JPH1129073A - 作業車両のクローラ式走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の固定されたクローラを、可動式に構成
するときには、クローラが駆動輪や従動輪、または転輪
の案内から外れないように、なるべくこの周長が変化し
ないように構成する必要がある。 【解決手段】 車体の側部に左右一対の駆動軸１，１を
突出し、この駆動軸１，１にクローラ用駆動輪２，２を
設けると共に、駆動軸１，１下方には従動輪、または転
輪４を支持するクローラ支持フレーム５を配置し、前記
クローラ用駆動輪２と従動輪、または転輪４との…間に
クローラ６を掛け渡してクローラ式走行装置７を構成す
るセミクローラ型トラクタにおいて、前記従動輪、また
は転輪４…を支持するクローラ支持フレーム５を、駆動
軸１，１の軸心回りに回動可能に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、農業用作業車両
や建設用作業車両の構成に関し、特にクローラ式走行装
置を有するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車体の側部に左右一対の駆動軸を
突出し、この駆動軸にクローラ用駆動輪を設けると共
に、駆動軸下方には従動輪、または転輪を支持する支持
部材を配置して、前記クローラ用駆動輪と従動輪、また
は転輪間にクローラを掛け渡してクローラ式走行装置を
構成する作業車両が知られている。例えば、実開平５−
７８６８２号公報には、左右一対のホイール式前輪と、
左右一対のクローラ式の後走行装置とを設け、この車体
の端部には作業機を昇降自在に連結可能に構成したセミ
クローラ型トラクタが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のクローラ式走行
装置を有する作業車両は、転輪、或いは従動輪を支持す
る支持部材を車体に対し固定して取り付けている為、旋
回時や高速走行中にクローラの抵抗が大きく、走行面を
荒らしたり、クローラを早期に摩耗するという課題が有
った。また、この課題に対処する為、前記支持部材の状
態を変更して、クローラの接地面積をなるべく小さくす
る方法が考えられるが、このときには、クローラが駆動
輪や従動輪、または転輪の案内から外れないように、ク
ローラの周長がなるべく変化しないように支持部材の状
態を変更する必要が有る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上のよう
な課題を解消するために、次のような技術手段を講じ
た。即ち、車体の側部に左右一対の駆動軸１，１を突出
し、この駆動軸１，１にクローラ用駆動輪２，２を設け
ると共に、駆動軸１，１下方には従動輪３…、または転
輪４…を支持する支持部材５を配置し、前記クローラ用
駆動輪２、２と従動輪３…、または転輪４…との間にク
ローラ６を掛け渡してクローラ式走行装置７を構成する
作業車両において、前記従動輪３…、または転輪４…を
支持する支持部材５を、駆動軸１，１の軸心回りに回動
可能に取り付けたことを特徴とする作業車両のクローラ
式走行装置とした。

【０００５】

【発明の効果】以上のように構成した作業車両のクロー
ラ式走行装置は、従動輪３…、または転輪４…を支持す
る支持部材５を、この支持部材５全体がクローラ６を駆
動する駆動軸１回りに回動するので、クローラ６の周長
が変化することが無い。従って、この支持部材５を回動
してもクローラ６がクローラ用駆動輪１や従動輪３…、
或いは転輪４…の案内から外れることが無くなり、クロ
ーラ６が脱落することを防止できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の課題、及び解決手段は
以上の如くであり、以下作業車両の一例としてセミクロ
ーラ型の農業用トラクタ（以下、トラクタ１０）につい
て説明する。トラクタ１０は、図２に示すように、機体
前部のボンネット１１内部にエンジン１２を載置し、こ
のエンジン１２からクラッチハウジング、ミッションケ
ース１３等を一体的に連結して車体の主枠としている。
そしてボンネット１１の左右両側には、ホイール式の前
輪１４，１４をセンターピボット１５中心に対しローリ
ング自在に設け、前記ボンネット１１後部には、ステア
リングポスト１６を設け、この上部にステアリングハン
ドル１７を突出して設け、このステアリングハンドル１
７の回転操作により前記前輪１４，１４を操向する構成
となっている。また、同ポスト１６内部には、トラクタ
１０の旋回状態検出手段としてステアリング切角センサ
１８を設けている。

