JP4042942B2 - 作業車両のトラックフレーム連結構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両のトラックフレーム連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、作業車両であるトラクタの車体１に固着されたピボット軸３１にはトラックフレーム４が揺動自在に軸着され、トラックフレーム４に配設された下転輪３５と誘導輪３６は履帯３４を案内している。起動輪３３はピボット軸３１と異なる位置に配設された起動輪軸３２に固着され動力を履帯３４に伝達する。イコライザバー３は図６に示すように中央をセンタピン２で車体１に揺動自在に軸着され、両端はピン３７でトラックフレーム４と軸着されている。
【０００３】
トラックフレーム４は横方向からの外力を受けると図７のＭ点を中心としてトラックフレーム４の先端（図の左方）が車体中心に寄せられたり（トーイン）、外側に開いたり（トーアウト）するがイコライザバー３は左右のトラックフレーム４と車体１を連結することによって外力でトーイン、トーアウトすることを防止している。また、トラクタが不整地を走行する場合、図５に示すごとくトラックフレーム４はピボット軸３１を中心として地形に沿って上下に揺動し、車体１の動揺を少なくしている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の懸架装置においては図６に示す如くイコライザバー３のトラックフレーム４と結合しているピン３７はセンタピン２を中心とした半径Ｒの円弧上を這動しピン３７がｘだけ変位した場合、ピン３７は最初の位置からδ１だけ内側に寄ることとなる。これを図５のＨ方向から見ると図７に示すごとくトラックフレーム４の中心線ＫａＫａはピボット軸３１の中心Ｍを中心としてイコライザバー３の中心線上でδ１だけずれた位置ＫｂＫｂとなり、履帯３４が起動輪３３に巻き付く位置では、δ２だけ履帯３４の中心が起動輪３３の中心とずれることとなる。
【０００５】
すなわちトーインによってアライメントが狂いを生ずることとなる。このため起動輪の歯の側面や履帯リンクの側面、下転輪のつば、履帯のブッシュ等に偏摩耗が生じて寿命が低下し、トラックフレームやピボット軸に無理な負荷が高い頻度でかかり寿命が低下するという問題が有る。
【０００６】
この問題を解決するために、出願人は実開平２−１３２５９０号公報でイコライザバー３とトラックフレーム４の連結部にクランク軸リンク軸としてのクランクシャフト１０とリンク２０を用いることによりトーイン、トーアウト量の少ない履帯式トラクタの懸架装置を提案している。
【０００７】
前記履帯式トラクタの懸架装置は図８及び図８のＩＩ断面図である図９に示すように、車体１にセンタピン２によりイコライザバー３が揺動自在に軸着されており、イコライザバー３の端部に内設された球面軸受９にピンジャーナル７を嵌着され、トラックフレーム４に溶着された軸受け５にメインジャーナル８を軸着されたクランクシャフト１０の両端にレバー１１が一体に取り付けられ、レバー１１の端部とフレーム１に固着されたブラケット２２とはリンクピン２１とリンク２０によって連結され、リンクピン２１とリンク２０は固着され、リンクピン２１とアーム１１、リンクピン２１とブラケット２２は回転自在に取り付けられる。
【０００８】
次に作動に付いて説明する。図１０に示すごとくトラックフレーム４が上昇し、従って、軸受け５の軸芯Ｑが上昇するとそれに伴ってイコライザバー３の端部に軸着されたクランク軸１０のピンジャーナル７の軸芯Ｐはセンタピン２を中心とする円弧ＢＢ上を移動し、レバー１１の端部のリンクピン２１の中心Ｓは車体１のブラケット２２に軸着しているリンクピン２１を中心とした円弧ＣＣ上を移動するため軸芯Ｑは運動する位置を規制されるが、その運動はほぼ直線ＡＡに近いものとなり、トーインの量は小さな値となる。図示しないがトラックフレーム４が下降した場合も同様である。
【０００９】
従って、トラクタの不整地走行時のトラックフレーム４が揺動する場合のイコライザバー３によるトーインの量は微少となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記履帯式トラクタの懸架装置には、次のような問題が有る。
図８，９に示すように、イコライザバー３の端部のピンジャーナル７は車体１の左右方向外側に設けられ、トラックフレーム４に溶着された軸受け５に軸着されたメインジャーナル８は車体１の左右方向中心寄りに設けられている。つまり、ピンジャーナル７とメインジャーナル８とは車体の左右方向に並んでおり、トラックフレーム４に溶着された軸受け５に軸着されたメインジャーナル８に対して、イコライザバー３の端部のピンジャーナル７はセンタピン２から遠い位置に有る。そのため、トラックフレーム４の上下方向に必要な移動量を得るためには、それ以上のイコライザバー３の端部の上下移動量が必要になる。従って、イコライザバー３がそれだけ動き得る空間が車体１に必要になる。そのために、イコライザバー３を揺動自在に軸着しているセンタピン２を下方に下げなければならず、センタピン２を取り付けている車体１のブラケット部分１ｂも下方に大きくしなければならず、車量重量が増加したり、無駄な材料が増えコストが上昇する。
【００１１】
また、前記のようにトラックフレーム４が上昇した場合、前記の軸受け５の軸芯Ｑは運動する位置を規制され、その運動はほぼ直線ＡＡに近いものとはなるが、前記のように、イコライザバー３の端部にピンジャーナル７を嵌着し、車体１の中心寄りに、トラックフレーム４に溶着された軸受け５にメインジャーナル８を軸着されており、ピンジャーナル７の軸芯Ｐと、軸受け５の軸芯Ｑと、リンクピン２１の中心Ｓとが図８に示すように水平方向に並んでいるために、軸受け５の軸芯Ｑの運動が直線運動になる範囲が狭く、作業車両のトラクタにとって実用上必要な直線運動になる範囲としては不十分である。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、イコライザバーの端部の上下移動量が少なく、トラックフレームの直線運動の範囲が作業車両のトラクタにとっての実用上十分となる作業車両のトラックフレーム連結構造を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
