(57)【要約】【課題】本発明は、不整地での走破能力の向上と作業員の安全を配慮して、車輪またはクローラが空転することなく、地雷の爆発により走行系統の一部に損壊を受けても確実に自走にて帰還可能な駆動方式を備える地雷処理装置の油圧駆動回路を提供することを目的とする。【解決手段】左側クローラ２ｃ、２ｄを駆動する油圧駆動回路Ａと、右側クローラ２ａ、２ｂを駆動する油圧駆動回路Ｂとをそれぞれ独立して設け、さらにそれぞれの側で前後のクローラを駆動する油圧モータをそれぞれに設け、前後の油圧モータを各油圧回路において直列に繋ぐ。【選択図】図３
2005331126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームを有する車体と、前記車体の左右両側に配設された、移動を行うための複数個のクローラとを有し、ディーゼルエンジン等の内燃機関により油圧ポンプを駆動して前記油圧ポンプからの油圧で油圧モータを駆動して走行するハイドロスタティックトランスミッション方式で駆動される地雷処理装置において、前記クローラを駆動する、油圧ポンプおよび油圧モータを含む複数の独立した油圧駆動回路を備えることを特徴とする地雷処理装置。
【請求項２】
前記油圧駆動回路は、左側クローラと右側クローラとをそれぞれ独立して駆動する油圧駆動回路であることを特徴とする請求項１に記載の地雷処理装置。
【請求項３】
前記油圧ポンプに比例電磁弁を設け、さらに前記比例電磁弁を制御可能なコントローラを設け、前記コントローラによって前記比例電磁弁を制御することによりクローラを回転駆動する油圧モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地雷処理装置。
【請求項４】
右前部および右後部の油圧モータを含む油圧駆動回路は、右前部が上流側となるように直列に接続され、左前部および左後部の油圧モータを含む油圧駆動回路は左前部が上流側となるように直列に接続されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の地雷処理装置。
【請求項５】
前記クローラは、回転駆動軸を中心に揺動可能に構成されており、傾斜に沿って傾斜可能にした駆動軸傾斜装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の地雷処理装置。
【請求項６】
角管を用いて長方形のメインフレームを構成し、各角管上にそれぞれ独立して前記油圧モータおよび前記クローラを設けたことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の地雷処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地雷処理装置に関し、特に山岳部や不整地における地雷処理に適した地雷処理装置の油圧駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、国際的紛争や内線を背景に、世界には１億個を超える数の地雷が埋設されていると言われている。これら地中に埋設された地雷の除去活動においては、これまでに行われている人手による作業では完全除去に数百年から1千年を要するともいわれている。このような状況を踏まえ、近年では、様々な地雷除去装置の開発が行われている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。
【０００３】
これらの地雷処理装置は、通常、アレイ型地平レーダー、金属探知機等のセンサを含む探知・確認装置や、地雷を爆破するためのエアハンマー、ハンド等を装備したマニピュレータを含む除去装置を有して構成される。また、これらの地雷処理装置は、走行のために、ブルドーザやトラクターショベルのようなクローラを備えたもの（例えば、特許文献１参照）や、ホイールを備えたもの（例えば、特許文献２参照）、伸縮自在の特殊な歩行脚を有するもの（例えば、特許文献３参照）など、種々の動作機構を有している。
【特許文献１】特開２００１−２２１５９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２０５７９２号公報
【特許文献３】特開２０００−１３１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、地雷が埋設されている地域はかつての戦闘地域であり、荒野であったり道路や橋などのインフラが破壊された不整地であることが多く、建機をベースにした大型地雷処理車両の搬送は困難である。
【０００５】
