JP4121105B2 - 履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の遊動輪装置のマウント構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブルドーザのような履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造は図１２に示すように、アイドラ４０ａをクッションロッド３のアイドラヨーク３ａに回転可能に軸支し、クッションロッド３をトラックフレーム１ａに水平移動可能に装着している。クッションロッド３はクッションスプリング２を圧縮させながら移動することによりアイドラ４０ａに加わる車両前後方向の負荷を吸収している。アイドラ４０ａとスプロケット７に履帯９が掛けられており、クッション機構２０ａによりアイドラ４０ａは前方に付勢され履帯９に張りを与えている。履帯９の接地面ＧＬとクッションロッド３の水平移動方向は平行である。従って、アイドラ４は履帯９の接地面ＧＬと平行に移動する。
【０００３】
トラックフレーム１ａの下面には下部ローラ５が設けられ、上面には上部ローラ６が設けられ、トラックフレーム１ａの内部にはクッション機構２０ａを収納している。従って、トラックフレーム１ａの上下方向の寸法は大きくなるので、アイドラ４０ａの中心はクッション機構２０ａの中心に対して所定長さＨだけ下に設けてある。これは、履帯９の離昇角度αを所定の範囲にして、乗心地を維持し、アイドラ４０ａの中心とスプロケット７の中心との間の履帯９の有効な接地長ＴＬを確保するため、アイドラ４０ａの位置を下に下げる必要があるからである。そのため、クッションロッド３のアイドラヨーク３ａはアイドラ４０ａの負荷による曲げモーメントを受けるので、剛性を高くするために外形寸法は大きなものとなっている。また、アイドラ４０ａに加わる車両左右方向の負荷によりクッション機構２０ａの中心軸は揺動するので、アイドラ４０ａの側面に接触してアイドラ４０ａの左右方向の揺動のストッパとなるウエアプレート８がアイドラ４０ａの両側面に対して所定の隙間を設けてトラックフレーム１ａに設けられている。
【０００４】
しかしながら、このような構造では、アイドラ４０ａの中心はクッション機構２０ａの中心に対して所定長さＨだけ下にあるため、前記のようにクッションロッド３のアイドラヨーク３ａの外形寸法は大きなものとなり、アイドラ４０ａの負荷によりクッションロッド３は曲げモーメントを受けながら水平移動するので、クッションロッド３の摺動部の摩耗が大きく耐久性が小さくなってしまう。また、ウエアプレート８も常にアイドラ４０ａの側面と接触するため摩耗が大きく、耐久性が小さくなる。また、ウエアプレート８が摩耗した場合はウエアプレート８とアイドラ４０ａの側面との隙間を所定の隙間にするための調整が必要となる。
【０００５】
この問題を解決するため、出願人は実開平１−８１１８５により図１３、１４に示されるような遊動輪装置のマウント構造を提案している。図１３に示すように、アイドラ４０ｂを回転可能に支持するクッションリンク３１をトラックフレーム１ｂに水平移動可能に設けるとともに、アイドラ４０ｂに加わる負荷を吸収するクッション機構２１をトラックフレーム１ｂに揺動可能に取付け、トラックフレーム１ｂに、アイドラ４０ｂとクッション機構２１との中間に位置させてレバー１７１を揺動可能に設け、クッションリンク３１の後端部をレバー１７１の中間部に連結し、レバー１７１の上端部にクッション機構２１のクッションロッド２２の前端部を連結して揺動可能にした構成にしてある。
【０００６】
また、図１３、１４に示すように、クッションリンク３１はトラックフレーム１ｂにアイドラガイド３４、３５を介して前後方向に所定長さＬＬだけ水平移動可能に設けてある。
【０００７】
このような、遊動輪装置のマウント構造であれば、クッションロッド２２にはアイドラ４０ｂの負荷による曲げモーメントは発生しないし、アイドラ４０ｂの車両左右方向の揺動をトラックフレーム１ｂのアイドラガイド３４、３５により受けるので、ウエアプレート８はなくウエアプレートが摩耗することはない。
【０００８】
また、他の従来技術として、図１５に示すような遊動輪装置のマウント構造がある。これは、トラックフレーム１ｃのサポートブラケット５１にレバー５２を支点Ｇで揺動可能に取付け、このレバー５２にアイドラ４０ｃを軸支し、このアイドラ４０ｃの支軸５３にアーム５４を設け、アーム５４にクッション機構５６に連なるロッド５５を連結し、アイドラ４０ｃを支点Ｇを中心に揺動（円弧運動）させることによりクッション機構５６のクッションスプリング５７を収縮させて負荷の緩衝を行うものである。
【０００９】
このような、遊動輪装置のマウント構造であれば、クッション装置５６はそのままトラックフレーム１ｃに装着でき、トラックフレーム１ｃは小さくできる。そして、アイドラ４０ｃの左右方向の負荷もレバー５２により受けるので、ウエアプレートも必要ない。そして、クッション機構５６とアイドラ４０ｃはアーム５４を介して連結しているので、クッション機構５６に曲げモーメントは加わらない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開平１−８１１８５のような、遊動輪装置のマウント構造では、クッション機構２１をトラックフレーム１ｂに揺動可能に取付けなければならず取付部部分の構造が複雑になる。また、クッション機構２１のクッションスプリング１３１の外側にばね筒体９１が別に必要になり、ばね筒体９１を取付けるスペースがその分大きくなり、トラックフレーム１ｂの外形寸法が大きくなってしまう。また、クッションリンク３１はトラックフレーム１ｂのアイドラガイド３４、３５と接触し摺動しながら前後方向に水平移動するので、クッションリンク３１とアイドラガイド３４、３５との接触部が摩耗して耐久性が少なくなる。さらに、アイドラ４０ｂの負荷を受けるのはレバー１７１とクッション機構２１のみであり、レバー１７１とクッション機構２１はその負荷を受けられるだけの剛性を確保しなければならず、それらの外形寸法は大きくなる。
【００１１】
また、他の従来技術として、図１５に示す遊動輪装置のマウント構造では、ばね筒体も、ウエアプレートも必要ないが、アイドラ４０ｃに負荷が加わりクッション機構５６が作動すると、支点Ｇを中心にアイドラ４０ｃが円弧運動をするために上下方向に変位が生じ、離昇角αが変化してこれに伴い履帯が屈曲し、上下動が生じて乗心地や安定性の悪化や、振動、騒音を発生する原因になる。
