JP5217304B2 - Amphibious vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、水陸両用車に関する。 The present invention relates to an amphibious vehicle.
水陸両用車には種々のものが開発されているが、例えば下記特許文献1には、簡単な構成で軽量・小型の水陸両用車のパワートレイン構造を提供することを目的とし、水陸両用車両の前部にエンジンを横置きに配置し、エンジンの動力を前輪駆動軸またはこれに直交するスクリュー駆動軸に選択的あるいは同時に伝達するための切替機構をトランスミッションに設けることにより上記目的を達成する発明が開示されている。
また、水陸両用車については、このような特許文献1に開示されたものの他に、下記特許文献2〜7に種々の目的に即したものが開示されている。
As for amphibious vehicles, in addition to those disclosed in Patent Document 1, the following
しかしながら、上記従来の各種水陸両用車は、パワートレインの動力としての効率向上を目的(技術課題)とするものではなく、パワートレインの効率向上という技術課題について何らかの解決策を提供するものではない。
従来の水陸両用車は、レジャー用あるいは軍事用のものが多く、パワートレインの動力としての効率は、技術開発上、重要なテーマではなかった。しかしながら、例えば産業用途において、あるときには荷物の陸上運搬車両として使用し、また必要に応じて陸上運搬から切り替えて川や海等の水上運搬車両として水陸両用車を利用しようとした場合、パワートレインの効率は、極めて重要な開発テーマとなる。
However, the above-mentioned various amphibious vehicles are not intended to improve the efficiency of the powertrain power (technical problem), and do not provide any solution for the technical problem of improving the powertrain efficiency.
Conventional amphibious vehicles are often used for leisure or military purposes, and the efficiency of powertrain power has not been an important theme for technological development. However, for example, in industrial applications, if you want to use an amphibious vehicle as a water transport vehicle for rivers, seas, etc. Efficiency is a very important development theme.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、動力の効率を従来よりも向上させることが可能な水陸両用車を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and aims at providing the amphibious vehicle which can improve the efficiency of motive power than before.
上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、エンジンと、該エンジンによってモータあるいは発電機として駆動されるモータ/発電機と、該モータ/発電機が発生する電力を充放電するバッテリと、モータ/発電機が発生する電力をバッテリの充電用電力に変換する一方、バッテリが放電した電力をモータ/発電機の駆動用電力に変換する電力変換装置と、エンジンあるいは/及びモータ/発電機によって回転駆動される車輪と、電力変換装置から供給される電力あるいはバッテリから供給される電力によって水上航行用電動機を駆動することにより推力を発生する推力発生器と、陸上走行時の走行方向を設定する陸上走行用操舵装置と、水上航行時の航行方向を設定する水上航行用操舵装置と、バッテリの端子電圧が所定のしきい値を上回る場合はエンジンを起動させる一方、端子電圧が所定のしきい値を下回る場合にはエンジンを停止させる車両制御部とを具備する、という手段を採用する。
第2の解決手段として、上記第1の手段において、推力発生器はポッド(POD)推進器である、という手段を採用する。
第3の解決手段として、上記第2の手段において、ポッド推進器は二重反転方式のポッド推進器である、という手段を採用する。
第4の解決手段として、上記第1〜第3いずれかの手段において、水上航行用電動機を削除し、前記モータ/発電機によって車輪と推力発生器とを駆動する、という手段を採用する。
第5の解決手段として、上記第1〜第4いずれかの手段において、共通の操作ハンドルによって陸上走行用操舵装置と水上航行用操舵装置とを択一的に操作する、という手段を採用する。
第6の解決手段として、上記第1〜第5いずれかの手段において、エンジンとモータ/発電機との間にクラッチが設けられ、車両制御部は、エンジンを起動させる場合はクラッチをON状態に設定する一方、エンジンを停止させる場合にはクラッチをOFF状態に設定する、という手段を採用する。
In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solution, an engine, a motor / generator driven as a motor or a generator by the engine, and electric power generated by the motor / generator are charged. A battery to be discharged, and a power converter for converting electric power generated by the motor / generator into electric power for charging the battery, while converting electric power discharged from the battery into electric power for driving the motor / generator, and / or A wheel that is rotationally driven by a motor / generator, a thrust generator that generates thrust by driving a motor for water navigation by power supplied from a power converter or power supplied from a battery, and The land travel steering device for setting the traveling direction, the water navigation steering device for setting the navigation direction during surface navigation, and the battery terminal voltage While the case above the certain threshold for activating the engine, comprising a vehicle control unit that stops the engine when the terminal voltage falls below a predetermined threshold, employing the means of.
