JPH02158488A - 錨 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 船舶、水上および水中構造物の錨に関する。特にシャン
クと爪のある錨に関する。

「従来の技術」 シャンクと爪のある、各種代表的な錨を第６図に示す。

これらの錨のなかで、ストックレスの錨（ａ〜ｅ）は海
底の砂のなかで、錨鎖に引かれて動きはじめると、砂が
爪に作用する力は通常左右同じではないので、はぼシャ
ンクの進行方向の軸を中心に横傾斜を開始し、さらに回
転を続け、ついに１８０度回転し、爪を上に向けてしま
う。このストックレスの錨の不安定な性質は周知の事実
である。従来の船舶用のストックレスの錨は、すくなく
とも、爪の長さの６〜ｌＯ倍の距離、海底の砂のなかを
引っ張ると、殆ど１００％の錨が爪の先端を上に向けて
しまうのである。いわゆる、高把駐力錨といわれるもの
も、この爪を上に向けるまでの引張距離がやや長いとい
うことに過ぎない。だから、従来の錨は、大きな張力が
かかり動き始めると、横回転のあげく、海底から爪半分
はどを斜め上に突き出し海底を引きずられることになる
。

たとえ、貫入すべき対象が漂砂でなだらかにうねり、と
ころどころ海藻が生え、水中動物の生息する自然の柔ら
かい砂地であろうと、不自然に柔らかく、黒い廃棄物の
ヘドロの堆積層であろうと。

貫入すべき対象が柔らかければ柔らかいほど、従来のス
トックレスの錨は、錨としての機能は不能となり、単な
る「鉄の塊」以下の存在となる。なまじっか爪があり、
それが斜め上を向いてしまうからである。

ストックレスの錨が殆ど１００％である現今の船の操船
者にとって、この錨の欠点ははまことに苛立たしい限り
のものである。また、ときには、辛い判断を要求される
ことにもなる。ことに大型船では、例えば港内に停泊中
、台風が近づき、港内の船に避難勧告が出されるときな
ど、広い港外へ出て錨掻きのよい錨地に錨泊するか、予
想される風向風速によっては、錨による避泊をあきらめ
燃料を使い、再び高い出入港湾費用をかけ、湾外で漂流
避泊するかと。さらに港外に錨泊したときは、強風で錨
泊船が自励振動など始めようものなら、走錨事故の心配
のため食事も喉を通らない事態となるわけである。従来
の船舶用のストックレスの錨は、上記の様な重大な欠陥
があるが、この欠陥に起因する走錨が原因となり、どれ
ほどの重大かつ悲惨な海難が、過去にひき起こされたこ
とか。

また、ストックのある錨（第６図ｆ−ｇ）は長いストッ
クの抵抗によりこの不安定な動きを制止することはかな
りの程度可能ではあるが、その代償として、長大なスト
ックがあるために爪が深く砂のなかへ掻き込むことがな
く、安定してはいるが、錨の大きさに比較して、把駐力
の小さい欠点をもっている。さらに、ストックレスの錨
は海底の砂の状況と錨の初期の動く方向によっては最初
の掻き込みを開始しない欠点がある。

「発明が解決しようとする課題」 本発明の錨は主として、従来の錨の上記した３欠点を解
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」 爪と１本のシャンクのある錨において、爪が下を向き作
動中、上記シャンクに連結された爪が、上から見て、連
結部を支点に左右に揺れ動き可能な構成にしたことを特
徴とする錨とし、さらに、その効果を助長するため、ま
えから見た爪の面について、シャンクから遠い爪の外側
面を低く構成した請求項１記載の錨の構成とする。

「作用」 上記した構成の錨が海底の砂のなかで錨鎖に連結されて
いるとする。０より大きな速度で引っ張られるときに限
り、錨の爪は横傾斜し回転するのだから、このとき、ど
のような力が爪にはたらくかを考えることとする。錨の
爪が砂から受ける力は、その速度の砂の流れのなかに錨
の爪の位置を変化させずに置いたときに、砂の流れから
受ける力と同じである。ところで、砂を流体として考え
れば、爪にはたらく砂流の力は、飛行機の翼にはたらく
力と同じように次式で表わされる２つの力に分けて考え
ることができる。

