JPS63501786A - ベルト装軌作業車両及び地面係合無端状弾性ベルトの張力調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 地面係合無端状弾性ベルトの緊張方法及び装置技術分野 本発明は車両の推進システムに関し、特に駆動構造及びアイドラ構造にわたり巻 回され摩擦駆動される、無端状の弾性的非伸長ベルトの緊張手段に関する。

背景技術 連続的地面係合装置（例えばトラック、ベルト）を利用する車両の地面係合装置 には、所望の車両能力を達成するために所定範囲内での引張り（テンション）が 与えられることが要求される。例えば本発明の譲り受け人に譲渡された１９８０ 年１０月１４日発行の米国特許第４゜２２７．７４８号及び１９６３年８月２７ 日に発行された米国特許第３，１０１，９７７号に開示されているような油圧緊 張（引張り）装置は必要とする緊張を達成するが、例えば車両を長い間体止させ た状態等においては、緊張圧力をシール及び緩いフィッティング等を通して失う ことがある。例えばそれぞれ米国特許第４．２２７゜７４８号及び第３．１０１ ．９７７号に開示されているように、積極的駆動システムの最小許容テンション は摩擦駆動システムの最小許容テンションよりも小さいことが確認されている。

車両が運転を開始してから十分なテンション圧力が得られて車両を移動できるま でに時間的遅れがあるので、他の手段で補充されないかぎり、油圧緊張装置の圧 力損失は摩擦駆動システムにとっては許容することができない。

他の履帯緊張装置が、１９３３年５月２日に特許された米国特許第１．９０６， ４１５号、１９２５年１月６日に特許された米国特許第１，５２２．１５７号、 １９７６年１月６日に特許された米国特許第３．９３０．５５３号、及び１９６ １年９月５日に特許された米国特許第２．９９８，９９８号に開示されている。

経験上、円形状の車輪形状要素に巻回されている無端状地面係合部材は、車輪と 地面係合部材との間に偶然に噛み込まれた破片及び他の物質を、車輪及び地面係 合部材に損傷を与えることなくして収容できるようにするために、反動能力、す なわち巻回された車輪要素の１つあるいはそれ以上の回転軸が移動できるという システムを有していなければならないことを示している。米国特許第３．９３０ ゜５５３号、第２，９９８．９９８号及び第１，９０６゜４１５号は車輪の空気 タイヤが撓むという以外にはそのような反動能力を備えていないので、高負荷の 整地作業環境で使用される場合においては大きな不利益を有している。さらに米 国特許第２，９９８，９９８号は、アイドラ要素の回転軸をそのローラフレーム に対して回動す　。

ることによりベルトに大きなテンションを与えている。

このように回転軸を回動すると、車両の配置、駆動要素の相互関係、及び地面係 合作業具の連結点の高さが変化することになる。この変化によりオペレータの快 適さが減少され、駆動部品の信頼性が減少され、作業具の地面への貫入が広い範 囲で変化するようになる。

米国特許第１，５２２，１５７号に示されている車両は反動装置を含んだテンシ ョン装置を有しているが、駆動輪要素と遊動輪要素が車両のメインフレームに支 持されている。このような遊動輪要素はメインフレームに対して回転可能且つ変 位可能であるため、付加的なフレーム及び相対運動を吸収するための設備が必要 である。このような付加的フレーム及び相対運動の吸収のために信頼性が減少さ れ、コストが上昇し、車両重量が増加する。

図示された装置はまた各々の協働する駆動輪及び遊動輪セットに対して二重のテ ンション／反動装置を使用している。このため、望ましくないテンション／反動 装置の上ぞりが起こり地面係合部材の掛は回しの有効性が減少する。よって、本 発明は上述した問題点及び／あるいは欠点の１つあるはそれ以上を克服すること を目的とする。

