JP7359736B2 - 水陸両用車 - Google Patents

Description

本開示は、水陸両用車に関する。

陸上と海上で運用可能な輸送機械として、水陸両用車が実用化されている（例えば下記特許文献１）。特許文献１に記載された水陸両用車は、乗員を搭載する車体と、車体の前部及び後部にそれぞれ設けられたフラップと、を備えている。水上航行時には、海洋、湖沼、又は河川では、波、風、海流、潮流によって車体が動揺する。フラップによってこの動揺が軽減されるとともに車体に揚力が与えられ、円滑に航行できるとされている。

特開２０１５－１２７１８２号公報

しかしながら、水上航行時では、実海域の波周期は広範囲におよぶため、特に乗り心地が悪化するとされている波周期（例えば、６．０秒周期の波）では、乗員の不快感を軽減することができず、乗員の作業性にも影響を及ぼしてしまう可能性がある。このため、乗員の不快感を軽減し、乗り心地をさらに改善させることが求められている。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、乗り心地や居住性が向上した水陸両用車を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る水陸両用車は、乗員を搭載する筐体と、該筐体に下方から対向する底面を有する車体と、前記底面と前記筐体とを接続する弾性部材と、該弾性部材と並列に配置され、前記底面と前記筐体とを接続する減衰部材と、を備え、前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びる軸線を中心とする円弧状の第一スライドレールと、前後方向の両端で該第一スライドレールに沿って摺動可能に支持され、前記乗員を搭載するステージと、をさらに備え、前記ステージを前記第一スライドレールに対して停止させることが可能なブレーキ部をさらに備え、前記ブレーキ部は、前記第一スライドレールを挟持することで前記ステージを停止させる一対のブレーキパッドを有する。
本開示に係る水陸両用車は、乗員を搭載する筐体と、該筐体に下方から対向する底面を有する車体と、前記底面と前記筐体とを接続する弾性部材と、該弾性部材と並列に配置され、前記底面と前記筐体とを接続する減衰部材と、を備え、前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びる軸線を中心とする円弧状の第一スライドレールと、前後方向の両端で該第一スライドレールに沿って摺動可能に支持され、前記乗員を搭載するステージと、をさらに備え、前記ステージを前記第一スライドレールに対して停止させることが可能なブレーキ部をさらに備え、前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びるとともに前記第一スライドレールを摺動可能に支持する第二スライドレールをさらに備える。

本開示によれば、乗り心地や居住性が向上した水陸両用車を提供することができる。

本開示の第一実施形態に係る水陸両用車の構成を示す断面図である。 本開示の第一実施形態に係るブレーキ部の構成を示す断面図である。 本開示の第二実施形態に係る水陸両用車の構成を示す断面図である。 本開示の第三実施形態に係る水陸両用車の構成を示す断面図である。

＜第一実施形態＞
（水陸両用車の構成）
以下、本開示の第一実施形態に係る水陸両用車１００について、図１と図２を参照して説明する。本実施形態に係る水陸両用車１００は、陸上と水上で行動することが可能な輸送機械である。図１に示すように、水陸両用車１００は、筐体１と、車体２と、弾性部材３と、減衰部材４と、第一スライドレール５と、ステージ６と、ブレーキ部７と、を備えている。

筐体１は、内部に乗員を搭載する容器である。筐体１は、球体状の筐体本体１１と、この筐体本体１１を下方から支持する板状の架台１２と、を有している。筐体本体１１の内部には、後述する第一スライドレール５、ステージ６、及びブレーキ部７が設けられている。

車体２は、車体本体２１と、履帯２２と、前部フラップ２３と、後部フラップ２４と、を有している。車体本体２１の内部には、エンジンや減速機、燃料タンク等が収容されている。車体本体２１の下部には、陸上を走行する際に使用する複数の履帯２２が設けられている。車体本体２１の前部及び後部には、水上を航行する際に車体本体２１に揚力を与えるための前部フラップ２３及び後部フラップ２４が取り付けられている。前部フラップ２３は、前方に向かうに従って上方に延びる板状をなしている。後部フラップ２４は、後方に向かうに従って下方に延びる板状をなしている。なお、履帯２２に代えて、複数の車輪を備える構成を採ることも可能である。

