JP2018039469A - Underwater vehicle and turning method thereof - Google Patents

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陽介 赤松
Yosuke Akamatsu
陽介 赤松
昌憲 高田
Yoshinori Takada
昌憲 高田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform turning operation by reducing occurrence of a water flow.SOLUTION: A turning device 4 is provided on a machine body 2 of an underwater vehicle. The turning device 4 comprises: a rotor 6 which has a rotation axis 7 in a vertical direction and stored in a rotor storage part 5; support means 8 for supporting the rotor rotatable from the machine body 2; and rotation drive means 9. The rotor 6 comprises a cylindrical member 12, an upper end wall 13, and a rotation member 11 attached to inside of the upper end wall. By reaction when rotation of the rotor 6 is accelerated in a state in which a liquid 10 is filled in inside of the rotor 6, the underwater vehicle is turned in a direction opposite to a rotation direction where the rotor 6 is accelerated. When rotation of the rotor 6 is decelerated, deceleration degree is made smaller than acceleration degree, and a torque generated in a same direction with the rotation direction of the rotor 6 does not exceed resistance of the water which acts on the machine body 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、水中で旋回動作を行う水中機、および、水中機の旋回方法に関するものである。   The present invention relates to an underwater machine that performs a turning operation in water, and a turning method of the underwater machine.

水中にて各種の観測や作業等を行うための水中機の1つとして、所謂ROV(remotely operated vehicle)と呼ばれる遠隔操作型の水中探査機が使用されている。   As one of the underwater aircraft for performing various observations and operations in the water, a remotely operated underwater explorer called a so-called ROV (remotely operated vehicle) is used.

この種の水中探査機は、機体に、前後方向、左右方向、上下方向などの姿勢に配置された複数のスラスタを備えて、前後方向、左右方向、上下方向の3軸方向の運動性を得るようにしてあることが多い。   This type of underwater probe has a plurality of thrusters arranged in the front-rear direction, the left-right direction, the up-down direction, and the like on the fuselage, and obtains three-axis motility in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction. Often there are.

また、水中探査機は、機体の左右の両側部に、前後方向の姿勢に配置された前後方向スラスタを、機体の左右の両側部に一対で備えた形式とされることが多い(たとえば、特許文献1参照)。   In addition, the underwater probe is often configured to have a pair of front and rear thrusters arranged in a front and rear posture on both left and right sides of the aircraft (for example, patents) Reference 1).

このような形式の水中探査機は、左側の前後方向スラスタと右側の前後方向スラスタとを、一方を停止した状態で他方のみを運転して前後いずれかの方向へ水を噴射させるか、あるいは、左右の各前後方向スラスタを、互いに前後の逆方向へ水を噴射させるように運転することにより、水中で機体を旋回させるようにしてある。   In such a type of underwater probe, either the left front-rear direction thruster and the right front-rear direction thruster are operated while only one is stopped and water is jetted in either front-rear direction, or The left and right front / rear thrusters are operated so as to inject water in the opposite directions of the front and rear, thereby turning the aircraft in water.

特開平1−186491号公報JP-A-1-186491

ところが、前記従来の水中探査機は、水中で機体の旋回動作を行うときには、左右一対の前後方向スラスタのいずれか一方、または、双方から前後方向に向けて水を噴射することが必要とされる。そのため、従来の水中探査機は、たとえば、ダムの底部付近や、その他、ほぼ静水域となっていて堆積物が生じている環境で機体の旋回動作を行うと、前記したような前後方向スラスタにより前後方向へ水を噴射することで発生する水流により、堆積物を巻き上げてしまうことがあるというのが実状である。   However, the conventional underwater probe requires that water be jetted in the front-rear direction from either one or both of the pair of left and right front-rear thrusters when performing the turning motion of the aircraft in water. . For this reason, conventional underwater probes, for example, when the aircraft is swiveled in the vicinity of the bottom of a dam or in an environment where sediment is generated in a substantially hydrostatic area, The reality is that deposits may be rolled up by the water flow generated by jetting water in the front-rear direction.

このような堆積物の巻き上げは、各種観測機器による観測、特にカメラのような撮像装置による観測に支障を生じる虞がある。また、たとえば、撮像装置によって撮影された映像を見ながら遠隔で作業を行うときには、作業対象個所の視認が困難になる虞も生じる。   Such roll-up of deposits may cause problems in observation by various observation devices, particularly observation by an imaging device such as a camera. In addition, for example, when the work is performed remotely while watching the video imaged by the imaging device, there is a possibility that it is difficult to visually recognize the work target part.

更に、巻き上げられた堆積物が、水中探査機の機体や観測機器に付着することもある。   Furthermore, the piled-up deposits may adhere to the underwater spacecraft and the observation equipment.

そこで、本発明は、従来技術より水流の発生を減らしても、水中で旋回動作を可能にする水中機、および、水中機の旋回方法を提供しようとするものである。   Therefore, the present invention intends to provide an underwater machine and a turning method of the underwater machine that enable a turning operation in water even if the generation of water flow is reduced as compared with the prior art.

本発明は、前記課題を解決するために、液体中で使用する水中機において、機体に、旋回装置を備え、前記旋回装置は、前記機体に設けた回転体収容部と、上下方向に延びる回転軸を有して前記回転体収容部に収容して配置された回転体と、前記機体に設置されて前記回転体を回転可能に支持する支持手段と、前記回転体を回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記回転体は、該回転体の回転時に前記回転体収容部の内側で液体に対して回転方向の運動を与える回転部材を備えた構成を有する水中機としてある。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an underwater machine used in a liquid, wherein the body includes a turning device, and the turning device includes a rotating body housing provided in the body and a rotation extending in the vertical direction. A rotating body having a shaft and housed and disposed in the rotating body housing portion, a support unit that is installed in the machine body and rotatably supports the rotating body, and a rotation driving unit that rotationally drives the rotating body The rotating body is an underwater machine having a configuration including a rotating member that imparts a motion in a rotational direction to the liquid inside the rotating body housing portion when the rotating body rotates.

前記回転体は、前記回転体収容部の内側の液体を満たす内部の空間を備え、前記回転部材は、前記回転体の内部の空間に備えられた構成としてもよい。   The rotating body may include an internal space that fills the liquid inside the rotating body accommodating portion, and the rotating member may be provided in the space inside the rotating body.

前記回転体は、前記内部の空間と外部とを連通させる開口を備える構成としてもよい。   The rotating body may include an opening that allows the internal space to communicate with the outside.

前記回転体は、円筒部材を備えて、該円筒部材の内側を前記内部の空間とし、前記回転部材は、前記円筒部材の半径方向に沿って配置された平板状のものとした構成としてもよい。   The rotating body may include a cylindrical member, the inside of the cylindrical member may be the internal space, and the rotating member may be a flat plate disposed along the radial direction of the cylindrical member. .

前記回転部材は、前記円筒部材の内周面に取り付けられた構成としてもよい。   The rotating member may be configured to be attached to the inner peripheral surface of the cylindrical member.

前記回転体収容部には液体が満たされ、前記回転体は、前記回転軸に接続された軸部材と、前記軸部材の外周に取り付けられて、前記回転体の回転時に前記回転体収容部に満たされた液体に対して回転運動を与える回転部材とを備える構成としてもよい。   The rotator accommodating portion is filled with liquid, and the rotator is attached to an outer periphery of the shaft member connected to the rotating shaft and the shaft member. It is good also as a structure provided with the rotating member which gives rotational motion with respect to the satisfy | filled liquid.

前記回転体収容部は、開口を有する蓋を備える構成としてもよい。   The rotating body housing portion may include a lid having an opening.

機体に、旋回装置を備え、前記旋回装置は、前記機体に設けた回転体収容部と、上下方向に延びる回転軸を有して前記回転体収容部に収容して配置された回転体と、前記機体に設置されて前記回転体を回転可能に支持する支持手段と、前記回転体を回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記回転体は、該回転体の回転時に前記回転体収容部の内側で液体に対して回転方向の運動を与える回転部材を備えた構成を有する水中機を、液体中に配置し、前記回転体を、前記回転軸を中心とする一方向または他方向への回転を加速するときの反作用により、前記機体を前記回転体の加速した回転方向とは逆の方向へ旋回させるようにする水中機の旋回方法としてある。   The airframe includes a turning device, and the turning device has a rotating body housing portion provided in the airframe, a rotating body housed and arranged in the rotating body housing portion with a rotating shaft extending in the vertical direction, A support unit that is installed in the machine body and rotatably supports the rotating body; and a rotation driving unit that rotationally drives the rotating body. An underwater machine having a configuration provided with a rotating member that gives a movement in the rotational direction to the liquid inside is disposed in the liquid, and the rotating body is rotated in one direction or the other direction around the rotation axis. This is a method of turning an underwater aircraft that causes the airframe to turn in a direction opposite to the direction of rotation of the rotating body accelerated by a reaction when the vehicle is accelerated.

前記回転体を前記回転軸を中心とする一方向または他方向への回転を加速した後に減速するときに、減速時の負の加速度の絶対値を、加速時の加速度よりも小さくする方法としてもよい。   As a method of making the absolute value of the negative acceleration during deceleration smaller than the acceleration during acceleration when the rotating body is decelerated after accelerating rotation in one direction or the other direction around the rotation axis Good.

本発明の水中機、および、水中機の旋回方法によれば、従来技術より水流の発生を減らして、水中で機体の旋回動作を行うことができる。   According to the underwater machine and the turning method of the underwater machine of the present invention, it is possible to perform the turning operation of the machine body underwater by reducing the generation of water flow compared to the prior art.

水中機の第1実施形態の概略を示す図である。It is a figure showing an outline of a 1st embodiment of an underwater machine. 図1の水中機の旋回装置を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the turning apparatus of the underwater machine of FIG. 旋回装置における回転体の回転駆動手法を説明する図である。It is a figure explaining the rotational drive method of the rotary body in a turning apparatus. 水中機の第2実施形態として、旋回装置の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a turning apparatus as 2nd Embodiment of an underwater machine. 水中機の第3実施形態として、旋回装置の更に別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a turning apparatus as 3rd Embodiment of an underwater machine.

