JP3751483B2 - クローラ式車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクローラ式車両、特に除雪車両の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体フレームの前部に作業具を取付けたクローラ式車両には、例えば特公昭５１−３０３７８号公報「除雪機」が知られており、この除雪機は、同公報の図に示される通り、前部に遊動輪（符号なし）、下部に２個のガイド輪３，３（符号は公報記載のものを使用）を各々回転自在に備えた装軌フレーム２の後部に支点軸４を介して腕機枠５を上下スイング可能に連結し、この腕機枠５の前部に作業具としての除雪部６を取付け、腕機枠５にエンジン８を載せ、腕機枠５の後部に駆動輪（符号なし）を取付け、この駆動輪と遊動輪とガイド輪３，３に履帯１を巻き掛けたクローラ式車両である。
そして、非作業時の移動走行の際には、ジャッキ１２を伸ばし、支持軸４を中心にして図面時計回りに腕機枠５をスイングさせて、除雪部６を上昇させことで、除雪部６が路上障害物に当ることを防止することができるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図５（ａ），（ｂ）は従来の除雪機の作用図であり、上記公報の図の要部を再掲したものであるが、符号は振り直した。
（ａ）は除雪作業状態を示す。
（ｂ）はジャッキ１０１を伸ばして支持軸１０２を中心にして図面時計回りに腕機枠１０３をスイングさせて、除雪部１０４を上昇させたことを示す。
（ａ），（ｂ）を比較すると明らかであるが、駆動輪１０５は矢印▲１▼の如く移動（下降）し、その結果、遊動輪１０６と駆動輪１０５との中心間距離Ａは若干変化し、駆動輪１０５と最後尾のガイド輪１０７との中心間距離Ｂは減少する。このように距離Ａ並びに距離Ｂが変化すると、履帯１０８のテンションが変化する。テンションが過大になれば履帯１０８の切断を招き、また、テンションが過小となれば履帯１０８が駆動輪１０５や遊動輪１０６から外れやすくなる。
【０００４】
そこで、本発明の目的はクローラベルトのテンションの変化を微小にすることのできる構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、前部に遊動輪、下部に複数個の下部転輪を各々回転自在に備えたクローラフレームの後部に、車体フレームを上下スイング可能に連結し、この車体フレームの前部に作業具を取付け、車体フレームにエンジンを載せ、車体フレームの後部に駆動輪を取付け、この駆動輪と前記遊動輪とにクローラベルトを巻き掛けたクローラ式車両において、クローラフレームに車体フレームを連結するピボット軸を前に、駆動輪を後に、最後尾の下部転輪をピボット軸と駆動輪の中間下方に配置し、且つピボット軸と駆動輪の中間上方でクローラベルトを支える上部転輪をクローラフレームに取付けたことを特徴とする。
【０００６】
ピボット軸でクローラフレームに車体フレームを連結することにより、車体フレームを任意にスイングさせ、前部の作業具の地面若しくは路面からの高さを調節する。この時に、駆動輪は上下するが、上部転輪を追加したことにより、クローラベルトの総長をほぼ一定に保つことができ、クローラベルトに作用するテンションの変化を微小にすることができる。
この結果、クローラベルトの寿命を大幅に延ばすことができる。
【０００７】
請求項２は、作業具を除雪部としたことを特徴とする。
作業具を除雪部とすることにより、クローラ式車両を除雪機とすることができる。除雪機であれば、クローラベルトや転輪に雪が付着する関係で、複雑なベルトのテンション調節機構を設け難い。本発明によれば、クローラベルトのテンションは殆ど変化しないので、複雑なテンション調節機構を設ける必要がない。
この結果、保守点検の負担が少なくなり、円滑に除雪作業を継続することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るクローラ式車両の側面図であり、クローラ式車両を除雪機を例に説明する。
クローラ式車両としての除雪機１０は、要部を次の図２で補足説明するが、前部に遊動輪１１、下部に３個の下部転輪１２，１３，１４を各々回転自在に備えたクローラフレーム１６の後部に、車体フレーム２１を上下スイング可能に連結し、この車体フレーム２１の前部に作業具としての除雪部３０を取付け、車体フレーム２１にエンジン２２を載せ、車体フレーム２１の後部に駆動輪２３を取付け、この駆動輪２３と前記遊動輪１１とにクローラベルト２４を巻き掛け、クローラフレーム１６に車体フレーム２１を連結するピボット軸２５を前に、駆動輪２３を後に、最後尾の下部転輪１４をピボット軸２５と駆動輪２３の中間下方に配置し、且つピボット軸２５と駆動輪２３の中間上方でクローラベルト２４を支える上部転輪２６をクローラフレーム１６に取付けたことを特徴とするクローラ式車両である。
