カイト状要素を有するウォータークラフト
本発明は、大索（牽引ケーブル）（３）によって接続されるカイト状要素を備えるウォータークラフトに関する。前記ウォータークラフトは、カイト状要素に調整装置とエネルギ発生ユニット（１）とが設けられ、牽引ケーブル（３）に及ぼされる牽引力が変えられるときにエネルギ発生ユニット（１）がエネルギを供給することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大索（牽引ケーブル）によって接続されたカイト状要素を有するウォータークラフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの既知であるウォータークラフト（国際公開第０１／１９２１０２号パンフレット）においては、カイト状要素を複数の大索によってウォータークラフトに接続することができる。この場合、カイト状要素は、風によって船舶を推進させるために使用され、その場合、この推進システムは専ら風によってのみ動作することができ、或いは、当該推進システムは、機械的推進システムを支援することにより燃料を節約して速度を高めるためだけに風を使用する。カイト状要素は複数の大索によって制御することができる。しかしながら、複数の大索は、カイト状要素を回収し或いは展開するために個別に引っ張って或いは繰り出さなければならないという欠点を有している。また、複数の大索は絡まってしまう可能性もある。したがって、引用された文献は、最初に述べたタイプのカイト状要素を有するウォータークラフトであって、１つの大索だけを設けることにより前述した問題を回避するウォータークラフトも開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これは、カイト状要素をもはや直接に制御することができないという欠点を有している。
【０００４】
本発明の目的は、最初に言及したタイプのカイト状要素を有するウォータークラフトであって、カイト状要素を意図的に制御できるウォータークラフトを形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る解決策は、カイト状要素に調整装置及び出力発生装置を設け、大索に及ぼされる張力が変化するときに出力発生装置が出力を発することを含んでいる。
【０００６】
したがって、調整装置が設けられ、それにより、カイト状要素の帆の形状、入射角度、弁開度、縮帆プロセス等を変更することができ或いは与えることができる。この場合、カイト状要素に設けられたセンサにより制御プロセスを自動的に実行することができ、或いはまた、これは船舶からの無線により特に有利である。この場合、信号をカイト状要素へ送るのに問題はない。しかしながら、調整装置のために電源が必要とされる。
【０００７】
本発明によれば、大索に及ぼされる張力が変化するときに出力を発する出力発生装置により対応する出力が得られる。したがって、張力が一定のときには出力を得ることができない。大索の張力と伸長移動との結果から出力を得るために、カイト状要素を船舶から更に遠くへと離間して移動できるようにする必要がある。無論、このような解決策は実行不可能である。ここで、本発明においては、大索に及ぼされる張力の変化により出力を得られることが分かった。表現「出力を得る」又は「出力を発生する」が本明細書で使用される場合には、無論、これが無からエネルギを形成するという事柄ではなく、実際には、行なわれる全てがエネルギ変換である。本発明においては、風速が変化する結果として、波の動きによる船舶の動きの結果として、或いは、カイト状要素の経路において意図的に実行される動きの結果として、張力が変化し、これから、そのような広範囲にわたってカイト状要素を制御するための出力を得ることができることが分かった。
【０００８】
出力発生装置は、カイト状要素の制御ポッドと大索との間に配置される。大索に作用する荷重（負荷）が低い場合、出力発生装置は比較的に荷重が取り去られた状態にある。荷重が大きくなると、出力発生装置は更に大きな張力に晒される。この張力は出力を発生するために使用できる。
【０００９】
測定によれば、必要な操舵出力の最大で２００％を張力の変化から得られることが分かった。
【００１０】
１つの有利な実施形態においては、出力発生装置がばね荷重ピストンを備えるピストン／シリンダユニットを有しており、シリンダが大索に接続されるとともに、ピストンがカイト状要素に接続され、或いは、シリンダがカイト状要素に接続されるとともに、ピストンが大索に接続され、シリンダが逆止弁を介して加圧リザーバに接続される。張力が増大すると、ピストンは、ばね力に抗して移動されるとともに、シリンダ内に位置する流体を圧縮し、その後、この流体を逆止弁を介して加圧流体リザーバへ送り込むことができる。張力が減少すると、ピストンは、反対方向に移動されるとともに、外部から再び流体を吸い込み、また、これは同様に逆止弁によって制御できる。張力が再び増大すると、流体が再び加圧流体リザーバへ押し出される。
【００１１】
１つの有利な実施形態においては、ピストンがピストン／シリンダユニットの中央に配置される。その結果、シリンダ容積は、ピストンの両側に位置されるとともに、それぞれが逆止弁を介して加圧流体リザーバに接続される。張力が上昇すると、加圧流体が一方のシリンダ容積を介して加圧流体リザーバへ送られ、一方、他方のシリンダ容積内に加圧流体が吸い込まれる。張力が減少し且つ１又は複数のばねによりピストンが反対方向に移動されると、他方のシリンダ容積内の加圧流体が圧縮されて加圧流体リザーバ内に送られ、一方、第１のシリンダ容積内に加圧流体が吸い込まれる。
【００１２】
このプロセス中、ピストンは加圧流体リザーバの圧力に抗して動作する。加圧流体リザーバ内の圧力が高いと、すなわち、多量のエネルギが蓄えられていると、出力発生装置は、張力が非常に高いときだけ流体を供給し続ける。エネルギが殆ど存在していない場合、すなわち、加圧流体リザーバ内の圧力が低い場合、ピストンは、張力が比較的低いときであっても新たな加圧流体を供給することができる。この場合、張力が非常に高いときに過度に高い高圧を避けるため、装置に安全弁を設けなければならないことは言うまでもない。
【００１３】
ピストン／シリンダユニットの代わりに、気密エンベロープを有する袋状構造を成す出力発生装置を設けることができ、前記構造は、一端が大索に接続され且つ他端がカイト状要素に接続されて、弾性拡張要素により広げられるとともに、張力が生じるときに互いに離間するように引かれて容積を減少させ、逆止弁を介して加圧リザーバに接続される。張力がごく小さい場合には、袋状構造は、弾性拡張要素によって拡張され、したがって大きな容積を占める。その後に張力が増大すると、袋状構造の容積が減少されて、当該構造内の圧力が増大され、その結果、圧力増大が十分に大きい場合には空気が加圧流体リザーバへ送られる。この実施形態では空気が適した加圧流体であることは言うまでもない。また、ピストン／シリンダユニットを有する前述したエネルギ発生装置においては液圧流体を使用することができるが、この場合も、重量を理由に、また、漏れが生じる可能性により、加圧流体として空気を使用することが好ましい。
【００１４】
一例として、袋状構造はメッシュ状の大索の周囲に編み込むことができる。荷重が大きくなると、大索が引っ張られ、メッシュ状の弾性エンベロープを取り囲む引張荷重ファイバが、互いの方へと移動しようとし（互いに平行に位置しようとする）、そのため、拡張されて空気で満たされた弾性エンベロープを圧縮する。その結果、エンベロープ内に位置され且つ逆止弁を介して流入された空気は、圧縮されるとともに、ピストン／シリンダユニットの場合における態様と同様の態様で加圧流体リザーバへと送ることができる。
【００１５】
加圧流体は制御目的で直接に使用することができる。しかしながら、加圧流体リザーバを、電力を発生するための発生器に対して接続することもでき、その場合には、加圧流体によってではなく電力によって制御プロセスが実行される。実際の制御プロセスが加圧流体によって実行される場合であっても、電力を発生するために小型発生器を使用することができ、それにより、弁を動作させたり、センサに電気を供給することができる。
