(57)【要約】      （修正有）【課題】柔軟性のある沈水用ケースは高い耐水圧性を持たせる必要がないので軽量化が可能で、制作費を抑えることができ、優れた水中での操作性、運動性を持たせることができる水中動力装置及びその圧力均衡方法を提供する。【解決手段】沈水用ケースは可撓性を有する部材によって液密に形成し、内部にオイルを充填してある。ケース内に格納したブラシレスモータ８の出力軸８Ａをケース外側に突出させてあり、先端に推進翼９が着脱可能に設けてある。ケースには、両端の口部１１Ａ、１１Ａが液流入出口になった伸縮性のある筒状のチューブ本体１１Ｂからなる圧力均衡チューブ１１がケースの径方向に挿設してある。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液密に形成し、内部にオイルを充填する可撓性を有する沈水用ケースと、該沈水用ケース内に格納し、出力軸をケース外側に突出させたブラシレスモータと、両端開口が液流入出口になった伸縮性のある筒体からなり、前記ケースに貫通して設けた圧力均衡チューブとから構成してなる水中動力装置。
【請求項２】
前記沈水用ケースは、軸方向両端に水が流入可能なキャップを設けてあることを特徴とする請求項１記載の水中動力装置。
【請求項３】
前記沈水用ケースには、オイル注入栓と空気逃し栓を設けてあることを特徴とする請求項１記載の水中動力装置。
【請求項４】
前記出力軸には、前記沈水用ケース内から外側に突出する水密チューブを外嵌して設けてあることを特徴とする請求項１記載の水中動力装置。
【請求項５】
前記沈水用ケースの外側に位置して前記出力軸の先端に、作動機器を着脱可能に設けてある請求項１記載の水中動力装置。
【請求項６】
液密に形成し、内部にオイルを充填した可撓性を有する沈水用ケース内に、ブラシレスモータを格納して出力軸を前記ケース外側に突出させた水中動力装置において、前記沈水用ケースに両端開口が液流入出口になった伸縮性のある筒体からなる圧力均衡チューブを該ケースに貫通して設け、前記沈水用ケース内を外側の水圧と均衡するようにしてなる水中動力装置の圧力均衡方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カメラや超音波検知器を搭載した水中探査機、水中ドローン、水中スクーター、設置型水中カメラ等に動力を提供するための動力源装置、その他水中で種々の用途に用いることのできる水中動力装置及びその圧力均衡方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、模型の潜水艦、水中マニュピレーターのように水中で作動する機器は、水中深く沈降するにつれて受ける水圧が上昇し、可動部から内部に水が浸入し易くなり、水の浸入による作動不良を招く事態が生じる。そこで、深度の深い水中で作動させる機器は、高い水圧に耐えるように高い水密性を持たせると共に、剛構造に構成する必要がある。
【０００３】
水中では浮力が働くことから重量や外形の大きさをあまり考慮する必要のない機器もあるが、深度の深い場所で使用するには当然制作費が嵩む、動きが悪いという面は避けられない。
従って、可搬性、取扱性、制作費、水中での操作性と運動性を考慮した場合には、軽量で、制作費を抑えることができ、水中での操作性と運動性が優れた機器が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】見出せず。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の水中機器は剛構造のものが殆どで、上記の各要請に応えることができる装置は提案されていない。本発明は上述した未解決の問題点に鑑みなされたもので、高い耐水圧性を持たせる必要がないので軽量化が可能であるし、制作費を抑えることができ、優れた水中での操作性、運動性を持たせることができる水中動力装置及びその圧力均衡方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上述した課題を解決するために構成した請求項１に係る本発明の手段は、液密に形成し、内部にオイルを充填する可撓性を有する沈水用ケースと、該沈水用ケース内に格納し、出力軸をケース外側に突出させたブラシレスモータと、両端開口が液流入出口になった伸縮性のある筒状をなし、前記ケースに貫通して設けた圧力均衡チューブとから構成してなる。
（２）そして、前記沈水用ケースは、軸方向両端に水が流入可能なキャップを設けるとよい。
（３）また、前記沈水用ケースには、オイル注入栓と空気逃し栓を設けるとよい。
（４）また、前記出力軸には、前記沈水用ケース内から外側に突出する水密チューブを外嵌して設けるとよい。
（５）更に、前記沈水用ケースの外側に位置して前記出力軸の先端に、作動機器を着脱可能に設けるとよい。
