JP2005297742A - 水中スクータ - Google Patents

Abstract

【課題】水上あるいは水中で停止した後の航行再開を容易に行うことができると共に、少ない重量増で航続距離を増大させるようにした水中スクータを提供する。
【解決手段】水密容器（１４）にエンジン（Ｅ）とそれに接続された電動モータ（Ｍ）を収容すると共に、ドライブシャフト（２６）を介してエンジン（Ｅ）と電動モータ（Ｍ）の少なくともいずれかの出力をプロペラに伝達して水中スクータを推進させる。即ち、水中スクータを、プロペラの駆動源としてエンジン（Ｅ）と電動モータ（Ｍ）を備えるハイブリッドタイプとする。
【選択図】図５

Description

この発明は、水上または水中を航行する水中スクータに関する。

従来、操縦者（ダイバー）に操縦されて水上または水中を航行する水中スクータが提案されている。この種の水中スクータにあっては、一般に、内燃機関あるいは電動モータを駆動源としてプロペラを駆動することによって推進力を得る。そして、操縦者が把持すべきグリップを備え、かかるグリップを把持した操縦者を牽引することにより、その進行を補助するように構成している（例えば特許文献１および２参照）。
米国特許第５,３９４,８２０号明細書 特公平４−１７８３２号公報

一般に、水中スクータに搭載された内燃機関や電動モータの出力軸は、プロペラに直結されている。従って、水中スクータの航行を停止させるには、内燃機関や電動モータの運転を停止させる必要がある。

ところで、水中スクータに搭載される内燃機関の多くは、リコイルスタータによって始動される。内燃機関をリコイルスタータで始動させるためには、スタータロープを勢い良く引っ張る必要がある。このため、姿勢が不安定な水上や水中では内燃機関の始動（再始動）を行い難く、航行再開時の作業性が良くないという不具合があった。

一方、電動モータは、スイッチのオン、オフ操作で水上や水中でも容易に始動させることができる。しかしながら、水中スクータの駆動源として電動モータを用いる場合、十分な航続距離を得るにはバッテリ容量を大きくする必要があるため、燃料タンクの貯留量を増加させれば航続距離を増大できる内燃機関に比し、大幅な重量増が避けられないという不具合があった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決することにあり、水上あるいは水中で停止した後の航行再開を容易に行うことができると共に、少ない重量増で航続距離を増大させるようにした水中スクータを提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、操縦者に操縦されて水上または水中を航行する水中スクータにおいて、前記操縦者が騎乗すべきメインフレームと、前記メインフレームに配置される水密容器と、前記水密容器に収容される内燃機関と、前記水密容器に収容されて前記内燃機関の出力軸に接続される電動モータと、前記電動モータの出力軸に接続されると共に、前記内燃機関と前記電動モータの少なくともいずれかの出力によって回転させられて前記水中スクータを推進させるプロペラとを備えるように構成した。

また、請求項２にあっては、前記電動モータが、遠心クラッチを介して前記内燃機関の出力軸に接続されるように構成した。

また、請求項３にあっては、前記電動モータに電圧を供給するバッテリと、前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備えると共に、前記バッテリと前記制御装置が、前記水密容器の内部において、前記内燃機関と前記電動モータよりも重力方向において下方に配置されるように構成した。

請求項１に係る水中スクータにあっては、操縦者が騎乗すべきメインフレームと、メインフレームに配置される水密容器と、水密容器に収容される内燃機関と、水密容器に収容されて内燃機関の出力軸に接続される電動モータと、電動モータの出力軸に接続されると共に、内燃機関と電動モータの少なくともいずれかの出力によって回転させられて前記水中スクータを推進させるプロペラとを備えるように構成した、換言すれば、プロペラの駆動源として内燃機関と電動モータを備えるハイブリッドタイプとしたので、水中スクータの航行を水上あるいは水中で停止させた場合であっても、電動モータの出力によって容易に航行を再開することができる。また、内燃機関でもプロペラを駆動できることから、電動モータのみを駆動源とした場合に比して少ない重量増で（小さいバッテリ容量で）航続距離を増大させることができる。

また、請求項２にあっては、前記電動モータが、遠心クラッチを介して前記内燃機関の出力軸に接続されるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の運転を継続したまま水中スクータの航行を停止させることができる。従って、水上あるいは水中で水中スクータを停止させた後も、内燃機関の出力によって容易に航行を再開することができる。また、プロペラを電動モータのみで駆動する場合、電動モータから内燃機関を切り離すことができるため、電動モータの負荷を軽減することができる。

