JP5336783B2

JP5336783B2 - ４クローラ型作業車輌

Info

Publication number: JP5336783B2
Application number: JP2008182748A
Authority: JP
Inventors: 秀雄実重; 淳岩田
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-07-14
Also published as: JP2010018234A

Description

本発明は、機体前後にそれぞれ左右一対のクローラ走行装置を備えた４クローラ型作業車輌、例えば４クローラ型のトラクタに関し、詳しくは、機体前部に設けられた前部クローラ走行装置の構成に関する。

従来、機体前後に左右一対の三角形状のクローラ走行装置を備えた４クローラ型作業車輌において、トラックフレームの前部及び後部をリンクによって車体に連結した４節リンク機構を備え、前部リンクのトラックフレーム側の取付部と後部リンクのトラックフレーム側の取付部との間隔を、前部リンクの車体側の取付部と後部リンクの車体側の取付部との間隔よりも小さく設定したものが案出されている（特許文献１参照）。

特許第３７０５５１３号公報

上記特許文献１記載のような４節リンクを三角形状のクローラ走行装置に設けると、圃場の凹凸などを乗り越える際にクローラ走行装置が機体後方側に揺動し、容易に障害物を乗り越えることが出来るが、クローラ走行装置が一定深さまで埋まりながら走行する湿田などの場合、クローラ走行装置の前部が泥を押してしまい、それが抵抗となって直進性が悪いと共に馬力損失も大きく走行することが難しかった。また、常にクローラ走行装置を前方側に回転する方向に圃場から圧力を受けるため、上記４節リンク機構などのつまずき防止のための機構に過度の負荷が掛かってしまっていた。

そこで本発明は、前部クローラ装置の前部アイドラホイールを、該前部クローラ走行装置の全高の二分の一以上の高さに配設して、前部アイドラホイールと下方の転輪とによって形成されるクローラ前部の仰角を大きく取ることによって、上記課題を解決した４クローラ型作業車輌を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、車軸（１４，１８）に装着した駆動スプロケット（１６，１７）と、その下方に設けたトラックフレーム（２１，２２）の端部に配設した前後のアイドラホイール（２３，２５，２６，２７）と、前記トラックフレーム（２１，２２）に設けた転輪（２９，３０）とに亘りクローラ（３１，３２）を巻装したクローラ走行装置（１０，１１）を、機体の前後にそれぞれ左右一対ずつ備えた４クローラ型作業車輌（１）において、
前記クローラ走行装置（１０，１１）のうち走行機体（２）の前部に設けた前部クローラ走行装置（１０）のトラックフレーム（２１）を、車軸（１４）を中心として上下に揺動自在に支持すると共に、このトラックフレーム（２１）に装着する前部アイドラホイール（２３）の回転軸を、前記前部クローラ走行装置（１０）の全高（Ｈ_１）の２分の１以上の高さ（Ｈ_２）に配設して、該前部アイドラホイール（２３）と下方の転輪（２９）とによって形成されるクローラ前部の仰角（α）を大きく取り、
前記トラックフレーム（２１）の後端部に取付けられる後部アイドラホイール（２５）の回転軸を、該前部クローラ走行装置（１０）の全高（Ｈ _１）の２分の１以下の高さ（Ｈ _３）に配設して、クローラ（３１）の全体形状を側面視で略菱形に構成し、
前記前部クローラ走行装置（１０）の機体前後方向の全長の略中心に前記車軸（１４）を位置させ、かつ前記クローラ（３１）の前端部と前記走行機体（２）前端に設けるバンパー（３６）の前端部との間に、一定の間隔（Ｌ）が保たれてなる、
ことを特徴とする４クローラ型作業車輌（１）にある。

請求項１に係る発明によると、前部クローラ走行装置の前部アイドラホイールを前部クローラ走行装置の全高の二分の一以上の高さ位置に配置したことによって、その前端部の仰角を大きく形成することができ、湿田などを走行しても前部クローラ走行装置の前端で泥を押すことがなく、走行抵抗が大幅に減少した。そのため、湿田などの湿地帯における走行性能が向上すると共に、前部クローラ走行装置が泥の抵抗によって前方に揺動して走行不能に陥ることも防止することができる。

