JP7852082B2 - 船舶の風力補助推進装置用のウィングセイル構造 - Google Patents

Description

本発明は、船舶の風力補助推進装置用のウィングセイル（翼帆）構造、並びに、添付の特許請求の範囲に規定される風力補助推進装置を操作する方法に関する。

帆（セイル）は船の推進手段として古くから知られている。伝統的に、柔軟な帆（flexible sails）がマストに取り付けられ、風の力を利用して船を推進してきた。現代の商船は、船の推進に化石燃料と燃焼エンジンとを使用するのが一般的である。化石燃料の全体的な消費量を削減するために、風力推進の利用が提案されている。この目的のために、硬質帆（rigid sails）が使用され得る。出力は多数の相互に関連した要因に関係しているが、翼面積やその他の幾何学的空力特性が主要な性能指標である。主翼とフラップを組み合わせることで、フラップのない翼に比べて翼のサイズに応じて大きな推進力を生成できる幾何学的設定が可能になる。主ウィングセイル（主翼帆）とフラップとによって形成されるキャンバー（camber）を調整することにより、絶対的な大きさに対して大きな推進力を発生し得る高効率のウィングセイル装置および構造が得られる。ウィングセイルからの空気力学的推進力が望ましくない場合、または推進力を制限する必要がある場合、船舶の安定性、安全性、および操作性を考慮する必要がある。これにより、船舶の推進装置として硬質ウィングセイル（硬翼帆）を使用する場合の複雑さと課題が増える。これに加えて、船舶の性能は、卓越風（prevailing wind）の強さおよび方向に関連する。例えば、風の強さの統計的分布から、ほとんどの時間、風速はかなり穏やかであることがわかる。したがって、翼の特性は、ウィングセイルが低風速を利用できるように、また同時に、より稀にしか発生しない高風速にも安全に対処できるように構成する必要がある。

硬質帆の使用は、従来技術で議論されている。例えば、米国特許第１０９０６６２０号には、前部マストによって横断され、それによって画定された軸を中心に回転することができる、前部フラップと後部フラップ用の成形部材を備えている、リーフ可能なダブル翼型（reefable double airfoil）が開示されている。一変形例では、フラップは、伸縮自在に直列にネスティングされた剛性ボックスとして構成されている。米国特許第１０９０６６２０号にはまた、変形として、各フラップが、一連の一般的に剛性のある箱型形状の部材を伸縮自在に重ね合わせることによって製作されるダブルフラップセイル構造（double flap sail construction）が開示されている。しかしながら、伸縮式ネスティングはボックスの摩耗につながる可能性があり、その結果、ボックスをネスティングする際にボックスのフィットに問題が生じ得る。ボックスが損傷した場合、帆を巻き込むのが困難になる可能性があり、その結果、ウィングセイルによる推進が望ましくないときに構造物が風の力を受ける可能性がある。

硬質帆は、例えば、米国特許第４５６１３７４号により公知にされ、この文献には、硬質メインセイルセクション（rigid mainsail section）および硬質ジブセイルセクション（rigid jibsail section）を含む硬質帆アセンブリの構造が開示されており、両方とも相補的な翼断面構成を有し、ユニットとして、船の中心線に対して３６０度回転可能に変位可能で、ジブセイルセクションは、メインセイルセクションに対して所定の角度範囲内で独立して弧状に変位可能である。しかしながら、この構造は、船舶が停泊しているときやウィングセイルによる推進が望ましくないときに、風の力の影響を受ける可能性がある。

硬質帆の別の例は、水上または陸上の乗り物の風による推進力を確保することを目的とした関節式硬質帆を開示する国際公開第２００４／０２４５５６号に示されている。硬質帆は、複数のモジュールが垂直方向に間隔を置いて取り付けられたマストと、帆を形成する硬質シェルが固定されたマストで構成されている。２つの関節セクションからなる各モジュールにより、帆のプロファイルを湾曲させることができる。しかしながら、この帆は船舶が停泊しているときに問題を生じる。航行中の船舶の前進を可能にする帆の表面は、船舶が停泊しているときには風の力の影響を受け続け、船舶に悪影響を及ぼし得る。

したがって、既知の解決策を考慮すると、推進力が望ましくない場合、例えば船舶が停泊しているとき、堅牢かつ省スペースな方法で中立の非推進位置に配置され得る帆構造が必要である。

米国特許第１０９０６６２０号明細書 米国特許第４５６１３７４号明細書 国際公開第２００４／０２４５５６号

従来技術の解決策の欠点および限界を考慮して、本発明の目的は、推進が望まれないときに、帆構造（sail structure）を中立の非推進位置に堅牢かつ省スペースな方法で配置することに関する既知の解決策の問題を少なくとも部分的に解決する、風力補助推進装置（wind-assisted propulsion arrangement）を備えた船舶を提供することである。

しかしながら、硬質帆は縮めることができず、伸縮式のソリューションは厳しい気象条件では十分な強度を保てない可能性があるため、大型の硬質翼構造を省スペースで収納することが課題であることが判明した。したがって、硬質ウィングセイルを省スペースで効率的かつ堅牢に収納する必要があることが認識されている。したがって、本発明のさらなる目的は、大型の硬質翼構造を省スペースで収納できるようにすることである。

上述した目的は、添付の独立請求項に規定される本発明によって達成される。

本発明の第１の態様によれば、本発明は、船舶の風力補助推進装置用のウィングセイル構造に関し、ウィングセイルフレームを備えている。ウィングセイルフレームは、主ウィングセイル、フラップ、並びに、主ウィングセイルおよびフラップを接続する少なくとも１つの上部連結部材と少なくとも１つの下部連結部材とを備えている。主ウィングセイルは、硬質または半硬質であり、前縁、後縁、上端、下端、並びに、それらの間に延在する側壁を備えた翼型形状を有する。フラップも硬質または半硬質のフラップであり、前縁、後縁、上端、下端、並びに、それらの間に延在する側壁を備えた翼型形状を有する。フラップは、主ウィングセイルよりも小さくてよい。ウィングセイル構造は、船舶の本体に固定されるように配置された基礎部をさらに備えている。基礎部は、ウィングセイルフレームと関連付けられており、ウィングセイルフレームは、第１の垂直回転軸を介して基礎部に対して回転可能である。上部連結部材および下部連結部材は、主ウィングセイルおよび／またはフラップを第１の展開起立位置に移動させ、主ウィングセイルおよび／またはフラップを互いに向かって第２の折り畳み起立位置に移動させ得るように構成されている。ウィングセイル構造は、さらに、ウィングセイルフレームを第２の折り畳み起立位置から基礎部に対して第３の傾斜位置に移動させるように構成された傾斜装置を備えている。