また、請求項３にあっては、前記電動モータに電圧を供給するバッテリと、前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備えると共に、前記バッテリと前記制御装置が、前記水密容器の内部において、前記内燃機関と前記電動モータよりも重力方向において下方に配置されるように構成した、換言すれば、バッテリなどの重量物を下方に配置するように構成したので、上記した効果に加え、水中スクータの安定性と操縦性を向上させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る水中スクータを実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この実施例に係る水中スクータの平面図である。また、図２は、図１に示す水中スクータの左側面図であり、図３は、図１に示す水中スクータの正面図である。

図１から図３において、符号１０は水中スクータを示す。先ず、水中スクータ１０の構成について概説すると、水中スクータ１０は、円筒状に形成されてその長手方向が水中スクータ１０の進行方向に対して平行となるように配置されたメインフレーム１２と、メインフレーム１２において進行方向前方に配置された卵型の水密（気密）容器１４と、水密容器１４の内部に収容された内燃機関（図１から図３で図示せず。以下「エンジン」という）と、水密容器１４の内部に収容されて前記エンジンと接続される電動モータ（図１から図３で図示せず）と、メインフレーム１２において進行方向後方に配置され、エンジンと電動モータの少なくともいずれかによって回転させられて水中スクータ１０を推進させるプロペラ１６と、メインフレーム１２の内部に挿通されてエンジンと電動モータの少なくともいずれかの出力をプロペラ１６に伝達するドライブシャフト（図１から図３で図示せず）と、水密容器１４の付近に配置されて水中スクータ１０の航行深度の調整を行う深度調整機構１８と、プロペラ１６の付近に配置されて水中スクータ１０の進行方向の調整を行う操舵機構２０と、メインフレーム１２において水密容器１４とプロペラ１６の間に配置された第１のエアタンク２２と第２のエアタンク２４を備える。

次いで、上記した各構成について詳説する。

図４は、図１のIV−IV線拡大断面図である。図示の如く、メインフレーム１２の内部は区画壁によって分割され、５つの通路が形成される。各通路は、メインフレーム１２の先端から後端まで連続する１つの空間として形成される。５つの通路のうち、中心に位置する円筒状の第１の通路１２ａには、前記したドライブシャフト（符号２６で示す）が挿通される。これに対し、第１の通路１２ａの外周を分割して形成された第２から第５の通路１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅは、後述の如く、空気や排出ガスの流路となる。

メインフレーム１２の両側面には、断面視において略Ｃの字状（あるいはその左右対称の断面形状）を呈する溝部２８Ｌ，２８Ｒが形成される。図２に示すように、溝部２８Ｌ（およびその裏面に位置する溝部２８Ｒ）は、メインフレーム１２の長手方向（進行方向）に所定の長さを有するように形成される。

図４の説明を続けると、左右の溝部２８Ｌ，２８Ｒには、それぞれ断面視において略Ｈの字状を呈するスライダ３０Ｌ，３０Ｒがスライド自在に嵌められる。即ち、スライダ３０Ｌ，３０Ｒは、溝部２８Ｌ，２８Ｒの上端と下端に形成された突起をレールとして、スライド自在に構成される。

スライダ３０Ｌ，３０Ｒには、それぞれベルト３２Ｌ，３２Ｒが設けられる。前記した第１のエアタンク２２と第２のエアタンク２４は、ベルト３２Ｌ，３２Ｒを介してそれぞれスライダ３０Ｌ，３０Ｒに装着される。これにより、第１のエアタンク２２と第２のエアタンク２４は、メインフレーム１２の長手方向（即ち、水中スクータ１０の進行方向）にスライド自在に装着される。

図１から図３の説明に戻ると、第１のエアタンク２２は、バルブ３６を介してレギュレータ３８に接続される。レギュレータ３８は、ホース４０を介してメインフレーム１２の内部（具体的には第２の通路１２ｂ）に接続される。一方、第２のエアタンク２４は、バルブ４２を介してレギュレータ４４に接続される。レギュレータ４４は、ホース４６を介してメインフレーム１２の内部（具体的には、第３の通路１２ｃ）に接続される。尚、第１および第２のエアタンク２２，２４の容積は、例えば１２リットル程度であり、その内部には空気が高圧（例えば２００気圧程度）に圧縮されて封入される。

第１のエアタンク２２に封入された空気は、レギュレータ３８で所定の圧力（例えば１０気圧程度）まで減圧された後、ホース４０を介してメインフレーム１２の第２の通路１２ｂに供給される。一方、第２のエアタンク２４に封入された空気は、レギュレータ４４で前記した所定の圧力（１０気圧程度）まで減圧された後、ホース４６を介してメインフレーム１２の第３の通路１２ｃに供給される。

