JPH01311981A - 潜水船 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の［１的］ （産業上の利用分野） 本発明は、船体が３つの船体外殻より構成され、可動な
２つの船体外殻を移動させてその排水量の増減及び重心
の移動を行なうようにした潜水船に関する。

（従来の技術） 従来、海中調査用潜水船等の潜水船は、潜水または浮上
をする場合には、船体に設けられた浮力調整タンクに海
水等の流体を出入れして重量を増減して、以て、船体の
比重を増減し得るようにしており、潜水中の船体の姿勢
制御をする場合には、船体の前後に設けられた各釣合い
タンクの水銀量を増減して、以て、船体の重心を浮力の
中心である浮心の真下に移動させるようにした構成のも
のが一般的である。水中を走行する場合には、スクリュ
ウプロペラの推進器を蓄電池等の電源によって駆動させ
て推進力を得るようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、最近では、たとえば海底油田の保守点検、浅
海での海底科学調査、漁場調査、海中牧場での整備６種
作業、輸送等の活動に実用性に富んだ潜水船の出現が要
望されているにもかかわらず、以下に示すような問題点
があり、その実現を困難にするものであった。

第１の問題点は、ｌＹ力調整タンクに頼っているため、
船体を大きくし、各種機材器具、資材等を積み、或は積
載物を大量に運搬するように設計するには、ｌｆ−力調
整タンクを大形化する必要があり、このため、船体はま
すます大形化し、大形化すれば推進器も大形化し、重い
蓄電池も増量しなければならないという点である。又、
海底にある重量物、採取品等を他の場所まで運搬するに
は、その為の浮力タンクを備える必要があるので、船体
は更に大形化し、さらに物品等を海底で積込むには、船
体の重心の調整用の水銀を多量に船体の前部と後部の釣
合いタンクに備えねばならない。水銀釣合いタンクによ
る姿勢制御は、船体の前部と後部に各−ｕＱえた釣合い
タンクがパイプで接続され、水銀を前部に、或は後部に
移送し、船体に回転モーメントを生じさせて船体が水平
に保たれる点で水銀の移送を停止し、船体のｌｆ力の中
心点である浮心の真下に重心が位置されれば水平に保つ
ようになっている。ところが若し、積載物を積降しに便
利な例えば船体の端に置けば、釣合いを調整するための
水銀は多量となり、従って船体重量の増加はさける事が
できなくなり、船体が大形化すれば、船体の摩擦抵抗が
増大し走行性能が低下してしまうという点である。

第２の問題点は、蓄電池により水中走行用の推進器を駆
動する構成では、蓄電池が重量物であり、蓄電池の増強
は、即、浮力の増強を計る必要性につながり船体が大形
化するという点である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は以下に示すようなものである。

即ち、第１の目的は、浮力タンク、水銀釣合いタンクの
大形化を防ぎ、水中走行時には船体の体積を減少させて
船体の小形化を計り、且つ機械器具及び資材、積載物を
運搬し得る潜水船を提供するにある。

第２の目的は、蓄電池等の電源によらず駆動するように
゛（１Ｍ成された水中走行用の推進駆動装置を備え、重
量物である蓄電池を主動力源として用いない潜水船を提
供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の潜水船は、一端が
開口された第１の船体外殻と、この第１の船体外殻にそ
の開口部を介して一端側から移動可能に挿設された第２
の船体外殻と、この第２の船体外殻にその他端側に形成
された開口部を介して移動可能に挿設された第３の船体
外殻とからなる船体を設け、 前記第１．第２の船体外殻間及び第２．第３の船体外殻
間に夫々の間を水密状態にする水封手段を設け、 前記船体に水中走行用の推進駆動装置を設け、前記第２
及び第３の船体外殻を駆動する駆動機構を設け、 前記第２及び第３の船体外殻の一方若しくは双方を移動
させて全体の排水量の増減をさせ、第３の船体外殻を移
動させること・によって、全体のメゾ心の真下に重心を
近づけるように重心の移動を行うようにしたことを特徴
としている。

水中走行用の推進駆動装置を、高圧流体が流入されるシ
リンダと、このシリンダに流入する高圧流体によって往
復移動するピストンと、このピストンの移動に応じて水
を押すように設けられた往復動する推進器とから構成す
ると効果的である。