【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、アイドラの上下動が生じない、又コンパクトであり、さらに摺動部分がなく耐久性が大きく、そして、履帯の履帯リンクや下部ローラ等の足回り装置の耐久性が向上でき、トラックフレームを小型化できる作業車両の遊動輪装置のマウント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、履帯を巻装したアイドラをリンク装置で回転可能にトラックフレームに支持し、トラックフレームの内部に収納され、かつ前記リンク装置と連結して前記アイドラを前方に付勢して履帯に張りを与えるクッション機構を有する履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造において、リンク装置は前方リンクと、支持リンクと、後方リンクとを有する４節リンクであって、アイドラを支持リンクの中間部で軸支し、支持リンクの前部を前方リンクを介してトラックフレームの上部に揺動可能に支持し、支持リンクの後部を後方リンクを介してトラックフレームの下部に揺動可能に支持し、アイドラ軸芯が履帯の接地面、又はトラックフレームの前記クッション機構の前後方向の軸線と平行な水平直線運動をするように前記リンク装置を設定してトラックフレームに設けた構成としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によると、アイドラが前後方向に水平移動するので履帯の騒音、振動が低減でき、アイドラの上下動による離昇角度の変化分がなくなって、乗心地が向上できる。さらに、アイドラに加わる外部の負荷を前方リンクと後方リンクの複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置はコンパクトになる。そして、リンク装置にはトラックフレームとの摺動部分が無いので、遊動輪のマウント構造の耐久性が向上する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、履帯を巻装したアイドラをリンク装置で回転可能にトラックフレームに支持し、トラックフレームの内部に収納され、かつ前記リンク装置と連結して前記アイドラを前方に付勢して履帯に張りを与えるクッション機構を有する履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造において、リンク装置は前方リンクと、支持リンクと、後方リンクとを有する４節リンクであって、アイドラを支持リンクの中間部で軸支し、支持リンクの前部を前方リンクを介してトラックフレームの上部に揺動可能に支持し、支持リンクの後部を後方リンクを介してトラックフレームの下部に揺動可能に支持し、前方リンクと支持リンクとの連結軸である前支持連結軸芯と、後方リンクと支持リンクとの連結軸である後支持連結軸芯と、アイドラの回転中心であるアイドラ軸芯とは直線上に配置し、前方リンクとトラックフレームとを連結する前方連結軸芯及び前記前支持連結軸芯の間の距離である前方リンク軸芯間距離と、後方リンクとトラックフレームとの連結する後方連結軸芯及び前記後支持連結軸芯の間の距離である後方リンク軸芯間距離との比と、前記後支持連結軸芯と前記アイドラ軸芯との距離である後支持リンク軸芯間距離と、前記前支持連結軸芯と前記アイドラ軸芯との距離である前支持リンク軸芯間距離との比とを等しく、又はほぼ等しくなるようにアイドラ軸芯を定め、アイドラ軸芯が履帯の接地面、又はトラックフレームの前記クッション機構の前後方向の軸線と平行な水平直線運動をするように、前記前方連結軸芯と前記前支持連結軸芯とを結ぶ中心線である前方リンク中心線と、前記後方連結軸芯と前記後支持連結軸芯とを結ぶ中心線である後方リンク中心線とが平行である位置では、前方リンク中心線が履帯の接地面と直角となる位置に前記リンク装置をトラックフレームに設けた構成としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明によると、アイドラが前後方向に水平移動するので履帯の騒音、振動が低減でき、アイドラの上下動による離昇角度の変化分がなくなって、乗心地が向上できる。さらに、アイドラに加わる外部の負荷を前方リンクと後方リンクの複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置はコンパクトになる。そして、リンク装置にはトラックフレームとの摺動部分が無いので、遊動輪のマウント構造の耐久性が向上する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、アイドラの左右両側を左右１対の支持リンクで支持し、左右１対の支持リンクをそれぞれ、左右１対の前方リンク及び左右１対の後方リンクによりトラックフレームに支持した構成としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によると、請求項２に記載の発明の効果に加えて、さらに、アイドラが左右方向の力を受けても、アイドラは両側からリンク装置で支持されているので左右方向の剛性が高く、アイドラの左右方向の倒れが少なくなるので、履帯の横ずれが少なくなり、履帯の履帯リンクや下部ローラ等の足回り装置の耐久性が向上できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記後方リンクをクッションリンクを介して前記クッション機構と連結した構成としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によると、請求項２又は３に記載の発明の効果に加えて、さらに、クッションリンクとクッションロッドとは揺動可能に連結されているため、クッションロッドへの曲げモーメントの発生は極めて少ない。従って、曲げモーメントに対してクッションロッドの剛性を大きくする必要は無く、クッションロッドの外形寸法を小さくできる。さらに、アイドラに対する負荷による力は後方リンク１３の中間部に伝わるが、クッションリンク連結軸芯ではクッションリンク連結軸芯間距離と後方リンク軸芯間距離とのリンク比の割合で減少する。従って、クッションスプリングは外形寸法が小さくても十分クッション機能が発揮できる。従って、クッション機構を収納するトラックフレームの外形寸法を小さくできる。また、クッション機構とアイドラ４のアイドラ軸心とはオフセットしており、そのオフセット量は後方リンク、又はクッションヨークの寸法を選択することで決められるので、クッション機構の配置の自由度を大きくできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について図１〜１１を参照しながら説明する。なお、説明の中での前方は図１、９、１０、１１での左方向を示しており、作業車両の前進方向を前方としている。
図１に示すように、トラックフレーム１にはアイドラ４がリンク装置１０により軸支され、リンク装置１０はクッション機構２０と連結している。リンク装置１０は前方リンク１２と、支持リンク１１と、後方リンク１３とを有する４節リンクであって、アイドラ４を支持リンク１１の中間部で軸支し、支持リンク１１の前部を前方リンク１２を介してトラックフレーム１の上部に揺動可能に支持し、支持リンク１１の後部を後方リンク１３を介してトラックフレーム１の下部に揺動可能に支持している。トラックフレーム１の下面には下部ローラ５が設けられ、上面には上部ローラ６が設けられている。アイドラ４と図示しないスプロケットとに履帯９が掛けられており、クッション機構２０によりアイドラ４は前方に付勢され履帯９に張りを与えている。図１は一例としてアイドラ４には外部よりの負荷が加わっていない状態を示している。
【００２２】
図１のＡＡ断面図である図２及びＢＢ断面図である図３に示すように、アイドラ４はアイドラシャフト４ａにベアリング４ｂを介して回転可能に支持され、ベアリング４ｂの両端部にはシール４ｃが設けられており、アイドラ４の両側に突出したアイドラシャフト４ａを支持リンク１１の中間部にキャップ１１ｃとボルト１１ｄにより固定している。従って、アイドラ４は両側の支持リンク１１、１１により回転可能に支持されていることになる。支持リンク１１とキャップ１１ｃは一体として形成しても良い。
【００２３】
支持リンク１１の前部は前方リンク１２の下部とピン１１ａにより連結されている。ピン１１ａと前方リンク１２との間にはベアリング１２ｂが設けられ、支持リンク１１に対して前方リンク１２は揺動可能である。
【００２４】
支持リンク１１の後部は後方リンク１３の中間部とピン１１ｂにより連結されている。ピン１１ｂと後方リンク１３との間にはベアリング１３ｃが設けられ、支持リンク１１に対して後方リンク１３は揺動可能である。