図５は、図１のＶ−Ｖ線拡大断面図である。また、図６は、図２のVI−VI線拡大断面図である。

図５および図６に示すように、水密容器１４は、進行方向前方からバンパー１４ａ、燃料タンク１４ｂおよび駆動源収容部１４ｃの３つの部材から構成される。

駆動源収容部１４ｃには、エンジンＥが収容される。エンジンＥは、例えば排気量３０ｃｃ程度の単気筒火花点火式ガソリンエンジンである。また、駆動源収容部１４ｃには電動モータＭが収容される。電動モータＭは、具体的にはＤＣブラシレスモータである。

駆動源収容部１４ｃの上部には、上方へと突出するシュノーケル４８が設けられ、かかるシュノーケル４８を介して駆動源収容部１４ｃの内部と外部（大気）とが連通される。

駆動源収容部１４ｃの前方には、ボルト５０によって燃料タンク１４ｂが取り付けられ、燃料タンク１４ｂには、エンジンＥに供給されるべきガソリン燃料が貯留される。また、燃料タンク１４ｂの前面には給油口５２が穿設され、給油口５２は、キャップ５４によって封止される。

燃料タンク１４ｂの前方には、前記キャップ５４を被覆するようにバンパー１４ａが取り付けられる。バンパー１４ａは、水中スクータ１０が外部と衝突したときに変形して衝撃を緩和できるように、他の部材よりも硬度の小さい材料で形成される。また、バンパー１４ａは、燃料タンク１４ｂへのガソリン燃料の供給を容易に行うことができるように、工具を使用することなく着脱自在とされる。

また、駆動源収容部１４ｃの後方には、ボルト５６によって接続部材６０が取り付けられる。接続部材６０は、メインフレーム１２の直径と略同径の内径を有する円筒部６０ａを備える。

図７は、図５のVII−VII線拡大断面図である。図７に示すように、メインフレーム１２の先端付近には、ナット６２が収容される。図５から図７に示すように、接続部材６０の円筒部６０ａにメインフレーム１２の先端を挿入し、ちょうボルト６４をナット６２に螺合させることにより、メインフレーム１２の前方に接続部材６０を介して水密容器１４が取り付けられる。尚、ナット６２は、図７に示す如く周囲を区画壁で囲われ、その回転が抑止される。

図５および図６の説明に戻ると、メインフレーム１２の第２の通路１２ｂは、接続部材６０に形成された連通路６０ｂ（図６に示す）を介し、水密容器１４内に配置されたレギュレータ６８に接続される。また、第３の通路１２ｃは、接続部材６０の内部に形成された連通路（図示せず）と水密容器１４内に設けられた流路７０を介し、水密容器１４の外部へと連続するホース７２に接続される。ホース７２の先端には、レギュレータ７４が接続され、レギュレータ７４には、さらにマウスピース７６（いずれも図１および図２に示す）が接続される。

また、メインフレーム１２の第４の通路１２ｄは、接続部材６０に形成された連通路６０ｃを介してエンジンＥの排気管７８に接続される。尚、図示は省略するが、第５の通路１２ｅは、接続部材６０に形成された連通路を介して水密容器１４の内部と連通される。

エンジンＥは、図示しない吸気管を備える。吸気管の入口付近にはエアフィルタが設けられると共に、その下流にはスロットルボディ（いずれも図示せず）が配置される。スロットルボディにはスロットルバルブが収容されると共に、その上流側にはキャブレタ・アシー（いずれも図示せず）が設けられる。キャブレタ・アシーには燃料管８０（図５に示す）が接続される。燃料管８０は燃料タンク１４ｂの内部に連通されると共に、その先端には燃料ポンプ８２が接続される。

また、エンジンＥのクランクシャフトＥＳ（出力軸。図５に示す）は、その一端が遠心クラッチ８４を介して電動モータＭ、具体的には、そのロータＭＲ（出力軸）の一端に接続される。また、ロータＭＲの他端は、ドライブシャフト２６の前端に接続される。遠心クラッチ８４は、エンジンＥがアイドル回転数を上回ったときにエンジンＥの出力をロータＭＲに伝達する。尚、水中スクータ１０にはエンジンＥのスロットルバルブに接続されたスロットルレバー（後述）が設けられ、操縦者によってエンジン回転数が調整自在とされる。