車体１にセンタピン２により揺動自在に軸着されたイコライザバーの両端部それぞれと連結リンクとを回動自在に連結し、連結リンクとトラックフレーム４とを回動自在に連結し、連結リンクとリンクの一端部とを回動自在に連結し、リンクの他端部と車体１とを回動自在に連結した作業車両のトラックフレーム連結構造において、
連結リンク１１０とリンク１２０とのリンク連結軸芯Ｓ１とリンク１２０と車体１との車体連結軸芯Ｌとの距離であるリンク軸芯距離ＬＳ１とイコライザバー３ａと連結リンク１１０とのイコライザバー連結軸芯Ｐ１とセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋとの距離であるイコライザバー軸芯距離ＫＰ１との比であるイコライザバー／リンク比ＬＳ１／ＫＰ１と、連結リンク１１０とトラックフレーム４とのトラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー３ａと連結リンク１１０とのイコライザバー連結軸芯Ｐ１との距離であるトラックフレーム連結距離Ｐ１Ｑ１と連結リンク１１０とトラックフレーム４とのトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と連結リンク１１０とリンク１２０とのリンク連結軸芯Ｓ１との距離である連結リンク軸芯距離Ｓ１Ｑ１との比である連結リンク比Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とを等しく、又はほぼ等しくし、
トラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー連結軸芯Ｐ１とリンク連結軸芯Ｓ１とは直線上に配置し、
トラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー連結軸芯Ｐ１リンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線は車体１の車体垂直中心ＸＸと平行、又はほぼ平行である
構成としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によると、トラックフレーム４のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動は、前記のように連結されている各軸芯間の距離の比をＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とした機構により、図３に示す点線のような軌跡の直線部分ＳＬ上の動きとなる。又、図示しないがトラックフレーム４が下降した場合も同様である。従って、図４に示すトラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー３ａが変位しない場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸心Ｑ１０とトラックフレーム４が下降した場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸芯Ｑ１２とを結んだ線で示される運動は後述するワットの近似直線運動であり、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１は直線Ａ１Ａ１に近似して動く。しかも、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１が近似直線運動をする範囲は、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に対して、実用上十分に広い。従って、トラックフレーム４が上昇又は下降してもトーインの量は極微少な値となるので、作業車両の不整地走行時のトラックフレーム４が揺動する場合のイコライザバー３ａによるトーインの量は実用上十分に微少となる。
【００１５】
その結果、アライメントの狂いは極微少となり、起動輪３３の歯の側面や履帯３４の履帯リンクの側面、下転輪３５のつば、履帯３４のブッシュ等の寿命が増加し、トラックフレーム４やピボット軸３１に無理な負荷がかからないのでトラックフレーム４やピボット軸３１の寿命が増加する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
イコライザバー３ａの両端部は連結リンク１１０の長手方向中間部と連結し、
連結リンク１１０の長手方向一端部とトラックフレーム４とを連結し、
連結リンク１１０の長手方向他端部をリンク１２０とを連結する
構造としている。
【００１７】
請求項２に記載の発明によると、請求項２記載の発明の効果に加えて、さらに、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、イコライザバー３ａとトラックフレーム４との車体１の左右方向のスペースが小さくなる。従って、懸架装置が、コンパクトになり、重量が少なくなり、コストが低減できる。
【００１８】
さらに、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、必要なトラックフレーム４の上下方向移動量を確保するのに、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に比べ、イコライザバー３ａの揺動量が小さくてすむので、センタピン２を取り付けている車体１のブラケット部分１ｂも下へ下げる必要が無く、従って、ブラケット部分１ｂを小さくでき、結果として、車量重量が減少し、コストが低減できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図を参照しながら説明する。
なお、従来例で説明した部分は同一の符号を付け説明を省略する。
【００２０】
図１及び図１のＪＪ断面図である図２に基づいて実施形態を説明する。
図１は作業車両が水平路面上にあり、トラックフレーム４が車体１に対して変位しない場合を示している。車体１にセンタピン２によりイコライザバー３ａが揺動自在に軸着されており、イコライザバー３ａの二股に形成された端部と、連結リンク１１０の長手方向中間部とは連結ピン１０８によって揺動自在に連結されている。イコライザバー３ａにはストッパ３ａｓが設けてあり、イコライザバー３ａが揺動した場合に、車体１の下面部１ｓと当接して揺動が規制されるようになっている。
