特表 2024-530477 水係合装置アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-21

(54)【発明の名称】水係合装置アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   B63B 39/06 20060101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

B63B39/06 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024506904

(86)(22)【出願日】2022-07-30

(85)【翻訳文提出日】2024-04-01

(86)【国際出願番号】 US2022038964

(87)【国際公開番号】W WO2023014621

(87)【国際公開日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】63/230,253

(32)【優先日】2021-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/877,785

(32)【優先日】2022-07-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＷＩＮＤＯＷＳ

(71)【出願人】

【識別番号】523030968

【氏名又は名称】シーキーパー， インク．

【氏名又は名称原語表記】Ｓｅａｋｅｅｐｅｒ， Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107364

【弁理士】

【氏名又は名称】斉藤 達也

(72)【発明者】

【氏名】ギャラガー，マイケル

(72)【発明者】

【氏名】センプレヴィヴォ，アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】アダムス，ジョン

(57)【要約】

船舶に接続されるように適合された支持構造に接続された回転アクチュエータを含む水係合アクチュエータシステム及び装置を提供する。回転アクチュエータは、被駆動シャフトと、被駆動シャフトと対向して配置された非被駆動スレーブシャフトとを含む。回転アクチュエータは更に、シールされた清浄環境内に封入された少なくとも１対のベアリングと、被駆動シャフトに接続された弧状ブレードを有する水係合装置と、非被駆動スレーブシャフトを被駆動シャフトから隔てている空間に配置された少なくとも１つのエンコーダと、を含む。コントローラが回転アクチュエータと通信接続されており、この通信接続は、船舶の動的アクティブ制御を行うために、水係合装置が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように被駆動シャフトが回転することをコントローラが命令するために行われている。回転アクチュエータは更に、回転シャフトシールが２つ以下である船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収し、弧状ブレードを（１００ｍｍ／秒以上で）水中に自動的に展開することによって起こる意図せぬ外乱を相殺し、船舶の動的アクティブ制御を行うように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶に接続されるように適合された支持構造に接続された回転アクチュエータであって、前記回転アクチュエータは、前記回転アクチュエータの長手軸が前記船舶の長手軸に垂直に配置されるように前記支持構造に接続されており、前記回転アクチュエータは被駆動シャフトを含む、前記回転アクチュエータと、
前記被駆動シャフトに接続された水係合装置と、
前記回転アクチュエータと通信接続されているコントローラであって、前記通信接続は、前記船舶の動的アクティブ制御を行うために、前記水係合装置が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように前記被駆動シャフトが回転することを前記コントローラが命令するために行われている、前記コントローラと、
を含む水係合装置アクチュエータシステム。

【請求項2】

前記水係合装置は弧状ブレードである、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記弧状ブレードは凹形弧状ブレードである、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記水係合装置の前記展開によって発生する流体力学的力同士が前記被駆動シャフトの回転中心で交差する、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記回転アクチュエータは更に、前記被駆動シャフトと対向して配置された非被駆動スレーブシャフトを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記回転アクチュエータは更に、前記非被駆動スレーブシャフトを前記被駆動シャフトから隔てている空間に配置された少なくとも１つのエンコーダを含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記回転アクチュエータは更に、シールされた清浄環境内に封入された少なくとも１対のベアリングを含み、
前記回転アクチュエータは更に、回転シャフトシールが２つ以下である前記船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記支持機構は、前記船舶の水線より上又は下に設置可能である、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記コントローラは更に、前記回転アクチュエータが故障するか作動しなくなると前記水係合装置が前記格納位置に動くように前記回転アクチュエータが回転することを前記回転アクチュエータに命令するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記回転アクチュエータは、前記水係合装置を１００ｍｍ／秒以上の速度で展開することを可能にするように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

船舶に接続されるように適合された支持構造のアクチュエータプレートとシールプレートとの間に配置された回転アクチュエータであって、前記回転アクチュエータは、前記回転アクチュエータの長手軸が前記船舶の長手軸に垂直に配置されるように配置されており、前記回転アクチュエータは被駆動シャフトを含む、前記回転アクチュエータと、
前記被駆動シャフトに接続された弧状ブレードを有する水係合装置と、
前記回転アクチュエータと通信接続されているコントローラであって、前記通信接続は、前記船舶の動的アクティブ制御を行うために、前記水係合装置が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように前記被駆動シャフトが回転することを前記コントローラが命令するために行われている、前記コントローラと、
を含む水係合装置。

【請求項12】

前記弧状ブレードは凹形弧状ブレードである、請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項13】

前記水係合装置の前記展開によって発生する流体力学的力同士が前記被駆動シャフトの回転中心で交差する、請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項14】

前記回転アクチュエータは更に、前記被駆動シャフトと対向して配置された非被駆動スレーブシャフトを含む、請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項15】

前記回転アクチュエータは更に、前記非被駆動スレーブシャフトを前記被駆動シャフトから隔てている空間に配置された少なくとも１つのエンコーダを含む、請求項１４に記載の水係合装置。

【請求項16】

前記回転アクチュエータは更に、シールされた清浄環境内に封入された少なくとも１対のベアリングを含み、
前記回転アクチュエータは更に、回転シャフトシールが２つ以下である前記船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収するように構成されている、
請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項17】

前記支持機構は、前記船舶の水線より上又は下に設置可能である、請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項18】

前記コントローラは更に、前記回転アクチュエータが故障するか作動しなくなると前記水係合装置が前記格納位置に動くように前記回転アクチュエータが回転することを前記回転アクチュエータに命令するように構成されている、請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項19】

前記回転アクチュエータは、前記水係合装置を１００ｍｍ／秒以上の速度で展開することを可能にするように構成されている、請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項20】

前記回転アクチュエータは更に、
前記被駆動シャフトの第１の端部及び第２の端部において、それぞれ前記被駆動シャフトと一体化された第１のアクチュエータアーム及び第２のアクチュエータアーム
を含み、
前記第１のアクチュエータアーム及び前記第２のアクチュエータアームは、前記回転アクチュエータから、前記回転アクチュエータの前記長手軸に垂直な平面上を半径方向に延びている、
請求項１１に記載の水係合装置。

【請求項21】

前記弧状ブレードは、前記第１のアクチュエータアーム及び前記第２のアクチュエータアームを介して前記回転アクチュエータに回転可能に接続されている、請求項２０に記載の水係合装置。