As a second solving means, a means is adopted in which, in the first means, the thrust generator is a pod (POD) propulsion device.
As a third solving means, in the second means, a means is adopted in which the pod propeller is a counter-rotating pod propeller.
As a fourth solution, in any one of the above first to third means, a means is adopted in which the motor for water navigation is deleted and the wheels and the thrust generator are driven by the motor / generator.
As a fifth solving means, in any one of the first to fourth means, a means is adopted in which the land traveling steering device and the water navigation steering device are alternatively operated by a common operation handle.
As a sixth solution, in any one of the first to fifth means, a clutch is provided between the engine and the motor / generator, and the vehicle control unit sets the clutch to an ON state when starting the engine. On the other hand, when the engine is to be stopped, the clutch is set to the OFF state.
本発明によれば、バッテリの端子電圧が所定のしきい値を上回る場合はエンジンを停止してバッテリの電力によってモータ/発電機あるいは水上航行用電動機を駆動し、一方、バッテリの端子電圧が所定のしきい値を下回る場合には、エンジンを駆動してバッテリに充電すると共にモータ/発電機の電力によって車輪あるいは水上航行用電動機を駆動するので、エンジンの動力のみによって陸上走行及び水上航行する従来のパワートレイン構造よりも動力の効率を向上させることができる。 According to the present invention, when the battery terminal voltage exceeds a predetermined threshold value, the engine is stopped and the motor / generator or the water navigation motor is driven by the battery power, while the battery terminal voltage is predetermined. When the engine is below the threshold value, the engine is driven to charge the battery, and the wheel / water navigation motor is driven by the electric power of the motor / generator. The power efficiency can be improved as compared with the powertrain structure.
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る水陸両用車Aの要部機能構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a main functional configuration of an amphibious vehicle A according to the first embodiment.
本水陸両用車Aは、この図に示すように車両本体A1、ポッド推進器A2及び当該ポッド推進器A2を車両本体A1の底に旋回自在に固定する旋回機構A3から構成されている。車両本体A1は、動力発生機能と陸上走行機能とを主な機能とし、車体1、エンジン2、モータ/発電機3、クラッチ4,5、本体用インバータ/コンバータ6、バッテリ7、ディファレンシャルギヤ8、後輪9、ハンドル10、連結機構11a,11b、前輪12及び車両制御装置13を備えている。一方、ポッド推進器A2は、水上を航行するための機能部であり、POD筐体14、POD用インバータ15、POD用モータ16及びプロペラ17を備えている。
The amphibious vehicle A includes a vehicle main body A1, a pod propulsion device A2, and a turning mechanism A3 that pivotally fixes the pod propelling device A2 to the bottom of the vehicle main body A1, as shown in FIG. The vehicle main body A1 has a power generation function and a land running function as main functions, and includes a vehicle body 1, an
車体1は、本水陸両用車Aの基本的な支持構造体であり、他の各機能構成要素、つまりエンジン2、モータ/発電機3、クラッチ4,5、本体用インバータ/コンバータ6、バッテリ7、ディファレンシャルギヤ8、後輪9、ハンドル10、連結機構11a,11b、前輪12及び車両制御装置13を支持するためのものである。
エンジン2は、車両制御装置13による制御の下でモータ/発電機3を駆動する動力源であると共に、後輪9(ディファレンシャルギヤ8を介して)を回転させる動力を供給する。すなわち、エンジン2は、いわゆる「自動車」として道路上を走行する車両が備えている内燃機関(例えばガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン)である。