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、水中機の第1実施形態を示すもので、図1(a)は一部切断概略側面図、図1(b)は概略平面図である。図2は、水中機に備えた旋回装置を拡大して示すもので、図2(a)は一部切断側面図、図2(b)は図2(a)のA−A方向矢視拡大図である。図3は旋回装置における回転体の回転駆動手法を説明するための図である。
[First Embodiment]
1A and 1B show a first embodiment of an underwater machine. FIG. 1A is a partially cut schematic side view, and FIG. 1B is a schematic plan view. 2 is an enlarged view of the swivel device provided in the underwater machine, FIG. 2 (a) is a partially cut side view, and FIG. 2 (b) is an enlarged view in the direction of arrows AA in FIG. 2 (a). FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a rotation driving method of the rotating body in the turning device.

本実施形態の水中機は、図1(a)(b)に符号1で示すもので、機体2に、前後方向、左右方向、上下方向の3軸方向の推進性を行うためのスラスタを備え、更に、旋回装置4を備えた構成とされている。図1(a)(b)では、機体2に前後方向の推進性を得るためのスラスタとして、機体2の左右の両側部に一対の前後方向スラスタ3a,3bを備えた構成例が示してある。機体2に左右方向と上下方向の推進性を得るためのスラスタは、記載を省略してある。なお、機体2に前後方向、左右方向、上下方向の推進性を得るためのスラスタは、旋回装置4と干渉を生じないという条件を満たしていれば、ROVやその他の形式の水中機について、既存の形式や配置、あるいは、従来提案されている形式や配置のスラスタを採用してもよいことは勿論である。   The underwater machine of this embodiment is indicated by reference numeral 1 in FIGS. 1 (a) and 1 (b), and the machine body 2 is provided with a thruster for propelling in the three axial directions of the front and rear direction, the left and right direction, and the up and down direction. Furthermore, the swivel device 4 is provided. FIGS. 1A and 1B show a configuration example in which a pair of front and rear direction thrusters 3a and 3b are provided on both left and right sides of the body 2 as thrusters for obtaining forward and backward propulsion in the body 2. . A thruster for obtaining propulsibility in the horizontal direction and the vertical direction in the airframe 2 is not shown. In addition, as long as the thruster for obtaining propulsibility in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction on the airframe 2 satisfies the condition that it does not interfere with the swivel device 4, the existing ROV and other types of underwater aircraft Of course, it is possible to adopt a thruster of the above-mentioned format or arrangement, or a conventionally proposed format or arrangement.

旋回装置4は、図1(a)(b)、図2(a)(b)に示すように、機体2に設けた回転体収容部5と、上下方向の回転軸7を有し且つ回転体収容部5に収容して配置された回転体6と、機体2に設置されて回転体6を回転可能に支持する支持手段8と、回転体6を双方向に回転駆動可能な回転駆動手段9とを備えた構成とされている。   As shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), 2 (a) and 2 (b), the swivel device 4 has a rotating body accommodating portion 5 provided in the machine body 2 and a rotating shaft 7 in the vertical direction and rotates. Rotating body 6 accommodated and disposed in the body accommodating portion 5, support means 8 installed on the machine body 2 to rotatably support the rotating body 6, and rotation driving means capable of rotationally driving the rotating body 6 in both directions 9.

更に、回転体6は、中空構造としてあって、その内部に、本実施形態の水中機1の使用環境に存在する液体としての淡水や海水と同じか、または、ほぼ同様の密度を有する液体10が満たされ、且つ回転体6の回転時に回転体6の内部の液体10に対して回転運動を与える回転部材11を備えた構成とされている。   Furthermore, the rotator 6 has a hollow structure, and a liquid 10 having the same or substantially the same density as fresh water or sea water as liquid existing in the use environment of the underwater machine 1 of the present embodiment. And a rotating member 11 that gives rotational movement to the liquid 10 inside the rotating body 6 when the rotating body 6 rotates.

本実施形態では、回転体6は、上下方向に延びる円筒部材12と、円筒部材12の上端側を閉塞する上端壁13とから形成された中空円筒形状の容器構造を備えている。回転体6は、下端側が開放されている。   In the present embodiment, the rotating body 6 includes a hollow cylindrical container structure formed of a cylindrical member 12 extending in the vertical direction and an upper end wall 13 that closes the upper end side of the cylindrical member 12. The rotating body 6 is open at the lower end side.

上端壁13の中央部の上側には、円筒部材12と同軸に配置された回転軸7の下端側が接続されている。   The lower end side of the rotating shaft 7 disposed coaxially with the cylindrical member 12 is connected to the upper side of the center portion of the upper end wall 13.

更に、円筒部材12の内側には、平板状の回転部材11が、周方向に設定された間隔を隔てた複数個所、たとえば、図2(b)に示すような周方向等間隔の8個所に、円筒部材12の半径方向に沿う姿勢で配置されている。各回転部材11は、外周側に位置する端縁が、円筒部材12の内周面に取り付けられている。各回転部材11の上端側に位置する端縁は、上端壁13の下面に取り付けられている。   Further, on the inner side of the cylindrical member 12, flat plate-like rotating members 11 are provided at a plurality of positions spaced at a set interval in the circumferential direction, for example, at eight circumferentially spaced intervals as shown in FIG. The cylindrical member 12 is arranged in a posture along the radial direction. Each rotating member 11 has an edge located on the outer peripheral side attached to the inner peripheral surface of the cylindrical member 12. An edge located on the upper end side of each rotating member 11 is attached to the lower surface of the upper end wall 13.

なお、各回転部材11の内周側に位置する端辺は、図2(b)に示すように、円筒部材12の軸心位置から設定された距離分離れた位置に配置されていてもよいし、円筒部材12の軸心位置まで延びていてもよい。各回転部材11の内周側の端辺が円筒部材12の軸心位置に配置される場合は、各回転部材11の内周側の端辺同士が連結された構成としてもよい。   In addition, the edge located in the inner peripheral side of each rotation member 11 may be arrange | positioned in the position separated from the axial center position of the cylindrical member 12, as shown in FIG.2 (b). However, it may extend to the axial center position of the cylindrical member 12. In the case where the inner peripheral end of each rotating member 11 is arranged at the axial center position of the cylindrical member 12, the inner peripheral end of each rotating member 11 may be connected to each other.

上端壁13には、中央寄りとなる個所に、回転体6の内部と外部とを連通させる開口14が設けられている。なお、各回転部材11の内周側の端辺同士が連結されていない場合は、回転体6の内部で隣接する回転部材11同士の間に形成される空間は、すべて繋がっているので、この場合は、開口14は、上端壁13の少なくとも一個所に設けてあればよい。   The upper end wall 13 is provided with an opening 14 that communicates the inside and the outside of the rotating body 6 at a location closer to the center. In addition, when the edges on the inner peripheral side of each rotating member 11 are not connected to each other, the spaces formed between the adjacent rotating members 11 inside the rotating body 6 are all connected. In that case, the opening 14 may be provided in at least one location of the upper end wall 13.

一方、前記したように各回転部材11の内周側の端辺同士が連結された構成の場合は、回転体6の内部の空間に、各回転部材11によって仕切られた複数の区画が周方向に配列されて形成されるため、この場合は、開口14は、各区画に対応して設けるようにすればよい。   On the other hand, as described above, in the case where the inner peripheral ends of the respective rotating members 11 are connected to each other, a plurality of sections partitioned by the respective rotating members 11 are circumferentially arranged in the space inside the rotating body 6. In this case, the openings 14 may be provided corresponding to the respective sections.

これにより、回転体6では、内部の空気を開口14を通して上方へ抜きながら、下端側の開放部分あるいは開口14から内部の空間に液体10を入れることができる。したがって、本実施形態の水中機1が潜水を開始するときには、回転体収容部5に水中機1の使用環境に存在している水が入ると、その水を回転体6の下端側から回転体6の内部へ入れることができる。したがって、この場合は、本実施形態の水中機1の使用環境に存在している水が、回転体6の内部を満たす液体10となる。なお、回転体6は、内部が液体10によって完全に満たされている必要はなく、回転体6の上部内側に多少の空気が残留していてもよい。   Thereby, in the rotator 6, the liquid 10 can be put into the internal space from the open part on the lower end side or the opening 14 while the internal air is drawn upward through the opening 14. Therefore, when the underwater machine 1 of the present embodiment starts diving, if water existing in the usage environment of the underwater machine 1 enters the rotating body housing 5, the water is supplied from the lower end side of the rotating body 6 to the rotating body. 6 can be put inside. Therefore, in this case, the water present in the usage environment of the underwater machine 1 of the present embodiment becomes the liquid 10 that fills the inside of the rotating body 6. The rotating body 6 does not need to be completely filled with the liquid 10, and some air may remain inside the rotating body 6.

回転体6は、内部に液体10が満たされた状態で回転軸7を中心に回転すると、各回転部材11が回転軸7を回転中心として周方向に移動するので、回転体6の内部を満たした液体10のうち、各回転部材11の移動方向の前方に存在している液体10は、回転部材11によって押されて回転方向の運動を生じるようになる。   When the rotating body 6 rotates around the rotating shaft 7 with the liquid 10 filled therein, each rotating member 11 moves in the circumferential direction around the rotating shaft 7, so that the inside of the rotating body 6 is filled. Among the liquids 10, the liquids 10 that are present in the moving direction of the rotating members 11 are pushed by the rotating members 11 to cause movement in the rotating direction.

なお、回転体6の内部の液体10が回転方向の運動を生じると、この回転方向に運動している液体10には、遠心力が作用するようになる。この際、回転中心からの距離が大きくなるにしたがって、すなわち、回転体6の回転中心側から外周側に近付くにしたがって、液体10に作用する遠心力は大きくなる。   Note that when the liquid 10 inside the rotating body 6 moves in the rotation direction, a centrifugal force acts on the liquid 10 moving in the rotation direction. At this time, the centrifugal force acting on the liquid 10 increases as the distance from the rotation center increases, that is, as the rotation body 6 approaches from the rotation center side to the outer peripheral side.

