(57)【要約】【課題】低負荷率での運転に起因する燃費率の悪化を抑制することができる水陸両用車を提供することにある。【解決手段】陸上走行と水上航行と水際走行とを行うことが可能な水陸両用車であって、ガスタービン１３０と、ガスタービン１３０の出力が第１クラッチ１６１を介して伝達される発電機１４０と、ガスタービン１３０の出力が第２クラッチ１６２を介して伝達される水上推進器１２０と、発電機１４０が発生する電力を充放電する蓄電池１４２と、蓄電池１４２から供給される電力により回転駆動するモータ１１２と、モータ１１２の回転駆動により回転駆動する車輪１１１と、これらを制御する制御装置１３０とを備え、制御装置が、陸上を走行するときに、蓄電池１４２からモータ１１２に電力を供給し前記モータ１１２により前輪１１１を回転駆動するようにした。【選択図】図１
2014097742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸上を走行する陸上走行と、水上を航行する水上航行と、水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車であって、
機関と、
前記機関の出力が第１クラッチを介して伝達される発電機と、
前記発電機が発生する電力を充放電する蓄電池と、
前記蓄電池から供給される電力により回転駆動するモータと、
前記モータの回転駆動により回転駆動する車輪と、
前記機関、前記第１クラッチ、前記発電機、前記蓄電池、および前記モータを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
陸上を走行するときに、前記蓄電池から前記モータに電力を供給し前記モータにより前記車輪を回転駆動する
ことを特徴とする水陸両用車。
【請求項２】
請求項１に記載された水陸両用車であって、
前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、
前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配して伝達するモータ出力分配伝達手段と
を備え、
前記モータ出力分配伝達手段は、前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配するモータ出力分配手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第３クラッチを介して前記車輪側へ伝達する車輪側モータ出力伝達手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第４クラッチを介して前記水上推進手段側へ伝達する水上推進手段側モータ出力伝達手段とを備え、
前記制御手段は、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ、および前記第４クラッチも制御するものであって、
水上を低速で航行するときに、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御すると共に、前記車輪側モータ出力伝達手段と前記車輪とを切断するように前記第３クラッチを制御する一方、前記水上推進手段側モータ出力伝達手段と前記水上推進手段とを接続するように前記第４クラッチを制御し、前記蓄電池から前記モータに電力を供給し前記モータにより前記水上推進手段を駆動する
ことを特徴とする水陸両用車。
【請求項３】
請求項１に記載された水陸両用車であって、
前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、
前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配して伝達するモータ出力分配伝達手段と
を備え、
前記モータ出力分配伝達手段は、前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配するモータ出力分配手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第３クラッチを介して前記車輪側へ伝達する車輪側モータ出力伝達手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第４クラッチを介して前記水上推進手段側へ伝達する水上推進手段側モータ出力伝達手段とを備え、
前記制御手段は、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ、および前記第４クラッチも制御するものであって、
水際を走行するときに、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御する一方、前記車輪側モータ出力伝達手段と前記車輪とを接続するように前記第３クラッチを制御すると共に、前記水上推進手段側モータ出力伝達手段と前記水上推進手段とを接続するように前記第４クラッチを制御し、前記蓄電池から前記モータに電力を供給し前記モータにより前記車輪および前記水上推進手段を駆動する
ことを特徴とする水陸両用車。
【請求項４】
請求項１に記載された水陸両用車であって、
前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、
前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段と
を備え、
前記制御手段は、前記第２クラッチも制御するものであって、陸上を走行するとき、または、水上を低速で航行するとき、
前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が上限設定値より大きい場合に、前記機関を停止するように当該機関を制御し、