車体本体２１内部の底面２１Ｂの上方には、上述した筐体１が支持されている。より具体的には、筐体１の架台１２と、底面２１Ｂとの間には、複数ずつの弾性部材３と、減衰部材４とが設けられている。弾性部材３は、圧縮力に基づいて弾性復元力を発揮する。弾性部材３としては、例えばエアサスペンションやスプリングが好適に用いられる。減衰部材４は、例えばダンパーであり、外力による変位速度に比例して減衰力を発揮する。減衰部材４は弾性部材３と並列に設けられている。弾性部材３、及び減衰部材４は、底面２１Ｂと架台１２に対して溶接やボルト結合によって固定されている。

筐体本体１１内部の底部には、第一スライドレール５が設けられている。第一スライドレール５は、車体２の幅方向に延びる軸線を中心とする円弧状をなしている。より具体的には、第一スライドレール５は、筐体本体１１の前方側の壁面から底面を経て後方側の壁面まで半円状に延びている。

第一スライドレール５上には、ステージ６が摺動可能に支持されている。ステージ６は、乗員が搭乗するスペースを形成する。ステージ６は、板状のステージ本体６１と、当該ステージ本体６１の前後方向の両端に設けられた摺動部６２と、を有している。ステージ本体６１上には例えば座席や操縦装置等が配置されている。摺動部６２は、第一スライドレール５に係合した状態で、当該第一スライドレール５に沿って摺動する。摺動部６２として具体的には、ローラーが好適に用いられる。これにより、ステージ６は、第一スライドレール５に沿って揺動することが可能とされている。

さらに、摺動部６２の近傍には、ブレーキ部７が設けられている。ブレーキ部７は、上記のステージ６を必要に応じて第一スライドレール５に対して停止させるために設けられている。図２に示すように、ブレーキ部７は、油圧ピストン７１と、ハウジング７２と、一対のブレーキパッド７３と、を有している。

油圧ピストン７１は、作動油が充填されたシリンダ７１Ａと、作動油の油圧によって進退動するロッド７１Ｂと、を有している。ロッド７１Ｂの先端には、ブレーキパッド７３が設けられている。ブレーキパッド７３は、第一スライドレール５の断面形状に対応した円弧状をなしている。ハウジング７２は、これら油圧ピストン７１、及びブレーキパッド７３を保持している。一対のブレーキパッド７３のうち、一方のブレーキパッド７３を油圧ピストン７１によって駆動することで、第一スライドレール５が一対のブレーキパッドによって挟み込まれる。これにより、第一スライドレール５に対するステージ６の摺動が規制可能とされている。

（作用効果）
ここで、水陸両用車１００が水上を航行する際には、波浪による動揺が車体に生じやすい。このような動揺が生じることによって、乗員にとっての乗り心地や居住性が低下してしまう。

上記構成によれば、筐体１が車体２に対して弾性部材３と減衰部材４とによって接続されている。これにより、車体２に波浪等による動揺（特に縦揺れ）が生じた場合には、動揺の振幅は弾性部材３によって吸収されるとともに、動揺の速度は減衰部材４によって低減される。その結果、筐体１に動揺の影響が直接的に及ぶ可能性を低減することができる。したがって、水陸両用車１００の乗り心地や居住性を高めることができる。

なお、一般的な波周期の範囲は０．５秒～３０秒であり、水陸両用車１００の航行速度を０～５０ｋｍ／とすると、水陸両用車１００と波浪時の出会い波周期の範囲は０．０３～３０秒になる。座席が振動する周期も０．０３～３０秒になることから、それらの応答時間において振動を吸収することができる弾性部材３と減衰部材４を選定すればよい。

上記構成によれば、車体２にピッチング（幅方向に延びる軸を中心とする回転運動）が生じた場合には、ステージ６は第一スライドレール５に沿って摺動することで、初期の状態（つまり、水平状態か水平に近い状態）を維持することができる。これにより、乗員にピッチングの影響が及ぶ可能性を低減することができる。

上記構成によれば、ブレーキ部７によってステージ６を停止させることができる。これにより、例えば水陸両用車１００が陸上を走行する場合や、又は水上で緊急事態が生じた場合に、ステージ６の動揺を規制し、運用性をさらに高めることができる。

