JP2003135865A - Buoyancy adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は浮力調整装置に係
り、特に、浮力を調整して下降及び浮上を可能とする浮
力調整装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a buoyancy adjusting device, and more particularly, to a buoyancy adjusting device that adjusts buoyancy to enable descending and ascending.
【0002】[0002]
【従来の技術】潜水艇を模し、リモートコントロールに
より潜水航行、浮上を可能とした潜水玩具が存在する。
このような潜水玩具では、簡単な構造で潜水、浮上を容
易に行えることが望まれている。2. Description of the Related Art There is a diving toy that imitates a submersible and is capable of diving navigation and floating by remote control.
In such a diving toy, it is desired that diving and floating can be easily performed with a simple structure.
【0003】まず、本当の潜水艇の潜水、浮上の方法に
ついて説明する。First, a method of diving and ascending a real submersible will be described.
【0004】図6は潜水艇の構成図を示す。FIG. 6 shows the construction of a submersible.
【0005】図6に示すように本当の潜水艇30は、本
体31に推進のための推進装置32及び旋回のための方
向舵33、本体31の内部に潜水、浮上のための圧縮空
気タンク34、注排水タンク35が設けられていた。潜
水、浮上は、バルブ36、37の開閉により行われる。As shown in FIG. 6, a real submersible boat 30 has a main body 31, a propulsion device 32 for propulsion, a rudder 33 for turning, a compressed air tank 34 for diving and floating inside the main body 31, A drainage tank 35 was provided. Diving and floating are performed by opening and closing valves 36 and 37.
【0006】例えば、潜水時には、バルブ36を閉じ、
バルブ37を開放することにより排気口39から排水タ
ンク35内の空気が排出され、排水タンク35に注排水
口38から水が注入される。注排水タンク35に水が注
入されることにより本体31の排水量が減少するので、
浮力が低減し、下降する。For example, when diving, the valve 36 is closed,
By opening the valve 37, the air in the drainage tank 35 is discharged from the exhaust port 39, and water is injected into the drainage tank 35 from the pouring / draining port 38. Since the amount of drainage of the main body 31 is reduced by injecting water into the pouring drainage tank 35,
Buoyancy is reduced and it descends.
【0007】また、浮上時には、バルブ37を閉じ、バ
ルブ36を開放することにより圧縮空気タンク34から
注排水タンク35に圧縮空気が供給され、注排水タンク
35に注入された水が注排水口38から排出される。注
排水タンク35から水が排出されることにより本体31
の排水量が増加するので、浮力が増加し、浮上する。Further, when floating, the valve 37 is closed and the valve 36 is opened to supply compressed air from the compressed air tank 34 to the pouring / draining tank 35, and the water injected into the pouring / draining tank 35 is poured / drained into the pouring / draining port 38. Emitted from. When the water is discharged from the pouring drain tank 35, the main body 31
As the amount of drainage increases, the buoyancy increases and the surface floats.
【0008】しかし、図6に示すような現実の潜水艇3
0の構造は、圧縮空気タンク34や注排水タンク35が
必要となるとともに、圧縮空気の保管、バルブなどが必
要であり、構造複雑であるため、潜水玩具などに適用す
ることはできない。However, a real submersible 3 as shown in FIG.
The structure of 0 requires a compressed air tank 34 and a pouring / draining tank 35, and also requires storage of compressed air, a valve, and the like, which makes the structure complicated, and therefore cannot be applied to a diving toy or the like.
【0009】そこで、潜水玩具では、以下に説明するよ
うな方法により潜水、浮上を制御していた。Therefore, in the diving toy, diving and levitation were controlled by the method described below.
【0010】図7〜図9は従来の潜水玩具の構成図を示
す。7 to 9 show the construction of a conventional diving toy.
【0011】図7に示す潜水玩具1は、玩具本体を水中
でバランスするように浮力「0」となるように重量など
が設定されている。本体2には、推進装置3、潜舵4、
方向舵5を備え、リモートコントロールにより推進装置
3、潜舵4、方向舵5を制御することにより浮上、潜水
の制御を可能としている。In the submersible toy 1 shown in FIG. 7, the weight and the like are set so that buoyancy is "0" so that the toy body is balanced in water. The main body 2 includes a propulsion device 3, a submarine rudder 4,
The rudder 5 is provided, and by controlling the propulsion device 3, the submarine 4, and the rudder 5 by remote control, the levitation and the diving can be controlled.
