JP2018134954A

JP2018134954A - 水中移動体及びその内部設備移動方法

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Publication number: JP2018134954A
Application number: JP2017030278A
Authority: JP
Inventors: 文孝杉本; Fumitaka Sugimoto; 健介渡; Kensuke Watari
Original assignee: Japan Agency for Marine Earth Science and Technology
Current assignee: Japan Agency for Marine Earth Science and Technology
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: JP6933357B2

Abstract

【課題】新たな駆動源を必要とせずに対象設備を移動し、水中移動体の移動中において流体抵抗になり難い水中移動体及びその内部設備移動方法を提供すること。【解決手段】水中移動体１は、水中と水面との間で浮力調整を行う浮袋３１と、複数の設備とを躯体５０内に有する水中移動体であって、前記浮袋に当接する位置に配置され前記浮袋の膨張により移動する対象となる前記設備のうちの少なくとも１つの対象設備１０と、前記躯体内に設けられ前記対象設備の移動を予め設定した軌道となるように案内する案内部２０と、を備え、前記浮袋の膨張により前記対象設備を前記案内部に沿って移動させ前記対象設備の少なくとも一部を前記躯体外に突出させる構成とした。【選択図】図３

Description

本発明は、淡水、海水等の水中とその水面とを往来可能な水中移動体及びその水中移動体の内部に設置される内部設備を移動させる水中移動体の内部設備移動方法に関するものである。

従来、海洋、池や湖沼、河川等の水中に潜って様々な調査を行うことができる水中移動体が提案されている。例えば、特許文献１には、以下の構成を備える水中移動体が記載されている。水中移動体は、情報を取得するためのデータ取得部及び水中での位置を調整するための比重調整部を備えた本体部と、前記本体部の後尾部に配置されると共に取得した前記情報を伝送するアンテナ本体を備えたアンテナ部とを有し、前記アンテナ部は、前記アンテナ本体を上下方向に回動可能に保持するように構成されている。そして、水中移動体は、前記アンテナ本体が具体的には回動軸に錘部と対向するように配置されている。そのため、水中移動体は、海面上に浮上してデータを送信するときには、錘部によりアンテナ本体の姿勢を鉛直方向に保持することができ、安定した姿勢で通信を行うことができるものである。

特開２０１４−２４０２１６号公報

しかしながら、特許文献１で提案された水中移動体では、アンテナ本体が常に本体部の外に位置するため、水中移動体が水中で移動するときの流体抵抗になってしまうことが避けられなかった。

本発明の実施形態は、前記した問題点に鑑みて創案されたものであり、新たな駆動源を必要とせずに対象設備を移動し、水中移動体の移動中において流体抵抗になり難い水中移動体及びその内部設備移動方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明の実施形態に係る水中移動体は、水中と水面との間で浮力調整を行う浮袋と、複数の設備とを躯体内に有する水中移動体であって、前記浮袋に当接する位置に配置され前記浮袋の膨張により移動する対象となる前記設備のうちの少なくとも１つの対象設備と、前記躯体内に設けられ前記対象設備の移動を予め設定した軌道となるように案内する案内部と、を備え、前記浮袋の膨張により前記対象設備を前記案内部に沿って移動させ前記対象設備の少なくとも一部を前記躯体外に突出させる構成を備えるものである。

また、前記課題を解決するために本発明の実施形態に係る水中移動体の内部設備移動方法は、水中での位置を調整する浮袋と、前記浮袋及び複数の設備を収納する躯体と、前記躯体の水中及び水面での移動を行う駆動機構と、を備える水中移動体の内部設備移動方法であって、前記浮袋を膨張させる工程と、前記浮袋の膨張により前記浮袋に対向する位置に設けた前記設備の少なくとも一つを移動対象の対象設備として案内部を介して移動させ前記躯体の表面から前記対象設備の少なくとも一部を突出させる工程と、を含むこととした。