【請求項22】

船舶に接続されるように適合された支持構造に接続された回転アクチュエータであって、前記回転アクチュエータは、前記回転アクチュエータの長手軸が前記船舶の長手軸に垂直に配置されるように前記支持構造に接続されており、前記回転アクチュエータは、被駆動シャフトと、前記被駆動シャフトと対向して配置された非被駆動スレーブシャフトとを含む、前記回転アクチュエータ
を含み、
前記回転アクチュエータは更に、シールされた清浄環境内に封入された少なくとも１対のベアリングを含み、
前記被駆動シャフトに接続された弧状ブレードを有する水係合装置と、
前記非被駆動スレーブシャフトを前記被駆動シャフトから隔てている空間に配置された少なくとも１つのエンコーダと、
前記回転アクチュエータと通信接続されているコントローラであって、前記通信接続は、前記船舶の動的アクティブ制御を行うために、前記水係合装置が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように前記被駆動シャフトが回転することを前記コントローラが命令するために行われている、前記コントローラと、
を含み、
前記回転アクチュエータは更に、回転シャフトシールが２つ以下である前記船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収するように構成されており、
前記回転アクチュエータは、前記弧状ブレードを水中に自動的に展開することによって起こる意図せぬ外乱を相殺し、船舶の動的アクティブ制御を行うように構成されている、
船舶。

【請求項23】

前記回転アクチュエータは、前記弧状ブレードを１００ｍｍ／秒以上の速度で展開することを可能にするように構成されている、請求項２２に記載の船舶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年７月２９日に出願された米国特許非仮出願第１７／８７７，７８５号、並びに２０２１年８月６日に出願された米国特許仮出願第６３／２３０，２５３号の利益及び優先権を主張するものであり、これらの内容は参照によって本明細書に組み込まれている。

【0002】

本開示は、全般的には、船舶の運動の最適性能及び動的アクティブ制御（ＤＡＣ）を実現する、改良された水係合システム及び装置に関する。特に、本開示は、回転アクチュエータを有する水係合装置アクチュエータを対象とし、これは、船舶の動的アクティブ制御を最適化し、同時に船舶のそのような動的アクティブ制御に必要な電力消費を最小化するために、弧状ブレードの水平マウント及び高速展開を行うように構成及び有効化されている。

【背景技術】

【0003】

船舶安定化の業界では、以下の用語及び関連付けられた定義が用いられている。「トリム制御」は、船舶の、幅方向軸（ピッチ軸）を中心とする（１秒以上にわたって平均される）平均角度の制御を意味する。「リスト制御」又は「ロール制御」は、船舶の、長手方向軸（ロール軸）を中心とする（１秒以上にわたって平均される）平均角度の制御を意味する。「ヨー制御」は、船舶の、ヨー軸を中心とする（１秒以上にわたって平均される）平均角度の制御を意味する。「水係合装置（ＷＥＤ）」は、船舶が特定方向（又は前方）に進んでいるときの船舶のトランサム面の下又は近くの水流との又は水流中への装置の選択的係合によって、又は船舶が前方に進んでいる間の水流に対する装置の迎角を変化させることによって、船舶において可変量のリフトを発生させるように構成された機械式又は電気機械式の装置を意味する。ＷＥＤは、本明細書に開示のシステムにおいてはコントローラと呼ばれることもあり、コントローラ及び／又はＷＥＤへのいかなる参照も同じ装置を意味する。ＷＥＤデルタ位置は、左舷ＷＥＤの展開と右舷ＷＥＤの展開との差として定義される。「展開（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）」は、水流との又は水流中へのＷＥＤの選択的係合、又はＷＥＤ迎角の変化を意味する。船舶におけるロールモーメントは、船舶の長手方向軸（ロール軸）を中心として船舶を回転させる力が船舶に印加された結果である。船舶におけるピッチモーメントは、船舶の幅方向軸（ピッチ軸）を中心として船舶を回転させる力が船舶に印加された結果である。船舶におけるヨーモーメントは、船舶の垂直方向軸（ヨー軸）を中心として船舶を回転させる力が船舶に印加された結果である。例えば、（１）「ロールモーメント」は、船舶において左舷ＷＥＤと右舷ＷＥＤとが非対称に展開され、それが船舶をロールさせうる場合に発生しうる。（２）「ヨーモーメント」は、左舷ＷＥＤと右舷ＷＥＤとが非対称に展開され、それが船首方位の変化を引き起こしうる場合に発生しうる。（３）「ピッチモーメント」は、左舷ＷＥＤと右舷ＷＥＤとが対称に展開された場合、又は、船舶の中心を中心として単一ＷＥＤが展開され、それが船舶をピッチさせうる場合に発生しうる。

【0004】

ＷＥＤは、本明細書に開示のシステムにおいてはコントローラと呼ばれ、コントローラ及び／又はＷＥＤへのいかなる参照も同じ装置を意味する。ＷＥＤデルタ位置は、左舷ＷＥＤの展開と右舷ＷＥＤの展開との差として定義される。「展開（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）」は、水流との又は水流中へのＷＥＤの選択的係合、又はＷＥＤ迎角の変化を意味する。船舶におけるロールモーメントは、船舶の長手方向軸（ロール軸）を中心として船舶を回転させる力が船舶に印加された結果である。船舶におけるピッチモーメントは、船舶の幅方向軸（ピッチ軸）を中心として船舶を回転させる力が船舶に印加された結果である。船舶におけるヨーモーメントは、船舶の垂直方向軸（ヨー軸）を中心として船舶を回転させる力が船舶に印加された結果である。

【0005】

「ロールモーメント」は、船舶において左舷ＷＥＤと右舷ＷＥＤとが非対称に展開され、それが船舶をロールさせうる場合に発生しうる。「ヨーモーメント」は、左舷ＷＥＤと右舷ＷＥＤとが非対称に展開され、それが船首方位の変化を引き起こしうる場合に発生しうる。「ピッチモーメント」は、左舷ＷＥＤと右舷ＷＥＤとが対称に展開された場合、又は、船舶の中心を中心として単一ＷＥＤが展開され、それが船舶をピッチさせうる場合に発生しうる。

