JP2004338532A - クローラ走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行振動を大幅に低減することができ、オペレータが体感する振動を抑えて、乗り心地の改善を実現するクローラ走行装置を提供する。
【解決手段】クローラ本体２の内周面と接触して転動する転輪１４を回転自在に軸支するシャフト１５を支持するトラックローラフレーム１０を、クローラ走行装置のメインフレームに取り付けられる第１フレーム１１と、シャフト１５をナット１６によって固定する第２フレーム１２と、防振性を有する弾性材からなる弾性板１３とから構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業機械や建設作業機械等に用いられるクローラ走行装置に関し、特に、転輪が取り付けられるトラックローラフレームにおける転輪の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、農業機械や建設作業機械等の走行装置として、クローラ走行装置が用いられている。
【０００３】
図９は、従来におけるクローラ走行装置の構造を示す斜視図である。
このクローラ走行装置は、例えば、トラクタ１の走行装置として用いられ、メインフレーム７の前後方向の端部にスプロケット３とアイドラ４とを設け、メインフレーム７の前後方向の中央部に複数の転輪５およびキャリヤローラ８を設け、これらの輪体に無端状のクローラ本体２を巻き掛けることで構成される。
【０００４】
このクローラ本体２は、鉄製またはゴム製の履板を連結させてなる無限軌道帯であり、内周面には、クローラ本体２の長手方向に一定ピッチをもってガイド突起２ａが突設され、外周面には、ラグ２ｂが設けられている。
【０００５】
また、スプロケット３は、トラクタ１のトランスミッションからの動力をクローラ本体２に伝達して駆動させるための駆動輪であり、アイドラ４は、メインフレーム７の内部に備えられたばねやグリスシリンダ等によって押し出され、クローラ本体２に所定の張力（テンション）を与える従動輪である。
【０００６】
さらに、キャリヤローラ８は、クローラ本体２の重量を支えると同時に、スプロケット３とアイドラ４間のクローラ本体２の回転を円滑に行なわせるためのガイドの役割を果たす車輪であり、上部ローラとも称される。
【０００７】
そして、転輪５は、クローラ本体２の内周面と接触して転動し、クローラ本体２のガイド突起２ｂと噛み合うことで脱輪を防止するとともに、トラクタ１の重量を支持する車輪であり、トラックローラまたは下部ローラとも称され、トラックローラフレーム６に取り付けられる。通常、この転輪５は、１つのクローラ走行装置に、左右一対となってメインフレーム７の前後方向の中央部に複数個配列される。
【０００８】
図９の下方に、従来におけるトラックローラフレーム６における転輪５の取付構造を説明するため、トラックローラフレーム６の正面図を拡大して示す。
【０００９】
このように、トラックローラフレーム６は、クローラ本体２とトラックローラフレーム６によって左右一対の転輪５を内包するように溝型に形成され、転輪５を回転自在に軸支するシャフト９がクローラ本体２と略平行するように取り付けられる構造となっている。
【００１０】
また、このトラックローラフレーム６は、不整地等での足回りの接地性を保つため、回動自在となるようにメインフレーム７に取り付けられており、この取付部分（図示せず）を支点として揺動する機構を備えている。
【００１１】
このように構成される従来のクローラ走行装置において、スプロケットおよびアイドラ間に設けられる転輪を数多く配置させるための転輪構造に関する技術が特許文献１に開示されている。
【００１２】
この転輪構造によれば、一対の転輪は、夫々独立して転輪の外より伸びる軸によって回転可能に軸支され、かつ、クローラ本体の内周面に設けたガイド突起の背丈と同一或いはこれよりもクローラ本体の内周面側に位置することで、配置される転輪の数を増やし、トラクタ等の車重を適切に分散させようとするものである。また、転輪を千鳥状に配置することによって、脱輪を防止し、オペレータに対する振動を低減させることができるとしている（特許文献１参照。）。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００２−３６２４４２号公報（明細書）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のクローラ走行装置では、トラックローラフレームに転輪を軸支するシャフト（軸）が直接取り付けられているため、機体の走行時に、転輪が路面の凹凸に応じて上下左右または前後に従動することによって発生する走行振動が直接機体を介してオペレータへ伝わりやすいという問題がある。
【００１５】
