JP2002137791A - 水中推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 より安定した方向制御や位置保持制御が実現
可能な水中推進装置を提供する。 【解決手段】 水中推進装置１００は、装置本体の後部
側に、繰返し往復するように振動することにより推進力
を生成する振動部１を並列的に複数備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中推進装置に関
し、特に、釣り船、作業船、潜水調査船、潜水作業船等
に用いられる水中推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水中推進装置としては、図８に示
すように、スクリュープロペラ５１が潜水調査船５２に
用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】スクリュープロペラ５
１は、その回転軸方向にのみ推力を発生する。よって、
潜水調査船５２の方向制御のためには、舵５３やサイド
スラスタ５４などの補助装置を必要とし、直進性能に比
べ方向制御や位置保持制御の性能は制限されている。

【０００４】また、スクリュープロペラ５１やサイドス
ラスタ５４は、回転中に付近のものを巻き込むおそれが
あり、安全面から使用上の制限を受けることになる。潜
水調査船において従来のスクリュー推進器では、海底の
泥土を乱したり、騒音が発生して調査の妨げとなる。ま
た、小エネルギーのため、長時間の稼動ができない、な
どの問題があった。

【０００５】推進および舵取りが安定的に行える水中推
進装置が望まれている。方向制御や位置保持制御が安定
的に行える水中推進装置が望まれている。効率的に推進
力が得られる水中推進装置が望まれている。推進のみな
らず舵取りが自由自在に行える水中推進装置が望まれて
いる。方向制御や位置保持制御が自由自在に行える水中
推進装置が望まれている。静粛性に優れた水中推進装置
が望まれている。

【０００６】なお、本出願人の出願に係る特開平１１−
１５２０８５号公報には、以下の水中航走体が記載され
ている。すなわち、水中航走体において、前縁に固着さ
れた回動軸の往復回動により振動する翼を直列に複数組
装備され、各回動軸の協調制御により、複数の翼は全体
として魚の尾びれのようにしなやかに作動し、これによ
り推力が得られるほか、各翼の振動中心の制御により舵
取りも行われるようになり、浮沈制御がタンクの注排水
により行われる。

【０００７】本発明の目的は、推進および舵取りが安定
的に行える水中推進装置を提供することである。本発明
の他の目的は、方向制御や位置保持制御が安定的に行え
る水中推進装置を提供することである。本発明の更に他
の目的は、効率的に推進力が得られる水中推進装置を提
供することである。本発明の更に他の目的は、推進のみ
ならず舵取りが自由自在に行える水中推進装置を提供す
ることである。本発明の更に他の目的は、方向制御や位
置保持制御が自由自在に行える水中推進装置を提供する
ことである。本発明の更に他の目的は、静粛性に優れた
水中推進装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧（）つき、番号、記号等
が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応の
技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも一つ
の形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にしてい
るが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術
的事項に限定されることを示されるためのものではな
い。

【０００９】本発明の水中推進装置（１００）は、装置
本体の後部側に、繰返し往復するように振動することに
より推進力を生成する振動部（１）を並列的に複数備え
ている。本発明の水中推進装置（１００）では、弾性振
動翼制御技術が用いられる。本発明の水中推進装置（１
００）は、潜水船（無索水中ビークル）そのものである
ことができる。

【００１０】本発明の水中推進装置（１００）におい
て、前記複数の振動部（１、１）のそれぞれは、互いに
独立して制御可能な複数の振動体（１ａ、１ｂ）が直列
に設けられてなるものである。

【００１１】本発明の水中推進装置（１００）におい
て、前記直列に設けられた複数の振動体（１ａ、１ｂ）
のそれぞれは、弾性を有し、前記直列に設けられた複数
の振動体（１ａ、１ｂ）のうち前記装置本体のより後方
側に位置する一方の前記振動体（１ｂ）は、他方の前記
振動体（１ａ）に比べて高い弾性率を有している。

【００１２】本発明の水中推進装置（１００）におい
て、前記複数の振動部（１、１）は、前記水中推進装置
（１００）が前記水中推進装置（１００）によって推進
される被推進物体（６１）に用いられたときに前記被推
進物体（６１）が推進する方向（Ｘ）、または前記水中
推進装置（１００）自身が単独で推進するときの推進方
向に概ね直交する仮想線上で互いに離間した位置に設け
られている。

