水陸両用車用の推進システム
水上を滑走することのできる図１に係る水陸両用車（１０）は、原動機（２０）と、動力伝達手段（３０）と、水上推進手段（４０）と、陸上推進手段（５０）とを備えた推進システムを有する。車（１０）は水上モードまたは陸上モードで作動可能である。陸上および水上で共通制御装置が使用される。操舵制御走行は各モードで同一とすることができる。動力は、水上モード時には水上推進手段に、陸上モード時には水上推進手段と陸上推進手段の両方に伝達される。陸上および水上推進手段の間の動力伝達比率は、陸上モード時に変動することができる。推進制御手段（６０）は電子処理手段および／または電気的、機械的、油圧式、もしくは電子機械的作動装置、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。原動機（２０）は内燃機関、電気モータ、燃料電池、ハイブリッドエンジン、またはそれらのいずれかの組合せとすることができる。伝達手段は機械的、電気的、または油圧式とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進システムに関し、特に、水陸両用車用の推進システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
当業界で周知の専用の陸上車および水上の場合、動力発生、伝達、およびその制御のために使用される装置は充分に開発されている。しかし、水陸両用車には、これに関してきわめて独特な問題および考慮すべき事項がある。水上および陸上推進手段の両方を使用し、水上および陸上モードの両方で車の制御および性能を最適化し、かつ水上モードと陸上モードとの間の移行およびその逆の移行に応じる必要がある。これは矛盾する要件を呈し、専用の先行技術システムは水陸両用車の要件にうまく適さず、既知の専用システムを単純に合体することによって水上および陸上性能の両方を最適化することは不可能である。
【０００３】
過去において、水陸両用車の設計者は彼らの努力を水上または陸上性能のいずれかを最適化することに集中させた。この集中の結果、満足な陸上性能をもたらすために水上性能が犠牲にされるか、その逆のいずれかであった。対照的に、本願の出願人は、最適化された陸上および水上性能を有する水陸両用車を設計することを選んだ。この目的のために、出願人は本発明に係る推進システムに到達するにあたって、従来の考え方は取らなかった。
【０００４】
特に、出願人は、水陸両用車が水上モードで作動するときには、動力を発生して水上推進手段のみに伝えるが、陸上モード（該モードは入水および出水、つまり両モードの切替えを含む）で作動するときには 水上および陸上推進手段の両方に（均等に、または選択的可変比率で）伝える推進システムを持つことが望ましいことに気付いた。車が入水するやいなや水上推進（一般的にジェット推力）および陸上推進（一般的に車輪の回転）の両方が車に動力を供給するために利用できるので、これは、入水が迅速かつ制御可能に達成されることを確実にする。さらに、入水時および出水時の両方で、水上操舵（一般的にジェット駆動操舵ノズルによる）および路上操舵（一般的に操舵前輪による）の両方が、車を操舵するために利用可能である。
【０００５】
入水後に水上駆動を意識して選択しなければならない先行技術の水陸両用車では、水上推進および操舵の利用可能性を達成するのに遅延が生じ、入水時の制御の不確実性を導くことがあり得る。これは、車の操作者が予想外のまたは強い水流、風の影響、水面下の障害物、および／または他の海上交通に対処することを難しくするおそれがある。
【０００６】
同様に、水から陸への移動時に、出水する前に水上推進を停止しなければならない場合、車両を前方に駆動するために、陸上推進、一般的に路上用車輪の回転しか利用可能できず、水上操舵は無い。これは運転者の制御をひどく制限し、また結果的に低速前進となる。水上操舵の利用可能性は、例えば流れの速い川または海岸の浅瀬の斜路に接近するときに、特に重要である。水上推進器またはジェットは、操舵前輪の効果がほとんど無いときに、車の位置を川の浅瀬の固定点に対して維持することのできるベクトル化推力を、水中で送り出すために有利に利用することができる。
【０００７】
滑走水陸両用車は、水上におけるそれらの高い速度のため、排水車（displacement vehicle）よりかなり高い魅力を有する。しかし、効果的に滑走するには、船首が水から上に起き上がり、かつ船尾が水中に沈むことを確実にするために、それらは後方重量偏位をもたなければならない。斜路に接触する最初の車輪が出水する動力を車に供給させることを確実にするために、後方重量偏位が前輪駆動と組み合わされると、WO02/12005として公開された出願人の同時係属出願に記載するように、結果的に生じる路上取扱い性が多少予想できなくなる。したがって、滑走水陸両用車には後輪駆動が好ましい。そのような車の設計者は、出水する最初の車輪は駆動されないので、水上駆動の利用可能性が、制御された出水を達成するのに特に有用であることを認識しなければならない。
【０００８】
上記考慮事項の全てが、最適化された陸上および水上性能を有する水陸両用車を設計するのに重要である。そのような車が路上走行車市場全体の有意の占有率を占めたことはないので、そのような車のほとんどの所有者および操作者は、以前にそのような車両を運転したことは無いであろうと思われる。彼らは路上走行車および水上車の両方の操作に別個にすでに熟練しているかもしれないが、これらの二つのモードを切り替えるように設計された車は、きわめて新規の態様を呈する。特に陸上から水中へ及びその逆に駆動する今までにない経験において、新しい操作者が車に安心感を持つのに役立つ従来の水陸両用車制御システムの変更は、前記操作者が新しい輸送手段に安心感を持つのを助けるのに大きい価値を有すると思われる。冷静沈着な車の操作者は、新しい経験に不安な気持ちで順応しようとし、どのように対処すべきか確信していない操作者より、車を安全に制御する可能性が高い。陸上および水上モードの両方でできるだけ同様の制御入力を必要とし、かつ同一制御効果を有する陸上および水上車制御システムの利用可能性は、車の操作者が車の制御に自信を持つのを助けるのに重要なステップである。さらに、大部分の制御装置が最近の操作中に確立されたものと同様に働く、陸上から水中へおよびその逆に駆動する「重複」期間は、車の操作者が自信を持って安全に車を制御することを助ける。
【０００９】
水上駆動の切離しを含む水上モードから陸上モードへの完全切替えおよびその逆を提供する先行技術の水陸両用車の慣行は、初心者の操作者による使い易さを考慮するよりむしろ、車モードの分離についての技術者の理解に基づいており、これが（推進器の接地を回避するために水から出る前に水上推進手段を機械的に後退させることを必要とする、バートレット(Bartlett)の米国特許第3,903,831号およびコバッチ(Kovac)の米国特許第4,802,433号の場合のように）先行技術のシステムに影響を及ぼしてきたことが示唆される。
【特許文献１】米国特許第3,903,831号
【特許文献２】米国特許第4,802,433号
【００１０】
また、本発明の場合のように、水上駆動が永久係合される場合、水上分離装置およびその関連制御装置のコスト、重量、嵩、および複雑さが回避されることにも注目すべきである。これらの要素は、水陸両用車の路上および水上モードの両方における欠点である。永久係合水上駆動の追加の「フライホイール効果」は、陸上で駆動すると特定の条件下で欠点になるかもしれないが、水から出るときは、水中の通過の高い水抵抗が空気中の通過の低い空気抵抗に切り替わるときに、予想外の急速な加速を抑制するのにも役立つことができる。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、第一態様で、
原動機と、
水上推進手段と、
陸上推進手段と、
動力伝達手段と、を備えた水陸両用車用の推進システムであって、
該水陸両用車は、水上モードまたは陸上モードのどちらでも作動可能であり、動力伝達手段が原動機から動力を伝達するときには、前記車が水上モードまたは陸上モードのどちらで作動するかに関係なく、伝達される動力は常に水上推進手段に伝達され、それによって
前記車が水上モードで作動するときに、動力伝達手段は原動機から水上推進手段のみに動力を伝えることができ、かつ
前記車が陸上モードで作動するときに、動力伝達手段は原動機から水上推進手段および陸上推進手段の両方に動力を伝えることができる、推進システムを提供する。
【００１２】
車が水上モードで作動する場合、水上推進手段は、車が滑走するのに充分な流体力学的揚力が達成される速度まで車を付勢することができることが好ましい。
【００１３】
陸上モードは、車の入水および車の出水を含むことが好ましい。
【００１４】
水陸両用車は陸上モードが作動するとき、動力伝達手段は原動機から水上推進手段および陸上推進手段の両方に、均等にまたは選択的可変比率で、動力を同時に伝えることができることが好ましい。
【００１５】
推進システムは、原動機から陸上推進手段への動力の伝達を選択的に分離および／または制御するための分離手段を備えることが好ましい。
【００１６】
推進システムは、原動機、水上推進手段、陸上推進手段、および動力伝達手段の各々のすべての調整可能なパラメータを制御するための制御手段を備えることが好ましい。制御手段は、特に電子処理手段および／または電気的、機械的、油圧式、もしくは電気機械的作動装置、またはそれらの任意の組合せを含むことがさらに好ましい。制御手段は車の運転者が少なくとも部分的に利用可能であり、運転者が少なくとも原動機の始動および停止、水上または陸上モード、車の操舵、ギヤ選択、および車の速度を選択または制御できることが好ましい。水上および陸上モードの両方で車の速度は、運転者が単一の速度制御装置を使用することによって制御することが好ましい。水上および陸上モードの両方で車の方向は、運転者が単一の操舵制御装置を使用することによって制御することが好ましい。さらに、水上および陸上モードの両方で車のギヤボックスは、運転者が単一のギヤチェンジ／選択制御装置を使用することによって制御することが好ましい。