【０００７】トラクタ１０の操縦席１９近傍について説
明すると、この操縦席１９側方に走行用変速レバー２
０、作業機昇降用のポジションレバー２１を設けてい
る。ポジションレバー２１の回動基部には、この操作角
度を検出するポテンショメータ２２を設け、このレバー
操作角度と後述するリフトアーム２３の設定角度が一致
するように作業機２４の高さを変更する構成となってい
る。また、同レバー２１のガイド近傍には後述する前後
従動輪３Ｆ，３Ｒ、または転輪４Ａ，４Ｂ，４Ｃを支持
する支持部材としてのクローラフレーム５の制御モード
を切り替える制御モード切替スイッチ２５を設けてい
る。

【０００８】トラクタ１０の後走行装置７は、クローラ
式の構成となっており、前記ミッションケース１３の下
方に転輪４Ａ，３Ｂ，３Ｃ、従動輪３Ｆ，３Ｒを支持す
るクローラフレーム５を設け、この転輪４Ａ，３Ｂ，３
Ｃ 、及び従動輪３Ｆ，３Ｒにクローラ６を掛け渡す構
成となっている。詳細に説明すると、クローラフレーム
５は、図３に示すように、上面視（Ａ）において略
「Ｈ」型の鉄製フレームで、左右両側部には、前後方向
に設けた転輪支持部５Ａ，５Ａを有する構成となってい
る。この転輪支持部５Ａの前端には、前従動輪３Ｆの支
持部を受けるように筒状に構成され、また転輪支持部５
Ａの後端は、後従動輪３Ｒを回転自在に軸支する挟持部
を設けた構成となっている。尚、前記転輪支持部５Ａの
前端は、前従動輪３Ｆの支持部を筒内で前後に摺動して
嵌合し、前後位置を調整可能に構成されている。そし
て、これらの前後従動輪３Ｆ，３Ｒの間には、前方から
順に第一転輪４Ａ、第二転輪４Ｂ、第三転輪４Ｃを配置
して設けている。

【０００９】前記クローラ用駆動輪２は、前記ミッショ
ンケース１３後部の左右延設部１３ａから外方に向けて
突設する駆動軸１の先端部に設けられ、この外周部にク
ローラ６の係合穴６Ａに噛み合うスプロケット形態の凸
部２Ａ…を設け、これらの噛み合いによりクローラ６を
駆動する構成となっている。また、転輪４Ａ，４Ｂ，４
Ｃの左右幅中央部には、クローラ６の内側の左右２列に
併設した中央突起部６Ｂ，６Ｂを挟み込む凹部４Ａを設
け、この凹部４Ａによりクローラ６の左右ずれを規制し
てこの回転方向を案内する構成となっている。また、前
後従動輪３Ｆ，３Ｒは、第一転輪４Ａから第三転輪４Ｃ
とが接地する際、この接地面よりもやや上方に位置し
て、クローラ６の回転を案内する構成となっている。

【００１０】また、転輪支持部５Ａの内側部から上方へ
向けて平板状の立設部５Ｂを設け、この上部に駆動軸軸
受部５Ｃを連結した構成となっている。そして、この左
右の立設部５Ｂは、前後位において各々左右間を前後連
結部５Ｄ，５Ｅにより連結されている。また、この前連
結部５Ｄには取付片５Ｆを設け、これにクローラフレー
ム５を回動するアクチュエータである油圧シリンダ３０
のピストンを連結する構成となっている。尚、この取付
片５Ｆは、平板状のプレートでこの前端部に長穴５Ｇを
開口して設け、後述する「フリーモード」のときに、ク
ローラフレーム５が一定量揺動可能に構成している。

