(57)【要約】【課題】略直線状にトラックフレームとアイドラとスプロケットとを配設した走行装置で、凹凸のある地面の後進走行時の、運転室への衝撃の緩和と高い牽引力の維持との両立を実現できる装軌車両の走行装置を提供する。【解決手段】トラックフレーム（１１）を、メインフレーム（９）に設けたピボットシャフト（１１ａ）回りに揺動自在に取り付け、該トラックフレーム（１１）の後端部（１１ｂ）に、前記スプロケット（１３）を含む終減速機（３０）を取り付け、前記終減速機（３０）の入力軸（３１）に、メインフレーム（９）側の横軸装置（５０）から偏心許容継手（３２）を介して動力を伝達する構成とした。【選択図】　　　　図２
2004114811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインフレームの左右に、トラックフレームとアイドラとメインフレーム側から回転動力を伝達されるスプロケットとを略直線状に配設し、トラックフレームの下部に下転輪を回転自在に設け、アイドラ、下転輪及びスプロケットを取巻いて履帯を巻装した装軌車両の走行装置において、
前記トラックフレーム（１１）を、メインフレーム（９）に設けたピボットシャフト（１１ａ）回りに揺動自在に取り付け、
該トラックフレーム（１１）の後端部（１１ｂ）に、前記スプロケット（１３）を含む終減速機（３０）を取り付け、
前記終減速機（３０）の入力軸（３１）に、メインフレーム（９）側の横軸装置（５０）から偏心許容継手（３２）を介して動力を伝達する
ことを特徴とする装軌車両の走行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装軌車両の走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
装軌車両の走行装置は、周知のとおり、大きな起伏と岩石等の凹凸のある地面の走行の時、大きな牽引力を得ることと車両の振動及び衝撃を緩和することとの２つの機能を発揮することが求められる。
特にトラクタやブルドーザ等の如く牽引力によって作業を行う装軌車両においては、押土負荷又は牽引負荷によって走行装置の履帯がスリップ（以下、シュースリップと言う）する時の牽引力が同車両の限界牽引力となる。そのため、同車両の走行装置は、所定の車両質量のもとで可能な限りシュースリップの発生を抑制し、それによって高い牽引力が得られるように構成することが求められる。
【０００３】
上記の問題を解決するために、従来から各種の装軌車両の走行装置が考えられており、その第１例として特許文献１には、大きな起伏と岩石等の凹凸のある地面の走行時に走行装置の良好な接地性を確保し、牽引力の確保と車両の振動及び衝撃の緩和とを図った装軌車両の走行装置が記載されている。
【０００４】
また、第２例として特許文献２には、押土負荷又は牽引負荷に対して、走行装置の前後端部の踏ん張りによって前後安定性を確保し、それによって、シュースリップの発生を抑制して高い牽引力の確保を図った装軌車両の走行装置が記載されている。
【０００５】
先ず図５により、上記特許文献１に記載された構造を例にして従来技術による装軌車両の走行装置の第１例を説明する。図５は、同特許文献１に記載された装軌車両の走行装置を適用したブルドーザの側面図である。
【０００６】
図５において、ブルドーザ２は左右１対の走行装置７０，７０を備えており、各走行装置７０は、トラックフレーム７１が車体にピボットシャフト７２を介して揺動可能に取着されている。トラックフレーム７１の前後両端部にはそれぞれ第１アーム７３，８３がピン７３ａ，８３ａにより揺動自在に取着されており、第１アーム７３，８３の外方端部にはそれぞれアイドラ７４，８４が回転自在に取着されている。
【０００７】
また、第１アーム７３，８３の内方下端部にはそれぞれ第２アーム７５，８５の略中央部が揺動自在に取着されており、この第２アーム７５，８５の両端部にはそれぞれ下転輪７６，７６及び下転輪８６，８６が回転自在に取着されている。
【０００８】
また、トラックフレーム７１の中央下部の２箇所には、前後方向に離間して第１アーム７７，８７の基端部がそれぞれピン７７ａ，８７ａにより揺動自在に取着されている。さらに、この第１アーム７７，８７の先端部にはそれぞれ第２アーム７８，８８の略中央部が揺動自在に取着され、第２アーム７８，８８の両端部にはそれぞれ下転輪７９，７９及び下転輪８９，８９が回転自在に取着されている。
【０００９】
また、トラックフレーム７１後端部の上方の車体にはスプロケット８１が回転自在に取着されており、このスプロケット８１、前記アイドラ７４，８４及び下転輪７６，７９，８６，８９を取巻いて履帯８２が巻装されている。
【００１０】