【００１７】
推進システムの原動機は、火花点火内燃エンジン、圧縮点火内燃エンジン、電気モータ、燃料電池、またはハイブリッドエンジンのいずれか一つまたはそれらの組合せを含むことが好ましい。
【００１８】
推進システムの水上推進手段は、一つまたはそれ以上のジェット駆動装置を含むことが好ましい。
【００１９】
推進システムの陸上推進手段は一つまたはそれ以上の駆動可能な車輪を含むことが好ましい。
【００２０】
動力伝達手段は原動機と一体であることが好ましい。動力伝達手段は、原動機からの動力を前記水上推進手段へ伝達するための水上動力伝達手段と、前記原動機からの動力を前記陸上推進手段へ伝達するための陸上動力伝達手段とを含むことが好ましい。水上および陸上動力伝達手段は同一種類であることが好ましい。代替的に、水上および陸上動力伝達手段は異なる種類である。
【００２１】
水上および／または陸上動力伝達手段は機械的であることが好ましい。機械的動力伝達手段は、手動もしくは自動ギヤボックス、または水上および陸上推進手段に駆動力を（駆動軸を介して）提供するための連続可変伝達装置であることが好ましい。
【００２２】
代替的に、水上および／または動力伝達手段は油圧式である。油圧式動力伝達手段は、油圧動力（油圧管路を介して伝達される）を発生するための一つまたはそれ以上の油圧ポンプと、水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の油圧モータとを含むことが好ましい。
【００２３】
代替的に、水上および／または動力伝達手段は電動である。電動式伝達手段は、電力（ワイヤ／ケーブルを介して伝達される）を発生するための、交流発電機とすることのできる一つまたはそれ以上の発電機と、水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の電気モータとを含むことが好ましい。
【００２４】
原動機は水陸両用車の中央または後部に配置されることが好ましい。原動機は、重心が長さ４．６ｍないし５．０ｍの水陸両用車の後部から１．５ｍから１．６ｍの間に位置するように配置されることがさらに好ましい。重心は、長さ４．８２ｍの水陸両用車の後部から略１．５４ｍにあることがさらに好ましい。
【００２５】
原動機は、東西または西東構成の水陸両用車に横方向に配設されることが好ましい。代替的に、原動機は、北南または南北構成の水陸両用車に並んで配置される。
【００２６】
原動機は、動力を前記水上推進手段に直接提供するために使用される一体的動力取出し軸を有することが好ましい。原動機は、前記動力取出し軸が原動機の速度とは異なる速度で回転するように、一体的ギヤリング構成体を有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の好適な実施形態について今から、単なる例として、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１を参照すると、水陸両用車１０に設置された本発明に係る推進システムの略図が示されている。原動機２０は、水上および陸上モードの両方で作動するときに、水陸両用車１０を推進するための動力を供給する。原動機２０によって発生した動力は、動力伝達手段３０を介して水上推進手段４０および／または陸上推進手段５０に伝達される。動力伝達手段３０を介してのそれぞれ水上推進手段４０および陸上推進手段５０への動力の伝達は、制御手段６０によって制御される。制御手段６０は少なくとも部分的に、当業界で周知の（例えばＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、および／またはＲＡＭに格納された）制御論理を使用して、電子制御モジュール（ＥＣＭ）（図示せず）の制御下で、ｉ）車１０の運転者からの入力、およびｉｉ）車両センサ（図示せず）からの入力に基づいて作用する。
【００２９】
本発明の基本的特徴は、水上モードで作動しているときは、推進システムが、運転者からの制御入力に従って水上推進手段４０のみに動力の伝達を発生しかつ制御し、陸上モードで作動しているときは、推進システムが、運転者からの制御入力に従って水上推進手段４０および陸上推進手段５０の両方に動力の伝達を発生しかつ制御することである。本発明では、水陸両用車１０は二つのモードのうちの一つでしか作動することができない。第一は、車１０を完全排水モード、または水中速度によって充分な流体力学的揚力が達成されるので車１０が水から浮き上がり滑走する高速滑走モードのいずれかで、水上のみで駆動することのできる水上モードである。第二は、車１０が三つの相のうちの一つを取る陸上モードである。陸上モードの第一相は、自動車の場合のように、通常の陸上状態で車１０を単に運転する。第二相は、車１０が陸から水中に入るときであり、第三相は車１０が水中から陸上に出るときである。陸上モードの三つの相の全てにおいて、推進システムは、運転者からの入力に基づいて作用する制御手段６０のコマンド下で、水上推進手段４０および陸上推進手段５０の両方に動力を伝達する。
【００３０】
本発明に係る推進システムは概略的に示されており、多くの異なる実施形態の形をとることができることが分かる。例えば、陸上推進手段５０は、前輪駆動もしくは後輪駆動のいずれかの二輪駆動、または四輪駆動によって達成することができる。
【００３１】
次に図２を参照すると、二輪駆動（後輪駆動）のレイアウトを採用し、中央部搭載エンジンを有する（後部搭載エンジンを使用することもできる）水陸両用車１０に設置された、本発明に係る推進システムの好適な実施形態が示されている。この文脈で、中央部搭載エンジンは従来、乗員座席領域の後部に、ただしリヤアクスルの前に搭載される。しかし、フランスのホビーカー水陸両用車は車の中央部にエンジンが搭載され、個々の乗員席が車の四隅に配置されるという点で、この規則には例外がある。ホビーカーはエンジンが車の中央部にあるので、中央部エンジンとみなさなければならないが、該レイアウトは様々な実用上の欠点を持ち、ホビーカーは商業的に成功しなかった。
【００３２】
図２に戻ると、原動機は、水陸両用車１０の中央または後部に横方向に取り付けられた内燃エンジン２０の形を取る。動力伝達手段は自動ギヤボックス３０の形を取り、内燃エンジン２０からの駆動力をギヤ比の範囲で駆動軸３４および動力取出し（ＰＴＯ）軸３２に伝達することができる。駆動軸３４は各々、駆動軸３４に取り付けられ、それによって駆動される二つの後輪５０の形で、自動ギヤボックス３０から陸上推進手段へ駆動力を伝達する。各駆動軸３４は、後輪５０の各々への駆動力の伝達を制御するために、分離装置３６を含む。二つの分離装置３６が図示されているが、分離装置は一つの駆動軸のみに取り付け、他の駆動軸のロックは車のハンドブレーキに頼ることができる。各分離装置３６は、油圧手段（図示せず）によって作動し、等速（ＣＶ）ジョイントに組み込むことが好ましい。WO02/14092として公開された出願人の同時係属出願に記載するように、シンクロメッシュ機構を組み込むこともできる。ギヤボックス３０からの駆動力は、動力取出し軸３２および継手３３を介して、水上推進手段４０に伝達される。この好適な実施形態では、水上推進手段４０は、「A Jet Drive For An Amphibious Vehicle」と称する出願人の同時係属英国特許出願第0311495.6号に開示されたジェット駆動装置の形を取る。
【００３３】
上述の通り、電子制御モジュール（ＥＣＭ）（図示せず）は、推進システムの制御を達成するために使用される制御手段６０の一部を形成し、部分的には図３に示すドライバインタフェース７０を介して車１０の運転者から入力を受け取った後にそうする。ドライバインタフェース７０は、典型的な車のダッシュボードレイアウトの形を取るように示されている。運転者は中央運転位置を持つように示されており、運転席の両側に乗員／クルー席（図示せず）が配置される。使用される座席配置および調整機構は、出願人の同時係属ドイツ特許出願第0218604.7号に開示されている。制御手段６０はまた、自動車技術分野で周知の通り、点火スイッチおよびイモビライザーシステム、ならびにエンジンおよびギヤボックス／伝達装置管理コンピュータをも含むことができる。これらの追加項目は物理的に、ＥＣＭおよび／または制御手段６０に分離するかまたは統合することができる。
【００３４】
また、ＥＣＭを組み込んだ制御手段６０の機能を示した流れ図を示す図４に関連して、水陸両用車１０の第一の好適な動作モードについて、今から説明する。運転者は最初に、従来の方法でキーを差し込み、点火スイッチをオンにすることによって、水陸両用車１０の制御手段６０を作動させる（ステップ１００）。エンジンスタータインターロックは、ギヤセレクタまたは自動伝達装置セレクタ７４が「ニュートラル」または「パーキング」位置にあることを前提としてのみ、エンジン２０の始動を可能とする（ステップ１１０）。その場合には、エンジン２０が始動し（ステップ１２０）、そうでなければエンジン２０は始動しない（ステップ２２０）。
【００３５】
運転者は、エンジン２０によって発生する動力を、当業界で周知の通り、アクセルペダル７６を使用して制御することができる。アクセルペダル７６は、動力が水上または陸上モードのいずれかで伝達されるときに、エンジン２０によって発生する動力、およびその動力のジェット駆動装置４０および／または車輪５０への伝達の両方を制御する。図示する好適な実施形態では、伝達装置は関連ギヤセレクタ７４を備えた自動ギヤボックスであるが、手動伝達装置を設け、当業界で周知の通り駆動力を係合するためにクラッチペダルを含むことができることは理解されるであろう。