【００１１】以上のように構成したトラクタ１０のクロ
ーラフレーム５にクローラ６を取り付けるときには、最
初に、駆動軸１の一端部にクローラ用駆動輪２を取り付
け、ミッションケース１３の下方にクローラフレーム５
を位置させた状態で、駆動軸の他端側を、クローラフレ
ーム５の軸受部５Ｃに挿通して後、前記ミッションケー
ス１３の延設部１３ａに開口した軸受穴に取り付ける。
更に、前記油圧シリンダ３０の固定端をミッションケー
ス１３の側部に回動自在に取り付け、このピストン先端
部を前記取付片５Ｆの長穴７Ｇに取り付ける。そして、
クローラ６をクローラ駆動輪２と前後従動輪３Ｆ，３
Ｒ、転輪４Ａ，４Ｂ，４Ｃとの間に掛け渡す。

【００１２】これにより、クローラフレーム５を油圧シ
リンダ３０のピストン伸縮により前後に回動することが
でき、このフレーム５は駆動軸１の軸心を中心に回動す
る。従って、クローラ６は、クローラ用駆動輪２の外周
に沿ってこの駆動位置（接地位置）を変更するだけなの
で、この周長が変化することが無く、このフレーム回動
時に前記クローラ用駆動輪２、前後従動輪３Ｆ，３Ｒ、
または転輪４Ａ，４Ｂ，４Ｃの案内から外れることが無
くなり、この脱落を防止することができる。

【００１３】トラクタ１０のミッションケース１３の後
部について説明する。ミッションケース１３の後部に
は、作業機昇降用の油圧シリンダ３１を内蔵するシリン
ダーケース３２を設け、この油圧シリンダ３１のピスト
ンの伸縮によりケース３２側部に設けたリフトアーム２
３，２３を回動する構成となっている。この片側のリフ
トアーム２３にはこの回動角度を検出するリフトアーム
角センサ３３を設けている。また、シリンダーケース３
２の前方には傾斜センサ３４を設け車体の前後傾斜を検
出し、前記操縦席１９の下方に設けた制御部であるコン
トローラ３５にこの検出値を出力する構成となってい
る。

【００１４】そして、ミッションケース１３の後部に
は、トップリンク３６、及び左右ロアリンク３７，３７
とからなる３点リンク機構を設け、これに作業機２４を
連結している。そしてこの３点リンク機構と前記左右リ
フトアーム２３，２３を左右それぞれ連結して、このリ
フトアーム２３を上下回動することで作業機２４を昇降
する構成となっている。尚、図例では、ロータリ作業機
を連結した構成となっている。

【００１５】次に、トラクタ１０の動力伝達構成につい
て、図４に基づいて説明する。前記エンジン１２からの
回転動力は、主クラッチ４０にて断続され、前後進切替
装置４１に入力される。そして、この前後進切替装置４
１にて、走行系動力Ｌ１とＰＴＯ系動力Ｌ２とに分岐さ
れ、この走行系動力Ｌ１は、主変速装置４２、副変速装
置４３と伝達される構成となっている。そして、走行系
動力Ｌ１は、後輪デフ装置４４を介して前記クローラ６
を駆動する後走行装置駆動経路Ｌ３と、前輪駆動伝達装
置４５を介して前輪駆動経路Ｌ４とに分岐する構成とな
っている。

【００１６】前輪駆動伝達装置４５は、２連式の湿式多
板油圧クラッチ４６，４７で構成され、後方の油圧クラ
ッチ４６が圧着すると、副変速装置４３から入力された
回転動力を同回転数で出力し、クローラ６の周速は、前
輪１４の周速と略同速となりトラクタ１０は四輪駆動形
態で走行する構成となっている。また、前方の油圧クラ
ッチ４７が圧着すると、回転数が入力時より約二倍に増
速され、前輪１４の周速がクローラ６の周速の約二倍と
なる構成となっている。これにより、トラクタ１０は、
旋回時等に小回り旋回を行える構成となっている。尚、
前記両油圧クラッチ４６，４７がいずれも圧着していな
いときには、トラクタ１０は後走行装置２による２駆走
行する構成となっている。