【００２１】
トラックフレーム４の車体左右方向の内側上部に溶着された軸受け５ａと、連結リンク１１０の長手方向一端部とは、連結リンク１１０の長手方向一端部に内設された球面軸受１０９に連結リンクピン１０７を嵌着することによって揺動自在に連結されている。連結リンク１１０の長手方向他端部と、フレーム１に固着されたブラケット１２２とは、車体側リンクピン１２１ａとリンク１２０とリンクピン１２１ｂとによって連結され、車体側リンクピン１２１ａとリンクピン１２１ｂとはリンク１２０に固着され、リンクピン１２１ｂと連結リンク１１０、車体側リンクピン１２１ａとブラケット１２２はそれぞれ回転自在に取り付けられる。図１において、連結リンク１１０は長手方向が車体１の車体垂直中心線ＸＸとほぼ平行になるようにリンク１２０の長さと取付位置を選定して設けられている。
【００２２】
また、車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌとリンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１との距離であるリンク軸芯距離ＬＳ１と、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１との距離であるイコライザバー軸芯距離ＫＰ１との比であるイコライザバー／リンク比ＬＳ１／ＫＰ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１との距離であるトラックフレーム連結距離Ｐ１Ｑ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１と連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１との距離である連結リンク軸芯距離Ｓ１Ｑ１との比である連結リンク比Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とを等しく、つまり、ＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とするのが望ましい。
【００２３】
このように、連結されている各軸芯間の距離の比を前記のようにＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とした機構により、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１は図３に示す点線のような軌跡を描く。本実施形態はこの軌跡の直線部分ＳＬを利用したものであり、一般にワットの近似直線運動といわれているものである。このような機構とすることにより、実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に対して、トラックフレーム４に溶着された軸受け５ａに嵌着された連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動が直線運動になる範囲が実用上十分に広くなる。
【００２４】
連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とは直線上にあるのが望ましい。そして、連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＲＬは車体１の車体垂直中心線ＸＸと平行であることが望ましい。
【００２５】
また、車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌとリンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＬＬと、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬとは平行とすることが望ましい。また、前記連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＲＬと前記直線ＬＬは直角であることが望ましい。
【００２６】
トラックフレーム４が変位しない場合においては、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬはセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋを通る車体１の車体水平中心線ＹＹと一致するのが望ましい。
【００２７】
本実施形態ではＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１としているが、実用上差し支えない程度であれば、前記イコライザバー／リンク比ＬＳ１／ＫＰ１と、前記連結リンク比Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とをほぼ等しくしてもよい。
【００２８】
次に作動に付いて説明する。図４に示すごとくトラックフレーム４が上昇し、従って、軸受け５ａのトラックフレーム連結軸芯Ｑ１が上昇するとそれに伴ってイコライザバー３ａが揺動し、ストッパ３ａｓが車体１の下面部１ｓと当接して揺動が規制される。その場合、イコライザバー３ａの端部に軸着された連結リンク１１０の連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１はセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋを中心とする円弧Ｂ１Ｂ１上を移動し、連結リンク１１０の長手方向他端部のリンクピン１２１ｂの中心Ｓ１は車体１のブラケット１２２に軸着している車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌを中心とした円弧Ｃ１Ｃ１上を移動する。
【００２９】