発明の開示 本発明によると、メインフレームと、メインフレームの横側から伸長している駆 動構造と、メインフレームの横側に配置されメインフレームを支持するローラフ レームと、ローラフレームに摺動可能且つ回転可能に取付けられているアイドラ 構造と、駆動構造及びアイドラ構造に掛は回されている無端状の弾性ベルトと、 ベルトを駆動構造の半径方向外側に面する表面に摩擦駆動係合し、ベルトにより 印加されている力と大きさが同じで反対方向の補償力を駆動構造に提供する手段 とを有しているベルトを装軌した作業車両が提供される。駆動構造及びアイドラ 構造が、それぞれ駆動ストラット及びスプリングの反対側で係合しているアイド ラストラットに連結されており、車両のメインフレームから伸長している駆動構 造とメインフレームに固定されているローラフレームに摺動可能且つ回転可能に 取付けられているアイドラ構造に掛は回されている伸長しない無端状地面係合ベ ルトのテンションを調整する方法が提供される。この方法は、ストラットの一方 をベルトが駆動構造の半径方向外側に向いている表面に摩擦係合するまで伸ばし 、その伸ばした状態でスロトラットをロックすることを含んでいる。

図面の簡単な説明 本発明の利点は添付の図面と共に以下の説明を読むことにより明らかとなる。

第１図は本発明が適用されているベルト装軌作業車両の側面図： 第２図は第１図の車両部分の拡大部分断面図であり、テンション／反動（リコイ ル）装置の第１実施態様を示している； 第３図は第１図に示された車両部分の拡大部分断面図であり、テンション／反動 装置の第２実施態様を示している： 第４図は第１図のＴＶ　−ＩＶ線に沿う断面図である。

発明を実施するための最良の態様 以下の説明においては、同一参照符号は同一構造を示している。図面を詳しく参 照すると、第１図はシャーシ１２とこのシャーシ１２を支持する関係に配置され ている下部構造（足回り）１４とを有しているベルト装軌作業車両１０が示され ている。シャーシ１２はメインフレーム１６とエンジン（図示せず）が収納され るエンジン・コンパートメント１８とを含んでいる。下部構造１４はメンフレー ム１６の両側でメインフレームを支持する関係に配置されている第１ベルトロー ラフレーム・アセンフリ２０及び第２ベルトローラフレ〜ム・アセンブリ２２を 含んでいる。第１図においては近い方のベルトローラフレーム・アセンブリ２０ のみが示されているが、これは対応する同一・形状のベル１〜ローラフレーム・ アセンブリ２２はメインフレーム１６の反対側に配置されているからである。実 質」二同−構造であるために、ベルトローラフレーム・アセンブリ及びその構成 部品の以トの説明はローラフレーム・アセンブリ２０に限定することにする。

ベルトローラフレーム・アセンブリ２０はローラフレーム２４と、フレーム２４ 中に部分的に収納されている付勢・反動（リコイル）装置２６と、フレーム２４ に取付けられているローラ２８とを合んでいる。ローラフレーム２４は前部位置 ３０（ローラフレーム２４により実際の連結位置は隠されている）及び後部位置 ３２によりメインフレーム１６に固着されている。ガイド要素３５を有する無端 状で伸びない弾性（エラストマー）ベルト３４が、メインフレーム１６の長手方 向前端部及び後端部近傍にそれぞれ配置されているアイドラ構造３６及び駆動構 造３８にわたり掛は回されている。

第２図は第１図に示されている下部構造１４の部分断面図である。第２図に示さ れている駆動構造３８は、車両エンジンから動力を伝達すると共にメインフレー ム１６から横方向に突出している駆動シャフト４０と、駆動シャフト４０に連結 され駆動輪４４の一部分を構成するハブ４２と、駆動ハブ４２周りに配置された 軸受構造４８と、軸受構造４８周りに配置されそれを支持する軸受保持器５０と を含んでいる。駆動輪４４はさらにベルト３４に摩擦係合する半径方向外側に向 かった表面５１を含んでいる。

