JP2004314938A - 履帯張力調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御作動機構を閉鎖構造の駆動部にして、制御信号を受けて自動的に張力の調整をして、履帯の張力を最適化できる履帯張力調整装置を提供する。
【解決手段】張力の付勢方向と緩和方向とが同条件で作動する張力調整シリンダ２１と、モータ駆動される油圧ポンプ２５と、この油圧ポンプ２５と張力調整シリンダ２１との接続油圧管路中に設けられる電磁式方向切換弁２６とを有する油圧回路を備え、この油圧回路に張力調整シリンダ２１の作動状態を検知する油圧センサ２７を設け、この油圧センサ２７を別に設置されるコントローラ３０と繋いで油圧ポンプ２５と方向切換弁２６とを操作して、張力調整シリンダ２１を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、主としてブルドーザなど履帯走行式の作業機械において走行時の履帯の張力調整を行う履帯張力調整装置に関するものである。

従来、履帯走行式の作業機械においては、車体フレームに支持され駆動源からの動力を受けて回転駆動する駆動スプロケットと、前記車体フレームに移動可能に支持されるアイドラとの間に巻き掛けられて、接地側では下部転輪により、非接地側では上部転輪により、それぞれ案内支持されて履帯が巻装されている。この履帯の張力を設定するために、アイドラの軸受を支持するヨークとトラックフレームとの間にコイルバネ形式もしくは油圧シリンダ式の履帯緊張装置が介在されている。履帯は複数の履帯リンクを連結して構成されているので、時間の経過とともにリンクやブッシュなどの履帯リンク構成部品もしくはアイドラなどの摩耗によって緩みが発生する。この履帯の緩みを除去するためにはその履帯張力を強める必要がある。

従来、この履帯の張力を強める手段として、特許文献１に開示されるものが知られている。この特許文献１に記載の履帯張力調整装置においては、グリースシリンダのグリース室内に手動でグリースを注入して履帯の張力の調整を行うようにされている。

また、特許文献２に記載の履帯張力調整装置においては、作業機械の両側に巻装される履帯の張力をそれぞれ調整する張力調整装置に油圧シリンダを用いるに際し、両方の油圧シリンダ（アジャストシリンダ）に負荷が掛ったときと、片方のみに負荷が掛ったときのいずれにおいても、ストローク変動量を適切に吸収できるようにするアジャストシリンダ制御回路を備えるように構成されている。

さらに、特許文献３には、油圧シリンダによる履帯張力の調整を最適化する構成のものが開示されている。

特開平７−１４４６６８号公報 特開２０００−２４７２７３号公報 特開２００１−２０６２６１号公報

しかしながら、前記特許文献１によって知られる履帯の張力調整装置では、次のような問題点がある。（１）作業者がグリースによる調整を行っているために、履帯の張り具合は、比較的緩い張りで良い前進時の張力状態と、上部をきつく張る必要がある後進時とで両立ができない。また、作業性が悪い。（２）走行中に岩石など異物の噛み込みや駆動スプロケットの歯底への土砂侵入・堆積で履帯が異常に張られる場合、コイルバネに働く荷重が増大し、トラックフレーム各部は大きな荷重を受けることになるので、頑丈な構造にする必要がある。したがって、自重量が増加してコストアップになる。（３）前記噛み込み状態が排除された場合、コイルバネの蓄勢力が一挙に開放されることになるので、この際の衝撃荷重に耐えるための強度が履帯各部において必要になり、部品重量の増加を招く。もちろん、コストアップが避けられない。（４）使用材料によりコイルバネ寸法が決定されるのでコイルバネの小型化が難しく、そのためコイルバネを内蔵するトラックフレームも付随して大きくなり、土落ち性向上のネックとなっている。

また、前記特許文献２によって知られるような油圧シリンダを用いた履帯張力調整装置では、コイルバネ方式の張力緊張装置と異なり、非圧縮性流体を使用して操作する構成となるので、アキュムレータが必要となり、その配管系統における信頼性確保のために、アキュムレータの定期的なガスチャージや配管（油圧ホース）の定期交換が必要になる、という問題点がある。そのほかに、履帯張力調整装置が組み込まれる足回り部に油圧駆動源から配管を引き回す必要があり、その油圧配管（主に油圧ホース）の経路を確保するスペースが必要となって製作上不都合なことが多々生じる。

