JP4916359B2 - 弾性クローラ - Google Patents

Description

本発明は、バックホー等の建設機械やトラクタ，コンバイン等の農業機械などの走行部として採用されるクローラ式走行装置に用いられる弾性クローラに関するものである。

従来、スプロケット、アイドラ及び転輪にわたって無端状の弾性クローラを巻き掛け、スプロケットを回転駆動させることにより、弾性クローラが周方向に循環回走して走行するようにしたクローラ式走行装置があり、このクローラ式走行装置に用いられる弾性クローラとして、ゴムによって無端帯状に形成されたクローラ本体と、このクローラ本体に、周方向に間隔をおいて配設された芯金とを備え、前記芯金が、クローラ本体内に埋設された芯金本体と、この芯金本体からクローラ本体の内周側に突出し且つクローラ本体の帯幅方向中央側に位置する左右一対の脱輪防止突起とを備えてなるものがある。

転輪のタイプとしては、転輪が脱輪防止突起のクローラ本体内周側端面を走行する中ツバタイプと、転輪が左右の各脱輪防止突起のクローラ本体帯幅方向の外方側を走行する外ツバタイプとがあり、バックホー等に用いられる弾性クローラにあっては、機械の作業時の横安定性（横を向いて掘削する時の安定性）が問われる様になり、外ツバタイプの転輪が採用されたクローラ式走行装置が広まってきている
この外ツバタイプの転輪を備えたクローラ式走行装置に採用される弾性クローラ（これを外レール方式の弾性クローラという）にあっては、脱輪防止突起のクローラ本体帯幅方向の外方側に位置し且つクローラ本体の内周側表面に露出するように芯金本体から延出していて転輪が通過するレール部を備えている。（特許文献１参照）。
実開平０３−３５８８２号公報

前記外レール方式の弾性クローラにあっては、芯金にレール部を設けることにより、芯金本体の、クローラ本体を構成するゴム中に埋設される部分の面積が必然的に少なくなることから、長期使用による芯金の錆の進行を抑えるには難しい状態となっている。
また、旋回時等の走行時において、転輪がクローラ本体帯幅方向に位置ズレして、該転輪がレール部から外れる場合があり、この場合、転輪がレール部のクローラ本体帯幅方向の外方側のクローラ本体内周面上を走行することとなって、クローラ本体を構成するゴムが転輪と芯金本体との間に挟まれてピンチ状となり、クローラ本体を構成するゴムがえぐり取られ、該ゴムがえぐり取られた部分において芯金本体が露出することとなる。

このような状況が芯金の錆の進行を助長させている。
また、バックホーの足回り（走行部）は弾性クローラと鉄シューとの履き替えができるように設計されているため、具体的には、図６（ａ）のＦ部に示すように、転輪４に鉄シューのブッシュを逃がすための逃がし部２３が形成されているため、弾性クローラを装着した場合、芯金９の脱輪防止突起１３と転輪との間のクリアランスが大きく、少し弾性クローラが捻れると転輪４の転動部分２４が容易に芯金９のレール部１４のクローラ本体帯幅方向Ｘの外方側を走行してしまうことがある（図６（ｂ）参照）。

以上のような理由により、外レール方式の弾性クローラにあっては、中ツバタイプの転輪を備えたクローラ式走行装置に採用される弾性クローラに比べ、耐久性（芯金接着力）が低下し、ひいては、芯金脱落という事態に陥るという問題がある。
そこで、本発明は、前記問題点を解決して弾性クローラの耐久性を向上させることを目的とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、ゴム様弾性材によって無端帯状に形成されたクローラ本体に、周方向に間隔をおいて設けられた芯金を備え、この芯金は、クローラ本体内に埋設された芯金本体と、この芯金本体からクローラ本体の内周側に突出し且つクローラ本体の帯幅方向中央側に位置する左右一対の脱輪防止突起と、左右各脱輪防止突起のクローラ本体帯幅方向の外方側にそれぞれ位置し且つクローラ本体の内周側表面に露出するように芯金本体から延出していて左右の両脱輪防止突起を跨いで配置される転輪が通過するレール部とを備えている弾性クローラにおいて、
前記レール部のクローラ本体帯幅方向の外方側に、芯金本体からクローラ本体の内周側に向けて延出し且つ弾性クローラ接地面からの高さがレール部の弾性クローラ接地面からの高さより低く形成されていて、転輪の左右一方側部分が左右一方側の脱輪防止突起に係合し且つ転輪の左右他方側部分がレール部からクローラ本体帯幅方向の外方側に外れるように該転輪がクローラ本体帯幅方向に位置ずれした際に該転輪の左右他方側部分を下側から支持可能な支持突起を設けたことを特徴とする。

