JP2008068658A - クローラ走行装置 - Google Patents

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洋平 下田
Koji Yamagata
山形  浩司
Futoshi Ikeda
太 池田
Katsuhide Kato
加藤  勝秀
Hiroshi Ikeda
博 池田
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Abstract

【課題】 機体フレームに対して接地転輪を備えたトラックフレームが下方へ位置変更しても、田面や路面を荒らすことが少なく、走行性能を悪化させることの少ないクローラ走行装置を実現する。
【解決手段】 機体フレーム8に対して接地転輪13を支持するトラックフレーム10を上下に昇降駆動させる昇降駆動機構9を備えてあるクローラ走行装置1において、機体フレーム8に対するトラックフレーム10の下方への位置変更に伴って、トラックフレーム10に支持した前端に位置する接地転輪33をトラックフレーム10に対して上方又は後方に移動させる移動機構14を備える。
【選択図】図6

Description

本発明は、機体フレームに対して接地転輪を支持するトラックフレームを上下に昇降駆動させる昇降駆動機構を備えたクローラ走行装置に関する。
従来の技術としては、例えば、特許文献1及び特許文献2に開示されているように、機体フレームに対して接地転輪を備えたトラックフレームを上下に昇降駆動することによって、機体フレームを水平に維持することができるように構成されたクローラ走行装置が知られている。
特開2001−260956号公報(図1及び図2参照) 特開2003−284423号公報(図6〜図8参照)
特許文献1に開示されているクローラ走行装置においては、機体フレームに対して接地転輪を備えたトラックフレームが下方へ位置変更すると、例えば、特許文献1の図1に示す状態から、特許文献1の図2に示す状態に変化する。そうすると、機体フレームに対してトラックフレームが下方へ位置変更するとともに前端に位置する接地転輪が前方に移動して、クローラベルトの前部下方の迎え角(クローラベルトの接地する田面又路面と、駆動スプロケットと前端に位置する接地転輪とによって形成されるクローラベルトとの角度)が急になる。
このように、クローラベルトの前部下方の迎え角が急になった状態で湿田や湿地を走行すると、クローラベルトが壁になって泥を押しながら前進することとなり、田面や路面を大きく荒らして、最悪の場合には、走行不能になるおそれがあった。そのため、機体フレームに対して接地転輪を備えたトラックフレームが下方へ位置変更しても、クローラベルトの前部下方の迎え角が急にならないようにクローラ走行装置を構成すれば、このような問題を解決することができると考えられる。
本発明は、機体フレームに対して接地転輪を備えたトラックフレームが下方へ位置変更しても、田面や路面を荒らすことが少なく、走行性能を悪化させることの少ないクローラ走行装置を実現することを目的としている。
[I]
(構成)
本発明の第1特徴は、クローラ走行装置において次のように構成することにある。
駆動スプロケットと、テンション輪と、前記駆動スプロケットと前記テンション輪の間に配備された複数の接地転輪とに亘ってクローラベルトを巻回し、機体フレームに対して前記接地転輪を支持するトラックフレームを上下に昇降駆動させる昇降駆動機構を備えるとともに、前記機体フレームに対する前記トラックフレームの下方への位置変更に伴って、前記トラックフレームに支持した前端に位置する接地転輪を前記トラックフレームに対して上方又は後方に移動させる移動機構を備える。
(作用)
クローラベルトの前部下方の田面又は路面との迎え角は駆動スプロケットと前端に位置する接地転輪との位置関係によって決定される。具体的に説明すると、例えば、機体フレームに対するトラックフレームの下方への位置変更に伴って、トラックフレームに支持した前端に位置する接地転輪がトラックフレームとともに下方へ位置変更すると、駆動スプロケットと前端に位置する接地転輪との上下方向の距離が長くなって迎え角が急になる。
本発明の第1特徴によると、機体フレームに対するトラックフレームの下方への位置変更に伴って、トラックフレームに支持した前端に位置する接地転輪をトラックフレームに対して上方に移動させる移動機構を備えることにより、前端に位置する接地転輪がトラックフレームの下方への位置変更に伴って上方に移動すると、この上方に移動した前端に位置する接地転輪とその後方に位置する接地転輪とによって新たに迎え角が形成される。そのため、例えば、この新たに形成される迎え角が小さくなるように設定すれば、迎え角が急になることを防止できる。
