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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024177003
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】水中活動装置
(51)【国際特許分類】
B63C 11/00 20060101AFI20241212BHJP
B63C 11/48 20060101ALI20241212BHJP
B63H 1/36 20060101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
B63C11/00 B
B63C11/48 D
B63H1/36
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023128339
(22)【出願日】2023-08-07
(31)【優先権主張番号】112121563
(32)【優先日】2023-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】511212376
【氏名又は名称】先鋒材料科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＰＩＯＮＥＥＲ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＴＥＣＨ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１Ｆ， ＮＯ．１１， ＷＵＣＹＵＡＮ ２ＮＤ ＲＤ．， Ｗｕｇｕ Ｄｉｓｔ．， ＮＥＷ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ ２４８， Ｔａｉｗａｎ，
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チェン チー シェン
(72)【発明者】
【氏名】リウ チン ホン
(57)【要約】 （修正有）
【課題】構造が簡単な水中活動装置を提供する。
【解決手段】ハウジングユニットと前記ハウジングユニット内に設置されている制御ユニット２と前記ハウジングユニットと接続されており且つ制御ユニット２と電気的に接続されており、水中で推進力を出力するための推進ユニット３とを含む。前記ハウジングユニットは、一体的に形成されているベースと、前記ベースと液密に接続されている蓋と、を含む。制御ユニット２は、回路モジュール２１と回路モジュール２１と電気的に接続されている重心移動モジュール２２とを含み、重心移動モジュール２２は、前後方向Ｄ１に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重り２２１と重り２２１を駆動して前後移動させる重心駆動機構２２２とを含み、重心駆動機構２２２が重り２２１を駆動して移動させることにより、重心位置を移動させて、水中における移動方向を上向きまたは下向きに制御する。
【選択図】図４
【解決手段】ハウジングユニットと前記ハウジングユニット内に設置されている制御ユニット２と前記ハウジングユニットと接続されており且つ制御ユニット２と電気的に接続されており、水中で推進力を出力するための推進ユニット３とを含む。前記ハウジングユニットは、一体的に形成されているベースと、前記ベースと液密に接続されている蓋と、を含む。制御ユニット２は、回路モジュール２１と回路モジュール２１と電気的に接続されている重心移動モジュール２２とを含み、重心移動モジュール２２は、前後方向Ｄ１に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重り２２１と重り２２１を駆動して前後移動させる重心駆動機構２２２とを含み、重心駆動機構２２２が重り２２１を駆動して移動させることにより、重心位置を移動させて、水中における移動方向を上向きまたは下向きに制御する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングユニットと、前記ハウジングユニット内に設置されている制御ユニットと、前記ハウジングユニットと接続され且つ前記制御ユニットと電気的に接続されており、水中で推進力を出力するための推進ユニットと、を含み、
前記ハウジングユニットは、一体的に構成されているベースと、前記ベースと液密に接続されている蓋と、を含み、
前記制御ユニットは、回路モジュールと、前記回路モジュールと電気的に接続されている重心移動モジュールと、を含み、
前記重心移動モジュールは、前後方向に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重りと、前記重りを駆動して前後移動させる重心駆動機構と、を含み、
前記重心駆動機構により前記重りを駆動して前記重りを移動させて、重心位置を変えることにより、水中における移動方向が上向きまたは下向きになるよう制御することができる、ことを特徴とする水中活動装置。
前記ハウジングユニットは、一体的に構成されているベースと、前記ベースと液密に接続されている蓋と、を含み、
前記制御ユニットは、回路モジュールと、前記回路モジュールと電気的に接続されている重心移動モジュールと、を含み、
前記重心移動モジュールは、前後方向に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重りと、前記重りを駆動して前後移動させる重心駆動機構と、を含み、
前記重心駆動機構により前記重りを駆動して前記重りを移動させて、重心位置を変えることにより、水中における移動方向が上向きまたは下向きになるよう制御することができる、ことを特徴とする水中活動装置。
【請求項2】
前記重りは、ボックス体と、前記ボックス体内に設置されている複数の電池と、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の水中活動装置。