また、不整地の起伏や傾斜などにより車輪またはクローラが空転したり、或は、地雷処理装置自体が地雷を踏んで地雷が爆発し、走行不能状態に陥った場合、走行不能となった地雷処理装置を回収するために、作業員自身が未処理の地雷が埋設されている可能性のある処理対象地（以下、地雷原という）に足を踏み入れなければならず、非常に危険である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、不整地での走破能力の向上と作業員の安全を配慮して、車輪またはクローラが空転することなく、地雷の爆発により走行系統の一部に損壊を受けても確実に自走にて帰還可能な駆動方式を備える地雷処理装置の油圧駆動回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の地雷処理装置は、フレームを有する車体と、前記車体の左右両側に配設された、移動を行うための複数個のクローラとを有し、ディーゼルエンジン等の内燃機関により油圧ポンプを駆動して前記油圧ポンプからの油圧で油圧モータを駆動して走行するハイドロスタティックトランスミッション方式で駆動される地雷処理装置において、前記クローラを駆動する油圧ポンプおよび油圧モータを含む複数の独立した油圧駆動回路を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、本体の左右両側に設けられた移動を行うための複数個のクローラを駆動する油圧ポンプおよび油圧モータを含む油圧駆動回路がそれぞれ独立して設けられており、油圧閉回路の特性によって、各油圧駆動回路の油圧はそれぞれの油圧駆動回路が駆動を行う各クローラの負荷に応じて自動的に配分されるものである。つまり、それぞれの油圧駆動回路で独立して得られた駆動用のトルクが、特別な制御システム等を要することなく各油圧駆動回路が駆動を行う各クローラの負荷に応じて自動的に配分され、負荷が大であるクローラ側により大きなトルクが配分されて駆動されるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記油圧駆動回路は、左側クローラと右側クローラとをそれぞれ独立して駆動する油圧駆動回路であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、左側クローラと右側クローラとを駆動する油圧駆動回路がそれぞれ独立して設けられ、右側クローラの駆動を行う油圧駆動回路の出力トルクは、本体右側に設けられた各クローラの負荷に応じてそれぞれ配分され、同様に、左側クローラの駆動を行う油圧駆動回路の出力トルクは、本体左側に設けられた各クローラの負荷に応じてそれぞれ配分されることにより駆動されるものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記油圧ポンプに比例電磁弁を設け、前記比例電磁弁を制御して作動油の吐出量を制御することによってクローラを回転駆動する油圧モータの回転速度を制御し、走行及び操舵を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、左右の駆動を行う２つの油圧ポンプにそれぞれ比例電磁弁を設け、コントローラによってこれら比例電磁弁を電気的に制御、操作することによって左右の各油圧駆動回路を流れる作動油の流量をそれぞれ独立に制御することが可能となる。これによって右側および左側の各クローラに配分されるトルクを意図的に制御することが可能となり、左右配管内の油圧および吐出量を制御することによって、左右各クローラの回転数に差異を与えることができ、操舵および旋回を行うことが可能となるものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の発明において、右前部および右後部の油圧モータを含む前記油圧駆動回路は、右前部が上流側となるように直列に接続され、左前部および左後部の油圧モータを含む前記油圧駆動回路は左前部が上流側となるように直列に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、右側前後のクローラの駆動を行う油圧駆動回路において、油圧ポンプにより加圧された作動油が、右前部のクローラを駆動させた後、右後部のクローラの駆動を行い、同様に、左側前後のクローラの駆動を行う油圧駆動回路において、油圧ポンプにより加圧された作動油が、左前部のクローラを駆動させた後、左後部のクローラの駆動を行うものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記クローラは、回転駆動軸を中心に揺動可能に構成されており、傾斜に沿って傾斜可能にした駆動軸傾斜装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明における地雷処理装置において、前記クローラは回転軸を中心に揺動可能に構成されており、傾斜に沿って傾斜可能にした駆動軸傾斜装置を備えて構成されることにより、走行時の地形に応じて、前後のクローラが上下に揺動され、地面に対して常にクローラの接地面が接地される。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、角管を用いて長方形のメインフレームを構成し、前記油圧モータおよび前記クローラを各角管上にそれぞれ独立して設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記油圧モータおよび前記クローラはメインフレーム上に設けられている為、振動やがたつきを効果的に防止することができるものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、ディーゼルエンジン等の内燃機関により油圧ポンプを駆動し、前記油圧ポンプからの油圧で油圧モータを駆動して走行するハイドロスタティックトランスミッション方式で駆動される地雷処理装置において、左右のクローラを駆動する油圧駆動回路をそれぞれ独立して設けたことにより、油圧ポンプの吐出量を制御して左右のクローラに回転数の差を生じさせることができ、操舵および旋回を行うことができる。