JPH10114285A - 作業車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削作業機を搭載して効率的に安定して掘削
作業を行うことができると共に、不整地および軟弱地で
も車体の振動を低減して走行性の良好な作業車両の駆動
装置を提供する。 【解決手段】 前後輪のいずれか一方を履帯式走行装置
とし、他方をタイヤ式走行装置とすると共に、履帯式走
行装置に支持された第１フレーム上に作業機を装着し、
タイヤ式走行装置に支持された第２フレーム上に動力源
を装着した作業車両において、前記第１フレーム上に旋
回可能に設置されると共に、前記作業機を搭載した旋回
フレームを備えたことを特徴とする作業車両の駆動装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両の前後輪
の一方を履帯式走行装置とし、他方をタイヤ式走行装置
とする作業車両の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】不整地あるいは軟弱地を走行する作業車
両の駆動装置については、従来、タイヤおよび履帯を併
用した半装軌式作業車両の一例として、図６、および図
７に示す「特公昭６０−９９７７５号」が提案されてい
る。

【０００３】図６において、前部フレーム５１上には、
操縦ハンドル５２を備えた運転席５３が設けられ、この
運転席５３の側方にエンジン５４が搭載されている。他
方、後部フレーム５５にはその上部にシリンダ５６によ
ってその前端部を上方へ持ち上げられるようにした荷台
５７が搭載されている。前部フレーム５１上には、タイ
ヤ式車輪５８が、後部フレーム５５には履帯式走行装置
５９が取付けられるが、こられ前部フレーム５１と後部
フレーム５５とは前後方向の連結ピン６０を介して連結
されており、これにより連結ピン６０を揺動中心として
前部フレーム５１と後部フレーム５５とが相互に上下方
向へ揺動自在とされている。

【０００４】図７において、エンジン５４からの動力は
ミッション８１内の変速歯車群を経て、第１の出力軸８
３から自在継手８４、後部フレーム５５の差動装置８５
から駆動軸６２を介して駆動輪６１を駆動する。またミ
ッション８１内の変速歯車群を経て、第２の出力軸８６
から前部フレーム５５の差動装置８７、ファイナル減速
装置８８を介して前車輪８９へ伝達される。

【０００５】図７の構成による作用について説明する。
タイヤ式車輪５８および履帯式走行装置５９の双方を駆
動しつつ、かつ操縦ハンドル５２によりタイヤ式車輪５
８を旋回させて操向を行いつつ走行するが、凹凸面走行
の際は前部フレーム５１と後部フレーム５５とが、連結
ピン６０を揺動中心として相互に揺動するため、これに
よって車体を安定に保つことができ、他方小さな凹凸面
走行の際は転輪アーム６８、即ち転輪７１の揺動によっ
てショックを吸収するため、安定した走行が可能であ
る。その際、転輪アーム６８が揺動すると履帯６７から
従動輪６６を介して、緩衝スプリング６４が圧縮され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成においては以下のような問題がある。 （１）後部フレーム５５に搭載された荷台５７は運搬用
のダンプベッセルで、運搬用としての域を出ていないた
め、全旋回式掘削機を備えた作業車両としては全く応用
できない。 （２）前部フレーム５１と後部フレーム５５とは、連結
ピン６０を揺動中心として相互に上下方向へ揺動自在で
あるため、強度メンバである各フレーム５１，５５を連
結する連結ピン６０には強度上の問題があり、強固な構
成とするとコストアップとなる。 （３）運転席５３はタイヤ式車輪５８上に装着された前
部フレーム５１に設置されているため、凹凸面走行時に
は上下振動が大きくオペレータの乗心地性を低下させ
る。 （４）タイヤ式車輪５８および履帯式走行装置５９の双
方を駆動して走行するため、タイヤ式車輪５８による高
速・低トルク走行と、履帯式走行装置５９による低速・
高トルク走行の長所を活かすことができない。 （５）前後共タイヤを用いて機動性を持たせたものもあ
るが、これでは掘削作業時、タイヤに負荷が掛かるのを
防ぐためにアウトリガを装着している。このようにシリ
ンダ等アウトリガ装着を含めたものはコスト高となる。

