JP3040344B2 - 水中探査装置 - Google Patents

水中探査装置

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JP3040344B2 JP8114662A JP11466296A JP3040344B2 JP 3040344 B2 JP3040344 B2 JP 3040344B2 JP 8114662 A JP8114662 A JP 8114662A JP 11466296 A JP11466296 A JP 11466296A JP 3040344 B2 JP3040344 B2 JP 3040344B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の目的で海中
等を探査する、特に経済的に俯仰運動特性に優れた水中
探査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】300mまでの深さで使用される従来の
水中探査装置は、実開平63−122193号に示すよ
うに複数の水平スラスタと複数の垂直スラスタを有し、
これを操縦して潜航したり浮上したり前後進の動作を行
っている。このような水中探査装置の小型化と経済性、
潜航運動特性を向上するために、特開昭61−3690
95号及び特公平5−79560号の水中探査装置が提
案されている。これは重錘移動によるトリム調整と複数
基のスラスタとの組み合わせによるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記したような従来の
水中探査装置では、余分な重錘を搭載しなければならず
装置が重くなりかつスラスタも複数基必要であるために
高価となる。本発明は、蓄電池をスラスタの駆動源とす
ると共に、その蓄電池の重量を利用して装置の重心位置
を変更し、もって潜航、浮上させると共に、スラスタも
1基のみとし、このスラスタを左右に回動させることに
より旋回機能をも併せもつことができるようにした小型
で経済性に富み、しかも運動特性に優れた水中探査装置
を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、遠隔操縦され
る水中探査装置の本体容器内に、水中探査装置駆動用の
蓄電池が内蔵してあり、本体容器内に、蓄電池を水中探
査装置の進行方向に対して本体容器内を前後に移動可能
にする第1サーボモータが設けてあり、第1サーボモー
タで蓄電池を中立位置より前進させると水中探査装置の
重心位置が前に移動し、水中探査装置は前傾して潜航
し、中立位置より後進させると重心位置が後ろに移動
し、水中探査装置が後傾して浮上するように設定されて
あり、本体容器の後端に第2サーボモータと1基の前後
進スラスタが設けてあり、第2サーボモータは前後進ス
ラスタを左右に回動制御する水中探査装置である。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は水中探査装置100の一部
縦断側面図を示しており、前を左に後を右にして記載し
てある。水中探査装置100は、円筒形状の本体容器
1、本体容器1の前後両端にはOリングからなるシール
3a、3bにより水密を保ち嵌合する先端側フランジ2
a、後端側フランジ2b、と本体容器1に内蔵される移
動装置5、蓄電池8、直流モータ16、旋回サーボモー
タ24(第2サーボモータ)及びスラスタ17等から構
成している。
【0006】先端側フランジ2a及び後端側フランジ2
bは、図1に示すようにビス4により本体容器1に固定
されている。先端側フランジ3a、後端側フランジ3b
の間には図2に示すレール9a、9bが互いに対向する
位置に平行に配置してある。レール9a、9bの両端に
はレール9a、9bを図示しないねじで固着したレール
保持輪14a、14bが配置してある。レール保持輪1
4a、14bは中空輪であり、レール9a、9bをそれ
ぞれねじで固着して支持し、かつ図1に示すようにそれ
ぞれ先端側フランジ2a、後端側フランジ2bの間で本
体容器1内に嵌合固着してある。
【0007】レール9a、9bには図2に示すように車
輪10a、10b(図3)を設けた台車7が配置してあ
る。図2に示すように車輪10a(図3に示す10bも
同様)は、水中探査装置100が逆さ(上下が逆)にな
ってもレール9a、9bから外れることはない。図1、
図2ではレール9a、9bはそれぞれ上下に分かれた形
状をしているが、溝型形状の一体物としてもよい。
【0008】台車7の下部にはバンド15で蓄電池8
(図1、図2)が取付けられている。又、台車7上部に
は台車駆動用のサーボモータ11(第1サーボモータ)
が取付けてあり、サーボモータ11の出力軸11aには
2条の溝をもつ溝車12が嵌合して固着してある。
【0009】以上の本体容器1の内壁1a(図2)に沿
って配設し両端をレール保持輪14a,14b(図1)
に図示しないねじでそれぞれ固定したレール9a、9b
(図2)内を移動する車輪10a、10b(図3)に搭
載した台車7と、台車7上に搭載した台車駆動用のサー