The vehicle body 1 is a basic support structure of the amphibious vehicle A. The other functional components, that is, the
The
モータ/発電機3は、エンジン2によって駆動されることにより発電機として所定周波数の交流電力を発生させるものであり、当該交流電力を本体用インバータ/コンバータ6に出力する。また、このモータ/発電機3は、モータとして本体用インバータ/コンバータ6から供給される陸上走行用駆動電力によって、エンジン2が発生する動力を補助する補助動力源となる。
The motor /
クラッチ4は、エンジン2とモータ/発電機3との間に設けられ、車両制御装置13による制御に基づいて両者の連結/乖離を行う。クラッチ5は、モータ/発電機3とディファレンシャルギヤ8との間に設けられ、車両制御装置13による制御に基づいて両者の連結/乖離を行う。本体用インバータ/コンバータ6は、車両制御装置13による制御の下でバッテリ7から供給される直流電力を交流の陸上走行用駆動電力に変換し、当該駆動電力によってモータ/発電機3を駆動し、また、モータ/発電機3から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ7あるいはPOD用インバータ15に出力する。
The
バッテリ7は、モータ/発電機3が発電器として機能すると共に本体用インバータ/コンバータ6がコンバータとして機能する場合は、当該本体用インバータ/コンバータ6から供給される直流電力を充電する一方、モータ/発電機3がモータとして機能すると共に本体用インバータ/コンバータ6がインバータとして機能する場合(つまり、モータ/発電機3が負荷となる場合)あるいはPOD用インバータ15が負荷となる場合には、直流電力を放電する。このようなバッテリ7は、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池である。
When the motor /
ディファレンシャルギヤ8は、複数の歯車を組み合わせて構成された動力伝達機構(差動歯車)であり、エンジン2の動力あるいは/及びモータ/発電機3の動力を左右の後輪9に個別に伝達する。後輪9は、左右一対からなる駆動輪であ、ディファレンシャルギヤ8を介してエンジン2あるいは/及びモータ/発電機3から伝達される動力によって回転する。ハンドル10は、本水陸両用車Aの陸上走行方向及び水上航行方向を設定するために運転者によって操作されるものであり、連結機構11aを介して前輪12に接続されると共に、連結機構11bを介して旋回機構A3に接続される。
The
連結機構11aは、ハンドル10と前輪12との機械的な接続をON/OFFするものであり、車両制御装置13によって制御される。すなわち、連結機構11aは、本水陸両用車Aが陸上を走行する場合は、ON状態、つまりハンドル10と前輪12とを機械的に接続する状態に設定され、本水陸両用車Aが水上を航行する場合には、OFF状態、つまりハンドル10と前輪12との機械的な接続を乖離する状態に設定される。
The
連結機構11bは、ハンドル10と旋回機構A3との機械的な接続をON/OFFするものであり、上記連結機構11aと同様に車両制御装置13によって制御される。すなわち、連結機構11bは、上記連結機構11aとは逆に制御されるものであり、本水陸両用車Aが陸上を走行する場合は、OFF状態、つまりハンドル10と旋回機構A3との機械的な接続を乖離する状態に設定され、本水陸両用車Aが水上を航行する場合には、ON状態、つまりハンドル10と旋回機構A3とを機械的に接続する状態に設定される。
The
前輪12は、車体1に回転自在に取り付けられると共に、上記ハンドル10の操作に応じて車体1に対する向きが変更される。
なお、本水陸両用車Aは、フロントエンジン・リヤドライブ方式(FR方式)を採用しており、つまり重量物である上記エンジン2は車体1の前部に配置され、かつ後輪9を駆動輪とするように構成されている。
The
The amphibious vehicle A employs a front engine / rear drive system (FR system), that is, the
続いて、POD筐体14は、水上航行時において喫水線下に位置するポッド推進器A2の推進抵抗を極力低減する形状、例えば円筒状かつ先端部及び後端部が緩やかに縮径する形状に形状設定されており、旋回機構A3を介して車体1の底部に収納自在に取り付けられている。また、このようなPOD筐体14の先端部には、図示するようにプロペラ17が取り付けられている。
Subsequently, the
旋回機構A3は、ハンドル10の操作に基づいてポッド推進器A2の車体1に対する向き、つまりプロペラ17の回転面に直行する向きでPOD筐体14の中心軸線方向(推進方向)を設定する。
Based on the operation of the
POD用インバータ15は、車両制御装置13による制御の下で上記本体用インバータ/コンバータ6から供給される直流電力あるいはバッテリ7から供給される直流電力を交流の水上航行用駆動電力に変換し、当該水上航行用駆動電力によってPOD用モータ16を駆動する駆動装置である。
POD用モータ16は、上記POD用インバータ15から供給される水上航行用駆動電力によってプロペラ17を回転駆動する水上航行用電動機であり、例えば三相ブラシレスDCモータである。プロペラ17は、回転によって推力を発生させて水上において本水陸両用車Aを推進させる。
The
The
車両制御装置13は、本水陸両用車Aの全体動作を制御するものである。本水陸両用車Aは、例えばクラッチ4,5の連結、バッテリ7の端子電圧に基づくエンジン2の起動制御、運転員の操作指示に基づく連結機構11a,11bの切替制御、運転員の操作指示に基づく本体用インバータ/コンバータ6及びPOD用インバータ15の動作制御及び同じく運転員の操作指示に基づくポッド推進器A2の車体1内への収納制御等を行う。
The
次に、このように構成された本水陸両用車Aの動作について詳しく説明する。
本水陸両用車Aが陸上走行する場合、上記車両制御装置13は、ポッド推進器A2を車体1内に収納させ、また連結機構11aをON状態かつ連結機構11bをOFF状態に設定し、POD用インバータ15を停止状態として本体用インバータ/コンバータ6のみを作動させる。この結果、本水陸両用車Aは、ポッド推進器A2が後輪9及び前輪12の地面に対する接地を阻害しない状態となり、運転者によるハンドル10の操作によって走行方向が設定され、また後輪9に動力が伝達される状態となる。
Next, the operation of the amphibious vehicle A thus configured will be described in detail.
