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JP2007125960A - Amphibious vehicle propulsion device, automatic steering device, automatic steering method, and automatic steering program - Google Patents

Amphibious vehicle propulsion device, automatic steering device, automatic steering method, and automatic steering program Download PDF

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JP2007125960A
JP2007125960A JP2005319390A JP2005319390A JP2007125960A JP 2007125960 A JP2007125960 A JP 2007125960A JP 2005319390 A JP2005319390 A JP 2005319390A JP 2005319390 A JP2005319390 A JP 2005319390A JP 2007125960 A JP2007125960 A JP 2007125960A
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JP
Japan
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amphibious vehicle
destination
wheel
screw
clutch
Prior art date
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Application number
JP2005319390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Asakawa
毅 浅川
Yuta Igarashi
雄太 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai University
Original Assignee
Tokai University
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Publication date
Application filed by Tokai University filed Critical Tokai University
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Abstract

【課題】簡易な構成で、前進させるための推進力を効率よく発生させることができる水陸両用車両用の推進装置を提供する。
【解決手段】エンジンからの駆動力を外側ギヤを介してホイール4に、内側ギヤを介してスクリュー7に伝達するプロペラシャフト2と、中心に給水口6を有した左右のホイール4と、水平パイプおよび垂直パイプによりT字形状に形成され、水平パイプの両端に給水口6を介してホイール4が回転可能に取り付けられると共に、垂直パイプの噴射口8が進行方向と反対方向に向けられた装着パイプと、装着パイプの水平パイプの内部で給水口6に対応した位置に収納され、内側ギヤから駆動力を取得して回転する左右の回転シャフトと、回転シャフトと共に回転可能に設けられた左右のスクリュー7と、回転シャフトと内側ギヤとの間を連結または分離する左右のスクリュー用クラッチとを備える。
【選択図】図1
A propulsion device for an amphibious vehicle capable of efficiently generating a propulsive force for moving forward with a simple configuration.
A propeller shaft for transmitting driving force from an engine to a wheel via an outer gear and a screw via an inner gear, left and right wheels having a water supply port at the center, and a horizontal pipe. And a pipe that is formed in a T-shape by a vertical pipe, the wheel 4 is rotatably attached to both ends of the horizontal pipe via water supply ports 6, and the injection port 8 of the vertical pipe is directed in the direction opposite to the traveling direction Left and right rotating shafts that are housed in a position corresponding to the water supply port 6 inside the horizontal pipe of the mounting pipe and that rotate by acquiring driving force from the inner gear, and left and right screws that are rotatably provided together with the rotating shaft 7 and left and right screw clutches that connect or separate between the rotary shaft and the inner gear.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、水陸両用車両用の推進装置、ならびに、この推進装置を自動操舵する自動操舵装置、自動操舵方法および自動操舵プログラムに関する。   The present invention relates to a propulsion device for an amphibious vehicle, an automatic steering device for automatically steering the propulsion device, an automatic steering method, and an automatic steering program.

従来、エンジンから伝達された駆動力で陸上用のホイールと水上用の回転駆動体(スクリュー等)とをそれぞれ回転させる水陸両用車両用の推進装置が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。   Conventionally, a propulsion device for an amphibious vehicle that rotates a land-use wheel and a water-borne rotary drive body (such as a screw) by a driving force transmitted from an engine is known (for example, Patent Document 1 and Patent). Reference 2).

特許文献1に開示された推進装置は、自動車等の通常の車輪のホイール板を、扇風機の羽形(プロペラ)に改造したもので、このプロペラの回転面に対して内側および外側に、プロペラの回転を妨げないように曲流内板と曲流外板とをそれぞれ有したプロペラホイル車輪である。このうち、曲流内板は、板の一辺側に対向する他辺側がプロペラ回転面と所定角度をなすように、板の一辺側がプロペラの所定位置に取り付けられている。また、曲流外板は、曲流内板と同様に取り付けられている。ただし、曲流外板の一辺側が取り付けられている位置は、プロペラの回転軸を中心に、曲流内板の一辺側が取り付けられている位置に対して点対称となる位置である。
このプロペラホイル車輪は、陸上では、自動車等の通常の車輪として作用する。また、プロペラホイル車輪は、水上では、回転により、例えば、前方から曲流外板を介して右から左に向けてプロペラで取り込んだ水(左方横水圧流)を、曲流内板を介して後方縦水圧流に変換して推進力を生じる。そして、曲流内板と曲流外板とが、プロペラと共に回転するので、プロペラが半回転すると、曲流内板と曲流外板との働きが逆になる。すなわち、例えば、前方から曲流内板を介して左から右に向けてプロペラで取り込んだ水(右方横水圧流)を、曲流外板を介して後方縦水圧流に変換して推進力を生じるようになる。
The propulsion device disclosed in Patent Document 1 is obtained by modifying a wheel plate of a normal wheel of an automobile or the like into a fan blade (propeller) of a fan. A propeller wheel having a curved flow inner plate and a curved flow outer plate so as not to prevent rotation. Among these, the curved flow inner plate is attached to a predetermined position of the propeller so that the other side facing the one side of the plate forms a predetermined angle with the propeller rotation surface. The curved flow outer plate is attached in the same manner as the curved flow inner plate. However, the position at which one side of the curved flow outer plate is attached is a position that is point-symmetric with respect to the position at which one side of the curved flow inner plate is attached around the rotation axis of the propeller.
The propeller wheel acts as a normal wheel of an automobile or the like on land. In addition, the propeller wheel is rotated on the water by, for example, the water taken from the front through the curved flow outer plate from the right to the left by the propeller (left lateral water pressure flow) through the curved inner plate. It is converted into a longitudinal longitudinal water pressure flow to generate propulsive force. Then, since the curved flow inner plate and the curved flow outer plate rotate together with the propeller, when the propeller rotates halfway, the functions of the curved flow inner plate and the curved flow outer plate are reversed. That is, for example, the water (right lateral water pressure flow) taken from the front through the curved flow inner plate from the left to the right by the propeller is converted into the rear vertical water pressure flow through the curved flow outer plate, and the propulsive force Will be produced.

また、特許文献2に開示された推進装置では、ホイールが軸流ポンプとして作用して、回転面に直交する方向(横方向)から水流を取り込み、ホイールに連なる送出ポンプから水を噴射するものである。具体的には、ホイールの回転面に直交する方向(横方向)から水を取り込む専用の羽根がホイールのリムに接続されている。この羽根は回転により水を加速させる。そして、水が羽根を出る領域と隣接し、この領域に向かって開放された螺旋送出流路を通った水は、噴射方向を可変可能な送出ポンプから噴射される。
特開2000−71704号公報(段落0005、図1) 特表平9−501125号公報(第3頁、図1)
Further, in the propulsion device disclosed in Patent Document 2, the wheel acts as an axial flow pump, takes a water flow from a direction (lateral direction) orthogonal to the rotation surface, and injects water from a delivery pump connected to the wheel. is there. Specifically, a dedicated blade for taking in water from a direction (lateral direction) orthogonal to the plane of rotation of the wheel is connected to the rim of the wheel. These blades accelerate water by rotation. And the water which passed through the spiral delivery flow path which adjoins the area | region where water leaves a blade | wing, and was open | released toward this area | region is injected from the delivery pump which can change an injection direction.
JP 2000-71704 A (paragraph 0005, FIG. 1) JP-T 9-501125 (3rd page, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に開示されたプロペラホイル車輪では、プロペラが1回転する間に、例えば、上方(または下方)から曲流外板を介して右から左に向けてプロペラで取り込んだ水(左方横水圧流)を、曲流内板を介して下方(または上方)水圧流に変換してしまう。したがって、回転中の曲流内板と曲流外板の配置によっては、推進力である後方縦水圧流が発生しない。つまり、前進させるための推進力を効率よく発生させることができないという問題がある。   However, in the propeller wheel disclosed in Patent Document 1, during one rotation of the propeller, for example, water taken from the propeller from the upper (or lower) through the curved outer plate from the right to the left (left The horizontal water pressure flow) is converted into a lower (or upper) water pressure flow through the curved inner plate. Therefore, depending on the arrangement of the curved flow inner plate and the curved flow outer plate that are rotating, the rear longitudinal water pressure flow that is the driving force is not generated. That is, there is a problem that it is not possible to efficiently generate a propulsive force for moving forward.

また、特許文献2に開示された推進装置では、水を取り込むための回転駆動機構の他に、送出ポンプから噴射される水の噴射方向を変化させるための構成が必要であり、構成が複雑であるという問題がある。   In addition, the propulsion device disclosed in Patent Document 2 requires a configuration for changing the injection direction of water injected from the delivery pump in addition to the rotation drive mechanism for taking in water, and the configuration is complicated. There is a problem that there is.

また、従来、このような推進装置を搭載した水陸両用車両で海上を走行する場合、人手によって、目的地までのルートを決定している。このとき、海上においては、目印となる目標物が少なく、目的地に直線ルートで向かえずに、例えば、一旦東へ向かってから北上するなどのルートにより、到達するまでに遠回りしてしまうことがある。その結果、燃料の消費を効果的に抑制することが困難となってしまう。   Conventionally, when driving on an amphibious vehicle equipped with such a propulsion device, the route to the destination is determined manually. At this time, there are few landmarks on the sea, and it is not possible to go straight to the destination by a straight route. is there. As a result, it becomes difficult to effectively suppress fuel consumption.

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、簡易な構成で、前進させるための推進力を効率よく発生させることができる水陸両用車両用の推進装置を提供することを目的とする。また、本発明は、水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵する自動操舵装置、自動操舵方法および自動操舵プログラムを提供することを他の目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a propulsion device for an amphibious vehicle that solves the above-described problems and can efficiently generate a propulsive force for moving forward with a simple configuration. Another object of the present invention is to provide an automatic steering device, an automatic steering method, and an automatic steering program for automatically steering a propulsion device for an amphibious vehicle.

前記課題を解決するため、請求項1に記載の水陸両用車両用の推進装置は、エンジンから伝達された駆動力で陸上用のホイールと水上用のスクリューとをそれぞれ回転させる水陸両用車両用の推進装置であって、前記エンジンからの駆動力を少なくとも1つのシャフト用ギヤを介して前記ホイールおよび前記スクリューに伝達するプロペラシャフトと、中心に孔を有した左右のホイールと、水平パイプおよび垂直パイプによりT字形状に形成され、前記水平パイプの両端に、前記孔を介して前記ホイールがそれぞれ回転可能に取り付けられると共に、前記垂直パイプの開口が進行方向と反対方向に向けられた装着パイプと、前記装着パイプの水平パイプの内部で前記左右のホイールの孔に対応した位置にそれぞれ収納され、前記プロペラシャフトから伝達される駆動力で前記装着パイプの水平パイプの中心軸周りに回転する左右の回転シャフトと、前記回転シャフトに、当該回転シャフトと共に回転可能にそれぞれ1つ以上設けられた左右のスクリューと、前記回転シャフトと前記プロペラシャフトとの間を連結または分離するように設けられ、前記左右のスクリューの動作を制御する左右のスクリュー用クラッチとを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the propulsion device for an amphibious vehicle according to claim 1 is a propulsion device for an amphibious vehicle in which a land wheel and a water screw are respectively rotated by a driving force transmitted from an engine. A propeller shaft for transmitting a driving force from the engine to the wheel and the screw via at least one shaft gear, left and right wheels having a hole in the center, and a horizontal pipe and a vertical pipe A mounting pipe formed in a T shape, the wheels being rotatably attached to both ends of the horizontal pipe through the holes, and an opening of the vertical pipe oriented in a direction opposite to the traveling direction; The propeller shafts are stored in positions corresponding to the holes of the left and right wheels inside the horizontal pipe of the mounting pipe. Left and right rotating shafts that rotate around the central axis of the horizontal pipe of the mounting pipe by a driving force transmitted from the joint, and one or more left and right screws provided on the rotating shaft so as to be rotatable together with the rotating shaft, The left and right screw clutches are provided so as to connect or separate between the rotating shaft and the propeller shaft, and control the operation of the left and right screws.

かかる構成によれば、水陸両用車両用の推進装置は、ホイールが取り付けられる装着パイプの内部に、スクリューが設けられた回転シャフトを備えており、左右のスクリュー用クラッチを連結して回転シャフトを介してスクリューを回転させることにより、水上において、水をホイールの孔から装着パイプの内部に取り込むことができる。ここで、装着パイプの形状は、T字形状を基本としており、垂直パイプの開口が進行方向と反対方向に向けられて配置される。そして、水陸両用車両用の推進装置は、水平パイプの両端に取り付けられたホイールの孔から取り込んだ水を垂直パイプの開口から噴射する。これにより、水陸両用車両を進行方向に直進させることができる。   According to such a configuration, the propulsion device for an amphibious vehicle includes the rotating shaft provided with the screw inside the mounting pipe to which the wheel is attached, and the left and right screw clutches are connected via the rotating shaft. By rotating the screw, the water can be taken into the mounting pipe from the hole of the wheel on the water. Here, the shape of the mounting pipe is basically T-shaped, and the opening of the vertical pipe is arranged in the direction opposite to the traveling direction. And the propulsion apparatus for amphibious vehicles injects the water taken in from the hole of the wheel attached to the both ends of a horizontal pipe from the opening of a vertical pipe. Thereby, an amphibious vehicle can be made to go straight in the advancing direction.

