JP7264848B2 - クローラ、及び車両 - Google Patents

Description

本開示は、クローラ、及び車両に関する。

主として不整地での車両の移動を円滑に行うための装置として、無限軌道が広く実用化されている。無限軌道は、車両の幅方向両側に設けられた起動輪、誘導輪、転輪に巻回されるベルト状をなしており、起動輪によって駆動されることで巻回方向に転動する。従来、無限軌道は金属によって構成されていた一方、近年では、軽量化や低コスト化を目的として、これをゴムによって構成する例が増えている。この種の無限軌道は、クローラ（又はゴムクローラ）と呼ばれる。

クローラの具体例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載されたクローラは、上記巻回方向に延びるとともに、車両の幅方向に配列された複数のスチールコードと、スチールコードの両端部に取り付けられたカシメ部と、このカシメ部を脱落不能に保持する芯金と、を有するユニットを複数有している。複数のユニットが連結ピンによって連結されることで、環状のクローラが形成されている。芯金にはカシメ部を収容する溝と、この溝の端部を閉塞するように突出することでカシメ部の端部と係合する爪部（アンカー部）が設けられている。これにより、カシメ部及びスチールコードが芯金によって保持されている。

カナダ特許出願公開第２９９２８６６号明細書

しかしながら、上記のように芯金の爪部のみによってカシメ部を保持する構成を採る場合、爪部とカシメ部とが当接する面積が十分に確保できない。これにより、両者の間の面圧が高まり、カシメ部の変形や、芯金からの脱落を招く虞がある。その結果、クローラ、及びこれを備える車両の安定的な運用に影響が及んでしまう。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、より安定的に運用することが可能なクローラ、及び車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係るクローラは、車体の幅方向両側にそれぞれ設けられた起動輪、誘導輪、及び転輪に巻回され、前記起動輪によって前記巻回方向に転動するクローラであって、前記巻回方向に延びるとともに、前記幅方向に配列され、前記巻回方向に複数が設けられたスチールコードと、前記スチールコードの両端部に取り付けられ、該スチールコードよりも大きな外径を有するカシメ部と、前記スチールコードが挿通されるとともに、前記カシメ部よりも小さな内径を有する複数の挿通孔が形成されたプレートと、前記プレート、及び前記カシメ部が互いに当接した状態で、前記端部側から脱落不能に保持するチャック部が形成された芯金と、前記スチールコード、前記プレート、前記カシメ部、及び前記芯金を覆うとともに、前記巻回方向に分割された複数の履板を形成するゴム部と、前記巻回方向に隣り合う一対の前記芯金同士を連結する連結部と、を備える。

本開示によれば、より安定的に運用することが可能なクローラ、及び車両を提供することができる。

本開示の実施形態に係る車両の側面図である。 本開示の実施形態に係るクローラの接続部における内部構成を示す横断面図である。 本開示の実施形態に係るクローラの接続部における内部構成を示す縦断面図である。 本開示の実施形態に係るカシメ部とプレートの当接状態を示す説明図である。

（車両の構成）
以下、本開示の実施形態に係る車両１００、及びクローラ２について、図１から図３を参照して説明する。車両１００は、主として不整地を移動することを目的として用いられる輸送機械である。図１に示すように、車両１００は、車体１と、クローラ２と、を備えている。

車体１は、乗員や荷物等を収容する車体上部１Ａと、エンジンや変速機等が収容される車体下部１Ｂと、車体下部１Ｂの幅方向両側に設けられた複数の車輪と、を有している。より具体的には、車体下部１Ｂには、それぞれ１つの起動輪１１と、１つの誘導輪１２と、複数（一例として５つ）の下部転輪１３Ａと、複数（一例として５つ）の上部転輪１３Ｂと、が設けられている。起動輪１１は、車体下部１Ｂの前方側の端部に取り付けられている。起動輪１１は、後述するクローラ２に係合する複数の爪を有している。起動輪１１は、エンジンから伝達された動力によって車両１００の幅方向に延びる回転軸回りに回転駆動される。なお、以降の説明では、車両１００の幅方向を単に「幅方向」と呼ぶ。

誘導輪１２は、車体下部１Ｂにおける起動輪１１とは反対側の端部に設けられている。誘導輪１２は、幅方向に延びる回転軸回りに回転自在とされている。言い換えると、誘導輪１２には動力は与えられない。下部転輪１３Ａは、車体下部１Ｂの下部に設けられ、車体１の荷重を支持しつつ、幅方向に延びる回転軸回りに回転自在とされている。上部転輪１３Ｂは、クローラ２の垂れ下がりを防止するため、下部転輪１３Ａの上方であって、起動輪１１と誘導輪１２との間に設けられている。

