WO2011052647A1 - フロート装置 - Google Patents

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float
plunger
connection port
way valve
variable volume
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和博 渡辺
信行 四竃
恵介 水野
Original Assignee
株式会社鶴見精機
独立行政法人海洋研究開発機構
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/22—Adjustment of buoyancy by water ballasting; Emptying equipment for ballast tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/18—Buoys having means to control attitude or position, e.g. reaction surfaces or tether
    • B63B22/20—Ballast means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/24—Automatic depth adjustment; Safety equipment for increasing buoyancy, e.g. detachable ballast, floating bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2211/00—Applications
    • B63B2211/02—Oceanography

Definitions

  • the present invention relates to a float device such as a marine data measurement float device called “middle layer float” used in an advanced marine monitoring system (hereinafter referred to as Argo), and in particular, reduces the number of parts and adjusts buoyancy with high accuracy. It relates to technology that makes it possible.
  • a float device such as a marine data measurement float device called “middle layer float” used in an advanced marine monitoring system (hereinafter referred to as Argo)
  • Argo advanced marine monitoring system
  • FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a buoyancy adjustment mechanism 100 that adjusts the buoyancy of the observation equipment by transferring the operating oil between the buoyancy adjustment bag and the oil tank.
  • the buoyancy adjustment mechanism 100 includes an oil tank 110 that stores operating oil, a plunger 120, and a buoyancy adjustment bag 130, which are connected by oil supply pipes 140, 141, and 142, respectively.
  • the oil supply pipes 140, 141, and 142 are provided with a check valve 150, a check valve 151, and a valve 152, respectively.
  • the operating oil is returned from the buoyancy adjustment bag 130 to the oil tank 110.
  • the operating oil returns to the oil tank 110 due to the contraction force of the buoyancy adjustment bag 130 by opening the valve 152.
  • the above-described buoyancy adjustment mechanism has the following problems. That is, since three valves are required, the number of parts is increased, and there is a possibility that the casing is enlarged. Moreover, although control by a plunger is possible at the time of a raise, since control by a plunger cannot be performed at the time of a fall, there existed a problem that highly accurate buoyancy control was difficult.
  • an object of the present invention is to provide a float apparatus capable of reducing the number of parts and performing high-precision buoyancy control both when ascending and descending.
  • the float apparatus of the present invention is configured as follows.
  • a float housing having buoyancy, a motor provided in the float housing, a plunger that reciprocates in accordance with the rotation of the motor, an oil tank that contains operating oil, and the float housing are attached to the float housing, A cylinder opened to the outside, a buoyancy adjustment piston that reciprocates in the cylinder as the operation oil enters and exits, a first connection port connected to the plunger, and a second connection connected to the oil tank A third connection port connected to the cylinder and switching between the flow of the first connection port and the second connection port and the flow of the first connection port and the third connection port It has a three-way valve.
  • a float housing having buoyancy, a motor provided in the float housing, a plunger that reciprocates in accordance with the rotation of the motor, an oil tank that contains operating oil, and the float housing are attached to the float housing, A cylinder that opens to the outside, a buoyancy adjustment piston that reciprocates in the cylinder as the operating oil enters and exits, a branch pipe whose branch side is connected to the plunger, and one side of the branch pipe A first two-way valve connected to the oil tank; and a second two-way valve attached to the other side of the branch pipe and connected to the cylinder.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a floating device for measuring ocean data according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows typically the buoyancy adjustment mechanism integrated in the float apparatus for the ocean data measurement. It is explanatory drawing which shows typically the modification of the same buoyancy adjustment mechanism. It is explanatory drawing which shows an example of a buoyancy adjustment mechanism typically.
  • FIG. 1 is a diagram showing a marine data measuring float apparatus 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a buoyancy adjusting mechanism 30 incorporated in the marine data measuring float apparatus 10.