そして、水陸両用車両用の推進装置は、水上において、左右のスクリュー用クラッチのいずれかのみを連結して一方のスクリューのみを回転させることにより、一方のホイールの孔から取り込んだ水を他方のホイールの孔および垂直パイプの開口から噴射する。これにより、水陸両用車両用の推進装置は、水陸両用車両を左右いずれかの方向に転進させることができる。また、スクリューにエンジンからの駆動力を伝達するシャフト用ギヤは、ホイールにエンジンからの駆動力を伝達するシャフト用ギヤと共通のものでも別個のものでもよい。   Then, the propulsion device for an amphibious vehicle connects only one of the left and right screw clutches and rotates only one screw on the water, so that the water taken in from the hole of one wheel is removed from the other wheel. From the holes of the pipe and the opening of the vertical pipe. Thereby, the propulsion apparatus for amphibious vehicles can roll an amphibious vehicle in either the right or left direction. Further, the shaft gear that transmits the driving force from the engine to the screw may be the same as or different from the shaft gear that transmits the driving force from the engine to the wheel.

また、請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置は、請求項1に記載の水陸両用車両用の推進装置において、前記プロペラシャフトと前記ホイールとの間を連結または分離するように設けられ、前記左右のホイールの動作を制御するホイール用クラッチをさらに備えることを特徴とする。   An amphibious vehicle propulsion device according to claim 2 is provided in the amphibious vehicle propulsion device according to claim 1 so as to connect or separate between the propeller shaft and the wheel. And a wheel clutch for controlling the operation of the left and right wheels.

かかる構成によれば、水陸両用車両用の推進装置は、ホイール用クラッチを連結することにより、プロペラシャフトのシャフト用ギヤを介して、エンジンからの駆動力をホイールに伝達し、また、ホイール用クラッチを分離することにより駆動力のホイールへの伝達を停止させることができる。この水陸両用車両用の推進装置は、スクリュー用クラッチとは別に、ホイール用クラッチを備えているので、水上において、スクリュー用クラッチを連結すると共に、ホイール用クラッチを分離することにより、ホイールを停止させてスクリューのみを回転させることが可能になる。この場合には、水上での移動に不必要なホイールを停止することでエネルギーロスを低減すると共に、ホイール(またはタイヤ)に水上(または水中の)の浮遊物が巻き込まれる事態を回避することができる。また、陸上において、スクリュー用クラッチを分離すると共に、ホイール用クラッチを連結した場合には、陸上での移動に不必要なスクリューを停止することでエネルギーロスを低減できる。なお、スクリュー用クラッチとホイール用クラッチとが互いに連動するような構成とすることも可能であり、この場合には、互いに独立に作動するようにした場合と比べて構造を単純化できるので製造コスト等を低減できる。   According to this configuration, the propulsion device for an amphibious vehicle transmits the driving force from the engine to the wheel via the shaft gear of the propeller shaft by connecting the wheel clutch, and the wheel clutch The transmission of the driving force to the wheel can be stopped by separating the. This propulsion device for amphibious vehicles includes a wheel clutch separately from the screw clutch, so that the wheel is stopped by connecting the screw clutch and separating the wheel clutch on the water. Only the screw can be rotated. In this case, it is possible to reduce the energy loss by stopping the wheel unnecessary for movement on the water, and to avoid the situation where the floating substance on the water (or the water) is caught in the wheel (or the tire). it can. Further, when the screw clutch is separated on the land and the wheel clutch is connected, the energy loss can be reduced by stopping the screw unnecessary for the movement on the land. The screw clutch and the wheel clutch can be linked to each other. In this case, the structure can be simplified as compared with the case where the clutch is operated independently of each other. Etc. can be reduced.

また、請求項3に記載の自動操舵装置は、請求項1または請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵する自動操舵装置であって、入力手段と、位置情報取得手段と、方位測定手段と、クラッチ制御手段とを備えることとした。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic steering device that automatically steers the propulsion device for an amphibious vehicle according to the first or second aspect of the present invention. Means, direction measuring means, and clutch control means.

かかる構成によれば、自動操舵装置は、入力手段によって、前記水陸両用車両の目的地の位置に関する目的位置情報を入力し、位置情報取得手段によって、前記水陸両用車両の現在位置に関する現在位置情報を取得し、方位測定手段によって、前記水陸両用車両の現在の進路の方位を測定する。ここで、目的位置情報および現在位置情報は、例えば、緯度と経度に関する情報であり、位置情報取得手段は、例えば、GPS受信機から構成される。そして、自動操舵装置は、クラッチ制御手段によって、前記入力手段で入力された目的位置情報と、前記位置情報取得手段で取得された現在位置情報とに基づいて、前記目的地への進路の方角である目的方位情報を算出し、算出した目的方位情報と、前記方位測定手段で測定された現在の進路の方位に関する進路方位情報との差分に基づいて、前記左右のスクリュー用クラッチを連結または分離させる。ここで、目的方位情報および進路方位情報は、例えば、1周を360°として、所定の方位(東西南北等)に割り当てられた角度の値である。これにより、入力された目的位置情報によって、水陸両用車両を目的地に自動的に移動させることができる。   According to such a configuration, the automatic steering apparatus inputs the target position information regarding the position of the destination of the amphibious vehicle by the input means, and the current position information regarding the current position of the amphibious vehicle by the position information acquisition means. Obtaining and measuring the direction of the current path of the amphibious vehicle by the direction measuring means. Here, the target position information and the current position information are, for example, information on latitude and longitude, and the position information acquisition unit is configured by, for example, a GPS receiver. Then, the automatic steering device is configured in the direction of the route to the destination based on the target position information input by the input means and the current position information acquired by the position information acquisition means by the clutch control means. Calculate certain target direction information, and connect or disconnect the left and right screw clutches based on the difference between the calculated target direction information and the path direction information related to the current path direction measured by the direction measuring means. . Here, the target azimuth information and the course azimuth information are, for example, values of angles assigned to predetermined azimuths (east, west, south, north, etc.) with one round being 360 °. Thereby, the amphibious vehicle can be automatically moved to the destination according to the input destination position information.

また、請求項4に記載の自動操舵装置は、請求項3に記載の自動操舵装置において、前記クラッチ制御手段が、前記目的方位情報と前記進路方位情報との差分が予め定められた許容範囲内である場合に、前記左右のスクリュー用クラッチをそれぞれ連結させるための制御信号を生成し、前記目的方位情報と前記進路方位情報との差分が予め定められた許容範囲を超え、かつ、前記水陸両用車両の進路の方位を前記目的地の方位に向けて修正するために左転が必要である場合に、前記左のスクリュー用クラッチを連結すると共に、前記右のスクリュー用クラッチを分離するための制御信号を生成し、前記目的方位情報と前記進路方位情報との差分が予め定められた許容範囲を超え、かつ、前記水陸両用車両の進路の方位を前記目的地の方位に向けて修正するために右転が必要である場合に、前記右のスクリュー用クラッチを連結すると共に、前記左のスクリュー用クラッチを分離するための制御信号を生成することとした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the automatic steering device according to the third aspect, the clutch control means allows the difference between the target direction information and the course direction information to be within a predetermined allowable range. And generating a control signal for connecting the left and right screw clutches, the difference between the target direction information and the course direction information exceeds a predetermined allowable range, and the amphibious Control for connecting the left screw clutch and separating the right screw clutch when a left turn is required to correct the direction of the vehicle path toward the direction of the destination A signal is generated, and a difference between the destination direction information and the course direction information exceeds a predetermined allowable range, and the course direction of the amphibious vehicle is set to the destination direction. If it is necessary to right rolling to correct Te, along with connecting the clutch the right of the screw, it was decided to produce a control signal for separating clutch the left screw.

かかる構成によれば、自動操舵装置は、目的方位情報と進路方位情報との差分に応じて、自動的に水陸両用車両を進行方向に直進、左転または右転させる。ここで、水陸両用車両の進路の方位を目的地の方位に向けて修正するために左転が必要なのか右転が必要なのかを判定する方法は、種々の方法があり、例えば、目的方位情報から進路方位情報を差し引いた差分が正(プラス)であり、かつ、180°より大きい場合には、左転が必要であると判定することができる。これにより、遠回りすることなく自動的に目的地に到達することができる。   According to such a configuration, the automatic steering device automatically causes the amphibious vehicle to go straight, turn left, or turn right in the traveling direction according to the difference between the target direction information and the course direction information. Here, there are various methods for determining whether left turn or right turn is necessary in order to correct the direction of the path of the amphibious vehicle toward the direction of the destination. When the difference obtained by subtracting the course direction information from the information is positive (plus) and larger than 180 °, it can be determined that the left turn is necessary. Thereby, it is possible to automatically reach the destination without making a detour.

また、請求項5に記載の自動操舵方法は、請求項1または請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵する自動操舵方法であって、入力ステップと、位置情報取得ステップと、方位測定ステップと、クラッチ制御ステップとを含むこととした。   An automatic steering method according to claim 5 is an automatic steering method for automatically steering the propulsion device for an amphibious vehicle according to claim 1, wherein an input step and position information acquisition are performed. A step, an orientation measuring step, and a clutch control step.

かかる手順によれば、自動操舵方法は、入力ステップで、前記水陸両用車両の目的地の位置に関する目的位置情報を入力し、位置情報取得ステップで、前記水陸両用車両の現在位置に関する現在位置情報を取得し、方位測定ステップで、前記水陸両用車両の現在の進路の方位を測定する。そして、自動操舵方法は、クラッチ制御ステップにて、前記入力ステップで入力された目的位置情報と、前記位置情報取得ステップで取得された現在位置情報とに基づいて、前記目的地への進路の方角である目的方位情報を算出し、算出した目的方位情報と、前記方位測定ステップで測定された現在の進路の方位に関する進路方位情報との差分に基づいて、前記左右のスクリュー用クラッチを連結または分離させる。これにより、入力された目的位置情報によって、水陸両用車両を目的地に自動的に移動させることができる。   According to such a procedure, the automatic steering method inputs the target position information related to the position of the destination of the amphibious vehicle in the input step, and the current position information related to the current position of the amphibious vehicle is input in the position information acquisition step. Obtaining and measuring the current course direction of the amphibious vehicle in the direction measurement step. In the automatic steering method, the direction of the route to the destination is determined based on the target position information input in the input step and the current position information acquired in the position information acquisition step in the clutch control step. Is calculated, and the left and right screw clutches are connected or disconnected based on the difference between the calculated target direction information and the direction information about the current direction measured in the direction measurement step. Let Thereby, the amphibious vehicle can be automatically moved to the destination according to the input destination position information.

また、請求項6に記載の自動操舵プログラムは、請求項1または請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵するために、コンピュータを、目的方位情報算出手段、制御信号生成手段として機能させることとした。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an automatic steering program for automatically steering the amphibious vehicle propulsion device according to the first or second aspect, a computer, a target direction information calculating means, a control signal, It was made to function as a production | generation means.

かかる構成によれば、自動操舵プログラムは、目的方位情報算出手段によって、前記水陸両用車両の目的地の位置に関する目的位置情報と、前記水陸両用車両の現在位置に関する現在位置情報とに基づいて、前記目的地への進路の方角である目的方位情報を算出する。そして、自動操舵プログラムは、制御信号生成手段によって、前記目的方位情報算出手段で算出された目的方位情報と、前記水陸両用車両の現在の進路の方位に関する進路方位情報との差分に基づいて、前記左右のスクリュー用クラッチを連結または分離させるための制御信号を生成する。これにより、入力された目的位置情報によって、水陸両用車両を目的地に自動的に移動させることができる。   According to such a configuration, the automatic steering program uses the target azimuth information calculation means to determine the target position information related to the target position of the amphibious vehicle and the current position information related to the current position of the amphibious vehicle. Destination direction information that is the direction of the course to the destination is calculated. Then, the automatic steering program is based on the difference between the target direction information calculated by the target direction information calculation unit by the control signal generation unit and the direction direction information regarding the current direction of the amphibious vehicle. A control signal for connecting or disconnecting the left and right screw clutches is generated. Thereby, the amphibious vehicle can be automatically moved to the destination according to the input destination position information.

請求項1に記載の発明によれば、左右のホイールの孔から取り込んだ水を後方に噴射することができるので、水上における推進力を高めることができる。また、前進させるための左右のスクリューのいずれか一方を回転させて一方から水を取り込むことにより、一方に向くことができるので、方向転換のために必要とする構成を単純化することができる。   According to invention of Claim 1, since the water taken in from the hole of a right-and-left wheel can be injected back, the driving force on water can be raised. Further, by rotating either one of the left and right screws for advancing and taking in water from one, it can be turned to one, so that the configuration required for changing the direction can be simplified.

請求項2に記載の発明によれば、水上においてスクリューを回転させつつ、水上での移動に不必要なホイールを停止することでエネルギーロスを低減すると共に、ホイール(またはタイヤ)に水上(または水中の)の浮遊物が巻き込まれる事態を回避することができる。   According to the second aspect of the present invention, the energy loss is reduced by stopping the wheel unnecessary for movement on the water while rotating the screw on the water, and the wheel (or tire) is on the water (or underwater). It is possible to avoid a situation in which a suspended matter of () is involved.

請求項3、請求項5または請求項6に記載の発明によれば、水陸両用車両に搭載した場合に、目的地の位置に関する目的位置情報を入力すれば、水陸両用車両を目的地に自動的に移動させることができる。したがって、途中に適切な目標物が無くても目的地に到達することができる。   According to the invention described in claim 3, claim 5, or claim 6, when the vehicle is mounted on an amphibious vehicle, if the target position information related to the position of the destination is input, the amphibious vehicle is automatically set as the destination. Can be moved to. Therefore, it is possible to reach the destination even if there is no appropriate target on the way.

