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(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】2024-11-15
(54)【発明の名称】関節連結式構造体
(51)【国際特許分類】
F16S 1/00 20060101AFI20241108BHJP
H02S 20/20 20140101ALI20241108BHJP
H02S 20/30 20140101ALI20241108BHJP
【ＦＩ】
F16S1/00
H02S20/20 200
H02S20/30
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024532303
(86)(22)【出願日】2022-12-01
(85)【翻訳文提出日】2024-07-18
(86)【国際出願番号】 EP2022084073
(87)【国際公開番号】W WO2023099666
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】21211676.8
(32)【優先日】2021-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523233307
【氏名又は名称】ソーラーダック・ホールディング・ベー・フェー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】エーヴァウト・ハイスカンプ
(72)【発明者】
【氏名】コルネリス・フランス・ドナルド・ホーヘンドールン
(72)【発明者】
【氏名】カレル・アレクサンデル・モルスハイス
(57)【要約】
関節連結式構造体（1）は、中央フレーム（2a）と、中央フレーム（2a）を取り囲む少なくとも3つのサテライトフレーム（2b）とを備える。中央フレーム（2a）及びサテライトフレーム（2b）は、共通の主面内に延び、各サテライトフレーム（2b）は、一対の連結器（6、7）によって中央フレーム（2a）に連結される。一対の連結器（6、7）における第1の連結器（6）は、第1のピボット（9、18）を介して中央フレーム（2a）に取り付けられると共に第2のピボット（10）を介してサテライトフレーム（2b）に取り付けられる第1の支持体（8、16、19）を備える。第1及び第2のピボットのうちの少なくとも一方は、ボールジョイントなどの単一のピボット点を有し、第1及び第2のピボットのうちの他方は、少なくとも1本のピボット軸線を有する。一対の連結器（6、7）における第2の連結器（7）は、第3のピボット（12、21）を介して中央フレーム（2a）に取り付けられると共に第4のピボット（13）を介してサテライトフレーム（2b）に取り付けられる第2の支持体（11、17、20）を備える。第3及び第4のピボットのうちの少なくとも一方は、ボールジョイントなどの単一のピボット点を有し、第3及び第4のピボットのうちの他方は、少なくとも1本のピボット軸線を有する。したがって、第1及び第2のピボットのうちの一方のピボット点と、第3及び第4のピボットのうちの一方のピボット点とを通る仮想回転軸線（IA1、IA2）が形成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中央フレーム（2a）と、前記中央フレーム（2a）を取り囲む少なくとも3つのサテライトフレーム（2b）とを備える関節連結式構造体（1）であって、前記中央フレーム（2a）及び前記サテライトフレーム（2b）は共通の主面内で延び、前記サテライトフレーム（2b）の各々は一対の連結器（6、7）によって前記中央フレーム（2a）に連結され、前記一対の連結器（6、7）のうちの第1の連結器（6）は、第1のピボット（9、18）を介して前記中央フレーム（2a）に取り付けられると共に第2のピボット（10）を介して前記サテライトフレーム（2b）に取り付けられる第1の支持体（8、16、19）を備え、前記第1のピボット及び前記第2のピボットのうちの少なくとも一方は、ボールジョイントなどの単一のピボット点を有し、前記第1のピボット及び前記第2のピボットのうちの他方は、少なくとも1本のピボット軸線を有し、前記一対の連結器（6、7）のうちの第2の連結器（7）は、第3のピボット（12、21）を介して前記中央フレーム（2a）に取り付けられると共に第4のピボット（13）を介して前記サテライトフレーム（2b）に取り付けられる第2の支持体（11、17、20）を備え、前記第3のピボット及び前記第4のピボットのうちの少なくとも一方は、ボールジョイントなどの単一のピボット点を有し、前記第3のピボット及び前記第4のピボットのうちの他方は、少なくとも1本のピボット軸線を有し、もって、前記第1のピボット及び前記第2のピボットのうちの一方の前記ピボット点と前記第3のピボット及び前記第4のピボットのうちの一方の前記ピボット点とを通る仮想回転軸線（IA1、IA2）を形成する、関節連結式構造体（1）。
【請求項2】