  • the ocean data measurement float apparatus 10 includes a float housing 11 formed in a cylindrical shape. A hollow portion or the like is provided inside or outside the float housing 11 and is set to have a predetermined buoyancy. Mounted on the upper portion 12 of the float housing 11 is an electronic component mounting portion 20 on which an antenna for transmitting and receiving with external communication devices and various marine data measuring electronic devices are mounted. A part of the buoyancy adjustment mechanism 30 is mounted on the lower portion 13 of the float housing 11.
  • the buoyancy adjustment mechanism 30 includes a plunger mechanism 40 disposed inside the float casing 11, an oil tank 50 that stores operating oil, a three-way valve mechanism 60, a buoyancy adjustment section 70 provided outside the float casing 11, And a control unit 35 that controls these in cooperation.
  • An oil supply pipe 80 is provided between the plunger mechanism 40 and the three-way valve mechanism 60, an oil supply pipe 81 is provided between the oil tank 50 and the three-way valve mechanism 60, and an oil is provided between the buoyancy adjusting unit 70 and the three-way valve mechanism 60. They are connected by a supply pipe 82.
  • the plunger mechanism 40 includes a drive motor 41, a speed reduction mechanism 42 that transmits the rotational force of the drive motor 41 while decelerating, a gear unit 43 that converts the rotational force transmitted by the speed reduction mechanism 42 into reciprocating power, And a plunger 44 reciprocatingly moved by the gear portion 43.
  • the three-way valve mechanism 60 includes a three-way valve 61 and an operation motor 62 that operates the three-way valve 61.
  • the three-way valve 61 has a first connection port 61a connected to the plunger 44, a second connection port 61b connected to the oil tank 50, and a third connection port 61c connected to a cylinder 71 described later.
  • the buoyancy adjustment unit 70 that switches between the flow between the port 61a and the second connection port 61b and the flow between the first connection port 61a and the third connection port 61c includes a cylinder (variable volume body) 71 opened to the outside, A buoyancy adjusting piston 72 that reciprocates in the cylinder 71 as the operating oil enters and exits is provided.
  • the plunger mechanism 40 and the three-way valve mechanism 60 are controlled so as to perform a cooperative operation as follows. That is, when the plunger 44 moves to one side, the three-way valve 61 passes the first connection port 61a and the second connection port 61b, and when the plunger 44 moves to the other side, the three-way valve 61 passes the first connection port 61a. And the third connection port 61c are switched so that the operating oil is transferred between the oil tank 50 and the cylinder 71.
  • the buoyancy is adjusted as follows.
  • the operating oil is transferred from the oil tank 50 to the cylinder 71 at the time of ascent.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the X direction in FIG.
  • the three-way valve 61 is switched to flow through the first connection port 61a and the second connection port 61b.
  • the operating oil is transferred from the oil tank 50 to the plunger 44.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the Y direction in FIG.
  • the three-way valve 61 is switched to flow through the first connection port 61a and the third connection port 61c.
  • the operating oil is transferred from the plunger 44 to the cylinder 71, and the buoyancy adjusting piston 72 moves outward.
  • the operating oil is transferred from the cylinder 71 to the oil tank 50.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the X direction in FIG.
  • the three-way valve 61 is switched to flow through the first connection port 61a and the third connection port 61c.
  • the operating oil is transferred from the cylinder 71 to the plunger 44, and the buoyancy adjustment piston 72 moves inward. This reduces buoyancy.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the Y direction in FIG.
  • the three-way valve 61 is switched to flow through the first connection port 61a and the second connection port 61b.
  • the operating oil is transferred from the plunger 44 to the oil tank 50.
  • the amount of operating oil in the cylinder 71 is reduced, and the float housing 11 is lowered to a predetermined position.
  • the transfer control of the operating oil can be performed only by the three-way valve 61, so that the number of parts can be reduced and the housing can be downsized. Can do. Further, the plunger 44 can be controlled not only at the time of raising but also at the time of lowering, so that high-precision buoyancy control can be performed, and the float housing 11 can be positioned at a desired position. For this reason, ocean data can be measured with high accuracy.
  • the position of the cylinder 71 is measured by the encoder 45, and similarly, the position of the plunger 44 is measured with high accuracy by the encoder 46 and input to the control unit 35 so as to be used as positioning information / buoyancy adjustment information. good.
