JP4271215B2 - クローラ式走行装置 - Google Patents
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前記クローラユニットは、上部のスプロケットと、このスプロケットの下方に配置されていて走行機体に固定された支持体に左右方向の揺動軸回りに揺動自在に支持された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アイドラと、トラックフレームの、前後アイドラ間に設けられた複数の転輪と、これらスプロケット,アイドラ,転輪に亘って巻き掛けられた無端帯状のクローラベルトとを備えて構成されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、前記問題点に鑑みて、前記支持体上に土等が溜まるのを防止したクローラ式走行装置を提供することを目的とする。
第1に、走行機体3に固定された支持体18に揺動軸22を介してトラックフレーム16を支持し、このトラックフレーム16に前後アイドラ13と複数の転輪14とを支持し、前記揺動軸22の上方側に備えられた駆動輪12を回転駆動することにより、駆動輪12、前後アイドラ13及び転輪14に亘って巻き掛けられたクローラベルト15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において、
前記支持体18は、走行機体3から駆動輪12の下方で且つトラックフレーム16の上方側の左右方向外方側へ延出させた主フレーム42と、主フレーム42の下方で且つトラックフレーム16の上方の左右両側に位置していて主フレーム42を連結する縦向きのブラケット板43とを備え、トラックフレーム16に上方左右両側に位置する縦向きの取付板54を設け、前記左右のブラケット板43と取付板54とを揺動軸22を介して枢支連結した。
第3に、前記左右ブラケット板43に支持筒44を固定し、この支持筒44及び左右取付板54に前記揺動軸22を挿通させた。
また、本発明は次の特徴を有する。
第1に、走行機体に固定された支持体に、左右方向の軸心を有する揺動軸回りに揺動自在に支持されるトラックフレームの前後にアイドラを支持すると共に、前記トラックフレームの、前後アイドラ間に複数の転輪を支持し、前記揺動軸の上方側に備えられた駆動輪を回転駆動することにより、駆動輪,アイドラ及び転輪に亘って巻き掛けられた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において、
支持体を、走行機体から駆動輪の下方へと延出させると共に前後方向に間隔をおいて配置された前後一対の主フレームと、駆動輪及び主フレームの下方に位置していて前後主フレームを連結する縦向きのブラケット板と、このブラケット板に固定された支持筒とから主構成し、前記支持筒に揺動軸を支持したことを特徴とする。
第3に、トラックフレームの上面側には、前後一対の支持台が設けられ、トラックフレームより上方に間隔をおいて配置された縦向きの取付板を前後支持台にわたって設け、この取付板を介してトラックフレームが揺動軸に支持されている。
図3において、1は、4輪駆動(又は後輪駆動)トラクタの後輪の替わりにクローラユニット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)である。
このトラクタ1は、車体(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が設けられている。
車体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動力伝達ケース9を取り付けて構成され、この動力伝達ケース9は、クラッチハウジング及びミッションケース等から構成されている。
クローラユニット2は、図2に示すように、動力伝達ケース9(ミッションケース)の後端側の左右両側に、左右方向突出状に設けられた後車軸ケース19(車軸ケース)の左右方向外端側に取り付けられている。
なお、図2において、左右一方のクローラユニット2は、図示を省略している。
スプロケット12は、トラックフレーム16の上方で、且つ前後アイドラ13間の中途部上方に配置されていて、伝動ケース17に支持されている。
また、支持体18は、伝動ケース17の下面側及び後車軸ケース19の下面側にボルト等によって取付固定されていて、左右方向外端側がスプロケット12の略真下に位置している。