また、前部クローラ走行装置の後部アイドラホイールを、全高の２分の１以下の高さ位置に配置したことによって、前部クローラ走行装置の接地面積を増やすことができ、湿田などの湿地帯におけるクローラ走行装置の沈み込みが少なくなるため、その走行性能が向上する。

以下に図面に基づいて本発明に係る実施の形態について説明をする。図１乃至図３に示すように、本発明に係る作業車輌としてのトラクタ１は、走行機体２の前方にボンネット３に覆われたエンジン（不図示）を有していると共に、その後方にはキャビン５が設けられており、該キャビン５内にはステアリングハンドル６等からなる運転操作部７及び運転座席９が配設されている。

上記走行機体２は、前部クローラ走行装置１０，１０と、後部クローラ走行装置１１，１１とによって支持されており、上述したトラクタ１は、機体前後にそれぞれ左右一対ずつ配設されたクローラ走行装置１０，１０，１１，１１によって駆動する４クローラ型のトラクタである。

これらクローラ走行装置１０，１０，１１，１１は、フロントアクスルハウジング１２及びリヤアクスルハウジングとしてのトランスミッションケース１３の左右両側にそれぞれ連結されたファイナルケース１５，１５に支持されており、ファイナルケース１５，１５の先端で車軸１４，１８に取付けられた駆動スプロケット１６，１７と、上記ファイナルケース１５，１５から機体前後方向に揺動自在に垂下するホルダ１９，２０の下端に取付けられたトラックフレーム２１，２２の前後端に設けられた前後のアイドラホイール２３，２５，２６，２７と、これら前後アイドラホイール２３，２５，２６，２７間においてトラックフレーム２１，２２の下方に取付けられた複数の転輪２９・・・，３０・・・とにクローラ３１，３２を巻装して構成されている。

また、トラックフレーム２１，２２の下方には、転輪２９，３０からクローラ３１，３２が外れるのを防止するクローラガイド３３，３５が設けられており、これらクローラガイド３３，３５の両端は、前後のアイドラホイール２３，２５，２６，２７の軸芯方向に向いている。

次に本願発明の要部である前部クローラ走行装置１０について詳しく説明をする。図１に示すように、前部クローラ走行装置１０のトラックフレーム２１は、機体前端に配置された転輪（前部接地転輪）２９ａの上方近傍において、機体上方に向けて屈曲して形成されており、この屈曲したトラックフレーム２１の前端に前部アイドラホイール２３が回転自在に取付けられている。

この前部アイドラホイール２３は、上方に向けて屈曲したトラックフレーム２１の先端に取付けられているため、前部クローラ走行装置１０の全高Ｈ_１の２分の１以上の高さＨ_２に位置しており（Ｈ_２≧Ｈ_１／２）、前部アイドラホイール２３と機体前端に配置された転輪２９ａとによって形成されるクローラ前部の仰角αが大きくなるように構成されている。

一方、後部アイドラホイール２５は、機体前後方向に平行に延びたトラックフレーム２１の後端部に取付けられ、その高さＨ_３は、前部クローラ走行装置１０の全高Ｈ_１の２分の１以下になる（Ｈ_１／２≧Ｈ_３）ように配設されており、上記仰角αは、この後部アイドラホイール２５によって形成されるクローラ３１の後部上方の傾斜面３１ｂと、圃場面とのなす角βと略々同じになるように調整されている。