ウィングセイルフレームを傾ける前に、フラップおよび／または主ウィングセイルを折り畳み位置にすることができるため、省スペースで収納することができる。

一態様によれば、上部連結部材および下部連結部材は、上部連結部材および下部連結部材に対してフラップを回転させるための第２の回転軸を設けるように構成される。上部連結部材および下部連結部材は、さらに、上部連結部材および下部連結部材に対して主ウィングセイルを回転させるための第３の回転軸を設けるように構成され得る。これにより、ウィングセイルフレームによって提供されるキャンバーの調整がさらに改善され得る。

上部連結部材および下部連結部材は、それぞれ対応する主ウィングセイルの上端および下端に接続され、フラップおよび下部の連結部材は、基礎部に対してウィングセイルフレームを回転させるための第１の回転軸を設けるように構成される。したがって、連結部材が基礎部に対して回転すると、ウィングセイルフレーム全体が回転することができる。

さらなる態様によれば、上部連結部材および下部連結部材は、主ウィングセイルに対してフラップを回転させるために、主ウィングセイルに関連付けられた第４の回転軸を設けるように構成される。このようにして、フラップは、主ウィングセイルと同じ方向を向いているときにも回転することができ、これにより、主ウィングセイルの横に移動することができ、これにより、フラップを主ウィングセイルと同じ方向または反対方向に向くように移動するように構成された手段が設けられる。したがって、折り畳まれたウィングセイルフレームの横長さは、折り畳まれていないウィングセイルフレームと比較して横長さをさらに減らし、それによって、傾斜位置または収納位置にあるときにウィングセイルフレームに必要なスペースをさらに制限することができる。

上部連結部材および下部連結部材は、それぞれ対応する主ウィングセイルおよびフラップの上端および下端に接続され得る。これにより、例えば、連結部材に反応するためのアクセスが容易になる。

上部連結部材および下部連結部材は、それぞれ対応する上端および下端から離れた位置で接続され得る。これにより、それらは、それぞれの主ウィングセイルおよびフラップに直接連結される。

一態様によれば、第３の傾斜水平収納位置において、ウィングセイルフレームは、それぞれの主翼およびフラップの前縁と後縁との間に延在する側壁が船舶の本体に面する水平位置に配置される。このようにして、堅牢な収納位置が提供される。

別の態様によれば、第３の傾斜垂直収納位置において、ウィングセイルフレームは、主ウィングセイルの前縁または後縁が船舶の本体に面し、フラップの後縁または前縁が船舶の本体に面する垂直位置に配置される。

主ウィングセイルおよびフラップは、それぞれ、互いに取り外し可能に接続された１つ以上の半硬質または硬質のモジュールで構成され、翼型形状の一体型主ウィングセイルまたはフラップを形成し得る。したがって、モジュール式コンセプトにより、例えば、ウィングセイルフレームを、取り付けられる船舶の近くまたは船上で組み立てることを可能にする。

一実施形態によれば、本発明は、主ウィングセイル、フラップ、並びに、主ウィングセイルとフラップとを接続する少なくとも１つの上部連結部材と少なくとも１つの下部連結部材とを含むウィングセイルフレームにも関する。主ウィングセイルは、硬質または半硬質であり、前縁、後縁、上端、下端、並びに、それらの間に延在する側壁を備えた翼型形状（aerofoil shape）を有する。フラップも硬質または半硬質フラップであり、前縁、後縁、上端、下端、並びに、それらの間に延在する側壁を備えた翼型形状を有する。フラップは、主ウィングセイルよりも小さくてもよい。上部連結部材および下部連結部材は、主ウィングセイルおよび／またはフラップを第１の展開起立位置にもたらし、主ウィングセイルおよび／またはフラップを互いに向かって第２の折り畳み起立位置にもたらし得るように構成される。上部連結手段および下部連結手段は、さらに、上部連結部材および下部連結部材に対してフラップを回転させるための第２の回転軸と、上部連結部材および下部連結部材に対して主ウィングセイルを回転させるための第３の回転軸とを備えるように構成される。さらに、上部連結部材および下部連結部材は、それぞれ対応する主ウィングセイルの上端および下端に接続され、フラップおよび下部連結部材は、基礎部に対してウィングセイルフレームを回転させるための第１の回転軸を設けるように構成される。フラップおよび／または主ウィングセイルを折り畳み位置にすることができるため、省スペースで収納することができ、ウィングセイルフレームによるキャンバーの調整がより柔軟になる。本発明はさらに、ウィングセイルフレームと、船舶の本体に接続された基礎部とを含むウィングセイル構造に関する。

さらなる実施形態によれば、本発明は、主ウィングセイル、フラップ、並びに、主ウィングセイルとフラップとを接続する少なくとも１つの上部連結部材と少なくとも１つの下部連結部材とを含むさらなるウィングセイルフレームにも関する。主ウィングセイルは、硬質または半硬質であり、前縁、後縁、上端、下端、並びに、それらの間に延在する側壁を備えた翼型形状を有する。フラップも硬質フラップまたは半硬質フラップであり、前縁、後縁、上端、下端、並びに、それらの間に延在する側壁を備えた翼型形状を有する。フラップは、主ウィングセイルよりも小さくてもよい。上部連結部材および下部連結部材は、主ウィングセイルおよび／またはフラップを第１の展開起立位置にもたらし、主ウィングセイルおよび／またはフラップを互いに向かって第２の折り畳み起立位置にもたらし得るように構成されている。上部連結部材および下部連結部材は、さらに、主ウィングセイルに対してフラップを回転させるために、主ウィングセイルに関連付けられた第４の回転軸を設けるように構成されている。このようにして、フラップは、主ウィングセイルと同じ方向を向いているときにも回転することができ、これにより、主ウィングセイルの横に移動することができ、これにより、フラップを主ウィングセイルと同じ方向または反対方向に向くように移動するように構成された手段が提供される。本発明はさらに、ウィングセイルフレームと、船舶の本体に接続された基礎部とを含むウィングセイル構造に関する。