  • a potentiometer may be used instead of the encoder 45.
  • variable volume body instead of the cylinder 71, a bellows type bag or the like may be used as the variable volume body.
  • a work robot may be attached to the float housing 11 and used as an underwater robot.
  • FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a configuration of a buoyancy adjustment mechanism 30A according to a modification of the buoyancy adjustment mechanism 30 described above. 3, the same functional parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • a two-way valve mechanism 90 is provided instead of the three-way valve mechanism 60.
  • the two-way valve mechanism 90 includes a branch pipe 91 whose branch side is connected to the plunger 44, a first two-way valve 92 attached to one side of the branch pipe 91 and connected to the oil tank 50, and the branch pipe 91.
  • a second two-way valve 93 attached to the other side and connected to the cylinder 71 and an operation motor 94 for opening and closing the first two-way valve 92 and the second two-way valve 93 are provided.
  • the plunger mechanism 40 and the two-way valve mechanism 90 are controlled so as to perform a cooperative operation as follows. That is, when the plunger 44 moves to one side, the first two-way valve 92 is opened and the second two-way valve 93 is closed, and when the plunger 44 moves to the other side, the first two-way valve 92 is closed, By opening the two-way valve 93, the operating oil is transferred between the oil tank 50 and the cylinder 71 via the plunger 44.
  • Buoyancy adjustment mechanism 30A configured as described above adjusts buoyancy as follows.
  • the operating oil is transferred from the oil tank 50 to the cylinder 71 at the time of ascent.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the X direction in FIG.
  • the operating oil is transferred from the oil tank 50 to the plunger 44 by opening the first two-way valve 92 and closing the second two-way valve 93.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the Y direction in FIG.
  • the buoyancy adjusting piston 72 moves outward. In this way, the operating oil is transferred between the oil tank 50 and the cylinder 71 via the plunger 44.
