JP3963842B2 - 後部走行装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として農用のトラクタに利用される後部走行装置に係り、特には、ゴム製のクローラベルトを利用したクローラ走行装置を用いて構成された後部走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム製のクローラベルトを利用したクローラ走行装置で構成される後部走行装置としては、クローラベルトの内周面に周方向一定ピッチで駆動用突起を突設し、この駆動用突起を駆動輪で係合して駆動回動させるとともに、左右一対の輪体からなる転輪群で前記駆動用突起を左右から係合案内するよう構成し、かつ、駆動用突起の側面が全高に亘って一連の傾斜面に形成されるとともに、駆動突起に対向する転輪の内向き係合面全体が駆動用突起の側面と平行な傾斜面に形成されていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２９０５９号公報（図６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記クローラ走行装置で構成される後部走行装置においては、駆動用突起の側面が全高に亘って一連の傾斜面に形成されるとともに、駆動用突起に対向する接地転輪の内向き側面が駆動用突起の側面と平行な傾斜面に形成されていたために、クローラベルトがスラスト力によって横移動した際に、駆動用突起の側面全体に接地転輪の内向き側面が接触することになり、高速走行した際に駆動用突起の側面と接地転輪の内向き側面との接触部の相対回転に伴って摩擦熱が多く発生し、ゴム材からなる駆動用突起の強度が低下してしまう問題があった。
【０００５】
また、機体旋回、傾斜地走行、あるいは、片輪を耕起跡に落とし込んだ横傾斜姿勢で走行するプラウ耕作業、などにおいては、クローラベルトに対して接地転輪が相対的に上方にずれることがあるが、この場合、大きいスラスト加重が先細り形状の駆動用突起の上部に作用することになり、駆動用突起が変形して耐久性が低下するおそれがあった。
【０００６】
また、左右側面が一連の傾斜面に構成された駆動用突起では、位置ずれした駆動用突起の上端角部に接地転輪が乗りかかって食い込む現象（カジリ）が発生しやすくなるものであった。例えば、接地転輪の乗りかかりによるが一連に先細り等高線走行（傾斜走行）、急旋回などを行うと、クローラベルトの横方向に変形して、駆動用突起の配列にずれが生じることがあり、この状態で駆動用突起に接地転輪が係合されてゆくと、位置ずれした駆動用突起の上端角部に接地転輪が乗りかかって「カジリ」が発生しやすくなる。また、プラウによる耕起溝にクローラ走行装置が出入りする場合も、接地転輪がクローラベルトに対して浮上した後、次の駆動用突起に係合する際に、駆動用突起の位置ずれに起因して「カジリ」が発生しやすくなる。また、クローラベルトの一側端部が石などの比較的小さい障害物を乗り越える場合にも、クローラベルトの一部が押し上げ変形されることで駆動用突起の位置ずれが生じ、位置ずれした駆動用突起に接地転輪が係合する際に「カジリ」が発生するおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、駆動用突起と接地転輪との摩擦熱の発生を抑えた高速走行を行うことができるとともに、接地転輪による駆動用突起の「カジリ」を抑制することができる後部走行装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、左右一対のタイヤ車輪で構成される前輪を備えた作業車の後部側に装着される後部走行装置であって、