さらに、本発明は、上述したような少なくとも１つのウィングセイル構造を含む風力補助推進装置、並びに、風力補助推進装置を含む船舶に関する。

さらに、本発明は、風力補助推進装置において、上述したような少なくとも１つのウィングセイル構造を操作する方法に関するものであり、
－ ウィングセイルフレーム、主ウィングセイル、および／またはフラップの回転角度を第１の起立推進位置で制御してキャンバーを設けるステップと、
－ フラップを主ウィングセイルに向かって折り畳んで第２の折り畳み起立位置を形成するステップと、
－ ウィングセイルフレームを船舶の本体に向かって傾けて第３の傾斜位置を形成するステップと、
を含んでなる。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して説明される。

風力補助推進装置を備えた船舶を斜視図で示す。 風力補助推進装置に含まれるウィングセイル構造の実施形態を、展開起立推進位置（Ｉ）で示す斜視図である。 図１ｂの実施形態を、展開起立推進位置（Ｉ）で上から見た図である。 図２ａの実施形態を、折り畳み起立位置（ＩＩａ）で上から見た図である。 風力補助推進装置のウィングセイル構造を備えた船舶を、折り畳み起立位置（ＩＩａ）で示す斜視図である。 風力補助推進装置のウィングセイル構造が折り畳まれて水平に傾けられた状態を示す斜視図である。 折り畳まれて垂直位置に傾けられた風力補助推進装置のウィングセイル構造を示す斜視図である。 図５ａのウィングセイル構造をより詳細に示す。 図５ａのウィングセイル構造を下端から見た図である。 風力補助推進装置に含まれるウィングセイル構造の別の実施形態を、展開推進位置（Ｉ）で示す斜視図である。 図６の実施形態を上から見た図である。 図６の実施形態を上から見た、折り畳み起立位置（ＩＩａ）を示す。 図６の実施形態を、折り畳み起立位置（ＩＩｂ）の実施形態を上から見た図である。 ウィングセイル構造のさらに別の実施形態を、展開起立推進位置（Ｉ）で示す斜視図である。 図８ａの実施形態を上から見た図である。 図８ａの実施形態を、折り畳み起立位置（ＩＩａ）で上から見た図である。 図６の風力補助推進装置のウィングセイル構造を備えた船舶を、折り畳み起立位置（ＩＩａ）で示す斜視図である。 風力補助推進装置のウィングセイル構造を折り畳まれて水平に傾けられた状態で示す斜視図である。 折り畳まれて垂直位置に傾けられた風力補助推進装置のウィングセイル構造を示す斜視図である。 図１１ａのウィングセイル構造をより詳細に示す。 図１１ａのウィングセイルの構造を下端から見た図である。 ウィングセイルフレームの傾斜装置と回転装置とを概略的に示す。

風を船の推進力として利用するために、ウィングセイルは、それ自体で、または船舶のエンジンと一緒に、船の抵抗力を克服するのに十分な推進力を生成できるように形成される。この用途では、ウィングセイルは一般に、航空機の翼に類似し、風の作用によって推進力をもたらすために船舶に垂直に固定され得る硬質または半硬質の構造として定義される。このような硬質ウィングセイルは、例えば悪天候で使用できない場合、選択した航路の高さ制限、貨物の作動中などの理由で使用できない場合は、安全面を確保する必要がある。

本発明によれば、主ウィングセイルとフラップとを含む二重ウィングセイル構成（以下、ウィングセイルフレームと称する）が提供される。フラップを主ウィングセイルの上に折り畳むことにより、よりコンパクトなウィングセイルの位置を得ることができる。同時に、使用時には、フラップは主ウィングセイルに対して１つまたは複数の垂直回転軸に沿って回転し、推進力を提供するキャンバーが設けられ得る。主ウィングセイルに対して回転可能なフラップを設けることにより、主ウィングセイルおよびフラップによって形成されるキャンバーを調整して、発生する力の量を調整することができる。フラップを主ウィングセイルの方向に折り畳むことができるため、主ウィングセイルフレームの投影面積を小さくすることができ、船上で主ウィングセイルフレームに必要なスペースも小さくなる。主ウィングセイルとフラップとを折りたたむと、発生する力も減少する。このようにして、望ましい条件で最小のパワー構成を実現でき、これは、船舶の安全性、構造的完全性、および操作性にとって重要であり得る。

ウィングセイルによる推進力を防止するために、ウィングセイルフレームは、傾斜位置までデッキに向かって水平に傾斜され得る。「傾斜」位置とは、ウィングセイルフレームが水平位置に向かって傾斜し、および／または、船のデッキまたはデッキ上のサポートに向かって傾斜し得る位置を意味する。ウィングセイルフレームはこの位置に収納され得、この位置は本明細書では収納位置とも呼ばれる。傾斜位置で、主ウィングセイルとフラップとが折り畳まれた位置にある場合、主ウィングセイルとフラップとが折り畳まれていない位置にある場合と比較して、船舶のデッキ上のスペースを節約することができる。これは添付の図面にも示されている。

傾斜位置を提供するために、ウィングセイルフレームは、垂直の起立位置から水平位置に向かって水平軸に対して傾斜される。ウィングセイルフレームは、ウィングセイルフレームが起立位置にあるときに船のデッキに対して垂直方向に延在する縦軸を有する。したがって、ウィングセイルフレームは、縦軸に垂直であり、したがって、本質的に水平または横方向である水平回転軸に対して傾斜する。傾斜位置では、ウィングセイルフレームの縦軸は、したがって本質的に水平になり得る。しかしながら、傾斜したウィングセイルは船舶のデッキ上に広いスペースを必要とするため、それを見つけるのは難しい場合がある。したがって、複数のウィングセイル構造を含むウィングセイル配置を異なるタイプの船舶に設置できるようにするには、必要なスペースを可能な限り最小限に抑えることが重要である。本発明はさらに、ウィングセイルを傾斜位置に配置する際に必要なスペースを最小限に抑える解決策を提供する。

必要なスペースを最小限に抑えるための本発明によれば、ウィングセイルとフラップとは、ウィングセイルとフラップとが船舶に推進力をもたらす第１の展開起立位置から第２の折り畳み起立位置に移動される。折り畳み起立位置とは、主ウィングセイルおよび／またはフラップが、１つまたは複数の垂直軸に対して互いに向かって回転することを意味する。垂直軸は、起立位置ではウィングセイルフレームの縦軸と基本的に平行である。主ウィングセイルとフラップとは、互いに向かい合って配置されている場合、横断面、すなわち翼構造の正面から見たときに、少なくとも部分的に重なり合う位置にある。ウィングセイルフレームは、垂直回転軸に垂直な横断または水平回転軸に対して傾斜し、船舶のデッキに向かって傾斜する。折り畳みは、例えばフラップを回転させて主ウィングセイルに重ねることによって実現され得る。このようにして、ウィングセイルフレームは、中立の非推進位置に収納され得る。さらに、主ウィングセイルとフラップとが折り畳まれた状態では、ウィングセイルフレームが推進起立位置にあるときに比べて、ウィングセイルフレームの横方向の伸びが小さくなる。これは、船舶の船上スペースが限られているため、大きな利点となる。ウィングセイルフレームは、通常、傾ける前に起立位置に折り畳まれるが、必ずしもそうである必要ない。さらに、風による揚力が減少し、強風時に部品にかかるストレスを軽減できるという利点もある。ウィングセイルはデッキ上で傾けられ、平らな位置または起立位置で保管され得る。