この支持体18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て、該トラックフレーム16が、アイドラ13及び転輪14とともに、支持体18に揺動軸22の軸心回りに上下揺動自在に支持されている(吊り下げられている)。
クローラベルト15は、本体部分がゴムによって無端帯状に形成され、内周側の左右方向中央側には、ゴム製の駆動突部23が周方向に適宜間隔をおいて、且つ周方向に亘って設けられている。
駆動突部23は、スプロケット12に周方向で係合してスプロケット12から駆動力を受け取る機能と、転輪14、スプロケット12及びアイドラ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。
次に、クローラユニット2の構成を詳述する。
図4及び図5に示すように、前記伝動ケース17内の下部には、左右方向の軸心を有する後車軸25(車軸)が配置され、伝動ケース17内の上部には、後車軸25と平行に駆動軸26が配置され、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が配置されている。
駆動軸26は、伝動ケース17の左右方向外側壁と内側壁との間で、ベアリングを介して左右方向の軸心廻りに回動自在に支持されていると共に、伝動ケース17から左右方向外方に突出しており、この突出端部にフランジ部28が設けられ、このフランジ部28にスプロケット12が取付固定されている。
前記構成のものにあっては、スプロケット12に動力を伝達する後車軸25の軸心Yよりも上方側にスプロケット12の回転軸心Xが位置するように、該スプロケット12が配置されており、これによって、スプロケット12に対するクローラベルト15の接触角度(接触範囲)を大きくすることができ、これにより、スプロケット12とクローラベルト15の駆動突部23との噛み合い率が高くなり、噛み合い歯数(クローラベルト15のスプロケット12に対する巻掛け部分における、スプロケット12の駆動突部23に係合する噛合部材40(噛合部)の数をいう)を増やすことができ、これによって、スプロケットの噛合部材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、高速化に対応したクローラユニット2を提供できるのである。
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。
一方、エンジン8からの動力はクラッチを介して動力伝達ケース9内の変速機構を経た後、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。
前記駆動軸26は、後車軸25の鉛直方向上方側に位置し、後車軸25の鉛直方向下方側からやや前よりに、前記揺動軸22が位置している。
スプロケット12は、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の左右両側に取り付けられたリング状の側部ホイール39と、左右の側部ホイール39間の外周側に周方向に所定間隔をおいて配置されていてクローラベルト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、周方向2分割されている。
図4〜図6に示すように、揺動軸22及びトラックフレーム16等を支持する支持体18は、左右方向に長い前後一対の主フレーム42と、この前後主フレーム42同志を連結するブラケット板43と、このブラケット板43に固定されていて揺動軸22を内嵌して支持する支持筒44とを有する。
主フレーム42は、前後方向に間隔をおいて且つ伝動ケース17からスプロケット12の下方へと左右方向外方に延出されていると共に、前側の主フレーム42が伝動ケース17の前端側下面に固定され、後側の主フレーム42が伝動ケース17の後端側下面に固定されており、スプロケット12の(噛合部材40の)下方の前後主フレーム42間に、クローラベルト15によって掻き上げられて(クローラベルト15と共に連れ回って)スプロケット12から落下する土等を下方に排除するための(下方に落下させるための)空間45が設けられている。
前後各主フレーム42は、上壁47とこの上壁47の前後から下方に延出される前後壁48,49と、前後壁48,49の下部側同志を連結する下壁50とから筒状に構成されており、左右両端開口は溶接等によって固定された板材によって閉塞されている。