前記中央フレーム（2a）は少なくとも3つの側縁部（4）を有し、前記少なくとも3つの側縁部は前記少なくとも3つのサテライトフレーム（2b）のそれぞれの側縁部（5）に隣接し、前記中央フレーム（2a）及びそれぞれの前記サテライトフレーム（2b）の2つの隣接する側縁部（4、5）の各々に沿って、前記第1及び第2の連結器（6、7）は互いに距離を置いて配置される、請求項1に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項3】
前記中央フレーム（2a）及び前記サテライトフレーム（2b）の各々は、前記主面内に三角形を形成する3つの側縁部（4、5）を有する、請求項2に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項4】
前記第1のピボット（9）及び前記第2のピボット（10）の各々は単一のピボット点を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項5】
前記第3のピボット（12）及び前記第4のピボット（13）の各々は単一のピボット点を有する、請求項4に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項6】
前記第1及び第3のピボット（9、12）の前記ピボット点間の距離は固定され、前記第2及び第4のピボット（10、13）の前記ピボット点間の距離は固定される、請求項5に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項7】
前記第1及び第2の支持体（8、11）のうちの少なくとも一方は剛性である、請求項1から6のいずれか一項に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項8】
前記第1及び第2のピボット（9、10）のうちの一方の前記ピボット点と前記第1及び第2のピボット（9、10、18）のうちの他方の前記少なくとも1本のピボット軸線との間の距離は、前記第3及び第4のピボット（12、13）のうちの一方の前記ピボット点と前記第3及び第4のピボット（12、13、21）のうちの他方の前記少なくとも1本のピボット軸線との間の距離に等しい、請求項1から7のいずれか一項に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項9】
前記第1及び第2の連結器（6、7）には、前記中央フレーム（2a）及び前記サテライトフレーム（2b）の各々の以下の相対運動、すなわち、前記主面に対して垂直に延びる方向の変位、
前記主面に対して垂直に延びる軸線を中心とした回転、
前記主面に対して平行に延びると共に前記仮想回転軸線（IA1、IA2）に対して横方向に延びる方向の変位、
前記主面に対して平行に延びると共に前記仮想回転軸線（IA1、IA2）に対して横方向に延びる軸線を中心とした回転、
前記仮想回転軸線（IA1、IA2）に沿った変位、及び、
前記仮想回転軸線（IA1、IA2）を中心とした回転
のうちの少なくとも1つを制限するためのそれぞれの運動リミッター（14、15）が設けられる、請求項1から8のいずれか一項に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項10】
前記運動リミッターは、直線的に伸縮可能な要素（14、15）を備え、前記要素（14、15）の各々の両端は、それぞれのフレーム（2a，2b）に枢動可能に取り付けられ、最小距離と最大距離との間で互いに対して移動可能である、請求項9に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項11】
前記第1の連結器（6）の前記運動リミッター（14）の第1の端部は、前記単一のピボット点を有する前記第1及び第2のピボット（9、10）のうちの一方にて前記第1の支持体（8、16、19）に取り付けられ、反対側の第2の端部は、前記第1及び第2のピボット（9、10、18）のうちの他方の前記少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて前記中央フレーム（2a）及び前記サテライトフレーム（2b）のうちの一方に取り付けられ、及び／又は、前記第2の連結器（7）の前記運動リミッター（15）の第1の端部は、前記単一のピボット点を有する前記第3及び第4のピボット（12、13）のうちの一方にて前記第2の支持体（11、17、20）に取り付けられ、反対側の第2の端部は、前記第3及び第4のピボット（12、13、21）のうちの他方の前記少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて前記中央フレーム（2a）及び前記サテライトフレーム（2b）のうちの一方に取り付けられる、請求項10に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項12】
前記中央フレーム（2a）及び前記サテライトフレーム（2b）が前記主面内にあるとき、ラインであって、該ラインに沿って前記直線的に伸縮可能な要素（14、15）の少なくとも1つが伸縮可能である、ラインは、前記主面に対して平行である、請求項10又は11に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項13】