【0006】

従来の船舶安定化技法は、ＷＥＤを均等に展開して、連続的なリフトを発生させることを可能にし、同時に、船舶のトリム角度及びリスト角度を調節することを可能にする。市販のＷＥＤの２、３の例として（これは全く網羅的と見なされるべきではない）、同様に係合して同様の機能性を実現することが可能なインタセプタ、トリムタブ、及びフィン、並びに他の同様の装置がある。船舶安定化技術は、船舶がランダムな環境誘発外乱を伴わずに水上クルーズの楽しさを味わう上で重要である。そのような外乱（例えば、急な予期せぬロール）によって、乗船者が不快さ及び混乱を感じる可能性がある。

【0007】

既存の先行技術システムでは、ＷＥＤは、船舶をロール軸及びピッチ軸における平均角度に持っていくようにリスト及びトリムを制御するように設計及び構成されている。レジャー市場で使用される小さめの船舶は一般に、手動でアクチュエートされるＷＥＤを有し、一方、商用区域で運航される大きめの船舶は、運動を安定化するために、自動でアクチュエートされるシステムを使用する。しかしながら、そのような先行技術システムは一般に高出力の装置であり、ＷＥＤの高速展開（１００ｍｍ／秒以上の展開速度）を達成するためにトランサムに設置するには、特定の最低限の垂直方向高さ要件がある。図４に示すように、特定の最低限の垂直方向高さを有して船舶のトランサムに設置される直線アクチュエーションシステムを後で示す。（本明細書に開示のＷＥＤの展開による）ＤＡＣは、船舶のロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸における加速度、レート、及び角度を同時に制御するように構成されている。

【0008】

アクチュエータの従来式の高速直線運動は、防水シールを達成することに関しては困難である。その主な原因は、シールが行われるシャフト表面が絶えず変わること、並びに、シャフト表面上又はシール上に海中生物が付着した場合はこすり取る必要があることである。更に、シャフトの一部をシールされた清浄環境から汚れのある塩水環境に動かす必要がある。（本明細書に開示のように）高速直線運動シールではなく高速回転運動防水を行うほうが格段に経済的であり、それは、常に同じシャフト表面をシールするからである。

【0009】

現在利用可能なレジャー用及び商用の、直線油圧アクチュエータを使用するフィンロール安定化システムには多くの欠点がある。例えば、ＷＥＤを展開するアクチュエータが、ほぼ常に船舶の内部に位置する。アクチュエータの動作中に何らかのシール故障に伴って油圧オイルが漏れても、アクチュエータが船舶の内部に位置することにより、オイルが水中（例えば、海中）に出ていくことはない。ほとんどの従来式アクチュエータは、シール故障によって電気モータが損傷しないように、電気式直線アクチュエータが船舶の内部に位置するように構成されている。即ち、従来式のＷＥＤアクチュエータでは、ＷＥＤは必ず直線アクチュエータ及び／又は直線シャフトシールを伴う。本明細書に開示のＷＥＤアクチュエータは、高速アクチュエータが船舶の外部にマウントされることを可能にしており、これによって設置の課題及びそれに伴うコストが大幅に軽減される。

【0010】

（本明細書に開示のように）凹形弧状ブレードを有する回転アクチュエータを使用するＷＥＤアクチュエータは、先行技術のＷＥＤアクチュエータシステムの様々な欠点に対処することが可能であり、例えば、現在利用可能な最高速のレジャー用船舶安定性制御システムより大幅に短時間で（１００ｍｍ／秒以上の展開／格納速度で）ＷＥＤを展開することが可能であり、これに限定されない。このＷＥＤアクチュエータは、限られた数のシャフトシールを有する、シールされた清浄環境においてＷＥＤと弧状ブレード及び複数のベアリングとを結合することにより、電力の大幅な節約を実現する。

【0011】

本開示は、船舶の動的アクティブ制御（ＤＡＣ）の実現のために、直線シャフトシールなしでＷＥＤの高速展開（１００ｍｍ／秒以上の展開速度）を可能にする、ユニークな設計及び構成の回転アクチュエータを有するＷＥＤアクチュエータを対象とする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、上記従来の技術における課題を解決するためになされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

水係合装置アクチュエータシステムがアクチュエータアセンブリを含み、アクチュエータアセンブリは、船舶に接続されるように適合された支持構造に接続された回転アクチュエータであって、回転アクチュエータの長手軸が船舶の長手軸に垂直に配置されるように支持構造に接続された回転アクチュエータを含む。回転アクチュエータは、被駆動シャフトと、被駆動シャフトと対向する非被駆動スレーブシャフトとを含む。水係合装置が被駆動シャフトに接続されており、コントローラが回転アクチュエータと通信接続されており、この通信接続は、船舶の動的アクティブ制御を行うために、水係合装置が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように被駆動シャフトが回転することをコントローラが命令するために行われている。

【0014】

弧状ブレードを含む水係合装置が被駆動シャフトに接続されており、非被駆動スレーブシャフトを被駆動シャフトから隔てている空間に少なくとも１つのエンコーダが配置されている。別の実施形態では、弧状ブレードは凹形弧状ブレードである。コントローラは回転アクチュエータと通信接続されており、コントローラは、船舶の動的アクティブ制御を行うために、水係合装置が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように被駆動シャフトが回転することを命令するように構成されている。回転アクチュエータは更に、回転シャフトシールが２つ以下である船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収するように構成されている。更に、回転アクチュエータは、弧状ブレードを１００ｍｍ／秒以上で水中に自動的に展開することによって起こる意図せぬ外乱を相殺し、船舶の動的アクティブ制御を行うように構成されている。

【0015】

アクチュエータアセンブリは回転シャフトシールを含み、回転シャフトシールは、容易なマウント、並びに船舶の動的アクティブ制御のための水係合装置の垂直方向の高速展開が行われるように構成されている。回転アクチュエータは、船舶に接続されるように適合された支持構造のアクチュエータプレートとシールプレートとの間に、回転アクチュエータの長手軸が船舶の長手軸と垂直になるように配置されている。支持構造は、シールプレート及びアクチュエータプレートに加えて、ウェッジパック及びトランサムプレートを含み、これらの構成要素は、船舶運航中の水係合装置（弧状ブレード）の格納及び展開を構造的に支持するために互いに接続されている。水係合装置アクチュエータ（回転アクチュエータ）に接続された水係合装置（弧状ブレード）は、シールされた清浄環境内に封入された少なくとも１対のベアリングを含む。