なお、前側主フレーム42の前壁48は後壁49よりも下方に長く延設され、後側主フレーム42の後壁49は前壁48よりも下方に長く延設されている。
支持筒44及びブラケット板43は、スプロケット12の下方の、前後主フレーム42の延出部分の下方に配置されている。
また、左右の支持筒44に対応して揺動軸22も左右一対備えられており、左右支持筒44(左右揺動軸22)間に、上方(スプロケット12)からの土等を下方に排除する空間51が形成されている。
左右の各支持筒44には、縦向きに配置されていて左右方向に間隔をおいて対向状に配置された板材からなる左右一対のブラケット板43が固定されており、このブラケット板43を前後主フレーム42に亘って溶接等によって固定することにより、支持筒44が主フレーム42に固定されている。
一方、トラックフレーム16の前後方向中途部の上面側には、左右方向の軸心を有する四角筒体から構成された前後一対の支持台53が前後方向に間隔をおいて配置され、これら前後支持台53はトラックフレーム16に溶接等によって固定されている。
前後支持台53には、揺動軸22を介してトラックフレーム16を支持体18(支持筒44)に取り付けるための取付板54が固定されている。
また、前後支持台53は、トラックフレーム16から左右に突出状に設けられ、一方の1組の取付板54は、支持台53の左右方向外方側に、他方の1組の取付板54は、支持台53の左右方向内方側にそれぞれ設けられている。
また、各取付板54は、トラックフレーム16の上面より間隔をおいて上方に配置されていて、取付板54とトラックフレーム16との間に、土等の排除用の隙間56が設けられており、この隙間56からスプロケット12からの土等が下方に排除可能とされている。
符号57は、補強部材であり、トラックフレーム16及び支持台53に溶接等によって固定されている。
また、各取付板54には、揺動軸22を挿通する挿通孔55が貫通形成されており、左右方向外側の1組の取付板54を、左右方向外側の支持筒44を挟むように配置させると共に、左右方向内側の1組の取付板54を、左右方向内側の支持筒44を挟むように配置させ、1つの支持筒44及び1組の取付板54の挿通孔55に対して1本の揺動軸22を挿通させることにより、トラックフレーム16が、支持体18に左右方向の軸心廻りに(揺動軸22の軸心回りに)揺動自在に支持されている。
また、ブラケット板43間及びブラケット板43と取付板54との間から土等が下方に排除可能とされている。
また、2組の取付板54間の前後にはストッパ部材58が設けられ、前側の主フレーム42には、前側のストッパ部材58が接当する接当部材59が、後側の主フレーム42には後側のストッパ部材58が接当する接当部材(図示省略)がそれぞれ設けられており、ストッパ部材58が接当部材59に接当することによりトラックフレーム16の揺動が規制されるようになっている(トラックフレーム16が所定の揺動範囲で揺動するように構成されている)。
筒部61は、駆動突部23の上方に位置しており、左右の輪体63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の内周面を転動し、クローラベルト15のはずれを防止する。
前側のアイドラ13は、クローラベルト15の張りを調整する張力調整装置66に設けられたブラケット67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66はトラックフレーム16の前部に固定されている。
また、後側のアイドラ13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68に左右方向の軸心廻りに回転自在に支持されている。
張力調整装置66は、図4及び図9に示すように、トラックフレーム16に溶接等によって固定された四角筒状の外筒70と、この外筒70に前側から出退自在に挿入された四角筒状の内筒71と、これら外筒70及び内筒71に収納された緊張機構72とを備えている。
内筒71の前端側には、取付板75が固定され、この取付板75に前側のアイドラ13を支持するブラケット67が取付固定されている。
緊張機構72は、グリスシリンダ76と、圧縮コイルバネ(付勢部材)77と、これらグリスシリンダ76とコイルバネ77との間に介在されたリテーナ78とを備えている。
