(57)【要約】【課題】  作業用途の異なる複数の作業ツールユニットを容易に切り換え、作業対象を安全に取り扱い、確実かつ効率的に回収することのできるツールチェンジャを提供する。【解決手段】  油圧駆動により動作する多関節のアーム部材の先端に設けられた、複数の作業ツールユニットの中から所望の作業ツールユニット５０，６０を使用可能状態に切り換えるツールチェンジャ２５であって、前記複数の作業ツールユニット５０，６０が取り付けられると共に、アーム部材２２の先端に設けられた主軸２３に対して回動自在に取り付けられた取付け基体２５ａと、前記取付け基体を前記主軸周りに回動させる回動手段３３とを備え、前記回動手段が前記取付け基体を回動させることによって、所望の作業ツールユニットが使用可能状態に切り換えられる。【選択図】  図２
2005344957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧駆動により動作する多関節のアーム部材の先端に設けられた、複数の作業ツールユニットの中から所望の作業ツールユニットを使用可能状態に切り換えるツールチェンジャであって、
前記複数の作業ツールユニットが取り付けられると共に、アーム部材の先端に設けられた主軸に対して回動自在に取り付けられた取付け基体と、前記取付け基体を前記主軸周りに回動させる回動手段とを備え、
前記回動手段が前記取付け基体を回動させることによって、所望の作業ツールユニットが使用可能状態に切り換えられることを特徴とするツールチェンジャ。
【請求項２】
前記回動手段は、前記主軸の近傍のアーム部材に、一端が回転自在に設けられた第一のリンク部材と、前記主軸の近傍の取付け基体に、一端が回転自在に設けられた第二のリンク部材と、前記アーム部材の上部に一端が取り付けられた伸縮可能なアクチュエータとからなり、
前記第一のリンク部材の他端と第二のリンク部材の他端が、アクチュエータの他端に回転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載されたツールチェンジャ。
【請求項３】
前記主軸の内部にその軸方向に沿って形成された第一の油圧回路用の油通路と、前記主軸の外周面にその円周方向に沿って形成された油圧回路用の油溝と、前記第一の油通路と油溝とを連通する連絡路と、前記油溝の形成位置に対応して取付け基体に形成された第二の油通路とを備え、
前記主軸、取付け基体を介して、前記作業ツールユニットを駆動するための油が供給されることを請求項１または請求項２に記載されたツールチェンジャ。
【請求項４】
前記アーム部材の内部に、その軸方向に沿って形成された電気配線部と、前記アーム部材の下部に一端が取り付けられた、前記電気配線部と連通する第一の電気配線管と、前記第一の電気配線管の他端が取り付けられると共に、前記主軸の外周面を覆い、密閉空間を形成するカバー部材と、前記密閉空間に連通する、取付け基体に取り付けられた第二の電気配線管とを備え、
作業ツールユニット用電気線は、前記電気配線部、第一の電気配線管を介して配線され、かつ前記カバー部材の内部の密閉空間において主軸に複数回巻かれ、第二の電気配線管に配線されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたツールチェンジャ。
【請求項５】
前記作業ツールユニットは、作業対象を把持するグリッパツールを含み、
前記グリッパツールは、板状に形成された２本のフィンガ部材と、前記フィンガ部材を水平方向に回動駆動するフィンガ駆動部とを備え、
各フィンガ部材は、前記フィンガ駆動部によりそれぞれ独立に駆動され、該２本のフィンガ部材により作業対象を挟み込み把持することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたツールチェンジャ。
【請求項６】
前記フィンガ部材の先端部には段差部が形成され、前記フィンガ部材の先端部が重なり合うことによって、前記フィンガ部材の先端部が交差することを特徴とする請求項５に記載されたツールチェンジャ。
【請求項７】
前記フィンガ駆動部は、前記フィンガ部材の一端に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられたシリンダアームと、前記シリンダアームの取り付けられ、伸縮することにより、前記シリンダアームを回動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダを駆動制御する油圧バルブとを備え、
前記フィンガ駆動部は、フィンガ部材毎に有していることを特徴とする請求項６または請求項６に記載されたツールチェンジャ。
