JP3917470B2 - 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

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（３）の後車軸ケース（１９）に対して揺動軸（２２）を介してトラックフレーム（１６）を揺動自在に支持し、このトラックフレーム（１６）の前後端部に前後従動輪（１２、１３）を配置するとともに前後方向中途部に転輪（１４）を設け、前記トラックフレーム（１６）の前後方向中途部上方でかつ揺動軸（２２）の上方に後車軸ケース（１９）に支持された後車軸（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、前記クローラベルト（１５）にテンションを付与したときに走行装置前部に上下方向の力を付与するべく、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クローラ式走行装置において、
   前記後車軸ケース（１９）に揺動軸（２２）を支持する揺動軸吊持部材（５３）を取り付けて前記揺動軸（２２）を駆動輪（１１）の中心の直下から前方に偏位し、前記揺動軸（２２）で揺動軸受け部材（５４）を支持し、この揺動軸受け部材（５４）にトラックフレーム（１６）を前後位置調整自在に取り付けたことを特徴とするクローラ式走行装置。
2. 走行機体（３）の後車軸ケース（１９）に対して揺動軸（２２）を介してトラックフレーム（１６）を揺動自在に支持し、このトラックフレーム（１６）の前後端部に前後従動輪（１２、１３）を配置するとともに前後方向中途部に転輪（１４）を設け、前記トラックフレーム（１６）の前後方向中途部上方でかつ揺動軸（２２）の上方に後車軸ケース（１９）に支持された後車軸（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、前記クローラベルト（１５）にテンションを付与したときに走行装置前部に上下方向の力を付与するべく、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クローラ式走行装置において、
   前記後車軸ケース（１９）に取り付け部材（２１）を固定し、この取り付け部材（２１）に揺動軸（２２）を支持する揺動軸吊持部材（５３）を前後位置調整自在に取り付けて前記揺動軸（２２）を駆動輪（１１）の中心の直下から前方に偏位し、前記揺動軸吊持部材（５３）に揺動軸（２２）を介してトラックフレーム（１６）を支持したことを特徴とするクローラ式走行装置。
3. 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を特徴とする請求項２に記載のクローラ式走行装置。
4. 前記後車軸ケース（１９）外端に後車軸（２５）から駆動輪（１１）へ動力を伝達する動力伝動機構を有する伝動ケース（１７）を設け、この伝動ケース（１７）と後車軸ケース（１９）との下部に前記取り付け部材（２１）を固定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. 前記駆動輪（１１）を後車軸（２５）よりも上方に配置し、前記揺動軸（２２）を後車軸（２５）よりも下方に配置し、前記転輪（１４）をトラックフレーム（１６）の下面に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のクローラ式走行装置。
6. 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（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（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（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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