(57)【要約】【課題】水陸両用車において、車体、履帯カバーあるいはエンジンの設計を変更することなく、履帯の地面との接触時に履幅を増加することで駆動力を向上させる。【解決手段】第１回転支持軸２４により水平方向回転自在に支持されることで、一部を第１窪み部２１ａから外部へ出し入れ自在であり、履帯１３の回転により履帯カバー２８に対し摺動することで回転する第１履板片２２と、第２回転支持軸２５により水平方向回転自在に支持されることで、一部を第２窪み部２１ｂから外部へ出し入れ自在であり、履帯１３の回転により車体１４に対し摺動することで回転する第２履板片２３と、第１履板片２２の一部を第１窪み部２１ａの外部へ弾発する第１ねじりバネ２６と、第２履板片２３の一部を第２窪み部２１ｂの外部へ弾発する第２ねじりバネ２７とを備える駆動力向上装置を用いることで、履帯の地面との接触時に履幅を増加することで駆動力を向上させることができる。【選択図】図１
2014108685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の履板が帯状に連結された履帯を備える装軌車両の駆動力向上装置であって、
前記履板に設けられ、当該履板が地面と接触する間は当該履板の外側端部又は内側端部から突出する部分を有し、当該部分は垂直応力に対し当該履板に固定される、少なくとも１枚以上の履板片を備えることを特徴とする駆動力向上装置。
【請求項２】
前記履帯を上方から覆う履帯カバーと、
外側端面に第１窪み部を有し、内側端面に第２窪み部を有し、前記第１窪み部内に第１回転支持軸が固定され、前記第２窪み部内に第２回転支持軸が固定される前記履板と、
前記第１回転支持軸により水平方向回転自在に支持されることで、一部を前記第１窪み部から外部へ出し入れ自在であり、前記履帯の回転により前記履帯カバーに対し摺動することで水平方向に回転する第１履板片と、前記第２回転支持軸により水平方向回転自在に支持されることで、一部を前記第２窪み部から外部へ出し入れ自在であり、前記履帯の回転により前記装軌車両の車体に対し摺動することで水平方向に回転する第２履板片とからなる前記履板片と、
前記第１履板片の前記一部を前記第１窪み部の外部へ弾発する第１付勢手段と、
前記第２履板片の前記一部を前記第２窪み部の外部へ弾発する第２付勢手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動力向上装置。
【請求項３】
外側先端部に第１回転支持軸を有し、内側先端部に第２回転支持軸を有する前記履板と、
前記第１回転支持軸により展開自在に支持され、前記履板と平行になるまで開くと、一部が前記履板に対して下側から重なることで、前記垂直応力に対して前記履板に固定され、かつ前記一部の底面と当該一部以外の底面と前記履板の底面とが、平坦な地面に均一に接する形状である第１履板片と、前記第２回転支持軸により展開自在に支持され、前記履板と平行になるまで開くと、一部が前記履板に対して下側から重なることで、前記垂直応力に対して前記履板に固定され、かつ前記一部の底面と当該一部以外の底面と前記履板の底面とが、平坦な地面に均一に接する形状である第２履板片とからなる前記履板片とを備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動力向上装置。
【請求項４】
前記履帯カバーの前記第１履板片と接する部分と、前記車体の前記第２履板片と接する部分とに、それぞれ固体潤滑材を設置することを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動力向上装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装軌車両の駆動力向上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の水陸両用車は、タイヤ仕様の装輪車両が多く用いられるが、不整地での走破性能は、複数の履板が帯状に連結された履帯仕様の装軌車両の方が高い。例えば、下記特許文献１には、災害救助用の水陸両用不整地走行車として開発された装軌車両の技術が開示されている。