この後部走行装置を、ゴム製のクローラベルトの内周面に周方向一定ピッチでゴム製の駆動用突起を一体形成し、この駆動用突起を駆動輪で係合して駆動回動させるとともに、前記駆動用突起を外転輪型の転輪群で左右から係合案内するクローラ走行装置によって構成し、
後車軸が内装された後車軸ケースの上部箇所に前記駆動輪を装着するとともに、後車軸ケースの下方箇所にクローラ走行装置のトラックフレームを水平支点まわりで揺動自在に支承する支点軸を備えた支点軸承部を設け、
前記駆動輪とトラックフレームとを左右方向で互いに重複する位置に配設して、この駆動輪とトラックフレームとの上下間隔内に入り込む状態で前記支点軸承部を配設し、
前記駆動用突起の上半部における左右側面の起立傾斜角度を下半部における左右側面の起立傾斜角度より小さく設定するとともに、駆動用突起の左右側面に対向する転輪の内向き側面に、転輪の軸線とクローラベルト内周面が平行姿勢となる位置関係で、クローラベルトの駆動用突起の下半部における左右側面と平行な傾斜案内面を形成し、
前記駆動用突起の下半部における左右側面の上下方向長さを、この下半部における左右側面と平行な前記傾斜案内面の上下方向長さよりも長く設定してあることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によると、平地での走行時に、クローラベルトがスラスト力を受けて横スライドすることで、駆動用突の起立内角部に傾斜案内面の外周端部が密着するように駆動用突における下半部の側面に接地転輪 の傾斜案内面が接触するが、その接触面積は駆動用突起の側面の全面積よりも十分小さく、かつ、平地走行時に発生するスラスト力はあまり大きくないので、駆動用突起における下半部の側面と接地転輪 の傾斜案内面との接触部位に発生する摩擦熱は比較的少ないものとなる。
【００１１】
また、機体旋回、傾斜地走行、あるいは、片輪を耕起跡に落とし込んだ横傾斜姿勢で走行するプラウ耕作業、などにおいては、クローラベルトに対して接地転輪が相対的に上方にずれることがあるが、駆動用突起における下半部よりも接地転輪の傾斜案内面が低いので、下半部の上端高さまでの移動に対しては、駆動用突起における下半部と接地転輪の傾斜案内面との接触面積に変化がなく、横方向に肉厚が大きく剛性の高い下半部でスラスト負荷が確実に支持される。
【００１２】
また、等高線走行（傾斜走行）、急旋回などを行うと、クローラベルトの横方向に変形して、駆動用突起の配列にずれが生じることがあり、この状態で駆動用突起に接地転輪が係合されてゆくと、位置ずれした駆動用突起の上端角部に接地転輪が乗りかかって「カジリ」が発生しやすくなる。また、プラウによる耕起溝にクローラ走行装置が出入りする場合も、接地転輪がクローラベルトに対して浮上した後、次の駆動用突起に係合する際に、駆動用突起の位置ずれに起因して「カジリ」が発生しやすくなる。また、クローラベルトの一側端部が石などの比較的小さい障害物を乗り越える場合にも、クローラベルトの一部が押し上げ変形されることで駆動用突起の位置ずれが生じ、位置ずれ駆動用突起に接地転輪が係合する際に「カジリ」が発生するおそれがある。しかし、上記のように、駆動用突起の上半部が先細りになっている分だけ接地転輪における左右輪体の間に駆動用突起が入り込みやすいものとなっており、多少位置ずれした駆動用突起に対しても接地転輪は「カジリ」の発生なく円滑に案内係合する。
【００１３】
しかも、起立角度の小さい先細り形状は上半部だけで形成されており、下半部は起立傾斜角度が大きく左右方向肉厚は大きいものとなっているので、横荷重に対する駆動用突起の強度が高いものとなっている。
【００１４】
従って、請求項１の発明によると、次のような効果が期待できる。
【００１５】
（１）高速走行しても摩擦熱によって駆動用突起の強度が低下することを抑制して、長期間に亘って高い耐久性を維持させることができる。
