JP3616596B2 - 弾性クローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショベル、バックホー、キャリアダンプ等の土木・建設機械や、運搬車、又はトラクタ等の農業機械等の走行部として採用されるクローラ式走行装置に採用される弾性クローラ（ゴムクローラ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木・建設機械の走行部として採用されるクローラ式走行装置にあっては、一般的に、進行方向前後一側に配置される駆動輪と、進行方向前後他側に配置されるアイドラと、これら駆動輪とアイドラとの間に配置される複数の転輪と、これら駆動輪、アイドラ、転輪に亘って巻き掛けられる履帯とによって主構成されている。
また、駆動輪、アイドラ、転輪は、このクローラ式走行装置が装着された機械の本機を支持するトラックフレームに取り付けられており、本機側の荷重は、転輪を介して履帯に作用し、また、履帯を周方向に回転駆動することにより、走行するように構成されている。
【０００３】
このクローラ式走行装置の履帯として、ゴムクローラが採用されているものがあり、このゴムクローラは、ゴムによって無端帯状に形成されたクローラ本体と、このクローラ本体内に、クローラ周方向に間隔をおいて埋設された芯金と、クローラ内周側の左右方向中央側に、クローラ周方向に間隔をおいて設けられていて転輪等の脱輪防止を図る脱輪防止部とを備えている。
前記転輪として、左右一対の外側輪を備えていて、ゴムクローラの内周側を、脱輪防止部を跨いで転動する外つば転輪があり、この外つば転輪を採用したゴムクローラにあっては、芯金の転輪通過面が露出されていて、芯金上を転輪が転動するようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ゴムクローラにあっては、通常、駆動輪はスプロケットで形成されており、クローラ本体の、クローラ周方向で隣り合う各芯金間には、スプロケットの歯が挿入される係合孔が形成されていること等から、芯金間の間隔は、ある程度必要であり、転輪がゴムクローラの内周側を転動する際において、転輪がクローラ周方向で隣り合う一方の芯金から他方の芯金へ乗り移るときに、転輪の落ち込みがあり、これが走行振動を悪くするという問題がある。
【０００５】
そこで、芯金の、転輪が転動するレール部に、クローラ周方向に突出する突出部を設け、芯金の、転輪が転動するレール部間の間隔を狭くするようにしたものがあるが、このものにあっては、突出部が片持ち状であることから、転輪が通過する際において、転輪側からの荷重により突出部が沈み込むことで転輪が下方移動し、この転輪の上下動が要因となる走行振動が生じる。
また、このレール部の突出部の沈み込みによる転輪の下方移動を少なくするようにしたものとして、突出部をレール部のクローラ周方向中央側よりも高くして、突出部上に転輪からの荷重が作用した場合に、転輪の下方移動を少なくするようにしたものがある。
【０００６】
このものは、図１２及び図１３に示すように、芯金３１は、クローラ本体３２の左右方向Ｂに長く形成され、クローラ周方向Ａに所定間隔をおいて配置されている。
芯金３１の左右方向中央部には、転輪の脱輪を防止する左右一対の係合突部３３が突設され、この左右係合突部３３の左右方向Ｂ外方側に、転輪が転動するレール部３４が設けられている。
この左右レール部３４の一方は、芯金３１の本体部分のクローラ周方向Ａの中途部からクローラ周方向Ａ一方に延びると共に、芯金３１の本体部分からクローラ周方向Ａ一方に突出された突出部３５を備えており、左右レール部３４の他方は、芯金３１の本体部分のクローラ周方向Ａの中途部からクローラ周方向Ａ他方に延びると共に、芯金３１の本体部分からクローラ周方向Ａ他方に突出された突出部３５を備えている。
【０００７】
また、左右レール部３４のレール面は、基部側から先端部に向かうにしたがって上方に移行する傾斜面とされている。