本発明の実施形態に係る水中移動体によれば、浮力を与える浮袋の膨張収縮を駆動源としてアンテナ等の躯体内に収納している内部の設備を移動させるため、新たな駆動源を必要とせずに、かつ、水中における移動の際にアンテナ等の内部の設備が躯体内に収納されているため流体抵抗になることがない。また、本発明の実施形態に係る内部設備移動方法によれば、新たな駆動源を使用せずに移動対象となる内部の設備を移動させることができる。

第１実施形態に係る水中移動体を母船から水中に投入して予め設定した航路及び作業を行って水上に浮上する状態を模式的に示す模式図である。第１実施形態に係る水中移動体の全体を水上に浮上した状態として模式的に示す斜視図である。第１実施形態に係る水中移動体の先端部分を一部取り外して、浮袋が収縮している状態を模式的に示す斜視図である。第１実施形態に係る水中移動体の先端部分を一部取り外して、浮袋が膨張している状態を模式的に示す斜視図である。第１実施形態に係る水中移動体の案内部における第１係合部及び第２係合部を取り出して模式的に示す分解斜視図である。第１実施形態に係る水中移動体の先端部分を一部取り外して、浮袋が収縮している状態を模式的に示す側面図である。第１実施形態に係る水中移動体の先端部分を一部取り外して、浮袋が膨張している状態を模式的に示す側面図である。第２実施形態に係る水中移動体の先端部分を一部取り外して、浮袋が収縮している状態を模式的に示す側面図である。第２実施形態に係る水中移動体の先端部分を一部取り外して、浮袋が膨張している状態を模式的に示す側面図である。第２実施形態に係る水中移動体の移動部における第２係合部が第１係合部と係合してアンテナ装置が上昇移動する前の状態を正面から模式的に示す断面図である。第２実施形態に係る水中移動体の移動部における第２係合部が第１係合部と係合してアンテナ装置が上昇移動した後の状態を正面から模式的に示す断面図である。

以下、実施形態に係る水中移動体について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。さらに、各図において示す方向は、構成要素間の相対的な位置を示し、絶対的な位置を示すことを意図したものではない。

第１実施形態に係る水中移動体１は、図１及び図２に示すように、例えば、海洋Ｗａにおいて、海底Ｗｂから水上までの間を浮力調整機構３０の調整により浮沈すると共に、水中あるいは水上において駆動機構９０の駆動により移動することができるものである。そして、水中移動体１は、水中及び水上において、観察あるいは物理的な測定を行うことができるように躯体５０の内部に設備を複数収納している。水中移動体１は、躯体５０と、躯体５０内に設置される浮袋３１や、アンテナ装置１０及び制御装置ＰＣ等の複数の設備と、アンテナ装置１０を移動するための案内部２（図３参照）と、水中及び水上を移動するための駆動機構９０と、を備えている。なお、水中移動体１は、ここでは一例として、躯体５０の所定位置に船外を撮影するためのカメラＣＡを備えている。また、水中移動体１，１Ｂは、センサやジャイロやＧＰＳ等の潜航あるいは航行するときに必要な移動制御部品を備えている。そして、水中移動体１，１Ｂは、自走するときの必要なエネルギ（電気等）の駆動源を備えている。

水中移動体１の躯体５０は、水中及び水上で航行し易いように先端側が流線型で、その流線型の先端側に連続する胴部分が円筒形に形成されている。また、躯体５０は、先端側に設けた開放室６０と、開放室６０に隣接して設けた密閉室７０と、を備えている。そして、躯体５０は、ここでは、密閉室７０の後方に隣接して駆動機構９０を駆動するための駆動室８０を備えている。躯体５０は、金属あるいはファイバー等の樹脂により形成され、使用される水深等により素材が予め選択して使用されている。