（２）駆動用突起の上半部を下半部に比べて先細りすることで、位置ずれした駆動用突起に対しても「カジリ」の発生少なく接地転輪を円滑に係合させることができ、クローラベルトの耐久性向上を図ることができる。
（３）しかも、駆動用突起の左右肉厚の大きい下半部を接地転輪に支持させることで、強度を大きいスラスト荷重にも十分耐える強度を駆動用突起に与えることができ、クローラベルトの耐久性の向上を図る上で一層有効となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係るクローラ走行装置で構成される後部走行装置を装備したトラクタが例示されている。このトラクタは主として牧草収穫作業などに利用されるものであって、四輪駆動型のトラクタ本機１の左右一対のタイヤ車輪で構成される前輪を備えるとともに、左右後輪に代えて後述する後部走行装置２がそれぞれ装着された構造となっており、図示されていないがトラクタ本機１に牧草刈取り装置や集草装置などの作業装置が連結されるようになっている。
【００１７】
後部走行装置２は、駆動輪３、前端のテンション輪４、後部転輪５、接地転輪６群、および、ガイド輪７に亘ってゴム製のクローラベルト８が三角状に巻回張設された構造となっており、駆動輪３はトラクタ本機１における後車軸ケース９に装備された駆動軸１０に連結され、また、テンション輪４、後端転輪５、接地転輪６群、および、ガイド輪７は、後車軸ケース９に水平支点Ｘ回りに揺動自在に連結されたトラックフレーム１１に装着支持されている。
後車軸が内装されている後車軸ケース９の上部箇所に前記駆動輪１３を装着するとともに、後車軸ケース９の下方箇所にクローラ走行装置のトラックフレーム１１を水平支点Ｘまわりで揺動自在に支承する支点軸承部を設け、前記駆動輪１３とトラックフレーム１１ とを左右方向で互いに重複する位置に配設して、この駆動輪１３とトラックフレーム１１との上下間隔内に入り込む状態で前記支点Ｘの位置が設定されている。
【００１８】
前記クローラベルト８における内周面の幅方向中間部位には周方向一定ピッチで駆動用突起１２が突設されるとともに、前記駆動輪３の外周部には周方向一定ピッチで駆動ピン１３が横架されており、駆動用突起１２に駆動ピン１３が係合して駆動輪３が正転あるいは逆転駆動されることでクローラベルト８が前進回動あるいは後進回動されるようになっている。
【００１９】
また、クローラベルト８の外周面には、図８に示すパターンで推進用ラグ１５が突設されている。この推進用ラグ１５は、ベルト幅の中央からベルト外側端に至る長ラグ１５ａと、ベルト幅の中央からベルト外側端には至らない短ラグ１５ｂとがベルト周方向に交互に、かつ、ベルト前進回動方向Ｆに狭まり方向となるハの字状に千鳥配列されている。また、長ラグ１５ａの外側端近傍、つまり、短ラグ１５ｂより外方に延長された長ラグ部分は、ベルト周方向に略直交するように屈曲されている。
【００２０】
このように、長ラグ１５ａと短ラグ１５ｂとがベルト周方向に交互に配置されることで、ベルト外側端近傍で前後に隣接する長ラグ１５ａ同士の間での土壌の保持長さが大きくなってこの部位での土壌の切断（剪断）が抑制され、その結果、推進力の向上およびスリップの抑制が図られる。特に、短ラグ１５ｂより外方に延長された長ラグ部分が、ベルト周方向に略直交するように屈曲されていることで、ベルト外側端近くで前後に隣接する長ラグ１５ａ同士の間に保持された土壌が一層崩れにくいものとなり、長ラグ１５ａの外側端近傍での土壌保持機能が一層高くなる。また、長ラグ１５ａと短ラグ１５ｂとがベルト前進回動方向Ｆに先狭まりのハの字状で、かつ、千鳥配列されることで、ラグ群が連続して接地することになり、振動の少ない走行が可能になる。また、前進走行時において走行装置後端でクローラベルト８が後部転輪５に沿って巻き上げ回動する際にラグ間に土が付着していても、ラグ群はベルト前進回動方向と逆向きにハの字状に広がっているので、付着した土壌は円滑にラグ間から脱落しやすく、土壌の持ち回りを少なくすることができる。