さらに、前記特許文献３による油圧シリンダを用いる履帯張力調整装置にあっては、履帯の伸縮に対応させる制御に位置センサを用いるように構成されているが、このような制御方式は、一見合理的ではあるが、何分にもブルドーザなど不整地での作業を主とする作業機械では履帯走行部分が土砂によって汚染されるものであるので、高精度位置センサとして一般的な光電形センサを用いると作業中にセンサの光ビームを土砂が遮断することが生じ易く、正確性に欠けるという問題点がある。もちろん、レーザ以外に距離を計測する手段として糸巻き状のいわゆるスケールを使用することにしても、計測中（作業中）にその計測部に土砂が侵入すると計測機能が阻害され、目的を達成できないという難点がある。また、この履帯張力調整装置では、左右の履帯を個々に調整する必要があるので、制御のために車体フレーム上に設置される走行駆動やその他の機器の駆動源である油圧駆動装置から油圧シリンダへ配管するための油圧導管を車体上から下部走行体まで引き回すには、前述のようにその経路確保が問題となって、製作上はもちろんメンテナンスに際して厄介であるという問題点がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、制御作動機構を閉鎖構造の駆動部により作動させ、制御信号を受けて自動的に張力の調整をして、履帯の張力を最適化できる構成の履帯張力調整装置を提供することを目的とするものである。

前述された目的を達成するために、本発明による履帯張力調整装置は、
（ａ）前記履帯の張力を緊張させる方向とその張力を緩和させる方向とが同条件で作動する油圧アクチュエータ、
（ｂ）電気モータ、
（ｃ）この電気モータにより駆動される油圧ポンプおよび
（ｄ）この油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続する油圧回路中に設けられ、前記油圧アクチュエータの作動状態を検知する作動状態検知手段
を備え、
前記電気モータが前記作動状態検知手段からの信号に基づき制御されることを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記油圧アクチュエータは、シリンダと、このシリンダ内で摺動されるピストンと、このピストンの前端部および後端部に設けられるピストンロッドとにより構成される両ロッドシリンダであるのが好ましい（第２発明）。

また、前記ピストンロッドの前端部が前記シリンダの前方へ向けて突出されて履帯を巻装するアイドラを支持するヨークに連結され、前記ピストンは、その前後に形成される圧力室の各圧力作用面積が等しいのが好ましい（第３発明）。

本発明において、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続する油路に電磁式の方向切換弁が配されるとともに、この方向切換弁と前記油圧アクチュエータとを接続する油路に前記作動状態検知手段としての油圧センサが設けられ、この油圧センサからの信号を受けて車体フレーム側に設けられるコントローラにより、前記電気モータを介して前記油圧ポンプが制御されるとともに前記方向切換弁が制御されるのが良い（第４発明）。

また、前記油圧アクチュエータ、方向切換弁および油圧ポンプを含む油圧回路は、その全ての部分が密閉された閉鎖構造にされるのが良い（第５発明）。

また、前記油圧ポンプには、作動油タンクが一体的に付設されるのが好ましい（第６発明）。

また、前記油圧ポンプが両回転ポンプとされ、この油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続する油路に前記作動状態検知手段としての油圧センサが設けられ、この油圧センサからの信号を受けて車体フレーム側に設けられるコントローラにより、前記電気モータを介して前記油圧ポンプが制御される構成とすることもできる（第７発明）。

さらに、前記ピストンロッドの前記ヨークと反対側の端部に対向してそのピストンロッドの位置を検知するストロークセンサが設けられ、このストロークセンサにより検知される位置信号が前記コントローラに入力されるのが良い（第８発明）。

次に、本発明において、前記履帯張力調整装置は一つのケーシング内に収容され、かつそのケーシングが車両の左右両側に配される履帯走行装置を支持するトラックフレーム内に装入配設される構成とするのが好ましい（第９発明）。

