JPH0116058Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、水中曳航体の深度維持装置に関す
る。

たとえば観測器材などを搭載した上記のような
水中曳航体には、その深度を一定に維持するため
にフラツプが設けられており、フラツプの駆動装
置として種々のものが提案されている。ところ
が、従来の装置は、構造が複雑でかつ大型であ
り、保守が面倒であるという欠点を有する。

この考案の目的は、小型化および軽量化が可能
で、かつ保守の簡単な水中曳航体の深度維持装置
を提供することにある。

この考案による水中曳航体の深度維持装置は、
回転自在な深度制御用フラツプ、往復直線運動す
る移動体、移動体の直線運動をフラツプの回転運
動に変換する変換手段、移動体を往復直線運動さ
せるねじ軸、ねじ軸を回転させる電気サーボモー
タ、深度の設定値と測定値に基いてサーボモータ
を制御する制御回路、ならびにサーボモータおよ
び制御回路を駆動するための電源装置を備えてお
り、電源装置が、蓄電池、水流により回転するプ
ロペラ水車、ならびにプロペラ水車の回転により
発電して蓄電池を充電する発電機および充電装置
を備えているものである。

この考案による水中曳航体の深度維持装置は、
上記のように電気サーボモータとその電源装置を
主体とする構造の簡単なものであり、油圧回路を
含んでいないため、小型化および軽量化が可能で
あり、保守も簡単である。また、電源装置が、水
流により回転するプロペラ水車、ならびにプロペ
ラ水車の回転により発電して蓄電池を充電する発
電機および充電装置を備えているので、蓄電池の
小型化および軽量化を図ることができ、曳航時間
が蓄電池の容量によつて制限されるようなことも
ない。

以下図面を参照してこの考案の実施例を説明す
る。

第１図は、母船１に接続された索２により曳航
されている水中曳航体３を示し、この曳航体３に
は観測器材（図示略）などが搭載されている。

水中曳航体３は、第２図および第３図に詳細に
示すように、左右１対の水平主翼４、上下１対の
垂直尾翼５、左右１対の水平尾翼６および各水平
尾翼６の後部に取付けられた深度制御用フラツプ
７をその外部に備えている。フラツプ７の前端部
は、水平尾翼６に回転自在に支持された左右方向
の水平軸８に固定されている。

また、曳航体３には、第２図〜第７図に詳細に
示すように、深度維持装置が設けられており、こ
の装置は、電源装置９およびフラツプ駆動装置１
０を備えている。

電源装置９は、尾翼５，６の後に配置されたプ
ロペラ水車１１、プロペラ水車１１の軸１２に連
結された増速機１３、増速機１の出力軸１４に連
結された発電機１５、発電機１５の出力端子に接
続された充電装置１６、充電装置１６の出力端子
に接続された４個の蓄電池１７および蓄電池１７
の出力端子に接続された定電圧装置１８より構成
されている。蓄電池１７は、断熱材よりなる防水
ケース１９の中に収容されており、防水コネクタ
２０を介して外部充電が行なえる。

フラツプ駆動装置１０は、調定深度の設定値に
基いてフラツプ７の角度を制御するものであり、
次のように構成されている。すなわち、駆動装置
１０には、増幅器ユニツト（制御回路）２１が設
けられており、このユニツト２１は、調定深度を
設定するための可変抵抗器２２、制御増幅器２３
およびサーボ増幅器２４を備えている。そして、
可変抵抗器２２の出力信号は、制御増幅器２３を
通してサーボ増幅器２４に入力する。サーボ増幅
器２４の出力信号は、電気式回転速度計２５を備
えた電気サーボモータ２６に送られ、速度計２５
の出力信号はサーボ増幅器２４にフイードバツク
される。サーボモータ２６には、前後方向の水平
ねじ軸２７が減速機２８を介して連結されてお
り、前後方向の水平移動棒（移動体）２９の前端
部に固定された移動ナツト３０がこのねじ軸２７
にねじはめられている。移動棒２９は曳航体３に
前後移動自在に支持されており、移動棒２９の後
端部にアーム（変換手段）３１の下端部が回転自
在に連結され、アーム３１の上端部はフラツプ７
の軸８に固定されている。そして、サーボモータ
２６でねじ軸２７を回転させることにより、移動
棒２９がナツト３０を介して前後に移動し、この
移動棒２９の前後直線運動がアーム３１によりフ
ラツプ７の水平軸８の回転運動に変換されて、そ
の結果、フラツプ７の角度が変化する。曳航体３
の固定部分と移動棒２９との間にポテンシヨメー
タ３２が設けられており、移動棒２９の移動量す
なわちフラツプ７の角度に対応するポテンシヨメ
ータ３２の出力信号はサーボ増幅器２４にフイー
ドバツクされる。また曳航体３には、外側面に配
置された水圧検出器３３と内部に配置された変換
器３４とからなる深度計３５が設けられており、
曳航体３の深度に対応する変換器３４からの信号
は、制御増幅器２３に送られる。そして、電源装
置９の定電圧装置１８の出力電圧が、駆動装置１
０の必要部分に印加されている。