図５に示した構成によると、左右の走行装置７０，７０それぞれのトラックフレーム７１がピボットシャフト７２を中心に揺動することによって、大きな起伏のある地面の走行時でも左右の走行装置７０，７０の接地性を確保することが可能となり、アイドラ７４，８４及び下転輪７６，７９，８６，８９がそれぞれ揺動することによって、岩石等の凹凸のある地面においても走行装置７０の良好な接地性を確保することができる。この結果、牽引力の確保と車両の振動及び衝撃の緩和とを図ることができる。
【００１１】
しかしながら、上記の走行装置７０においては、大きな押土負荷又は牽引負荷に対してシュースリップが発生し易いと言う問題があり、図６を参照してそれを詳述する。図６はブルドーザの牽引負荷の例を説明する図である。なお、図５と同一の構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。
【００１２】
図６において、ブルドーザ２の後部にリッパ装置５を装着し、リッパ装置５によって岩盤を掘削する。一般的に、岩盤の圧縮破壊強度は引張り破壊強度より圧倒的に大きい。従って、リッピング作業では岩盤の掘削を引張りでできれば効率的だが、実際には圧縮と引張りが混在する。その結果、リッパ装置５にかかる力としては、図中に示すように岩盤に圧縮力Ｄを加えた際の反力Ｒ２が勘案すべき力となる。岩盤に圧縮力Ｄを加える力は車体重量Ｗからくるので、圧縮力Ｄを大きくすると反力Ｒ２が大きくなり、支点が車体前方に位置する。この場合に、走行装置７０の前部に作用する反力Ｒ１によって走行装置７０の前部アイドラ７４が上方へ揺動することによって、車体後方が図示の通り浮き上がり易い。そのため、シュースリップが発生し易く、牽引力Ｆの値を大きくすることが困難となる。
【００１３】
上記の問題を解決する手段として、トラックフレームとアイドラとスプロケットとを略直線状に配設した装軌車両の走行装置が特許文献２に記載されている。次に図７〜図８により、上記特許文献２に記載された構造を例にして、従来技術の第２例を説明する。図７は、該特許文献２に記載のブルドーザの側面図、図８は同特許文献２記載の従来技術に係る走行装置の側面図である。なお、図７と同一の構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。
【００１４】
図７、図８において、ブルドーザ３の左右に走行装置６０，６０が配設されており、各走行装置６０は、トラックフレーム６１とアイドラ１２とスプロケット６３とを略直線上に配設している。トラックフレーム６１の下部には複数の下転輪２３，２４，２５を回転自在に取り付け、これらのアイドラ１２、スプロケット６３及び下転輪２３，２４，２５を取巻いて履帯１４を巻装している。
また、アイドラ１２は上下方向には移動しないようにトラックフレーム６１に取着され、スプロケット６３は図示しない車体フレームに回転自在に取着されている。下転輪２５は、ピン２６ａによってトラックフレーム６１に揺動自在に取着されたアーム２６の先端部に回転自在に装着されており、下転輪２３，２４は、ピン２１ａによってトラックフレーム６１に揺動自在に取着された第１アーム２１の先端部に略中央部で揺動自在に取着された第２アーム２２の両端部にそれぞれ回動自在に取着されている。
【００１５】
図７〜図８における上記構成によると、アイドラ１２及びスプロケット６３が上下方向に移動しないから、大きな押土負荷又は牽引負荷がかかっても、走行装置６０の前部又は後部が浮き上がり難くなる。これにより、シュースリップの発生を抑制し、高い牽引力を得ることができるとしている。
【００１６】
【特許文献１】
特開昭５７−１０７９６４号公報（第３頁、ＦＩＧ．１）
【特許文献２】
特開２００１−２２５７７０号公報（第４−５頁、第２図）
【非特許文献１】
薩摩林和美、外１名、「ブルドーザ」、産業図書、１９６９年、ｐ．
６５
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献２に開示された走行装置６０においては、次のような問題がある。すなわち、アイドラ１２及びスプロケット６３が上下方向に移動しないから、岩石等の凹凸のある地面の走行で、例えば左右の走行装置６０のいずれか一側が岩石に乗り上げる際に、前進時には乗り上げ側の走行装置６０のトラックフレーム６１の揺動（図示されていない）によって運転室４への衝撃が半減されるが、後進時にはスプロケット６３の乗り上げの衝撃が運転室４へ直接的に伝達される。その結果、岩石等の凹凸のある地面の後進走行時に運転室４への衝撃が大きいため、オペレータの疲労が大きくなり、また運転室４内での操作性が低下するという問題がある。