【０００９】
除雪部３０は、エンジン２２を駆動源としたオーガ３１、ブロア３２、除雪部ハウジング３３、そり３４及びシュータ３５を基本要素とし、エンジン２２、小径プーリ３６、ベルト３７、大径プーリ３８、駆動軸３９、ギヤケース４１、オーガ軸４２の順でエンジン２２の動力を伝えることにより、オーガ３１を回転させて路上の雪を図面表裏方向に掻き集めることでブロア３２に送り込み、ブロア３２の遠心力でシュータ３５を通じて雪を投射する。４３はエンジンカバー、４４はエンジン空冷用ファン、４５は駆動輪２３に繋がる出力プーリである。
【００１０】
図２は本発明に係る除雪機の要部分解図であり、クローラフレーム１６に、遊動輪１１、３個の下部転輪１２，１３，１４、１個の上部転輪２６を各々回転自在に設け、また、車体フレーム２１の前部に除雪部３０、後部に駆動輪２３を設けたことを示す。
そして、この様な車体フレーム２１はブラケット４７及びピボット軸２５を介してクローラフレーム１６に上下スイング可能に連結する。上下動作は、車体フレーム２１の上部ブラケット４８とクローラフレーム１６の下部ブラケット４９とに掛け渡したオーガ高さ調節用油圧シリンダ５０にて行う。
【００１１】
すなわち、矢印▲２▼の如く車体フレーム２１をクローラフレーム１６に連結し、矢印▲３▼の如くクローラベルト２４に駆動輪２３を取付け、矢印▲４▼の如く油圧シリンダ５０をクローラフレーム１６に取付けた後に、油圧シリンダ５０を伸縮動させれば、ピボット軸２５を中心に車体フレーム２１がスイングし、その結果、想像線で示す駆動輪２３はピボット軸２５を中心として上下する。その上下動を次図で説明する。
【００１２】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る上部転輪の作用説明図（その１）である。（ａ）：最後尾の下部転輪１４の中心と上部転輪２６の中心とを結ぶ線分をＬ１、ピボット軸２５の中心と駆動輪２３の中心とを結ぶ線分をＬ２としたときに、線分Ｌ１に線分Ｌ２が直交している状態を示し、このときの上部転輪２６と駆動輪２３との中心間距離をＡ１、駆動輪２３と下部転輪１４との中心間距離をＢ１とする。
（ｂ）：クローラフレーム１６に繋がっていない駆動輪２３は上述したとおりにピボット軸２５を回転中心として上下する。そのときに、上部転輪２６と駆動輪２３との中心間距離はＡ２又はＡ３に変化し、駆動輪２３と下部転輪１４との中心間距離はＢ２又はＢ３に変化したとする。
【００１３】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る上部転輪の作用説明図（その２）である。（ａ）は周知の楕円の作図例を示し、楕円上の点Ｐ１から一方の焦点Ｆ１までの距離をａ１、点Ｐ１から他方の焦点Ｆ２までの距離をａ２とすれば、両者の和（ａ１＋ａ２）は一定である。すなわち、楕円上の他の点Ｐ２から一方の焦点Ｆ１までの距離をａ３、点Ｐ２から他方の焦点Ｆ２までの距離をａ４とすれば、両者の和（ａ３＋ａ４）は（ａ１＋ａ２）と等しくなる。
この様に、楕円上の任意の点から焦点Ｆ１，Ｆ２までの距離の和は常に一定であることが、楕円の特徴である。
【００１４】
図４（ｂ）は図３（ｂ）を略記したものであり、ピボット軸２５を中心に線分Ｌ２を半径とした円弧Ｒ２を描くと、この円弧Ｒ２は（ａ）に示した楕円の一部に近似していると看做せる。すなわち、上部転輪２６の中心を一方の焦点とし下部転輪１４の中心を他方の焦点として描いた楕円に円弧Ｒ２が極く近似しているといえる。この結果、距離Ａ４と距離Ｂ４との和（Ａ４＋Ｂ４）は線分Ｌ２のスイング角に無関係に一定となる。
【００１５】
このことから、図３（ｂ）に戻って（Ａ２＋Ｂ２）＝（Ａ３＋Ｂ３）と看做すことができる。この結果、駆動輪２３が上下に移動するにも拘らずクローラベルト２４の総長は変化せず、テンションも変化しないことになる。
【００１６】
クローラベルト２４の総長は変化しないという作用は、図３（ａ）に示す通りに、線分Ｌ１に線分Ｌ２が直交するように、下部転輪１４の対称位置に上部転輪２６があると顕著に現れる。
