JP4664831B2 - クローラ走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、主としてコンバインをはじめとする各種の作業機に利用されるクローラ走行装置に関する。

コンバインのクローラ走行装置は、前端の駆動スプロケット、後端のテンション輪、および、これらの間に配備された複数の接地転輪にわたってクローラベルトを巻回張設して構成されており、例えば、特許文献１に開示されているように、トラックフレーム11の前後３箇所前後に短い天秤リンク12を枢支連結し、各天秤リンク12のそれぞれに前後一対づつ接地転輪13を軸支装着したものや、特許文献２に開示されているように、トラックフレーム10の前後２箇所に前後に長い天秤アーム41を枢支連結し、各天秤アーム41のそれぞれに前後３個づつ接地転輪4を軸支装着したものが知られている。
特開２００４−２４８５６１号公報 特開２００１−２６０９５７号公報

特許文献１あるいは特許文献２に示されたクローラ走行装置は、前後３箇所における天秤リンク、あるいは、前後２箇所における天秤アームが独自に上下揺動することができるので、地面の凹凸を通過するような場合の走行振動や機体のピッチングを抑制する機能を期待することができるものであるが、地上の隆起部を通過する特性において改良の余地があった。

つまり、特許文献１で示されたクローラ走行装置は、最前方の天秤リンク12が前後に短いものであるために、前後の接地転輪の軸心間距離が短く、接地反力の変動によって天秤リンク12が揺動しやすいものとなっており、クローラ走行装置が地上の隆起部にさしかかった際、最前端の接地転輪に働く接地反力によって最前端の天秤リンクが容易に前上がり揺動して乗り上がり衝撃を緩和することになる。しかし、クローラ走行装置の接地長さの前後中間部位におけるクローラベルトの上方への撓み込み量を大きく確保し難く、畦の乗り越えや、平坦面と傾斜面とのなす角部の乗り越えの際に、機体の上下動が大きくなるものであった。

これに対して、特許文献２に示されたクローラ走行装置では、前後一対の天秤アームの前後長さがそれぞれ大きいので、各天秤アームに備えられた接地転輪による前後方向でのふんばり長さが大きいものとなって、安定した接地状態で走行を行うことができる。また、クローラ走行装置の接地長さの前後中間部位が前後一対の天秤アームが突き合わされる箇所に相当するので、接地長さの前後中間部位におけるクローラベルトの上方への撓み込み量を大きく確保しやすく、畦の乗り越えや、平坦面と傾斜面とのなす角部の乗り越えを機体の上下動少なく行うことができる。その反面、前方の天秤アームに備えられた接地転輪による前後方向でのふんばり長さが大きいために、クローラ走行装置が地上の隆起部にさしかかって最前端の接地転輪に接地反力が働いても、前方の天秤アームはその前後方向でのふんばり長さ故に前上がり揺動しにくく、乗り上がり衝撃を緩和する機能が低いものとなる。

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、緩衝機能を良好に発揮するとともに、隆起部の通過特性にも優れたクローラ走行装置を提供することを主たる目的としている。

第１の発明は、前端の駆動スプロケット、後端のテンション輪、および、これらの間に配備された複数の接地転輪にわたってクローラベルトを巻回張設してなるクローラ走行装置において、
前記接地転輪を支持するトラックフレームを、前部トラックフレーム部分、中間トラックフレーム部分、および、後部トラックフレーム部分に３分割して、各トラックフレーム部分にそれぞれ前後複数の接地転輪を遊転自在に軸支するとともに、各トラックフレーム部分をその長手方向中間の支点周りに上下揺動可能に構成し、
前部トラックフレーム部分における前後端の接地転輪の前後方向での軸心間距離と、中間トラックフレーム部分における前後端の接地転輪の前後方向での軸心間距離とを略同等に構成するとともに、これらの軸心間距離よりも後部トラックフレーム部分における前後端の接地転輪の前後方向での軸心間距離が大きくなるように各トラックフレーム部分の前後長さを設定してあることを特徴とする。

上記構成によると、前部トラックフレーム部分は前後方向でのふんばり長さが短いものとなり、接地反力によって上下揺動しやすいものとすることができる。このために、クローラ走行装置が地上の隆起部にさしかかった際、最前端の接地転輪に働く接地反力によって前部トラックフレーム部分が容易に前上がり揺動して乗り上がり衝撃を緩和することになる。