請求項4に記載の発明によれば、水陸両用車両に搭載された場合に、目的地の位置に関する目的位置情報を入力すれば、水陸両用車両を目的地に効率よく移動させることができる。したがって、途中に適切な目標物が無くても遠回りすることなく目的地に到達できる。その結果、水陸両用車両の燃料の消費を効果的に抑制できる。   According to the fourth aspect of the present invention, when the vehicle is mounted on an amphibious vehicle, if the target position information regarding the position of the destination is input, the amphibious vehicle can be efficiently moved to the destination. Therefore, even if there is no appropriate target on the way, the destination can be reached without making a detour. As a result, fuel consumption of amphibious vehicles can be effectively suppressed.

以下、本発明の実施形態に係る水陸両用車両用の推進装置および自動操舵装置を順次説明する。   Hereinafter, a propulsion device and an automatic steering device for an amphibious vehicle according to an embodiment of the present invention will be sequentially described.

[水陸両用車両用の推進装置]
(第1の実施形態)
<推進装置の概要>
本発明の第1の実施形態に係る水陸両用車両用の推進装置の概要について図1および図2を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る水陸両用車両用の推進装置の一例を示す模式図であって、(a)は上方から視た斜視図、(b)は平面図、(c)は側方から視た斜視図を示している。図2は、図1の(a)に示した推進装置の一部を透視した説明図である。
[Propulsion device for amphibious vehicles]
(First embodiment)
<Outline of the propulsion device>
An outline of the propulsion device for an amphibious vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an amphibious vehicle propulsion device according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view seen from above, (b) is a plan view, c) is a perspective view seen from the side. FIG. 2 is an explanatory view showing a part of the propulsion device shown in FIG.

水陸両用車両用の推進装置1は、エンジンから伝達された駆動力で陸上用のホイール4と水上用のスクリュー7とをそれぞれ回転させるものであって、図1に示すように、プロペラシャフト2と、シャフトカバー14と、ホイール4と、タイヤ5と、給水口6と、スクリュー(またはインペラ)7と、噴射口8とを備えている。   The amphibious vehicle propulsion device 1 rotates a land wheel 4 and a water screw 7 with a driving force transmitted from an engine, respectively. As shown in FIG. The shaft cover 14, the wheel 4, the tire 5, the water supply port 6, the screw (or impeller) 7, and the injection port 8 are provided.

プロペラシャフト2は、図2に示すように、プロペラシャフト2の一端側でプロペラシャフト2の径より大径として装着パイプ3の外側に設けられた外側ギヤ(シャフト用ギヤ)9と、プロペラシャフト2の端部で外側ギヤ9より小径として装着パイプ3の内側(内部)に設けられた内側ギヤ(シャフト用ギヤ)10とを介して、エンジンからの駆動力をホイール4およびスクリュー7にそれぞれ伝達するものである。   As shown in FIG. 2, the propeller shaft 2 includes an outer gear (shaft gear) 9 provided on the outer side of the mounting pipe 3 with a diameter larger than the diameter of the propeller shaft 2 on one end side of the propeller shaft 2, and the propeller shaft 2. The driving force from the engine is transmitted to the wheel 4 and the screw 7 through an inner gear (shaft gear) 10 provided inside (inside) the mounting pipe 3 with a diameter smaller than that of the outer gear 9 at the end thereof. Is.

図1に示すシャフトカバー14は、プロペラシャフト2の一端側等をカバーするものであり、詳細には、図2に示すように、外側ギヤ9と、内側ギヤ10と、ホイールギヤ11と、左右の回転シャフト12と、左右のスクリュー用クラッチ13と、装着パイプ3とを格納する。なお、図2ではシャフトカバー14(図1参照)を透視して回転シャフト12とスクリュー用クラッチ13とをそれぞれ1つずつ図示しているが、実際には、左右に配置されている。   The shaft cover 14 shown in FIG. 1 covers one end side of the propeller shaft 2 and the like. Specifically, as shown in FIG. 2, the outer gear 9, the inner gear 10, the wheel gear 11, and the left and right sides The rotary shaft 12, the left and right screw clutches 13, and the mounting pipe 3 are stored. In FIG. 2, the rotating shaft 12 and the screw clutch 13 are shown one by one through the shaft cover 14 (see FIG. 1).

図2に仮想線で示す装着パイプ3は、水平パイプおよび垂直パイプによりT字形状に形成され、水平パイプの両端に、孔(給水口)6を介してホイール4がそれぞれ回転可能に取り付けられると共に(図8参照)、垂直パイプの開口(噴射口8)が進行方向と反対方向に向けられており、噴射口8と反対方向にプロペラシャフト2の一部(ここでは内側ギヤ10)が水密に装着される。なお、垂直パイプはシャフトカバー14(図1参照)を貫通している。   The mounting pipe 3 shown in phantom lines in FIG. 2 is formed in a T shape by a horizontal pipe and a vertical pipe, and wheels 4 are rotatably attached to both ends of the horizontal pipe via holes (water supply ports) 6. (See FIG. 8), the opening of the vertical pipe (injection port 8) is directed in the direction opposite to the traveling direction, and a part of the propeller shaft 2 (here, the inner gear 10) is watertight in the direction opposite to the injection port 8. Installed. The vertical pipe passes through the shaft cover 14 (see FIG. 1).

ホイール4は、図1に示すように、中心に孔(給水口)6を有し、この孔(給水口)6を介して装着パイプ3の水平パイプの両端に、それぞれ取り付けられている。このホイール4には、タイヤ5がそれぞれ装着されている。また、ホイール4は、図2に示すように、給水口6の反対側(装着パイプ3側の端部)に設けられたホイールギヤ11を介してプロペラシャフト2の外側ギヤ9から駆動力を取得し、装着パイプ3の水平パイプ外側で当該水平パイプの中心軸周りに回転するように構成されている。そして、中心軸に適合して穿設された孔(給水口)6から水(推進装置1の周囲の液体)が装着パイプ3内に流入するように構成されている。   As shown in FIG. 1, the wheel 4 has a hole (water supply port) 6 at the center, and is attached to both ends of the horizontal pipe of the mounting pipe 3 via the hole (water supply port) 6. Tires 5 are respectively attached to the wheels 4. Further, as shown in FIG. 2, the wheel 4 obtains driving force from the outer gear 9 of the propeller shaft 2 via a wheel gear 11 provided on the opposite side of the water supply port 6 (the end portion on the mounting pipe 3 side). And it is comprised so that it may rotate to the surroundings of the center axis | shaft of the said horizontal pipe outside the horizontal pipe of the mounting pipe 3. As shown in FIG. And it is comprised so that water (liquid around the propulsion device 1) may flow into the mounting pipe 3 from a hole (water supply port) 6 drilled in conformity with the central axis.

スクリュー(またはインペラ)7は、図1に示すように、ホイール4の給水口6の内側において、回転シャフト12(図2参照)に当該回転シャフト12と共に回転可能にそれぞれ設けられている。このスクリュー7は、図2に示すように、回転シャフト12の端部に1つ設けられているが、これは一例であって、スクリュー7の配置は回転シャフト12の端部に限定されず、また、1つの回転シャフト12に対してスクリュー7の個数は1以上の任意の個数である。スクリュー7は、回転することによって、図1に示すホイール4の給水口6を介して装着パイプ3の水平パイプの両端からそれぞれ水を取り込むことができる。そして、取り込んだ水は、図1に示すように、装着パイプ3の垂直パイプに形成された噴射口8から噴射される。   As shown in FIG. 1, the screw (or impeller) 7 is provided on the rotary shaft 12 (see FIG. 2) so as to be rotatable together with the rotary shaft 12 inside the water supply port 6 of the wheel 4. As shown in FIG. 2, one screw 7 is provided at the end of the rotating shaft 12, but this is an example, and the arrangement of the screw 7 is not limited to the end of the rotating shaft 12. Further, the number of screws 7 for one rotating shaft 12 is an arbitrary number of 1 or more. The screw 7 can take in water from both ends of the horizontal pipe of the mounting pipe 3 through the water supply port 6 of the wheel 4 shown in FIG. 1 by rotating. And the taken-in water is injected from the injection port 8 formed in the vertical pipe of the attachment pipe 3, as shown in FIG.

左右の回転シャフト12は、それぞれ、装着パイプ3の水平パイプの内部で左右のホイール6の孔の中心に対応した位置に配置するようにそれぞれ収納され、プロペラシャフト2の内側ギヤ10から駆動力を取得し、装着パイプ3の水平パイプ内側で当該水平パイプの中心軸周りに回転するものである。なお、以下では、左右と言う場合、進行方向に対して直交する方向を示すものとする。   The left and right rotating shafts 12 are respectively housed so as to be arranged at positions corresponding to the centers of the holes of the left and right wheels 6 inside the horizontal pipe of the mounting pipe 3, and drive force is received from the inner gear 10 of the propeller shaft 2. It is obtained and rotated around the central axis of the horizontal pipe inside the horizontal pipe of the mounting pipe 3. In addition, below, when saying left and right, the direction orthogonal to the advancing direction shall be shown.

左右のスクリュー用クラッチ13は、回転シャフト12にそれぞれ設けられ、各回転シャフト12とプロペラシャフト2の内側ギヤ10との間を連結または分離するように設けられ、左右のスクリュー7の動作を制御するものである。このスクリュー用クラッチ13は、例えば、電磁力でクラッチ板を吸着させる電磁クラッチである。なお、スクリュー用クラッチ13は、回転シャフト12上の図2に示した位置に配設されているが、この配置は一例であって、スクリュー7と内側ギヤ10との間であれば任意の位置に配設可能である。   The left and right screw clutches 13 are provided on the rotary shafts 12, respectively, so as to connect or separate between the rotary shafts 12 and the inner gear 10 of the propeller shaft 2, and control the operation of the left and right screws 7. Is. The screw clutch 13 is, for example, an electromagnetic clutch that attracts a clutch plate with electromagnetic force. The screw clutch 13 is disposed at the position shown in FIG. 2 on the rotary shaft 12, but this arrangement is an example, and any position between the screw 7 and the inner gear 10 is possible. Can be arranged.

<推進装置が搭載された水陸両用車両>
次に、図1および図2に示した推進装置1が搭載された水陸両用車両について、図3および図4を参照して説明する。図3は、図1に示した推進装置を搭載した水陸両用車両の陸上での外観の一例を示す模式図であって、(a)は正面側方から視た斜視図、(b)は背面側方から視た斜視図を示している。図4は、図1に示した推進装置を搭載した水陸両用車両の水上での外観の一例を示す模式図であって、(a)は正面側方から視た斜視図、(b)は背面側方から視た斜視図を示している。
<Amphibious vehicles equipped with propulsion devices>
Next, an amphibious vehicle equipped with the propulsion device 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic view showing an example of the land appearance of an amphibious vehicle equipped with the propulsion device shown in FIG. 1, wherein (a) is a perspective view seen from the front side, and (b) is a rear view. The perspective view seen from the side is shown. 4 is a schematic diagram showing an example of the appearance of an amphibious vehicle equipped with the propulsion device shown in FIG. 1 on the water, where (a) is a perspective view seen from the front side, and (b) is a rear view. The perspective view seen from the side is shown.

水陸両用車両20は、ここでは、図3に示すように、前輪が1つで後輪が2つの3輪バイクである。後輪部に推進装置1(図1参照)が装備されている。この推進装置1(図1参照)は、陸上においては、図示しないエンジンからの駆動力に基づいて、後輪を回転駆動させることにより、水陸両用車両20を推進させることができる。この水陸両用車両20は、左右の後輪のホイールの中心に給水口6(図3の(a)では、左の給水口6のみを図示している)を有し、これらの給水口6に対応した噴射口8を、図3の(b)に示すように、車体後部に備えている。したがって、水陸両用車両20は、水上においては、図示しないエンジンからの駆動力に基づいて、スクリュー7(図1参照)を回転駆動させることにより、水陸両用車両20を推進させることができる。具体的には、図4に示すように、スクリュー7(図1参照)の回転によって左右の給水口6(図3参照)から取り込んだ水を、噴射口8から後方(進行方向と逆方向)に噴射する。この結果、噴射の反作用により、水陸両用車両20は、前進することができる。   Here, as shown in FIG. 3, the amphibious vehicle 20 is a three-wheeled motorcycle having one front wheel and two rear wheels. A propulsion device 1 (see FIG. 1) is mounted on the rear wheel. On land, the propulsion device 1 (see FIG. 1) can propel the amphibious vehicle 20 by rotationally driving the rear wheels based on a driving force from an engine (not shown). This amphibious vehicle 20 has water supply ports 6 (only the left water supply port 6 is shown in FIG. 3A) at the center of the left and right rear wheel wheels. A corresponding injection port 8 is provided at the rear of the vehicle body as shown in FIG. Therefore, the amphibious vehicle 20 can propel the amphibious vehicle 20 on the water by rotationally driving the screw 7 (see FIG. 1) based on a driving force from an engine (not shown). Specifically, as shown in FIG. 4, the water taken in from the left and right water supply ports 6 (see FIG. 3) by the rotation of the screw 7 (see FIG. 1) is rearward from the injection ports 8 (in the direction opposite to the traveling direction). To spray. As a result, the amphibious vehicle 20 can move forward by the reaction of the injection.