その結果、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動は、前記のように連結されている各軸芯間の距離の比をＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とした機構により、図３に示す点線のような軌跡の直線部分ＳＬ上の動きとなる。又、図示しないがトラックフレーム４が下降した場合も同様である。従って、図４に示すトラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー３ａが変位しない場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸芯Ｑ１０とトラックフレーム４が下降した場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸芯Ｑ１２とを結んだ線で示される運動は前記のワットの近似直線運動であるので、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１は直線Ａ１Ａ１に近似して動く。しかも、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１が近似直線運動をする範囲は、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に対して、実用上十分に広い。従って、トラックフレーム４が上昇又は下降してもトーインの量は極微少な値となるので、トラクタの不整地走行時のトラックフレームが揺動する場合のイコライザバー３ａによるトーインの量は実用上十分に微少となる。
【００３０】
その結果、アライメントの狂いは極微少となり、起動輪３３の歯の側面や履帯３４の履帯リンクの側面、下転輪３５のつば、履帯３４のブッシュ等の寿命が増加し、トラックフレーム４やピボット軸３１に無理な負荷がかからないのでトラックフレーム４やピボット軸３１の寿命が増加する。
【００３１】
また、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、イコライザバー３ａとトラックフレーム４との車体１の左右方向のスペースが小さくなる。従って、トラックフレーム４の懸架装置が、コンパクトになり、重量が少なくなり、コストが低減できる。
【００３２】
さらに、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、必要なトラックフレーム４の上下方向移動量を確保するのに、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に比べ、イコライザバー３ａの揺動量が小さくてすむので、センタピン２を取り付けている車体１のブラケット部分１ｂも下へ下げる必要が無く、従って、ブラケット部分１ｂを小さくでき、結果として、車量重量が減少し、コストが低減できる。
【００３３】
また、連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とは直線上にあり、連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＲＬは車体１の車体垂直中心線ＸＸと平行としている。そして、車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌとリンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＬＬと、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬとは平行とし、トラックフレーム４が変位しない場合においては、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬはセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋを通る車体１の車体水平中心線ＹＹと一致するようにしている。
【００３４】
このようにすることによって、前記トラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動が車体１の車体垂直中心線ＸＸと平行に動く運動となる。従って、トラックフレーム４は車体１に車体垂直中心線ＸＸとほぼ平行に動くので、トーインは極微少となり、アライメントの狂いは極微少となる。このため、起動輪３３の歯の側面や履帯３４の履帯リンクの側面、下転輪３５のつば、履帯３４のブッシュ等の寿命が増加し、トラックフレーム４やピボット軸３１に無理な負荷がかからないのでトラックフレーム４やピボット軸３１の寿命が増加する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の作動を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態の作動を示す説明図である。
【図５】作業車両の全体構成を示す側面図である。
【図６】図５のＧより見た正面図である。
【図７】図５のＨより見た平面図である。
【図８】従来の履帯式トラクタの懸架装置の正面図である。
【図９】従来の履帯式トラクタの懸架装置の断面図である。
【図１０】従来の履帯式トラクタの懸架装置の作動を示す説明図である。
【符号の説明】
１…車体、２…センタピン、３，３ａ…イコライザバー、４…トラックフレーム、１１０…連結リンク、１２０…リンク、Ｋ…センタピン軸芯、ＫＰ１…イコライザバー軸芯距離、Ｌ…車体連結軸芯、ＬＳ１…リンク軸芯距離、ＬＳ１／ＫＰ１…イコライザバー／リンク比、Ｐ１…イコライザバー連結軸芯、Ｐ１Ｑ１…トラックフレーム連結距離、Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１…連結リンク比、Ｑ１…トラックフレーム連結軸芯、Ｓ１…リンク連結軸芯、Ｓ１Ｑ１…連結リンク軸芯距離、ＸＸ…車体垂直中心。
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両のトラックフレーム連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、作業車両であるトラクタの車体１に固着されたピボット軸３１にはトラックフレーム４が揺動自在に軸着され、トラックフレーム４に配設された下転輪３５と誘導輪３６は履帯３４を案内している。起動輪３３はピボット軸３１と異なる位置に配設された起動輪軸３２に固着され動力を履帯３４に伝達する。イコライザバー３は図６に示すように中央をセンタピン２で車体１に揺動自在に軸着され、両端はピン３７でトラックフレーム４と軸着されている。
【０００３】