【請求項８】
前記フィンガ部材には、断面積を他の部分よりも小さく形成した脆弱部が設けられていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載されたツールチェンジャ。
【請求項９】
前記フィンガ駆動部は、ケーシングにより覆われることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載されたツールチェンジャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の作業ツールユニットの中から所望の作業ツールユニットに切り換えるツールチェンジャに関し、例えば、車両に取り付けられ、油圧駆動により動作する多関節のアーム部材を備えた作業機械に用いられるツールチェンジャに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、紛争後、埋設放置された地雷は全世界で膨大な数に上る。従来、このような地雷除去作業は、作業員の手作業により行うことが多く、効率が悪いばかりか、誤って地雷が爆発することもあり大変危険であった。
このため、特許文献１（特開平１０−２４５８６４号公報）には、地雷の除去を安全に、かつ効率よく行うためのアーム式作業機械が開示されている。図１０に、この特許文献１に開示された作業機械の側面図を示す。
【０００３】
図１０に示す作業機械２００においては、垂直軸周りに回転自由度を有する関節部２０２を介して、下部走行体２０１と上部旋回体２０３とが取り付けられている。
また、上部旋回体２０３には、関節部２０４を介して上方に延びるアーム部材２０５が取り付けられ、またアーム部材２０５先端の関節部２０６を介してアーム部材２０７が取り付けられている。
更に、前記アーム部材２０７の先端の関節部２０８を介してアーム部材２０９が取り付けられ、このアーム部材２０９の先端に探知器２１０が取り付けられている。
尚、関節部２０４、２０６、２０８は、それぞれのアーム部材が上下方向に所定の角度回転することができるように構成されている。
【０００４】
この作業機械２００においては、上部旋回体２０３及び各アーム部材の回転動作を操作し、探知器２１０により地雷を探知する。そして、探知した地雷を除去する際には、一旦、探知器２１０に換えてアーム部材２０９先端に掘削手段（図示せず）を取り付け、掘削することにより積極的に地雷に衝撃を与え、地雷を爆破させる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２４５８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に示される前記作業機械２００にあっては、前記したように、作業用途に合わせ、アーム部材２０９先端の作業ツールを付け替える必要があった。このため多量の地雷回収においては手間を要し、その作業効率が低下するという課題があった。
また、前記作業機械２００にあっては、前記したように、地雷除去の際、掘削手段により地雷に対し積極的に衝撃を与え、爆破させることによって除去するものである。しかしながら、このような方法では、爆破の衝撃により掘削手段がダメージを受け破損する確率が高く、破損した場合には修理のための費用が嵩み、しかも修理などの工数も要し、効率が悪いという問題があった。
かかる問題を解決するものとして、地雷を爆破せずに除去する方法、また地雷を爆破せず除去する装置が望まれていた。
【０００７】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、作業用途の異なる複数の作業ツールユニットを容易に切り換え、作業対象を安全に取り扱い、確実かつ効率的に回収することのできるツールチェンジャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかるツールチェンジャは、油圧駆動により動作する多関節のアーム部材の先端に設けられた、複数の作業ツールユニットの中から所望の作業ツールユニットを使用可能状態に切り換えるツールチェンジャであって、前記複数の作業ツールユニットが取り付けられると共に、アーム部材の先端に設けられた主軸に対して回動自在に取り付けられた取付け基体と、前記取付け基体を前記主軸周りに回動させる回動手段とを備え、前記回動手段が前記取付け基体を回動させることによって、所望の作業ツールユニットが使用可能状態に切り換えられることを特徴としている。