（作用） 請求項１記載の潜水船によれば、船体に設けられた駆動
機構により第２及び第３の船体外殻の−方若しくは双方
を移動させることによって、全体の排水量の増減をさせ
、第３の船体外殻を移動さセルことによって、全体の重
心の真下に重心を近づけるように重心の移動を行う。第
２の船体外殻の移動による浮力の増減の巾は大きく、重
心の移動はその船体外殻が中心部近くにあるため少なく
、第３の船体外殻は船体の端部にあるのでその移動によ
り重心の位置を大巾に移動させ得る。

請求項２記載の潜水船によれば、水中走行用の推進駆動
装置はシリンダ、ピストン及びピストンロッドに設けら
れた推進器によって（Ｒ成されて、シリンダ内に高圧流
体を流入させることによりその圧力で推進器が水を押す
ようにしたので、主動力源として蓄電池等の電源を用い
ることなく推進力を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

まず、第１図乃至第３図に従って全体の構成について述
べる。１は船０体であり、これは第１乃至第３の３つの
船体外殻２，３．４より構成されている。この第１の船
体外殻２は後部に開口部が形成されており、この後部開
口部から内部に前後方向に移動可能に第２の船体外殻３
が挿設されている。第２の船体外殻３の前、後部にも開
口部が形成されており、この後部開口部から内部に前後
方向に移動口Ｉ能に第３の船体外殻４が挿設されている
。この第３の船体外殻４の前部にも開口部が形成されて
いる。そして、第２の船体外殻３の前部開口部には第１
の船体外殻２内に設けられた駆動機構たる２本の油圧シ
リンダ５のロッド５ａが連結され、第３の船体外殻４の
前部開口部には駆動機構たる２本の油圧シリンダ６のロ
ッド６ａが連結されている。また、第１．第２の船体外
殻２゜３間は水封手段たるパツキン７によって水密に保
持されている。このパツキン７は、次に述べるように構
成されている。即ち、第４図において、８及び９は円筒
帯状の弾性体よりなる外筒及び内筒であり、夫々第１の
船体外殻２の内周壁及び第２の船体外殻３の外周壁に取
付けられており、互いに接する側の面には潤滑シート８
ａ及び９ａが数行されている。１０は円筒帯状の可撓性
の材料よりなる水封シートであり、これは、一端部が第
１の船体外殻２の開口部内周縁２ａに固定され、他端部
が第２の船体外殻３の外周壁部３ａに固定され、中間部
が船体１の内方へ折り曲げられるようにして装着されて
いる。そして、第２の船体外殻３が移動する場合には、
潤滑シート８ａ及び９ａが摺動するようになっており、
このとき水封シート１０は折り曲げられた中間部が移動
するようにして水封状態を保持するようになっている。

尚、第２の船体外殻３と第３の船体外殻４との間にも上
述と同様にしてパツキン７が装着されている。

このようにして、船体１の各船体外殻２，３．４は夫々
の間を水密に保持しながら移動できるようになっており
、これらの移動の制御は第１の船体外殻２の前方内部に
設けられた制御手段たるマイクロコンピュータ１１及び
手動制御によって行なわれるようになっている。即ち、
操縦者により命令が入力されると、マイクロコンピュー
タ１１は予め作成されたプログラムに基づいて油圧シリ
ンダ５，６の一方或いは双方を駆動させて第２．第３の
船体外殻３．４の一方或いは双方を移動制御し、船体１
の浮揚、潜降の速度調整及び釣合い調整を行なうように
構成されているものである。

