JP5281506B2 - クローラ緊張輪支持部材 - Google Patents

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本発明は、クローラ緊張輪を回転自在に支持する支持軸と、トラックフレームの角筒状のガイドレール部に摺動自在に内嵌される角筒状の差し込み部を有するテンションフレームとを備えているクローラ緊張輪支持部材に関する。
従来のクローラ緊張輪支持部材は、市販の角パイプで構成された角筒状の差し込み部を、市販の角パイプで構成された角筒状のガイドレール部に摺動自在に内嵌できるように備えている(例えば、特許文献1参照。)。
図13(a)に示すように、市販の角パイプPは、角部分48の内側も外側も曲面で形成されており、外側曲面の外側曲率半径r1と内側曲面の内側曲率半径r2は、肉厚tに応じた半径であり、かつ、外側曲率半径r1は内側曲率半径r2よりも大きい。
このため、図13(b)に示すように、市販の角パイプPで構成されたガイドレール部29の内径にできるだけ近い外径の市販の角パイプPで差し込み部33を構成しても、差し込み部33をガイドレール部29に差し込んだ状態で、差し込み部33の外側平面部分47の夫々がガイドレール部29の内側平面部分49に対して接触可能な範囲は、差し込み部33を構成している角パイプPの角部分48における外側曲率半径r1の大きさによって決定される(外側曲率半径r1が大きくなるほど狭くなる。)。
尚、図13(b)においては、ガイドレール部29の内周面寸法と差し込み部33の外周面寸法との差を実際よりも誇張して記載してある。
特開2005−178551号公報
支持軸に支持してあるクローラ緊張輪にクローラベルトを介して外力が作用してテンションフレームが捩られると、ガイドレール部を反力受けとして差し込み部に捩りモーメントが発生する。
図13(b)に示すように、差し込み部33に差し込み部中心46周りの捩りモーメントMが発生したときには、差し込み部33における外側平面部分47の幅方向端部近くの位置に反力Fが作用している。
この反力Fの大きさは、捩りモーメントMの大きさを一定とすると、差し込み部中心46からのモーメントレバー長さLが短いほど大きくなって、差し込み部33が損傷を受け易くなる。
従来のクローラ緊張輪支持部材は、市販の角パイプPで差し込み部33を構成してあるので、差し込み部33の損傷を防止できるようにモーメントレバー長さLを長くして差し込み部33に作用する反力Fを小さくするためには、市販の角パイプPのうちから外径が大きい角パイプPを選択して差し込み部33を構成する必要があり、これに伴って、テンションフレームが大型化することがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、角筒状の差し込み部の損傷を防止できるようにするにあたって、テンションフレームが大型化し難いクローラ緊張輪支持部材を提供することを目的とする。
本発明の第1特徴構成は、クローラ緊張輪を回転自在に支持する支持軸と、トラックフレームの角筒状のガイドレール部に摺動自在に内嵌される角筒状の差し込み部を有するテンションフレームと、前記差し込み部の差し込み深さを調節自在なネジ軸を螺入可能なネジ軸挿通孔とを備え、前記差し込み部と前記支持軸とを一体の鋳物で形成して、前記ガイドレール部の内面に沿う外面形状に機械加工してあるとともに、前記ネジ軸挿通孔を備えたネジ軸挿通部を前記テンションフレームと一体に設け、前記ネジ軸挿通孔が形成された雌ネジ部材を前記ネジ軸挿通部とは別体で構成して、前記ネジ軸挿通部に対して着脱可能に装着してある点にある。
本構成のクローラ緊張輪支持部材であれば、図12に例示するように、ガイドレール部29を反力受けとして差し込み部33に差し込み部中心46周りの捩りモーメントMが発生したときに、差し込み部中心46からのモーメントレバー長さLを長くして差し込み部33に作用する反力Fを小さくすることができるように、つまり、差し込み部33の外側平面部分47の幅Bが広くなるように、角部分48における外側曲率半径r1が小さな角筒状の差し込み部33を有するテンションフレームを備えさせることができる。