アイドラ構造３６はローラフレーム２４にスライド関係に配置されているスライ ダアセンブリ５２と、回転軸５８を有するアイドラシャフト５６の周りでスライ ダアセンブリ５２に回転自在に取付けられている遊動輪５４とを含んでいる。制 限軸６０を有する制限要素５９はスライダアセンブリ５２から横方向に突出しロ ーラフレーム２４に形成された長手方向のスロット６１中に挿入されており、こ れによりスライダアセンブリ５２とローラフレーム２４との間の長手方向反動路 での相対運動を制限している。第４図はアイドラ構造３６の詳細及びそのベルト ３４とローラフレーム２４との関係を示している。

第２図に示されている付勢・反動装置６２は第１図の付勢・反動装置２６の第１ 実施態様を構成し、ローラフレーム２４に収容されているアイドラストラット６ ３と連結軸６５を有する連結ビン６４どを含んでいる。アイドラストラット６３ は回転軸５８の前方で連結ピン６４によりスライダアセンブリ５２に回動可能に 連結されており、アイドラスプリング・リテイナ６６に係合している。ここに図 示されている実施態様の制限要素５９は連結ビン６４を構成しているが、本発明 の開示の範囲内において当業者であればアイドラ構造３６を適当に改良して連結 ピン６４の代わりにアイドラシャフト５６を制限要素５９として使用することも 可能である。図示されているように、駆動構造３８、アイドラ構造３６及び付勢 ・反動袋＠６２中のストレスを最小にするために、軸４６．５８及び６０は望ま しくは平面上に配置されているのが良い。

付勢・反動装置６２はさらに軸受保持器５０から球面軸受７０を介して駆動スプ リングリテイナ７２に伸長している駆動ストラット６８を含んでいる。圧縮スプ リング７４が装＠６０の一部分を構成しており、その両端部は各々のスプリング リテイナ６６．７２に係合している。

駆動ストラット６８は第１部材７６と第１部材７６がその中に配置されている第 ２部材７８とを含んでいる。第１駆動ストラット部材７６は外面ネジ山８０を有 しており、第２駆動ストラット部材７８は内面ネジ山（図示せず）と把持部分８ ２とを有している。

第３図は付勢／反動装置２６の第２実施態様８４を示しており、実／Ｉｆ！態様 ６２と８４の主な相違点は各々の駆動ストラットの第１及び第２部材の協力関係 である。第２図の下部構造１４の残りの要素も第３図に存在しており、明確化の ために第３図には図示されていない。第３図の付勢／反動装置８４は、第２図の 駆動ストラット６８に代えて第１及び第２部材８８．９０を有する駆動ストラッ ト８６を含んでいる点を除いて、第２図の付勢／反動装置６２の要素と同一要素 を含んでいる。第１部材８８は円形ボディ部分９２と、ボディ部分９２の基端部 ０の周りに配置され部分的に凹部の形成された円形シール９８とを有している。

駆動ストラット８６の第２部材９０は、第１部材８８の先端１００がそれを通し て受け入れられる開口基端部１０２とスプリングリテイナ７２に係合する閉鎖先 端部１０４とを具備した円筒形状を有している。第１部材８８、第２部材９０及 びシール９８は協働して加圧室１０６を画成し、この加圧室の容積は第１及び第 ２部材８８．９０の長手方向の位置により変化する。第２部材９０の開口１０８ はバス１１０を通しての加圧流体の室１０６への伝達を許容するが、その詳細な 説明は本発明には適当ではない。ロック（固定）アセンブリ１１２は第１部材１ １８に螺合するナツト１１４と、ナツト１１４及び第２部材９０に当接係合する スラストワッシャ１１６とを含んでいる。

産業上の利用可能性 付勢／反動装置２６は、ベルト３４と駆動表面５１との十分な摩擦係合を達成し 、ベルト３４と他の下部構造部品との間に破片が噛み込まれた場合に、アイドラ 構造３６の反動を許容するように適当にテンションを提供するように調整されな ければならない。

