心にわずかに回転する場合には回転角とすることができる。

【0073】

外力が生じると、船の位置が変化することがある。原理上、結果として得られる船の位置は、一方の曲線が正味の外力量だけ他方に対して垂直に動いた後に一方の曲線が交差する位置に対応する。これにより、船の位置の変動は、図３ｂに示す例のものよりも小さくなる。

【0074】

船に加わる外力によって船が動き、最終的に一方の係留索保持装置が引き戻し段階に入ると、他方の係留索保持装置は、その係留索に発揮する力を増加させて船の動きに対抗する。

【0075】

圧力ブーストを含む実施形態
図５に、複数の係留索保持装置のさらに協調的な作用をもたらす係留索保持装置の実施形態を示す。同じ構成要素については、図２のものと同じ参照番号によって示す。メインシリンダ２０と補助緩衝器２４の補助リザーバ２４０との間の作動液チャネル４１内に、電子制御可能な補助弁４０を追加した。さらに、この係留索保持装置は、補助弁４０の制御入力部に結合された制御装置４６を含む。一例として、図示の係留索保持装置はセンサ４２を含み、制御ユニット４６はセンサ４２、４３の出力部に結合される。さらに、制御ユニット４６は、電子通信装置４４を含む（例示として、図示の電子通信装置４４は制御ユニット４６に接続しているが、制御ユニット４６の他の構成要素と同じユニットの一部とすることもできる）。電子通信装置４４は、ＷＩＦＩトランシーバなどの無線トランシーバ、ＵＭＴＳ受信機、又は有線接続を介して異なる係留索保持装置間で通信するための装置とすることができる。

【0076】

ある船が係留され、この船に第１及び第２の係留索保持装置が結合され、例えば第１及び第２の係留索保持装置が船の両端に結合されることによってこれらの係留索保持装置が逆方向に動作するようになっている場合、第１及び第２の係留索保持装置は、いずれも図５に示すタイプのものになり得る。

【0077】

制御ユニット４６は、補助弁４０の開閉を制御するように構成される。作動液チャネル４１における補助弁４０の位置は、補助弁４０を閉じると補助緩衝器２４がメインシリンダ２０内の液圧から遮断される効果を奏することを意味する。従って、補助弁４０は、補助リザーバ２４０とメインシリンダとの間に制御可能な圧力連通をもたらすために使用される。このような圧力連通をもたらすあらゆる補助弁４０を使用することができる。

【0078】

制御ユニット４６は、メインシリンダ２０内の圧力が比較的高い（例えば、第１の力レベル３２に対応するレベルにある）時には補助弁４０を閉じて、たとえメインシリンダ２０内の圧力が低下した場合でもこの比較的高い圧力が補助リザーバ２４０内で維持されるように構成される。制御ユニット４６は、その後の時点で、係留索保持装置によって相殺される方向に外力によって係留船が動いた時に再び補助弁４０を開くように構成される。従って、この時点で、好ましくは繰り出し段階に入る前に、動きを低減する増加した力がもたらされる。

【0079】

図３ｅに、このような増加した力の例を示す。この例では、引き戻し段階３６後にも依然として補助弁４０が閉じており、従って力の変化に対する応答の結果、応答曲線の部分３００によって示すように位置がほとんど又は全く変化していない。補助弁４０を開くとさらなる力が生じ、この結果、応答曲線の部分３０２によって示すようにさらなる引き戻しが行われ、その後の力の変化に対する応答は図３ｃのものと同様になる。破線で示すように、係留索は力の増加と共に繰り出され、力の減少と共に引き戻される。なお、補助弁４０を開いた後の応答部分３０を示すために使用した図示の力－位置の急勾配は例示を目的として選択したものにすぎない。例えば、実際にはこの急勾配をさらに急にすることもできる。

【0080】

制御ユニット４６は、補助弁４０の閉鎖を引き起こす複数の方法のうちのいずれかを使用するように構成することができる。一例として、制御ユニット４６は、メインシリンダ２０、補助リザーバ２４０又は作動液チャネル４１に結合された圧力センサ４３を使用して、圧力がいつ閾値を超えたかを検出し、閾値を超えた時に閉鎖を引き起こす。或いは、制御ユニット４６の一部とみなすことができる、圧力が閾値を超えた時に補助弁４０を閉じる機械的トリップ装置（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｒｉｐ ｄｅｖｉｃｅ）を使用することもできる。別の選択肢として、制御ユニット４６は、メインピストンの位置を測定するように構成された位置センサ３２に結合し、測定された位置に応じて補助弁４０の閉鎖を制御するように構成することもできる。

【0081】

同様に、補助弁４０の再開放を引き起こすために船の動きを検出する複数の方法のうちのいずれかを使用することもできる。ある実施形態では、制御ユニット４６を、通信装置４４を介して情報を受け取り、この情報に基づいて再開放を制御するように構成することができる。制御ユニット４６は、センサ４２からのピストン位置及び／又は動き検知情報を読み取り、別の係留索保持装置の制御ユニットが再開放を制御できるように、導出された情報をその制御ユニットに通信装置４４を介して送信するように構成することができる。