ボモータ11、サーボモータ11の出力軸11aに嵌合
した2条の溝をもつ溝車12で移動装置5を構成してい
る。
【0010】図3に示すように、溝車12の1つの溝に
はワイヤ13aの後端13bが固定してあり、溝車12
を巻き回した後、ワイヤ13aの前端をレール保持輪1
4aに固定し、ワイヤ13aには張力を持たせてある。
他方の溝にはワイヤ13cの前端13dが固定してあ
り、溝車12を巻き回した後にワイヤ13cの後端をレ
ール保持輪14bに固定し、ワイヤ13cには張力を持
たせてある。
【0011】蓄電池8は、台車駆動用のサーボモータ1
1と後述する旋回サーボモータ24及びスラスタ17に
動力を供給する直流モータ16の駆動源となっている。
【0012】図1に示すように、レール保持輪14bと
後端側フランジ2bの間には直流モータ16と旋回サー
ボモータ24が設けてある。直流モータ16は後端側フ
ランジ2bに図示しないねじで固定されており、旋回サ
ーボモータ24は後端側フランジ2bに図示しないねじ
で固定されている。直流モータ16の出力軸16a及び
旋回サーボモータ24の出力軸24aに連結した駆動軸
24bは、後端側フランジ2bを貫通しているが水密が
保たれている。
【0013】直流モータ16の出力軸16aには凹部1
6b(図1)が設けてあり、この凹部に中間軸18の前
端を挿入してある。出力軸16aの凹部と中間軸18は
頭部を有する1本の連結ピン18aで貫通され、連結ピ
ン18aの先端の図示しないねじ部にはナット16cを
螺合させてある。
【0014】スラスタ駆動軸19の前端にも凹部16b
のような形状の凹部19aが形成してあり、凹部19a
には中間軸18の後端が挿入してあり、連結ピン19b
で中間軸18とスラスタ駆動軸19を連結している。ス
ラスタ駆動軸19の後端にはスラスタ17が設けてあ
る。
【0015】図1に示すように、後端側フランジ2bの
直流モータ16と反対の後側にはブラケット21a、2
1bが中間軸18及びスラスタ駆動軸19を挟んで対向
するようにボルトで固着してある。
【0016】旋回サーボモータ24の出力軸24aはカ
ップリング24cを介して後端に傘歯車23bを設けた
駆動軸24bを連結している。駆動軸24bは後端側フ
ランジ2bを貫通し、軸受24dで軸支されており、か
つOリング24eで水密を保っている。
【0017】ブラケット21a、21bには互いに上下
に対向する位置にそれぞれ貫通孔が設けてある。上方の
ブラケット21aの貫通孔には旋回軸22aが、又下方
のブラケット21bの貫通孔には旋回軸22bが挿入さ
れている。
【0018】旋回軸22aの上端には傘歯車23aが設
けてあり、傘歯車23aは傘歯車23bと噛み合ってい
る。旋回軸22aはブラケット21aを貫通し、旋回軸
22aの下端はスラスタケース20の垂直な貫通孔に嵌
合固着されている。
【0019】旋回軸22bは下端に頭部を有する垂直に
配置したボルトのような形状をしており、ブラケット2
1bの下方からブラケット21aに設けた貫通孔に差し
込み、上端はスラスタケース20に設けた垂直な貫通孔
に嵌合固着されている。旋回軸22a、22bは一直線
上に設けてある。スラスタ駆動軸19はスラスタケース
20を貫通し、かつ回転可能に軸支されている。
【0020】以上のように構成しているので、旋回サー
ボモータ24を後方(図1の右方)から見て右又は左に
回動させるとスラスタケース20も右又は左方向に旋回
軸22a、22bを中心に旋回する。
【0021】中間軸18は以下に示すように自在継手の
役目をする。スラスタケース20が旋回すれば、当然ス
ラスタ駆動軸19も同方向に旋回するため、中間軸18
との間に角度差が生じる。この角度差を許容するため、
中間軸18には図示していないが連結ピン18a及び連
結ピン19bを貫通させるそれぞれの貫通孔が前後に長
孔になっている。その際、連結ピン18aと連結ピン1
9bは平行になっている。尚、このようなピン連結に代
えて公知の自在継手としてもよい。
【0022】図1に示すように、水中探査装置100の
前端部にはCCDカメラ25aを内蔵しかつ樹脂で一体
モールドして水密を保持した水中テレビカメラ25が設
けてある。水中テレビカメラ25は本体容器1の前端部
に固着した前方カバー26内に収納され、そのレンズ部
25bが前方カバー26の窓孔26aより外部に露出し
ている。
【0023】水中テレビカメラ25の連結ケーブル25
cは、蓄電池電源ケーブル8a、台車駆動用サーボモー
タ11のケーブル11b、スラスタ駆動用モータ16の
ケーブル16d、旋回サーボモータ24のケーブル24
fと共に水密を保ち、陸上のコントローラ(図示せず)
に連結されている。
【0024】尚、水中探査装置100は、水中において
全体で中立浮力となるように、又水平を保持するように
重心の位置、重力と浮力の関係が調整されている。
【0025】図1に示すように、水中探査装置100の
後部にはスラスタケース20、ブラケット21a、21
b、傘歯車23a、23b等を保護する後方カバー27
が本体容器1と一体的に設けてある。また図1には省略