グリスシリンダ76は、内筒71の中心側で且つ該内筒71の軸心方向に沿って配置され、該グリスシリンダ76のシリンダ本体76Aは、内筒71の前壁74後面に溶接等によって固定されている。
シリンダ本体76Aの前部上面側にはグリスニップル79が設けられ、内筒71の上壁の前部には、グリスニップル79からシリンダ本体76A内にグリスを注入するグリスガンを挿入するための挿入孔80が形成され、該挿入孔80は通常は蓋板81によって閉塞されている。
コイルバネ77は、一端側(後端側)が外筒70の後壁73に接当しており、他端側(前端側)がリテーナ78のバネ受け83に接当している。
この張力調整装置66にあっては、コイルバネ77の付勢力により、リテーナ78、グリスシリンダ76、アイドラ13を介してクローラベルト15に張りを与えており、シリンダ本体76A内にグリスを注入等することにより、クローラベルト15の張りが調整できるようになっている。
また、内筒71の左右方向外側の側壁には、前記覗き窓87からリテーナ78のバネ受け83が視認できるように、後端側から前方側に向けて切欠き部89が形成されている。
前記構成の張力調整装置66にあっては、リテーナ78のバネ受け83がクローラベルト15のテンションが適正か否かを示す指標部とされており、適正範囲表示部88の長さ範囲A内にリテーナ78のバネ受け83が在ると、クローラベルトのテンションが適正値であり、適正範囲表示部88の長さ範囲A外にリテーナ78のバネ受け83が在れば、クローラベルトのテンションが不適正である。
なお、前記覗き窓87は、通常は、外筒70の左右方向外側の側壁にボルト等によって取付固定される蓋板90によって閉塞される。また、覗き窓87全体が適正範囲表示部とされていてもよい。
そこで、本実施の形態のクローラユニット2にあっては、クローラベルト15の前記ばたつきを抑えるべくクローラベルト15をガイドするガイド装置92が設けられている。
ガイド輪93はクローラベルト15の駆動突起23を挟むように位置してクローラベルト15の内周面を転動する左右一対の輪体93a,93bを有している。
左右の側壁96の長さ方向両端は、上壁97よりも長さ方向前後に突出していて、支持アーム94は長さ方向両端に二股状の連結部99を有する。
支持アーム94の一端側(前端側)の連結部99は、張力調整装置66の外筒70の上壁上面側の前後方向中途部に設けられた(トラックフレーム16側に設けられた)取付台100に枢支連結されていて、これにより、支持アーム94はクローラベルト15の内周側に対して近接離反自在となるように揺動自在とされている。
支持アーム94の上部側の上壁97には、ブラケット105が固定されておりこのブラケット105に、ガイド輪93が左右方向の支軸106を介して左右方向の軸心廻りに回転自在に取り付けられており、これにより、ガイド輪93がクローラベルト15に対して近接離反自在となるようにトラックフレーム16に揺動自在に支持されている。
この付勢手段95は、一端側(後端側)が前記取付台108に枢支連結された筒体109と、この筒体109の他端側(前端側)から一端側(後端側)が挿入され且つ他端側(前端側)が連結部材114を介して支持アーム94の後端側の連結部99に枢支連結された軸体110と、筒体109に固定状に設けたバネ受け111と軸体110に固定状に設けたバネ受け112との間に圧縮状に介装されたバネ113とを備えており、前記バネ113によって、ガイド輪93がクローラベルト15に向けて付勢されている。
前記筒体109の後端開口は、後壁118によって閉塞され、この後壁118が前記ブッシュ116に溶接等によって固定され、これによって筒体109が枢軸117回りに揺動自在とされている。
連結部材114は、基板119と、この基板119の前面側の左右一側(左右方向内方側)に固定された左右一対のブラケット120と、基板119の前面側の左右他側(左右方向外方側)に固定されたナット121とを備えて構成されている。
前記軸体110の前部側には雄ねじ部125が形成され、この雄ねじ部125は連結部材114の基板119を貫通してナット121に螺合されており、軸体110を回転させることにより、該軸体110が軸心方向に進退自在とされ、軸体110を軸心方向に進退させることにより、バネ113の付勢力が調整できるようになっている。
127は、ロックナットである。
前側の取付台100の左右のブラケット102及び連結部材114の左右のブラケット12と、支持アーム94の側壁96との間には、枢軸104,123に外嵌された調整カラー131が介在されている。
