JPH0710673B2 - 装軌車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、農耕作業用車両のように路面の軟弱な土地
を走行する車両であって、進行方向に対して左右に履帯
を備えた装軌車両に関する。

（ｂ）発明の概要 この発明に係る装軌車両は要約すれば、車両の旋回時に
履帯に作用する分布荷重以下の押圧力で履帯中央部の下
方に押圧することによって旋回動作時に遠心力により左
右の履帯の荷重分布の変化に応じた押圧力を作用させ、
旋回抵抗を減少するにあたって車両の転倒を防止するよ
うにしたものである。

（ｃ）従来の技術 農地等の路面の軟弱な土地を走行する車両では、車輪の
接地面積を増加することによって車両の推力を大きくす
ることができ、直進性を向上することができる。そこで
路面の軟弱な土地を走行する車両は、第８図に示すよう
に複数の転輪５〜８に履帯10を架け渡した履帯走行装置
を進行方向の左右に備えている。このように転輪５〜８
に架け渡した履帯10を回転することによって車両の推力
を得る。この場合に履帯10はそれが側面において形成す
る四辺形の底辺部分で略全面に渡って路面と接触し、大
きな接地面積を得ることにより直進性を向上するように
している。また進行方向の修正や変更等の旋回時には、
旋回方向側の履帯への駆動を断つかまたは制動力を供給
するかして左右の履帯に回転差を与えるようにしてい
る。ところが、履帯10を旋回させる場合には、その接地
面積が大きい程旋回抵抗が大きくなり、旋回動作をスム
ーズに行うことができなくなる。

このため従来より、履帯の中央部に位置する転輪５をリ
ンク４によって停止位置から下方向に揺動自在にすると
ともに、このリンク４に油圧シリンダ３等のアクチュエ
ータの動作を供給し、転輪５によって履帯10の中央部を
下方に押圧する履帯押圧手段を備えたものがあった。こ
のように履帯10の中央部を下方に押圧することにより、
第９図（Ａ）に示すように履帯10の底面の全長１につ
いて等分布で作用している荷重を、同図（Ｂ）に示すよ
うに履帯10の中央部の長さl2の部分に集中させていた。
これによって、直進する場合には油圧シリンダ３を動作
させず、履帯10の底面全域に略等分布で荷重を作用させ
接地面積を大きくする。一方旋回時には油圧シリンダ３
を矢印Ｂ方向に動作させ、転輪５を矢印Ａ方向に揺動さ
せて履帯10の中央部を押圧し、その部分に集中的に荷重
を作用させる。このようにして直進時の推力を増加する
とともに旋回時の旋回抵抗を減少するようにした装軌車
両が従来より案出されていた。

（ｄ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、旋回時には車両に対し遠心力が作用し、
左右の履帯に対する荷重分布に差異を生じる。特に旋回
方向側の履帯に作用する荷重は遠心力により直進走行時
に作用する荷重よりも小さくなり、このように荷重が減
少した旋回方向側の履帯の中央部を下方に押圧すると、
遠心力によって生じる車体のロールを助長する結果とな
り、転倒を招く危険性があった。

この発明の目的は、旋回動作時に履帯に作用する荷重以
下の力でその履帯を押圧することにより、旋回時に車体
のロールを助長することがなく、転倒事故を防止できる
装軌車両を提供することにある。

（ｅ）問題点を解決するための手段 この発明の装軌車両は、進行方向に対して左右に履帯を
有し、旋回動作時に何れか一方または両方の履帯の中央
部を下方に押圧する履帯押圧手段を備えてなる装軌車両
において、 車両の走行速度を検出する速度検出手段と、車両の走行
速度と遠心力に応じて変化する履帯の荷重以下に予め設
定された押圧力との関係を記憶する記憶手段と、前記履
帯押圧手段が発生する力を、速度検出手段の検出値に基
づいて記憶手段から読み出した押圧力に設定する押圧力
設定手段と、を設けたことを特徴とする。