【００１３】本発明の水中推進装置（１００）は、装置
本体と、第１回動軸（４）が往復回動することによって
振動する第１振動体（１ａ）と第２回動軸（５）が往復
回動することにより振動する第２振動体（１ｂ）とが直
列に設けられてなり前記装置本体の後部側に設けられた
第１振動部（１）と、第３回動軸（４）が往復回動する
ことによって振動する第３振動体（１ａ）と第４回動軸
（５）が往復回動することにより振動する第４振動体
（１ｂ）とが直列に設けられてなり前記装置本体の後部
側に前記第１振動部（１）と水平方向に並列的に設けら
れた第２振動部（１）と、前記第１から第４回動軸
（４、４、５、５）をそれぞれ回動させる第１から第４
のアクチュエータ（１４、１４、１５、１５）と、前記
第１から第４回動軸（４、４、５、５）を相互に協調制
御すべく前記第１から第４回動軸（４、４、５、５）の
往復回動に伴う前記第１から第４振動体（１ａ、１ａ、
１ｂ、１ｂ）のそれぞれの振幅、周波数、振動中心およ
び前記第１から第４振動体（１ａ、１ａ、１ｂ、１ｂ）
の相互間の位相の設定のための制御信号（１２ｃ）を出
力する振動体コマンド発生部（１２）と、前記制御信号
（１２ｃ）に基づいて、前記第１から第４のアクチュエ
ータ（１４、１４、１５、１５）のそれぞれを制御する
信号（１３ａ、１３ａ、１３ｂ、１３ｂ）を生成する角
度サーボドライバ（１３）とを備えている。

【００１４】本発明の水中推進装置（１００）におい
て、更に、前記装置本体の浮沈を制御すべく注排水可能
なタンク（７）と、前記タンク（７）の注排水を制御す
る注排水制御機構（１７）とを備えている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の水中推進装置の一実施形態について説明する。

【００１６】図１（ａ）は、本実施形態の水中推進装置
を示す側面図であり、図１（ｂ）は同水中推進装置を示
す平面図であり、図１（ｃ）は同水中推進装置を示す正
面図である。図６は、本実施形態の水中推進装置が船に
取り付けられた状態を模式的に示す側面図である。図７
は、本実施形態の水中推進装置が潜水艇に取り付けられ
た状態を模式的に示す平面図である。なお、図示しない
が本実施形態の水中推進装置は、図６および図７に示す
ように、他の被推進物体に取り付けられた形態で用いら
れるのみならず、それ自身で無索式の水中ビークル（潜
水調査船など）として機能することができる。

【００１７】図１（ａ）から（ｃ）に示すように、本実
施形態の水中推進装置１００は、２つの水中航走部２、
２と、これら２つの水中航走部２、２を連結するベッド
部４１とを備えている。２つの水中航走部２、２は、互
いに同一の構成を有している。水中航走部２およびベッ
ド部４１のそれぞれは、水中での抵抗を少なくするよう
になめらかな曲線からなる外形を有している。水中航走
部２は、正面視縦長の概ね楕円状に形成され、側面視お
よび平面視して横長の概ね楕円状に形成されている。ベ
ッド部４１は、側面視横長の概ね楕円状に形成され、正
面視および平面視して横長の概ね矩形状に形成されてい
る。

【００１８】図６に示すように、水中推進装置１００
は、釣り船６１に取り付けられており、釣り船６１を推
進させたり、釣り船６１の方向制御または位置保持制御
を行う。また、図７に示すように、水中推進装置１００
は、潜水艇６２に取り付けられており、潜水艇６２を推
進させたり、潜水艇６２の方向制御または位置保持制御
を行う。

【００１９】図６および図７において、矢印Ｘはそれぞ
れ釣り船６１または潜水艇６２が推進する一方向を示し
ている。２つの水中航走部２、２は、ベッド部４１にお
いて、釣り船６１または潜水艇６２が推進する一方向Ｘ
に概ね直交する仮想線（図示せず）上で互いに離間した
位置に設けられている。