【０００７】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、掘削作業機を搭載して効率的に安定して掘削作
業を行うことができると共に、不整地および軟弱地でも
車体の振動を低減して走行性の良好な作業車両の駆動装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段、作用および効果】上記の
目的を達成するために、本発明に係る作業車両の駆動装
置に関する第１の発明は、前後輪のいずれか一方を履帯
式走行装置とし、他方をタイヤ式走行装置とすると共
に、履帯式走行装置に支持された第１フレーム上に作業
機を装着し、タイヤ式走行装置に支持された第２フレー
ム上に動力源を装着した作業車両において、前記第１フ
レーム上に旋回可能に設置されると共に、前記作業機を
搭載した旋回フレームを備えたことを特徴とする。

【０００９】第１の発明によれば、作業機は履帯式走行
装置に支持された第１フレーム上に装着されているた
め、不整地あるいは軟弱地における掘削、積込、運搬作
業等においても作業機を安定させることができると共
に、第１フレーム上に旋回可能に設置された旋回フレー
ムに搭載された作業機により、広範囲の掘削作業を効率
よく行うことができるため、大幅な作業効率の向上を図
ることができる。

【００１０】また不整地走行時においても、動力源を搭
載すると共に、タイヤ式走行装置に支持された第２フレ
ームは、第１フレームを支持する履帯式走行装置の接地
点回りに揺動するため、第１フレームと第２フレームと
の振動が互いに増幅されることなく、作業車両全体とし
ての振動を大幅に低減する。従ってオペレータの乗心地
性、および作業車両の耐久性を向上することができる。
さらに従来の技術のような、両フレームを連結する連結
ピンを省略したので、強度の向上、およびコスト低減を
図ることができる。

【００１１】本発明に係る作業車両の駆動装置に関する
第２の発明は、第１の発明において、前記タイヤ式走行
装置を駆動装置とし、前記履帯式走行装置を遊動装置と
して高速走行することを特徴とする。

【００１２】第２の発明によれば、掘削作業をしない整
地走行時にはタイヤ式走行装置を駆動装置とし、履帯式
走行装置を遊動装置とすれば、振動の少ない、乗心地性
のよい高速走行が可能であり、作業車両の迅速な移動が
可能となる。

【００１３】本発明に係る作業車両の駆動装置に関する
第３の発明は、第１の発明において、前記履帯式走行装
置を駆動装置とし、前記タイヤ式走行装置を遊動装置と
して低速走行することを特徴とする。

【００１４】第３の発明によれば、掘削作業時、あるい
は不整地走行時には履帯式走行装置を駆動装置とし、タ
イヤ式走行装置を遊動装置とすれば、牽引力の大きい低
速走行が可能となり、掘削作業効率を向上することがで
きる。

【００１５】本発明に係る作業車両の駆動装置に関する
第４の発明は、第１の発明において、前記タイヤ式走行
装置と履帯式走行装置とを共に駆動装置とすることを特
徴とする。

【００１６】第４の発明によれば、軟弱地走行時、ある
いは急勾配登坂時にはタイヤ式走行装置と履帯式走行装
置とを共に駆動装置とすれば、大きな牽引力が得られる
ため作業可能範囲を拡げることができる。

【００１７】本発明に係る作業車両の駆動装置に関する
第５の発明は、第１の発明において、前記タイヤ式走行
装置を駆動装置とし、前記履帯式走行装置を遊動装置と
した第１駆動装置と、前記履帯式走行装置を駆動装置と
し、前記タイヤ式走行装置を遊動装置とした第２駆動装
置と、タイヤ式走行装置と履帯式走行装置とを共に駆動
装置とする第３駆動装置とを互いに切り換える駆動方式
切換装置を備えたことを特徴とする。

【００１８】第５の発明によれば、掘削作業をしない整
地走行の場合、掘削作業あるいは不整地走行の場合、軟
弱地走行あるいは急勾配登坂走行の場合のいずれにも適
した走行が可能となり、汎用性のある作業車両の駆動装
置が得られる。

【００１９】本発明に係る作業車両の駆動装置に関する
第６の発明は、第１の発明において、前記第１フレーム
と第２フレームとをアーティキュレート可能に連結する
連結手段と、この第１フレームと第２フレーム間に設置
されたアーティキュレート駆動手段とを備えたことを特
徴とする。

【００２０】第６の発明によれば、第１フレームと第２
フレームとは、アーティキュレート駆動手段により連結
手段回りにアーティキュレートするため、作業車両を小
半径で操向できる。従って作業効率を向上させることが
できる。