この点に鑑みて、開口14は、上端壁13のできるだけ中央寄りとなる個所に設けることが好ましい。これは、回転体6の回転時に大きな遠心力を受けた状態の液体10が、開口14を通って回転体6の外部に流出することを抑制でき、よって、機体2の外部に水の流れが生じる現象を抑制するのに有効なためである。   In view of this point, it is preferable to provide the opening 14 at a position as close to the center of the upper end wall 13 as possible. This can prevent the liquid 10 in a state of receiving a large centrifugal force during the rotation of the rotating body 6 from flowing out of the rotating body 6 through the opening 14. This is because it is effective in suppressing the phenomenon that occurs.

また、本実施形態の回転体6は、各回転部材11の外周側端縁が円筒部材12の内周面に取り付けられた構成を備えているので、回転体6の回転時に大きな遠心力を受けた状態の液体10を、隣接する回転部材11の間に受けて保持することができる。よって、回転体6の回転時には、液体10に、回転方向の運動をより確実に生じさせることができる。   In addition, since the rotating body 6 of the present embodiment has a configuration in which the outer peripheral side edge of each rotating member 11 is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical member 12, it receives a large centrifugal force when the rotating body 6 rotates. It is possible to receive and hold the liquid 10 in a wet state between the adjacent rotating members 11. Therefore, when the rotating body 6 rotates, the liquid 10 can be more reliably caused to move in the rotational direction.

回転体収容部5は、本実施形態では、機体2の上部側に、回転体6を収容可能な形状、たとえば、平面形状が前後方向に延びる長円形の凹部として設けられている。この回転体収容部5には、回転体6が前側に寄せた配置で収容されている。この際、回転体6の回転軸7の位置は、回転軸7が機体2の重心の真上に配置されていることが好ましいが、ずれていてもよい。   In the present embodiment, the rotating body accommodating portion 5 is provided on the upper side of the machine body 2 as an oval recess having a shape capable of accommodating the rotating body 6, for example, a planar shape extending in the front-rear direction. The rotating body 6 is accommodated in the rotating body accommodating portion 5 in an arrangement close to the front side. At this time, the position of the rotating shaft 7 of the rotating body 6 is preferably arranged immediately above the center of gravity of the machine body 2 but may be shifted.

この際、回転体収容部5の内底面5aと回転体6の下端部は、できるだけ近接して配置されることが好ましい。これは、前述したように回転体6の回転時には、回転体6の内部で回転体6の回転に伴って回転運動する液体10に遠心力が作用するため、この遠心力が作用している状態の液体10が、回転体6の下端部と回転体収容部の内底面5aとの隙間を通って外部に流出して、機体2外部に水の流れを形成する現象を抑制するためである。   At this time, it is preferable that the inner bottom surface 5a of the rotating body accommodating portion 5 and the lower end portion of the rotating body 6 are arranged as close as possible. This is because, as described above, when the rotating body 6 rotates, the centrifugal force acts on the liquid 10 that rotates in accordance with the rotation of the rotating body 6 inside the rotating body 6, so that the centrifugal force is acting. This is to suppress the phenomenon that the liquid 10 flows out to the outside through the gap between the lower end portion of the rotating body 6 and the inner bottom surface 5a of the rotating body accommodating portion, and forms a flow of water outside the machine body 2.

なお、本実施形態の水中機1は、図1(a)に示すように、回転体収容部5の内底面5aに開口15を備えて、この開口15が、機体2の外面における回転体収容部5の内底面5aよりも低い位置に設けた開口16に、連通管17を介して接続された構成を備えるようにしてもよい。図1(a)では、開口16が機体2の下部に設けられた構成例を示してある。   In addition, the underwater machine 1 of this embodiment is provided with the opening 15 in the inner bottom face 5a of the rotary body accommodating part 5, and this opening 15 accommodates the rotary body in the outer surface of the body 2 as shown to Fig.1 (a). You may make it provide the structure connected to the opening 16 provided in the position lower than the inner bottom face 5a of the part 5 via the communicating pipe 17. FIG. FIG. 1A shows a configuration example in which the opening 16 is provided in the lower part of the airframe 2.

なお、開口15は、回転体収容部5の内底面5aにおける回転体6の回転中心からの距離が開口14(図2(a)参照)と同様かそれ以下となる位置に備えることが好ましい。これは、前述したように回転体6の回転時には、回転体6の内部で回転体6の回転に伴って回転運動する液体10に遠心力が作用するため、この遠心力が作用している状態の液体10が、開口15から連通管17と開口16とを経て機体2の外部に流出して、機体2の外部に水の流れを形成する現象を抑制するためである。   The opening 15 is preferably provided at a position where the distance from the rotation center of the rotating body 6 on the inner bottom surface 5a of the rotating body accommodating portion 5 is the same as or less than the opening 14 (see FIG. 2A). This is because, as described above, when the rotating body 6 rotates, the centrifugal force acts on the liquid 10 that rotates in accordance with the rotation of the rotating body 6 inside the rotating body 6, so that the centrifugal force is acting. This is to suppress the phenomenon that the liquid 10 flows out of the body 2 from the opening 15 through the communication pipe 17 and the opening 16 and forms a flow of water outside the body 2.

この構成によれば、本実施形態の水中機1を潜水させるときには、水中機1の使用環境に存在している水を、開口16から連通管17、開口15を通して回転体収容部5に速やかに流入させることができる。したがって、回転体収容部5および回転体6の内側には、速やかに水を満たすことができる。   According to this configuration, when the underwater machine 1 of the present embodiment is submerged, the water existing in the environment in which the underwater machine 1 is used is quickly supplied from the opening 16 to the rotating body housing 5 through the communication pipe 17 and the opening 15. Can flow in. Therefore, water can be quickly filled in the inside of the rotating body accommodating portion 5 and the rotating body 6.

一方、本実施形態の水中機1を水面から引き上げると、回転体6の内側の液体10である水、および、回転体収容部5に入っている水は、開口15から、連通管17および開口16を通して外部へ排出することができる。したがって、本実施形態の水中機1を吊り上げて回収するときには、吊り上げ荷重の軽減化を図ることができる。   On the other hand, when the underwater machine 1 of the present embodiment is lifted from the water surface, the water that is the liquid 10 inside the rotator 6 and the water that is contained in the rotator accommodating portion 5 pass from the opening 15 to the communication pipe 17 and the opening. 16 can be discharged to the outside. Therefore, when the underwater machine 1 of the present embodiment is lifted and collected, the lifting load can be reduced.

なお、開口15は、回転体収容部5における回転体6から離反した個所の内底面5aや側壁の下端側に設けた構成としてもよい。   The opening 15 may be configured to be provided on the inner bottom surface 5a of the portion separated from the rotating body 6 in the rotating body housing portion 5 or the lower end side of the side wall.

支持手段8は、たとえば、図1(a)(b)に示すように、回転体収容部5における回転体6の後方となる位置に、上下方向に延びる防水構造としてある円筒筺体18を設け、回転体6の上方となる位置で前後方向に延びる防水構造としてある筺体19の後端側を、円筒筺体18の上端側に水密に取り付けた構成とされている。筺体19の前端側には、回転体6の回転軸7が、図示しない軸受などを介して回転自在に筺体19に支持されている。なお、筺体19は、水中での使用に問題がなければ、必ずしも防水構造としてないものであってもよい。   For example, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the support means 8 is provided with a cylindrical housing 18 as a waterproof structure extending in the vertical direction at a position behind the rotating body 6 in the rotating body accommodating portion 5. The rear end side of the casing 19, which is a waterproof structure extending in the front-rear direction at a position above the rotating body 6, is water-tightly attached to the upper end side of the cylindrical casing 18. On the front end side of the housing 19, the rotating shaft 7 of the rotating body 6 is supported by the housing 19 so as to be rotatable via a bearing (not shown). Note that the housing 19 may not necessarily have a waterproof structure as long as there is no problem in use in water.

本実施形態では、回転駆動手段9は、円筒筺体18の内側に取り付けられたモータ20と、筺体19の内部に突出するモータ20の出力軸に取り付けられたプーリ21、回転軸7に取り付けられたプーリ22、及びプーリ21と22との間に掛けられた図示しないベルトにより構成される動力伝達機構とを備えた構成とされている。したがって、回転体6の支持手段8である筺体19は、動力伝達機構のケーシングとしての機能も備えている。   In this embodiment, the rotation drive means 9 is attached to the motor 20 attached to the inside of the cylindrical housing 18, the pulley 21 attached to the output shaft of the motor 20 protruding inside the housing 19, and the rotary shaft 7. The pulley 22 and a power transmission mechanism constituted by a belt (not shown) hung between the pulleys 21 and 22 are provided. Therefore, the housing 19 that is the support means 8 of the rotating body 6 also has a function as a casing of the power transmission mechanism.

動力伝達機構の入力側のプーリ21には、モータ20の出力側が接続され、動力伝達機構の出力側のプーリ22は、回転軸7に接続されている。   The output side of the motor 20 is connected to the input side pulley 21 of the power transmission mechanism, and the output side pulley 22 of the power transmission mechanism is connected to the rotating shaft 7.

これにより、回転駆動手段9では、モータ20を回転駆動すると、動力伝達機構のプーリ21、ベルト、プーリ22を介して、回転軸7と一体に回転体6を回転駆動することができ、また、モータ20の回転方向を切り替えることにより、回転体6の回転方向を切り替えることができる。   Thereby, in the rotational drive means 9, when the motor 20 is rotationally driven, the rotary body 6 can be rotationally driven integrally with the rotary shaft 7 via the pulley 21, belt, and pulley 22 of the power transmission mechanism. By switching the rotation direction of the motor 20, the rotation direction of the rotating body 6 can be switched.