【００３６】
操舵輪７２は、再び水上および陸上モードの両方とも、車１０の操舵を制御するために設けられる。車１０の操舵は、出願人の同時係属ドイツ特許出願第0309452.1号に記載するように、水上および陸上モードの両方とも、操舵輪７２によって達成される。
【００３７】
ダッシュボードレイアウトは、運転者に車１０の速度（陸上または水上でｍｐｈまたはｋｍ／時で測定される）をｒｐｍまたはエンジンから出力される動力と共に知らせるための一連のダイヤル８０、ならびに当業界で周知のそれぞれの温度計および燃料計を含む。フットブレーキペダル７７は車輪ブレーキの作動のために設けられ、パーキングブレーキペダル７８は、車１０を陸上モードで駐車するときにパーキングブレーキを作動させるために設けられる。
【００３８】
次に、ステップ１３０（モード識別／選択）で、制御手段６０は、モードセレクタボタン８２を介して水上モードが選択されたかどうかを決定する。水上モードが選択されている場合には、陸上から水上モードへの切替えの一部として、路上走行車輪５０への駆動力が分離される。したがって、ギヤセレクタ７４が「駆動」位置に移動されると（ステップ１７０）、エンジン２０からの動力がジェット駆動装置４０のみに伝達される（ステップ１８０）。水上モードが選択されていない場合には、制御手段６０はステップ１４０で、モードセレクタボタン８２を介して陸上モードが選択されているかどうかが決定される。陸上モードが選択されている場合には、水上から陸上モードへの切替えの一部として、路上走行車輪５０への駆動力が連結される。したがって、ギヤセレクタ７４が「駆動」位置に移動すると（ステップ１５０）、エンジン２０はギヤボックス３０および駆動軸３４を介して車輪５０に動力を提供し（分離装置３６が連結され）、また動力取出し軸３２を介して、エンジン２０からジェット駆動装置４０へ動力を伝達する。いずれのモードでも、車１０の制御は、操舵輪７２、アクセルペダル７６、フットブレーキペダル７７、およびギヤセレクタ７４を使用して、駆動装置によって達成される。次に、制御手段６０はステップ１９０に進み、モード切替が検出されると、システムは１３０でモード識別／選択ルーチンに戻り、制御プロセスが続行される。代替的に、モード切替えが運転者によってモードセレクタボタン８２を介して選択されない場合には、制御手段６０はステップ２００に進み、運転者がエンジン２０を停止することを選択したか否かが決定される。選択されていない場合には、制御手段はステップ１３０でモード識別／選択ルーチンの開始に戻り、上述したように続行する。しかし、運転者がエンジン２０を停止することを選択した場合には、制御手段６０はステップ２１０に移動し、そこでエンジン２０は停止され、車の制御プロセスはステップ２２０で終了する。
【００３９】
上記と類似のプロセスで、車が水上モードから陸上モードに変更されるときに、車輪分離装置３６が連結されるので、水上モードにおける水上駆動装置のみへの駆動力は、陸上モードで水上駆動装置への駆動および車輪への駆動に変更される。
【００４０】
上述した好適な実施形態では、原動機２０は内燃エンジンの形を取るが、原動機２０は代替的に圧縮点火内燃エンジン、電気モータ、燃料電池、ハイブリッドエンジン、またはそれらのいずれかの組合せの形を取ることができることは理解されるであろう。さらに、動力伝達手段３０は車軸およびアクスル（動力取出し軸を含む）を介して動力を伝達する従来の自動ギヤボックスの形を取るが、多数の代替的レイアウトを実現することができることは理解されるであろう。例えば、動力伝達手段３０は、駆動力を水上および陸上推進手段に提供するための連続可変伝達装置を含むかあるいはその形を取ることができる。特に、原動機が電気モータであり、あるいは交流発電機を介して電力を発生する場合、一つまたはそれ以上の車輪および／またはジェット駆動装置を駆動するために、一つまたはそれ以上の電気モータを設けることができることが予想される。代替的に、原動機２０は斜板ポンプのような単数または複数の油圧ポンプに動力を供給することができ、動力は、油圧配管と、各車輪５０および／またはジェット駆動装置４０に直接連結された単数または複数の油圧モータを駆動する加圧作動油とによって、車輪および／またはジェット駆動装置に配分することができる。
【００４１】
さらに、様々な機械的、電気的、かつ／または油圧式ハイブリッドシステムの組合せを有利に使用することができることは理解されるであろう。例えば、原動機２０は、ギヤボックスおよび車軸組合せを介してジェット駆動装置４０へ駆動力を機械的に提供し、かつ斜板ポンプ、油圧管路、および車輪５０の一つまたはそれ以上に付けられた油圧モータを介して一つまたはそれ以上の車輪５０に油圧により駆動力を提供する、内燃エンジンの形を取ることができる。
【００４２】
水上推進手段はジェット駆動装置４０の形で具現することが好ましいが、従来の推進器および推進器軸を代替的に使用することができることは理解されるであろう。同様に、陸上推進手段は路上走行車輪５０を含むと記載したが、代替的にトラックを使用することもできる。
【００４３】
すべての場合、特定の原動機、水上推進手段、陸上推進手段、および動力伝達手段は、関連するレイアウトと共に、当業者には容易に理解される通り、水陸両用車の特定の用途に最も良く適合するように適応される。
【００４４】
さらに、原動機は、WO02/07999として公開された出願人の同時係属出願で図示しかつ記載するように横方向に、あるいは都合に応じて、長手方向に取り付けることができる。長手方向に取り付けられた原動機を含むパワートレインの一例は、WO02/12005として公開された出願人の同時係属出願に見ることができる。上述した推進システムは、水上で使用する場合には喫水線より上に後退させ、陸上で使用する場合には喫水線より下に延ばすことのできる道路走行車輪を組み込んだ、水陸両用車に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】水陸両用車に設置された本発明に係る推進システムを示す略図である。
【図２】本発明に係る推進システムの第一の好適な実施形態を示す略図である。
【図３】図１および図２の推進システムを制御するためのドライバインタフェースの好適な実施形態を示す略図である。
【図４】図２の推進システムの好適な制御プロセスを概略的に示すフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進システムに関し、特に、水陸両用車用の推進システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
当業界で周知の専用の陸上車および水上の場合、動力発生、伝達、およびその制御のために使用される装置は充分に開発されている。しかし、水陸両用車には、これに関してきわめて独特な問題および考慮すべき事項がある。水上および陸上推進手段の両方を使用し、水上および陸上モードの両方で車の制御および性能を最適化し、かつ水上モードと陸上モードとの間の移行およびその逆の移行に応じる必要がある。これは矛盾する要件を呈し、専用の先行技術システムは水陸両用車の要件にうまく適さず、既知の専用システムを単純に合体することによって水上および陸上性能の両方を最適化することは不可能である。
【０００３】
過去において、水陸両用車の設計者は彼らの努力を水上または陸上性能のいずれかを最適化することに集中させた。この集中の結果、満足な陸上性能をもたらすために水上性能が犠牲にされるか、その逆のいずれかであった。対照的に、本願の出願人は、最適化された陸上および水上性能を有する水陸両用車を設計することを選んだ。この目的のために、出願人は本発明に係る推進システムに到達するにあたって、従来の考え方は取らなかった。
【０００４】
特に、出願人は、水陸両用車が水上モードで作動するときには、動力を発生して水上推進手段のみに伝えるが、陸上モード（該モードは入水および出水、つまり両モードの切替えを含む）で作動するときには 水上および陸上推進手段の両方に（均等に、または選択的可変比率で）伝える推進システムを持つことが望ましいことに気付いた。車が入水するやいなや水上推進（一般的にジェット推力）および陸上推進（一般的に車輪の回転）の両方が車に動力を供給するために利用できるので、これは、入水が迅速かつ制御可能に達成されることを確実にする。さらに、入水時および出水時の両方で、水上操舵（一般的にジェット駆動操舵ノズルによる）および路上操舵（一般的に操舵前輪による）の両方が、車を操舵するために利用可能である。
【０００５】
入水後に水上駆動を意識して選択しなければならない先行技術の水陸両用車では、水上推進および操舵の利用可能性を達成するのに遅延が生じ、入水時の制御の不確実性を導くことがあり得る。これは、車の操作者が予想外のまたは強い水流、風の影響、水面下の障害物、および／または他の海上交通に対処することを難しくするおそれがある。
【０００６】
同様に、水から陸への移動時に、出水する前に水上推進を停止しなければならない場合、車両を前方に駆動するために、陸上推進、一般的に路上用車輪の回転しか利用可能できず、水上操舵は無い。これは運転者の制御をひどく制限し、また結果的に低速前進となる。水上操舵の利用可能性は、例えば流れの速い川または海岸の浅瀬の斜路に接近するときに、特に重要である。水上推進器またはジェットは、操舵前輪の効果がほとんど無いときに、車の位置を川の浅瀬の固定点に対して維持することのできるベクトル化推力を、水中で送り出すために有利に利用することができる。
【０００７】