【0012】潜水玩具1は、図7(A)に示すように推
進装置3により矢印D方向に推進しつつ、潜舵4を矢印
E1方向に回動させる。これにより、潜舵4の上面に水
圧がかかる。潜舵4の上面に水圧がかかることにより、
本体2を矢印F方向に下降させることができる。また、
潜水玩具1は、図7(B)に示すように推進装置3によ
り矢印D方向に推進しつつ、潜舵4を矢印E2向に回動
させる。これにより、潜舵4の下面に水圧がかかる。潜
舵4の下面に水圧がかかることにより、本体2が矢印G
方向に下降する。As shown in FIG. 7 (A), the submersible toy 1 propels the propulsion device 3 in the direction of arrow D, while rotating the sub-rudder 4 in the direction of arrow E1. As a result, water pressure is applied to the upper surface of the submarine 4. By applying water pressure on the upper surface of the submarine 4,
The main body 2 can be lowered in the arrow F direction. Also,
As shown in FIG. 7 (B), the submersible toy 1 propels the propulsion device 3 in the direction of arrow D while rotating the sub-rudder 4 in the direction of arrow E2. As a result, water pressure is applied to the lower surface of the submarine 4. When water pressure is applied to the lower surface of the submarine 4, the main body 2 moves to the arrow G
Descend in the direction.
【0013】また、図9に示す潜水玩具10は、本体1
1の両側面に本体11に対して回動可能とされた推進装
置12、13を有する構成とされている。推進装置12
を推進装置13に比べて速く回転させることにより本体
11を矢印H1方向に旋回させることができる。また、
推進装置13を推進装置12に比べて速く回転させるこ
とにより本体11を矢印H2方向に旋回させることがで
きる。The diving toy 10 shown in FIG.
It is configured to have propulsion devices 12 and 13 which are rotatable with respect to the main body 11 on both side surfaces of the device 1. Propulsion device 12
The main body 11 can be turned in the arrow H1 direction by rotating the main body 11 faster than the propulsion device 13. Also,
By rotating the propulsion device 13 faster than the propulsion device 12, the main body 11 can be turned in the arrow H2 direction.
【0014】また、推進装置12、13を矢印I1方向
に回動させることにより下方への推進力が働く。このた
め、本体11を潜水させることができる。また、推進装
置12、13を矢印I2方向に回動させることにより上
方に推進力が働く。このため、本体11を浮上させるこ
とができる。Further, by rotating the propulsion devices 12 and 13 in the direction of arrow I1, a downward propulsion force is exerted. Therefore, the main body 11 can be dived. Further, the propulsive force acts upward by rotating the propulsion devices 12 and 13 in the direction of the arrow I2. Therefore, the main body 11 can be levitated.
【0015】さらに、図8に示す潜水玩具20は、本体
21に推進装置22、方向舵23、昇降装置24を含む
構成とされている。推進装置22により矢印D方向に移
動可能とされている。また、方向舵23を回動させるこ
とにより旋回が可能とされている。また、本体21の底
面に設けられた昇降装置24を駆動することにより本体
21を矢印J方向への移動可能としている。昇降装置2
4により浮上、下降が可能とされている。Further, the diving toy 20 shown in FIG. 8 has a main body 21 including a propulsion device 22, a rudder 23, and an elevating device 24. It can be moved in the direction of arrow D by the propulsion device 22. In addition, turning is possible by turning the rudder 23. Further, the main body 21 can be moved in the arrow J direction by driving the lifting device 24 provided on the bottom surface of the main body 21. Lifting device 2
It is possible to ascend and descend by No. 4.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の潜水
玩具では、図7、図9に示す潜水玩具では、潜舵あるい
は推進装置に方向により浮上及び潜水を行うため、推進
した状態でしか、浮上、潜水を行うことはできない等の
問題点があった。In the conventional diving toys shown in FIGS. 7 and 9, however, the diving toys shown in FIGS. 7 and 9 levitate and dive in the direction of the rudder or the propulsion device. However, there were problems such as not being able to dive.
【0017】また、図8に示す潜水玩具では浮上、潜水
時には浮上・潜水専用のスクリューを常時回転させ続け
る必要があるため、電池などの消耗が激しい等の問題点
があった。In addition, the diving toy shown in FIG. 8 has a problem that the screw for exclusive use for levitation and diving needs to be continuously rotated at the time of ascending and diving, so that the battery and the like are greatly consumed.
【0018】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、浮上、下降を簡単な構成で、省電力で行える浮力調
整装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a buoyancy adjusting device capable of lifting and lowering with a simple structure and saving power.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、浮
力を調整して下降及び浮上可能とする浮力調整装置(1
01)において、内部空間の形状を変形させ、該内部空
間の容積を制御する容積制御機構(118;200;3
00)と、前記下降及び浮上時に前記容積制御機構(1
18)を制御する制御部(112、115)とを有する
ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a buoyancy adjusting device (1) which adjusts buoyancy so that the buoyancy can be lowered and levitated.
01), the volume control mechanism (118; 200; 3) that deforms the shape of the internal space and controls the volume of the internal space.
00) and the volume control mechanism (1
18) for controlling the control unit (112, 115).
【0020】請求項2は、前記容積制御機構(118;
200)を前記内部空間と外部との間に設けられ、前記
内部空間を変形可能に隔離する隔離部材(134;20
5)と内部空間と外部との間で、前記隔離部材(13
4;205)を前記内部空間の容積が変化するように変
形させる駆動部(131、132、133;201、2
02、203、204)とから構成してなる。A second aspect of the present invention is the volume control mechanism (118;
200) is provided between the inner space and the outside, and a separating member (134; 20) that deformably separates the inner space.