ウィングセイルフレームと基礎部とを含むウィングセイル構造、並びに、１つ以上のウィングセイル構造を含む装置は、海洋、すなわち水上輸送手段として使用される船舶に使用され得る。主ウィングセイルおよびフラップは、実質的に硬質または半硬質の材料で作られ、翼型の形状を有する。主ウィングセイルおよびフラップは両方とも側壁、前縁、後縁、上端、下端を有している。「硬質」材料とは、複数の材料を組み合わせたもので、折り畳むことができず、そのような材料の平行な縁部に自重をかけると自重を支えることができる材料を意味する。「半硬質」材料とは、部分的に硬質で、ある程度の柔軟性を持ちながら、そのような材料の平行な縁部に自重をかけたときに自重を支えることができる材料である。

本出願において「翼型（aerofoil）」の形状とは、前方から後方方向、すなわち前縁から後縁方向の横断面から見たときに空気力学的形状を有する翼のプロファイル（輪郭）を意味する。空気力学的な翼型形状は、空気が翼帆上をより簡単に通過できるようにするため有利である。形状は、前述した方向において非対称であってもよいが、対称断面を含むこともでき、或いは、形状は対称翼型であってもよい。翼型形状は、例えば、ＮＡＣＡ標準化シリーズに従って規定されるが、形状はこれに限定されない。

本開示の発明をより良く理解するために、本発明の非限定的な実施形態の例を説明するために提供される添付の図面を参照して本発明を説明する。

図１ａを参照すると、３つのウィングセイル構造１００を備えた風力補助推進装置１０を含む船舶１が示されている。それぞれのウィングセイル構造１００は、図１ｂに点線の長方形で概略的に示されるウィングセイルフレーム１０１を備えている。主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０は両方とも硬質または半硬質であり、ある程度の柔軟性があることを意味する。ウィングセイルの構造は、図２ａおよび図２ｂにさらに上方から示されており、ここでも参照される。

ウィングセイル構造１００は、さらに、船舶１の本体３に固定されるように構成された基礎部２０を備えている。基礎部２０は、ウィングセイルフレーム１０１に関連付けられ、ウィングセイルフレームが起立した垂直位置、つまり推進位置（Ｉ）または折り畳み位置（ＩＩａ、ＩＩｂ）にあるときにフレームを支持する。基礎部は、ウィングセイルフレームが傾斜位置（ＩＩＩａ、ＩＩＩｂ）に設けられるときにウィングセイルフレームと関連付けられ、傾斜位置では、ウィングセイルフレームは、船舶の本体３に直接または間接的に固定された基礎部に対して傾斜している。

図１ａに示される第１の展開起立位置（Ｉ）では、ウィングセイルフレームは第１の起立推進位置（Ｉ）に配置される。主ウィングセイルおよびフラップによってもたらされる推進力は、キャンバー、つまり主ウィングセイルの前縁からフラップの後縁までの主ウィングセイルおよびフラップの形状の湾曲凸度を変えることによって変更され得る。図２ａは、第１の推進起立位置（Ｉ）におけるキャンバーの例を上から見た図を示している。

主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０は両方とも翼型形状をしている。主ウィングセイルは、前縁１１７、後縁１１８（図２ａ）、上端１１５、下端１１６（図１ｂ）、並びに、それらの間に延在する側壁２１１、２１２（図２ａ）を有する。同様に、フラップ１２０は、前縁１２７および後縁１２８（図２ａ）、前縁１１７、後縁１１８（図１ｂ）、並びに、その間に延在する側壁２２１、２２２（図２ａ）を備えている。翼型形状は、前縁から後縁に向かってほぼ先細りの形状をしている。

側壁２２１、２２２は、前縁１２７および後縁１２８とともに翼型形状を形成するように一体化されている。側壁２２１、２２２と、上端１１５および下端１１６は、互いに永久的に、または、取り外し可能に取り付けられたモジュールで形成され、モジュールは一緒に、翼型形状の一体型ウィングセイルまたはフラップを形成する。ウィングセイルおよびフラップのプロファイルは、異なるサイズのウィングセイルを実現するために組み合わせることができる異なるモジュール要素で設計され得る。主ウィングセイルおよびフラップは、成形可能なポリマー材料、ガラス繊維材料、炭素繊維材料、および／または、複合材料などの任意の適切な材料で構成され得るが、これらに限定されない。

ウィングセイルフレーム１０１は、さらに、主ウィングセイル１１０とフラップ１２０とを互いに回転可能に接続するように構成された上部連結部材１３０と下部連結部材１４０とを備えている。例えば、それらは、主ウィングセイルおよびフラップを回転可能に接続する手段、例えば、連結部材の一方または両方に接続されるか、連結部材に含まれるアクチュエータおよび／または回転軸を含み得る。回転可能に接続するとは、主ウィングセイル１１０および／またはフラップ１２０が、ウィングセイルフレームの縦軸と平行な垂直軸を中心に互いに向かって回転され得ることを意味する。図２ａでは、これは矢印Ｒで示されており、フラップ１２０が、第１の展開起立位置（Ｉ）から第２の垂直回転軸１１２を中心に主ウィングセイル１１０に向かって回転し、図２ｂに示される第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ）まで回転する方法を示している。この変形例では、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０の第２の回転軸１１２は、フラップ１２０の後縁１２８が主ウィングセイル１１０の前縁１１７に向かって回転できるように配置されている。この第２の折り畳み位置（ＩＩａ）では、フラップの右側の側壁２２２が、主ウィングセイル１１０の右側の側壁２１２に向かって折り畳まれている。図２ｂに示されるように、フラップを主ウィングセイルに向かって折り畳むことにより、図２ａと図２ｂとの間に示されているウィングセイルフレーム１０１の横長さＴが減少され得る。硬質または半硬質の主ウィングセイル１１０、フラップ１２０、並びに、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、ウィングセイル構造１００のフレーム１０１を形成する。