滑走水陸両用車は、水上におけるそれらの高い速度のため、排水車（displacement vehicle）よりかなり高い魅力を有する。しかし、効果的に滑走するには、船首が水から上に起き上がり、かつ船尾が水中に沈むことを確実にするために、それらは後方重量偏位をもたなければならない。斜路に接触する最初の車輪が出水する動力を車に供給させることを確実にするために、後方重量偏位が前輪駆動と組み合わされると、WO02/12005として公開された出願人の同時係属出願に記載するように、結果的に生じる路上取扱い性が多少予想できなくなる。したがって、滑走水陸両用車には後輪駆動が好ましい。そのような車の設計者は、出水する最初の車輪は駆動されないので、水上駆動の利用可能性が、制御された出水を達成するのに特に有用であることを認識しなければならない。
【０００８】
上記考慮事項の全てが、最適化された陸上および水上性能を有する水陸両用車を設計するのに重要である。そのような車が路上走行車市場全体の有意の占有率を占めたことはないので、そのような車のほとんどの所有者および操作者は、以前にそのような車両を運転したことは無いであろうと思われる。彼らは路上走行車および水上車の両方の操作に別個にすでに熟練しているかもしれないが、これらの二つのモードを切り替えるように設計された車は、きわめて新規の態様を呈する。特に陸上から水中へ及びその逆に駆動する今までにない経験において、新しい操作者が車に安心感を持つのに役立つ従来の水陸両用車制御システムの変更は、前記操作者が新しい輸送手段に安心感を持つのを助けるのに大きい価値を有すると思われる。冷静沈着な車の操作者は、新しい経験に不安な気持ちで順応しようとし、どのように対処すべきか確信していない操作者より、車を安全に制御する可能性が高い。陸上および水上モードの両方でできるだけ同様の制御入力を必要とし、かつ同一制御効果を有する陸上および水上車制御システムの利用可能性は、車の操作者が車の制御に自信を持つのを助けるのに重要なステップである。さらに、大部分の制御装置が最近の操作中に確立されたものと同様に働く、陸上から水中へおよびその逆に駆動する「重複」期間は、車の操作者が自信を持って安全に車を制御することを助ける。
【０００９】
水上駆動の切離しを含む水上モードから陸上モードへの完全切替えおよびその逆を提供する先行技術の水陸両用車の慣行は、初心者の操作者による使い易さを考慮するよりむしろ、車モードの分離についての技術者の理解に基づいており、これが（推進器の接地を回避するために水から出る前に水上推進手段を機械的に後退させることを必要とする、バートレット(Bartlett)の米国特許第3,903,831号およびコバッチ(Kovac)の米国特許第4,802,433号の場合のように）先行技術のシステムに影響を及ぼしてきたことが示唆される。
【特許文献１】米国特許第3,903,831号
【特許文献２】米国特許第4,802,433号
【００１０】
また、本発明の場合のように、水上駆動が永久係合される場合、水上分離装置およびその関連制御装置のコスト、重量、嵩、および複雑さが回避されることにも注目すべきである。これらの要素は、水陸両用車の路上および水上モードの両方における欠点である。永久係合水上駆動の追加の「フライホイール効果」は、陸上で駆動すると特定の条件下で欠点になるかもしれないが、水から出るときは、水中の通過の高い水抵抗が空気中の通過の低い空気抵抗に切り替わるときに、予想外の急速な加速を抑制するのにも役立つことができる。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、第一態様で、
原動機と、
水上推進手段と、
陸上推進手段と、
動力伝達手段と、を備えた水陸両用車用の推進システムであって、
該水陸両用車は、水上モードまたは陸上モードのどちらでも作動可能であり、動力伝達手段が原動機から動力を伝達するときには、前記車が水上モードまたは陸上モードのどちらで作動するかに関係なく、伝達される動力は常に水上推進手段に伝達され、それによって
前記車が水上モードで作動するときに、動力伝達手段は原動機から水上推進手段のみに動力を伝えることができ、かつ
前記車が陸上モードで作動するときに、動力伝達手段は原動機から水上推進手段および陸上推進手段の両方に動力を伝えることができる、推進システムを提供する。
【００１２】
車が水上モードで作動する場合、水上推進手段は、車が滑走するのに充分な流体力学的揚力が達成される速度まで車を付勢することができることが好ましい。
【００１３】
陸上モードは、車の入水および車の出水を含むことが好ましい。
【００１４】
水陸両用車は陸上モードが作動するとき、動力伝達手段は原動機から水上推進手段および陸上推進手段の両方に、均等にまたは選択的可変比率で、動力を同時に伝えることができることが好ましい。
【００１５】
推進システムは、原動機から陸上推進手段への動力の伝達を選択的に分離および／または制御するための分離手段を備えることが好ましい。
【００１６】
推進システムは、原動機、水上推進手段、陸上推進手段、および動力伝達手段の各々のすべての調整可能なパラメータを制御するための制御手段を備えることが好ましい。制御手段は、特に電子処理手段および／または電気的、機械的、油圧式、もしくは電気機械的作動装置、またはそれらの任意の組合せを含むことがさらに好ましい。制御手段は車の運転者が少なくとも部分的に利用可能であり、運転者が少なくとも原動機の始動および停止、水上または陸上モード、車の操舵、ギヤ選択、および車の速度を選択または制御できることが好ましい。水上および陸上モードの両方で車の速度は、運転者が単一の速度制御装置を使用することによって制御することが好ましい。水上および陸上モードの両方で車の方向は、運転者が単一の操舵制御装置を使用することによって制御することが好ましい。さらに、水上および陸上モードの両方で車のギヤボックスは、運転者が単一のギヤチェンジ／選択制御装置を使用することによって制御することが好ましい。
【００１７】
推進システムの原動機は、火花点火内燃エンジン、圧縮点火内燃エンジン、電気モータ、燃料電池、またはハイブリッドエンジンのいずれか一つまたはそれらの組合せを含むことが好ましい。
【００１８】
推進システムの水上推進手段は、一つまたはそれ以上のジェット駆動装置を含むことが好ましい。
【００１９】
推進システムの陸上推進手段は一つまたはそれ以上の駆動可能な車輪を含むことが好ましい。
【００２０】
動力伝達手段は原動機と一体であることが好ましい。動力伝達手段は、原動機からの動力を前記水上推進手段へ伝達するための水上動力伝達手段と、前記原動機からの動力を前記陸上推進手段へ伝達するための陸上動力伝達手段とを含むことが好ましい。水上および陸上動力伝達手段は同一種類であることが好ましい。代替的に、水上および陸上動力伝達手段は異なる種類である。
【００２１】
水上および／または陸上動力伝達手段は機械的であることが好ましい。機械的動力伝達手段は、手動もしくは自動ギヤボックス、または水上および陸上推進手段に駆動力を（駆動軸を介して）提供するための連続可変伝達装置であることが好ましい。
【００２２】
代替的に、水上および／または動力伝達手段は油圧式である。油圧式動力伝達手段は、油圧動力（油圧管路を介して伝達される）を発生するための一つまたはそれ以上の油圧ポンプと、水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の油圧モータとを含むことが好ましい。
【００２３】
代替的に、水上および／または動力伝達手段は電動である。電動式伝達手段は、電力（ワイヤ／ケーブルを介して伝達される）を発生するための、交流発電機とすることのできる一つまたはそれ以上の発電機と、水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の電気モータとを含むことが好ましい。
【００２４】
原動機は水陸両用車の中央または後部に配置されることが好ましい。原動機は、重心が長さ４．６ｍないし５．０ｍの水陸両用車の後部から１．５ｍから１．６ｍの間に位置するように配置されることがさらに好ましい。重心は、長さ４．８２ｍの水陸両用車の後部から略１．５４ｍにあることがさらに好ましい。
【００２５】
原動機は、東西または西東構成の水陸両用車に横方向に配設されることが好ましい。代替的に、原動機は、北南または南北構成の水陸両用車に並んで配置される。
【００２６】
原動機は、動力を前記水上推進手段に直接提供するために使用される一体的動力取出し軸を有することが好ましい。原動機は、前記動力取出し軸が原動機の速度とは異なる速度で回転するように、一体的ギヤリング構成体を有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の好適な実施形態について今から、単なる例として、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１を参照すると、水陸両用車１０に設置された本発明に係る推進システムの略図が示されている。原動機２０は、水上および陸上モードの両方で作動するときに、水陸両用車１０を推進するための動力を供給する。原動機２０によって発生した動力は、動力伝達手段３０を介して水上推進手段４０および／または陸上推進手段５０に伝達される。動力伝達手段３０を介してのそれぞれ水上推進手段４０および陸上推進手段５０への動力の伝達は、制御手段６０によって制御される。制御手段６０は少なくとも部分的に、当業界で周知の（例えばＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、および／またはＲＡＭに格納された）制御論理を使用して、電子制御モジュール（ＥＣＭ）（図示せず）の制御下で、ｉ）車１０の運転者からの入力、およびｉｉ）車両センサ（図示せず）からの入力に基づいて作用する。
【００２９】
