JP2010536660A - 水陸両用車 - Google Patents

Abstract

【課題】小型であり、水上で水面上に迅速に上昇することができ、かつ水上での操作が容易である水陸両用車を提供する。
【解決手段】陸上および水上で走行することのできる水陸両用車（１０）はボディおよび滑走船体（１２）、ならびに路上で使用するために伸出されあるいは水上で使用するために格納される格納可能なサスペンション２２、２６に取り付けられた３つの路面車輪（２０、２４）を備え、さらに、少なくとも１人の運転者がボディに跨って着座するための跨座式座席（４０、図２）を備える。船舶推進は、取水口（３２）およびノズル（３４）を有する少なくとも２つのジェット駆動装置（３０）によって達成される。図３はパワートレインおよび格納可能な後輪サスペンションを示す。操舵制御はハンドルバー（４２、図２）によるか、あるいは操舵輪（図示せず）によって行われてもよい。ジェットはベルトおよび／またはドライブシャフトによって駆動されてもよい。船舶用に別個の動力源が設けられてもよい。ウィンドスクリーン（４４、図２）が装備されてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、水上および陸上で走行することのできる水陸両用車に関する。

水陸両用車は様々な形で提案され、かつ生産されている。水水陸両用自転車は提案されているが、最小エンジン駆動水陸両用車はバイクであった。Lehrberger（DE19831324C2）、Gong（US6,540,569）、およびBuchanan（GB2,254,831）は全て、水陸両用バイクの設計を開示している。

水陸両用車は二重目的の車両であり、したがって陸上でも水上のときと同等に使用可能であらねばならない。異なるクラスの車両は異なる操作特性を有する。バイクは急加速および急角度に傾斜する急なコーナリングが可能である。しかし上記の３つのマシンは重く、幅が大きく、形状が球根状である。

水上走行に必要な装備をバイクに加えると、重量の大幅な増加につながる。この追加重量は陸上での性能を鈍化させ、曲がり角における接地能力を低下させる。水上における浮揚性および安定性の両方をもたらすために、バイクの幅も純粋な路上マシンの場合の慣例と比較して増大しなければならない。この幅の増大は、マシンが路上において曲がり角で傾斜することのできる角度を制限する。追加的な重量および幅は、バイクを路上で煩わしく感じさせる。

DE19831324C2 US6,540,569 GB2,254,831 US2003/0047899 US5,531,179 US5,690,046 US4,958,584 US5,690,046

本発明は、請求項１に記載する水陸両用車を提供する。したがって水陸両用車は小型であり、水上で水面上に迅速に上昇することができ、かつ水上での操作が容易である。

本発明の第１実施形態の水陸両用車の略底面図である。 本発明の第１実施形態の水陸両用車の側面図である。 本発明の第１実施形態の外部一部切取り斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、単に例示的なものとして、添付の図面を参照しながら説明する。

図１、２、および３を参照すると、本発明に係る水陸両用車１０の実施形態が示されている。水陸両用車１０は浮揚性「Ｖ」形船体１２を含む。船体１２は船首１４および船尾１６を有する。船体１２にボディ１１が取り付けられる。

１対の前輪２０は、フロントサスペンション２２によって船首に隣接して接続される。フロントサスペンション２２はダブルウィッシュボーン式サスペンションの形を取ることが好ましく、あるいは代替的に任意の公知のタイプのサスペンションから形成することができる。

単一の後輪２４はリヤサスペンション２６によって船尾に隣接して接続される。リヤサスペンション２６は１対の後ろ向きトレーリングアーム２８の形を取り、それらの間に車輪２４を回転自在に支持することが好ましい。アーム２８はその前端を旋回軸３５によってシャーシに回転自在に取り付けられる。後ろ向きトレーリングアームはＡフレームを形成することが好ましい。側方に延びるストラット２９はアーム２８を接続し、Ａフレームの頂点を形成する。コイルばね外挿ショックアブソーバユニット３１はストラット２９に接続されて、アーム２８のサスペンション運動の制動を可能にする。代替的にリヤサスペンションは、車輪２４を支持する単一のトレーリングアームを含でもよい。