【００２１】
ここで、長ラグ１５ａと短ラグ１５ｂの内端部位にベルト前進回動方向Ｆに向かう傾斜面取り部Ｍ2が形成されており、牧草地を前進走行する際、長ラグ１５ａおよび短ラグ１５ｂの内端部位が接地開始してゆく時にラグ１５の内端角部で土壌をえぐるようなことなく円滑に接地してゆく。
【００２２】
また、長ラグ１５ａにおける頂部接地面Ｓの外端部位に、前記ハの字状広がり方向に向かう傾斜面取り部Ｍ1が形成されており、牧草地を前進走行する際、クローラベルト８が後部転輪５に沿って巻き上げられる時、土壌に食い込んだ長ラグ１５の外端部位の角部で牧草の根部を掘り上げてしまうことが前記傾斜面取り部Ｍ1の形成によって抑制される。
【００２３】
テンション輪４、後端転輪５、接地転輪６群、および、ガイド輪７は、左右一対の輪体を一定間隔をもって配備してなる、いわゆる外転輪型の転輪に構成されており、これら転輪が前記駆動突起１２に左右から係合することで、クローラベルト８の左右へのずれ動きが規制されるようになっている。
【００２４】
ここで、図５，６に示すように、クローラベルト８の前記駆動用突起１２における左右の側面は下半部１２ａと上半部１２ｂとに区分され、下半部１２ａの起立傾斜角度αに対して上半部１２ｂの起立傾斜角度βが小さく設定されている。
また、駆動用突起１２の左右側面に対向する接地転輪６の内向き側面における外周近くには、駆動用突起１２における前記下半部１２ａの側面と平行に傾斜案内面ｃが形成されている。そして、クローラベルト８の内周が接地転輪６の外周に正しく接触した状態で、前記傾斜案内面ｃが前記下半部１２ａの高さよりも低い範囲で下半部１２ａの側面に対向するよう設定されている。また、駆動用突起１２の起立内角部の湾曲曲率r1と、接地転輪６における前記傾斜案内面ｃの外周端部の湾曲曲率ｒ2とが同一あるいは略同一に設定されている。なお、図示しないが、接地転輪６以外の転輪（テンション輪４、後端転輪５、および、ガイド輪７）も、その内向き側面には上記仕様と同一の傾斜案内面が形成されている。
【００２５】
駆動用突起１２と接地転輪６とを上記のように構成すると、平地での走行時にクローラベルト８がスラスト力を受けて横スライドした場合、図７中の実線で示すように、駆動用突起１２の起立内角部に傾斜案内面ｃの外周端部が密着するように駆動用突起１２における下半部１２ａの側面に接地転輪 ６の傾斜案内面ｃが接触することになるが、その接触面積は駆動用突起１２の側面の全面積よりも十分小さく、かつ、平地走行時に発生するスラスト力はあまり大きくないので、駆動用突起１２における下半部１２ａの側面と接地転輪 ６の傾斜案内面ｃとの接触部位に発生する摩擦熱は比較的少ないものとなり、高速走行しても摩擦熱によって駆動用突起１２の強度が低下することはない。
【００２６】
また、機体旋回、傾斜地走行、あるいは、片輪を耕起跡に落とし込んだ横傾斜姿勢で走行するプラウ耕作業、などにおいては、クローラベルト８に対して接地転輪６が相対的に上方にずれることがあるが、駆動用突起１２における下半部１２ａよりも接地転輪 ６の傾斜案内面ｃが低いので、図７中の仮想線に示す高さまでの相対上下移動に対しては、駆動用突起１２における下半部１２ａと接地転輪６の傾斜案内面ｃとの接触面積に変化がなく、横方向に肉厚が大きく剛性の高い下半部１２ａでスラスト負荷が確実に支持される。
【００２７】
等高線走行（傾斜走行）、急旋回などを行うと、クローラベルト８の横方向に変形して、駆動用突起１２の配列にずれが生じることがあり、この状態で駆動用突起１２に接地転輪６が係合されてゆくと、位置ずれした駆動用突起１２の上端角部に接地転輪６が乗りかかって食い込む現象（カジリ）が発生しやすくなる。