【００２０】図７に示すように、２つの水中航走部２、
２は、潜水艇６２の後部の幅寸法（図中上下方向の寸
法）よりも離間距離が大きくなるように設計されてい
る。図６では図示されないが、２つの水中航走部２、２
は、釣り船６１の後部の幅寸法（紙面に直交する方向の
寸法）よりも離間距離が大きくなるように設計されるこ
とができる。

【００２１】図６および図７に示すように、水中推進装
置１００は、ベッド部４１にて釣り船６１または潜水艇
６２に取り付けられている。図７に示すように、潜水艇
６２に取り付けられた水中推進装置１００のベッド部４
１には、水中を照らすための２つのランプ４２、４２が
設けられている。

【００２２】次に、水中航走部２の構成について説明す
る。上記のように、２つの水中航走部２、２の構成は互
いに同一であるため、以下では一方の水中航走部２につ
いてのみ説明し、他方の水中航走部２についての説明は
省略する。

【００２３】図１（ａ）、図１（ｂ）、図２および図３
に示すように、水中航走部２の尾部には、２組の翼（振
動翼ともいう）１ａ、１ｂが直列に設けられている。こ
の直列に設けられた２組の翼１ａ、１ｂを合わせて翼
（振動翼ともいう）１で示す。２組の翼１ａ、１ｂのそ
れぞれは、強度と薄さを満たすために金属板とされる。
２組の翼１ａ、１ｂのうちより後方に位置する翼１ｂ
は、翼１ａに比べて大きな弾性率を有している。振動翼
１ａ、１ｂの前縁部には、それぞれ振動翼１ａ、１ｂを
振動（揺動）させるために往復回動の可能な回動軸４、
５が固着されている。

【００２４】水中航走部２の内部には、回動軸４、５を
それぞれ往復回動させる回動軸アクチュエータ１４、１
５（図４参照）を備えた振動翼制御装置６が設けられて
いる。振動翼制御装置６の所要電力は、バッテリ１６か
ら供給される。この場合、バッテリ１６は、充電式にす
ることができ、その場合には、防水加工の関係より非接
触充電方式とし、電磁誘導式充電器を用いることができ
る。さらに、水中推進装置１００は、水中無線通信制御
部（図示せず）を備えており、水上から直接水中ビーク
ルである水中推進装置１００と通信させること、および
水中間での簡易通信を行うことができる。なお、図２お
よび図３では、バッテリ１６は、２つの水中航走部２、
２のそれぞれに設けられる構成としたが、この構成に代
えて、ベッド部４１の中央部に単一のバッテリ１６が設
けられる構成とすることができる。

【００２５】図４に示すように、振動翼制御装置６は、
上記回動軸アクチュエータ１４、１５の他に、角度サー
ボドライバ１３と振動翼コマンド発生器１２とを備えて
いる。角度サーボドライバ１３は、振動翼１ａ、１ｂの
回動軸４、５が相互に協調制御されるように、それぞれ
の回動軸アクチュエータ１４、１５を作動させる。振動
翼コマンド発生器１２は、各振動翼１ａ、１ｂの振幅、
周波数、位相および振動中心について制御を行えるよう
に角度サーボドライバ１３に制御信号１２ｃを送信す
る。

【００２６】図２に示すように、水中航走部２の前部
は、剛性または可撓性の前部外皮２ｂにて覆われてい
る。水中航走部２のうち振動翼１ａに相当する部分は、
軟質の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製被覆材のよう
な可撓性の外皮２ｃで覆われている。この外皮２ｃは、
前部外皮２ｂと所要の部位２ａにて接続されている。同
様に、水中航走部２のうち振動翼１ｂに相当する部分
は、軟質の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製被覆材の
ような可撓性の外皮２ｄで覆われている。ここで、前部
外皮２ｂ、外皮２ｃおよび外皮２ｄのそれぞれには、上
記に代えて、防水性と加工性の点よりシリコン樹脂と塩
化ビニールを併用することができる。