また、連結部材114の基板119には、バネ113、軸体110、筒体109等を覆うように後方突出状に固定されたカバー筒128が設けられている。
前記筒体109の後端側にはグリスニップル129が設けられていて、筒体109内にグリスが注入できるようになっており、筒体109内にグリスを注入することにより、ガイド輪93側からの荷重に対して軸体110をバックアップすることでブッシュ116を保護することができるという効果を奏する。
なお、前記付勢手段95のバネ113は、ガイド輪93をクローラベルト15に接当させて該クローラベルト15のばたつきを抑えると共にクローラベルト15の動きにガイド輪93を追従させことができればよく、クローラベルト15に大きな張りを与えるものではない。
図16は、他の実施の形態にかかるクローラユニット2を示している。
図11〜図15に、図1〜図10に示す一実施の形態のクローラユニット2が上下に揺動した場合と、図16に示す他の実施の形態のクローラユニット2が上下に揺動した場合との比較を示す。
一方、図13は、他の実施の形態のクローラユニット2の水平路面走行時の状態を示し、図14は、他の実施の形態のクローラユニット2が水平路面走行時に対して揺動軸22回りに前上がりに揺動して傾斜した状態を示し、図15は、他の実施の形態のクローラユニット2が水平路面走行時に対して揺動軸22回りに前下がりに揺動して傾斜した状態を示す。
これに対して、他の実施の形態にかかるクローラユニット2にあっては、水平路面走行時の状態で、バネ長L2が158cmのバネ113を使用した場合、前上がり傾斜状態では、バネ長L2が251cmで水平路面走行時に対して+93cmであり、前下がり傾斜状態では、バネ長L2が64cmで水平路面走行時に対して−94cmであり、クローラユニット2が上下に揺動するとバネ113の長さが大きく変化し、追従性が悪く、また、クローラベルト15の張りに対する影響が大きいものである。
また、本発明を採用する車輌としては、前輪の替わりにクローラユニットを取り付けたもの、前後4輪の車輪の替わりに、4つのクローラユニットをそれぞれ独立に取り付けたもの等であってもよい。
また、トラックフレームの上面側には、前後一対の支持台が設けられ、トラックフレームより上方に間隔をおいて配置された縦向きの取付板を前後支持台にわたって設け、この取付板を介してトラックフレームが揺動軸に支持されていることにより、さらに排土性がよくなる。
12 スプロケット(駆動輪)
13 アイドラ
14 転輪
15 クローラベルト
16 トラックフレーム
18 支持体
22 揺動軸
43 ブラケット板
44 支持筒
53 支持台
54 取付板
Claims (3)
- 走行機体(3)に固定された支持体(18)に揺動軸(22)を介してトラックフレーム(16)を支持し、このトラックフレーム(16)に前後アイドラ(13)と複数の転輪(14)とを支持し、前記揺動軸(22)の上方側に備えられた駆動輪(12)を回転駆動することにより、駆動輪(12)、前後アイドラ(13)及び転輪(14)に亘って巻き掛けられたクローラベルト(15)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において、
前記支持体(18)は、走行機体(3)から駆動輪(12)の下方で且つトラックフレーム(16)の上方側の左右方向外方側へ延出させた主フレーム(42)と、主フレーム(42)の下方で且つトラックフレーム(16)の上方の左右両側に位置していて主フレーム(42)を連結する縦向きのブラケット板(43)とを備え、トラックフレーム(16)に上方左右両側に位置する縦向きの取付板(54)を設け、前記左右のブラケット板(43)と取付板(54)とを揺動軸(22)を介して枢支連結したことを特徴とするクローラ式走行装置。 - 前記トラックフレーム(16)の上面側に前後一対の支持台(53)を設けてこの前後支持台(53)の左右両側部をトラックフレーム(16)から左右に突出させ、この前後支持台(53)の左右両側部に前記左右取付板(54)を設けたことを特徴とする請求項1に記載のクローラ式走行装置。
- 前記左右ブラケット板(43)に支持筒(44)を固定し、この支持筒(44)及び左右取付板(54)に前記揺動軸(22)を挿通させたことを特徴とする請求項1又は2に記載のクローラ式走行装置。
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