【００２１】本発明に係る作業車両の駆動装置に関する
第７の発明は、第１の発明において、前記第１フレーム
と第２フレームとは一体に形成され、タイヤ式走行装置
を操向するための操向手段を備えたことを特徴とする。

【００２２】第７の発明によれば、第１フレームと第２
フレームとを一体に形成すればフレーム全体の強度が向
上すると共に、操向手段によりタイヤ式走行装置が操向
される。従って作業車両の耐久性を向上できると共に、
タイヤ式走行装置の操向により安定した操向操作が可能
となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る作業車両の
駆動装置の各実施例について、図面を参照して詳述す
る。図１は本発明の第１実施例の側面図、図２は図１の
上面図、図３は図１の前面図である。第１フレームとし
ての前方フレーム１の下部には履帯式走行装置２が取着
され、この履帯式走行装置２はスプロケット３および前
後の誘導輪４，４、およびそれらに卷装された履帯５よ
り構成されており、それらはスプロケット４を中心とし
て回動自在に支持されている。前方フレーム１の上部に
は旋回フレーム６が旋回自在に搭載され、この旋回フレ
ーム６には運転室７、およびフェイス式バケットと、こ
れに連結されてフェイス式バケットを駆動するリンク機
構等により構成される作業機としてのフェイス式作業機
８が搭載されている。

【００２４】第２フレームとしての後方フレーム１０の
下部にはタイヤ式走行装置１１が装着されており、また
後方フレーム１０の上部にはエンジン等の動力源を収納
したマシンキャブ１２が設けられている。前方フレーム
１と後方フレーム１０とは連結手段１３で水平方向に回
動自在に連結されてアーティキュレート可能に構成され
ており、これら前方フレーム１と後方フレーム１０とは
図示しないアーティキュレート駆動手段としての、アー
ティキュレートシリンダにより連結されている。また後
方フレーム１０のマシンキャブ１２内に収納した動力源
は、後方フレーム１０下部に装着されたタイヤ式走行装
置１１と、推進軸９を介して前方フレーム１の下部に取
着された履帯式走行装置２とに、これらを駆動可能に連
結されている。

【００２５】前記構成の作用について説明する。後方フ
レーム１０のマシンキャブ１２内に収納した動力源は、
後方フレーム１０下部に装着されたタイヤ式走行装置１
１を走行駆動すると共に、推進軸９を介して前方フレー
ム１の下部に取着された履帯式走行装置２のスプロケッ
ト３により、履帯５を駆動して履帯式走行装置２を走行
駆動する。前方フレーム１と後方フレーム１０とは、こ
れらを連結するアーティキュレートシリンダ１５により
連結部１３回りにアーティキュレートするため、作業車
両を小半径で操向させて作業効率を向上させることがで
きる。

【００２６】運転室７、およびフェイス式作業機８を搭
載した旋回フレーム６は、前方フレーム１の上部で旋回
しながら、リンク機構等によりフェイス式バケットを駆
動して土砂の掘削、積込み作業、あるいは作業車両を走
行してフェイス式バケットで掘削した土砂の運搬等の作
業を行う。

【００２７】フェイス式作業機８による掘削、積込み作
業においては作業車両に大きな転倒モーメントが作用す
るが、フェイス式作業機８は履帯式走行装置２を装着し
た前方フレーム１に搭載されているため、例え不整地に
おいても転倒することなく安定した掘削作業を行うこと
ができる。また後方フレーム１０下部にはタイヤ式走行
装置１１が装着されているため、不整地走行においても
後方フレーム１０は前方フレーム１を支持する履帯式走
行装置２の接地点回りに揺動するため、作業車両全体と
しての振動が大幅に低減される。同時にマシンキャブ１
２内に収納した動力源は、タイヤ式走行装置１１を装着
した後方フレーム１０上に設置されているため、履帯式
走行装置２に装着された前方フレーム１上に設置する場
合に比べて故障や損傷等の発生を低減できる。なお前記
各実施例における操向装置は通常の作業車両と同様にタ
イヤ式走行装置１１を操向させる構成である。