また、複雑な制御システム等を設けることなく、トルクを必要とするクローラに、より大きなトルクを自動的に配分することができる。これによって、いずれか１つのクローラが空転或は破損によって無負荷状態になった場合であっても、残りのクローラに全てのトルクを伝達することができ、走破性能を向上させることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、右側クローラの駆動を行う油圧駆動回路と左側クローラの駆動を行う油圧駆動回路とをそれぞれ独立して設けたことにより、車体の左右それぞれの出力トルクを均等に保つことができ、前進または後退時における蛇行を防止することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、左右の油圧駆動回路を構成する２つの油圧ポンプにそれぞれ比例電磁弁を設けたことによって、各油圧駆動回路内を流れる作動油の流量をそれぞれ独立に加減することが可能となり、左右の各油圧駆動回路に配分されるトルクを制御することができる。また、左右のクローラの回転数に差異を与えることができ、操舵および旋回を行うことができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、クローラの駆動を行う左右それぞれ独立に設けられた油圧駆動回路は、前方が上流側であるような構成とすることにより、前後いずれかのクローラが空転した場合であっても、残るもう一方のクローラが接地している限り、前進或は後退のトルクを地面に伝達することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、前記クローラは回転軸を中心に揺動可能に構成されており、傾斜に沿って傾斜可能にした駆動軸傾斜装置を備えて構成されるため、例えば、平坦地から傾斜面にさしかかる登坂時において、前後のクローラの接地面を全て接地
させることができるため、強力な登坂力を得ることができる。また、これによって本発明による地雷処理装置の走行時の安定性を大幅に向上させることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる他、特に、前記油圧モータは角管を用いて構成された長方形のメインフレーム上にそれぞれ独立して設けられているため、例えば、地雷の爆発による衝撃を受けた場合であっても衝撃による破損を防止することができ、走行を阻害されることなく地雷原から確実に帰還することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳しく説明する。
【００２６】
図１から図３に示すように、地雷処理装置１は、作業者が遠隔操作により処理動作を行わせる無人地雷処理装置であり、この地雷処理装置１の前方には、地雷を探知する地雷探知センサ４と、地雷処理を行うマニピュレータ３とがそれぞれ動作可能に取付けられている。
【００２７】
地雷処理装置１の左右両側には並設された２本の角管よりなるメインフレーム６が備えられており、この２本のメインフレーム６の間には、メインフレーム６を連結する角管またはチャネル材よりなる数本のサブフレーム７が左右方向に並列に配設されている。さらに、本実施形態では、複数のサブフレーム７を連結するサブフレーム８が前後方向に設けられており、メインフレーム６、サブフレーム７およびサブフレーム８が梯子状に、或は一部が格子状に連結されて、車体が構成されている。
【００２８】
さらに、車体の中央部分には、ディーゼルエンジン９や排気ダクト１０等よりなる油圧駆動装置１１が配置されている。油圧駆動装置１１は、ハイドロスタティックトランスミッション（HST）方式によりディーゼルエンジン９の駆動を左右のクローラ２a〜２dをそれぞれ担当する２つの油圧ポンプ１１A、１１Bに伝達し、さらにそれぞれの油圧ポンプ１１A、１１Bを含むとともにそれぞれ独立に形成された油圧駆動回路を介してクローラ２a〜２dをそれぞれ独立に駆動する駆動装置としての４つの油圧モータ１２a、１２b、１２c、１２dに伝達されるようになっている。
【００２９】
油圧モータ１２a〜１２dは、その出力軸１３がそれぞれサブフレーム７より上方になるように配置されており、少なくとも油圧モータ自体がサブフレーム７の下面より上方に配置されるように固定されている。
【００３０】
また、本実施形態では、油圧モータ１２a〜１２dの出力軸１３には、車軸１９が軸継手２０を介して連結されている。軸継手２０は、油圧モータ１２a〜１２dの出力軸１３の回転中心と車軸１９の回転中心との間に前後方向または上下方向に多少偏心がある場合でも、偏心がある状態のまま出力軸１３の駆動を車軸１９に伝達する機能を有するものであり、出力軸１３および車軸１９は、互いに、偏心したそれぞれの回転中心を中心に回転するようになっている。