（クローラの構成）
これら起動輪１１、誘導輪１２、下部転輪１３Ａ、及び上部転輪１３Ｂには、無限軌道としてのクローラ２が外側から囲むようにして巻回されている。より具体的には、クローラ２は、起動輪１１から上部転輪１３Ｂを経て誘導輪１２に向かって延びるとともに、誘導輪１２から下部転輪１３Ａを経て起動輪１１まで延びている。以降の説明では、このクローラ２の延びる方向を「巻回方向」と呼ぶ。

クローラ２は、主としてゴムによって形成された複数の履板３１を有している。クローラ２は、幅方向に直交する面内で自在に湾曲することが可能とされている。起動輪１１の爪がクローラ２に係合した状態で当該起動輪１１を回転させることによって当該クローラ２に駆動力を与えられる。つまり、クローラ２は、巻回方向におけるいずれか一方側に向かって転動する。なお、クローラ２の駆動方式は上記に限定されず、例えば下部転輪１３Ａ又は上部転輪１３Ｂによって駆動される方式を採ることも可能である。また、誘導輪１２を備えない構成を採ることも可能である。

クローラ２は、一例として巻回方向における中途位置で複数に分割されている。つまり、一定の単位長さを有する複数のユニットを連結することで、環状のクローラ２が形成されている。なお、連続する１つのユニットの両端部同士を接続することで環状のクローラ２を構成してもよい。図２及び図３を参照して、クローラ２の接続部における内部構成について説明する。図２に示すように、クローラ２は、スチールコード２１と、カシメ部２２と、プレート２３と、芯金２４と、ゴム部３と、連結部４と、を有している。

スチールコード２１は、一例として直径４ｍｍ程度の鉄製の編み込みワイヤである。スチールコード２１は、巻回方向に延びるとともに、車両１００の幅方向に間隔をあけて複数配列されている。これらスチールコード２１のそれぞれの端部には、カシメ部２２が設けられている。カシメ部２２は、スチールコード２１を外周側から覆う筒状をなしており、その外径は一例として８ｍｍ程度である。つまり、カシメ部２２は、スチールコード２１よりも大きな外径を有している。なお、カシメ部２２は、スチールコード２１に対して周方向の全域からカシメ固定されている。

このカシメ部２２の基端側（つまり、スチールコード２１の端部とは反対側）には、プレート２３が設けられている。プレート２３は、幅方向に延びる板状をなしている。プレート２３には、それぞれ１つのスチールコード２１が挿通される複数の挿通孔２３ｈが形成されている。これら複数の挿通孔２３ｈは、幅方向に間隔をあけて配列されている。挿通孔２３ｈの内径は、カシメ部２２の外径よりも小さく設定されている。プレート２３は、カシメ部２２に対して基端側から当接している。また、図３に示すように、幅方向及び巻回方向に直交する法線方向（つまり、クローラ２の厚さ方向）におけるプレート２３の寸法は、当該厚さ方向におけるカシメ部２２の寸法と同等か又は大きく設定されている。

これらカシメ部２２、及びプレート２３は、互いに当接した状態で芯金２４によって一体に保持されている。芯金２４は、芯金本体２４Ａと、チャック部２５と、を有している。図２に示すように、芯金本体２４Ａは、幅方向に広がる板状をなしている。芯金本体２４Ａにおけるスチールコード２１が位置する側には、チャック部２５が設けられている。

図３に示すように、チャック部２５は、収容溝２５ｓと、爪部２５ｃと、キャビティＣと、を有している。収容溝２５ｓは、芯金本体２４Ａを幅方向に貫通する溝である。収容溝２５ｓ内には、上述のカシメ部２２が収容されている。クローラ２の厚さ方向における収容溝２５ｓの寸法は、カシメ部２２の外径と同等である。つまり、カシメ部２２は、収容溝２５ｓに嵌め込んで保持された状態とされている。これにより、収容溝２５ｓ内でカシメ部２２が傾いたり、両者の当接状態が不安定になったりすることによるカシメ部２２の変形が抑制される。

収容溝２５ｓにおけるカシメ部２２とは反対側には、爪部２５ｃが設けられている。爪部２５ｃは、クローラ２の厚さ方向両側に１つずつ設けられている。爪部２５ｃは、プレート２３に対して当該反対側から当接している。これにより、カシメ部２２、及びプレート２３が収容溝２５ｓから脱落不能に保持されている。

収容溝２５ｓと爪部２５ｃとの間には、キャビティＣが形成されている。キャビティＣは、収容溝２５ｓの端部からクローラ２の厚さ方向両側に向かって凹む空間である。幅方向から見て、キャビティＣの底面は円弧状に湾曲している。