本発明の基本的特徴は、水上モードで作動しているときは、推進システムが、運転者からの制御入力に従って水上推進手段４０のみに動力の伝達を発生しかつ制御し、陸上モードで作動しているときは、推進システムが、運転者からの制御入力に従って水上推進手段４０および陸上推進手段５０の両方に動力の伝達を発生しかつ制御することである。本発明では、水陸両用車１０は二つのモードのうちの一つでしか作動することができない。第一は、車１０を完全排水モード、または水中速度によって充分な流体力学的揚力が達成されるので車１０が水から浮き上がり滑走する高速滑走モードのいずれかで、水上のみで駆動することのできる水上モードである。第二は、車１０が三つの相のうちの一つを取る陸上モードである。陸上モードの第一相は、自動車の場合のように、通常の陸上状態で車１０を単に運転する。第二相は、車１０が陸から水中に入るときであり、第三相は車１０が水中から陸上に出るときである。陸上モードの三つの相の全てにおいて、推進システムは、運転者からの入力に基づいて作用する制御手段６０のコマンド下で、水上推進手段４０および陸上推進手段５０の両方に動力を伝達する。
【００３０】
本発明に係る推進システムは概略的に示されており、多くの異なる実施形態の形をとることができることが分かる。例えば、陸上推進手段５０は、前輪駆動もしくは後輪駆動のいずれかの二輪駆動、または四輪駆動によって達成することができる。
【００３１】
次に図２を参照すると、二輪駆動（後輪駆動）のレイアウトを採用し、中央部搭載エンジンを有する（後部搭載エンジンを使用することもできる）水陸両用車１０に設置された、本発明に係る推進システムの好適な実施形態が示されている。この文脈で、中央部搭載エンジンは従来、乗員座席領域の後部に、ただしリヤアクスルの前に搭載される。しかし、フランスのホビーカー水陸両用車は車の中央部にエンジンが搭載され、個々の乗員席が車の四隅に配置されるという点で、この規則には例外がある。ホビーカーはエンジンが車の中央部にあるので、中央部エンジンとみなさなければならないが、該レイアウトは様々な実用上の欠点を持ち、ホビーカーは商業的に成功しなかった。
【００３２】
図２に戻ると、原動機は、水陸両用車１０の中央または後部に横方向に取り付けられた内燃エンジン２０の形を取る。動力伝達手段は自動ギヤボックス３０の形を取り、内燃エンジン２０からの駆動力をギヤ比の範囲で駆動軸３４および動力取出し（ＰＴＯ）軸３２に伝達することができる。駆動軸３４は各々、駆動軸３４に取り付けられ、それによって駆動される二つの後輪５０の形で、自動ギヤボックス３０から陸上推進手段へ駆動力を伝達する。各駆動軸３４は、後輪５０の各々への駆動力の伝達を制御するために、分離装置３６を含む。二つの分離装置３６が図示されているが、分離装置は一つの駆動軸のみに取り付け、他の駆動軸のロックは車のハンドブレーキに頼ることができる。各分離装置３６は、油圧手段（図示せず）によって作動し、等速（ＣＶ）ジョイントに組み込むことが好ましい。WO02/14092として公開された出願人の同時係属出願に記載するように、シンクロメッシュ機構を組み込むこともできる。ギヤボックス３０からの駆動力は、動力取出し軸３２および継手３３を介して、水上推進手段４０に伝達される。この好適な実施形態では、水上推進手段４０は、「A Jet Drive For An Amphibious Vehicle」と称する出願人の同時係属英国特許出願第0311495.6号に開示されたジェット駆動装置の形を取る。
【００３３】
上述の通り、電子制御モジュール（ＥＣＭ）（図示せず）は、推進システムの制御を達成するために使用される制御手段６０の一部を形成し、部分的には図３に示すドライバインタフェース７０を介して車１０の運転者から入力を受け取った後にそうする。ドライバインタフェース７０は、典型的な車のダッシュボードレイアウトの形を取るように示されている。運転者は中央運転位置を持つように示されており、運転席の両側に乗員／クルー席（図示せず）が配置される。使用される座席配置および調整機構は、出願人の同時係属ドイツ特許出願第0218604.7号に開示されている。制御手段６０はまた、自動車技術分野で周知の通り、点火スイッチおよびイモビライザーシステム、ならびにエンジンおよびギヤボックス／伝達装置管理コンピュータをも含むことができる。これらの追加項目は物理的に、ＥＣＭおよび／または制御手段６０に分離するかまたは統合することができる。
【００３４】
また、ＥＣＭを組み込んだ制御手段６０の機能を示した流れ図を示す図４に関連して、水陸両用車１０の第一の好適な動作モードについて、今から説明する。運転者は最初に、従来の方法でキーを差し込み、点火スイッチをオンにすることによって、水陸両用車１０の制御手段６０を作動させる（ステップ１００）。エンジンスタータインターロックは、ギヤセレクタまたは自動伝達装置セレクタ７４が「ニュートラル」または「パーキング」位置にあることを前提としてのみ、エンジン２０の始動を可能とする（ステップ１１０）。その場合には、エンジン２０が始動し（ステップ１２０）、そうでなければエンジン２０は始動しない（ステップ２２０）。
【００３５】
運転者は、エンジン２０によって発生する動力を、当業界で周知の通り、アクセルペダル７６を使用して制御することができる。アクセルペダル７６は、動力が水上または陸上モードのいずれかで伝達されるときに、エンジン２０によって発生する動力、およびその動力のジェット駆動装置４０および／または車輪５０への伝達の両方を制御する。図示する好適な実施形態では、伝達装置は関連ギヤセレクタ７４を備えた自動ギヤボックスであるが、手動伝達装置を設け、当業界で周知の通り駆動力を係合するためにクラッチペダルを含むことができることは理解されるであろう。
【００３６】
操舵輪７２は、再び水上および陸上モードの両方とも、車１０の操舵を制御するために設けられる。車１０の操舵は、出願人の同時係属ドイツ特許出願第0309452.1号に記載するように、水上および陸上モードの両方とも、操舵輪７２によって達成される。
【００３７】
ダッシュボードレイアウトは、運転者に車１０の速度（陸上または水上でｍｐｈまたはｋｍ／時で測定される）をｒｐｍまたはエンジンから出力される動力と共に知らせるための一連のダイヤル８０、ならびに当業界で周知のそれぞれの温度計および燃料計を含む。フットブレーキペダル７７は車輪ブレーキの作動のために設けられ、パーキングブレーキペダル７８は、車１０を陸上モードで駐車するときにパーキングブレーキを作動させるために設けられる。
【００３８】
次に、ステップ１３０（モード識別／選択）で、制御手段６０は、モードセレクタボタン８２を介して水上モードが選択されたかどうかを決定する。水上モードが選択されている場合には、陸上から水上モードへの切替えの一部として、路上走行車輪５０への駆動力が分離される。したがって、ギヤセレクタ７４が「駆動」位置に移動されると（ステップ１７０）、エンジン２０からの動力がジェット駆動装置４０のみに伝達される（ステップ１８０）。水上モードが選択されていない場合には、制御手段６０はステップ１４０で、モードセレクタボタン８２を介して陸上モードが選択されているかどうかが決定される。陸上モードが選択されている場合には、水上から陸上モードへの切替えの一部として、路上走行車輪５０への駆動力が連結される。したがって、ギヤセレクタ７４が「駆動」位置に移動すると（ステップ１５０）、エンジン２０はギヤボックス３０および駆動軸３４を介して車輪５０に動力を提供し（分離装置３６が連結され）、また動力取出し軸３２を介して、エンジン２０からジェット駆動装置４０へ動力を伝達する。いずれのモードでも、車１０の制御は、操舵輪７２、アクセルペダル７６、フットブレーキペダル７７、およびギヤセレクタ７４を使用して、駆動装置によって達成される。次に、制御手段６０はステップ１９０に進み、モード切替が検出されると、システムは１３０でモード識別／選択ルーチンに戻り、制御プロセスが続行される。代替的に、モード切替えが運転者によってモードセレクタボタン８２を介して選択されない場合には、制御手段６０はステップ２００に進み、運転者がエンジン２０を停止することを選択したか否かが決定される。選択されていない場合には、制御手段はステップ１３０でモード識別／選択ルーチンの開始に戻り、上述したように続行する。しかし、運転者がエンジン２０を停止することを選択した場合には、制御手段６０はステップ２１０に移動し、そこでエンジン２０は停止され、車の制御プロセスはステップ２２０で終了する。
【００３９】
上記と類似のプロセスで、車が水上モードから陸上モードに変更されるときに、車輪分離装置３６が連結されるので、水上モードにおける水上駆動装置のみへの駆動力は、陸上モードで水上駆動装置への駆動および車輪への駆動に変更される。
【００４０】
上述した好適な実施形態では、原動機２０は内燃エンジンの形を取るが、原動機２０は代替的に圧縮点火内燃エンジン、電気モータ、燃料電池、ハイブリッドエンジン、またはそれらのいずれかの組合せの形を取ることができることは理解されるであろう。さらに、動力伝達手段３０は車軸およびアクスル（動力取出し軸を含む）を介して動力を伝達する従来の自動ギヤボックスの形を取るが、多数の代替的レイアウトを実現することができることは理解されるであろう。例えば、動力伝達手段３０は、駆動力を水上および陸上推進手段に提供するための連続可変伝達装置を含むかあるいはその形を取ることができる。特に、原動機が電気モータであり、あるいは交流発電機を介して電力を発生する場合、一つまたはそれ以上の車輪および／またはジェット駆動装置を駆動するために、一つまたはそれ以上の電気モータを設けることができることが予想される。代替的に、原動機２０は斜板ポンプのような単数または複数の油圧ポンプに動力を供給することができ、動力は、油圧配管と、各車輪５０および／またはジェット駆動装置４０に直接連結された単数または複数の油圧モータを駆動する加圧作動油とによって、車輪および／またはジェット駆動装置に配分することができる。
【００４１】