また、電動モータＭは、制御装置Ｃを介してバッテリＶに電気的に接続され、電圧（例えば１２Ｖ）の供給を受けて７０Ｗ程度の出力を発生する。図示の如く、バッテリＶと制御装置Ｃは、水密容器１４の内部において、エンジンＥと電動モータＭよりも重力方向において下方に配置される。

一方、クランクシャフトＥＳの他端には、クランク角センサ８６が取り付けられる。クランク角センサ８６は、所定クランク角度ごとにパルス信号を出力し、その信号は制御装置Ｃに入力される。制御装置Ｃは、マイクロ・コンピュータや駆動回路からなり、クランク角センサ８６の出力パルスをカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）すると共に、検出したエンジン回転数ＮＥなどに基づき、電動モータＭのコイル（図示せず）に流れる電流の向き（磁極）や大きさを調節してその動作を制御する。尚、制御装置Ｃの動作については後述する。

クランクシャフトＥＳの他端には、さらにリコイルスタータ８８が取り付けられる。リコイルスタータ８８のスタータロープ９０は、シュノーケル４８の内部に挿通されると共に、その先端にはスタータグリップ９２が設けられる。スタータグリップ９２は、シュノーケル４８の上端に着脱自在に構成される。具体的には、スタータグリップ９２は、シュノーケル４８の上端にその開口部を水密に封止するように装着されると共に、前記上端から取り外し自在に構成される。即ち、エンジンＥを始動させる際はシュノーケル４８の上端からスタータグリップ９２を取り外し、スタータロープ９０を引き出す。エンジンＥを始動した後は、シュノーケル４８から水が浸入するのを防止すべく、シュノーケル４８の上端にスタータグリップ９２を取り付けてその開口部を封止する。

図８は、シュノーケル４８の上端付近の拡大図であり、図９は図８のIX−IX線断面図である。図８および図９に示す如く、シュノーケル４８の上端には、取り外したスタータグリップ９２（図９に破線で示す）を係止すべき切り欠き部４８ａが設けられる。

ここで、第１のエアタンク２２から所定の圧力に減圧されてメインフレーム１２の第２の通路１２ｂに供給された空気は、連通路６０ｂを介してレギュレータ６８に供給されると共に、レギュレータ６８で水密容器１４の内圧まで減圧された後、水密容器１４の内部（具体的には駆動源収容部１４ｃ）に供給される。

水密容器１４に供給された空気は、エアフィルタを介して吸気管に吸入される。キャブレタ・アシーは、吸入された空気にガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、エンジンＥの燃焼室（図示せず）に吸入されて燃焼させられる。混合気の燃焼によって生じた排出ガスは、排気管７８および連通路６０ｃを介してメインフレーム１２の第４の通路１２ｄに流入する。

一方、第２のエアタンク２４から所定の圧力に減圧されてメインフレーム１２の第３の通路１２ｃに供給された空気は、前記した連通路と流路７０、さらにはホース７２を介してレギュレータ７４に供給される。レギュレータ７４は、図示しないダイヤフラムなどを備え、マウスピース７６を咥えた操縦者（ダイバー）によって吸気動作が行われたとき、周囲の水圧まで減圧した空気を操縦者に供給する。

このように、水中スクータ１０にあっては、メインフレーム１２に第１のエアタンク２２を取り付け、第１のエアタンク２２に封入された空気をエンジンＥの燃焼用の空気として供給するようにした。また、メインフレーム１２に第２のエアタンク２４を取り付け、第２のエアタンク２４に封入された空気を操縦者の呼吸用の空気として供給するようにした。

図１０は、図１のＸ−Ｘ線拡大断面図である。

図１０に示す如く、第１の通路１２ａに挿通されたドライブシャフト２６の後端には、プロペラ１６が取り付けられる。即ち、水中スクータ１０は、メインフレーム１２の前方に配置されたエンジンＥと電動モータＭの少なくともいずれかの出力をメインフレーム１２の内部に挿通されたドライブシャフト２６を介してメインフレーム１２の後方に配置されたプロペラ１６に伝達し、よってプロペラ１６を駆動して水上または水中を航行する。

また、メインフレーム１２の第４の通路１２ｄの後端には、第１のワンウェイチェックバルブ９４が配置される。第１のワンウェイチェックバルブ９４は、排出ガスが第４の通路１２ｄに流入してその内圧が所定の圧力を上回ったときに開弁し、第４の通路１２ｄを外部（水中）に連通させる。即ち、エンジンＥから排出された排出ガスは、排気管７８、連通路６０ｃ、メインフレーム１２の第４の通路１２ｄおよび第１のワンウェイチェックバルブ９４を介して水中スクータ１０の後方（外部）へと排出される。