【００１６】
ばね荷重可動部を備えるリニア発生器を有する出力発生装置が設けられる場合には、電力を直接に発生させることができる。この場合、ステータが大索に接続されるとともに、可動部がカイト状要素に接続され、或いは、ステータがカイト状要素に接続されるとともに、可動部が大索に接続される。張力が増大すると、可動部がばね力に抗して移動されて電気を発生する。張力が減少すると、ばねが可動部を後退させ、したがって同様に電気が発生される。
【００１７】
他の物理的に類似する有利な実施形態において、出力発生装置は、コンポーネント内で移動でき且つコンポーネント上に取り付けられたピニオンを介して発生器を駆動するように設けられたばね荷重歯付きロッドを有しており、コンポーネントが大索に接続されるとともに、歯付きロッドがカイト状要素に接続され、或いは、コンポーネントがカイト状要素に接続されるとともに、歯付きロッドが大索に接続される。動作方法は前述したリニア発生器のそれと類似しており、そのため、これについては更に詳しく説明する必要はない。
【００１８】
更なる有利な実施形態においては、出力発生装置が圧電素子である。圧電素子は、一方側が大索に接続されるとともに、他方側がカイト状要素に接続される。圧電素子の作用する機械的な応力が変化すると、電力が発生される。
【００１９】
１つの有利な実施形態においては、複数の出力発生装置が設けられて並列に又は直列に配置される。装置を並列に配置すると、個々の出力発生装置の寸法を大きくしなくても、より多くの圧縮空気、加圧流体又はエネルギ量が得られる。出力発生装置が直列に配置される場合には、張力が個々の出力発生装置にわたって分配される。風の強さが弱い場合、すなわち、張力が小さい場合には、出力発生装置のうちの１つをブロックすることができ、それにより、全張力が１つの出力発生装置に作用して、制御のために十分に高い圧力が得られる。逆に、張力が減少すると、２つの（又は、それ以上の）出力発生装置が直列に使用され、それにより、個々の出力発生装置にわたって張力が分配され、その結果、生じる力及び圧力はさほど高くならない。
【００２０】
１つのばね要素の代わりに複数のばね要素を設けることができる。一例として、中間の張力が生じるときにピストン、リニアモータ、又は、歯付きロッドを中央位置に配置しようとする場合には、２つのばね要素が設けられる。張力が大きくなればなるほど、ばね要素が圧縮され或いは伸長される程度も大きくなり、それにより、張力が低いとき及び張力が高いときの両方において１つのばね要素を使用することができる。また、しかしながら、ばね力を変えることにより、様々な張力及び風強度を最適化することができる。
【００２１】
ばね定数を連続的に変えられる機械的なばね、特に金属ばねを使用することができる。しかしながら、１つの有利な実施形態において、ばねは圧縮空気ばねである。ばね特性は、ばねピストンの圧力によってそれぞれの風状態に適合させることができる。カイト状要素の動作基点は風速に応じてかなり変動してもよい。同じ構成を用いて異なる風速で出力を生成できるようにするためには、可変ばねが有益である。
【００２２】
また、ばね力の使用に代えて或いはばね力の使用に加えて、戻り駆動のために加圧流体リザーバ内に位置される加圧流体の一部を使用することによりピストンを後退させることができ或いは空気袋を拡張させることができる。この構成を使用して出力を発生できるようにするためには、無論、張力が比較的弱いときに戻り駆動が行なわれなければならない。
【００２３】
液圧流体、特に圧油が加圧流体として使用されることが有益である。これは、物理的に小さい構造及び軽い重量で高い作動力が得られるという利点を有している（高圧及び急速な制御能力により、また、液圧流体の非圧縮性のため、到達した制御状態を維持することが目的である場合に出力消費が無いため）。弁が閉じられていると、この制御状態は特に有利な態様で維持される。更なる利点は、良好で且つ幅広く使用される業界基準、及び、個々の部品の世界的な利用可能性である。
【００２４】
液圧流体が流体として使用される場合には、液圧エネルギを直接に蓄えることが有益である。この目的のため、液圧流体に加えて圧縮ガスも含む従来の工業的蓄積手段を使用することができる。出力発生装置はこのリザーバ内にエネルギを蓄えることができ、それにより圧力が増大される。液圧流体がリザーバから引き出されると、圧力が減少し、対応するエネルギを使用できる。カイト状要素は重力の方向及び遠心力の方向及び大きさの経時的な急速な変化に晒される動的なシステムであるため、一端が錘によって重み付けられた可撓性ホースを通じて液圧流体が得られることが有益である。液圧流体は圧縮ガスよりも重いため、重み付けられたホースの一端は常に液圧流体供給源内に位置される。この目的は、任意の操縦状態又は飛行状態で液圧流体を得られるようにすることである。１つの代替の実施形態においては、圧縮ガスを膜によって液圧流体から分離することができる。液圧流体をリザーバから得るためにホースがリザーバの液体領域内に位置されると、任意の操縦状態及び飛行状態で液圧流体を確実に取得して制御のために利用できる。
【００２５】
張力が一定である場合には出力を得ることができない。しかしながら、このような状況は稀にしか起こらない。しかしながら、風が非常に均一で且つ波の動きが殆ど無いときの張力の変動は、カイト状要素を制御するための十分な出力を得るには不十分な場合がある。この場合、ウォータークラフト上にウインチを設けることができ、このウインチは、大索を巻き上げ或いは繰り出して大索の張力を変化させるために使用できる。したがって、ウインチは、大索を介してその後に出力発生装置へと伝えられる出力を加えるために使用される。
【００２６】
１つの有利な実施形態においては、変化する張力及びしたがって振動エネルギを船舶からポッドへと伝えるためにウインチを使用すると、高い質量慣性及び高い保持力が必要になるという欠点を伴うことから、そのようなウインチを使用するのではなく、大索に作用してパルスによりエネルギを伝える別個の液圧スタンプが設けられる。他の実施形態においては、或いは、これに加えて、キャリッジ上に配置されるウインチを設けることができ、キャリッジ上でウインチを前後に移動させることができるが、これは液圧スタンプを用いて行なうこともできる。これにより、出力を伝えることができるだけでなく、大索が船舶に対して作用する作用点を移動させることもできる。
【００２７】
本発明に係る出力発生装置によって電力が発生された場合には、カイト状要素内に配置される再充電可能なバッテリに電力を蓄える能力を有することが好ましい。カイト状要素内で発生される電力の蓄積は不可欠である。これは、例えばカイト状要素が隠されるときにエネルギ収量が低い期間を埋めることができるからである。蓄積は、出力発生ユニットが機能しなくなり且つカイトを安全に回収することが目的であるような状況においても重要である。エネルギ蓄積部は、この目的のために必要な蓄積エネルギを与えることができる。
【００２８】
出力発生及び蓄積のための前述した能力に代えて或いは当該能力に加えて、エネルギを蓄積するように構成されたばねを有する出力発生装置を設けることができる。ばねの形態を成すこのようなエネルギ蓄積部は、その力或いはそのトルクをほぼ即座に解放できるという利点を有している。また、力又はトルクは、蓄えられたエネルギが使い果たされるまで利用することができる。また、ばねの形態を成すエネルギ蓄積部は、比較的軽量であるという利点も有している。これにより、液圧機構が非常に重くなるという欠点を回避でき、また、僅かな重量でありつつ同じ力又はトルクを与えることにより同じ量のエネルギを生成することができる。
【００２９】
１つの有利な実施形態において、ばねは、圧縮又は伸長によってエネルギを蓄えるヘリカルばねである。
【００３０】
他の有利な実施形態においては、ばねがスパイラルばねであり、その一端部が略円筒状のハウジング壁と相互作用し、その他端がハウジングの中心シャフトに接続される。
【００３１】