さらに、様々な機械的、電気的、かつ／または油圧式ハイブリッドシステムの組合せを有利に使用することができることは理解されるであろう。例えば、原動機２０は、ギヤボックスおよび車軸組合せを介してジェット駆動装置４０へ駆動力を機械的に提供し、かつ斜板ポンプ、油圧管路、および車輪５０の一つまたはそれ以上に付けられた油圧モータを介して一つまたはそれ以上の車輪５０に油圧により駆動力を提供する、内燃エンジンの形を取ることができる。
【００４２】
水上推進手段はジェット駆動装置４０の形で具現することが好ましいが、従来の推進器および推進器軸を代替的に使用することができることは理解されるであろう。同様に、陸上推進手段は路上走行車輪５０を含むと記載したが、代替的にトラックを使用することもできる。
【００４３】
すべての場合、特定の原動機、水上推進手段、陸上推進手段、および動力伝達手段は、関連するレイアウトと共に、当業者には容易に理解される通り、水陸両用車の特定の用途に最も良く適合するように適応される。
【００４４】
さらに、原動機は、WO02/07999として公開された出願人の同時係属出願で図示しかつ記載するように横方向に、あるいは都合に応じて、長手方向に取り付けることができる。長手方向に取り付けられた原動機を含むパワートレインの一例は、WO02/12005として公開された出願人の同時係属出願に見ることができる。上述した推進システムは、水上で使用する場合には喫水線より上に後退させ、陸上で使用する場合には喫水線より下に延ばすことのできる道路走行車輪を組み込んだ、水陸両用車に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】水陸両用車に設置された本発明に係る推進システムを示す略図である。
【図２】本発明に係る推進システムの第一の好適な実施形態を示す略図である。
【図３】図１および図２の推進システムを制御するためのドライバインタフェースの好適な実施形態を示す略図である。
【図４】図２の推進システムの好適な制御プロセスを概略的に示すフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水陸両用車用の推進システムであって、
原動機と、
水上推進手段と、
陸上推進手段と、
動力伝達手段と、
前記原動機、水上推進手段、陸上推進手段、動力伝達手段、および水陸両用車の各々の調整可能なパラメータを制御するための制御手段と、を備え、
前記水陸両用車は水上モードまたは陸上モードのどちらでも作動可能であり、動力伝達手段が原動機から動力を伝達するときに、前記車が水上モードまたは陸上モードのどちらで作動するかに関係なく、前記伝達される動力は常に前記水上推進手段に伝達され、それによって
前記車が水上モードで作動するときに、前記動力伝達手段は前記原動機から前記水上推進手段のみに動力を伝えることができ、
前記車が陸上モードで作動するときに、前記動力伝達手段は前記原動機から前記水上推進手段および前記陸上推進手段の両方に動力を伝えることができ、
前記制御手段は電子処理手段および／または電気的、機械的、油圧式、または電気機械的作動装置、またはそれらの任意の組み合わせを含み、かつ前記車の運転者が少なくとも部分的に利用可能であり、前記運転者が各パラメータおよび／または各組のパラメータのための単一の作動装置を使用して、水上および陸上モードの両方で個別パラメータを選択または制御することができるように構成された、推進システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記運転者が次の個別パラメータ、つまり
前記原動機の始動および停止、
水上または陸上モード、
前記車の操舵、および
前記車の速度、を選択または制御することを可能にする、請求項１に記載の推進システム。
【請求項３】
水上および陸上モードの両方で前記車の速度が単一の速度制御装置を使用して運転者によって制御される、請求項１または２に記載の推進システム。
【請求項４】
水上および陸上モードの両方で前記車の方向が単一の操舵制御装置を使用して運転者によって制御される、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項５】
前記単一の操舵制御装置が走行範囲を有し、前記走行範囲は水上および陸上モードの両方で同一である、請求項４に記載の推進システム。
【請求項６】
前記単一の操舵制御装置の走行範囲は、水上および陸上モードで利用可能な車操舵の全範囲へのアクセスを運転者に与える、請求項５に記載の推進システム。
【請求項７】
水上および／または陸上モードで利用可能な車操舵の範囲に対する前記単一の操舵制御装置の走行範囲の比率が１：１である、請求項６に記載の推進システム。
【請求項８】
水上および／または陸上モードで利用可能な車操舵の範囲に対する前記単一の操舵制御装置の走行範囲の比率が１：１以外である、請求項６に記載の推進システム。
【請求項９】
前記動力伝達手段がギヤボックスであり、前記ギヤボックスは水上および陸上モードの両方で、単一のギヤチェンジ制御装置を使用して運転者によって制御される、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１０】
運転者が利用可能な前記制御手段は、前記車が陸上モードで作動する場合、第一駆動位置で駆動するときに運転者によって作動可能であり、かつ前記車が水上モードで作動する場合は、前記第一駆動位置より高い第二駆動位置で駆動するときに運転者によって作動可能である、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１１】
前記車が水上モードで作動するときに、前記水上推進手段は前記車が滑走するのに充分な流体力学的揚力が達成される速度まで車を付勢することができる、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１２】
前記陸上モードは、前記車が水に入ることおよび水から出ることを含む、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１３】
前記水陸両用車が陸上モードで作動するときに、前記動力伝達手段は原動機からの動力を均等比率または選択的可比率で水上推進手段および陸上推進手段の両方に同時に伝えることができる、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１４】
前記原動機から前記陸上推進手段への動力の伝達を選択的に分断かつ／または制御するための分断手段をさらに備える、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１５】
前記原動機は、
火花点火内燃エンジン、
圧縮点火内燃エンジン、
電気モータ、
燃料電池、または
ハイブリッドエンジン、のいずれか一つまたはそれらの組合せを含む、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１６】
前記水上推進手段は一つまたはそれ以上のジェット駆動装置を含む、請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１７】
前記陸上推進手段は一つまたはそれ以上の駆動可能な車輪を含む、請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１８】
前記動力伝達手段は前記原動機と一体である、請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１９】
前記動力伝達手段は、原動機からの動力を前記水上推進手段へ伝達するための水上動力伝達手段と、前記原動機からの動力を前記陸上推進手段へ伝達するための陸上動力伝達手段とを含む、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２０】
前記水上および陸上動力伝達手段は同一種類である、請求項１９に記載の推進システム。
【請求項２１】
前記水上および陸上動力伝達手段は異なる種類である、請求項１９に記載の推進システム。
【請求項２２】
前記動力伝達手段は機械的である、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２３】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は機械的である、請求項１９ないし２１のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２４】
前記機械的動力伝達手段は、手動もしくは自動ギヤボックス、または前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための連続可変伝達装置である、請求項２２に記載の推進システム。
【請求項２５】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は、手動もしくは自動ギヤボックス、または前記水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための連続可変伝達装置である、請求項２３に記載の推進システム。
【請求項２６】
前記動力伝達手段は油圧式である、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２７】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は油圧式である、請求項１９ないし２１、２３、または２５のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２８】
前記油圧式動力伝達手段は、油圧動力を発生するための一つまたはそれ以上の油圧ポンプを含む、請求項２６に記載の推進システム。
【請求項２９】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は、油圧動力を発生するための一つまたはそれ以上の油圧ポンプを含む、請求項２７に記載の推進システム。