このように、回動手段によって取付け基体を回動させることにより、所望の作業ツールユニットを容易に使用可能状態になすことができる。その結果、例えば、作業対象の回収作業等を効率的に行うことができる。
【０００９】
また、前記回動手段は、前記主軸の近傍のアーム部材に、一端が回転自在に設けられた第一のリンク部材と、前記主軸の近傍の取付け基体に、一端が回転自在に設けられた第二のリンク部材と、前記アーム部材の上部に一端が取り付けられた伸縮可能なアクチュエータとからなり、前記第一のリンク部材の他端と第二のリンク部材の他端が、アクチュエータの他端に回転自在に取り付けられていることが望ましい。
このように、いわゆるリンク機構を用いて取付け基体を回動するように構成されているため、アクチュエータの伸縮動作が小さくても、取付け基体を大きく回動させることができる。
【００１０】
また、前記主軸の内部にその軸方向に沿って形成された第一の油圧回路用の油通路と、前記主軸の外周面にその円周方向に沿って形成された油圧回路用の油溝と、前記第一の油通路と油溝とを連通する連絡路と、前記油溝の形成位置に対応して取付け基体に形成された第二の油通路とを備え、前記主軸、取付け基体を介して、前記作業ツールユニットを駆動するための油が供給されることが望ましい。
このように構成することにより、取付け基体の回動角度に関係なく、第一の油通路と第二の油通路とを連通させることができる。すなわち、油を供給する配管をフレキシブルなゴムパイプを用いて筐体外に設ける場合のように、損傷等による油漏れ等の虞がなく、耐久性、信頼性の向上を図ることができる。
特に、地雷除去作業機において地雷除去作業中に誤爆した場合においても、油を供給する配管が主軸等の内部に形成されているため、損傷等を受け難く、耐久性、信頼性の向上を図ることができる。
【００１１】
また、前記アーム部材の内部に、その軸方向に沿って形成された電気配線部と、前記アーム部材の下部に一端が取り付けられた、前記電気配線部と連通する第一の電気配線管と、前記第一の電気配線管の他端が取り付けられると共に、前記主軸の外周面を覆い、密閉空間を形成するカバー部材と、前記密閉空間に連通する、取付け基体に取り付けられた第二の電気配線管とを備え、作業ツールユニット用電気線は、前記電気配線部、第一の電気配線管を介して配線され、かつ前記カバー部材の内部の密閉空間において主軸に複数回巻かれ、第二の電気配線管に配線されることが望ましい。
このように構成することにより、取付け基体に設けられた作業ツールユニットに対して、取付け基体の回動角度に関係なく、作業ツールユニット用電気線を配線することができる。すなわち、電気線をフレキシブルなゴムパイプを用いて筐体外に設ける場合のように、損傷等による短絡、断線等の虞がなく、耐久性、信頼性の向上を図ることができる。
特に、地雷除去作業機において地雷除去作業中に誤爆した場合においても、電気線は、損傷等を受け難く、耐久性、信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、前記作業ツールユニットは、作業対象を把持するグリッパツールを含み、前記グリッパツールは、板状に形成された２本のフィンガ部材と、前記フィンガ部材を水平方向に回動駆動するフィンガ駆動部とを備え、各フィンガ部材は、前記フィンガ駆動部によりそれぞれ独立に駆動され、該２本のフィンガ部材により作業対象を挟み込み把持することが望ましい。
また、前記フィンガ部材の先端部には段差部が形成され、前記フィンガ部材の先端部が重なり合うことによって、前記フィンガ部材の先端部が交差することが望ましい。
このように構成することにより、作業対象の大きさ（直径）にかかわらず、確実に地雷を把持し回収することができる。
【００１３】
更に、前記フィンガ駆動部は、前記フィンガ部材の一端に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられたシリンダアームと、前記シリンダアームの取り付けられ、伸縮することにより、前記シリンダアームを回動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダを駆動制御する油圧バルブとを備え、前記フィンガ駆動部は、フィンガ部材毎に有していることが望ましい。このように構成することにより、２つのフィンガ部材を独立して駆動させることができ、２つのフィンガ部材を柔軟に動かすことができる。
【００１４】
また、前記フィンガ部材には、断面積を他の部分よりも小さく形成した脆弱部が設けられていることが望ましい。
このように脆弱部が設けられることにより、フィンガ部材が予期せぬ障害物と衝突した際に、前記脆弱部からフィンガ部材が折れ、フィンガ駆動部への被害の波及を防ぐことができる。