図３及び図４に示すように、開放室６０は、躯体５０の先端となる位置に仕切壁７１により密閉室７０から仕切られると共に外壁に覆われることで形成されている。開放室６０は、ここでは、浮力調整機構３０の浮袋３１、移動の対象となる設備の対象設備であるアンテナ装置１０を収納している。また、開放室６０内には、アンテナ装置１０を移動（昇降移動）させるときの案内部２０が設けられている。開放室６０は、アンテナ装置１０を昇降移動するときに躯体壁面の分離壁面１０１が他の躯体壁面から分離して移動するように形成されている。また、開放室６０には、一部壁面である分離壁面１０１が他の躯体壁面から分離して移動することから、室内に水が入り込むことができる状態となる。そのため、開放室６０内に設置されている設備等は防水構造を備えている。開放室６０は、浮袋３１が最大に膨張したときに、対象設備を移動端まで移動させた状態で、浮袋３１を収納できる大きさに形成されている。なお、開放室６０の外壁部には、水平舵が左右対象に設置されている。

図２及び図６に示すように、密閉室７０は、開放室６０に連続して仕切壁７１及び外壁より液密に形成されている。密閉室７０は、浮力調整機構３０の浮袋３１を膨張収縮させるための油タンク３３や、カメラＣＡの撮影データの記録手段（図示せず）や、航行制御や通信制御等、水中移動体１の作動を行うため制御装置ＰＣ等の設備が収納されている。この密閉室７０は、躯体５０の円筒形の胴部に対応する位置に形成されている。また、開放室６０、密閉室７０あるいは駆動室８０に設置される各設備において、情報伝達や駆動制御を行うケーブルは、図面では記載を省略している。

図２に示すように、駆動室８０は、密閉室７０の後方に連続して形成されている。この駆動室８０は、例えば、スクリュープロペラ等の推進装置を正回転あるいは逆回転させるための一般的な駆動機器を収納する空間を備えている。なお、駆動室８０の外壁には水平舵及び垂直舵が設置されている。なお、ここでは、駆動室８０の外壁面にカメラＣＡが設置されている。カメラＣＡで撮影されたデータは、例えば、密閉室７０内の記憶手段に記憶され、予め設定された指示により、アンテナ１１を介して外部に送信されるように構成されている。
駆動機構９０は、駆動室８０の後方に設置されている。この駆動機構９０は、例えば、左右対象に配置された一対のスクリュープロペラであり、この種の船体に使用されるものであればその構成を限定されるものではない。

図６及び図７に示すように、開放室６０及び密閉室７０に亘って設置されている浮力調整機構３０は、開放室６０に設置される浮袋３１と、仕切壁７１を貫通するように設ける流通管３２と、密閉室７０内に設置される油タンク３３とを備えている。そして、浮力調整機構３０は、開放室６０に設置された浮袋３１が、密閉室７０に設置された油タンク３３に流通管３２を介して接続され、浮袋３１に流体を出し入れするように構成されている。そして、浮力調整機構３０は、予め設定されたプログラムにより浮袋３１に流体（油）の出し入れを行い、浮袋３１を膨張及び収縮させている。浮力調整機構３０は、ここでは、密閉室７０側となる油タンク３３側に貯蔵されている油を浮袋３１側に出し入れして膨張及び収縮させることで比重を変えて、水中移動体１の浮沈の調整を行うものである。浮袋３１は、予め設定された形状になるように形成されており、ここでは、開放室６０の内部空間形状となる略円柱状に膨張するように形成されている。そして、浮袋３１は、収縮時には開放室６０の一側の内壁面側に位置し、膨張時には開放室６０の内壁面に近接するように略円柱状になることで、対象設備を移動させる駆動源としても作用するように設定されている。