【0082】

例えば、係留索保持装置が引き戻し段階にあることを示す方向及び速度でピストンが動いていることが検知情報によって示された場合、この係留索保持装置の制御ユニット４６は、このことを示す導出された情報を船の反対端に結合された係留索保持装置に送信することができ、この反対端の係留索保持装置の制御ユニット４６は、この送信された情報を用いてこの係留索保持装置の補助弁４０の再開放を制御することができる。別の例では、船の位置又は動きを測定する外部センサを用いて制御ユニット４６に情報を送信して補助弁４０の再開放を制御することができる。

【0083】

なお、通信に失敗した場合及び／又は制御ユニット４６が故障した場合にも、装置は、過圧保護部２６、メインピストン２２及びメインシリンダ２０を用いて引き続き安全な係留を行う。このような故障時には、繰り返される安定位置の移動を抑える機能のみが失われる。

【0084】

制御ユニット４６は、説明した機能を実行するようにユニット４６を制御するよう構成された（プログラムされた又は配線接続された）論理回路、又は制御ユニット４６をそのように構成する役割を果たすプログラムを有するプログラムメモリを備えたコンピュータを含む。この選択は、装置の制御ユニット４６が決定することができ、補助弁４０は、電子通信装置４４を介して他の係留索保持装置から受け取られたセンサデータに基づいて開閉される。しかしながら、これとは別に、他の係留索保持装置の制御装置、又は両装置の外部に存在する中央制御装置がこれらの選択の少なくとも一部を決定し、コマンドによって通信して開閉を行うこともできる。後者の場合には、いずれも制御ユニット４６が電子通信装置４４から受け取られたコマンドを実行して補助弁４０を開閉することができれば十分となり得る。

【0085】

補助緩衝器の閾値実施形態
図６に、過圧保護部２６と同様の並列な第２の一方向弁４７及び第２の過圧弁４８によって補助リザーバ２４０とメインシリンダ２０とが結合された係留索保持装置の別の実施形態を示す。補助リザーバ２４０の圧力特性は、メインリザーバ２６０の圧力特性と比べて、それぞれのリザーバ内の作動液の体積が等しく変化してもメインリザーバ２６０内の圧力が補助リザーバ２４０内の圧力ほど変化しないという意味において異なる。補助リザーバ２４０は、メインリザーバ２６０よりも小さな体積を有することが好ましい。ある実施形態では、第２の過圧弁４８を、過圧保護部２６の過圧弁２６２が開くように設定された過圧よりも低い過圧で開くように設定することができる。

【0086】

基本的に、この実施形態の補助リザーバ２４０及びメインリザーバ２６０は、補助リザーバ２４０の圧力の方がメインリザーバ２６０の圧力よりも作動液の流入に応答して強く上昇する点を除いて同様に機能する。

【0087】

結果として得られる力と位置の図を図３ｆに示す。第２の過圧弁４８の過圧に対応する力レベルよりも高い力レベルで開始してメインリザーバが定める第１の力レベル３２で終了する比例段階３９ａが加わっている。比例段階３９ａでは、位置の変化に比例して力が増加する。これによって船の位置の変動が小さくなる。図３ｆに示す力－位置の急勾配は、代表的な急勾配としてではなく例示を目的として選択したものである。

【0088】

任意に、図６に示すように、制御ユニットと、１又は２以上のセンサと、電子制御式補助弁４０とを図５の実施形態と同様に設け、補助弁４０を第２の一方向弁４７と直列に接続することもできる。これにより、力が第２の力レベル３６まで衰えた時に、補助リザーバ２４０内に蓄積されたさらなる圧力を維持し、このさらなる圧力を図５の実施形態と同様に繰り出し段階に入る前に増圧に使用して動きを抑えることが可能になる。図５と比べて、補助リザーバ２４０の充填に第２の過圧弁４８を使用すると、係留索保持装置が中間段階にある時に力－位置の応答が強くなるという効果が得られる。

【0089】

なお、通信に失敗した場合及び／又は制御ユニット４６が故障した場合にも、装置は、過圧保護部２６、メインピストン２２及びメインシリンダ２０を用いて引き続き安全な係留を行う。このような故障時には、繰り返される安定位置の移動を抑える機能のみが失われる。一方向弁４７は、任意に制御ユニット４６の制御下にある補助弁４０によってその機能を実現できるため省略することもできる。補助弁４０が閉じたまま又は開いたままである場合、係留索保持装置は、基本的に補助緩衝器を備えていない装置又は図４の装置のように動作する。一方向弁４７は、制御ユニット４６が故障した場合にこの状態を防いで、明確に定義されたフェールセーフモードを保証する役割を果たす。

【0090】

別の実施形態では、補助弁４０を戻り弁２６４と直列に結合することができる。このようにして同等の圧力特性を達成することができる。この実施形態では、補助リザーバの圧力－体積応答特性を使用しない時には補助リザーバを省略することもできる。しかしながら、補助リザーバの使用には、メインリザーバの動作が影響を受けないという利点がある。

