(57)【要約】      （修正有）【課題】全体の構造を複雑化させることなく、小型化、高運動性、広視野を有し、かつ乗員の適度な身体自由度の確保を同時に可能とする潜水艇の構造を提供する。【解決手段】立体形状が紡錘形又は砲弾形、円筒形あるいはこれに類似しており、かつ全体が透明な材料により構成されていることを特徴とする搭乗スペースとしての耐圧殻１を提供する。なお、上記耐圧殻の大きさについては、平均的な身長の人間が、耐圧殻の内部において、半径方向に対して垂直に起立した状態で腕を上方または前方に伸ばしても耐圧殻内壁に接触することのない高さ及び内径を有することを基準とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体形状が紡錘形又は砲弾形、円筒形あるいはこれに類似しており、かつ全体が透明な材料により構成されていることを特徴とする搭乗スペースとしての耐圧殻。なお、上記耐圧殻の大きさについては、平均的な身長の人間が、耐圧殻の内部において、半径方向に対して垂直に起立した状態で腕を上方または前方に伸ばしても耐圧殻内壁に接触することのない高さ及び内径を有することを基準とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、全体の構造を複雑化させることなく、小型化、高運動性、広視野を有し、かつ乗員の適度な身体自由度の確保を同時に可能とする潜水艇の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、マリンレジャーの普及や自然保護活動又は海洋資源開発等に対する社会的関心が高まり、その結果として高性能の有人小型潜水艇が開発されるようになってきている。例えば先行文献１については運動性能が高い小型の潜水艇についての技術が開示されている。【０００３】  そして、潜水艇の一般的な基本構造としては、球形またはドーム状の耐圧殻（搭乗スペース）、船体姿勢の安定を図るためのバランスウエイト及び浮力調整装置、移動用の推進装置などを有し、それらを適当に連結して潜水艇の主要構造としているものが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】  特開２０１１−１９５１２６
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】  浦環、高川真一  著  「海中ロボット」  株式会社成山堂書店  平成９年４月  Ｐ２６−Ｐ４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  多くの有人潜水艇において採用されている耐圧殻（搭乗スペース）の立体形状は、球形またはそれに類似する形状を有しているものが多い。【０００７】  これは耐圧殻に発生する水圧を均一に分散させて応力集中を減じる形状としては物理的に合理性を有するものであるが、一方で、全体の構造を複雑化させることなく、小型化、高運動性、広視野を有し、かつ乗員の適度な身体自由度の確保を同時に実現しようとする場合には、球形の耐圧殻では問題が多いといえる。【０００８】  例えば推進効率を向上させるには水流に対する抵抗（抗力）が小さくなる形状が有利と考えられるが、一般的に液体中を移動する物体は例えばマグロ等のようにその先端部がやや細長く、進行方向から受ける流体の抗力を小さくする形状のものが優れているとされており、球形物体はその意味で優れた形状であるとはいえず、仮に水流抵抗を減じるために耐圧殻の周囲に整流板などを設けると抗力は減らせても潜水艇全体のサイズの大型化、複雑化を招いてしまう。【０００９】  また球形物体はその形態的特性により不要な回転運動が発生しやすく、潮流、波浪等による動揺も受けやすいためそのままでは姿勢の安定化が困難である。したがって姿勢維持のための装置が一般に大型化、複雑化しやすい面がある。【００１０】  さらに、人間の空間的な身体自由度を決定するパラメーターは高さ、奥行き、横幅など多数であるのに対し、搭乗スペースの空間を決定するパラメーターは球形においては直径のみの一つしか存在しない。従って確保できる乗員の身体姿勢の自由度の度合いに応じた合理的かつ必要最小限度の空間を設計しようとした場合、適切な空間設計を行うことが基本的に困難であり、結果として搭乗スペースの小型化は実現されるが身体自由度が小さくなってしまう（座ったまま立ち上がれない）か、あるいは身体自由度は大きくなるが搭乗スペースが大型化（余分な空間が多くなる）してしまうなど、球形の搭乗スペースにおける両者の関係は二律背反的な関係が大きく、適切なバランスを持たせることが困難である。