添付図面を参照しながら、有利な実施形態を使用する以下の文章において本発明を一例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、ピストン／シリンダユニット１の形態を成す出力発生装置を示している。この場合、シリンダ２は大索３に接続され、一方、ピストン４はケーブル１５を介してカイト状要素又はその制御ロッドに対して接続されている。ピストン４は圧縮ばね５によって左側へ付勢されている。シリンダ２は、第１の逆止弁６により大気に接続されるとともに、第２の逆止弁７を介して圧縮ガスリザーバ８に接続されている。ピストン４が図示の位置にあるときに張力が増大すると、ピストン４は、ばね力５に抗して右側へ引っ張られるとともに、シリンダ２内に位置するガスを逆止弁７を介して加圧リザーバ８内へ押し出す。圧力が減少すると、圧縮ばね５によりピストン４が元の左側へ再び移動されて、シリンダ内の圧力が減少し、また、更に十分に左側へ偏位されると、逆止弁６を通じて新たな空気が吸い込まれる。その後、圧縮空気８は、ライン９を通って制御要素へ送られ或いは電力を発生するために発生器へ送られる。
【００３３】
図２に示される実施形態において、ピストン／シリンダユニット１は２つの圧縮ばね５を有している。図２に示されるように、圧力による力が中間レベルになると、この場合にはピストン４がシリンダ２の中央に位置される。この場合、空気を吸い込むためにピストン４の両側に逆止弁６が設けられ、また、加圧リザーバ８内へ空気を押し出すために逆止弁７が設けられる。圧力による力が増大すると、図２の左側に示されるシリンダ容積内に空気が吸い込まれ、右側に示される容積内で空気が圧縮され、この空気は加圧リザーバへ送られる。張力が減少すると、右側のシリンダ容積内に空気が吸い込まれ、左側のシリンダ容積内で空気が圧縮され、この空気が加圧リザーバ８へ送られる。
【００３４】
図３に示される実施形態では、圧縮ばね５により歯付きロッド１１が荷重され、この歯付きロッド１１は、スライドできるようにハウジング１０内に取り付けられるとともに、ピニオン１２を介して図示しない発電機を駆動する。張力が上昇すると、歯付きロッド１１が右側へ移動されてピニオン１２が回転され、それにより電気が発生される。張力が減少すると、ばね力５が歯付きロッド１１を反対方向へ移動させ、それによりピニオン１２が回転して、同様に電気が発生する。
【００３５】
図４、５、６はエネルギ蓄積のためのばねの使用を示している。蓄積エネルギは、前述した出力発生装置の実施形態に代わる手段として或いは当該実施形態に加えて使用することができる。
【００３６】
基本的には、ばねの形態のエネルギ蓄積部として板ばね、ヘリカルばね、又は、スパイラルばねを使用できる。曲げによってエネルギを吸収して解放する板ばねは１つの選択肢であるが、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。図４は、圧縮によってエネルギを吸収して解放するヘリカルばねの使用を示している。しかしながら、エネルギは、ばねの伸長によって蓄積することもできる。エネルギを蓄積するために使用されるヘリカルばね１６は、カイト状要素のポッドに接続され或いはこのポッドの一部であるハウジング１７内に配置され、これによりカイト状要素が制御される。大索３はばね１６を荷重する。この場合、大索３によって及ぼされる力がばねにより既に与えられている応力よりも大きいと、ばね端部プレート１８は、図４の下方へと引き寄せられ、その過程でラッチ突起１９に引っ掛かる。大索３により生成される張力がばねの応力よりも大きくなる度に、端部プレート１８は更に下方へと引き寄せられ、更に多くのエネルギが蓄積される。出力が必要とされる場合には、端部プレートの引っ掛かりが外され、ばね力によりプレート１８が上方へ移動され、したがって出力発生装置２０が作動する。この出力発生装置を例えば液圧シリンダとすることができ、或いは、（適当な偏向装置を介して）ケーブルに張力を加えることができ、それによりフラップ等が動作される。
【００３７】
図４に示されるエネルギ蓄積部は、通常、一定のばね特性を有している。これは、カイト状要素が非常に異なる風向き状態で飛行しているときに不利になる場合がある。すなわち、出力を得るために使用できる張力の大きさが変動する。この状況で出力を最適に得られるようにするため、１つの有利な変形例は、ばねが大索によって直接に荷重されず、ばね定数をカイトからの張力に適合させることができるようにするトランスミッションによって荷重されることである。ばねを荷重するためのレバーを使用し、レバー上で張力が作用する点を移動できるようにすることが非常に簡単である。レバー上で力が作用する点を選択することにより、ばねを常に最適に荷重することができる。
【００３８】
図５に示される実施形態においては、まず第１に、様々な張力が回転動作に変換される。これは、弾性要素５（好ましくは、ばね定数を変えられる空気ばね）を大索とカイト状要素との間に接続することにより行なうことができる。この場合も、先と同様に、ばね５はハウジング１７内に配置される。大索にかかる力は、歯付きロッド１１が配置された端部プレート１８に作用する。この歯付きロッドは、図６で更に詳しく説明するように、スパイラルばねを有するエネルギ蓄積部２２の歯車２１に作用する。適正な高い張力が大索３に生じると、プレート１８は、歯付きロッド１１と共に下方へ引き寄せられ、「したがって、スパイラルばね蓄積部を締め付ける」。張力が減少すると、プレート１８はばね５により再び上方へ移動され、その過程でスパイラルばねに蓄積されたエネルギは自由回転能力により変化しない。
【００３９】
図５のエネルギ蓄積部が図６において更に明確に示されている。スパイラルばね２２の一端はハウジング２４の中心シャフト２３に接続されており、このハウジング２４内にスパイラルばね２２が配置されている。歯付きロッド１１が下方に移動されると、ハウジング２４が時計回りに回転される。この場合、キャッチ２５は、ラッチ２６によって保持され、時計方向に移動されることによりばねを荷重する。この過程中、図示しないラッチ手段は、ラッチ２６により引き起こされる押圧力がもはや存在しないときであってもキャッチ２５が反時計方向へ移動することを防止する。これは、歯付きロッド１１が上方へ移動され且つハウジング２４が反時計方向に回転される瞬間の状況である。この場合、キャッチ２５はラッチ突起２６を乗り越えてスライドできる。ハウジング２４の当初の位置が回復され、それにより、張力が十分に大きくなると直ぐに、スパイラルばね２２に対して再び更なる応力を及ぼすことができる。この場合、荷重されたばね２２のトルクは中心軸２３に対して連続的に作用し、それにより、ここでは何時でも出力を取り出すことができ、一方、同時に、外部から新たなエネルギを歯付きロッド１１により供給することができる。
【００４０】
また、ばねを荷重するハウジング２４の回転動作を使用して出力を得ることもできる。この場合、キャッチ２５のロックが解放されなければならず、これにより、ばねの荷重を取り去って、シャフトから出力を引き出すことができるようにする。しかしながら、この解決策は、出力が引き出されている間に任意の新たなエネルギを供給することができないという不都合を有している。この不都合は、中心シャフト２３によって出力が取り出される本発明に係る実施形態を用いて回避される。この構成が選択される場合には、以下のような多くの動作状態が存在する。
i．無荷重及び休止：スパイラルばね２２の荷重が取り去られ、システム全体が休止状態となる。
ii．ばね２２が荷重される：スパイラルばね２２が巻き上げられてエネルギを蓄積する。
iii．ばねの荷重が取り去られる：スパイラルばね２２は、荷重が取り去られるとともに、この場合にはそのハウジング２４内で回転する。出力を得るためのユニットがシャフト２３と共に自由に回転する。
iv．ばねが荷重されてその荷重が取り去られる：スパイラルばね２２が片側（２５において）で巻き上げられ、一方、同時に、スパイラルリングの荷重が取り去られる。（２３において）
【００４１】
図７は、圧電素子２７の形態を成す出力発生ユニットを示している。圧電素子２７に作用する機械的な応力が変化すると、電力が発生される。この電力は、ライン２８を介して蓄積手段２９へと送られ、ここで蓄積される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示している。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示している。