前記第1の連結器（6）の前記運動リミッター（14）の前記第1の端部は、前記単一のピボット点を有する前記第2のピボット（10）にて前記第1の支持体（8、16、19）に取り付けられ、前記第2の端部は、前記第1のピボット（9、18）の前記少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて前記中央フレーム（2a）に取り付けられ、前記第2の連結器（7）の前記運動リミッター（15）の前記第1の端部は、前記単一のピボット点を有する前記第4のピボット（13）にて前記第2の支持体（11、17、20）に取り付けられ、前記第2の端部は、前記第3のピボット（12、21）の前記少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて前記サテライトフレーム（2b）に取り付けられ、前記第1及び第2の連結器（6、7）は、前記中央フレーム（2a）の各側縁部に取り付けられる、請求項11又は12及び請求項2に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項14】
前記第1の連結器（6）の前記運動リミッター（14）の前記第1の端部は、前記単一のピボット点を有する前記第2のピボット（10）にて前記第1の支持体（8、16、19）に取り付けられ、前記第2の端部は、前記第1のピボット（9、18）の前記少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて前記中央フレーム（2a）に取り付けられ、前記第2の連結器（7）の前記運動リミッター（15）の前記第1の端部は、前記単一のピボット点を有する前記第3のピボットにて前記第2の支持体に取り付けられ、前記第2の端部は、前記第4のピボットの前記少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて前記サテライトフレーム（2b）に取り付けられる、請求項11又は12及び請求項2に記載の関節連結式構造体（1）。
【請求項15】
前記関節連結式構造体は浮遊構造体（1）である、請求項1から14のいずれか一項に記載の関節連結式構造体（1）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、中央フレームと、中央フレームを取り囲む少なくとも3つのサテライトフレームとを備える関節連結式構造体に関し、中央フレーム及びサテライトフレームは共通の主面内で延び、サテライトフレームの各々は一対の連結器によって中央フレームに連結される。
【背景技術】
【0002】
そのような関節連結式構造体は、本願出願人の国際出願PCT／EP2020／087842号明細書に記載されている。この関節連結式構造体は、浮力部材が設けられた浮遊構造体である。中央フレーム及びサテライトフレームは、PVパネルを支持するためのプラットフォームとして用いることができ、沿岸又は沖合の両方に適用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際出願PCT／EP2020／087842号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、一方では、比較的単純であり、他方では、中央フレームとサテライトフレームとの間の適切な運動自由度をもたらす一対の連結器を含む関節連結式構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この目的は、本発明による関節連結式構造体によって達成され、この関節連結式構造体においては、一対の連結器のうちの第1の連結器は、第1のピボットを介して中央フレームに取り付けられると共に第2のピボットを介してサテライトフレームに取り付けられる第1の支持体を備え、第1及び第2のピボットのうちの少なくとも一方は、ボールジョイントなどの単一のピボット点を有し、第1及び第2のピボットのうちの他方は、少なくとも1本のピボット軸線を有し、一対の連結器のうちの第2の連結器は、第3のピボットを介して中央フレームに取り付けられると共に第4のピボットを介してサテライトフレームに取り付けられる第2の支持体を備え、第3及び第4のピボットのうちの少なくとも一方は、ボールジョイントなどの単一のピボット点を有し、第3及び第4のピボットのうちの他方は、少なくとも1本のピボット軸線を有し、もって、第1及び第2のピボットのうちの一方のピボット点と、第3及び第4のピボットのうちの一方のピボット点とを通る仮想回転軸線を形成する。
【0006】
連結器の複数の対は、中央フレーム及び各サテライトフレームがそれぞれの仮想回転軸線を中心に互いに対して回転することを可能にする。
【0007】
一実施形態では、中央フレームは、少なくとも3つのサテライトフレームのそれぞれの側縁部に隣接する少なくとも3つの側縁部を有し、中央フレーム及びそれぞれのサテライトフレームの2つの隣接する側縁部の各々に沿って、第1及び第2の連結器が互いに距離を置いて配置される。この場合、仮想回転軸線は、少なくとも、隣接する側縁部に沿って主面に対して平行に延びる成分を有する。
【0008】
隣接する側縁部は、互いに実質的に平行に延びてもよい。この場合、仮想回転軸線は、少なくとも、隣接する側縁部及び主面に対して平行に延びる成分を有する。
【0009】
隣接する側縁部は、実質的に直線状であってもよい。
【0010】
隣接する側縁は、非線形であること、例えば湾曲していることも考えられる。