5) between the inner space and the outside, the isolation member (13
4; 205) for deforming the internal space so that the volume of the internal space is changed (131, 132, 133; 201, 2).
02, 203, 204).
【0021】請求項3は、前記隔離部材(134)を、
弾性シートから構成してなる。A third aspect of the present invention is that the isolation member (134) is
It is composed of an elastic sheet.
【0022】請求項4は、前記隔離部材(205)が折
曲することにより伸縮可能とされたことを特徴とする。A fourth aspect of the present invention is characterized in that the separating member (205) can be expanded and contracted by being bent.
【0023】請求項5は、前記容積制御機構(300)
を、内部空間と外部との間に設けられ、駆動電圧に応じ
て変形して前記内部空間を変形させる圧電素子(30
1)から構成してなる。The volume control mechanism (300) according to claim 5
Is provided between the internal space and the outside, and is deformed according to a drive voltage to deform the internal space.
It is composed of 1).
【0024】本発明によれば、内部空間の容積を容積制
御機構(118;200;300)により制御すること
により、浮力を制御し、浮上及び下降を行うため、潜舵
や圧縮空気を用いることなく、浮上、潜水を制御でき
る。よって、簡単な構成で、かつ、推進させることな
く、その場で浮上、下降を行える。また、潜舵が不要と
なることから意匠の自由度が向上する。According to the present invention, by using the volume control mechanism (118; 200; 300) to control the volume of the internal space, the buoyancy is controlled, and ascending and descending are performed. Therefore, the use of a latent rudder or compressed air is used. Without it, you can control levitation and diving. Therefore, with a simple structure, it is possible to ascend and descend on the spot without propulsion. Further, since the rudder steering is unnecessary, the degree of freedom in design is improved.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】図1は本発明の潜水システムの一
実施例の外観図、図2は本発明の潜水システムの一実施
例のブロック構成図を示す。1 is an external view of an embodiment of a diving system of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a diving system of the present invention.
【0026】本実施例の潜水システム100は、潜水装
置101、及びリモートコントローラ102を含む構成
とされている。The diving system 100 of the present embodiment is constructed to include a diving device 101 and a remote controller 102.
【0027】潜水装置101は、IRセンサ111、制
御部112、ドライバ113〜115、推進モータ11
6、方向舵モータ117、排水機構118、スクリュー
119、方向舵120、電池121、電源回路122を
含む構成とされている。IRセンサ111は、リモート
コントローラ102から操作ボタン124の操作に応じ
て出射された赤外線を受光し、検出信号を生成する。I
Rセンサ111で生成された検出信号は、制御部112
に供給される。制御部112は、IRセンサ111から
の検出信号を解析し、検出信号が推進速度に関するもの
である場合には検出信号に応じた推進速度制御信号をド
ライバ113に供給する。ドライバ113は、制御部1
12からの推進速度制御信号に応じた駆動信号を生成
し、推進モータ116に供給する。The submersible device 101 includes an IR sensor 111, a control unit 112, drivers 113 to 115, and a propulsion motor 11.
6, a rudder motor 117, a drainage mechanism 118, a screw 119, a rudder 120, a battery 121, and a power supply circuit 122. The IR sensor 111 receives infrared rays emitted from the remote controller 102 according to the operation of the operation button 124, and generates a detection signal. I
The detection signal generated by the R sensor 111 is the control unit 112.
Is supplied to. The control unit 112 analyzes the detection signal from the IR sensor 111, and when the detection signal relates to the propulsion speed, supplies the propulsion speed control signal corresponding to the detection signal to the driver 113. The driver 113 has a control unit 1
A drive signal corresponding to the propulsion speed control signal from 12 is generated and supplied to the propulsion motor 116.
【0028】推進モータ116は、ドライバ113から
の駆動信号により回転駆動し、スクリュー119を回転
させる。例えば、リモートコントローラ102から増速
の指示があると、推進モータ116の回転を増加し、ス
クリュー119の回転を増加させる。スクリュー119
の回転が増加すると、推進速度が増加する。また、リモ
ートコントローラ102から減速の指示があると、推進
モータ116の回転が減少し、スクリュー119の回転
が減少する。スクリュー119の回転が減少することに
より推進速度が減少する。以上により潜水装置101の
推進速度が制御される。The propulsion motor 116 is rotationally driven by the drive signal from the driver 113 to rotate the screw 119. For example, when the remote controller 102 gives an instruction to increase the speed, the rotation of the propulsion motor 116 is increased and the rotation of the screw 119 is increased. Screw 119
As the number of rotations increases, the propulsion speed increases. Further, when the deceleration instruction is issued from the remote controller 102, the rotation of the propulsion motor 116 is reduced and the rotation of the screw 119 is reduced. The reduced rotation of the screw 119 reduces the propulsion speed. As described above, the propulsion speed of the diving apparatus 101 is controlled.