一般に、この走行振動を抑えるために、クローラのラグパターンを改善したり、上記従来の転輪構造のように転輪の配置方法を改善したりすることが行なわれる。確かに、これらの改善は走行振動を低減する効果を発揮しうるが、いずれにおいても、トラックローラフレームに転輪を軸支する軸が直接取り付けられているので、路面の凹凸に応じて上下左右または前後に転輪が従動することで、この軸を介してトラックローラフレームが振動し、その振動周波数と共振して運転席が振動することを防ぐことができない。
【００１６】
すなわち、これらクローラのラグパターンや転輪の配置方法等の改善によって走行振動を低減させるにも限界があるといわざるを得ないのが現状である。
【００１７】
そこで、本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、走行振動を大幅に低減することができ、オペレータが体感する振動量を抑えて、乗り心地を改善するクローラ走行装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、従来の振動対策の手法から脱却して、新たな観点から振動対策を施している。すなわち、本発明に係るクローラ走行装置は、クローラの内周面と接触して転動する転輪を回転自在に軸支する軸を支持するフレームを備えたクローラ走行装置であって、前記フレームは、前記フレームの外郭となる第１フレームと、前記フレームの内郭となり、前記軸が固定される第２フレームと、前記第１フレームと前記第２フレームとの間に介在し、防振性を有する弾性材からなる弾性板とを備えることを特徴とする。
【００１９】
これによって、転輪が路面の凹凸に応じて従動しても、防振性を有する弾性板によって振動が吸収されるので、軸を介してトラックローラフレームに振動が伝達されることを防ぐことができ、走行振動を効果的に低減することができる。
【００２０】
ここで、本発明に係るクローラ走行装置は、前記第１フレームは、前記軸を貫通させる第１フレーム貫通孔を有し、前記第２フレームは、前記軸を固定するための取付孔を有し、前記第１フレーム貫通孔の径は、前記取付孔の径よりも大きいとするのが好ましい。
【００２１】
これによって、転輪が路面の凹凸に応じて従動しても、軸がこれに追従して動くことが可能となるので、軸を介して伝達される振動は、防振性を有する弾性板に吸収され、トラックローラフレームの外郭を構成する第１フレームへ伝達するのを抑えることができる。
【００２２】
この結果、オペレータが機体の運転席において体感する振動を大幅に減少させることができるので、乗り心地に優れたクローラ走行装置が実現される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るクローラ走行装置について、主に転輪が取り付けられるトラックローラフレームの構造を中心に、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係るクローラ走行装置について説明する。
図１は、本実施の形態１に係るクローラ走行装置のトラックローラフレームの断面図である。
【００２５】
図１に示すように、クローラ走行装置の転輪が取り付けられるトラックローラフレーム１０は、夫々溝型に形成された第１フレーム１１および第２フレーム１２と、第１フレーム１１と第２フレーム１２との間に介在する平板状の弾性板１３とから構成される。そして、転輪１４を回転自在に軸支するシャフト１５が、クローラ本体２と略平行するように、第１フレーム１１および第２フレーム１２に固定されている。
【００２６】
第１フレーム１１は、トラックローラフレーム１０の外郭となるフレーム部材であり、鋼材等によって溝型に成形される。この第１フレーム１１は、クローラ走行装置のメインフレーム（本図では図示せず）に回動自在となるように取り付けられており、この取付部分を支点としてトラックローラフレーム１０が揺動する機構を備えている。
【００２７】
第２フレーム１２は、トラックローラフレーム１０の内郭となるフレーム部材であり、第１フレーム１１と同様に、鋼材等によって溝型に成形される。そして、この第２フレーム１２とクローラ本体２によって形成される空間に転輪１４が内包されるようになっており、転輪１４を軸支するシャフト１５がナット１６の挟持によって、第２フレーム１２に固定されている。
【００２８】
弾性板１３は、第１フレーム１１と第２フレーム１２との間に介在する板状体であり、防振性を備えたゴム等の弾性材で平板状に成形される。図中において、この弾性板１３は、第１フレーム１１および第２フレーム１２と分離しているかのように示しているが、弾性板１３は、第１フレーム１１の内周面と第２フレーム１２の外周面と夫々面接触して、ゴム用接着剤等によって貼り合わされている。
【００２９】