【0011】
特定の実施形態では、中央フレーム及びサテライトフレームの各々は、主面内に三角形を形成する3つの側縁部を有する。この三角形は正三角形であってもよい。それにもかかわらず、中央フレーム及びサテライトフレームは、正方形、五角形などの異なる多角形形状を有してもよい。
【0012】
概して述べるならば、中央フレーム及び衛星フレームは、同様の形状及び寸法を有してもよい。
【0013】
第1のピボット及び第2のピボットの各々は、第1の支持体が中央フレーム及びサテライトフレームに対して少なくとも3自由度を有するように、単一のピボット点を有してもよい。
【0014】
さらに、第3のピボット及び第4のピボットの各々は、第2の支持体も中央フレーム及びサテライトフレームに対して少なくとも3自由度を有するように、単一のピボット点を有してもよい。
【0015】
一実施形態では、第1のピボット点と第3のピボット点との間の距離は固定され、第2のピボット点と第4のピボット点との間の距離は固定される。
【0016】
代替的な実施形態では、第1及び第2のピボットのうちの一方の単一のピボット点並びに第3及び第4のピボットのうちの一方の単一のピボット点は、例えば摺動構造によって互いに対して移動可能である。
【0017】
第1及び第2の支持体の少なくとも一方は剛性であってもよい。これは、第1及び第2のピボットのうちの一方の単一のピボット点と、第1及び第2のピボットのうちの他方の少なくとも1本のピボット軸線との間の距離が固定され、第3及び第4のピボットのうちの一方の単一のピボット点と、第3及び第4のピボットのうちの他方の少なくとも1本のピボット軸線との間の距離が固定されることを意味する。この構成の利点は、可動部品の数が最小であることである。実際には、第1及び第2の支持体の両方が剛性であってもよい。
【0018】
第1及び第2のピボットのうちの一方のピボット点と、第1及び第2のピボットのうちの他方の少なくとも1本のピボット軸線との間の距離は、第3及び第4のピボットのうちの一方のピボット点と、第3及び第4のピボットのうちの他方の少なくとも1本のピボット軸線との間の距離に等しくてもよい。
【0019】
好ましい実施形態では、第1及び第2の連結器には、中央フレーム及び各サテライトフレームの以下の相対運動、すなわち、ヒーブ運動と称されることがある、主面に対して垂直に延びる方向の変位、ヨー運動と称されることがある、主面に対して垂直に延びる軸線を中心とした回転、サージ運動と称されることがある、主面に対して平行に延びると共に仮想回転軸線に対して横方向に延びる方向の変位、ロール運動と称されることがある、主面に対して平行に延びると共に仮想回転軸線に対して横方向に延びる軸線を中心とした回転、スウェイ運動と称されることがある、仮想回転軸線に沿った変位、及び、ピッチ運動と称されることがある、仮想回転軸線を中心とした回転のうちの少なくとも1つを制限するためのそれぞれの運動リミッターが設けられる。運動リミッターは、中央フレームとサテライトフレームとの間の衝突を防止する。
【0020】
運動リミッターは、直線的に伸縮可能な要素を備えてもよく、各要素の両端は、それぞれのフレームに枢動可能に取り付けられ、最小距離と最大距離との間で互いに対して移動可能である。例えば、直線的に伸縮可能な要素は、伸縮シリンダーを備えてもよい。直線的に伸縮可能な要素は、減衰特性を備えるものであってもよい。
【0021】
特定の実施形態では、第1の連結器の運動リミッターの第1の端部は、単一のピボット点を有する第1及び第2のピボットのうちの一方にて第1の支持体に取り付けられ、反対側の第2の端部は、第1及び第2のピボットのうちの他方の少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて中央フレーム及びサテライトフレームのうちの一方に取り付けられ、及び／又は、第2の連結器の運動リミッターの第1の端部は、単一のピボット点を有する第3及び第4のピボットのうちの一方にて第2の支持体に取り付けられ、反対側の第2の端部は、第3及び第4のピボットのうちの他方の少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて中央フレーム及びサテライトフレームのうちの一方に取り付けられる。これは、例えば、第1の連結器の運動リミッターの第1の端部が第2のピボットにて第1の支持体に取り付けられている場合、すなわち、サテライトフレームの側に位置し、単一のピボット点を含む場合、その第2の端部は、第1のピボットのピボット軸線又はピボット点から離れた位置にて中央フレームに取り付けられることを意味する。この場合、第1の連結器は、サテライトフレームの側よりも中央フレームの側でより多くのスペースを取る。
【0022】
第1及び第2の連結器の各々は、2つ以上の運動リミッターを有してもよい。
【0023】
1本のライン（そのラインに沿って直線的に伸縮可能な要素の少なくとも1つが伸縮可能である）は、中央フレーム及びサテライトフレームが主面内にあるとき、主面に対して平行であってもよい。このラインは、中央フレームとサテライトフレームとが互いに対して変位する場合に異なる向きを有してもよい。
【0024】