このように構成されたスチールコード２１、カシメ部２２、プレート２３、及び芯金２４は、外側からゴム部３によって覆われている。ゴム部３は、巻回方向に並ぶ複数の履板３１を形成している。

さらに、上記の芯金本体２４Ａは、巻回方向に隣接する他の芯金本体２４Ａに対して連結部４を介して連結されている。図２に示すように、連結部４は、連結部本体４１と、ピン４２と、を有している。連結部本体４１は板状をなしており、幅方向に間隔をあけて複数（一例として４つ）設けられている。連結部本体４１は、芯金本体２４Ａに対してピン４２によって接続されている。ピン４２は、幅方向に延びる回動軸Ａｃに沿って延びている。つまり、連結部本体４１は、回動軸Ａｃ回りに回動自在である。

（作用効果）
次いで、車両１００、及びクローラ２の動作について説明する。車両１００を移動させるためには、まずエンジンによって起動輪１１を回転駆動する。起動輪１１の爪がクローラ２に係合した状態で当該起動輪１１を回転させることによって当該クローラ２に駆動力を与えられる。これにより、クローラ２は、巻回方向におけるいずれか一方側に向かって転動する。これにより、車両１００には推進力が与えられる。

ここで、例えば上述の爪部２５ｃのみによってカシメ部２２を保持する構成を考える。この場合、爪部２５ｃとカシメ部２２とが当接する面積が十分に確保できない。具体的には、カシメ部２２と爪部２５ｃは、クローラ２の厚さ方向における両側の領域Ａ´のみで当接した状態となる（図４中の破線よりも外周側の領域）。これにより、両者の間の面圧が高まり、カシメ部２２の変形や、芯金２４からの脱落を招く虞がある。その結果、クローラ２、及びこれを備える車両１００の安定的な運用に影響が及んでしまう。

しかしながら、本実施形態の構成によれば、スチールコード２１に設けられたカシメ部は、プレート２３に対して当接した状態となっている。さらに、このプレート２３は、芯金２４のチャック部２５によって脱落不能に保持されている。これにより、スチールコード２１を芯金２４に対して強固に固定することができる。さらに、上述のようにクローラ２の厚さ方向におけるプレート２３の寸法がカシメ部２２の外径よりも大きい。したがって、カシメ部２２は、プレート２３に形成された挿通孔２３ｈの周縁に対して全周から当接している（図４中の領域Ａ：上述の領域Ａ´を含む環状の領域）。このため、例えば、プレート２３を設けずにカシメ部２２をチャック部２５のみによって直接保持する構成に比べて、カシメ部２２における押圧面積を大きく確保することができる。つまり、カシメ部２２とプレート２３との間の面圧を小さく抑えることができる。その結果、カシメ部２２に変形や脱落が生じる可能性を低減することができる。

さらに、上記構成によれば、カシメ部２２が収容溝２５ｓに収容された状態で、爪部２５ｃがプレート２３に係合することで、これらカシメ部２２及びプレート２３を芯金２４に対してより強固に固定することができる。

ここで、クローラ２の転動中には、スチールコード２１に対して大きな引っ張り応力が生じる。この引っ張り応力はカシメ部２２及びプレート２３を介して芯金２４にも伝わるため、当該芯金２４が変形する虞がある。しかしながら、上記の構成によれば、収容溝２５ｓと爪部２５ｃとの間にキャビティＣが設けられている。これにより、上述の引っ張り応力が芯金２４に伝わった場合であっても、キャビティＣによって当該応力を逃がすことができる。さらに、キャビティＣの底面が円弧状に湾曲していることから、局所的な応力集中を回避することもできる。

また、上記構成によれば、カシメ部２２が収容溝２５ｓ内に保持されている。これにより、スチールコード２１に引っ張り応力が生じた場合に、カシメ部２２が芯金２４から脱落する可能性をさらに低減することができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記実施形態では連結部４として、板状の連結部本体４１とピン４２を用いた構成を説明した。しかしながら、連結部４の態様は当該構成に限られず、設計や仕様に応じて適宜異なる構成を採ることが可能である。

＜付記＞
各実施形態に記載のクローラ、及び車両は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係るクローラ２は、車体１の幅方向両側にそれぞれ設けられた複数の車輪に巻回され、該巻回方向に転動するクローラ２であって、前記巻回方向に延びるとともに、前記幅方向に複数配列されるスチールコード２１と、前記スチールコード２１の両端部に取り付けられ、該スチールコード２１よりも大きな外径を有するカシメ部２２と、前記スチールコード２１が挿通されるとともに、前記カシメ部２２よりも小さな内径を有する複数の挿通孔２３ｈが形成されたプレート２３と、前記プレート２３、及び前記カシメ部２２が互いに当接した状態で、前記端部側から脱落不能に保持するチャック部２５が形成された芯金２４と、前記スチールコード２１、前記プレート２３、前記カシメ部２２、及び前記芯金２４を覆うとともに、前記巻回方向に配列された複数の履板３１を形成するゴム部３と、前記巻回方向に隣り合う一対の前記芯金２４同士を連結する連結部４と、を備える。

