JPH09136519A - 水陸両用車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】陸上走行時に回転力を得るホイールの駆動軸に
対するジョイント角度の変化によって水上航行時の推進
力及び浮力を得ることにより、低コストでかつ水陸いず
れの状態でも体裁の良い外観を呈する水陸両用車両を提
供する。 【解決手段】原動機により回転駆動する駆動軸５と、駆
動軸５にジョイント角度を変化可能に連結しかつディス
ク部１ａをスクリュープロペラ状に形成したホイール１
と、ジョイント角度を変化させるジョイント角度変化手
段（１４，１５）とから構成したホイール駆動装置ＷＤ
を備える。陸上走行時にホイール駆動装置ＷＤのホイー
ル１の回転力を得る駆動軸５に対するジョイント角度の
変化によって水上航行時の推進力及び浮力を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水陸両用車両に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水陸両用車両には、例えば特開昭
５８−１７４０７６号公報に開示されるものがある。こ
の公報のものは、図６に斜視図で示されるように、船体
１０１に設けられた複数の軸１０２に軸着され一部が船
体１０１より下部に出ている車輪状回転浮上体１０３を
有し、スクリュー１０８等の推進機によって進行し、高
速進行時に該車輪状回転浮上体１０３が水面上を転進し
船体１０１を水上から持ち上げて進行する船であり、前
記回転浮上体１０３を車輪として用いることにより陸上
走行することが可能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の船による
と、回転浮上体１０３を主体とする浮力・回転力発生手
段と、スクリュー１０８を主体とする推進力発生手段が
それぞれ必要である。従って、浮力・回転力発生手段と
推進力発生手段のそれぞれに専用の原動機が必要になる
ことからコスト面で不利となる。また、大きな浮力を必
要とする回転浮上体１０３の大形化を余儀なくされるこ
とにより不体裁な外観になる。一方、スクリュー１０８
は水上航行時には水没しているが、陸上走行時には無用
にもかかわらず露呈するためこれまた不体裁な外観にな
る。

【０００４】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであって、本発明が解決しようとする課題
は、陸上走行時に回転力を得るホイールの駆動軸に対す
るジョイント角度の変化によって水上航行時の推進力及
び浮力を得ることにより、低コストでかつ水陸いずれの
状態でも体裁の良い外観を呈する水陸両用車両を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１の発明は、原動機により回転駆動する駆動軸と、前
記駆動軸にジョイント角度を変化可能に連結しかつディ
スク部をスクリュープロペラ状に形成したホイールと、
前記ジョイント角度を変化させるジョイント角度変化手
段とから構成したホイール駆動装置を備えた水陸両用車
両である。この請求項１記載の水陸両用車両において、
ホイール駆動装置のホイールが通常走行状態にあるとき
には、原動機による駆動軸の回転駆動によってホイール
を回転することにより陸上走行が可能である。また水上
航行する時には、ホイール駆動装置のホイールの駆動軸
に対するジョイント角度をジョイント角度変化手段によ
って変化させるとともに原動機による駆動軸の回転駆動
によってホイールを回転することにより、そのホイール
のディスク部がスクリュープロペラとして機能すること
で推進力及び浮力を発生させることができ、よって水上
航行が可能である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面にし
たがって説明する。本実施の形態に係る水陸両用車両の
車両後方から見た後輪側ホイール駆動装置の一部破断正
面図が図１に示され、その一部破断平面図が図２に示さ
れ、その一部破断左側面図が図３に示されている。この
水陸両用車両は、水上に浮上可能なボディ１０（図３参
照）の前後にそれぞれ同様の構成をなすホイール駆動装
置ＷＤを備えたものであるので、後輪側ホイール駆動装
置ＷＤについて詳述し、前輪側ホイール駆動装置ＷＤに
ついての説明は省略する。

【０００７】図３に示されるように、水陸両用車両のボ
ディ１０には車両後方へ突出する支持アーム７が固定さ
れている。支持アーム７の先端部（後端部）には、図１
及び図２に示されるように車両左右方向へ水平状に延出
する駆動軸５が左右のベアリング６を介して回転可能に
支持されている。駆動軸５上には従動側スプロケット８
が固定されている。この従動側スプロケット８には伝動
チェーン９が掛装されている。また前記ボディ１０に
は、図示は省略するが、前記伝動チェーン９を掛装する
駆動側スプロケットを固定した出力軸を有する原動機が
設置されている。なお原動機としては、内燃機関、電動
モータ等を採用することができる。