対象整備としての一例であるアンテナ装置１０は、アンテナ１１と、このアンテナ１１で受信あるいは発信するための本体部１２とを備えている。アンテナ１１は、分離壁面１０１に固定されており、ここでは、面状に形成された平面アンテナであるマイクロストリップアンテナ（パッチアンテナ）が使用されている。そして、アンテナ１１は支持部１４を介して本体部１２に接続されている。支持部１４は、アンテナ１１と本体部１２を接続すると共に、内部に配線が通され、アンテナ１１と本体部１２とを接続している。本体部１２は、外周を筐体で覆い液密に収納されている。この本体部１２は、通信で使用される装置であり、衛星放送にも対応できる機器をここでは備えている。なお、本体部１２を覆う筐体は、一例として、中央の直方体形状の部分に前後から円柱体形状の端面を接合した形状に形成されている。そして、本体部１２の筐体の中央には、後記するように第２係合部１３が形成されている。また、本体部１２は、アンテナ１１が設置されている分離壁面１０１と平面視したときの面積を比較したときに、分離壁面１０１と同等か、分離壁面１０１の面積より小さくなるように形成されている。そのため、本体部１２は、移動したときに、開放室６０に形成した開口から躯体５０の表面からその一部が突出することができるようになっている。

図３から図７に示すように、案内部２０は、アンテナ装置１０の本体部１２を予め設定した軌道に沿って案内するものである。この案内部２０は、開放室６０の内壁面に設置された第１係合部２１と、この第１係合部２１に係合して本体部１２の移動を案内する第２係合部１３とを備えている。なお、第２係合部１３は、アンテナ装置１０の本体部１２の筐体部分に形成されている。

第１係合部２１は、ここでは、開放室６０の内壁面に支持された係合フレーム２１ａと、この係合フレーム２１ａに設けた係合凸部２１ｂ，２１ｂとを備えている。係合フレーム２１ａは、平面視したときにアンテナ装置１０の本体部１２の幅よりも広く形成され、本体部１２の外周に沿って位置するように３辺のフレームを直交させて矩形形状（コ字形状）に形成されている。そして、係合フレーム２１ａは、中央の一辺の両端から直交して互いに対向する２辺が本体部１２の中央部分を超える長さに形成されている。さらに、係合フレーム２１ａは、本体部１２の筐体の中央部分に形成された第２係合部に対向する位置に対面して係合凸部２１ｂ、２１ｂが設けられている。係合凸部２１ｂ、２１ｂは、第２係合部１３に係合して移動する本体部１２を案内するためのものである。係合凸部２１ｂ，２１ｂは、第２係合部１３の係合部分に対応した形状に形成され、ここでは、ボスを介して固定した板片を係合フレーム２１ａの内側に向けて折り曲げて突出させて形成されている。この係合凸部２１ｂ，２１ｂは、第２係合部１３に係合できる形状であれば、大きさや形状あるいは素材が特に限定されるものではない。

第２係合部１３は、ここでは、本体部１２の筐体の側面に形成された係合溝部１３ａ，１３ａと、この係合溝部１３ａ，１３ａの長手方向におけるそれぞれの一方の端部側に設けたストッパ１３ｂ，１３ｂと、を備えている。
係合溝部１３ａ，１３ａは、本体部１２の筐体の中央となる位置に凹状に形成されている。この係合溝部１３ａ，１３ａは、本体部１２が予め設定された軌道に沿って移動できる方向に所定の溝長さに形成されている。また、係合溝部１３ａ，１３ａは、係合凸部２１ｂ，２１ｂに係合することができる溝形状に形成されている。
ストッパ１３ｂ，１３ｂは、係合凸部２１ｂ，２１ｂあるいは係合フレーム２１ａの下端に当接して予め設定した軌道の範囲を規制するものである。ストッパ１３ｂ，１３ｂは、大きさ形状等特に限定されるものではない。なお、ここではストッパ１３ｂを係合溝部１３ａとは別体として設けているが、係合溝部１３ａの溝端部をストッパ１３ｂの代わりとして用いても構わない。

