JP2004017789A - クローラ式走行装置及びクローラ式走行装置の圃場適合方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】揺動軸に対する前後従動輪の前後位置を調整して、クローラベルトにテンションを付与することにより生じる前部にかかる力を変更可能にすることによって、水田、畑地等の圃場条件に適合する走行ができるようにする。
【解決手段】走行機体3に対して揺動軸22を設け、この揺動軸22に対してトラックフレーム16を前後位置調整自在かつ揺動自在に支持し、このトラックフレーム16に前後従動輪12、13及び転輪14を設け、揺動軸22の上方に走行機体3の車軸25から動力が伝達される駆動輪11を配置し、前記駆動輪11、前後従動輪12、13及び転輪14にクローラベルト15を巻き掛ける。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪を回転駆動することによりクローラベルトを周方向に循環回走するようにしたクローラ式走行装置及びクローラ式走行装置の圃場適合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来技術として、特開平11−321729号公報に開示されているように、4輪駆動トラクタの後輪の替わりにクローラ式走行装置(セミクローラ、クローラユニット)を左右独立して取り付けた半履帯トラクタがある。
前記クローラ式走行装置は、上部の駆動輪と、この駆動輪の下方に配置された横軸廻り揺動自在なトラックフレームと、このトラックフレームの前後に設けられた従動輪と、トラックフレームの前後従動輪間に設けられた複数の転輪と、これら駆動輪、従動輪、転輪に亘って巻き掛けられた無端帯状のゴムクローラベルトとを備えて構成されている。
【0003】
前記駆動輪は後車軸の外端部に固定されていて、駆動輪の回転軸心と後車軸の軸心とは一致されており、トラックフレームを揺動自在に支持する揺動軸は後車軸の直下に配置されていて、トラックフレームに対して相対前後位置は固定になってる。
また、接地時における駆動輪から前従動輪までの水平距離は、駆動輪から後従動輪までの水平距離より長く設定され、前従動輪を張力調整装置で前方向に突出移動させることによって、ゴムクローラベルトにテンションを付与する構造となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術のトラクタのクローラ式走行装置においては、トラクタ後部に装着される作業機との干渉を回避するために、駆動輪から後方側の突出量を小さくし、クローラベルトの接地長さを長くして牽引力を大きくするため、駆動輪から前方側の突出量を大きくしており、それらの前後突出量は不変であり、水田であっても、畑地であっても、圃場条件が異なっていても一律であり、クローラ式走行装置を圃場に適合させるという思想が存在しなかった。
【0005】
ところで、クローラ式走行装置においては、走行装置を浮かせてクローラベルトにテンションを付与していない時、トラックフレームは前部に張力調整装置を有するので、自然体姿勢で若干前傾姿勢となっており、その状態からクローラベルトにテンションを付与していくと、クローラベルトが周方向に引っ張られるので、駆動輪及び前後従動輪にクローラ式走行装置内方向への押動力が発生する。この駆動輪及び前後従動輪にかかる押動力が調和されると、その力の合力が略零になり、トラックフレームが動くことはない。接地時における駆動輪から前従動輪までの水平距離と駆動輪から後従動輪までの水平距離とが等しい場合(クローラベルトは略2等辺三角形)は、トラックフレームは若干前傾した自然体姿勢から水平姿勢になったときに、駆動輪及び前後従動輪にかかる力は駆動輪の軸心の直下で合成されて合力が略零になり、平衡状態となる。
【0006】
接地時における駆動輪から前従動輪までの水平距離が、駆動輪から後従動輪までの水平距離より長く設定されている場合は、駆動輪から前従動輪までのスパンが長くなるので、テンション付与により駆動輪から後従動輪までに比して大きいトルクが発生し、合力が略零になるように、若干前傾姿勢のトラックフレームが水平になりかつ前上がり(前部が上昇する若干後傾姿勢)になるように姿勢変化することになる。
そして、その若干後傾姿勢状態でクローラ式走行装置を接地させると、トラックフレームは地面と略平行になるが、クローラ式走行装置には前上がり方向の力(プレストレス)がかかった状態になる。
【0007】
この前部上がり方向の力は、水田等の軟弱地においては浮き上がる方向の力であり、クローラ式走行装置の沈み込み等を防止する機能がある。しかし、この浮き上がる方向の力の大きさは略不変であって、圃場に合わせて調整するということは困難である。