【００１７】また、後輪デフ装置４４から左右に延設し
た伝達軸４８には、左右それぞれブレーキディスク４９
…を設け、このブレーキディスク４９…をブレーキ用油
圧シリンダ５０の作動により圧着してクローラ式走行装
置７にブレーキをかける構成となっている。次に、前記
クローラフレーム７の姿勢制御の作用に付いて説明す
る。

【００１８】前記コントローラ３５は、この内部に各種
センサや設定器の信号を演算処理部であるＣＰＵと、こ
れらのセンサ信号を一時記憶するＲＡＭと、各種制御プ
ログラムを格納するＲＯＭ等を有する構成となってい
る。そして、この入力部には、ステアリング切角センサ
１８と、「前上げモード」「フリーモード」「全面接地
モード」の接点を有する制御モード切替スイッチ２５、
ポジションレバー２１のポテンショメータ２２、リフト
アーム角センサ３３、傾斜センサ３４を接続して設けて
いる。また、出力部には、前記クローラフレーム５を回
動する油圧シリンダ３０を伸縮作動する切替制御弁のソ
レノイド５５Ａ，５５Ｂと、作業機昇降用の油圧シリン
ダ３１のピストンを伸縮作動する比例圧力制御弁のソレ
ノイド５６，５７と、左右駆動軸１にブレーキをかける
油圧シリンダ５０，５０を作動する比例圧力制御弁のソ
レノイド５８，５９と、前記油圧クラッチ４６，４７を
圧着する切替制御弁のソレノイド６０Ａ，６０Ｂとを接
続して設けている。

【００１９】そして、図６に示されたフローチャートの
ように、トラクタ１０のエンジン１２を始動すると、コ
ントローラ３５は、各種スイッチやセンサの接続状態、
設定状態を読み込む（ＳＴＥＰ１）。そして、傾斜セン
サ３４の検出から車体の傾斜角度が一定以上かどうかを
判定する（ＳＴＥＰ２）。ここで判定がＹＥＳの場合
は、傾斜地での走行か、或いはぬかるんだ作業場を走行
して、車体が上向きの状態であると判定し、ＳＴＥＰ３
へすすみ、切替制御弁のソレノイド５５Ａへ通電し前記
油圧シリンダ３０のピストンを短縮する（図１の一点鎖
線の状態）。

【００２０】これにより、前輪１の接地点とクローラ４
７の接地面の中心との間隔が広がり、車体の重心位置は
前側に移る。従って、前輪１の分担荷重が増加して、こ
の浮き上がりを防止することができ、傾斜地やぬかるん
だ作業場でも安全に走行することがでる。また、ＳＴＥ
Ｐ２での判定でＮＯの場合は、ＳＴＥＰ４へ進み、制御
モード切替スイッチ２５の状態を判定する。ここで、こ
のモードの設定が「前上げモード」であれば、前述のＳ
ＴＥＰ３の処理を行う（図７のＣ）。これにより、路上
での高速走行時などでは、クローラ４７の接地面が小さ
くなり地面との摩擦が減少され、クローラ４７の摩耗を
極力少なくすることができる。

【００２１】また、ここで「フリーモード」（図７の
Ｂ）であれば、前記油圧シリンダ３０のピストンに油圧
をかけずに自由揺動するように保持する。これにより、
クローラフレーム７は、前記取付片７Ｅの長穴７Ｆの範
囲内で上下自在に回動することができる。また、「全面
接地モード」であれば、切替制御弁のソレノイド５５Ｂ
へ通電し、前記油圧シリンダ３０のピストンを最大に伸
長しこれを固定する（図７のＡ）。これにより、クロー
ラフレーム５は地面に押圧され、クローラ６の接地面が
最大になりトラクタ１０の牽引力を大きくすることがで
きる。