【００１１】  本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、全体の構造を複雑化させることなく、小型化、高運動性、広視野を有し、かつ乗員の適度な身体自由度の確保を同時に可能とする小型潜水艇を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上記課題を解決するために、立体形状が紡錘形又は砲弾形、円筒形あるはこれに類似しており、かつ全体が透明な材料により構成されていることを特徴とする搭乗スペースとしての耐圧殻を提供する。なお、上記耐圧殻の大きさについては、平均的な身長の人間が、耐圧殻の内部において、半径方向に対して垂直に起立した状態で腕を上方または前方に伸ばしても耐圧殻内壁に接触することのない高さ及び内径を有することを基準とする。
【発明の効果】
【００１３】  本発明によれば全体の構造を複雑化させることなく、小型化、高運動性、広視野を有し、かつ乗員の適度な身体自由度の確保を同時に可能とする小型潜水艇を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の耐圧殻及び潜水艇の正面図である。
【図２】本発明の耐圧殻及び潜水艇の断面図である。
【図３】本発明の耐圧殻及び潜水艇の左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の実施の形態を図において説明する。なお、この例では定員は一人であり、耐圧殻の構成材料を透明アクリル樹脂とし、また、耐圧殻を側面から見た形状が８角形となっているが、本発明はこれに限定されることはない。
【００１６】  （１）は耐圧殻であり、全体が透明アクリル板で構成されている。耐圧殻全体の立体形状は、側方から見て８角形（図３）である紡錘形である。まず、このように耐圧殻を紡錘形にすることにより、側方からの水の抵抗が小さくなり推進効率などの運動性能の向上が期待できる。また紡錘形は航空機の翼のような機能性を有するために、球形の耐圧殻に比べて水流中における姿勢安定性が保たれるため整流板等の設置数を減らすことができ、潜水艇全体の構造の簡素化に寄与できる。なお、上記耐圧殻の寸法は、図においては内部空間の高さ（図２における横方向の長さ）を２．４ｍ、中央部内径を０．７５ｍ程度としているが、この大きさにすることにより、乗員は搭乗スペース内部で体の姿勢を固定化させることなく、頭、腕、肩、脚部等を適当に回したり屈伸させたりすることが可能となり一定の自由度を確保することができる。さらに同じ高さ（内部直径）を有する球形の耐圧殻に比べるとその内部空間の体積が小さくてすむ。（２）は潜水艇搭乗員である。（３）は乗員の身体姿勢を保持するための補助具であり適度なクッション性を有するものが望ましく、乗員はこれに背中、尻、足を軽く乗せることにより、身体姿勢の安定化及び身体負担の軽減化を図ることができる。さらに図には記載していないが一般的な車両に搭載されているシートベルトのような器具を組み合わせて使用すればさらに身体の安全性を高めることができる。（４）は出入り用のハッチ部である。（５）は潜水艇全体の中性浮力を作り出すために搭載されるメインウエイトであり、紡錘体（搭乗スペース）の中央部付近の外周面に沿って帯状に集中的に配置されている。なお、このメインウエイトの取り付け位置については、潜水艇全体の重心位置が潜水艇全体の浮心位置と一致せず、重心と浮心が適度な距離を有するように設置することが望ましい。これにより潜水艇の定常（静止）状態における安定した復元力が発生し、かつ上記２点間（重心と浮心）の相対距離を適切なものとすることにより、ピッチコントロール、ロールコントロール等の姿勢制御の際の必要エネルギーを小さくすることができ、結果的に軽快な船体コントロールが可能になる。また、メインウエイトが胴回りに集中的に配置されているため、乗員の視界をさまたげる割合が小さく、しかも従来の一般的な潜水艇では困難だった乗員の足元視界についても確保することができる。（６）は推進機であり、水流の噴射方向を任意の方向へ向けることにより任意の姿勢及び場所へ移動することができる。なお、以上に記載した様々な効果は本発明による紡錘形等の構造体を利用することにより実現可能となるものであり、従来の一般的な球体では望めない。本発明は以上のような構造である。
【産業上の利用の可能性】
【００１７】  本発明は、小型潜水艇を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００１８】１  耐圧殻
２  乗員
３  姿勢補助具
４  出入り口（ハッチ）
５  メインウエイト
６  推進装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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