【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示している。
【図４】本発明の第４の実施形態を示している。
【図５】本発明の第５の実施形態を示している。
【図６】図５に示される実施形態において使用できるスパイラルばね蓄積部を示している。
【図７】本発明の第６の実施形態を示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大索（牽引ケーブル）によって接続されたカイト状要素を有するウォータークラフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの既知であるウォータークラフト（国際公開第０１／１９２１０２号パンフレット）においては、カイト状要素を複数の大索によってウォータークラフトに接続することができる。この場合、カイト状要素は、風によって船舶を推進させるために使用され、その場合、この推進システムは専ら風によってのみ動作することができ、或いは、当該推進システムは、機械的推進システムを支援することにより燃料を節約して速度を高めるためだけに風を使用する。カイト状要素は複数の大索によって制御することができる。しかしながら、複数の大索は、カイト状要素を回収し或いは展開するために個別に引っ張って或いは繰り出さなければならないという欠点を有している。また、複数の大索は絡まってしまう可能性もある。したがって、引用された文献は、最初に述べたタイプのカイト状要素を有するウォータークラフトであって、１つの大索だけを設けることにより前述した問題を回避するウォータークラフトも開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これは、カイト状要素をもはや直接に制御することができないという欠点を有している。
【０００４】
本発明の目的は、最初に言及したタイプのカイト状要素を有するウォータークラフトであって、カイト状要素を意図的に制御できるウォータークラフトを形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る解決策は、カイト状要素に調整装置及び出力発生装置を設け、大索に及ぼされる張力が変化するときに出力発生装置が出力を発することを含んでいる。
【０００６】
したがって、調整装置が設けられ、それにより、カイト状要素の帆の形状、入射角度、弁開度、縮帆プロセス等を変更することができ或いは与えることができる。この場合、カイト状要素に設けられたセンサにより制御プロセスを自動的に実行することができ、或いはまた、これは船舶からの無線により特に有利である。この場合、信号をカイト状要素へ送るのに問題はない。しかしながら、調整装置のために電源が必要とされる。
【０００７】
本発明によれば、大索に及ぼされる張力が変化するときに出力を発する出力発生装置により対応する出力が得られる。したがって、張力が一定のときには出力を得ることができない。大索の張力と伸長移動との結果から出力を得るために、カイト状要素を船舶から更に遠くへと離間して移動できるようにする必要がある。無論、このような解決策は実行不可能である。ここで、本発明においては、大索に及ぼされる張力の変化により出力を得られることが分かった。表現「出力を得る」又は「出力を発生する」が本明細書で使用される場合には、無論、これが無からエネルギを形成するという事柄ではなく、実際には、行なわれる全てがエネルギ変換である。本発明においては、風速が変化する結果として、波の動きによる船舶の動きの結果として、或いは、カイト状要素の経路において意図的に実行される動きの結果として、張力が変化し、これから、そのような広範囲にわたってカイト状要素を制御するための出力を得ることができることが分かった。
【０００８】
出力発生装置は、カイト状要素の制御ポッドと大索との間に配置される。大索に作用する荷重（負荷）が低い場合、出力発生装置は比較的に荷重が取り去られた状態にある。荷重が大きくなると、出力発生装置は更に大きな張力に晒される。この張力は出力を発生するために使用できる。
【０００９】
測定によれば、必要な操舵出力の最大で２００％を張力の変化から得られることが分かった。
【００１０】
１つの有利な実施形態においては、出力発生装置がばね荷重ピストンを備えるピストン／シリンダユニットを有しており、シリンダが大索に接続されるとともに、ピストンがカイト状要素に接続され、或いは、シリンダがカイト状要素に接続されるとともに、ピストンが大索に接続され、シリンダが逆止弁を介して加圧リザーバに接続される。張力が増大すると、ピストンは、ばね力に抗して移動されるとともに、シリンダ内に位置する流体を圧縮し、その後、この流体を逆止弁を介して加圧流体リザーバへ送り込むことができる。張力が減少すると、ピストンは、反対方向に移動されるとともに、外部から再び流体を吸い込み、また、これは同様に逆止弁によって制御できる。張力が再び増大すると、流体が再び加圧流体リザーバへ押し出される。
【００１１】
１つの有利な実施形態においては、ピストンがピストン／シリンダユニットの中央に配置される。その結果、シリンダ容積は、ピストンの両側に位置されるとともに、それぞれが逆止弁を介して加圧流体リザーバに接続される。張力が上昇すると、加圧流体が一方のシリンダ容積を介して加圧流体リザーバへ送られ、一方、他方のシリンダ容積内に加圧流体が吸い込まれる。張力が減少し且つ１又は複数のばねによりピストンが反対方向に移動されると、他方のシリンダ容積内の加圧流体が圧縮されて加圧流体リザーバ内に送られ、一方、第１のシリンダ容積内に加圧流体が吸い込まれる。
【００１２】
このプロセス中、ピストンは加圧流体リザーバの圧力に抗して動作する。加圧流体リザーバ内の圧力が高いと、すなわち、多量のエネルギが蓄えられていると、出力発生装置は、張力が非常に高いときだけ流体を供給し続ける。エネルギが殆ど存在していない場合、すなわち、加圧流体リザーバ内の圧力が低い場合、ピストンは、張力が比較的低いときであっても新たな加圧流体を供給することができる。この場合、張力が非常に高いときに過度に高い高圧を避けるため、装置に安全弁を設けなければならないことは言うまでもない。
【００１３】
ピストン／シリンダユニットの代わりに、気密エンベロープを有する袋状構造を成す出力発生装置を設けることができ、前記構造は、一端が大索に接続され且つ他端がカイト状要素に接続されて、弾性拡張要素により広げられるとともに、張力が生じるときに互いに離間するように引かれて容積を減少させ、逆止弁を介して加圧リザーバに接続される。張力がごく小さい場合には、袋状構造は、弾性拡張要素によって拡張され、したがって大きな容積を占める。その後に張力が増大すると、袋状構造の容積が減少されて、当該構造内の圧力が増大され、その結果、圧力増大が十分に大きい場合には空気が加圧流体リザーバへ送られる。この実施形態では空気が適した加圧流体であることは言うまでもない。また、ピストン／シリンダユニットを有する前述したエネルギ発生装置においては液圧流体を使用することができるが、この場合も、重量を理由に、また、漏れが生じる可能性により、加圧流体として空気を使用することが好ましい。
【００１４】
一例として、袋状構造はメッシュ状の大索の周囲に編み込むことができる。荷重が大きくなると、大索が引っ張られ、メッシュ状の弾性エンベロープを取り囲む引張荷重ファイバが、互いの方へと移動しようとし（互いに平行に位置しようとする）、そのため、拡張されて空気で満たされた弾性エンベロープを圧縮する。その結果、エンベロープ内に位置され且つ逆止弁を介して流入された空気は、圧縮されるとともに、ピストン／シリンダユニットの場合における態様と同様の態様で加圧流体リザーバへと送ることができる。
【００１５】
加圧流体は制御目的で直接に使用することができる。しかしながら、加圧流体リザーバを、電力を発生するための発生器に対して接続することもでき、その場合には、加圧流体によってではなく電力によって制御プロセスが実行される。実際の制御プロセスが加圧流体によって実行される場合であっても、電力を発生するために小型発生器を使用することができ、それにより、弁を動作させたり、センサに電気を供給することができる。