一実施形態では、第1の連結器の運動リミッターの第1の端部は、単一のピボット点を有する第2のピボットにて第1の支持体に取り付けられ、第2の端部は、第1のピボットの少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて中央フレームに取り付けられ、第2の連結器の運動リミッターの第1の端部は、単一のピボット点を有する第4のピボットにて第2の支持体に取り付けられ、第2の端部は、第3のピボットの少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いてサテライトフレームに取り付けられ、第1及び第2の連結器は、中央フレームの側縁部の各々に取り付けられる。これは、フレームを用意するときに、2つのタイプのフレーム、すなわち、その側縁部に沿った第1及び第2の連結器の複数の対を含む中央フレームと、第1及び第2の連結器の複数の対がないサテライトフレームとが、構成され得ることを意味する。構造体の目的位置において、2つのタイプのフレームを互いに連結することができる。
【0025】
代替的な実施形態では、第1の連結器の運動リミッターの第1の端部は、単一のピボット点を有する第2のピボットにて第1の支持体に取り付けられ、第2の端部は、第1のピボットの少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて中央フレームに取り付けられ、第2の連結器の運動リミッターの第1の端部は、単一のピボット点を有する第3のピボットにて第2の支持体に取り付けられ、第2の端部は、第4のピボットの少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いてサテライトフレームに取り付けられる。この場合、第1の連結器の運動リミッターは、第1のピボットの少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いて中央フレームに取り付けられ、第2の連結器の運動リミッターは、第4のピボットの少なくとも1本のピボット軸線から距離を置いてサテライトフレームに取り付けられる。これは、用意されるフレームが同一であってもよいことを意味する。サテライトフレームとしての中央フレームの両方の各側縁部において、第1の連結器は、組み立てられた状態で第1の連結器と第2の連結器との対が隣接する側縁部のそれぞれに生じるように、取り付けられてもよい。この実施形態の利点は、同一のフレームを用意することができることである。
【0026】
関節連結式構造体は浮遊構造体であってもよい。中央フレームと各サテライトフレームとの間の連結器の複数の対は、浮遊構造体が不規則な水面に適切に追従することを可能にすると考えられる。中央フレーム及びサテライトフレームは、穏やかな海の場合には共通の主面内で延びることに留意されたい。
【0027】
以下、例として本発明の実施形態を示す非常に概略的な図面を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明による関節連結式構造体の一実施形態の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
図1は、本発明による関節連結式構造体1の一実施形態の一部を示し、この場合、沿岸又は沖合の用途に適した関節連結式浮遊構造体1を示している。関節連結式浮遊構造体1は、上方から見て、複数の個別の正三角形フレーム2を有する。関節連結式構造体1の4つのフレーム2が図1に示されている。この場合、フレーム2は同じ寸法を有するが、異なる寸法も考えられる。フレーム2の各々には、関節連結式浮遊構造体1が水面に浮くことを可能にする浮力部材3が設けられる。フレーム2は、穏やかな海の場合、共通の主面内で延びる。それらの各々には、電力を生成するためのPVパネル（図示せず）が設けられる。
【0030】
関節連結式浮遊構造体1は、図1に示す3つのサテライトフレーム2bによって囲まれた少なくとも1つの中央フレーム2aを有する。中央フレーム2aは、上方から見て、3つの略直線状の側縁部4を有し、各サテライトフレーム2bは、3つの略直線状の側縁部5を有する。中央フレーム2aの各側縁部4は、サテライトフレームそれぞれの側縁部5に隣接すると共に略平行に延び、したがって、中央フレーム2a及びそれぞれのサテライトフレーム2bの2つの隣接する側縁部4、5を3対、形成する。図1は、2つの隣接する側縁部4、5の各対に沿って、中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの間の第1の連結器6及び第2の連結器7が互いに距離を置いて配置されていることを示している。したがって、各サテライトフレーム2bは、1対の第1及び第2の連結器6、7によって中央フレーム2aに連結される。別の実施形態では、追加の連結器が設けられてもよい。
【0031】
図2及び図3は、中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの1つをより詳細に示している。図4は、中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとが互いに対して異なる位置及び向きを有する状況を示している。図5は、第1の連結器6及び第2の連結器7を模式的に示している。
【0032】