【請求項3】
前記ベースは、前ベース体と、前記前ベース体の後ろ側の中央部分に接続されている後ベース体と、を含み、
前記前ベース体は、前収容空間を画成するように形成されており、
前記後ベース体は、前記前収容空間と連通する後収容空間を画成するように形成されており、
前記重りは、前記前収容空間に位置し、
前記重心駆動機構は、前記後収容空間に位置する重心駆動モータと、前記重心駆動モータと前記重りとを連接するクランク含有リンク機構と、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の水中活動装置。
前記前ベース体は、前収容空間を画成するように形成されており、
前記後ベース体は、前記前収容空間と連通する後収容空間を画成するように形成されており、
前記重りは、前記前収容空間に位置し、
前記重心駆動機構は、前記後収容空間に位置する重心駆動モータと、前記重心駆動モータと前記重りとを連接するクランク含有リンク機構と、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の水中活動装置。
【請求項4】
前記推進ユニットは、前記前ベース体と接続されている２つの前肢機構と、前記後ベース体と接続されている２つの後肢機構と、を含み、
前記ベースは、空間を画成するように前記前ベース体と接続されている２つの前取付フレームと、空間を画成するように前記後ベース体と接続されている２つの後取付フレームと、を更に含み、
前記前ベース体は、前記２つの前取付フレームのそれぞれに対応して、前記前取付フレームの前記空間と前記前収容空間とを連通するように形成されている２つの前線通過孔を含み、
前記後ベース体は、前記２つの後取付フレームのそれぞれに対応して、前記後取付フレームの前記空間と前記後収容空間とを連通するように形成されている２つの後線通過孔を含み、
各前記前肢機構は、
対応する前記前取付フレームの前記空間内に設置されている前肢モータと、
前記前肢モータを液密に覆うように前記前取付フレームと接続されている前防水蓋と、
前記前防水蓋に、自身を回転軸として回転でき且つ前記前防水蓋から突出するように貫設されており、且つ、前記前肢モータに回転駆動されるように前記前肢モータと接続されている前肢回転軸と、
前記前肢回転軸と連動するように前記前肢回転軸と接続されている前肢体モジュールと、を含み、
前記前肢モータは、対応する前記前線通過孔を通過する導線により、前記制御ユニットと電気的に接続されており、
前記前肢回転軸は、前記前防水蓋に液密に貫設されており、それにより、前記前肢モータが設置される前記前取付フレームの前記空間を液密に保持し、
各前記後肢機構は、
対応する前記後取付フレームの前記空間内に設置されている後肢モータと、
前記後肢モータを液密に覆うように前記後取付フレームと接続されている後防水蓋と、
前記後防水蓋に、自身を回転軸として回転でき且つ前記後防水蓋から突出するように貫設されており、且つ、前記後肢モータに回転駆動されるように前記後肢モータと接続されている後肢回転軸と、
前記後肢回転軸と連動するように前記後肢回転軸と接続されている後肢体モジュールと、を含み、
前記後肢モータは、対応する前記後線通過孔を通過する導線により、前記制御ユニットと電気的に接続されており、
前記後肢回転軸は、前記後防水蓋に液密に貫設されており、それにより、前記後肢モータが設置される前記後取付フレームの前記空間を液密に保持する、ことを特徴とする請求項３に記載の水中活動装置。
前記ベースは、空間を画成するように前記前ベース体と接続されている２つの前取付フレームと、空間を画成するように前記後ベース体と接続されている２つの後取付フレームと、を更に含み、
前記前ベース体は、前記２つの前取付フレームのそれぞれに対応して、前記前取付フレームの前記空間と前記前収容空間とを連通するように形成されている２つの前線通過孔を含み、
前記後ベース体は、前記２つの後取付フレームのそれぞれに対応して、前記後取付フレームの前記空間と前記後収容空間とを連通するように形成されている２つの後線通過孔を含み、
各前記前肢機構は、
対応する前記前取付フレームの前記空間内に設置されている前肢モータと、
前記前肢モータを液密に覆うように前記前取付フレームと接続されている前防水蓋と、
前記前防水蓋に、自身を回転軸として回転でき且つ前記前防水蓋から突出するように貫設されており、且つ、前記前肢モータに回転駆動されるように前記前肢モータと接続されている前肢回転軸と、
前記前肢回転軸と連動するように前記前肢回転軸と接続されている前肢体モジュールと、を含み、
前記前肢モータは、対応する前記前線通過孔を通過する導線により、前記制御ユニットと電気的に接続されており、
前記前肢回転軸は、前記前防水蓋に液密に貫設されており、それにより、前記前肢モータが設置される前記前取付フレームの前記空間を液密に保持し、
各前記後肢機構は、
対応する前記後取付フレームの前記空間内に設置されている後肢モータと、
前記後肢モータを液密に覆うように前記後取付フレームと接続されている後防水蓋と、
前記後防水蓋に、自身を回転軸として回転でき且つ前記後防水蓋から突出するように貫設されており、且つ、前記後肢モータに回転駆動されるように前記後肢モータと接続されている後肢回転軸と、
前記後肢回転軸と連動するように前記後肢回転軸と接続されている後肢体モジュールと、を含み、
前記後肢モータは、対応する前記後線通過孔を通過する導線により、前記制御ユニットと電気的に接続されており、
前記後肢回転軸は、前記後防水蓋に液密に貫設されており、それにより、前記後肢モータが設置される前記後取付フレームの前記空間を液密に保持する、ことを特徴とする請求項３に記載の水中活動装置。
【請求項5】
前記前ベース体は、矩形の前底壁と、前記前底壁の左右両側から上へ延伸する２つの前側壁と、前記２つの前側壁の前側と接続されているように前記前底壁の前側から上へ延伸する先頭壁と、それぞれが前記２つの前側壁の後側と接続され且つ互いに間隔が開いているように前記前底壁の後側から上へ延伸する２つの中間壁と、を更に含み、