なお、動力伝達機構は、モータ20の回転駆動力を回転軸7に伝達することができ、また、モータ20の回転方向と回転数の変化に応じて、回転体6の回転方向と回転数を変化させることができるようにしてあれば、プーリ21、プーリ22、プーリ21と22の間に掛けられたベルトに限らず、動力伝達軸、ギヤ、チェーンとスプロケットなど、動力伝達の方式や構成は任意でよい。   The power transmission mechanism can transmit the rotational driving force of the motor 20 to the rotary shaft 7, and the rotational direction and rotational speed of the rotating body 6 can be changed according to changes in the rotational direction and rotational speed of the motor 20. As long as it can be changed, not only the pulley 21, the pulley 22, the belt hung between the pulleys 21 and 22, but the power transmission system and configuration such as the power transmission shaft, gear, chain and sprocket are Optional.

更に、回転駆動手段9は、モータ20に接続された制御器23を備えた構成とされている。   Further, the rotation driving means 9 is configured to include a controller 23 connected to the motor 20.

ここで、制御器23によるモータ20の制御手法について説明する。   Here, a control method of the motor 20 by the controller 23 will be described.

旋回装置4では、回転駆動手段9のモータ20を運転して、回転体6を回転すると、回転体6の内部で回転部材11に押される液体10が、回転体6の回転方向と同じ方向に回転運動する。したがって、旋回装置4では、回転体6の質量と、回転体6の内部で回転体6と一緒に回転運動する液体10の質量との和が、回転軸7を中心に回転運動を行う慣性質量となる。説明の便宜上、以下の説明では、回転体6と、回転体6の回転時に回転体6と一緒に回転運動する液体10とを合わせて慣性質量体という。   In the turning device 4, when the motor 20 of the rotation driving unit 9 is operated to rotate the rotating body 6, the liquid 10 pushed by the rotating member 11 inside the rotating body 6 is in the same direction as the rotating direction of the rotating body 6. Rotating motion. Therefore, in the swivel device 4, the sum of the mass of the rotating body 6 and the mass of the liquid 10 that rotates together with the rotating body 6 inside the rotating body 6 performs an inertial mass that rotates about the rotating shaft 7. It becomes. For convenience of description, in the following description, the rotating body 6 and the liquid 10 that rotates together with the rotating body 6 when the rotating body 6 rotates are collectively referred to as an inertial mass body.

ここで、先ず、旋回装置4において、回転体6を、一方向、たとえば、図1(b)に矢印sで示すように平面視で時計回り方向(以下、s方向という)に回転させる場合について説明する。   Here, first, in the turning device 4, the rotating body 6 is rotated in one direction, for example, in a clockwise direction (hereinafter referred to as s direction) in a plan view as indicated by an arrow s in FIG. explain.

回転体6を回転駆動手段9により駆動して、前記慣性質量体のs方向の回転速度(または角速度)を、速度ゼロの停止状態からの加速も含めて加速させるときには、その反作用を、回転体6を支持手段8を介して支持している機体2が受ける。これにより、機体2には、回転軸7の位置を中心として、図1(b)に矢印Lで示す平面視で反時計回り方向(以下、L方向という)に旋回させようとするトルクが生じる。この機体2に生じるL方向のトルクの大小は、回転駆動手段9より回転体6に与えるs方向回転の加速度の大小に依存している。   When the rotating body 6 is driven by the rotation driving means 9 and the rotational speed (or angular speed) in the s direction of the inertial mass body is accelerated including the acceleration from the stop state at zero speed, the reaction is performed on the rotating body. 6 is received by the airframe 2 which supports 6 through the support means 8. As a result, a torque is generated in the airframe 2 to turn in the counterclockwise direction (hereinafter referred to as the L direction) in a plan view indicated by an arrow L in FIG. . The magnitude of the torque in the L direction generated in the machine body 2 depends on the magnitude of the acceleration in the s direction rotation applied to the rotating body 6 from the rotation driving means 9.

一方、前記慣性質量体がs方向に回転している状態から、回転駆動手段9により、回転体6を含む前記回転質量体を、速度ゼロとなる停止状態までの減速も含めて減速させるときには、その反作用として、機体2には、回転軸7の位置を中心として、図1(b)に矢印Rで示す平面視で時計回り方向(以下、R方向という)に旋回させようとするトルクが生じる。この機体2に生じるR方向のトルクの大小は、回転駆動手段9により回転体6に与えるs方向回転の減速度の大小、すなわち、負の加速度の絶対値の大小に依存している。   On the other hand, when the inertial mass body is rotated in the s direction and the rotational drive means 9 decelerates the rotary mass body including the rotary body 6 including a deceleration to a stop state where the speed becomes zero, As a reaction, a torque is generated in the airframe 2 to turn in the clockwise direction (hereinafter referred to as R direction) in a plan view indicated by an arrow R in FIG. . The magnitude of the torque in the R direction generated in the machine body 2 depends on the magnitude of the deceleration of the rotation in the s direction applied to the rotating body 6 by the rotation driving means 9, that is, the magnitude of the absolute value of the negative acceleration.

ところで、本実施形態の水中機1は、水中で旋回するときには、機体2の周囲に存在している水の抵抗を受ける。そのため、本実施形態の水中機1では、機体2にL方向やR方向に旋回させようとするトルクが生じても、実際にL方向やR方向の旋回動作が発生するのは、そのトルクが、機体2が受ける水の抵抗に打ち勝つときのみとなる。   By the way, the underwater machine 1 of this embodiment receives the resistance of the water which exists around the body 2 when turning in water. Therefore, in the underwater machine 1 of the present embodiment, even if the torque that causes the machine body 2 to turn in the L direction or the R direction is generated, the turning operation in the L direction or the R direction actually occurs. Only when the resistance of the water received by the aircraft 2 is overcome.

そこで、本実施形態の水中機1を水中でL方向へ旋回させるときには、制御器23は、回転駆動手段9のモータ20に対し、回転体6をs方向へ回転させるための指令を与えると共に、モータ20の回転について、図3に示すような加速度の制御を行うようにしてある。   Therefore, when turning the underwater machine 1 of the present embodiment in the L direction underwater, the controller 23 gives a command for rotating the rotating body 6 in the s direction to the motor 20 of the rotation driving means 9. The rotation of the motor 20 is controlled as shown in FIG.

具体的には、本実施形態の水中機1では、機体2の設計情報などから機体2が旋回時に受ける水の抵抗が分かる。よって、本実施形態の水中機1を水中で実際に旋回させるために機体2に作用させることが必要とされるトルクのしきい値は、予め求めることができる。また、回転体6の設計情報、および、本実施形態の水中機1の使用環境に存在する水の性状などを基に、前記慣性質量体の質量が分かるので、前記トルクのしきい値に対応して、本実施形態の水中機1を実際に旋回させるために必要とされる前記慣性質量体の回転の加速度のしきい値も、求めることができる。更に、この慣性質量体の回転の加速度のしきい値と、回転駆動手段9にてモータ20の出力側に接続された動力伝達機構の減速比の情報などを基に、本実施形態の水中機1を実際に旋回させるために必要とされるモータ20の回転の加速度のしきい値xが求められる。   Specifically, in the underwater machine 1 of the present embodiment, the resistance of water that the airframe 2 receives when turning is known from the design information of the airframe 2 and the like. Therefore, the threshold value of the torque required to act on the airframe 2 in order to actually turn the underwater aircraft 1 of the present embodiment underwater can be obtained in advance. In addition, since the mass of the inertial mass body is known based on the design information of the rotating body 6 and the properties of water present in the usage environment of the underwater machine 1 of the present embodiment, it corresponds to the torque threshold value. And the threshold value of the acceleration of rotation of the said inertial mass body required in order to actually turn the underwater machine 1 of this embodiment can also be calculated | required. Further, based on the threshold value of the rotational acceleration of the inertial mass body and information on the reduction ratio of the power transmission mechanism connected to the output side of the motor 20 by the rotation driving means 9, the underwater machine of this embodiment is used. The threshold value x of the rotation acceleration of the motor 20 required for actually turning 1 is obtained.

なお、本実施形態の水中機1の模型や実機を用いて行う試験結果を基に、水中機1に旋回が実際に生じるときのモータ20の回転の加速度のしきい値xを求めるようにしてもよい。また、本実施形態の水中機1を実際に旋回させるために必要とされるモータ20の回転の加速度のしきい値xを求めることができれば、そのしきい値xを求める手法は、前記した以外の任意の手法を用いてもよいことは勿論である。   The threshold value x of the acceleration of the rotation of the motor 20 when the turning actually occurs in the underwater unit 1 is obtained on the basis of the test results performed using the model or actual machine of the underwater unit 1 of the present embodiment. Also good. Moreover, if the threshold value x of the acceleration of the rotation of the motor 20 required for actually turning the underwater machine 1 of the present embodiment can be obtained, the method for obtaining the threshold value x is other than that described above. Of course, any method may be used.

制御器23には、前記しきい値xの情報が、予め登録される。この状態で、制御器23は、回転体6をs方向へ回転させるためにモータ20を駆動するときは、図3に示すように、モータ20の回転を加速するときの加速度は、前記しきい値xよりも大となるよう設定し、モータ20の回転を減速するときの減速度(負の加速度)は、その絶対値が前記しきい値xよりも小となるように設定した制御指令を、モータ20に与える機能を備えている。   In the controller 23, information on the threshold value x is registered in advance. In this state, when the controller 23 drives the motor 20 to rotate the rotating body 6 in the s direction, the acceleration when accelerating the rotation of the motor 20 is the threshold as shown in FIG. The control command is set to be larger than the value x, and the deceleration (negative acceleration) when decelerating the rotation of the motor 20 is a control command set so that the absolute value is smaller than the threshold value x. The motor 20 is provided with a function.

この制御器23からの制御指令に基づいてモータ20の加速度が制御されると、回転体6を含む慣性質量体は、s方向に、回転速度の加速と減速とを繰り返しながら回転するようになる。   When the acceleration of the motor 20 is controlled based on the control command from the controller 23, the inertial mass body including the rotator 6 rotates in the s direction while repeating acceleration and deceleration of the rotation speed. .