【００１６】
ばね荷重可動部を備えるリニア発生器を有する出力発生装置が設けられる場合には、電力を直接に発生させることができる。この場合、ステータが大索に接続されるとともに、可動部がカイト状要素に接続され、或いは、ステータがカイト状要素に接続されるとともに、可動部が大索に接続される。張力が増大すると、可動部がばね力に抗して移動されて電気を発生する。張力が減少すると、ばねが可動部を後退させ、したがって同様に電気が発生される。
【００１７】
他の物理的に類似する有利な実施形態において、出力発生装置は、コンポーネント内で移動でき且つコンポーネント上に取り付けられたピニオンを介して発生器を駆動するように設けられたばね荷重歯付きロッドを有しており、コンポーネントが大索に接続されるとともに、歯付きロッドがカイト状要素に接続され、或いは、コンポーネントがカイト状要素に接続されるとともに、歯付きロッドが大索に接続される。動作方法は前述したリニア発生器のそれと類似しており、そのため、これについては更に詳しく説明する必要はない。
【００１８】
更なる有利な実施形態においては、出力発生装置が圧電素子である。圧電素子は、一方側が大索に接続されるとともに、他方側がカイト状要素に接続される。圧電素子の作用する機械的な応力が変化すると、電力が発生される。
【００１９】
１つの有利な実施形態においては、複数の出力発生装置が設けられて並列に又は直列に配置される。装置を並列に配置すると、個々の出力発生装置の寸法を大きくしなくても、より多くの圧縮空気、加圧流体又はエネルギ量が得られる。出力発生装置が直列に配置される場合には、張力が個々の出力発生装置にわたって分配される。風の強さが弱い場合、すなわち、張力が小さい場合には、出力発生装置のうちの１つをブロックすることができ、それにより、全張力が１つの出力発生装置に作用して、制御のために十分に高い圧力が得られる。逆に、張力が減少すると、２つの（又は、それ以上の）出力発生装置が直列に使用され、それにより、個々の出力発生装置にわたって張力が分配され、その結果、生じる力及び圧力はさほど高くならない。
【００２０】
１つのばね要素の代わりに複数のばね要素を設けることができる。一例として、中間の張力が生じるときにピストン、リニアモータ、又は、歯付きロッドを中央位置に配置しようとする場合には、２つのばね要素が設けられる。張力が大きくなればなるほど、ばね要素が圧縮され或いは伸長される程度も大きくなり、それにより、張力が低いとき及び張力が高いときの両方において１つのばね要素を使用することができる。また、しかしながら、ばね力を変えることにより、様々な張力及び風強度を最適化することができる。
【００２１】
ばね定数を連続的に変えられる機械的なばね、特に金属ばねを使用することができる。しかしながら、１つの有利な実施形態において、ばねは圧縮空気ばねである。ばね特性は、ばねピストンの圧力によってそれぞれの風状態に適合させることができる。カイト状要素の動作基点は風速に応じてかなり変動してもよい。同じ構成を用いて異なる風速で出力を生成できるようにするためには、可変ばねが有益である。
【００２２】
また、ばね力の使用に代えて或いはばね力の使用に加えて、戻り駆動のために加圧流体リザーバ内に位置される加圧流体の一部を使用することによりピストンを後退させることができ或いは空気袋を拡張させることができる。この構成を使用して出力を発生できるようにするためには、無論、張力が比較的弱いときに戻り駆動が行なわれなければならない。
【００２３】
液圧流体、特に圧油が加圧流体として使用されることが有益である。これは、物理的に小さい構造及び軽い重量で高い作動力が得られるという利点を有している（高圧及び急速な制御能力により、また、液圧流体の非圧縮性のため、到達した制御状態を維持することが目的である場合に出力消費が無いため）。弁が閉じられていると、この制御状態は特に有利な態様で維持される。更なる利点は、良好で且つ幅広く使用される業界基準、及び、個々の部品の世界的な利用可能性である。
【００２４】
液圧流体が流体として使用される場合には、液圧エネルギを直接に蓄えることが有益である。この目的のため、液圧流体に加えて圧縮ガスも含む従来の工業的蓄積手段を使用することができる。出力発生装置はこのリザーバ内にエネルギを蓄えることができ、それにより圧力が増大される。液圧流体がリザーバから引き出されると、圧力が減少し、対応するエネルギを使用できる。カイト状要素は重力の方向及び遠心力の方向及び大きさの経時的な急速な変化に晒される動的なシステムであるため、一端が錘によって重み付けられた可撓性ホースを通じて液圧流体が得られることが有益である。液圧流体は圧縮ガスよりも重いため、重み付けられたホースの一端は常に液圧流体供給源内に位置される。この目的は、任意の操縦状態又は飛行状態で液圧流体を得られるようにすることである。１つの代替の実施形態においては、圧縮ガスを膜によって液圧流体から分離することができる。液圧流体をリザーバから得るためにホースがリザーバの液体領域内に位置されると、任意の操縦状態及び飛行状態で液圧流体を確実に取得して制御のために利用できる。
【００２５】
張力が一定である場合には出力を得ることができない。しかしながら、このような状況は稀にしか起こらない。しかしながら、風が非常に均一で且つ波の動きが殆ど無いときの張力の変動は、カイト状要素を制御するための十分な出力を得るには不十分な場合がある。この場合、ウォータークラフト上にウインチを設けることができ、このウインチは、大索を巻き上げ或いは繰り出して大索の張力を変化させるために使用できる。したがって、ウインチは、大索を介してその後に出力発生装置へと伝えられる出力を加えるために使用される。
【００２６】
１つの有利な実施形態においては、変化する張力及びしたがって振動エネルギを船舶からポッドへと伝えるためにウインチを使用すると、高い質量慣性及び高い保持力が必要になるという欠点を伴うことから、そのようなウインチを使用するのではなく、大索に作用してパルスによりエネルギを伝える別個の液圧スタンプが設けられる。他の実施形態においては、或いは、これに加えて、キャリッジ上に配置されるウインチを設けることができ、キャリッジ上でウインチを前後に移動させることができるが、これは液圧スタンプを用いて行なうこともできる。これにより、出力を伝えることができるだけでなく、大索が船舶に対して作用する作用点を移動させることもできる。
【００２７】
本発明に係る出力発生装置によって電力が発生された場合には、カイト状要素内に配置される再充電可能なバッテリに電力を蓄える能力を有することが好ましい。カイト状要素内で発生される電力の蓄積は不可欠である。これは、例えばカイト状要素が隠されるときにエネルギ収量が低い期間を埋めることができるからである。蓄積は、出力発生ユニットが機能しなくなり且つカイトを安全に回収することが目的であるような状況においても重要である。エネルギ蓄積部は、この目的のために必要な蓄積エネルギを与えることができる。
【００２８】
出力発生及び蓄積のための前述した能力に代えて或いは当該能力に加えて、エネルギを蓄積するように構成されたばねを有する出力発生装置を設けることができる。ばねの形態を成すこのようなエネルギ蓄積部は、その力或いはそのトルクをほぼ即座に解放できるという利点を有している。また、力又はトルクは、蓄えられたエネルギが使い果たされるまで利用することができる。また、ばねの形態を成すエネルギ蓄積部は、比較的軽量であるという利点も有している。これにより、液圧機構が非常に重くなるという欠点を回避でき、また、僅かな重量でありつつ同じ力又はトルクを与えることにより同じ量のエネルギを生成することができる。
【００２９】
１つの有利な実施形態において、ばねは、圧縮又は伸長によってエネルギを蓄えるヘリカルばねである。
【００３０】
他の有利な実施形態においては、ばねがスパイラルばねであり、その一端部が略円筒状のハウジング壁と相互作用し、その他端がハウジングの中心シャフトに接続される。
【００３１】