次に、１２．１２は第１の船体外殻２の両側壁に各１基
突設された水中走行用の推進駆動装置であり、これは図
中矢印Ａ方向及び反矢印Ａ方向に夫々個別に回動操作が
可能となっている。この水中走行用の推進駆動装置１２
は、第６図に示すように、前、後に取水口１３．出水口
１４を有する推進型外殻１５と、この推進型外殻１５内
に配設された推進駆動部本体１６と、この推進器本体１
６により駆動される推進器１７とから構成されているも
のである。この推進駆動部本体１６の内部を示す第５図
において、１８はシリンダ室であり、この内部には、往
復動可能なピストン１９と、このピストン１９に一体に
固着され先端部がシリンダ室１８の開口部２０を介して
外方に突出するピストンロッド２１とが配設されている
。２２及び２３はシリンダ室１８の一端部に設けられた
給気弁及び排気弁であり、これらは推進駆動部本体１６
の支持部１６ａ内を介して船体１内から配管されている
給気管２４及び排気管２５に接続されている。船体１内
には図示しない内燃機関とこれによって高圧流体たる圧
縮空気を製造するコンプレッサ及び圧縮空気貯留部を備
えており、この圧縮空気貯留部から給気管２４及び給気
弁２２を介してシリンダ室１８内に圧縮空気を供給して
ピストン１つを押出し、ピストン１９が引込まれるとき
には排気弁２３及び排気管２５を介してシリンダ室１８
内から船体１内に排気するようになっている。２６はピ
ストンロッド２１内に設けられたガス貯留器であり、こ
れは連通口２７を介して与圧口２８と連通し、推進駆動
部本体１６の支持部１６ａ内を介して配管された与圧管
２９に接続されており、シリンダ室１８内のピストンロ
ッド２１側及びガス貯留器２６を与圧するようになって
いる。これによって、ピストンロッド２１の引込み時に
シリンダ室１８内、のピストンロッド２１側が減圧され
てもピストンロッド２１と開口部２０との間の水封を保
持するものである。３０．３０は復帰用の弾性体であり
、これは推進駆動部本体１６とピストンロッド２１の先
端部との間に懸架され、ピストンロッド２１を引込む方
向に付勢している。前記推進器１７は、湾曲した三角錐
状をなし内部に補強材３１ａを有する骨材３１（第７図
参照）が放射状をなし、この内側に可撓性材料からなる
シート３２が装管されてｔｉｌ！成された傘状のもので
、ピストンロッド２１の外方に突出した先端部に固定さ
れている。そして、ピストンロッド２１が押出されると
これに伴なって水を後方に押し、ピストンロッド２１が
引込まれると骨材３１が湾曲してシート３２と共に水の
抵抗を少なくして移動するようになっている。

次に、３３は第３の船体外殻４の後方下部に設けられた
水上走行用のスクリュウプロペラであり、これは船体１
内に挿通された駆動軸３４に固定され、前述した図示し
ない圧縮空気製造用の内燃機関の回転軸に連結されてい
る。３５はスクリュウプロペラ３３の後方に配設された
縦舵である。

さて、３６は船体１の先端部に設けられた運搬物の積載
部であり、これは透明なプラスチック板が網状の補強部
材により補強されており、水中では浸水する構造となっ
ている。３７は積載部３６と船体１との間に設けられた
水中重量検知器であり、これは積載部３６に積載された
運搬物の自重から浮力を差引いた水中ｆｆｌｆｍを計量
するものである。３８は第１の船体外殻２の前部に設け
られた操縦席であり、ここには船体１を制御する図示し
ないさまざまな制御用の機器が防水状態で設けられてい
る。即ち、船体外殻を移動させるための油圧器としての
蓄圧器、油圧伝動装置、浦圧モータ。

可変容量油圧ポンプ、油の流量及び圧力の制御弁。

浦増圧器、浦タンク、これらの機器を作動させる小形高
性能電池、油圧の主動力源としての圧縮空気ボンベ及び
その他の附属機器等の装置の状態を知り且つ船体外殻の
移動を制御する操作機器が備えられ、推進駆動装置を作
動させる高圧流体密圧器、均圧器、流体弁開閉速度調節
装置、流体の圧力制御、流量制御機器、その他の推進の
ための装置類を操作する機器が備えられ、水中舵取をす
るときに推進駆動装置を回動させるための油圧ユニット
及び装置の操作機器を備え、また水圧計による深度の測
定によって、その数値の変動が人体に対して危険を予知
する信号であれば、速やかに制御するコンピュータを備
えている。そして、この他に船の水中の姿勢を知るコン
パス、小形釣合タンクによる水平姿勢調節装置、内部圧
力調整装置。

水中電話、深度＝１．速度計、照明燈スイッチ、その他
操舵に必要な操作をするための機器及びこれらの機器に
信号を送るための小型高性能電池等が備えられているも
のである。尚、操縦者は潜水具等を管用して操縦する。

３９は第３の船体外殻４の後部に設けられた計測機器を
備えた船室である。

４０及び４１は夫々第１及び第３の船体外殻２及び４の
上面部に設けられたハツチであり、船体１の内部との出
入口となるものである。また、船体１の内部には、図示
しないが、予備の小形水銀釣合いタンク及び予備動力源
としての高圧ボンベを備えている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、潜水活動をする目的の水域までは図示しない内燃
機関によりスクリュウプロペラ３３を回転駆動させて水
上走行をする。このとき船体１は第２及び第３の船体外
殻３．４を最大に突出するように制御され（第３図参照
）、排水量を最大にして大きな浮力を得ている。尚、水
中走行用の推進駆動装置１２に用いる圧縮空気は、予め
水上において内燃機関により圧縮空気貯留部に貯留する
。