【０００８】前記駆動軸５には、可動フレーム１１が左
右のベアリング１２を介して回動可能に支持されてい
る。この可動フレーム１１は、前記支持アーム７及び従
動側スプロケット８等を取り囲む箱状に枠組みされてい
る。可動フレーム１１の下部構成枠材（図３に符号１１
ａを付す）とその構成枠材１１ａの前方の前記支持アー
ム７の下面部位にはエアーシリンダからなる推進用シリ
ンダ１５の両端部がピン（図示省略）等によって回動可
能に連結されている。この推進用シリンダ１５は、その
伸縮作動によって可動フレーム１１を駆動軸５の軸線回
りに回動させる。

【０００９】次に、前記駆動軸５の左右に連繋される左
右のホイール１に係る構成について説明する。この構成
は左右対称状に配置されるものであるから、図１及び図
２において右側部分の構成を主体に説明することとし、
左側部分の構成についての説明は省略する。図２に示さ
れるように、前記可動フレーム１１の側面には、前記駆
動軸５を間にして相互に平行をなす前後一対の支持ロッ
ド１６がそれぞれ固定されている。一対をなす支持ロッ
ド１６の先端部の間には前後のボールジョイント１３を
介してナックルジョイント２が車両前後方向に延びる水
平軸回りに回動可能に支持されている。ナックルジョイ
ント２は、車両側方に向けて突出する車輪取付軸１７を
回転可能に支持している。

【００１０】前記車輪取付軸１７に取り付けるホイール
１は、そのリム部外周にタイヤ（符号省略）を有してお
り、一般車両の車輪と同様の機能を有している他、ディ
スク部１ａがスクリュープロペラ状に形成されている。
このスクリュープロペラ（ディスク部と同一符号を記
す）１ａは、例えば４枚翼タイプのもので、ホイール１
の外側面がプロペラ前進面となるように形成されてい
る。

【００１１】一方、前記駆動軸５の端部にはカップリン
グ４を介して連結軸１８が同軸上に連結されている。こ
の連結軸１８に前記車輪取付軸１７が等速ジョイント３
を介して連結されており、ジョイント角度が変化可能と
なっている。なお等速ジョイント３はゴム製ブーツ１９
によって覆われている。

【００１２】前記可動フレーム１１の上部構成枠材（図
１に符号１１ｂを付す）の側端部と前記ナックルジョイ
ント２にはエアーシリンダからなる浮上用シリンダ１４
の両端部がピン（図示省略）等によって回動可能に連結
されている。この浮上用シリンダ１４は、その伸縮作動
によってナックルジョイント２を前後のボールジョイン
ト１３の軸線回りに回動させ、駆動軸５に対する車輪取
付軸１７のジョイント角度を等速ジョイント３の角変位
を介して変化させる。

【００１３】上記した水陸両用車両により陸上走行する
ときには、ホイール駆動装置ＷＤのホイール１が図１〜
図３に示される状態すなわち通常走行状態において、原
動機により伝動チェーン９及び従動側スプロケット８を
含む動力伝達機構を介して駆動軸５を回転駆動する。す
ると駆動軸５の回転がカップリング４、連結軸１８、等
速ジョイント３、車輪取付軸１７、ホイール１へと伝達
されることにより、陸上走行が可能である。

【００１４】また水上航行する時には、陸上走行によっ
て車両を水上へと走行させた後、浮上用シリンダ１４を
短縮作動させることにより、ナックルジョイント２を例
えば４５°回動させる。これによって、ホイール１のジ
ョイント角度が上向きに傾斜し、ホイール１のスクリュ
ープロペラ１ａのプロペラ前進面が上向きとなり、図４
に説明図で示される状態となる。この状態で、原動機の
駆動による駆動軸５の回転駆動によってホイール１を回
転させると、ホイール１のディスク部すなわちスクリュ
ープロペラ１ａによって下向きの水流（図中矢印Ａ参
照）が発生し、その反発力として浮力（図中矢印Ｂ参
照）が発生することにより前記ボディ１０を浮上させる
ことができる。