慣性質量体のs方向の回転が加速する期間は、機体2に生じるL方向のトルクが、機体2が受ける水の抵抗に打ち勝つようになる。このため、本実施形態の水中機1は、L方向の旋回動作を行う。   During the period in which the rotation of the inertial mass body in the s direction is accelerated, the torque in the L direction generated in the airframe 2 overcomes the resistance of water received by the airframe 2. For this reason, the underwater machine 1 of this embodiment performs the turning operation | movement of the L direction.

一方、慣性質量体のs方向の回転が減速する期間は、機体2にR方向のトルクが生じるが、このR方向のトルクは、機体2が受ける水の抵抗に打ち勝つことはない。よって、このとき本実施形態の水中機1には、R方向の旋回動作は生じない。   On the other hand, during the period in which the rotation of the inertial mass body in the s direction is decelerated, torque in the R direction is generated in the airframe 2, but the torque in the R direction does not overcome the resistance of water received by the airframe 2. Therefore, the turning operation in the R direction does not occur at this time in the underwater machine 1 of the present embodiment.

したがって、この2つの期間が順次繰り返されることにより、本実施形態の水中機1は、L方向の旋回動作を断続的に行うようになる。   Therefore, by repeating these two periods sequentially, the underwater machine 1 of the present embodiment intermittently performs the turning operation in the L direction.

次いで、旋回装置4において、回転体6を、前記一方向(s方向)とは反対方向となる他方向、たとえば、図1(b)に矢印tで示すように平面視で反時計回り方向(以下、t方向という)に回転させる場合について説明する。   Next, in the swivel device 4, the rotating body 6 is moved in another direction opposite to the one direction (s direction), for example, counterclockwise in plan view as indicated by an arrow t in FIG. Hereinafter, the case of rotating in the t direction) will be described.

回転体6を回転駆動手段9により駆動して、前記慣性質量体のt方向の回転速度(または角速度)を、速度ゼロの停止状態からの加速も含めて加速させるときには、その反作用として、機体2には、回転軸7の位置を中心として、R方向に旋回させようとするトルクが生じる。この機体2に生じるR方向のトルクの大小は、回転駆動手段9より回転体6に与えるt方向回転の加速度の大小に依存している。   When the rotating body 6 is driven by the rotation driving means 9 and the rotational speed (or angular speed) of the inertial mass body in the t direction is accelerated including the acceleration from the zero speed stop state, the reaction is performed as a reaction. In this case, a torque is generated to turn in the R direction around the position of the rotating shaft 7. The magnitude of the torque in the R direction generated in the machine body 2 depends on the magnitude of the acceleration in the t direction rotation applied to the rotating body 6 from the rotation driving means 9.

一方、前記慣性質量体がt方向に回転している状態から、回転駆動手段9により、回転体6を含む前記回転質量体を、速度ゼロとなる停止状態までの減速も含めて減速させるときには、その反作用として、機体2には、回転軸7の位置を中心として、L方向に旋回させようとするトルクが生じる。この機体2に生じるL方向のトルクの大小は、回転駆動手段9により回転体6に与えるt方向回転の減速度の大小、すなわち、負の加速度の絶対値の大小に依存している。   On the other hand, when the inertial mass body is rotated in the t direction and the rotational drive means 9 decelerates the rotary mass body including the rotary body 6 including a deceleration to a stop state where the speed becomes zero, As a reaction thereof, a torque is generated in the airframe 2 to turn in the L direction around the position of the rotating shaft 7. The magnitude of the torque in the L direction generated in the machine body 2 depends on the magnitude of the deceleration of the t direction rotation applied to the rotating body 6 by the rotation driving means 9, that is, the magnitude of the absolute value of the negative acceleration.

そこで、本実施形態の水中機1を水中でR方向へ旋回させるときには、制御器23は、回転駆動手段9のモータ20に対し、回転体6をt方向へ回転させるための指令を与えると共に、モータ20の回転について、図3に示したと同様の加速度の制御を行うようにしてある。   Therefore, when turning the underwater machine 1 of the present embodiment in the R direction underwater, the controller 23 gives a command for rotating the rotating body 6 in the t direction to the motor 20 of the rotation driving means 9. For the rotation of the motor 20, the same acceleration control as shown in FIG. 3 is performed.

すなわち、制御器23は、回転体6をt方向へ回転させるためにモータ20を駆動するときは、図3に示すように、モータ20の回転を加速するときの加速度は、しきい値xよりも大となるよう設定し、モータ20の回転を減速するときの減速度(負の加速度)は、その絶対値がしきい値xよりも小となるように設定した制御指令を、モータ20に与える機能を備えている。   That is, when the controller 23 drives the motor 20 to rotate the rotating body 6 in the t direction, the acceleration when accelerating the rotation of the motor 20 is as shown in FIG. The deceleration (negative acceleration) when decelerating the rotation of the motor 20 is set to a control command set so that the absolute value is smaller than the threshold value x. Has the function to give.

この制御器23からの制御指令に基づいてモータ20の加速度が制御されると、回転体6を含む慣性質量体は、t方向に、回転速度の加速と減速とを繰り返しながら回転するようになる。   When the acceleration of the motor 20 is controlled based on the control command from the controller 23, the inertial mass body including the rotator 6 rotates in the t direction while repeating acceleration and deceleration of the rotation speed. .

慣性質量体のt方向の回転が加速する期間は、機体2に生じるR方向のトルクが、機体2が受ける水の抵抗に打ち勝つようになる。このため、本実施形態の水中機1は、R方向の旋回動作を行う。   During the period in which the rotation of the inertial mass body in the t direction is accelerated, the torque in the R direction generated in the airframe 2 overcomes the resistance of water received by the airframe 2. For this reason, the underwater machine 1 of this embodiment performs the turning operation | movement of the R direction.

一方、慣性質量体のt方向の回転が減速する期間は、機体2にL方向のトルクが生じるが、このL方向のトルクは、機体2が受ける水の抵抗に打ち勝つことはない。よって、このとき本実施形態の水中機1には、L方向の旋回動作は生じない。   On the other hand, during the period in which the rotation of the inertial mass body in the t direction is decelerated, torque in the L direction is generated in the airframe 2, but the torque in the L direction does not overcome the resistance of water received by the airframe 2. Therefore, at this time, the turning operation in the L direction does not occur in the underwater machine 1 of the present embodiment.

したがって、この2つの期間が順次繰り返されることにより、本実施形態の水中機1は、R方向の旋回動作を断続的に行うようになる。   Therefore, by repeating these two periods sequentially, the underwater machine 1 of the present embodiment intermittently performs the turning operation in the R direction.

このように、本実施形態の水中機1は、旋回装置4の運転により、R方向およびL方向のいずれの方向にも自在に旋回することができる。   Thus, the underwater machine 1 of the present embodiment can freely turn in either the R direction or the L direction by the operation of the turning device 4.

この旋回を行うときは、本実施形態の水中機1では、旋回装置4にて、液体10が満たされた回転体6を回転駆動するのみでよく、機体2に備えた前後方向スラスタ3a,3bや、機体2に左右方向と上下方向の推進性を得るために備えた図示しないスラスタを運転する必要はない。   When performing this turning, in the underwater machine 1 of the present embodiment, the turning device 4 only needs to rotationally drive the rotating body 6 filled with the liquid 10, and the longitudinal thrusters 3 a and 3 b provided in the body 2. In addition, it is not necessary to operate a thruster (not shown) provided for obtaining the right and left direction and vertical direction propellability for the airframe 2.

よって、本実施形態の水中機1は、従来技術より水流の発生を減らした状態で、水中で旋回動作を行うことができる。   Therefore, underwater machine 1 of this embodiment can perform turning operation in water in the state where generation of water flow was reduced from the prior art.

更に、本実施形態では、回転体6は、機体2の上部側に凹部として設けられた回転体収容部5に配置してあるため、回転体6の側方と下方が、回転体収容部5に覆われている。そのため、回転体6の回転に誘引される水の流れが回転体6の周囲に発生するとしても、その水の流れが機体2の側方や下部側に達することは抑制される。   Further, in the present embodiment, the rotating body 6 is disposed in the rotating body accommodating portion 5 provided as a recess on the upper side of the machine body 2, so that the side and the lower side of the rotating body 6 are located on the rotating body accommodating portion 5. Covered with Therefore, even if the flow of water attracted by the rotation of the rotating body 6 is generated around the rotating body 6, the water flow is suppressed from reaching the side or the lower side of the body 2.

よって、本実施形態の水中機1は、ダムの底部付近や、その他、ほぼ静水域となっていて堆積物が生じているような環境で旋回動作が必要とされる水中機として、従来技術よりも適したものとすることができる。このような堆積物が生じているような環境においても、従来技術よりも水流の発生を減らすことができるため、各種観測機器による観測、たとえば、カメラのような撮像装置による観測を良好に実施することが可能になる。また、たとえば、撮像装置によって撮影された映像を見ながら遠隔で作業を行うときには、作業対象個所の視認を良好に行うことが可能になる。   Therefore, the underwater machine 1 of the present embodiment is an underwater machine that requires a swiveling operation in an environment where sediment is generated in the vicinity of the bottom of the dam or in other areas where the deposit is generated. Can also be suitable. Even in an environment where such deposits are generated, the generation of water flow can be reduced as compared with the prior art, so that observation by various observation devices, for example, observation by an imaging device such as a camera, is favorably performed. It becomes possible. In addition, for example, when the work is performed remotely while watching the video imaged by the imaging device, it is possible to satisfactorily view the work target portion.

本実施形態では、旋回装置4は、回転体6の質量と、回転体6の回転時に回転体6と一緒に回転運動する液体10の質量とを慣性質量として用いているが、このうちの液体10は、水中機1の使用環境に存在している水を回転体6の内側に満たしたものである。   In the present embodiment, the swivel device 4 uses the mass of the rotating body 6 and the mass of the liquid 10 that rotates together with the rotating body 6 as the rotating body 6 rotates as the inertial mass. Reference numeral 10 denotes a water filled in the use environment of the underwater machine 1 inside the rotating body 6.