また、支持突起の弾性クローラ接地面からの高さを、クローラ本体の内周側表面の弾性クローラ接地面からの高さと略同じ高さか、又は該クローラ本体の内周側表面の高さより３ｍｍ以内で低い高さに設定するのがよい。
また、他の技術的手段は、ゴム様弾性材によって無端帯状に形成されたクローラ本体に、周方向に間隔をおいて設けられた芯金を備え、この芯金は、クローラ本体内に埋設された芯金本体と、この芯金本体からクローラ本体の内周側に突出し且つクローラ本体の帯幅方向中央側に位置する脱輪防止突起と、この脱輪防止突起のクローラ本体帯幅方向の外方側に位置し且つクローラ本体の内周側表面に露出するように芯金本体から延出していて転輪が通過するレール部とを備えている弾性クローラにおいて、
前記レール部のクローラ本体帯幅方向の外方側に、芯金本体からクローラ本体の内周側に向けて延出していて、転輪がレール部からクローラ本体帯幅方向の外方側に外れた際に該転輪を支持可能な支持突起を設け、
前記支持突起の弾性クローラ接地面からの高さをレール部の弾性クローラ接地面からの高さと略同じ高さに設定したことを特徴とする。

また、レール部と支持突起との間のクローラ本体帯幅方向の距離を、レール部のクローラ本体帯幅方向の幅以下とするのがよい。
また、支持突起の延出側の端面の面積を、レール部のクローラ本体帯幅方向の幅と、芯金本体のクローラ本体周方向の幅との積の、１／２以下とするのがよい。

本発明によれば、旋回時等において、転輪がレール部からクローラ本体帯幅方向の外方側に外れることがあっても、レール部のクローラ本体帯幅方向の外方側に設けた支持突起が転輪を支えることにより、クローラ本体を構成する弾性材が転輪と芯金本体との間に挟まれてピンチ状となって損傷するのを防止することができ、弾性クローラの耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図３において、１は建設機械や農業機械の走行部として採用されるクローラ式走行装置である。
このクローラ式走行装置１は、前後一側に配置されたスプロケット２と、前後他側に配置されたアイドラ３と、これらスプロケット２とアイドラ３との間に配置された複数の転輪４とをトラックフレーム５に左右方向の軸心回りに回転自在に支持すると共に、前記スプロケット２，アイドラ３及び複数の転輪４にわたって無端状の弾性クローラ６を巻き掛けることで主構成され、スプロケット２を回転駆動させることにより、該スプロケット２から弾性クローラ６に駆動力が伝達されて該弾性クローラ６が周方向Ｙに循環回走され、これにより前後方向に走行可能とされている。

前記弾性クローラ６は、ゴム、樹脂等のゴム様弾性材（本実施の形態ではゴム）によって無端帯状に形成されたクローラ本体７を有し、このクローラ本体７は、その帯幅方向Ｘを左右方向に一致させて、スプロケット２，アイドラ３及び転輪４に巻き掛けられる。
図１及び図２に示すように、このクローラ本体７の外周側には、地面に接地するラグ８が周方向Ｙに間隔をおいて且つ全周にわたって設けられている。

また、クローラ本体７には、周方向Ｙに間隔をおいて且つ周方向Ｙ全周にわたるように配設された芯金９が設けられている。
なお、クローラ本体７内の芯金９より外周側には、周方向Ｙ全周にわたるように埋設されたスチールコード等の抗張力コードを左右方向Ｘに多数本並べて配置してなる図示省略の抗張体が設けられている。