フロントサスペンション２２およびリヤサスペンション２６は、水陸両用車を水上で使用するための格納可能である。サスペンション２２、２６は、水上にあるときに車両の水線より上に格納可能であることが好ましい。サスペンション２２、２６は、陸上で使用する場合には伸出することができる。

前輪２０は任意の公知の手段によって格納させることができる。例えば油圧サスペンションストラットは、車輪の運動の制動および車輪の格納にも備えることができる。そのようなストラットは本願と同一出願人のUS2003/0047899から公知である。代替的に車輪の格納は、例えばRoycroftのUS5,531,179から公知の通り、サスペンションアセンブリのアクチュエータ回転部により達成される。代替的に車輪２０は、直立した車輪またはサスペンションが局所回転軸を中心に回転することによって、陸上時の車輪の外側面が水上で下向きに方向付けられるように、格納されてもよい。

後輪２４は、好ましくはコイルばね外挿ショックアブソーバユニット３１に取り付けられたアクチュエータ３３、例えば油圧アクチュエータまたは空気圧アクチュエータによって格納することができる。トレーリングアーム２８はアクチュエータ３３によって旋回軸３５の周りを上方に回転させることができる。

水陸両用車１０は水上をウォータジェット駆動装置によって推進される。水陸両用車は２つのウォータジェット駆動装置３０を備える。各ウォータジェット駆動装置３０はジェット入口３２を含み、ジェット入口３２は、ジェット駆動装置３０内に水を取り込むために、船体の底面に開口することが好ましい。各ジェット駆動装置３０はさらに、後方に開口するジェットノズル３４を含む。水はインペラによってジェットノズルを通して排出され、水陸両用車１０を水上で推進する。

２つのウォータジェット駆動装置３０は、水陸両用車１０の中心線Ｘ‐Ｘから側方に偏位する。ウォータジェット駆動装置３０は、中心線Ｘ‐Ｘを中心に対称配置される。後輪が伸出したときに、ウォータジェット駆動装置３０から排出された水が後輪２４の両側を通過するように、ウォータジェット駆動装置３０は後輪２４の外側に配置される。

ウォータジェット駆動装置３０は水陸両用車内の動力源によって、好ましくはエンジン３７、例えば内燃エンジンによって、動力を供給される。エンジン３７の出力はギヤボックス４６に接続される。ギヤボックス４６は無段変速機（ＣＶＴ）であってよい。ギヤボックス４６はドライブシャフト３９に動作可能に接続され、ドライブシャフト３９は後輪に接続されて後輪を駆動する。ギヤボックス４６の出力は、水陸両用車の長手軸上またはその付近にあることが好ましい。

エンジンはまた２つのベルト駆動装置４８をも駆動する。各ベルト駆動装置４８は車両の中心線から側方外向きに延びる。各ベルト駆動装置は、離隔配置された２つの支持輪に掛け回されたエンドレスベルトを含む。各ベルト駆動装置４８はドライブシャフト５０を駆動し、該ドライブシャフト５０は後方に、水陸両用車の長手軸と略平行に延びる。各ドライブシャフト５０はウォータジェット駆動装置３０の１つのインペラに接続され、それを駆動する。したがって各ウォータジェットは独立して（すなわち個別に）駆動される。各ウォータジェットは共通動力源から駆動される。

代替的に、ドライブシャフトはギヤ、特にベベルギヤによってギヤボックスに接続されてもよい。

前輪２０は、水陸両用車１０が陸上にあるときには駆動されないことが好ましい。代替的に、前輪２０はウォータジェット駆動装置３０と同じ動力源によって駆動されてもよい。代替的に前輪２０は、ウォータジェット駆動装置３０を駆動する動力源とは別個の動力源によって駆動されてもよい。別個の動力源は第２エンジン（例えば内燃エンジン）または電気モータであってよい。前輪２０に加えて、後輪はウォータジェット駆動装置３０と同一の動力源から、または別個の動力源から駆動されてもよい。