前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が下限設定値より小さい場合に、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御する一方、前記機関と前記発電機とを接続するように前記第１クラッチを制御すると共に、前記機関を高負荷率で運転するように当該機関を制御し、前記機関の出力を前記発電機に伝達し当該発電機が発生する電力を前記蓄電池に充電する
ことを特徴とする水陸両用車。
【請求項５】
請求項２に記載された水陸両用車であって、
前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、
前記制御手段は、水際を走行するとき、
前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が上限設定値より大きい場合に、前記機関を停止するように当該機関を制御し、
前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が下限設定値より小さい場合に、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御する一方、前記機関と前記発電機とを接続するように前記第１クラッチを制御すると共に、前記機関を高負荷率で運転するように当該機関を制御し、前記機関の出力を前記発電機に伝達し当該発電機が発生する電力を前記蓄電池に充電する
ことを特徴とする水陸両用車。
【請求項６】
請求項１に記載された水陸両用車であって、
前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、
前記機関と前記発電機および前記水上推進手段との断続を行う第５クラッチとを備え、
前記制御手段は、前記第２クラッチ、および前記第５クラッチも制御するものであって、
水上を航行している場合、前記水上推進手段の駆動を停止する操作が行われたときに、
前記機関と前記水上推進手段および前記発電機とを切断するように前記第５クラッチを制御し、前記水上推進手段と前記発電機とを接続するように前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを制御して、水上航行で生じる前記水上推進手段の回転運動を前記発電機に伝達し、前記発電機が発生する電力を前記蓄電池に充電する
ことを特徴とする水陸両用車。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載された水陸両用車であって、
前記機関はガスタービンである
ことを特徴とする水陸両用車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水陸両用車に関する。
【背景技術】
【０００２】
水陸両用車は、当該水陸両用車に装備される車輪等によって陸上を走行することと、当該水陸両用車に装備される推進器によって水上を航行することと、前記車輪等および前記推進器の両方によって、水上から陸上に向けて水際を走行することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５０３３６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６９７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ガスタービンは、図４に示すように、ディーゼルエンジンと比べ同一出力にて軽量であり、また小型で、加速性に優れているという特性を有している。そのため、前記ガスタービンは、主として高速航行や即時応答が必要な船舶の駆動源（機関）として利用されている。
【０００５】
一方、前記ガスタービンは、図５に示すように、船舶の駆動源として一般的に利用されるディーゼルエンジンと比べ、燃費率が悪くなるという特性を有し、特に負荷率が５０％以下にあっては、前記ガスタービンの燃費率が前記ディーゼルエンジンの燃費率と比べて急激に悪くなるという特性を有している。
【０００６】
水陸両用車において、図６に示すように、水上航行では速度の上昇に伴って水による抵抗が急激に大きくなることから高速航行を行うには駆動源として大出力機関が必要となるが、陸上走行では水上航行と比べ抵抗が小さく、速度が上昇しても抵抗の増加が小さいことから駆動源として小出力機関で良いことになる。
【０００７】
また、前記駆動源として、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンを用いた場合であっても、これら機関を低負荷率で運転したときには、当該機関を高負荷率で運転するときと比べて燃費率が悪化することが知られている。
【０００８】
よって、水陸両用車の駆動源として、前記ガソリンエンジン、前記ディーゼルエンジン、または前記ガスタービンなどの機関を用いることができるが、前記機関を駆動源として備える水陸両用車が前記陸上、前記水上、または前記水際を走行するときに、負荷率によっては燃費率が悪化してしまう可能性があった。
【０００９】
なお、上記特許文献１，２には、水上モードと陸上モードを切り換え可能な水陸両用車用の推進（制御）システムについて記載されているが、燃費率の悪化を抑制した水陸両用車については記載されていない。
【００１０】
このようなことから、本発明は、前述した課題を解決するために為されたものであって、低負荷率での運転に起因する燃費率の悪化を抑制することができる水陸両用車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決する第１の発明に係る水陸両用車は、陸上を走行する陸上走行と、水上を航行する水上航行と、水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車であって、機関と、前記機関の出力が第１クラッチを介して伝達される発電機と、前記発電機が発生する電力を充放電する蓄電池と、前記蓄電池から供給される電力により回転駆動するモータと、前記モータの回転駆動により回転駆動する車輪と、前記機関、前記第１クラッチ、前記発電機、前記蓄電池、および前記モータを制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、陸上を走行するときに、前記蓄電池から前記モータに電力を供給し前記モータにより前記車輪を回転駆動することを特徴とする。