また、クローラ本体７の左右方向Ｘ中央部には、スプロケット２から弾性クローラ６に動力を伝達すべく該スプロケット２の歯が挿入される係合孔１０が、クローラ本体７の周方向Ｙで隣接する芯金９の各間に形成されている。
前記芯金９は、金属等の硬質材料によって形成されており、クローラ本体７内に埋設された芯金本体１２と、この芯金本体１２からクローラ本体７の内周側に突出する左右一対の脱輪防止突起１３と、この左右の各脱輪防止突起１３の左右方向Ｘ外方側（クローラ本体７の左右方向Ｘ中央部から左右方向Ｘの端部に向かう側）に位置する左右のレール部１４と、この左右の各レール部１４の左右方向Ｘ外方側に位置する支持突起１５と、芯金本体１２のクローラ本体周方向Ｙ前後に設けられた左右一対の横規制突起１６とを備えてなる。

芯金本体１２は、クローラ本体７の左右方向Ｘ中央側に位置する中央部１７と、この中央部１７から左右両側に一体的に延出された翼部１８とから構成されている。
左右の脱輪防止突起１３は、芯金本体１２の中央部１７から突出していてクローラ本体７の左右方向Ｘ中央側に位置しており、この脱輪防止突起１３に、転輪４，アイドラ３，スプロケット２が係合することにより弾性クローラ６の脱輪（弾性クローラ６の外れ）が防止される。

左右のレール部１４は、クローラ本体７の内周側表面から露出するように芯金本体１２（の翼部１８）から延出している。
一方、転輪４は、左右の両脱輪防止突起１３を跨いで配置されて、左右の各脱輪防止突起１３の左右方向Ｘ外方側を走行する外ツバタイプの転輪４（図６（ａ）参照）が採用され、そして、前記レール部１４のクローラ本体７内周側の端面が前記転輪４が走行する（通過する）転輪転動面１９とされ、この転輪転動面１９は平坦状に形成されている。

なお、本実施の形態では、この転輪転動面１９の、クローラ本体周方向Ｙの一端側は芯金本体１２のクローラ本体周方向Ｙの端部と同位置にあり、他端側は芯金本体１２のクローラ本体周方向Ｙの端部からクローラ本体周方向Ｙにはみ出している。
左右の横規制突起１６は、芯金本体１２の左右方向Ｘ中央側に位置しており、クローラ本体周方向Ｙ前後一方の左右横規制突起１６の左右間隔が、他方の左右横規制突起１６の左右間隔よりも広くなるように形成されていて、クローラ本体周方向Ｙで隣接する一方の芯金９の横規制突起１６が、他方の芯金９の横規制突起１６と左右方向Ｘで隣接するように設けられており、該横規制突起１６によってクローラ本体周方向Ｙで隣接する芯金９相互の左右方向Ｘの移動規制がなされる。

前記支持突起１５は、芯金本体１２（の翼部１８）からクローラ本体７の内周側に向けて延出するように設けられており、旋回時等において、転輪４が左右方向Ｘに位置ズレを起こして、レール部１４の転輪転動面１９を転動する転輪４の転動部分がレール部１４から左右方向Ｘ外方側に外れた場合において、該支持突起１５によって転輪４の転動部分が支えられるように構成されており、これによって、クローラ本体７を構成するゴムが転輪４と芯金本体１２との間に挟まれてピンチ状となるのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、支持突起１５は芯金翼部１８のクローラ本体周方向Ｙの略中央部に位置しているが、これに限定されることはない。
以下の説明において、支持突起１５、クローラ本体７の内周側表面及びレール部１４の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３とは、弾性クローラ接地面（即ちラグ８の接地面）２０からの高さのことをいい、以下、単に高さという。

前記支持突起１５の高さＨ１は、図１に示す例では、該支持突起１５が設けられている部分のクローラ本体７の内周側表面の高さＨ２と略同じ高さに形成されていて、支持突起１５の延出側（クローラ本体７内周側）の端面２１（これを頂部という）がクローラ本体７の内周側表面と略同じ位置に位置している。
支持突起１５の頂部２１をクローラ本体７の内周側表面から露出させると、クローラ本体７を構成するゴム中に埋設される芯金９の面積が低下してしまう為、芯金９の接着性という面を考えると、図４（ａ）に示すように支持突起１５の頂部２１をクローラ本体７の内周側表面から数ミリ埋設させることが有利となるが、あまり深く埋設するとピンチ状態に対する対策の効果が薄れてしまう。