上記構成によれば、筐体１が球体であることから、例えば水陸両用車１００が水没した場合等に、水圧に対して抗することができる。これにより、乗員の安全性をさらに高めることができる。

＜第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態について、図３を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、筐体本体１１Ｂが直方体状をなしている。さらに、この筐体本体１１Ｂの内部には、上述の第一スライドレール５に加えて、第二スライドレール８が設けられている。

第二スライドレール８は、第一スライドレール５の両端部（前後方向の両端部）を筐体本体１１Ｂ内で幅方向に摺動可能な状態で支持している。第二スライドレール８は、幅方向に延びる第二スライドレール本体８１と、この第二スライドレール本体８１を下方から支持する支持部８２と、を有している。これにより、第一スライドレール５、及びステージ６は、第二スライドレール本体８１に沿って幅方向に摺動することが可能とされている。

上記構成によれば、筐体本体１１Ｂが直方体状であることから、内部に乗員や資材・装備を効率よく収容することができる。これにより、水陸両用車１００の居住性をさらに高めることができる。

上記構成によれば、車体２に横揺れが生じた場合には、第一スライドレール５及びステージ６は第二スライドレール８に沿って摺動することで、当該横揺れを吸収することができる。これにより、乗員に横揺れの影響が及ぶ可能性を低減することができる。

上記構成によれば、乗員の座席の向きが車体２の幅方向の向きに変更された場合であっても、乗員に対して縦揺れと横揺れの双方に対応可能とすることができる。

＜第三実施形態＞
続いて、本開示の第三実施形態について図４を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態に係る水陸両用車１００は、カメラ９と、投影機１０と、スクリーン１１と、をさらに備えている。

カメラ９は、車体本体２１の外部に取り付けられ、外部の状況を撮影して投影機１０に送信する。投影機１０は、筐体本体１１Ｂの内部に設けられ、カメラ９が撮影した映像をスクリーン１１に投影する。スクリーン１１は、筐体本体１１Ｂ内部の前方壁面に設けられている。

上記構成によれば、車体の外部の映像を投影機によって筐体の内部に投影することで、筐体内の閉塞感を低減し、居住性をさらに高めることができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の各実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

＜付記＞
各実施形態に記載の水陸両用車は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る水陸両用車１００は、乗員を搭載する筐体１と、該筐体１に下方から対向する底面２１Ｂを有する車体２と、前記底面２１Ｂと前記筐体１とを接続する弾性部材３と、該弾性部材３と並列に配置され、前記底面２１Ｂと前記筐体１とを接続する減衰部材４と、を備える。

上記構成によれば、筐体１が車体２に対して弾性部材３と減衰部材４とによって接続されている。これにより、車体２に波浪等による動揺（特に縦揺れ）が生じた場合には、動揺の振幅は弾性部材３によって吸収されるとともに、動揺の速度は減衰部材４によって低減される。その結果、筐体１に動揺の影響が直接的に及ぶ可能性を低減することができる。

（２）第２の態様に係る水陸両用車１００は、前記筐体１の内部に設けられ、前記車体２の幅方向に延びる軸線を中心とする円弧状の第一スライドレール５と、前後方向の両端で該第一スライドレール５に沿って摺動可能に支持され、前記乗員を搭載するステージ６と、をさらに備える。

上記構成によれば、車体２にピッチング（幅方向に延びる軸を中心とする回転運動）が生じた場合には、ステージ６は第一スライドレール５に沿って摺動することで、初期の状態（つまり、水平状態か水平に近い状態）を維持することができる。これにより、乗員にピッチングの影響が及ぶ可能性を低減することができる。

（３）第３の態様に係る水陸両用車１００は、前記ステージ６を前記第一スライドレール５に対して停止させることが可能なブレーキ部７をさらに備える。

上記構成によれば、ブレーキ部７によってステージ６を停止させることができる。これにより、例えば水陸両用車１００が陸上を走行する場合や、又は水上で緊急事態が生じた場合に、ステージ６の動揺を規制し、運用性をさらに高めることができる。