そのため、旋回装置4で使用する液体10は、本実施形態の水中機1の使用環境に存在する液体としての淡水や海水と同じ密度となっている。よって、本実施形態の水中機1を潜水させた状態では、旋回装置4で回転体6に満たされている液体10は、水中機1の中性浮力には寄与しない。   For this reason, the liquid 10 used in the swivel device 4 has the same density as fresh water or sea water as liquid existing in the usage environment of the underwater machine 1 of the present embodiment. Therefore, in a state where the underwater machine 1 of the present embodiment is submerged, the liquid 10 filled in the rotating body 6 by the turning device 4 does not contribute to the neutral buoyancy of the underwater machine 1.

本実施形態の水中機1は、前後方向や左右方向や上下方向の移動を自在に行うためには、潜水したときに水中機1全体でほぼ中性浮力となるように、図示しない浮力体を備えるが、旋回装置4で慣性質量を得るために使用される液体10については、中性浮力を得るための浮力体による調整は必要ない。   In order to freely move in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, the underwater machine 1 of the present embodiment is provided with a buoyancy body (not shown) so that the entire underwater machine 1 has almost neutral buoyancy when diving. However, the liquid 10 used for obtaining the inertial mass in the swivel device 4 does not need to be adjusted by a buoyancy body to obtain neutral buoyancy.

なお、旋回装置4では、慣性質量体の回転の加速により機体2に生じさせるL方向やR方向のトルクを増大させるためには、慣性質量が大きいほど有利である。このような観点から、機体2に生じさせる前記トルクの増大化を狙って慣性質量の増大化を図る場合であっても、本実施形態の旋回装置4では、慣性質量の大部分が液体10により構成されているので、浮力体の増加量は、回転体6の重量増加分に対応する量のみでよい。   In the turning device 4, in order to increase the torque in the L direction and the R direction generated in the airframe 2 by the acceleration of the rotation of the inertial mass body, it is advantageous that the inertial mass is large. From this point of view, even if the inertial mass is increased with the aim of increasing the torque generated in the airframe 2, in the swivel device 4 of the present embodiment, most of the inertial mass is due to the liquid 10. Since it is configured, the amount of increase of the buoyancy body may be only the amount corresponding to the weight increase of the rotating body 6.

なお、たとえば、回転する慣性質量として一般的に使用されている金属製のフライホイールを使用する場合は、フライホイールの全体とつり合わせて中性浮力を得るための浮力体が必要になる。しかも、慣性質量の増大化を図るためにフライホイールを重くすると、フライホイールの重量増加分に比例して浮力体の使用量が増加する。したがって、この場合は、機体のサイズの増大化を招いてしまう。あるいは、機体のサイズが規定されている場合は、使用可能なフライホイールのサイズが限定されて、慣性質量に制限が生じてしまう。   For example, when a metal flywheel that is generally used as a rotating inertial mass is used, a buoyancy body for obtaining neutral buoyancy by balancing with the entire flywheel is required. Moreover, if the flywheel is made heavy in order to increase the inertial mass, the amount of buoyant body used increases in proportion to the increase in the weight of the flywheel. Therefore, in this case, the size of the aircraft is increased. Or when the size of the fuselage is specified, the size of the flywheel that can be used is limited, and the inertial mass is limited.

また、慣性質量としてフライホイールを使用する場合は、水中での水中機の重心の位置がフライホイールの配置に大きく影響されるため、重心と浮心間の距離(BG)の調整が困難になる場合がある。   In addition, when a flywheel is used as the inertial mass, the position of the center of gravity of the underwater machine in water is greatly affected by the arrangement of the flywheel, so that it is difficult to adjust the distance (BG) between the center of gravity and the buoyancy. There is a case.

これに対し、本実施形態の水中機1では、慣性質量の大部分を占める液体10は、水中で中性浮力が得られるため、水中での水中機1の重心への影響は、フライホイールに比して大幅に小さい。よって、本実施形態の水中機1は、重心と浮心間の距離(BG)の調整をより容易なものとすることができる。   On the other hand, in the underwater machine 1 of the present embodiment, the liquid 10 occupying most of the inertial mass can obtain neutral buoyancy in the water. It is much smaller than that. Therefore, the underwater machine 1 of this embodiment can make the adjustment of the distance (BG) between the center of gravity and the buoyancy easier.

更に、本実施形態の水中機1は、水中に潜航させるまでは、旋回装置4の回転体6の内部に液体10は満たされておらず、また、水中機1を水面から引き上げるときには、回転体6の内部を満たしていた液体10は回転体収容部5の内底面5aの開口15を通して外部に排出することができる。この際、回転体6の上端壁13にある開口14を通して回転体6の内部に空気を流入することができる。よって、本実施形態の水中機1は、水面に降ろすまでや、水面から引き上げた後の重量について軽減化を図ることができる。このため、本実施形態の水中機1は、吊り上げて移動させる作業のような地上で取り扱う場合の作業に要する労力の軽減化を図ることができる。   Furthermore, the underwater machine 1 of this embodiment is not filled with the liquid 10 inside the rotating body 6 of the swivel device 4 until it is submerged in the water. The liquid 10 filling the inside of the rotating body 5 can be discharged to the outside through the opening 15 in the inner bottom surface 5a of the rotating body accommodating portion 5. At this time, air can flow into the rotary body 6 through the opening 14 in the upper end wall 13 of the rotary body 6. Therefore, the underwater machine 1 of the present embodiment can reduce the weight until it is lowered to the water surface or after being pulled up from the water surface. For this reason, the underwater machine 1 of this embodiment can aim at reduction of the labor required for the operation | work in the case of handling on the ground like the operation | work lifted and moved.

[第2実施形態]
図4は、水中機の第2実施形態として、旋回装置の別の例を示すもので、図4(a)は一部切断側面図、図4(b)は図4(a)のB−B方向矢視図である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows another example of the swivel device as the second embodiment of the underwater machine. FIG. 4 (a) is a partially cut side view, and FIG. 4 (b) is a B- in FIG. 4 (a). It is a B direction arrow directional view.

なお、図4(a)(b)において、第1実施形態に示したものと同一のものには同一符号を付してその説明を省略する。   4A and 4B, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施形態における旋回装置は、図4(a)(b)に符号4aで示すものである。旋回装置4aは、第1実施形態の図2(a)(b)に示した旋回装置4と同様の構成において、回転体6を、回転体6の外側に配置された支持手段8で回転可能に支持する構成に代えて、円筒筺体24を、回転体収容部5の中央部の内底面5aを貫通させることで、回転体6の内側の軸心に沿う位置に備えて、この円筒筺体24を、回転体6を回転可能に支持する支持手段としたものである。   The turning device in the present embodiment is indicated by reference numeral 4a in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The swivel device 4a can rotate the rotating body 6 by the supporting means 8 arranged outside the rotating body 6 in the same configuration as the swiveling device 4 shown in FIGS. 2A and 2B of the first embodiment. The cylindrical housing 24 is provided at a position along the inner axis of the rotating body 6 by passing the cylindrical housing 24 through the inner bottom surface 5a of the central portion of the rotating body housing portion 5. Is a support means for rotatably supporting the rotating body 6.

このため、回転体6は、上端壁13の中央部の下側に回転軸7の上端側が接続され、この回転軸7が、円筒筺体18の内側に取り付けられたモータ20の出力軸に接続され、モータ20により回転可能に支持されている。   For this reason, the rotating body 6 is connected to the lower end of the central portion of the upper end wall 13 at the upper end side of the rotating shaft 7, and this rotating shaft 7 is connected to the output shaft of the motor 20 attached inside the cylindrical housing 18. The motor 20 is rotatably supported.

本実施形態における回転駆動手段9は、円筒筺体24の内側に取り付けられたモータ20と、モータ20に接続された制御器23とを備え、モータの出力軸を回転軸7に接続して、モータ20の駆動力で回転軸7に直接回転駆動する構成とされている。   The rotation drive means 9 in this embodiment includes a motor 20 attached to the inside of the cylindrical housing 24 and a controller 23 connected to the motor 20, and connects the motor output shaft to the rotation shaft 7 so that the motor The rotary shaft 7 is directly driven to rotate with a driving force of 20.

以上の構成としてある旋回装置4aは、第1実施形態における旋回装置4と同様の運転を行うことにより、水中機1(図1(a)(b)参照)を、R方向およびL方向のいずれの方向にも自在に旋回させることができる。   The swivel device 4a having the above-described configuration performs the same operation as that of the swivel device 4 in the first embodiment, so that the underwater machine 1 (see FIGS. 1A and 1B) can be operated in either the R direction or the L direction. It can be swung freely in the direction of.

したがって、旋回装置4aを備えた水中機1も、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Therefore, the underwater machine 1 provided with the turning device 4a can also obtain the same effect as the first embodiment.

[第3実施形態]
図5は、水中機の第3実施形態として、旋回装置の更に別の例を示すもので、図5(a)は一部切断側面図、図5(b)は図5(a)のC−C方向矢視図である。
[Third Embodiment]
FIG. 5 shows still another example of the swivel device as the third embodiment of the underwater machine. FIG. 5 (a) is a partially cut side view, and FIG. 5 (b) is C in FIG. 5 (a). FIG.

なお、図5(a)(b)において、第1実施形態、第2実施形態に示したものと同一のものには同一符号を付してその説明を省略する。   5A and 5B, the same components as those shown in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施形態における旋回装置は、図5(a)(b)に符号4bで示すものである。   The turning device in the present embodiment is indicated by reference numeral 4b in FIGS. 5 (a) and 5 (b).

旋回装置4bは、機体2に、有底の円筒形状の回転体収容部5を備えている。更に、回転体収容部5は、図5(a)に示すように、上端側に蓋25を備えた構成とすることが好ましい。これは、後述する回転体6aの回転に伴って回転体収容部5に収容された液体10に生じる流れが機体2の外部に流出しないようにするためである。   The swivel device 4 b includes a machine body 2 and a bottomed cylindrical rotating body accommodating portion 5. Furthermore, as shown in FIG. 5A, the rotating body accommodating portion 5 is preferably configured to include a lid 25 on the upper end side. This is to prevent the flow generated in the liquid 10 stored in the rotating body storage portion 5 from flowing out of the body 2 with the rotation of the rotating body 6a described later.