図６及び図７に示すように、アンテナ装置１０は、浮袋３１の側面（胴部分）に対面する対象設備であり、アンテナ装置１０の本体部１２が案内部２０を介して予め設定された軌道に沿って移動自在に設置されている。そして、アンテナ装置１０は、本体部１２が浮袋３１に直接当接して浮袋の３１の膨張及び収縮により案内部２０に案内されて移動し本体部１２の移動に伴ってアンテナ１１も移動する。本体部１２が浮袋３１の膨張により押されて移動することで、アンテナ装置１０の少なくとも一部となるアンテナ１１及び本体部１２の一部を躯体５０の壁面よりも突出させるようにしている。そのため、水中移動体１が浮袋３１の膨張により水上に浮上したときに、アンテナ１１が水面よりも高いところに上昇し、アンテナ１１が波の影響で水を被り難い位置に維持することができる。なお、浮袋３１は、本体部１２の移動により、アンテナ１１を設置している分離壁面１０１も移動させる。また、分離壁面１０１が移動することで、開放室６０内に水が侵入しても、開放室６０は、予め水が侵入してもいいように防水構造になっている。

以上のように構成された水中移動体１は、予め設定された指令により水中あるいは水上を移動して観察や測定を行っている。例えば、水中移動体１は、予めプログラムされた経路を移動して、予めプログラムされた指定の場所で目的の作業を行い、海上に浮上してデータを母船に送るように動作する。一例として、図１に示すように、作業船舶等の母船ＳＰに搭載されて運ばれる。そして、目的海域で母船ＳＰから海上に投入された水中移動体１は、プログラムされた経路Ｒに沿って移動及び作業を行う。水中移動体１は、プログラムされた流氷Ｃの位置でカメラＣＡの撮影等の作業を行い、作業が終了すると海上に浮上して母船ＳＰに連絡する。以下、水中移動体１の動作をより具体的に説明する。

はじめに、水中移動体１は、投入されたときには、水中移動体１は、浮力調整機構３０の浮袋３１を収縮した状態としている。そのため、水中移動体１は、沈降し、駆動機構９０の駆動により、制御装置ＰＣのプログラムに設定されている所定の経路Ｒに沿って潜航して移動することになる。水中移動体１は、浮袋３１を収縮しているときには、アンテナ装置１０のアンテナ１１及び本体部１２は、移動下端に位置し、アンテナ１１を取り付けている分離壁面１０１が他の壁面に当接した状態となっている。そして、水中移動体１は、制御装置ＰＣの制御により駆動機構９０を作動させ設定された経路Ｒを移動しながら、付帯している設備、例えば、カメラＣＡにより、流氷Ｃの下面を撮影するような作業を行う。そして、水中移動体１は、設定された作業が終了して水中から水上に浮上するときに、制御装置ＰＣにより浮力調整機構３０の浮袋３１を膨張させることで浮上しながら駆動機構９０の駆動により航行する。

つまり、水中移動体１は、内部設備移動方法として、制御装置ＰＣより浮力調整機構３０が油タンク３３から油を、流通管３２を介して浮袋３１に注入する（膨張させる工程）。そして、水中移動体１は、浮袋３１に油が注入されて膨らむと、比重により浮力が大きくなり、かつ、アンテナ装置１０の本体部１２を押し上げることになる。浮袋３１が膨らむことで、アンテナ装置１０の本体部１２は、第２係合部１３が第１係合部２１に係合している状態で、案内部２０で予め設定されている軌道に沿って上方に移動する。さらに、アンテナ装置１０の本体部１２が移動することに伴って、アンテナ１１も上方に移動し分離壁面１０１と共に、躯体５０の表面から突出させる（突出させる工程）。

なお、アンテナ１１が躯体５０の表面から突出する状態になるのは、水中移動体１が水上に浮上した後になる。つまり、水中移動体１は、浮袋３１が膨れだすと徐々に浮上する状態となり駆動機構９０により航行し、浮袋３１が完全に膨張するまでに水上に到達する。また、水中移動体１が水上に浮上する前に浮袋３１が膨張し開放室６０内に水が充満しても、開放室６０内部は、防水構造になっており、かつ、水が入り込むことが前提となっているため、浮上しながら、駆動機構９０により航行しても問題はない。水中移動体１は、水上に出た状態では、浮袋３１に油が最大限注入されて膨張した状態であり、浮袋３１に押されて本体部１２は案内部２０で案内する軌道の移動端（上昇端）に位置した状態で保持される。そのため、本体部１２に支持部１４を介して接続されているアンテナ１１は、躯体５０から最大限突出した状態となり、波の影響により水を被ることが少ない高い位置を維持することができる。なお、アンテナ装置１０は、浮袋３１の膨張によりアンテナ１１の全部を躯体表面から突出させているが、アンテナ１１の構成が異なる場合には、アンテナ１１の少なくとも一部が躯体表面から突出することとしても構わない。

