特許 7057735 クローラ式走行装置及び作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-12

(45)【発行日】2022-04-20

(54)【発明の名称】クローラ式走行装置及び作業車両

(51)【国際特許分類】

   B62D 55/14 20060101AFI20220413BHJP

   B62D 55/065 20060101ALI20220413BHJP

   B62D 55/10 20060101ALI20220413BHJP

   B62D 55/104 20060101ALI20220413BHJP

   B62D 55/12 20060101ALI20220413BHJP

   B62D 55/30 20060101ALI20220413BHJP

【ＦＩ】

B62D55/14

B62D55/065

B62D55/10

B62D55/104

B62D55/12

B62D55/30

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018151240

(22)【出願日】2018-08-10

(65)【公開番号】P2020026182

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2021-01-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマーパワーテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】越智 知文

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２６４０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３０４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３２１７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０１１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５５／１４

Ｂ６２Ｄ ５５／０６５

Ｂ６２Ｄ ５５／１０

Ｂ６２Ｄ ５５／１０４

Ｂ６２Ｄ ５５／１２

Ｂ６２Ｄ ５５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転駆動される駆動軸と、
前記駆動軸を回転可能に支持する駆動軸外側ケースと、
前記駆動軸に取り付けられた駆動輪と、
前記駆動輪の下方に配置され、前記駆動軸と平行な揺動軸の周りに揺動自在に構成された複数のトラックローラと、
前記トラックローラの前後にそれぞれ配置され、前記駆動軸の周りに揺動自在に構成された一対の遊転ローラと、
前記駆動輪と前記トラックローラと前記遊転ローラとに張設される走行クローラと、
前記遊転ローラを前記駆動軸の周りに揺動自在に支持する支持部材と、
前記駆動軸外側ケースに設けられ、前記支持部材を揺動方向に付勢する付勢手段と、
を備える、クローラ式走行装置。

【請求項2】

回転駆動される駆動軸と、
前記駆動軸を回転可能に支持する駆動軸外側ケースと、
前記駆動軸に取り付けられた駆動輪と、
前記駆動輪の下方に配置され、前記駆動軸と平行な揺動軸の周りに揺動自在に構成された複数のトラックローラと、
前記トラックローラの前後にそれぞれ配置され、前記駆動軸の周りに揺動自在に構成された一対の遊転ローラと、
前記駆動輪と前記トラックローラと前記遊転ローラとに張設される走行クローラと、
前記トラックローラを回転自在に支持するトラックフレームと、
前記トラックフレームを前記駆動軸外側ケースに揺動自在に支持するトラックフレームシャフトと、
前記トラックフレームシャフトに設けられ、前記トラックフレームの揺動を規制する第
２規制部材と、
を備える、クローラ式走行装置。

【請求項3】

前記遊転ローラを前記駆動軸の周りに揺動自在に支持する支持部材と、
前記駆動軸外側ケースに設けられ、前記支持部材の揺動を規制する第１規制部材と、を
さらに備える、請求項１又は２に記載のクローラ式走行装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れかに記載のクローラ式走行装置を機体の前部又は／及び後部に備える作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クローラ式走行装置及びクローラ式走行装置を備える作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、後車輪に代えてクローラ走行装置を有するトラクタにおいて、駆動軸の下方に揺動軸を設け、揺動軸を介してトラックフレームにテンション輪、遊転輪、及び接地転輪を設けた構成が開示されている。このトラクタでは、テンション輪、遊転輪、及び接地転輪は、トラックフレームとともに一体として揺動軸の周りを揺動可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６０００２２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１では、トラックフレーム全体が揺動するため、作業時の負荷が大きくなるとクローラの前部が浮き上がって後部のみが接地するようになり、接地面積が減少して走破性が低下するという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は上記課題に鑑み、負荷が大きくなっても接地面積の減少を防ぐことができるクローラ式走行装置及び作業車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のクローラ式走行装置は、回転駆動される駆動軸と、
前記駆動軸を回転可能に支持する駆動軸外側ケースと、
前記駆動軸に取り付けられた駆動輪と、
前記駆動輪の下方に配置され、前記駆動軸と平行な揺動軸の周りに揺動自在に構成された複数のトラックローラと、
前記トラックローラの前後にそれぞれ配置され、前記駆動軸の周りに揺動自在に構成された一対の遊転ローラと、
前記駆動輪と前記トラックローラと前記遊転ローラとに張設される走行クローラと、を備えるものである。