【００２５】
図１及び図１のＣＣ断面図である図４に示すように、前方リンク１２の上部はトラックフレーム１の前側先端部の上部とピン１２ａにより連結されている。ピン１２ａと前方リンク１２との間にはベアリング１２ｃが設けられ、トラックフレーム１に対して前方リンク１２は揺動可能である。
【００２６】
図１及び図１のＤＤ断面図である図５に示すように、後方リンク１３の下部はトラックフレーム１の前側の下部とピン１３ａにより連結されている。ピン１３ａと後方リンク１３との間にはベアリング１３ｂが設けられ、トラックフレーム１に対して後方リンク１３は揺動可能である。
【００２７】
図１のＥＥ断面図である図６に示すように、後方リンク１３の上部はクッションリンク１４の二股部１４ｅとピン１４ａにより連結されている。ピン１４ａと後方リンク１３との間にはベアリング１４ｂが設けられ、クッションリンク１４に対して後方リンク１３は揺動可能である。クッションリンク１４の後部はクッションロッド２５とピン１４ｃにより連結されている。ピン１４ｃとクッションロッド２５との間にはベアリング１４ｄが設けられ、クッションロッド２５に対してクッションリンク１４は揺動可能である。
【００２８】
図７にリンク装置１０の外観を示す。アイドラ４を支持するリンク装置１０はアイドラ４の両側に支持リンク１１を設け、支持リンク１１は前部を前方リンク１２によりトラックフレーム１の上部に支持され、後部を後方リンク１３によりトラックフレーム１の下部に支持されており、後方リンク１３の上部をクッションリンク１４と連結し、クッションリンク１４の後部をクッションロッド２５に連結している。それぞれの連結部はピン１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１４ｃにより揺動可能に連結されている。支持リンク１１の両端は二股に形成されている。前方リンク１２及び後方リンク１３は平板状である。クッションリンク１４は全体が二股形状であり、二股の先端はさらに二股形状であって、クッションロッド２５との連結部も二股形状である。
【００２９】
そして、図１に示すように、本実施形態のリンク装置１０では前方リンク１２と支持リンク１１との連結軸である前支持連結軸芯Ｍと、後方リンク１３と支持リンク１１との連結軸である後支持連結軸芯Ｎと、アイドラ４の回転中心であるアイドラ軸芯Ｐとを直線上に配置している。さらに、前方リンク１２とトラックフレーム１との連結軸である前方連結軸芯Ｌと前支持連結軸芯Ｍとの距離である前方リンク軸芯間距離ＬＭと、後方リンク１３とトラックフレーム１との連結軸である後方連結軸芯Ｋと後支持連結軸芯Ｎとの距離である後方リンク軸芯間距離ＫＮと、後支持連結軸芯Ｎとアイドラ軸芯Ｐとの距離である後支持リンク軸芯間距離ＮＰと、前支持連結軸芯Ｍとアイドラ軸芯Ｐとの距離である前支持リンク軸芯間距離ＭＰとを、前方リンク軸芯間距離ＬＭと後方リンク軸芯間距離ＫＮとの比であるＬＭ／ＫＮと後支持リンク軸芯間距離ＮＰと前支持リンク軸芯間距離ＭＰとの比であるＮＰ／ＭＰとが等しく、又はほぼ等しくなるように設定している。すなわち、ＬＭ／ＫＮ＝ＮＰ／ＭＰ又はＬＭ／ＫＮ≒ＮＰ／ＭＰになるようにアイドラ軸芯Ｐを定めている。この場合のほぼ等しくとは、実用上使用可能な精度、例えば＋３％〜−３％の範囲であれば良いことは言うまでもない。
【００３０】
つまり、本実施形態のリンク装置１０のリンクは図８に示すような、いわゆるワットの近似直線運動となるリンク機構を用いている。本実施形態のリンク装置１０は、前記のようにアイドラ軸芯Ｐを定めているので、アイドラ軸芯Ｐは図８に示す点線のような軌跡を描く。そして、この軌跡の近似直線部分ＹＹではアイドラ軸芯Ｐの動きは直線運動となる。
【００３１】
さらに、図１に示すように、本実施形態のリンク装置１０は、アイドラ軸芯Ｐの動きが水平方向の直線運動となるように、前方連結軸芯Ｌと前支持連結軸芯Ｍとを結ぶ中心線である前方リンク中心線ＬＭＣＬと、後方連結軸芯Ｋと後支持連結軸芯Ｎとを結ぶ中心線である後方リンク中心線ＫＮＣＬとが平行である位置では、前方リンク中心線ＬＭＣＬが履帯９の接地面ＧＬと直角であるように、すなわち、後方リンク中心線ＫＮＣＬが履帯９の接地面ＧＬと直角であるようにトラックフレーム１に取付けている。つまり、前方リンク１２とトラックフレーム１との前方連結軸芯Ｌのトラックフレーム１に対する取付位置と、後方リンク１３とトラックフレーム１との後方連結軸芯Ｋのトラックフレーム１に対する取付位置とをアイドラ軸芯Ｐの動きが履帯９の接地面ＧＬ、又はトラックフレーム１のクッション機構の軸線Ｙ１と平行な水平方向の直線運動となるように定めている。なお、この場合の平行及び直角は実用上使用可能な精度、例えば＋２度〜−２度の範囲で平行及び直角であれば良いことは言うまでもない。
【００３２】
つぎに、本実施形態の作動を説明する。図９は作動説明図である。アイドラ４が前方からの外力を受け後方へ移動すると、後支持連結軸芯Ｎは後ろへ下がりながらＮ１の位置に移動する。前支持連結軸芯Ｍは後ろへ上がりながらＭ１の位置に移動する。しかしながら、アイドラ４のアイドラ軸芯Ｐは前記のように定めてあるので高さが変化せずに後ろへ動き、水平方向の直線Ｙ上にあるＰ１の位置に移動する。履帯９が緩んで、アイドラ４が前方へ移動すると、後支持連結軸芯Ｎは前へ下がりながらＮ２の位置に移動する。前支持連結軸芯Ｍは前へ上がりながらＭ２の位置に移動する。しかしながら、アイドラ４のアイドラ軸芯Ｐは前記のように定めてあるので高さが変化せずに前へ動き、水平方向の直線Ｙ上にあるＰ２の位置に移動する。結局、アイドラ４のアイドラ軸芯Ｐは前後方向に動いても高さ方向の変化はなく直線Ｙ上を移動する水平方向の直線運動をすることになる。従って、アイドラ４が前後方向に動いても上下動が生じないので、履帯９の上下動による履帯９の振動、騒音が低減できる。また、履帯９の離昇角度αの変化が少なく、乗心地が向上する。
【００３３】
また、アイドラ４に前方から加わる負荷による力Ｆは後方リンク１３を介してクッション機構２０に伝わり、後方リンク１３とクッションリンク１４とのクッションリンク連結軸芯Ｑは下がりながら後方へ移動するが、クッションリンク１４とクッションロッド２５とは揺動可能に連結されているため、クッションロッド２５への曲げモーメントの発生は極めて少ない。従って、曲げモーメントに対してクッションロッド２５の剛性を大きくする必要は無く、クッションロッド２５の外形寸法を小さくできる。
【００３４】
さらに、負荷による力Ｆは後方リンク１３の中間部に伝わるが、クッションリンク連結軸芯Ｑではクッションリンク連結軸芯Ｑと後方連結軸芯Ｋとの間の距離であるクッションリンク連結軸芯間距離ＱＫと後方リンク軸芯間距離ＫＮとのリンク比ＫＮ／ＱＫの割合で減少する。従って、クッションスプリング２は外形寸法が小さくても十分クッション機能が発揮できる。従って、クッション機構２０を収納するトラックフレーム１の外形寸法を小さくできる。また、クッション機構２０とアイドラ４のアイドラ軸心Ｐとはオフセットしており、そのオフセット量は後方リンク１３、又はクッションヨーク１４の寸法を選択することで決められるので、クッション機構２０の配置の自由度を大きくできる。
【００３５】
また、アイドラ４に前方から加わる負荷による力Ｆは、前方リンク１２及び後方リンク１３が前方連結軸芯Ｌ、後方連結軸芯Ｋを中心としてそれぞれ円弧運動するために、前後方向の分力と上下方向の分力に分かれ、力Ｆは前方連結軸芯Ｌ及び後方連結軸芯Ｋにより分担される。従って、アイドラ４に加わる外部の負荷を前方リンク１２と後方リンク１３の複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置１０はコンパクトになる。