このものにあっては、転輪がクローラ周方向Ａで隣り合う芯金３１間を乗り移る際において、転輪がレール部３４の突出部３５に乗り上がって突出部３５が沈み込んでも、転輪の下方移動がないように図ったものであるが、左右レール部３４の一方は、登り坂となり、他方のレール部３４は下り坂となっているので、転輪が芯金３１上を転動する際において、転輪側から芯金３１に作用する荷重は、当初は転輪の左右一方の外側輪から作用する荷重が大きく、転輪が芯金３１上を転動するにつれて、他方の外側輪から作用する荷重が大きくなるように移動する。
【０００８】
したがって、この図１２及び図１３に示すものにあっては、転輪側から作用する荷重の左右方向における移動が芯金３１上で起こることとなり、芯金３１は硬質で剛性が高いことから、転輪側から作用する荷重の左右方向の移動が芯金３１上で起こると、走行振動が大となるという問題がある。
また、このものにあっては、転輪の一方の外側輪が、クローラ周方向Ａで隣り合う一方の芯金３１のレール部３４の突出部３５から他方の芯金３１に乗り移り、転輪の他方の外側輪が、一方の芯金３１から他方の芯金３１のレール部３４の突出部３５に乗り移る際にも、前述した転輪側からの荷重の、左右方向の移動がある。
【０００９】
したがって、この図１２及び図１３に示すものにあっては、芯金３１上と、芯金３１間とで、転輪側からの荷重の左右移動があり、転輪がゴムクローラの内周側を転動する際において、転輪側から作用する荷重の左右方向の移動が頻繁に行われ、走行振動を悪くしている。
本発明は、前記問題点に鑑みて、芯金上を転輪が転動するように構成されている弾性クローラにおいて、走行振動を低減し、乗り心地の向上を図った弾性クローラを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明が技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、弾性体によって無端帯状に形成されたクローラ本体と、このクローラ本体内に、クローラ周方向に間隔をおいて埋設された芯金と、クローラ内周側の左右方向中央側に、クローラ周方向に間隔をおいて設けられていて転輪の脱輪を防止する脱輪防止部とを備え、前記脱輪防止部の左右両側の、芯金上面側に、転輪が転動するレール部が設けられた弾性クローラにおいて、
前記左右のレール部は、左右一方が、芯金本体からクローラ周方向前後両側に突出する突出部を備えた長レール部とされ、左右他方が、芯金本体のクローラ周方向幅と略同じ長さの短レール部とされ、前記長レール部の突出部は、該長レール部のクローラ周方向中央部及び短レール部よりも一段高く形成されており、これら長レール部と短レール部とは、クローラ周方向に関して交互に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、長レール部のレール面の、突出部からクローラ周方向中央側に至る部分が、突出部からクローラ周方向中央側に向けてクローラ外周側に移行する緩やかな傾斜面とされているのがよい。
また、傾斜面が、直線状又は湾曲状とされているのがよい。
また、短レール部のレール面の高さを、長レール部のレール面の、クローラ周方向中央側の高さと略同じ高さとするのがよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２において、１は、土木・建設機械や運搬車又は農業機械等の走行部として採用されるクローラ式走行装置であり、このクローラ式走行装置１は、進行方向（図２の左右方向）前後一側に配置された駆動輪（スプロケット）２と、進行方向前後他側に配置されたアイドラ３と、これら駆動輪２とアイドラ３との間に配置された複数個の転輪４とをトラックフレーム５の左右両側のサイドフレームに左右方向（図２の紙面貫通方向）の軸心廻りに回転自在に支持すると共に、これら駆動輪２，アイドラ３及び転輪４に亘ってエンドレス状の弾性クローラ６を巻き掛けて主構成されており、このクローラ式走行装置１を採用した機械の、本機側からの重量等の荷重は転輪４を介して弾性クローラ６に作用し、駆動輪２を回転駆動することにより弾性クローラ６を周方向Ａに循環回走させることで進行する。
【００１３】