【００１５】
また、前記フィンガ駆動部は、ケーシングにより覆われることが望ましい。
このようにケーシングによりフィンガ駆動部を覆い、密閉することにより、衝撃や雨水等から、その内部構成を守ることができ、耐久性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、作業用途の異なる複数の作業ツールユニットを容易に切り換え、作業対象を安全に取り扱い、確実かつ効率的に回収することのできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明に係る一実施の形態について、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係るツールチェンジャを備えた作業機械のプロッディングアーム部の側面図、図２は、図１のツールチェンジャの回動状態を示す側面図、図３は図１のツールチェンジャの回動機構を示す側面図、図４は図１のツールチェンジャの正面図、図５は、図４の断面図である。さらに、図６は図５の要部拡大図、図７は、図１のツールチェンジャが備えるグリッパツールの断面図、図８は、図７のグリッパツールのケーシングの上部を取り除いた状態を示す平面図、図９は、図７のグリッパツールの断面図である。
【００１８】
図１に示す作業機械１００は、例えば地中に埋設された、または地表に設置された地雷を探知し、除去するために好適に用いられる。図１において、作業機械１００は、車両１の前部に、多関節アームであるプロッディングアーム３を備えている。さらに、プロッディングアーム３の先端には、作業ツールユニットを有するツールチェンジャ２５が装備されている。
【００１９】
プロッディングアーム３は、図１に示すように、車両１の前部に取り付けられる。すなわち、プロッディングアーム３の第一の関節として機能する第一ジョイント１１が、取付部材１０に一体形成され、この取付部材１０は車両１に対し強固且つ一体的に取り付けられている。
この第一ジョイント１１は、車両１を基準とする垂直軸周りに例えば±７０°の回転自由度を有し、支柱となる第一のアーム部材１２が第一ジョイント１１に連結されることで、第一のアーム部材１２が垂直軸周りに回動するようになされている。
【００２０】
なお、第一のアーム部材１２にはレバー１２ａが一体に設けられており、このレバー１２ａに一端が固定され、他端が車両に固定されたアクチュエータが設けられている。このアクチュエータとしては、油圧により直動動作するアームシリンダ１ｃが用いられる。したがって、このアームシリンダ１ｃが伸縮することにより、第一のアーム部材１２は垂直軸周りに回動する。
【００２１】
また、前記第一のアーム部材１２の先端には、第二の関節としての第二ジョイント１３が取り付けられている。前記第二ジョイント１３は、水平軸周りに例えば０°〜６０°（上方に６０°）の回転自由度を有し、第二のアーム部材１５が連結されることで、この第二のアーム部材１５が第二ジョイント１３を中心軸として回動するようになされている。
尚、前記第二のアーム部材１５を回転動作させるアクチュエータとして、油圧により直動動作するアームシリンダ３０が第一のアーム部材１２に沿って取り付けられている。
【００２２】
また、前記第二のアーム部材１５の先端には、第三関節としての第三ジョイント１６が取り付けられている。前記第三ジョイント１６は、水平軸周りに例えば０°〜−１１０°（下方に１１０°）の回転自由度を有し、第三のアーム部材１７が連結されることで、この第三のアーム部材１７が第三ジョイント１６を中心軸として回動するようになされている。
尚、前記第三のアーム部材１７を回転動作させるアクチュエータとして、油圧により直動動作するアームシリンダ３１が第二のアーム部材１５に沿って取り付けられている。
【００２３】
更に、前記第三のアーム部材１７の先端には、第四の関節としての第四ジョイント１８が取り付けられている。前記第四ジョイント１８は、水平軸周りに例えば０°〜５０°（上方に５０°）の回転自由度を有し、第四のアーム部材としてのスイベル構造部２０の筐体が連結されることで、このスイベル構造部２０が第四ジョイント１８を中心軸として回動するようになされている。
尚、前記スイベル構造部２０の筐体を回転動作させるアクチュエータとして、油圧により前後方向に直動動作するアームシリンダ３２が第三のアーム部材１７に沿って取り付けられている。
【００２４】
前記スイベル構造部２０は、作業ツール等を油圧制御するための油配管が接続されるいわゆるロータリジョイントである。