【００１２】
上述した課題を解決する第２の発明に係る水陸両用車は、前述した第１の発明に係る水陸両用車であって、前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配して伝達するモータ出力分配伝達手段とを備え、前記モータ出力分配伝達手段が、前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配するモータ出力分配手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第３クラッチを介して前記車輪側へ伝達する車輪側モータ出力伝達手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第４クラッチを介して前記水上推進手段側へ伝達する水上推進手段側モータ出力伝達手段とを備え、前記制御手段が、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ、および前記第４クラッチも制御するものであって、水上を低速で航行するときに、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御すると共に、前記車輪側モータ出力伝達手段と前記車輪とを切断するように前記第３クラッチを制御する一方、前記水上推進手段側モータ出力伝達手段と前記水上推進手段とを接続するように前記第４クラッチを制御し、前記蓄電池から前記モータに電力を供給し前記モータにより前記水上推進手段を駆動することを特徴とする。
【００１３】
上述した課題を解決する第３の発明に係る水陸両用車は、前述した第１の発明に係る水陸両用車であって、前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配して伝達するモータ出力分配伝達手段とを備え、前記モータ出力分配伝達手段が、前記モータの出力を前記車輪側および前記水上推進手段側へ分配するモータ出力分配手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第３クラッチを介して前記車輪側へ伝達する車輪側モータ出力伝達手段と、前記モータ出力分配手段により分配した前記モータの出力を第４クラッチを介して前記水上推進手段側へ伝達する水上推進手段側モータ出力伝達手段とを備え、前記制御手段が、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ、および前記第４クラッチも制御するものであって、水際を走行するときに、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御する一方、前記車輪側モータ出力伝達手段と前記車輪とを接続するように前記第３クラッチを制御すると共に、前記水上推進手段側モータ出力伝達手段と前記水上推進手段とを接続するように前記第４クラッチを制御し、前記蓄電池から前記モータに電力を供給し前記モータにより前記車輪および前記水上推進手段を駆動することを特徴とする。
【００１４】
上述した課題を解決する第４の発明に係る水陸両用車は、前述した第１の発明に係る水陸両用車であって、前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段とを備え、前記制御手段が、前記第２クラッチ、前記水上推進手段も制御するものであって、陸上を走行するとき、または、水上を低速で航行するとき、前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が上限設定値より大きい場合に、前記機関を停止するように当該機関を制御し、前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が下限設定値より小さい場合に、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御する一方、前記機関と前記発電機とを接続するように前記第１クラッチを制御すると共に、前記機関を高負荷率で運転するように当該機関を制御し、前記機関の出力を前記発電機に伝達し当該発電機が発生する電力を前記蓄電池に充電することを特徴とする。
【００１５】
上述した課題を解決する第５の発明に係る水陸両用車は、前述した第２の発明に係る水陸両用車であって、前記蓄電池の蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、前記制御手段が、水際を走行するとき、前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が上限設定値より大きい場合に、前記機関を停止するように当該機関を制御し、前記蓄電量検出手段により検出した蓄電量が下限設定値より小さい場合に、前記機関と前記水上推進手段とを切断するように前記第２クラッチを制御する一方、前記機関と前記発電機とを接続するように前記第１クラッチを制御すると共に、前記機関を高負荷率で運転するように当該機関を制御し、前記機関の出力を前記発電機に伝達し当該発電機が発生する電力を前記蓄電池に充電することを特徴とする。
【００１６】