トラックフレーム４は横方向からの外力を受けると図７のＭ点を中心としてトラックフレーム４の先端（図の左方）が車体中心に寄せられたり（トーイン）、外側に開いたり（トーアウト）するがイコライザバー３は左右のトラックフレーム４と車体１を連結することによって外力でトーイン、トーアウトすることを防止している。また、トラクタが不整地を走行する場合、図５に示すごとくトラックフレーム４はピボット軸３１を中心として地形に沿って上下に揺動し、車体１の動揺を少なくしている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の懸架装置においては図６に示す如くイコライザバー３のトラックフレーム４と結合しているピン３７はセンタピン２を中心とした半径Ｒの円弧上を這動しピン３７がｘだけ変位した場合、ピン３７は最初の位置からδ１だけ内側に寄ることとなる。これを図５のＨ方向から見ると図７に示すごとくトラックフレーム４の中心線ＫａＫａはピボット軸３１の中心Ｍを中心としてイコライザバー３の中心線上でδ１だけずれた位置ＫｂＫｂとなり、履帯３４が起動輪３３に巻き付く位置では、δ２だけ履帯３４の中心が起動輪３３の中心とずれることとなる。
【０００５】
すなわちトーインによってアライメントが狂いを生ずることとなる。このため起動輪の歯の側面や履帯リンクの側面、下転輪のつば、履帯のブッシュ等に偏摩耗が生じて寿命が低下し、トラックフレームやピボット軸に無理な負荷が高い頻度でかかり寿命が低下するという問題が有る。
【０００６】
この問題を解決するために、出願人は実開平２−１３２５９０号公報でイコライザバー３とトラックフレーム４の連結部にクランク軸リンク軸としてのクランクシャフト１０とリンク２０を用いることによりトーイン、トーアウト量の少ない履帯式トラクタの懸架装置を提案している。
【０００７】
前記履帯式トラクタの懸架装置は図８及び図８のＩＩ断面図である図９に示すように、車体１にセンタピン２によりイコライザバー３が揺動自在に軸着されており、イコライザバー３の端部に内設された球面軸受９にピンジャーナル７を嵌着され、トラックフレーム４に溶着された軸受け５にメインジャーナル８を軸着されたクランクシャフト１０の両端にレバー１１が一体に取り付けられ、レバー１１の端部とフレーム１に固着されたブラケット２２とはリンクピン２１とリンク２０によって連結され、リンクピン２１とリンク２０は固着され、リンクピン２１とアーム１１、リンクピン２１とブラケット２２は回転自在に取り付けられる。
【０００８】
次に作動に付いて説明する。図１０に示すごとくトラックフレーム４が上昇し、従って、軸受け５の軸芯Ｑが上昇するとそれに伴ってイコライザバー３の端部に軸着されたクランク軸１０のピンジャーナル７の軸芯Ｐはセンタピン２を中心とする円弧ＢＢ上を移動し、レバー１１の端部のリンクピン２１の中心Ｓは車体１のブラケット２２に軸着しているリンクピン２１を中心とした円弧ＣＣ上を移動するため軸芯Ｑは運動する位置を規制されるが、その運動はほぼ直線ＡＡに近いものとなり、トーインの量は小さな値となる。図示しないがトラックフレーム４が下降した場合も同様である。
【０００９】
従って、トラクタの不整地走行時のトラックフレーム４が揺動する場合のイコライザバー３によるトーインの量は微少となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記履帯式トラクタの懸架装置には、次のような問題が有る。
図８，９に示すように、イコライザバー３の端部のピンジャーナル７は車体１の左右方向外側に設けられ、トラックフレーム４に溶着された軸受け５に軸着されたメインジャーナル８は車体１の左右方向中心寄りに設けられている。つまり、ピンジャーナル７とメインジャーナル８とは車体の左右方向に並んでおり、トラックフレーム４に溶着された軸受け５に軸着されたメインジャーナル８に対して、イコライザバー３の端部のピンジャーナル７はセンタピン２から遠い位置に有る。そのため、トラックフレーム４の上下方向に必要な移動量を得るためには、それ以上のイコライザバー３の端部の上下移動量が必要になる。従って、イコライザバー３がそれだけ動き得る空間が車体１に必要になる。そのために、イコライザバー３を揺動自在に軸着しているセンタピン２を下方に下げなければならず、センタピン２を取り付けている車体１のブラケット部分１ｂも下方に大きくしなければならず、車量重量が増加したり、無駄な材料が増えコストが上昇する。
【００１１】
また、前記のようにトラックフレーム４が上昇した場合、前記の軸受け５の軸芯Ｑは運動する位置を規制され、その運動はほぼ直線ＡＡに近いものとはなるが、前記のように、イコライザバー３の端部にピンジャーナル７を嵌着し、車体１の中心寄りに、トラックフレーム４に溶着された軸受け５にメインジャーナル８を軸着されており、ピンジャーナル７の軸芯Ｐと、軸受け５の軸芯Ｑと、リンクピン２１の中心Ｓとが図８に示すように水平方向に並んでいるために、軸受け５の軸芯Ｑの運動が直線運動になる範囲が狭く、作業車両のトラクタにとって実用上必要な直線運動になる範囲としては不十分である。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、イコライザバーの端部の上下移動量が少なく、トラックフレームの直線運動の範囲が作業車両のトラクタにとっての実用上十分となる作業車両のトラックフレーム連結構造を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
車体１にセンタピン２により揺動自在に軸着されたイコライザバーの両端部それぞれと連結リンクとを回動自在に連結し、連結リンクとトラックフレーム４とを回動自在に連結し、連結リンクとリンクの一端部とを回動自在に連結し、リンクの他端部と車体１とを回動自在に連結した作業車両のトラックフレーム連結構造において、
連結リンク１１０とリンク１２０とのリンク連結軸芯Ｓ１とリンク１２０と車体１との車体連結軸芯Ｌとの距離であるリンク軸芯距離ＬＳ１とイコライザバー３ａと連結リンク１１０とのイコライザバー連結軸芯Ｐ１とセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋとの距離であるイコライザバー軸芯距離ＫＰ１との比であるイコライザバー／リンク比ＬＳ１／ＫＰ１と、連結リンク１１０とトラックフレーム４とのトラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー３ａと連結リンク１１０とのイコライザバー連結軸芯Ｐ１との距離であるトラックフレーム連結距離Ｐ１Ｑ１と連結リンク１１０とトラックフレーム４とのトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と連結リンク１１０とリンク１２０とのリンク連結軸芯Ｓ１との距離である連結リンク軸芯距離Ｓ１Ｑ１との比である連結リンク比Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とを等しく、又はほぼ等しくし、
トラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー連結軸芯Ｐ１とリンク連結軸芯Ｓ１とは直線上に配置し、
トラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー連結軸芯Ｐ１リンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線は車体１の車体垂直中心ＸＸと平行、又はほぼ平行である
構成としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によると、トラックフレーム４のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動は、前記のように連結されている各軸芯間の距離の比をＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とした機構により、図３に示す点線のような軌跡の直線部分ＳＬ上の動きとなる。又、図示しないがトラックフレーム４が下降した場合も同様である。従って、図４に示すトラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー３ａが変位しない場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸心Ｑ１０とトラックフレーム４が下降した場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸芯Ｑ１２とを結んだ線で示される運動は後述するワットの近似直線運動であり、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１は直線Ａ１Ａ１に近似して動く。しかも、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１が近似直線運動をする範囲は、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に対して、実用上十分に広い。従って、トラックフレーム４が上昇又は下降してもトーインの量は極微少な値となるので、作業車両の不整地走行時のトラックフレーム４が揺動する場合のイコライザバー３ａによるトーインの量は実用上十分に微少となる。
【００１５】
その結果、アライメントの狂いは極微少となり、起動輪３３の歯の側面や履帯３４の履帯リンクの側面、下転輪３５のつば、履帯３４のブッシュ等の寿命が増加し、トラックフレーム４やピボット軸３１に無理な負荷がかからないのでトラックフレーム４やピボット軸３１の寿命が増加する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
イコライザバー３ａの両端部は連結リンク１１０の長手方向中間部と連結し、
連結リンク１１０の長手方向一端部とトラックフレーム４とを連結し、
連結リンク１１０の長手方向他端部をリンク１２０とを連結する
構造としている。
【００１７】
請求項２に記載の発明によると、請求項２記載の発明の効果に加えて、さらに、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、イコライザバー３ａとトラックフレーム４との車体１の左右方向のスペースが小さくなる。従って、懸架装置が、コンパクトになり、重量が少なくなり、コストが低減できる。
【００１８】
さらに、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、必要なトラックフレーム４の上下方向移動量を確保するのに、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に比べ、イコライザバー３ａの揺動量が小さくてすむので、センタピン２を取り付けている車体１のブラケット部分１ｂも下へ下げる必要が無く、従って、ブラケット部分１ｂを小さくでき、結果として、車量重量が減少し、コストが低減できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図を参照しながら説明する。
なお、従来例で説明した部分は同一の符号を付け説明を省略する。
【００２０】
図１及び図１のＪＪ断面図である図２に基づいて実施形態を説明する。
図１は作業車両が水平路面上にあり、トラックフレーム４が車体１に対して変位しない場合を示している。車体１にセンタピン２によりイコライザバー３ａが揺動自在に軸着されており、イコライザバー３ａの二股に形成された端部と、連結リンク１１０の長手方向中間部とは連結ピン１０８によって揺動自在に連結されている。イコライザバー３ａにはストッパ３ａｓが設けてあり、イコライザバー３ａが揺動した場合に、車体１の下面部１ｓと当接して揺動が規制されるようになっている。
【００２１】
トラックフレーム４の車体左右方向の内側上部に溶着された軸受け５ａと、連結リンク１１０の長手方向一端部とは、連結リンク１１０の長手方向一端部に内設された球面軸受１０９に連結リンクピン１０７を嵌着することによって揺動自在に連結されている。連結リンク１１０の長手方向他端部と、フレーム１に固着されたブラケット１２２とは、車体側リンクピン１２１ａとリンク１２０とリンクピン１２１ｂとによって連結され、車体側リンクピン１２１ａとリンクピン１２１ｂとはリンク１２０に固着され、リンクピン１２１ｂと連結リンク１１０、車体側リンクピン１２１ａとブラケット１２２はそれぞれ回転自在に取り付けられる。図１において、連結リンク１１０は長手方向が車体１の車体垂直中心線ＸＸとほぼ平行になるようにリンク１２０の長さと取付位置を選定して設けられている。
【００２２】