本発明は、前記問題点を解決できるようにしたクローラ式走行装置及びクローラ式走行装置の圃場適合方法を提供することを目的とする。
本発明は、揺動軸に対する前後従動輪の前後位置を調整して、クローラベルトにテンションを付与することにより生じる前部にかかる力の大きさを変更可能にすることによって、圃場条件に適合する走行ができるようにしたクローラ式走行装置及びクローラ式走行装置の圃場適合方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための具体的手段を次に説明する。
第1に、走行機体3に対して揺動軸22を設け、この揺動軸22に対してトラックフレーム16を前後位置調整自在かつ揺動自在に支持し、このトラックフレーム16に前後従動輪12、13及び転輪14を設け、揺動軸22の上方に走行機体3の車軸25から動力が伝達される駆動輪11を配置し、前記駆動輪11、前後従動輪12、13及び転輪14にクローラベルト15を巻き掛けたことである。
【0009】
これによって、駆動輪11に対する前後従動輪12、13の前後位置を調整でき、接地時の揺動軸22から前従動輪12までの水平距離と揺動軸22から後従動輪13までの水平距離の比率を変更でき、クローラベルト15にテンションを付与したときに、駆動輪11及び前後従動輪12、13にかかる力が略釣合状態になるトラックフレーム16の仮想の揺動点Zを揺動軸22に対して前後位置を変更してクローラベルト15にテンションを付与したときに、走行装置前部に加わる上下作用力を圃場条件に適合した機能を得られるように変更することが可能になる。
【0010】
第2に、走行機体3に対して揺動軸22を設け、この揺動軸22に対してトラックフレーム16を前後位置調整自在かつ揺動自在に支持し、このトラックフレーム16に前後従動輪12、13及び転輪14を設け、接地時の前記揺動軸22から前従動輪12までの水平距離を揺動軸22から後従動輪13までの水平距離より長く設定し、揺動軸22の上方に走行機体3の車軸25から動力が伝達される駆動輪11を配置し、前記駆動輪11、前後従動輪12、13及び転輪14にクローラベルト15を巻き掛けたことである。
【0011】
これによって、接地時の前記揺動軸22から前従動輪12までの水平距離を揺動軸22から後従動輪13までの水平距離より長く設定した状態で、駆動輪11に対する前後従動輪12、13の前後位置を調整でき、接地時の揺動軸22から前従動輪12までの水平距離と揺動軸22から後従動輪13までの水平距離の比率を変更でき、クローラベルト15にテンションを付与したときに駆動輪11及び前後従動輪12、13にかかる力が略釣合状態になるトラックフレーム16の仮想の揺動点Zを揺動軸22に対して前後位置を変更して、クローラベルト15にテンションを付与したときに、走行装置前部に加わる上下作用力を圃場条件に適合した機能を得られるように変更することが可能になる。
【0012】
第3に、前記揺動軸22に揺動軸受け部材54を揺動自在に支持し、この揺動軸受け部材54に対してトラックフレーム16を前後位置調整自在に設けたことである。
これによって、トラックフレーム16の前後位置調整を簡単かつ容易に行え、かつ簡単に構成できる。
第4に、前記クローラベルト15にテンションを付与したときに駆動輪11及び前後従動輪12、13にかかる力が略釣合状態になるトラックフレーム16の仮想の揺動点Zから、前記揺動軸22を前後方向に偏位したことである。
【0013】
これによって、トラックフレーム16の前後位置変更に加えて揺動軸22を前後方向に偏位することにより、圃場条件に適合した機能をさらに的確に選択することが可能になる。
第5に、前記揺動軸22を駆動輪11の中心の直下から前方に偏位したことである。
これによって、駆動輪11を基準にしてトラックフレーム16の前後位置の変更を簡単かつ容易に行えるようになる。
【0014】
第6に、前記駆動輪11と前従動輪12との間でクローラベルト15の左右振れ規制をするガイド輪65を前記トラックフレーム16に設けたことである。
これによって、駆動輪11と前従動輪12との間で弛み側となるクローラベルト15の左右振れ規制をする。
第7に、前記複数の転輪14のピッチP1をクローラベルト15の接地ラグ15AのピッチP2に対して転輪数分の1ずつ長くしたことである。
これによって、複数の転輪14の接地ラグ15A間同時落ち込みが減少し、走行装置の上下振動を減少する。
【0015】
第8に、前記転輪14及び前後従動輪12、13の内の少なくとも転輪14の外周にゴム14Aを被覆したことである。
これによって、走行装置の上下振動、クローラベルト15の摩耗、又は転輪14・前後従動輪12、13の土付着を減少する。