また、プラウによる耕起溝に後部走行装置２が出入りする場合も、接地転輪６がクローラベルト８に対して浮上した後、次の駆動用突起１２に係合する際に、駆動用突起１２の位置ずれに起因して前記カジリが発生しやすくなる。また、クローラベルト８の一側端部が石などの比較的小さい障害物を乗り越える場合にも、クローラベルト８の一部が押し上げ変形されることで駆動用突起１２の位置ずれが生じ、位置ずれ駆動用突起１２に接地転輪６が係合する際に前記カジリが発生するおそれがある。しかし、上記のように、駆動用突起１２の上半部１２ｂが特に先細りになっているので、接地転輪６における左右輪体の間に駆動用突起１２が滑り込みやすいものとなっており、多少位置ずれした駆動用突起１２に対しても接地転輪６は「カジリ」の発生なく円滑に案内係合する。
【００２８】
しかも、小さい起立傾斜角度βの先細り形状は上半部１２ｂだけで形成されており、下半部１２ａは起立傾斜角度αが大きく左右方向肉厚は大きいものとなっているので、横荷重に対する駆動用突起１２の強度が高いものとなっている。
【００２９】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態は、クローラベルト８の駆動用突起１２を、ベルト本体と同じゴム材で一体形成したものとしているが、この駆動用突起１２のみの組成を局部的に変更して強度や耐摩耗性の高いものに構成しておくとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 農用トラクタの全体側面図
【図２】 後部走行装置の側面図
【図３】 後部走行装置の縦断正面図
【図４】 後部走行装置の駆動部を示す縦断正面図
【図５】 後部走行装置における接地側の案内部を示す縦断正面図
【図６】 平地走行時における接地転輪によるベルト案内部を示す拡大正面図
【図７】 クローラベルトが横移動した状態における接地転輪によるベルト案内部を示す拡大正面図
【図８】 ラグパターンの平面図
【図９】 図８におけるＡーＡ断面図
【図１０】 クローラベルトの一部を示す斜視図
【符号の説明】
３ 駆動輪
６ 接地転輪
８ クローラベルト
１２ 駆動用突起
１２ａ 下半部
１２ｂ 上半部
ｃ 傾斜案内面
α 下半部の起立傾斜角度
β 上半部の起立傾斜角度

Claims (1)

1. 左右一対のタイヤ車輪で構成される前輪を備えた作業車の後部側に装着される後部走行装置であって、
   この後部走行装置を、ゴム製のクローラベルトの内周面に周方向一定ピッチでゴム製の駆動用突起を一体形成し、この駆動用突起を駆動輪で係合して駆動回動させるとともに、前記駆動用突起を外転輪型の転輪群で左右から係合案内するクローラ走行装置によって構成し、
   後車軸が内装された後車軸ケースの上部箇所に前記駆動輪を装着するとともに、後車軸ケースの下方箇所にクローラ走行装置のトラックフレームを水平支点まわりで揺動自在に支承する支点軸を備えた支点軸承部を設け、
   前記駆動輪とトラックフレームとを左右方向で互いに重複する位置に配設して、この駆動輪とトラックフレームとの上下間隔内に入り込む状態で前記支点軸承部を配設し、
   前記駆動用突起の上半部における左右側面の起立傾斜角度を下半部における左右側面の起立傾斜角度より小さく設定するとともに、駆動用突起の左右側面に対向する転輪の内向き側面に、転輪の軸線とクローラベルト内周面が平行姿勢となる位置関係で、クローラベルトの駆動用突起の下半部における左右側面と平行な傾斜案内面を形成し、
   前記駆動用突起の下半部における左右側面の上下方向長さを、この下半部における左右側面と平行な前記傾斜案内面の上下方向長さよりも長く設定してあることを特徴とする後部走行装置。

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