【００２７】水中航走部２では、その尾部が各振動翼１
ａ、１ｂの作動に伴ってしなやかに屈曲できるように、
振動翼１ａ、１ｂを覆う外皮２ｃ、２ｄが可撓性を有す
る材質で形成されている。ここで、振動翼１ｂを覆う外
皮２ｄは、振動翼１ａを覆う外皮２ｃに比べて可撓性が
高い材質で形成されており、振動翼１ａよりも振動翼１
ｂの方が弾性率が高いことに対応している。

【００２８】本実施形態の水中航走部２では、振動翼１
ａ、１ｂを作動させたときに、より先端側の振動翼１ｂ
の方が弾性率が高くかつ外皮２ｄの方が高い可撓性を有
しているため、先端側の振動翼１ｂが鞭のように撓って
より急激に振動する。このことにより、推進力がより効
率的に得られる。

【００２９】水中航走部２には、水中推進装置１００の
浮沈の制御を行うための注排水可能なタンク７が設けら
れている。図３に示すように、水中航走部２には、タン
ク７の注排水制御機構として、ポンプ８および切替バル
ブ９，１０を含む配管と、ポンプ８および各切替バルブ
９，１０を制御してタンク７の浮力の制御を行う浮力制
御装置１７とが設けられている。なお、図２および図３
では、タンク７、その注排水制御機構および浮力調整装
置１７は、２つの水中航走部２、２のそれぞれに設けら
れる構成としたが、この構成に代えて、ベッド部４１の
中央部に単一の、タンク７、その注排水制御機構および
浮力調整装置１７が設けられる構成とすることができ
る。

【００３０】図２および図５に示すように、ベッド部４
１の内部には、振動翼コントローラ２８が設けられてい
る。振動翼コントローラ２８は、２つの水中航走部２、
２のそれぞれの振動翼制御装置６、６に接続されてい
る。振動翼コントローラ２８は、左右の２つの水中航走
部２、２の振動翼１、１を左右それぞれに制御する。

【００３１】振動翼コントローラ２８は、これら２つの
振動翼制御装置６、６のそれぞれの振動翼コマンド発生
器１２、１２に、操縦指令１２ａおよびセンサ入力１２
ｂを出力する（図４参照）。

【００３２】次に、振動翼コントローラ２８による、左
右２つの水中航走部２、２の振動翼１、１の制御方法に
ついて以下に説明する。

【００３３】（１）操作量である推力を水中推進装置１
００の重心に掛ける推力で表す。 （２）上記（１）の推力を左右一対の振動翼１、１の水
中推進装置本体との接続点に掛ける推力の和になるよう
に、左右の振動翼１、１へ推力を配分する。 （３）舵取りの際には、左右の振動翼１、１の各推力に
差を生じさせて、所望の方向へ水中推進装置１００を旋
回させるようにする。

【００３４】上記のように左右２つの水中航走部２、２
の振動翼１、１に推力が配分された後に、それぞれの水
中航走部２における振動翼１ａ、１ｂの制御のための振
動翼コマンド発生器１２の操作量の導出および浮力制御
装置１７による制御について、以下に説明する。

【００３５】（１）水中航走部２に配分された力を水平
成分と垂直成分に分解する。 （２）水平成分の力の大きさは、回動軸４、５の往復回
動の振幅および周波数の大きさにより制御する。また、
力の前後方向の向き（前進後進）は回動軸４、５の相互
間の位相により制御する。そして、舵取りのための水平
成分の力の向きの制御は、振動翼１ａ、１ｂの振動中心
をこの水中航走部２の中心線１１から偏心させる量によ
り行う。 （３）上記で配分された左右それぞれの振動翼１、１に
対する水平方向の推力から、左右それぞれの振動翼１
ａ、１ａ、１ｂ、１ｂの回動速度と振幅の大きさを求
め、各回動軸４、４、５、５まわりの角度が上記の回動
速度と振幅になるように各振動翼制御装置６を制御す
る。 （４）垂直成分の力の大きさについては、浮力制御装置
１７によりタンク７内の水の量をポンプ８および各切替
バルブ９，１０を介して制御し、このようにして浮力調
整が行われる。

【００３６】振動翼コマンド発生器１２は、操縦指令
（推進力、回頭角、浮力など）１２ａとセンサ入力（速
度など）１２ｂを入力し、基準波形を正弦波とした各回
動軸４、５の振幅、周波数、回動軸４、５間の位相、振
動中心を出力することにより振動翼１ａ、１ｂの運動を
規定する。

