JP2004524204A - 水陸両用車両 - Google Patents

Abstract

水陸両用車両（41）は、長手方向に取り付けられた主原動機（12）と、トランスミッション（18）と、駆動アウトプット（21及び23）及び動力取出装置（26）を具えるオフセットしたファイナル・ドライブ（20）と、を含む。駆動アウトプット（21及び23）は、補助のデカプラ（54,56）を介して前部及び後部デファレンシャル（46,48）を駆動する。動力取出装置（26）は、同軸状の後部プロペラ・シャフト（52）から独立して駆動チューブ（58）に動力供給する。駆動チューブ（58）は、ベルト又はチェーン（64）を介してスプロケット（60,62）に動力供給する。ここでは、ギヤが使用できる。補助の水上用デカプラ（66）は、シャフト（68）、従って、ウォータージェットポンプ（70）を駆動する。図３は、後部死軸（デッドアクスル72）が設けられる、前輪のみ駆動のパワー・トレインを示す。図４は、前部死軸（82）が設けられる、後輪のみ駆動のパワー・トレインを示す。主原動機（12）は、センターライン（44）に対してオフセットして平行であり、エンジン又は電気モータにすることができ、燃料電池で動力供給が可能である。動力取出装置（26）は、駆動スプラインの形式にすることができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、陸上及び水上を進行できる水陸両用車両に関し、更に詳細には、少なくとも一対の主車輪及び水上推進手段を駆動するように自動車用トランスアクスル駆動構造が構成される水陸両用車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの公知の自動車用パワー・トレイン構造にあっては、主原動機は、車両の長手軸線に略垂直に並べられる動力アウトプットシャフト、典型的には、エンジンクランクシャフトを有する。これは、横型エンジンレイアウトとして知られている。普通、エンジンは、クランクシャフト軸線にインライン配置されるトランスミッションを駆動し、エンジン後部に対してオフセットした一体化されたファイナル・ドライブ及びデファレンシャルを有し、デファレンシャルは、駆動シャフトによって車両の駆動車輪に連結される。この構造は、トランスアクスルドライブとして広く知られており、車両の前輪を駆動するために車両前部に向かって配置されるエンジンが通常採用される。後部デファレンシャルを介して車両の後輪を駆動するトランスミッションからの動力取出装置を装備することによって、其のような横型パワー・トレイン構造が四輪駆動を提供するように適合されることが知られている。
【０００３】
図１は、其のような公知の四輪駆動の横型エンジン及びトランスアクスル構造を有する、全体が１０で示された車両の図解的な平面図である。理解され得るように、エンジン１２は、車両１０の一対の前輪１４、１６の前方側で、横向きに取り付けられる、即ち、エンジンのクランクシャフトが車両の（１５で示される）長手軸線に垂直に取り付けられる。トランスミッション１８は、エンジン１２にインライン式に取り付けられ、エンジン１２によって駆動される。トランスミッション１８は、車両後部にオフセットしているファイナル・ドライブ２０を駆動する。ファイナル・ドライブ２０は、デファレンシャルを組み込んでおり、前輪１４、１６は、それぞれの駆動シャフト２２、２４（公知であるようなＣＶジョイントを含むことができる）によってデファレンシャルから駆動される。
【０００４】
四輪駆動を提供するために、ファイナル・ドライブは、動力取出装置２８を駆動する駆動スプライン２６を有する。プロペラ・シャフト３０は、動力取出装置２８に連結され、後部デファレンシャルに駆動力を伝達し、それから後輪３４、３６がそれぞれの駆動シャフト３８、４０を介して駆動される。
【０００５】
図１に示されたタイプの四輪駆動式横型エンジン及びトランスアクスル駆動ユニットは、私用の乗用車の製造において幾つかの大規模な自動車製造会社によって現在使用され、相当大量に製造されており、それにより該構造は水陸両用車両に使用するのに極めて入手し易くなっている。水陸両用車両のように、極めて少量の製造車両のためのパワー・トレインを選択する上で、入手可能性は１つの重要なファクタである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の四輪駆動式横型エンジン及びトランスアクスルユニットが少なくとも一対の主車輪及び水上駆動手段を駆動するように構成される水陸両用車両を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従い、主原動機と、トランスミッションと、動力取出装置を有するファイナル・ドライブと、水上推進手段と、を含むパワー・トレインを有する水陸両用車両において、主原動機は、そのアウトプット駆動シャフトが車両の略長手方向に位置するように配置され、ファイナル・ドライブは、デファレンシャルを介して車両の少なくとも一対の主車輪を駆動するように配置され、動力取出装置は、駆動チューブを介して水上推進手段を駆動するように構成されることを特徴とする水陸両用車両が提供される。