【0029】また、制御部112は、検出信号が方向に
関するものである場合には検出信号に応じた方向制御信
号をドライバ114に供給する。ドライバ114は、制
御部112からの方向制御信号に応じた駆動信号を生成
し、方向舵モータ117に供給する。Further, when the detection signal is related to the direction, the control unit 112 supplies the direction control signal corresponding to the detection signal to the driver 114. The driver 114 generates a drive signal according to the direction control signal from the control unit 112 and supplies it to the rudder motor 117.
【0030】方向舵モータ117は、ドライバ114か
らの駆動信号に基づいて回動し、方向舵120を矢印A
方向に回動させる。リモートコントローラ102から矢
印A1方向に旋回させる指示があると、方向舵モータ1
17が回動し、方向舵120が矢印A2方向に回動され
る。また、リモートコントローラ102から矢印A2方
向に旋回させる指示があると、方向舵モータ117が回
動し、方向舵120が矢印A1方向に回動される。以上
により 潜水装置101の旋回方向が制御可能となる。The rudder motor 117 rotates on the basis of a drive signal from the driver 114 to move the rudder 120 to an arrow A.
Rotate in the direction. When there is an instruction from the remote controller 102 to turn in the direction of arrow A1, the rudder motor 1
17 is rotated, and the rudder 120 is rotated in the arrow A2 direction. Further, when there is an instruction from the remote controller 102 to turn in the direction of arrow A2, the rudder motor 117 turns, and the rudder 120 turns in the direction of arrow A1. As described above, the turning direction of the submersible device 101 can be controlled.
【0031】さらに、制御部112は、検出信号が浮上
・潜水に関するものである場合には検出信号に応じた潜
水制御信号をドライバ115に供給する。ドライバ11
5は、制御部112からの潜水制御信号に応じた駆動信
号を生成し、排水機構118に供給する。Further, when the detection signal is related to levitation / diving, the control section 112 supplies a dive control signal corresponding to the detection signal to the driver 115. Driver 11
5 generates a drive signal corresponding to the diving control signal from the control unit 112 and supplies it to the drainage mechanism 118.
【0032】図3は排水機構118の構成図を示す。FIG. 3 is a block diagram of the drainage mechanism 118.
【0033】排水機構118は、モータ131、減速ギ
ア機構132、排水駆動部133、排水シート134を
含む構成とされている。モータ131には、ドライバ1
15から潜水駆動信号又は浮上駆動信号が供給される。
モータ131は、回転軸135が減速ギア機構132に
結合されている。減速ギア機構132は、ギア136〜
139、回転軸140、141を含む構成とされてい
る。The drainage mechanism 118 is configured to include a motor 131, a reduction gear mechanism 132, a drainage drive section 133, and a drainage sheet 134. The motor 1 has a driver 1
A diving drive signal or a levitating drive signal is supplied from 15.
The rotation shaft 135 of the motor 131 is coupled to the reduction gear mechanism 132. The reduction gear mechanism 132 includes the gears 136 to
139 and rotating shafts 140 and 141.
【0034】モータ131の回転軸135には、ギア1
36が圧入され、固定されている。ギア137に噛合す
る。ギア137は、回転軸135に平行に配置され、回
転自在に保持された回転軸140に圧入され、固定され
ている。回転軸140には、ギア137の他にギア13
8が圧入され、固定されている。ギア138は、ギア1
37の回転に伴って回転する。The gear 1 is attached to the rotary shaft 135 of the motor 131.
36 is press-fitted and fixed. It meshes with the gear 137. The gear 137 is arranged in parallel with the rotary shaft 135, and is press-fitted and fixed to the rotary shaft 140 rotatably held. In addition to the gear 137, the rotation shaft 140 has a gear 13
8 is press-fitted and fixed. The gear 138 is the gear 1
It rotates with the rotation of 37.
【0035】ギア138は、ギア139に噛合してい
る。ギア139は、回転軸135、140に平行に配置
され、回転自在に保持された回転軸141に圧入され、
固定されている。モータ131の回転軸135の回転
は、ギア136〜139により減速され、回転軸141
に伝達される。The gear 138 meshes with the gear 139. The gear 139 is arranged in parallel with the rotating shafts 135 and 140, and is press-fitted into the rotating shaft 141 that is rotatably held,
It is fixed. The rotation of the rotation shaft 135 of the motor 131 is reduced by the gears 136 to 139, and the rotation shaft 141
Be transmitted to.