【請求項３０】
前記油圧式動力伝達手段は、前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の油圧モータを含む、請求項２６または２８に記載の推進システム。
【請求項３１】
前記水上および／または陸上油圧式動力伝達手段は、前記水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の油圧モータを含む、請求項２７または２９に記載の推進システム。
【請求項３２】
前記動力伝達手段は電動である、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項３３】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は電動である、請求項１９ないし２１、２３、２５、２７、または２９のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項３４】
前記電動式伝達手段は、電力を発生するための一つまたはそれ以上の発電機を含み、それは交流発電機とすることができる、請求項３２に記載の推進システム。
【請求項３５】
前記電動式水上および／または陸上伝達手段は、電力を発生するための一つまたはそれ以上の発電機を含み、それは交流発電機とすることができる、請求項３３に記載の推進システム。
【請求項３６】
前記電動式伝達手段は、前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の電気モータを含む、請求項３２または３４に記載の推進システム。
【請求項３７】
前記電動式水上および／または陸上伝達手段は、前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の電気モータを含む、請求項３３または３５に記載の推進システム。
【請求項３８】
前記原動機は前記水陸両用車の中央または後部に配置される、請求項１ないし３７のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項３９】
前記原動機は、重心が長さ４．６ｍないし５．０ｍの水陸両用車の後部から１．５ｍから１．６ｍの間に位置するように配置される、請求項１ないし３８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４０】
前記原動機は、重心が長さ略４．８２ｍの水陸両用車の後部から略１．５４ｍに位置するように配置される、請求項３９に記載の推進システム。
【請求項４１】
前記原動機は、東西または西東構成の前記水陸両用車に横方向に配設される、請求項１ないし４０のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４２】
前記原動機は、北南または南北構成の前記水陸両用車に並んで配置される、請求項１ないし４１のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４３】
前記原動機は、動力を前記水上推進手段に直接提供するために使用される一体的動力取出し軸を有する、請求項１ないし４２のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４４】
前記原動機は、前記動力取出し軸が前記原動機の速度とは異なる速度で回転するように、一体的ギヤリング構成体を有する、請求項４３に記載の推進システム。
【請求項４５】
請求項１ないし４４のいずれか一項に記載の推進システムの水陸両用車における使用。
【請求項４６】
請求項１ないし４４のいずれか一項に記載の推進システムを組み込んだ水陸両用車。
【請求項４７】
水上で使用する場合に喫水線より上に後退させ、陸上で使用する場合に喫水線より下に延ばすことのできる一つまたはそれ以上の車輪をさらに組み込んだ、請求項４６に記載の水陸両用車。
【請求項４８】
前記一つまたはそれ以上の車輪の少なくとも一つが、流体サスペンション構成体によって後退される、請求項４７に記載の水陸両用車。
【請求項４９】
前記一つまたはそれ以上の車輪の少なくとも一つの軸線が少なくとも４５度後退する、請求項４８に記載の水陸両用車。
【請求項５０】
前記流体サスペンション構成体は油圧式である、請求項４８または４９に記載の水陸両用車。
【請求項５１】
前記流体サスペンション構成体はガス式である、請求項４８ないし５０のいずれか一項に記載の水陸両用車。
【請求項５２】
前記サスペンション構成体は、少なくとも一つの筋交いを含む、請求項４８ないし５１のいずれか一項に記載の水陸両用車。
【請求項５３】
前記少なくとも一つの筋交いは陸上モードでもサスペンションのために使用される、請求項５１に記載の水陸両用車。
【請求項５４】
実質的に添付の図面に図示しまたはそれに関連して明細書に記載した推進システム。
【請求項５５】
実質的に添付の図面に図示しまたはそれに関連して明細書に記載した推進システムの使用。
【請求項５６】
実質的に添付の図面に図示しまたはそれに関連して明細書に記載した推進システムを組み込んだ水陸両用車。
【請求項１】
水陸両用車用の推進システムであって、
原動機と、
水上推進手段と、
陸上推進手段と、
動力伝達手段と、
前記原動機、水上推進手段、陸上推進手段、動力伝達手段、および水陸両用車の各々の調整可能なパラメータを制御するための制御手段と、を備え、
前記水陸両用車は水上モードまたは陸上モードのどちらでも作動可能であり、動力伝達手段が原動機から動力を伝達するときに、前記車が水上モードまたは陸上モードのどちらで作動するかに関係なく、前記伝達される動力は常に前記水上推進手段に伝達され、それによって
前記車が水上モードで作動するときに、前記動力伝達手段は前記原動機から前記水上推進手段のみに動力を伝えることができ、
前記車が陸上モードで作動するときに、前記動力伝達手段は前記原動機から前記水上推進手段および前記陸上推進手段の両方に動力を伝えることができ、
前記制御手段は電子処理手段および／または電気的、機械的、油圧式、または電気機械的作動装置、またはそれらの任意の組み合わせを含み、かつ前記車の運転者が少なくとも部分的に利用可能であり、前記運転者が各パラメータおよび／または各組のパラメータのための単一の作動装置を使用して、水上および陸上モードの両方で個別パラメータを選択または制御することができるように構成された、推進システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記運転者が次の個別パラメータ、つまり
前記原動機の始動および停止、
水上または陸上モード、
前記車の操舵、および
前記車の速度、を選択または制御することを可能にする、請求項１に記載の推進システム。
【請求項３】
水上および陸上モードの両方で前記車の速度が単一の速度制御装置を使用して運転者によって制御される、請求項１または２に記載の推進システム。
【請求項４】
水上および陸上モードの両方で前記車の方向が単一の操舵制御装置を使用して運転者によって制御される、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項５】
前記単一の操舵制御装置が走行範囲を有し、前記走行範囲は水上および陸上モードの両方で同一である、請求項４に記載の推進システム。
【請求項６】
前記単一の操舵制御装置の走行範囲は、水上および陸上モードで利用可能な車操舵の全範囲へのアクセスを運転者に与える、請求項５に記載の推進システム。
【請求項７】
水上および／または陸上モードで利用可能な車操舵の範囲に対する前記単一の操舵制御装置の走行範囲の比率が１：１である、請求項６に記載の推進システム。
【請求項８】
水上および／または陸上モードで利用可能な車操舵の範囲に対する前記単一の操舵制御装置の走行範囲の比率が１：１以外である、請求項６に記載の推進システム。
【請求項９】
前記動力伝達手段がギヤボックスであり、前記ギヤボックスは水上および陸上モードの両方で、単一のギヤチェンジ制御装置を使用して運転者によって制御される、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１０】
運転者が利用可能な前記制御手段は、前記車が陸上モードで作動する場合、第一駆動位置で駆動するときに運転者によって作動可能であり、かつ前記車が水上モードで作動する場合は、前記第一駆動位置より高い第二駆動位置で駆動するときに運転者によって作動可能である、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１１】
前記車が水上モードで作動するときに、前記水上推進手段は前記車が滑走するのに充分な流体力学的揚力が達成される速度まで車を付勢することができる、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１２】
前記陸上モードは、前記車が水に入ることおよび水から出ることを含む、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１３】
前記水陸両用車が陸上モードで作動するときに、前記動力伝達手段は原動機からの動力を均等比率または選択的可比率で水上推進手段および陸上推進手段の両方に同時に伝えることができる、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１４】
前記原動機から前記陸上推進手段への動力の伝達を選択的に分断かつ／または制御するための分断手段をさらに備える、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１５】
前記原動機は、
火花点火内燃エンジン、
圧縮点火内燃エンジン、
電気モータ、
燃料電池、または