次に、母船１により水中曳航体３を曳航すると
きの深度維持装置の動作を説明する。

まず、曳航体３を水中に投入する前に、曳航体
３の調定深度を設定し、調定深度に対応する信号
が出力されるように可変抵抗器２２を調節してお
く。このようにして曳航体３を水中に投入し曳航
を開始すると、フラツプ駆動装置１０が作動し、
次のように、曳航体３を調定深度に維持するよう
にフラツプ７の角度が制御される。すなわち、フ
ラツプ駆動装置１０の増幅器ユニツト２１は、深
度計３５から出力される曳航体３の深度と可変抵
抗器２２から出力される調定深度とを比較し、そ
の差を電気信号としてサーボモータ２６に送る。
そして、この信号によりサーボモータ２６の回転
方向および回転速度が制御されて、前記のように
フラツプ７の角度が調節され、フラツプに発生す
る流体力により曳航体３は深度を修正して調定深
度に達する。このとき、フラツプ７の角度変化は
ポテンシヨメータ３２によつてサーボ増幅器２４
にフイードバツクされ、先に与えられた入力信号
との比較が行なわれる。これにより、曳航体３が
深度修正を行なう場合にフラツプ７の角度が急激
に変動して曳航体３の姿勢が不安定にならないよ
うに処理されている。そして、曳航中、フラツプ
駆動装置１０により、曳航体３は調定深度に維持
される。

曳航体３が曳航されている間、電源装置９のプ
ロペラ水車１１は水流によつて一定方向に回転
し、これにより発電機１５および充電装置１６が
作動して、蓄電池１７の自己放電が補われるとと
もに、負荷に電力が供給される。したがつて、蓄
電池１７の小型化および軽量化を図ることがで
き、曳航時間が蓄電池１７の容量によつて制限さ
れるようなこともない。投入時のように曳航体３
の速度が小さい間は、プロペラ水車１１の回転速
度が不足して十分な発電が行なえないので、蓄電
池１７の放電により負荷に電力が供給される。し
かしながら、これは比較的短時間であるから、蓄
電池１７を小型化しても問題はない。

上記のフラツプ駆動装置１０は、油圧回路を含
んでいないため、小型化および軽量化が可能であ
り、保守も簡単になる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の１実施例を示し、第１図は母
船と水中曳航体の全体の斜視図、第２図は水中曳
航体の平面図、第３図は同部分切欠き側面図、第
４図および第５図は第３図−線および−
線の断面図、第６図は水中曳航体の深度制御用フ
ラツプおよびフラツプ駆動装置の一部を示す斜視
図、第７図は深度維持装置の回路図である。 ３……水中曳航体、７……深度制御用フラツ
プ、９……電源装置、１１……プロペラ水車、１
５……発電機、１６……充電装置、１７……蓄電
池、２１……増幅器ユニツト（制御回路）、２６
……電気サーボモータ、２７……ねじ軸、２９…
…移動棒（移動体）、３１……アーム（変換手
段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転自在な深度制御用フラツプ７、往復直線運
   動する移動体２９、移動体２９の直線運動をフラ
   ツプ７の回転運動に変換する変換手段、移動体２
   ９を往復直線運動させるねじ軸２７、ねじ軸２７
   を回転させる電気サーボモータ２６、深度の設定
   値と測定値に基いてサーボモータ２６を制御する
   制御回路２１、ならびにサーボモータ２６および
   制御回路２１を駆動するための電源装置９を備え
   ており、電源装置９が、蓄電池１７、水流により
   回転するプロペラ水車１１、ならびにプロペラ水
   車１１の回転により発電して蓄電池１７を充電す
   る発電機１５および充電装置１６を備えている水
   中曳航体の深度維持装置。