前記前底壁、前記各前側壁、前記先頭壁及び前記各中間壁は、共に前記前収容空間を画成し、
前記後ベース体は、前記前底壁の後側において、前記２つの中間壁の間から延伸する矩形の後底壁と、それぞれが前記２つの中間壁と接続されているように前記後底壁の左右両側から上へ延伸する２つの後側壁と、前記２つの後側壁の後側と接続されているように前記後底壁の後側から上へ延伸する後尾壁と、を更に含み、
前記後底壁、前記各後側壁及び前記後尾壁は、共に前記後収容空間を画成し、
各前記前取付フレームは、左右において間隔が開いて前記先頭壁と一体的に接続されており、
各前記前線通過孔は、前記先頭壁を貫通しており、
各前記後取付フレームは、前記２つの後側壁のそれぞれと一体的に接続されており、
各前記後線通過孔は、前記２つの後側壁のそれぞれを貫通している、ことを特徴とする請求項４に記載の水中活動装置。
前記前底壁、前記各前側壁、前記先頭壁及び前記各中間壁は、共に前記前収容空間を画成し、
前記後ベース体は、前記前底壁の後側において、前記２つの中間壁の間から延伸する矩形の後底壁と、それぞれが前記２つの中間壁と接続されているように前記後底壁の左右両側から上へ延伸する２つの後側壁と、前記２つの後側壁の後側と接続されているように前記後底壁の後側から上へ延伸する後尾壁と、を更に含み、
前記後底壁、前記各後側壁及び前記後尾壁は、共に前記後収容空間を画成し、
各前記前取付フレームは、左右において間隔が開いて前記先頭壁と一体的に接続されており、
各前記前線通過孔は、前記先頭壁を貫通しており、
各前記後取付フレームは、前記２つの後側壁のそれぞれと一体的に接続されており、
各前記後線通過孔は、前記２つの後側壁のそれぞれを貫通している、ことを特徴とする請求項４に記載の水中活動装置。
【請求項6】
各前記後肢体モジュールは、対応する前記後肢回転軸に固定するように前記後肢回転軸と接続されている後肢固定部と、前記後肢固定部から延伸する後肢板体部と、を含み、
前記後肢固定部は、前記後肢回転軸と連動して前記後肢回転軸を軸心として回転して、前記後肢板体部を上下搖動させる、ことを特徴とする請求項５に記載の水中活動装置。
前記後肢固定部は、前記後肢回転軸と連動して前記後肢回転軸を軸心として回転して、前記後肢板体部を上下搖動させる、ことを特徴とする請求項５に記載の水中活動装置。
【請求項7】
各前記前肢体モジュールは、Ｌ形リンクと、回転できるように前記Ｌ形リンクと接続されている前足形部材と、を含み、
前記Ｌ形リンクは、対応する前記前肢回転軸に固定するように前記前肢回転軸と接続されている前肢固定部と、前記前肢固定部と直交に接続されている第１の枢設部と、を含み、
前記前足形部材は、前記第１の枢設部と枢設されている第２の枢設部と、前記第２の枢設部と連動する前肢板体部と、を含み、
前記前肢回転軸の軸心を第１の軸として、前記第２の枢設部は、前記第１の軸と直交する第２の軸を軸心として回転することができるように構成されており、
前記前肢固定部は、前記前肢回転軸と連動して前記第１の軸を軸心として回転して、前記前肢板体部を上下搖動させ、
且つ、水中において前記前肢板体部の上下搖動中に水圧を受けて生じる推力により前記第２の枢設部を前記第２の軸を軸心として回転させる、ことを特徴とする請求項５に記載の水中活動装置。
前記Ｌ形リンクは、対応する前記前肢回転軸に固定するように前記前肢回転軸と接続されている前肢固定部と、前記前肢固定部と直交に接続されている第１の枢設部と、を含み、
前記前足形部材は、前記第１の枢設部と枢設されている第２の枢設部と、前記第２の枢設部と連動する前肢板体部と、を含み、
前記前肢回転軸の軸心を第１の軸として、前記第２の枢設部は、前記第１の軸と直交する第２の軸を軸心として回転することができるように構成されており、
前記前肢固定部は、前記前肢回転軸と連動して前記第１の軸を軸心として回転して、前記前肢板体部を上下搖動させ、
且つ、水中において前記前肢板体部の上下搖動中に水圧を受けて生じる推力により前記第２の枢設部を前記第２の軸を軸心として回転させる、ことを特徴とする請求項５に記載の水中活動装置。
【請求項8】
前記第１の枢設部と前記第２の枢設部とのうちの一者は、他者に面する面に、弧形槽が形成されており、
前記第１の枢設部と前記第２の枢設部とのうちの前記他者は、前記一者に面する面に、前記弧形槽に進入して前記弧形槽に沿って移動できる突出柱が形成されており、
前記弧形槽と前記突出柱との組み合わせにより、前記第２の枢設部の前記第２の軸を軸心とした回転の回転範囲を制限する、ことを特徴とする請求項７に記載の水中活動装置。
前記第１の枢設部と前記第２の枢設部とのうちの前記他者は、前記一者に面する面に、前記弧形槽に進入して前記弧形槽に沿って移動できる突出柱が形成されており、
前記弧形槽と前記突出柱との組み合わせにより、前記第２の枢設部の前記第２の軸を軸心とした回転の回転範囲を制限する、ことを特徴とする請求項７に記載の水中活動装置。
【請求項9】
前記前足形部材は、前記第２の枢設部と一体的に接続されており且つ前記第２の軸に沿って延伸する支持部を更に含み、
前記前肢板体部は、軟質材料により製造されており、且つ、
前記前肢板体部と支持部との接続箇所は、前記前肢板体部の重心から外れている、ことを特徴とする請求項８に記載の水中活動装置。
前記前肢板体部は、軟質材料により製造されており、且つ、
前記前肢板体部と支持部との接続箇所は、前記前肢板体部の重心から外れている、ことを特徴とする請求項８に記載の水中活動装置。
【請求項10】
前記前肢板体部は、前記第１の軸と平行するように延伸する搖動軸部が形成されており、
前記搖動軸部は、前記支持部の前記第２の枢設部から離れた端部の近くに位置し、前記第２の枢設部から離れた搖動部を前記前肢板体部から区切り、
前記搖動部は、前記搖動軸部を軸心として搖動できる、ことを特徴とする請求項９に記載の水中活動装置。
前記搖動軸部は、前記支持部の前記第２の枢設部から離れた端部の近くに位置し、前記第２の枢設部から離れた搖動部を前記前肢板体部から区切り、