本発明の第1特徴によると、機体フレームに対するトラックフレームの下方への位置変更に伴って、トラックフレームに支持した前端に位置する接地転輪をトラックフレームに対して後方に移動させる移動機構を備えることにより、前端に位置する接地転輪がトラックフレームの下方への位置変更に伴って後方に移動すると、この後方に移動した前端に位置する接地転輪と駆動スプロケットとの前後方向の距離が長くなる。そのため、機体フレームに対してトラックフレームが下方へ位置変更して駆動スプロケットと前端に位置する接地転輪との上下方向の距離が長くなったとしても、迎え角が急になることを防止できる。
(発明の効果)
本発明の第1特徴によると、迎え角が急になることを防止できるため、機体フレームに対して接地転輪を備えたトラックフレームを大きく下方へ位置変更した状態で湿田や湿地を走行しても、田面や路面を荒らすことが少なくなり、走行性能を悪化させることが少なくなる。
〔コンバインの全体構成〕
図1に本発明に係るクローラ走行装置1を備えた自脱型コンバインを示す。図1に示すように、クローラ走行装置1の上部に設けた走行機体2の前部に刈取部3を備え、この刈取部3の後方に、穀稈の脱穀及び選別を行う脱穀装置4、脱穀装置4から供給される穀粒を貯留する穀粒タンク5、及び、この穀粒タンク5から機外に穀粒を排出するアンローダ6等を備えてコンバインが構成されている。走行機体2の上部に運転座席7を備え、この運転座席7の下方にエンジンEを備えて、このエンジンEからの動力を分岐することで、クローラ走行装置1等のコンバインを構成する各種機器が駆動するように構成されている。
〔クローラ走行装置の構造〕
図2〜図5に本発明に係るクローラ走行装置1を示す。図2は機体フレーム8に対してトラックフレーム10が最も上昇した状態における側面図を示し、図4は後述する水平制御を行っている場合の機体フレーム8に対してトラックフレーム10の前部が最も下降した前傾斜状態における側面図を示し、図5は後述する最高上げ制御を行った場合の機体フレーム8に対してトラックフレーム10が最も下降した状態における側面図を示す。以下の説明において、機体フレーム8に支持された駆動スプロケット15の軸心に対するトラックフレーム10に支持された接地転輪13の軸心の上下方向の距離を、図2に示す状態においては上限位置(L)と、図4に示す状態においては下限位置(h)と、図5に示す状態においては最高上げ位置(H)と定義する。
図2及び図3に示すように、クローラ走行装置1は、機体フレーム8に後述する昇降駆動機構9(9a,9b)を介して昇降自在に連結されたトラックフレーム10と、このトラックフレーム10の後端部に支持されたテンション輪12と、トラックフレーム10の前後方向の複数箇所に支持された接地転輪13と、機体フレーム8の前端部に支持された駆動スプロケット15と、機体フレーム8の前後中央部に支持された二つの上部ガイド輪16、駆動スプロケット15、接地転輪13、テンション輪12、及び上部ガイド輪16に亘って巻回されたゴム製のクローラベルト17等を備えて構成されている。
トラックフレーム10は、昇降駆動機構9の前後一対の支持リンク21及び支持リンク22に連結された角パイプ状の主フレーム部分10aと、この主フレーム部分10aの後端部に連結され主フレーム部分10aに対して前後方向に出退可能な角パイプ状の延長フレーム部分10bとを備えて構成されている。延長フレーム部分10bの後端部にはテンション輪12が軸受け支持されており、この延長フレーム部分10bを主フレーム部分10aに対して前後に調節することによって、クローラベルト17のテンションを調節できるように構成されている。
接地転輪13は、後述する揺動アーム32に回動自在に支持された前端及びその後方に位置する接地転輪13と、更にその後方に位置する接地転輪13とに分類され、前端及びその後方に位置する接地転輪13以外の左右片側6個の接地転輪13は、トラックフレーム10に固定された支点軸18の軸心周りで前後に天秤揺動自在に支持された天秤アーム19に回動自在に支持されている。なお、以下の説明において、前端に位置する接地転輪13を第1接地転輪33と、その後方に位置する接地転輪13を第2接地転輪34と称する。
〔昇降駆動機構及び移動機構の構造〕