前記弾性クローラ６は、図１及び図３に示すように、ゴム様弾性体（ゴム、樹脂等）によってエンドレスの帯状に形成されたクローラ本体８と、このクローラ本体８内に、クローラ周方向Ａに間隔をおいて埋設された芯金９と、クローラ内周側Ｃの左右方向Ｂ（クローラ幅方向）中央側に、クローラ周方向Ａに間隔をおいて設けられていて転輪４等の脱輪（弾性クローラ６の外れ）を防止する脱輪防止部１０（脱輪防止ガイドともいう）とを備えている。
前記転輪４は、左右一対の外側輪４Ａを有する外つば転輪が採用され、脱輪防止部１０を跨いで弾性クローラ６の内周側Ｃを転動する。
【００１４】
クローラ本体８内には、スチールコード等の抗張力コードからなる抗張体１１がクローラ周方向Ａ全周に亘って埋設され、クローラ本体８の左右方向Ｂ中央部で且つクローラ周方向Ａで隣り合う芯金９間に、駆動輪２の歯を芯金に噛み合わせるべく、該歯が挿入される係合孔１３が形成されている。
また、クローラ本体８の外周側Ｄには、ラグ１２が一体的に設けられており、このラグ１２は、弾性クローラ６の左右両側に配置され、左右一方のラグ１２と、他方のラグ１２とは、クローラ周方向Ａに位置ずれさせて配置されていて、千鳥状に配置されている。
【００１５】
図１、図３〜図５に示すように、芯金９は、左右方向Ｂに長く形成されており、そのクローラ内周側Ｃの左右方向Ｂ中央側に、左右一対の係合突部１４が設けられ、この左右の係合突部１４が脱輪防止部１０とされている。
また、この左右係合突部１４の左右方向Ｂ両外側方の芯金９上面側には、転輪４（の外側輪４Ａ）が転動するレール部１５，１６が設けられている。
この左右のレール部１５，１６は、左右一方が、芯金９の本体からクローラ周方向Ａ前後両側に突出する突出部１７を備えた長レール部１５とされ、左右他方が、芯金９の本体のクローラ周方向Ａ幅と略同じ長さに形成された短レール部１６とされている
前記長レール部１５の突出部１７は、該長レール部１５のクローラ周方向中央部及び短レール部１６よりも一段高く形成されており、これら長レール部１５と短レール部１６とは、クローラ周方向Ａに関して交互に配置されている（したがって、長レール部１５は、クローラ周方向Ａに関して千鳥状に配置されている）。
【００１６】
図５は、弾性クローラ６が転輪４下を回走する部分であって、平坦路面上で弾性クローラ６が直線状となる部分における、クローラ周方向Ａで隣り合う一対の芯金９の側面を示しており、この図５において、長レール部１５の上面（レール面）は、突出部１７では、クローラ周方向Ａに沿う平坦面とされ、クローラ周方向Ａ前後の突出部１７間の部分１８では、下方に凹む湾曲状（Ｒ状）に形成されていて、長レール部１５のレール面の、突出部１７からクローラ周方向Ａ中央側に至る部分が、突出部１７からクローラ周方向Ａ中央側に向けてクローラ外周側に移行する緩やかな傾斜面１９とされていて、転輪４がスムーズに移りゆく（転動する）ように構成されている。
【００１７】
この長レール部１５のレール面の、突出部１７の高さＨ１（芯金９のクローラ外周側Ｄ端面からの距離）と、長レール部１５のレール面の、クローラ周方向Ａ中央部の高さＨ２との差は、クローラ式走行装置１が採用される機械の重量が３ｔｏｎ以下のクラスでは、０．５〜１．０ｍｍ（適用範囲：０．５〜２．０ｍｍ）で、３ｔｏｎ以上のクラスでは、０．５〜２．０ｍｍ（適用範囲：０．５〜３．０ｍｍ）とされる。
また、短レール部１６は、クローラ周方向Ａに沿う平坦面とされ、この短レール部１６の高さＨ３は、長レール部１５のレール面の、クローラ周方向Ａ中央部の高さＨ２とは、略同高さ（Ｈ３とＨ２との差が、０〜０．５ｍｍ）に形成されている。
【００１８】
前記構成の芯金９を備えた弾性クローラ６にあっては、該弾性クローラ６が駆動輪２によって駆動されて回走すると、転輪４が左右のレール部１５，１６上を転動する。
この転輪４が、クローラ周方向Ａで隣り合う一方の芯金９から他方の芯金９に乗り移る際において、転輪４の左右一方の外側輪４Ａが、長レール部１５のクローラ周方向Ａ中央側から突出部１７に乗り上がると共に、左右他方の外側輪４Ａが短レール部１６から長レール部１５の突出部１７に乗り上げる。
【００１９】