後部トラックフレーム部分は前後方向でのふんばり長さが大きいものとなり、安定した接地状態で確実な走行を行うことができる。前後に長い後部トラックフレーム部分が前上がり揺動することで、接地長さの前後中間部位におけるクローラベルトの上方への撓み込み量を大きく確保しやすく、畦の乗り越えや、平坦面と傾斜面とのなす角部の乗り越えの際に、機体の上下動を小さくすることができる。

従って、第１の発明によると、緩衝機能を良好に発揮するとともに、隆起部の通過特性にも優れたクローラ走行装置を提供することができる。

上記構成によると、中間トラックフレーム部分の後端と後部トラックフレーム部分の前端との突合せ部位を、クローラベルトにおける接地長さの前後中央近くに設定することができる。換言すると、クローラベルトにおける接地長さの前後中央近くを大きく上方へ撓ませることが可能となり、畦や走行地面の隆起した角部、などを通過する際に、機体を大きく上下揺動させることなく移動させることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、
機体フレームに対して駆動昇降可能な昇降トラックフレームを備え、前後で３分割された前記トラックフレーム部分を前記昇降トラックフレームにそれぞれ上下揺動可能に支持してあるものである。

上記構成によると、昇降トラックフレームを昇降させることでクローラ接地部に対する機体高さを変更することができ、左右のクローラ走行装置において独自に機体高さ変更を行うことで機体の左右傾斜姿勢を変更することができ、地面の起伏や硬軟によって機体が左右傾斜するような圃場でも、これを修正して適正な姿勢で作業走行を行うことができる。

図１に、本発明に係るクローラ走行装置１を備えた農作業機の一例として自脱型のコンバインの側面が示されている。このコンバインは、左右のクローラ走行装置１を備えた走行機体２の前部に刈取り部３が昇降自在に連結されるとともに、走行機体２に運転部４、脱穀装置５、および、穀粒搬出装置付きの穀粒回収タンク６、等が搭載された構造となっている。

図２，図３に示すように、クローラ走行装置１は、前端の駆動スプロケット１１、後端のテンション輪１２、これらの間に配備された複数（この例では８個）の接地転輪１３、および、前後一対のキャリアローラ１４とに亘ってゴム製のクローラベルト１５を巻回張設して構成されている。クローラベルト１５の内周面には左右一対づつの芯金突起１６が前後一定ピッチで突設されており、接地転輪１３は芯金突起１６を左右から跨ぐ外転輪型に構成されるとともに、テンション輪１２およびキャリアローラ１４は左右の芯金突起１６の間に係入する内転輪型に構成されている。

走行機体２の下部に備えられた機体フレーム７の左右下方には前後一対の脚部１７を介して固定トラックフレーム１８が配備されており、前記キャリアローラ１４はこの固定トラックフレーム１８に遊転自在に装着されている。固定トラックフレーム１８の前後には支点ａ，ｂ周りに上下揺動可能に前後一対の揺動アーム１９，２０が後向きに枢支連結されており、前方の揺動アーム１９の遊端部に昇降トラックフレーム２１の前部が枢支連結支持されるとともに、後方の揺動アーム２０の遊端部に昇降トラックフレーム２１の後部が補助リンク２２を介して枢支連結されている。

昇降トラックフレーム２１の外側部に、前記テンション輪１２と接地転輪１３群とがトラックフレーム２３を介して支持されている。トラックフレーム２３は、前部トラックフレーム部分２３ａ、中間トラックフレーム部分２３ｂ、および、後部トラックフレーム部分２３ｃとに前後３分割されている。前後に短い前部トラックフレーム部分２３ａと中間トラックフレーム部分２３ｂには前後２個づつの接地転輪１３がそれぞれ備えられるとともに、前後に長い後部トラックフレーム部分２３ｃには、４個の接地転輪１３とテンション輪１２が装備されている。後部トラックフレーム部分２３ｃにおける前後端の接地転輪１３の軸心間距離Ｌｃが、前部トラックフレーム部分２３ａおよび中間トラックフレーム部分２３ｂにおける前後端の接地転輪１３の軸心間距離Ｌａ，Ｌｂよりも大きくなっており、前部トラックフレーム部分２３ａの軸心間Ｌａと中間トラックフレーム部分２３ｂの軸心間距離Ｌｂとが略同じものとなっている。