第9に、前記請求項1〜8のいずれかに記載のクローラ式走行装置を、畑地で使用するときに、クローラベルト15にテンションを付与してトラックフレーム16前部を押し下げる力を作用させ、水田で使用するときに、クローラベルト15にテンションを付与してトラックフレーム16前部に持ち上げる力を作用させることである。
【0016】
これによって、畑地での牽引力確保、水田での浮力確保等の圃場条件に適合した機能が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図3において、1は4輪駆動トラクタの後輪の替わりにクローラ式走行装置2(セミクローラ)を左右独立して設けた半履帯トラクタ(車輌)であり、前輪7は操向輪とされている。
このトラクタ1は、走行機体3の後部にキャビン4が搭載されたキャビン付きトラクタが例示されており、キャビン4内の後部には、運転席5が設けられ、運転席5の前方には操縦ハンドル6が配置されている。
【0018】
走行機体3は、エンジン8の後部にフライホイールハウジングを介してミッションケース9を取り付け、エンジン8から前方に前車軸フレーム10を突出し、ミッションケース9の左右側部の後部に後車軸ケース19(車軸ケース)を左右外方向突出状に設けて構成されている。
左右一対のクローラ式走行装置2は左右対称構造であり、左右それぞれをユニットとして組み立ててから、図2に示すように、後車軸ケース19の左右方向外端側に着脱自在に取り付けられている。
【0019】
図1〜4において、左右各クローラ式走行装置2は、1つの駆動輪11と、前後一対の従動輪12、13と、複数(実施の形態では4つ)の転輪14と、これら駆動輪11、従動輪12、13、転輪14に亘って巻き掛けられたクローラベルト15と、トラックフレーム16と、伝動ケース17(ギヤケース)とを備えており、駆動輪11を左右方向の軸心廻りに回転駆動することにより、クローラベルト15が周方向に循環回走され、これにより走行するように構成されている。
【0020】
前記トラックフレーム16は、四角筒形状の筒体によって主構成され、前後方向に沿って配置されており、このトラックフレーム16の前後端部に前後従動輪12、13が配置され、中途部に前後に間隔を置いて4つの転輪14が下方から着脱自在に装着されている。
駆動輪11は、トラックフレーム16の上方でかつ前後従動輪12、13間の中途部上方に配置されていて、この駆動輪11を装着した駆動軸26は伝動ケース17に支持されている。この伝動ケース17は、走行機体3後部の後車軸ケース19の左右方向外端側に取付固定されている。
【0021】
伝動ケース17及び後車軸ケース19の下部には、これらより前後方向に広幅の取り付け部材21が設けられ、この取り付け部材21には、揺動軸22が左右方向の軸心廻りに回動自在に支持されており、この揺動軸22にトラックフレーム16が取り付けられている。このトラックフレーム16が前後従動輪12、13及び転輪14を備えた状態で、揺動軸22の軸心回りに揺動自在に支持されている。
クローラベルト15は、ゴム等の弾性材料によって本体部分が無端帯状に形成され、内部に周方向抗張体が埋設され、また幅方向抗張体(芯金等)が埋設されることもあり、内周側には駆動突部23が、外周の接地側には接地ラグ15Aがそれぞれ周方向に等間隔をおいて本体部分と一体成形されている。
【0022】
クローラベルト15の駆動突部23は、駆動輪11に周方向で係合して駆動輪11から駆動力を受け取る機能と、転輪14、駆動輪11及び従動輪12、13に左右方向で係合して脱輪を防止する(クローラベルト15の外れを防止する)機能とを有する。
図1、8において、前記接地ラグ15Aは駆動突部23と略対応して配置され、クローラベルト15の幅方向に沿うストレート形状、又はクローラベルト15の幅方向に対して傾斜した傾斜形状であり、転輪14が乗って負荷を与えるところの最大負荷位置は、クローラベルト15の幅方向に対して一定位置であり、このような接地ラグ15AのピッチP2は、複数の転輪14のピッチP1より短くなっている。
【0023】
複数の転輪14の配置は、そのピッチP1がクローラベルト15の接地ラグ15AのピッチP2に対して略転輪数分の1ずつ長くなるように設定されている。即ち、転輪14が4個の場合は、ピッチP1はピッチP2の約1.25倍となり、1個の転輪14が接地ラグ15Aの真上にあるときは、その他の転輪14は接地ラグ15A上にないが、ピッチP2の略4分の1距離移動後に次の転輪14が接地ラグ15Aの真上に達するようになり、4個の転輪14が同時に接地ラグ15A間に落ち込みということがないが、どれか1つ転輪14が接地ラグ15Aに乗るように設定されている。
【0024】
図2において、66は後車軸ケース19上に設けられているキャビン4の後部を支持する支持台であり、67はミッションケース9の腹部に固定の取り付け台であり、この取り付け台67はミッションケース9の左右側方へ張り出して、左右の燃料タンク68を装着している。