したがって、角筒状の差し込み部の損傷を防止できるようにするにあたって、テンションフレームが大型化し難い。
本発明の第2特徴構成は、前記雌ネジ部材が、前記ネジ軸挿通部に対する取付用の取付板部を備え、その取付板部には、角筒状の前記差し込み部の角部を跨いで前記角部に連なる両側面に当接するように形成された端縁部分が備えられている点にある。
本発明の第3特徴構成は、前記テンションフレームは、前記差し込み部の中心線が前記支持軸の中心線と交差するように前記差し込み部を有し、かつ、前記ネジ軸挿通孔が前記差し込み部の中心線と前記支持軸の中心線とを含む仮想平面を挟んで対称の位置に形成されている点にある。
本発明の第4特徴構成は、前記テンションフレームは、前記雌ネジ部材を前記ネジ軸挿通部に対して固定するためのネジ部が、前記仮想平面を挟んで対称の位置に形成されている点にある。
本発明の第5特徴構成は、クローラ緊張輪を回転自在に支持する支持軸と、トラックフレームの角筒状のガイドレール部に摺動自在に内嵌される角筒状の差し込み部を有するテンションフレームとを備え、前記テンションフレームは、前記ガイドレール部に対する前記差し込み部の差し込み深さを調節自在なネジ軸を挿通可能な一対のネジ軸挿通孔が形成されたネジ軸挿通部を一端側に有していると共に、前記ネジ軸挿通部に前記支持軸が固定され、前記テンションフレームは、前記差し込み部の中心線が前記支持軸の中心線と交差するように前記差し込み部を有し、かつ、前記差し込み部の中心線と前記支持軸の中心線とを含む仮想平面を挟んで対称の形状に形成され、前記一対のネジ軸挿通孔が前記仮想平面を挟んで対称の位置に形成されている点にある。
本構成であれば、作業車などにおける車体の左右両側に装備されたクローラベルトの夫々に対してテンション(緊張)を各別に付与できるように、左右のクローラベルト毎に対応して、クローラ緊張輪支持部材と、ガイドレール部に対する差し込み部の差し込み深さを調節自在なネジ軸とを組み付けるにあたって、左右のクローラ緊張輪支持部材を共通化して製造コストを安くすることができる。
つまり、図10,図11に例示するように、テンションフレーム34を、その仮想平面Sを挟む一方の側を上側にして一方のクローラベルトに対応して組み付け、仮想平面Sを挟む他方の側を上側にして他方のクローラベルトに対応して組み付けることにより、共通のクローラ緊張輪支持部材30を左右のクローラベルト毎に対応して対称に組み付けることができる。
また、図10,図11に例示するように、ネジ軸挿通部36に一対のネジ軸挿通孔35が仮想平面Sを挟んで対称の位置に形成されており、そのネジ軸挿通部36に支持軸32が固定されているので、支持軸32とテンションフレーム34との接続強度をネジ軸挿通部36で補強することができる。
本発明の第6特徴構成は、前記支持軸を前記差し込み部と一体の鋳物で形成して、前記クローラ緊張輪を回転自在に支持可能に機械加工してある点にある。
本構成であれば、支持軸と差し込み部とをボルト連結などで互いに一体化することなく製作した支持軸を備えさせることができる。
本発明の第7特徴構成は、前記ネジ軸挿通孔は、前記差し込み部の角部のうち、前記ネジ軸挿通孔が存在する位置に最も近い箇所の角部と、その角部に対して対角位置にある角部とを結ぶ対角線と交差する位置に形成されている点にある。
作業車(コンバイン)の側面図である。 クローラ走行装置を示す側面図である (a)は機体フレームを下降させたクローラ走行装置を示す側面図であり、(b)は機体フレームを上昇させたクローラ走行装置を示す側面図である。 クローラ走行装置の平面図である。 前部揺動機構を示す一部断面図である。 後部揺動機構を示す一部断面図である。 クローラ緊張装置の側面図である。 クローラ緊張装置の平面図である。 クローラ緊張装置の要部断面図である。 クローラ緊張装置の分解斜視図である。 クローラ緊張輪支持部材を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図である。 ガイドレール部と差し込み部との嵌合部を示す断面図である。 (a)は市販の角パイプを示す断面図であり、(b)は従来のガイドレール部と差し込み部との嵌合部を示す断面図である。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明による作業車の一例としての稲,麦などの穀粒を収穫するための普通型コンバインを示す側面図である。