そこで、支持突起１５を表面から露出させない場合は、支持突起１５の高さＨ１は、クローラ本体７の内周側表面の高さＨ２より、３ｍｍ以内で低い高さに設定するのが好ましい。
換言すると、支持突起１５の頂部２１をクローラ本体７の内周側表面からゴムの内側に（クローラ本体７の外周側に）３ｍｍまでの距離の範囲内に位置させるのが好ましい（支持突起１５の頂部２１とクローラ本体７の内周側表面との間のゴムゲージが３ｍｍ以下）。

また、ピンチ状態となるのを回避するという目的では、支持突起１５の高さをできるだけ高くするのがよいが、支持突起１５の高さをレール部１４の高さよりも高くすると転輪４が左右方向Ｘにずれた場合、支持突起１５に転輪４が接触することによる、転輪４の異常摩耗、接触時の異音等の問題が発生してしまう。
そこで、支持突起１５をクローラ本体７の内周側表面から突出させる場合は、図４（ｂ）に示すように、支持突起１５の高さＨ１を、レール部１４の高さＨ３と略同高さにするのがよい。

また、支持突起１５をレール部１４から左右方向Ｘに離しすぎると、転輪４が左右方向Ｘに位置ズレした場合に該転輪４がレール部１４と支持突起１５との間に落ち込んでクローラ本体７がピンチ状態となるので、レール部１４と支持突起１５との間の左右方向Ｘの距離Ａは、レール部１４の左右幅Ｂ以下とするのが好ましい。
また、支持突起１５の大きさは、大きく、しかもレール部１４に近い程、ピンチ状態回避の効果はあるが、支持突起１５の頂部２１がクローラ本体７の内周側表面から露出している場合、支持突起１５が大きいと、ゴム中に埋設される芯金９の面積が少なくなり（露出されなくても、支持突起１５が大きくなることにより、芯金９のゴム中での保持力は低下する）、芯金９の錆の発生が起こりやすくなる。

そこで、この問題点を鑑みると、支持突起１５の頂部２１の面積をＳとし、レール部１４のクローラ本体帯幅方向Ｘの幅をＢとし、芯金本体１２のクローラ本体周方向Ｙの幅をＣとしたとき、
Ｓ≦ＢＣ／２ …… （１）
とするのがよい。

また、図１、２に示す例では、支持突起１５は、クローラ本体７の内周側に行くに従って漸次径小となる截頭円錐形に形成されているが、これに限定されることはなく、直方体、截頭四角錐形等であってもよい。
また、図１、２において、１つのレール部１４に対して支持突起１５を１つ設けた場合を例示したが、これに限定されることはなく、１つのレール部１４に対して支持突起１５を複数個設けてもよく、この１つのレール部１４に対して支持突起１５を複数個設ける場合は、前記（１）式におけるＳ（突起の頂部２１の面積）は、複数の支持突起１５の頂部２１の面積の総和とする。

図５は、支持突起１５の変形例を示す図であり、図５（ａ）は頂部２１の形状が左右方向Ｘに長い矩形状とされているもの（従って直方体又は截頭四角錐形の支持突起１５）を示し、図５（ｂ）は頂部２１の形状がクローラ本体７の周方向Ｙに長い矩形状とされているものを示し、図５（ｃ）は支持突起１５がクローラ本体７の周方向Ｙに２つ設けられているものを示し、図５（ｄ）は頂部２１の形状が十字形状を呈しているものを示している。

弾性クローラを周方向に直交する面で切断した断面図であり、帯幅方向の半分を表示している。 弾性クローラ内部を内周側からみた図である。 クローラ式走行装置の側面図である。 支持突起の他の例を示す弾性クローラの断面図である。 支持突起の他の例を示す芯金の平面図である。 従来の転輪と芯金との関係を示す図である。