図3及び図5を参照すると、第1及び第2の連結器6、7は、この実施形態では同じである。それらは、主面に対して垂直に延びると共に中央フレーム2aの側縁部4に対して垂直に延びる対称面に関して、対称に取り付けられている。第1の連結器6は、第1のボールジョイント9の形態の第1のピボットを介して中央フレーム2aに取り付けられると共に第2のボールジョイント10の形態の第2のピボットを介してサテライトフレーム2bに取り付けられる第1のロッド8の形態の第1の剛性支持体を備える。同様に、第2の連結器7は、第3のボールジョイント12の形態の第3のピボットを介して中央フレーム2aに取り付けられると共に第4のボールジョイント13の形態の第4のピボットを介してサテライトフレーム2bに取り付けられる第2のロッド11の形態の第2の剛性支持体を備える。第1のボールジョイント9と第3のボールジョイント12とのピボット点間、及び第2のボールジョイント10と第4のボールジョイント13とのピボット点間の距離は固定されており、この場合、それらの距離は同じである。また、第1のボールジョイント9と第2のボールジョイント10とのピボット点間の距離と、第3のボールジョイント12と第4のボールジョイント13とのピボット点間の距離とは同じである。中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bが図2に示すように共通の面内で延びる場合、すなわち穏やかな海の場合、第1及び第2のロッド8、11は互いに平行に延び、それらは、主面と、主面に対して垂直に延び中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの隣接する側縁部4、5に対して平行である面とに対して傾斜している。
【0033】
図5に示す第1及び第2の連結器6、7は、第1及び第3のボールジョイント9、12のピボット点を通る中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの間の第1の仮想回転軸線IA1と、第2及び第4のボールジョイント10、13のピボット点を通る第2の仮想回転軸線IA2とをそれぞれ形成する。図2に示すように、中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bが共通の面内で延びる場合、第1及び第2の仮想軸線IA1、IA2は互いに平行である。中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bが、主面に対して垂直である並進方向に、若しくは主面内であって隣接する側縁部4、5に対して垂直である並進方向に、若しくは主面内であって隣接する側縁部4、5に対して平行である並進方向に移動するとき、又は中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bが、第1又は第2の仮想回転軸線IA1、IA2を中心にして互いに対して回転するとき、それらは互いに平行に維持される。並進運動の各々は、剛性の第1及び第2のロッド8、11が存在しているため、異なる方向の中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの相対的な並進運動を自動的にもたらす。
【0034】
中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bが、主面に対して垂直に延びる軸線、又は主面内で延びると共に隣接する側縁部4、5に対して垂直に延びる軸線を中心にして互いに対して回転するとき、第1及び第2の仮想回転軸線は、互いに対して角度が付けられる。これらの回転は、剛性の第1及び第2のロッド8、11が存在しているため、中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの他の相互運動を自動的にもたらす。このような相互運動の組合せを図4に示す。図5に示すような第1及び第2の連結器6、7の構成により、第1及び第2の仮想回転軸線IA1、IA2を中心とした中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの相互回転は可能なままとされ、中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの他の相対運動を引き起こすことはない。
【0035】
第1及び第2のロッド8、11は、中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとが互いに対して容易に跳ね返ること（bouncing）を防止する。さらに、第1及び第2の連結器6、7には、中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの間の衝突のおそれを最小限に抑えるために、直線的に伸縮可能な要素14、15の対の形態をとる運動リミッターが設けられる。この場合、直線的に伸縮可能な要素14、15は伸縮シリンダーを備えるが、代替的な実施形態も考えられる。図5に示す状況では、伸縮可能な要素は、穏やかな海の場合には主面に対して平行である面内にある。伸縮可能な要素14、15の各対は、それぞれ、第1及び第2のロッド8、11と共に三脚を形成するように、V字形に配置されている。