<ホイールの駆動に関する構成>
次に、図1に示した第1の実施形態の推進装置1のホイールの駆動に関する詳細な構成について、図5乃至図8を参照して説明する。図5は、図1に示した推進装置を構成する装着パイプの一例を示す構成図である。装着パイプ3は、水陸両用車両20(図3参照)の本体に固定される。この本体に装着される場合に、図5に示すように、水平パイプの両端は、ホイール4(図1参照)の孔(給水口)6に対して回動可能に接続されて、水平パイプの両端には、孔(給水口)6が形成されている。
<Configuration related to wheel drive>
Next, the detailed structure regarding the drive of the wheel of the propulsion device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a mounting pipe that configures the propulsion device illustrated in FIG. 1. The mounting pipe 3 is fixed to the main body of the amphibious vehicle 20 (see FIG. 3). When attached to the main body, as shown in FIG. 5, both ends of the horizontal pipe are rotatably connected to the holes (water supply ports) 6 of the wheel 4 (see FIG. 1). Holes (water supply ports) 6 are formed at both ends.

図6は、図5に示した装着パイプにプロペラシャフトおよびホイールを装着した一例を示す構成図であって、図2に半透視で示した推進装置1に装着パイプ3が装着された様子を示している。図7は、図6に示したホイールの一例を示す構成図であって、(a)は左側面図、(b)は正面図、(c)は右斜め前方から視た斜視図を示している。ホイール4は、図7に示すように、孔6の周縁を囲む円筒部21に対して、円筒部21を取り巻くように一体に形成された1つのホイールギヤ11を備えている。そして、ホイールギヤ11には、プロペラシャフト2の外側ギヤ9(図6参照)を介して、図示しないエンジンからの駆動力が伝達される。このホイール4の構成は、一例であって、ホイールに駆動力を伝達するギヤがホイール4と別体であってもよく、そのギヤの個数が複数でもよい。   FIG. 6 is a configuration diagram showing an example in which a propeller shaft and a wheel are attached to the attachment pipe shown in FIG. 5, and shows a state in which the attachment pipe 3 is attached to the propulsion device 1 shown semi-transparent in FIG. ing. FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of the wheel shown in FIG. 6, where (a) is a left side view, (b) is a front view, and (c) is a perspective view viewed from the right front side. Yes. As shown in FIG. 7, the wheel 4 includes one wheel gear 11 integrally formed so as to surround the cylindrical portion 21 with respect to the cylindrical portion 21 surrounding the periphery of the hole 6. A driving force from an engine (not shown) is transmitted to the wheel gear 11 via the outer gear 9 (see FIG. 6) of the propeller shaft 2. The configuration of the wheel 4 is an example, and the gear for transmitting the driving force to the wheel may be separate from the wheel 4, and the number of gears may be plural.

図8は、図1の(b)に示した装着パイプの水平方向の断面の一例を示す説明図である。装着パイプ3の水平パイプには、ホイール4を装着するための突起状のリム22が外周に設けられている。なお、図8では、水平パイプの一方(左側)のみ示している。また、ホイール4は、ベアリング23,24を介して装着パイプ3の外側で当該水平パイプの中心軸周りに回転する。具体的には、装着パイプ3の水平パイプの先端部(リム22よりもホイール4側の所定部分)は、外周にネジが螺刻されて、中空のボルトが形成されており、この水平パイプの先端部から水が装着パイプ3内に流入するように構成されている。そして、このボルト(装着パイプ3の先端部)にホイール4が挿入された後、ボルトにナット25が螺合される。このとき、ホイール4は、ナット25や孔6より径の大きいベアリング23を介して装着され、装着パイプ3の水平パイプに対して回動自在となっている。また、ホイール4は、リム22とベアリング23との間(外周にネジが螺刻されていない部分)において、孔6の中に配置されたベアリング24を介して装着パイプ3の周りに回転する。   FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a horizontal section of the mounting pipe shown in FIG. The horizontal pipe of the mounting pipe 3 is provided with a protruding rim 22 for mounting the wheel 4 on the outer periphery. In FIG. 8, only one (left side) of the horizontal pipe is shown. Further, the wheel 4 rotates around the central axis of the horizontal pipe outside the mounting pipe 3 via the bearings 23 and 24. Specifically, the end of the horizontal pipe of the mounting pipe 3 (a predetermined portion on the wheel 4 side from the rim 22) is screwed on the outer periphery to form a hollow bolt. Water is configured to flow into the mounting pipe 3 from the tip. Then, after the wheel 4 is inserted into this bolt (the tip of the mounting pipe 3), a nut 25 is screwed onto the bolt. At this time, the wheel 4 is mounted via a nut 23 and a bearing 23 having a diameter larger than that of the hole 6 and is rotatable with respect to the horizontal pipe of the mounting pipe 3. Further, the wheel 4 rotates around the mounting pipe 3 via a bearing 24 disposed in the hole 6 between the rim 22 and the bearing 23 (a portion where no screw is screwed on the outer periphery).

<スクリューの駆動に関する構成>
次に、図1に示した推進装置1のスクリュー7の駆動に関する詳細な構成について、図9および図10を参照(適宜図2参照)して説明する。図9は、図1の(b)に示した装着パイプの内部の構成の一例を示す説明図である。装着パイプ3の内部には、スクリュー7(図2参照)を回転させる回転シャフト12を駆動するために、図9に示すように、支持部26〜29と、カバー部30と、ギヤボックス31と、ベアリング32,33と、シール部34〜36とを備えている。
<Configuration related to screw drive>
Next, a detailed configuration relating to driving of the screw 7 of the propulsion device 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 9 and 10 (refer to FIG. 2 as appropriate). FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of an internal configuration of the mounting pipe illustrated in FIG. In order to drive the rotating shaft 12 for rotating the screw 7 (see FIG. 2), the mounting pipe 3 has a support portion 26 to 29, a cover portion 30, a gear box 31 and the like as shown in FIG. The bearings 32 and 33 and the seal portions 34 to 36 are provided.

支持部26〜29は、装着パイプ3の中空内部で回転シャフト12を回転可能に、この順番で右側から左側にかけて支持するためのもので、装着パイプ3の内部においてプロペラシャフト2側(前側)に立設または所定の角度を有して形成されている。
カバー部30は、装着パイプ3の内部において噴射口8側(後側)に設けられ、支持部26〜29と共に、プロペラシャフト2の内側ギヤ10(図2参照)等を含む所定の内部空間を形成するものである。このカバー部30は、噴射口8側に錐状の頂点が配置されるように(または凸となるように)形成されているため、左右方向からの水流を効果的に後方(噴射口8側)に向けることができる。
The support portions 26 to 29 are for supporting the rotating shaft 12 in the hollow inside of the mounting pipe 3 so that the rotating shaft 12 can rotate in this order from the right side to the left side, and on the propeller shaft 2 side (front side) inside the mounting pipe 3. It is formed upright or having a predetermined angle.
The cover portion 30 is provided on the injection port 8 side (rear side) inside the mounting pipe 3 and has a predetermined internal space including the support portions 26 to 29 and the inner gear 10 (see FIG. 2) of the propeller shaft 2. To form. Since this cover part 30 is formed so that the cone-shaped apex is arranged on the injection port 8 side (or so as to be convex), the water flow from the left and right direction is effectively rearward (on the injection port 8 side). ).

ギヤボックス31は、内側ギヤ10(図2参照)やスクリュー用クラッチ13(図2参照)等が収納される筐体であり、前記した装着パイプ3の内部空間に配設される。
ベアリング32は、支持部27とカバー部30との間で回転シャフト12を回動可能に受けるものであり、同様に、ベアリング33は、支持部28とカバー部30との間で回転シャフト12を回動可能に受けるものである。
The gear box 31 is a housing that houses the inner gear 10 (see FIG. 2), the screw clutch 13 (see FIG. 2), and the like, and is disposed in the internal space of the mounting pipe 3 described above.
The bearing 32 rotatably receives the rotary shaft 12 between the support portion 27 and the cover portion 30. Similarly, the bearing 33 receives the rotary shaft 12 between the support portion 28 and the cover portion 30. It is received in a rotatable manner.

シール部34は、支持部26とカバー部30との間で、前記した内部空間の右側を水密に保つものであり、同様に、シール部35は、支持部29とカバー部30との間で、前記した内部空間の左側を水密に保つものである。また、シール部36は、プロペラシャフト2と装着パイプ3との間で、前記した内部空間の前方側を水密に保つものである。なお、シール部34,35は、それぞれ回転シャフト12を回動可能に受ける役割も果たす。   The seal part 34 keeps the right side of the internal space between the support part 26 and the cover part 30 watertight. Similarly, the seal part 35 is provided between the support part 29 and the cover part 30. The left side of the internal space is kept watertight. The seal portion 36 keeps the front side of the above-described internal space watertight between the propeller shaft 2 and the mounting pipe 3. The seal portions 34 and 35 also serve to receive the rotary shaft 12 in a rotatable manner.

図9に示した構成によって、カバー部30でカバーされた内部空間に配置されたギヤボックス31は水密に保たれるので、推進装置1は、水上(または水中)において回転シャフト12を駆動でき、その結果、水上走行に利用するスクリュー7を効率よく回転することが可能である。   With the configuration shown in FIG. 9, the gear box 31 disposed in the internal space covered by the cover 30 is kept watertight, so that the propulsion device 1 can drive the rotating shaft 12 on the water (or underwater) As a result, it is possible to efficiently rotate the screw 7 used for running on water.

図10は、図2に示した回転シャフトの詳細な構成の一例を示す構成図である。以下では、スクリュー7(図2参照)およびスクリュー用クラッチ13(図2参照)について、左右を区別して、左スクリュー7a、右スクリュー7b、左スクリュー用クラッチ13aおよび右スクリュー用クラッチ13bとして適宜記載する。   FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of a detailed configuration of the rotating shaft illustrated in FIG. 2. Hereinafter, the screw 7 (see FIG. 2) and the screw clutch 13 (see FIG. 2) are appropriately described as the left screw 7a, the right screw 7b, the left screw clutch 13a, and the right screw clutch 13b, distinguishing left and right. .

左右の回転シャフト12(図2参照)は、詳細には、図10に示すように、左回転シャフト12aと、右回転シャフト12bと、左ギヤシャフト12cと、右ギヤシャフト12dとを備えている。左回転シャフト12aは、左側の回転シャフト12(図2参照)の一部であり、先端(左端)に左スクリュー7aが取り付けられている。同様に、右回転シャフト12bは、右側の回転シャフト12(図2参照)の一部であり、先端(右端)に右スクリュー7bが取り付けられている。   Specifically, as shown in FIG. 10, the left and right rotating shafts 12 (see FIG. 2) include a left rotating shaft 12a, a right rotating shaft 12b, a left gear shaft 12c, and a right gear shaft 12d. . The left rotation shaft 12a is a part of the left rotation shaft 12 (see FIG. 2), and a left screw 7a is attached to the tip (left end). Similarly, the right rotation shaft 12b is a part of the right rotation shaft 12 (see FIG. 2), and a right screw 7b is attached to the tip (right end).

左ギヤシャフト12cは、一端(左側)が左スクリュー用クラッチ13aに接続されていると共に、他端(右側)が左ギヤ41aを介してプロペラシャフト2の内側ギヤ10に接続されている。同様に、右ギヤシャフト12dは、一端(左側)が右ギヤ41bを介してプロペラシャフト2の内側ギヤ10に接続されていると共に、他端(右側)が右スクリュー用クラッチ13bに接続されている。   The left gear shaft 12c has one end (left side) connected to the left screw clutch 13a and the other end (right side) connected to the inner gear 10 of the propeller shaft 2 via the left gear 41a. Similarly, the right gear shaft 12d has one end (left side) connected to the inner gear 10 of the propeller shaft 2 via the right gear 41b and the other end (right side) connected to the right screw clutch 13b. .

ここで、内側ギヤ10が回転すると、左ギヤ41aと右ギヤ41bは互いに逆方向に回転する。例えば、内側ギヤ10が、推進装置1の後方から視て時計回りに回転(右回転)すると、左ギヤ41aは、左方から視て時計回りに回転(右回転)すると共に、右ギヤ41bは右方から視て時計回りに回転(右回転)する。これにより、左右の回転シャフト12(図2参照)は、互いに逆方向に回転する。したがって、当該回転シャフト12に取り付けられた左スクリュー7aおよび右スクリュー7bも互いに逆方向に回転することによって、装着パイプ3(図9参照)内に水を取り込むことが可能になる。   Here, when the inner gear 10 rotates, the left gear 41a and the right gear 41b rotate in opposite directions. For example, when the inner gear 10 rotates clockwise (right rotation) when viewed from the rear of the propulsion device 1, the left gear 41a rotates clockwise (right rotation) when viewed from the left, and the right gear 41b is Rotate clockwise (right) when viewed from the right. As a result, the left and right rotating shafts 12 (see FIG. 2) rotate in opposite directions. Therefore, the left screw 7a and the right screw 7b attached to the rotating shaft 12 also rotate in opposite directions, so that water can be taken into the mounting pipe 3 (see FIG. 9).