【0016】

上述のように、又、後で詳述するように、水係合装置アクチュエータアセンブリ（具体的には回転アクチュエータ）は更に、回転シャフトシールが２つ以下である船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収するように構成されている。支持構造は、船舶の水線より上又は下に設置可能であり、弧状ブレードの展開によって発生する流体力学的力同士が回転アクチュエータの被駆動シャフトの回転中心で交差するように設置可能であり、これについては後で更に詳述する。コントローラは更に、回転アクチュエータが故障するか作動しなくなると水係合装置が格納位置に動くように回転アクチュエータが回転することを回転アクチュエータに命令するように構成されている。回転アクチュエータは更に、第１のアクチュエータアーム及び第２のアクチュエータアームがそれぞれ被駆動シャフトの第１の端部及び第２の端部において被駆動シャフトと一体化されており、第１のアクチュエータアーム及び第２のアクチュエータアームは、回転アクチュエータから、回転アクチュエータの長手軸に垂直な平面上を半径方向に延びている。別の実施形態では、第１のアクチュエータアーム及び第２のアクチュエータアームは更に、水係合装置又は回転アクチュエータアセンブリ内のブレード支持アーム又は他の同等の構造に接続されている。弧状ブレードは、第１のアクチュエータアーム及び第２のアクチュエータアームを介して回転アクチュエータに回転可能に接続されており、ＷＥＤＡシステムは、弧状ブレードを１００ｍｍ／秒以上で水中に展開する。

【0017】

船舶のトランサムに設置されたＷＥＤＡは、ブレードにかかる力に伴う流体力学的損失に打ち勝つために特に電力を必要としない。弧状ブレードは、回転アクチュエータの円筒ボディから半径方向に延びているアクチュエータアームを介してアクチュエータに回転可能に接続されており、少なくとも一部分がシールプレートの前方に取り付けられて配置されている。後の詳細開示で更に述べるように、弧状ブレードは更に、モールド成型された側部シールドをブレードとともに１つのアセンブリとして有するように構成されている。ブレードは更に、業界標準の留め具（例えば、ボルト）を使用してアクチュエータアームに接続されて（留められて）固定されて、張力がかかるように配置されている。本明細書に開示の装置は、ＷＥＤＡの他の構成要素及び／又は船舶のエンジンの中に水が噴霧として入り込まないように設計されている。回転アクチュエータは更に、弧状ブレードの容易な水平方向マウント及び垂直方向展開を可能にするように構成されている。回転アクチュエータは、船舶の運航中に、船舶の運動における意図せぬ外乱を相殺するために、水係合装置（弧状ブレード）を支持機構に対して、完全（又は部分的）に展開された位置と完全（又は部分的）に格納された位置との間で枢動させるように構成されている。

【0018】

特定の実施形態を図面に示す。しかしながら、当然のこととして、本開示は、添付図面に示された構成及び手段に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】船舶安定化に使用される従来の一般的な直線アクチュエーションシステムを示す。

【図2】本開示の一態様による、船舶のトランサムの前面図を示しており、船舶のトランサムに設置された２つの水係合装置アクチュエータが描かれている。

【図3】本開示の一態様による水係合装置（弧状ブレード）の完全展開状態及び完全格納状態を、船舶の動きによって起こる水流と関連付けて示す。

【図4A】乃至

【図4C】本開示の一態様による水係合装置アクチュエータアセンブリの斜視（分解）図及び断面図を示す。

【図5】本開示の一態様による、船舶のトランサムに沿って接続されるように組み立てられた水係合装置アクチュエータを示す。

【図6】本開示の一態様による、最小限の摩擦損失で流体力学的ドラグ負荷を吸収するために水係合装置アクチュエータで使用される機構を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本明細書に開示の原理の推進及び理解のために、ここからは、図面に示された好ましい実施形態を参照し、その実施形態を具体的な言葉で説明していく。本開示に開示の実施形態は、新規であり改良された水係合装置アクチュエータアセンブリ（ＷＥＤＡ１０００）を提供する。これについて図１～６を参照して説明する。更に、水係合装置アクチュエータアセンブリの好ましい実施形態及び代替実施形態を開示する。

【0021】

図１は、船舶安定化に使用される従来の一般的な直線アクチュエーションシステムである。図２は、本開示の一態様による、船舶のトランサムの前面図を示しており、船舶のトランサムに設置された２つの水係合装置アクチュエータが描かれている。図３は、本開示の一態様による、船舶の動きによって起こる水流に関連する、水係合装置（弧状ブレード５００）の展開状態及び格納状態を示す。図３では、弧状ブレード５００は、完全に伸展された（展開された）状態と、完全に格納された状態とで示されている。

【0022】

図４Ａ～Ｃは、本発明の好ましい実施形態による水係合装置アクチュエータアセンブリ（ＷＥＤＡ１０００）の（分解）斜視図及び断面図を示しており、ＷＥＤＡ１０００は、船舶２０００のトランサムに取り付けられるように構成されている。本明細書に開示のＷＥＤＡ１０００は、船尾のほぼ垂直な面に取り付けられるように構成されており、船舶２０００の船尾のトランサムエッジに沿って、その垂直面の横幅の一部分に沿って延びるように取り付けられるように構成されている。図４Ａ～Ｃは、本開示の一実施形態による１つのＷＥＤＡを示している。しかしながら、本発明は、そのような数だけに限定されないことに注意されたい。本発明は、用途のニーズに応じて、例えば、図２に示すように、２つ、３つ、又はそれ以上のＷＥＤＡにより実施されてよい。一態様では、船舶２０００は、少なくとも１対のＷＥＤＡを含んでよく、図２に示すように、１つの回転アクチュエータ８００が船舶２０００の左舷側に配置され、１つの回転アクチュエータ８００が右舷側に配置されてよい。この２つのＷＥＤＡ（２つの回転アクチュエータ）は、直列にアクチュエートされてよい。つまり、各回転アクチュエータ８００は、任意の時点で同様にアクチュエートされてよい。代替として、各回転アクチュエータ８００は、船舶２０００の動的アクティブ制御を行うために個別にアクチュエートされてよい。