ツインジェットはシングルジェット駆動装置より重くなると思われるかもしれないが、２つのレイアウトを比較すると驚くべき結果が生じる。単一ジェットの場合と同等の性能をツインジェットからもたらすために、ツインジェットは同等のシングルジェットより小さい直径と規定される。これは、シングルジェット駆動装置と比較してジェットブレードの先端速度を低減する。それはツインジェットに高速のキャビテーションを起こりにくくする。また、ブレードの先端における力は回転速度の２乗で増大するので、より小さいジェットは、より小さい径であるため、シングルジェットより軽量に構築することができることも明らかになった。したがって、ツインジェットはそれ自体、シングルジェット駆動装置より軽量であるかもしれず、かつシングルジェット駆動装置の場合より複雑なトランスミッションが必然的に規定される場合でさえも、全体で依然としてより軽量になる。

ツインジェットの利点は、シングルジェット駆動装置を持つ同等のマシンよりおそらく１秒または２秒速く、水陸両用車が水上で水面上に急速に上昇できることである。ツインジェットの欠点はコストおよびパッケージング、ならびに追加的ジェット駆動装置を介するポンピング損失の増加による水上での最高速度の低下である。最高速度は例えば小型の水陸両用車で４ノット低下することができる。

ツインジェットマシンは乗りやすく、最終的に速度は劣るが、乗り心地がよい。

水陸両用車１０は跨座型水陸両用車であり、運転者は水陸両用車のボディ１１に跨って着座する。座席４０はボディ１１上に配置され、そこに運転者が着座することができる。座席４０は、ライダの後ろに乗員が着座するのに充分な大きさとすることができる。ライダおよび／または乗員が座席を「ステップスルー（step through）」することができるように、座席４０に１つ以上の凹部（図示せず）を設けることができる。

運転者はハンドルバー４２を介して水陸両用車を操縦する。ハンドルバーは、陸上で水陸両用車を操縦する場合は前輪２０に接続され、水上で水陸両用車を操縦する場合は舵または他の操舵手段に接続される。代替的に、水陸両用車１０を陸上および水上で操縦するために、ハンドルバーの代わりに操舵輪が使用されてもよい。

座席４０は、ウォータジェット駆動装置および／または車輪に動力を提供する動力源の上に位置する。水しぶき除けおよび雨除けのために、ウィンドスクリーン４４がボディ１１から上方に延びてもよい。

水陸両用車１０について、２つのジェット駆動装置を有するものとして説明した。代替的に、水陸両用車１０は３つ以上のジェット駆動装置を有してもよい。各ジェット駆動装置は上述の通り、ドライブシャフトによって駆動されることが好ましい。

本発明に係る水陸両用車は、Buchanan、Gong、Lehrberger、およびGrzech（US5690046）による先行技術とは異なり、水陸両用車が路上から船舶にモードを切り替えたとき、またはその逆のときに移動するボディ部（例えば車輪カバー）を持たないことに上記から気付かれるであろう。そのような移動するボディ部は、WilliamsonのUS4,958,584のように、多くの先行技術で、４輪車でさえも提案されているが、生産車両ではめったに見られない。移動するボディ部は重量、コスト、および複雑さを増大し、砂、流木、および浸食作用のような前進に対する実世界の障害物に遭遇したときに、厄介なことに陥る傾向がある。驚くことに、単一後輪用のホイールウェルを開けたままにしておくことによって生じる滑走領域の減少は、可動車輪カバーおよびそれらの関連駆動機構の重量を水面上に浮揚させる必要がないときに、水陸両用車が水面上に上昇することがずっと容易になることによって補償される以上に大きいことを、出願人はプロトタイプ水陸両用車を試験したときに発見した。