【０００３】
図９は水陸両用車の概略図である。当該図のように、水陸両用車１１は、転動輪１２ａ、起動輪１２ｂ、履帯１３及び車体１４を備える。
【０００４】
履帯１３は、複数の履板が帯状に連結されたもので、起動輪１２ｂと履帯１３が噛み合うことで、起動輪１２ｂが回転すると、履帯１３そして転動輪１２ａが連動し、車両走行が可能となる。
【０００５】
また、図示していないが、履帯１３を様々な脅威から保護するために、履帯１３を上方から覆う履帯カバーを備えている車両も多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０１９４３６号公報
【特許文献２】特開昭６１−０３３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０（ａ）のように、水陸両用車１１が水上２から陸上１へ上陸する際には、通常の陸上走行よりも大きな駆動力を必要とし、また、水上推進装置と陸上走行の装軌との同時使用となることもあり、その場合はさらに大きな駆動力を必要とする。また、図１０（ｂ）のように、急勾配な傾斜３を走破する際にも大きな駆動力を必要とし、図１０（ｃ）のように、氷上４を走破する際にも、履帯に対する氷上４の摩擦抵抗が低いため大きな駆動力を必要とする。
【０００８】
上記特許文献２には、駆動力向上を図る技術が開示されている。しかしながら、ここで開示されるような様々な部品を備えると、車幅が広がる可能性があり、車幅の増加によってトラック等の運搬車両による運搬ができなくなることもあり得る。
【０００９】
また、エンジンによって駆動力向上を図るとすれば、オーバースペックのエンジンを搭載しなければならない。
【００１０】
そこで本発明では、車体、履帯カバーあるいはエンジンの設計を変更することなく、さらに、車幅の増加を抑えつつ、履帯の地面との接触時に履幅（履板（履帯）の幅）を増加することで駆動力を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する第１の発明に係る駆動力向上装置は、
複数の履板が帯状に連結された履帯を備える装軌車両の駆動力向上装置であって、
前記履板に設けられ、当該履板が地面と接触する間は当該履板の外側端部又は内側端部から突出する部分を有し、当該部分は垂直応力に対し当該履板に固定される、少なくとも１枚以上の履板片を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第２の発明に係る駆動力向上装置は、
上記第１の発明に係る駆動力向上装置において、
前記履帯を上方から覆う履帯カバーと、
外側端面に第１窪み部を有し、内側端面に第２窪み部を有し、前記第１窪み部内に第１回転支持軸が固定され、前記第２窪み部内に第２回転支持軸が固定される前記履板と、
前記第１回転支持軸により水平方向回転自在に支持されることで、一部を前記第１窪み部から外部へ出し入れ自在であり、前記履帯の回転により前記履帯カバーに対し摺動することで水平方向に回転する第１履板片と、前記第２回転支持軸により水平方向回転自在に支持されることで、一部を前記第２窪み部から外部へ出し入れ自在であり、前記履帯の回転により前記装軌車両の車体に対し摺動することで水平方向に回転する第２履板片とからなる前記履板片と、
前記第１履板片の前記一部を前記第１窪み部の外部へ弾発する第１付勢手段と、
前記第２履板片の前記一部を前記第２窪み部の外部へ弾発する第２付勢手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第３の発明に係る駆動力向上装置は、
上記第１の発明に係る駆動力向上装置において、
外側先端部に第１回転支持軸を有し、内側先端部に第２回転支持軸を有する前記履板と、