図2、4に示すように、前記伝動ケース17内の下部には、左右方向の後車軸25(車軸)が設けられ、伝動ケース17内の上部には、後車軸25と平行に駆動軸26が設けられ、後車軸25と駆動軸26との間には、これらと平行に中間軸27が設けられている。前記後車軸25は、伝動ケース17から左右方向内方に突出状とされ、後車軸ケース19内の伝動軸32とカップリング33を介して連動連結されている。
【0025】
エンジン8からの動力はクラッチを介してミッションケース9内の変速機構を経て後輪デフ装置34に伝達され、ここから左右の後車軸ケース19内の伝動軸32に動力が分岐され、左右の各伝動軸32から後車軸25に動力が伝達されるようになっている。35は伝動軸32を制動するブレーキ装置を示している。
前記後車軸ケース19の外端に伝動ケース17が設けられ、この伝動ケース17に後車軸25の外端が挿入され、中間軸27及び駆動軸26が支持され、かつ駆動軸26の端部が外側方へ突出され、その突出端部に設けたフランジ部28に駆動輪11が着脱自在に固定されている。
【0026】
前記後車軸25に装着の第1ギヤ29は、駆動軸26に設けた第2ギヤ30と中間軸27の従動輪ギヤ31を介して噛合しており、これらギヤ29、30、31等からなるギヤ伝動機構(動力伝動機構)によって、後車軸25から駆動軸26に動力が伝達され、駆動輪11が回転駆動される。
前記駆動軸26は、後車軸25の垂直方向上方側に位置する。後車軸25の軸心Yよりも上方側に駆動輪11の回転軸心Xが位置し、後車軸25に設けている場合よりも、駆動輪11に対するクローラベルト15の接触角度(接触範囲)を大きくすることを可能にしており、駆動輪11とクローラベルト15の駆動突部23との噛み合い率を高くし噛合歯数を増やしている。即ち、クローラベルト15の駆動輪11に対する巻掛け部分における、駆動輪11の駆動突部23に係合する噛合部材40(噛合部)の数を増やしている。
【0027】
これによって、駆動輪11の噛合部材40から駆動突部23へ作用する荷重負担が軽減され、クローラベルト15の寿命を伸ばすと共に、高速化に対応できるようにしている。本実施の形態では、噛合部材40は12個設けられていて、そのうち4個が駆動突部23に常に噛み合うようになっている。
駆動輪11は、図5、6に示すように、駆動軸26のフランジ部28に取付固定されるリング状の取付ホイール38と、この取付ホイール38の左右両側に位置するリング状の側部ホイール39と、クローラベルト15の駆動突部23に噛み合う噛合部材40とを備えて構成され、前記取付ホイール38及び左右の側部ホイール39は周方向に複数分割(2分割)されている。
【0028】
前記駆動輪11は、クローラベルト15の交換時、一方の駆動輪構成体11Aを上部に、他方の駆動輪構成体11Bを下部にそれぞれ位置させた状態で、下部側の駆動輪構成体11Bを取り外し、その後に上部側に位置していた駆動輪構成体11Aを回転させて下部側に位置させることにより、クローラベルト15の緊張が緩んで、このクローラベルト15の交換が可能となる。
取付ホイール38は、駆動輪11の回転軸心Xと同心状の円筒部41と、この円筒部41の内周面から径方向内方に突出する取付フランジ42とを有する。
【0029】
一方、駆動軸26のフランジ部28の左右方向外面の外周側には、取付座43が形成され、この取付座43に取付ホイール38の取付フランジ42を重合し、取付フランジ42を貫通しかつフランジ部28に形成されたネジ孔に螺合されるスタッドボルト44と、このスタッドボルト44に螺合されるナット45とによって、取付ホイール38が駆動軸26に着脱自在に取付固定されている。
側部ホイール39は内周部46が、取付ホイール38の円筒部41の側面に接当し、内周部46を貫通して円筒部41に螺合される取付ボルト47によって、左右の側部ホイール39が取付ホイール38に着脱自在に取付固定されている。
【0030】
左右の側部ホイール39の外周部48は取付ホイール38よりも径方向外方に突出状とされ、左右の側部ホイール39の外周部48の対向面には周方向に間隔をおいて軸支孔49が形成されている。
また、左右の側部ホイール39の外周部48には、左右方向外方(反対向側)に張り出して、クローラベルト15の内周面に接当するフランジ部50が形成されている。
噛合部材40はピンによって構成され、軸方向中央部の円柱状の径大の係合部51と、この係合部51の左右両側から左右方向外方に突出する小径の軸部52とから構成され、左右の軸部52が側部ホイール39の軸支孔49に挿脱自在に挿入されていている。
【0031】
駆動輪11は周方向に分割状であり、噛合部材40の交換を行う際において、クローラベルト15が巻き掛けられていない側(下部側)の側部ホイール39の構成体を外すことにより、側部ホイール39の取り外しが容易に行える。