図10に示した構成によって、例えば、左スクリュー用クラッチ13aを連結すると、左回転シャフト12aと左ギヤシャフト12cとが一体となって回転シャフト12(図2参照)を形成して回転可能となる。これにより、プロペラシャフト2の内側ギヤ10からの駆動力は、左ギヤ41aを介して、左スクリュー7aに伝達される。一方、左スクリュー用クラッチ13aを切ると(分離すると)、左スクリュー7aは停止する。なお、右スクリュー7bも同様である。   With the configuration shown in FIG. 10, for example, when the left screw clutch 13a is connected, the left rotation shaft 12a and the left gear shaft 12c are integrated to form the rotation shaft 12 (see FIG. 2) and can rotate. . Thereby, the driving force from the inner gear 10 of the propeller shaft 2 is transmitted to the left screw 7a through the left gear 41a. On the other hand, when the left screw clutch 13a is disengaged (separated), the left screw 7a stops. The same applies to the right screw 7b.

したがって、第1の実施形態に係る推進装置1を装着した水陸両用車両20(図3および図4参照)の水上での運転中に、例えば、左スクリュー用クラッチ13aを連結すると共に、右スクリュー用クラッチ13bを連結した場合に、左スクリュー7aおよび右スクリュー7bが回転し、左右の給水口6から取り込んだ水を噴射口8からジェット噴射として効果的に噴射することができる。   Therefore, for example, while the amphibious vehicle 20 (see FIGS. 3 and 4) equipped with the propulsion device 1 according to the first embodiment is operating on the water, the left screw clutch 13a is connected and the right screw When the clutch 13b is connected, the left screw 7a and the right screw 7b rotate, and the water taken in from the left and right water supply ports 6 can be effectively jetted as jet jets from the jet ports 8.

この場合、左スクリュー用クラッチ13aを連結すると共に、右スクリュー用クラッチ13bを切った場合には、左スクリュー7aのみが回転し、左の給水口6から取り込んだ水は、噴射口8および右の給水口6から噴射する。その結果、水陸両用車両20(図3および図4参照)は、左方に回転(左転)する。逆に、左スクリュー用クラッチ13aを切ると共に、右スクリュー用クラッチ13bを連結した場合には、水陸両用車両20は、右方に回転(右転)する。なお、両スクリュー用クラッチ13a,13bを切った場合には、水陸両用車両20の噴射口8から強制的に噴射される水は生じない。したがって、水陸両用車両20は、やがて停止することになる。   In this case, when the left screw clutch 13a is connected and the right screw clutch 13b is disengaged, only the left screw 7a rotates, and the water taken in from the left water supply port 6 flows into the injection port 8 and the right Inject from the water supply port 6. As a result, the amphibious vehicle 20 (see FIGS. 3 and 4) rotates leftward (turns left). Conversely, when the left screw clutch 13a is disconnected and the right screw clutch 13b is connected, the amphibious vehicle 20 rotates rightward (turns to the right). In addition, when both the clutches 13a and 13b for screws are cut | disconnected, the water forcedly injected from the injection port 8 of the amphibious vehicle 20 does not arise. Accordingly, the amphibious vehicle 20 will eventually stop.

第1の実施形態によれば、左右方向から取得した水を後方にジェット噴射することで、水上での推進力を高めることができると共に、スクリュー用クラッチを制御するだけで方向転換を容易に行うことが可能となる。   According to the first embodiment, by jetting water acquired from the left and right directions backward, the propulsive force on the water can be increased, and the direction can be easily changed simply by controlling the screw clutch. It becomes possible.

(第2の実施形態)
図11は、本発明の第2の実施形態に係る水陸両用車両用の推進装置の一例を示す模式図であって、(a)は内部を一部透視した平面図、(b)は内部を一部透視した背面側方から視た斜視図、(c)は(a)に示したホイール用クラッチの正面図、(d)はホイール用クラッチの別の例を示している。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of an amphibious vehicle propulsion device according to a second embodiment of the present invention, in which (a) is a plan view partially showing the interior, and (b) is an interior view. The perspective view seen from the back side seen through partially, (c) is a front view of the wheel clutch shown in (a), (d) shows another example of the wheel clutch.

推進装置1Aは、図11に示すように、左右のホイール用クラッチ61を備えている点を除いて、図1乃至図10に示した推進装置1と同様の構成なので、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。ただし、図11では、左ギヤシャフト12cは、水平方向(左右方向の)の左回転シャフト12aに対して垂直となるように(プロペラシャフト2と平行となるように)配置され、同様に、右ギヤシャフト12dは、水平方向の右回転シャフト12bに対して垂直となるように配置されている。また、左ギヤ41aおよび右ギヤ41bは外側ギヤ9を介してプロペラシャフト2から駆動力を取得する。また、左右のスクリュー用クラッチ13a,13bは、左右のギヤボックス内に配置されている。各ギヤボックスには、回転軸を90度変換するために図示しないギヤが互いに逆向きに設けられている。なお、左右のスクリュー用クラッチ13a,13bは、必ずしも左右のギヤボックス内に配置される必要はなく、左ギヤシャフト12および右ギヤシャフト12dの任意の位置に設けるようにしてもよい。   As shown in FIG. 11, the propulsion device 1A has the same configuration as the propulsion device 1 shown in FIGS. 1 to 10 except that left and right wheel clutches 61 are provided. The description is abbreviate | omitted and attached | subjected. However, in FIG. 11, the left gear shaft 12c is arranged so as to be perpendicular to the horizontal (left-right) left rotation shaft 12a (in parallel with the propeller shaft 2), and similarly to the right The gear shaft 12d is disposed so as to be perpendicular to the horizontal rotation shaft 12b in the horizontal direction. Further, the left gear 41 a and the right gear 41 b acquire driving force from the propeller shaft 2 via the outer gear 9. The left and right screw clutches 13a and 13b are disposed in the left and right gear boxes. In each gear box, gears (not shown) are provided in opposite directions to convert the rotation shaft by 90 degrees. The left and right screw clutches 13a and 13b are not necessarily arranged in the left and right gear boxes, and may be provided at arbitrary positions on the left gear shaft 12 and the right gear shaft 12d.

ここで、外側ギヤ9が回転すると、左ギヤ41aと右ギヤ41bは両方とも外側ギヤ9とは逆方向に回転する。例えば、外側ギヤ9が、推進装置1の後方から視て時計回りに回転(右回転)すると、左ギヤ41aおよび右ギヤ41cは、ともに後方から視て反時計回りに回転(左回転)する。これにより、各ギヤボックス内の図示しないギヤを介して、左回転シャフト12aおよび右回転シャフト12bが互いに逆方向に回転する。したがって、当該左回転シャフト12aおよび右回転シャフト12bに取り付けられた左スクリュー7aおよび右スクリュー7bも互いに逆方向に回転することによって、仮想線で示す装着パイプ3内に水を取り込むことが可能になる。   Here, when the outer gear 9 rotates, both the left gear 41 a and the right gear 41 b rotate in the opposite direction to the outer gear 9. For example, when the outer gear 9 rotates clockwise (right rotation) when viewed from the rear of the propulsion device 1, both the left gear 41a and the right gear 41c rotate counterclockwise (left rotation) when viewed from the rear. Thereby, the left rotation shaft 12a and the right rotation shaft 12b rotate in opposite directions via gears (not shown) in each gear box. Accordingly, the left screw 7a and the right screw 7b attached to the left rotation shaft 12a and the right rotation shaft 12b also rotate in opposite directions, so that water can be taken into the mounting pipe 3 indicated by a virtual line. .

図11に示すように、左右のホイール用クラッチ61は、左回転シャフト12aの先端(左端)および右回転シャフト12bの先端(右端)にそれぞれ設けられている。このホイール用クラッチ61は、左回転シャフト12a(または右回転シャフト12b)とホイール4との間を連結または分離することによって、プロペラシャフト2の外側ギヤ9と、ホイール4との間を連結または分離するものである。これにより、左右のホイール用クラッチ61は、左右のホイール4の動作を制御する。なお、ホイール用クラッチ61が接続されたホイール4は、図示を省略したが、推進装置1Aが搭載される水陸両用車両20(図3参照)の本体に設けられた支持部材で円筒部21が回動自在に支持されており、また、ホイール用クラッチ61のクラッチ板を例えばホイール4側に移動する図示しない移動機構が備えられる。また、ホイール用クラッチ61は、同じく本体に固定される、仮想線で示した装着パイプ3の水平パイプの両端(好ましくはパイプ内であるが、パイプ外でもよい)で回動できるように構成されている。このホイール用クラッチ61を連結する場合には、スクリュー用クラッチ13a,13bを連結しておく。また、ホイール用クラッチ61を切っている場合でも、スクリュー用クラッチ13a,13bを連結しておけば、推進装置1Aを搭載した水陸両用車両20(図3および図4参照)は水上で前進することができる。   As shown in FIG. 11, the left and right wheel clutches 61 are provided at the tip (left end) of the left rotating shaft 12a and the tip (right end) of the right rotating shaft 12b, respectively. The wheel clutch 61 connects or disconnects the outer gear 9 of the propeller shaft 2 and the wheel 4 by connecting or disconnecting the left rotating shaft 12 a (or the right rotating shaft 12 b) and the wheel 4. To do. As a result, the left and right wheel clutches 61 control the operation of the left and right wheels 4. The wheel 4 to which the wheel clutch 61 is connected is not shown, but the cylindrical portion 21 is rotated by a support member provided on the main body of the amphibious vehicle 20 (see FIG. 3) on which the propulsion device 1A is mounted. A moving mechanism (not shown) is provided that is movably supported and moves the clutch plate of the wheel clutch 61 to, for example, the wheel 4 side. Further, the wheel clutch 61 is configured to be rotatable at both ends (preferably inside the pipe, but may be outside the pipe) of the horizontal pipe of the mounting pipe 3 indicated by an imaginary line, which is also fixed to the main body. ing. When the wheel clutch 61 is connected, the screw clutches 13a and 13b are connected. Even when the wheel clutch 61 is disengaged, the amphibious vehicle 20 (see FIGS. 3 and 4) on which the propulsion device 1A is mounted can move forward on the water if the screw clutches 13a and 13b are connected. Can do.

ホイール用クラッチ61では、そのクラッチ板が、図11の(c)に示すように、外枠部62と、中心にシャフト用孔63が穿設された内輪部64と、外枠部62と内輪部64とを連結する複数(図では4個)の外枠支持部65とを備えている。
ホイール用クラッチ61は、いわゆる噛み合いクラッチから構成されており、外枠部62には、図示は省略するが、ホイール4の円筒部21(図11の(b)参照)の先端周縁に形成された接合部(図示しない)と噛み合う爪を有している。なお、これは一例であって、爪は、ホイール4の円筒部21の先にホイールギヤ11(図2参照)が設けられている場合には、このホイールギヤ11と噛み合うように構成される。
In the wheel clutch 61, as shown in FIG. 11C, the clutch plate includes an outer frame portion 62, an inner ring portion 64 having a shaft hole 63 formed in the center, an outer frame portion 62, and an inner ring. A plurality of (four in the figure) outer frame support portions 65 that connect the portion 64 are provided.
The wheel clutch 61 is constituted by a so-called meshing clutch, and the outer frame portion 62 is formed at the periphery of the tip of the cylindrical portion 21 of the wheel 4 (see FIG. 11B), although not shown. It has a claw that meshes with a joint (not shown). Note that this is an example, and the claw is configured to mesh with the wheel gear 11 when the wheel gear 11 (see FIG. 2) is provided at the tip of the cylindrical portion 21 of the wheel 4.

内輪部64には、シャフト用孔63に挿入された左回転シャフト12aおよび右回転シャフト12bがそれぞれ固定されている。
外枠支持部65は、内輪部64から外枠部62に放射状に形成され、内輪部64の回転を外枠部62に確実に伝達する強度を保持する材質およびサイズを有している。
The left rotation shaft 12a and the right rotation shaft 12b inserted into the shaft hole 63 are fixed to the inner ring portion 64, respectively.
The outer frame support portion 65 is formed radially from the inner ring portion 64 to the outer frame portion 62, and has a material and a size that retain strength to reliably transmit the rotation of the inner ring portion 64 to the outer frame portion 62.

これら外枠部62、内輪部64および外枠支持部65によって、液体透過部(隙間)66が形成されており、スクリュー7によって、給水口6(図1参照)から流入する水は、この液体透過部66を介してホイール用クラッチ61を通過して推進装置1A内部に取り込まれ、噴射口8(図1参照)から噴射される。   A liquid permeable portion (gap) 66 is formed by the outer frame portion 62, the inner ring portion 64, and the outer frame support portion 65, and the water flowing from the water supply port 6 (see FIG. 1) by the screw 7 is the liquid. It passes through the wheel clutch 61 via the transmission part 66, is taken into the propulsion device 1A, and is injected from the injection port 8 (see FIG. 1).

ホイール用クラッチ61のクラッチ板の形状は、図11の(c)に示すものに限定されるものではなく、例えば、図11の(d)に示すような形状でもよい。ホイール用クラッチ61Aのクラッチ板の形状は、図11の(d)に示すように、外枠支持部65Aが碁盤状に並設されている点を除いて、図11の(c)に示したものと同様である。この場合には、液体透過部(隙間)66Aが、網目状になって、図11の(c)に示した液体透過部(隙間)66よりも細かくなるので、通過する水を収束し易く水流の勢いの低減を防止し易くなる。なお、外枠支持部65の放射状の形状にさらに同心円状の形状を追加することにより、網目状の隙間を形成するようにしてもよい。   The shape of the clutch plate of the wheel clutch 61 is not limited to that shown in FIG. 11C, and may be, for example, the shape shown in FIG. As shown in FIG. 11D, the shape of the clutch plate of the wheel clutch 61A is shown in FIG. 11C except that the outer frame support portion 65A is arranged in a grid pattern. It is the same as that. In this case, the liquid permeation part (gap) 66A has a mesh shape and is finer than the liquid permeation part (gap) 66 shown in FIG. 11 (c). It becomes easy to prevent the reduction of momentum. A mesh-shaped gap may be formed by adding a concentric shape to the radial shape of the outer frame support portion 65.