前記搖動部は、前記搖動軸部を軸心として搖動できる、ことを特徴とする請求項９に記載の水中活動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水中活動装置に関し、具体的には構造が簡単な水中活動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な水中活動装置、例えばカメ型ロボットは、科学研究、教育、娯楽領域に使用できる。
【0003】
カメ型ロボット、例えば特許文献１に記載されているカメ型ロボットは、主にカメの外見及び水中で泳ぐ動きを真似するものであるので、活動できる一対の前肢及び一対の後肢を有し、且つ上方や下方へ泳ぐように制御することができる。
【0004】
前肢及び後肢の動きをリアルなカメの動きに近づけるために、前肢及び後肢を駆動する駆動機構は、モータ、歯車、ベルトプーリ、ベルト、リンクなどの部材を使用して構成することが多い。
【0005】
しかし、従来のカメ型ロボットは、駆動機構に使用する部材が多いので、構造が複雑で体積も大きい。更に防水モータを使用する場合、製造コストが高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】中国特許出願公開第１０７１４０１６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の水中活動装置は、より簡単な構造設計で、上方や下方への移動を制御できるよう、改善の余地がある。また、水中活動装置がカメ型ロボットの場合、如何にリアルなカメに近い動きを持たせる上、製造コストを節約することにも改善の余地がある。
【0008】
本発明の目的は、全体の構造が簡単な水中活動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成すべく、本発明は、ハウジングユニットと、前記ハウジングユニット内に設置されている制御ユニットと、前記ハウジングユニットと接続され且つ前記制御ユニットと電気的に接続されており、水中で推進力を出力するための推進ユニットと、を含み、
前記ハウジングユニットは、一体的に構成されているベースと、前記ベースと液密に接続されている蓋と、を含み、
前記制御ユニットは、回路モジュールと、前記回路モジュールと電気的に接続されている重心移動モジュールと、を含み、
前記重心移動モジュールは、前後方向に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重りと、前記重りを駆動して前後移動させる重心駆動機構と、を含み、
前記重心駆動機構により前記重りを駆動して前記重りを移動させて、重心位置を変えることにより、水中における移動方向が上向きまたは下向きになるよう制御することができる、ことを特徴とする水中活動装置を提供する。
前記ハウジングユニットは、一体的に構成されているベースと、前記ベースと液密に接続されている蓋と、を含み、
前記制御ユニットは、回路モジュールと、前記回路モジュールと電気的に接続されている重心移動モジュールと、を含み、
前記重心移動モジュールは、前後方向に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重りと、前記重りを駆動して前後移動させる重心駆動機構と、を含み、
前記重心駆動機構により前記重りを駆動して前記重りを移動させて、重心位置を変えることにより、水中における移動方向が上向きまたは下向きになるよう制御することができる、ことを特徴とする水中活動装置を提供する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の水中活動装置は、全体の構造設計がより簡単であり、一体的に構成されているベースにより、簡単且つ素早く部品を組み立てることができる。また、全体の構造が簡単な重心移動モジュールにより、水中活動装置の重心位置を変えて、水中活動装置の移動方向が上向きまたは下向きになるよう制御することを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の水中活動装置の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図2】上記の第１の実施形態を示す部品分解図である。
【図3】上記の第１の実施形態を示す部分部品分解図である。
【図4】上記の第１の実施形態を示す部分部品分解図である。
【図5】上記の第１の実施形態の重心移動モジュールを示す斜視図である。
【図6】上記の第１の実施形態の前肢機構を示す斜視図である。
【図8】上記の第１の実施形態の前肢機構を示す部分部品分解図である。
【図9】上記の第１の実施形態の前肢機構を示す部分部品分解図である。
【図10】本発明の水中活動装置の第２の実施形態における前肢機構を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態の目的、技術手段、及び利点をより明確に説明するために、以下、本発明の実施形態の添付図面を組み合わせて、本発明の実施形態における技術手段に対して明確且つ完全に説明する。説明する実施形態は、本発明の一部の実施形態であり、すべての実施形態ではないことが明らかであろう。通常、添付図面に描きまた示す本発明の実施形態の部品は各種異なる配置で布置及び設計することができる。従って、以下、添付図面中に提供した本発明の実施形態の詳細説明は、本発明の保護範囲に対していかなる制限も構成せず、単に本発明の選択された実施形態を示すのみである。
【0013】
本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合には、参照数字または参照数字の末端部分が、対応するまたは類似する要素を示すために図間で繰り返されており、これらは任意に同様の特性を有することができることに留意されたい。
【0014】