【００３１】
本実施形態では、車軸１９は、メインフレーム６を貫通するように設けられている。具体的には、角管よりなるメインフレーム６には、軸受２１がメインフレーム６の両側面を貫通するように水平方向に設けられており、この軸受２１の内部に、車軸１９が挿通されている。車軸１９と軸受２１との間には、無給油ブッシュ（図示しない）が、軸受２１の内外の両開口部付近にそれぞれ設けられている。ベアリングとしては、無給油ブッシュの代わりに、例えばボールベアリング等を用いることも可能である。
【００３２】
また、本実施携帯の地雷処理装置１の内部には、燃料タンク２４やバッテリ２５、作動油タンク２６等が設けられており、前記各部材と連結または接続されている。また、メインフレーム６の上部に配設されたこれら油圧駆動装置１１は、外側に設けられた車体カバー５によって囲繞されている。
【００３３】
各車軸１９の外方端には図示しないハブが固定されており、それぞれのハブにはクローラ２が取付けられている。本実施形態におけるクローラ２は、車軸１９からの駆動力を伝達する駆動輪と、その下方に設けられた３つの従動輪とが支持板に固定されている。支持板は駆動軸を中心として傾斜可能に構成されている。そして、駆動輪と、各従動輪の外周にはゴムまたは金属からなる覆帯が周着されて無限軌道を構成している。
【００３４】
このクローラ２は、車体の左右両側ににそれぞれ配設されている。
【００３５】
地雷処理装置１の右側面の前後にはクローラ２a、２bが、また、地雷処理装置１の左側面の前後にはクローラ２c、２dが、それぞれ独立した駆動機構として取付けられている。クローラ２a、２b、および２c、２dは、それぞれ地雷処理装置１の両側に設けられたメインフレーム６を貫通して設けられた車軸１９に連結されており、この車軸１９にはカップリング２０を介して、クローラ２a、２b、２c、２dの駆動をそれぞれ担当する油圧モータ１２a、１２b、１２c、１２dが設けられている。
【００３６】
クローラ２a〜２dは、図１、図２に示すように、それぞれが略長方形の接地面を有するように形成されている。このクローラ２a〜２dは、回転駆動軸を中心に揺動可能に構成されており、傾斜に沿って傾斜可能とした駆動軸傾斜装置を備えている。そして、接地面が傾斜面に合わせて確実に接地されるような構成となっている。
【００３７】
この駆動軸傾斜装置は、走行中の地面の形状に応じてフレキシブルに揺動される構成としてもよく、また、遠隔操作による走行等において、予め積極的な対応として駆動軸を傾斜させるような構成としてもよい。駆動軸傾斜装置には、例えば、油圧シリンダを用いることもできる。また、衝撃を吸収することが可能なダンパを有する油圧シリンダを用いることも可能である。
【００３８】
なお、本実施形態では、ハブへの付け替えにより、クローラ２をタイヤに交換可能とされている。
【００３９】
ここで、本実施形態に係る地雷処理装置の油圧駆動回路についてさらに詳しく説明する。本実施形態に係る地雷処理装置１の油圧駆動回路は、前述した油圧駆動装置１１を備えて構成される。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態における油圧駆動装置１１は、ハイドロスタティックトランスミッション（HST）方式によりディーゼルエンジン９の駆動が、直列に連結された２つの油圧ポンプ１１A、１１Bに伝達される。油圧ポンプ１１A、１１Bで得られた油圧は、それぞれ独立に形成された油圧駆動回路を介してクローラ２a、２b、および２c、２dをそれぞれ駆動する駆動装置としての４つの油圧モータ１２a、１２b、１２c、１２dに伝達されるようになっている。
【００４１】
油圧ポンプ１１Aを含む油圧駆動回路（以下、油圧駆動回路A）は、地雷処理装置１の左側前後部に配置されたクローラ２ｃ、２ｄの駆動を行う油圧モータ１２c、１２dを直列に接続するとともに、前方に位置する油圧モータ１２cを駆動した後、残りの油圧で後方に位置する油圧モータ１２dを駆動するように構成されている。同様に、油圧ポンプ１１Bを含む油圧駆動回路（以下、油圧駆動回路B）は、右側前後部に配置されたクローラ２a、２bの駆動を担当する油圧モータ１２a、１２bを直列に接続するとともに、前方側の油圧モータ１２aを駆動した後、残りの油圧で後方側の油圧モータ１２bを駆動するように構成されている。管内を流れる作動油の量は一定（多少のリークは考慮しない）であるため油圧モータ１２a、１２bを駆動する単位時間あたりの油量は同じである。
【００４２】
本実施形態において、油圧ポンプ１１A、１１Bには、それぞれ作動油の吐出量を制御可能とするための比例電磁弁１４A、１４Bが設けられており、これら比例電磁弁１４A、１４Bは、バルブドライバ１５を介してコントローラ１６から電気信号が与えられ、それによって作動油の吐出量をそれぞれ独立に制御可能となって構成されている。
【００４３】
次に、本実施形態に係る地雷処理装置の作用について図面を参照して詳しく説明する。
【００４４】
