無限軌道

無限軌道

無限軌道（むげんきどう）とは、車両の起動輪、転輪、遊動輪（誘導輪）を連結した一体型の履板からなる環状の装置です。この技術は、特に不整地での移動を可能にするために開発されたもので、装軌車両（Tracked Vehicle）として知られる車両に用いられています。一方、通常のタイヤを持つ車両は装輪車両（Wheeled Vehicle）と呼ばれます。

無限軌道は、クローラーやキャタピラー、履帯などの多様な呼び名があります。特に軍事用語として履帯が使われ、国内法ではキャタピラの変形称として「カタピラ」が用いられます。なお「キャタピラー」は、米国のCaterpillar社の商標でもあります。

概要

無限軌道は18世紀後半にその概念が発案され、20世紀初頭にはトラクションエンジン用として実用化されました。第一次と第二次世界大戦の影響を受けて、戦車などの軍用装軌車両が主流となり、技術が進化しました。その後、農業機械や建設機械、雪上車にも広く利用されています。日本語の「無限軌道」は、車両が常に安定した状態で走行できる仕組みを指しています。

無限軌道は、工事現場や農地、砂漠などの不整地や雪上での走行を容易にするための技術です。通常の車輪では、凹凸地形や柔らかい土壌に対して走行が困難ですが、無限軌道ではその接地面積が広がり、接地圧が低くなるため、地面に沈むことが少なくなります。また、起伏や穴を乗り越える際も、履帯を介して転輪がスムーズに移動します。

方向転換の方法

方向転換にはさまざまな方式があります。スキーや前部の車輪による操舵、アーティキュレート・ステアリング、そしてスキッドステアが一般的です。スキッドステアは、左側と右側の履帯の回転差を利用して横滑りし、進行方向を変更します。更に、特定のトランスミッションを使用すれば、その場で左右の履帯を逆回転させる超信地旋回も可能です。最近では、丸ハンドルによる操縦が普及し、操作が容易になっています。

無限軌道の特性

無限軌道の接地長が長いほど不整地走破性は向上しますが、適切な比率を維持しないと方向転換が困難になることもあります。一方、大きな利点として、強力な推進力を持ちながらスリップしにくいため、戦闘車両や建設機械の作業において非常に有用です。

ただし、無限軌道は重量が増すため、駆動にかかる負担が大きく、騒音や振動が発生しやすい側面もあります。また、履帯が一か所でも破断すると走行が不可能になるため、迅速な修理や交換が求められます。

無限軌道の種類

無限軌道は、材質、接合方式、構造に応じて分類されます。主に金属製の履帯が使われており、小型建設機械ではゴム製のクローラが多く採用されています。これにより、舗装された道路でも接地傷のリスクを抑えることができます。

接合方式

• - シングルピン：前後のブロックを一本のピンで繋げる。
• - ダブルピン：二本のピンを使用して連結。

構造

• - ダブルブロック：左右二つのピースから成るブロック。
• - シングルブロック：一枚のブロックで構成。
• - ゴム一体式：特別なゴム製の履帯。

歴史

無限軌道の歴史は17世紀にさかのぼり、リチャード・ロヴェル・エッジワースによる設計が知られています。その後、多くの発明者がこの技術に関与し、最初の商業化に成功したのはアルヴィン・ロンバードです。彼は1901年に製作した蒸気機関車が無限軌道の商業的な実用化に寄与しました。また、日本でも高松梅治がこの技術の特許を取得しました。

舗装路への影響

従来型の鉄クローラは舗装路面を傷める恐れがあり、舗装道路を走る際には特別な配慮が必要です。最近では、履板にゴムパッドを装着することで路面に優しい設計が進行しています。だが、運用に際しては、越えられない摩擦や走行エネルギーの大きさも考慮すべき課題です。

無限軌道は、その特性と技術の進歩により、さまざまな分野での活躍が期待される重要な機構です。この技術は、今後も多くの場面でその価値を発揮していくことでしょう。

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