前記第１発明によれば、電気モータにて駆動される油圧ポンプによって供給される圧油でもって油圧アクチュエータが駆動操作されるとともに、この油圧アクチュエータへの油圧回路中に作動状態検知手段を組込んで、その油圧アクチュエータを介して前記作動状態検知手段が発する検知信号に基づき履帯の張力調整が行えるようにされているので、人を介さずに前後各々の方向の最適な履帯張りを得ることができる。したがって、履帯構成部のブッシュ・連結ピンの摩耗による履帯の張り調整が自動化できて、最適化を図ることができる。

前記第２発明および第３発明の構成を採用すると、前記油圧ポンプからの圧油を受入れてピストンが進退いずれかに作動するとき、いずれの方向にも圧油の流入量と流出量とが等しくなるため、ピストンの移動量と圧油の流入量（あるいは流出量）との関係が移動方向に拘わらず同じとなり、油圧アクチュエータの制御が容易に行える。また、作動油タンクは温度変化による作動油の膨張を吸収するだけの容積があれば良いので、コンパクト化が可能である。

前記第４発明のようにすれば、油圧センサによって油圧アクチュエータを介して履帯の張り具合を検知できるとともに、その検知信号に基づき電磁式方向切換弁を操作して油圧アクチュエータを履帯の張り具合に応じて進退させ、自動的に張力の調整が行える。こうして、油圧により履帯の張り荷重を保持することで、従来のコイルバネ式のものより小型化して張力調整ができるので、組込まれるトラックフレームの小型化が図れるという効果を奏する。

前記第５発明および第６発明の構成を採用すれば、別途油圧駆動源と接続する必要がなくなり、長い油圧ホースを用いることがなく、振動などに伴う油漏れを著しく低減することができる。また、履帯張力調整装置がユニット化できてコンパクトにまとめることが可能になり、油圧ホースなどの配管部材を必要としないので配管スペースの配慮を無視できて車体構造の自由度が増し、工作性を容易にすることができる。

前記第７発明のようにすれば、油圧ポンプの正逆回転によって油圧アクチュエータを履帯の張り具合に応じて進退させ、自動的に張力の調整が行える。

また、前記第８発明のようにすれば、前記油圧センサによる信号と別個に、あるいは同時に履帯の張力を検知することができるという利点があり、またストロークセンサは油圧アクチュエータに一体に組み込まれるので、土砂の影響を受けにくいトラックフレーム内に設置できるから、外部からの影響を排除して正確に信号を伝達することができる。

また、前記第９発明のようにすれば、履帯張力調整装置がコンパクトに纏められて、履帯走行装置を備える作業車両、例えばブルドーザの車体フレームにおけるトラックフレームを構成する筒状の内部に装入して履帯の張力調整部を組み込むことができるので、トラックフレームを小型化できて土落ち性の向上を図ることができる。また、従来のように各部を組み立てながら構成するのに較べて、予めユニットとして組立てられるので、車体への組込み作業の効率が著しく向上する。しかも、全体が一体化されて、外部とはアイドラのヨークとの連結のほかは制御／駆動系の配線だけとなるので、車体の駆動系との接続も簡単になってメンテナンスも容易化するという利点がある。また、左右の履帯張力調整装置を走行時の状況に応じて個々に制御して、履帯の張力を最適化することができる。

次に、本発明による履帯張力調整装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本発明の一実施形態に係る履帯張力調整装置を備える作業機械の側面図が示されている。図２には本実施形態の履帯張力調整装置の縦断正面図が、図３には図２のＡ−Ａ視断面図が、図４には本実施形態の履帯張力調整装置とその制御部を表わす模式図が、それぞれ示されている。

本実施形態は、図１に示されるような土壌の移動や剥土等の作業に利用される履帯式の作業機械としてのブルドーザに適用された例を示すものである。このブルドーザ１は、油圧駆動により操作されるブレード３およびリッパ装置（図示省略）などの作業装置を備えている。また、このブルドーザ１は、車体２上に、ブレード３やリッパ装置を作動させるとともに、車両を走行させるためのエンジン４が搭載されている。このブルドーザ１は、車体フレーム２Ａの両側に履帯走行装置１０を備えている。