（ｆ）作用 この発明においては、旋回動作時に履帯の中央部を下方
に押圧する履帯押圧手段が発生する力は押圧力設定手段
により車両の走行速度に基づいて記憶手段から読み出さ
れた押圧力に設定される。旋回動作中の車両には、その
走行速度に応じた大きさの遠心力が生じ、この遠心力に
より履帯に作用する荷重の大きさが変わる。したがっ
て、旋回動作中の履帯に作用する荷重は、車両の走行速
度によって変化する。記憶手段は、車両の走行速度と遠
心力に応じて変化する履帯の荷重以下に予め設定された
押圧力との関係を記憶している。このため、旋回動作時
に履帯中央部はその履帯に作用している荷重以下の力で
下方に押圧される。このように履帯中央部が下方に押圧
されることによりその部分に荷重集中が生じ、旋回によ
り履帯の設置面と路面との間に生じる抵抗が減少する。
またこのとき履帯に作用する力が荷重を上回らないた
め、この力によっては車体の姿勢変形を生じることがな
く、走行安定性が劣化することはない。

（ｇ）実施例 第１図は、この発明の前提となる装軌車両が有する履帯
押圧手段を構成する油圧装置の油圧回路図である。

履帯押圧手段の一部を構成するシリンダ3a,3bは方向切
換弁１を介してポンプ２に接続されている。方向切換弁
１は操向レバー15の操作により図中に示す中立状態から
ポジションP1,P2の状態に移動する。操向レバー15が左
側に操作されると方向切換弁１はポジションP1の状態に
なり、圧油はポンプ２から左側のシリンダ3aに導かれ
る。操向レバー15が右側に操作されると方向切換弁１は
ポジションP2の状態になり、圧油はポンプ２からシリン
ダ3bに導かれる。方向切換弁１とポンプ２との間にはリ
リーフ弁14が設けられている。リリーフ弁14は油圧回路
中の圧油圧力が設定値を超えると圧油の一部をタンクに
戻し、油圧回路中の圧油圧力を設定値に保つ。したがっ
て、シリンダ3a,3bにはリリーフ弁14により設定された
圧力が供給される。この圧力の設定については第２図の
説明中に後述する。

シリンダ3a,3bに圧油が供給されると、ピストン11a,11b
が移動する。このピストン11a,11bの動作はピストンロ
ッド12a,12bおよびリンク4a,4bを介してそれぞれ転輪5
a,5bに伝達される。今、操向レバー15が左側に操作され
ると、圧油はポンプ２から方向切換弁１を介してシリン
ダ3aに導かれ、ピストン11aおよびピストンロッド12aは
矢印Ｂ方向に移動する。

ピストンロッド12aの一端は、中央部を支点9aに軸支さ
れたリンク4aの一端に係止されており、ピストンロッド
12aが矢印Ｂ方向に移動するとリンク4aは支点9aを中心
にＦ方向に回転する。これによってリンク4aの他端に軸
支された転輪5aは矢印Ａ方向に揺動し、左側の履帯10a
の中央部を下方に押圧する。また、操向レバー15の動作
は図外のステアリング機構にも伝達される。このステア
リング機構は操向レバー15が操作された側の履帯に対し
駆動力の伝達停止および制動力の供給を行う。このステ
アリング機構としては例えば、本出願人が先に特願昭60
-203162号に示した油圧式操舵装置を用いることができ
る。すなわち、操向レバー13が所定の中間位置に達する
と油圧式操舵装置において、入力軸と左側又は右側の出
力軸との間の伝達ギアの噛み合いがはずれ、クラッチが
切れた状態になって、履帯10a,10bに対する駆動力の供
給が断たれる。操向レバーがさらに移動すると、油圧式
操舵装置において多板ブレーキにシューが押し付けられ
ていく。操向レバーが移動するに従いシューの多板ブレ
ーキへの押付量も増し、シューと多板ブレーキとの間に
生じる摩擦力が増加する。したがって、操向レバーの移
動のストロークが増すにつれ、履帯10a,10bに作用する
制動力が大きくなる。これによって左右の履帯に回転速
度差が生じ、車体は操向レバー15が操作された方向に旋
回する。したがって、上述のように方向レバー15が左側
に操作されると左側の履帯10aに対し駆動力の伝達停止
および制動力の供給がなされ、車体は左側に旋回し、旋
回方向側の履帯中央部が下方に押圧される。