次に、潜水の命令をマイクロコンピュータ１１に人力す
ると、マイクロコンピュータ１１は、水圧の急激な変化
を防ぎ、人体への危険を防止するように潜降速度を定め
たプログラムに従って油圧シリンダ５，６を駆動制御し
て第２及び第３の船体外殻３及び４を移動させて浮力を
減じ、浮心の移動にともなって重心を浮心の真下に位置
するように船体１の長さを縮小させて潜水する。

次に、水中走行用の推進駆動装置１２．１２を駆動させ
る。即ち、シリンダ室１８の給気弁２２を開、排気弁２
３を閉にして、船体１の圧縮空気貯留部から給気管２４
を介してシリンダ室１８内に圧縮空気を供給し、この圧
力によりピストン１９及びピストンロッド２１は復帰用
弾性体３０の付勢力に抗して図中右方に押出され、これ
により推進器１７が水を後方に押すようになり、以て、
その反作用により船体１に推進力を得る。次に、給気弁
２２を閑、排気弁２３を開にすると、シリンダ１８内の
圧縮空気は、ピストン１つが、復帰用弾性体３０の付勢
力により左方に付勢されるので排気弁２３．排気管２５
を介して船体１内に排出されてゆき、ピストン１９．ピ
ストンロッド２１と共に推進器１７は図中左方へ引込ま
れてゆく。

尚、このとき推進器１７はその骨材３１が湾曲してシー
ト３２と共に水の抵抗を極力域じるようになっている。

以下、このような給気弁２２及び排気弁２３の開閉動作
を繰り返すことによって船体１は水中で前進する。この
場合、水中速度はシリンダ室１８に供給される空気圧を
増減したり、給気弁２２．排気弁２３の開閉動作を速め
たり、又おくらせたりして可変する。推進駆動装置１２
゜１２の推進器外膜１５．１５は、走行中に双方共に略
垂直になるよう゛に回動させると、進行方向に対して水
による抵抗を強く受けるようになるので、船体１を制動
させることができる。また、水中走行用の推進駆動装置
１２．１２を回動させて双方共に上方或いは下方に向け
ると、潜降或いは浮上のための推進力を得るようになる
。さらに、一方を後方に他方を前方に向けると、船体１
はその場で方向変換をするようになる。

さて、海中に着地して、船体１の積載部３６に運搬物が
積載されると、水中重量検知器３７により積載された運
搬物の水中型全数値を知ることができる。浮揚する場合
の手動制御では、操縦者は、油圧シリンダ５を徐々に伸
ばすように駆動し、船体１が浮上し始めた時点で油圧シ
リンダ６を徐々に伸長させ、海底よりやや浮き上がった
状態で船体１の水Ｎ１也姿勢が完全になるまで油圧シリ
ンダ５゜６を以て、ｉｆｉする。尚、この場合、油圧シ
リンダ５．６を操作しても水平姿勢が保たれない状態で
あれば、図示しない小形水銀釣合い調整タンクを使用し
て水平姿勢を調整する。調整が完了すれば、人体に安全
な浮揚速度で浮上するようにプログラム設定されたマイ
クロコンピュータ１１に指示し、浮上すれば、海面で更
に排水量を最大に設定する。

また、状況に応じて図示しない予備動力源としての高圧
ボンベを使用して駆動力を得る。

このように構成された本実施例によれば、以下に示すよ
うな効果が得られるものである。

即ち、第１に、船体１を３つの船体外殻２，３゜４によ
り構成し、第２及び第３の船体外殻３及び４を油圧シリ
ンダ５．６により移動制御し全体の排水量の増減をさせ
、第３の船体外殻を移動させることによって、全体の浮
心の真下に重心を近づけるように重心の移動を行なうよ
うにした。従って、水中においては船体１の体積が減じ
られることにより水と船体１との摩擦抵抗を減らし水中
走行用の推進駆動装置１２．１２に対する負荷を軽減し
得る。又、積載物等による荷重の増加にともなって船体
１を増大させて浮力を大きく増大し得るので大形の浮力
タンクや大形の釣合いタンクを必要としない。

第２に、水中走行用の推進駆動装置１２はシリンダ室１
８内のピストン１９を高圧流体たる圧縮空気により往復
動させて推進器１７が水を後方に押すようにして船体１
の推進力を得るようにしたので、従来の重量物である蓄
電池を主動力源として用いる構成と異なり、そのための
浮力タンクは少なくなり、船体１は小形化され、水中走
行時の船体１の摩擦抵抗を減少させることができた。