即ち、このスイベル構造部２０は、その下部先端に第五の関節としての第五ジョイント２１を有し、この第五ジョイント２１は、垂直軸周りに例えば±１８０°の回転自由度を有し、第五のアーム部材２２が連結されることで、この第五のアーム部材２２が垂直軸周りに回転可能になされる。尚、前記第五のアーム部材２２を垂直軸周りに回転動作させるアクチュエータとして、油圧により回転動作する油圧回転シリンダ３４が前記スイベル構造部２０の上方に取り付けられている。
このように前記スイベル構造部２０は、第四のアーム部材と第五の関節としての機能を有するものである。
【００２５】
さらに、前記第五のアーム部材２２の先端には、第六の関節としての第六ジョイント２３が取り付けられている。この第六ジョイント２３は、図５に示すように水平軸周りに例えば−１６０°〜２０°（上方に２０°、下方に１６０°）の回転自由度を有している。
この第六ジョイント２３には、ツールチェンジャ２５が取り付けられており、このツールチェンジャ２５は、前記第六ジョイント２３を中心軸として回動するようになされている。
尚、前記ツールチェンジャ２５を回動させるアクチュエータとして、油圧により前後方向に直動動作するアームシリンダ３３が第五アーム部材２２に沿って取り付けられている。
また、アクチュエータとしての全ての前記シリンダを駆動する油圧バルブユニット４０が、第三ジョイント１６上方に取り付けられている。
【００２６】
次に、ツールチェンジャ２５について詳述する。
このツールチェンジャ２５は、２つの作業ツールユニット、すなわち土壌ブレーカユニット５０とグリッパユニット６０とを備えている。
土壌ブレーカユニット５０は、土砂を突いて崩す土壌ブレーカ５１と、土壌ブレーカ５１により崩された土砂を吹き飛ばして除去するためのエアノズル５２と、土壌ブレーカ５１の駆動部５３と、作業箇所を映し出すＣＣＤカメラ５４とで構成される。
【００２７】
また、グリッパユニット６０は、土壌ブレーカユニット５０によって露呈された地雷を把持するフィンガ部６１と、地雷周りの土砂を吹き飛ばして除去するためのエアノズル６２と、フィンガ部６１を駆動するフィンガ駆動部６３と、作業箇所を映し出すＣＣＤカメラ６４とで構成される。尚、フィンガ部６１とフィンガ駆動部６３とによりグリッパツール６６が構成される。
【００２８】
前記２つの作業ツールユニットをそれぞれ作業可能な状態にするには、アーム部材２２に一端が取り付けられたアームシリンダ３３を直動動作させ、第六ジョイント２３を中心軸としてツールチェンジャ２５を回動させることによってなされる。すなわち、図２（ａ）は、グリッパユニット６０を使用する際の状態を示すものであり、図２（ｂ）は、土壌ブレーカユニット５０を使用する際の状態を示すものである。
【００２９】
また、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、土壌ブレーカ５１の外側には、取付け基体２５ａに固定されたプロテクタ２５ｊが設けられ、フィンガ駆動部６３の外側には、取付け基体２５ａに固定されたケーシング６３ｆが設けられている。また、土壌ブレーカ５１及びフィンガ部６１の作業領域の上方空間Ｓ１，Ｓ２には、何らの部材も配置していない。
その結果、誤って地雷を爆破させた場合、爆風や地雷の破片が上方に飛び散るが、土壌ブレーカ５１及びフィンガ部６１の被害を最小限に抑制することができる。
【００３０】
尚、図１においては、車両１の進行方向に作業ツールユニットが向けられている状態を示しているが、油圧回転シリンダ３４の駆動により第五ジョイント２１（スイベル構造部２０）を介して第五アーム部材２２を回転させ、作業ツールユニットを車両１側に向けることもできる。このようにすれば、車両１により近い場所において作業を行うことができる。
【００３１】
続いて、前記ツールチェンジャ２５の回動機構について図３に基づき詳しく説明する。
前記ツールチェンジャ２５にあっては、前記取付け基体２５ａが、第六ジョイント２３（主軸）に回動自在に取り付けられ、この取付け基体２５ａ上に前記土壌ブレーカユニット５０及びグリッパユニット６０がボルト等により取付け、固定されている。
【００３２】
また、主軸である第六ジョイント２３の近傍のアーム部材２２上（支点Ｂ）を回転中心（支点Ｂ）とするリンク２５ｂ（第一のリンク部材）が設けられている。また前記取付け基体２５ａ上を回転中心（支点Ｄ）とするリンク２５ｃ（第二のリンク部材）が設けられている。そして、二つのリンクの自由端側を連結し、かかる連結部（支点Ｃ）にアームシリンダ３３のピストンを連結している。
すなわち、前記アームシリンダ３３、リンク部材２５ｂ、リンク部材２５ｃにより取付け基体２５ａを回動させる回動手段が構成されている。