水中移動体１は、水上に出ると信号を母船ＳＰに送信して作業で収集したデータを送り自身の位置も知らせる。水中移動体１がアンテナ１１を介して信号を母船ＳＰに送信する場合、水中移動体１の躯体５０の下方半分側は水中にあり、上方半分側は水上に露出した状態で浮かんでいる。したがって、アンテナ１１を介して信号を送信するときには、アンテナ１１が波により水が被ると信号を送ることができ難くなることがある。しかし、ここでは、アンテナ１１が躯体５０の表面から突出しているために、波の影響で水を被ることが少ない状態を維持しているので、信号を送り易くなっている。また、アンテナ１１が波の影響で水を被っても、アンテナ装置１０の本体部１２側の信号処理により信号の送受信に対して十分な補償ができるように既存の処理が施されている。

そして、水中移動体１は、水上に浮上してアンテナ装置１０により信号を送信するまでを設定されていた場合、母船ＳＰまでを遠隔操作により航行するか、あるいは、母船ＳＰが近くまで航行することで、母船ＳＰに回収されることになる。なお、水中移動体１が収集したデータは、母船ＳＰに回収されてからメモリ等の記憶装置に記憶されたものから取り出すこととしても構わない。なお、内部設備移動方法として、アンテナ装置１０は、浮袋３１が収縮すると、その浮袋３１の収縮に伴って自重で下方に移動することとなる。このように、水中移動体１は、内部設備移動方法として、浮袋３１の膨張収縮の動作を移動対象とする対象設備であるアンテナ装置１０の移動機構として使用することで、新たな移動機構を用いることなくアンテナ装置１０のアンテナ１１を移動（昇降移動）させることができる。また、水中移動体１は、潜航あるいは航行するときには、躯体から突出させて推進するときの抵抗となるものがなく、潜航あるいは航行中に移動エネルギーを無駄に使うことがない。
また、水中移動体１は、水面上で移動してもアンテナ１１等の設備が水の抵抗となる位置にないので姿勢を安定して維持することができる。さらに、水中移動体１は、新たな駆動源を必要とせずに浮力調整を行う浮袋の膨張収縮の動作により内部設備を躯体内外に昇降移動させることができるため、内部設備の軽減及び内部空間の設計の自由度が大きいものである。

また、水中移動体１は、移動対象となる対象設備に直接、浮袋３１を当接させて移動する構成として説明したが、図８に示すように、浮袋３１と対象設備との間に移動部４０を介して移動する構成としても構わない。以下、移動部４０を設置した水中移動体１Ｂの構成について第２実施形態として説明する。なお、既に説明した構成は同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
図８及び図９に示すように、第２実施形態に係る水中移動体１Ｂは、既に説明した構成に移動部４０をさらに備えている。移動部４０は、浮袋３１の膨張による動作状態を本体部１２に伝えて、アンテナ装置１０のアンテナ１１を水中移動体１の躯体５０の表面から突出させために介在するものである。移動部４０は、一例として、金属板を折り曲げて形成されており、浮袋３１の膨張収縮時の状態に対応させて、移動対象となる対象設備の移動距離や膨張したときに確実に力を伝え易いように形状を調整することができる。