【0007】

この構成によれば、通常走行時にはトラックローラの下方領域の走行クローラが接地する。一方、負荷が大きいときには一対の遊転ローラが駆動軸の周りで揺動して、一方の遊転ローラは上昇して、他方の遊転ローラは下降し、他方の遊転ローラの下方領域の走行クローラも接地するようになるため、接地面積が拡大して走破性が良好となる。

【0008】

本発明のクローラ式走行装置において、前記遊転ローラを前記駆動軸の周りに揺動自在に支持する支持部材と、
前記駆動軸外側ケースに設けられ、前記支持部材を揺動方向に付勢する付勢手段と、をさらに備えるものでもよい。

【0009】

この構成によれば、遊転ローラの揺動を適正に設定することができる。

【0010】

本発明のクローラ式走行装置において、前記遊転ローラを前記駆動軸の周りに揺動自在に支持する支持部材と、
前記駆動軸外側ケースに設けられ、前記支持部材の揺動を規制する第１規制部材と、をさらに備えるものでもよい。

【0011】

この構成によれば、遊転ローラの揺動範囲を規制することができる。

【0012】

本発明のクローラ式走行装置において、前記トラックローラを回転自在に支持するトラックフレームと、
前記トラックフレームを前記駆動軸外側ケースに揺動自在に支持するトラックフレームシャフトと、
前記トラックフレームシャフトに設けられ、前記トラックフレームの揺動を規制する第２規制部材と、をさらに備えるものでもよい。

【0013】

この構成によれば、トラックフレームの揺動範囲を規制することができる。

【0014】

本発明の作業車両は、上記何れかのクローラ式走行装置を機体の前部又は／及び後部に備えるものである。

【0015】

この構成によれば、通常走行時にはトラックローラの下方領域の走行クローラが接地する。一方、負荷が大きいときには一対の遊転ローラが駆動軸の周りで揺動して、一方の遊転ローラは上昇して、他方の遊転ローラは下降し、他方の遊転ローラの下方領域の走行クローラも接地するようになるため、接地面積が拡大して走破性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る作業車両の全体構成を示す左側面図である。

【図2】クローラ式走行装置の一例を示す正面図である。

【図3】図２に示すクローラ式走行装置のＡ－Ａ断面図である。

【図4】図２に示すクローラ式走行装置のＢ－Ｂ断面図である。

【図5】本実施形態に係るクローラ式走行装置の作用効果を説明するための模式図である。

【図6】クローラ式走行装置の一例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0018】

図１は、本実施形態に係るクローラ式走行装置を適用した作業車両１の側面図である。作業車両１は、本実施形態においてはトラクタとしているが、本発明のクローラ式走行装置が適用可能な作業車両であれば特に限定されず、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等の乗用型作業車両でもよい。なお、以下の説明では、作業車両１の前進方向に向かって左側を単に「左」又は「左側」と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に「右」又は「右側」と称する。

【0019】

作業車両１は、長手方向を前後方向とした車体フレーム１０ａを備えている。車体フレーム１０ａの前部にて、フロントアクスルケース１０ｂが支持されており、フロントアクスルケース１０ｂにて、左右一対のクローラ式走行装置１０ｃ，１０ｃが支持されている。

【0020】

車体フレーム１０ａの前部上方には、ボンネット１０ｄが搭載されており、該ボンネット１０ｄ内にエンジン１０ｅが配置されている。図１に示すように、ボンネット１０ｄの後方にて、車体フレーム１０ａの後部上方にはキャビン１０ｆが搭載されている。キャビン１０ｆ内には、不図示の座席、ステアリングハンドル等が配置される。

【0021】

図１に示すように、キャビン１０ｆの下方にて、車体フレーム１０ａの後端部が、ミッションケース１０ｇに接続されている。ミッションケース１０ｇの左右両側には、リアアクスルケース１０ｈ，１０ｈが固設されており、リアアクスルケース１０ｈ，１０ｈにて、左右一対のクローラ式走行装置１０ｉ，１０ｉが支持されている。