そのため、クローラ３１の前部下方の傾斜面３１ａと、後部上方の傾斜面３１ｂとが略々平行な関係になり、前部クローラ走行装置１０は、全体として略菱形（略平行四辺形）の形状となっている。これら前後のアイドラホイール２３，２５は、上述したような位置関係にあるため、前部アイドラホイール２３からクローラ３１の、走行機体２の前後方向に平行な線に対して下方に向う角度（前部アイドラホイール２３に対するクローラ３１の後退角）θが、クローラ３１の上方に向う角度（前部アイドラホイール２３に対するクローラ３１の進入角）γに対して大きくなる（θ≧γ）と共に、後部アイドラホイール２５からクローラ３１の、走行機体の前後方向に平行な線に対して上方に向う角度Φが、前記クローラの下方に向う角度εに対して大きくなっている（Φ＞ε）。

また、図４に示すように、前部クローラ走行装置１０のクローラガイド３３は、転輪２９ａ，２９ｂの幅方向中央部に設けられた凹部とクローラの芯金との間に配置されてガイドするガイド部３３ａと、このガイド部３３ａから上方に向って突出し、トラックフレーム２１の下部に取付けられる取付けステー部３３ｂとから構成されており、取付けステー部３３ｂがガイド部３３ａの前後方向中間に取付けられて、この取付けステー部３３ｂを挟んでガイド部３３ａが左右対称（同じ長さ）になる（ａ＝ｂ）ように形成されている。

上記転輪２９ａ，２９ｂは、車軸中心に対して機体前方側にオフセットして配置されており、機体前端側の転輪２９ａと車軸中心との距離ｃが、機体後端側の転輪（後部接地転輪）２９ｂと車軸中心との距離よりも大きくなる（ｃ＞ｄ）ようになっている。この転輪２９ａ，２９ｂの機体前方へオフセットした配置により、クローラガイド３３も機体前方側にオフセットして配置されており、取付けステー部３３ｂは、車軸中心よりも機体前方側でトラックフレーム２１に取付けられている。

また、前部クローラ走行装置１０は、その前端がバンパー３６よりも突出しないように、機体前後方向の全長が設定されており、クローラ３１の前端部とバンパー３６の前端部との間には、一定の間隔Ｌが保たれている。更に、その上方には、泥はねを防止するフェンダー３７が配置されている。

この前部クローラ走行装置１０は、上述したファイナルケース１５によって支持されており、ファイナルケース１５は、図５に示すように、キングピンケース３９を介してフロントアクスルハウジング１２に連結されている。

フロントアクスルハウジング１２には、エンジンからの動力を左右に分配する差動装置４０及びこの差動装置４０から左右に延びるデフシャフト４１，４１が内装されていると共に、これらデフシャフト４１，４１は、その先端においてギヤ４１ａ，４２ａの噛合によってキングピン４２に動力を伝達している。

このキングピン４２は、キングピンケース３９に内装されていると共に、該キングピンケース３９は、フロントアクスルハウジング１２に固設されている。また、キングピンケース３９には、ファイナルケース１５を構成する中間ケース１５ａがキングピン４２を中心として左右に回動自在に連結されており、この中間ケース１５ａには、前車軸１４を軸受１４ａ，１４ｂを介して回転自在に内装する支持ケース１５ｂがボルト４３によって一体に連結されている。これら中間ケース１５ａ及び支持ケース１５ｂによってファイナルケース１５が構成されており、前車軸伝動系では、ギヤ４１ａ，４２ａ、４２ｂ，１４ｃの噛合によってエンジンからの動力がデフシャフト４１、キングピン４２を介して前車軸１４に伝達されていると共に、中間ケース１５ａに取付けられたナックルアーム４５によって、キングピン４２を中心としてファイナルケース１５を左右回動させられるように構成されている。

また、前車軸１４の外端部には、スプライン部１４ｄが設けられており、前車軸１４とは別体に構成された前車軸ボス４６が、スプライン嵌合すると共にプレート４７及びボルト４９によって回転不能かつ抜け止めされて取付けられている。該前車軸ボス４６のフランジ部４６ａには、前スプロケット１６が２分割してボルト１６ａによって装着されている。

更に、前車軸１４の外端に配設された前スプロケット１６の機体内側では、トラックフレーム２１と連結するホルダ１９が、支持ケース１５ｂの外周部に嵌合しており、該ホルダ１９によって前部クローラ走行装置１０が揺動自在に支持されている。