この「移動ボディ部の無い」構成を別の方法で表現すると、全ての路面車輪は、格納可能なサスペンションによって格納されたときに、水にさらされる。

ツインジェット船舶駆動装置と共に２つの前部および１つの後部路面車輪の組合せは、アクセス可能な船舶性能、フェイルセーフ路上安定性、および積載能力の理想的な組合せをもたらすと考えられる。これらの特徴は跨座式座席と組み合わせることができ、それは全方向に最良の視認性をもたらし、かつ車両の長手中心線と整列することにより、車両に運転者しかいない場合でさえも、良好な側方重量配分がもたらされる。

２つの前輪の使用は路上における良好な安定性を提供する一方、ツインジェット駆動装置は単一後輪の両側に容易にパッケージすることができる。これは、単一前輪が複雑な格納構成を必要としかつツイン後輪がシングルジェット駆動装置の使用だけを可能にする、GrzechのUS5,690,046とは対照的である。さらに、１前輪および２後輪のGrzechのレイアウトが陸上で最も安定なものではないことは、一般的に意見が一致している。

記載した特徴はどれも、いずれかの実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることができる。

Claims (18)

1. ボディおよび滑走船体、ならびに路上で使用するために伸出することができあるいは水上で使用するために格納することのできる格納可能なサスペンションに取り付けられた２つの前部路面車輪および単一の後部路面車輪を備えた、陸上および水上を走行することのできる水陸両用車であって、
   少なくとも１人のライダがボディに跨って着座するための跨座式座席をさらに備え、
   船舶推進が少なくとも２つのジェット駆動装置によって提供される、水陸両用車。
2. 前記格納可能なサスペンションが伸出または格納されたときに、前記ボディまたは船体のいずれの部分も位置が変化しない、請求項１に記載の水陸両用車。
3. 前記水陸両用車が陸上モードおよび船舶モードを有し、陸上モードから選択モードへ、またはその逆に切り替えられたときに、前記ボディまたは船体のいずれの部分も位置が変化しない、請求項１に記載の水陸両用車。
4. 前記格納可能なサスペンションが格納されたときに、全ての路面車輪が水にさらされる、請求項１に記載の水陸両用車。
5. 離隔配置された２つのジェット駆動装置を備え、各ジェット駆動装置が前記水陸両用車の中心線から側方に偏位している、請求項１に記載の水陸両用車。
6. 動力源を備え、各ジェット駆動装置が前記動力源に接続されたベルト駆動装置によって駆動される、請求項５に記載の水陸両用車。
7. 各ジェット駆動装置が、前記水陸両用車の中心線と略平行に延びるドライブシャフトによって駆動される、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の水陸両用車。
8. 動力源を備え、各ドライブシャフトが前記動力源に接続されたベルト駆動装置によって駆動される、請求項７に記載の水陸両用車。
9. 前記動力源が前記水陸両用車の略中心線位置で各ベルト駆動装置に接続され、前記ベルト駆動装置が前記中心線から前記ドライブシャフトまで横方向外向きに両方向に延びる、請求項８に記載の水陸両用車。
10. 各ジェット駆動装置の取水口が前記船体の底面にある、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の水陸両用車。
11. 陸上および水上両方の走行用の動力を提供する第１動力源を備えた、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の水陸両用車。
12. 陸上の走行用の動力を提供する第１動力源と、水上の走行用の動力を提供する第２動力源とを備えた、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の水陸両用車。
13. 少なくとも１人用の座席が前記第１動力源の上に配置された、請求項１０または１１に記載の水陸両用車。
14. 前記第１動力源がエンジンである、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の水陸両用車。
15. 前記水陸両用車の操舵制御を提供するためのハンドルバーを備えた、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の水陸両用車。
16. 前記水陸両用車の操舵制御を提供するための操舵輪を備えた、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の水陸両用車。
17. ウィンドスクリーンを備えた、請求項１ないし１６のいずれかに記載の水陸両用車。
18. 実質的に明細書に記載しかつ添付図面のいずれか１つ以上に図示した水陸両用車。

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