さらに、メインフレーム１２の第５の通路１２ｅの後端には、第２のワンウェイチェックバルブ９６が配置される。第２のワンウェイチェックバルブ９６は、第５の通路１２ｅの内圧（別言すれば、第５の通路１２ｅに連通された水密容器１４の内圧）が所定の圧力を上回ったときに開弁し、第５の通路１２ｅを外部（水中）に連通させる。即ち、エンジンＥの発熱などによって水密容器１４の内圧が上昇すると、水密容器１４内の空気が、接続部材６０に形成された連通路、メインフレーム１２の第５の通路１２ｅおよび第２のワンウェイチェックバルブ９６を介して水中スクータ１０の後方（外部）へと排出され、よって水密容器１４の内圧が調整（減圧）される。

上記の如く、メインフレーム１２に形成された第１の通路１２ａは、ドライブシャフト２６の挿通路となる。また、第２の通路１２ｂは、エンジンＥに供給されるべき燃焼用空気の流路となり、第３の通路１２ｃは、操縦者に供給されるべき呼吸用空気の流路となる。さらに、第４の通路１２ｄは、エンジンＥから排出された排出ガスの流路となり、第５の通路１２ｅは、水密容器１４内の空気を外部に排出してその内圧を調整するための連通路となる。

尚、図示は省略するが、第２の通路１２ｂと第３の通路１２ｃは、メインフレーム１２の後端において封止される。第２の通路１２ｂと第３の通路１２ｃをメインフレーム１２の後端で封止するのは、メインフレーム１２の前端から後端に空気を充満させ、メインフレーム１２全体に均等な浮力を与えるためである。第４の通路１２ｄと第５の通路１２ｅにおいて各ワンウェイチェックバルブをそれらの後端に配置したのも、同様な理由からである。

図１から図３の説明に戻ると、水密容器１４には、水中スクータ１０を潜行あるいは浮上させて航行深度を調整する深度調整機構１８が取り付けられる。深度調整機構１８は、バー１００と、円筒状の左右のグリップ１０２Ｌ，１０２Ｒと、上面視略台形のプレートからなる左右のエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒと、グリップ１０２Ｌ，１０２Ｒをエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒに接続する接続部材１０６Ｌ，１０６Ｒとからなる。

深度調整機構１８について具体的に説明すると、バー１００は水密容器１４に取り付けられ、その長手方向が水中スクータ１０の左右方向に対して平行となるように配置される。バー１００において進行方向に向かって左側の端部には、左グリップ１０２Ｌが取り付けられる。同様に、バー１００において進行方向に向かって右側の端部には、右グリップ１０２Ｒが取り付けられる。尚、左右のグリップ１０２Ｌ，１０２Ｒは、それぞれバー１００を中心として回転（具体的には自転）自在に取り付けられる。

左右のグリップ１０２Ｌ，１０２Ｒには、それぞれ接続部材１０６Ｌ，１０６Ｒを介してエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒが接続される。これにより、エレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒは、水密容器１４の両側に配置されると共に、水中スクータ１０の左右軸回りに揺動自在とされる。即ち、グリップ１０２Ｌ，１０２Ｒを回転させることにより、水密容器１４の両側に配置されたエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒの左右軸回りの傾きの大きさと方向を変更することができ、よってエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒに作用する揚力（水中スクータ１０を潜行あるいは浮上させる力）を調整することができる。

また、バー１００の適宜位置には、前記したスロットルレバー１０８と、電動モータ用アクセルレバー１１０と、エマージェンシスイッチ１１２（いずれも図１および図３に示す）とが取り付けられる。スロットルレバー１０８はエンジンＥのスロットルバルブに機械的に接続され、操縦者に操作されることによってスロットルバルブを開閉させる。また、電動モータ用アクセルレバー１１０は、前記した制御装置Ｃに電気的に接続されると共に、操縦者から入力された電動モータＭの始動および停止指示に応じた信号を出力する。エマージェンシスイッチ１１２は、制御装置Ｃに電気的に接続されると共に、そのオン、オフのトリガーとなるエマージェンシコード１１２ａの一端が取り付けられる。エマージェンシコード１１２ａの他端は、後述する如く、操縦者の腕に取り付けられる。

一方、メインフレーム１２の後端には、操舵機構２０が取り付けられる。操舵機構２０は、フットスタンド１１４と、フットスタンド１１４に接続されたラダー１１６と、それらをメインフレーム１２の後端に接続する接続部材１１８とからなる。