該ホルダ１９は、プレート５１が支持ケース１５ｂにボルト５２で取付けられることによって抜止めされていると共に、支持ケース１５ｂとの間にはスラストライナ５３及びブッシュ５５を介在させ、前車軸１４を中心に支持ケース１５ｂに対して前後に揺動可能に設けられている。

なお、支持ケース１５ｂを油密状に保っているオイルシール５６は、上記ホルダ１９の抜け止めプレート５１、前車軸１４と共にラビリンス形状を構成しており、その耐久性の向上を図っている。

また、支持ケース１５ｂには、上記ブッシュ５５と支持ケース１５ｂとの間に潤滑用グリスを供給するグリスニップル５７が設けられていると共に、前車軸ボス４６のフランジ部４６ａには、該グリスニップル５７にグリスを注入するグリスガンを挿入するグリス供給孔４６ｂが設けられている。更に、ブッシュ５５の両端はダストシール５９によって密閉されており、グリスの流出及び塵の流入を防いでいる。

次に、本実施形態に係る４クローラ型のトラクタ１の作用について説明をする。作業者は、キャビン５に乗り込むとエンジンを始動させ、前後のクローラ走行装置１０，１０，１１，１１の駆動スプロケット１６，１７に動力を伝達すると共に、これら４つのクローラ走行装置１０，１１によってトラクタ１を走行させる。

トラクタ１は耕耘、代掻きなどの作業のため、湿田に進入すると、接地面積の大きなクローラ走行装置１０，１０，１１，１１によって円滑に走行するが、この湿田が特に地盤の弱い超湿田の場合、一定深さまで沈み込んでしまう。

この一定深さまで沈み込んだ状態でクローラ走行装置１０，１０，１１，１１を駆動させると、通常の４クローラ型トラクタの場合、前後のクローラ走行装置の前端部が泥土の中に沈み込んでいるため、クローラの前部上方の傾斜面で泥を押してしまい、大きな走行抵抗を受けると共に、この泥の抵抗によって前後のクローラ走行装置１０，１０，１１，１１が前方に向って揺動し、圃場の底部を削ってより一層沈み込むため走行不能に陥るが、トラクタ１の前部クローラ走行装置１０，１０は、前部アイドラホイール２３を、前部クローラ走行装置１０の全高の２分の１以上の高さに配設して、クローラ３１の傾斜面３１ａを上方に向って長くかつ、仰角αが大きくなるように構成しているため、機体前方の揺動せずに駆動する。

また、後部クローラ走行装置１１，１１は、前部クローラ走行装置１０によって踏み固められた圃場を走行するため、沈み込まずにそのまま走行可能であり、作業者は、これら前後のクローラ走行装置１０，１０，１１，１１を駆動させて、超湿田を走行する。

このトラクタ１は、直進時は、前部クローラ走行装置１０，１０の駆動力を、後部クローラ走行装置１１，１１よりも多くして、前部クローラ走行装置１０，１０が引張りぎみに走行しているが、旋回時には逆に、前部クローラ走行装置１０，１０の駆動力が後部クローラ走行装置１１，１１に対して不足して、後部クローラ走行装置１１，１１に前部クローラ走行装置１０，１０が押されぎみに旋回しており、旋回時には後部クローラ走行装置１１，１１に押されて前部クローラ走行装置１０，１０へ前方に回動する方向にモーメントが働く。

上記前部クローラ走行装置１０，１０は、旋回中に前方に回動する方向のモーメントが働いても、機体前方側にオフセットして配置された転輪２９ａ，２９ｂからの反力によって、このモーメントを打ち消し、前方に揺動せずに接地した状態で円滑に旋回してゆく。

上記のように、トラクタ１を構成したことによって、前部クローラ走行装置１０の前部アイドラホイール２３が前部クローラ走行装置１０の全高Ｈ_１の２分の１以上の高さＨ_２に配置され、前部クローラ走行装置１０の仰角αが大きくなったため、超湿田においても前部クローラ走行装置１０の前端部が泥土に埋まらず、クローラ３１の前部上方部分の斜面３１ｃが泥を押して走行抵抗となることがないと共に、泥の抵抗によって前部クローラ走行装置１０が前方に揺動することもない。