上述した課題を解決する第６の発明に係る水陸両用車は、前述した第１の発明に係る水陸両用車であって、前記機関の出力が第２クラッチを介して伝達される水上推進手段と、前記機関と前記発電機および前記水上推進手段との断続を行う第５クラッチとを備え、前記制御手段が、前記第２クラッチ、前記水上推進手段、および前記第５クラッチも制御するものであって、水上を航行している場合、前記水上推進手段の駆動を停止する操作が行われたときに、前記機関と前記水上推進手段および前記発電機とを切断するように前記第５クラッチを制御し、前記水上推進手段と前記発電機とを接続するように前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを制御して、水上航行で生じる前記水上推進手段の回転運動を前記発電機に伝達し、前記発電機が発生する電力を前記蓄電池に充電することを特徴とする。
【００１７】
上述した課題を解決する第７の発明に係る水陸両用車は、前述した第１乃至第６の発明の何れか一つに係る水陸両用車であって、前記機関がガスタービンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る水陸両用車によれば、機関を低負荷率で運転して当該機関により車輪を駆動する必要が無く、蓄電池からモータに電力を供給し前記モータにより前記車輪を回転駆動することで、陸上を走行することができることから、前記機関の低負荷率での運転に起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る水陸両用車の第一番目の実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明に係る水陸両用車の第二番目の実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明に係る水陸両用車の第三番目の実施形態の概略構成図である。
【図４】ガスタービンおよびディーゼルエンジンにおける出力と機関重量との関係を示すグラフである。
【図５】ガスタービンおよびディーゼルエンジンにおける負荷率と燃費率との関係を示すグラフである。
【図６】水陸両用車の水上航行時および陸上走行時における速度と抵抗との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る水陸両用車の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００２１】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る水陸両用車の第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。
【００２２】
本実施形態に係る水陸両用車１００は、図１に示すように、当該水陸両用車１００に装備される前輪１１１および後輪１１３によって陸上を走行する陸上走行と、当該水陸両用車１００に装備される水上推進器１２０によって水上を航行する水上航行と、前記前輪１１１および前記後輪１１３ならびに前記水上推進器１２０によって水際を走行する水際走行とを行うことが可能である。
【００２３】
前記前輪１１１の車軸１１１ａは、モータ１１２の出力軸１１２ａと接続している。よって、前記前輪１１１は、前記モータ１１２により回転駆動する。前記モータ１１２は、発電機１４０に接続される蓄電池１４２と接続している。つまり、前記蓄電池１４２は、前記発電機１４０が発生する電力を充放電可能になっている。よって、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給すると、前記モータ１１２の出力軸１１２ａが回転駆動し、当該モータ１１２の出力軸１１２ａの回転により前記前輪１１１が回転駆動することになる。
【００２４】
前記水上推進器１２０は、プロペラ１２１と、前記プロペラ１２１が取り付けられるプロペラ軸１２２とを備える。前記プロペラ軸１２２が回転し前記プロペラ１２１が回転することで、前記水陸両用車１００は当該水陸両用車１００の推進力を得ている。
【００２５】
前記水陸両用車１００は、駆動源（機関）をなし、軽油などの燃料の供給により出力軸１３１が回転駆動するガスタービン１３０を備えると共に、前記出力軸１３１の回転運動を前記発電機１４０の入力軸１４１側と、動力分配軸１５１等を介して前記水上推進器１２０のプロペラ軸１２２側とに分配して伝達する動力分配装置１５０を備える。
【００２６】
前記発電機１４０の前記入力軸１４１に第１クラッチ１６１が設けられており、前記出力軸１３１の回転運動が、当該出力軸１３１から前記発電機１４０の前記入力軸１４１に断続して伝わるようになっている。前記動力分配装置１５０の前記動力分配軸１５１に第２クラッチ１６２が設けられており、前記出力軸１３１の回転運動が、前記動力分配装置１５０の前記動力分配軸１５１等を介して前記プロペラ軸１２２に断続して伝わるようになっている。
【００２７】
さらに、前記水陸両用車１００は、前記モータ１１２、前記ガスタービン１３０、前記発電機１４０、前記第１クラッチ１６１、前記第２クラッチ１６２、および前記蓄電池１４２等を制御する制御手段をなす制御装置１７０を備える。前記制御装置１７０の入力側には、前記蓄電池１４２の蓄電量を検出する蓄電量検出器１７１が接続している。
【００２８】
このような本実施形態において、前記水上推進器１２０等が水上推進手段を構成し、前記蓄電量検出器１７１等が蓄電量検出手段を構成している。
【００２９】
次に、上述した水陸両用車１００が具備する前記制御装置１７０による当該水陸両用車１００の作動を説明する。
【００３０】
まず、水上を航行するときには、前記制御装置１７０は、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１とを切断するように前記第１クラッチ１６１を制御する一方、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを接続するように前記第２クラッチ１６２を制御すると共に、前記ガスタービン１３０を高負荷率、例えば負荷率１００％で運転するように当該ガスタービン１３０を制御し、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１の回転運動を、前記動力分配軸１５１、および第２クラッチ１６２等を介して前記プロペラ軸１２２に伝達している。これにより、前記プロペラ軸１２２が回転駆動し、前記プロペラ１２１が回転することで、前記水陸両用車１００は、水上航行時の推進力を得ている。