【００２８】図４は本発明に係る作業車両における走行
装置の駆動装置を示す図である。エンジン１８の動力
は、油圧ポンプ２１と油圧モータ２２とそれらを接続す
る配管２３とからなる油圧伝導装置２０に伝達され、第
１減速機２４から後方クラッチ２５と前方クラッチ２６
の各入力部に伝達される。後方クラッチ２５の出力部の
動力は後方差動減速機２７を介して、左右のタイヤ駆動
減速機２８からタイヤ式走行装置１１に伝達される。一
方前方クラッチ２６の出力部に伝達された動力は、推進
軸９を経て、第２減速機２９から前方差動減速機３０を
介して、左右の履帯駆動減速機３１から履帯式走行装置
２のスプロケット３に伝達される。

【００２９】前記後方クラッチ２５、および前方クラッ
チ２６には、各クラッチ２５，２６を断・続する、後方
クラッチ操作装置３２、および前方クラッチ操作装置３
３がそれぞれ配設され、これら各クラッチ操作装置３
２，３３には運転室７内に配置されたクラッチ切換制御
装置３４が接続されている。

【００３０】つぎに作動について説明する。 （１）整地走行時 オペレータはクラッチ切換制御装置３４により各クラッ
チ操作装置３２，３３を操作して、後方クラッチ２５を
接続し、前方クラッチ２６を遮断する。するとエンジン
１８の動力は油圧伝導装置２０、第１減速機２４、後方
クラッチ２７、後方差動減速機２７、およびタイヤ駆動
減速機２８を介して、左右のタイヤ式走行装置１１を駆
動して走行する。このときには履帯式走行装置２は駆動
されることなく遊動走行となるため、作業車両の走行は
滑らかに行われる。また走行中、タイヤ式走行装置１１
に装着された後方フレーム１０は、履帯式走行装置２の
スプロケット３駆動軸を中心として揺動可能なため、作
業車両全体としての振動は大幅に低減される。従って履
帯式走行装置２に装着された運転室７内における乗心地
性が良好となるため、油圧伝導装置２０の油圧モータ２
２の固有容積（ｃｃ／ｒｅｖ）を減少させて、高速・低
トルク走行が可能である。

【００３１】（２）不整地走行時 オペレータはクラッチ切換制御装置３４により各クラッ
チ操作装置３２，３３を操作して、前方クラッチ２６を
接続し、後方クラッチ２５を遮断する。するとエンジン
１８の動力は油圧伝導装置２０、第１減速機２４、前方
クラッチ２６、推進軸６、第２減速機２９、前方差動減
速機３０、履帯駆動減速機３１を介して、左右のスプロ
ケット３により履帯式走行装置２を駆動して走行する。
このとき作業車両は履帯式走行装置２により走行駆動さ
れるため、油圧伝導装置２０の油圧モータ２２の固有容
積（ｃｃ／ｒｅｖ）を増大させて、低速・高トルク走行
を可能とする。そのため低速であるが牽引力は大きくな
り、低速・高トルクによる不整地走行性が良好となる。

【００３２】（３）軟弱地、または急勾配登坂走行時 オペレータはクラッチ切換制御装置３４により各クラッ
チ操作装置３２，３３を操作して、前方クラッチ２６
と、後方クラッチ２５とを両方接続する。すると前方ク
ラッチ２６、および後方クラッチ２７とが共に接続され
るため、前記と同様にしてタイヤ式走行装置１１と履帯
式走行装置２とを同時に駆動して走行できる。このとき
は、油圧伝導装置２０の油圧モータ２２の固有容積（ｃ
ｃ／ｒｅｖ）を増大させて、低速・高トルク走行を可能
とし、低速であるが牽引力は大きくなるため、軟弱地に
おける走行性が向上すると共に、急勾配登坂走行性も向
上させることができる。この駆動方式においてはタイヤ
式走行装置１１と、履帯式走行装置２の走行速度を一致
させるために、タイヤ駆動減速機２８、履帯駆動減速機
３１、第２減速機２９の減速比を調整する。 （４）掘削作業時 履帯走行装置２の側にフレームを設けて作業機を装着し
たので、掘削時に地面との接地圧が減少し、安定した作
業ができる。以上のように作業車両の安定性の向上によ
り作業性を向上できると共に、高速走行時における作業
車両の振動を低減して走行性も向上できる作業車両が得
られる。