操舵機構２０について具体的に説明すると、接続部材１１８は、メインフレーム１２の直径と略同径の内径を有する円筒部１１８ａを備える。図１０に良く示すように、かかる円筒部１１８ａにメインフレーム１２の後端を挿入し、ちょうボルト１２０をメインフレーム１２の内部に収容されたナット１２２に螺合させることにより、メインフレーム１２に接続部材１１８、別言すれば、操舵機構２０が取り付けられる。尚、図示は省略するが、ナット１２２も前述のナット６２と同様に周囲を区画壁で囲われ、その回転が抑止される。

接続部材１１８は、前記円筒部１１８ａに連続する上下左右の計４枚の翼部１１８ｂを備える。翼部１１８ｂは、プロペラ１６との接触を上下方向あるいは左右方向に回避するように形成されると共に、それらの後端は、プロペラ１６よりも後方に位置させられる。上記したフットスタンド１１４とそれに接続されたラダー１１６は、翼部１１８ｂの中、上下に配置された２枚の翼部の後端に上下軸回りに揺動自在に支持される。即ち、フットスタンド１１４を操作する（上下軸回りに回転させる）ことにより、ラダー１１６を上下軸回りに揺動させることができ、よって水中スクータ１０の進行方向を調整することができる。

図１１は、水中スクータ１０と、それに騎乗した操縦者を示す左側面図である。

図１１に示すように、操縦者ＯＰは、第１のエアタンク２２と第２のエアタンク２４の上に騎乗する。具体的には、操縦者ＯＰは、メインフレーム１２を跨ぐようにして第１のエアタンク２２と第２のエアタンク２４に着座する。そして、前傾姿勢をとって前方に位置する左右のグリップ１０２Ｌ，１０２Ｒを把持すると共に、後方に位置するフットスタンド１１４の載置部１１４ａに足を載置する、具体的には、足の甲を係止させる。尚、載置部１１４ａは、図１に示すように、平面視において環状を呈する。

このとき、操縦者ＯＰの腰部は、前記したスライダ３０Ｌ，３０Ｒに取り付けられたウェストホルダ１２６に支持される。また、操縦者ＯＰの膝裏は、メインフレーム１２に取り付けられたフットホルダ１２８に支持される。尚、フットホルダ１２８は、前述した接続部材６０などと同様に、メインフレーム１２の内部に収容されてその回転が抑止されたナット（図示せず）とちょうボルト１３０を螺合させることによって取り付けられる。

また、操縦者ＯＰの腕には、前述したエマージェンシコード１１２ａ（図１１で図示省略）の他端が装着される。これにより、操縦者ＯＰが水中スクータ１０から離脱したときにエマージェンシコード１１２ａの一端がエマージェンシスイッチ１１２から引き抜かれ、緊急停止信号が制御装置Ｃに送出される。

ここで、図１２を参照し、前述した制御装置Ｃの動作について説明する。図１２は、制御装置Ｃの入出力関係を機能的に示すブロック図である。

図１２に示す如く、制御装置Ｃには、クランク角センサ８６の出力（即ち、エンジン回転数ＮＥ）と、電動モータ用アクセルレバー１１０の出力と、エマージェンシスイッチ１１２の出力とが入力される。

制御装置Ｃは、電動モータ用アクセルレバー１１０を介して電動モータＭの始動指示が入力されると、電動モータＭのコイルに流れる電流の向きと大きさを調節し、ロータＭＲを電動モータ用アクセルレバー１１０の操作量に応じた回転数で回転させる。一方、電動モータ用アクセルレバー１１０を介して電動モータＭの停止指示が入力されると、電動モータＭのコイルに流れる電流を遮断してロータＭＲの回転を停止させる。

また、制御装置Ｃは、エンジン回転数ＮＥが第１の所定範囲にあるとき（具体的には、エンジンＥの発生トルクが低下する（頭打ちとなる）回転数よりも高いとき）は、電動モータ用アクセルレバー１１０の出力信号に関わらず、電動モータＭを始動させてアシストトルクを発生させる。一方、エンジン回転数ＮＥが第２の所定範囲にあるとき（具体的には、エンジンＥの発生トルクが最大あるいはその近傍となる回転数であるとき）は、電動モータＭを発電機として動作させてバッテリＶの充電を行う。

また、エマージェンシスイッチ１１２から緊急停止信号が入力されると、制御装置Ｃは電動モータＭのコイルに流れる電流を遮断してロータＭＲの回転を停止させると共に、点火カットを行うなどしてエンジンＥの運転を停止させ、よって水中スクータ１０の航行を停止させる。