【００３６】
そして、アイドラ４はリンク装置１０で支持されているので、アイドラに加わる左右方向の負荷はリンク装置１０で受け、従来技術のようなウエアプレートは必要なく、また、アイドラ４が前後に移動する際にトラックフレーム１と摺動する部分もないので、摩耗部分がなく耐久性が向上する。さらに、アイドラ４が左右方向の力を受けても、アイドラ４は両側からリンク装置１０で支持されているので左右方向の剛性が高く、アイドラ４の左右方向の倒れが少なくなるので、履帯９の横ずれが少なくなり、履帯９の図示しない履帯リンクや下部ローラ５等の足回り装置の耐久性が向上できる。
【００３７】
図１０はアイドラ４に前方から負荷が加わり、クッション機構２０のクッションスプリング２が縮んだ状態を示す。この場合のアイドラ４のアイドラ軸芯Ｐの位置は、図１に示したアイドラ軸芯Ｐの位置より後方のＰ１の位置に有る。図１１は履帯９の図示しない履帯リンクピンの摩耗により履帯９が伸び、その結果履帯９に張りを与えるようにクッション機構２０のクッションスプリング２が伸び、アイドラ４が前に移動した状態を示す。この場合のアイドラ４のアイドラ軸芯Ｐの位置は図１に示したアイドラ軸芯Ｐの位置より前方のＰ２の位置に有る。図１０、１１に示すように前記のリンク１０により支持されたアイドラ４のアイドラ軸芯Ｐはアイドラ４が前後方向に移動しても常に、水平方向の直線Ｙ上に有る。従って、アイドラ４は履帯９の接地面ＧＬ、又はトラックフレーム１のクッション機構の軸線Ｙ１と平行な水平方向の直線運動をすることになる。
【００３８】
以上、説明したように、本発明の実施形態による作業車両の遊動輪のマウント構造によれば、アイドラ４が履帯９の接地面ＧＬ、又はトラックフレーム１のクッション機構の軸線Ｙ１と平行に前後方向に水平移動するので履帯の騒音、振動が低減でき、アイドラ４の上下動による離昇角度αの変化分がないので、乗心地が向上できる。さらに、アイドラ４に加わる外部の負荷を前方リンク１２と後方リンク１３の複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置１０はコンパクトになる。又、アイドラ４は両側からリンク装置１０で支持されているので左右方向の剛性が高く、アイドラ４の左右方向の倒れが少なくなるので、履帯９の横ずれが少なくなり、履帯９の図示しない履帯リンクや下部ローラ５等の足回り装置の耐久性が向上できる。リンク装置１０によりクッション機構２０が受ける力が小さくなるのでクッションスプリング２が小さくでき、トラックフレーム１の外形寸法が小さくできる。そして、摺動部分が無いので、遊動輪のマウント構造の耐久性が向上する。又、クッション機構２０とアイドラ４のアイドラ軸心Ｐとはオフセットしており、そのオフセット量は後方リンク１３、又はクッションヨーク１４の寸法を選択することで決められるので、クッション機構２０の配置の自由度を大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す側面図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】図１のＢＢ断面図である。
【図４】図１のＣＣ断面図である。
【図５】図１のＤＤ断面図である。
【図６】図１のＥＥ断面図である。
【図７】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す外観図である。
【図８】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す説明図である。
【図９】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す説明図である。
【図１０】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す側面図である。
【図１１】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す側面図である。
【図１２】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す側面図である。
【図１３】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す説明図である。
【図１４】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す説明図である。
【図１５】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１…トラックフレーム、４…アイドラ、９…履帯、１０…リンク装置、１１…支持リンク、１２…前方リンク、１３…後方リンク、１４…クッションリンク、２０…クッション機構、Ｍ…前支持連結軸芯、Ｎ…後支持連結軸芯、Ｐ…アイドラ軸芯、ＧＬ…接地面、ＬＭ…前方リンク軸芯間距離、ＫＮ…後方リンク軸芯間距離、ＭＰ…前支持リンク軸芯間距離、ＮＰ…後支持リンク軸芯間距離、ＬＭＣＬ…前方リンク中心線、ＫＮＣＬ…後方リンク中心線、Ｙ１…クッション機構の軸線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の遊動輪装置のマウント構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブルドーザのような履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造は図１２に示すように、アイドラ４０ａをクッションロッド３のアイドラヨーク３ａに回転可能に軸支し、クッションロッド３をトラックフレーム１ａに水平移動可能に装着している。クッションロッド３はクッションスプリング２を圧縮させながら移動することによりアイドラ４０ａに加わる車両前後方向の負荷を吸収している。アイドラ４０ａとスプロケット７に履帯９が掛けられており、クッション機構２０ａによりアイドラ４０ａは前方に付勢され履帯９に張りを与えている。履帯９の接地面ＧＬとクッションロッド３の水平移動方向は平行である。従って、アイドラ４は履帯９の接地面ＧＬと平行に移動する。
【０００３】
トラックフレーム１ａの下面には下部ローラ５が設けられ、上面には上部ローラ６が設けられ、トラックフレーム１ａの内部にはクッション機構２０ａを収納している。従って、トラックフレーム１ａの上下方向の寸法は大きくなるので、アイドラ４０ａの中心はクッション機構２０ａの中心に対して所定長さＨだけ下に設けてある。これは、履帯９の離昇角度αを所定の範囲にして、乗心地を維持し、アイドラ４０ａの中心とスプロケット７の中心との間の履帯９の有効な接地長ＴＬを確保するため、アイドラ４０ａの位置を下に下げる必要があるからである。そのため、クッションロッド３のアイドラヨーク３ａはアイドラ４０ａの負荷による曲げモーメントを受けるので、剛性を高くするために外形寸法は大きなものとなっている。また、アイドラ４０ａに加わる車両左右方向の負荷によりクッション機構２０ａの中心軸は揺動するので、アイドラ４０ａの側面に接触してアイドラ４０ａの左右方向の揺動のストッパとなるウエアプレート８がアイドラ４０ａの両側面に対して所定の隙間を設けてトラックフレーム１ａに設けられている。
【０００４】