【0023】

図４Ａ～Ｃに示すように、水係合装置アクチュエータアセンブリ１０００は、回転アクチュエータ８００、弧状ブレード５００を支持構造とともに含み（支持構造は、シールプレート６００、アクチュエータプレート３００、ウェッジパック４００、トランサムプレート７００を含む）、支持構造は、（回転アクチュエータ８００及び弧状ブレード５００を含む）ＷＥＤＡアセンブリ１０００を船舶２０００のトランサムに設置するために使用されている。図示のように、回転アクチュエータ５００は、船舶２０００に接続されるように適合された支持構造のアクチュエータプレート３００とシールプレート６００との間に、回転アクチュエータ５００の長手軸が船舶２０００の長手軸と垂直になるように配置されている。凹形弧状ブレードとして成形された弧状ブレード５００は、回転アクチュエータ８００の被駆動シャフトに接続されている。回転アクチュエータ８００は更に、被駆動シャフトと、被駆動シャフトと対向する非被駆動スレーブシャフトとを含む。コントローラが回転アクチュエータ８００と通信接続されており、この通信接続は、（図３に示すように）船舶２０００の動的アクティブ制御を行うために、弧状ブレード５００が格納位置と展開位置との間の位置まで自動的に動くように被駆動シャフトが回転することをコントローラが命令するために行われている。

【0024】

ＷＥＤＡ１０００（具体的には回転アクチュエータ８００）は、弧状ブレード５００の展開によって発生する流体力学的力同士が被駆動シャフトの回転中心で交差するように構成及び設置されている。上述のように、回転アクチュエータ８００は更に、被駆動シャフトと対向して配置された非被駆動スレーブシャフトと、非被駆動スレーブシャフトを回転アクチュエータ８００の被駆動シャフトから隔てている空間に配置された少なくとも１つのエンコーダとを含む。図示のように、回転アクチュエータ８００は更に、シールされた清浄環境内に封入された少なくとも１対のベアリングを含み、回転アクチュエータ８００は更に、回転シャフトシールが２つ以下である船舶から発生する流体力学的ドラグ負荷を吸収するように構成されている。回転アクチュエータ８００は更に、（トルクアームとも呼ばれる）第１のアクチュエータアーム８０３及び第２のアクチュエータアーム８０６がそれぞれ被駆動シャフトの第１の端部及び第２の端部において被駆動シャフトと一体化されており、第１のアクチュエータアーム８０３及び第２のアクチュエータアーム８０６は、回転アクチュエータ８００から、回転アクチュエータ８００の長手軸に垂直な平面上を半径方向に延びている。更に図示のように、弧状ブレード５００は、第１のアクチュエータアーム８０３及び第２のアクチュエータアーム８０６を介して回転アクチュエータに回転可能に接続されている。

【0025】

ＷＥＤＡ１０００は、１つ以上のコントローラ（例えば、埋め込みプロセッサベースのソフトウェアモジュール）と通信結合されており、これらのコントローラは、アクチュエータ８００を制御して、水係合装置（弧状ブレード５００）を、図３に示すように、展開状態と格納状態との間で移行させるように構成されている。回転アクチュエータ８００と通信接続されたコントローラ／ソフトウェアモジュールは、３軸全てにおける船舶の様々な運動を学習、捕捉、特定、及び／又は予測し、船舶のピッチ運動、ロール運動、及びヨー運動を相殺するためのブレード５００の高速展開を命令し、船舶全体のピッチ軸制御を行うために、独自の慣性センシングハードウェア及びソフトウェアにより構成されてよい。回転アクチュエータ８００は、速度入力、操舵入力、センサ入力等のような様々な入力信号に基づいて船舶の動的アクティブ制御を行うように自動的に動作してよい。更に、船舶の運転者は、回転アクチュエータ８００と通信接続された操作パネルから、船舶の機能（トリム、操舵等）を操作することも可能である。

【0026】

図４Ａ～Ｃを再度参照すると、弧状ブレード５００は回転アクチュエータ８００によって枢動可能であるように構成されており、船舶運航中の弧状ブレード５００の完全（又は部分的）展開及び／又は完全（又は部分的）格納を支持するために、支持構造の様々な構成要素が互いに固定的に接続されている。例えば、トランサムプレート７００は、前面が船舶２０００に接続されるように適合されている。又、アクチュエータプレート３００には、前面と、前面から延びているフランジとがあり、フランジは、トランサムプレート７００の底部側の下に配置されるように構成及び成形されている。アクチュエータプレート３００をトランサムプレート７００に接続するために、クランプアセンブリが、トランサムプレート７００をアクチュエータプレート３００と係合させるように構成されてよい。支持構造の構成要素は、回転アクチュエータ８００及び弧状ブレード５００を収容できるサイズ及び形状になっている。一態様では、ブレード５００の展開中又は格納中に発生する高圧水がシールプレート４００又はＷＥＤＡ１０００の他の構成要素に入らないように、弧状ブレード５００がシールプレート６００内に精密公差関係を以て配置されてよい。更に、図示のように、支持構造は、ＷＥＤＡ１０００の様々な構成要素を収容及び捕捉するための穴が支持構造内に形成されてよく、これについては後で詳述する。シールプレート６００は更に、可撓であるように構成されており、これは、回転アクチュエータ８００と全周にわたって係合して回転アクチュエータ８００をプレート内の定位置に固定するためである。別の実施形態では、シールプレート６００の上部フランジが少し厚めになっており（シールプレート６００が厚めの上部フランジを有しており）、これは、留め具（例えば、図４Ｃに示すように、シールプレート６００を固定する複数のボルト／ねじ）が、変形を起こさずに必要な圧縮力をかけて、アクチュエータプレート３００に対して密封を維持するためである。

【0027】

図４Ａ～Ｃを再度参照すると、トランサムプレート７００は、特定の船舶グレードの、又は他の適切な接着剤で船舶２０００のトランサムに固定的に取り付けられるように構成されている。別の実施形態では、トランサムプレート７００は、様々な標準的な留め具を使用して船舶２０００のトランサムにボルト固定又はねじ固定されてよい。ウェッジパック４００は１つ又は複数のウェッジ又はシムからなり、そのそれぞれは、ある範囲の角度を、個別に又は組み合わせで提供し、トランサムプレート７００の背面とアクチュエータプレート３００との間に配置されるように構成されている。ウェッジパック６００は、船舶２０００のトランサムに対するシールプレート６００の角度を調節する追加オプションを提供しており、これは、様々なタイプのトランサムにＷＥＤＡ１０００を設置することに更なるフレキシビリティを与える。