  • the operating oil is transferred from the cylinder 71 to the oil tank 50.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the X direction in FIG.
  • the drive motor 41 is operated to move the plunger 44 in the Y direction in FIG.
  • the operating oil is transferred from the plunger 44 to the oil tank 50 by opening the first two-way valve 92 and closing the second two-way valve 93.
  • the amount of operating oil in the cylinder 71 is reduced, and the float housing 11 is lowered to a predetermined position.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the floating device for measuring ocean data has been described.
  • any device that adjusts the buoyancy of the float housing can be used not only for measurement but also for other purposes.
  • various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • a float apparatus capable of reducing the number of parts and performing buoyancy control with high accuracy both when ascending and descending.

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Abstract

　浮力を有するフロート筐体１１と、フロート筐体１１内に設けられた駆動モータ４１と、駆動モータ４１の回転に応じて往復動するプランジャ４４と、動作用オイルを収容するオイルタンク５０と、フロート筐体１１に取り付けられ、外部に開口したシリンダ７１と、シリンダ７１内を動作用オイルの出入に伴って往復動する浮力調整用ピストン７２と、プランジャ４４に接続された第１接続口６１ａ、オイルタンク５０に接続された第２接続口６１ｂ、シリンダ７１に接続された第３接続口６１ｃを有し、第１接続口６１ａと第２接続口６１ｂとの通流と第１接続口６１ａと第３接続口６１ｃとの通流とを切り換える三方弁６１とを備えることで、部品点数を低減するとともに、上昇時及び下降時共に精度の高い浮力制御を行うことができるフロート装置を提供する。

Description

フロート装置
　本発明は、高度海洋監視システム（以下、Ａｒｇｏと称する）に用いられる「中層フロート」と呼ばれる海洋データ測定用フロート装置等のフロート装置に関し、特に部品点数を減らすと共に、浮力を高精度に調整することを可能とする技術に関する。
　地球温暖化などの環境問題に対処するため、全地球環境規模で環境変動メカニズムを解明し温室効果ガスの全体量や循環を把握することが必要とされる。このようなことに対処するために、Ａｒｇｏ計画が推進されている。このＡｒｇｏ計画は「中層フロート」と呼ばれる長さ１ｍの筒状の観測機器を船舶から投入した後、予め設定された圧力と釣り合う深さ（中層＝約２０００ｍ）まで自動的に沈み込ませ、数日間ほど漂流させる。そして、内部タイマで電源がオンになると、一定の浮力を有するフロート筐体を備えた観測機器を浮力調整機構により上昇させる。
　観測機器が上昇している間に水温と塩分濃度を計測しながら浮上する。そして、海上まで浮上した観測機器は、海面上にて計測データを衛星を経由して伝送した後に電源がオフになり、浮力調整機構により下降する。この作業を数年間にわたって繰り返す。
　上述した浮力調整機構は、例えば、次のような構成となっている。すなわち、図４は、浮力調整袋とオイルタンクとの間の動作オイルの移送を行うことで、観測機器の浮力調整を行う浮力調整機構１００を模式的に示す説明図である。浮力調整機構１００は、動作オイルを収容するオイルタンク１１０と、プランジャ１２０と、浮力調整袋１３０とを備えており、それぞれ油供給管１４０，１４１，１４２によって接続されている。油供給管１４０，１４１，１４２には、それぞれチェッキバルブ１５０、チェッキバルブ１５１、バルブ１５２が設けられている。