しかしながら、このような構造では、アイドラ４０ａの中心はクッション機構２０ａの中心に対して所定長さＨだけ下にあるため、前記のようにクッションロッド３のアイドラヨーク３ａの外形寸法は大きなものとなり、アイドラ４０ａの負荷によりクッションロッド３は曲げモーメントを受けながら水平移動するので、クッションロッド３の摺動部の摩耗が大きく耐久性が小さくなってしまう。また、ウエアプレート８も常にアイドラ４０ａの側面と接触するため摩耗が大きく、耐久性が小さくなる。また、ウエアプレート８が摩耗した場合はウエアプレート８とアイドラ４０ａの側面との隙間を所定の隙間にするための調整が必要となる。
【０００５】
この問題を解決するため、出願人は実開平１−８１１８５により図１３、１４に示されるような遊動輪装置のマウント構造を提案している。図１３に示すように、アイドラ４０ｂを回転可能に支持するクッションリンク３１をトラックフレーム１ｂに水平移動可能に設けるとともに、アイドラ４０ｂに加わる負荷を吸収するクッション機構２１をトラックフレーム１ｂに揺動可能に取付け、トラックフレーム１ｂに、アイドラ４０ｂとクッション機構２１との中間に位置させてレバー１７１を揺動可能に設け、クッションリンク３１の後端部をレバー１７１の中間部に連結し、レバー１７１の上端部にクッション機構２１のクッションロッド２２の前端部を連結して揺動可能にした構成にしてある。
【０００６】
また、図１３、１４に示すように、クッションリンク３１はトラックフレーム１ｂにアイドラガイド３４、３５を介して前後方向に所定長さＬＬだけ水平移動可能に設けてある。
【０００７】
このような、遊動輪装置のマウント構造であれば、クッションロッド２２にはアイドラ４０ｂの負荷による曲げモーメントは発生しないし、アイドラ４０ｂの車両左右方向の揺動をトラックフレーム１ｂのアイドラガイド３４、３５により受けるので、ウエアプレート８はなくウエアプレートが摩耗することはない。
【０００８】
また、他の従来技術として、図１５に示すような遊動輪装置のマウント構造がある。これは、トラックフレーム１ｃのサポートブラケット５１にレバー５２を支点Ｇで揺動可能に取付け、このレバー５２にアイドラ４０ｃを軸支し、このアイドラ４０ｃの支軸５３にアーム５４を設け、アーム５４にクッション機構５６に連なるロッド５５を連結し、アイドラ４０ｃを支点Ｇを中心に揺動（円弧運動）させることによりクッション機構５６のクッションスプリング５７を収縮させて負荷の緩衝を行うものである。
【０００９】
このような、遊動輪装置のマウント構造であれば、クッション装置５６はそのままトラックフレーム１ｃに装着でき、トラックフレーム１ｃは小さくできる。そして、アイドラ４０ｃの左右方向の負荷もレバー５２により受けるので、ウエアプレートも必要ない。そして、クッション機構５６とアイドラ４０ｃはアーム５４を介して連結しているので、クッション機構５６に曲げモーメントは加わらない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開平１−８１１８５のような、遊動輪装置のマウント構造では、クッション機構２１をトラックフレーム１ｂに揺動可能に取付けなければならず取付部部分の構造が複雑になる。また、クッション機構２１のクッションスプリング１３１の外側にばね筒体９１が別に必要になり、ばね筒体９１を取付けるスペースがその分大きくなり、トラックフレーム１ｂの外形寸法が大きくなってしまう。また、クッションリンク３１はトラックフレーム１ｂのアイドラガイド３４、３５と接触し摺動しながら前後方向に水平移動するので、クッションリンク３１とアイドラガイド３４、３５との接触部が摩耗して耐久性が少なくなる。さらに、アイドラ４０ｂの負荷を受けるのはレバー１７１とクッション機構２１のみであり、レバー１７１とクッション機構２１はその負荷を受けられるだけの剛性を確保しなければならず、それらの外形寸法は大きくなる。
【００１１】
また、他の従来技術として、図１５に示す遊動輪装置のマウント構造では、ばね筒体も、ウエアプレートも必要ないが、アイドラ４０ｃに負荷が加わりクッション機構５６が作動すると、支点Ｇを中心にアイドラ４０ｃが円弧運動をするために上下方向に変位が生じ、離昇角αが変化してこれに伴い履帯が屈曲し、上下動が生じて乗心地や安定性の悪化や、振動、騒音を発生する原因になる。
【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、アイドラの上下動が生じない、又コンパクトであり、さらに摺動部分がなく耐久性が大きく、そして、履帯の履帯リンクや下部ローラ等の足回り装置の耐久性が向上でき、トラックフレームを小型化できる作業車両の遊動輪装置のマウント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、履帯を巻装したアイドラをリンク装置で回転可能にトラックフレームに支持し、トラックフレームの内部に収納され、かつ前記リンク装置と連結して前記アイドラを前方に付勢して履帯に張りを与えるクッション機構を有する履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造において、リンク装置は前方リンクと、支持リンクと、後方リンクとを有する４節リンクであって、アイドラを支持リンクの中間部で軸支し、支持リンクの前部を前方リンクを介してトラックフレームの上部に揺動可能に支持し、支持リンクの後部を後方リンクを介してトラックフレームの下部に揺動可能に支持し、アイドラ軸芯が履帯の接地面、又はトラックフレームの前記クッション機構の前後方向の軸線と平行な水平直線運動をするように前記リンク装置を設定してトラックフレームに設けた構成としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によると、アイドラが前後方向に水平移動するので履帯の騒音、振動が低減でき、アイドラの上下動による離昇角度の変化分がなくなって、乗心地が向上できる。さらに、アイドラに加わる外部の負荷を前方リンクと後方リンクの複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置はコンパクトになる。そして、リンク装置にはトラックフレームとの摺動部分が無いので、遊動輪のマウント構造の耐久性が向上する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、履帯を巻装したアイドラをリンク装置で回転可能にトラックフレームに支持し、トラックフレームの内部に収納され、かつ前記リンク装置と連結して前記アイドラを前方に付勢して履帯に張りを与えるクッション機構を有する履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造において、リンク装置は前方リンクと、支持リンクと、後方リンクとを有する４節リンクであって、アイドラを支持リンクの中間部で軸支し、支持リンクの前部を前方リンクを介してトラックフレームの上部に揺動可能に支持し、支持リンクの後部を後方リンクを介してトラックフレームの下部に揺動可能に支持し、前方リンクと支持リンクとの連結軸である前支持連結軸芯と、後方リンクと支持リンクとの連結軸である後支持連結軸芯と、アイドラの回転中心であるアイドラ軸芯とは直線上に配置し、前方リンクとトラックフレームとを連結する前方連結軸芯及び前記前支持連結軸芯の間の距離である前方リンク軸芯間距離と、後方リンクとトラックフレームとの連結する後方連結軸芯及び前記後支持連結軸芯の間の距離である後方リンク軸芯間距離との比と、前記後支持連結軸芯と前記アイドラ軸芯との距離である後支持リンク軸芯間距離と、前記前支持連結軸芯と前記アイドラ軸芯との距離である前支持リンク軸芯間距離との比とを等しく、又はほぼ等しくなるようにアイドラ軸芯を定め、アイドラ軸芯が履帯の接地面、又はトラックフレームの前記クッション機構の前後方向の軸線と平行な水平直線運動をするように、前記前方連結軸芯と前記前支持連結軸芯とを結ぶ中心線である前方リンク中心線と、前記後方連結軸芯と前記後支持連結軸芯とを結ぶ中心線である後方リンク中心線とが平行である位置では、前方リンク中心線が履帯の接地面と直角となる位置に前記リンク装置をトラックフレームに設けた構成としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明によると、アイドラが前後方向に水平移動するので履帯の騒音、振動が低減でき、アイドラの上下動による離昇角度の変化分がなくなって、乗心地が向上できる。