前記履帯走行装置１０は、車体フレーム２Ａの後端部に配設される駆動スプロケット１１と、前端部に配設されるアイドラ１２と、中間部の下部に配される複数の下部転輪１３と、中間部の上部に配される上部転輪１４と、前記駆動スプロケット１１とアイドラ１２に巻き掛けられる無端状の履帯１５とを備え、この無端状の履帯１５が、中間部で前記下部転輪１３と上部転輪１４とによって保持され、車体２上に搭載される油圧装置（図示せず）から駆動スプロケット１１に駆動力が与えられることにより駆動されて車両が走行するようにされている。なお、履帯１５は、多数の履帯リンクに履板が取付けられたものを順次連結ピンで連結して無端状に形成されている。

前記履帯走行装置１０には、走行時に履帯リンクの連結ピンとブッシュとに生じる摩耗によって履帯１５の張力が緩んだり、履帯１５に岩石などが噛み込んで負荷が増大するのを排除できるように、左右両側でともに前部のアイドラ１２に関連させて、その履帯１５の張力を調整する履帯張力調整装置２０が付設されている。なお、この履帯走行装置１０および履帯張力調整装置２０は、左右対称であるから、以下その一方について説明する。

前記履帯張力調整装置２０は、図２および図３に示されるように、作業機械の車体フレーム２Ａの両側に設けられるトラックフレーム５の内部に組込まれ、前端部で可動的に支持されるアイドラ１２と直接連結されて作動するように設けられている。この履帯張力調整装置２０は、張力調整シリンダ（油圧アクチュエータ）２１と、電気モータ２５ａにて駆動される油圧ポンプ２５と、電磁式方向切換弁２６と油圧センサ２７とそれらを全ての部分が密閉された閉鎖構造の回路（閉回路）で繋ぐ油圧回路とで構成され、それら機器が筒状に形成されるケーシング２９内に収められてユニット構造とされている。そして、この履帯張力調整装置２０は、筒状に形成されているトラックフレーム５の内部に装入され、前記アイドラ１２を支持するヨーク１６の後端に張力調整シリンダ２１のロッドを接続してそのヨーク１６を操作できるようにされている。

前記張力調整シリンダ２１は、図４に示されるように、シリンダ本体（油圧アクチュエータ本体）２１ａの内部に形成される圧力室内で摺動自在なピストン２２に対してピストンロッド前端部２２ａおよびピストンロッド後端部２２ｂがシリンダヘッドから突出すように形成された両ロッドシリンダであり、ピストン２２によって仕切られる前後の圧力室２３ａ，２３ｂにおいてピストン２２の圧力室２３ａ側の圧力作用面積と圧力室２３ｂ側の圧力作用面積とが等しくなるようにされている。このため、張力調整シリンダ２１の履帯１５の張力を緊張させる方向と緩和させる方向への変位が、作動油の流入量または流出量当たりで等価となる。また、いずれの方向の変位においても作動油の流入量と流出量とが等しくなるため、作動油タンク２５ｂは、この張力調整シリンダ２１の駆動に対し緩衝的性格の容量がほぼ不要となって小容量のタンクとなっている。また、ピストンロッド前端部２２ａは、アイドラ１２をスライド可能に支持するヨーク１６の軸端部と継手１７によって接続できるようにされている。また、ピストンロッド後端部２２ｂに対向するように、後部シリンダヘッドにシリンダストロークセンサ２４が付設され、このシリンダストロークセンサ２４にてピストンロッド後端部２２ｂの前後移動量が計測されて車体フレーム２Ａの適所に設置されるコントローラ３０にその移動量信号（位置信号）が発信されるようになっている。このシリンダストロークセンサ２４は、履帯の張り具合を検知するのに役立てられる。なお、この張力調整シリンダ２１は、トラニオン２１ｂ支持され、アイドラ１２の上下方向の変位に対して即応できるようにされている。なお、シリンダストロークセンサ２４をピストンロッド前端部２２ａに対応するように配置してもよい。