このとき、転輪４側からの荷重により、突出部１７が沈み込んでも、突出部１７が長レール部１５のクローラ周方向Ａ中央部及び短レール部１６よりも一段高く形成されているので、転輪４の下方移動が少なく（又は無く）、転輪４はクローラ周方向Ａに略直線的に芯金９間を乗り移り、これにより、突出部１７を備えたものであっても、走行振動の低減が図れ、乗り心地の向上が図れる。
また、転輪４が芯金９間を乗り移る際にあっては、転輪４側から芯金９に作用する荷重は、乗り移りの初期にあっては、転輪４の、短レール部１６から長レール部１５の突出部１７へと乗り上げる側の外側輪４Ａからの荷重よりも、転輪４の、長レール部１５のクローラ周方向Ａ中央側から突出部１７に乗り上がる側の外側輪４Ａからの荷重の方が大きく、転輪４が一方の芯金９から他方の芯金９に乗り移るにつれて、逆に、転輪４の、長レール部１５のクローラ周方向Ａ中央側から突出部１７に乗り上がる側の外側輪４Ａからの荷重よりも、転輪４の、短レール部１６から長レール部１５の突出部１７へと乗り上げる側の外側輪４Ａからの荷重の方が大きくなるように、左右方向一方から他方への荷重移動がある。
【００２０】
この転輪４側からの荷重の、左右方向の移動は、芯金９間で行われる（すなわち、突出部１７が弾性体からなるクローラ本体８で弾性的に支えられている部分で行われる）ので、該左右方向の荷重移動が走行振動に影響を及ぼさず、また、芯金９の本体側では、前述した転輪４側からの荷重の、左右方向の荷重移動がないので、走行振動は低い。
芯金９は硬質で剛性が高いことから、前記荷重移動が芯金９本体上で行われると、走行振動の要因となる。
【００２１】
なお、本発明では、長レール部１５のクローラ周方向中央部よりも一段高い突出部１７を備えた長レール部１５が、クローラ周方向Ａに関して千鳥状に配置されているので、この長レール部１５の千鳥配置に合わせて、ラグ１２の千鳥配置を考慮することにより、弾性クローラ６の、転輪転動部分のクローラ周方向Ａの剛性差を平準化させるような、長レール部１５とラグ１２との配置構成とすることが可能である。
図６に示すものは、芯金９の他の例を示しており、長レール部１５のレール面のクローラ周方向Ａ中央部分２０が、クローラ周方向Ａに沿う平坦面とされ、この中央部分２０から突出部１７に至る部分２１が、突出部１７からクローラ周方向Ａ中央側に向けてクローラ外周側Ｄに移行する緩やかな直線状の平坦面からなる傾斜面１９とされているものである。
【００２２】
図７及び図８は、開示例に係る弾性クローラ６を示しており、この弾性クローラ６の芯金９は、図９〜図１１に示すように、左右のレール部２３の一方に、クローラ周方向Ａ一方にのみ突出する突出部２４が設けられ、左右のレール部２３の他方に、クローラ周方向Ａ他方にのみ突出する突出部２４が設けられているものであり、この開示例に係る弾性クローラ６は、このように構成された芯金２５がクローラ周方向Ａに並設されているものである。
また、この芯金９のレール面は、突出部２４では、クローラ周方向Ａに沿う平坦面とされ、この突出部２４から、芯金９本体側のクローラ周方向Ａ中央側に至る部分が、突出部２４からクローラ周方向Ａ中央側に向けてクローラ外周側に移行する緩やかな傾斜面１９とされていて、突出部２４が芯金９本体側よりも一段高くなっており、図１０に示すものは、傾斜面１９が、下方に凹む湾曲状の傾斜面に形成されたものを開示し、図１１に示すものは、傾斜面１９が、直線状の傾斜面とされたものを開示している。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、芯金上の、転輪が転動する左右のレール部は、左右一方が、芯金本体からクローラ周方向前後両側に突出する突出部を備えた長レール部とされ、左右他方が、芯金本体のクローラ周方向幅と略同じ長さの短レール部とされ、前記長レール部の突出部は、該長レール部のクローラ周方向中央部及び短レール部よりも一段高く形成され、これら長レール部と短レール部とは、クローラ周方向に関して交互に配置されていることから、左右一対の外側輪を有する外つば転輪が芯金上面側のレール部を転動し、クローラ周方向に隣り合う一方の芯金から他方の芯金に乗り移る際において、転輪の左右一方の外側輪が、長レール部のクローラ周方向中央側から突出部に乗り上がると共に、左右他方の外側輪が短レール部から長レール部の突出部に乗り上げ、このとき、転輪側からの荷重により、突出部が沈み込んでも、突出部が長レール部のクローラ周方向中央部及び短レール部よりも一段高く形成されているので、転輪の下方移動が少なく（又は無く）、転輪はクローラ周方向に略直線的に芯金間を乗り移り、これにより、走行振動の低減が図れ、乗り心地の向上が図れる。