【００３３】
このような構成において、図３に示す状態からアームシリンダ３３が直動動作により下方に伸張すると、リンク部材２５ｂは支点Ｂを軸に回動し、支点Ｃを下方に押し下げる。これに伴い、リンク部材２５ｃは支点Ｄを押し下げ、取付け基体２５ａが支点Ａ（第六ジョイント２３）を中心軸として回動する。
【００３４】
ここで、支点Ａと支点Ｄとの距離をＬ１、支点Ｂと支点Ｃとの距離をＬ２とすれば、支点Ａの回転角度θ１と支点Ｂの回転角度θ２との関係は、以下の式が成立する。したがって、Ｌ１、Ｌ２の長さを適宜設定することにより、支点Ａの回転角度θ１を支点Ｂの回転角度θ２よりも大きくすることができる。
【００３５】
〔数１〕
θ１＝θ２×Ｌ２／Ｌ１
【００３６】
また、支点Ａである第六ジョイント２３には、第五アーム部材２２に対する取付け基体２５ａの回動角度を検出するロータリエンコーダ（図示せず）が取り付けられており、作業ツールユニットの選択状態や、作業ツールユニットの地面に対する相対角度が認識可能になされている。
【００３７】
既に、図２に示したように、土壌ブレーカユニット５０及びグリッパユニット６０は、略９０°の位相で取付け基体２５ａに装着されているが、図３に基づき説明した前記構成により、アームシリンダ３３の小さな直動動作（伸縮動作）で取付け基体２５ａを大きく回転させることができ、土壌ブレーカユニット５０，グリッパユニット６０の切り換えを容易に行うことができる。
また、図２（ｂ）に示すように土壌ブレーカユニット５０の使用時においては、土壌ブレーカ５１は地面に対し約０〜３０°の角度に傾斜された状態で地雷に近づけられる。
更に、図２（ａ）に示すようにグリッパユニット６０の使用時においては、フィンガ部６１は、地面に対し略水平の状態で地面に対し近づけられる。
【００３８】
続いて、前記ツールチェンジャ２５の電気配線、及び油を供給するための配管の構造について図４乃至図６に基づき説明する。
先ず、電気配線について説明する。第五アーム部材２２は中空体であり、その内部は図示しないが区画されており、その軸方向に沿って二つの電気配管部が形成されている。
即ち、第五アーム部材２２の内部の区画された電気配線部には、軸方向に沿って信号系電気線Ｗ１、動力系電気線Ｗ２が収納されている。
【００３９】
また、第五アーム部材２２の下部には、前記二つの電気配管部に各々連通する第一の信号系電気配線管２５ｄ（第一の電気配線管）及び第一の動力系電気配線管２５ｅ（第一の電気配線管）が取り付けられている。
したがって、制御装置が搭載されている車両１から前記第五アーム部材２２の内部を介して、第一の信号系電気配線管２５ｄ（第一の電気配線管）に信号系電気線Ｗ１が配線される。また同様に、車両１から前記第五アーム部材２２の内部を介して、第一の動力系電気配線管２５ｅ（第一の電気配線管）に動力系電気線Ｗ２が配線される。
【００４０】
また、図５に示すように、第五アーム部材２２の下端部には、水平方向に第六ジョイント２３の主軸２３ａが固定されている。
前記第一の信号系電気配線管２５ｄの中を配線された電気線Ｗ１は、前記主軸２３ａに複数回巻きつけられる。そして、前記主軸２３ａの外に導き出され、取付け基体２５ａに固定された第二の信号系電気配線管２５ｆ（第二の電気配線管）の中を通ってグリッパユニット６０のフィンガ駆動部６３に通される。
【００４１】
また、前記第一の動力系電気配線管２５ｅの中を配線された電気線Ｗ２も、図５に示すように主軸２３ａに複数回巻きつけられ、取付け基体２５ａに固定された第二の動力系電気配線管２５ｇ（第二の電気配線管）の中を通ってグリッパユニット６０のフィンガ駆動部６３に通される。
【００４２】
ここで、前記電気線Ｗ１、Ｗ２が巻きつけられた主軸２３ａの周辺部分には、カバー部材２５ｈ、２５ｉによって一定の密閉空間が形成され、電気線Ｗ１、Ｗ２はこの密閉空間内に収納される。
即ち、電気線Ｗ１は、第一及び第二の信号系電気配線管２５ｄ、２５ｆと、カバー部材２５ｈにより密閉された状態になされ、また同様に電気線Ｗ２は、第一及び第二の動力系電気配線管２５ｅ、２５ｇと、カバー部材２５ｉにより密閉された状態になされる。
その結果、水、埃等の侵入を抑制でき、耐久性、信頼性の向上を図ることができる。
【００４３】
また、この配線状態にあっては、電気線Ｗ１、Ｗ２が主軸２３ａに巻回されているため、電気線Ｗ１、Ｗ２に損傷を与えることなく、取付け基体２５ａを回動させることができる。
その結果、回動するツールチェンジャ２５へ電気を供給する電気配線、すなわち固定部分と回動部分を結ぶ配線として、フレキシブルなゴムパイプを用いて筐体外に設ける場合のような、損傷等による短絡、断線等の虞がなく、耐久性、信頼性の向上を図ることができる。