【００３７】ここで、振動中心とは、水中航走部２の中
心線１１と振動翼１ａ、１ｂの振れ角の中心位置とがな
す角度のことをいう。

【００３８】角度サーボドライバ１３は、振動翼コマン
ド発生器１２の出力を各振動翼１ａ、１ｂの角度信号１
３ａ、１３ｂに変換し、回動軸アクチュエータ１４、１
５を制御する。

【００３９】次に、振動翼制御装置６および振動翼コン
トローラ２８および浮力制御装置１７の制御方法を以下
に示す。

【００４０】（１）振動翼コマンド発生器１２の学習
（準備） 水中航走部２の速度（流れがある場合は相対速度）と推
進力毎の最適な振動翼１の振幅、周波数と位相差を下記
手段にて求める。 （ａ）水中航走部２（または水中推進装置１００）を水
槽中に固定し、推力をはかるためにひずみゲージを取り
付ける。 （ｂ）水槽に一定の流れを与え、推力が発生するように
振動翼１ａ、１ｂを動作させる。ここで、上記流れの流
速を水中航走部２の速度として処理する。 （ｃ）特定の推力にて回動軸アクチュエータ１４、１５
の合計の消費電力が最小となる振動翼１ａ、１ｂの振
幅、周波数と位相差の組合せを最急降下法にて求める。 （ｄ）数種類の速度と推力の組み合わせにて（ｂ）、
（ｃ）を行い、データを速度と推力の２次元テーブルの
形にまとめる。

【００４１】（２）振動翼制御装置６の制御法 振動翼コマンド発生器１２の学習を上記手順により終了
させた後、下記手順により振動翼制御装置６が振動翼１
ａ、１ｂを制御する。 （ａ）振動翼コマンド発生器１２は、操縦指令（外部か
らの無線指令）１２ａの推進力とセンサ入力（水中航走
部２に取り付けられた速度計からの入力）１２ｂの速度
を入力され、上記（１）で学習したテーブルを補間する
ことにより振動翼１ａ、１ｂの振幅、周波数および位相
差を出力する（符号１２ｃ参照）。 （ｂ）振動翼コマンド発生器１２は、操縦指令１２ａの
回頭角を入力し、係数を掛け振動中心として出力する
（符号１２ｃ参照）。上記係数は、振動中心の最大値を
回頭角信号の最大値で正規化するような係数とする。 （ｃ）角度サーボドライバ１３は、振動翼コマンド発生
器１２の出力（符号１２ｃ参照）である、振幅（最大角
度）をＡ、周波数（角振動数）をω、位相をα、振動中
心をＫ、時間をｔとすると、以下の式より回動軸アクチ
ュエータ１４、１５の角度信号１３ａ、１３ｂを出力す
る。 回動軸アクチュエータ１４の角度信号＝Ａｓｉｎ（ω
ｔ）＋Ｋ． 回動軸アクチュエータ１５の角度信号＝Ａｓｉｎ（ωｔ
＋α）＋Ｋ． （ｄ）回動軸アクチュエータ１４、１５は、上記（ｃ）
で求めた角度信号１３ａ、１３ｂに従い、翼１ａ、１ｂ
を振動させる。

【００４２】（３）振動翼コントローラ２８の制御法 （ａ）振動翼コントローラ２８により、各振動翼１、１
の出力可能な推力の方向と大きさを制約条件として、水
中推進装置１００の操縦指令（水中推進装置に掛ける力
とモーメント）を非線形計画法により左右の振動翼１、
１に分配する。 （ｂ）上記（ａ）の各振動翼１、１に分配した力を発生
する揺動パターンを上記（１）で作成したデータより求
める。 （ｃ）１往復毎に上記（ｂ）で求めた揺動パターンを更
新し、振動翼１ａ、１ａ、１ｂ、１ｂを制御する。