【００３１】
陸上を走行するときには、前記制御装置１７０は、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給している。これにより、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａが回転駆動し、前記前輪１１１が回転することで、前記水陸両用車１００は、陸上走行時の推進力（走行力）を得ている。
【００３２】
また、陸上を走行しているとき、前記制御装置１７０は、前記蓄電量検出器１７１で検出した蓄電量（検出値）が上限設定値より大きいと判定した場合に、前記ガスタービン１３０の運転を停止するように当該ガスタービン１３０を制御している。他方、前記制御装置１７０は、前記蓄電量検出器１７１で検出した蓄電量（検出値）が前記上限設定値より小さい下限設定値より小さいと判定した場合に、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを切断するように前記第２クラッチ１６２を制御する一方、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１とを接続するように前記第１クラッチ１６１を制御すると共に、前記ガスタービン１３０を低燃費率、例えば負荷率１００％で運転するように当該ガスタービン１３０を制御して、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１の回転運動を前記発電機１４０に伝達し、前記発電機１４０が発生する電力を前記蓄電池１４２に充電している。これにより、前記蓄電池１４２に電力を充電する場合であっても、前記ガスタービン１３０を低負荷率で運転することに起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【００３３】
したがって、本実施形態に係る水陸両用車１００によれば、前記ガスタービン１３０を低負荷率で運転して当該ガスタービン１３０により前記前輪１１１等を駆動する必要が無く、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給し前記モータ１１２により前記前輪１１１を回転駆動することで、陸上を走行することができることから、前記ガスタービン１３０の低負荷率での運転に起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【００３４】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る水陸両用車の第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。なお、前述した実施形態の場合と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複説明を省略する。
【００３５】
本実施形態に係る水陸両用車２００は、図２に示すように、前記モータ１１２の出力を前記前輪１１１側と前記水上推進器１２０側とに分配して伝達するモータ出力分配伝達装置２１０を備える。前記モータ出力分配伝達装置２１０は、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａに接続して設けられ、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａの回転運動を前記前輪１１１側と前記水上推進器１２０側とに分配するギア（図示せず）を有するモータ出力分配装置２１４を備える。
【００３６】
前記モータ出力分配伝達装置２１０は、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａの回転運動を前記前輪１１１側に伝達する前輪側モータ出力伝達軸２１５と、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａの回転運動を前記プロペラ軸１２２側に伝達する水上推進器側モータ出力伝達軸２１６とを備える。
【００３７】
前記前輪側モータ出力伝達軸２１５と前記前輪１１１の前記車軸１１１ａとは第３クラッチ２６３を介して連結している。よって、前記モータ出力分配装置２１４により前記前輪１１１側へ分配した出力、すなわち、前記出力軸１１２ａの回転運動は、前記第３クラッチ２６３により、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５、および前記車軸１１１ａ等を介して前記前輪１１１に断続して伝わることになる。
【００３８】
前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６と連結軸２１７とは第４クラッチ２６４を介して連結している。前記連結軸２１７は前記プロペラ軸１２２に連結している。よって、前記モータ出力分配装置２１４により前記水上推進器１２０側へ分配した出力、すなわち、前記出力軸１１２ａの回転運動は、前記第４クラッチ２６４により、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６、および前記連結軸２１７等を介して前記プロペラ軸１２２に断続して伝わるようになっている。
【００３９】
前記水陸両用車２００は、前記モータ１１２、前記ガスタービン１３０、前記発電機１４０、前記第１クラッチ１６１、前記第２クラッチ１６２、および前記蓄電池１４２に加え、前記モータ出力分配伝達装置２１０、すなわち、前記モータ出力分配装置２１４、前記第３クラッチ２６３、前記第４クラッチ２６４等も制御する制御手段をなす制御装置２７０を備える。なお、制御装置２７０の入力側には、前記蓄電池１４２の蓄電量を検出する蓄電量検出器１７１が接続している。