【００２２】以上のように構成したトラクタ１０のクロ
ーラフレーム５の姿勢制御は、各圃場の状態や、走行状
態に応じてクローラ６の接地位置、即ち設置面積を変え
ることができ、トラクタ１０の作業性能を向上すること
ができる。また、前記ＳＴＥＰ３、ＳＴＥＰ５、ＳＴＥ
Ｐ６での処理を終了すると、コントローラ３５は、前記
ステアリング切角センサ２６から車体の旋回状態を判定
する。ここで、車体が旋回状態にあれば、図８に示した
旋回制御を実行してリターンとなる。

【００２３】トラクタ１０の旋回制御は、最初にステア
リングハンドル１７の単位時間当たりの操作速度を検出
し、この操作速度が予め設定された操作速度以上であれ
ば、圃場内の条合わせ旋回（枕地旋回）と判定し、前記
比例圧力制御弁のソレノイド５６Ａに通電を行って作業
機２４を上昇する（ＳＴＥＰ１，２）。その後、前記比
例圧力制御弁のソレノイド５８（５９）に通電を行い旋
回内側の前記クローラ６の駆動軸１にブレーキをかける
（ＳＴＥＰ３）。また、続けて前記切替制御弁のソレノ
イド６０Ｂへ通電して、前輪１４を増速状態に切り替え
るとともに、切替制御弁のソレノイド５５Ａへ通電して
クローラフレーム７の前部を駆動軸１回りに持ち上げる
（ＳＴＥＰ４）。

【００２４】これにより、従来、作業機の上昇時（特に
上昇直後）に、前輪１４の分担荷重が低下して、前輪１
４を駆動しても牽引力が得られないという課題に対し、
ここでは、クローラ６の接地面をなるべく後方へ変更す
ることで、前輪１４の分担過重を増加することができ
る。従って、トラクタ１０は、クローラ６を全面接地し
て旋回することと比較して、前輪１４の牽引力が増し小
回り旋回を行い易くすることができる。また、クローラ
６の接地面積が少なくなり圃場の荒れを少なくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】後走行装置の一部正面図。

【図２】トラクタの全体側面図。

【図３】（Ａ）クローラフレームの上面図。 （Ｂ）クローラフレームの側面図。 （Ｃ）クローラフレームの正面図。

【図４】トラクタの伝導機構を示す図。

【図５】コントローラの接続を示すブロック図。

【図６】クローラフレームの姿勢制御の制御プログラム
の概要を示すフローチャート。

【図７】（Ａ）「全面接地モード」時の油圧シリンダの
ピストン先端部を示す図。 （Ｂ）「フリーモード」時の油圧シリンダのピストン先
端部を示す図。 （Ｃ）「前上げモード」時の油圧シリンダのピストン先
端部を示す図。

【図８】旋回制御の制御プログラムの概要を示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１ 駆動軸 ２ クローラ用駆動輪 ３ 従動輪 ４ 転輪 ５ クローラフレーム ６ クローラ ７ クローラ式走行装置 １０ トラクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片上 望 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の側部に左右一対の駆動軸１，１を
   突出し、この駆動軸１，１にクローラ用駆動輪２，２を
   設けると共に、駆動軸１，１下方には従動輪３…、また
   は転輪４…を支持する支持部材５を配置し、前記クロー
   ラ用駆動輪２、２と従動輪３…、または転輪４との…間
   にクローラ６を掛け渡してクローラ式走行装置７を構成
   する作業車両において、前記従動輪３…、または転輪４
   …を支持する支持部材５を、駆動軸１，１の軸心回りに
   回動可能に取り付けたことを特徴とする作業車両のクロ
   ーラ式走行装置。