図2及び図3に示すように、昇降駆動機構9は、左右のクローラ走行装置1のそれぞれに備えられた前部昇降機構9aと後部昇降機構9bとによって構成されている。前部昇降機構9aは、機体フレーム8とトラックフレーム10に枢支連結された支持リンク21、支持リンク21を揺動駆動する機体フレーム8側に枢支連結された油圧シリンダ23等を備えて構成されており、後部昇降機構9bは、機体フレーム8とトラックフレーム10とに枢支連結された支持リンク22、支持リンク22を揺動駆動する機体フレーム8側に枢支連結された油圧シリンダ24等を備えて構成されている。
図3、図6及び図7に基づいて、前部昇降機構9aについて説明する。図6(イ)は機体フレーム8に対してトラックフレーム10が最も上昇した状態(図2の状態)における側面図を示し、図6(ロ)は後述する水平制御を行っている場合の機体フレーム8に対してトラックフレーム10の前部が最も下降した前傾斜状態(図4の状態)における側面図を示す。
図3、図6及び図7に示すように、機体フレーム8には、横向きの揺動軸25が回動自在に支持されており、この揺動軸25に揺動アーム26の一端部が固定されている。揺動アーム26の他端部は油圧シリンダ23に連係されており、油圧シリンダ23が伸縮すると揺動軸25の軸心周りで揺動アーム26が前後に揺動するように構成されている。
トラックフレーム10の前端部上面側には横向きの連結軸27が回動自在に支持されており、支持リンク21の両端部が、それぞれ連結軸27及び揺動軸25に連結されている。支持リンク21の下端部には後述する揺動リンク28を連結するためのボス部21aが形成されている。このように、前部昇降機構9aは、揺動アーム26、支持リンク21、油圧シリンダ23等によって構成されている。
トラックフレーム10の前端部側面側には横向きの支軸29が固定されており、この支軸29に支持アーム30が固定されている。支持アーム30の前端部には、横向きの揺動軸31が固定されており、この揺動軸31に後述する揺動アーム32が、この揺動軸31の軸心周りで回動自在に支持されている。
揺動アーム32は、前側のボス部32aと、後側のボス部32bと、これらの中間部上方に位置するボス部32cと、ボス部32cの下方に位置するボス部32dと、断面形状がT字状の脱輪防止用の橇状ガイド32eとを備えた形状に鋳造によって一体成形されている。揺動アーム32のボス部32a及びボス部32bに、第1接地転輪33及び第2接地転輪34がそれぞれ回動自在に支持されており、揺動アーム32のボス部32cが、支持アーム30の前端部に固定された揺動軸31に外嵌されている。
支持リンク21下端部のボス部21aと揺動アーム32のボス部32dとに亘って揺動リンク28が連係されており、油圧シリンダ23の伸縮によって支持リンク21が揺動すると、揺動リンク28を介して、揺動軸31の軸心周りで揺動アーム32が前後に揺動するように構成されている。このように、支持アーム30、揺動リンク28、揺動アーム32等によって、第1接地転輪33を斜め前方上方に移動させる移動機構14が構成されている。
以上のように前部昇降機構9a及び移動機構14を構成することにより、油圧シリンダ23を伸縮させると、揺動アーム26を介して、油圧シリンダ23の動作が支持リンク21に伝達されて、支持リンク21が揺動軸25の軸心周りで前後に揺動するとともに、支持リンク21が連結軸27の軸心周りで前後に揺動して、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が前後に移動しながら上下に移動するように構成されている。また、油圧シリンダ23の動作が、揺動アーム26、支持リンク21及び揺動リンク28を介して、揺動アーム32に伝達されると、揺動アーム32が揺動軸31の軸心周りで前後に揺動して、第1接地転輪33が斜め前方上方に移動するとともに、第2接地転輪34が前方に移動するように構成されている。
このように、トラックフレーム10を昇降させる前部昇降機構9aと、第1接地転輪33及び第2接地転輪34を移動させる移動機構14とを連動させることによって、第1接地転輪33を移動させる移動機構14を前部昇降機構9aと連動させないで別途構成する場合に比べて、部品点数を削減することができて、製造コスト削減を図ることができる。
図6(イ)及び(ロ)に示すように、第1接地転輪33が斜め前方上方に移動し、第2接地転輪34が前方に移動することによって、図6(ロ)の状態におけるクローラベルト17の前部下方の迎え角β(クローラベルト17の接地する田面又は路面と、第1接地転輪33と第2接地転輪34によって形成されたクローラベルト17の角度)が、図6(イ)の状態におけるクローラベルト17の前部下方の迎え角αと同程度になるように設定されており、第1接地転輪33をトラックフレーム10に固定して第1接地転輪33を前方上に移動させない場合に比べて、迎え角が急にならないように構成されている。