また、軸部52には、ブッシュが外嵌され、軸支孔49の奥部にはシムが介在されていて、噛合部材40が左右方向の軸心回りに回転自在に支持されており、これにより、駆動突部23に接触することによる摩耗を少なくすると共に偏摩耗が防止されるようになっている。
【0032】
図2、4、7、8において、揺動軸22は間隔をおいて左右2本に分離された同心の短軸22A、22Bで形成されており、この揺動軸22を吊持支持する揺動軸吊持部材53は、取り付け部材21の下面にボルト固着された装着体56と、この装着体56の下面に固定の左右一対の筒状軸受部材(軸受部)57とを有する。
前記装着体56及び取り付け部材21の少なくとも一方には、前後方向に多数のボルト孔が形成されていて、装着体56を取り付け部材21に対して前後位置調整自在に取り付けている。即ち、取り付け部材21に対して揺動軸吊持部材53を前後位置調整自在に取り付けて、駆動輪11及び後車軸ケース19に対して揺動軸22を前後位置調整自在にしている。またこれは、駆動輪11に対してトラックフレーム16を前後位置調整自在にすることにもなる。
【0033】
トラックフレーム16の中央上面には支持板58が固着され、この支持板58に揺動軸受け部材54が装着されている。揺動軸受け部材54は支持板58上に載置されてボルト固定される受け板59と、この受け板59上に固着された左右一対の二股状の受け軸受部材60とを有する。
二股状の各受け軸受部材60は各短軸22A、22Bの両端に嵌合して支持しており、各短軸22A、22Bの端部に固着した廻り止め板61を受け軸受部材60にネジ止めすることにより、相対回動が阻止されている。
【0034】
前記吊持軸受部材57は二股状受け軸受部材60間に位置して短軸22A、22Bに相対回動自在に嵌合しているが、この吊持軸受部材57を二股状に形成して、受け軸受部材60を筒形状に形成してもよい。
前記左右一対の短軸22A、22Bは、トラックフレーム16の中心に対して左右方向振り分け配置されており、外側の短軸22Aはクローラベルト15から外側方へ突出しない位置に設定されている。
前記支持板58及び受け板59の少なくとも一方には、前後方向に多数のボルト孔が形成されていて、受け板59を支持板58に対して前後位置調整自在に取り付けている。即ち、支持板58に対して揺動軸受け部材54を前後位置調整自在に取り付けて、トラックフレーム16に対して揺動軸22を前後位置調整自在にしている。またこれは、駆動輪11に対してトラックフレーム16を前後位置調整自在にすることにもなる。
【0035】
前記揺動軸吊持部材53と揺動軸受け部材54は揺動軸22を介して連結されており、揺動軸吊持部材53を後車軸ケース19に対して、揺動軸受け部材54をトラックフレーム16に対してそれぞれ同じ方向に同一距離だけ位置調整すると、駆動輪11と前後従動輪12、13との前後位置関係を維持したまま、揺動軸22の前後位置を調整することになる。
トラックフレーム16の下面側には、転輪14を取り付ける取付プレート69が溶接等によって固定され、取付プレート69には、下方側からネジ孔が形成され、軸受体70が下方から着脱にボルト固定されている。前記軸受体70は左右方向軸心の筒部を有し、この筒部に軸受を介して支軸71が支持され、この支軸71に転輪14が装着されている。
【0036】
前記駆動輪11は、その回転軸心Xが後車軸25の軸心Yよりも上方側に位置するように配置されているので、駆動輪11の下方側の空間が大きく採れ、これにより、前記転輪14及び軸受体70等からなる転輪ユニットが、トラックフレーム16の下面側に下方側から取り付き得るように、このトラックフレーム16の下方側空間を十分に大きく採れ、トラックフレーム16の下面に転輪ユニットを着脱自在に取付固定することで、転輪14の取付強度の確保が図られている。前従動輪12は、クローラベルト15の張りを調整する張力調整装置75に設けられたブラケット76に左右方向の軸心廻りに回転自在に支持され、張力調整装置75はトラックフレーム16の前部に固定されている。
【0037】
後従動輪12は、トラックフレーム16の後端側に固定されたブラケット77に左右方向の軸心廻りに回転自在に支持されている。トラックフレーム16の後端とブラケット77との間にはスペーサ78が設けられており、後従動輪12の高さ、前後位置等を調整するようにしている。
前記張力調整装置75の上側にはガイド手段72が設けられている。このガイド手段72は張力調整装置75の外面に揺動アーム73が枢支され、この揺動アーム73にガイド輪65が回転自在に支持され、張力調整装置75と揺動アーム73との間に圧縮スプリング等の付勢手段74が設けられており、ガイド輪65は付勢手段74によってクローラベルト15に張りを与える方向に付勢され、かつ駆動突起23を左右から挟んでクローラベルト15の左右方向の位置規制ができるようになっている。