このように、第１フレーム１１および第２フレーム１２の２層のフレーム材と、２層のフレーム材の間に介在させた防振性を有する弾性板１３とからなる３層構造のトラックローラフレーム１０を備えたクローラ走行装置は、転輪１４が路面の凹凸に応じて上下に従動しても、弾性板１３によって振動が吸収されるため、シャフト１５を介してトラックローラフレーム１０を振動させることがなく、走行振動を低減することができる。
ここで、トラックローラフレーム１０は、図２に示すような構成としてもよい。
【００３０】
図２は、トラックローラフレームの第１構成変形例を示す断面図である。
すなわち、トラックローラフレーム１０ａは、第１フレーム１１と第２フレーム１２との間に、第１フレーム１１および第２フレーム１２と同様の溝型（コの字状）に成形された弾性板フレーム２１を介在させた３層構造とすることもできる。
【００３１】
このように、コの字状に成形された弾性板フレーム２１を第１フレーム１１と第２フレーム１２との間に介在させることによって、平板状の弾性板１３と同様に、走行振動を低減することができる。また、この弾性板フレーム２１は、コの字状となっているので、２層のフレーム材の間に介在している弾性板フレーム２１がずれてしまうのを防止することができるとともに、左右方向への振動も吸収することができるので、走行振動をさらに低減することができる。
【００３２】
なお、この弾性板フレーム２１は、複数の平板を組み合わせて、つまり、第１フレーム１１の下表面および第２フレーム１２の上表面と面接触する平板（図１における弾性板１３）と、第１フレーム１１の内周側面および第２フレーム１２の外周側面と面接触する側面板とを組み合わせることによって、コの字状に成形することとしてもよいが、弾性板フレーム２１の耐久性を考慮して、平板部から側面部までを一体としてコの字状に成形するのが好ましい。
さらに、このトラックローラフレーム１０ａは、図３に示すような構成とすることもできる。
【００３３】
図３は、トラックローラフレームの第２構成変形例を示す断面図である。
すなわち、トラックローラフレーム１０ｂは、コの字状に成形された弾性板フレーム３１の側面部がクローラ本体２の内周近傍まで延伸され、この側面部にシャフト１５を通すための弾性板貫通孔３２が設けられる構成としてもよい。より視覚的に捉えやすくするために、トラックローラフレーム１０ｂの斜視図を、図４に示す。
【００３４】
図４は、トラックローラフレームの第２構成変形例を示す斜視図である。
図４に示すように、転輪１４を軸支するシャフト１５は、ナット１６によって第２フレーム１２に固定され、弾性板フレーム３１の側面部に設けられた弾性板貫通孔３２を介して弾性板フレーム３１を貫通し、第１フレーム１１に固定されている。
【００３５】
このように、第１フレーム１１および第２フレーム１２からなる２層のフレーム材の間に防振性を有する弾性板フレーム３１を介在させてなる３層構造のトラックローラフレーム１０ｂを備えたクローラ走行装置は、転輪１４が路面の凹凸に応じて上下左右に従動しても、弾性板フレーム３１によって振動が吸収されるので、シャフト１５を介してトラックローラフレーム１０ｂを振動させることがなく、走行振動を効果的に低減することができる。
【００３６】
また、この弾性板フレーム３１の側面部に弾性板貫通孔３２が形成され、ここにシャフト１５が通されるので、転輪１４からシャフト１５を介して伝達される振動は、この弾性板貫通孔３２から弾性板フレーム３１に吸収されることとなって、オペレータが体感する走行振動を大幅に低減させることができる。
【００３７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るクローラ走行装置について説明する。
図５は、本実施の形態２に係るクローラ走行装置のトラックローラフレームの断面図である。
【００３８】
図５に示すように、本実施の形態２に係るクローラ走行装置のトラックローラフレーム４０は、上記実施の形態１に係るクローラ走行装置のそれと同様に、第１フレーム４１および第２フレーム４２と、第１フレーム４１と第２フレーム４２との間に介在する平板状の弾性板４３とから構成される。
【００３９】
しかし、トラックローラフレーム４０は、転輪４４が、トラックローラフレーム４０から左右方向に夫々伸ばされてトラックローラフレーム４０に片持ち状に支持されるシャフト４５によって、回転可能に軸支されている点において上記実施の形態１と異なる。
【００４０】
第１フレーム４１は、トラックローラフレーム４０の外郭となるフレーム部材であり、鋼材等によって溝型に成形される。この第１フレーム４１は、上記実施の形態１と同様に、クローラ走行装置のメインフレームに回動自在となるように取り付けられており、また、フレームの側面部には、シャフト４５を通すための第１フレーム貫通孔４７を備える。なお、この第１フレーム貫通孔４７は、後述する第２フレーム４２におけるシャフト取付孔よりも径が大きくされる。
【００４１】