【0028】

図４Ａ～Ｃを再度参照すると、ウェッジパック４００を介してトランサムプレート７００をアクチュエータプレート３００に接合すること、並びにシールプレート６００をアクチュエータプレート３００に取り付けることのために、（図４Ｂ及び４Ｃに示した、構成要素の多数の貫通穴及び切り欠きに通す留め具、ボルト、ねじを含む）様々な追加取り付け手段が設けられている。アクチュエータアーム８０３、８０６の周囲に１箇所以上の亜鉛コーティングが施されてよく、これは、バリアとして働いて、海洋環境での繰り返し使用による腐食を防ぐためである。図示のように、アクチュエータアーム８０３、８０６は、アクチュエータ８００の側部に回転可能に接続されており、回転アクチュエータ８００の円筒ボディから半径方向に延びている。図示のように、ＷＥＤＡ１０００の組み立てを完成させるために、（図４Ａ～Ｃに示すように）複数の埋め込み成形切り欠きリブを有するシールプレート６００がアクチュエータプレート３００に取り付けられ、回転アクチュエータ８００の円筒ボディは、シールプレート６００及びアクチュエータプレート３００の内側に圧力嵌合される。互いに固定的に接続されたＷＥＤＡ１０００の全ての構成要素を保持し、同時に回転アクチュエータ８００がブレード５００を枢動的に格納又は展開することを可能にするために、業界標準の留め具が使用されてよい。回転アクチュエータ８００は、アクチュエータプレート３００の前部とシールプレート６００の凹んだ後部との間に配置されており、シールプレート６００は、プレート６００の埋め込まれた切り欠き及び／又は凹部の中に回転アクチュエータ８００を囲んで捕捉しており、それによって、回転アクチュエータはシールプレート６００のフレームに枢動可能に取り付けられている。アクチュエータプレート３００をシールプレート６００の凹んだ後ろ側に取り付けて、回転アクチュエータ８００をシールプレート６００とアクチュエータプレート３００との間で捕捉するために、様々な取り付け手段が設けられている。ＷＥＤＡ１０００の様々な構成要素に多数の凹部及び／又は切り欠きが組み込まれていることにより、船舶２０００の運航中に回転アクチュエータ８００のアクチュエータアーム（８０３、８０６）を支障なく効率的に動かすことが可能になっている。

【0029】

ＷＥＤＡ１０００の各種構成要素は、海洋環境に耐えて存続可能な材料から適切に製造されてよい。例えば、繊維強化ポリマー樹脂、強化されていない又は強化されたプラスチック又は複合材料、金属（例えば、ステンレス鋼又はアルミニウム）、ゴム、又は等価な特性及び特徴を有する他の材料等の材料が各種構成要素に使用されてよい。ＷＥＤＡ１０００は、船舶の切り欠き（又は穴）の中に配置可能なモジュールの形態である。代替として、弧状ブレード５００を含むＷＥＤＡ１０００は、様々なタイプの船舶向けに単独で市販されることが可能なモジュール式の自己完結型構造であってよい。

【0030】

図４Ａ～Ｃを再度参照すると、アクチュエータアーム８０３、８０６は、回転アクチュエータ８００の第１の端部及び第２の端部から半径方向に延びており、ＷＥＤＡアセンブリに電力を供給するためにブレード支持アームに接続されている。回転アクチュエータ８００の内部にある被駆動シャフト及び被駆動シャフトと対向して配置された非被駆動スレーブシャフトは更に、テーパ状であり、アクチュエータアーム８０３、８０６（アクチュエータのトルクアーム）と干渉嵌合するように構成されている。なお、当業者であれば想定されうるであろう、トルクアームに対する他の境界面も可能である（そのようなものとして、スプライン歯構成、非テーパ状境界面等が挙げられ、これらに限定されない）。更に、非被駆動スレーブシャフトを被駆動シャフトから隔てている空間に配置されたエンコーダは、絶対位置測定を可能にするように、且つ、アクチュエータ内のブラシレスモータのコミュテーションをサポートするように構成されている。別の実施形態では、エンコーダは位置センサとして働くことが可能である。即ち、エンコーダは、被駆動シャフトに取り付けられて、ＷＥＤＡ１０００に対する弧状ブレード５００の相対的な位置を監視する。エンコーダ（即ち、位置センサ）は、船舶２０００内に配置されてＷＥＤＡ１０００に通信接続並びに作用的に接続されているコントローラ又は別の集中制御されたコンピュータに位置データを伝達するために使用されるポテンショメータ又は同等の装置を含んでよい。回転アクチュエータ８００の内部にある非被駆動スレーブシャフトと被駆動シャフトは内部ではつながっていない。このようにシャフト同士が離れている構成により、エンコーダがＷＥＤＡアセンブリ１０００のシールされた清浄環境内に収容されることが可能である。弧状ブレード５００は更に、モールド成型された側部シールドをブレード５００とともに１つのアセンブリとして有するように構成されており、それによって、容易な水平方向マウント、並びに船舶運航中の凹形弧状ブレード５００の高速展開／格納を可能にするように構成されている。

【0031】

図４Ａ～Ｃ及び図５を再度参照すると、シャフトとアクチュエータアーム８０３、８０６は更に、標準的な従来式留め具（例えば、ボルト）で互いに保持されている。シャフトに取り付けられた支持アーム８０１、８０５は、船舶２０００の運航中に弧状ブレード５００をアクチュエートして水中に展開するための電気信号を供給し、弧状ブレード５００は、（図３に示したように）ＷＥＤＡに対して完全（又は部分的）に展開された位置及び／又は完全（又は部分的）に格納された位置の間で（１００ｍｍ／秒以上（好ましくは２５０ｍｍ／秒超）で）動く（即ち、垂直方向に変位可能である）ように構成されている。ＷＥＤＡ１０００は更に、回転アクチュエータ８００を船舶２０００の水線より上又は下に設置することを容易にするために、複数の方位（例えば、異なる４つの方位）でマウント及び設置されるように構成されている。例えば、回転アクチュエータ８００は、用途に必要とされる望ましいケーブル出口に応じて、シールプレート６００の上部にモールド成型された２つの穴のいずれかでコントローラと接続されてよい。アクチュエータケーブルは、船舶２０００のトランサムの上の所望の高さまで引き回されてよく、ケーブルが船舶２０００のトランサムを貫通するようにケーブルを９０度曲げるために追加構成要素が使用されてよい。各方位のＷＥＤＡ１０００は、様々な構成及びレイアウトのアクチュエータ８００用配線を用いて、電力及び信号を伝達し、１００ｍｍ／秒以上でのブレード５００の展開に備える。