前記第１回転支持軸により展開自在に支持され、前記履板と平行になるまで開くと、一部が前記履板に対して下側から重なることで、前記垂直応力に対して前記履板に固定され、かつ前記一部の底面と当該一部以外の底面と前記履板の底面とが、平坦な地面に均一に接する形状である第１履板片と、前記第２回転支持軸により展開自在に支持され、前記履板と平行になるまで開くと、一部が前記履板に対して下側から重なることで、前記垂直応力に対して前記履板に固定され、かつ前記一部の底面と当該一部以外の底面と前記履板の底面とが、平坦な地面に均一に接する形状である第２履板片とからなる前記履板片とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第４の発明に係る駆動力向上装置は、
上記第２又は３の発明に係る駆動力向上装置において、
前記履帯カバーの前記第１履板片と接する部分と、前記車体の前記第２履板片と接する部分とに、それぞれ固体潤滑材を設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記第１の発明に係る駆動力向上装置によれば、履板片を備えることで、地面との接触時に履幅を広げ、駆動力を向上させることができる。
【００１６】
上記第２の発明に係る駆動力向上装置によれば、水平方向回転自在な第１履板片と第２履板片を備えることで、地面との接触時に履幅を広げ、駆動力を向上させることができる。
【００１７】
上記第３の発明に係る駆動力向上装置によれば、展開自在な第１履板片と第２履板片を備えることで、地面との接触時に履幅を広げ、駆動力を向上させることができる。
【００１８】
上記第４の発明に係る駆動力向上装置によれば、固体潤滑材を設置することで、履帯の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係る駆動力向上装置の概略図である。
【図２】図１におけるＡ‐Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る駆動力向上装置の作動を説明する概略図である。
【図４】本発明の実施例１における垂直応力と駆動力の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例１における履板、第１履板片及び第２履板片の断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係る駆動力向上装置の作動を説明する概略図である。
【図７】本発明の実施例３に係る駆動力向上装置の一部を表す概略図である。（ａ）の右図は履板端部近傍の上面図、左図は第１履板片の上面図である。（ｂ）の右図は履板端部近傍の側面図、左図は第１履板片２の側面図である。（ｃ）は履板端部と第１履板片端部とが重なった状態を表した上面図である。（ｄ）は履板端部と第１履板片端部とが重なった状態を表した側面図である。（ｅ）は履板端部と第１履板片端部とが重なった状態を表した底面図である。
【図８】本発明の実施例３に係る駆動力向上装置の概略図である。
【図９】水陸両用車の概略図である。
【図１０】水陸両用車の用途を説明する概略図である。（ａ）は、水上から陸上へ上陸する状態を表しており、（ｂ）は急勾配を走行する状態を表しており、（ｃ）は氷上を走行する状態を表している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る駆動力向上装置を実施例にて図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１に係る駆動力向上装置について図面を用いて説明する。図１は本装置の概略図である。当該図のように本装置は、履板２１、第１履板片２２、第２履板片２３、第１回転支持軸２４、第２回転支持軸２５、第１ねじりバネ２６及び第２ねじりバネ２７を備える。なお、図１中の白抜き矢印は履帯の回転方向を示している。また、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
図１，２のように、上述の履板２１は、外側端面に第１窪み部２１ａを有し、内側端面に第２窪み部２１ｂを有する。
【００２３】
さらに、上述の第１窪み部２１ａには、第１回転支持軸２４が固定されており、上述の第２窪み部２１ｂには第２回転支持軸２５が固定されている。
【００２４】
上述の第１履板片２２は、第１回転支持軸２４により水平方向回転自在に支持されることで、一部を前記第１窪み部から外部へ出し入れ自在であり、後述する通り、履帯の回転により履帯カバーに対し摺動することで水平方向に回転するものである。