　このような浮力調整機構１００では、オイルタンク１１０から浮力調整袋１３０に動作オイルを移送する場合は、バルブ１５２を閉じた状態で、プランジャ１２０を図４中矢印α方向に移動させ、オイルタンク１１０から動作オイルをプランジャ１２０内に取り込む。このとき、チェッキバルブ１５１の作用により浮力調整袋１３０から動作オイルを吸引することはない。次に、プランジャ１２０を図４中矢印β方向に移動させ、プランジャ１２０から浮力調整袋１３０側に動作オイルに供給する。このとき、チェッキバルブ１５０の作用によりオイルタンク１１０に動作オイルが戻すことはない。このようにして、浮力調整袋１３０が膨らむと、観測機器が上昇する。
　一方、観測機器を下降させる場合は、浮力調整袋１３０からオイルタンク１１０に動作オイルを戻す。この場合は、バルブ１５２を開くことで、浮力調整袋１３０の収縮力によりオイルタンク１１０に動作オイルが戻ることとなる。
　上述した浮力調整機構では、次のような問題があった。すなわち、バルブが３つ必要となることから部品点数が多くなり、筐体が大型化する虞があった。また、上昇時はプランジャによる制御が可能であるが、下降時はプランジャによる制御ができないため、高精度の浮力制御が難しいという問題があった。
　そこで本発明は、部品点数を低減するとともに、上昇時及び下降時共に精度の高い浮力制御を行うことができるフロート装置を提供することを目的としている。
　上記目的を満足するため本発明のフロート装置は次のように構成されている。
　浮力を有するフロート筐体と、このフロート筐体内に設けられたモータと、このモータの回転に応じて往復動するプランジャと、動作用オイルを収容するオイルタンクと、上記フロート筐体に取り付けられ、外部に開口したシリンダと、このシリンダ内を上記動作用オイルの出入に伴って往復動する浮力調整用ピストンと、上記プランジャに接続された第１接続口、上記オイルタンクに接続された第２接続口、上記シリンダに接続された第３接続口を有し、上記第１接続口と上記第２接続口との通流と上記第１接続口と上記第３接続口との通流とを切り換える三方弁とを備えていることを特徴とする。
　浮力を有するフロート筐体と、このフロート筐体内に設けられたモータと、このモータの回転に応じて往復動するプランジャと、動作用オイルを収容するオイルタンクと、上記フロート筐体に取り付けられ、外部に開口したシリンダと、このシリンダ内を上記動作用オイルの出入に伴って往復動する浮力調整用ピストンと、分岐元側が上記プランジャに接続された分岐管と、この分岐管の一方側に取り付けられ、上記オイルタンクに接続された第１二方弁と、上記分岐管の他方側に取り付けられ、上記シリンダに接続接続された第２二方弁とを備えていることを特徴とする。
図１は、本発明の一実施の形態に係る海洋データ測定用フロート装置を示す縦断面図である。 同海洋データ測定用フロート装置に組み込まれた浮力調整機構を模式的に示す説明図である。 同浮力調整機構の変形例を模式的に示す説明図である。 浮力調整機構の一例を模式的に示す説明図である。
　図１は本発明の一実施の形態に係る海洋データ測定用フロート装置１０を示す図、図２は海洋データ測定用フロート装置１０に組み込まれた浮力調整機構３０を模式的に説明図である。
　海洋データ測定用フロート装置１０は、円筒状に形成されたフロート筐体１１を備えている。フロート筐体１１の内部又は外部には空洞部等が設けられ、所定の浮力を有するように設定されている。フロート筐体１１の上部１２には、外部の通信機器との送受信を行うアンテナ及び各種海洋データ測定用電子機器が搭載された電子部品搭載部２０が搭載されている。また、フロート筐体１１の下部１３には、浮力調整機構３０の一部が搭載されている。
　浮力調整機構３０は、フロート筐体１１内部に配置されたプランジャ機構４０、動作オイルを収容するオイルタンク５０、三方弁機構６０と、フロート筐体１１の外側に設けられた浮力調整部７０と、これらを連携制御する制御部３５とを備えている。なお、プランジャ機構４０と三方弁機構６０との間は油供給管８０、オイルタンク５０と三方弁機構６０との間は油供給管８１、浮力調整部７０と三方弁機構６０との間は油供給管８２により接続されている。
　プランジャ機構４０は、駆動モータ４１と、この駆動モータ４１の回転力を減速しながら伝達する減速機構４２と、この減速機構４２によって伝達された回転力を往復動力に変換するギア部４３と、このギア部４３により往復動するプランジャ４４とを備えている。
　三方弁機構６０は、三方弁６１と、この三方弁６１を動作させる動作モータ６２とを備えている。三方弁６１は、プランジャ４４に接続された第１接続口６１ａ、オイルタンク５０に接続された第２接続口６１ｂ、後述するシリンダ７１に接続された第３接続口６１ｃを有し、第１接続口６１ａと第２接続口６１ｂとの通流と第１接続口６１ａと第３接続口６１ｃとの通流とを切り換える
　浮力調整部７０は、外部に開口したシリンダ（可変容積体）７１と、シリンダ７１内を動作用オイルの出入に伴って往復動する浮力調整用ピストン７２とを備えている。
　なお、プランジャ機構４０と三方弁機構６０は、次のように連携動作が行われるように制御されている。すなわち、プランジャ４４の一方への移動時には、三方弁６１は第１接続口６１ａと第２接続口６１ｂとを通流させ、プランジャ４４の他方への移動時には、三方弁６１は第１接続口６１ａと第３接続口６１ｃとを通流させるように切り換えることで、オイルタンク５０とシリンダ７１との間の動作オイルを移送させる。