また、前部クローラ走行装置１０の後部アイドラホイール２５が、前部クローラ走行装置１０の全高Ｈ_１の２分の１以下の高さＨ_３に配置されたことによって、前部クローラ走行装置１０の接地面積が増えるため、湿田などでの沈み込みを少なくすることができ、泥押しによる走行抵抗の低減などとも相俟って、トラクタ１の湿田における走行性能を大幅に向上させることができる。

更に、前部クローラ走行装置１０の転輪２９ａ，２９ｂを前方側にオフセットして配置したことにより、旋回時、その周速が後部クローラ走行装置の周速に追いつかず後方から押され気味になっても、地面から受けるモーメントが大きくなったため、機体前方に揺動せずに接地転輪が均等に接地した状態で旋回することができる。また、全体として前部クローラ走行装置の大きさは変わらず、必要以上に接地長が長くならないため、良好な旋回性を保持でき、コンパクトな構成とすることができると共に、湿田走行に必要最低限の接地長を確保することができる。

更に、前部クローラ走行装置１０のクローラガイド３３のガイド部３３ａを、取付けステー部３３ｂを中心に左右対称に設けたことによって、左右両方のクローラ走行装置１０，１０に同一のクローラガイド３３を使用することができ、部品を共通化してコストを削減することが出来ると共に、左右のクローラガイドを組み間違えることを無くすこともできる。

本発明の実施の形態に係るトラクタの側面図。本発明の実施の形態に係るトラクタの正面図。本発明の実施の形態に係るトラクタの平面図。（ａ）本発明に係る前部クローラ走行装置のクローラガイドの側面図、（ｂ）本発明に係る前部クローラ走行装置のクローラガイドの平面図、（ｃ）本発明に係る前部クローラ走行装置のクローラガイドの正面図。本願発明の実施の形態に係る前車軸伝動系の要部断面図。

符号の説明

１トラクタ（４クローラ型作業車輌）
２走行機体
１０前部クローラ走行装置
１１後部クローラ走行装置
１４，１８車軸
１６，１７駆動スプロケット
２１，２２トラックフレーム
２３，２６前部アイドラホイール
２５，２７後部アイドラホイール
２９，３０転輪
３１，３２クローラ
Ｈ_１前部クローラ走行装置の全高
Ｈ_２前部クローラ走行装置の前部アイドラホイールの高さ
Ｈ_３前部クローラ走行装置の後部アイドラホイールの高さ
α クローラ前部の仰角

Claims

車軸に装着した駆動スプロケットと、その下方に設けたトラックフレームの端部に配設した前後のアイドラホイールと、前記トラックフレームに設けた転輪とに亘りクローラを巻装したクローラ走行装置を、機体の前後にそれぞれ左右一対ずつ備えた４クローラ型作業車輌において、
前記クローラ走行装置のうち走行機体の前部に設けた前部クローラ走行装置のトラックフレームを、車軸を中心として上下に揺動自在に支持すると共に、このトラックフレームに装着する前部アイドラホイールの回転軸を、前記前部クローラ走行装置の全高の２分の１以上の高さに配設して、該前部アイドラホイールと下方の転輪とによって形成されるクローラ前部の仰角を大きく取り、
前記前部クローラ走行装置の前記トラックフレームの後端部に取付けられる後部アイドラホイールの回転軸を、該前部クローラ走行装置の全高の２分の１以下の高さに配設して、前記クローラの全体形状を側面視で略菱形に構成し、
前記前部クローラ走行装置の機体前後方向の全長の略中心に前記車軸を位置させ、かつ前記クローラの前端部と前記走行機体前端に設けるバンパーの前端部との間に、一定の間隔が保たれてなる、
ことを特徴とする４クローラ型作業車輌。