次いで、水中スクータ１０の航行深度と進行方向の調整について説明する。

先ず、水中スクータ１０を潜行させるときは、図１３に示す如く、左右のエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒの前端を後端よりも下方に位置させるように左右のグリップ１０２Ｌ，１０２Ｒを回転させる。この状態で水中スクータ１０を前進させることにより、左右のエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒには下向きの力が作用し、よって水中スクータ１０が潜行させられる。また、このとき、操縦者ＯＰは騎乗部たる第１および第２のエアタンク２２，２４を後方へとスライドさせる。即ち、第１および第２のエアタンク２２，２４の浮力が作用する位置を後方へと移動させる。これにより、水中スクータ１０の後方の浮力が大きくなり、水中スクータ１０の前方が沈み込む（後方が浮き上がる）ことから、潜行に適した（潜行し易い）姿勢となる。

これに対し、水中スクータ１０を浮上させるときは、図１４に示す如く、左右のエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒの前端を後端よりも上方に位置させるように左右のグリップ１０２Ｌ，１０２Ｒを回転させる。この状態で水中スクータ１０を前進させることにより、左右のエレベータ１０４Ｌ，１０４Ｒには上向きの力が作用し、よって水中スクータ１０が浮上させられる。また、このとき、操縦者ＯＰは騎乗部たる第１および第２のエアタンク２２，２４を前方へとスライドさせる。即ち、第１および第２のエアタンク２２，２４の浮力が作用する位置を前方へと移動させる。これにより、水中スクータ１０の前方の浮力が大きくなり、水中スクータ１０の前方が浮き上がる（後方が沈み込む）ことから、浮上に適した（浮上し易い）姿勢となる。

一方、水中スクータ１０の進行方向を調整するときは、フットスタンド１１４に載置した足でフットスタンド１１４を左右に操作し、よってラダー１１６を上下軸回りに揺動させる。これにより、水中スクータ１０が左右に操舵される。

このように、この実施例に係る水中スクータ１０にあっては、水密容器１４に収容されるエンジンＥと、水密容器１４に収容されてエンジンＥのクランクシャフトＥＳに接続される電動モータＭと、電動モータＭのロータＭＲに接続されると共に、エンジンＥと電動モータＭの少なくともいずれかの出力によって回転させられて水中スクータ１０を推進させるプロペラ１６とを備える、換言すれば、プロペラ１６の駆動源としてエンジンＥと電動モータＭを備えるハイブリッドタイプとした。これにより、水中スクータ１０の航行を水上あるいは水中で停止させた場合であっても、電動モータＭの出力によって容易に航行を再開することができる。また、エンジンＥでもプロペラ１６を駆動できることから、電動モータのみを駆動源とした場合に比して少ない重量増で（小さいバッテリ容量で）航続距離を増大させることができる。

さらに、エンジンＥの出力で航行しているとき、電動モータＭを発電機として動作させることでバッテリＶを充電できるため、一般に数十分から数時間を要するバッテリの充電作業を不要あるいは時間的に短縮することができる。

また、電動モータＭが遠心クラッチ８４を介してエンジンＥにクランクシャフトＥＳに接続されるようにしたので、エンジンＥの運転を継続したまま水中スクータの航行を停止させることができる。従って、水上あるいは水中で水中スクータ１０を停止させた後、エンジンＥの出力によっても容易に航行を再開することができる。また、プロペラ１６を電動モータＭのみで駆動する場合、電動モータＭからエンジンＥを切り離すことができるため、電動モータＭの負荷を軽減することができる。

また、バッテリＶと制御装置Ｃといった重量物を、水密容器１４の内部において、エンジンＥと電動モータＭよりも重力方向において下方に配置するようにしたので、水中スクータ１０の安定性と操縦性を向上させることができる。

また、メインフレーム１２に騎乗部たる第１および第２のエアタンク２２，２４を配置し、そこに操縦者が騎乗するようにしたので、操縦者を牽引するタイプの従来例に比して操縦者の負担を軽減させることができる。

また、第１のエアタンク２２に封入された空気をエンジンＥの燃焼用空気として供給すると共に、第２のエアタンク２４に封入された空気を操縦者ＯＰの呼吸用空気として供給するようにしたので、水上および水中での航行が可能になると共に、操縦者の快適性を向上させることができる。

また、第１および第２のエアタンク２２，２４を水中スクータ１０の進行方向にスライド自在とし、それらの浮力が作用する位置を可変としたことから、水中スクータ１０を潜行または浮上に適した姿勢にすることができ、よって水中スクータ１０の深度調整を容易に行うことができる。