コンバインは、左右一対のクローラ走行装置1を備えた走行機体2に、運転座席が装備された運転部3、フィーダ4aが連結された機体前部の刈取り部4、機体後部の脱穀部5及びグレンタンク5aなどを備えている。
図2,図3はクローラ走行装置1の側面図であり、図4はクローラ走行装置1の平面図である。
クローラ走行装置1は、機体前方側の駆動スプロケット6、機体後方側のクローラ緊張輪7、これらの間に配備された複数の接地転輪8、クローラベルト9を内周側から支持する上部転輪であるキャリアローラ10、クローラベルト9の外れ止め用のガイド9aを備え、ゴム製のクローラベルト9は、駆動スプロケット6とキャリアローラ10とクローラ緊張輪7と接地転輪8とに亘って巻回張設されている。
駆動スプロケット6とキャリアローラ10は機体フレーム11の側に支持され、クローラ緊張輪7と接地転輪8はトラックフレーム12に支持されている。
クローラベルト9には、内周面側に突出する左右一対の芯金突起13aを形成してある芯金13が前後方向に一定ピッチで埋設されている。接地転輪8は左右の芯金突起13aを外側左右から跨ぐように装着されており、クローラ緊張輪7及びキャリアローラ10は左右の芯金突起13aの間に係入するように装着されている。
駆動スプロケット6は、クローラベルト9の前後の芯金13の間に形成された駆動孔に咬合されている。
機体フレーム11は、走行機体2の下部の略全幅に亘るデッキ状に構成されており、上述した脱穀部5等が搭載されているデッキフレーム14と、駆動スプロケット6とキャリアローラ10とを支持する機体前後方向に長い固定フレーム15とを備えている。
固定フレーム15はデッキフレーム14の下面側に固定してあり、固定フレーム15とトラックフレーム12とに亘って、機体フレーム11に対するトラックフレーム12の姿勢を上下方向に変更可能な姿勢変更機構16を設けてある。
姿勢変更機構16は、機体前方側の前部揺動機構16aと機体後方側の後部揺動機構16bとを、固定フレーム15とトラックフレーム12とに亘って設けて構成してある。
前部揺動機構16aと後部揺動機構16bの夫々は、図5,図6にも示すように、固定フレーム15に機体横外方に向けた横向きに支持してある揺動支軸17a,17bと、当該揺動支軸17a,17bに上下揺動自在に支持してある揺動アーム18a,18bと、操作アーム19a,19bとを備え、揺動支軸17a,17bの夫々はクローラベルト9の内周側に入り込んでトラックフレーム12よりも高い位置に配置してある。
揺動支軸17a,17bの夫々は、固定フレーム15を貫通する状態で、当該固定フレーム15に軸芯Xa,Xb周りで回転自在に支持され、揺動支軸17a,17bの機体外方側への突出端側に揺動アーム18a,18bが一体に固定され、揺動支軸17a,17bの機体内方側への突出端側に操作アーム19a,19bが一体に固定されている。
揺動アーム18a,18bの夫々は、当該揺動アーム18a,18bの一端側に一体に備えたボス20a,20bに揺動支軸17a,17bを内嵌して、当該揺動支軸17a,17bに一体に固定されている。
前部揺動機構16aにおける揺動アーム18aの揺動端側は、トラックフレーム12の上面側に一体固定してある連結支持部21にピン21aで上下揺動自在に連結してある。
後部揺動機構16bにおける揺動アーム18bの揺動端側は、トラックフレーム12にピン22aで揺動自在に連結された揺動リンク22に、ピン22bで上下揺動自在に連結してある。