添付図面を参照しながら、有利な実施形態を使用する以下の文章において本発明を一例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、ピストン／シリンダユニット１の形態を成す出力発生装置を示している。この場合、シリンダ２は大索３に接続され、一方、ピストン４はケーブル１５を介してカイト状要素又はその制御ロッドに対して接続されている。ピストン４は圧縮ばね５によって左側へ付勢されている。シリンダ２は、第１の逆止弁６により大気に接続されるとともに、第２の逆止弁７を介して圧縮ガスリザーバ８に接続されている。ピストン４が図示の位置にあるときに張力が増大すると、ピストン４は、ばね力５に抗して右側へ引っ張られるとともに、シリンダ２内に位置するガスを逆止弁７を介して加圧リザーバ８内へ押し出す。圧力が減少すると、圧縮ばね５によりピストン４が元の左側へ再び移動されて、シリンダ内の圧力が減少し、また、更に十分に左側へ偏位されると、逆止弁６を通じて新たな空気が吸い込まれる。その後、圧縮空気８は、ライン９を通って制御要素へ送られ或いは電力を発生するために発生器へ送られる。
【００３３】
図２に示される実施形態において、ピストン／シリンダユニット１は２つの圧縮ばね５を有している。図２に示されるように、圧力による力が中間レベルになると、この場合にはピストン４がシリンダ２の中央に位置される。この場合、空気を吸い込むためにピストン４の両側に逆止弁６が設けられ、また、加圧リザーバ８内へ空気を押し出すために逆止弁７が設けられる。圧力による力が増大すると、図２の左側に示されるシリンダ容積内に空気が吸い込まれ、右側に示される容積内で空気が圧縮され、この空気は加圧リザーバへ送られる。張力が減少すると、右側のシリンダ容積内に空気が吸い込まれ、左側のシリンダ容積内で空気が圧縮され、この空気が加圧リザーバ８へ送られる。
【００３４】
図３に示される実施形態では、圧縮ばね５により歯付きロッド１１が荷重され、この歯付きロッド１１は、スライドできるようにハウジング１０内に取り付けられるとともに、ピニオン１２を介して図示しない発電機を駆動する。張力が上昇すると、歯付きロッド１１が右側へ移動されてピニオン１２が回転され、それにより電気が発生される。張力が減少すると、ばね力５が歯付きロッド１１を反対方向へ移動させ、それによりピニオン１２が回転して、同様に電気が発生する。
【００３５】
図４、５、６はエネルギ蓄積のためのばねの使用を示している。蓄積エネルギは、前述した出力発生装置の実施形態に代わる手段として或いは当該実施形態に加えて使用することができる。
【００３６】
基本的には、ばねの形態のエネルギ蓄積部として板ばね、ヘリカルばね、又は、スパイラルばねを使用できる。曲げによってエネルギを吸収して解放する板ばねは１つの選択肢であるが、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。図４は、圧縮によってエネルギを吸収して解放するヘリカルばねの使用を示している。しかしながら、エネルギは、ばねの伸長によって蓄積することもできる。エネルギを蓄積するために使用されるヘリカルばね１６は、カイト状要素のポッドに接続され或いはこのポッドの一部であるハウジング１７内に配置され、これによりカイト状要素が制御される。大索３はばね１６を荷重する。この場合、大索３によって及ぼされる力がばねにより既に与えられている応力よりも大きいと、ばね端部プレート１８は、図４の下方へと引き寄せられ、その過程でラッチ突起１９に引っ掛かる。大索３により生成される張力がばねの応力よりも大きくなる度に、端部プレート１８は更に下方へと引き寄せられ、更に多くのエネルギが蓄積される。出力が必要とされる場合には、端部プレートの引っ掛かりが外され、ばね力によりプレート１８が上方へ移動され、したがって出力発生装置２０が作動する。この出力発生装置を例えば液圧シリンダとすることができ、或いは、（適当な偏向装置を介して）ケーブルに張力を加えることができ、それによりフラップ等が動作される。
【００３７】
図４に示されるエネルギ蓄積部は、通常、一定のばね特性を有している。これは、カイト状要素が非常に異なる風向き状態で飛行しているときに不利になる場合がある。すなわち、出力を得るために使用できる張力の大きさが変動する。この状況で出力を最適に得られるようにするため、１つの有利な変形例は、ばねが大索によって直接に荷重されず、ばね定数をカイトからの張力に適合させることができるようにするトランスミッションによって荷重されることである。ばねを荷重するためのレバーを使用し、レバー上で張力が作用する点を移動できるようにすることが非常に簡単である。レバー上で力が作用する点を選択することにより、ばねを常に最適に荷重することができる。
【００３８】
図５に示される実施形態においては、まず第１に、様々な張力が回転動作に変換される。これは、弾性要素５（好ましくは、ばね定数を変えられる空気ばね）を大索とカイト状要素との間に接続することにより行なうことができる。この場合も、先と同様に、ばね５はハウジング１７内に配置される。大索にかかる力は、歯付きロッド１１が配置された端部プレート１８に作用する。この歯付きロッドは、図６で更に詳しく説明するように、スパイラルばねを有するエネルギ蓄積部２２の歯車２１に作用する。適正な高い張力が大索３に生じると、プレート１８は、歯付きロッド１１と共に下方へ引き寄せられ、「したがって、スパイラルばね蓄積部を締め付ける」。張力が減少すると、プレート１８はばね５により再び上方へ移動され、その過程でスパイラルばねに蓄積されたエネルギは自由回転能力により変化しない。
【００３９】
図５のエネルギ蓄積部が図６において更に明確に示されている。スパイラルばね２２の一端はハウジング２４の中心シャフト２３に接続されており、このハウジング２４内にスパイラルばね２２が配置されている。歯付きロッド１１が下方に移動されると、ハウジング２４が時計回りに回転される。この場合、キャッチ２５は、ラッチ２６によって保持され、時計方向に移動されることによりばねを荷重する。この過程中、図示しないラッチ手段は、ラッチ２６により引き起こされる押圧力がもはや存在しないときであってもキャッチ２５が反時計方向へ移動することを防止する。これは、歯付きロッド１１が上方へ移動され且つハウジング２４が反時計方向に回転される瞬間の状況である。この場合、キャッチ２５はラッチ突起２６を乗り越えてスライドできる。ハウジング２４の当初の位置が回復され、それにより、張力が十分に大きくなると直ぐに、スパイラルばね２２に対して再び更なる応力を及ぼすことができる。この場合、荷重されたばね２２のトルクは中心軸２３に対して連続的に作用し、それにより、ここでは何時でも出力を取り出すことができ、一方、同時に、外部から新たなエネルギを歯付きロッド１１により供給することができる。
【００４０】
また、ばねを荷重するハウジング２４の回転動作を使用して出力を得ることもできる。この場合、キャッチ２５のロックが解放されなければならず、これにより、ばねの荷重を取り去って、シャフトから出力を引き出すことができるようにする。しかしながら、この解決策は、出力が引き出されている間に任意の新たなエネルギを供給することができないという不都合を有している。この不都合は、中心シャフト２３によって出力が取り出される本発明に係る実施形態を用いて回避される。この構成が選択される場合には、以下のような多くの動作状態が存在する。
i．無荷重及び休止：スパイラルばね２２の荷重が取り去られ、システム全体が休止状態となる。
ii．ばね２２が荷重される：スパイラルばね２２が巻き上げられてエネルギを蓄積する。
iii．ばねの荷重が取り去られる：スパイラルばね２２は、荷重が取り去られるとともに、この場合にはそのハウジング２４内で回転する。出力を得るためのユニットがシャフト２３と共に自由に回転する。
iv．ばねが荷重されてその荷重が取り去られる：スパイラルばね２２が片側（２５において）で巻き上げられ、一方、同時に、スパイラルリングの荷重が取り去られる。（２３において）
【００４１】