【0022】

エンジン１０ｅの動力がミッションケース１０ｇで変速された後、フロントアクスルケース１０ｂを経て左右一対のクローラ式走行装置１０ｃ，１０ｃに伝達されるとともに、リアアクスルケース１０ｈ，１０ｈを経て左右一対のクローラ式走行装置１０ｉ，１０ｉに伝達される。エンジン１０ｅの動力が伝達されることで、前後のクローラ式走行装置１０ｃ，１０ｃ及びクローラ式走行装置１０ｉ，１０ｉが駆動され、作業車両１の走行が行われる。さらに、エンジン１０ｅの動力がミッションケース１０ｇで変速された後、車体フレーム１０ａに装着された不図示の耕耘装置等の作業機にも伝達される。エンジン１０ｅの動力が伝達されることで、当該作業機が駆動される。

【0023】

次に、前側のクローラ式走行装置１０ｃ，１０ｃの構成について説明する。図２は、左側のクローラ式走行装置１０ｃの正面図である。図３は、図２のクローラ式走行装置１０ｃのＡ－Ａ断面図であり、図４は、図２のクローラ式走行装置１０ｃのＢ－Ｂ断面図である。

【0024】

クローラ式走行装置１０ｃは、回転駆動される前車軸（駆動軸に相当する）２１と、前車軸２１を回転可能に支持する駆動軸外側ケース２２と、前車軸２１に取り付けられた駆動輪２３と、駆動輪２３の下方に配置される複数のトラックローラ２４と、トラックローラ２４の前後にそれぞれ配置される一対の遊転ローラ２５，２６と、駆動輪２３とトラックローラ２４と遊転ローラ２５，２６とに張設される走行クローラ２７とを備えている。なお、図２では、駆動輪２３を２点鎖線で示している。

【0025】

前車軸２１は、フロントアクスルケース１０ｂから外方へ駆動軸外側ケース２２を貫通するように配置され、その先端部２１ａに駆動輪２３が固設されている。前車軸２１の基端部２１ｂにはベベルギヤ２１１が連結される。ベベルギヤ２１１は、フロントアクスルケース１０ｂ内の不図示のベベルギヤに噛合される。

【0026】

駆動軸外側ケース２２は、フロントアクスルケース１０ｂとともに前車軸２１を回転可能に支持する。駆動軸外側ケース２２は、前車軸２１の軸方向から見ると、ベベルギヤ２１１を覆う円形部２２ａと、円形部２２ａから下方に延設されたテーパ部２２ｂとで構成されている。円形部２２ａには、前車軸２１が回転可能に支持され、テーパ部２２ｂには後述するトラックフレームシャフト２４２が突設されている。

【0027】

駆動輪２３は、前車軸２１の駆動力により回転駆動される。駆動輪２３の回転駆動力を走行クローラ２７に伝達して走行クローラ２７を回転させる。

【0028】

複数のトラックローラ２４は、トラックフレーム２４１に回転自在に支持されている。本実施形態では、２個のトラックローラ２４がトラックフレーム２４１の前後部にそれぞれ支持されている。トラックフレーム２４１は、駆動輪２３の下方に配置される。トラックフレーム２４１には、駆動軸外側ケース２２側に向かって左右方向に延びる規制シャフト２４１ａが設けられている。

【0029】

トラックフレーム２４１は、トラックフレームシャフト２４２（揺動軸に相当する）によって、左右方向に沿う軸心回りで揺動自在に支持されている。そのため、凹凸のある圃場であっても、トラックローラ２４，２４の下方領域の走行クローラ２７が自在に接地することができる。

【0030】

トラックフレームシャフト２４２は、前車軸２１と平行となるように配置されている。トラックフレームシャフト２４２の基端部２４２ａは、駆動軸外側ケース２２に固設されている。また、トラックフレームシャフト２４２の基端部２４２ａは、駆動軸外側ケース２２を貫通して突出しており、その突出部２４２ｂには、規制プレート２４３（第２規制部材に相当する）が固設されている。規制プレート２４３は、図２に示すように下部に凹部２４３ａが形成された板状部材である。凹部２４３ａ内には、トラックフレーム２４１の規制シャフト２４１ａが配置され、これにより、トラックフレーム２４１が一定以上に揺動するときには規制シャフト２４１ａを凹部２４３ａに当接させて、トラックフレーム２４１の揺動を一定範囲内に規制する。

【0031】

また、トラックフレームシャフト２４２の先端部２４２ｃには、補助部材２４４が連結されている。補助部材２４４の下端部２４４ａは、トラックフレームシャフト２４２の先端部２４２ｃを固定支持し、補助部材２４４の上端部２４４ｂは、前車軸２１の先端部２１ａを回転可能に支持している。