（６）また、請求項６に係る発明を構成する手段は、液密に形成し、内部にオイルを充填した可撓性を有する沈水用ケース内に、ブラシレスモータを格納して出力軸を前記ケース外側に突出させた水中動力装置において、前記沈水用ケースに両端開口が液流入出口になった伸縮性のある筒状の圧力均衡チューブを該ケースに貫通して設け、前記沈水用ケース内を外側の水圧と均衡するようにしたことにある。
【発明の効果】
【０００７】
（１）水圧によって変形可能な可撓性を有する沈水用ケース内にオイルを充填し、かつ沈水用ケース内に水圧によって膨張する圧力均衡チューブを設ける構成にしたから、沈水用ケース内と外の圧力の均衡を図ることができるので、沈水用ケースは高い耐水圧性を持たせる構成にする必要がないし、機器内への水の浸入を抑えることができる。
（２）上記と同じ理由により、沈水用ケースは剛構造にする必要がないので、制作が容易であるし、制作費を抑えることができる。また、軽量化を図ることができるので、優れた操作性、運動性を持たせることができる。
（３）沈水用ケースの軸方向両端に水が流入可能なキャップを設けてバラスト機能を持たせたから、沈水用ケースの水中での姿勢の安定性を高めることができるし、水の抵抗を小さくすることができる。
（４）出力軸に沈水用ケース内から外側に突出する水密チューブを外嵌して設け、沈水用ケース内に水が浸入するのを阻止するようにしたから、機器の作動を確実に維持することができる。
（５）沈水用ケースにオイル注入栓と空気逃し栓を設けたから、沈水用ケース内へのオイルの充填を円滑に短時間で行うことができる。
（６）沈水用ケースの外側に位置して出力軸の先端に、推進翼、カップリング、チャック等の作動機器を着脱可能に設ける構成にしたので、水中探査、動力供給等の種々の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る沈水型推進装置の平面図である。
【図２】沈水型推進装置の側面図である。
【図３】沈水型推進装置の背面図である。
【図４】図１中のＩＶ−ＩＶ矢示方向断面図である。
【図５】図２中のＶ−Ｖ矢示方向断面図である。
【図６】圧力均衡チューブが膨張した状態を示す沈水型推進装置の縦断面図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ矢示方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。図において、１は水中動力装置の一形態である沈水型推進装置、２は該沈水型推進装置１を構成する沈水用ケースを示す。該沈水用ケース２（以下、ケース２と称する。）は、例えば塩化ビニル、シリコーン等の軟質合成樹脂材により成形した可撓性のある円筒状のケース本体２Ａと、該ケース本体２Ａの軸方向両端を閉塞する合成樹脂製円板からなる蓋板２Ｂ、２Ｃとから構成してあり、ケース２内は液密に形成してある。
【００１０】
３、３は、前記蓋板２Ｂ、２Ｃに固着したキャップで、該各キャップ３は合成樹脂製の透明な半球状に形成し、内部に水が流入可能な小孔３Ａ、３Ａを形成することにより、キャップ３は水中姿勢の安定を保つためのバラスト機能を持つと共に、進退時の水の抵抗を小さくするものである。また、一側のキャップ３には後述する出力軸８Ａを外側に突出するための軸挿通孔３Ｂが形成してある。なお、キャップ３の形状は半球状に限られず、円錐形等にしてもよい。
【００１１】
４は前記ケース２内にオイルを注入するために、ケース２の上端側に設けたオイル注入栓、５は該オイル注入栓４に離間してケース２に設けた空気抜き栓で、該空気抜き栓５はオイル注入栓４からケース２内にオイルを充填する場合にケース２内の空気を抜くためのものである。６は給電線、信号線等Ｙをケース２内に液密に導入するためのグロメットで、ケース本体２Ａに嵌着して接着剤等で液密にシールしてある。
【００１２】
７はケース２内に設けた機器支持体を示し、該機器支持体７は３枚の合成樹脂製支持板７Ａ、７Ｂ、７Ｃと、該支持板７Ａ、７Ｂ、７Ｃの四隅側に挿通して所定の間隔で一体に支持する４本の連結軸７Ｄ、７Ｄ、・・と、該各連結軸７Ｄに螺合して各支持板７Ａ、７Ｂ、７Ｃを組付けるナット７Ｅ、７Ｅ、・・とから構成してある。
ここで、各支持板７Ａ（７Ｂ、７Ｃ）は、四角形の平板の四隅を斜めにカットして略八角形に形成し、各カット面７Ａ１（７Ｂ１、７Ｃ１）をケース本体２Ａの内面に当接させることでケース本体２Ａ内に安定的に配設すると共に、各支持板７Ａ（７Ｂ、７Ｃ）とケース本体２Ａの内面との間に形成される隙間Ａ、Ａ、・・によって、ケース２が水圧によって変形した場合にケース２内をオイルが流動可能になっている。
【００１３】