前記油圧ポンプ２５は、電気モータ２５ａに直結されており、かつ密閉式の作動油タンク２５ｂが一体的に付設されたポンプユニット構成のものが採用される。また、前記張力調整シリンダ２１の前側圧力室２３ａおよび後側圧力室２３ｂにそれぞれ接続される管路２８ａ，２８ｂと前記油圧ポンプ２５の吐出口とを接続する管路２８ｃの途中に、３ポジション−４ポート型の電磁式方向切換弁（以下、単に「方向切換弁」という。）２６が配置され、かつ油圧ポンプ２５の吐出側と前記張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂに繋がる管路２８ｂの途中に油圧センサ（作動状態検知手段）２７が配されている。また、前記油圧ポンプ２５の吐出側と前記張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂとに繋がる管路２８ｂには、バイパス管路２８ｄが設けられてそのバイパス管路２８ｄがポンプの吸引側（作動油タンク２５ｂ側）に接続され、このバイパス管路２８ｄにリリーフ弁３２が介挿されて異常圧力上昇時に圧油を吸引側へ戻すようにされている。

こうして、張力調整シリンダ２１の前後両圧力室２３ａ，２３ｂと油圧ポンプ２５および作動油タンク２５ｂは閉鎖された油圧回路によって接続され、独立した油圧作動機として機能するように構成され、これら機器を、前記筒状に形成されるトラックフレーム５の内部に装入できる外形寸法に形成されたケーシング２９の内部に収めて、ユニット構造にされている。履帯張力調整装置２０は、このように構成されることにより、車両側の油圧駆動源との繋がりを求めることなく独立して油圧駆動される。

このようにユニット構造とされた履帯張力調整装置２０は、構造的にはトラックフレーム５の後端（駆動スプロケット側）から筒状をしたそのトラックフレーム５内部に、張力調整シリンダ２１のピストンロッド先端部２２ａがアイドラ１２側に向うようにして挿入され、そのピストンロッド先端部２２ａとアイドラ１２の支持ヨーク１６端とを継手１７によって連結させて装着される。

トラックフレーム５内に装入設置される履帯張力調整装置２０においては、図４に模式的に示されるように、車体の適所に設けられるメインコントローラ３１と併設される張力調整用のコントローラ３０に前記油圧センサ２７，ストロークセンサ２４などの検知信号発生器が電気的に接続され、またそのコントローラ３０に油圧ポンプ２５の電気モータ２５ａおよび方向切換弁２６のソレノイド部２６ａ，２６ｂへの指令信号伝達手段が接続されて、コントローラ３０の演算部で、予め入力されたデータと比較演算されて状況に応じた指令信号が所定の箇所に与えられるように関連付けられている。したがって、この履帯張力調整装置２０には、車両本体側からは各機器（方向切換弁２６，油圧センサ２７およびストロークセンサ２４）への制御信号線と電気モータ２５ａへの動力線のみを接続すればよいので、トラックフレーム５には必要以上の接続用開口部を設けなくともよく、小型化して強度低下させることもない。

このように構成される本実施形態の履帯張力調整装置２０は、電動油圧ポンプ２５（モータ駆動油圧ポンプ）を起動して張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂに繋がる管路２８ｂと管路２８ｃとが連通するように切換えられている方向切換弁２６を介して圧油が供給されることで、その張力調整シリンダ２１のピストン２２が前進方向に作動して、ピストンロッド前端部２２ａによって支持ヨーク１６を押し、アイドラ１２を前進させるようにして巻き掛けられる履帯１５に所要の緊張力を与える。

通常状態では、方向切換弁２６が中立位置に保たれ、張力調整シリンダ２１のピストンロッド後端部２２ｂの位置でストロークセンサ２４によって定常位置が検知されて、このストロークセンサ２４からコントローラ３０に送られる位置信号によって、ピストンロッド後端部２２ｂの位置が設定されている範囲にあるときは油圧ポンプ２５からの圧油供給を止めてその状態で平衡させておく。なお、油圧ポンプ２５はその吐出圧が設定値の範囲にあると回転を落してバルブの油漏れ分のみ補充されるように、必要時のみ回転させるようにされる。したがって、消費電力を削減することができる。

また、前記張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂにおける油圧が管路２８ｂ中に設けられている油圧センサ２７によって常時検知されるので、その検知信号がコントローラ３０に送られて、コントローラ３０の演算部において入力設定されているデータとの対比により、所定の範囲内に収まる状態では、定常とみなしてそのまま維持される。言換えると履帯１５の張りをそのまま維持する。