本実施形態による地雷処理装置１は、前述したように、それぞれ独立した油圧駆動回路を形成する２つの油圧ポンプ１１A、１１Bが、右側クローラ２a、２bおよび左側クローラ２c、２dの駆動をそれぞれ行う。
【００４５】
油圧駆動回路A内に直列に配置された油圧モータ１２a、１２bには、それぞれ駆動輪であるクローラ２a、２bの接地状況またはすべり状況により、それぞれ異なる負荷や回転数が作用されるが、油圧駆動回路Aは閉回路であるため、その特性として負荷の大きい側の油圧モータに、より大きな圧力が作用される。そのため、クローラ２a、２bのうち、いずれか一方が空転したとしても、残るもう１方の油圧モータに全ての油圧が作用されることとなる。したがって、クローラを含む駆動軸の空転は改善され、いずれか一方のクローラが接地している限り前進或は後退のトラクションが発生する。油圧駆動回路Bについてもまた同様に、クローラ２c、２dの、いずれか一方が接地している限り、必ず前進或は後退のトラクションを得ることができるものである。
【００４６】
前述の作用においては、前後の油圧モータに対する油圧の配分（つまりトルク配分）には、特別な制御システム等は一切必要とせず、油圧閉回路の特性のみによって自動的に配分されるものである。したがって、極めて単純な構造でありながら、不整地において作業を行う地雷処理装置１において、理想的なトルク配分を実現することができるものである。
【００４７】
また、左右の駆動を担当する油圧駆動回路A、Bをそれぞれ独立して設けているため、前進、後退時のトルクが地面に対して車体を中心に左右対称に伝達され、不整地における走行においても蛇行することがない。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る地雷処理装置によれば、左右のクローラを駆動する油圧ポンプおよび油圧モータを含む油圧駆動回路をそれぞれ独立して設けたことにより、油圧閉回路の特性によって、油圧駆動回路Ｂの油圧は、右側前後部のクローラの負荷に応じて自動的に前後に配分され、同様に油圧駆動回路Ａの油圧は左側前後部のクローラの負荷に応じて自動的に前後に配分されるようにすることができる。
【００４９】
すなわち、右側と左側とでそれぞれ独立して得られた駆動用のトルクを、特別な制御システム等を要することなく前後のクローラの負荷に応じて自動的に配分することができ、負荷の大きい側のクローラにより大きなトルクを配分することができる。
【００５０】
また、前後が直列につながれた油圧駆動回路部分が破損しない限り、前後いずれかのクローラ（又は車輪）部分が破損しても、残るもう片方のクローラ（又は車輪）にトルクが配分されるため、地面に対して確実にトルクを伝達することができる。したがって、全てのクローラ（又は車輪）が空転することは皆無となり、走行性能を格段に向上することが
できる。
【００５１】
これにより、不整地での走行においてもクローラを含む駆動軸の空転を防止することができ、不整地での走破能力を確実に向上させることができる。したがって、無人遠隔操作による地雷処理作業において、地雷処理装置の走行不能に起因する、作業員の危険地域への立ち入りを防止することができ、作業員の安全を確保することができる。
【００５２】
さらにまた、駆動システムに油圧回路を適用しているため、エンジンで得たトルクを伝達する手段としてチェーン等を採用する機械式の駆動システムに比べ、砂地を含む不整地における装置の耐久性が飛躍的に改善される。
【００５３】
なお、障害物に乗り上げるときに、強制的に（積極的に）油圧シリンダでクローラを持ち上げるようにしてもよい。この場合においては、乗り上げ時の衝撃を吸収するため油圧シリンダにダンパを挟んでもよい。また、クローラが過度に持ちあがる現象を防止するためにストッパーを取付ける構造としてもよい。
【００５４】
また、路肩等の平坦な地形を含む整地を走行する場合は、タイヤ（チューブレス／ノーパンクタイヤ）を取付けるようにすることもできる。これにより、移動速度を格段に向上させることができ、作業の迅速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態による地雷処理装置の平面図である。
【図２】本実施形態による地雷処理装置の側面図である。
【図３】本実施形態にかかる地雷処理装置の油圧駆動回路の構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  地雷処理装置
２  クローラ
３  マニピュレータ
４  地雷探知センサ
５  車体カバー
６  メインフレーム
７、８  サブフレーム
９  ディーゼルエンジン
１０  排気ダクト
１１  油圧駆動装置
１１A、１１B  油圧ポンプ
１２  油圧モータ
１３  出力軸
１４A、１４B  比例電磁弁
１５  バルブドライバ
１６  コントローラ
１９  車軸
２０  軸継手
２１  軸受
２４  燃料タンク
２５  バッテリ
２６  作動油タンク
【図１】
2005331126.tif 000003
【図２】
2005331126.tif 000004
【図３】
2005331126.tif 000005