付勢／反動装置のどちらの実ＩＭ態様６２．８４においても、スプリング７４の 張力が、他の力により上に反らされているスライダアセンブリ５２／ローラフレ ーム２４の形状を誇張するのではなく修正するためには、軸５８の前部のアイド ラ構造３６には押動モードではなく引張りモードで適用される。装＠６２を使用 してベルト３４にテンションを掛けるためには、レンチあるいは同様な装置が駆 動ストラットの第２部材７８の把持部分８２に係合して回転されることにより、 駆動ストラット６８の螺合している第１及び第２部材７６．７８を相対的に回転 し長手方向に変位させる。駆動ストラット部材７６゜７８の長手方向の相対変位 により、第２部材７８及びスプリングリテイナ７２が相対的に回転運動し、この 回転運動は球面軸受７０により吸収される。ストラット部材７６がアイドラ構造 ３６から離れて長手方向に変位すると、スプリングリテイナ７２がアイドラ構造 ３６方向に移動する。この動きの結果、コイルスプリング７４の長さが減少し、 引続いて駆動ストラット６８，８６、アイドラストラット６３、軸受保持器５０ 及び軸受４８を通して駆動構造３８とアイドラ構造３６との間のより大きな付勢 力を提供し、その結果ベルト３４の張力が増加し駆動表面５１とのより大きな摩 擦係合が得られる。勿論、第２部材７８を上述した方向と逆方向に回転すると、 第１部材７６はアイドラ構造３６に接近しスプリング７４及びベルト３４の付勢 力を減少することになる。

第１及び第２部材７６．７８を相対的に回転して伸長し、ベルト３４を駆動構造 ３８の駆動表面５１に摩擦係合するための必要とされるベルト張力を提供するた めには十分なトルクが要求される。これ故に、第３図の固定アセンブリ１１２は 部材８８．９０の長手方向の変位を誘導せずに第１部材８８が第２部材９０中に さらに挿入されるのを防ぐためにのみ使用されているので、第３図の実施態様の 方が第２図の実施態様よりも幾分望ましい。

ベルト３４のテンションを増加するために第３図の付勢／反動装置８４を使用す るについては、例えばグリースのような加圧流体がボート１０８を通して加圧室 １０６中に加圧注入される。加圧室１０６中の流体圧は、望ましいベルトの張り が達成されるまで、駆動ストラットの第１及び第２部材８８．９０を相対的に反 対方向に変位させるために増加される。その後、固定ナツト１１４が、スラスト ワッシャ１１６が第２部材９６に当接係合するまで適当な方向に回転され、ナツ トとスラストワッシャ１１６とを長手方向に移動させる。上述した第１及び第２ 部材８０．９０の長手方向の変位により、スプリングリテイナ７２がアイドラ構 造３６方向に移動しようとする。しかし、弾性ベルト３４が実質上伸びない性質 を有しているために、対向するスプリングリテイナ６６は非常に僅かしか移動し ない。よって、スプリング７４は短い形状に変形され、より大きな付勢力及び弾 性ベルト３４のテンションを提供する。固定ナツト１１４が回転されると、スラ ストワッシャ１１６が駆動ストラット８６の第２部材９０に当接係合するように 長手方向に移動される。次いで、加圧室１０６中の流体圧力が解放され、シール 部材９８上の圧力負荷を減少する。負荷が印加されたときスプリングリテイナ７ ２と駆動ストラット８６の第２部材９０との間に相対回転が発生しないので、第 ３図の付勢／反動装置８４は第２図の付勢／反動装置よりも望ましい。

作業車両１０が移動している間、弾性ベルト３４はそれが摩擦係合している駆動 構造３８と、アイドラ構造３６の周り及びベルト３４により発生されている地面 係合圧力を平均化するローラ２８の下を回転する。車両が移動している間、遊動 輪５４は軸５８の周りを回転し、その反動／復帰の間往復運動をする。破片がベ ルト３４と下部構造部品（駆動輪４４、遊動輪５０、及びローラ２８）との間に 噛み込まれた場合には、スライダアセンブリ５２が駆動構造３８方向に長手方向 に移動して反動する。このような反動時にスプリングリデイナ６６はアイドラス トラット６３及びアイドラ構造３６により反対のスブリンリテイナ７２方向に移 動するようにＸ　ＦＪされ、スプリング力及びベルトの張力を制御可能に増加す る。