特に、前記第一及び第二の信号系電気配線管２５ｄ、２５ｆと、カバー部材２５ｈと、第一及び第二の動力系電気配線管２５ｅ、２５ｇと、カバー部材２５ｉとを金属で形成することにより、誤爆等が生じた際にも、配線の損傷を防止することができる。
【００４４】
次に、図５、図６に基づいてツールチェンジャ２５のフィンガ駆動部６３等へ油を供給する油配管について説明する。
前記主軸２３ａ内部の左右両側には、軸線に沿って油通路７１（第一の油通路）が、夫々形成されている。また、主軸２３ａの周面上であって、前記油ポート７０からの連通路７０ａに対応する位置に油溝７２ａが円周方向に沿って形成されると共に、前記油通路７１と前記油溝７２ａとを連通させる連通路７２ｃが径方向に形成されている。その結果、油ポート７０から供給された油は、油溝７２ａを介して油通路７１（第一の油通路）に供給される。
また、前記油溝７２ａが形成された位置よりも外側の主軸２３ａの周面上には、前記油溝７２ｂが円周方向に沿って形成されると共に、前記油通路７１と前記油溝７２ｂとを連通させる連通路７２ｄが径方向に形成されている。その結果、油ポート７０から供給された油は、油通路７１を介して油溝７２ｂに供給される。
【００４５】
さらに、前記油溝７２ｂに対応する位置の取付け基体２５ａ側には、主軸２３ａの周面に対して直交する方向に、油ポート通路７４（第二の油通路）が形成されている。
即ち、前記主軸２３ａの油溝７２ｂに，取付け基体２５ａの油ポート通路７４が摺接することにより、油通路７１と油ポート通路７４が連通するようになされている。また、前記取付け基体２５ａと接する前記主軸２３ａの周面において、油溝７２ａ、７２ｂの両側には、Ｏリング７５ａ、７５ｂが設けられ、油溝７２ａ，７２ｂから外部への油漏れの発生を抑制するようになされている。
尚、油ポート通路７４に供給された油は、取付け基体２５ａの金属製の配管を介して、グリッパユニット６０に供給される。前記配管は、第二の信号系電気配線管２５ｆと第二の動力系電気配線管２５ｇと同様に、取付け基体２５ａの外側に形成されるが、金属で形成されているため、誤爆等が生じた際にも、配線の損傷を防止することができる。
【００４６】
前記したように、油溝７２ａ，７２ｂは主軸２３ａの円周方向に形成されているため、取付け基体２５ａの回動角にかかわらず、油ポート７０と油ポート通路７４は連通し、主軸２３ａ側と取付け基体２５ａ側との油通路を確保することができる。
したがって、回動するツールチェンジャ２５へ油を供給する油配管、すなわち固定部分と回動部分を結ぶ配管は、フレキシブルなゴムパイプで筐体外に設ける場合のように、損傷等による油圧漏れ等の虞がなく、耐久性、信頼性を向上することができる。特に、前記配管を金属で形成することにより、誤爆等が生じた際にも、配線の損傷を防止することができる。
【００４７】
続いて、図７乃至図９に基づき、グリッパツール６６を構成するフィンガ部材６１及びフィンガ駆動部６３について説明する。
図７乃至図９に図示するように、取付け基体２５ａに取り付けられたケーシング６３ｆにより密閉されたフィンガ駆動部６３は、フィンガ部材６１の上部に設けられた回転軸６３ａと、この回転軸６３ａに固定され、前記回転軸６３ａを回転させるシリンダアーム６３ｂと、このシリンダアーム６３ｂに取り付けられた伸縮可能な油圧シリンダ６３ｃとを備えている。このフィンガ駆動部６３は、左右のフィンガ部材６１に夫々設けられている。また、二つの油圧シリンダ６３ｃをそれぞれ独立して駆動する油圧バルブ６３ｄが、二つの油圧シリンダ６３ｃの間に設置されている。
なお、前記した油ポート通路７４からの油は、図示しない金属製配管を介して油圧バルブ６３に供給されるように構成されている。
【００４８】
さらに、図７、図９に示すように、前記回転軸６３ａの軸線上には、その回転角度を検出するロータリエンコーダ６３ｅが設けられ、その検出出力信号が、車両に設けられたグリッパツールの操作を制御するコントローラ（図示せず）に供給されるように構成されている。これにより、操作者は、それぞれのフィンガ部材６１の動きを検出可能になされている。
【００４９】
また、図８の平面図に示すように、前記フィンガ部材６１は、把持部が板状に形成されると共に、外側に膨らんで湾曲した形状に形成されている。また、図７、図８に示すように、フィンガ部材６１の先端には段差部６１ｂが形成されている。
即ち、この形状により、直径が大きな地雷を把持する場合には、湾曲したフィンガ部材６１の全体で地雷を把持することができ、一方、直径が小さな地雷を把持する場合には、前記段差部６１ｂが重なり合って、湾曲したフィンガ部材６１で地雷を把持することができるようになされている。