【００３３】図５は本発明の第２実施例の側面図であ
る。図５においては、図１に示す本発明の第１実施例に
おける前方フレーム１と、後方フレーム１０とを一体化
してリジッドフレーム４０とし、アーティキュレートさ
せないため操向半径が大きくなるデメリットはあるが、
車体が強固になり振動低減等に役立つメリットがある。
その他の構成については図１に示す第１実施例と同じで
あるため、その構成および作用効果の説明は省略する。
なお操向装置は図１に示す第１実施例のように通常の作
業車両と同様にタイヤ式走行装置１１を操向させる構成
である。

【００３４】なお前記第１実施例、および第２実施例に
おける作業車両のフェイス式作業機８は、バックホー式
作業機、ローダあるいは草刈り機、あるいはスウィーパ
等でも同様の効果を発揮することは勿論である。また前
記第１実施例、および第２実施例においては、履帯式走
行装置２上に運転席７とフェイス式作業機８とを装着す
れば、作業車両の走行方向がこの逆、すなわち前後が逆
であってもよい。さらに走行駆動装置の伝動装置を油圧
ポンプ２１と油圧モータ２２とを用いた油圧伝動装置と
したが、トルクコンバータと機械式トランスミッション
による機械式伝動装置としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作業車両の第１実施例の側面図で
ある。

【図２】図１の上面図である。

【図３】図１の前面図である。

【図４】図１示す作業車両の走行駆動装置を示す図で、
（Ａ）は駆動装置全体図、（Ｂ）は（Ａ）のＶ矢視図で
ある。

【図５】本発明に係る作業車両の第２実施例の側面図で
ある。

【図６】従来の技術の側面図である。

【図７】図６の前後輪駆動機構を示す図である。

【符号の説明】

１ 前方フレーム（第１フレーム） ２ 履帯式走行装置 ３ スプロケット ４ 誘導輪 ５ 履帯 ６ 旋回フレーム ７ 運転室 ８ フェイス式作業機 ９ 推進軸 １０ 後方フレーム（第２フレーム） １１ タイヤ式走行装置 １２ マシンキャブ １３ 連結手段 １５ アーティキュレートシリンダ（アーティキュレー
ト駆動手段） １８ エンジン ２０ 油圧伝導装置 ２１ 油圧ポンプ ２２ 油圧モータ ２３ 配管 ２４ 第１減速機 ２５ 後方クラッチ ２６ 前方クラッチ ２７ 後方差動減速機 ２８ タイヤ駆動減速機 ２９ 第２減速機 ３０ 前方差動減速機 ３１ 履帯駆動減速機 ３２ 後方クラッチ操作装置 ３３ 前方クラッチ操作装置 ３４ クラッチ切換制御装置 ４０ リジッドフレーム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後輪のいずれか一方を履帯式走行装置
   とし、他方をタイヤ式走行装置とすると共に、履帯式走
   行装置に支持された第１フレーム上に作業機を装着し、
   タイヤ式走行装置に支持された第２フレーム上に動力源
   を装着した作業車両において、 前記第１フレーム上に旋回可能に設置されると共に、前
   記作業機を搭載した旋回フレームを備えたことを特徴と
   する作業車両の駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記タイヤ式走行装
   置を駆動装置とし、前記履帯式走行装置を遊動装置とし
   て高速走行することを特徴とする作業車両の駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記履帯式走行装置
   を駆動装置とし、前記タイヤ式走行装置を遊動装置とし
   て低速走行することを特徴とする作業車両の駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記タイヤ式走行装
   置と履帯式走行装置とを共に駆動装置とすることを特徴
   とする作業車両の駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記タイヤ式走行装
   置を駆動装置とし、前記履帯式走行装置を遊動装置とし
   た第１駆動装置と、前記履帯式走行装置を駆動装置と
   し、前記タイヤ式走行装置を遊動装置とした第２駆動装
   置と、タイヤ式走行装置と履帯式走行装置とを共に駆動
   装置とする第３駆動装置とを互いに切り換える駆動方式
   切換装置を備えたことを特徴とする作業車両の駆動装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記第１フレームと
   第２フレームとをアーティキュレート可能に連結する連
   結手段と、この第１フレームと第２フレーム間に設置さ
   れたアーティキュレート操向手段とを備えたことを特徴
   とする作業車両の駆動装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記第１フレームと
   第２フレームとは一体に形成され、タイヤ式走行装置を
   操向するための操向手段を備えたことを特徴とする作業
   車両の駆動装置。