しかし、上部転輪２６は下部転輪１４の対称位置にある必要は必ずしもなく、線分Ｌ１が線分Ｌ２から外れなければ、上部転輪２６の位置が図面左右に移動することは差支えない。そのため、線分Ｌ１に対して線分Ｌ２が非直交状態にあっても、上記作用は発揮可能である。
【００１７】
従って、本発明は、ピボット軸２５を前に、駆動輪２３を後に、最後尾の下部転輪１４をピボット軸２５と駆動輪２３の中間下方に配置し、且つピボット軸２５と駆動輪２３の中間上方でクローラベルトを支える上部転輪２６をクローラフレームに取付けたことで、クローラベルト２４のテンション変化を抑制することに成功したものである。この様に、クローラベルト２４のテンション変化が微小であれば、クローラベルト２４の切断トラブルは発生せず、クローラベルト２４の寿命を大幅に延ばすことができる。
【００１８】
また、従来はクローラベルトのテンション変化を吸収させるために、スプリング、ボルト、ナットを基本要素としたテンション調節機構を装備しているが、この様な複雑なテンション調節機構を除雪機に装備すると、スプリングなどに氷雪が付着するので、それの除去作業が必須となり、作業者の労的負担が大きくなる。
この点、テンション変化が微小であれば、複雑なテンション調節機構が不要となり、若しくは必要であったとしてもごく簡便なテンション調節機構で済ませることができる。従って、本発明は前部に作用具を備えた汎用のクローラ式車両に有用であり、特に、氷雪の付着を考慮しなければならない除雪機に有効である。
【００１９】
尚、請求項１の作業具は土砂や耕土を押出すブレード、雪を押し退けるブレードであってもよく、そのためにクローラ式車両は除雪機に限らず土木用ブルドーザ、農業用作業機であったもよい。
また、実施例では下部転輪を３個としたがこの数は１個以上であればよく、上部転輪も１個以上であればよく、これらの個数は任意である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ピボット軸を前に、駆動輪を後に、最後尾の下部転輪をピボット軸と駆動輪の中間下方に配置し、且つピボット軸と駆動輪の中間上方でクローラベルトを支える上部転輪をクローラフレームに取付けたことを特徴とし、ピボット軸でクローラフレームに車体フレームを連結することにより、車体フレームを任意にスイングさせ、前部の作業具の地面若しくは路面からの高さを調節する時に、駆動輪は上下するが、上部転輪を追加したことにより、クローラベルトの総長をほぼ一定に保つことができ、クローラベルトに作用するテンションの変化を微小にすることができる。
この結果、クローラベルトの寿命を大幅に延ばすことができる。
【００２１】
請求項２は、作業具を除雪部としたことを特徴とし、除雪部を前部に備えたクローラ式車両すなわち除雪機であれば、クローラベルトや転輪に雪が付着する関係で、複雑なベルトのテンション調節機構を設け難い。本発明によれば、クローラベルトのテンションは殆ど変化しないので、複雑なテンション調節機構を設ける必要がない。
この結果、保守点検の負担が少なくなり、円滑に除雪作業を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクローラ式車両の側面図
【図２】本発明に係る除雪機の要部分解図
【図３】本発明に係る上部転輪の作用説明図（その１）
【図４】本発明に係る上部転輪の作用説明図（その２）
【図５】従来の除雪機の作用図
【符号の説明】
１０…クローラ式車両（除雪機）、１１…遊動輪、１２，１３…下部転輪、１４…最後尾の下部転輪、１６…クローラフレーム、２１…車体フレーム、２２…エンジン、２３…駆動輪、２４…クローラベルト、２５…ピボット軸、２６…上部転輪、３０…作業部（除雪部）、５０…オーガ高さ調節用油圧シリンダ。

Claims (2)

1. 前部に遊動輪、下部に複数個の下部転輪を各々回転自在に備えたクローラフレームの後部に、車体フレームを上下スイング可能に連結し、この車体フレームの前部に作業具を取付け、車体フレームにエンジンを載せ、車体フレームの後部に駆動輪を取付け、この駆動輪と前記遊動輪とにクローラベルトを巻き掛けたクローラ式車両において、
   前記クローラフレームに車体フレームを連結するピボット軸を前に、駆動輪を後に、最後尾の下部転輪をピボット軸と駆動輪の中間下方に配置し、且つピボット軸と駆動輪の中間上方でクローラベルトを支える上部転輪をクローラフレームに取付けたことを特徴とするクローラ式車両。
2. 前記作業具は除雪部であることを特徴とした請求項１記載のクローラ式車両。

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