【００２４】
また、本発明では、転輪が芯金間を乗り移る際にあっては、転輪側から芯金に作用する荷重は、左右方向一方から他方への荷重移動があるが、この転輪側からの荷重の、左右方向の移動は、芯金間の、突出部が弾性体からなるクローラ本体で弾性的に支えられている部分で行われるので、該左右方向の荷重移動が走行振動に影響を及ぼさない。
また、芯金は硬質で剛性が高いことから、前記荷重移動が芯金本体上で行われると、走行振動の要因となるが、本発明にあっては、芯金の左右レール部の一方が長レール部とされ、左右他方が短レール部とされているので、芯金の本体側では、前述した転輪側からの荷重の、左右方向の移動がない。
【００２５】
したがって、芯金の左右レール部の一方が長レール部で、他方が短レール部で、これらがクローラ周方向に関して交互に配置されているので、転輪側からの荷重の左右移動は常に芯金本体間で行われ、走行振動は低い。
【図面の簡単な説明】
【図１】弾性クローラの、内周側からみた平面図である。
【図２】クローラ式走行装置の側面図である。
【図３】弾性クローラの、幅方向に沿う面で切断した断面図である。
【図４】芯金の平面図である。
【図５】クローラ周方向で隣り合う一対の芯金の側面図である。
【図６】他の実施の形態を示す芯金の側面図である。
【図７】開示例に係る弾性クローラの、内周側からみた平面図である。
【図８】開示例に係る芯金の平面図である。
【図９】開示例に係る芯金の側面図である。
【図１０】開示例に係る芯金の側面図である。
【図１１】開示例に係る弾性クローラの、内周側からみた平面図である。
【図１２】従来の芯金の斜視図である。
【図１３】従来の弾性クローラの、内周側からみた平面図である。
【符号の説明】
４ 転輪
８ クローラ本体
９ 芯金
１０ 脱輪防止部
１５ 長レール部
１６ 短レール部
１７ 突出部
１９ 傾斜面
Ａ クローラ周方向
Ｃ クローラ内周側
Ｈ２ 長レール部のレール面の、クローラ周方向中央側の高さ
Ｈ３ 短レール部のレール面の高さ

Claims (2)

1. 弾性体によって無端帯状に形成されたクローラ本体と、このクローラ本体内に、クローラ周方向に間隔をおいて埋設された芯金と、クローラ内周側の左右方向中央側に、クローラ周方向に間隔をおいて設けられていて転輪の脱輪を防止する脱輪防止部とを備え、前記脱輪防止部の左右両側の、芯金上面側に、転輪が転動するレール部が設けられた弾性クローラにおいて、
   前記左右のレール部は、左右一方が、芯金本体からクローラ周方向前後両側に突出する突出部を備えた長レール部とされ、左右他方が、芯金本体のクローラ周方向幅と略同じ長さの短レール部とされ、前記長レール部のクローラ周方向前後各突出部は、クローラ周方向に沿う平坦面とされていると共に該長レール部のクローラ周方向中央部及び短レール部よりも一段高く形成されており、長レール部のレール面の、前後の突出部からクローラ周方向中央側に至る部分が、突出部からクローラ周方向中央側に向けてクローラ外周側に移行する傾斜面とされており、短レール部のレール面の高さが、長レール部のレール面の、クローラ周方向中央側の高さと略同じ高さとされており、これら長レール部と短レール部とは、クローラ周方向に関して交互に配置されていることを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記傾斜面が、直線状又は湾曲状とされていることを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。

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