【００２５】
上述の第２履板片２３は、第２支持軸２５により水平方向回転自在に支持されることで、一部を第２窪み部２１ｂから外部へ出し入れ自在であり、後述する通り、履帯の回転により装軌車両の車体に対し摺動することで水平方向に回転するものである。
【００２６】
上述の第１ねじりバネ２６は、第１履板片２２の一部を第１窪み部２１ａの外部へ弾発する付勢手段であり、上述の第２ねじりバネ２７は、第２履板片２３の一部を第２窪み部２１ｂの外部へ弾発する付勢手段である。
【００２７】
本装置では、上述のような構成とすることで、外部から力が加わらない状態においては、第１ねじりバネ２６と第２ねじりバネ２７により、第１履板片２２と第２履板片２３のそれぞれ一部が履板２１の端面から外側へ突出し、履幅が従来の水陸両用車に比べて広くなる。
【００２８】
図３は図９のＢ‐Ｂ矢視図に相当し、本装置の作動を説明する概略図である。図３中の白抜き矢印は履帯の回転方向を示している。当該図に示すように、第１ねじりバネ２６により一部が第１窪み部２１ａの外部へ突出した第１履板片２２は、履帯が回転していくと、履帯カバー２８と接触することで、第１ねじりバネ２６が収縮し、当該図中の黒矢印のように履板２１の第１窪み部２１ａ（図２参照）に収納される。
【００２９】
一方、第２ねじりバネ２７により一部が２窪み部２１ｂの外部へ突出した第２履板片２３は、履帯が回転していくと、車体と接触することで、第２ねじりバネ２７が収縮し、当該図中の黒矢印のように履板２１の第２窪み部２１ｂ（図２参照）に収納される。
【００３０】
上述のような構成とすることで、履帯の下部においては履幅が広がり、履帯の上部においては履幅が狭まる。よって、車体、履帯カバーあるいはエンジンの設計を変更する必要なく、さらに、車幅の増加を抑えつつ、地面との接触時に履幅を広げ、駆動力を向上させることができる。
【００３１】
図５には地面と接触しているときの、履板２１、第１履板片２２及び第２履板片２３の断面図を示している。当該図を見ればわかるように、第１履板片２２及び第２履板片２３は、履板２１の構造上、履板２１の底面よりも少し高い位置に突出するようになるが、礫地３０などでは地面の形状が荒れているため、第１履板片２２と第２履板片２３も地面が接触することが想定され、十分な摩擦係数を得ることができる。
【００３２】
図４は水陸両用車の垂直応力と駆動力の関係を示すグラフであり、実線は理論値、破線は従来の水陸両用車の実測値である。従来の水陸両用車の履幅では摩擦係数が低いため、当該グラフのように、垂直応力に対する駆動力の実測値が理論値よりも低い値となってしまう。しかし、本装置を用いると、地面との接触時に履幅が広がり、履板２１と地面との接触面積が大きくなることで摩擦係数が高くなる。すると、図４中の矢印で示すように駆動力の実測値が理論値に近づくように向上する。
【００３３】
また、本装置では、従来の水陸両用車１１の一部を変更するだけでよいため、専用の水陸両用車を製造する必要がなく、製造コストを抑えることが可能となる。
【００３４】
以上、実施例１に係る駆動力向上装置を説明したが、換言すれば、本装置は、前記履帯を上方から覆う履帯カバー２８と、外側端面に第１窪み部２１ａを有し、内側端面に第２窪み部２１ｂを有し、第１窪み部２１ａ内に第１回転支持軸２４が固定され、第２窪み部２１ｂ内に第２回転支持軸２５が固定される履板２１と、第１回転支持軸２４により水平方向回転自在に支持されることで、一部を第１窪み部２１ａから外部へ出し入れ自在であり、履帯の回転により履帯カバー２８に対し摺動することで水平方向に回転する第１履板片２２と、第２回転支持軸２５により水平方向回転自在に支持されることで、一部を第２窪み部２１ｂから外部へ出し入れ自在であり、履帯の回転により装軌車両の車体１４に対し摺動することで水平方向に回転する第２履板片２５とからなる履板片と、第１履板片２２の前記一部を第１窪み部２１ａの外部へ弾発する第１付勢手段（第１ねじりバネ２６）と、第２履板片２３の前記一部を第２窪み部２１ｂの外部へ弾発する第２付勢手段（第２ねじりバネ２７）とを備えるものである。