【0038】
前後従動輪12、13及びガイド輪65は、図9に示すように、ブラケット76、77、73に形成された筒部79に支軸80回転自在に支持し、この支軸80の両端部に輪12、13、65を形成する左右一対の輪体81を固定して構成されており、左右の輪体81は駆動突部23の左右両側に位置していて、クローラベルト15の内周面を転動する。
前記ガイド輪65は、左右の輪体81の間隔が前後従動輪12、13よりも狭くなっており、クローラベルト15の左右振れを防止する。このガイド輪65は前後従動輪12、13と同一径であってもよいが、相違していてもよい。また、転輪14と同様に、外周にゴムを被覆しておいてもよい。
【0039】
図10、11において、前記クローラ式走行装置2においては、走行機体3を持ち上げてトラックフレーム16を浮かせた状態で、クローラベルト15の着脱が行われ、概略的なテンション付与も行われる。テンション調整は走行装置2を接地した状態で行われる。
トラックフレーム16は浮かせた状態で、前部に張力調整装置75及びガイド輪65が存在するので、前後従動輪12、13間の中央位置よりも前側に重心が位置しており、駆動輪11、前後従動輪12、13及び転輪14にクローラベルト15を巻き掛けて、クローラテンションを付与する前(非付与時)では、トラックフレーム16は前従動輪12が後従動輪13より下方となる前傾姿勢(図10、11に実線で示す下向き傾斜状態の自然体姿勢)となる。
【0040】
この状態から張力調整装置75を操作し、前従動輪12をトラックフレーム16から前方へ突出してクローラベルト15にテンションを付与していくと、駆動輪11及び前後従動輪12、13はクローラベルト15から相対的な締め付け力を受け、各輪に内向きの作用力が発生する。
この各作用力は上下方向及び前後方向等様々であり、3つの輪にかかる力が略釣合状態になる(平衡する)ように、前従動輪12を介してトラックフレーム16が揺動軸22を中心に上下揺動される。そして、3輪にかかる力の合力が略零になった状態でトラックフレーム16は揺動を停止するが、その状態でトラックフレーム16は前部が下降した又は上昇した傾斜姿勢になるが、接地することにより略水平姿勢に強制的に姿勢変更される。
【0041】
例えば、揺動軸22が駆動輪11の軸心Xの直下に位置して、接地時における駆動輪11から前従動輪12までの水平距離と駆動輪11から後従動輪13までの水平距離とが等しく、クローラベルトが側面視略2等辺三角形に張られる場合は、トラックフレーム16は若干前傾した自然体姿勢から水平姿勢になったときに、駆動輪及び前後従動輪にかかる力は駆動輪の軸心の直下で合成されて合力が略零になり、平衡状態となる。
図11に示すように、揺動軸22が駆動輪11の軸心Xの直下に位置して、接地時における駆動輪11から前従動輪12までの水平距離が、駆動輪11から後従動輪13までの水平距離より長く設定されている場合は、駆動輪11から前従動輪12までのスパンが長くなるので、テンション付与により駆動輪11から後従動輪13までに比して大きいトルクが発生し、合力が略零になるように、若干前傾姿勢のトラックフレーム16が水平になりかつ前上がり(図11に1点鎖線で示す前部が上昇する若干後傾姿勢)になるように姿勢変化することになる。
【0042】
そして、その若干後傾姿勢状態で走行装置2を接地させると(図11に2点鎖線で示す)、トラックフレーム16は強制的に地面と略平行になり、そのため走行装置2には前上がり方向の力(プレストレス)がかかった状態になる。
この前部上がり方向の力は、水田等の軟弱地においては浮き上がる方向の力であり、走行装置2の沈み込み等を防止し、石等の障害物を容易に乗り越える等の機能を発生する。
前記実施形態及び図10に示すように、接地時における駆動輪11から前従動輪12までの水平距離が、駆動輪11から後従動輪13までの水平距離より長く設定されていても、揺動軸22を駆動輪11の軸心Xの直下より前方へずらして位置(偏位)させると、前記とは逆に、テンション付与による作用力は若干前傾姿勢のトラックフレーム16を更に前下がり(図10に点線で示す前部が押し下げられた前傾姿勢)になるように姿勢変化することになる。
【0043】
そして、その若干前傾姿勢状態で走行装置2を接地させると(図10に2点鎖線で示す)、トラックフレーム16は強制的に地面と略平行になり、そのため走行装置2には前下がり方向の力(プレストレス)がかかった状態になる。
この前部下がり方向の力は、畑地等の硬い圃場においては、浮き上がる方向の力を抑えて走行装置2の牽引力を増加し、石等の障害物に当たったときの飛び上がりを抑える等の機能を発生する。