第２フレーム４２は、トラックローラフレーム４０の内郭となる、内部が中空のフレーム部材であり、鋼材等によって成形される。この第２フレーム４２に、転輪４４を軸支するシャフト４５がナット４６によって固定され、この固着部分からシャフト４５が機体の幅方向左右へ伸ばされている。なお、本図では、第２フレーム４２にシャフト４５を取り付けるためのシャフト取付孔を図示していないが、このシャフト取付孔の径は、シャフト４５の径と略同一とされ、第１フレーム貫通孔４７の径よりも小さくされる。
【００４２】
弾性板４３は、第１フレーム４１と第２フレーム４２との間に介在する板状体であり、防振性を備えたゴム等の弾性材によって平板状に成形される。なお、上記実施の形態１と同様に、この弾性板４３も、第１フレーム４１の内周面と第２フレーム４２の外周面と夫々面接触して、ゴム用接着剤等によって貼り合わされている。
【００４３】
このように、第１フレーム４１および第２フレーム４２の２層のフレーム材と、２層のフレーム材の間に介在させた防振性を有する弾性板４３とからなる３層構造とされ、転輪４４を軸支するシャフト４５を片持ち状に支持するトラックローラフレーム４０を備えたクローラ走行装置は、上記実施の形態１と同様に、弾性板４３によって振動を吸収させることができるので、走行振動を大幅に抑えることができるという効果が奏される。
【００４４】
また、第１フレーム貫通孔４７の径が、第２フレーム４２のシャフト取付孔の径よりも大きくされることで、転輪４４が路面の凹凸に応じて上下または前後に従動しても、シャフト４５はこれに追従して上下または前後に動くことが可能となるので、シャフト４５を介してトラックローラフレーム４０の外郭を構成する第１フレーム４１へ振動が伝達するのを抑えることができる。
ここで、このトラックローラフレーム４０は、図６に示すような構成としてもよい。
【００４５】
図６は、トラックローラフレームの第１構成変形例を示す断面図である。
すなわち、トラックローラフレーム４０ａは、上記実施の形態１と同様に、第１フレーム４１と第２フレーム４２との間に、溝型（コの字状）に成形された弾性板フレーム５１を介在させた３層構造とすることもできる。
【００４６】
このように、コの字状に成形された弾性板フレーム５１を第１フレーム４１と第２フレーム４２との間に介在させることによって、２層のフレーム材の間に介在している弾性板フレーム５１のズレを防止するとともに、上下左右方向への振動を吸収させることができるので、効果的に走行振動の大幅な低減を図ることができる。
さらに、このトラックローラフレーム４０ａは、図７に示すような構成とすることもできる。
【００４７】
図７は、トラックローラフレームの第２構成変形例を示す断面図である。
すなわち、トラックローラフレーム４０ｂは、上記実施の形態１と同様に、コの字状に成形された弾性板フレーム６１の側面部がクローラ本体２の内周近傍まで延伸され、この側面部にシャフト４５を通すための弾性板貫通孔６２が設けられる構成としてもよい。より視覚的に捉えやすくするために、トラックローラフレーム４０ｂの斜視図を、図８に示す。
【００４８】
図８は、トラックローラフレームの第２構成変形例を示す斜視図である。
図８に示すように、シャフト４５は、ナット４６によって第２フレーム４２に片持ち状に固定され、弾性板フレーム６１の側面部に設けられた弾性板貫通孔６２を介して弾性板フレーム６１を貫通し、第１フレーム４１の側面部に設けられた第１フレーム貫通孔４７を介して第１フレーム４１を貫通して、転輪４４を軸支する。
【００４９】
ここで、第１フレーム貫通孔４７の径は、弾性板貫通孔６２の径および第２フレーム４２におけるシャフト取付孔の径よりも大きくされている。
【００５０】
このように、第１フレーム４１および第２フレーム４２からなる２層のフレーム材の間に防振性を有する弾性板フレーム６１を介在させた３層構造であり、転輪４４を軸支するシャフト４５を片持ち状に支持するトラックローラフレーム４０ｂを備えたクローラ走行装置は、上記実施の形態１と同様に、転輪４４が路面の凹凸に応じて上下左右に従動しても、弾性板フレーム６１によって振動が吸収されるので、トラックローラフレーム４０ｂ全体の振動を抑えることができ、走行振動を大幅に低減することができる。
【００５１】
また、この弾性板フレーム６１の側面部に弾性板貫通孔６２が形成され、ここにシャフト４５が通されることによって、転輪４４からシャフト４５を介して伝達される振動が、弾性板フレーム６１に吸収されるので、オペレータが体感する走行振動を大きく低減させることができる。
【００５２】
さらに、第１フレーム貫通孔４７の径は、弾性板貫通孔６２の径および第２フレーム４２のシャフト取付孔の径よりも大きくされることで、転輪４４が路面の凹凸に応じて上下または前後に従動しても、シャフト４５はこれに追従して動くことが可能となるので、シャフト４５を介して伝達される振動は、防振性を有する弾性板フレーム６１に吸収され、トラックローラフレーム４０ｂの外郭を構成する第１フレーム４１へ振動が伝達するのを抑えることができる。