【００５０】
また、前記フィンガ部材６１は、図９の側面図に示すように、段差６１ａが設けられ、この段差６１ａに肉薄の脆弱部６１ａ１が形成されている。この脆弱部６１ａ１は機械的強度が弱く、フィンガ部材６１が障害物と衝突したときに、折れ易く構成されている。
すなわち、フィンガ部材６１が予期せぬ障害物と衝突した際に、前記脆弱部６１ａ１からフィンガ部材６１を折ることにより、フィンガ駆動部６３への被害を防ぐように構成されている。
【００５１】
さらに、フィンガ部材６１は、回転軸６３ａに対し、複数のボルト６５により固定され、取り付けられている。このため、取付け及び取り外しを容易に行なうことだできる。
すなわち、地雷の形状により、より適した形状のフィンガ部材を容易に付け替えできると共に、フィンガ部材６１を破損した場合に、容易に取り外し、新しいフィンガ部材６１を取付できるように構成されている。
【００５２】
尚、前記実施の形態においては、作業ツールユニットとして、土壌ブレーカユニット５０とグリッパユニット６０を例に示したが、作業ツールユニットとして、例えば地雷を探査する手段を取付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るツールチェンジャは、地雷の処理に限らず、例えば、水道管工事、農作業等に用いられるツールのチェンジャにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明に係るツールチェンジャを備えた作業機械のプロッディングアーム部の側面図である。
【図２】図２は、図１のツールチェンジャの回動状態を示す側面図である。
【図３】図３は、図１のツールチェンジャの回動機構を示す側面図である。
【図４】図４は、図１のツールチェンジャの正面図である。
【図５】図５は、図４の断面図である。
【図６】図６は、図５の要部拡大図である。
【図７】図７は、図１のツールチェンジャが備えるグリッパツールの正面図である。
【図８】図８は、図７のグリッパツールの平面図である。
【図９】図９は、図７のグリッパツールの側面図である。
【図１０】図１０は、従来の作業機械の側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１              車両
３              プロッディングアーム
２２            第五アーム部材
２３            第六ジョイント
２３ａ          主軸
２５            ツールチェンジャ
２５ａ          取付け基体
２５ｂ          リンク部材（第一のリンク部材）
２５ｃ          リンク部材（第二のリンク部材）
２５ｄ          第一の信号系電気配線管（第一の電気配線管）
２５ｅ          第一の動力系電気配線管（第一の電気配線管）
２５ｆ          第二の信号系電気配線管（第二の電気配線管）
２５ｇ          第二の動力系電気配線管（第二の電気配線管）
２５ｈ          カバー部材
２５ｉ          カバー部材
２５ｊ          プロテクタ
３３            アームシリンダ（アクチュエータ）
５０            土壌ブレーカユニット
６０            グリッパユニット
６１            フィンガ部
６１ａ          段差部
６１ａ１        脆弱部
６１ｂ          段差
６３            フィンガ駆動部
６３ａ          回転軸
６３ｂ          シリンダアーム
６３ｃ          油圧シリンダ
６３ｄ          油圧バルブ
６３ｅ          ロータリエンコーダ
６３ｆ          ケーシング
６５            ボルト
６６            グリッパツール
７１            油通路（第一の油通路）
７２ａ，７２ｂ  油溝
７３            摺動部
７４            油ポート通路（第二の油通路）
７５ａ，７５ｂ  Ｏリング
１００          作業機械
Ｗ１、Ｗ２      電気線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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