【００１５】続いて推進用シリンダ１５を伸長作動させ
ることにより、可動フレーム１１を例えば４５°回動さ
せる。これによって、ホイール１のジョイント角度が前
向きに傾斜し、ホイール１のスクリュープロペラ１ａの
プロペラ前進面が前向きとなり、図５に説明図で示され
る状態となる。なお図５は車両の後部側面図を示し、図
示左方が車両前方また右方が車両後方に相当している。
この状態において原動機の駆動による駆動軸５の駆動に
よってホイール１を回転させると、原動機の駆動による
駆動軸５の回転駆動によってホイール１を回転させる
と、ホイール１のディスク部すなわちスクリュープロペ
ラ１ａによって後向きの水流（図中矢印Ｃ参照）が発生
し、その反発力として推進力（図中矢印Ｄ参照）が発生
することによりボディ１０を前進させることができる。
なお前進時と逆に、推進用シリンダ１５を短縮作動させ
てホイール１のジョイント角度を後向きに傾斜させれ
ば、後退方向の推進力が発生することによりボディ１０
を後退させることができる。

【００１６】上記したように、浮上用シリンダ１４と推
進用シリンダ１５の協動によってホイール１のジョイン
ト角度を変化させることにより、所望の浮力と推進力を
得ることができ、よって所望の水上航行が可能となる。
また、前記水上航行状態より浮上用シリンダ１４と推進
用シリンダ１５を原状状態に復帰作動すれば再び陸上走
行が可能となる。また、左右のホイール１のジョイント
角度の変化量を変えることで操舵も可能である。なお、
前記浮上用シリンダ１４と推進用シリンダ１５が本発明
でいうジョイント角度変化手段に相当している。

【００１７】上記した水陸両用車両によると、駆動軸５
の回転駆動用原動機だけで設置すればよいので、従来の
浮力・回転力と推進力の各発生手段としてそれぞれ原動
機を必要としたものに比べ低コスト化が図れる。またホ
イール１は浮力を必要としないので大形化を免れるとと
もに、陸上走行時のホイール１のディスク部１ａが水上
航行時にスクリュープロペラ１ａとして機能するため水
陸いずれの状態でも体裁の良い外観を呈することができ
る。

【００１８】なお上記ホイール１による浮力を従来の大
型船の補助浮力として併用すれば、積載量の増大が可能
となる。また上記ホイール駆動装置ＷＤを車両の前後に
配置した場合、ボディ１０に浮力の全く要らない水上で
の乗り物を実現することも可能となる。またホイール駆
動装置ＷＤは車両に３基以上配置することも可能であ
り、また前輪側あるいは後輪側のどちらかのホイール駆
動装置に代えてステアリング装置を備える操舵車輪を装
備することも考えられる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の水陸両用車両によれば、陸上走
行時にホイール駆動装置のホイールの回転力を得る駆動
軸に対するジョイント角度の変化によって水上航行時の
推進力及び浮力を得ることができるので、従来の浮力・
回転力と推進力の各発生手段にそれぞれ原動機を必要と
したものに比べ低コスト化が図れるとともに、ホイール
は浮力を必要としないので大形化を免れるとともに陸上
走行時のホイールのディスク部が水上航行時にスクリュ
ープロペラとして機能するため水陸いずれの状態でも体
裁の良い外観を呈することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水陸両用車両の後輪側ホイール駆動装置の一部
破断正面図である。

【図２】ホイール駆動装置の一部破断平面図である。

【図３】ホイール駆動装置の一部破断左側面図である。

【図４】ホイール駆動装置の浮力発生状態の説明図であ
る。

【図５】ホイール駆動装置の推進力発生状態の説明図で
ある。

【図６】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ホイール １ａ ディスク部（スクリュープロペラ） ５ 駆動軸 １４ 浮上用シリンダ（ジョイント角度変化手段） １５ 推進用シリンダ（ジョイント角度変化手段） ＷＤ ホイール駆動装置

フロントページの続き (72)発明者 栗田 博之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 菅 利広 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 設楽 龍生 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機により回転駆動する駆動軸と、前
   記駆動軸にジョイント角度を変化可能に連結しかつディ
   スク部をスクリュープロペラ状に形成したホイールと、
   前記ジョイント角度を変化させるジョイント角度変化手
   段とから構成したホイール駆動装置を備えた水陸両用車
   両。