When the amphibious vehicle A travels on land, the
このような状態において、バッテリ7の端子電圧が所定のしきい値を上回る場合(つまり、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されている場合)、車両制御装置13は、エンジン2を停止させると共に、クラッチ4をOFF状態とすることによりエンジン2をモータ/発電機3から切り離し、バッテリ7から本体用インバータ/コンバータ6に直流電力を供給させる。
In such a state, when the terminal voltage of the
本体用インバータ/コンバータ6は、このようにしてバッテリ7から供給される直流電力を交流の陸上走行用駆動電力に変換してモータ/発電機3に供給することにより、当該モータ/発電機3をモータとして駆動して回転動力を発生させる。そして、このモータ/発電機3の回転動力がディファレンシャルギヤ8を介して後輪9に伝達されることにより当該後輪9が回転し、この結果、本水陸両用車Aは陸上を走行する。
The inverter /
一方、バッテリ7の端子電圧が所定のしきい値を下回る場合(つまり、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されていない場合)、車両制御装置13は、エンジン2を起動させると共に、クラッチ4をON状態とすることによりエンジン2をモータ/発電機3に連結し、モータ/発電機3を発電機として駆動することによって本体用インバータ/コンバータ6からバッテリ7に直流電力を供給(充電)させる。また、この場合には、エンジン2の動力がディファレンシャルギヤ8を介して後輪9に伝達され、当該後輪9が回転する。
On the other hand, when the terminal voltage of the
すなわち、本水陸両用車Aは、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されている場合は、バッテリ7から本体用インバータ/コンバータ6を介してモータ/発電機3に供給される電力に基づいて陸上を走行し、一方、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されていない場合には、エンジン2の機械的動力に基づいて陸上を走行する。
That is, when the
また、車両制御装置13は、本水陸両用車Aが発進する場合や低速走行するときはエンジン2の効率が低いので、バッテリ7が十分に充電されている場合には、エンジン2の動力ではなく、モータ/発電機3の動力を極力用いて後輪9を駆動する。例えば、高速走行時にはエンジン2の効率が高くなるので、エンジン2あるいはモータ/発電機3の何れか一方あるいは両方を用いて後輪9を駆動するようにしても良いが、この場合であっても、車両制御装置13は、動力として効率が最も高くなるように、つまり燃費が最小となるように、エンジン2あるいは/及びモータ/発電機3を動力源として選択する。
Moreover, since the efficiency of the
ところで、本水陸両用車Aが水上航行する場合、上記車両制御装置13は、ポッド推進器A2を車体1の底部から下方に突出させ、また連結機構11aをOFF状態かつ連結機構11bをON状態に設定し、また本体用インバータ/コンバータ6を停止状態としてPOD用インバータ15のみを作動させる。この結果、本水陸両用車Aは、水上航行が可能な状態となり、運転者によるハンドル10の操作によって航行方向が設定され、またプロペラ17に動力が伝達される状態となる。
By the way, when the amphibious vehicle A sails on the water, the
そして、車両制御装置13は、バッテリ7の端子電圧が所定のしきい値を上回る場合(つまり、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されている場合)、エンジン2を停止させると共に、クラッチ4をOFF状態とすることによりエンジン2をモータ/発電機3から切り離し、バッテリ7からPOD用インバータ15に直流電力を供給させる。POD用インバータ15は、このようにしてバッテリ7から供給される直流電力を交流の陸上走行用駆動電力に変換してPOD用モータ16に供給することにより、当該POD用モータ16を駆動して回転動力を発生させる。そして、このPOD用モータ16の回転動力によってプロペラ17が回転することにより、本水陸両用車Aは水上を航行する。
The
一方、車両制御装置13は、バッテリ7の端子電圧が所定のしきい値を下回る場合(つまり、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されていない場合)、には、エンジン2を起動させると共に、クラッチ4をON状態とすることによりエンジン2をモータ/発電機3に連結させ、またクラッチ5をOFF状態とすることによりモータ/発電機3とディファレンシャルギヤ8とを乖離させ、またモータ/発電機3を発電機として駆動することによって本体用インバータ/コンバータ6からバッテリ7に直流電力を供給(充電)させると共にPOD用インバータ15に直流電力を供給させる。この結果、POD用モータ16は、POD用インバータ15から供給された駆動電力によって駆動され、プロペラ17を回転させる。
On the other hand, the