本発明の説明において、「上」、「下」、「内」、「外」、「左」、「右」、「前」、「後」などの方位や位置関係を示す用語は、より簡単且つ明瞭に説明するために、図面に示される方位や位置関係、または本発明の製品を使用する際に習慣的に置かされる方位や位置関係に基づくものであり、対応する装置やデバイスが特定の方位、特定の方位における構造や操作などを有することを教示または示唆することではなく、本発明に対する限定ではない。
【0015】
また、本発明の説明において、「第１」、「第２」などの用語は、ただ区別を目的として使用され、相対的な重要性を教示または示唆するものではない。
【0016】
本発明は、新しい水中活動装置を提供するものであるが、矛盾しない限り、本発明の各実施形態の特徴は組み合わせることができる。
【0017】
図１～図３に示されるように、本発明の水中活動装置は、ハウジングユニット１と、ハウジングユニット１内に設置されている制御ユニット２と、ハウジングユニット１と接続されており且つ制御ユニット２と電気的に接続されている推進ユニット３とを含む。この実施形態において、水中活動装置は、カメ型ロボットである。
【0018】
ハウジングユニット１は、図１～図３に示されるように、一体的に構成されているベース１１と、ベース１１と液密に接続されている蓋１２と、カメの頭部の形を有する頭部１３と、カメの甲羅の形を有する甲羅部１４とを含む。頭部１３と甲羅部１４とは、カメの外見を真似するためのものである。
【0019】
この実施形態において、図３及び図４に示されるように、ベース１１は、上方に開口があり且つ制御ユニット２が設置されている収容空間を画成するように形成されている。蓋１２は、ベース１１の前記開口を液密に覆っている。
【0020】
図１、図３及び図４に示されるように、ベース１１は、前ベース体１５と、前ベース体１５の後ろ側の中央部分に接続されている後ベース体１６と、空間を画成するように前ベース体１５と接続されている２つの前取付フレーム１７と、空間を画成するように後ベース体１６と接続されている２つの後取付フレーム１８とを含む。
【0021】
前ベース体１５は、矩形の前底壁１５１と、前底壁１５１の左右両側から上へ延伸する２つの前側壁１５２と、２つの前側壁１５２の前側と接続されているように前底壁１５１の前側から上へ延伸する先頭壁１５３と、それぞれが２つの前側壁１５２の後側と接続され且つ互いに間隔が開いているように前底壁１５１の後側から上へ延伸する２つの中間壁１５４とを含み、且つ、前収容空間１５５を画成するように形成されている。
【0022】
即ち、前底壁１５１、各前側壁１５２、先頭壁１５３及び各中間壁１５４は、共に前収容空間１５５を画成する。
【0023】
この実施形態において、前収容空間１５５は、上方に開口がある。
【0024】
後ベース体１６は、前底壁１５１の後側において、２つの中間壁１５４の間から延伸する矩形の後底壁１６１と、それぞれが前記２つの中間壁１５４と接続されているように後底壁１６１の左右両側から上へ延伸する２つの後側壁１６２と、２つの後側壁１６２の後側と接続されているように後底壁１６１の後側から上へ延伸する後尾壁１６３と、を含み、且つ、前収容空間１５５と連通する後収容空間１６４を画成するように形成されている。
【0025】
即ち、後底壁１６１、各後側壁１６２及び後尾壁１６３は、共に後収容空間１６４を画成する。
【0026】
この実施形態において、後収容空間１６４は、上方に開口があり、ベース１１の収容空間は、前収容空間１５５及び後収容空間１６４からなる空間である。制御ユニット２は、ベース１１の前収容空間１５５及び後収容空間１６４に設置されている。
【0027】
各前取付フレーム１７は、左右において間隔が開いて前ベース体１５の先頭壁１５３と一体的に接続されている。
【0028】
また、前ベース体１５は、位置が２つの前取付フレーム１７のそれぞれに対応して、前取付フレーム１７の前記空間と前収容空間１５５とを連通するように先頭壁１５３を貫通している２つの前線通過孔１５６を含む。
【0029】
各後取付フレーム１８は、２つの後側壁１６２のそれぞれと一体的に接続されている。
【0030】
また、後ベース体１６は、２つの後取付フレーム１８のそれぞれに対応して、後取付フレーム１８の前記空間と後収容空間１６４とを連通するように２つの後側壁１６２のそれぞれを貫通している２つの後線通過孔１６５を含む。
【0031】
この実施形態において、図３に示されるように、ベース１１の前収容空間１５５及び後収容空間１６４の開口の頂縁に弾性シールリング１９が設置されており、且つ、蓋１２の周縁の形は、ベース１１と合わせられている。蓋１２は、複数のネジによりベース１１に螺設して固定することができ、且つ、弾性シールリング１９により液密に接続されて、液体が蓋１２とベース１１と接続される部分を通過することを防止できる。
【0032】
【0033】
この実施形態において、図１～図４に示されるように、回路モジュール２１は、前収容空間１５５に設置されており且つ互いに電気的に接続されている２つの回路基板２１１と、１つの回路基板２１１に設置されているリミットスイッチ（ｌｉｍｉｔ ｓｗｉｔｃｈ）２１２と、ベース１１における２つの前側壁１５２の一者に設置されており且つ各回路基板２１１と電気的に接続されている電源スイッチ２１３と、ベース１１における前底壁１５１に設置されており、且つ、各回路基板２１１と電気的に接続されている充電ポート（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｐｏｒｔ）２１４とを含む。
【0034】
重心移動モジュール２２は、図５に示されるように、前後方向Ｄ１に沿って前後移動でき且つ一定の重量を有する重り２２１と、重り２２１を駆動して前後移動させる重心駆動機構２２２と、重り２２１の前後移動をガイドするようにベース１１の前ベース体１５に設置されている２つのレール２２３とを含む。
【0035】
この実施形態において、重り２２１は、前収容空間１５５に位置し且つ電源として機能する電池モジュールである。
【0036】