８はケース２内に配置したブラシレスモータを示す。該ブラシレスモータ８はハウジングの外周側に前記４本の連結軸７Ｄ、７Ｄ、・・を挿通して支持し、支持板７Ａと支持板７Ｂとの間に配置してあり、ブラシレスモータ８の出力軸８Ａは一側の蓋板２Ｃからキャップ３外に伸張している。そして、該出力軸８Ａの先端側には、水中を移動するための３枚羽根の推進翼９が着脱可能に軸着してある。
【００１４】
１０は該出力軸８Ａに外嵌した水密チューブを示す。該水密チューブ１０は合成樹脂材からなる円筒状のチューブ本体１０Ａと、該チューブ本体１０Ａの軸方向両端に設けたシール材１０Ｂ、１０Ｂとから構成し、内部にグリースが充填してある。そして、水密チューブ１０は、基端側が支持板７Ｂに挿嵌支持され、中間は支持板７Ｃに貫通し、先端側は蓋板２Ｃに挿嵌して先端はキャップ３内に突出した状態で設けてあり、キャップ３側からケース２内に水が浸入するのを防止している。
【００１５】
１１はケース本体２Ａに略径方向に挿設した圧力均衡チューブを示す。該圧力均衡チューブ１１は合成樹脂製の管からなる一対の口部１１Ａ、１１Ａと、該口部１１Ａ、１１Ａ間に連結した膨張可能な柔軟性のある素材、例えばシリコンゴム等からなるチューブ本体１１Ｂとから構成してある。そして、圧力均衡チューブ１１はケース本体２Ａに径方向に形成した上下一対の挿着孔２Ａ１、２Ａ２に口部１１Ａ、１１Ａを挿着してケース本体２Ａを貫通する状態に設けてある。
【００１６】
本実施の形態は上述の構成からなり、キャップ３を透明の合成樹脂材で成形し、内部に水中カメラ等の観測機器を搭載することで水中や水底の探査を行うことができる。
【００１７】
以下に、沈水型推進装置１の作動について説明する。作動前にケース２内は低粘度のオイルを充填した状態にする。低粘度のオイルを用いるのはブラシレスモータ８が受ける回転抵抗を小さくするためである。そして、オイルの充填時には、オイル注入栓４と空気抜き栓５を開栓し、オイルの注入に伴って内部の空気が放出するようにする。ケース２内にオイルを充填したら各栓４、５を閉塞してケース２内を密閉状態にする。また、電線、信号線Ｙを地上の電源や機器に接続する。
【００１８】
しかる後、推進翼９を作動させながらケース２を水中の所望の深さにまで沈降させ、水中探査等の作業を行う。そして、水中深く沈降してケース２に高い水圧が掛る環境では、ケース２は押し潰されるように変形し、充填してあるオイルにも同様に圧力が掛る。
しかし、本実施の形態ではケース本体２Ａを可撓性のある材料で成形することで、水圧を受けたケース２は変形可能にしてあり、ケース２に挿設してある圧力均衡チューブ１１には両口部１１Ａ、１１Ａからケース２に掛る圧力と同じ圧力の水が流入するようにしてある。そして、圧力均衡チューブ１１が図７に示すように膨張してケース２内に内側から圧力を加え、ケース２に外側から掛る圧力とケース２内の圧力を均衡させるようにしたから、ケース２が過剰に変形するのを防止できるし、ケース２に剛性を持たせる必要もない。
【００１９】
このように、ケース２内は外部の圧力と常に釣り合うので、ケース２は水圧に耐える強度性を持たせる必要が無く、簡単な構成のものでよい。また、グロメット６、水密チューブ１０等からの水の浸入を抑制できる。
【００２０】
なお、圧力均衡チューブ１１は、ケース２の径方向に挿設したが、軸方向に挿設してもよいものである。
【００２１】
また、圧力均衡チューブ１１は複数個設け、ケース２に掛る外圧と内圧をより均衡させるようにしてもよい。
【００２２】
また、ブラシレスモータ８にギア装置を連結し、推進翼９を正逆方向に回転して沈水型推進装置１を前進及び後退可能に構成してもよい。
【００２３】
更に、本実施の形態では、ケース２内にオイルを充填するためのオイル注入栓４、空気を抜くための空気抜き栓５をケース２に設けたが、例えば、ケース本体２Ａに蓋板２Ｂを着脱可能に設け、オイル槽内にケース本体２Ａを沈めてオイルを充填し、蓋板２Ｃを嵌着して充填する方法も可能であり、この方法によればオイル注入栓４及び空気抜き栓５は必須の部材ではない。
【００２４】
本発明は上述した実施の形態として説明した沈水型推進装置１に限られるものではなく、推進翼９に替えて出力軸８Ａの先端にカップリング、チャック、ギアボックス等の作動機器を設けることで、水中動力装置は種々の用途に用いることができるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１      沈水型推進装置（水中動力装置）
２      沈水用ケース
３      キャップ
４      オイル注入栓
５      空気抜き栓
８      ブラシレスモータ
８Ａ    出力軸
９      推進翼（作動機器）
１１    圧力均衡チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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