【実施例２】
【００３５】
本発明の実施例２に係る駆動力向上装置について図面を用いて説明する。本装置は実施例１に係る駆動力向上装置の一部を変更したものである。なお、実施例１に係る駆動力向上装置と共通部分の説明は省略する。
【００３６】
図６は図９のＢ‐Ｂ矢視図に相当し、本装置の作動を説明する概略図である。図６に示すように、履帯カバー２８の第１履板片２２と接する部分と、車体１４の第２履板片２３と接する部分とに、取り換え可能な固体潤滑材３１を設置する。なお、固体潤滑材３１には錫等の柔らかい金属を用いるのが好ましい。
【００３７】
実施例１に係る駆動力向上装置では、第１履板片２２が履帯カバー２８に、第２履板片２３が車体１４に、それぞれ接する際、接触部分において摩耗が生じる。
【００３８】
本装置では、固体潤滑材３１を設置することで、上述の摩耗を低減でき、履帯の損傷を防止することが可能となる。
【実施例３】
【００３９】
本発明の実施例３に係る駆動力向上装置について図面を用いて説明する。本装置は実施例１，２に係る駆動力向上装置の一部を変更したものである。なお、実施例１，２に係る駆動力向上装置と共通部分の説明は省略する。
【００４０】
図７は本発明の実施例３に係る駆動力向上装置の一部を表す概略図である。図７（ａ）の右図は履板端部２１ｃ近傍の上面図、左図は第１履板片２２の上面図であり、図７（ｂ）の右図は履板端部２１ｃ近傍の側面図、左図は第１履板片２２の側面図である。また、図７（ｃ）は履板端部２１ｃと第１履板片端部２２ｃとが重なった状態を表した上面図であり、図７（ｄ）は履板端部２１ｃと第１履板片端部２２ｃとが重なった状態を表した側面図であり、図７（ｅ）は履板端部２１ｃと第１履板片端部２２ｃとが重なった状態を表した底面図である。
【００４１】
本装置においては、図７（ｃ）〜（ｅ）に示すように、第１履板片２２は、履板２１の外側先端部に設けられた第１回転支持軸２４により展開自在に支持され、第１履板片２２が履板２１と平行になるまで開くと、第１履板片端部２２ｃが履板端部２１ｃの下側から重なることで、垂直応力に対して履板２１に固定される。
【００４２】
また、履板２１、第１履板片２２、履板端部２１ｃ及び第１履板片端部２２ｃは、図７（ｄ）に示すように、それぞれ車両走行時に地面に接触する面である、履板端部２１ｃと第１履板片端部２２ｃとが重なった部分の底面（図中では第１履板片端部底面２２ｅ）と、第１履板片底面２２ｄと、履板底面２１ｄとが、平坦な地面ｆに均一に接する形状とする。
【００４３】
図８は本装置を表す概略図である。当該図中の白抜き矢印は履帯の回転方向を示している。図７では第１履板片２２についてのみ言及したが、図８に示すように、第２履板片２３は第１履板片２２と対称的な形状であり、第２回転支持軸２５に支持され、第１履板片２２と同様の作動を可能なものとする。また、当該図では、第１履板片２２が履板２１と平行になるまで開いた状態を示しているが、これを見ればわかるように、本装置においても、地面との接触時に履幅を広げ、駆動力を向上させることができる。
【００４４】
さらに本装置では、実施例１，２に係る駆動力向上装置に比べ、第１履板片２２の地面との接触面積が大きくなり、礫地だけでなく平地においても効果を発揮することができる。
【００４５】
また、本装置では、履帯が回転し、地面に接触する面が鉛直下側を向くにつれて、第１履板片２２及び第２履板片２３の自重によって、それぞれ第１履板片２２及び第２履板片２３が展開する。一方、履帯が回転し、地面に接触する面が鉛直上側を向くにつれて、第１履板片２２及び第２履板片２３の自重によって、それぞれ第１履板片２２及び第２履板片２３が格納される。第１履板片２２と第２履板片２３の履帯カバー２８と車体１４（共に図３参照）との接触部分の辺に傾斜をつけ、滑らかに接触させるようにしてもよい。
【００４６】