【0036】回転軸141には、排水駆動部133が係
合する。排水駆動部133は、雌ねじ142、雄ねじ1
43を含む構成とされている。雌ねじ142は、回転軸
141に圧入され、固定されている。雌ねじ143に
は、回転軸141の延長方向、すなわち、矢印B方向に
ねじ孔144が形成されている。ねじ孔144には、雄
ねじ143が螺合する。雄ねじ143は、一端が排水シ
ート134の略中央部に固定され、他端が雌ねじ142
のねじ孔144に螺合されている。雄ねじ143は、一
端が排水シート134に固定されているので、固定雌ね
じ143の回転によって回転しない。A drain driving unit 133 is engaged with the rotating shaft 141. The drainage drive unit 133 includes a female screw 142 and a male screw 1.
It is configured to include 43. The female screw 142 is press-fitted and fixed to the rotary shaft 141. The female screw 143 is formed with a screw hole 144 in the extending direction of the rotating shaft 141, that is, in the arrow B direction. A male screw 143 is screwed into the screw hole 144. One end of the male screw 143 is fixed to a substantially central portion of the drainage sheet 134, and the other end thereof is a female screw 142.
The screw holes 144 are screwed together. Since the male screw 143 has one end fixed to the drainage sheet 134, it does not rotate due to the rotation of the fixed female screw 143.
【0037】よって、回転軸141の回転により雌ねじ
143が回転すると、雄ねじ143が矢印B方向に移動
する。排水シート134は、ゴムシートなどの弾性シー
トから構成されており、船体145の側壁に形成された
孔部146の周囲に孔部146を塞ぐようにして固定さ
れている。Therefore, when the female screw 143 is rotated by the rotation of the rotary shaft 141, the male screw 143 moves in the direction of arrow B. The drainage sheet 134 is made of an elastic sheet such as a rubber sheet, and is fixed around the hole 146 formed on the side wall of the hull 145 so as to close the hole 146.
【0038】雄ねじ143が矢印B方向に移動すること
により、排水シート134が弾性変形して、矢印B方向
に変形する。When the male screw 143 moves in the arrow B direction, the drainage sheet 134 is elastically deformed and deformed in the arrow B direction.
【0039】リモートコントローラ102から潜水させ
る指示があると、排水シート134が矢印B1方向、す
なわち、船体145の内部に変形する。排水シート13
4が矢印B1方向に変形すると、船体145の内部の容
積が減少し、排水量が減少するので、潜水装置101は
潜水する。矢印C1方向を浮上方向、矢印C2方向を潜
水方向とすると、矢印C2方向に移動する。When there is an instruction to dive from the remote controller 102, the drainage sheet 134 deforms in the direction of arrow B1, that is, inside the hull 145. Drainage sheet 13
When 4 is deformed in the direction of arrow B1, the internal volume of the hull 145 is reduced and the amount of drainage is reduced, so that the diving apparatus 101 dives. Assuming that the arrow C1 direction is the floating direction and the arrow C2 direction is the diving direction, it moves in the arrow C2 direction.
【0040】また、リモートコントローラ102から浮
上させる指示があると、モータ131の回転により排水
シート134が矢印B2方向、すなわち、船体145の
外側に変形する。排水シート134が船体145の外側
に変形すると、船体145が外側に膨らみ、排水量が増
加するので、潜水装置101は矢印C1方向に浮上す
る。When there is an instruction to levitate from the remote controller 102, the rotation of the motor 131 deforms the drainage sheet 134 in the direction of arrow B2, that is, outside the hull 145. When the drainage sheet 134 is deformed to the outside of the hull 145, the hull 145 bulges outward and the amount of drainage increases, so that the submersible device 101 floats in the direction of arrow C1.
【0041】なお、排水シート134は、図3に一点鎖
線で示すように水圧によって、船体145の内側に変形
したり、図3に二点鎖線で示すように船体145の内圧
により外側に変形してしまうことがなく、かつ、モータ
131及び減速ギア機構132、排水駆動部133によ
り駆動できる強度及び弾性とされている。The drainage sheet 134 is deformed to the inside of the hull 145 by the water pressure as shown by the one-dot chain line in FIG. 3, and is deformed to the outside by the internal pressure of the hull 145 as shown by the two-dot chain line in FIG. It has such strength and elasticity that it can be driven by the motor 131, the reduction gear mechanism 132, and the drainage drive unit 133 without being damaged.
【0042】以上のように船体145の排水量が変化す
ることにより船体145を潜水又は浮上させることが可
能となる。By changing the drainage amount of the hull 145 as described above, the hull 145 can be submerged or levitated.
【0043】本実施例によれば、潜舵、圧縮空気を用い
ることなく、浮上、潜水を制御できるため、潜舵や圧縮
空気タンク、バルブなどが不要となる。このため、浮上
時に潜舵が水中に位置するように配置する必要がないの
で、船体の意匠の自由度を大きくできる。また、推進モ
ータ116を駆動させることなく、浮上、潜水を制御で
きる。すなわち、浮上、潜水だけを行うことが可能とな
る。According to this embodiment, since the floating and diving can be controlled without using the rudder and the compressed air, the rudder, the compressed air tank, the valve, etc. are unnecessary. Therefore, it is not necessary to arrange the sub-rudder so as to be located in the water when ascending, so that the degree of freedom in designing the hull can be increased. Further, the levitation and diving can be controlled without driving the propulsion motor 116. That is, it is possible to only float and dive.