さらに、アイドラに加わる外部の負荷を前方リンクと後方リンクの複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置はコンパクトになる。そして、リンク装置にはトラックフレームとの摺動部分が無いので、遊動輪のマウント構造の耐久性が向上する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、アイドラの左右両側を左右１対の支持リンクで支持し、左右１対の支持リンクをそれぞれ、左右１対の前方リンク及び左右１対の後方リンクによりトラックフレームに支持した構成としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によると、請求項２に記載の発明の効果に加えて、さらに、アイドラが左右方向の力を受けても、アイドラは両側からリンク装置で支持されているので左右方向の剛性が高く、アイドラの左右方向の倒れが少なくなるので、履帯の横ずれが少なくなり、履帯の履帯リンクや下部ローラ等の足回り装置の耐久性が向上できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記後方リンクをクッションリンクを介して前記クッション機構と連結した構成としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によると、請求項２又は３に記載の発明の効果に加えて、さらに、クッションリンクとクッションロッドとは揺動可能に連結されているため、クッションロッドへの曲げモーメントの発生は極めて少ない。従って、曲げモーメントに対してクッションロッドの剛性を大きくする必要は無く、クッションロッドの外形寸法を小さくできる。さらに、アイドラに対する負荷による力は後方リンク１３の中間部に伝わるが、クッションリンク連結軸芯ではクッションリンク連結軸芯間距離と後方リンク軸芯間距離とのリンク比の割合で減少する。従って、クッションスプリングは外形寸法が小さくても十分クッション機能が発揮できる。従って、クッション機構を収納するトラックフレームの外形寸法を小さくできる。また、クッション機構とアイドラ４のアイドラ軸心とはオフセットしており、そのオフセット量は後方リンク、又はクッションヨークの寸法を選択することで決められるので、クッション機構の配置の自由度を大きくできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態について図１〜１１を参照しながら説明する。なお、説明の中での前方は図１、９、１０、１１での左方向を示しており、作業車両の前進方向を前方としている。
図１に示すように、トラックフレーム１にはアイドラ４がリンク装置１０により軸支され、リンク装置１０はクッション機構２０と連結している。リンク装置１０は前方リンク１２と、支持リンク１１と、後方リンク１３とを有する４節リンクであって、アイドラ４を支持リンク１１の中間部で軸支し、支持リンク１１の前部を前方リンク１２を介してトラックフレーム１の上部に揺動可能に支持し、支持リンク１１の後部を後方リンク１３を介してトラックフレーム１の下部に揺動可能に支持している。トラックフレーム１の下面には下部ローラ５が設けられ、上面には上部ローラ６が設けられている。アイドラ４と図示しないスプロケットとに履帯９が掛けられており、クッション機構２０によりアイドラ４は前方に付勢され履帯９に張りを与えている。図１は一例としてアイドラ４には外部よりの負荷が加わっていない状態を示している。
【００２２】
図１のＡＡ断面図である図２及びＢＢ断面図である図３に示すように、アイドラ４はアイドラシャフト４ａにベアリング４ｂを介して回転可能に支持され、ベアリング４ｂの両端部にはシール４ｃが設けられており、アイドラ４の両側に突出したアイドラシャフト４ａを支持リンク１１の中間部にキャップ１１ｃとボルト１１ｄにより固定している。従って、アイドラ４は両側の支持リンク１１、１１により回転可能に支持されていることになる。支持リンク１１とキャップ１１ｃは一体として形成しても良い。
【００２３】
支持リンク１１の前部は前方リンク１２の下部とピン１１ａにより連結されている。ピン１１ａと前方リンク１２との間にはベアリング１２ｂが設けられ、支持リンク１１に対して前方リンク１２は揺動可能である。
【００２４】
支持リンク１１の後部は後方リンク１３の中間部とピン１１ｂにより連結されている。ピン１１ｂと後方リンク１３との間にはベアリング１３ｃが設けられ、支持リンク１１に対して後方リンク１３は揺動可能である。
【００２５】
図１及び図１のＣＣ断面図である図４に示すように、前方リンク１２の上部はトラックフレーム１の前側先端部の上部とピン１２ａにより連結されている。ピン１２ａと前方リンク１２との間にはベアリング１２ｃが設けられ、トラックフレーム１に対して前方リンク１２は揺動可能である。
【００２６】
図１及び図１のＤＤ断面図である図５に示すように、後方リンク１３の下部はトラックフレーム１の前側の下部とピン１３ａにより連結されている。ピン１３ａと後方リンク１３との間にはベアリング１３ｂが設けられ、トラックフレーム１に対して後方リンク１３は揺動可能である。
【００２７】
図１のＥＥ断面図である図６に示すように、後方リンク１３の上部はクッションリンク１４の二股部１４ｅとピン１４ａにより連結されている。ピン１４ａと後方リンク１３との間にはベアリング１４ｂが設けられ、クッションリンク１４に対して後方リンク１３は揺動可能である。クッションリンク１４の後部はクッションロッド２５とピン１４ｃにより連結されている。ピン１４ｃとクッションロッド２５との間にはベアリング１４ｄが設けられ、クッションロッド２５に対してクッションリンク１４は揺動可能である。
【００２８】
図７にリンク装置１０の外観を示す。アイドラ４を支持するリンク装置１０はアイドラ４の両側に支持リンク１１を設け、支持リンク１１は前部を前方リンク１２によりトラックフレーム１の上部に支持され、後部を後方リンク１３によりトラックフレーム１の下部に支持されており、後方リンク１３の上部をクッションリンク１４と連結し、クッションリンク１４の後部をクッションロッド２５に連結している。それぞれの連結部はピン１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１４ｃにより揺動可能に連結されている。支持リンク１１の両端は二股に形成されている。前方リンク１２及び後方リンク１３は平板状である。クッションリンク１４は全体が二股形状であり、二股の先端はさらに二股形状であって、クッションロッド２５との連結部も二股形状である。
【００２９】