４ 転輪
７ クローラ本体
９ 芯金
１２ 芯金本体
１３ 脱輪防止突起
１４ レール部
１５ 支持突起
２０ 弾性クローラ接地面（ラグの接地面）
Ａ レール部と支持突起との間のクローラ本体帯幅方向の距離
Ｂ レール部のクローラ本体帯幅方向の幅
Ｃ 芯金本体のクローラ本体周方向の幅
Ｈ１ 支持突起の高さ
Ｈ２ クローラ本体の内周側表面の高さ
Ｈ３ レール部の高さ
Ｓ 支持突起の延出側の端面の面積
Ｘ クローラ本体帯幅方向（左右方向）
Ｙ クローラ本体周方向

Claims (5)

1. ゴム様弾性材によって無端帯状に形成されたクローラ本体（７）に、周方向（Ｙ）に間隔をおいて設けられた芯金（９）を備え、この芯金（９）は、クローラ本体（７）内に埋設された芯金本体（１２）と、この芯金本体（１２）からクローラ本体（７）の内周側に突出し且つクローラ本体（７）の帯幅方向（Ｘ）中央側に位置する左右一対の脱輪防止突起（１３）と、左右各脱輪防止突起（１３）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の外方側にそれぞれ位置し且つクローラ本体（７）の内周側表面に露出するように芯金本体（１２）から延出していて左右の両脱輪防止突起（１３）を跨いで配置される転輪（４）が通過するレール部（１４）とを備えている弾性クローラにおいて、
   前記レール部（１４）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の外方側に、芯金本体（１２）からクローラ本体（７）の内周側に向けて延出し且つ弾性クローラ接地面（２０）からの高さ（Ｈ１）がレール部（１４）の弾性クローラ接地面（２０）からの高さ（Ｈ３）より低く形成されていて、転輪（４）の左右一方側部分が左右一方側の脱輪防止突起（１３）に係合し且つ転輪（４）の左右他方側部分がレール部（１４）からクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の外方側に外れるように該転輪（４）がクローラ本体帯幅方向（Ｘ）に位置ずれした際に該転輪（４）の左右他方側部分を下側から支持可能な支持突起（１５）を設けたことを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記支持突起（１５）の弾性クローラ接地面（２０）からの高さ（Ｈ１）を、クローラ本体（７）の内周側表面の弾性クローラ接地面（２０）からの高さ（Ｈ２）と略同じ高さか、又は該クローラ本体（７）の内周側表面の高さ（Ｈ２）より、３ｍｍ以内で低い高さに設定したことを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
3. ゴム様弾性材によって無端帯状に形成されたクローラ本体（７）に、周方向（Ｙ）に間隔をおいて設けられた芯金（９）を備え、この芯金（９）は、クローラ本体（７）内に埋設された芯金本体（１２）と、この芯金本体（１２）からクローラ本体（７）の内周側に突出し且つクローラ本体（７）の帯幅方向（Ｘ）中央側に位置する脱輪防止突起（１３）と、この脱輪防止突起（１３）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の外方側に位置し且つクローラ本体（７）の内周側表面に露出するように芯金本体（１２）から延出していて転輪（４）が通過するレール部（１４）とを備えている弾性クローラにおいて、
   前記レール部（１４）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の外方側に、芯金本体（１２）からクローラ本体（７）の内周側に向けて延出していて、転輪（４）がレール部（１４）からクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の外方側に外れた際に該転輪（４）を支持可能な支持突起（１５）を設け、
   前記支持突起（１５）の弾性クローラ接地面（２０）からの高さ（Ｈ１）をレール部（１４）の弾性クローラ接地面（２０）からの高さ（Ｈ３）と略同じ高さに設定したことを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
4. 前記レール部（１４）と支持突起（１５）との間のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の距離（Ａ）を、レール部（１４）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の幅（Ｂ）以下としたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の弾性クローラ。
5. 前記支持突起（１５）の延出側の端面（２１）の面積（Ｓ）を、レール部（１４）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の幅（Ｂ）と、芯金本体（１２）のクローラ本体周方向（Ｙ）の幅（Ｃ）との積の、１／２以下としたことを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の弾性クローラ。

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