　このように構成された海洋データ測定用フロート装置１０では、次のようにして浮力を調整する。すなわち、上昇時は、オイルタンク５０からシリンダ７１に動作オイルを移送する。最初に、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図２中Ｘ方向に移動する。このとき、三方弁６１を第１接続口６１ａと第２接続口６１ｂとを通流させるように切り換える。これにより、オイルタンク５０からプランジャ４４に動作オイルが移送される。続いて、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図２中Ｙ方向に移動する。このとき、三方弁６１を第１接続口６１ａと第３接続口６１ｃとを通流させるように切り換える。これにより、プランジャ４４からシリンダ７１に動作オイルが移送し、浮力調整用ピストン７２が外部に向かって移動する。
　これにより浮力が発生し、フロート筐体１１が僅かに上昇する。同様の動作を繰り返すことで、シリンダ７１内の動作オイルの量が多くなり、所定位置までフロート筐体１１が上昇することとなる。
　一方、下降時は、シリンダ７１からオイルタンク５０に動作オイルを移送する。最初に、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図２中Ｘ方向に移動する。このとき、三方弁６１を第１接続口６１ａと第３接続口６１ｃとを通流させるように切り換える。これにより、シリンダ７１からプランジャ４４に動作オイルが移送され、浮力調整用ピストン７２が内部に向かって移動する。これにより浮力が減少する。続いて、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図２中Ｙ方向に移動する。このとき、三方弁６１を第１接続口６１ａと第２接続口６１ｂとを通流させるように切り換える。これにより、プランジャ４４からオイルタンク５０に動作オイルが移送される。
　同様の動作を繰り返すことで、シリンダ７１内の動作オイルの量が減り、所定位置までフロート筐体１１が下降することとなる。
　このように本実施の形態に係る海洋データ測定用フロート装置１０によれば、三方弁６１のみで、動作オイルの移送制御を行うことができるので、部品点数を減らし、筐体を小型化することができる。また、上昇時に加え、下降時においてもプランジャ４４による制御を行うことができ、高精度の浮力制御を行うことができ、所望の位置にフロート筐体１１を位置決めすることが可能となる。このため、海洋データを高精度に測定することができることとなる。
　なお、シリンダ７１の位置をエンコーダ４５により計測し、同様にプランジャ４４の位置はエンコーダ４６により高精度に計測し、制御部３５に入力することで位置決め情報・浮力調整情報として利用するようにしても良い。また、エンコーダ４５の代わりにポテンショメータを用いても良い。
　また、シリンダ７１の代わりに可変容積体として、蛇腹式等の袋体を用いても良い。
　さらに、フロート筐体１１に作業ロボットを取り付けて水中ロボットとして用いても良い。
　図３は上述した浮力調整機構３０の変形例に係る浮力調整機構３０Ａの構成を模式的に示す説明図である。なお、図３において図２と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　本変形例では、三方弁機構６０の代わりに、二方弁機構９０が設けられている。二方弁機構９０は、分岐元側がプランジャ４４に接続された分岐管９１と、分岐管９１の一方側に取り付けられ、オイルタンク５０に接続された第１二方弁９２と、分岐管９１の他方側に取り付けられ、シリンダ７１に接続された第２二方弁９３と、第１二方弁９２及び第２二方弁９３を開閉する動作モータ９４とを備えている。
　なお、プランジャ機構４０と二方弁機構９０は、次のように連携動作が行われるように制御されている。すなわち、プランジャ４４の一方への移動時には、第１二方弁９２を開、第２二方弁９３を閉とし、プランジャ４４の他方への移動時には、第１二方弁９２を閉、第２二方弁９３を開とすることで、プランジャ４４を経由してオイルタンク５０とシリンダ７１との間で動作オイルを移送させる。
　このように構成された浮力調整機構３０Ａでは、次のようにして浮力を調整する。すなわち、上昇時は、オイルタンク５０からシリンダ７１に動作オイルを移送する。最初に、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図３中Ｘ方向に移動する。このとき、第１二方弁９２を開、第２二方弁９３を閉とすることで、オイルタンク５０からプランジャ４４に動作オイルが移送される。続いて、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図３中Ｙ方向に移動する。このとき、第１二方弁９２を閉、第２二方弁９３を開とすることで、プランジャ４４からシリンダ７１に動作オイルが移送し、浮力調整用ピストン７２が外部に向かって移動する。このようにして、プランジャ４４を経由してオイルタンク５０とシリンダ７１との間で動作オイルを移送させる。