【００４０】
このような本実施形態において、前記モータ出力分配伝達装置２１０（前記モータ出力分配装置２１４、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５、前記推進器側モータ出力伝達軸２１６、前記連結軸２１７、前記第３クラッチ２６３、前記第４クラッチ２６４）等はモータ出力分配伝達手段を構成し、前記モータ出力分配装置２１４等がモータ出力分配手段を構成し、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５等が車輪側モータ出力伝達手段を構成し、前記推進器側モータ出力伝達軸２１６および前記連結軸２１７等が水上推進手段側モータ出力伝達手段を構成している。
【００４１】
次に、上述した水陸両用車２００が具備する前記制御装置２７０による当該水陸両用車２００の作動を説明する。
【００４２】
まず、水上を高速航行または即時応答が必要な航行を行う場合、すなわち、大出力が必要な場合、前記制御装置２７０は、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１とを切断するように前記第１クラッチ１６１を制御すると共に、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６と前記連結軸２１７とを切断するように前記第４クラッチ２６４を制御する一方、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを接続するように前記第２クラッチ１６２を制御すると共に、前記ガスタービン１３０を高負荷率、例えば負荷率１００％で運転するように当該ガスタービン１３０を制御し、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１の回転運動を、前記動力分配軸１５１、および第２クラッチ１６２等を介して前記プロペラ軸１２２に伝達している。これにより、前記プロペラ軸１２２が回転駆動し、前記プロペラ１２１が回転することで、前記水陸両用車２００は、大出力が必要となる、水上を高速航行または即時応答が必要な航行を行うときの推進力を得ている。
【００４３】
水上を低速で航行する場合、すなわち、大出力が不要な場合、前記制御装置２７０は、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを切断するように前記第２クラッチ１６２を制御すると共に、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５と前記前輪１１１の前記車軸１１１ａとを切断するように前記第３クラッチ２６３を制御する一方、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６と前記連結軸２１７とを接続するように前記第４クラッチ２６４を制御して、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給し、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａを回転駆動し、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａの回転運動を、前記モータ出力分配装置２１４、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６、前記第４クラッチ２６４、および前記連結軸２１７等を介して、前記プロペラ軸１２２に伝達している。これにより、前記プロペラ軸１２２が回転駆動し、前記プロペラ１２１が回転することで、前記水陸両用車２００は、大出力が不要であり、水上を低速で航行するときの推進力を得ている。
【００４４】
水際を走行するときには、前記制御装置２７０は、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを切断するように前記第２クラッチ１６２を制御する一方、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５と前記前輪１１１の前記車軸１１１ａとを接続するように前記第３クラッチ２６３を制御すると共に、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６と前記連結軸２１７とを接続するように前記第４クラッチ２６４を制御し、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給し、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａを回転駆動し、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａの回転運動を、前記モータ出力分配装置２１４、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５、および前記第３クラッチ２６３等を介して前記前輪１１１に伝達すると共に、前記モータ出力分配装置２１４、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６、前記第４クラッチ２６４、前記連結軸２１７を介して前記プロペラ軸１２２に伝達している。これにより、前記前輪１１１が回転駆動し、前記プロペラ軸１２２の回転駆動により前記プロペラ１２１が回転することで、前記水陸両用車２００は、大出力が不要であり、水際を走行するときの推進力を得ている。
【００４５】