やがて、走行距離の累積で履帯リンクの連結部における連結ピンとブッシュとの摩耗などによって履帯１５が伸び、アイドラ１２に対する張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂの圧力に変化が生じ、圧力低下が油圧センサ２７によって検知されて、コントローラ３０に送られた圧力データが設定値以下になると、コントローラ３０から方向切換弁２６の一方のソレノイド２６ｂを作動させる信号が発信される。すると、方向切換弁２６はポートＰとポートＡとが、またポートＴとポートＢとが、それぞれ連通する状態に切換えられ、これと同時に、油圧ポンプ２５の電気モータ２５ａに駆動信号が与えられ、油圧ポンプ２５が駆動して張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂへ圧油が供給される。こうすることにより、ピストン２２およびピストンロッドが前進してピストンロッド前端部２２ａに接続されているヨーク１６を介してアイドラ１２を前方に移動させ、巻き掛けられている履帯１５を緊張させる方向に操作される。油圧センサ２７が検知する圧力データが設定圧に達したことがコントローラ３０において確認されると、方向切換弁２６が中立状態に戻され、併せて油圧ポンプ２５の駆動が止められてピストンロッドの前方移動状態が維持される。なお、張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂへ圧油が供給されてピストン２２が前進すると、前側圧力室２３ａ内にある作動油は方向切換弁２６を経て管路２８ａによってその管路２８ａに接続される作動油タンク２５ｂに戻される。

一方、走行中に履帯１５に岩などが噛み込んだり岩に乗り上げて、履帯１５に急激な負荷が作用したような場合には、油圧センサ２７が張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂ内圧力の急激な上昇を検知してコントローラ３０に圧力上昇の信号を発信される。コントローラ３０においては、データと比較演算されて方向切換弁２６の他方のソレノイド２６ａに動作信号が与えられ、併せて油圧ポンプ２５の電気モータ２５ａに駆動信号が与えられ、油圧ポンプ２５が駆動されて圧油が張力調整シリンダ２１の前側圧力室２３ａに供給される。すなわち、方向切換弁２６の他方のソレノイド２６ａが励磁されると、スプールが切換えられてＢポートがＰポートに繋がれ、ＡポートがＴポートに繋がれて、油圧ポンプ２５からＢポートを経て張力調整シリンダ２１の前側圧力室２３ａに圧油が送られ、また後側圧力室２３ｂの圧油が作動油タンク２５ｂに戻される。こうすることで、張力調整シリンダ２１のピストンロッドが後退して、ピストンロッド前端部２２ａに連結されるヨーク１６を介してアイドラ１２が後退され、履帯１５にかかる緊張時の張力が緩められるので、急激な負荷作用がその瞬間に解除される。

こうして履帯１５の負荷作用が除かれると、噛み込んでいる岩などの離脱によって張力が緩まるので、前述のように油圧センサ２７の働きで、コントローラ３０が張力調整シリンダ２１の後側圧力室２２ｂに対する圧油の供給条件に切換える信号を方向切換弁２６と電動モータ２５ａに与えることで、その張力調整シリンダ２１におけるピストンロッドの前進動作に移行させて再び履帯１５に張力を付加することができる。もちろん、そのときの履帯１５の張り具合は油圧センサ２７によって検知されるデータとコントローラ３０のメモリに記憶されているデータとの比較演算によって適正な状態となるように制御される。

このように、本実施形態の履帯張力調整装置２０においては、組込まれている油圧センサ２７によって走行中での履帯１５の張り具合を検知して、その検知されたデータによってコントローラ３０での制御により油圧ポンプ２５と方向切換弁２６とを操作して張力調整シリンダ２１を進退いずれかに作動させることを自動的に行わせ、最適状態に維持されるのである。この動作は、車体の左右両側に配置される履帯走行装置１０において、それぞれ自動的に操作されるので、運転の状況に対応して適正な履帯１５の張力維持を行うことができ、履帯１５の張り具合を異常に高めたり、逆に緩みを起してピッチ飛びを生じさせることがないから、連結部における構成部品の摩耗の進行を抑えて長期使用を可能にすることができる。また、履帯１５の張り具合を油圧シリンダ（張力調整シリンダ２１）の圧力変化によって検知して制御されるようになされているので、外部から異物が制御系に侵入して障害を起す恐れなく、確実に制御することができるので、自動化して最適な履帯張力の維持ができるという効果を奏するのである。