また、車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌとリンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１との距離であるリンク軸芯距離ＬＳ１と、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１との距離であるイコライザバー軸芯距離ＫＰ１との比であるイコライザバー／リンク比ＬＳ１／ＫＰ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１との距離であるトラックフレーム連結距離Ｐ１Ｑ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１と連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１との距離である連結リンク軸芯距離Ｓ１Ｑ１との比である連結リンク比Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とを等しく、つまり、ＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とするのが望ましい。
【００２３】
このように、連結されている各軸芯間の距離の比を前記のようにＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とした機構により、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１は図３に示す点線のような軌跡を描く。本実施形態はこの軌跡の直線部分ＳＬを利用したものであり、一般にワットの近似直線運動といわれているものである。このような機構とすることにより、実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に対して、トラックフレーム４に溶着された軸受け５ａに嵌着された連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動が直線運動になる範囲が実用上十分に広くなる。
【００２４】
連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とは直線上にあるのが望ましい。そして、連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＲＬは車体１の車体垂直中心線ＸＸと平行であることが望ましい。
【００２５】
また、車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌとリンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＬＬと、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬとは平行とすることが望ましい。また、前記連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＲＬと前記直線ＬＬは直角であることが望ましい。
【００２６】
トラックフレーム４が変位しない場合においては、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬはセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋを通る車体１の車体水平中心線ＹＹと一致するのが望ましい。
【００２７】
本実施形態ではＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１としているが、実用上差し支えない程度であれば、前記イコライザバー／リンク比ＬＳ１／ＫＰ１と、前記連結リンク比Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とをほぼ等しくしてもよい。
【００２８】
次に作動に付いて説明する。図４に示すごとくトラックフレーム４が上昇し、従って、軸受け５ａのトラックフレーム連結軸芯Ｑ１が上昇するとそれに伴ってイコライザバー３ａが揺動し、ストッパ３ａｓが車体１の下面部１ｓと当接して揺動が規制される。その場合、イコライザバー３ａの端部に軸着された連結リンク１１０の連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１はセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋを中心とする円弧Ｂ１Ｂ１上を移動し、連結リンク１１０の長手方向他端部のリンクピン１２１ｂの中心Ｓ１は車体１のブラケット１２２に軸着している車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌを中心とした円弧Ｃ１Ｃ１上を移動する。
【００２９】
その結果、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動は、前記のように連結されている各軸芯間の距離の比をＬＳ１／ＫＰ１＝Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１とした機構により、図３に示す点線のような軌跡の直線部分ＳＬ上の動きとなる。又、図示しないがトラックフレーム４が下降した場合も同様である。従って、図４に示すトラックフレーム連結軸芯Ｑ１とイコライザバー３ａが変位しない場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸芯Ｑ１０とトラックフレーム４が下降した場合のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１の位置を示す軸芯Ｑ１２とを結んだ線で示される運動は前記のワットの近似直線運動であるので、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１は直線Ａ１Ａ１に近似して動く。しかも、トラックフレーム連結軸芯Ｑ１が近似直線運動をする範囲は、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に対して、実用上十分に広い。従って、トラックフレーム４が上昇又は下降してもトーインの量は極微少な値となるので、トラクタの不整地走行時のトラックフレームが揺動する場合のイコライザバー３ａによるトーインの量は実用上十分に微少となる。