この移動部４０は、形状や位置を自在に調整できるので、対象設備に対して直接浮袋を当接させる構成よりも、さらに確実に目的の位置に対象設備を移動させることが可能となり設計の自由度も上がる。移動部４０は、その形状や大きさあるいは材質等は、浮袋３１の膨張収縮したときの形状と、対象設備の当接面の形状に合せて形成することができる。また、移動部４０は、折り曲げることや、複数の材料を重ね併せて強度を有しすることとしても構わない。移動部４０は、ここでは、アンテナ装置１０の本体部１２の裏面に接続する第１接続部４１と、浮袋３１側に接続する第２接続部４２とを備えている。移動部４０は、第１接続部４１により本体部１２の裏面に接続され、第２接続部４２により浮袋３１の側面に接続されていることにより、浮袋３１の膨張収縮をより確実に本体部１２に伝えることができる。

また、移動部４０は、図１０及び図１１に示すように、第２係合部４３，４３を設ける構成としてもよい。移動部４０は、第１係合部２１の係合凸部２１ｂ，２１ｂに係合できる凹溝状部分を備える柱状の第２係合部４３，４３を備えることで、アンテナ装置１０の本体部１２側に加工を必要としないことになる。この第２係合部４３，４３は、アンテナ装置１０が上方に移動したときに、アンテナ装置１０の本体部１２と同じように、躯体５０の表面から上方に突出することができる位置に形成されている。ここでは、第２係合部４３，４３は、第１接続部４１の左右対象となる側端の位置から上方に向かって柱状に形成されている。したがって、案内部２０Ｂは、第１係合部２１と第２係合部４３とを備えることとなる。なお、移動部４０の第２係合部４３，４３は、第１係合部２１の係合凸部２１ｂ，２１ｂが抜けないように、移動部４０側の凹溝状部分の端部を塞ぐように構成することが好ましい。また、第２係合部４３，４３は、移動部４０と同じ素材、例えば金属で形成されることが好ましい。

したがって、水中移動体１Ｂは、内部設備移動方法として、浮袋３１が膨張すると、移動部４０を押し上げ、移動部４０に接続しているアンテナ装置１０を上方に移動させる。そして、移動部４０が移動するときには、第１係合部２１の係合凸部２１ｂ，２１ｂと、移動部４０の第２係合部４３，４３と、が係合した状態で、第２係合部４３，４３が移動部４０の移動に伴って上方に移動することとなる。さらに、内部設備移動方法として、浮袋３１の収縮により、移動部４０が下方に移動するため、アンテナ装置１０も移動部４０の移動により案内部２０Ｂにより案内された状態で下方に移動する。

以上説明したように、水中移動体１，１Ｂ及び内部設備移動方法として、移動対象の対象設備をアンテナ装置１０として説明したが、例えば、水平蛇であっても構わない。また、浮袋３１は、開放室６０と共に、躯体５０の前方側に設けた構成として説明したが、開放室と共に後方や中央に設ける構成としても構わない。さらに、水中移動体１，１Ｂは、カメラＣＡだけではなく、例えば、超音波センサ等の他の測定機構あるいは水質検査や、他の計測機構を備えることとしても構わない。さらに、躯体５０は、その一部が透明な樹脂やガラスで形成され躯体内部の状態が外部から確認できるように構成することもできる。
また、第１係合部２１及び第２係合部１３，１３、４３，４３は、第１係合部２１との係合した状態で摺動したときにスムーズな摺動を可能とするために、例えば、摺動する部分に樹脂が表面に設けられるようにしても構わない。
さらに、水中移動体１，１Ｂ及び内部設備移動方法では、浮袋に注入されるものとして油を一例として説明したが、気体、水やその他の液体等、この種の装置で浮沈するときに一般的に使用されるものであれば、特に限定されるものではない。
また、浮袋３１に対面する位置に対象設備を複数設置することで、対象設備の複数を浮袋３１の膨張収縮により移動することも可能となる。さらに、浮袋３１を分割して開放室６０内に設けることで、浮袋３１に流体を注入するタイミングを変えて対象設備を複数移動させることも可能となる。