前部トラックフレーム部分２３ａと中間トラックフレーム部分２３ｂは同仕様に構成されており、昇降トラックフレーム２１の前部およびその後方箇所に設けられた支点ｃおよび支点ｄを中心にしてそれぞれ天秤状に上下揺動自在に支持され、各支点ｃ，ｄから等距離の位置に前後一対づつ接地転輪１３がそれぞれ遊転自在に軸支されている。前部トラックフレーム部分２３ａおよび中間トラックフレーム部分２３ｂの下部には、左右の芯金突１６の間に入り込む脱輪防止ガイド２４がそれぞれ一体形成されており、クローラベルト１５が接地転輪１３に対して横ずれ変形して外れることが防止されている。

後部トラックフレーム部分２３ｃの前後中間部位が、補助リンク２２の昇降トラックフレーム２１に対する枢支点と共用された支点ｅを中心として天秤状に上下揺動自在に枢支連結されており、この支点ｅの前側および後側にそれぞれ２個づつ接地転輪１３が遊転自在に軸支されている。後部トラックフレーム部分２３ｃの後部上側にはジャッキボルト２５を介して前後調節可能にスライドブラケット２６が装備されており、このスライドブラケット２６に前記テンション輪１２が遊転自在に軸支装着されている。後部トラックフレーム部分２３ｃの下部にも左右の芯金突起１６の間に入り込む前後一対の脱輪防止ガイド２７が一列状に取付け固定されている。

昇降トラックフレーム２１の前後中間箇所と後部トラックフレーム部分２３ｃの前部とに亘って牽制リンク２８が架設されている。この牽制リンク２８は、後部トラックフレーム部分２３ｃの前部側面に枢支軸２９を介して上下回動可能に連結されており、牽制リンク２８に形成された前後長孔３０に、昇降トラックフレーム２１の側面に突設した支軸３１が挿通され、支軸３１に外嵌したカラー３２と軸端に装着した座金３３とで牽制リンク２８を挟むことで、後部トラックフレーム部分２３ｃが支点ｅ付近を中心にして左右に振れることが阻止されている。

昇降トラックフレーム２１の前部には、前記支点ｃの前後において前部トラックフレーム部分２３ａの上面に接近対向する一対のストッパボルト３５が配備され、このストッパボルト３５との接当によって前部トラックフレーム部分２３ａの上下揺動範囲が小さく制限されている。中間トラックフレーム部分２３ｂは、接地転輪１３と前側のキャリアローラ１４との干渉、および、接地転輪１３と牽制リンク２８との干渉によってその上下揺動範囲が制限され、後部トラックフレーム部分２３ｃは、牽制リンクの長孔３０の両端と支軸との接当によってその上下揺動範囲が制限されている。これによって、前部トラックフレーム部分２３ａに備えられた接地転輪１３の最大上下変位量ｈａが最も小さく、後部トラックフレーム部分２３ｃに備えられた最前端の接地転輪１３の最大上下変位量ｈｃが次に大きく、中間トラックフレーム部分２３ｂに備えられた接地転輪１３の最大上下変位量ｈｂが最も大きくなっている（ｈａ＜ｈｃ＜ｈｂ）。なお、機体重心Ｇの前後方向位置は、中間トラックフレーム部分２３ｂの後寄り位置、あるいは、中間トラックフレーム部分２３ｂと後部トラックフレーム部分２３ｃとの中間付近に設定されている。

前後の揺動アーム１９，２０の基端に連結された支軸１９ａ，２０ａの機体内方端部からはそれぞれ操作アーム１９ｂ，２０ｂが一体揺動可能に延出されるとともに、両操作アーム１９ｂ，２０ｂが連係ロッド３６で連動連結され、かつ、後方の操作アーム２０ｂと機体フレーム７とに亘って油圧シリンダ３７が架設されている。

上記構成によると、油圧シリンダ３７が伸長作動されることで、前後の揺動アーム１９，２０が同期して下方揺動されて昇降トラックフレーム２１が略平行に下方移動され、相対的に機体フレーム７の地上高が大きくなる。逆に、油圧シリンダ３７が短縮作動されることで、前後の揺動アーム１９，２０が同期して上方揺動されて昇降トラックフレーム２１が略平行に上方移動され、相対的に機体フレーム７の地上高が小さくなる。従って、左右のクローラ走行装置１における各油圧シリンダ３７を独立して作動制御することで、機体フレーム７の左右における地上高さを変更して走行機体２の左右傾斜姿勢を変更調節することができるのである。