第2の実施形態に係る推進装置1Aを装着した水陸両用車両20(図3および図4参照)は、陸上での運転中には、ホイール用クラッチ61(または61A)を連結する。これにより、ホイール4が駆動してタイヤ5が回転するので、水陸両用車両20は陸上で前進することができる。また、水陸両用車両20は、水上での運転中には、ホイール用クラッチ61(または61A)を切る。これにより、ホイール4およびタイヤ5が停止する。その結果、水上の運転中には、タイヤ5を回転させずに移動できるので、水上または水中に浮遊する浮遊物をタイヤ5に巻き込む虞がなくなる。   The amphibious vehicle 20 (see FIGS. 3 and 4) equipped with the propulsion device 1A according to the second embodiment connects the wheel clutch 61 (or 61A) during operation on land. Thereby, since the wheel 4 drives and the tire 5 rotates, the amphibious vehicle 20 can advance on land. Further, the amphibious vehicle 20 disengages the wheel clutch 61 (or 61A) during operation on the water. Thereby, the wheel 4 and the tire 5 stop. As a result, during driving on water, the tire 5 can be moved without rotating, so there is no risk of floating matter floating on the water or in water.

第2の実施形態によれば、ホイール用クラッチ61(または61A)を備えているので、水上での運転中に、スクリュー7を回転させつつ、ホイール4およびタイヤ5の回転を停止することができる。その結果、タイヤ巻き込みに起因した故障等を未然に防ぐことができる。   According to the second embodiment, since the wheel clutch 61 (or 61A) is provided, the rotation of the wheel 4 and the tire 5 can be stopped while the screw 7 is rotated during operation on water. . As a result, it is possible to prevent a failure or the like caused by the tire entrainment.

[自動操舵装置]
<自動操舵装置の構成>
図1に示した推進装置1を自動的に操舵する自動操舵装置を図12乃至図14を参照して説明する。図12は、図1に示した推進装置を自動操舵する自動操舵装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
自動操舵装置50は、水上において、推進装置1の左右のスクリュー用クラッチ13a,13bを自動的に連結または分離するものであり、図12に示すように、入力手段51と、位置情報取得手段52と、コンパス(方位測定手段)53と、記憶手段54と、電力増幅回路55(55a,55b)と、クラッチ制御手段56とを備えている。ここで、自動操舵装置50は、推進装置1(図1乃至図10参照)と共に水陸両用車両20(図3参照)に搭載されている。なお、図1乃至図10に示した推進装置1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
[Automatic steering device]
<Configuration of automatic steering device>
An automatic steering device that automatically steers the propulsion device 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a functional block diagram showing an example of the configuration of an automatic steering device that automatically steers the propulsion device shown in FIG.
The automatic steering device 50 automatically connects or disconnects the left and right screw clutches 13a and 13b of the propulsion device 1 on the water, and as shown in FIG. 12, an input means 51 and a position information acquisition means 52. A compass (azimuth measuring means) 53, a storage means 54, a power amplifier circuit 55 (55a, 55b), and a clutch control means 56. Here, the automatic steering device 50 is mounted on the amphibious vehicle 20 (see FIG. 3) together with the propulsion device 1 (see FIGS. 1 to 10). In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as the propulsion apparatus 1 shown in FIG. 1 thru | or FIG. 10, and description is abbreviate | omitted.

入力手段51は、水陸両用車両20の目的地(搭乗者の目的地)の位置に関する目的位置情報(緯度、経度)を入力するものであり、例えば、専用のボタン、テンキー、タッチパネルなどのポインティングデバイスから構成される。この入力手段51に入力された目的位置情報は、クラッチ制御手段56に出力される。なお、水陸両用車両20は、図示しないイグニッションスイッチを備えており、このイグニッションスイッチのON/OFFに対応した信号(始動命令/停止命令)も、クラッチ制御手段56に出力される。   The input means 51 inputs destination position information (latitude, longitude) regarding the position of the destination of the amphibious vehicle 20 (passenger's destination). For example, a pointing device such as a dedicated button, a numeric keypad, or a touch panel Consists of The target position information input to the input unit 51 is output to the clutch control unit 56. The amphibious vehicle 20 includes an ignition switch (not shown), and a signal (start command / stop command) corresponding to ON / OFF of the ignition switch is also output to the clutch control means 56.

位置情報取得手段52は、アンテナATNを介してGPS(Global Positioning System)衛星から水陸両用車両20の現在位置に関する現在位置情報(緯度、経度)を取得し、取得した現在位置情報をクラッチ制御手段56に出力するものである。   The position information acquisition means 52 acquires current position information (latitude, longitude) regarding the current position of the amphibious vehicle 20 from a GPS (Global Positioning System) satellite via the antenna ATN, and the acquired current position information is clutch control means 56. Is output.

コンパス(方位測定手段)53は、水陸両用車両20の現在の進路の方位(現在方位)を測定し、現在方位に関する進路方位情報θをクラッチ制御手段56に出力するものである。ここで、進路方位情報θとは、例えば、1周を360°として、所定の方位(東西南北等)に割り当てられた角度の値である。   The compass (direction measuring means) 53 measures the current direction (current direction) of the amphibious vehicle 20 and outputs the direction information θ related to the current direction to the clutch control means 56. Here, the course direction information θ is, for example, an angle value assigned to a predetermined direction (east, west, north, south, etc.) with 360 ° as one round.

記憶手段54は、入力手段51に入力された目的位置情報(緯度、経度)と、クラッチ制御手段56による処理に用いられる各種制御プログラムや各種データ等とを記憶するものであって、例えば、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、HDD(Hard Disk Drive)とから構成されている。   The storage unit 54 stores target position information (latitude, longitude) input to the input unit 51 and various control programs and various data used for processing by the clutch control unit 56. (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and HDD (Hard Disk Drive).

電力増幅回路55(55a,55b)は、クラッチ制御手段56から入力される制御信号を増幅し、電磁クラッチである左右のスクリュー用クラッチ13a,13bにそれぞれ出力するものである。この電力増幅回路55は、例えば、オペアンプ、または、FET(Field Effect Transistor)などの半導体素子を備えている。   The power amplifying circuit 55 (55a, 55b) amplifies the control signal input from the clutch control means 56 and outputs it to the left and right screw clutches 13a, 13b, which are electromagnetic clutches. The power amplifier circuit 55 includes, for example, a semiconductor element such as an operational amplifier or an FET (Field Effect Transistor).

クラッチ制御手段56は、CPU(Central Processing Unit)が、例えばHDDに記憶された制御プログラムをRAMに展開することにより以下の各種機能を実現する。すなわち、クラッチ制御手段56は、入力手段51で入力された目的位置情報(緯度、経度)と、位置情報取得手段52で取得された現在位置情報(緯度、経度)とに基づいて、目的地への進路の方角である目的方位情報θendを算出する機能(目的方位情報算出手段)を有している。また、クラッチ制御手段56は、算出した目的方位情報θendと、コンパス53で測定された進路方位情報θとの差分に基づいて、左右のスクリュー用クラッチ13a,13bをそれぞれ連結または分離させる制御信号(左制御信号Lct、右制御信号Rct)を生成する機能(制御信号生成手段)を有している。このクラッチ制御手段56で生成された制御信号(左制御信号Lct、右制御信号Rct)は、電力増幅回路55(55a,55b)に出力される。ここで、目的方位情報θendは、進路方位情報θと同様なものであり、1周を360°として、所定の方位(東西南北等)に割り当てられた角度の値である。 The clutch control means 56 realizes the following various functions by a CPU (Central Processing Unit) developing, for example, a control program stored in the HDD in the RAM. In other words, the clutch control means 56 moves to the destination based on the target position information (latitude, longitude) input by the input means 51 and the current position information (latitude, longitude) acquired by the position information acquisition means 52. Has a function (target azimuth information calculating means) for calculating the target azimuth information θ end that is the direction of the path of the lane. In addition, the clutch control means 56 controls the left and right screw clutches 13a and 13b to be connected or disconnected based on the difference between the calculated target direction information θ end and the course direction information θ measured by the compass 53, respectively. It has a function (control signal generation means) for generating (left control signal Lct, right control signal Rct). Control signals (left control signal Lct and right control signal Rct) generated by the clutch control means 56 are output to the power amplifier circuit 55 (55a, 55b). Here, the target azimuth information θ end is the same as the course azimuth information θ, and is an angle value assigned to a predetermined azimuth (east, west, south, north, etc.) with 360 ° as one round.

このクラッチ制御手段56は、左制御信号Lctおよび右制御信号Rctとして、例えば、連結を示すフラグ「1」と、分離を示すフラグ「0」とのいずれかを選択して制御信号を生成する。これらの制御信号の組合せによって、推進装置1および水陸両用車両20は、表1に示すように、駆動される。   The clutch control unit 56 generates a control signal by selecting, for example, either a flag “1” indicating connection or a flag “0” indicating separation as the left control signal Lct and the right control signal Rct. As shown in Table 1, the propulsion device 1 and the amphibious vehicle 20 are driven by a combination of these control signals.

Figure 2007125960
Figure 2007125960

クラッチ制御手段56は、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が予め定められた許容範囲内である場合に、表1に示すように、左制御信号Lctおよび右制御信号Rctをそれぞれ「1」とすることにより、左右のスクリュー用クラッチ13a,13bをそれぞれ連結(ON)する。これにより、左スクリュー7aおよび右スクリュー7bがそれぞれ回転する。したがって、操舵結果は「直進」となる。 When the difference between the target azimuth information θ end and the course azimuth information θ is within a predetermined allowable range, the clutch control means 56 receives the left control signal Lct and the right control signal Rct, respectively, as shown in Table 1. By setting “1”, the left and right screw clutches 13a and 13b are respectively connected (ON). Thereby, the left screw 7a and the right screw 7b rotate. Therefore, the steering result is “straight ahead”.

また、クラッチ制御手段56は、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が予め定められた許容範囲を超え、かつ、水陸両用車両20の進路の方位を目的地の方位に向けて修正するために左転が必要である場合に、表1に示すように、左制御信号Lctを「1」、右制御信号Rctを「0」とすることにより、左スクリュー用クラッチ13aを連結すると共に、右スクリュー用クラッチ13bを分離(OFF)する。これにより、左スクリュー7aは回転し、右スクリュー7bは停止する。したがって、操舵結果は「左転」となる。 Further, the clutch control means 56 corrects the difference between the target direction information θ end and the course direction information θ beyond a predetermined allowable range and the course direction of the amphibious vehicle 20 toward the destination direction. As shown in Table 1, the left control signal Lct is set to “1” and the right control signal Rct is set to “0” to connect the left screw clutch 13a. Then, the right screw clutch 13b is separated (OFF). Thereby, the left screw 7a rotates and the right screw 7b stops. Therefore, the steering result is “turn left”.

また、クラッチ制御手段56は、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が予め定められた許容範囲を超え、かつ、水陸両用車両20の進路の方位を目的地の方位に向けて修正するために右転が必要である場合に、表1に示すように、左制御信号Lctを「0」、右制御信号Rctを「1」とすることにより、右スクリュー用クラッチ13bを連結すると共に、左スクリュー用クラッチ13aを分離する。これにより、左スクリュー7aは停止し、右スクリュー7bは回転する。したがって、操舵結果は「右転」となる。 Further, the clutch control means 56 corrects the difference between the target direction information θ end and the course direction information θ beyond a predetermined allowable range and the course direction of the amphibious vehicle 20 toward the destination direction. As shown in Table 1, the right control signal Lct is set to “0” and the right control signal Rct is set to “1” to connect the right screw clutch 13b. The left screw clutch 13a is separated. Thereby, the left screw 7a stops and the right screw 7b rotates. Therefore, the steering result is “turn right”.

さらに、クラッチ制御手段56は、図示しないイグニッションスイッチがOFFされて、それに対応した信号(停止命令)が入力された場合に、表1に示すように、左制御信号Lctおよび右制御信号Rctをそれぞれ「0」とすることにより、左右のスクリュー用クラッチ13a,13bをそれぞれ分離する。これにより、左スクリュー7aおよび右スクリュー7bがそれぞれ停止する。したがって、操舵結果は「停止」となる。   Further, when an ignition switch (not shown) is turned off and a corresponding signal (stop command) is input, the clutch control means 56 receives the left control signal Lct and the right control signal Rct as shown in Table 1, respectively. By setting “0”, the left and right screw clutches 13a and 13b are separated. Thereby, the left screw 7a and the right screw 7b are stopped. Therefore, the steering result is “stop”.

<クラッチ制御手段の判別基準>
クラッチ制御手段56は、目的方位情報θendが式(1)で示される条件を満足するか否かを判別することにより、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が予め定められた許容範囲内か否かを判定する。
<Determination criteria for clutch control means>
Clutch control means 56, by which the target orientation information theta end The it is determined whether or not to satisfy the condition represented by the formula (1), the difference between the object orientation information theta end The the course direction information theta is predetermined Determine whether it is within the allowable range.