すなわち、本水陸両用車Aは、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されている場合は、バッテリ7からPOD用インバータ15に供給される直流電力に基づいて水上を航行し、一方、バッテリ7がモータ/発電機3によって十分に充電されていない場合には、モータ/発電機3が発生した電力に基づいて水上を航行する。
That is, the amphibious vehicle A sails on the water based on the DC power supplied from the
このような第1実施形態によれば、バッテリ7の端子電圧が所定のしきい値を上回る場合はエンジン2を停止してバッテリ7の電力によってモータ/発電機3あるいはPOD用モータ16を駆動し、一方、バッテリ7の端子電圧が所定のしきい値を下回る場合には、エンジン2を駆動してバッテリ7に充電すると共にモータ/発電機3の電力によって後輪9やPOD用モータ16を駆動するので、エンジンの動力のみによって陸上走行及び水上航行する従来の水陸両用車のパワートレイン構造よりも動力の効率を向上させることが可能であり、よって燃費を向上させることができる。
また、推進器としてポッド推進器A2を採用しているので、水上での旋回が容易である。
According to the first embodiment, when the terminal voltage of the
Further, since the pod propulsion device A2 is adopted as the propulsion device, turning on the water is easy.
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態について説明する。
図2は、第2実施形態に係る水陸両用車Bの要部機能構成を示すブロック図である。
本水陸両用車Bは、二重反転方式のポッド推進器B2を備えた点において上記第1実施形態の水陸両用車Aと相違する。したがって、本水陸両用車Bにおいて第1実施形態の水陸両用車Aと同一の機能構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main functional configuration of an amphibious vehicle B according to the second embodiment.
The amphibious vehicle B is different from the amphibious vehicle A of the first embodiment in that it includes a counter-rotating pod propellant B2. Therefore, in this amphibious vehicle B, the same code | symbol is attached | subjected to the functional component same as the amphibious vehicle A of 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
本水陸両用車Bの車両本体B1は、車体1、エンジン2、モータ/発電機3、クラッチ4,5、本体用インバータ/コンバータ6、バッテリ7、ディファレンシャルギヤ8、後輪9、ハンドル10、連結機構11a,11b、前輪12及び車両制御装置13に加え、クラッチ18及びプロペラ19を備えている。
The vehicle body B1 of the amphibious vehicle B includes a vehicle body 1, an
追加構成要素であるクラッチ18及びプロペラ19のうち、クラッチ18は、モータ/発電機3とプロペラ19との間に設けられ、車両制御装置13による制御に基づいて両者の連結/乖離を行う。プロペラ19(主プロペラ)は、プロペラ17(副プロペラ)の前方かつ同一回転中心となるように車両本体B1の底部に収納自在に設けられており、本体用モータ/発電機3の回転動力によって回転する。
Among the additional components, the clutch 18 and the
本水陸両用車Bのポッド推進器B2は、POD筐体14、POD用インバータ15、POD用モータ16及びプロペラ17に加え、上記車両本体B1に備えられたプロペラ19によって構成される二重反転方式であり、同一回転中心となるように併設された一対のプロペラ17,19は、お互いの回転方向が異なるように回転駆動される。
The pod propulsion device B2 of the amphibious vehicle B is a counter-rotating system constituted by a
すなわち、本水陸両用車Bが陸上走行する場合、車両制御装置13は、ポッド推進器B2を車体1内に収納させ、また連結機構11aをON状態かつ連結機構11bをOFF状態に設定し、POD用インバータ15を停止状態として本体用インバータ/コンバータ6のみを作動させ、さらにクラッチ5を接続状態かつクラッチ18を乖離状態とする。この結果、本水陸両用車Bは、ポッド推進器B2が後輪9及び前輪12の地面に対する接地を阻害しない状態となり、運転者によるハンドル10の操作によって走行方向が設定され、また一対のプロペラ17,19には動力が伝達されず後輪9のみに動力が伝達される状態となる。