しかも、装置全体がコンパクトに纏められてユニット化されているので、組付けるトラックフレームも小型化できることになり、車体重量の軽量化を図ることができる。そのほかに、メンテナンスについても、ユニット化された履帯張力調整装置をトラックフレームの内部からケーシングに収まったままで引き出して点検修理できるので、作業性が向上する。その上、この履帯張力調整装置はケーシング内にコントローラとの電気配線以外のすべてが収容された構成となっているので、走行時における外部からの土砂の侵入による影響を受けないで作動させることができ、外部からの土砂などによる障害の発生を防止して長期使用に耐える装置とすることができる。もちろん、作動油については、閉鎖構造にされているので、車両側の影響を受けることなく運転できるという利点がある。

次に、図５には、本発明の他の実施形態に係る履帯張力調整装置とその制御部を表わす模式図が示されている。本実施形態において、先の実施形態と共通する部分には図に同一符合を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。

前記実施形態では、方向切換弁２６の切換え操作によって張力調整シリンダ２１へ供給される圧油の供給方向を切換えるように構成したが、本実施形態では、油圧ポンプ２５Ａとして、右回転でも左回転でも圧油を吐出する両回転ポンプを用い、電気モータ２５ａによってその油圧ポンプ２５Ａを正逆方向に駆動させて圧油の供給方向を切換えるように構成したものである。

すなわち、本実施形態の履帯張力調整装置２０Ａにおいては、油圧ポンプ２５Ａの各吐出ポート４０，４１が、それぞれ吸込用チェック弁４２，４３を介して作動油タンク４４に接続され、前記吐出ポート４０と張力調整シリンダ２１の前側圧力室２３ａとが管路２８ａにて接続され、前記吐出ポート４１と張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂとが管路２８ｂにて接続されている。そして、この管路２８ｂの途中にはチェック弁４５が介挿されるとともに、このチェック弁４５から前記後側圧力室２３ｂに至る管路２８ｂの途中にバイパス管路２８ｄが設けられてそのバイパス管路２８ｄがタンク４４に接続され、このバイパス管路２８ｄにリリーフ弁３２が介挿されている。また、前記吸込用チェック弁４２の圧油吐出側からタンク４４に至る管路にもリリーフ弁４６が介挿されている。

このように構成される本実施形態の履帯張力調整装置２０Ａにおいては、定常状態から、履帯１５が伸びることによって張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂの圧力に変化が生じ、その圧力低下が油圧センサ２７によって検知されると、コントローラ３０からの指令信号によって油圧ポンプ２５Ａが右回転方向に駆動される。このとき、油圧ポンプ２５Ａはタンク４４から吸込用チェック弁４２を介して圧油を吸込み、油圧ポンプ２５Ａの吐出ポート４１から圧油を吐出する。これにより張力調整シリンダ２１の後側圧力室２３ｂに圧油が供給されることで、その張力調整シリンダ２１のピストン２２が前進方向に作動して、ピストンロッド前端部２２ａによって支持ヨーク１６を押し、履帯１５に所要の緊張力が与えられる。この後、油圧センサ２７の検知する圧力データが設定値に達すると、油圧ポンプ２５Ａの駆動が止められてピストンロッドの前進移動状態が維持される。

一方、走行中に履帯１５に急激な負荷が作用したような場合には、油圧センサ２７の検知信号に基づき、コントローラ３０から油圧ポンプ２５Ａの電気モータ２５ａに駆動信号が与えられ、油圧ポンプ２５Ａが左回転方向に駆動される。このとき、油圧ポンプ２５Ａはタンク４４から吸込用チェック弁４３を介して圧油を吸込み、油圧ポンプ２５Ａの吐出ポート４０から圧油を吐出する。これにより張力調整シリンダ２１の前側圧力室２３ａに圧油が供給されることで、張力調整シリンダ２１のピストンロッドが後退して、ピストンロッド前端部２２ａに連結されるヨーク１６を介してアイドラ１２が後退され、履帯１５にかかる緊張時の張力が緩められる。