(θ−Δθ)≦θend≦(θ+Δθ) … 式(1)
ただし、Δθは予め定められた許容方位に関する情報であり、例えば、目的方位情報θendや進路方位情報θに対応した角度の値である。
(Θ−Δθ) ≦ θ end ≦ (θ + Δθ) (1)
However, Δθ is information regarding a predetermined allowable azimuth, and is, for example, an angle value corresponding to the target azimuth information θ end and the course azimuth information θ.

クラッチ制御手段56は、水陸両用車両20の進路の方位を目的地の方位に向けて修正するために左転が必要なのか右転が必要なのかを判定するために、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が式(2)で示される条件を満足するか否かを判別する。 Clutch control means 56, to determine whether the Hidariten is required is for or right rolling required to correct towards the orientation of the path of the amphibious vehicle 20 to the azimuth of the destination, and the target orientation information theta end The It is determined whether or not the difference from the course direction information θ satisfies the condition expressed by the equation (2).

(θend−θ)>0 … 式(2) end −θ)> 0 (2)

また、クラッチ制御手段56は、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が前記した式(2)で示される条件を満足すると判別した場合、目的方位と進路方位との偏差Aを式(3)で計算し、この偏差Aが180°より大きい場合に左転が必要であると判定し、そうでない場合に右転が必要であると判定する。 In addition, when the clutch control unit 56 determines that the difference between the target direction information θ end and the course direction information θ satisfies the condition expressed by the above-described formula (2), the clutch control unit 56 calculates the deviation A between the target direction and the course direction. Calculated in (3), if this deviation A is greater than 180 °, it is determined that a left turn is necessary, and if not, it is determined that a right turn is necessary.

A=θend−θ … 式(3) A = θ end −θ (3)

また、クラッチ制御手段56は、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が前記した式(2)で示される条件を満足しないと判別した場合、目的方位と進路方位との偏差Aを式(4)で計算し、この偏差Aが180°より大きい場合に左転が必要であると判定し、そうでない場合に右転が必要であると判定する。 In addition, when the clutch control unit 56 determines that the difference between the target direction information θ end and the course direction information θ does not satisfy the condition expressed by the above-described equation (2), the clutch control unit 56 sets a deviation A between the target direction and the course direction. It calculates with Formula (4), and when this deviation A is larger than 180 degrees, it determines with a left turn being required, and when that is not right, it determines with a right turn being required.

A=360°−|θend−θ| … 式(4) A = 360 ° − | θ end −θ | Equation (4)

<自動操舵装置の動作>
次に、図13を参照(適宜図12参照)して、クラッチ制御手段の動作を中心に自動操舵装置の動作について説明する。図13は、図12に示したクラッチ制御手段の動作を示すフローチャートである。前提として、水上において、自動操舵装置50は、図示しないイグニッションスイッチのONに対応した信号(始動命令)が入力され、ユーザ(または運転者)の操作にしたがって、入力手段51によって、水陸両用車両20の目的地の位置に関する目的位置情報(緯度、経度)を入力する(入力ステップ)。また、自動操舵装置50は、作動中に常に、位置情報取得手段52によって、水陸両用車両20の現在位置に関する現在位置情報を取得し(位置情報取得ステップ)、コンパス53によって、水陸両用車両20の現在の進路の方位を測定する(方位測定ステップ)。
<Operation of automatic steering device>
Next, referring to FIG. 13 (refer to FIG. 12 as appropriate), the operation of the automatic steering device will be described focusing on the operation of the clutch control means. FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the clutch control means shown in FIG. As a premise, on the water, the automatic steering device 50 receives a signal (start command) corresponding to turning on an ignition switch (not shown) and inputs the amphibious vehicle 20 by the input means 51 according to the operation of the user (or the driver). The destination position information (latitude and longitude) relating to the destination location is input (input step). Further, the automatic steering device 50 always acquires the current position information regarding the current position of the amphibious vehicle 20 by the position information acquisition means 52 during operation (position information acquisition step), and the compass 53 of the amphibious vehicle 20. Measure the direction of the current course (direction measurement step).

この場合、クラッチ制御手段56は、目的位置情報(緯度、経度)と、位置情報取得手段52で取得された現在位置情報(緯度、経度)とに基づいて、目的方位情報θendを算出する(ステップS1)。そして、クラッチ制御手段56は、前記した式(1)に基づいて、算出した目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が予め定められた許容範囲内であるか否かを判定する(ステップS2)。許容範囲内の場合(ステップS2:Yes)、クラッチ制御手段56は、左制御信号Lctおよび右制御信号Rctをそれぞれ「1」とする(ステップS3)。これにより、自動操舵装置50の操舵結果は、前記した表1に示すように「直進」となる。続いて、クラッチ制御手段56は、図示しないタイマによって所定時間Δtが経過したか否かを判別する(ステップS4)。所定時間Δtが経過した場合(ステップS4:Yes)、クラッチ制御手段56は、ステップS2に戻る。 In this case, the clutch control unit 56 calculates the target azimuth information θ end based on the target position information (latitude, longitude) and the current position information (latitude, longitude) acquired by the position information acquisition unit 52 ( Step S1). Then, the clutch control means 56 determines whether or not the difference between the calculated target azimuth information θ end and the course azimuth direction information θ is within a predetermined allowable range based on the above equation (1) ( Step S2). If within the allowable range (step S2: Yes), the clutch control means 56 sets the left control signal Lct and the right control signal Rct to “1”, respectively (step S3). As a result, the steering result of the automatic steering device 50 becomes “straight ahead” as shown in Table 1 above. Subsequently, the clutch control means 56 determines whether or not the predetermined time Δt has passed by a timer (not shown) (step S4). When the predetermined time Δt has elapsed (step S4: Yes), the clutch control means 56 returns to step S2.

また、クラッチ制御手段56は、図示しないイグニッションスイッチのOFFに対応した信号(停止命令)が入力されたか否かを判別しており(ステップS5)、所定時間Δtが経過していなくても(ステップS4:No)、停止命令が入力された場合(ステップS5:Yes)、左制御信号Lctおよび右制御信号Rctをそれぞれ「0」とする(ステップS6)。これにより、自動操舵装置50の操舵結果は、前記した表1に示すように「停止」となるので、クラッチ制御手段56は処理を終了する。停止命令が入力されていない場合(ステップS5:No)、クラッチ制御手段56は、ステップS4に戻る。   Further, the clutch control means 56 determines whether or not a signal (stop command) corresponding to turning off an ignition switch (not shown) is input (step S5), and even if the predetermined time Δt has not elapsed (step S5). When a stop command is input (step S5: Yes), the left control signal Lct and the right control signal Rct are each set to “0” (step S6). As a result, the steering result of the automatic steering device 50 is “stopped” as shown in Table 1, and the clutch control means 56 ends the process. If no stop command has been input (step S5: No), the clutch control means 56 returns to step S4.

ステップS2においてNoの場合、すなわち、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が許容範囲を超えた場合、クラッチ制御手段56は、その差分が前記した式(2)で示される条件を満足するか否かを判別する(ステップS7)。前記した式(2)を満足する場合には(ステップS7:Yes)、クラッチ制御手段56は、目的方位と進路方位との偏差Aを前記した式(3)で計算し(ステップS8)、前記した式(2)を満足しない場合には(ステップS7:No)、偏差Aを前記した式(4)で計算する(ステップS9)。 In the case of No in step S2, that is, when the difference between the target direction information θ end and the course direction information θ exceeds the allowable range, the clutch control means 56 satisfies the condition indicated by the above-described equation (2). It is determined whether or not satisfied (step S7). When the above equation (2) is satisfied (step S7: Yes), the clutch control means 56 calculates the deviation A between the target direction and the course direction by the above equation (3) (step S8). If the above equation (2) is not satisfied (step S7: No), the deviation A is calculated by the above equation (4) (step S9).

ステップS8またはステップS9に続いて、クラッチ制御手段56は、偏差Aが180°より大きいか否かを判別する(ステップS10)。偏差Aが180°より大きい場合には(ステップS10:Yes)、クラッチ制御手段56は、左転が必要であると判定し、左制御信号Lctを「1」、右制御信号Rctを「0」とする(ステップS11)。これにより、自動操舵装置50の操舵結果は、前記した表1に示すように「左転」となる。一方、偏差Aが180°以下の場合には(ステップS10:No)、クラッチ制御手段56は、右転が必要であると判定し、左制御信号Lctを「0」、右制御信号Rctを「1」とする(ステップS12)。これにより、自動操舵装置50の操舵結果は、前記した表1に示すように「右転」となる。そして、ステップS11またはステップS12に続いて、クラッチ制御手段56は、ステップS2に戻る。   Following step S8 or step S9, the clutch control means 56 determines whether or not the deviation A is greater than 180 ° (step S10). If the deviation A is greater than 180 ° (step S10: Yes), the clutch control means 56 determines that left-turning is necessary, sets the left control signal Lct to “1”, and sets the right control signal Rct to “0”. (Step S11). As a result, the steering result of the automatic steering device 50 is “turn left” as shown in Table 1 above. On the other hand, when the deviation A is 180 ° or less (step S10: No), the clutch control means 56 determines that rightward rotation is necessary, sets the left control signal Lct to “0”, and sets the right control signal Rct to “ 1 "(step S12). As a result, the steering result of the automatic steering device 50 is “turn right” as shown in Table 1 above. Then, following step S11 or step S12, the clutch control means 56 returns to step S2.

<許容範囲を超えた場合の具体例>
図13に示したフローチャートにおいて、目的方位情報θendと進路方位情報θとの差分が許容範囲を超えた場合(ステップS2:No)のクラッチ制御手段56の動作の具体例について図14を参照して説明する。図14は、図13に示したフローチャートで許容範囲を超えた場合の説明図であって、(a)は目的方位情報と進路方位情報との差分の例、(b)は(a)に示した差分の例に対応した操舵結果を示している。
<Specific example when the allowable range is exceeded>
In the flowchart shown in FIG. 13, a specific example of the operation of the clutch control means 56 when the difference between the target direction information θ end and the course direction information θ exceeds the allowable range (step S2: No) is described with reference to FIG. I will explain. FIG. 14 is an explanatory diagram when the allowable range is exceeded in the flowchart shown in FIG. 13, where (a) is an example of the difference between the target direction information and the course direction information, and (b) is shown in (a). The steering results corresponding to the example of the difference are shown.

ここでは、図14の(a)に示すように、北(N)を0°、東(E)を90°、南(S)を180°、西(W)を270°と設定した。図14に示すように、例えば、転回例R1は、目的方位情報θendが「140°」、進路方位情報θが「50°」の場合の具体例である。この場合、前記した式(2)を満足するので、偏差Aは前記した式(3)で計算され「90°」となり、これは180°以下なので、操舵結果は「右転」となる。転回例R2〜R5の場合にも同様の計算を行うことができる。以上をまとめると、図14の(b)に示す操舵結果がそれぞれ得られる。 Here, as shown in FIG. 14A, north (N) is set to 0 °, east (E) is set to 90 °, south (S) is set to 180 °, and west (W) is set to 270 °. As shown in FIG. 14, for example, the turning example R1 is a specific example when the target direction information θ end is “140 °” and the course direction information θ is “50 °”. In this case, since the above-described equation (2) is satisfied, the deviation A is calculated by the above-described equation (3) and becomes “90 °”, which is 180 ° or less, and the steering result is “turn right”. Similar calculations can be performed for the turning examples R2 to R5. In summary, the steering results shown in FIG. 14B are obtained.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲でさまざまに実施することができる。例えば、第2の実施形態の推進装置1Aでは、ホイール用クラッチ61(または61A)は、図11に示すように、スクリュー用クラッチ13a,13bよりもホイール4に近い位置に設けたが、逆に、遠い位置にホイール用クラッチを設けることも可能である。例えば、図2を参照して、左ギヤ41aおよび右ギヤ41bが内側ギヤ10を介してプロペラシャフト2から駆動力を取得する場合に、外側ギヤ9とホイールギヤ11とを連結または分離するために、外側ギヤ9を移動させるホイール用クラッチを設けることができる。このとき、例えば、プロペラシャフト2を同軸の2重構造として外側ギヤ9の位置を内側ギヤ10の位置と比べて前後に移動できるように構成してもよい。この場合には、ホイール用クラッチは、スクリュー用クラッチ13a,13bと独立に制御できるので、かかる推進装置を装着した水陸両用車両20(図3および図4参照)は、陸上での移動中にスクリュー7の回転を停止することが可能となる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, In the range which does not change the meaning, it can implement variously. For example, in the propulsion device 1A of the second embodiment, the wheel clutch 61 (or 61A) is provided at a position closer to the wheel 4 than the screw clutches 13a and 13b as shown in FIG. It is also possible to provide a wheel clutch at a distant position. For example, referring to FIG. 2, when the left gear 41a and the right gear 41b acquire driving force from the propeller shaft 2 via the inner gear 10, the outer gear 9 and the wheel gear 11 are connected or separated. A wheel clutch for moving the outer gear 9 can be provided. At this time, for example, the propeller shaft 2 may have a coaxial double structure so that the position of the outer gear 9 can be moved back and forth compared to the position of the inner gear 10. In this case, since the wheel clutch can be controlled independently of the screw clutches 13a and 13b, the amphibious vehicle 20 (see FIG. 3 and FIG. 4) equipped with such a propulsion device is screwed while moving on land. 7 can be stopped.