ウィングセイルフレームは、例えば、第１の回転軸１１１（図２ａ）を規定するシャフト２２（図１ｂ）を介して基礎部２０に接続され得る。ウィングセイルフレーム１０１は、この第１の回転軸を介して基礎部２０に対して回転できる。ウィングセイルフレーム１０１を回転させるのに適した回転装置２００の非限定的な概略例を図１２に示す。図１２は、フラップのないウィングセイルフレームの簡略化された概略図であり、縮尺は正確ではない。回転装置２００はシャフト２２と関連しており、シャフト２２は、以下でより詳しく説明する関連する傾斜装置３００を介して基礎部２０に接続されている。シャフト２２は、主ウィングセイル１１０の下端１４０を介してウィングセイルフレーム１０１に接続され、下端１４０を通過することができる。

図示された非限定的な例では、シャフト２２は、その上端２４が主ウィングセイル１１０の内部に収容されている。シャフト端部２４は、船舶の本体３のデッキに対して垂直方向Ｖに延在する縦方向回転軸ＲＷに関してウィングセイルフレーム１０１を回転させるための駆動装置２１０に接続されている。駆動装置２１０は、電気モーター（図示せず）、油圧アクチュエータ、または手動クランクアームを含むその他の適切な駆動手段から構成され得る。シャフト２２は、ハウジング２４０に収容された適切な上部ベアリング２２０および下部ベアリング２３０にも接続されている。ウィングセイルフレームは、駆動装置と、上部ベアリングおよび下部ベアリング（例えば、転がりベアリング）とによってシャフト２２の周りを回転する。

一般に、主ウィングセイル、フラップ、並びに、上部連結手段および下部連結手段は、回転軸に対して回転運動を提供するように構成された適切な構成を含み、例えば、シャフト、ベアリング（例えば、ローラーベアリング）、アクチュエータ、並びに、駆動手段を含み得る。ウィングセイルフレーム、主ウィングセイル、および／または、フラップの回転は、各回転軸に電気的に制御可能な手段などを組み込むことによって制御され得る。次に、制御ユニットを駆動装置に接続して、ウィングセイルフレーム、主ウィングセイル、および／または、フラップの回転を調整できる。ウィングセイルフレーム、主ウィングセイル、および／または、フラップの回転角度は、周囲の状況に合わせて調整される。主ウィングセイルおよびフラップの回転装置とそれぞれの垂直回転軸は、回転角度が一定の角度に制限されるように、停止手段で配置され得る。回転角度を制限することで、例えば、卓越風／気象条件の変化の場合に、ウィングセイルフレームの部品の制御不能な回転が回避され得る。

本発明によれば、フラップ１２０を主ウィングセイル１１０に向かって折り畳み、ウィングセイルフレーム１０１を、例えば、図４、図５ａ、図１０、および図１１ａに示されるように、第３の傾斜収納位置（ＩＩＩａ）にすると、ウィングセイルフレーム１０１に対して、スペースを節約する傾斜収納位置（ＩＩＩａ、ＩＩＩｂ）が得られる。傾斜位置は、船舶のデッキに対して実質的に水平な位置であり、ウィングセイルフレームがデッキに向かって位置する位置である。

ここで、図３を参照すると、ウィングセイル構造１００が第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ）で示されている。起立位置では、ウィングセイル構造の縦軸Ｌ（１つの構造１００とのみ関連して示されている）は、船舶１の水平軸Ｈに垂直な一般的な垂直軸Ｖと基本的に平行である。水平軸Ｈは、デッキフロアと実質的に同じ方向に延在し得る。ウィングセイル構造は、２次元の縦方向Ｌと横方向Ｔとによって形成される平面に垂直な深さ方向Ｄにも延在する。深さ方向の長さは、フラップが主ウィングセイルに向かって折り畳まれると増加し得る。

図４に示される傾斜位置を実現するために、ウィングセイルフレーム１０１は、ウィングセイルフレームが起立位置ＩＩａにあるときに、縦軸Ｌが垂直方向Ｖに延在するが、横回転軸ＲＴを中心に傾き、横回転軸ＲＴは縦軸Ｌに垂直であり、したがってほぼ水平である。矢印ＲＴは、回転軸ＲＴに対する傾く方向を示しており、図３および図１２に示されている。傾斜位置では、ウィングセイルフレームの縦軸Ｌは、水平軸Ｈと基本的に平行または略平行である。傾斜は、ウィングセイル構造１００に含まれる傾斜装置３００によって実現され得る。

ウィングセイルフレーム１０１を第２の起立位置（ＩＩ）から第３の傾斜収納位置（ＩＩＩａ）に移動させるのに適した傾斜装置３００の非限定的な概略例を図１２に示す。傾斜装置３００は、基礎部２０およびシャフト２２に関連付けられており、シャフト２２は、主ウィングセイル１１０を介してウィングセイルフレーム１０１に接続されている。シャフト２２の下端２６は、回転軸ＲＴを有する傾斜手段３１０に接続されており、この回転軸ＲＴを基準として、ウィングセイルフレーム１０１は矢印ＲＴで示す方向に傾斜され得る。傾斜手段３１０は、回転軸ＲＴを介して基礎部２０に接続される。傾斜手段３１０は、傾きを防止し、シャフト２２、ひいてはウィングセイルフレーム１０１を起立位置に固定するロック手段３１２をさらに備えている。ロック手段は、ウィングセイルフレーム１０１を傾斜させるときに解除される。傾斜装置３００は、基礎部２０に接続された傾斜シリンダ３２０を含む傾斜駆動装置３５０をさらに備えている。傾斜シリンダは、例えば、油圧シリンダまたは空気圧シリンダであり得る。傾斜シリンダは、第２の端部において、モーメントシャフト３３０に回転可能に接続され、モーメントシャフト３３０は、さらにシャフト２２に接続される。ウィングセイルフレームが傾けられる場合、ロック手段は解除される。シリンダ３２０の拡張を駆動することにより、モーメントシャフト３３０はシャフト２２を押圧し、回転軸ＲＴに対して回転する。このようにして、シャフト２２に接続されたウィングセイルフレーム１０１は、回転軸ＲＴに対して傾斜位置ＩＩＩａに傾き、ウィングセイルフレームは水平位置に収納され、すなわち、図４および図１０に示されるように、主ウィングセイルの側壁２１１または２１２とフラップの側壁２２１または２２２とは、船舶３の本体に面する。或いは、傾斜装置は、図５ｂおよび図１１ｂに示されるように、主ウィングセイル１１０の前縁１１７または後縁１１８とフラップの前縁１２７または後縁１２８とは、船舶３の本体に面し、ウィングセイルフレームを垂直起立位置に傾かせるようにも配置され得る。この傾いた垂直位置ＩＩＩｂは、図５ｂおよび図１１ｂに拡大して示され、図５ｃおよび図１１ｃのウィングセイルフレーム１０１の底部から見た図では、ウィングセイルフレーム１０１の縦軸Ｌが船舶３の本体の水平長さＨとほぼ平行である。ウィングセイルフレーム１０１の横軸Ｔは、船舶３の本体の水平方向の長さに対して垂直軸Ｖと平行である。この第３の垂直傾斜位置（ＩＩＩｂ）では、ウィングセイル構造１００が船のデッキ上の面積（footprint）をさらに小さくすることができ、これは大きな利点である。垂直傾斜位置（ＩＩＩｂ）は、傾斜ウィングセイル構造１０１を図４に示される水平傾斜位置（ＩＩＩａ）から垂直傾斜位置（ＩＩＩｂ）まで回転させることによっても得られる。別の変形例としては、傾斜中にウィングセイルフレームをその縦軸（ｌ）を中心に回転させ得る手段を備えたウィングセイル構造を配置することである。或いは、ウィングセイルフレームは、傾斜時に水平から垂直の収納位置に、またはその逆に回転され得る。