【0032】

遊転ローラ２５は、トラックフレーム２４１の前方に配置されている。クローラ式走行装置１０ｃは、遊転ローラ２５を回転可能に支持する第１ブラケット２５１を備えている。第１ブラケット２５１は、断面が下方側を開放したアーチ状となっており、そのアーチ状部分にて遊転ローラ２５を支持する。

【0033】

遊転ローラ２６は、トラックフレーム２４１の後方に配置されている。遊転ローラ２６は、第２ブラケット２６１によって回転可能に支持されている。第２ブラケット２６１は、断面が下方側を開放したアーチ状となっており、そのアーチ状部分にて遊転ローラ２６を支持する。

【0034】

遊転ローラ２５，２６は、支持部材２８によって前車軸２１の周りに揺動自在に支持される。遊転ローラ２５，２６は、前車軸２１の周りを揺動することで、遊転ローラ２５，２６の下方領域の走行クローラ２７が接地して作業車両１の荷重を支持する支持姿勢と、遊転ローラ２５，２６の下方領域の走行クローラ２７が接地しない非支持姿勢とに姿勢変更可能である。支持部材２８は、駆動軸外側ケース２２に回転自在に支持される円筒部２８１と、円筒部２８１の外周に突設されたフランジ部２８２と、フランジ部２８２の周囲に間隔をあけて固定された前アーム部２８３及び後アーム部２８４とで構成されている。

【0035】

円筒部２８１は、前車軸２１を支持する駆動軸外側ケース２２の外周にブッシュを介して回転可能に固定されている。フランジ部２８２は、図２に示すように、前車軸２１の軸方向から見ると、略逆三角形状をしている。ただし、フランジ部２８２の下端部には、切り欠き部２８２ｄが形成されている。

【0036】

フランジ部２８２の上面２８２ａには、２本の高さ調整ボルト２８５，２８５が突設されている。高さ調整ボルト２８５，２８５は、円筒部２８１の前後にそれぞれ配置されている。高さ調整ボルト２８５，２８５は、回転させることでボルト頭部の高さを変更することができる。

【0037】

前アーム部２８３は、フランジ部２８２の前方面２８２ｂに固定されている。前アーム部２８３は、複数枚の板状部材にて構成されている。前アーム部２８３の先端部は、第１ブラケット２５１を走行クローラ２７の緊張方向に移動自在に支持する。前アーム部２８３と第１ブラケット２５１との間には、走行クローラ２７の緊張方向に遊転ローラ２５を付勢する皿バネ２５２が設けられている。

【0038】

後アーム部２８４は、フランジ部２８２の後方面２８２ｃに固定されている。後アーム部２８４は、複数枚の板状部材にて構成されている。後アーム部２８４の先端部は、第２ブラケット２６１を支持する。

【0039】

駆動軸外側ケース２２の円形部２２ａの上部には、支持部材２８を揺動方向に付勢する板バネ２９（付勢手段に相当する）が設けられている。板バネ２９は、支持部材２８の上方に配置されている。板バネ２９は、前後方向に長尺な形状を有しており、前後方向中央部が取付部材２９１を介して駆動軸外側ケース２２に固定されている。取付部材２９１は、駆動軸外側ケース２２の円形部２２ａの外径よりも小径、かつ支持部材２８の円筒部２８１の外径よりも大径の円弧状をしており、取付部材２９１の上端部に板バネ２９が固定されている。

【0040】

板バネ２９の前端部及び後端部の下面に、支持部材２８の高さ調整ボルト２８５，２８５のボルト頭部が当接する。これにより、板バネ２９は、支持部材２８を揺動方向に付勢することができる。また、高さ調整ボルト２８５，２８５の高さを変更することで付勢力を調整することができる。図２に示す定置状態において、支持部材２８は、遊転ローラ２５，２６の下端がトラックローラ２４の下端よりも上方に位置するように、板バネ２９により付勢されている。すなわち、クローラ式走行装置１０ｃにおいて、定置状態では、遊転ローラ２５，２６の下方領域の走行クローラ２７は接地せず、トラックローラ２４のみが作業車両１の荷重を支持している。

【0041】

また、駆動軸外側ケース２２の円形部２２ａの下部には、支持部材２８の揺動を規制する規制突起２２１（第１規制部材に相当する）が設けられている。規制突起２２１は、駆動軸外側ケース２２の外側に突出している。規制突起２２１は、支持部材２８の切り欠き部２８２ｄ内に配置され、これにより、支持部材２８が一定以上に揺動するときには切り欠き部２８２ｄを規制突起２２１に当接させて、支持部材２８の揺動を一定範囲内に規制する。