That is, when the amphibious vehicle B travels on land, the
一方、本水陸両用車Bが水上航行する場合、車両制御装置13は、ポッド推進器B2及びプロペラ19を車体1の底部から下方に突出させ、また連結機構11aをOFF状態かつ連結機構11bをON状態に設定し、また本体用インバータ/コンバータ6及びバッテリ7にPOD用インバータ15を接続させ、さらにクラッチ5を乖離状態かつクラッチ18を接続状態とする。この結果、本水陸両用車Bは、水上航行が可能な状態となり、運転者によるハンドル10の操作によって航行方向が設定され、またプロペラ17,19に動力が伝達される状態となる。
On the other hand, when the amphibious vehicle B sails on the water, the
このような二重反転方式のポッド推進器B2を備えた本水陸両用車Bによれば、上述した第1実施形態の効果に加えて、二重反転方式のポッド推進器B2を備えるので、第1実施形態の水陸両用車Aよりも推進抵抗を低減することができる。 According to the amphibious vehicle B provided with such a counter-rotating pod propellant B2, in addition to the effects of the first embodiment described above, the counter-rotating pod propeller B2 is provided. Propulsion resistance can be reduced as compared with the amphibious vehicle A of the embodiment.
〔第3実施形態〕
さらに、第3実施形態について説明する。
図3は、第3実施形態に係る水陸両用車Cの要部機能構成を示すブロック図である。この図に示すように、本水陸両用車Cは、上述した第2実施形態の水陸両用車Bからポッド推進器B2を削除する一方、プロペラ19に代えてプロペラ19Cを備え、また旋回機構A3に代えて舵20を連結機構11bに接続したものである。
[Third Embodiment]
Furthermore, a third embodiment will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a main functional configuration of an amphibious vehicle C according to the third embodiment. As shown in this figure, the amphibious vehicle C removes the pod propulsion unit B2 from the amphibious vehicle B of the above-described second embodiment, but includes a propeller 19C instead of the
プロペラ19Cは車体1の後端に設けられ、舵20はプロペラ19Cの後方に回動自在に設けられている。すなわち、本水陸両用車Cは、プロペラ19Cの推力のみにより水上を航行すると共に、舵20によって航行方向が設定される。
The propeller 19C is provided at the rear end of the vehicle body 1, and the
このような本水陸両用車Cによれば、上述した第1実施形態の効果に加えて、モータ/発電機3が発生する動力のみによって陸上走行と水上航行を行うので構成が簡単であり、よって重量を軽減することができるので燃費の向上を図ることができる。
According to such an amphibious vehicle C, in addition to the effects of the first embodiment described above, the configuration is simple because the land traveling and the water navigation are performed only by the power generated by the motor /
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
(1)上記各実施形態では、フロントエンジン・リヤドライブ方式(FR方式)を採用しているが、これに代えてフロントエンジン・フロントドライブ方式(FF方式)を採用しても良い。
(2)上記各実施形態では、プロペラ17,19,19Cが発生する推力によって水上を航行するように構成したが、プロペラ17,19,19に代えてウォータージェット推進器を備える構成としても良い。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In each of the above embodiments, the front engine / rear drive system (FR system) is adopted, but a front engine / front drive system (FF system) may be employed instead.