垂直傾斜位置（ＩＩＩｂ）を示す図４、図５ａ～５ｃ、図１０、図１１ａ～１１ｃでは、図示された手段により基礎部がシャフト２２から分離されていることに留意すべきである。しかしながら、基礎部２０およびシャフト２２は、例えば、傾斜手段３１０を介して傾斜しているときでも互いに接続され得ることは明らかであり、前述した傾斜装置３００を使用する場合に当てはまる。さらに、またはその代わりに、他の接続手段または追加の回転手段が使用され得る。

図１ａ、図１ｂ、図２ａ、図２ｂに戻ると、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０を備えた本発明によるウィングセイルフレームの実施形態がより詳細に示されている。図示された実施形態における上部連結部材１３０および下部連結部材１４０のそれぞれは、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０に対してフラップ１２０を回転させるための第２の回転軸１１２を設けるように構成される。図示された実施形態では、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、さらに、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０に対して主ウィングセイル１１０を回転させるための第３の回転軸１１３を設けるように構成される。さらに、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０の上端１１５、１２５および下端１１６、１２６にそれぞれ接続されている。下部連結部材は、基礎部２０に対してウィングセイルフレーム１０１を回転させるための第１の回転軸１１１を設けるように構成される。第１の回転軸１１１は、主ウィングセイル１１０を回転させるための第３の回転軸１１３からオフセットされている。第１の回転軸１１１は、第３の回転軸１１３と第２の回転軸１１２との間に配置されている。第１の回転軸、第２の回転軸、第３の回転軸は、それぞれ、ウィングセイルフレーム１０１の長手（縦）方向Ｌに延びる。回転軸を設けるための既知の市販の手段、例えば、市販のシャフト、ベアリングなどが使用され得る。第１の回転軸１１１、第２の回転軸１１２、および第３の回転軸１１３を独立した回転軸として有することによって、荷重がウィングセイルプロファイルから船舶インターフェイスに伝達され得る。

上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、実質的に同様の形状を有し、主ウィングセイル１１０の前縁１１７の近くに位置する第３の回転軸１１３の近くの点から、フラップ１２０の前縁１２７の近くに位置する第２の回転軸１１２の近くの点まで延在する。連結部材の形状は、翼型の形状に似ているか、或いは、連結部材の横長さＴおよび深さＤに適合する別の形状を有し、それにより、主ウィングセイルからフラップに向かう方向に先細りになり得る。上部連結部材および下部連結部材に関連付けられた３つの個別の回転軸を設けることにより、主ウィングセイルおよびフラップの堅牢な接続が得られ、同時に、ウィングセイルフレームによって提供されるキャンバーなどの柔軟な微調整が可能になる。

ここで、図６～図１１ｃに示されるウィングセイルフレームの別の実施形態を参照する。図１ａと同様に、３つのウィングセイル構造１００を有する風力補助推進装置１０を備えた船舶１が示されている。それぞれのウィングセイル構造１００は、ウィングセイルフレーム１０１を備えており、図７ａ、図７ｂ、および図７ｃに、上からより詳細に示されている。主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０は、硬質または半硬質であり、ある程度の柔軟性があることを意味し、図１ａ～図２ｂに関連してすでに説明した主ウィングセイルおよびフラップと同様であり、この点については上述した説明が参照される。

図６～図１０の実施形態のウィングセイルフレーム１０１は、主ウィングセイル１１０とフラップ１２０とを互いに回転可能に接続するように構成された上部連結部材１３０および下部連結部材１４０の形状および機能に関して、図１ａ～図２ｂのウィングセイルフレーム１０１と異なっている。図６～図１０ｃの実施形態では、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０に対してフラップ１２０を回転させるための第２の回転軸１１２を設けるように構成されていることに加えて、主ウィングセイル１１０に対してフラップ１２０を回転させるための第４の回転軸１１４も設けるように構成されている。

第４の回転軸１１４は、主ウィングセイル１１０と関連付けられており、主ウィングセイル１１０に対するフラップ１２０の回転を可能にする。同時に、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、基礎部に対してウィングセイルフレームを回転させるための第１の回転軸１１１を設けるように構成されていなくてもよい。その代わりに、第１の回転軸１１１は、例えば、図５ｂ、図５ｃ、図１１ｂ、図１１ｃ、および図１２に示されるように、回転装置２００に関連して、主ウィングセイル１１０の下端１１６に接続されたシャフト２２に関連付けられる。したがって、主ウィングセイル１１０が第１の回転軸を中心に回転すると、ウィングセイルフレーム全体が回転する。この実施形態では、連結部材１３０、１４０は、第２の回転軸１１２および第４の回転軸１１４を中心に回転可能なリンクアームを備え得る。