陸上を走行するときには、前記制御装置２７０は、前記水上推進器側モータ出力伝達軸２１６と前記連結軸２１７とを切断するように前記第４クラッチ２６４を制御する一方、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５と前記前輪１１１の前記車軸１１１ａとを接続するように前記第３クラッチ２６３を制御し、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給している。これにより、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａが回転駆動し、前記モータ出力分配装置２１４、前記前輪側モータ出力伝達軸２１５、前記車軸１１１ａ等を介して前記前輪１１１に伝達し、前記前輪１１１が回転することで、前記水陸両用車２００は、陸上走行時の推進力（走行力）を得ている。
【００４６】
また、水上を低速にて航行しているとき、陸上を走行しているとき、または水際を走行しているとき、前記制御装置２７０は、前記蓄電量検出器１７１で検出した蓄電量（検出値）が上限設定値より大きいと判定した場合に、前記ガスタービン１３０の運転を停止するように当該ガスタービン１３０を制御している。他方、前記制御装置２７０は、前記蓄電量検出器１７１で検出した蓄電量（検出値）が前記上限設定値より小さい下限設定値より小さいと判定した場合に、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを切断するように前記第２クラッチ１６２を制御する一方、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１とを接続するように前記第１クラッチ１６１を制御すると共に、前記ガスタービン１３０を低燃費率、例えば負荷率１００％で運転するように当該ガスタービン１３０を制御して、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１の回転運動を前記発電機１４０に伝達し、前記発電機１４０が発生する電力を前記蓄電池１４２に充電している。これにより、前記蓄電池１４２に電力を充電する場合であっても、前記ガスタービン１３０を低負荷率で運転することに起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【００４７】
したがって、本実施形態に係る水陸両用車２００によれば、前述した実施形態に係る水陸両用車１００と同様な作用効果を奏することに加え、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給し前記モータ１１２により前記水上推進器１２０を駆動することによって、低速で水上を航行することができることから、前記ガスタービン１３０の低負荷率での運転に起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【００４８】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る水陸両用車の第三番目の実施形態を図３に基づいて説明する。なお、前述した実施形態の場合と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複説明を省略する。
【００４９】
本実施形態に係る水陸両用車３００では、図３に示すように、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１に第５クラッチ３６５が設けられており、前記ガスタービン１３０の出力軸１３１の回転運動が、前記第５クラッチ３６５により前記発電機１４０の前記入力軸１４１および前記動力分配軸１５１に断続して伝わるようになっている。
【００５０】
前記水陸両用車３００は、前記モータ１１２、前記ガスタービン１３０、前記発電機１４０、前記第１クラッチ１６１、前記第２クラッチ１６２、および前記蓄電池１４２に加え、前記第５クラッチ３６５等も制御する制御手段をなす制御装置３７０を備える。なお、制御装置３７０の入力側には、前記蓄電池１４２の蓄電量を検出する蓄電量検出器１７１が接続している。
【００５１】
次に、上述した水陸両用車３００が具備する前記制御装置３７０による当該水陸両用車３００の作動を説明する。
【００５２】
陸上を走行するときには、前記制御装置３７０は、前記蓄電池１４２から前記モータ１１２に電力を供給している。これにより、前記モータ１１２の前記出力軸１１２ａが回転駆動し、前記前輪１１１が回転することで、前記水陸両用車３００は、陸上走行時の推進力（走行力）を得ている。
【００５３】
また、陸上を走行しているとき、前記制御装置３７０は、前記蓄電量検出器１７１で検出した蓄電量（検出値）が上限設定値より大きいと判定した場合に、前記ガスタービン１３０の運転を停止するように当該ガスタービン１３０を制御している。他方、前記制御装置３７０は、前記蓄電量検出器１７１で検出した蓄電量（検出値）が前記上限設定値より小さい下限設定値より小さいと判定した場合に、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを切断するように前記第２クラッチ１６２を制御する一方、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１とを接続するように前記第１クラッチ１６１および前記第５クラッチ３６５を制御すると共に、前記ガスタービン１３０を低燃費率、例えば負荷率１００％で運転するように当該ガスタービン１３０を制御して、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１の回転運動を前記発電機１４０に伝達し、前記発電機１４０が発生する電力を前記蓄電池１４２に充電している。これにより、前記蓄電池１４２に電力を充電する場合であっても、前記ガスタービン１３０を低負荷率で運転することに起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【００５４】