各要素14、15の両端部は、単一のピボット点を有するジョイントを介して、それぞれ中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bに枢動可能に取り付けられる。図5は、それぞれの伸縮可能な要素14、15の第1の端部が第2及び第4のボールジョイント10、13、すなわちサテライトフレーム2bの側にて配置されていること、並びに、反対側の第2の端部が中央フレーム2aに取り付けられていることを示している。第1及び第2の連結器6、7の各々の第2の端部は、それぞれ、互いに離れた位置であって第1及び第3のピボット9、12のピボット点から離れた位置に取り付けられる。伸縮可能な要素14、15の各々は、収縮状態及び伸長状態を有し、したがって運動リミッターを形成する。伸縮可能な要素14、15はまた、減衰特性を有してもよく、例えばガスばねを備えもよい。
【0036】
伸縮可能な要素14、15は、中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの以下の相対運動、すなわち、主面に対して垂直に延びる方向の変位、主面に対して垂直に延びる軸線を中心とした回転、隣接する側縁部4、5に対して垂直に延び主面に対して平行である方向の変位、隣接する側縁部4、5に対して垂直に延び主面に対して平行である軸線を中心とした回転、並びに隣接する側縁部4、5及び主面に対して平行に延びる方向の変位を制限する。この場合、伸縮可能な要素14、15は、第1及び第2の仮想回転軸線IA1、IA2を中心とした回転を制限しない。もちろん、第1及び第2のロッド8、11はまた、中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの間の特定の運動を制限する。
【0037】
前述したように、図1は、関節連結式構造体1の一部を示している。図6及び図7は、図1に示すよりもはるかに多くの三角形のフレーム2が設けられた浮遊構造体1全体を示す。図6及び図7は、コンピューターシミュレーションに基づく、様々な波形パターンの場合における水面上の浮遊構造体1の状態を示す。浮遊構造体1は、前述したように、隣接するフレーム2におけるそれぞれの隣接する側縁部4、5間に、第1及び第2の連結器6、7の複数の対が設けられている。これらの図は、第1の連結器6及び第2の連結器7により、浮遊構造体1が実際の双方向湾曲水面に追従することを可能にすることを示している。より詳細には、浮遊構造体1は、実際の水面と同様の形状をとる。
【0038】
【0039】
図8に示す実施形態では、第1及び第2の連結器6、7は、図5に示す実施形態に対して主面内で鏡像関係にある。図5に示す実施形態の利点は、腐食効果がより小さくなるように、伸縮可能な要素14、15が水面に対してより高い位置にあることである。
【0040】
図9は、ロッド8、11が主面に対して垂直に延びる一対の第1及び第2の連結器6、7を示している。この実施形態では、主面に対して垂直である方向の中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの間の相対的な並進運動、及び主面内であって隣接する側縁部4、5に対して垂直に延びる軸線を中心とした回転運動が妨げられる。言い換えるならば、主面に対して垂直に延び隣接する側縁部4、5に対して平行に延びる面内で、第1及び第2の仮想回転軸線IA1、IA2は、互いに平行にのみ移動可能である。図9に示す実施形態は、主面に対して垂直である方向の相対運動が妨げられるため、中央フレーム2aとサテライトフレーム2bとの間での人及び／又はケーブルの移動を容易なものとすることができる。
【0041】
図10は、一対の第1及び第2の連結器6、7を示し、これらは、伸縮可能な要素14、15が主面に対して傾斜した面内にあるという点で、図5に示す実施形態とは異なる。この実施形態では、力は、第1及び第2の連結器6、7に比較的均等に分配される。
【0042】
図11は、図5に示す実施形態に相当する代替的な実施形態を示しているが、この実施形態では、第1及び第2のロッド8、9が直線的に伸縮可能な支持体16、17で置き換えられている。図11に示す第1及び第2の連結器6、7は、第1及び第2の仮想回転軸線IA1、IA2も互いに対して移動することができるが、互いに平行を維持するため、図5に示す第1及び第2の連結器6、7よりも中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの相対運動の自由度を高める。
【0043】
【0044】
図14に示す実施形態では、第1の連結器6は、共通のピボット軸線を含む2つのヒンジ18の形態の第1のピボットと、単一の運動制限要素14とを有する。単一の運動制限要素14は、それぞれ、単一のピボット軸線を有するジョイントを介して、中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bに取り付けられ得る。第1の支持体は、V字形フレーム19の形態である。第2の連結器7は、図13に示す実施形態と同様である。この実施形態はまた、第2の仮想回転軸線IA2を有する。簡略化された実施形態は、第2のボールジョイント10を含むV字形フレーム19が2つのヒンジ18の共通のピボット軸線を中心とした回転しかできないため、図5及び図8～図13に示す実施形態よりも自由度が低い。