(2) In each of the above embodiments, the
(3)上記各実施形態では、モータ/発電機3が発生した電力を蓄電あるいは放電する電源装置としてバッテリ7を用いたが、このバッテリ7に代えて大容量キャパシタを用いても良い。
(3) In each of the above embodiments, the
(4)上記第2実施形態では、二重反転方式のポッド推進器B2を構成するプロペラ19(主プロペラ)を車体1に備える構成としたが、主プロペラをPOD筐体14に設けるようにして、主プロペラをPOD筐体14に設けるようにしても良い。
(5)上記各実施形態では、モータ/発電機3とディファレンシャルギヤ8とを直接連結させたが、両者の間にトランスミッションを挿入することが好ましい。
(6)上記各実施形態では、クラッチ4によってモータ/発電機3とエンジン2の機械的接続を乖離させることにより、モータ/発電機3をモータとして機能させた場合にエンジン2が負荷とならないように構成したが、エンジン2を負荷として無視し得る場合にはクラッチ4を省略しても良い。
(4) In the second embodiment, the propeller 19 (main propeller) constituting the counter-rotating pod propeller B2 is provided in the vehicle body 1. However, the main propeller is provided in the
(5) In each of the above embodiments, the motor /
(6) In the above embodiments, the mechanical connection between the motor /
A,B,C…水陸両用車、A1,B1,C1…車両本体、A2,B2…ポッド推進器、A3…旋回機構、1…車体、2…エンジン、3…モータ/発電機、4,5,18…クラッチ、6…本体用インバータ/コンバータ、7…バッテリ、8…ディファレンシャルギヤ、9…後輪、10…ハンドル、11a,11b…連結機構、12…前輪、13…車両制御装置、14…POD筐体、15…POD用インバータ、16…POD用モータ、17,19,19C…プロペラ、20…舵 A, B, C ... Amphibious vehicle, A1, B1, C1 ... Vehicle body, A2, B2 ... Pod propellant, A3 ... Turning mechanism, 1 ... Car body, 2 ... Engine, 3 ... Motor / generator, 4, 5 , 18 ... clutch, 6 ... inverter / converter for main body, 7 ... battery, 8 ... differential gear, 9 ... rear wheel, 10 ... handle, 11a, 11b ... coupling mechanism, 12 ... front wheel, 13 ... vehicle control device, 14 ... POD housing, 15 ... POD inverter, 16 ... POD motor, 17, 19, 19C ... propeller, 20 ... rudder
Claims (3)
モータとして駆動されるあるいはエンジンによって発電機として駆動されるモータ/発電機と、
該モータ/発電機が発生する電力を充放電するバッテリと、
前記モータ/発電機が発生する電力を前記バッテリの充電用電力に変換する一方、前記バッテリが放電した電力を前記モータ/発電機の駆動用電力に変換する電力変換装置と、
前記エンジンあるいは/及び前記モータ/発電機によって回転駆動される車輪と、
前記エンジンによる動力あるいは前記電力変換装置から供給される電力によって前記モータ/発電機を駆動することにより主プロペラに推力を発生させると共に前記電力変換装置から供給される電力あるいは前記バッテリから供給される電力によって水上航行用電動機を駆動して副プロペラに推力を発生させる二重反転方式のポッド推進器と、
陸上走行時の走行方向を設定する陸上走行用操舵装置と、
水上航行時の航行方向を設定する水上航行用操舵装置と、
前記バッテリの端子電圧が所定のしきい値を下回る場合は前記エンジンを起動させる一方、前記端子電圧が所定のしきい値を上回る場合には前記エンジンを停止させる車両制御部と
を具備することを特徴とする水陸両用車。 Engine,
A motor / generator driven as a motor or driven as a generator by an engine ;
A battery that charges and discharges the electric power generated by the motor / generator;
A power conversion device that converts electric power generated by the motor / generator into electric power for charging the battery, and converts electric power discharged by the battery into electric power for driving the motor / generator;
Wheels rotated by the engine or / and the motor / generator;
Driving the motor / generator with power from the engine or power supplied from the power converter generates thrust in the main propeller and power supplied from the power converter or power supplied from the battery. A counter-rotating pod propulsion device that drives a water navigation motor to generate thrust in the sub-propeller,
A land-use steering device that sets the travel direction during land travel;
A water navigation steering device for setting a navigation direction during water navigation;
A vehicle control unit that starts the engine when the terminal voltage of the battery is lower than a predetermined threshold value, and stops the engine when the terminal voltage exceeds a predetermined threshold value. An amphibious vehicle that features it.
前記車両制御部は、エンジンを起動させる場合は前記クラッチをON状態に設定する一方、エンジンを停止させる場合には前記クラッチをOFF状態に設定することを特徴とする請求項1または2記載の水陸両用車。
A clutch is provided between the engine and the motor / generator;
The said vehicle control part sets the said clutch to an ON state, when starting an engine, and sets the said clutch to an OFF state when stopping an engine, The land and water of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Dual-use car.
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