そして、図１に示すように、本実施形態のリンク装置１０では前方リンク１２と支持リンク１１との連結軸である前支持連結軸芯Ｍと、後方リンク１３と支持リンク１１との連結軸である後支持連結軸芯Ｎと、アイドラ４の回転中心であるアイドラ軸芯Ｐとを直線上に配置している。さらに、前方リンク１２とトラックフレーム１との連結軸である前方連結軸芯Ｌと前支持連結軸芯Ｍとの距離である前方リンク軸芯間距離ＬＭと、後方リンク１３とトラックフレーム１との連結軸である後方連結軸芯Ｋと後支持連結軸芯Ｎとの距離である後方リンク軸芯間距離ＫＮと、後支持連結軸芯Ｎとアイドラ軸芯Ｐとの距離である後支持リンク軸芯間距離ＮＰと、前支持連結軸芯Ｍとアイドラ軸芯Ｐとの距離である前支持リンク軸芯間距離ＭＰとを、前方リンク軸芯間距離ＬＭと後方リンク軸芯間距離ＫＮとの比であるＬＭ／ＫＮと後支持リンク軸芯間距離ＮＰと前支持リンク軸芯間距離ＭＰとの比であるＮＰ／ＭＰとが等しく、又はほぼ等しくなるように設定している。すなわち、ＬＭ／ＫＮ＝ＮＰ／ＭＰ又はＬＭ／ＫＮ≒ＮＰ／ＭＰになるようにアイドラ軸芯Ｐを定めている。この場合のほぼ等しくとは、実用上使用可能な精度、例えば＋３％〜−３％の範囲であれば良いことは言うまでもない。
【００３０】
つまり、本実施形態のリンク装置１０のリンクは図８に示すような、いわゆるワットの近似直線運動となるリンク機構を用いている。本実施形態のリンク装置１０は、前記のようにアイドラ軸芯Ｐを定めているので、アイドラ軸芯Ｐは図８に示す点線のような軌跡を描く。そして、この軌跡の近似直線部分ＹＹではアイドラ軸芯Ｐの動きは直線運動となる。
【００３１】
さらに、図１に示すように、本実施形態のリンク装置１０は、アイドラ軸芯Ｐの動きが水平方向の直線運動となるように、前方連結軸芯Ｌと前支持連結軸芯Ｍとを結ぶ中心線である前方リンク中心線ＬＭＣＬと、後方連結軸芯Ｋと後支持連結軸芯Ｎとを結ぶ中心線である後方リンク中心線ＫＮＣＬとが平行である位置では、前方リンク中心線ＬＭＣＬが履帯９の接地面ＧＬと直角であるように、すなわち、後方リンク中心線ＫＮＣＬが履帯９の接地面ＧＬと直角であるようにトラックフレーム１に取付けている。つまり、前方リンク１２とトラックフレーム１との前方連結軸芯Ｌのトラックフレーム１に対する取付位置と、後方リンク１３とトラックフレーム１との後方連結軸芯Ｋのトラックフレーム１に対する取付位置とをアイドラ軸芯Ｐの動きが履帯９の接地面ＧＬ、又はトラックフレーム１のクッション機構の軸線Ｙ１と平行な水平方向の直線運動となるように定めている。なお、この場合の平行及び直角は実用上使用可能な精度、例えば＋２度〜−２度の範囲で平行及び直角であれば良いことは言うまでもない。
【００３２】
つぎに、本実施形態の作動を説明する。図９は作動説明図である。アイドラ４が前方からの外力を受け後方へ移動すると、後支持連結軸芯Ｎは後ろへ下がりながらＮ１の位置に移動する。前支持連結軸芯Ｍは後ろへ上がりながらＭ１の位置に移動する。しかしながら、アイドラ４のアイドラ軸芯Ｐは前記のように定めてあるので高さが変化せずに後ろへ動き、水平方向の直線Ｙ上にあるＰ１の位置に移動する。履帯９が緩んで、アイドラ４が前方へ移動すると、後支持連結軸芯Ｎは前へ下がりながらＮ２の位置に移動する。前支持連結軸芯Ｍは前へ上がりながらＭ２の位置に移動する。しかしながら、アイドラ４のアイドラ軸芯Ｐは前記のように定めてあるので高さが変化せずに前へ動き、水平方向の直線Ｙ上にあるＰ２の位置に移動する。結局、アイドラ４のアイドラ軸芯Ｐは前後方向に動いても高さ方向の変化はなく直線Ｙ上を移動する水平方向の直線運動をすることになる。従って、アイドラ４が前後方向に動いても上下動が生じないので、履帯９の上下動による履帯９の振動、騒音が低減できる。また、履帯９の離昇角度αの変化が少なく、乗心地が向上する。
【００３３】
また、アイドラ４に前方から加わる負荷による力Ｆは後方リンク１３を介してクッション機構２０に伝わり、後方リンク１３とクッションリンク１４とのクッションリンク連結軸芯Ｑは下がりながら後方へ移動するが、クッションリンク１４とクッションロッド２５とは揺動可能に連結されているため、クッションロッド２５への曲げモーメントの発生は極めて少ない。従って、曲げモーメントに対してクッションロッド２５の剛性を大きくする必要は無く、クッションロッド２５の外形寸法を小さくできる。
【００３４】
さらに、負荷による力Ｆは後方リンク１３の中間部に伝わるが、クッションリンク連結軸芯Ｑではクッションリンク連結軸芯Ｑと後方連結軸芯Ｋとの間の距離であるクッションリンク連結軸芯間距離ＱＫと後方リンク軸芯間距離ＫＮとのリンク比ＫＮ／ＱＫの割合で減少する。従って、クッションスプリング２は外形寸法が小さくても十分クッション機能が発揮できる。従って、クッション機構２０を収納するトラックフレーム１の外形寸法を小さくできる。また、クッション機構２０とアイドラ４のアイドラ軸心Ｐとはオフセットしており、そのオフセット量は後方リンク１３、又はクッションヨーク１４の寸法を選択することで決められるので、クッション機構２０の配置の自由度を大きくできる。
【００３５】
また、アイドラ４に前方から加わる負荷による力Ｆは、前方リンク１２及び後方リンク１３が前方連結軸芯Ｌ、後方連結軸芯Ｋを中心としてそれぞれ円弧運動するために、前後方向の分力と上下方向の分力に分かれ、力Ｆは前方連結軸芯Ｌ及び後方連結軸芯Ｋにより分担される。従って、アイドラ４に加わる外部の負荷を前方リンク１２と後方リンク１３の複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置１０はコンパクトになる。
【００３６】
そして、アイドラ４はリンク装置１０で支持されているので、アイドラに加わる左右方向の負荷はリンク装置１０で受け、従来技術のようなウエアプレートは必要なく、また、アイドラ４が前後に移動する際にトラックフレーム１と摺動する部分もないので、摩耗部分がなく耐久性が向上する。さらに、アイドラ４が左右方向の力を受けても、アイドラ４は両側からリンク装置１０で支持されているので左右方向の剛性が高く、アイドラ４の左右方向の倒れが少なくなるので、履帯９の横ずれが少なくなり、履帯９の図示しない履帯リンクや下部ローラ５等の足回り装置の耐久性が向上できる。
【００３７】
図１０はアイドラ４に前方から負荷が加わり、クッション機構２０のクッションスプリング２が縮んだ状態を示す。この場合のアイドラ４のアイドラ軸芯Ｐの位置は、図１に示したアイドラ軸芯Ｐの位置より後方のＰ１の位置に有る。図１１は履帯９の図示しない履帯リンクピンの摩耗により履帯９が伸び、その結果履帯９に張りを与えるようにクッション機構２０のクッションスプリング２が伸び、アイドラ４が前に移動した状態を示す。この場合のアイドラ４のアイドラ軸芯Ｐの位置は図１に示したアイドラ軸芯Ｐの位置より前方のＰ２の位置に有る。図１０、１１に示すように前記のリンク１０により支持されたアイドラ４のアイドラ軸芯Ｐはアイドラ４が前後方向に移動しても常に、水平方向の直線Ｙ上に有る。従って、アイドラ４は履帯９の接地面ＧＬ、又はトラックフレーム１のクッション機構の軸線Ｙ１と平行な水平方向の直線運動をすることになる。
【００３８】