図７は、圧電素子２７の形態を成す出力発生ユニットを示している。圧電素子２７に作用する機械的な応力が変化すると、電力が発生される。この電力は、ライン２８を介して蓄積手段２９へと送られ、ここで蓄積される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示している。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示している。
【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示している。
【図４】本発明の第４の実施形態を示している。
【図５】本発明の第５の実施形態を示している。
【図６】図５に示される実施形態において使用できるスパイラルばね蓄積部を示している。
【図７】本発明の第６の実施形態を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大索（３）によって接続されたカイト状要素を有するウォータークラフトにおいて、前記カイト状要素には調整装置及び出力発生装置（１）が設けられ、前記出力発生装置が、前記大索（３）に及ぼされる張力が変化するときに出力を発することを特徴とするウォータークラフト。
【請求項２】
前記出力発生装置（１）がばね荷重ピストン（４）を備えるピストン／シリンダユニット（２，４）を有し、前記シリンダ（２）が前記大索（３）に接続されるとともに、前記ピストン（４）が前記カイト状要素に接続され、或いは、前記シリンダ（２）が前記カイト状要素に接続されるとともに、前記ピストン（４）が前記大索（３）に接続され、前記シリンダ（２）が逆止弁（７）を介して加圧リザーバ（８）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項３】
前記ピストン（４）によって分離される２つのシリンダ容積がそれぞれ前記逆止弁（７）を介して前記加圧リザーバ（８）に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のウォータークラフト。
【請求項４】
前記出力発生装置が気密エンベロープを有する袋状構造を成しており、この構造が、一端が前記大索（３）に接続され且つ他端が前記カイト状要素に接続されて、弾性拡張要素により広げられるとともに、張力が生じるときに互いに離間するように引かれて容積を減少させ、逆止弁（７）を介して加圧リザーバ（８）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項５】
前記出力発生装置がばね荷重可動部を有するリニア発生器を有し、ステータが前記大索（３）に接続されるとともに、可動部が前記カイト状要素に接続され、或いは、ステータが前記カイト状要素に接続されるとともに、可動部が前記大索（３）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項６】
前記出力発生装置が、コンポーネント（１０）内で移動でき且つ前記コンポーネント（１０）上に取り付けられたピニオン（１２）を介して発生器を駆動するように設けられたばね荷重歯付きロッド（１１）を有しており、前記コンポーネント（１０）が前記大索（３）に接続されるとともに、前記歯付きロッド（１１）が前記カイト状要素に接続され、或いは、前記コンポーネント（１０）が前記カイト状要素に接続されるとともに、前記歯付きロッド（１１）が前記大索（３）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項７】
前記出力発生装置が圧電素子（２７）を有していることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項８】
電力を発生させるために前記加圧流体リザーバ（８）が発生器に接続されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項９】
流体として空気が使用されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項又は７に記載のウォータークラフト。
【請求項１０】
複数の前記出力発生装置（１）が設けられ且つ平行に又は直列に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１１】
ばね荷重のために複数のばね要素（５）が設けられていることを特徴とする、請求項２又は３又は５〜９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１２】
ばね力が可変であることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項又は８〜１０のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１３】
ばねが圧縮空気ばねであることを特徴とする、請求項２又は３又は５〜１１のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１４】
ばねの代わりに或いはばねに加えて、前記加圧流体リザーバ（８）内の流体の一部が前記出力発生装置（１）をリセットするために使用されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項又は７〜９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１５】
流体が液圧流体、特に圧油であることを特徴とする、請求項２又は３又は８に記載のウォータークラフト。
【請求項１６】
前記加圧流体リザーバが得気圧流体のためのエアクッションを有していることを特徴とする、請求項１５に記載のウォータークラフト。
【請求項１７】
可撓性ホースを用いて液圧流体が前記加圧流体リザーバから引き出され、前記可撓性ホースの端部が錘により重み付けられていることを特徴とする、請求項１６に記載のウォータークラフト。
【請求項１８】
液圧流体及び前記エアクッションが膜によって互いに分離されていることを特徴とする、請求項１６に記載のウォータークラフト。
【請求項１９】
当該ウォータークラフト上にウインチが設けられ、このウインチが、前記大索（３）を巻き上げ或いは繰り出して前記大索（３）の張力を変化させるために使用できることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２０】
液圧スタンプによって前記大索（３）の張力を変えることができることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２１】
ウインチが、前後に移動させることができ、特にキャリッジ上に配置されることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２２】
前記カイト状要素が、電気エネルギを蓄積するための再充電可能なバッテリを有していることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２３】
前記出力発生装置（１）が、エネルギを蓄えるように構成されたばね（１６，２２）を有していることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２４】
前記ばねが、圧縮又は伸長によってエネルギを蓄えるヘリカルばね（１６）であることを特徴とする、請求項２３に記載のウォータークラフト。
【請求項２５】
前記ばねがスパイラルばね（２２）であり、その一端部が略円筒状のハウジング壁（２４）と相互作用し、その他端が前記ハウジング壁（２４）の中心シャフト（２３）に接続されていることを特徴とする、請求項２３に記載のウォータークラフト。
【請求項１】
大索（３）によって接続されたカイト状要素を有するウォータークラフトにおいて、前記カイト状要素には調整装置及び出力発生装置（１）が設けられ、前記出力発生装置が、前記大索（３）に及ぼされる張力が変化するときに出力を発することを特徴とするウォータークラフト。
【請求項２】