【００５３】
以上、本発明に係るクローラ走行装置について、各実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００５４】
例えば、上記各実施の形態において、弾性板および弾性板フレームは、第１フレームおよび第２フレームとゴム用接着剤等によって貼り合わされることとしているが、接着させないで、弾性板および弾性板フレームが損傷した場合に交換できるようにしてもよい。
【００５５】
また、上記各実施の形態において、弾性板および弾性板フレームを形成する弾性材としてゴムを例示しているが、ポリウレタン等を加工したウレタン系の防振材を用いてもよく、さらに、弾性板に防振用のバネを埋設させることとしてもよい。
【００５６】
さらにまた、トラックローラフレームは、３層構造に限られるものではなく、例えば、第１フレームと第２フレームとの間に平板状の弾性板とコの字状の弾性板フレームとを重畳させて、クローラ本体と平行するように介在させ、部分的にトラックローラフレームを４層構造として、上下への振動の吸収をさらに強化するとしてもよい。
【００５７】
そして、第１フレーム、第２フレームおよび弾性板フレームの断面形状は、上記各実施の形態に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るクローラ走行装置によれば、機体の走行時に生ずる走行振動を大幅に低減することができるという効果が奏される。その結果、オペレータが体感する振動量を抑えることができるので、乗り心地の飛躍的な改善を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るクローラ走行装置のトラックローラフレームの断面図である。
【図２】本実施の形態１におけるトラックローラフレームの第１構成変形例を示す断面図である。
【図３】本実施の形態１におけるトラックローラフレームの第２構成変形例を示す断面図である。
【図４】本実施の形態１におけるトラックローラフレームの第２構成変形例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るクローラ走行装置のトラックローラフレームの断面図である。
【図６】本実施の形態２におけるトラックローラフレームの第１構成変形例を示す断面図である。
【図７】本実施の形態２におけるトラックローラフレームの第２構成変形例を示す断面図である。
【図８】本実施の形態２におけるトラックローラフレームの第２構成変形例を示す斜視図である。
【図９】従来におけるクローラ走行装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ トラクタ
２ クローラ本体
３ スプロケット
４ アイドラ
５、１４、４４ 転輪
６、１０、１０ａ、１０ｂ、４０、４０ａ、４０ｂ トラックローラフレーム
７ メインフレーム
８ キャリヤローラ
９、１５、４５ シャフト
１１、４１ 第１フレーム
１２、４２ 第２フレーム
１３、４３ 弾性板
１６、４６ ナット
２１、３１、５１、６１ 弾性板フレーム
３２、６２ 弾性板貫通孔
４７ 第１フレーム貫通孔

Claims (5)

1. クローラの内周面と接触して転動する転輪を回転自在に軸支する軸を支持するフレームを備えたクローラ走行装置であって、
   前記フレームは、
   前記フレームの外郭となる第１フレームと、
   前記フレームの内郭となり、前記軸が固定される第２フレームと、
   前記第１フレームと前記第２フレームとの間に介在し、防振性を有する弾性材からなる弾性板とを備える
   ことを特徴とするクローラ走行装置。
2. 前記弾性板は、
   前記クローラの幅方向におけるその断面が、コの字状の断面となる形状を有している
   ことを特徴とする請求項１記載のクローラ走行装置。
3. 前記第１フレームは、
   前記軸を貫通させる第１フレーム貫通孔を有し、
   前記第２フレームは、
   前記軸を固定するための取付孔を有し、
   前記第１フレーム貫通孔の径は、前記取付孔の径よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１または２記載のクローラ走行装置。
4. 前記弾性板は、
   前記軸を貫通させる弾性板貫通孔を有し、
   前記弾性板貫通孔の径は、前記第１フレーム貫通孔の径よりも小さい
   ことを特徴とする請求項３記載のクローラ走行装置。
5. 前記弾性板は、
   前記第１フレームおよび前記第２フレームと、着脱可能な形態で貼り合わされている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクローラ走行装置。

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