次に、図2及び図3に基づいて、後部昇降機構9bについて説明する。図2及び図3に示すように、機体フレーム8の後部には、横向きの揺動軸36が回動自在に支持されており、この揺動軸36に揺動アーム37の一端部が固定されている。揺動アーム37の他端部は油圧シリンダ24に連係されており、油圧シリンダ24が伸縮すると揺動軸36の軸心周りで揺動アーム37が前後に揺動するように構成されている。
トラックフレーム10の後部には横向きの支軸38が固定されており、この支軸38に支持アーム39が固定されている。支持アーム39の上端部には、横向きの連結軸40が固定されており、この連結軸40と揺動軸36とに亘って支持リンク22が取り付けられている。
このように後部昇降機構9bを構成することにより、油圧シリンダ24を伸縮させると、揺動アーム37を介して、油圧シリンダ24の動作が支持リンク22に伝達されて、支持リンク22が揺動軸36の軸心周りで前後に揺動するとともに、支持リンク22が連結軸40の軸心周りで前後に揺動して、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が前後に移動しながら上下に移動するように構成されている。
〔水平制御〕
図8に示すように、このコンバインには、走行機体2の前後方向の傾斜を検出する前後傾斜センサ41と走行機体2の左右方向の傾斜を検出する左右傾斜センサ42とを備えて、この前後傾斜センサ41及び左右傾斜センサ42の検出結果に基づいて、走行機体2を水平に維持するために伸縮することが必要な油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に制御装置45から出力を行って、田面又は路面に対して走行機体2を水平に保つことができるように、水平制御が実施されている。なお、図8における油圧シリンダ23,24、電磁弁43,44、シリンダ上限センサS1,S2及びシリンダ下限センサS3,S4のL及びRの表示は、左側の昇降駆動機構9用のものであるか右側の昇降駆動機構9用のものであるかを示すものであり、以下の説明においては、このL及びRの表示は省略する。
上述した各油圧シリンダ23,24には、それぞれシリンダ上限センサS1,S2とシリンダ下限センサS3,S4とを備え、機体フレーム8に対するトラックフレーム10の上限位置(L)と下限位置(h)を検出できるように構成されている。上述した水平制御を行う場合には、機体フレーム8に対するトラックフレーム10の下限位置(h)を超えて油圧シリンダ23,24が伸縮しないように下限規制されており、シリンダ下限センサS3,S4の検出結果に基づいて、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が下限位置(h)に達すると、油圧シリンダ23,24の作動を行う電磁弁43,44への制御装置45からの出力を遮断するように構成されている。
このように、下限規制を行うのは、各油圧シリンダ23,24をそれぞれ独立に作動させることによって水平制御を行おうとすると、クローラベルト17の上面側と、その上方に配備された機器(図示せず)とが干渉するおそれがあるからである。具体的には、例えば、図4に示すような前傾斜状態になった場合に、クローラベルト17の後端部上側において、クローラベルト17と、機体フレーム8から左右に延出されたクローラベルト17の上方に位置するデッキ部分等(図示せず)が干渉して、クローラベルト17や機体フレーム8から延出されたデッキ部分等を破損するおそれがあるためである。
このコンバインの水平制御においては、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が下限位置(h)に達した場合でも油圧シリンダ23,24がストロークエンドに達しないように油圧シリンダ23,24のストロークが長めに設定されており、上述したシリンダ下限センサS3,S4よって、油圧シリンダ23,24のストローク調節を行っている。
〔最高上げ制御〕
図1及び図8に示すように、このコンバインの運転座席7には、最高上げスイッチ46を備え、この最高上げスイッチ46の検出結果に基づいて、後述する最高上げ制御を実施している。