具体的には、重り２２１は、ボックス体２２１ａと、ボックス体２２１ａ内に設置されている複数の電池２２１ｂと、ボックス体２２１ａの頂面の中間位置で前後方向Ｄ１に沿って延伸するように設置されている接続部２２１ｃと、接続部２２１ｃから上へ直交に延伸してリミットスイッチ２１２と対応するセンサー２２１ｄとを含む。
【0037】
ボックス体２２１ａは、左右両側面に形成されている２つのスライト槽２２１ｅを含む。
【0038】
各スライト槽２２１ｅは、レール２２３と合わせて、ボックス体２２１ａがレール２２３に支持されながら前後方向Ｄ１に沿って移動するようにガイドされることができる。
【0039】
重心駆動機構２２２は、図５に示されるように、後収容空間１６４に位置し且つ各回路基板２１に電気的に接続されている重心駆動モータ２２２ａと、重心駆動モータ２２２ａと重り２２１とを連接するクランク含有リンク機構２２２ｂとを含む。
【0040】
クランク含有リンク機構２２２ｂは、接続部２２１ｃの後ろ側にある端部に接続されていて、重心駆動モータ２２２ａに駆動されて重り２２１を前後移動させる。
【0041】
重心駆動モータ２２２ａは、回路モジュール２１により制御されている。回路モジュール２１は、リミットスイッチ２１２により重り２２１の位置を感知し、重り２２１の移動のストロークを制御するように重心駆動モータ２２２ａを制御することができる。
【0042】
重心駆動モータ２２２を時計回りまたは反時計回りさせるにより重り２２１を前方または後方へ移動させることができ、また、重心駆動モータ２２２ａの回転速度を制御することにより、重り２２１の移動速度を制御することができ、また、重心駆動モータ２２２ａの回転角度を制御することにより、重り２２１をストローク中の任意位置に停めることもできる。
【0043】
重心駆動モータ２２２ａにより重り２２１を駆動して重り２２１を移動させ、水中活動装置の重心位置を変えることにより、水中活動装置の水中における移動方向を上向きまたは下向きになるよう制御することを達成することができる。
【0044】
例えば、重り２２１を前側寄りへ移動させると、水中活動装置の重心が前側に偏って、水中活動装置の頭部１３が下へ傾いて水中において下方へ移動することができる。
【0045】
同じく、重り２２１を後側寄りへ移動させると、水中活動装置の重心が後側に偏って、水中活動装置の頭部１３が上へ傾いて水中においてが上方へ移動することができる。
【0046】
重心移動モジュール２２の全体の構造が簡単で、重心駆動機構２２２により重り２２１を前後移動させることのみにより、水中活動装置の重心位置を変えて、水中活動装置の移動方向が上向きまたは下向きになるよう制御することを達成することができる。
【0047】
また、回路モジュール２１及び重心移動モジュール２２は、共にベース１１の収容空間に設置されており且つベース１１と蓋１２と共に液密の収容空間を画成するので、構造の設計を簡単化できる。
【0048】
また、この実施形態において、重り２２１は電池モジュールとして機能し、電池２２１ｂの重量を利用して重心位置を変える効果を得ると共に、電源を提供する機能を兼ねて、別に重りを使用する空間を省略できる。
【0049】
なお、重り２２１は電池モジュール限らず、実施形態の変化例において、他の部品を使用することもできる。
【0050】
図３に示されるように、推進ユニット３は、水中で推進力を出力するためのものであって、前ベース体１５と接続されている２つの前肢機構３１と、後ベース体１６と接続されている２つの後肢機構３２と、を含む。
【0051】
図４、図６～図８に示されるように、各前肢機構３１は、対応する前取付フレーム１７の前記空間内に設置されている前肢モータ３１１と、前肢モータ３１１を液密に覆うように前取付フレーム１７と接続されている前防水蓋３１２と、前防水蓋３１２に、自身を回転軸として回転でき且つ前防水蓋３１２から突出するように貫設されており、且つ、前肢モータ３１１に回転駆動されるように前肢モータ３１１と接続されている前肢回転軸３１３と、前肢モータ３１１と前肢回転軸３１３とを連接する連接部材３１４と、前肢回転軸３１３と連動するように前肢回転軸３１３と接続されている前肢体モジュール３１５とを含む。
【0052】
前肢モータ３１１は、対応する前線通過孔１５６を通過する導線（図示せず）により、制御ユニット２と電気的に接続されており、且つ、前肢回転軸３１３を駆動して前肢回転軸３１３を回転させるためのものである。
【0053】
前防水蓋３１２は、前取付フレーム１７と接続されている部分に蓋シールリング３１２ａが設置されているので、液体が前防水蓋３１２と前取付フレーム１７とが接続されている部分を通過することを防止して、液密に接続する効果を達成することができる。
【0054】
前肢回転軸３１３は、図６に示されるように、軸心が第１の軸Ａ１であり、且つ、前防水蓋３１２に液密に貫設されており、それにより、前肢モータ３１１が設置される前取付フレーム１７の前記空間を液密に保持する。
【0055】
この実施形態において、図７に示されるように、前肢回転軸３１３と前防水蓋３１２との間に２つの軸シールリング３１３ａが設置されており、２つの軸シールリング３１３ａは、前肢回転軸３１３の軸方向に沿って間隔が空いて並んでいて、液体が前防水蓋３１２と前肢回転軸３１３との間の隙間を通過することを確実に防止することができる。
【0056】
【0057】
Ｌ形リンク３１６は、対応する前肢回転軸３１３に固定するように前肢回転軸３１３と接続されている前肢固定部３１６ａと、前肢固定部３１６ａと直交に接続されている第１の枢設部３１６ｂと、を含む。
【0058】
この実施形態において、前肢固定部３１６ａは、略Ｃ字形の環状になっており、ボルト３１６ｃ及びナット３１６ｄを道いてＣ字形の開口を締めて閉じることにより、前肢固定部３１６ａを前肢回転軸３１３に堅く固定する。
【0059】
前足形部材３１７は、第１の枢設部３１６ｂと枢設されている第２の枢設部３１７ａと、第２の枢設部３１７ａと一体的に接続されており且つ第１の軸Ａ１と直交する第２の軸Ａ２に沿って延伸する支持部３１７ｂと、第２の枢設部３１７ａと連動する前肢板体部３１７ｃとを含む。
【0060】