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に着目してなされ、略直線状にトラックフレームとアイドラとスプロケットとを配設した走行装置で、凹凸のある地面の後進走行時の、運転室への衝撃の緩和と高い牽引力の維持との両立を実現できる装軌車両の走行装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、メインフレームの左右に、トラックフレームとアイドラとメインフレーム側から回転動力を伝達されるスプロケットとを略直線状に配設し、トラックフレームの下部に下転輪を回転自在に設け、アイドラ、下転輪及びスプロケットを取巻いて履帯を巻装した装軌車両の走行装置において、前記トラックフレームを、メインフレームに設けたピボットシャフト回りに揺動自在に取り付け、該トラックフレームの後端部に、前記スプロケットを含む終減速機を取り付け、前記終減速機の入力軸に、メインフレーム側の横軸装置から偏心許容継手を介して動力を伝達する構成としている。
【００２０】
本願発明によると、次の作用及び効果を得ることができる。
（１）スプロケットを含む終減速機を、メインフレームのピボットシャフト回りに揺動自在に取り付けたトラックフレームの後端部に取り付けることによって、後進時にスプロケットが地面突起に乗り上げる際に、先ず乗り上げ側のトラックフレーム後部が揺動によって持ち上がり、次にピボットシャフトを介してメインフレームが持ち上がることになるから、メインフレームの上方への変位量が低減される。それによって、メインフレーム上部に配設された運転室へ伝達される変位量が低減されるから衝撃も緩和される。
【００２１】
（２）地面の不規則な凹凸に対して、左右のスプロケットを含む終減速機はそれぞれ左右のトラックフレームの揺動によって独立に対応することができるから衝撃緩和の効果が大きい。
【００２２】
（３）スプロケットを含む終減速機をトラックフレーム後端部に固定的に取着しているから、大きな押土負荷又は牽引負荷においても従来技術による走行装置と同様に、スプロケットは反力支点として踏ん張ることができる。それによって、高い牽引力を維持することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下にブルドーザを例にして、本発明に係る装軌車両の走行装置の実施形態について、図１〜図４を参照して詳述する。
図１は本発明に係る装軌車両の走行装置を適用したブルドーザの側面図で、図２は本発明に係る装軌車両の走行装置の要部上面図で、図１のＰ視図であり、図３は同走行装置の要部断面図で、図１のＭ−Ｍ断面図である。なお、図５〜図８と同一の構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。
【００２４】
図１〜図２において、ブルドーザ１の左右に１対の走行装置１０，１０が配設されており、それぞれの走行装置１０は、トラックフレーム１１とアイドラ１２とスプロケット１３とを略直線上に配設し、トラックフレーム１１の下部に下転輪２３，２４，２５を回転自在に取り付け、これらのアイドラ１２、スプロケット１３及び下転輪２３，２４，２５を取巻いて履帯１４を巻装して構成されている。
【００２５】
また、各走行装置１０において、トラックフレーム１１は、メインフレーム９の左右に突設されたピボットシャフト１１ａに揺動自在に取り付けられており、該トラックフレーム１１の前端部にはアイドラ１２が上下方向に移動しないように取着され、後端部１１ｂにはスプロケット１３を含む終減速機３０が取着されている。
【００２６】
図３において、トラックフレーム１１の後端部１１ｂに取着された終減速機３０は、出力軸としてのスプロケット１３と、入力軸３１とを有しており、該入力軸３１は偏心許容継手３２を介して、メインフレーム９の内側に配設され、かつ左右の終減速機３０へ動力を供給する周知の横軸装置５０の出力軸５１と連結されている。
【００２７】
なお、偏心許容継手３２に、例として鋼球による自在継手を用いたが、この鋼球による自在継手に限ることなく他の偏心許容継手を用いてもよい。
【００２８】
図１〜図３による上記構成において、後進時にスプロケット１３が地面の突起に乗り上げる時の運転室４へ伝達される衝撃が緩和されるが、それを、図４を参照して詳細に説明する。
図４は本発明の作用の説明図であり、図４（Ａ）は従来技術による走行装置のモデル図で、図４（Ｂ）は本発明による走行装置のモデル図で、また図４（Ｃ）は突起乗り上げ時の運転室の上方向変位の比較表である。なお、図１〜図３及び図５〜図８と同一の構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。
【００２９】