前記出力発生装置（１）がばね荷重ピストン（４）を備えるピストン／シリンダユニット（２，４）を有し、前記シリンダ（２）が前記大索（３）に接続されるとともに、前記ピストン（４）が前記カイト状要素に接続され、或いは、前記シリンダ（２）が前記カイト状要素に接続されるとともに、前記ピストン（４）が前記大索（３）に接続され、前記シリンダ（２）が逆止弁（７）を介して加圧リザーバ（８）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項３】
前記ピストン（４）によって分離される２つのシリンダ容積がそれぞれ前記逆止弁（７）を介して前記加圧リザーバ（８）に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のウォータークラフト。
【請求項４】
前記出力発生装置が気密エンベロープを有する袋状構造を成しており、この構造が、一端が前記大索（３）に接続され且つ他端が前記カイト状要素に接続されて、弾性拡張要素により広げられるとともに、張力が生じるときに互いに離間するように引かれて容積を減少させ、逆止弁（７）を介して加圧リザーバ（８）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項５】
前記出力発生装置がばね荷重可動部を有するリニア発生器を有し、ステータが前記大索（３）に接続されるとともに、可動部が前記カイト状要素に接続され、或いは、ステータが前記カイト状要素に接続されるとともに、可動部が前記大索（３）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項６】
前記出力発生装置が、コンポーネント（１０）内で移動でき且つ前記コンポーネント（１０）上に取り付けられたピニオン（１２）を介して発生器を駆動するように設けられたばね荷重歯付きロッド（１１）を有しており、前記コンポーネント（１０）が前記大索（３）に接続されるとともに、前記歯付きロッド（１１）が前記カイト状要素に接続され、或いは、前記コンポーネント（１０）が前記カイト状要素に接続されるとともに、前記歯付きロッド（１１）が前記大索（３）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項７】
前記出力発生装置が圧電素子（２７）を有していることを特徴とする、請求項１に記載のウォータークラフト。
【請求項８】
電力を発生させるために前記加圧流体リザーバ（８）が発生器に接続されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項９】
流体として空気が使用されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項又は７に記載のウォータークラフト。
【請求項１０】
複数の前記出力発生装置（１）が設けられ且つ平行に又は直列に配置されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１１】
ばね荷重のために複数のばね要素（５）が設けられていることを特徴とする、請求項２又は３又は５〜９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１２】
ばね力が可変であることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項又は８〜１０のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１３】
ばねが圧縮空気ばねであることを特徴とする、請求項２又は３又は５〜１１のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１４】
ばねの代わりに或いはばねに加えて、前記加圧流体リザーバ（８）内の流体の一部が前記出力発生装置（１）をリセットするために使用されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項又は７〜９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項１５】
流体が液圧流体、特に圧油であることを特徴とする、請求項２又は３又は８に記載のウォータークラフト。
【請求項１６】
前記加圧流体リザーバが得気圧流体のためのエアクッションを有していることを特徴とする、請求項１５に記載のウォータークラフト。
【請求項１７】
可撓性ホースを用いて液圧流体が前記加圧流体リザーバから引き出され、前記可撓性ホースの端部が錘により重み付けられていることを特徴とする、請求項１６に記載のウォータークラフト。
【請求項１８】
液圧流体及び前記エアクッションが膜によって互いに分離されていることを特徴とする、請求項１６に記載のウォータークラフト。
【請求項１９】
当該ウォータークラフト上にウインチが設けられ、このウインチが、前記大索（３）を巻き上げ或いは繰り出して前記大索（３）の張力を変化させるために使用できることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２０】
液圧スタンプによって前記大索（３）の張力を変えることができることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２１】
ウインチが、前後に移動させることができ、特にキャリッジ上に配置されることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２２】
前記カイト状要素が、電気エネルギを蓄積するための再充電可能なバッテリを有していることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２３】
前記出力発生装置（１）が、エネルギを蓄えるように構成されたばね（１６，２２）を有していることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のウォータークラフト。
【請求項２４】
前記ばねが、圧縮又は伸長によってエネルギを蓄えるヘリカルばね（１６）であることを特徴とする、請求項２３に記載のウォータークラフト。
【請求項２５】
前記ばねがスパイラルばね（２２）であり、その一端部が略円筒状のハウジング壁（２４）と相互作用し、その他端が前記ハウジング壁（２４）の中心シャフト（２３）に接続されていることを特徴とする、請求項２３に記載のウォータークラフト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００８−５１２５９３（Ｐ２００８−５１２５９３Ａ）
【公表日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２９３４２（Ｐ２００７−５２９３４２）
【出願日】平成１７年９月５日（２００５．９．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００９５３１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２７１９５
【国際公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（５０６３５２１４２）スカイセールズ ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー (5)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月５日（２００５．９．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００９５３１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２７１９５
【国際公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（５０６３５２１４２）スカイセールズ ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー (5)
【Ｆターム（参考）】
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