水上を航行するときには、前記制御装置３７０は、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１とを切断するように前記第１クラッチ１６１を制御する一方、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記動力分配軸１５１とを接続するように前記第５クラッチ３６５を制御し、前記動力分配軸１５１と前記プロペラ軸１２２とを接続するように前記第２クラッチ１６２を制御すると共に、前記ガスタービン１３０を高負荷率、例えば負荷率１００％で運転するように当該ガスタービン１３０を制御し、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１の回転運動を、前記動力分配軸１５１、および第２クラッチ１６２等を介して前記プロペラ軸１２２に伝達している。これにより、前記プロペラ軸１２２が回転駆動し、前記プロペラ１２１が回転することで、前記水陸両用車３００は、水上航行時の推進力を得ている。
【００５５】
また、水上を航行しているときに、前記水上推進器１２０を停止する操作が行われたときには、前記制御装置３７０は、前記ガスタービン１３０の前記出力軸１３１と前記発電機１４０の前記入力軸１４１および前記動力分配軸１５１とを切断するように前記第５クラッチ３６５を制御する一方、前記プロペラ軸１２２と前記動力分配軸１５１とを接続するように前記第２クラッチ１６２を制御すると共に、前記発電機１４０の前記入力軸１４１と前記動力分配軸１５１を接続するように前記第１クラッチ１６１を制御し、前記プロペラ１２１の回転運動を、前記プロペラ軸１２２、前記動力分配軸１５１を介して、前記発電機１４０の前記入力軸１４１に伝達し、前記入力軸１４１が回転することにより前記発電機１４０で電力が発生し、前記電力を前記蓄電池１４２に充電している。
【００５６】
したがって、本実施形態に係る水陸両用車３００によれば、上述した実施形態に係る水陸両用車１００と同様な作用効果を奏することに加え、水上航行中に前記水上推進器１２０を停止する操作が行われたときにおいても、前記プロペラ１２１の回転運動により前記発電機１４０で回生エネルギを発生し当該回生エネルギを前記バッテリ１４２に充電することができることから、燃費率の悪化を抑制することができる。
【００５７】
［他の実施形態］
なお、上記では、駆動源としてガスタービン１３０を備える水陸両用車１００，２００，３００を用いて説明したが、前記ガスタービン１３０の代わりに、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの機関を備える水陸両用車とすることも可能である。このような水陸両用車によれば、前記ガソリンエンジンや前記ディーゼルエンジン自体が前記ガスタービン１３０と比べて、低負荷時の燃費率と高負荷時の燃費率との差が小さいことから、前述した水陸両用車１００，２００，３００と比べて、前記燃費率の悪化を抑制する効果が小さいものの、前記ガソリンエンジンや前記ディーゼルエンジンを低負荷率で運転することに起因する燃費率の悪化を抑制することができる。
【００５８】
上記では、前記モータ１１２を２つ備える水陸両用車１００，２００，３００を用いて説明したが、１つのモータで前記前輪１１１，１１１を回転駆動したり、１つまたは２つのモータで前記後輪１１３，１１３を回転駆動したり、前記前輪１１１，１１１および前記後輪１１３，１１３をそれぞれモータで回転駆動したりする水陸両用車とすることも可能である。
【００５９】
上述した第二番目の実施形態に係る水陸両用車２００と上述した第三番目の実施形態に係る水陸両用車３００とを組み合わせた構成をなす水陸両用車とすることも可能である。このような水陸両用車であっても、上述した水陸両用車２００，３００と同様な作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る水陸両用車は、低負荷率での運転に起因する燃費率の悪化を抑制することができるので、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００          水陸両用車
１１１          前輪
１１２          モータ
１１３          後輪
１２０          水上推進器
１２１          プロペラ
１２２          プロペラ軸
１３０          ガスタービン
１３１          出力軸
１４０          発電機
１４１          入力軸
１４２          蓄電池
１５０          動力分配装置
１５１          動力分配軸
１６１          第１クラッチ
１６２          第２クラッチ
１７０          制御装置
１７１          蓄電量検知器
２００          水陸両用車
２１０          モータ出力分配伝達装置
２１４          モータ出力分配装置
２１５          前輪側モータ出力伝達軸
２１６          水上推進器側モータ出力伝達軸
２１７          連結軸
２５０          動力分配装置
２６３          第３クラッチ
２６４          第４クラッチ
２７０          制御装置
３００          水陸両用車
３５０          動力分配装置
３６５          第５クラッチ
３７０          制御装置
【図１】
2014097742.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014097742.tif 000005
【図４】
2014097742.tif 000006
【図５】
2014097742.tif 000007
【図６】
2014097742.tif 000008