前記テンション付与時にトラックフレーム16を前上がりさせるか前下がりさせるかは揺動軸22の位置によって決まり、その位置によってはトラックフレーム16がテンション非付与状態のからテンションを付与しても上下動しない位置があり、駆動輪11及び前後従動輪12、13にかかる力が略釣合状態になる位置であり、それは図10に示す駆動軸26直下と揺動軸22との間にあり、その点をトラックフレーム16の仮想の揺動点Zとしている。
【0044】
揺動軸22を仮想の揺動点Zに配置すると、トラックフレーム16は前部が重たいので若干前傾した自然体姿勢となり、クローラベルト15にテンションを付与してもトラックフレーム16はあまり揺動せず、走行装置2を接地させると、、トラックフレーム16は自然体姿勢から水平姿勢に姿勢変更されるので、若干の下向きの押し下げ力を発生する。
前記仮想の揺動点Zは、テンション付与時にトラックフレーム16が水平姿勢になる位置としてもよく、そうすれば、揺動軸22を揺動点Zに配置する、走行装置2を接地させても上下方向のプレストレスの無い、クローラベルトが側面視略2等辺三角形に張られる場合と同様な状態が得られる。但し、このような状態では、浮き上がり力も押さえ付け力も発生しない。
【0045】
従って、走行装置2の前部に浮き上がり力を発生させるには、揺動軸22を揺動点Zから後方向に偏位させ、押さえ付け力を発生させるには、揺動軸22を揺動点Zから前方向に偏位させればよい。
また、揺動軸22が駆動軸26直下にあるときは、前述のように、走行装置2前部に浮き上がり力を発生させるるが、揺動軸22を駆動軸26直下から前方へ偏位させて位置設定すると、その浮き上がり力の大きさを変更でき、又は押さえ付け力を発生させる状態も得ることができ、畑地での牽引力確保、水田での浮力確保等の圃場条件に適合した機能を得られるように変更設定できる。
【0046】
前記揺動軸22を仮想の揺動点Zから前後方向へ又は駆動軸26直下から前方へ偏位させる方法としては、駆動輪11及び車軸ケース19に対して揺動軸吊持部材53を前後位置調整し、かつトラックフレーム16に対して揺動軸受け部材54を前後位置調整して、揺動軸22を車軸ケース19に対しもトラックフレーム16に対しも同一方向に偏位する。この場合は、駆動輪11と前後従動輪12、13との前後位置関係を不変にしておくことが可能になる。
また、車軸ケース19に対して揺動軸吊持部材53のみを前後位置調整し、揺動軸22をトラックフレーム16と共に偏位する。この場合は、駆動輪11に対して前後従動輪12、13の前後位置関係が変わる。この場合、駆動輪11に対するトラックフレーム16の前後位置が変わるので、仮想の揺動点Zも前後位置が変わり、その変化を勘案して浮き上がり力又は押さえ付け力を設定する。
【0047】
これに対して、車軸ケース19に対して揺動軸吊持部材53を不動にしておいて、揺動軸22を駆動軸26の直下に配置する又は前方に配置しておいて、揺動軸受け部材54に対してトラックフレーム16を前後位置調整すると、不動の揺動軸22に対して仮想の揺動点Zを前後方向へ偏位させることができ、揺動点Zが揺動軸22の前方に位置するときは、走行装置2の前部に浮き上がり力を発生させることができ、揺動点Zが揺動軸22の後方に位置するときは、走行装置2の前部に押さえ付け力を発生させることができるようになる。
【0048】
なお、この場合、揺動軸22は駆動軸26の直下又は前方に配置でき、走行装置2の後部が車軸ケース19から後方へ大きく突出してもよいのなら、揺動軸22を駆動軸26の直下より後方に配置することも可能である。
前記駆動輪11に対する揺動軸22の前後位置調整、揺動軸22に対するトラックフレーム16の前後位置調整は頻繁に行われるものではないが、1台の半履帯トラクタを春期、秋期等に水田用状態と畑作用状態とを切り換えて使用したい場合に有用であり、クローラ式走行装置の圃場適合を図ることができる。
【0049】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形することができる。例えば、前後4輪の車輪の替わりに、4つのクローラ式走行装置をそれぞれ独立に取り付けたもの、乗用型、歩行型の管理機等であってもよい。
駆動軸26と後車軸25とを前後にずらしたり、駆動軸26を後車軸25に装着したりしてもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、駆動輪11に対する前後従動輪12、13の前後位置を調整でき、接地時の前記揺動軸22から前従動輪12までの水平距離と揺動軸22から後従動輪13までの水平距離の比率を変更でき、クローラベルト15にテンションを付与したときに、駆動輪11及び前後従動輪12、13にかかる力が略釣合状態になるトラックフレーム16の仮想の揺動点Zを揺動軸22に対して前後位置を変更してクローラベルト15にテンションを付与したときに、走行装置前部を押し下げる力を又は持ち上げる力を付与し、畑地での牽引力確保、水田での浮力確保等の圃場条件に適合した機能を得られるように変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すクローラ式走行装置の側面図である。