【0042】

図５は、本実施形態のクローラ式走行装置１０ｃの作用効果を説明するための模式図である。前側のクローラ式走行装置１０ｃを上記のように構成することにより、以下のような作用効果を奏する。

【0043】

定置状態又は牽引力が小さい状態では、図５（ａ）に示すようにトラックローラ２４，２４の下方領域の走行クローラ２７のみが接地する。そのため、走行クローラ２７の接地長さが短く、操舵が可能である。

【0044】

一方、前進の牽引力が大きい状態では、図５（ｂ）に示すように遊転ローラ２５，２６が前方に揺動することで、前側の遊転ローラ２５は上昇して、走行クローラ２７の前方の迎角が大きくなり、かつ後側の遊転ローラ２６は下降して、後側の遊転ローラ２６の下方領域の走行クローラ２７も接地するようになる。これにより、走行クローラ２７の前方の迎角が大きくなるとともに、接地長さが長くなって接地面積が増えるため、走破性が良くなる。

【0045】

同様に、後進の牽引力が大きい状態では、図５（ｃ）に示すように遊転ローラ２５，２６が後方に揺動することで、後側の遊転ローラ２６は上昇して、走行クローラ２７の後方の迎角が大きくなり、かつ前側の遊転ローラ２５は下降して、前側の遊転ローラ２５の下方領域の走行クローラ２７も接地するようになる。これにより、走行クローラ２７の後方の迎角が大きくなるとともに、接地長さが長くなって接地面積が増えるため、走破性が良くなる。

【0046】

次に、後側のクローラ式走行装置１０ｉ，１０ｉの構成について説明する。図６は、左側のクローラ式走行装置１０ｉの正面図である。

【0047】

クローラ式走行装置１０ｉは、回転駆動される後車軸（駆動軸に相当する）３１と、後車軸３１を回転可能に支持する駆動軸外側ケース３２と、後車軸３１に取り付けられた駆動輪３３と、駆動輪３３の下方に配置される複数のトラックローラ３４と、トラックローラ３４の前後にそれぞれ配置される一対の遊転ローラ３５，３６と、駆動輪３３とトラックローラ３４と遊転ローラ３５，３６とに張設される走行クローラ３７とを備えている。

【0048】

後側のクローラ式走行装置１０ｉの構成は、前側のクローラ式走行装置１０ｃの構成と略同様であり、異なる構成を中心に説明する。複数のトラックローラ３４は、トラックフレーム３４１に回転自在に支持されている。本実施形態では、４個のトラックローラ３４がトラックフレーム３４１の前後部にそれぞれ２個ずつ支持されている。前方の大小２個のトラックローラ３４，３４は、第１揺動軸３４１１によりトラックフレーム３４１の前部に揺動自在に支持されている。また、後方の大小２個のトラックローラ３４，３４は、第２揺動軸３４１２によりトラックフレーム３４１の後部に揺動自在に支持されている。これにより、凹凸のある圃場であっても、４個のトラックローラ３４の下方領域の走行クローラ２７が自在に接地することができる。

【0049】

［他の実施形態］
前述の実施形態では、機体の前部及び後部にクローラ式走行装置を備えているが、後部のみにクローラ式走行装置を備え、前部に通常の車輪を備えるようにしてもよい。

【0050】

前述の実施形態では、トラックローラ２４を２個、トラックローラ３４を４個設けているが、トラックローラは、３個又は５個以上設けるようにしてもよい。

【0051】

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１ 作業車両
１０ｂ フロントアクスルケース
１０ｃ クローラ式走行装置
１０ｉ クローラ式走行装置
２１ 前車軸
２２ 駆動軸外側ケース
２３ 駆動輪
２４ トラックローラ
２５ 遊転ローラ
２６ 遊転ローラ
２７ 走行クローラ
２８ 支持部材
２９ 板バネ
３１ 後車軸
３２ 駆動軸外側ケース
３３ 駆動輪
３４ トラックローラ
３５ 遊転ローラ
３６ 遊転ローラ
３７ 走行クローラ
２２１ 規制突起
２４１ トラックフレーム
２４２ トラックフレームシャフト
２４３ 規制プレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】