【００４３】（４）浮力制御装置１７の制御法 浮力制御装置１７は下記手順により、浮力を調整する。 （ａ）操縦指令の浮力を浮力の向きと大きさに分解す
る。 （ｂ）浮力の向きにより、浮上の時は排水弁９を開き、
給水弁１０を閉じ、沈降の時は給水弁１０を開き、排水
弁９を閉じる。 （ｃ）浮力の大きさに従い、給水排水ポンプ８の出力を
調整する。 （ｄ）浮き袋の入口の流量が０になった（満水または空
になった）とき、給水排水ポンプ８を停止する。

【００４４】上述の振動翼付き水中航走部２では、推
進、回転および浮沈の３次元制御が可能になる。すなわ
ち、前縁部に固着された回動軸４、５の往復回動により
振動する翼１ａ、１ｂが直列に複数組そなえられるの
で、各翼１ａ、１ｂの振幅、周波数、振動中心および位
相の協調制御により、上記複数組の翼１ａ、１ｂが全体
として魚の尾びれのようにしなやかに揺動して所要の推
力の発生および舵取りが行われるようになる。したがっ
て、従来のスクリュープロペラ５１のような巻き込みの
危険性が無く、スクリュープロペラ５１に比べて静粛性
に優れる。なお、本実施形態の水中推進装置１００で
は、１つの水中航走部２について、振動翼１ａ、１ｂの
数は２とされたが、３以上の複数であることができるこ
とはいうまでもない。

【００４５】また、上記水中推進装置１００では、回動
軸４、５が縦（垂直）方向に配設されているが、その構
成に代えて、回動軸４、５が横（水平）方向に配設され
れば、上記複数組の翼１ａ、１ｂが、潜水船の潜舵のよ
うに、あるいは魚の両側の胸びれのように作動して、潜
水深度の変更も可能になる。

【００４６】さらに、本実施形態の水中推進装置１００
では、特に注排水制御可能なタンク７が設けられるの
で、同タンク７が魚の浮き袋のように浮力の調整を行っ
て、水中推進装置１００の浮沈制御が円滑に行われるよ
うになる。

【００４７】さらに、本実施形態の水中推進装置１００
によれば、上記構成の水中航走部２が２つ水平方向に並
列して設けられている。言い換えれば、２つの振動翼
１、１は、釣り船６１または潜水艇６２（被推進物体）
が推進する一方向Ｘ（図７において左方向）に概ね直交
する仮想線（図示せず、図７において上下方向に延びる
仮想直線）上で互いに離間した位置に設けられている。
このため、水中航走部２が１つの場合に比べて安定し
た、推進、舵取り、方向制御、位置保持機能を実現する
ことができ、ベッド部４１が安定する。単一の水中航走
部２しか有していない場合には、振動翼１ａ、１ｂを作
動させたときに、その水中推進装置が回転することがあ
り、安定性が得られない。特に、釣り船６１に本実施形
態の水中推進装置１００が用いられれば、上記安定性を
生かした上記位置保持機能、および上記静粛性が有効で
ある。図７を参照して前述したように、２つの振動翼
１、１は、上記仮想線上で潜水艇６２（被推進物体）の
後部の幅寸法よりも大きな離間距離を有する程度に離間
して設置されることにより、上記安定性の効果が大きく
なる。なお、本実施形態の水中推進装置１００では、振
動翼１の数は２とされたが、３以上の複数であることが
できることはいうまでもない。

【００４８】この場合、複数の水中航走部２、２が並列
して設けられていることにより得られる上記安定性の効
果は、それぞれの水中航走部２が直列に設けられた２組
の振動翼１ａ、１ｂを有している代わりに、単一の振動
翼しか有していない場合であっても奏することができ
る。また、複数の水中航走部２、２が設けられているこ
とにより推進力が向上する。

【００４９】またさらに、本実施形態の水中推進装置１
００では、振動翼１ａ、１ｂを作動させたときに、より
先端側の振動翼１ｂの方が弾性率が高くかつ外皮２ｃに
比べ外皮２ｄの方が高い可撓性を有しているため、先端
側の振動翼１ｂが鞭のように撓ってより急激に振動す
る。このことにより、推進力がより効率的に得られる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の水中推進装置によれば、より安
定した方向制御や位置保持制御が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の水中推進装置の一実施形態を
模式的に示し、図１（ａ）はその側面図、図１（ｂ）は
その平面図、図１（ｃ）はその正面図である。