（４）第４の態様に係る水陸両用車１００では、前記筐体１は内部に空間が形成された球体である。

上記構成によれば、筐体１が球体であることから、例えば水陸両用車１００が水没した場合等に、水圧に対して抗することができる。これにより、乗員の安全性をさらに高めることができる。

（５）第５の態様に係る水陸両用車１００では、前記筐体本体１１Ｂは内部に空間が形成された直方体状である。

上記構成によれば、筐体本体１１Ｂが直方体状であることから、内部に乗員や資材・装備を効率よく収容することができる。これにより、水陸両用車１００の居住性をさらに高めることができる。

（６）第６の態様に係る水陸両用車１００は、前記筐体１の内部に設けられ、前記車体２の幅方向に延びるとともに前記第一スライドレール５を摺動可能に支持する第二スライドレール８をさらに備える。

上記構成によれば、車体に横揺れが生じた場合には、第一スライドレール５及びステージ６は第二スライドレール８に沿って摺動することで、横揺れを吸収することができる。これにより、乗員に横揺れの影響が及ぶ可能性を低減することができる。

（７）第７の態様に係る水陸両用車１００は、前記車体２の外部に設けられたカメラ９と、該カメラ９が撮影した映像を前記筐体１の内部に投影する投影機１０と、をさらに備える。

上記構成によれば、車体２の外部の映像を投影機によって筐体１の内部に投影することで、筐体１内の閉塞感を低減し、居住性をさらに高めることができる。

１００ 水陸両用車
１ 筐体
１１，１１Ｂ 筐体本体
１２ 架台
２ 車体
２１ 車体本体
２１Ｂ 底面
２２ 履帯
２３ 前部フラップ
２４ 後部フラップ
３ 弾性部材
４ 減衰部材
５ 第一スライドレール
６ ステージ
６１ ステージ本体
６２ 摺動部
７ ブレーキ部
７１ 油圧ピストン
７１Ａ シリンダ
７１Ｂ ロッド
７２ ハウジング
７３ ブレーキパッド
８ 第二スライドレール
８１ 第二スライドレール本体
８２ 支持部
９ カメラ
１０ 投影機
１１ スクリーン

Claims (6)

1. 乗員を搭載する筐体と、
   該筐体に下方から対向する底面を有する車体と、
   前記底面と前記筐体とを接続する弾性部材と、
   該弾性部材と並列に配置され、前記底面と前記筐体とを接続する減衰部材と、
   を備え、
   前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びる軸線を中心とする円弧状の第一スライドレールと、
   前後方向の両端で該第一スライドレールに沿って摺動可能に支持され、前記乗員を搭載するステージと、
   をさらに備え、
   前記ステージを前記第一スライドレールに対して停止させることが可能なブレーキ部をさらに備え、
   前記ブレーキ部は、前記第一スライドレールを挟持することで前記ステージを停止させる一対のブレーキパッドを有する
   水陸両用車。
2. 前記筐体は内部に空間が形成された球体である請求項１に記載の水陸両用車。
3. 前記筐体は内部に空間が形成された直方体状である請求項１又は２に記載の水陸両用車。
4. 前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びるとともに前記第一スライドレールを摺動可能に支持する第二スライドレールをさらに備える請求項１に記載の水陸両用車。
5. 乗員を搭載する筐体と、
   該筐体に下方から対向する底面を有する車体と、
   前記底面と前記筐体とを接続する弾性部材と、
   該弾性部材と並列に配置され、前記底面と前記筐体とを接続する減衰部材と、
   を備え、
   前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びる軸線を中心とする円弧状の第一スライドレールと、
   前後方向の両端で該第一スライドレールに沿って摺動可能に支持され、前記乗員を搭載するステージと、
   をさらに備え、
   前記ステージを前記第一スライドレールに対して停止させることが可能なブレーキ部をさらに備え、
   前記筐体の内部に設けられ、前記車体の幅方向に延びるとともに前記第一スライドレールを摺動可能に支持する第二スライドレールをさらに備える水陸両用車。
6. 前記車体の外部に設けられたカメラと、
   該カメラが撮影した映像を前記筐体の内部に投影する投影機と、
   をさらに備える請求項１から５のいずれか一項に記載の水陸両用車。

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