【０００８】
好ましくは、動力取出装置は、駆動チューブの一端に駆動係合する駆動スプラインを含む。
【０００９】
好ましくは、ファイナル・ドライブは、前部デファレンシャルを介して車両の一対の前輪を駆動するように配置される。代わりに、ファイナル・ドライブは、後部デファレンシャルを介して車両の一対の後輪を駆動するように配置される。
【００１０】
都合良いことに、ファイナル・ドライブは、車両の二対の主車輪を駆動するように配置され、各対の主車輪は、それぞれのデファレンシャルを介して駆動される。
【００１１】
有益なことに、駆動チューブは、駆動シャフトと同軸であり、該駆動シャフトは、ファイナル・ドライブからデファレンシャルに駆動力を伝達する。
【００１２】
好ましくは、主車輪に対する駆動力の連結解除を可能にするために１以上のデカプラが設けられ、該デカプラは、トランスミッションの下流側に配置される。
【００１３】
有益なことに、主原動機は、そのアウトプット駆動シャフトが車両の長手軸線に略整合するように位置決めされる。
【００１４】
主原動機は、エンジン又は電気モータにすることができ、電気モータは、燃料電池によって少なくとも部分的に動力供給できる。
【００１５】
好ましくは、ファイナル・ドライブは、少なくとも１つの駆動アウトプットを含み、該少なくとも１つの駆動アウトプットの軸線は、主原動機アウトプット駆動シャフトの軸線に対して略平行であるが、それから側方にオフセットしている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の利点は標準的な横型エンジン及びトランスアクスルドライブユニットが使用・適合できるようになることである。別の利点は標準的な横型エンジン及びトランスアクスルドライブユニットが水陸両用車両の前輪及び後輪の間に位置決めでき、（特に計画時に最適水上特性のために要求される）車両に対する後方への重量付勢を与えるように車両後部に近づけることができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照し、単なる一例によって本発明を説明する。
【００１８】
図２〜４は、本発明に係る水陸両用車両の様々な実施形態を示しており、そこでは一般的なエンジン１２、トランスミッション１８、及び、図１に関連して記載されたようなファイナル・ドライブ２０構造が使用及び適合されている。共通する参照符合は、図１に示す部品と共通する部品を示すために全体を通して使用されている。
【００１９】
先ず、図２を参照すると、パワー・トレイン４２を有する水陸両用車両４１が示されており、パワー・トレインにあっては、エンジン１２、インライン型トランスミッション１８及びオフセット型ファイナル・ドライブ２０が位置決めされ、エンジンのクランクシャフトが車両の長手軸線４４に整合している。ファイナル・ドライブ２０は、駆動アウトプット２１、２３を有するデファレンシャル（差動装置）を組み込んでいる。後部デファレンシャル４８は、プロペラ・シャフト５２によって一方の駆動アウトプット２１に連結され、駆動シャフト３８、４０及び中継シャフト３９を介して車両の一対の後輪３４、３６を駆動する。前部デファレンシャル４６は、別のプロペラ・シャフト５０によって他方の駆動アウトプット２３に連結だれ、駆動シャフト２２、２４及び中継シャフト２５によって前輪１４、１６を駆動する。主車輪駆動シャフトは、必要に応じてＣＶジョイント（図示せず）を含むことができる。
【００２０】
前輪及び後輪への独立した選択的な駆動係合を可能にするために、前部デカプラ５４は、プロペラ・シャフト５０及び前部デファレンシャル４６の間の駆動ラインに位置決めされ、後部デカプラ５６は、プロペラ・シャフト５２及び後部デファレンシャル４８の間の駆動ラインに位置決めされる。従って、前部デファレンシャル４６及び後部デファレンシャル４８は、ファイナル・ドライブ・デファレンシャル２０に対する選択的な連結及び連結解除が可能である。
【００２１】
図示していないが、前輪及び後輪への選択的な駆動連結のための別の構造にあっては、前部及び後部デファレンシャル４６、４８の各々と、それぞれのデファレンシャルによって駆動される少なくとも１つの主車輪と、の間の駆動ラインには、デカプラが独立して設けられる。この別の構造においては、図２に示すようなデカプラ５４、５６は必要とされず、前部及び後部デファレンシャル４６、４８は、それぞれのプロペラ・シャフト５０、５２によってファイナル・ドライブ２０から直接駆動される。デファレンシャル及び主車輪の間の駆動ラインにデカプラが組み込まれる場合、該デカプラは、駆動ラインに使用されるＣＶジョイントに直列に或いはそれと結合させて装備することができる。結合型ＣＶジョイントと、本願出願人の同時係属中の国際特許出願PCT/GB01/03493に開示されているようなデカプラ構造とは、使用可能である。
【００２２】