以上、説明したように、本発明の実施形態による作業車両の遊動輪のマウント構造によれば、アイドラ４が履帯９の接地面ＧＬ、又はトラックフレーム１のクッション機構の軸線Ｙ１と平行に前後方向に水平移動するので履帯の騒音、振動が低減でき、アイドラ４の上下動による離昇角度αの変化分がないので、乗心地が向上できる。さらに、アイドラ４に加わる外部の負荷を前方リンク１２と後方リンク１３の複数のリンクで支持できるので、それぞれのリンクの寸法を小さくでき、リンク装置１０はコンパクトになる。又、アイドラ４は両側からリンク装置１０で支持されているので左右方向の剛性が高く、アイドラ４の左右方向の倒れが少なくなるので、履帯９の横ずれが少なくなり、履帯９の図示しない履帯リンクや下部ローラ５等の足回り装置の耐久性が向上できる。リンク装置１０によりクッション機構２０が受ける力が小さくなるのでクッションスプリング２が小さくでき、トラックフレーム１の外形寸法が小さくできる。そして、摺動部分が無いので、遊動輪のマウント構造の耐久性が向上する。又、クッション機構２０とアイドラ４のアイドラ軸心Ｐとはオフセットしており、そのオフセット量は後方リンク１３、又はクッションヨーク１４の寸法を選択することで決められるので、クッション機構２０の配置の自由度を大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す側面図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】図１のＢＢ断面図である。
【図４】図１のＣＣ断面図である。
【図５】図１のＤＤ断面図である。
【図６】図１のＥＥ断面図である。
【図７】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す外観図である。
【図８】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す説明図である。
【図９】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す説明図である。
【図１０】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す側面図である。
【図１１】本発明の作業車両の遊動輪のマウント構造の作動を示す側面図である。
【図１２】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す側面図である。
【図１３】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す説明図である。
【図１４】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す説明図である。
【図１５】従来の作業車両の遊動輪のマウント構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１…トラックフレーム、４…アイドラ、９…履帯、１０…リンク装置、１１…支持リンク、１２…前方リンク、１３…後方リンク、１４…クッションリンク、２０…クッション機構、Ｍ…前支持連結軸芯、Ｎ…後支持連結軸芯、Ｐ…アイドラ軸芯、ＧＬ…接地面、ＬＭ…前方リンク軸芯間距離、ＫＮ…後方リンク軸芯間距離、ＭＰ…前支持リンク軸芯間距離、ＮＰ…後支持リンク軸芯間距離、ＬＭＣＬ…前方リンク中心線、ＫＮＣＬ…後方リンク中心線、Ｙ１…クッション機構の軸線。
Claims (4)
- 履帯 (9) を巻装したアイドラ(4) をリンク装置(10)で回転可能にトラックフレーム (1) に支持し、トラックフレーム (1) の内部に収納され、かつ前記リンク装置 (10) と連結して前記アイドラ (4) を前方に付勢して履帯 (9) に張りを与えるクッション機構を有する履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造において、
リンク装置(10)は前方リンク(12)と、支持リンク(11)と、後方リンク(13)とを有する４節リンクであって、アイドラ(4) を支持リンク(11)の中間部で軸支し、支持リンク(11)の前部を前方リンク(12)を介してトラックフレーム(1) の上部に揺動可能に支持し、支持リンク(11)の後部を後方リンク(13)を介してトラックフレーム(1) の下部に揺動可能に支持し、
アイドラ軸芯(P) が履帯(9) の接地面(GL)、又はトラックフレーム(1) の前記クッション機構の前後方向の軸線(Y1)と平行な水平直線運動をするように前記リンク装置(10)を設定してトラックフレーム(1) に設けた
ことを特徴とする履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造。 - 履帯 (9) を巻装したアイドラ(4) をリンク装置(10)で回転可能にトラックフレーム (1) に支持し、トラックフレーム (1) の内部に収納され、かつ前記リンク装置 (10) と連結して前記アイドラ (4) を前方に付勢して履帯 (9) に張りを与えるクッション機構を有する履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造において、
リンク装置 (10) は前方リンク (12) と、支持リンク (11) と、後方リンク (13) とを有する４節リンクであって、アイドラ(4) を支持リンク(11)の中間部で軸支し、支持リンク(11)の前部を前方リンク(12)を介してトラックフレーム(1) の上部に揺動可能に支持し、支持リンク(11)の後部を後方リンク(13)を介してトラックフレーム(1) の下部に揺動可能に支持し、
前方リンク (12) と支持リンク (11) との連結軸である前支持連結軸芯(M) と、後方リンク (13) と支持リンク (11) との連結軸である後支持連結軸芯(N) と、アイドラ (4) の回転中心であるアイドラ軸芯(P) とは直線上に配置し、
前方リンク (12) とトラックフレーム (1)
とを連結する前方連結軸芯 (L) 及び前記前支持連結軸芯 (M) の間の距離である前方リンク軸芯間距離(LM)と、後方リンク (13) とトラックフレーム (1) とを連結する後方連結軸芯 (K) 及び前記後支持連結軸芯 (N) の間の距離である後方リンク軸芯間距離(KN)との比(LM/KN) と、前記後支持連結軸芯 (N) と前記アイドラ軸芯 (P) との距離である後支持リンク軸芯間距離(NP)と、前記前支持連結軸芯 (M) と前記アイドラ軸芯 (P) との距離である前支持リンク軸芯間距離(MP)との比(NP/MP) とを等しく、又はほぼ等しくなるようにアイドラ軸芯(P) を定め、
アイドラ軸芯(P) が履帯(9) の接地面(GL)、又はトラックフレーム(1) の前記クッション機構の前後方向の軸線(Y1)と平行な水平直線運動をするように、前記前方連結軸芯 (L) と前記前支持連結軸芯 (M) とを結ぶ中心線である前方リンク中心線(LMCL)と、前記後方連結軸芯 (K) と前記後支持連結軸芯 (N) とを結ぶ中心線である後方リンク中心線(KNCL)とが平行である位置では、前方リンク中心線(LMCL)が履帯(9) の接地面(GL)と直角となる位置に前記リンク装置(10)をトラックフレーム(1) に設けた
ことを特徴とする履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造。 - アイドラ(4) の左右両側を左右１対の支持リンク(11)で支持し、左右１対の支持リンク(11)をそれぞれ、左右１対の前方リンク(12)及び左右１対の後方リンク(13)によりトラックフレーム(1) に支持した
ことを特徴とする請求項２記載の履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造。 - 前記後方リンク (13)をクッションリンク(14)を介して前記クッション機構(20)と連結した
ことを特徴とする請求項２又は３記載の履帯式作業車両の遊動輪装置のマウント構造。
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