以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、操縦者（ＯＰ）に操縦されて水上または水中を航行する水中スクータ（１０）において、前記操縦者（ＯＰ）が騎乗すべきメインフレーム（１２）と、前記メインフレーム（１２）に配置される水密容器と、前記水密容器に収容される内燃機関（エンジンＥ）と、前記水密容器（１４）に収容されて前記内燃機関（Ｅ）の出力軸（クランクシャフトＥＳ）に接続される電動モータ（Ｍ）と、前記電動モータの出力軸（ロータＭＲ）に接続されると共に、前記内燃機関（Ｅ）と前記電動モータ（Ｍ）の少なくともいずれかの出力によって回転させられて前記水中スクータ（１０）を推進させるプロペラ（１６）とを備えるように構成した。

また、前記電動モータ（Ｍ）が、遠心クラッチ（８４）を介して前記内燃機関（Ｅ）の出力軸（ＥＳ）に接続されるように構成した。

また、前記電動モータ（Ｍ）に電圧を供給するバッテリ（Ｖ）と、前記電動モータ（Ｍ）の動作を制御する制御装置（Ｃ）とを備えると共に、前記バッテリ（Ｖ）と前記制御装置（Ｃ）が、前記水密容器（１４）の内部において、前記内燃機関（Ｅ）と前記電動モータ（Ｍ）よりも重力方向において下方に配置されるように構成した。

尚、水中スクータ１０が水上あるいは水面付近を航行するとき（即ち、航行深度が浅く、シュノーケル４８の上端が水面より上方に位置するとき）は、シュノーケル４８の上端からスタータグリップ９２を取り外して前記切り欠き部４８ａに係止させる（即ち、開口部を封止しないようにする）ことで、外気をエンジンＥの燃焼用空気として取り入れるようにしても良い。このとき、第１のエアタンク２２に接続されたバルブ３６を閉弁し、第１のエアタンク２２からの空気の供給を停止することで、タンク内に封入された空気の消費量を低減することができる。

さらに、シュノーケル４８とマウスピース７６を接続し、水中スクータ１０が水上を航行するときは操縦者の呼吸用空気も外部から導入するようにしても良い。このとき、第２のエアタンク２４に接続されたバルブ４２を閉弁し、第２のエアタンク２４からの空気の供給を停止することで、同様に封入された空気の消費量を低減することができる。

この発明の第１実施例に係る水中スクータの平面図である。 図１に示す水中スクータの左側面図である。 図１に示す水中スクータの正面図である。 図１のIV−IV線拡大断面図である。 図１のＶ−Ｖ線拡大断面図である。 図２のVI−VI線拡大断面図である。 図５のVII−VII線拡大断面図である。 図５などに示すシュノーケルの上端付近の拡大図である。 図８のIX−IX線断面図である。 図１のＸ−Ｘ線拡大断面図である。 図１に示す水中スクータと、それに騎乗した操縦者を示す左側面図である。 図５に示す制御装置の入出力関係を機能的に示すブロック図である。 図１に示す水中スクータと、それに騎乗した操縦者を示す、図１１と同様な左側面図である。 同様に、図１に示す水中スクータと、それに騎乗した操縦者を示す左側面図である。

符号の説明

１０ 水中スクータ
１２ メインフレーム
１４ 水密容器
１６ プロペラ
８４ 遠心クラッチ
Ｃ 制御装置
Ｅ エンジン（内燃機関）
ＥＳ クランクシャフト（内燃機関の出力軸）
Ｍ 電動モータ
ＭＲ ロータ（電動モータの出力軸）
Ｖ バッテリ

Claims (3)

1. 操縦者に操縦されて水上または水中を航行する水中スクータにおいて、前記操縦者が騎乗すべきメインフレームと、前記メインフレームに配置される水密容器と、前記水密容器に収容される内燃機関と、前記水密容器に収容されて前記内燃機関の出力軸に接続される電動モータと、前記電動モータの出力軸に接続されると共に、前記内燃機関と前記電動モータの少なくともいずれかの出力によって回転させられて前記水中スクータを推進させるプロペラとを備えることを特徴とする水中スクータ。
2. 前記電動モータが、遠心クラッチを介して前記内燃機関の出力軸に接続されることを特徴とする請求項１記載の水中スクータ。
3. 前記電動モータに電圧を供給するバッテリと、前記電動モータの動作を制御する制御装置とを備えると共に、前記バッテリと前記制御装置が、前記水密容器の内部において、前記内燃機関と前記電動モータよりも重力方向において下方に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の水中スクータ。
   

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