【0032】

回転シャフトシールにより、回転アクチュエータ８００は、市販の既製のベアリングをシールされた環境で使用することが可能であり、ベアリングは、ブレード５００に伴う流体力学的ドラグ負荷を吸収することが可能である。図６に示すように、マルチベアリング（例えば、４ベアリング）構成により、２つの半径方向シャフトシールだけでベアリングをシールされた環境で使用することが可能である。このベアリング構成は更に、４つのベアリング全てが、ＷＥＤＡ当たり最大２つの回転シールで固定されることを可能にするように構成されており、これは、ＷＥＤＡのその２つの回転シールから発生する変動反力を吸収することによって可能にする。回転シャフトシールは、弧状ブレード５００及び市販の既製のベアリングと組み合わされ、一体として、非常に少ない電力消費を実現しながらブレード５００の展開／格納の高速応答時間を可能にし、しかも先行技術の水係合装置システムより速い応答時間を可能にするように構成されている。先行技術では、４つのシャフトシールを組み込むことの複雑さを避けるためにフェノールベアリングが一般的に使用されている。そのような先行技術のベアリングは、本明細書に開示の、ＷＥＤＡ１０００内のベアリングより格段に大きい転がり損失が発生する。このベアリングの構成は限定ではなく、アクチュエータアーム８０３、８０６を支持するためにシャフトのいずれの端部に設置されてもよい。ＷＥＤＡ１０００の新規な構成及び設計は、回転アクチュエータ８００当たり２つの回転シールのみで、非常に低い摩擦損失でドラグ負荷を吸収することを可能にしており、先行技術の水係合装置に対してブレードを展開するために、電力の大幅な低減を実現する、この新規な水係合装置アクチュエータアセンブリが必要とされる。

【0033】

図４Ａ～Ｃを再度参照すると、回転アクチュエータ８００のシャフトの中央に位置するヒンジが、回転アクチュエータ８００の回転中心を形成している。ＷＥＤＡ１０００が設置されると、ＷＥＤＡのブレード表面の弧及びシールプレート６００は、船舶２０００の底面に平行に並ぶように配置されてよい。ＷＥＤＡ１０００は更に、水（特定の速度で船舶を通り過ぎる水の流れ）の中に弧状ブレード５００を展開することに伴う流体力学的力が、ブレード５００の弧の表面に対して垂直に働くように構成されている。弧状ブレード５００の弧は、その表面に垂直に働く力が弧状ブレードの回転中心と交差するような形状になっている。つまり、流体力学的力ベクトルが回転中心と交差するので、回転中心までの距離がゼロである。従って、この新規なＷＥＤＡアセンブリ１０００の多くある利点の１つとして、回転アクチュエータ８００は、ブレード５００を水中に展開することに伴う流体力学的負荷に打ち勝つために必要なトルクがゼロである（トルクは力に距離を乗じたものとして測定されるが、その距離がゼロに等しいため）。本明細書に記載の実施形態は、ＷＥＤＡアセンブリ１０００を形成する様々な構成要素の、当業者であれば想定されうる多様な幾何学的形状及び寸法に対して実現可能である。

【0034】

別の実施形態では、ＷＥＤＡ１０００は、安全デフォルト故障モード（Ｓａｆｅ Ｄｅｆａｕｌｔ Ｆａｉｌｕｒｅ Ｍｏｄｅ）（ＳＤＦＭ）の下で動作してよい。例えば、船舶の運航中に、アクチュエータが故障するか作動しなくなると、シールプレート６００とブレード５００との間のギャップによって発生したジェットが、ブレード５００に作用して、ブレード５００の自動格納を引き起こす（ブレード５００を水との有効な係合から引き上げる）。

【0035】

当然のことながら、上記は本開示の幾つかの例及び実施形態の詳細な説明に過ぎず、本開示の趣旨又は範囲から逸脱しない限り、本明細書でなされた開示に従って、開示の実施形態に対する様々な変更が行われてよい。従って、上記の説明は、本開示の範囲を限定することを意図しておらず、当業者であれば過度の負担を伴わずに本開示を実施できる程度の開示を提供することを意図している。更に当然のこととして、本開示の範囲は、当業者であれば明らかになるであろう他の実施形態を完全に包含する。

【0036】

「個別の（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）」及び「個別に（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ）」は、本文書中では、角度、速度、レート、方向、運動方向、出力、力、モーメント、慣性、質量、バランス、比較可能な物の適用等において、等しくないこと、中心から外れていること、及び／又は差を含むこととして定義されている。「動的」及び／又は「動的アクティブ制御」という用語は、必要とされた瞬間、直ちにアクションが行われることを意味しうる。この応用分野で「直ちに」という用語が使用された場合、これは、制御アクションがない場合には制御されない状態で船舶の運動及び姿勢が発生するであろう直前に、船舶の運動及び姿勢を阻止又は緩和する程度の応答性で制御アクションが行われることを意味する。

【0037】

当業者であれば、制御目的は達成されるものの、最大全体遅延の観点での、検知された運動パラメータと必要な効果器応答との間の関係性が存在しうることを理解されよう。「動的」及び／又は「動的アクティブ制御」は、異なる力を含む、インタラクティブなハードウェアシステム及びソフトウェアシステムの説明において使用されてよく、連続的な変化及び／又はアクティビティで特徴付けられてよい。「動的」は、船舶と環境との間のインタラクションを説明する際にも使用されてよい。上述のように、船舶は、その推進システムから、並びに船舶が運航する環境から発生する様々な動的な力にさらされうる。船舶の姿勢についての言及は、３つの回転軸に対して相対的なものとして定義されてよく、それらは、Ｙ軸（幅方向軸、スウェイ軸）を中心とするピッチ姿勢又はピッチ回転、Ｘ軸（長手方向軸、サージ軸）を中心とするロール姿勢又はロール回転、及びＺ軸（垂直方向軸、ヒーブ軸）を中心とするヨー姿勢又はヨー回転を含む。