【0044】さらに、圧縮空気などのタンクが不要であ
るので、簡単な構成で実現できる。Further, since a tank for compressed air or the like is unnecessary, it can be realized with a simple structure.
【0045】なお、本実施例では、ゴム製の排水シート
などにより排水を行うようにしたが、蛇腹を圧縮、伸長
させることにより排水量を制御するようにしてもよい。In this embodiment, the drainage sheet is made of rubber to drain water, but the bellows may be compressed or extended to control the drainage amount.
【0046】図4は排水機構の変形例の構成図を示す。
図4(A)は潜水時の状態、図48B)は浮上時の状態
を示す図である。FIG. 4 is a block diagram of a modification of the drainage mechanism.
FIG. 4 (A) is a diagram showing a state of diving, and FIG. 48 (B) is a diagram showing a state of floating.
【0047】本実施例の排水機構200は、モータ20
1、ウォームギア202、ピニオンギア203、ラック
ギア204、ジャバラ袋205を含む構成とされてい
る。モータ201は、ドライバ115からの潜水駆動信
号又は浮上駆動信号によって回転軸206が回転する。The drainage mechanism 200 of this embodiment is provided with the motor 20.
1, a worm gear 202, a pinion gear 203, a rack gear 204, and a bellows bag 205. The rotation shaft 206 of the motor 201 is rotated by a dive driving signal or a levitation driving signal from the driver 115.
【0048】モータ201の回転軸206には、ウォー
ムギア202が圧入、固定されている。ウォームギア2
02は、ピニオンギア203に噛合している。ピニオン
ギア203は、モータ201の回転軸206に直交する
方向に配置された回転軸207に回転自在に保持されて
いる。ピニオンギア203は、ラックギア204に噛合
している。ラックギア204は、矢印B方向に移動可能
にガイドされている。The worm gear 202 is press-fitted and fixed to the rotary shaft 206 of the motor 201. Worm gear 2
Reference numeral 02 meshes with the pinion gear 203. The pinion gear 203 is rotatably held by a rotary shaft 207 arranged in a direction orthogonal to the rotary shaft 206 of the motor 201. The pinion gear 203 meshes with the rack gear 204. The rack gear 204 is guided so as to be movable in the arrow B direction.
【0049】モータ201が潜水駆動信号により回転さ
れると、ピニオンギア203は矢印θ1方向に回転す
る。ピニオンギア203が矢印θ1方向に回転される
と、ラックギア204が矢印B1方向に移動される。ラ
ックギア204の一端にはジャバラ袋205が固定され
ている。ジャバラ袋205は、ゴム、樹脂などから構成
され、ジャバラ部208及び取付部209を含む構成と
されている。ジャバラ部208は有底のジャバラから構
成されており、伸縮可能とされている。取付部209
は、ジャバラ部208の開口部に一体に形成されてい
る。取付部209は、少なく外周の形状が孔部146に
係合する形状されおり、孔部146との間に隙間ができ
ないように構成されている。When the motor 201 is rotated by the diving drive signal, the pinion gear 203 rotates in the direction of arrow θ1. When the pinion gear 203 is rotated in the arrow θ1 direction, the rack gear 204 is moved in the arrow B1 direction. A bellows bag 205 is fixed to one end of the rack gear 204. The bellows bag 205 is made of rubber, resin, or the like, and includes a bellows portion 208 and a mounting portion 209. The bellows portion 208 is formed of a bottomed bellows and is capable of expanding and contracting. Mounting part 209
Are formed integrally with the opening of the bellows portion 208. The mounting portion 209 has a shape such that at least the outer peripheral shape thereof engages with the hole portion 146, and no gap is formed between the mounting portion 209 and the hole portion 146.
【0050】ラックギア204が矢印B1方向に移動す
ることによりジャバラ部208の底面が矢印B1方向に
移動され、図4(A)に示すようにジャバラ部208が
伸長される。ジャバラ部208が伸長されると、ジャバ
ラ部208の内部の容積が増加し、船体145の外部か
ら水が侵入する。これによって、船体145の排水量が
低下する。船体145の排水量が低減することにより船
体145の浮力が低下し、船体145が沈降する。When the rack gear 204 moves in the arrow B1 direction, the bottom surface of the bellows portion 208 moves in the arrow B1 direction, and the bellows portion 208 extends as shown in FIG. 4 (A). When the bellows portion 208 is extended, the volume inside the bellows portion 208 increases, and water enters from the outside of the hull 145. This reduces the amount of drainage of the hull 145. As the amount of drainage of the hull 145 decreases, the buoyancy of the hull 145 decreases, and the hull 145 sinks.