ハイブリッドエンジン、のいずれか一つまたはそれらの組合せを含む、請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１６】
前記水上推進手段は一つまたはそれ以上のジェット駆動装置を含む、請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１７】
前記陸上推進手段は一つまたはそれ以上の駆動可能な車輪を含む、請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１８】
前記動力伝達手段は前記原動機と一体である、請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項１９】
前記動力伝達手段は、原動機からの動力を前記水上推進手段へ伝達するための水上動力伝達手段と、前記原動機からの動力を前記陸上推進手段へ伝達するための陸上動力伝達手段とを含む、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２０】
前記水上および陸上動力伝達手段は同一種類である、請求項１９に記載の推進システム。
【請求項２１】
前記水上および陸上動力伝達手段は異なる種類である、請求項１９に記載の推進システム。
【請求項２２】
前記動力伝達手段は機械的である、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２３】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は機械的である、請求項１９ないし２１のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２４】
前記機械的動力伝達手段は、手動もしくは自動ギヤボックス、または前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための連続可変伝達装置である、請求項２２に記載の推進システム。
【請求項２５】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は、手動もしくは自動ギヤボックス、または前記水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための連続可変伝達装置である、請求項２３に記載の推進システム。
【請求項２６】
前記動力伝達手段は油圧式である、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２７】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は油圧式である、請求項１９ないし２１、２３、または２５のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項２８】
前記油圧式動力伝達手段は、油圧動力を発生するための一つまたはそれ以上の油圧ポンプを含む、請求項２６に記載の推進システム。
【請求項２９】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は、油圧動力を発生するための一つまたはそれ以上の油圧ポンプを含む、請求項２７に記載の推進システム。
【請求項３０】
前記油圧式動力伝達手段は、前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の油圧モータを含む、請求項２６または２８に記載の推進システム。
【請求項３１】
前記水上および／または陸上油圧式動力伝達手段は、前記水上および／または陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の油圧モータを含む、請求項２７または２９に記載の推進システム。
【請求項３２】
前記動力伝達手段は電動である、請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項３３】
前記水上および／または陸上動力伝達手段は電動である、請求項１９ないし２１、２３、２５、２７、または２９のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項３４】
前記電動式伝達手段は、電力を発生するための一つまたはそれ以上の発電機を含み、それは交流発電機とすることができる、請求項３２に記載の推進システム。
【請求項３５】
前記電動式水上および／または陸上伝達手段は、電力を発生するための一つまたはそれ以上の発電機を含み、それは交流発電機とすることができる、請求項３３に記載の推進システム。
【請求項３６】
前記電動式伝達手段は、前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の電気モータを含む、請求項３２または３４に記載の推進システム。
【請求項３７】
前記電動式水上および／または陸上伝達手段は、前記水上および陸上推進手段に駆動力を提供するための一つまたはそれ以上の電気モータを含む、請求項３３または３５に記載の推進システム。
【請求項３８】
前記原動機は前記水陸両用車の中央または後部に配置される、請求項１ないし３７のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項３９】
前記原動機は、重心が長さ４．６ｍないし５．０ｍの水陸両用車の後部から１．５ｍから１．６ｍの間に位置するように配置される、請求項１ないし３８のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４０】
前記原動機は、重心が長さ略４．８２ｍの水陸両用車の後部から略１．５４ｍに位置するように配置される、請求項３９に記載の推進システム。
【請求項４１】
前記原動機は、東西または西東構成の前記水陸両用車に横方向に配設される、請求項１ないし４０のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４２】
前記原動機は、北南または南北構成の前記水陸両用車に並んで配置される、請求項１ないし４１のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４３】
前記原動機は、動力を前記水上推進手段に直接提供するために使用される一体的動力取出し軸を有する、請求項１ないし４２のいずれか一項に記載の推進システム。
【請求項４４】
前記原動機は、前記動力取出し軸が前記原動機の速度とは異なる速度で回転するように、一体的ギヤリング構成体を有する、請求項４３に記載の推進システム。
【請求項４５】
請求項１ないし４４のいずれか一項に記載の推進システムの水陸両用車における使用。
【請求項４６】
請求項１ないし４４のいずれか一項に記載の推進システムを組み込んだ水陸両用車。
【請求項４７】
水上で使用する場合に喫水線より上に後退させ、陸上で使用する場合に喫水線より下に延ばすことのできる一つまたはそれ以上の車輪をさらに組み込んだ、請求項４６に記載の水陸両用車。
【請求項４８】
前記一つまたはそれ以上の車輪の少なくとも一つが、流体サスペンション構成体によって後退される、請求項４７に記載の水陸両用車。
【請求項４９】
前記一つまたはそれ以上の車輪の少なくとも一つの軸線が少なくとも４５度後退する、請求項４８に記載の水陸両用車。
【請求項５０】
前記流体サスペンション構成体は油圧式である、請求項４８または４９に記載の水陸両用車。
【請求項５１】
前記流体サスペンション構成体はガス式である、請求項４８ないし５０のいずれか一項に記載の水陸両用車。
【請求項５２】
前記サスペンション構成体は、少なくとも一つの筋交いを含む、請求項４８ないし５１のいずれか一項に記載の水陸両用車。
【請求項５３】
前記少なくとも一つの筋交いは陸上モードでもサスペンションのために使用される、請求項５１に記載の水陸両用車。
【請求項５４】
実質的に添付の図面に図示しまたはそれに関連して明細書に記載した推進システム。
【請求項５５】
実質的に添付の図面に図示しまたはそれに関連して明細書に記載した推進システムの使用。
【請求項５６】
実質的に添付の図面に図示しまたはそれに関連して明細書に記載した推進システムを組み込んだ水陸両用車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００７−５０３３６０（Ｐ２００７−５０３３６０Ａ）
【公表日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３０５１３（Ｐ２００６−５３０５１３）
【出願日】平成１６年５月１９日（２００４．５．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００２１４３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０３７４２
【国際公開日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（５００１７０００９）ギブズ テクノロジーズ リミテッド (19)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年５月１９日（２００４．５．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００２１４３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０３７４２
【国際公開日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（５００１７０００９）ギブズ テクノロジーズ リミテッド (19)
【Ｆターム（参考）】
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