以上、実施例３に係る駆動力向上装置を説明したが、換言すれば、本装置は、外側先端部に第１回転支持軸２４を有し、内側先端部に第２回転支持軸２５を有する履板２１と、第１回転支持軸により展開自在に支持され、履板２１と平行になるまで開くと、一部が履板２１対して下側から重なることで、垂直応力に対して履板２１に固定され、かつ前記一部の底面（第１履板片端部底面２２ｅ）と当該一部以外の底面（第１履板片底面２２ｄ）と履板２１の底面（履板底面２１ｄ）とが、平坦な地面に均一に接する形状である第１履板片２２と、第２回転支持軸２５により展開自在に支持され、履板２１と平行になるまで開くと、一部が履板２１に対して下側から重なることで、垂直応力に対して履板２１に固定され、かつ前記一部の底面と当該一部以外の底面と履板の底面と（共に図７（ｄ）参照）が、平坦な地面に均一に接する形状である第２履板片２３とからなる履板片を備えるものである。
【００４７】
また、本装置では、実施例２における固体潤滑材３１を履帯カバー２８と車体１４に設けてもよい（図６参照）。
【００４８】
以上、実施例１〜３にて、本発明に係る駆動力向上装置を説明したが、本装置に備わる履板片は、第１履板片と第２履板片の２つに限定しなくともよい。換言すれば、本装置は、複数の履板が帯状に連結された履帯を備える装軌車両の駆動力向上装置であって、履板に設けられ、履板が地面と接触する間は履板の外側端部又は内側端部から突出する部分を有し、当該部分は垂直応力に対し履板に固定される、少なくとも１枚以上の履板片を備えるものである。
【００４９】
［運用例］
実施例１〜３に係る駆動力向上装置を備えた水陸両用車の運用例を示す。
【００５０】
平地においては、実施例３に係る駆動力向上装置を用いることで、第１履板片２２と第２履板片２３が地面に十分接触できるため、効果を発揮できる。
【００５１】
泥濘地においては、従来の水陸両用車では沈んでしまうことも想定されるが、実施例１〜３に係る駆動力向上装置では、履幅を増加することで面圧が低下するため、上述のように沈む可能性を低減できることから、実施例１〜３に係る駆動力向上装置のいずれかを備えた水陸両用車を用いた方がよい。
【００５２】
礫地においては、実施例１〜３に係る駆動力向上装置のいずれかを備えた水陸両用車では、駆動力を向上させることができる。
【００５３】
雪上地においては、泥濘地と同様に、従来の水陸両用車では沈んでしまうことも想定されるが、実施例１〜３に係る駆動力向上装置では、履幅を増加することで面圧が低下するため、上述のように沈む可能性を低減できることから、実施例１〜３に係る駆動力向上装置のいずれかを備えた水陸両用車を用いた方がよい。
【００５４】
その他にも、水上から陸上への上陸、急勾配な傾斜、氷上等の駆動力を必要とする状況において、実施例１〜３に係る駆動力向上装置のいずれかを備えた水陸両用車を用いた方がよい。
【００５５】
上述の本発明の実施例１〜３に係る駆動力向上装置は、装軌車両であれば効果を発揮することができ、水陸両用車に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は装軌車両の駆動力向上装置として好適である。
【符号の説明】
【００５７】
１  陸上
２  水上
３  傾斜
４  氷上
１１  水陸両用車
１２ａ  転動輪
１２ｂ  起動輪
１３  履帯
１４  車体
２１  履板
２１ａ  第１窪み部
２１ｂ  第２窪み部
２１ｃ  履帯端部
２１ｄ  履帯底面
２２  第１履板片
２２ｃ  第１履板片端部
２２ｄ  第１履板片底面
２２ｅ  第１履板片端部底面
２３  第２履板片
２４  第１回転支持軸
２５  第２回転支持軸
２６  第１ねじりバネ
２７  第２ねじりバネ
２８  履帯カバー
３０  礫地
３１  固体潤滑材
ｆ  平坦な地面
【図１】
2014108685.tif 000003
【図２】
2014108685.tif 000004
【図３】
2014108685.tif 000005
【図４】
2014108685.tif 000006
【図５】
2014108685.tif 000007
【図６】
2014108685.tif 000008
【図７】
2014108685.tif 000009
【図８】
2014108685.tif 000010
【図９】
2014108685.tif 000011
【図１０】
2014108685.tif 000012