この実施形態において、前肢板体部３１７ｃは、軟質材料により製造されており、支持部３１７ｂと接続されていて、支持部３１７ｂを介して第２の枢設部３１７ａと連動する。
【0061】
前肢板体部３１７ｃと支持部３１７ｂとの接続箇所は、前肢板体部３１７ｃの重心から外れており、前肢板体部３１７ｃの重心に対して一側寄りの位置にある。具体的に、図８に示されるように、支持部３１７ｂは、前肢板体部３１７ｃの前側で且つ第２の枢設部３１７ａに近い内側と接続されている。
【0062】
実施形態の変化例において、前肢板体部３１７ｃは、硬い材料により製造されることができ、必要に応じて調整できる。
【0063】
また、この実施形態において、前肢板体部３１７ｃと支持部３１７ｂとは、複数のネジにより螺設して固定されている。実施形態の変化例において、前肢板体部３１７ｃと支持部３１７ｂとは、凸凹構造により互いに係合して固定することができ、または、プライマー（ｐｒｉｍｅｒ）を使用して異なる材料を接着する。支持部３１７ｂは、例えば金属、プラスチック、セラミックスまたはガラスなどの材料により製造されている。前肢板体部３１７ｃは、高分子弾性材料、例えばシリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、合成ゴム（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒｕｂｂｅｒ）などの材料により製造されている。
【0064】
前肢回転軸３１３の軸心を第１の軸Ａ１として、第２の枢設部３１７ａは、第１の軸Ａ１と直交する第２の軸Ａ２を軸心として回転することができるように構成されている。
【0065】
前肢固定部３１６ａは、前肢回転軸３１３と連動して第１の軸Ａ１を軸心として回転して、前肢板体部３１７ｃを上下方向Ｄ２において上下搖動させる。
【0066】
水中において前肢板体部３１７ｃが上下搖動する動作中に、水圧を受けて生じる推力により第２の枢設部３１７ａを第２の軸Ａ２を軸心として回転させる。
【0067】
前肢板体部３１７ｃと支持部３１７ｂとの接続箇所は、前肢板体部３１７ｃの重心に対して一側寄りの位置にあるので、テコの原理により、前肢板体部３１７ｃは、第２の軸Ａ２を軸心として回転する効果がより良く生じる。
【0068】
この実施形態において、図９に示されるように、第２の枢設部３１７ａは、第１の枢設部３１６ｂに面する面に、弧形槽３１８が形成されており、且つ、第１の枢設部３１６ｂは、第２の枢設部３１７に面する面に、弧形槽３１８に進入して弧形槽３１８に沿って移動できる突出柱３１９が形成されている。
【0069】
弧形槽３１８と突出柱３１９との組み合わせにより、第２の枢設部３１７ａが第１の枢設部３１６ｂに対して第２の軸Ａ２を軸心とした回転の回転範囲を制限する。
【0070】
実施形態の変化例として、第１の枢設部３１６ｂの第２の枢設部３１７に面する面に弧形槽３１８が形成され、第２の枢設部３１７ａの第１の枢設部３１６ｂに面する面に、弧形槽３１８に進入して弧形槽３１８に沿って移動できる突出柱３１９が形成されることによっても、同じ機能を達成できる。
【0071】
それにより、前肢機構３１は、１つのモータを使用するだけで、２つの軸（第１の軸Ａ１及び第２の軸Ａ２）を軸心として回転する効果を引き起こすことができる。
【0072】
図３及び図４に示されるように、各後肢機構３２は、対応する後取付フレーム１８の前記空間内に設置されている後肢モータ３２１と、後肢モータ３２１を液密に覆うように前記後取付フレーム１８と接続されている後防水蓋３２２と、後防水蓋３２２に、自身を回転軸として回転でき且つ後防水蓋３２２から突出するように貫設されており、且つ、後肢モータ３２１に回転駆動されるように後肢モータ３２１と接続されている後肢回転軸３２３と、後肢回転軸３２３と連動するように後肢回転軸３２３と接続されている後肢体モジュール３２４とを含む。
【0073】
後肢モータ３２１は、対応する後線通過孔１６５を通過する導線（図示せず）により、制御ユニット２と電気的に接続されており、且つ、後肢回転軸３２３を駆動して後肢回転軸３２３を回転させるためのものであるいる。
【0074】
後肢回転軸３２３は、後防水蓋３２２に液密に貫設されており、それにより、後肢モータ３２１が設置される後取付フレーム１８の前記空間を液密に保持する。
【0075】
この実施形態において、後防水蓋３２２と後取付フレーム１８との間を液密に接続する方法は、前防水蓋３１２と前取付フレーム１７との間を液密に接続する方法と同じである。且つ、後肢回転軸３２３と後防水蓋３２２との間を液密に接続する方法は、前肢回転軸３１３と前防水蓋３１２との間を液密に接続する方法と同じである。
【0076】
各後肢体モジュール３２４は、対応する後肢回転軸３２３に固定するように後肢回転軸３２３と接続されている後肢固定部３２４ａと、後肢固定部３２４ａから延伸する後肢板体部３２４ｂとを含む。
【0077】
後肢固定部３２４ａは、後肢回転軸３２３と連動して後肢回転軸３２３を軸心として回転して、後肢板体部３２４ｂを上下方向Ｄ２において上下搖動させる。
【0078】
この実施形態において、後肢固定部３２４ａを後肢回転軸３２３に固定する方法は、前肢固定部３１６ａを前肢回転軸３１３に固定する方法と同じである。
【0079】
各前肢機構３１の前肢モータ３１１及び各後肢機構３２の後肢モータ３２１は、いずれも液密の空間に保持することができて、防水の効果を達成できるので、高価な防水モータを使用する必要がなく、構成部品のコストを節約できる。
【0080】
また、各前肢モータ３１１及び各後肢モータ３２１は、それぞれ各前取付フレーム１７内及び各後取付フレーム１８内に設置されており、且つ、対応する前線通過孔１５６または後線通過孔１６５を通過する導線（図示せず）により、制御ユニット２と電気的に接続されているので、構造設計を簡単化することできる。
【0081】
本発明の水中活動装置の第２の実施形態は、第１の実施形態と類似するので、ここでは第１の実施形態と同じ構成の説明を省略し、第１の実施形態との相違点のみ説明する。