【図２】図２は、本発明の水中推進装置の一実施形態の
内部構成を模式的に示す平面図である。

【図３】図３は、本発明の水中推進装置の一実施形態の
内部構成を模式的に示す側面図である。

【図４】図４は、本発明の水中推進装置の一実施形態の
直列に接続された２組の翼の制御系を模式的に示すブロ
ック図である。

【図５】図５は、本発明の水中推進装置の一実施形態の
左右一対の翼の制御系を模式的に示すブロック図であ
る。

【図６】図６は、本発明の水中推進装置の一実施形態が
釣り船に適用された状態を模式的に示す側面図である。

【図７】図７は、本発明の水中推進装置の一実施形態が
潜水艇に適用された状態を模式的に示す平面図である。

【図８】図８は、従来の水中航走体を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 翼 １ａ 翼 １ｂ 翼 ２ 水中航走部 ２ａ 部位 ２ｂ 前部外皮 ２ｃ 外皮 ２ｄ 外皮 ４ 回動軸 ５ 回動軸 ６ 振動翼制御装置 ７ タンク ８ ポンプ（給水排水ポンプ） ９ 切替バルブ（排水弁） １０ 切替バルブ（給水弁） １２ 振動翼コマンド発生器 １２ａ 操縦指令 １２ｂ センサ入力 １２ｃ 制御信号 １３ 角度サーボドライバ １３ａ 角度信号 １３ｂ 角度信号 １４ 回動軸アクチュエータ １５ 回動軸アクチュエータ １６ バッテリ １７ 浮力制御装置 ２８ 振動翼コントローラ ４１ ベッド部 ４２ ランプ ５１ スクリュープロペラ ５２ 潜水調査船 ５３ 舵 ５４ サイドスラスタ ６１ 釣り船 ６２ 潜水艇 １００ 水中推進装置 Ｘ 推進方向

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体の後部側に、繰返し往復するよ
   うに振動することにより推進力を生成する振動部を並列
   的に複数備えた水中推進装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水中推進装置において、 前記複数の振動部のそれぞれは、互いに独立して制御可
   能な複数の振動体が直列に設けられてなる水中推進装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の水中推進装置において、 前記直列に設けられた複数の振動体のそれぞれは、弾性
   を有し、 前記直列に設けられた複数の振動体のうち前記装置本体
   のより後方側に位置する一方の前記振動体は、他方の前
   記振動体に比べて高い弾性率を有している水中推進装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   水中推進装置において、 前記複数の振動部は、前記水中推進装置が前記水中推進
   装置によって推進される被推進物体に用いられたときに
   前記被推進物体が推進する方向、または前記水中推進装
   置自身が単独で推進するときの推進方向に概ね直交する
   仮想線上で互いに離間した位置に設けられている水中推
   進装置。
5. 【請求項５】 装置本体と、 第１回動軸が往復回動することによって振動する第１振
   動体と第２回動軸が往復回動することにより振動する第
   ２振動体とが直列に設けられてなり前記装置本体の後部
   側に設けられた第１振動部と、 第３回動軸が往復回動することによって振動する第３振
   動体と第４回動軸が往復回動することにより振動する第
   ４振動体とが直列に設けられてなり前記装置本体の後部
   側に前記第１振動部と水平方向に並列的に設けられた第
   ２振動部と、前記第１から第４回動軸をそれぞれ回動さ
   せる第１から第４のアクチュエータと、 前記第１から第４回動軸を相互に協調制御すべく前記第
   １から第４回動軸の往復回動に伴う前記第１から第４振
   動体のそれぞれの振幅、周波数、振動中心および前記第
   １から第４振動体の相互間の位相の設定のための制御信
   号を出力する振動体コマンド発生部と、 前記制御信号に基づいて、前記第１から第４のアクチュ
   エータのそれぞれを制御する信号を生成する角度サーボ
   ドライバとを備えた水中推進装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
   水中推進装置において、 更に、 前記装置本体の浮沈を制御すべく注排水可能なタンク
   と、 前記タンクの注排水を制御する注排水制御機構とを備え
   た水中推進装置。