前部揺動機構16aと後部揺動機構16bの操作アーム19a,19bどうしを連結ロッド23で連結して四連リンクを構成してあり、後部揺動機構16bの操作アーム19bとデッキフレーム14とを油圧シリンダ24で連結してある。
したがって、油圧シリンダ24の収縮作動で各揺動アーム18a,18bを上向きに駆動揺動させると、トラックフレーム12が機体フレーム11の側に近接するように上方へ移動し、図3(a)に示すように機体フレーム11の地上高が低くなる。尚、図3(a)は、機体フレーム11の地上高が最も低い状態を示している。
逆に、油圧シリンダ24の伸長作動で各揺動アーム18a,18bを下向きに駆動揺動させると、トラックフレーム12が機体フレーム11の側から離間するように下方へ移動し、図3(b)に示すように機体フレーム11の地上高が高くなる。尚、図3(b)は、機体フレーム11の地上高が最も高い状態を示している。
よって、左右のクローラ走行装置1における姿勢変更機構16の夫々に備えた油圧シリンダ24を独立して操作することで、機体フレーム11の左右における地上高を変更調節して、傾斜地においても機体フレーム11の姿勢を略水平に保持することができる。
図2,図3に示すように、姿勢変更機構16の作動により、トラックフレーム12の機体フレーム11に対する姿勢を変更するに伴って、後部揺動機構16bにおける揺動支軸17bに、図2,図3(a)に示すように揺動支軸17bを内嵌してあるボス20bを介して接当可能な接当部材27をトラックフレーム12に設けて、機体フレーム11とトラックフレーム12との上下方向の最小間隔(地面に対する機体フレーム11の下限位置)を規制してある。
接当部材27の上端には、ボス20bを安定して支持するための水平面27aが形成されている。なお、 接当部材27の上端に、ボス20bの外周面に沿った側面視で下方に
U字状に凹入する湾曲面、又は側面視で下方にV字状に凹入する接当面を形成してもよい。
後部揺動機構16bの揺動支軸17bに、揺動アーム18bよりも機体横外方側に延設する延設部分25を連結して、その延設部分25にキャリアローラ10を回転自在に支持してある。
後部揺動機構16bの揺動支軸17bは、図6に示すように、揺動支軸17bとは別の支軸部材25を揺動支軸17bの先端穴部に内嵌した状態でピンで連結して、機体横外方
側に延設してある。
キャリアローラ10は、ベアリング26を介して、支軸部材(延設部分)25に遊転自在に支持してある。
クローラ緊張輪7の支持構造を説明する。
図1〜図4に示すように、クローラ緊張輪7は、トラックフレーム12の機体前後方向の後端側に装備したクローラ緊張装置28に装着してある。
トラックフレーム12は、各接地転輪8を支持する下部トラックフレーム12aと、下部トラックフレーム12aの上側に連結された上部トラックフレーム12bとを有する。
上部トラックフレーム12bは、市販の鋼製で断面四角形状の角パイプで構成してある。
クローラ緊張装置28は、図7〜図9に示すように、上部トラックフレーム12bのうちの機体前後方向後端部分で構成されている角筒状のガイドレール部29と、クローラ緊張輪7と、ガイドレール部29に支持されるクローラ緊張輪支持部材30と、クローラ緊張輪7によってクローラベルト9に付与する張力を調節するための調節ネジ軸31とを有する。
クローラ緊張輪支持部材30は、図10,図11にも示すように、クローラ緊張輪7を回転自在に支持する支持軸32と、ガイドレール部29に摺動自在に内嵌される断面四角形状の角筒状の差し込み部33を有するテンションフレーム34とを備えている。
テンションフレーム34は、調節ネジ軸31を挿通可能な一対のネジ軸挿通孔35が形成されたネジ軸挿通部36を一端側に有していると共に、そのネジ軸挿通部36に支持軸32が一体に鋳造されている。
調節ネジ軸31は、ガイドレール部29に対するテンションフレーム34の差し込み部33の差し込み深さを調節することにより、クローラ緊張輪7の支持位置を機体前後方向に変更してクローラベルト9に付与する張力を調節するものである。