船体１の長さを短かくするように第２及び第３の船体外
殻３及び４を移動させると小形化ができるので、陸上げ
した際には格納場所の省スペース化が図れ、また、運搬
にも便利になる。

また、このように、船体１を軽量化し得るので、水陸兼
用自動車、或は水中翼を備え、水上を高速に移動し且つ
潜水し得る船等に応用可能である。

尚、上記実施例では、便宜的に、第１の船体外殻２の側
を前方として述べたが、これに限らず、水中走行用の推
進駆動装置１２．１２を双方共に１８０°回動させて、
水中において第３の船体外殻４の側を前方として操縦す
るようにしてもさしつかえないものである。

また、上記実施例では、船体１の長さは、第２及び第３
の船体外殻３及び４を引込んだ状態で５〜１０ｍ程度と
なるように構成されたものであるが、これに限らず、こ
れ以下またはこれ以上の長さでも実施し得るものである
。

その他、本発明は、上記し且つ図面に示した実施例に限
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変形実施し得ることは勿論である。

［発明の効果コ 本発明は以上の構成であるので、次のような効果を得る
ことができる。

請求項１記載の潜水船によれば、船体は第１乃至第３の
３つの船体外殻から構成され、駆動機構によって第２及
び第３の船体外殻の一方若しくは双方を移動させて全体
の排水量の増減をさせ、第３の船体外殻を移動させるこ
とによって、全体の浮心の真下に重心を近づけるように
重心の移動を行なうようにしたので、船体自体の排水に
よって大きな浮力を得られ、船体前後の釣合い調整も可
能で水中走行においても船体自体の体積を減少させ、船
体の摩擦抵抗を減少させて走行性能を向上させ得、又、
船の使用目的に伴なう必要な機械器具、資材の増減或は
積載物の運搬等による荷重の増加減少にもそれに応じた
船体の排水量を巾広く可変でき、大形の浮力タンク、釣
合いタンクは必要なく、船体を小形化し得るという優れ
た効果を奏するものである。

請求項２記載の潜水船によれば、水中走行用の推進駆動
装置を、シリンダ、ピストン及びピストンロッドに設け
られた推進器により構成し、シリンダ内に高圧流体を流
入させてその圧力で推進器が水を押すようにしたので、
重量物であった蓄電池を用いることなく、軽量化され、
船体は小形化され、水中では、摩擦抵抗が減少し、水中
走行性能が向上するという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は側面図
、第２図は上面図、第３図は船体の最長の状態を示す側
面図、第４図は船体を縮小した状態のパツキン（水封手
段）部分の断面図、第５図は水中走行用推進駆動部本体
の断面図、第６図は推進駆動装置の断面図、第７図は推
進器の骨材の斜視図、第８図は推進器の正面図である。 図面中、１は船体、２，３．４は夫々第１．第２、第３
の船体外殻、５．６は油圧シリンダ（駆動機構）、７は
パツキン（水封手段）、１１はマイクロコンピュータ、
１２は水中走行用推進駆動装置、１７は推進器、１８は
シリンダ室、１９はピストン、３３はスクリュウプロペ
ラ、３６は積載部、３７は水中重量検知器を示す。 出願人　　滝　　本　　庄　　造 第１図 第　２　図 第６図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一端が開口された第１の船体外殼と、この第１の船
   体外殻にその開口部を介して一端側から移動可能に挿設
   された第２の船体外殻と、この第２の船体外殻にその他
   端側に形成された開口部を介して移動可能に挿設された
   第３の船体外殻とからなる船体を設け、 前記第１、第２の船体外殻間及び第２、第３の船体外殻
   間に夫々の間を水密状態にする水封手段を設け、 前記船体に水中走行用の推進駆動装置を設け、前記第２
   及び第３の船体外殻を駆動する駆動機構を設け、 前記第２及び第３の船体外殻の一方若しくは双方を移動
   させて全体の排水量の増減をし、第３の船体外殻を移動
   させることによって、全体の浮心の真下に重心を近づけ
   るように重心の移動を行うようにしたこと、 を特徴とする潜水船。 ２、水中走行用の推進駆動装置は、高圧流体が流入され
   るシリンダと、このシリンダに流入する高圧流体によっ
   て往復移動するピストンと、このピストンの移動に応じ
   て水を押すように設けられた往復動する推進器とから構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の潜水船。