【００３０】
その結果、アライメントの狂いは極微少となり、起動輪３３の歯の側面や履帯３４の履帯リンクの側面、下転輪３５のつば、履帯３４のブッシュ等の寿命が増加し、トラックフレーム４やピボット軸３１に無理な負荷がかからないのでトラックフレーム４やピボット軸３１の寿命が増加する。
【００３１】
また、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、イコライザバー３ａとトラックフレーム４との車体１の左右方向のスペースが小さくなる。従って、トラックフレーム４の懸架装置が、コンパクトになり、重量が少なくなり、コストが低減できる。
【００３２】
さらに、イコライザバー３ａの端部とトラックフレーム４の軸受け５ａが上下に重なった位置に配置してあるので、必要なトラックフレーム４の上下方向移動量を確保するのに、従来の実開平２−１３２５９０号公報で提案されている履帯式トラクタの懸架装置に比べ、イコライザバー３ａの揺動量が小さくてすむので、センタピン２を取り付けている車体１のブラケット部分１ｂも下へ下げる必要が無く、従って、ブラケット部分１ｂを小さくでき、結果として、車量重量が減少し、コストが低減できる。
【００３３】
また、連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とは直線上にあり、連結リンクピン１０７のトラックフレーム連結軸芯Ｑ１と、連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１と、リンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＲＬは車体１の車体垂直中心線ＸＸと平行としている。そして、車体側リンクピン１２１ａの車体連結軸芯Ｌとリンクピン１２１ｂのリンク連結軸芯Ｓ１とを結ぶ直線ＬＬと、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬとは平行とし、トラックフレーム４が変位しない場合においては、センタピン２のセンタピン軸芯Ｋと連結ピン１０８のイコライザバー連結軸芯Ｐ１とを結ぶ直線ＥＬはセンタピン２のセンタピン軸芯Ｋを通る車体１の車体水平中心線ＹＹと一致するようにしている。
【００３４】
このようにすることによって、前記トラックフレーム連結軸芯Ｑ１の運動が車体１の車体垂直中心線ＸＸと平行に動く運動となる。従って、トラックフレーム４は車体１に車体垂直中心線ＸＸとほぼ平行に動くので、トーインは極微少となり、アライメントの狂いは極微少となる。このため、起動輪３３の歯の側面や履帯３４の履帯リンクの側面、下転輪３５のつば、履帯３４のブッシュ等の寿命が増加し、トラックフレーム４やピボット軸３１に無理な負荷がかからないのでトラックフレーム４やピボット軸３１の寿命が増加する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の作動を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態の作動を示す説明図である。
【図５】作業車両の全体構成を示す側面図である。
【図６】図５のＧより見た正面図である。
【図７】図５のＨより見た平面図である。
【図８】従来の履帯式トラクタの懸架装置の正面図である。
【図９】従来の履帯式トラクタの懸架装置の断面図である。
【図１０】従来の履帯式トラクタの懸架装置の作動を示す説明図である。
【符号の説明】
１…車体、２…センタピン、３，３ａ…イコライザバー、４…トラックフレーム、１１０…連結リンク、１２０…リンク、Ｋ…センタピン軸芯、ＫＰ１…イコライザバー軸芯距離、Ｌ…車体連結軸芯、ＬＳ１…リンク軸芯距離、ＬＳ１／ＫＰ１…イコライザバー／リンク比、Ｐ１…イコライザバー連結軸芯、Ｐ１Ｑ１…トラックフレーム連結距離、Ｐ１Ｑ１／Ｓ１Ｑ１…連結リンク比、Ｑ１…トラックフレーム連結軸芯、Ｓ１…リンク連結軸芯、Ｓ１Ｑ１…連結リンク軸芯距離、ＸＸ…車体垂直中心。
Claims (2)
- 車体(1)にセンタピン(2)により揺動自在に軸着されたイコライザバーの両端部それぞれと連結リンクとを回動自在に連結し、連結リンクとトラックフレーム(4)とを回動自在に連結し、連結リンクとリンクの一端部とを回動自在に連結し、リンクの他端部と車体(1)とを回動自在に連結した作業車両のトラックフレーム連結構造において、
連結リンク(110)とリンク(120)とのリンク連結軸芯(S1)とリンク(120)と車体(1)との車体連結軸芯(L)との距離であるリンク軸芯距離(LS1)とイコライザバー(3a)と連結リンク(110)とのイコライザバー連結軸芯(P1)とセンタピン(2)のセンタピン軸芯(K)との距離であるイコライザバー軸芯距離(KP1)との比であるイコライザバー／リンク比(LS1/KP1)と、連結リンク(110)とトラックフレーム(4)とのトラックフレーム連結軸芯(Q1)とイコライザバー(3a)と連結リンク(110)とのイコライザバー連結軸芯(P1)との距離であるトラックフレーム連結距離(P1Q1)と連結リンク(110)とトラックフレーム(4)とのトラックフレーム連結軸芯(Q1)と連結リンク(110)とリンク(120)とのリンク連結軸芯(S1)との距離である連結リンク軸芯距離(S1Q1)との比である連結リンク比(P1Q1/S1Q1)とを等しく、又はほぼ等しくし、
トラックフレーム連結軸芯(Q1)とイコライザバー連結軸芯(P1)とリンク連結軸芯(S1)とは直線上に配置し、
トラックフレーム連結軸芯(Q1)とイコライザバー連結軸芯(P1)リンク連結軸芯(S1)とを結ぶ直線は車体(1)の車体垂直中心(XX)と平行、又はほぼ平行である
ことを特徴とする作業車両のトラックフレーム連結構造。 - イコライザバー(3a)の両端部は連結リンク(110)の長手方向中間部と連結し、
連結リンク(110)の長手方向一端部とトラックフレーム(4)とを連結し、
連結リンク(110)の長手方向他端部とリンク(120)とを連結する
ことを特徴とする請求項１記載の作業車両のトラックフレーム連結構造。
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