してあるが、図2に示すように水中探査装置100には
整流板28a〜28dが本体容器1の外周面に取り付け
てある。
【0026】以上のように構成した水中探査装置100
において、重心位置が中立で水平状態を保った状態で図
示しない陸上のコントローラからスラスタ駆動用モータ
16に前進又は後進の信号を送ればスラスタ17が回転
し、水中探査装置100は前進又は後進する。
【0027】水中探査装置100を旋回させる方法を説
明する。図4、図5は水中探査装置100の概略平面図
を示している。図1に示す旋回サーボモータ24へ右旋
回の信号を送ると、傘歯車23a、23bによりスラス
タケース20は図4で見て左回転(矢印F)し、スラス
タ17を前進駆動させると、水中探査装置100は右旋
回(矢印E)する。左旋回の場合は図5に示すように右
旋回の場合と逆になる。
【0028】次に水中探査装置100を潜航又は浮上さ
せる方法を説明する。図6、図7は水中探査装置100
の概略側面図を示している。図6の上側に示すように、
水中探査装置100が水平状態を保ち、かつ水平方向に
前進航行中に、台車駆動用サーボモータ11(図1、図
3)に溝車12を図3の矢印Gで示す向きに回転させる
信号を送り、ワイヤ13cを巻き戻し、同時にワイヤ1
3aを巻き取ると、台車7(移動装置5)は前方に移動
して水中探査装置100の重心位置が前方に移動し、図
6の下側に示すように水中探査装置100は前下がりと
なる。従って水中探査装置100は潜航する。
【0029】逆にサーボモータ11に溝車12を図3の
矢印Gとは反対の向きに回転させる信号を送り、ワイヤ
13aを巻き戻し、かつワイヤ13cを巻き取ると台車
7は後方に移動し、重心位置が後方に移動するので、水
中探査装置100は前上がりとなる。従って水中探査装
置100は図7の下側に示すように浮上する。
【0030】以上、水中探査装置100の潜航と浮上及
び旋回を場合分けして説明したが、潜航あるいは浮上と
右旋回、左旋回を併用することはもちろん可能であり、
併用すると水中探査装置100は複雑な動きが可能とな
り、より高度な水中観察が可能となる。
【0031】
【発明の効果】本発明の水中探査装置は、一つのスラス
タと水中探査装置の動力源の蓄電池を移動させることに
より重心位置を変更させるだけで潜航あるいは浮上と右
旋回、左旋回を併用することができるので、複雑な動作
が可能となり、より高度な水中観察が可能となる。余分
な錘を搭載する必要がなく、装置の軽量化を図ることが
出来る。駆動源の蓄電池を重心の変位用に利用し、しか
もスラスタ1基で前後進と旋回が出来るようにしたた
め、非常に経済的であり、かつ装置を小型軽量化するこ
とができ、運動特性に優れた水中探査装置とすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の水中探査装置の一部縦断正面略図で
ある。
【図2】 図1のII−II矢視図である。
【図3】 移動装置の斜視図である。
【図4】 水中探査装置の右旋回状況を示す平面略図で
ある。
【図5】 水中探査装置の左旋回状況を示す平面略図で
ある。
【図6】 水中探査装置の潜航状況を示す側面略図であ
る。
【図7】 水中探査装置の浮上状況を示す側面略図であ
る。
【符号の説明】
1 本体容器 8 蓄電池 11 (第1)サーボモータ 17 (前後進)スラスタ 24 第2サーボモータ(旋回サーボモータ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−271092(JP,A) 特開 平2−216389(JP,A) 特開 昭61−36095(JP,A) 実開 平2−132599(JP,U) 実開 昭53−70592(JP,U) 実開 昭53−82194(JP,U) 実開 平1−76393(JP,U) 実開 昭63−59799(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B63C 11/00 B63C 11/48 B63G 8/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遠隔操縦される水中探査装置の本体容器
    内に、前記水中探査装置駆動用の蓄電池が内蔵してあ
    り、 前記本体容器内に、前記蓄電池を水中探査装置の進行方
    向に対して本体容器内を前後に移動可能にする第1サー
    ボモータが設けてあり、 前記第1サーボモータで蓄電池を中立位置より前進させ
    ると水中探査装置の重心位置が前に移動し、前記水中探
    査装置は前傾して潜航し、中立位置より後進させると重
    心位置が後ろに移動し、前記水中探査装置が後傾して浮
    上するように設定されており、 本体容器の後端に第2サーボモータと1基の前後進スラ
    スタが設けてあり、前記第2サーボモータは前記前後進
    スラスタを左右に回動制御することを特徴とする水中探
    査装置。
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