そのような増加したベルト張力は、アイドラ構造３６方向の第１の力として駆動 構造３８上に現れる。駆動軸受保持器５０．駆動ストラット６８．８６（選択さ れた付勢／反動装置に応じて）及びスプリング７４の付勢力により誘導されるス プリングリテイナ７２が、第１のノ〕と大きさが同じで反対方向の第２の力すな わち補償力を駆動構造３８上に発生させる。破片が飛び散るとスライダアセンブ リ５２はベル１へのテンションがスプリング力にさからうまで駆動構造３８から 長手方向に移動して、その通常のＲ３ａ位置を回復する。

以上の説明により、緊張／反動装置２６は駆動ｉＩ４造３８の駆動表面５１に摩 擦係合する伸びない弾性ベルト３４のテンションを調整するために設けられてい ることは明らかである。このＪ：うな改良された付勢／反動装置２６は下部構造 部品に過大なストレスを発生せずに下部構造部品とベルト３４との間に噛み込ま れた破片を収納し、一方ではアイドラ構造３６の反動作用をローラフレーム２０ に分離し、反動作用を長手方向に制限してアイドラ構造３６／ローラフレーム２ ４の」−ぞり構造を自己修正する。

１　寸　→ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和６２年６月１０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．メインフレーム（１６）と； 前記メインフレーム（１６）の横側から伸長し駆動回転軸（４６）を有する回転 可能な駆動輪（４４）を含む駆動構造（３８）と；前記メインフレーム（１６） の横側に配置されメインフレームを固定的に支持するローラフレーム（２４）と ；前記ローラフレーム（２４）に摺動可能に取付けられ遊動回転軸５８を有する アイドラシャフト（５６）及び前記シャフト上に取付けられている回転可能な遊 動輪（５４）とを含むアイドラ構造（３６）と； 前記駆動輪及び遊動輪に掛け回されている無端状の伸長しない弾性ベルト（３４ ）と； 前記アイドラ構造（３６）とローラフレーム（２４）との間の相対運動を長手方 向の反動路に制限する手段（５９，６１）と；第１の力で前記ベルト（３４）を 調整可能に付勢して前記駆動構造（３８）に摩擦駆動係合し、前記第１の力と大 きさが同じで方向が反対の第２の補償力を前記駆動構造（３８）に発生させる手 段（２６，６２，８４）とを具備したベルト装軌作業車両（１０）。 ２．前記付勢及び力補償手段（２６，６２，８４）は前記ローラフレーム（２４ ）と協働するスプリング（７４）と；前記スプリング（７４）の一端を前記駆動 構造（３８）に連結する第１手段（６８，８８，７２９と；前記スプリング（７ ４）の他端を前記アイドラ構造（３６）に連結する第２手段（６３，６６）と、 ここで前記連結手段（６８，８８，７２，６３，６６）のうちの１つは前記スプ リング（７４）の端部に係合するスプリングリテイナ（６６，７２）を含んでい ること； 前記１つの連結手段により連結されている前記スプリングリテイナ（６６，７２ ）と前記構造（３６，３８）との距離を調整する手段（７６，７８，８２，８８ ，９０，１１４）を具備している請求の範囲第１項記載のベルト装軌作業車両（ １０）。 ３．前記調整手段（７６，７８，８２，８８，９０，１１４）は前記構造（３６ ，３８）の１つに連結された第１部材（７６，８８）と；前記スプリングリテイ ナ（６６，７２９とに係合し前記第１部材（７６，８８）の周りに配置された第 ２部材（７８，９０）と；前記第１部材（７６，８８）と前記第２部材（７８， ９０）とを互いに固定する手段（８０，９４，１１２）とを具備している請求の 範囲第２項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 ４．前記固定手段（８０，９４，１１２）は前記第１部材（８８）を螺合し前記 第２部材（９０）を当接係合する手段（９４，１１２）から構成される請求の範 囲第３項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 ５．前記スプリングリテイナ（７２）と前記第１部材（７６，８８）とを流体的 に分離する手段（９８，１０８）をさらに含んでいる請求の範囲第４項記載のベ ルト装軌作業車両（１０）。 ６．流体的分離手段（９８，１０８）は開口端（１０２）と閉鎖端（１０４）と を有する前記第２部材（９０）と；前記第２部材（９０）の前記開口端（１０２ ）に往復動可能に受け入れられる前記第１部材（８８）と；前記第１部材（８８ ）及び第２部材（９０）との間を流体的にシールし前記第１部材（８８）及び第 ２部材（９０）と共に可変容積室（１０６）を画成する手段（９８）と；前記室 （１０６）に加圧流体を伝達する手段（１０８）とから構成される請求の範囲第 ５項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 ７．前記固定手段（８０，９４，１１２）は前記１部材（７６）及び第２部材（ ７８）を螺合する手段（８０）から構成される請求の範囲第３項記載のベルト装 軌作業車両（１０）。 ８．前記第２部材（７８，９０）と前記スプリングリテイナ（７２）は球面軸受 （７０）で係合している請求の範囲第３項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 ９．前記第１連結手段（６８，８８，７２）は前記駆動構造（３８）の周りに配 置されている軸受（４８）と；前記軸受（４８）の周りにそれを支持するように 配置されている軸受保持器（５（１）と； 前記スプリング（７４）と前記軸受保持器（５０）との問に伸長している駆動ス トラット（６８，８６）とから構成される請求の範囲第２項記載のベルト装軌作 業車両（１０）。 １０．前記制限手段（５９，６１）は前記アイドラ構造（３６）と綴方同のスロ ツト（６１）を有する前記ローラフレーム（２４）のうちの１つと； 制限軸（６０）を含み前記アイドラ構造（３６）及び前記ローラフレーム（２４ ）のうちの他方から突出し前記スロット（６１）中に存在する制限要素（５９） とから構成される請求の範囲第２項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 １１．前記第２連結手段（６３，６６）は前記スプリング（７４）により付勢さ れているアイドラストラット（６３）と；連結軸（６５）を有し前記アイドラス トラット（６３）を前記アイドラ構造（３６）に結合させる連結ピン（６４）と から構成される請求の範囲第１０項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 １２．前記制限要素（５９）が前記アイドラシャフト（５６）及び前記連結ビン （６４）の１つを構成する請求の範囲第１１項記載のベルト装軌作業車両（１０ ）。 １３．前記連結軸（６５）及び前記駆動軸（４６）は前記アイドラ軸（５８）の 長手方向の反対側に配置されている請求の範囲第１１項記載のベルト装軌作業車 両（１０）。 １４．前記制限軸（６０）、アイドラ軸（５８）及び駆動軸（４６）は平面上に ある請求の範囲第１０項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 １５．前記アイドラ軸（５８）及び連結軸（６７）は同一平面上にある請求の範 囲第１３項記載のベルト装軌作業車両（１０）。 １６．前記駆動軸（４６）が前記共通平面中に存在する請求の範囲第１４項記載 のベルト装軌作業車両（１０）。 １７．半径方向外側に面する表面（５１）と回転軸（４６）とを有し車両のメイ ンフレーム（１６）から伸長した駆動構造（３８）と、メインフレーム（１６） に固着されたローラフレーム（２４）に摺動可能に支持されている関連するアイ ドラ構造（３６）との周りに掛け回された無端状非伸長地面係合車両推進ベルト （３４）の張力調整方法であって、前記駆動構造（３８）及びアイドラ構造（３ ６）はそれぞれ駆動ストラット（６８，８６）とスプリング（７４）の両端に係 合するアイドラストラット（６３）に連結されており、前記方法は；前記ベルト （３４）が前記半径方向外側に面する表面（５１）に摩擦係合するまで前記スト ラット（６８，８６，６３）のうちの１つを伸長し； 前記ストラット（６８，８６，６３）をその伸長された形状で固定し； 前記アイドラ構造（３６）及び前記ローラフレーム（２４）の格対運動を長手方 向の反動路に制限することから構成される。