図9に基づいて最高上げ制御の制御フローについて説明する。図9に示すように、最高上げスイッチ46が押された場合には(#11)、各油圧シリンダ23,24に設けたシリンダ上限センサS1,S2の検出結果に基づいて、各油圧シリンダ23,24が上限位置(L)にあるか否か判別する(#12)。各油圧シリンダ23,24が上限位置(L)にない場合には(#12・NO)、上限位置(L)にない油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に油圧シリンダ下降作動指令を発し、すべての油圧シリンダ23,24を上限位置(L)に作動させる(#13)。
次に、すべての油圧シリンダ23,24が上限位置(L)に達した場合には(#12・YES)、すべての油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に、油圧シリンダ同時上昇作動指令を発し、すべての油圧シリンダ23,24を同時に作動させる(#14)。なお、油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に油圧シリンダ同時上昇作動指令が発せられると、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が平行に移動するように、油圧シリンダ23,24を作動させる流量や圧力が設定されている。
油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に油圧シリンダ同時上昇作動指令が発せられる時間は、すべての油圧シリンダ23,24がストロークエンドに達するのに必要十分な時間に設定されており、油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に油圧シリンダ同時上昇作動指令が発せられてからタイマーで設定した一定時間が経過した後(#15)、電磁弁43,44への電流の供給が遮断されて、すべての油圧シリンダ23,24が同時に最高上げ位置(H)で停止するように制御装置45が構成されている(#16)。
一方、最高上げスイッチ46が押されていない場合には(#11・NO)、上述した水平制御を行うように制御装置45が構成されている(#17)。なお、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が最高上げ位置(H)に移動した状態で、再度、最高上げスイッチ46を押すと、油圧シリンダ23,24の電磁弁43,44に電流が供給されて、機体フレーム8に対してトラックフレーム10が上方へ移動し、上限位置(L)で自動的に停止するように制御装置45が構成されている。
このコンバインのように、最高上げ制御を行うことにより、すべての油圧シリンダ23,24を同時に作動させて、機体フレーム8に対してトラックフレーム10を平行に移動させることができて、シリンダ下限スイッチS3,S4で下限規制した範囲を超えて、油圧シリンダ23,24のストロークエンドに達するまで、クローラベルト17の上面側と、その上方に配備された機器(図示せず)とが干渉することなく機体フレーム8に対してトラックフレーム10を下方へ移動させることができる。そのため、田面又は路面に対して走行機体2を無理なく大きく上昇させることができて、走行機体2の下方に位置するクローラ走行装置1等のメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。
[発明の実施の第1別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、揺動アーム32が揺動軸31の軸心周りで前後に揺動して、第1接地転輪33が斜め前方上方に移動することによって、迎え角βが急にならないように移動機構14を構成した例を示したが、図10に示すように、第1接地転輪33を後方に移動させることによって、迎え角βが急にならないように移動機構14を構成してもよい。なお、図10(イ)は機体フレーム8に対してトラックフレーム10が最も上昇した状態における側面図を示し、図10(ロ)は上述した水平制御を行っている場合の機体フレーム8に対してトラックフレーム10の前部が最も下降した前傾斜状態における側面図を示す。また、後述する以外の他のクローラ走行装置1の構成は、前述の[発明を実施するための最良の形態]と同様である。
図10に示すように、機体フレーム8には、横向きの揺動軸25が回動自在に支持されており、この揺動軸25に揺動アーム26の一端部が固定されている。揺動アーム26の他端部は油圧シリンダ23に連係されており、油圧シリンダ23が伸縮すると揺動軸25の軸心周りで揺動アーム26が前後に揺動するように構成されている。