以上の説明においては、ブルドーザのような作業機械の足回りに用いられる履帯の張力調整装置として記載したが、本実施形態の履帯張力調整装置は、この他の作業機械における履帯張力調整装置として適用できることは言うまでもない。

本願発明の他の様相、目的、効果は当業者による図、開示、クレームの精査により得ることができる。

本発明の一実施形態に係る履帯張力調整装置を備える作業機械の側面図 本実施形態の履帯張力調整装置の縦断正面図 図２のＡ−Ａ視断面図 本実施形態の履帯張力調整装置とその制御部を表わす模式図 本発明の他の実施形態に係る履帯張力調整装置の制御部を表わす模式図

符号の説明

１ ブルドーザ（作業機械）
５ トラックフレーム
１０ 履帯走行装置
１１ 駆動スプロケット
１２ アイドラ
１５ 履帯
２０，２０Ａ 履帯張力調整装置
２１ 張力調整シリンダ
２２ ピストン
２２ａ ピストンロッド
２３ａ 後側圧力室
２３ｂ 前側圧力室
２５，２５Ａ 油圧ポンプ
２５ａ 電気モータ
２５ｂ 作動油タンク
２６ 電磁式方向切換弁
２７ 圧力センサ
２８ａ〜２８ｄ 管路
２９ ケーシング
３０ コントローラ
４０，４１ 吐出ポート
４２，４３ 吸込用チェック弁

Claims (9)

1. 履帯走行装置における履帯の張力を調整する装置であって、
   （ａ）前記履帯の張力を緊張させる方向とその張力を緩和させる方向とが同条件で作動する油圧アクチュエータ、
   （ｂ）電気モータ、
   （ｃ）この電気モータにより駆動される油圧ポンプおよび
   （ｄ）この油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続する油圧回路中に設けられ、前記油圧アクチュエータの作動状態を検知する作動状態検知手段
   を備え、
   前記電気モータが前記作動状態検知手段からの信号に基づき制御されることを特徴とする履帯張力調整装置。
2. 前記油圧アクチュエータは、シリンダと、このシリンダ内で摺動されるピストンと、このピストンの前端部および後端部に設けられるピストンロッドとにより構成される両ロッドシリンダである請求項１に記載の履帯張力調整装置。
3. 前記ピストンロッドの前端部が前記シリンダの前方へ向けて突出されて履帯を巻装するアイドラを支持するヨークに連結され、前記ピストンは、その前後に形成される圧力室の各圧力作用面積が等しいことを特徴とする請求項２に記載の履帯張力調整装置。
4. 前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続する油路に電磁式の方向切換弁が配されるとともに、この方向切換弁と前記油圧アクチュエータとを接続する油路に前記作動状態検知手段としての油圧センサが設けられ、この油圧センサからの信号を受けて車体フレーム側に設けられるコントローラにより、前記電気モータを介して前記油圧ポンプが制御されるとともに前記方向切換弁が制御される請求項１〜３のいずれかに記載の履帯張力調整装置。
5. 前記油圧アクチュエータ、方向切換弁および油圧ポンプを含む油圧回路は、その全ての部分が密閉された閉鎖構造にされている請求項４に記載の履帯張力調整装置。
6. 前記油圧ポンプには、作動油タンクが一体的に付設される請求項１〜５のいずれかに記載の履帯張力調整装置。
7. 前記油圧ポンプが両回転ポンプとされ、この油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを接続する油路に前記作動状態検知手段としての油圧センサが設けられ、この油圧センサからの信号を受けて車体フレーム側に設けられるコントローラにより、前記電気モータを介して前記油圧ポンプが制御される請求項１〜３のいずれかに記載の履帯張力調整装置。
8. 前記ピストンロッドの前記ヨークと反対側の端部に対向してそのピストンロッドの位置を検知するストロークセンサが設けられ、このストロークセンサにより検知される位置信号が前記コントローラに入力される請求項４または７に記載の履帯張力調整装置。
9. 前記履帯張力調整装置が一つのケーシング内に収容され、かつそのケーシングが車両の左右両側に配される履帯走行装置を支持するトラックフレーム内に左右対称に装入配設される請求項１〜８のいずれかに記載の履帯張力調整装置。

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