第２図は、上記装軌車両の正面の略図である。

直進操向時には車体21の重量は荷重Wtとして左右の履帯
10a,10bに略均等に作用し、それぞれの履帯10a,10bには
Wt/2の荷重が作用している。この状態から車体が左側に
旋回すると車体21には遠心力Ｆが作用し、左側の履帯10
aに作用する荷重W1は右側の履帯10bの作用する荷重W2よ
りも小さくなる。本実施例では旋回方向側の履帯中央部
が下方に押圧されるから左側に旋回する際には左側の履
帯10aの中央部が下方に押圧される。第１図に示す油圧
回路においてシリンダ3a,3bが有するピストン11a,11bの
断面積をＡとするとき、リリーフ弁14にはW1/A以下の圧
力が設定される。これによって、シリンダ3a,3bが押圧
力として発生する力は旋回動作時に旋回方向側の履帯に
作用する荷重よりも小さくなる。旋回動作時に車体21の
重心に作用する遠心力により、車体21はロールを生じる
が、旋回方向側の履帯に作用する押圧力はその履帯に作
用する荷重よりも小さいため、車体21のロールが助長さ
れることがない。上記実施例においてリリーフ弁14がこ
の発明の押圧力設定手段に相当する。

第３図は、この発明の実施例である装軌車両が有する履
帯押圧手段の油圧回路図である。

操向レバー15の操作により方向切換弁１はポンプ２から
供給された圧油をシリンダ3a,3bの何れかに選択的に導
く。この方向切換弁１とポンプ２との間には高速切換弁
31が配置されている。高速切換弁31はソレノイドSOL1の
駆動によりポジションP3の状態になり油圧回路中の圧油
をタンクに戻す。

第４図は、第３図に示す油圧回路を備えた装軌車両の制
御部のブロック図である。

CPU41はROM42に予め書き込まれたプログラムにしたがっ
てソレノイドドライバ47に駆動データを出力する。駆動
装置の出力軸に設けられた回転速度計45は出力軸の回転
に応じた周期でパルスを出力する。カウンタ46はパルス
数を計数し、単位時間当たりのパルス数を速度データと
してCPU41に入力する。この速度データはRAM43のメモリ
エリアMA1に記憶される。ROM42には速度データに応じた
ソレノイド駆動パルスのデューティ比が記憶されてい
る。

旋回動作時にはCPU41は第５図のフローチャートに示す
処理手順に従ってソレノイドドライバ47に駆動データを
出力する。すなわち、操向レバー15が操作されると（n
1）、RAM43のメモリエリアMA1から速度データを読み出
す（n2）。この速度データに応じた駆動パルスのデュー
ティ比をROM42から選らび（n3）、ソレノイドドライバ4
7に駆動データとして出力する（n4）。ソレノイドドラ
イバ47はこの駆動データに基づいてソレノイドSOL1を駆
動する。

ROM42に記憶されている速度データと駆動パルスのデュ
ーティ比との関係を第６図中に破線で示す。同図に示す
ように車体21の走行速度が上昇するに伴い、駆動パルス
のデューティ比は大きくされる。したがって、高速切換
弁31の圧油の戻し量は速度の上昇とともに増加する。こ
れによって第３図に示す油圧回路中の圧油圧力は第６図
中実線で示すように速度の増加に従い低下する。

旋回動作時に車体21に作用する遠心力Ｆは車体21の速度
とともに増加し、かつ旋回方向側の履帯に作用する荷重
W1は減少する。第３図に示す油圧回路を備えた装軌車両
では車体21の速度とともに旋回動作時にシリンダ3aに供
給される圧力が減少するから、旋回動作時に旋回方向側
の履帯中央部に作用する押圧力も車体21の速度ともに低
下する。これによって、車体21の速度に関わらず履帯押
圧手段によっては車体21のロールが助長されることはな
い。すなわち、履帯押圧手段の油圧回路中に押圧力設定
手段として高速切換弁31を備え、この高速切換弁31が有
するソレノイドSOL1の駆動パルスのデューティ比を車体
21の速度に応じて変更することにより、旋回方向側の履
帯中央部を速度に応じた押圧力で押圧することができ、
車体21の操向安定性を良好に維持することができる。