抗力Ｄ　＝　　ＨＣＤ　Ｋ　Ｓ　Ｖ２−・・−−−（１
）揚力Ｌ　＝　　ＨＣＬ　Ｋ　Ｓ　Ｖ’−・・−−−−
（２）ＣＤ：爪の形状と迎え角によって定まるる抗力係
数。

Ｃ［、：爪の形状と迎え角によって定まる揚力係数。

Ｓ　：爪の面積 Ｖ：砂流の速度 なお、抗力りと揚力りの合力の作用点をＣＰとして、爪
の先端からの距離と爪の長さの割合で示して爪の先端か
らとる。第５図参照 自明のことではあるが、錨の爪にはたらく上記の揚力は
鉛直方向が正常ではあるが、爪の砂流に対する方向によ
り変化するのは飛行機の翼と同様である。

ここで次のような、抗力係数ＣＤと揚力係数ＣＬの特性
及び揚力りと抗力りの合力の作用点ＣＰの移動特性に注
目すべきである。すなわち、（Ａ）抗力係数ＣＤは迎え
角が０から増加するにつれ、はぼ直線状に増加し、ある
迎え角辺上ではほぼ一定値を中心に振動するのに対し、
（Ｂ）揚力係数ＣＬは迎え角がＯから増加するにつれ急
激に増加し、掻大値をすぎると急激に小さくなり、０近
辺で振動する。

（Ｃ）爪にはたらく上記２つの力の合力の作用点ＣＰは
通常型の先端から爪の長さの約１／４−１／３後にあり
、迎え角が大きいときの飛行機の翼と同様である。また
、迎え角の増加にともなって、爪の先端（ｊｆ！では前
縁）の方へ移動する。第５図参照さて、作用を説明する
ための、前提説明がながくなってしまったが、第４−５
図と、上式および（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）の特性を参照
しながら、本発明の錨の爪が従来の錨の爪と全く異なっ
た作用、すなわち爪の横傾斜に対し、その傾斜を復原さ
せる作用力をもっていることを説明する。２本の爪のあ
る錨で説明する。第４図ａ、ｂは本発明の錨の爪が砂流
のなかで、約３０度左型な下方に回転し、横傾斜してい
るが、どうじに左型が砂流に対し後にさがり、右型がま
えに２０度はど回転して出て東でいる状況を示している
。つまり左型が（１）　　（２）式による揚力り抗力り
ともに右型よりも大きく受けたためであり、上記（Ａ）
　（Ｂ）のため。しかしながら、本発明の錨の爪の横へ
の傾斜回転はこのあたりで止まる０次の瞬間この錨の爪
は反対傾斜を開始し爪を真下に向けるように、復原し始
める。なぜか、左の爪の揚力りの増加はどうじに抗力り
の増加を伴う−それは右型の右側をまえに押し出す−ま
えにでて来た右型のやや外側から砂流が多く入り、（こ
のとき請求項２記載の爪は砂流を促進する）左型には右
側、すなわち、シャンク側から入ることになる。したが
って、上記の（Ｃ１の特性で、揚力り抗力りの作用点が
右に移動し、右の錨の爪により大きな揚力り抗力りの合
力を受ける。また左型の一部は右型の影響をうけた弱い
砂流である。

このことも左型の揚力を減するから、本発明の錨は一旦
横領斜してもある角度以上傾斜回転するこはなく復原す
る。あたかも、十分な大きさのＧＭ（横メタセンター高
さ）の船が荒波のなかを左右にローリングしながらも決
して転覆することなく軌道するように、本発明の錨は砂
のなかを錨鎖に引かれて動かされていくとしても、左右
にローリングし、かつ、ヨーイングしながらも、殆ど１
００％、爪を上に向けて転覆することはなく海底の砂深
く爪が貫入していくことになる。事実、本発明の錨の砂
流中のローリング中心は、シャンクより爪の長さほども
上にすることも可能であり、従来の錨がシャンクを中心
に回転するのと著しく異なる運動特性と、従来の錨には
殆ど見られない顕著なヨーイング運動をする特性をもっ
ている。ことのついでに従来の大型船の高把駐力の錨に
言及すれば、それらの錨（第６図す、ｃ）もまた、横回
転中、砂流のなかで、爪の連結部ではなく、シャンクの
先のリングを中心に操微小角度、爪が左右にシャンクと
ともに回転する。また大ざっばに、まえから見て爪の外
側が低く、薄い。このため、ある程度、錨の横回転に対
し、抵抗力を発揮するといえる。