トラックフレーム10の前端部上面側には横向きの連結軸27が回動自在に支持されており、支持リンク21の両端部が、それぞれ連結軸27及び揺動軸25に連結されている。
摺動アーム47は、前側のボス部47aと、後側のボス部47bと、これらの中間部上方に位置するボス部47cと、断面形状がT字状の脱輪防止用の橇状ガイド47dとを備えた形状に鋳造によって一体成形されており、摺動アーム47のボス部47a及びボス部47bには、第1接地転輪33及び第2接地転輪34がそれぞれ回動自在に支持されている。
トラックフレーム10の前端部上面側には、スライドガイド48が固定されており、このスライドガイド48に横向きのスライド軸49が前後にスライド移動可能に取り付けられている。
連結軸27には、揺動アーム50が固定されており、この揺動アーム50に固定された揺動軸52とスライド軸49とに亘ってスライドリンク51が連係されている。
以上のように前部昇降機構9a及び移動機構14を構成することにより、油圧シリンダ23を伸縮させると、油圧シリンダ23の動作が、揺動アーム26、支持リンク21、揺動アーム50及びスライドリンク51を介してスライド軸49に伝達されて、スライド軸49がスライドガイド48に案内されて前後に移動する。そうすると、スライド軸49に支持された摺動アーム47が前後にスライドして、第1接地転輪33及び第2接地転輪34が前後に移動するように構成されている。
以上のように構成することで、クローラベルト17の前部下方の迎え角γ(クローラベルト17の接地する田面又は路面と、駆動スプロケット15と第1接地転輪33によって形成されたクローラベルト17との角度)が、第1接地転輪33をトラックフレーム10に固定して第1接地転輪33を後方に移動させない場合に比べて、急にならないように構成されている。
[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]及び〔発明の実施の第1別形態〕においては、第1接地転輪33及び第2接地転輪34がともに揺動又はスライドするように移動機構14を構成した例を示したが、第1接地転輪33のみが揺動又はスライドすることによって、第1接地転輪33が上方又は後方に移動する構成を採用してもよい。また、移動機構14を昇降駆動機構9と連動させる構成を採用した例を示したが、独立した移動機構14を構成してもよい。
[発明の実施の第3別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、〔発明の実施の第1別形態〕及び〔発明の実施の第2別形態〕においては、コンバインのクローラ走行装置1を例に示したが、昇降駆動機構9を備えたクローラ走行装置1であればコンバイン等の農業用作業車に限定されず、例えば、土木用や建設用の作業車にも同様に適用できる。
コンバインの全体左側面図 上限位置にある場合のクローラ走行装置の側面図 クローラ走行装置の横断平面図 下限位置にある場合(前方傾斜状態)のクローラ走行装置の側面図 最高上げ位置にある場合のクローラ走行装置の側面図 前部昇降機構及び移動機構の構造を示す側面図 前部昇降機構及び移動機構の構造を示す縦断背面図 制御装置のブロック図 最高上げ制御のフローチャート 発明の実施の第1別形態における移動機構の構造を示す側面図
符号の説明
1 クローラ走行装置
8 機体フレーム
9 昇降駆動機構
10 トラックフレーム
12 テンション輪
13 接地転輪
14 移動機構
15 駆動スプロケット
17 クローラベルト
33 第1接地転輪(前端に位置する接地転輪)

Claims (1)

  1. 駆動スプロケットと、テンション輪と、前記駆動スプロケットと前記テンション輪の間に配備された複数の接地転輪とに亘ってクローラベルトを巻回し、
    機体フレームに対して前記接地転輪を支持するトラックフレームを上下に昇降駆動させる昇降駆動機構を備えるとともに、
    前記機体フレームに対する前記トラックフレームの下方への位置変更に伴って、前記トラックフレームに支持した前端に位置する接地転輪を前記トラックフレームに対して上方又は後方に移動させる移動機構を備えてあるクローラ走行装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110371204A (zh) * 2019-07-31 2019-10-25 北京履坦科技有限公司 一种履带式牵引机构

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