調節ネジ軸31の一端側は上部トラックフレーム12bに設けたネジ支持体37に回り止め状態で支持され、他端側はネジ軸挿通部36の一方のネジ軸挿通孔35に相当するネジ軸螺合孔38aを備えた雌ネジ部材38にねじ込まれている。
雌ネジ部材38はネジ軸挿通部36にビス止めしてある。
この雌ネジ部材38は、調節ネジ軸31に対して螺合するネジ軸螺合孔38aが形成された筒部38Aと、ネジ軸挿通部36に対する取付用の取付板部38Bとを備えている。取付板部38Bには、ネジ軸挿通部36に形成されているネジ部35aと合致する位置にビス挿通孔38bが形成されている。
ネジ軸螺合孔38aは、ビス挿通孔38bにビス35bを挿入してネジ部35aにねじ込み、取付板部38Bをネジ軸挿通部36に取り付けた状態で、ネジ軸挿通部36のネジ軸挿通孔35と同心状に位置するように形成されている。このとき、ネジ軸螺合孔38aは、差し込み部33の角部のうち、そのネジ軸螺合孔38aが存在する位置に最も近い箇所の角部と、その角部に対して対角位置にある角部とを結ぶ対角線Lと交差する位置に形成されている。このように雌ネジ部材38をネジ軸挿通部36に取り付けた状態で、取付板部38Bには、角筒状の差し込み部33の角部を跨いで、その角部に連なる両側面に当接するように、端縁部分38c,38cが形成されている。
ネジ支持体37は、調節ネジ軸31の前端部に備えた六角軸形の操作部39を回転操作自在に挿通してある当該ネジ支持体37のボス部に形成されたネジ軸孔40と、調節ネジ軸31に一体に設けてあるフランジ41に当接するストッパー面42とを備え、クローラベルト9に張力を付与するに伴う調節ネジ軸31からの反力を受け止め支持している。
ネジ軸孔40に挿通した操作部39には、四角形の板状回り止め体43に形成した回り止め孔44に挿通してある。
回り止め孔44は操作部39が係合する六角形に形成してあり、回り止め体43の側辺部分のネジ支持体37に対する当接により、調節ネジ軸31を回り止めしてある。
また、回り止め体43の抜け止め用の抜け止めピン45を操作部39に脱着自在に差し込んである。
したがって、回り止め体43を操作部39から抜き取って、操作部39を回転操作することにより、雌ネジ部材38が調節ネジ軸31に対して移動するので、クローラ緊張輪7
の支持位置を機体前後方向に変更して、クローラベルト9に付与する張力を調節することができる。
クローラ緊張輪支持部材30は、その全体がダクタイル鋳鉄などの鋳物で一体に形成してあり、角パイプ状(中空状)の差し込み部33はガイドレール部29の内面に沿う外面形状に機械加工してあるとともに、支持軸32はクローラ緊張輪7を支持可能に断面円形状に機械加工してある。差し込み部33の支持軸32の側の端部に、その内側を塞ぐ蓋部が鋳物で一体形成されており、差し込み部33の支持軸32の側とは反対側の端部は開放されている。
したがって、図12に示すように、ガイドレール部29を反力受けとして差し込み部33に差し込み部中心46周りの捩りモーメントMが発生したときに、差し込み部中心46からのモーメントレバー長さLを長くして差し込み部33に作用する反力Fを小さくすることができるように、つまり、差し込み部33の外側平面部分47の幅Bが広くなるように、角部分48における外側曲率半径r1が所望の曲率半径に形成された角筒状の差し込み部33を有するテンションフレーム34を備えさせることができる。
尚、図12においては、ガイドレール部29の内周面寸法と差し込み部33の外周面寸法との差を実際よりも誇張して記載してある。
テンションフレーム34は、図10,図11に示すように、差し込み部33の中心線Y33が支持軸32の中心線Y32と交差するように差し込み部33を有し、かつ、差し込み部33の中心線Y33と支持軸32の中心線Y32とを含む仮想平面Sを挟んで対称の形状に形成され、一対のネジ軸挿通孔35が仮想平面Sを挟んで左右対称の位置に形成されている。
したがって、テンションフレーム34を、その仮想平面Sを挟む一方の側を上側にして一方のクローラベルト9に対応して組み付け、仮想平面Sを挟む他方の側を上側にして他方のクローラベルト9に対応して組み付けることにより、共通のクローラ緊張輪支持部材30を左右のクローラベルト9毎に対応して左右対称に組み付けることができる。