「実施例」 本発明の第１の実施例を第１図で説明する。この例は５
２本の爪３．３が１本の水平なシャンクｌに、上下に約
３５度回転し、さらに左右に約２０度回転可能に連結さ
れた錨の例である。シャンクｌの先端部はリング９に形
成され、後端部はこの例ではボー２ル８状に形成されて
いる。一方、側板７と爪３、ブラケットＩＯは集結して
連結箱１１を形作っている。シャンクのボール８状後端
部は連結箱ＩＩを介して、爪３．３と連結している。ま
た、連結箱１１の前面には、前面開口部１２があり、こ
の前面開口部１２の上部（下部）はシャンクの一方の接
触部となる。したがって、強固に構成されているが、そ
の形状は、前方から見て、円、縦長の小判等で良いが、
中央部の幅がややくびれた形状がより良い（接触すべき
シャンクが決して作動中に行かない部分である）。もう
片方の、シャンク接触部は連結箱の１１内部下面（上面
）となる。連結箱１１の後の板状部分には適宜泥波き穴
（図示せず）を開ける。また、無用の衝撃荷重を避ける
ため、この板状部分の内あるいは外に、強い材質のゴム
あるいは同等物の緩衝部材１３を入れ、あるいは、取り
付けることも可能である。上記のような構成の錨は、錨
の爪にかかる力がシャンクｌと前記の連結箱Ｈの両接触
部を支点、力点とし、作用点がシャンク他端部のリング
９である　てこ　と考えることができる。それはまた、
シャンクを水平に保つと、爪は上下にてこの可動範囲約
３５度回転可能で、さらに、左右に約２０度回転可能な
構成とな第２の″＃、厖例を第２図により説明する。第
１図の錨との違いはシャンクと爪の連結部分と爪の形状
である。連結部分は従来の錨と同様にビン５により、連
結しているが、ビン受部分１４はシャンクの長手方向に
大きく上下方向に小さい遊びを設けである。当然のこと
ながら、単に従来のビン受部分を大きくし、少しビンを
長くしても、本発明の錨の作用、効果は現われる、特に
従来の高把駐力錨の場合には。ついでながら、爪をどの
程度、左右に横揺れ回転させるのがよいかは、爪の形状
による。例えば次の第３図に示す本発明の実施例のよう
な爪の中央部が高く外側や先端の低い爪では３度程度左
右に横ゆれすればかなり大きな効果がでるが、第６図ａ
のような錨の爪では、もつと大きくなければ、本発明の
作用効果は顕著にはでない。さて、本来の説明にもどり
、したがって、第２図ａ、に示す錨の爪もまた、左右の
回転が可能なシャンクとの連結構成となっている。第２
図すに示すように、連結箱ＩＩの前面開口部１２の上下
は丸く湾曲しているから、爪の左右への揺れ動きが滑ら
かとなる。シャンク後端部、連結箱１１下面の接触面も
丸く滑らかな接触面とする。この例の場合は、シャンク
はまたその軸を中心にわずかに回転することにもなる。

第３の実施例を第２図Ｃにより説明する。シャンクと爪
の連結部は、左右ヒンジ４と上下ヒンジ６の２段階のヒ
ンジで連結されている。当然上Ｆと左右のヒンジの順を
逆にすることは可能。この錨の爪は、請求項２のような
断面はしていないが左右の爪が左右に揺れ動き可能な構
成だから、先に説明した本発明の「作用」により爪の横
傾斜回転は大きく制限され、横ゆれ角が大きくなれば、
錨は復原力を持つようになる。

次に、爪の形状に関して説明する。第２図すの例では爪
３．３の断面の形はくさびを横にして外へ向けて、並べ
たような形であるが、２本の爪の断面形状はこれに限ら
ず、第２図ｄに示すような形状なら、錨の横傾斜の復原
力を助長する。

第４の実施例を第３図により説明する。この例では途中
で上下に折曲がり可能なシャンクｌの端部が断面形状を
円形として、１本の爪２の中央の高い部分で、爪の先端
から約１／３〜ｌ／２のところからｆ方に設けられた軸
受部１５に５爪がシャンクに対して左右に成る限定角度
（通常３〜ｌＯ度）回転可能に連結されている。