蓋25には、中央寄りとなる個所に、回転体収容部5の内部と外部とを連通させる開口26が設けられている。   The lid 25 is provided with an opening 26 that communicates the inside and the outside of the rotating body housing portion 5 at a location closer to the center.

これにより、回転体収容部5は、内部の空気を開口26を通して上方へ抜きながら、内底面5aの開口15、または、開口26から内部に液体10を入れることができる。したがって、本実施形態では、水中機1(図1(a)(b)参照)が潜水を開始するときには、回転体収容部5に水中機1の使用環境に存在している水が入る。したがって、この場合は、本実施形態の水中機1の使用環境に存在している水が、回転体6aの周囲を満たす液体10となる。   Thereby, the rotating body accommodating part 5 can put the liquid 10 into the inside from the opening 15 of the inner bottom surface 5 a or the opening 26 while extracting the air inside the opening 26 upward. Therefore, in the present embodiment, when the underwater machine 1 (see FIGS. 1A and 1B) starts diving, water existing in the environment in which the underwater machine 1 is used enters the rotating body housing portion 5. Therefore, in this case, the water present in the usage environment of the underwater machine 1 of the present embodiment becomes the liquid 10 that fills the periphery of the rotating body 6a.

回転体6aは、回転体収容部5の軸心位置に配置された上下方向に延びる軸部材27と、軸部材27に取り付けられた複数の回転部材11とを備えた構成とされている。   The rotating body 6 a includes a shaft member 27 that is disposed at the axial center position of the rotating body housing portion 5 and extends in the vertical direction, and a plurality of rotating members 11 that are attached to the shaft member 27.

本実施形態では、軸部材27の外周に、平板状の回転部材11が、周方向に設定された間隔を隔てた複数個所、たとえば、図5(b)に示すような周方向等間隔の8個所に、軸部材27の半径方向に沿う姿勢で配置されている。各回転部材11は、内周側に位置する端縁が、軸部材27の外周面に取り付けられている。   In this embodiment, on the outer periphery of the shaft member 27, the flat plate-like rotating member 11 is provided at a plurality of positions spaced at intervals set in the circumferential direction, for example, 8 at equal intervals in the circumferential direction as shown in FIG. It arrange | positions with the attitude | position along the radial direction of the shaft member 27 in the location. Each rotating member 11 has an edge located on the inner peripheral side attached to the outer peripheral surface of the shaft member 27.

軸部材27の下端側には、回転軸7が同心配置で取り付けられている。回転軸7は、回転体収容部5の内底面に備えた貫通孔28の部分に、図示しない軸受を介して回転自在に保持されている。したがって、本実施形態の旋回装置4bでは、回転軸7を保持している貫通孔28の部分が、機体2に設置されて回転体6aを回転可能に支持させる支持手段として機能する。   The rotating shaft 7 is attached to the lower end side of the shaft member 27 in a concentric arrangement. The rotating shaft 7 is rotatably held by a portion of a through hole 28 provided on the inner bottom surface of the rotating body accommodating portion 5 via a bearing (not shown). Therefore, in the turning device 4b of the present embodiment, the portion of the through hole 28 that holds the rotating shaft 7 functions as a support unit that is installed in the machine body 2 and rotatably supports the rotating body 6a.

貫通孔28の下方に突出する回転軸7の下端側には、第2実施形態の場合と同様に図示しないモータと、モータに接続された制御器とを備えた回転駆動手段9が接続されている。   As in the case of the second embodiment, a rotary drive means 9 having a motor (not shown) and a controller connected to the motor is connected to the lower end side of the rotary shaft 7 protruding below the through hole 28. Yes.

以上の構成としてある旋回装置4bでは、回転体収容部5に液体10が満たされた状態で、回転駆動手段9を運転して回転軸7と一体に回転体6aを回転させると、各回転部材11が軸部材27を回転中心として周方向に移動するので、回転体収容部5を満たしている液体10のうち、各回転部材11の移動方向の前方に存在している液体10が、回転部材11によって押されて回転方向の運動を生じるようになる。   In the swivel device 4b having the above-described configuration, when the rotary drive unit 9 is operated and the rotary body 6a is rotated integrally with the rotary shaft 7 in a state where the rotary body accommodating portion 5 is filled with the liquid 10, each rotary member is rotated. 11 moves in the circumferential direction around the shaft member 27 as the rotation center, and the liquid 10 existing in the moving direction of each rotating member 11 out of the liquid 10 filling the rotating body accommodating portion 5 is the rotating member. 11 to cause a rotational movement.

なお、回転体6の内部の液体10が回転方向の運動を生じると、この回転方向に運動している液体10には、遠心力が作用するようになる。この際、回転中心からの距離が大きくなるにしたがって、すなわち、回転体6の回転中心側から外周側に近付くにしたがって、液体10に作用する遠心力は大きくなる。   Note that when the liquid 10 inside the rotating body 6 moves in the rotation direction, a centrifugal force acts on the liquid 10 moving in the rotation direction. At this time, the centrifugal force acting on the liquid 10 increases as the distance from the rotation center increases, that is, as the rotation body 6 approaches from the rotation center side to the outer peripheral side.

この点に鑑みて、各回転部材11の外周側の端縁と、回転体収容部5の周壁内面との間の隙間は、できるだけ小さくなるようにすることが好ましい。これは、回転体6の回転時に大きな遠心力を受けた状態の液体10が前記隙間を通り抜ける現象を抑制して、回転体収容部5の外周寄りに存在している液体10にも回転方向の運動をより確実に生じさせることができるようにするためである。   In view of this point, it is preferable that the gap between the outer peripheral edge of each rotating member 11 and the inner surface of the peripheral wall of the rotating body housing portion 5 be as small as possible. This suppresses a phenomenon in which the liquid 10 in a state of receiving a large centrifugal force during rotation of the rotating body 6 passes through the gap, and the liquid 10 existing near the outer periphery of the rotating body accommodating portion 5 is also in the rotational direction. This is so that the movement can be generated more reliably.

これにより、本実施形態の旋回装置4bでは、回転体収容部5の内部の液体10が、回転体6aの回転時に回転部材11に押されて回転体6aの回転方向と同じ方向に回転運動する。したがって、旋回装置4bでは、回転体6aの質量と、回転体収容部5の内部で回転体6aと一緒に回転運動する液体10の質量との和が、回転軸7を中心に回転運動を行う慣性質量となる。   Thereby, in the turning device 4b of the present embodiment, the liquid 10 inside the rotating body housing portion 5 is pushed by the rotating member 11 when the rotating body 6a rotates and rotates in the same direction as the rotating direction of the rotating body 6a. . Therefore, in the swivel device 4 b, the sum of the mass of the rotating body 6 a and the mass of the liquid 10 that rotates together with the rotating body 6 a inside the rotating body accommodating portion 5 performs a rotational motion around the rotational shaft 7. Inertial mass.

よって、旋回装置4bによっても、回転体6aと、回転体6aの回転時に回転体収容部5の内側で回転体6aと一緒に回転運動する液体10とを合わせて慣性質量体として用いることができるため、第1実施形態における旋回装置4と同様の運転を行うことにより、水中機1(図1(a)(b)参照)を、R方向およびL方向のいずれの方向にも自在に旋回させることができる。   Therefore, also by the turning device 4b, the rotating body 6a and the liquid 10 that rotates together with the rotating body 6a inside the rotating body accommodating portion 5 when the rotating body 6a rotates can be used as an inertial mass body. Therefore, by performing the same operation as that of the turning device 4 in the first embodiment, the underwater machine 1 (see FIGS. 1A and 1B) can freely turn in either the R direction or the L direction. be able to.

したがって、旋回装置4bを備えた水中機1も、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Therefore, the underwater machine 1 provided with the turning device 4b can also obtain the same effect as the first embodiment.

なお、本発明は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、各構成部材の長さや外形、断面形状等は一例であり、適宜変更してもよい。また、水中機1の外形や、旋回装置4,4a,4b以外の機体2の構成は、自在に変更してもよい。   In addition, this invention is not limited only to the said each embodiment, The length, external shape, cross-sectional shape, etc. of each structural member are examples, and may be changed suitably. Moreover, you may change freely the external shape of the underwater machine 1, and the structures of the airframes 2 other than the turning devices 4, 4a, 4b.

第1実施形態や第2実施形態における回転体6は、円筒部材12の下端側に、開口を備えた底板を備えるようにしてもよい。   The rotating body 6 in the first embodiment or the second embodiment may include a bottom plate having an opening on the lower end side of the cylindrical member 12.

更に、第1実施形態および第2実施形態における回転体6は、内部の液体10を出し入れできる構成とすることが好ましいが、液体10を封入した構成としてもよい。また、第3実施形態における回転体収容部5は、機体2の外部と連通する開口26を備えて、内部の液体10を出し入れできる構成とすることが好ましいが、液体10を封入した構成としてもよい。これらの構成の場合は、封入する液体10として、水中機1の使用環境に存在する液体と同じか、または、ほぼ同様の比重を有する液体10を用いることにより、液体10については、中性浮力を得るための浮力体による調整は、ほぼ必要ないものとすることができる。また、水中機1の重心と浮心間の距離(BG)の調整は、容易なものとすることができる。   Furthermore, the rotating body 6 in the first and second embodiments is preferably configured to allow the liquid 10 inside to be taken in and out, but may be configured to enclose the liquid 10. In addition, the rotating body accommodating portion 5 in the third embodiment is preferably provided with an opening 26 that communicates with the outside of the machine body 2 so that the liquid 10 inside can be taken in and out. Good. In the case of these configurations, as the liquid 10 to be sealed, the liquid 10 having the same or substantially the same specific gravity as the liquid existing in the use environment of the underwater machine 1 is used. Adjustment with a buoyant body to obtain a traction can be almost unnecessary. Moreover, the adjustment of the distance (BG) between the center of gravity of the underwater machine 1 and the buoyancy can be made easy.