スプロケット６３をメインフレーム９に取着した、従来技術に係る走行装置６０（図４（Ａ））と、スプロケット１３をトラックフレーム１１に取着した本発明に係る走行装置１０（図４（Ｂ））とにおいて、それぞれのスプロケット６３、スプロケット１３が矢印Ｈに沿って突起に乗り上げるときの、各運転室位置ＯＰの上方向変位δのコンピュータシミュレーション結果が図４（Ｃ）に示されている。この結果で分かるように、本発明によって運転室位置ＯＰの上方向変位δは略２５％低減されている。
【００３０】
更に、本発明に係る走行装置１０が、従来技術に係る走行装置６０と同一速度で矢印Ｈに沿って突起に乗り上げる時に、同一時間Ｔ２内に発生する上記変位δは従来の走行装置６０におけるよりも低減されている。従って、その際の上方向加速度（衝撃値）も同様に低減されることになる。
【００３１】
以上の結果、次の作用及び効果が得られる。
（１）トラックフレーム１１を、メインフレーム９に設けたピボットシャフト１１ａ回りに揺動自在に取り付け、このトラックフレーム１１の後端部１１ｂに、スプロケット１３を含む終減速機３０を取り付けているため、後進時にスプロケット１３が地面突起に乗り上げる際に、先ず乗り上げ側のトラックフレーム１１後部が揺動によって持ち上がり、次にピボットシャフト１１ａを介してメインフレーム９が持ち上がることになるから、メインフレーム９の変位量が低減される。従って、メインフレーム９の上部に配設された運転室４へ伝達される変位量が低減され、それによって衝撃も緩和される。
【００３２】
（２）地面の不規則な凹凸に対して、左右のスプロケット１３，１３を含む終減速機３０，３０はそれぞれ左右のトラックフレーム１１，１１の揺動によって独立に対応することができるから、衝撃緩和の効果が大きくなる。
【００３３】
（３）スプロケット１３を含む終減速機３０をトラックフレーム１１の後端部に固定的に取着しているから、大きな押土負荷又は牽引負荷においても、スプロケット１３は反力支点として踏ん張ることができる。従って、高い牽引力を維持することができる。
【００３４】
（４）揺動するトラックフレーム１１の後端部に終減速機３０を取着しているが、この終減速機３０の入力軸３１へ偏心許容継手３２を介して動力を伝達する構成としているので、ブルドーザで周知の、メインフレーム９の内部に配設され、かつ左右の終減速機３０へ動力を供給する横軸装置５０を大幅に変更する必要がなく、本発明を容易に適用することができる。
（５）従来の走行装置においてメインフレームの左右側面にそれぞれ取着されているスプロケットを含む終減速機を、それぞれ左右のトラックフレームに取着するように構成することによって、本発明を容易に適用することができる。
【００３５】
以上の結果、トラックフレームとアイドラとスプロケットとを略直線状に配設し、トラックフレームの下部に下転輪を回転自在に設け、アイドラ、下転輪及びスプロケットを取巻いて履帯を巻装した装軌車両の走行装置において、凹凸を有する地面の後進走行時の運転室への衝撃の緩和と高い牽引力の維持との両立を実現する装軌車両の走行装置を提供することができる。
【００３６】
尚、以上はブルドーザを例にして、装軌車両の走行装置の実施形態を説明したが、ブルドーザに限ることなく、他の装軌車両の走行装置においても普遍的に、上記と同様に実施することが可能であり、上記と同様の作用及び効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走行装置を適用したブルドーザの側面図である。
【図２】本発明に係る走行装置の要部上面図で、図１のＰ視図である。
【図３】本発明に係る走行装置の要部断面図で、図１のＭ−Ｍ断面図である。
【図４】本発明の作用の説明図である。
【図５】第１の従来技術に係る走行装置を適用したブルドーザの側面図である。
【図６】ブルドーザの牽引負荷例の説明図である。
【図７】第２の従来技術に係る走行装置を適用したブルドーザの側面図である。
【図８】第２の従来技術に係る走行装置の側面図である。
【符号の説明】
４…運転室、９…メインフレーム、１０…走行装置、１１…トラックフレーム、１１ａ…ピボットシャフト、１１ｂ…後端部、１２…アイドラ、１３…スプロケット、１４…履帯、３０…終減速機、３１…入力軸、３２…偏心許容継手、５０…横軸装置、５１…出力軸。
【図１】
2004114811.tif 000003
【図２】
2004114811.tif 000004
【図３】
2004114811.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004114811.tif 000009
【図８】
2004114811.tif 000010