【0091】

発電
図７に、補助緩衝器を用いて制御ユニット４６及び通信装置４４への給電に使用できる電力を生成する実施形態を示す。この目的のために、補助リザーバ２４０とメインシリンダ２０との間に、第２の過圧弁４７と並列に流体駆動型発電機７０、蓄電池回路７２及び作動液流路を設けて、作動液流路が流体駆動型発電機７０を含むようにする。流体流路は、弁を含む流体流路に並行する漏れバイパス（ｌｅａｋａｇｅ ｂｙｐａｓｓ）の役割を果たす。流体駆動型発電機７０の出力は、蓄電池回路７２に結合される。蓄電池回路７２は充電式バッテリを含み、従来の蓄電制御回路及び／又は出力電圧制御回路（図示せず）を含むことができる。蓄電池回路７２の出力は、制御ユニット４６の電力入力部に結合される。流体駆動型発電機７０は、流体駆動型発電機７０を通る作動液の流れによって補助リザーバ２４０の圧力損失が徐々にしか生じないように流体流制限器を含むことができ、或いは流体駆動型発電機７０と直列に流体流制限器を配置することができる。

【0092】

動作中、補助リザーバ２４０内の作動液がメインシリンダ２０内の流体よりも高い圧力にある時には、この圧力差によって流体駆動型発電機７０が電力を生成し、この電力が蓄電池回路７２に蓄積される。係留索保持装置が繰り返す、船の動きによって発生して作動液によって吸収されるエネルギーを表す力－位置ループの面積は、漏れ電流によってわずかに減少する（図３ａを参照）。

【0093】

図８に、一方向弁７４と、補助リザーバ２４０とは異なるさらなる補助リザーバ７６とを追加した実施形態を示す。さらなる補助リザーバ７６は、発電に使用される。補助リザーバ２４０は、図６の実施形態と同様に接続される。補助リザーバ２４０とさらなる補助リザーバ７６との間には一方向弁７４が結合される。さらなる補助リザーバ７６とメインシリンダ２０との間には流体駆動型発電機７０が結合される。一方向弁７４は、さらなる補助リザーバ７６内の作動液圧が補助リザーバ２４０よりも低い時に、補助リザーバ２４０からさらなる補助リザーバ７６に作動液を通すように構成される。このようにして、増圧にとって十分な圧力下にある流体を補助リザーバ２４０から常に利用できることを保証することができる。

【0094】

なお、さらなる補助リザーバ７６及び流体駆動型発電機７０と、作動液圧がメインシリンダ２０からの作動液によって蓄積されるが流体駆動型発電機７０を通じてしか解放されないようにする弁とを組み合わせた構造は、説明したあらゆる実施形態において使用することができる。他の実施形態では、他の目的のための既存のリザーバのうちの１つ又は２つ以上をさらなる補助リザーバ７６の代わりに発電用に使用することもできる。実施形態では、メインシリンダ２０から補助リザーバ２４０への作動液の流れを使用して発電機を駆動することができる。上述したように、いくつかの実施形態では、補助リザーバの圧力－体積応答特性を使用しない時には補助リザーバを省略し、代わりに補助リザーバ２４０に結合された追加要素をメインリザーバ２６０に結合することもできる。補助リザーバの使用には、メインリザーバの動作が影響を受けないという利点がある。

【0095】

係留索保持装置の実施形態には複数の弁を示しているが、係留索保持装置内にはさらに多くの弁が存在することもできる。例えば、油圧回路の選択可能な部分を遮断又は開放するための手動弁、又は所望の動作に寄与しない流れの可能性を防ぐためのさらなる一方向弁を設けることができる。作動液回路の構成要素は、全て単一の接続部を介してメインシリンダに接続されるように示しているが、これらは異なる接続部を介して接続することもできる。過圧弁のうちの１つ又は２つ以上が開く過圧閾値を制御ユニットが制御できるようにする過圧調整アクチュエータなどのさらなる制御アクチュエータを設けることもできる。同様に、例えば異なる作動液リザーバ内の圧力をモニタするためのさらなる圧力センサが存在することもできる。複数の弁の機能は、センサ入力に応じて、制御ユニットによる制御を用いて実装することができる。

【0096】

油圧回路によって定められる圧力に抗してメインシリンダからメインピストンを引き出すように係留索の引張力が作用する実施形態を示したが、代わりに係留索からの引張力を、油圧回路によって定められる圧力に抗してメインピストンをメインシリンダ内に押し込むように作用する力に変換する伝達機構を使用することもできる。この場合、油圧回路は、図示の端部以外のメインシリンダの端部に接続すべきである。

【符号の説明】

【0097】

２０ メインシリンダ
２２ メインピストン
２３ ピストンロッド
２４ 補助緩衝器
２６ 過圧保護部
２６０ メインリザーバ
２６２ 過圧弁
２６４ 一方向弁

【図1】

【図2】

【図2a】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図3e】

【図3f】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】