第1実施形態と第2実施形態の回転体6は、回転体6の内側に液体10を収容することができ、且つ回転体6の内側に液体10に回転運動を付与する回転部材11を備えていれば、図示した以外の外形を備えていてもよい。たとえば、回転部材11は、軸心方向で径寸法が変化する外形を備えていてもよい。   The rotating body 6 according to the first embodiment and the second embodiment includes a rotating member 11 that can store the liquid 10 inside the rotating body 6 and imparts a rotating motion to the liquid 10 inside the rotating body 6. If it is, it may have an external shape other than that illustrated. For example, the rotating member 11 may have an outer shape whose diameter dimension changes in the axial direction.

第3実施形態の回転体6aは、軸部材27に、回転体収容部5の内側に満たされた液体10に回転運動を付与する回転部材11を取り付けた構成を備えていれば、図示した以外の構成を備えていてもよい。たとえば、軸部材27の外周に、棒状の接続部材を介して回転部材を取り付けた構成としてもよい。   The rotating body 6a according to the third embodiment is not illustrated as long as the rotating member 11 provided with a rotating member 11 for applying a rotating motion to the liquid 10 filled inside the rotating body accommodating portion 5 is attached to the shaft member 27. You may have the structure of. For example, it is good also as a structure which attached the rotating member to the outer periphery of the shaft member 27 via the rod-shaped connection member.

回転部材11は、回転体6,6aが回転するときに液体10に回転運動を効率よく与えるという観点から考えると、回転体の半径方向に沿って配置された平板状のものとすることが好ましい。しかし、回転部材11は、回転体6,6aが回転するときに一緒に回転して、液体10に回転運動を与えることができれば、平板状以外の任意の形状を採用してもよい。   The rotating member 11 is preferably a flat plate arranged along the radial direction of the rotating body from the viewpoint of efficiently giving a rotational motion to the liquid 10 when the rotating bodies 6 and 6a rotate. . However, the rotating member 11 may adopt any shape other than the flat plate shape as long as the rotating bodies 6 and 6a rotate together to rotate the liquid 10 and can give a rotational motion to the liquid 10.

回転部材11の数は、回転体6,6aのサイズなどに応じて適宜変更してもよい。   The number of the rotating members 11 may be appropriately changed according to the size of the rotating bodies 6 and 6a.

第1実施形態および第2実施形態では、回転体収容部5の上部側に、開口を有する蓋を備えるようにしてもよい。   In 1st Embodiment and 2nd Embodiment, you may make it provide the lid | cover which has an opening in the upper part side of the rotary body accommodating part 5. FIG.

回転体収容部5は、機体2の上部側に備えた例を示したが、機体2の上下方向の中間部や下部側に備えた構成としてもよい。この場合は、回転体収容部5の下端側を端壁で閉塞した構成とするか、あるいは、回転体6,6aに底板を備える構成とするなど、回転体6,6aの回転時に回転運動する液体10に遠心力が作用しても、この液体10が回転体収容部5から下方に向けて流出しないようにするための対策を講じるようにすればよい。   Although the example provided with the upper part side of the body 2 showed the rotary body accommodating part 5, it is good also as a structure with which the intermediate part of the up-down direction of the body 2 and the lower part side were equipped. In this case, the rotating body accommodating portion 5 is configured so that the lower end side is closed with an end wall, or the rotating bodies 6 and 6a are provided with a bottom plate. Even if a centrifugal force acts on the liquid 10, it is only necessary to take measures to prevent the liquid 10 from flowing out downward from the rotating body accommodating portion 5.

回転体収容部5には、内底面5aなどに備えた開口15と機体2の外面に設けた開口16とを連通管17で接続した構成を備えることが好ましいが、備えなくてもよい。   Although it is preferable that the rotating body accommodating portion 5 has a configuration in which the opening 15 provided on the inner bottom surface 5a and the like and the opening 16 provided on the outer surface of the machine body 2 are connected by the communication pipe 17, it may not be provided.

前記各実施形態では、回転駆動手段9に、モータ20を用いている構成について例示したが、回転出力を出すことができるものであれば、モータ以外のアクチュエータを採用するようにしてもよい。   In each of the embodiments described above, the configuration in which the motor 20 is used as the rotation driving unit 9 is illustrated, but an actuator other than the motor may be employed as long as it can output a rotation output.

本発明の水中機1は、静水域で旋回動作を行う水中機1であれば、いかなる使用目的に用いてもよい。また、本発明の水中機1は、ROVのような遠隔操作型のほか、自律型の水中機1に適用してもよい。   The underwater machine 1 of the present invention may be used for any purpose as long as the underwater machine 1 performs a turning operation in a still water region. Moreover, you may apply the underwater machine 1 of this invention to the autonomous underwater machine 1 besides the remote control type like ROV.

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。   Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1 水中機、2 機体、4,4a,4b 旋回装置、5 回転体収容部、6,6a 回転体、7 回転軸、8 支持手段、9 回転駆動手段、10 液体、11 回転部材、12 円筒部材、14 開口、24 円筒筺体(支持手段)、25 蓋、26 開口、27 軸部材、28 貫通孔(支持手段)、s 一方向、t 他方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Submersible machine, 2 machine bodies, 4, 4a, 4b Swivel device, 5 Rotating body accommodating part, 6, 6a Rotating body, 7 Rotating shaft, 8 Support means, 9 Rotation drive means, 10 Liquid, 11 Rotating member, 12 Cylindrical member , 14 opening, 24 cylindrical housing (supporting means), 25 lid, 26 opening, 27 shaft member, 28 through hole (supporting means), s one direction, t other direction

Claims (9)

液体中で使用する水中機において、
機体に、旋回装置を備え、
前記旋回装置は、
前記機体に設けた回転体収容部と、
上下方向に延びる回転軸を有して前記回転体収容部に収容して配置された回転体と、
前記機体に設置されて前記回転体を回転可能に支持する支持手段と、
前記回転体を回転駆動する回転駆動手段とを備え、
前記回転体は、該回転体の回転時に前記回転体収容部の内側で液体に対して回転方向の運動を与える回転部材を備えたこと
を特徴とする水中機。
In submersibles used in liquids,
The aircraft is equipped with a swivel device,
The swivel device
A rotating body accommodating portion provided in the airframe;
A rotating body having a rotating shaft extending in the vertical direction and being housed and disposed in the rotating body housing portion;
A support means installed on the machine body for rotatably supporting the rotating body;
A rotation driving means for rotating the rotating body;
The underwater machine, wherein the rotating body includes a rotating member that imparts a rotational motion to the liquid inside the rotating body housing portion when the rotating body rotates.
前記回転体は、前記回転体収容部の内側の液体を満たす内部の空間を備え、
前記回転部材は、前記回転体の内部の空間に備えられた
請求項1記載の水中機。
The rotating body includes an internal space that fills the liquid inside the rotating body housing portion,
The underwater machine according to claim 1, wherein the rotating member is provided in a space inside the rotating body.
前記回転体は、前記内部の空間と外部とを連通させる開口を備える構成とした
請求項2記載の水中機。
The underwater machine according to claim 2, wherein the rotating body includes an opening that allows communication between the internal space and the outside.
前記回転体は、円筒部材を備えて、該円筒部材の内側を前記内部の空間とし、
前記回転部材は、前記円筒部材の半径方向に沿って配置された平板状のものとした、
請求項2または3記載の水中機。
The rotating body includes a cylindrical member, and the inside of the cylindrical member is the internal space,
The rotating member is a flat plate arranged along the radial direction of the cylindrical member,
The underwater machine according to claim 2 or 3.
前記回転部材は、前記円筒部材の内周面に取り付けられた
請求項4記載の水中機。
The underwater machine according to claim 4, wherein the rotating member is attached to an inner peripheral surface of the cylindrical member.
前記回転体収容部には液体が満たされ、
前記回転体は、
前記回転軸に接続された軸部材と、
前記軸部材の外周に取り付けられて、前記回転体の回転時に前記回転体収容部に満たされた液体に対して回転運動を与える回転部材とを備える構成とした
請求項1記載の水中機。
The rotating body accommodating portion is filled with liquid,
The rotating body is
A shaft member connected to the rotating shaft;
The underwater machine according to claim 1, further comprising: a rotating member that is attached to an outer periphery of the shaft member and imparts a rotating motion to the liquid that is filled in the rotating body housing portion when the rotating body rotates.
前記回転体収容部は、開口を有する蓋を備える
請求項6記載の水中機。
The underwater machine according to claim 6, wherein the rotating body housing portion includes a lid having an opening.
機体に、旋回装置を備え、前記旋回装置は、前記機体に設けた回転体収容部と、上下方向に延びる回転軸を有して前記回転体収容部に収容して配置された回転体と、前記機体に設置されて前記回転体を回転可能に支持する支持手段と、前記回転体を回転駆動する回転駆動手段とを備え、前記回転体は、該回転体の回転時に前記回転体収容部の内側で液体に対して回転方向の運動を与える回転部材を備えた構成を有する水中機を、液体中に配置し、
前記回転体を、前記回転軸を中心とする一方向または他方向への回転を加速するときの反作用により、前記機体を前記回転体の加速した回転方向とは逆の方向へ旋回させること
を特徴とする水中機の旋回方法。
The airframe includes a turning device, and the turning device has a rotating body housing portion provided in the airframe, a rotating body housed and arranged in the rotating body housing portion with a rotating shaft extending in the vertical direction, A support unit that is installed in the machine body and rotatably supports the rotating body; and a rotation driving unit that rotationally drives the rotating body. An underwater machine having a configuration provided with a rotating member that imparts rotational movement to the liquid on the inside is disposed in the liquid,
The rotary body is turned in a direction opposite to the rotational direction accelerated by the rotary body by a reaction when accelerating the rotation in one direction or the other direction around the rotary shaft. The turning method of the underwater aircraft.
前記回転体を前記回転軸を中心とする一方向または他方向への回転を加速した後に減速するときに、減速時の負の加速度の絶対値を、加速時の加速度よりも小さくする
請求項8記載の水中機の旋回方法。
The absolute value of the negative acceleration during deceleration is made smaller than the acceleration during acceleration when the rotating body is decelerated after accelerating rotation in one direction or the other direction around the rotation axis. The turning method of the described underwater aircraft.
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