本発明の第1の実施形態に係る水陸両用車両用の推進装置の一例を示す模式図であって、(a)は上方から視た斜視図、(b)は平面図、(c)は側方から視た斜視図を示している。It is a schematic diagram which shows an example of the propulsion apparatus for amphibious vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is the perspective view seen from upper direction, (b) is a top view, (c) is a side The perspective view seen from the direction is shown. 図1の(a)に示した推進装置の一部を透視した説明図である。It is explanatory drawing which saw through a part of propulsion apparatus shown to (a) of FIG. 図1に示した推進装置を搭載した水陸両用車両の陸上での外観の一例を示す模式図であって、(a)は正面側方から視た斜視図、(b)は背面側方から視た斜視図を示している。It is a schematic diagram which shows an example of the external appearance on the land of the amphibious vehicle carrying the propulsion apparatus shown in FIG. 1, (a) is the perspective view seen from the front side, (b) is seen from the back side. FIG. 図1に示した推進装置を搭載した水陸両用車両の水上での外観の一例を示す模式図であって、(a)は正面側方から視た斜視図、(b)は背面側方から視た斜視図を示している。It is a schematic diagram which shows an example of the external appearance on the water of the amphibious vehicle carrying the propulsion apparatus shown in FIG. 1, (a) is the perspective view seen from the front side, (b) is seen from the back side. FIG. 図1に示した推進装置を構成する装着パイプの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the installation pipe which comprises the propulsion apparatus shown in FIG. 図5に示した装着パイプにプロペラシャフトおよびホイールを装着した一例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example in which a propeller shaft and a wheel are mounted on the mounting pipe illustrated in FIG. 5. 図6に示したホイールの一例を示す構成図であって、(a)は左側面図、(b)は正面図、(c)は右斜め前方から視た斜視図を示している。It is a block diagram which shows an example of the wheel shown in FIG. 6, Comprising: (a) is a left view, (b) is a front view, (c) has shown the perspective view seen from right diagonally forward. 図1の(b)に示した装着パイプの水平方向の断面の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the cross section of the horizontal direction of the mounting | wearing pipe shown to (b) of FIG. 図1の(b)に示した装着パイプの内部の構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of an internal structure of the mounting | wearing pipe shown to (b) of FIG. 図2に示した回転シャフトの詳細な構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a detailed structure of the rotating shaft shown in FIG. 本発明の第2の実施形態に係る水陸両用車両用の推進装置の一例を示す模式図であって、(a)は内部を一部透視した平面図、(b)は内部を一部透視した背面側方から視た斜視図、(c)は(a)に示したホイール用クラッチの正面図、(d)はホイール用クラッチの別の例を示している。It is a schematic diagram which shows an example of the propulsion apparatus for amphibious vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, Comprising: (a) is the top view which partially saw through the inside, (b) was seen through a part of the inside A perspective view seen from the back side, (c) is a front view of the wheel clutch shown in (a), and (d) shows another example of the wheel clutch. 図1に示した推進装置を自動操舵する自動操舵装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of a structure of the automatic steering apparatus which automatically steers the propulsion apparatus shown in FIG. 図12に示したクラッチ制御手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the clutch control means shown in FIG. 図13に示したフローチャートで許容範囲を超えた場合の説明図であって、(a)は目的方位情報と進路方位情報との差分の例、(b)は(a)に示した差分の例に対応した操舵結果を示している。FIG. 14 is an explanatory diagram when the allowable range is exceeded in the flowchart shown in FIG. 13, where (a) is an example of the difference between the target direction information and the course direction information, and (b) is an example of the difference shown in (a). The steering result corresponding to is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A 水陸両用車両用の推進装置
2 プロペラシャフト
3 装着パイプ
4 ホイール
5 タイヤ
6 孔(給水口)
7 スクリュー
8 噴射口
9 外側ギヤ(シャフト用ギヤ)
10 内側ギヤ(シャフト用ギヤ)
11 ホイールギヤ
12 回転シャフト
13 スクリュー用クラッチ
14 シャフトカバー
20 水陸両用車両
21 円筒部
22 リム
23,24 ベアリング
25 ナット
26〜29 支持部
30 カバー部
31 ギヤボックス
32,33 ベアリング
34〜36 シール部
41a 左ギヤ
41b 右ギヤ
50 自動操舵装置
51 入力手段
52 位置情報取得手段
53 コンパス(方位測定手段)
54 記憶手段
55(55a,55b) 電力増幅回路
56 クラッチ制御手段
61,61A ホイール用クラッチ
62 外枠部
63 シャフト用孔
64 内輪部
65,65A 外枠支持部
66,66A 液体透過部
1,1A Amphibious Vehicle for Amphibious Vehicles 2 Propeller Shaft 3 Installed Pipe 4 Wheel 5 Tire 6 Hole (Water Supply Port)
7 Screw 8 Injection port 9 Outer gear (shaft gear)
10 Inner gear (shaft gear)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wheel gear 12 Rotating shaft 13 Screw clutch 14 Shaft cover 20 Amphibious vehicle 21 Cylindrical part 22 Rim 23, 24 Bearing 25 Nut 26-29 Support part 30 Cover part 31 Gear box 32, 33 Bearing 34-36 Seal part 41a Left Gear 41b Right gear 50 Automatic steering device 51 Input means 52 Position information acquisition means 53 Compass (azimuth measuring means)
54 Storage means 55 (55a, 55b) Power amplification circuit 56 Clutch control means 61, 61A Wheel clutch 62 Outer frame part 63 Shaft hole 64 Inner ring part 65, 65A Outer frame support part 66, 66A Liquid transmission part

Claims (6)

エンジンから伝達された駆動力で陸上用のホイールと水上用のスクリューとをそれぞれ回転させる水陸両用車両用の推進装置であって、
前記エンジンからの駆動力を少なくとも1つのシャフト用ギヤを介して前記ホイールおよび前記スクリューに伝達するプロペラシャフトと、
中心に孔を有した左右のホイールと、
水平パイプおよび垂直パイプによりT字形状に形成され、前記水平パイプの両端に、前記孔を介して前記ホイールがそれぞれ回転可能に取り付けられると共に、前記垂直パイプの開口が進行方向と反対方向に向けられた装着パイプと、
前記装着パイプの水平パイプの内部で前記左右のホイールの孔に対応した位置にそれぞれ収納され、前記プロペラシャフトから伝達される駆動力で前記装着パイプの水平パイプの中心軸周りに回転する左右の回転シャフトと、
前記回転シャフトに、当該回転シャフトと共に回転可能にそれぞれ1つ以上設けられた左右のスクリューと、
前記回転シャフトと前記プロペラシャフトとの間を連結または分離するように設けられ、前記左右のスクリューの動作を制御する左右のスクリュー用クラッチと、
を備えることを特徴とする水陸両用車両用の推進装置。
A propulsion device for an amphibious vehicle that rotates a wheel for land and a screw for water with driving force transmitted from an engine,
A propeller shaft that transmits driving force from the engine to the wheel and the screw via at least one shaft gear;
Left and right wheels with a hole in the center;
It is formed in a T shape by a horizontal pipe and a vertical pipe, and the wheels are rotatably attached to both ends of the horizontal pipe through the holes, and the opening of the vertical pipe is directed in the direction opposite to the traveling direction. A fitted pipe,
Left and right rotations housed in positions corresponding to the holes of the left and right wheels inside the horizontal pipe of the mounting pipe and rotated around the central axis of the horizontal pipe of the mounting pipe by the driving force transmitted from the propeller shaft A shaft,
Left and right screws respectively provided on the rotating shaft so as to be rotatable together with the rotating shaft;
Left and right screw clutches provided to connect or separate between the rotating shaft and the propeller shaft, and to control the operation of the left and right screws;
A propulsion device for an amphibious vehicle, comprising:
前記プロペラシャフトと前記ホイールとの間を連結または分離するように設けられ、前記左右のホイールの動作を制御するホイール用クラッチをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の水陸両用車両用の推進装置。   The amphibious vehicle according to claim 1, further comprising a wheel clutch provided to connect or separate between the propeller shaft and the wheel and controlling operation of the left and right wheels. Propulsion device. 請求項1または請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵する自動操舵装置であって、
前記水陸両用車両の目的地の位置に関する目的位置情報を入力する入力手段と、
前記水陸両用車両の現在位置に関する現在位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記水陸両用車両の現在の進路の方位を測定する方位測定手段と、
前記入力手段で入力された目的位置情報と、前記位置情報取得手段で取得された現在位置情報とに基づいて、前記目的地への進路の方角である目的方位情報を算出し、算出した目的方位情報と、前記方位測定手段で測定された現在の進路の方位に関する進路方位情報との差分に基づいて、前記左右のスクリュー用クラッチを連結または分離させるクラッチ制御手段と、
を備えることを特徴する自動操舵装置。
An automatic steering device for automatically steering the propulsion device for an amphibious vehicle according to claim 1 or 2,
Input means for inputting destination position information relating to the destination position of the amphibious vehicle;
Position information acquisition means for acquiring current position information regarding the current position of the amphibious vehicle;
Direction measuring means for measuring the direction of the current path of the amphibious vehicle;
Based on the target position information input by the input means and the current position information acquired by the position information acquisition means, target direction information that is the direction of the route to the destination is calculated, and the calculated target direction Clutch control means for connecting or separating the left and right screw clutches based on the difference between the information and the course direction information related to the current course direction measured by the direction measuring means;
An automatic steering apparatus comprising:
前記クラッチ制御手段は、
前記目的方位情報と前記進路方位情報との差分が予め定められた許容範囲内である場合に、前記左右のスクリュー用クラッチをそれぞれ連結させるための制御信号を生成し、
前記目的方位情報と前記進路方位情報との差分が予め定められた許容範囲を超え、かつ、前記水陸両用車両の進路の方位を前記目的地の方位に向けて修正するために左転が必要である場合に、前記左のスクリュー用クラッチを連結すると共に、前記右のスクリュー用クラッチを分離するための制御信号を生成し、
前記目的方位情報と前記進路方位情報との差分が予め定められた許容範囲を超え、かつ、前記水陸両用車両の進路の方位を前記目的地の方位に向けて修正するために右転が必要である場合に、前記右のスクリュー用クラッチを連結すると共に、前記左のスクリュー用クラッチを分離するための制御信号を生成する、
ことを特徴する請求項3に記載の自動操舵装置。
The clutch control means includes
When the difference between the target azimuth information and the course azimuth information is within a predetermined allowable range, a control signal for connecting the left and right screw clutches is generated,
The difference between the destination direction information and the course direction information exceeds a predetermined allowable range, and a left turn is necessary to correct the course direction of the amphibious vehicle toward the destination direction. In some cases, the left screw clutch is coupled, and a control signal for separating the right screw clutch is generated,
The difference between the destination direction information and the course direction information exceeds a predetermined allowable range, and a right turn is required to correct the course direction of the amphibious vehicle toward the destination direction. In some cases, the control unit generates a control signal for connecting the right screw clutch and separating the left screw clutch.
The automatic steering apparatus according to claim 3, wherein:
請求項1または請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵する自動操舵方法であって、
前記水陸両用車両の目的地の位置に関する目的位置情報を入力する入力ステップと、
前記水陸両用車両の現在位置に関する現在位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記水陸両用車両の現在の進路の方位を測定する方位測定ステップと、
前記入力ステップで入力された目的位置情報と、前記位置情報取得ステップで取得された現在位置情報とに基づいて、前記目的地への進路の方角である目的方位情報を算出し、算出した目的方位情報と、前記方位測定ステップで測定された現在の進路の方位に関する進路方位情報との差分に基づいて、前記左右のスクリュー用クラッチを連結または分離させるクラッチ制御ステップと、
を含むことを特徴する自動操舵方法。
An automatic steering method for automatically steering the propulsion device for an amphibious vehicle according to claim 1 or 2,
An input step of inputting destination position information relating to a destination position of the amphibious vehicle;
A position information acquisition step of acquiring current position information regarding the current position of the amphibious vehicle;
An azimuth measuring step for measuring an azimuth of a current course of the amphibious vehicle;
Based on the target position information input in the input step and the current position information acquired in the position information acquisition step, the target direction information that is the direction of the route to the destination is calculated, and the calculated target direction A clutch control step for connecting or separating the left and right screw clutches based on the difference between the information and the course direction information related to the current course direction measured in the direction measurement step;
The automatic steering method characterized by including.
請求項1または請求項2に記載の水陸両用車両用の推進装置を自動的に操舵するために、コンピュータを、
前記水陸両用車両の目的地の位置に関する目的位置情報と、前記水陸両用車両の現在位置に関する現在位置情報とに基づいて、前記目的地への進路の方角である目的方位情報を算出する目的方位情報算出手段、
この目的方位情報算出手段で算出された目的方位情報と、前記水陸両用車両の現在の進路の方位に関する進路方位情報との差分に基づいて、前記左右のスクリュー用クラッチを連結または分離させるための制御信号を生成する制御信号生成手段、
として機能させることを特徴する自動操舵プログラム。
In order to automatically steer the propulsion device for an amphibious vehicle according to claim 1 or 2,
Destination direction information for calculating destination direction information, which is a direction of a course to the destination, based on destination position information regarding the position of the destination of the amphibious vehicle and current position information regarding the current position of the amphibious vehicle Calculation means,
Control for connecting or disconnecting the left and right screw clutches based on the difference between the target direction information calculated by the target direction information calculating means and the direction information regarding the current direction of the amphibious vehicle. Control signal generating means for generating a signal;
Automatic steering program characterized by functioning as
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