【0051】また、モータ201が浮上駆動信号により
回転されると、ピニオンギア203は矢印θ2方向に回
転する。ピニオンギア203が矢印θ2方向に回転され
ると、ラックギア204が矢印B2方向に移動される。
ラックギア204が矢印B2方向に移動されると、ジャ
バラ部208の底面が矢印B2方向に移動され、図4
(B)に示すようにジャバラ部208が圧縮される。ジ
ャバラ部208が圧縮されると、ジャバラ部208の内
部の容積が低減し、船体145の内部から水が排出され
る。これによって、船体145の排水量が増加する。船
体145の排水量が増加することにより船体145の浮
力が増加し、船体145が浮上する。When the motor 201 is rotated by the levitation drive signal, the pinion gear 203 rotates in the direction of arrow θ2. When the pinion gear 203 is rotated in the arrow θ2 direction, the rack gear 204 is moved in the arrow B2 direction.
When the rack gear 204 is moved in the direction of arrow B2, the bottom surface of the bellows portion 208 is moved in the direction of arrow B2, as shown in FIG.
The bellows portion 208 is compressed as shown in FIG. When the bellows portion 208 is compressed, the volume inside the bellows portion 208 is reduced, and water is discharged from the inside of the hull 145. This increases the amount of drainage of the hull 145. As the amount of drainage of the hull 145 increases, the buoyancy of the hull 145 increases and the hull 145 floats.
【0052】本変形例によれば、船体145の孔部14
6を小さくすることができ、排水量も大きくすることが
できる。According to this modification, the hole 14 of the hull 145 is
6 can be reduced and the amount of drainage can be increased.
【0053】なお、上記排水機構118、200は、モ
ータ131、201を駆動する構成としたが、排水機構
の駆動源はモータに限定されるものではなく、圧電素子
などを用いるようにしてもよい。Although the drainage mechanisms 118 and 200 drive the motors 131 and 201, the drive source of the drainage mechanism is not limited to the motor, and a piezoelectric element or the like may be used. .
【0054】図5は排水機構の他の変形例の構成図を示
す。FIG. 5 is a block diagram of another modification of the drainage mechanism.
【0055】本変形例の排水機構300は、圧電素子3
01から構成される。圧電素子301は、排水板302
と電極303から構成される。排水板302は、圧電材
料から構成され、船体145の側壁に形成された孔部1
46に固定されている。電極303は、排水板302の
船体145内側に固定されている。浮上時には、ドライ
バ115から排水板302と電極303とに電圧が印加
される。The drainage mechanism 300 of this modification is the piezoelectric element 3
It consists of 01. The piezoelectric element 301 is a drain plate 302.
And electrode 303. The drainage plate 302 is made of a piezoelectric material, and has a hole 1 formed in the side wall of the hull 145.
It is fixed at 46. The electrode 303 is fixed inside the hull 145 of the drain plate 302. At the time of floating, a voltage is applied from the driver 115 to the drain plate 302 and the electrode 303.
【0056】圧電素子301は、電圧が印加されること
により変形し、図5に破線で示すように排水板302を
矢印B2方向に変位させる。The piezoelectric element 301 deforms when a voltage is applied, and displaces the drainage plate 302 in the direction of arrow B2 as shown by the broken line in FIG.
【0057】排水板302が矢印B2方向に変位される
ことにより船体145の容積が増加し、排水量が増加す
る。船体145の排水量が増加することにより船体14
5に浮力が発生し、浮上する。The displacement of the drainage plate 302 in the direction of arrow B2 increases the volume of the hull 145 and increases the amount of drainage. Due to the increase in the drainage of the hull 145, the hull 14
The buoyancy is generated in 5, and it floats.
【0058】また、潜水時には、ドライバ115は、逆
電圧を印加する。逆の電圧が印加されることにより排水
板302が図5に一点鎖線で示すように矢印B1方向に
変位させる。Also, at the time of diving, the driver 115 applies a reverse voltage. By applying the reverse voltage, the drainage plate 302 is displaced in the direction of arrow B1 as shown by the alternate long and short dash line in FIG.
【0059】排水板302が矢印B1方向に変位される
ことにより船体145の容積が減少し、排水量が低下す
る。船体145の排水量が低下することにより船体14
5が潜水する。The displacement of the drainage plate 302 in the direction of arrow B1 reduces the volume of the hull 145 and reduces the amount of drainage. Due to the decrease of the drainage of the hull 145, the hull 14
5 dives.
【0060】なお、圧電素子301を用いた場合には、
その変位は小さいので、排水量の変位小さい。このた
め、例えば、排水機構118、200など組み合わせて
用いて、排水量の微調整などに用いるようにしてもよ
い。When the piezoelectric element 301 is used,
Since the displacement is small, the displacement of the drainage is small. Therefore, for example, the drainage mechanisms 118 and 200 may be used in combination and used for fine adjustment of the amount of drainage.