なお、路面が軟弱である場合には履帯押圧手段が発生す
る力とつりあう地耐力を得るまで履帯中央部が下方に突
出するが、このとき履帯中央部が路面下に沈下するため
車体にロールを発生することはない。

また、前記第１の実施例では履帯押圧手段を構成するシ
リンダ3a,3bのピストンロッド12a,12bの動作をリンク4
a,4bを介して転輪5a,5bに伝達していたが、この場合に
は転輪5a,5bの揺動にともなってリンク4a,4bのピストン
ロッド12a,12b側が上下方向に揺動する。これではシリ
ンダ3a,3bを揺動可能に構成しなければならず構造が複
雑化する。そこで、第７図に示すようにピストンロッド
71にラックギア72を形成するとともにこのラックギア72
に噛み合うピニオンギア74をケース73の支持部77に軸支
する。さらに、ピニオンギア74に連結棒75を介して転輪
５を軸支する。以上の構成によってピストンロッド72の
矢印ＧまたはＪ方向の直線動作によりピニオンギア74の
支持部77を中心に転輪５が矢印ＩまたはＪ方向に揺動す
る。このように、ピストンロッド72の直線運動のみによ
って転輪５を上下移動させることができるからシリンダ
76を装軌車両のフレームに堅固に固定することができ
る。これによって構造を簡略化するとともにシリンダ76
およびピストンロッド71を外部から遮蔽することがで
き、異物の侵入による動作不良を未然に防止することが
できる。

（ｈ）発明の効果 この発明によれば、押圧力設定手段により履帯押圧手段
が発生する力を車両の走行速度によって大きさが変化す
る遠心力を考慮して、履帯に作用する荷重以下に設定す
ることができる。これによって旋回動作時に履帯に作用
する荷重以下の力で履帯中央部を押圧することができ、
車体のロールを助長することなく旋回抵抗を減少するこ
とができる。したがって、操向安定性を犠牲にすること
がなく、旋回動作をスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の前提となる装軌車両が有する履帯押
圧手段の油圧回路図、第２図は同装軌車両の履帯に作用
する荷重分布を示す正面の模式図である。第３図〜第６
図はこの発明の実施例である装軌車両を示す図であり、
第３図は履帯押圧手段の油圧回路図、第４図は制御部の
ブロック図、第５図は制御部の処理手順の一部を示すフ
ローチャート、第６図は車体の走行速度と油圧回路にお
ける高速切換弁の駆動デューティ比および圧油圧力との
関係を示す図である。第７図は上記２つの実施例を含む
装軌車両に利用できる履帯押圧手段の構成を示す側面断
面の略図である。第８図はこの発明の実施例を含む一般
的な装軌車両の履帯走行部を示す側面図、第９図
（Ａ），（Ｂ）は上記一般的な装軌車両の履帯に作用す
る荷重の分布状態を示す図である。 ３……シリンダ、５〜８……転輪、10……履帯、14……
リリーフ弁（押圧力設定手段）、31……高速切換弁（押
圧力設定手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】進行方向に対して左右に履帯を有し、旋回
   動作時に何れか一方または両方の履帯の中央部を下方に
   押圧する履帯押圧手段を備えてなる装軌車両において、 車両の走行速度を検出する速度検出手段と、車両の走行
   速度と遠心力に応じて変化する履帯の荷重以下に予め設
   定された押圧力との関係を記憶する記憶手段と、前記履
   帯押圧手段が発生する力を、速度検出手段の検出値に基
   づいて記憶手段から読み出した押圧力に設定する押圧力
   設定手段と、を設けてなる装軌車両の操向装置。