　これにより浮力が発生し、フロート筐体１１が僅かに上昇する。同様の動作を繰り返すことで、シリンダ７１内の動作オイルの量が多くなり、所定位置までフロート筐体１１が上昇することとなる。
　一方、下降時は、シリンダ７１からオイルタンク５０に動作オイルを移送する。最初に、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図３中Ｘ方向に移動する。このとき、第１二方弁９２を閉、第２二方弁９３を開とすることで、シリンダ７１からプランジャ４４に動作オイルが移送され、浮力調整用ピストン７２が内部に向かって移動する。これにより浮力が減少する。続いて、駆動モータ４１を動作させてプランジャ４４を図３中Ｙ方向に移動する。このとき、第１二方弁９２を開、第２二方弁９３を閉とすることで、プランジャ４４からオイルタンク５０に動作オイルが移送される。
　同様の動作を繰り返すことで、シリンダ７１内の動作オイルの量が減り、所定位置までフロート筐体１１が下降することとなる。
　このように本変形例に係る浮力調整機構３０Ａにおいても、上述した浮力調整機構３０と同様の浮力調整を行うことができ、同様の効果を得ることができる。
　なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、海洋データ測定用のフロート装置について説明したが、フロート筐体の浮力を調整するものであれば、測定に限らず他の用途にも用いることができる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
　本発明によれば、部品点数を低減するとともに、上昇時及び下降時共に精度の高い浮力制御を行うことができるフロート装置を提供できる。

Claims (12)

  1. 　浮力を有するフロート筐体と、
    　このフロート筐体内に設けられたモータと、
    　このモータの回転に応じて往復動するプランジャと、
    　動作用オイルを収容するオイルタンクと、
    　上記フロート筐体に取り付けられ、外部に開口した可変容積体と、
    　この可変容積体内を上記動作用オイルの出入に伴って往復動する浮力調整用ピストンと、
    　上記プランジャに接続された第１接続口、上記オイルタンクに接続された第２接続口、上記可変容積体に接続された第３接続口を有し、上記第１接続口と上記第２接続口との通流と上記第１接続口と上記第３接続口との通流とを切り換える三方弁とを備えていることを特徴とするフロート装置。
  2. 　上記プランジャの一方への移動時には、上記三方弁は上記第１接続口と上記第２接続口とを通流させ、上記プランジャの他方への移動時には、上記三方弁は上記第１接続口と上記第３接続口とを通流させるように切り換えることで、上記オイルタンクと上記可変容積体との間の動作オイルを移送させることを特徴とする請求項１に記載のフロート装置。
  3. 　上記フロート筐体内には海洋データ測定用電子機器が搭載されていること特徴とする請求項１に記載のフロート装置。
  4. 　上記フロート筐体には作業ロボットが搭載されていることを特徴とする請求項１に記載のフロート装置。
  5. 　上記可変容積体は、シリンダであることを特徴とする請求項１に記載のフロート装置。
  6. 　上記可変容積体は、袋体であることを特徴とする請求項１に記載のフロート装置。
  7. 　浮力を有するフロート筐体と、
    　このフロート筐体内に設けられたモータと、
    　このモータの回転に応じて往復動するプランジャと、
    　動作用オイルを収容するオイルタンクと、
    　上記フロート筐体に取り付けられ、外部に開口した可変容積体と、
    　この可変容積体内を上記動作用オイルの出入に伴って往復動する浮力調整用ピストンと、
    　分岐元側が上記プランジャに接続された分岐管と、
    　この分岐管の一方側に取り付けられ、上記オイルタンクに接続された第１二方弁と、
    　上記分岐管の他方側に取り付けられ、上記可変容積体に接続された第２二方弁とを備えていることを特徴とするフロート装置。
  8. 　上記プランジャの一方への移動時には、上記第１二方弁が開、上記第２二方弁が閉とし、上記プランジャの他方への移動時には、上記第１二方弁が閉、上記第２二方弁が開とすることで、上記プランジャを経由して上記オイルタンクと上記可変容積体との間で動作オイルを移送させることを特徴とする請求項７に記載の海洋データ測定用フロート装置。
  9. 　上記フロート筐体内には海洋データ測定用電子機器が搭載されていること特徴とする請求項７に記載のフロート装置。
  10. 　上記フロート筐体には作業ロボットが搭載されていることを特徴とする請求項７に記載のフロート装置。
  11. 　上記可変容積体は、シリンダであることを特徴とする請求項７に記載のフロート装置。
  12. 　上記可変容積体は、袋体であることを特徴とする請求項７に記載のフロート装置。
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