水上推進手段（この場合は、ウォータージェット）のための駆動力は、（エンジン１２の側部で平行に延びる）プロペラ・シャフト５２の回りを同軸状に位置決めされる駆動チューブ５８によってファイナル・ドライブ２０から引き出される。駆動チューブ５８の一端は、スプライン加工されており、スプラインキャリア上に設けられる駆動スプライン２６と連結される。スプラインキャリアは、ファイナル・ドライブ２０の駆動アウトプット２１に同軸状に配置されており、駆動チューブ５８がプロペラ・シャフト５２とは独立して駆動スプライン２６によって駆動されるように構成されている。スプロケット６２は、駆動スプロケット６０からのベルト又はチェーン６４によって駆動され、デカプラ６６を介してウォータージェットユニット７０の駆動シャフト６８に連結されている。車両が陸上で作動されて水上駆動が必要とされないとき、ウォータージェットに対する駆動力を連結解除できるようにするため、デカプラ６６は、駆動スプロケットが駆動シャフト６８との選択的な連結及び連結解除を行えるようにする。
【００２３】
ベアリング（図示せず）は、チューブ５８の端部及びスプロケット６０を配置するために必要とされ得る。図示のスプロケット及びベルトもしくはチェーンの代替案として、一連の典型的な３つのギアは、チューブ５８からシャフト６８まで駆動力を伝達するために使用することができる。
【００２４】
ウォータージェットは水上推進手段の好適な形式であるが、それは不可欠なことではなく、ウォータージェットは、例えば、海洋スクリュープロペラのような任意の適当な水上推進手段で置き換えることができる。
【００２５】
後述するその又は他の実施態様において、ファイナル・ドライブは、スプラインキャリア上に形成される駆動スプラインの形式の動力取出装置（パワー・テークオフ）を有し、駆動チューブは、駆動スプラインとの係合のための対応スプラインが一端に設けられる。しかしながら、動力取出装置（キャリア）から駆動チューブへの動力伝達のために駆動スプライン以外の手段を用いることができる、ということを当業者は理解するでしよう。例えば、キャリア及び駆動チューブは、内部係合するラグ又はギヤ歯を具備できる。代わりに、駆動チューブは、溶着やボルト止めすることができ、或いは、キャリアに取着される。
【００２６】
図３を参照すると、本発明に係る第２の実施態様の水陸両用車両１４１は、パワー・トレイン１４２を有する。図３に示されるパワー・トレイン構造１４２は、図２を参照して上述されたようなパワー・トレイン４２に概ね似ており、主要な違いは、車両の前輪１４、１６のみがファイナル・ドライブ２０から駆動される、ということである。従って、この実施態様では必要とされないので、図２の構造のプロペラ・シャフト５２とデカプラ５６と後部デファレンシャル４８が取り除かれる。図２に示す従動車軸即ち活軸（live axle）の代わりに、死軸（dead axle）即ち非従動車軸７２が車両の後部に適合される。代わりに、後輪は車両ボディ又はシャーシに独立式に取り付けることができる。
【００２７】
ＣＶジョイント７４、７６は、前部デファレンシャル４６と前輪の各々との間の駆動ラインに組み込まれる。水上での使用の際にトランスミッションから前輪を連結解除するために、デカプラは、これらのＣＶジョイントに直列に或いはそれと結合させて装備することができる。
【００２８】
図４を参照すると、本発明に係る第３実施態様の水陸両用車両２４１は、パワー・トレイン２４２を含む。図４に示されるパワー・トレイン構造２４２は、図２を参照して上述されたようなパワー・トレイン４２に概ね似ており、主要な違いは、後輪のみがファイナル・ドライブ２０から駆動される、ということである。従って、このパワー・トレイン２４２では、プロペラ・シャフト５０とデカプラ５４と前部デファレンシャル４６は、必要ないので取り除かれる。図２に示す従動車軸即ち活軸の代わりに、死軸即ち非従動車軸８２が車両の後部に適合される。代わりに、前輪は車両ボディ又はシャーシに独立式に取り付けることができる。
【００２９】
ＣＶジョイント８４、８６は、後部デファレンシャルと後輪の各々との間の駆動ラインに配置される。水上での使用の際にトランスミッションから後輪を連結解除するために、デカプラは、これらのＣＶジョイントに直列に或いはそれと結合させて装備することができる。
【００３０】
図３及び４に関して上述した第２及び第３実施態様において、ファイナル・ドライブ２０がデファレンシャルを組み込む場合、適合されるプロペラ・シャフト５０又は５２のみが駆動されるように、デファレンシャルがロックアップされる。これらの構造のいずれかは三輪車型の車両に適合できる、ということが留意されるべきである。同じく、第１実施態様は、タンデム・リヤ・アクスルの使用により、六輪車型の車両の使用に適合できる。
【００３１】