図７ａは、ウィングセイルフレームが第１の展開された推進起立位置（Ｉ）に配置されたときのウィングセイル構造１００を上から見た図を示している。図からわかるように、主ウィングセイル１１０およびフラップは、所望の推進力を提供するために、凸状の円弧形状のキャンバーを形成する。フラップ１２０は、図７ａの矢印Ｒで示されるように、第２の垂直回転軸１１２を基準として第１の展開起立位置（Ｉ）から主ウィングセイル１２０に向かって回転し、図７ｂに示される第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ）まで回転し得る。この第２の折り畳み位置（ＩＩａ）では、フラップ１２０の右側の側壁２２２が主ウィングセイル１１０の右側の側壁２１２に向かって折り畳まれているが、フラップ１２０は、フラップ１２０の側壁２２１が主ウィングセイル１１０の側壁２１１に向かって折り畳まれるように、反対方向に折り畳まれ得る。

図７ｃは、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０に設けられた第４の回転軸１１４によって得られる折り畳みのさらなる変形を示している。フラップ１２０は、第１の展開起立位置（Ｉ）から、第２の垂直回転軸１１２を中心に、図７ａの矢印Ｒで示される時計回り方向と比較して反時計回り（または時計回り）方向にも回転され得る。同時に、上部連結手段１３０および下部連結手段１４０は、第４の回転軸１１４に対して時計回り方向に回転され、フラップは、側壁２２１が主ウィングセイルの側壁２１２に向いた状態で回転される。また、主ウィングセイルの後縁１１７、１２７とフラップ１１７とは互いに近位にされている。この第２の折り畳み位置（ＩＩｂ）では、フラップ１２０は主ウィングセイル１１０と同じ方向に向いている。この第２の折り畳み位置（ＩＩｂ）では、第２の折り畳み位置（ＩＩａ）に比べて、ウィングセイルフレーム１０１の横長さＴがさらに減少され得る。

「同じ方向」とは、主翼帆およびフラップの主な位置合わせ、すなわち、前縁と後縁とが主に９０度以内の方向を向いていることを意味する。

ここで、図８ａ～図８ｃに示されるウィングセイルフレームのさらなる実施形態を参照する。図１ａに関連して類似した方法で、ウィングセイル構造１００は、硬質または半硬質の主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０を含むウィングセイルフレーム１０１を備え、図１ａ～図２ｂに関連して既に説明した主ウィングセイルおよびフラップに類似しており、この点については上述した説明を参照されたい。

図６～図１０ｃに示される実施形態のウィングセイルフレーム１０１は、図１ａ～図２ｂのものと主に、主ウィングセイル１１０とフラップ１２０とを互いに回転可能に接続するように構成された上部連結部材１３０および下部連結部材１４０の形状および機能に関して異なっている。図６、図７ａ～図７ｃの実施形態では、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０に対してフラップを回転させるための第２の回転軸１１２を設けるように構成されていることに加えて、主ウィングセイル１１０に対してフラップ１２０を回転させるための第４の回転軸１１４をも設けるように構成されている。

図７ａ～図７ｃに示される実施形態を参照すると、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０が、主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０のそれぞれの上端１１５、１２５と、主翼１１０およびフラップ１２０のそれぞれの下端１１６、１２６に取り付けられている。連結部材は、フラップ１２０に関連付けられた第２の回転軸１１２と、主ウィングセイル１１０に関連付けられた第４の回転軸１１４との間に延在している。連結部材を第２の回転軸１１２および第４の回転軸１１４に接続することにより、主ウィングセイル１１０の周囲でのフラップ１２０の回転が可能になる。同時に、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、基礎部に対するウィングセイルフレーム１０１の回転のための第１の回転軸１１１を設けるようには構成されていない。その代わりに、第１の回転軸１１１は、例えば、図１２の回転装置２００に関連して示されているように、主ウィングセイル１１０の下端１１６に関連付けられている。したがって、主ウィングセイル１１０が第１の回転軸１１１を中心に回転すると、ウィングセイルフレーム１０１全体が回転する。図７ａ～図７ｃの実施形態では、連結部材１３０、１４０はリンクアームから構成され、リンクアームは、第２の回転軸１１２および第４の回転軸１１４を中心に回転可能に構成され、第２の回転軸１１２および第４の回転軸１１４に接続され得る。

図８ａ～図８ｃに示される実施形態を参照すると、上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、主ウィングセイルの後縁１１８とフラップ１２０の前縁とに取り付けられている。上部連結部材１３０および下部連結部材１４０は、主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０のそれぞれの上端１１５、１２５から一定の距離を置いて、主ウィングセイル１１０およびフラップ１２０のそれぞれの下端１１６、１２６に取り付けられている。上部連結部材１３０と下部連結部材１４０との間には追加の連結部材１５０が取り付けられており、上部連結部材１３０と下部連結部材１４０との間には複数の追加の連結部材が使用され得ることに留意されたい。連結部材１３０、１４０、１５０は、フラップ１２０に関連付けられた第２の回転軸１１２と、主ウィングセイル１１０に関連付けられた第４の回転軸１１４との間に延在している。フラップ１２０を第２の折り畳み位置（ＩＩａ）に折り畳みやすくするために、連結部材１３０、１４０、１５０は、曲がったリンクアーム形状を有し得る。リンクアームは、主ウィングセイルおよびフラップのそれぞれの凹部に取り付けられ、適切な手段によって主ウィングセイルおよびフラップの側壁２１１、２１２、２２１、２２２に取り付けられ得る。また、この変形例では、連結部材１３０、１４０、１５０は、基礎部に対してウィングセイルフレーム１０１を回転させるための第１の回転軸１１１を設けるように構成されていない。その代わりに、第１の回転軸１１１は、例えば、図１２の回転装置２００に関連して示されているように、主ウィングセイル１１０の下端１１６に関連付けられている。したがって、主ウィングセイル１１０が第１の回転軸１１１を中心に回転されると、ウィングセイルフレーム１０１全体が回転される。

風力補助推進装置１０は、以下の方法に従って操作され得る。すなわち、第１の起立推進位置（Ｉ）でウィングセイルフレーム１０１、主ウィングセイル１１０、および／または、フラップ１２０の回転角度を制御してキャンバーを設けるステップ、フラップを主ウィングセイルに向かって折り畳んで第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ、ＩＩｂ）にするステップ、ウィングセイルフレーム（１０１）を船舶の本体に向かって傾けて第３の傾斜位置（ＩＩＩａ、ＩＩＩｂ）にするステップを含む。ウィングセイルフレームは、推進力が必要な場合、または推進力が要求される場合、傾斜位置から起立位置に持ち上げられる。

詳細な説明および図面は、本発明の実施形態の理解を容易にすることを目的としており、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって限定される。