昇降トラックフレーム２１に対して前部、中間、および後部のトラックフレーム部分２３ａ，２３ｂ，２３ｃがそれぞれ支点ｃ，ｄ，ｅ周りに独自に上下揺動可能となっているので、凹凸や起伏のある地面を走行する場合、各トラックフレーム部分２３ａ，２３ｂ，２３ｃが独自に揺動することで大きい機体上下動をもたらすことなく、乗り心地よく円滑に走行することができる。また、中間トラックフレーム部分２３ｂが後上がり揺動するとともに、後部トラックフレーム部分２３ｃが前上がり揺動することで、クローラ接地部の前後中央が上方に大きく凹入した形状となり、走行機体２を上下に大きくピッチング揺動させることなく地面の隆起、畦、斜面と平坦面との角部、などを円滑に乗り越えることができる。

クローラ走行装置１が隆起部にさしかかった際、接地反力によって前部トラックフレーム部分２３ａが前上がり揺動して衝撃を緩和することになるが、前部トラックフレーム部分２３ａの揺動範囲は小さく制限されているので、最前端の接地転輪１３が過剰に大きく上方移動することはなく、隆起部通過時に前部トラックフレーム部分２３ａが速やかに復帰揺動し、接地転輪１３がクローラベルト１５から浮き上がって脱輪しやすくなることが回避される。

〔他の実施例〕

上記実施例では、前後の揺動アーム１９，２０を単一の油圧シリンダ３７で同期して揺動駆動することで、これら揺動アーム１９，２０で支持された昇降トラックフレーム２１を略平行に昇降させる場合を例示したが、前後の揺動アーム１９，２０をそれぞれ別個の油圧シリンダで駆動揺動可能に構成することもできる。これによると、前後の揺動アーム１９，２０を同方向に同量だけ揺動させることで昇降トラックフレーム２１を略平行に昇降でき、揺動アーム１９，２０の揺動量を異ならせることで昇降トラックフレーム２１の前後傾斜姿勢を変更することもでき、走行機体２の前後方向姿勢を修正することが可能となる。

上記実施例の前部トラックフレーム部分２３ａの軸心間距離Ｌａ，中間トラックフレーム部分２３ｂの軸心間距離Ｌｂ及び後部トラックフレーム部分２３ｃの軸心間距離Ｌｃにおいて、（Ｌａ＜Ｌｂ＜Ｌｃ）の関係となるように設定したり、（Ｌｂ＜Ｌａ＜Ｌｃ）の関係となるように設定してもよい。

コンバインの全体側面図 クローラ走行装置の側面図 クローラ走行装置の平面図 接地転輪支持構造の前半部を示す側面図 接地転輪支持構造の後半部を示す側面図 後部トラックフレーム部分の横振れ防止構造を示す横断平面図 クローラ走行装置の縦断背面図 接地転輪の変位作動を示す側面図

７ 機体フレーム
１１ 駆動スプロケット
１２ テンション輪
１３ 接地転輪
１５ クローラベルト
１９ 揺動アーム
２０ 揺動アーム
２１ 昇降トラックフレーム
２３ トラックフレーム
２３ａ 前部トラックフレーム部分
２３ｂ 中間トラックフレーム部分
２３ｃ 後部トラックフレーム部分
Ｌａ 軸心間距離
Ｌｂ 軸心間距離
Ｌｃ 軸心間距離

Claims (2)

1. 前端の駆動スプロケット、後端のテンション輪、および、これらの間に配備された複数の接地転輪にわたってクローラベルトを巻回張設してなるクローラ走行装置において、
   前記接地転輪を支持するトラックフレームを、前部トラックフレーム部分、中間トラックフレーム部分、および、後部トラックフレーム部分に３分割して、各トラックフレーム部分にそれぞれ前後複数の接地転輪を遊転自在に軸支するとともに、各トラックフレーム部分をその長手方向中間の支点周りに上下揺動可能に構成し、
   前部トラックフレーム部分における前後端の接地転輪の前後方向での軸心間距離と、中間トラックフレーム部分における前後端の接地転輪の前後方向での軸心間距離とを略同等に構成するとともに、これらの軸心間距離よりも後部トラックフレーム部分における前後端の接地転輪の前後方向での軸心間距離が大きくなるように各トラックフレーム部分の前後長さを設定してあることを特徴とするクローラ走行装置。
2. 機体フレームに対して駆動昇降可能な昇降トラックフレームを備え、前後で３分割された前記トラックフレーム部分を前記昇降トラックフレームにそれぞれ上下揺動可能に支持してある請求項１記載のクローラ走行装置。

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