１本の爪で、両側より中央部が高く構成されているから
、その爪の形状自体が復原力を有するため、この例では
爪の横ゆれ角をそれほど大きくする必要はない。

「発明の効果」 効果については以下順次説明する。

真に錨の把駐力が問われるのは、荒天錨泊のときである
。錨鎖の摩擦抵抗を期待し、それを伸ばすのが通常であ
るが、強風により船体は自励運動、すなわち、船首が左
右に太き（横８の字を描き振れる回る運動をはじめる。

その振幅が段々大きくなる。このようなとき、錨鎖にか
かる力は振れ角を横軸、力を縦軸で示すと振幅最大の少
してまえで、鋭く立ち上がる脈動する力となってあられ
れる。したがって、船体の振れ回りを防止するため振れ
止めに、錨鎖を短くして別の錨を併用するのが荒天錨泊
の定石であるが、このようなとき、この振れ止め錨は海
底で錨鎖に引き回されていることになる。このような状
況では従来の錨は完全に爪を上に向けている。錨を引き
回しながら使用するとき、本発明の錨は優れた把駐力を
発揮し、船体の振れ回りをよく防ぐ。さらに、もともと
錨鎖に張力がかかっても爪は常に下を向く力、復原力が
あるので、錨鎖の摩擦など期待してそれを伸ばす必要性
もなくなる。（錨鎖な伸ばすと、振れ回わりの振幅が大
となり、自動運動のエネルギーは振幅の２乗に比例する
からデメリットが大きい）また、現今の日本の港外の錦
地は・混雑がひどいがより短い錨鎖で荒天錨泊可能な本
発明の錨は社会経済的にも大きなメリットがある） 初期の掻き込み性能についての効果は爪とシャンクが左
右にある限度角、回転可能なため、真直に爪の方向に引
かなくても、その分、爪が追従回転し、爪の外側からで
も海底の砂に爪が貫入するので、従来のシャンクと爪が
、左右に回転不能に連結された錨には比べ様のないほど
初期の掻き込み性能のがよい。

また、１本の爪とシャンクのある従来の錨はシャンク先
端に長大なストックをとりつける必要があったが、本発
明の錨ではストックをより短小にすることも可能である
。またストックの替わりに爪の後部をやや幅広くして、
錨の安定性を増し、把駐力も大きくすることができる。

さらに、副次的効果として、本船のホースパイプにシャ
ンクを引き上げ、錨を格納するとき、ホースパイプ、ベ
ルマウスと爪先端の接する外板角度の設計が悪いと爪が
外板に引っかかり、ベルマウスに密着するまで錨が納ま
らないことが従来よくあったが、本発明の錨の爪は連結
部が自由なので、爪の先端２か所とシャンクがそれぞれ
船体外板とベルマウスに密着することがきわめて容易で
ある。そのため、ホースパイプ回りの設計が、特にその
角度が狭く限定されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　本発明の錨（２本爪）の斜視図第１図ｂ　同
上の中央断面図 第１図Ｃ同上の正面図 第２図ａ　第２実施例の錨の中央断面図第２図ｂ　同上
の正面図 第２図Ｃ第３実施例の平面図と部分側面図第２図ｄ　錨
の爪の断面図 第３図ａ　第４実施例の側面図　一部部分断面図第３図
ｂ　同上Ａ−Ａ断面図 第３図Ｃ同上の一部平面図 第４図ａ　傾斜した錨の作用説明図 第４図ｂ　同上錨の断面図 第５図　　揚力、抗力係数等の説明図 第６図　　従来の錨を示す説明図 ■・・・・シャンク ２・・・・爪（１本が一体） ３・・・・爪 出願人　　株式会社　ウィンスル 代表者　　　　　　堀　　幸　正 Ｊ　　Ｑ　（Ｌ （コｕａＪ ｂ 箇６邸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）爪と１本のシャンクのある錨において、爪が下を
   向き作動中、上記シャンクに連結された爪が、上から見
   て、連結部を支点に左右に揺れ動き可能な構成にしたこ
   とを特徴とする錨。
2. （２）まえから見た爪の面について、シャンクから遠い
   爪の外側面を低く構成した請求項１記載の錨