すなわち、図7〜図10では、機体左側のクローラ緊張装置28に装着したクローラ緊張輪支持部材30を示したが、調節ネジ軸31をネジ軸挿通部36の他方のネジ軸挿通孔35に挿通して組み付けることで、機体右側のクローラ緊張装置28に装着するクローラ緊張輪支持部材30として使用することができる。
〔その他の実施形態〕
1.本発明によるクローラ緊張輪支持部材は、左右クローラ走行装置毎に各別に製作されたものであってもよい。つまり、単一のネジ軸挿通孔を備えたものであってもよい。
本発明は、コンバインやトラクタなどの農作業車やバックホーなどの建設作業車のクローラ走行装置において好適に実施することができる。
7 クローラ緊張輪
12 トラックフレーム
29 ガイドレール部
31 ネジ軸
32 支持軸
33 差し込み部
34 テンションフレーム
35 ネジ軸挿通孔
36 ネジ軸挿通部
S 仮想平面
Y33 差し込み部の中心線
Y32 支持軸の中心線

Claims (7)

  1. クローラ緊張輪を回転自在に支持する支持軸と、トラックフレームの角筒状のガイドレール部に摺動自在に内嵌される角筒状の差し込み部を有するテンションフレームと、前記差し込み部の差し込み深さを調節自在なネジ軸を挿通可能なネジ軸挿通孔とを備え、
    前記差し込み部と前記支持軸とを一体の鋳物で形成して、前記ガイドレール部の内面に沿う外面形状に機械加工してあるとともに、
    前記ネジ軸挿通孔を備えたネジ軸挿通部を前記テンションフレームと一体に設け、
    前記ネジ軸挿通孔が形成された雌ネジ部材を前記ネジ軸挿通部とは別体で構成して、前記ネジ軸挿通部に対して着脱可能に装着してあるクローラ緊張輪支持部材。
  2. 前記雌ネジ部材が、前記ネジ軸挿通部に対する取付用の取付板部を備え、その取付板部には、角筒状の前記差し込み部の角部を跨いで前記角部に連なる両側面に当接するように形成された端縁部分が備えられている請求項1記載のクローラ緊張輪支持部材。
  3. 前記テンションフレームは、前記差し込み部の中心線が前記支持軸の中心線と交差するように前記差し込み部を有し、かつ、前記ネジ軸挿通孔が前記差し込み部の中心線と前記支持軸の中心線とを含む仮想平面を挟んで対称の位置に形成されている請求項1又は2記載のクローラ緊張輪支持部材。
  4. 前記テンションフレームは、前記雌ネジ部材を前記ネジ軸挿通部に対して固定するためのネジ部が、前記仮想平面を挟んで対称の位置に形成されている請求項3記載のクローラ緊張輪支持部材。
  5. クローラ緊張輪を回転自在に支持する支持軸と、トラックフレームの角筒状のガイドレール部に摺動自在に内嵌される角筒状の差し込み部を有するテンションフレームとを備え、
    前記テンションフレームは、前記ガイドレール部に対する前記差し込み部の差し込み深さを調節自在なネジ軸を挿通可能な一対のネジ軸挿通孔が形成されたネジ軸挿通部を一端側に有していると共に、前記ネジ軸挿通部に前記支持軸が固定され、
    前記テンションフレームは、前記差し込み部の中心線が前記支持軸の中心線と交差するように前記差し込み部を有し、かつ、前記差し込み部の中心線と前記支持軸の中心線とを含む仮想平面を挟んで対称の形状に形成され、
    前記一対のネジ軸挿通孔が前記仮想平面を挟んで対称の位置に形成されているクローラ緊張輪支持部材。
  6. 前記支持軸を前記差し込み部と一体の鋳物で形成して、前記クローラ緊張輪を回転自在に支持可能に機械加工してある請求項5記載のクローラ緊張輪支持部材。
  7. 前記ネジ軸挿通孔は、前記差し込み部の角部のうち、前記ネジ軸挿通孔が存在する位置に最も近い箇所の角部と、その角部に対して対角位置にある角部とを結ぶ対角線と交差する位置に形成されている請求項1〜6のいずれか一項記載のクローラ緊張輪支持部材。
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