【0038】

本明細書に記載の例示的実施形態の様々な特徴は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実施されてよく、１つ以上のコンピュータシステム又は他の処理システムにおいて実施されてよい。しかしながら、これらの実施形態において行われるマニピュレーションは、一般的には人間の操作者が行う知的操作に関連付けられる「決定する（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」等の用語で言及される場合が多かった。人間の操作者のそのような能力は、本明細書に記載のいずれの操作においても不要である。つまり、操作は、機械動作によって完全に実施されうる。本明細書に記載の例示的実施形態の操作を行うことに有用な機械として、汎用デジタルコンピュータ又は同様の装置がある。ハードウェアに関しては、ＣＰＵは、典型的には、プログラム実行に必要な算術演算及び／又は論理演算を実施する１つ以上のマイクロプロセッサ、プログラム及びデータを格納する記憶媒体（例えば、１つ以上のディスクドライブ又はメモリカード（例えば、フラッシュメモリ））、一時データ及びプログラム命令を格納するランダムアクセスメモリ等の１つ以上の構成要素を含む。ソフトウェアに関しては、ＣＰＵは、典型的には、記憶媒体（例えば、ディスクドライブ又はメモリカード）にあるソフトウェアであって、実行されると送信及び受信の各動作をＣＰＵに行わせるソフトウェアを含む。

【0039】

ＣＰＵソフトウェアは、記憶媒体に格納されているオペレーティングシステム（例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）又はＷｉｎｄｏｗｓ（例えば、ＮＴ、ＸＰ、Ｖｉｓｔａ）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）等）で動作可能であり、様々なプロトコル（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＡＴＭ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＣＡＮ、ＬＩＮの各プロトコル、及び／又は他のコネクションプロトコル又はコネクションレスプロトコル）に従うことが可能である。当該技術分野において知られているように、ＣＰＵは、様々なオペレーティングシステムを実行することが可能であり、様々なタイプのソフトウェアを含むことが可能であり、その各タイプは、特定ソースからのデータ／情報を処理及び管理すること、或いは、データ／情報を１つのフォーマットから別のフォーマットに変換することのように、それぞれ異なる機能に専念する。従って、当然のことながら、本明細書に記載の実施形態は、いずれかの特定タイプのサーバコンピュータでの使用に限定されるものとして解釈されるべきではなく、それどころか、情報の交換及び格納を促進することに適する他の任意のタイプの装置で使用されてよい。

【0040】

ＣＰＵは、単一ＣＰＵであってよく、或いは、複数の個別ＣＰＵを含んでもよく、そのそれぞれは、別々の用途（例えば、データ用途、音声用途、及び映像用途等）に専念する。本明細書に記載の例示的実施形態のソフトウェア実施形態は、コンピュータプログラム製品（即ち、ソフトウェア）として提供されてよく、これは、機械アクセス可能な又は非一時的なコンピュータ可読媒体（即ち、「機械可読媒体」とも呼ばれる媒体）上の製造物（命令を含む）を含んでよい。機械アクセス可能又は機械可読な媒体に関する各命令は、コンピュータシステム又は他の電子装置をプログラムする際に使用されてよい。機械可読媒体としては、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ、及びＳＤカード、又は他のタイプの、電子的命令の格納又は送信に適する媒体／機械可読媒体があってよく、これらに限定されない。本明細書に記載の技術は、いかなる特定のソフトウェア構成にも限定されない。本明細書に記載の技術は、任意のコンピューティング環境又は処理環境に応用性を見出しうる。「機械アクセス可能媒体」、「機械可読媒体」、及び「コンピュータ可読媒体」という用語は、本明細書では、機械（例えば、ＣＰＵ又は他のタイプの処理装置）が実行する命令のシーケンスであって、本明細書に記載のいずれかの方法を機械に実施させる命令のシーケンスを格納、エンコード、又は送信することが可能な任意の非一時的媒体を包含するものとする。なお、ソフトウェアのことを、１つの形態又は別の形態（例えば、プログラム、プロシージャ、プロセス、アプリケーション、モジュール、ユニーク、ロジック等）で、アクションを起こすこと、又は結果を引き起こすことだと言うのは、（当業者であれば想定しうるように）当該技術分野では一般的である。そのような表現は、処理システムによるソフトウェアの実行によって、アクションを実施して結果を引き起こすことをプロセッサに行わせることを簡略的に述べているに過ぎない。

【0041】

本発明を説明する文脈における（特に、以下の特許請求の範囲の文脈における）「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の各語句、並びに同様の指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数及び複数の両方を包含するものとして解釈されるべきである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」の各語句は、特に断らない限り、オープンエンドターム（即ち、「～を含むが、これに限定されない」という意味）として解釈されるべきである。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に参照するための略記法としての役割を果たすことのみを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、本明細書に組み込まれている。本明細書中で説明される全ての方法は、本明細書中で特に指摘されたり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、任意の好適な順序で実施されてよい。

【0042】

本明細書中で与えられるあらゆる例、又は例示的言い回し（例えば、「等の（ｓｕｃｈ ａｓ）」）は、特に主張されない限り、単に本発明をより明らかにすることだけを意図したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。当然のことながら、上記は本開示の幾つかの例及び実施形態の詳細な説明に過ぎず、本開示の趣旨又は範囲から逸脱しない限り、本明細書でなされた開示に従って、開示の実施形態に対する様々な変更が行われてよい。従って、上記の説明は、本開示の範囲を限定することを意図しておらず、当業者であれば過度の負担を伴わずに本開示を実施できる程度の開示を提供することを意図している。

【0043】

更に当然のこととして、本開示の範囲は、当業者であれば明らかになるであろう他の実施形態を完全に包含する。ある実施形態の一部として図示又は記述された特徴が、別の実施形態に用いられて更に別の実施形態が得られることがあってよい。従って、本開示は、そのような修正形態及び変形形態を、添付の特許請求項及びそれらの均等物の範囲に収まるものとして包含するものとする。当業者であれば理解されるように、本説明は、例示的実施形態の説明に過ぎず、本開示のより広い態様を限定することを意図しておらず、そのより広い態様は例示的構成に埋め込まれている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】