【図2】走行装置及びトラクタ後部の断面背面図である。
【図3】トラクタの全体側面図である。
【図4】クローラ式走行装置の上部の断面背面図である。
【図5】駆動輪の側面図である。
【図6】駆動輪の断面正面図である。
【図7】クローラ式走行装置の下部の背面断面図である。
【図8】クローラ式走行装置の下部の側面図である。
【図9】従動輪及びガイド輪の断面図である。
【図10】クローラ式走行装置の押し下げ作用状態を示す説明図である。
【図11】クローラ式走行装置の持ち上げ作用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
2     クローラユニット(クローラ式走行装置)
3     車体(走行機体)
11    駆動輪
12    前従動輪
13    後従動輪
14    転輪
14A   ゴム
15    クローラベルト
15A   接地ラグ
16    トラックフレーム
17    伝動ケース
19    後車軸ケース(車軸ケース)
22    揺動軸
25    後車軸(車軸)
26    駆動軸
53    揺動軸吊持部材
54    揺動軸受け部材
65    ガイド輪
P1    ピッチ
P2    ピッチ
X     駆動輪の回転軸心
Y     後車軸の軸心
Z     仮想揺動点

Claims (9)

  1. 走行機体に対して揺動軸を設け、この揺動軸に対してトラックフレームを前後位置調整自在かつ揺動自在に支持し、このトラックフレームに前後従動輪及び転輪を設け、揺動軸の上方に走行機体の車軸から動力が伝達される駆動輪を配置し、前記駆動輪、前後従動輪及び転輪にクローラベルトを巻き掛けたことを特徴とするクローラ式走行装置。
  2. 走行機体に対して揺動軸を設け、この揺動軸に対してトラックフレームを前後位置調整自在かつ揺動自在に支持し、このトラックフレームに前後従動輪及び転輪を設け、接地時の前記揺動軸から前従動輪までの水平距離を揺動軸から後従動輪までの水平距離より長く設定し、揺動軸の上方に走行機体の車軸から動力が伝達される駆動輪を配置し、前記駆動輪、前後従動輪及び転輪にクローラベルトを巻き掛けたことを特徴とするクローラ式走行装置。
  3. 前記揺動軸に揺動軸受け部材を揺動自在に支持し、この揺動軸受け部材に対してトラックフレームを前後位置調整自在に設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のクローラ式走行装置。
  4. 前記クローラベルトにテンションを付与したときに駆動輪及び前後従動輪にかかる力が略釣合状態になるトラックフレームの仮想の揺動点から、前記揺動軸を前後方向に偏位したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のクローラ式走行装置。
  5. 前記揺動軸を駆動輪の中心の直下から前方に偏位したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のクローラ式走行装置。
  6. 前記駆動輪と前従動輪との間でクローラベルトの左右振れ規制をするガイド輪を前記トラックフレームに設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のクローラ式走行装置。
  7. 前記複数の転輪の荷重点ピッチをクローラベルトの接地ラグのピッチに対して転輪数分の1ずつ長くしたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のクローラ式走行装置。
  8. 前記転輪及び前後従動輪の内の少なくとも転輪の外周にゴムを被覆したことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のクローラ式走行装置。
  9. 前記請求項1〜8のいずれかに記載のクローラ式走行装置を、畑地で使用するときに、クローラベルトにテンションを付与してトラックフレーム前部を押し下げる力を作用させ、水田で使用するときに、クローラベルトにテンションを付与してトラックフレーム前部に持ち上げる力を作用させることを特徴とするクローラ式走行装置の圃場適合方法。
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