本発明に係る水中移動体は、海水、淡水等で使用され海、河川、湖沼等、水中あるいは水上を潜航、航行して使用できる環境で使用することができる。

１水中移動体
１Ｂ水中移動体
１０アンテナ装置
１１アンテナ
１２本体部
１３第２係合部
１３ａ係合溝部
１３ｂストッパ
１４支持部
２０案内部
２０Ｂ案内部
２１第１係合部
２１ａ係合フレーム
２１ｂ係合凸部
３０浮力調整機構
３１浮袋
３２流通管
３３油タンク
４０移動部
４１第１接続部
４２第２接続部
４３第２係合部
５０躯体
６０開放室
７０密閉室
７１仕切壁
８０駆動室
９０駆動機構
１０１分離壁面
Ｃ流氷
ＣＡカメラ
ＰＣ制御装置
Ｒ経路
ＳＰ母船
Ｗａ海洋
Ｗｂ海底

Claims

水中と水面との間で浮力調整を行う浮袋と、複数の設備とを躯体内に有する水中移動体であって、
前記浮袋に当接する位置に配置され前記浮袋の膨張により移動する対象となる前記設備のうちの少なくとも１つの対象設備と、前記躯体内に設けられ前記対象設備の移動を予め設定した軌道となるように案内する案内部と、を備え、
前記浮袋の膨張により前記対象設備を前記案内部に沿って移動させ前記対象設備の少なくとも一部を前記躯体外に突出させる水中移動体。
水中と水面との間の浮力調整を行う浮袋と、複数の設備とを躯体内に有する水中移動体であって、
前記浮袋に当接する位置に配置され前記浮袋の膨張により移動する移動部と、前記躯体内に設けられ前記移動部の移動を予め設定した軌道上に案内する案内部と、前記設備のうちの少なくとも一つを移動対象として前記移動部に対向して設置される対象設備と、を備え、
前記浮袋の膨張により前記案内部に沿って前記移動部を移動させ前記移動部を介して前記対象設備の少なくとも一部を前記躯体外に突出させる水中移動体。
前記対象設備は、自重で前記浮袋の収縮により前記案内部に沿って移動前の位置に移動する請求項１又は請求項２に記載の水中移動体。
前記躯体は、液密に密閉された密閉室と、前記密閉室に隣接して配置され前記躯体内が液密から開放される開放室とを備え、前記浮袋と、前記案内部と、前記対象設備とが、前記開放室内に設置されている請求項１に記載の水中移動体。
前記躯体は、液密に密閉された密閉室と、前記密閉室に隣接して配置され前記躯体内が液密から開放される開放室とを備え、前記浮袋と、前記移動部と、前記案内部と、前記対象設備とが、前記開放室内に設置されている請求項２に記載の水中移動体。
前記対象設備は、前記躯体の一部壁面を他の躯体壁面から分離可能とした分離壁面にアンテナを設けたアンテナ装置である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水中移動体。
前記案内部は、前記躯体内に取り付けられる第１係合部と、前記対象設備に設けられ前記第１係合部に係合して前記軌道に沿って案内される第２係合部とを有する請求項２を引用する請求項を除く請求項１、請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の水中移動体。
前記案内部は、前記躯体内に取り付けられる第１係合部と、前記移動部に設けられ前記第１係合部と係合する第２係合部と、を有する請求項１を引用する請求項を除く請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の水中移動体。
前記浮袋は、密閉室側に配置した油タンクからの油を注入されることで膨張し、前記油タンクに油を戻されることで収縮する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の水中移動体。
水中での位置を調整する浮袋と、前記浮袋及び複数の設備を収納する躯体と、前記躯体の水中及び水面での移動を行う駆動機構と、を備える水中移動体の内部設備移動方法であって、
前記浮袋を膨張させる工程と、
前記浮袋の膨張により前記浮袋に対向する位置に設けた前記設備の少なくとも一つを移動対象の対象設備として案内部を介して移動させ前記躯体の表面から前記対象設備の少なくとも一部を突出させる工程と、を含む水中移動体の内部設備移動方法。