【0045】
【0046】
図16に示す実施形態は、図14に示す実施形態に対してさらに簡略化されている。第2の支持体はまた、共通のピボット軸線を有する2つのヒンジ21を介して中央フレーム2aに枢動可能に取り付けられたV字形フレーム20の形態で提供される。第1の連結器6におけるヒンジ18の共通のピボット軸線と、第2の連結器7におけるヒンジ21の共通のピボット軸線とは、互いに平行である。第2の仮想回転軸線IA2は、それ自体に対して平行にのみ移動可能である。第2及び第4のボールジョイント10、13のピボット点が互いに対して変位することを可能にするために、変位機構、例えば摺動構造を組み込むことも可能である。後者の場合、第2の仮想回転軸線IA2の向きは、主面に対して変化してもよい。
【0047】
中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの主面及び隣接する側縁部に対して平行である軸線を中心とした中央フレーム2a及びサテライトフレーム2bの相対的な回転運動を妨げることなく、多くの変形例が考えられることに留意されたい。
【0048】
図1及び図5を参照すると、第1の連結器6の運動リミッター14の各々の第1の端部は、第2のピボット10にて第1の支持体8に取り付けられ、反対側の第2の端部は、第1のピボット9のピボット点から距離を置いて中央フレーム2aに取り付けられ、さらに、第2の連結器7の運動リミッター15の各々の第1の端部は、第4のピボット13にて第2の支持体11に取り付けられ、反対側の第2の端部は、第3のピボット12のピボット点から距離を置いて中央フレーム2aに取り付けられている。これは、第1及び第2の連結器6、7のこのように形成された三脚が、サテライトフレーム2bにおける隣接する側縁部5よりも中央フレーム2aにおける側縁部4においてより多くのスペースを取ることを意味する。水面上の目的地への移送及び目的地での組立てのために浮遊構造体1を用意するときに、第1及び第2の連結器6、7の複数の対は、既に、目的地において第1及び第2の連結器6、7の複数の対をサテライトフレーム2bに連結することができるように、中央フレーム2aのそれぞれの側縁部4に取り付けられていてもよい。図1に示すような実施形態の場合、2つのタイプの用意されたフレーム2、すなわち、第1及び第2の連結器6、7がないフレーム2bと、第1及び第2の連結器6、7の対がそれぞれの側縁部4に設けられたフレーム2aとがあることを意味する。しかしながら、用意されたフレーム2にはいくつかの代替の可能性がある。
【0049】
図17は、用意されたフレーム2の各々が同一である代替的な実施形態を示している。各フレーム2の各側縁部4、5には、第1及び第2の連結器6、7のうちの一方が設けられている。図17に示すように組み立てられた状態では、隣接するフレームは、第1及び第2の連結器6、7を介して互いに連結されている。この実施形態の利点は、1つのタイプのフレーム2のみが用意され得ることである。
【0050】
図18は、さらに別の代替的な実施形態を示しており、この実施形態においては、2つの異なるタイプのフレーム2、すなわち、第1及び第2の連結器6、7がないフレーム2bと、第1及び第2の連結器6、7の対がそれぞれの側縁部4に設けられたフレーム2aとが適用され、後者のフレーム2aは前者のフレーム2bよりも小さい。
【0051】
本発明は、図面に示され、本明細書で前述された実施形態に限定されず、特許請求の範囲及びそれらの技術的等価物の範囲内で様々な態様で変更され得る。
【符号の説明】
【0052】
1 関節連結式構造体、関節連結式浮遊構造体
2 フレーム
2a 中央フレーム
2b サテライトフレーム
3 浮力部材
4 側縁部
5 側縁部
6 第1の連結器
7 第2の連結器
8 第1のロッド、第1の支持体
9 第1のボールジョイント、第1のピボット
10 第2のボールジョイント、第2のピボット
11 第2のロッド、第2の支持体
12 第3のボールジョイント、第3のピボット
13 第4のボールジョイント、第4のピボット
14 伸縮可能な要素、運動制限要素、運動リミッター
15 伸縮可能な要素、運動リミッター
16 伸縮可能な支持体
17 伸縮可能な支持体
18 ヒンジ
19 V字形フレーム
20 V字形フレーム
21 ヒンジ
IA1 第1の仮想回転軸線
IA2 第2の仮想回転軸線
2 フレーム
2a 中央フレーム
2b サテライトフレーム
3 浮力部材
4 側縁部
5 側縁部
6 第1の連結器
7 第2の連結器
8 第1のロッド、第1の支持体
9 第1のボールジョイント、第1のピボット
10 第2のボールジョイント、第2のピボット
11 第2のロッド、第2の支持体
12 第3のボールジョイント、第3のピボット
13 第4のボールジョイント、第4のピボット
14 伸縮可能な要素、運動制限要素、運動リミッター
15 伸縮可能な要素、運動リミッター
16 伸縮可能な支持体
17 伸縮可能な支持体
18 ヒンジ
19 V字形フレーム
20 V字形フレーム
21 ヒンジ
IA1 第1の仮想回転軸線
IA2 第2の仮想回転軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【国際調査報告】