【0061】なお、本実施例では、浮沈装置として潜水
装置を例に説明したが、潜水装置に限定されるものでは
なく、気球、飛行船などの空気中で浮上・下降する装置
に適用することもできる。In the present embodiment, the diving device is described as an example of the floating / sinking device, but the present invention is not limited to the diving device, and may be applied to a device such as a balloon or an airship that floats and descends in the air. it can.
【0062】[0062]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、内部空間
の容積を容積制御機構により制御することにより、浮力
を制御し、浮上及び下降を行うため、潜舵や圧縮空気を
用いることなく、浮上、潜水を制御でき、よって、簡単
な構成で、かつ、推進させることなく、その場で浮上、
下降を行え、また、潜舵が不要となることから意匠の自
由度が向上させることができる等の特長を有する。As described above, according to the present invention, since the volume of the internal space is controlled by the volume control mechanism, the buoyancy is controlled and the levitation and descent are performed, so that the rudder and the compressed air are not used. It is possible to control levitation and diving, so it is possible to levitate on the spot with a simple structure and without propulsion.
It has the features of being able to descend and being able to improve the degree of freedom in design because it does not require a rudder.
【図1】本発明の一実施例の外観図である。FIG. 1 is an external view of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例のブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例の排水機構の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a drainage mechanism according to an embodiment of the present invention.
【図4】排水機構の変形例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a modified example of the drainage mechanism.
【図5】排水機構の他の変形例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of another modification of the drainage mechanism.
【図6】従来の潜水装置の潜水、浮上動作を説明するた
めの図である。FIG. 6 is a view for explaining diving and floating operations of a conventional diving apparatus.
【図7】従来の潜水装置の潜水、浮上動作を説明するた
めの図である。FIG. 7 is a diagram for explaining diving and levitation operations of a conventional diving apparatus.
【図8】従来の潜水装置の潜水、浮上動作を説明するた
めの図である。FIG. 8 is a diagram for explaining diving and levitation operations of a conventional diving apparatus.
【図9】従来の潜水装置の潜水、浮上動作を説明するた
めの図である。FIG. 9 is a view for explaining diving and floating operations of a conventional diving apparatus.
100 潜水システム 101 潜水装置 102 リモートコントローラ 111 IRセンサ 112 制御部 113〜115 ドライバ 116 推進モータ 117 方向舵モータ 118、200、300 排水機構 119 スクリュー 120 方向舵 121 電池 122 電源回路 123 操作部 131、201 モータ 132 減速ギア機構 133 排水駆動部 134 排水シート 145 船体 146 孔部 202 ウォームギア 203 ピニオンギア 204 ラックギア 205 ジャバラ袋 208 ジャバラ部 209 取付部 301 圧電素子 302 排水板 303 電極 100 dive system 101 diving equipment 102 remote controller 111 IR sensor 112 control unit 113-115 driver 116 propulsion motor 117 rudder motor 118, 200, 300 Drainage mechanism 119 screw 120 rudder 121 batteries 122 power supply circuit 123 Operation part 131, 201 motor 132 Reduction gear mechanism 133 Drainage drive 134 Drainage sheet 145 hull 146 hole 202 Worm Gear 203 pinion gear 204 rack gear 205 bellows bag 208 Bellows 209 mounting part 301 Piezoelectric element 302 Drain plate 303 electrode
Claims (5)
浮力調整装置において、 内部空間の形状を変形させ、該内部空間の容積を制御す
る容積制御機構と、 前記下降及び浮上時に前記容積制御機構を制御する制御
部とを有することを特徴とすることを浮力調整装置。1. A buoyancy adjusting device that adjusts buoyancy so that the buoyancy can be lowered and levitated, and a volume control mechanism that deforms the shape of the internal space and controls the volume of the internal space; and the volume control during the descent and levitation. A buoyancy adjusting device having a control unit for controlling the mechanism.
部との間に設けられ、前記内部空間を変形可能に隔離す
る隔離部材と内部空間と外部との間で、 前記隔離部材を前記内部空間の容積が変化するように変
形させる駆動部とを有することを特徴とする請求項1記
載の浮力調整装置。2. The volume control mechanism is provided between the internal space and the outside, and the isolation member is provided between the internal space and the outside, and the isolation member is provided between the internal space and the outside. The buoyancy adjusting device according to claim 1, further comprising a driving unit that deforms the space so that the volume of the space changes.
れたことを特徴とする請求項2記載の浮力調整装置。3. The buoyancy adjusting device according to claim 2, wherein the separating member is made of an elastic sheet.
縮可能とされたことを特徴とする請求項2記載の浮力調
整装置。4. The buoyancy adjusting device according to claim 2, wherein the isolation member is made expandable and contractable by bending.
の間に設けられ、駆動電圧に応じて変形して前記内部空
間を変形させる圧電素子から構成されたことを特徴とす
る請求項1記載の浮力調整装置。5. The volume control mechanism comprises a piezoelectric element that is provided between the internal space and the outside and that deforms in response to a drive voltage to deform the internal space. The buoyancy adjusting device described.
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