１ 船舶
３ 本体
１０ 風力補助推進装置
２０ 基礎部
２２ シャフト
２４ 上端
１００ ウィングセイル構造
１０１ ウィングセイルフレーム
１１０ 主ウィングセイル
１１１ 第１の回転軸
１１２ 第２の回転軸
１１３ 第３の回転軸
１１４ 第４の回転軸
１１５ 上端
１１６ 下端
１１７ 前縁
１１８ 後縁
１２０ フラップ
１２７ 前縁
１２８ 後縁
１３０ 上部連結部材
１４０ 下部連結部材
２００ 回転装置
２１０ 駆動装置
２１１、２１２、２２１、２２２ 側壁
２４０ ハウジング
３００ 傾斜装置
３１０ 傾斜手段
３１２ ロック手段
３３０ モーメントシャフト
Ｄ 深さ
Ｌ 縦軸
Ｒ 矢印
ＲＴ 回転軸
Ｔ 横長さ
Ｖ 垂直軸

Claims (13)

1. 船舶（１）の風力補助推進装置（１０）用のウィングセイル（翼帆）構造（１００）であって、
   前縁、後縁、上端（１１５）および下端（１１６）を備え、それらの間に側壁（２１１；２１２）が延在する翼型形状を有する、硬質または半硬質の主ウィングセイル（１１０）と、
   前縁、後縁、上端（１２５）および下端（１２６）を備え、それらの間に側壁（２２１；２２２）が延在する翼型形状を有する、硬質または半硬質のフラップ（１２０）と、
   前記主ウィングセイルと前記フラップとを接続する、少なくとも１つの上部連結部材（１３０）および少なくとも１つの下部連結部材（１４０）と、
   を備えたウィングセイルフレーム（１０１）、並びに、
   船舶（１）の本体（３）に固定されるように配置された基礎部（２０）であって、前記ウィングセイルフレームと関連付けられており、前記ウィングセイルフレームが第１の垂直回転軸（１１１）を介して基礎部に対して回転可能である、基礎部（２０）
   を含んでなる、ウィングセイル構造（１００）において、
   前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）は、
   前記主ウィングセイルおよび前記フラップを第１の展開起立位置（Ｉ）に移動させ
   前記主ウィングセイルおよび前記フラップを互いに近づけて第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ；ＩＩｂ）に移動させるように構成され、
   当該ウィングセイル構造（１０１）は、さらに、前記ウィングセイルフレーム（１０１）を前記第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ；ＩＩｂ）から前記基礎部に対して第３の傾斜位置（ＩＩＩａ；ＩＩＩｂ）に移動させるように構成された傾斜装置（３００）を備え、
   前記第３の傾斜位置（ＩＩＩａ；ＩＩＩｂ）は、第３の傾斜水平収納位置（ＩＩＩａ）と第３の傾斜垂直収納位置（ＩＩＩｂ）とを含み、
   前記傾斜装置（３００）は、前記ウィングセイルフレーム（１０１）を前記第３の傾斜水平収納位置（ＩＩＩａ）から前記第３の傾斜垂直収納位置（ＩＩＩｂ）へ、又は、その逆に回転させることを可能にするように構成されている、ウィングセイル構造（１００）。
2. 前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）は、前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）に対して前記フラップ（１２０）を回転させるための第２の回転軸（１１２）を設けるように構成されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
3. 前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）は、前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）に対して前記主ウィングセイル（１１０）を回転させるための第３の回転軸（１１３）を設けるように構成されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
4. 前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）は、対応する前記主ウィングセイルおよび前記フラップのそれぞれの上端（１１５；１２５）および下端（１１６；１２６）に接続され、前記下部連結部材は、前記ウィングセイルフレーム（１０１）を前記基礎部（２０）に対して回転させるための第１の回転軸（１１１）を設けるように構成されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
5. 前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）は、前記主ウィングセイル（１１０）に対して前記フラップ（１２０）を回転させるための前記主ウィングセイル（１１０）と関連付けられた第４の回転軸（１１４）を設けるように構成されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
6. 前記上部連結部材（１３０）および前記下部連結部材（１４０）は、対応する前記主ウィングセイルおよび前記フラップのそれぞれの上端（１１５；１２５）および下端（１１６；１２６）に接続されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
7. 前記上部連結部材（１３０）および／または前記下部連結部材（１４０）は、それぞれ対応する前記上端（１１５；１２５）および前記下端（１１６；１２６）から一定の距離を置いて接続されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
8. 前記第３の傾斜水平収納位置（ＩＩＩａ）では、前記ウィングセイルフレーム（１０１）は、それぞれ対応する主ウィング（１１０）の前縁（１１７；１２７）と後縁（１１８；１２８）との間に延在する側壁（２１１、２１２；２２１、２２２）と前記フラップ（１２０）とが船舶の本体と面する、水平位置に配置されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
9. 前記第３の傾斜垂直収納位置（ＩＩＩｂ）では、前記ウィングセイルフレーム（１０１）は、前記主ウィングセイル（１１０）の前縁（１１７）または後縁（１１８）が船舶（１）の本体（３）に面し、前記フラップ（１２０）の後縁（１２８）または前縁（１２７）が船舶の本体に面する、垂直位置に配置されている、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
10. 前記主ウィングセイルおよび前記フラップは、それぞれ、互いに取り外し可能に接続された１つ以上の半硬質または硬質のモジュールで構成され、翼型形状を有する一体型の主ウィングセイルまたはフラップを形成している、請求項１に記載のウィングセイル構造（１００）。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の少なくとも１つのウィングセイル構造（１００）を備えている、風力補助推進装置（１０）。
12. 請求項１１に記載の風力補助推進装置（１０）を備えている、船舶（１）。
13. 風力補助推進装置（１０）において、請求項１～１０のいずれか１項に記載の少なくとも１つのウィングセイル構造（１００）を操作する方法であって、
    － ウィングセイルフレーム（１０１）、主ウィングセイル、および／またはフラップ（１２０）の回転角度を第１の起立推進位置（Ｉ）で制御してキャンバーを設けるステップと、
    － 前記フラップ（１２０）を前記主ウィングセイルに向かって折り畳んで第２の折り畳み起立位置（ＩＩａ；ＩＩｂ）を形成するステップと、
    － 前記ウィングセイルフレーム（１０１）を船舶の本体に向かって傾けて第３の傾斜位置（ＩＩＩａ；ＩＩＩｂ）を形成するステップと、
    を含んでなる方法。