上記本発明の実施態様の総てにおいて、エンジン形式の主原動機（prime mover）が設けられる。エンジンは、任意の適当な形式にすることができ、ピストンエンジンやロータリーエンジンやタービンを含み、ガソリン、ディーゼル、ガス、又は液化石油ガス（LPG）のような任意の適当な燃料によって走行するように適合できる。しかしながら、本発明は、主原動機がエンジンであるようなパワー・トレインに限定されず、任意の適当な形式の主原動機を有するパワー・トレインをカバーするように意図されている、と理解すべきである。例えば、主原動機は電気モータにすることができ、或いは、電気モータを備えたエンジンというようなハイブリッド結合形式にすることができる。主原動機が電気モータを含む場合、電気モータは、例えば、燃料電池によって動力供給できる。
【００３２】
最も実用的且つ好適態様であると現在考えられているものに関連して本発明が説明されたが、本発明は開示した構造に限定されず、寧ろ請求の範囲に記載した本発明の範囲内に包含される均等構造及び様々な変更例をカバーするように意図されている、と理解すべきである。例えば、デカプラ配置及び従動車軸の別の組合わせが上述したオプションから選択自在であると評価できよう。また、トランスミッション及び従動主車輪の間の駆動ラインにデカプラが設けられることが好ましいが、このことは不可欠なことではなく、デカプラを省略できる。同様に、陸上モードで車両が使用される場合に、連結解除されていた水上推進手段の駆動を可能にするためにデカプラが設けられることが好ましいが、これは不可欠なことではなく、水上推進手段デカプラを必要に応じて取り去ることができる。また、既述の実施態様において、主原動機のアウトプットシャフトが車両の長手軸線に整合するように示されているが、そうである必要はなく、必要に応じて車両の長手軸線に略平行に、しかしながら、それからオフセットするように配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】車両の図解的平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るパワー・トレインを有する水陸両用車両の図解的平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るパワー・トレインを有する水陸両用車両の図解的平面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るパワー・トレインを有する水陸両用車両の図解的平面図である。

Claims (12)

1. 主原動機（12）と、トランスミッション（18）と、動力取出装置（26）を有するファイナル・ドライブ（20）と、水上推進手段（70）と、を含むパワー・トレイン（42；142；242）を有する水陸両用車両（41；141；241）において、主原動機は、そのアウトプット駆動シャフトが車両の略長手方向に位置するように配置され、ファイナル・ドライブは、デファレンシャル（46；48）を介して車両の少なくとも一対の主車輪（14,16；34,36）を駆動するように配置され、動力取出装置（26）は、駆動チューブ（58）を介して水上推進手段を駆動するように構成されることを特徴とする水陸両用車両。
2. 動力取出装置は、駆動チューブ（58）の一端に駆動係合する駆動スプライン（26）を含む、請求項１記載の水陸両用車両。
3. ファイナル・ドライブは、前部デファレンシャル（46）を介して車両の一対の前輪（14,16）を駆動するように配置される、請求項１又は２記載の水陸両用車両。
4. ファイナル・ドライブは、後部デファレンシャル（48）を介して車両の一対の後輪（34,36）を駆動するように配置される、請求項１又は２記載の水陸両用車両。
5. ファイナル・ドライブは、車両の二対の主車輪（14,16；34,36）を駆動するように配置され、各対の主車輪は、それぞれのデファレンシャル（46；48）を介して駆動される、上記請求項のいずれかに記載の水陸両用車両。
6. 駆動チューブ（58）は、駆動シャフト（52）と同軸であり、該駆動シャフトは、ファイナル・ドライブからデファレンシャル（48）に駆動力を伝達する、上記請求項のいずれかに記載の水陸両用車両。
7. 主車輪に対する駆動力の連結解除を可能にするために１以上のデカプラが設けられ、該デカプラは、トランスミッションの下流側に配置される、上記請求項のいずれかに記載の水陸両用車両。
8. 主原動機は、そのアウトプット駆動シャフトが車両の長手軸線（44）に略整合するように位置決めされる、上記請求項のいずれかに記載の水陸両用車両。
9. 主原動機（12）はエンジンである、上記請求項のいずれかに記載の水陸両用車両。
10. 主原動機（12）は電気モータである、請求項１〜８のいずれか１項記載の水陸両用車両。
11. 電気モータは、燃料電池によって少なくとも部分的に動力供給される、請求項１０記載の水陸両用車両。
12. ファイナル・ドライブは、少なくとも１つの駆動アウトプット（21,23）を含み、該少なくとも１つの駆動アウトプットの軸線は、主原動機アウトプット駆動シャフトの軸線に対して略平行であるが、それから側方にオフセットしている、上記請求項のいずれかに記載の水陸両用車両。