【0082】
第２の実施形態において、図１０に示されるように、前肢板体部３１７ｃは、第１の軸Ａ１と平行するように延伸する搖動軸部３１７ｄが形成されている。
【0083】
搖動軸部３１７ｄは、支持部３１７ｂの第２の枢設部３１７ａから離れた端部の近くに位置し、第２の枢設部３１７ａから離れた搖動部３１７ｅを前肢板体部３１７ｃから区切る。
【0084】
この実施形態において、図１０に示されるように、搖動軸部３１７ｄは、第２の枢設部３１７ａから離れた端縁全体に位置している。
【0085】
水中において、搖動部３１７ｅは、搖動軸部３１７ｄを軸心として搖動できる。
【0086】
第１の実施形態と同じく、水中において、前肢板体部３１７ｃの上下方向Ｄ２における上下搖動中に、水圧を受けて生じる推力により第２の枢設部３１７ａを第２の軸Ａ２を軸心として回転させる。
【0087】
第２の実施形態において、前肢板体部３１７ｃが水圧を受けて生じる推力は、同時に搖動部３１７ｅを搖動軸部３１７ｄを軸心として搖動させることができる。
【0088】
上記の構成によれば、本発明の水中活動装置は、全体の構造設計がより簡単であり、一体的に形成されているベース１１により、簡単且つ素早く部品を組み立てることができる。また、全体の構造が簡単な重心移動モジュール２２により、水中活動装置の重心位置を変えて、水中活動装置の移動方向を上向きまたは下向きに制御することを達成することができる。
【0089】
各前肢機構３１の前肢モータ３１１及び各後肢機構３２の後肢モータ３２１は、いずれも液密の空間に保持することができて、防水の効果を達成できるので、高価な防水モータを使用する必要がなく、構成部品のコストを節約できる。
【0090】
本発明は、例示的な実施形態と考えられるものに関連して説明されてきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、そのような修正及び同等の配置をすべて包含するように最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる様々な配置を対象とすることが意図されていることが理解される。
【0091】
上記実施形態は例示的に本発明の原理及び効果を説明するものであり、本発明を制限するものではない。本技術を熟知する当業者であれば本発明の精神及び範囲から離れないという前提の下、上記の実施形態に対して若干の変更や修飾が可能である。従って、当業者が本発明の主旨から離れないという前提の下、行った全ての変更や修飾も本発明の保護範囲に含まれるものとされるべきである。
【産業上の利用可能性】
【0092】
本発明の水中活動装置は、全体の構造設計がより簡単な水中活動装置の提供に適する。
【符号の説明】
【0093】
１ ハウジングユニット
１１ ベース
１２ 蓋
１３ 頭部
１４ 甲羅部
１５ 前ベース体
１５１ 前底壁
１５２ 前側壁
１５３ 先頭壁
１５４ 中間壁
１５５ 前収容空間
１５６ 前線通過孔
１６ 後ベース体
１６１ 後底壁
１６２ 後側壁
１６３ 後尾壁
１６４ 後収容空間
１６５ 後線通過孔
１７ 前取付フレーム
１８ 後取付フレーム
１９ 弾性シールリング
２ 制御ユニット
２１ 回路モジュール
２１１ 回路基板
２１２ リミットスイッチ
２１３ 電源スイッチ
２１４ 充電ポート
２２ 重心移動モジュール
２２１ 重り
２２１ａ ボックス体
２２１ｂ 電池
２２１ｃ 接続部
２２１ｄ センサー
２２１ｅ スライト槽
２２２ 重心駆動機構
２２２ａ 重心駆動モータ
２２２ｂ クランク含有リンク機構
２２３ レール
３ 推進ユニット
３１ 前肢機構
３１１ 前肢モータ
３１２ 前防水蓋
３１２ａ 蓋シールリング
３１３ 前肢回転軸
３１３ａ 軸シールリング
３１４ 連接部材
３１５ 前肢体モジュール
３１６ Ｌ形リンク
３１６ａ 前肢固定部
３１６ｂ 第１の枢設部
３１６ｃ ボルト
３１６ｄ ナット
３１７ 前足形部材
３１７ａ 第２の枢設部
３１７ｂ 支持部
３１７ｃ 前肢板体部
３１７ｄ 搖動軸部
３１７ｅ 搖動部
３１８ 弧形槽
３１９ 突出柱
３２ 後肢機構
３２１ 後肢モータ
３２２ 後防水蓋
３２３ 後肢回転軸
３２４ 後肢体モジュール
３２４ａ 後肢固定部
３２４ｂ 後肢板体部
Ａ１ 第１の軸
Ａ２ 第２の軸
Ｄ１ 前後方向
Ｄ２ 上下方向
１１ ベース
１２ 蓋
１３ 頭部
１４ 甲羅部
１５ 前ベース体
１５１ 前底壁
１５２ 前側壁
１５３ 先頭壁
１５４ 中間壁
１５５ 前収容空間
１５６ 前線通過孔
１６ 後ベース体
１６１ 後底壁
１６２ 後側壁
１６３ 後尾壁
１６４ 後収容空間
１６５ 後線通過孔
１７ 前取付フレーム
１８ 後取付フレーム
１９ 弾性シールリング
２ 制御ユニット
２１ 回路モジュール
２１１ 回路基板
２１２ リミットスイッチ
２１３ 電源スイッチ
２１４ 充電ポート
２２ 重心移動モジュール
２２１ 重り
２２１ａ ボックス体
２２１ｂ 電池
２２１ｃ 接続部
２２１ｄ センサー
２２１ｅ スライト槽
２２２ 重心駆動機構
２２２ａ 重心駆動モータ
２２２ｂ クランク含有リンク機構
２２３ レール
３ 推進ユニット
３１ 前肢機構
３１１ 前肢モータ
３１２ 前防水蓋
３１２ａ 蓋シールリング
３１３ 前肢回転軸
３１３ａ 軸シールリング
３１４ 連接部材
３１５ 前肢体モジュール
３１６ Ｌ形リンク
３１６ａ 前肢固定部
３１６ｂ 第１の枢設部
３１６ｃ ボルト
３１６ｄ ナット
３１７ 前足形部材
３１７ａ 第２の枢設部
３１７ｂ 支持部
３１７ｃ 前肢板体部
３１７ｄ 搖動軸部
３１７ｅ 搖動部
３１８ 弧形槽
３１９ 突出柱
３２ 後肢機構
３２１ 後肢モータ
３２２ 後防水蓋
３２３ 後肢回転軸
３２４ 後肢体モジュール
３２４ａ 後肢固定部
３２４ｂ 後肢板体部
Ａ１ 第１の軸
Ａ２ 第２の軸
Ｄ１ 前後方向
Ｄ２ 上下方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】