上記構成によれば、カシメ部２２は、プレート２３に形成された挿通孔２３ｈの周縁に対して全周から当接している。このため、例えば、プレート２３を設けずにカシメ部２２をチャック部２５のみによって直接保持する構成に比べて、カシメ部２２における押圧面積を大きく確保することができる。つまり、カシメ部２２とプレート２３との間の面圧を小さく抑えることができる。

（２）第２の態様に係るクローラ２では、前記チャック部２５は、前記芯金２４を前記幅方向に貫通することで前記カシメ部２２を収容する収容溝２５ｓと、前記収容溝２５ｓにおける前記カシメ部２２とは反対側に設けられ、前記プレート２３に前記反対側から係合する一対の爪部２５ｃと、を有する。

上記構成によれば、カシメ部２２が収容溝２５ｓに収容された状態で、爪部２５ｃがプレート２３に係合することで、これらカシメ部２２及びプレート２３を芯金２４に対してより強固に固定することができる。

（３）第３の態様に係るクローラ２では、前記芯金２４は、前記収容溝２５ｓと前記爪部２５ｃとの間に設けられ、前記幅方向及び前記巻回方向に直交する法線方向に凹むキャビティＣをさらに有し、該キャビティＣの底面は、前記幅方向から見て円弧状に湾曲している。

上記の構成によれば、引っ張り応力が芯金２４に伝わった場合であっても、キャビティＣによって当該応力を逃がすことができる。さらに、キャビティＣの底面が円弧状に湾曲していることから、局所的な応力集中を回避することもできる。

（４）第４の態様に係るクローラ２では、前記幅方向及び前記巻回方向に直交する法線方向における前記収容溝２５ｓの寸法は、前記カシメ部２２と同等に設定されることで、該カシメ部２２は前記収容溝２５ｓ内に嵌め込まれた状態で保持されている。

上記構成によれば、スチールコード２１に引っ張り応力が生じた場合であっても、カシメ部２２が芯金２４から脱落する可能性をさらに低減することができる。

（５）第５の態様に係る車両１００は、前記車体１と、前記起動輪１１、前記誘導輪１２、及び前記転輪（下部転輪１３Ａ，上部転輪１３Ｂ）に巻回され、前記起動輪１１によって前記巻回方向に転動するクローラ２と、を備える。

上記構成によれば、より強固に連結されたクローラ２を有することで、車両１００をより安定的に運用することができる。

１００ 車両
１ 車体
１Ａ 車体上部
１Ｂ 車体下部
２ クローラ
３ ゴム部
４ 連結部
１１ 起動輪
１２ 誘導輪
１３Ａ 下部転輪
１３Ｂ 上部転輪
２１ スチールコード
２２ カシメ部
２３ プレート
２３ｈ 挿通孔
２４ 芯金
２４Ａ 芯金本体
２５ チャック部
２５ｃ 爪部
２５ｓ 収容溝
３１ 履板
４１ 連結部本体
４２ ピン
Ａｃ 回動軸

Claims (5)

1. 車体の幅方向両側にそれぞれ設けられた複数の車輪に巻回され、該巻回方向に転動するクローラであって、
   前記巻回方向に延びるとともに、前記幅方向に複数配列されるスチールコードと、
   前記スチールコードの両端部に取り付けられ、該スチールコードよりも大きな外径を有するカシメ部と、
   前記スチールコードが挿通されるとともに、前記カシメ部よりも小さな内径を有する複数の挿通孔が形成されたプレートと、
   前記プレート、及び前記カシメ部が互いに当接した状態で、前記端部側から脱落不能に保持するチャック部が形成された芯金と、
   前記スチールコード、前記プレート、前記カシメ部、及び前記芯金を覆うとともに、前記巻回方向に配列された複数の履板を形成するゴム部と、
   前記巻回方向に隣り合う一対の前記芯金同士を連結する連結部と、
   を備えるクローラ。
2. 前記チャック部は、
   前記芯金を前記幅方向に貫通することで前記カシメ部を収容する収容溝と、
   前記収容溝における前記カシメ部とは反対側に設けられ、前記プレートに前記反対側から係合する一対の爪部と、
   を有する請求項１に記載のクローラ。
3. 前記芯金は、前記収容溝と前記爪部との間に設けられ、前記幅方向及び前記巻回方向に直交する法線方向に凹むキャビティをさらに有し、
   該キャビティの底面は、前記幅方向から見て円弧状に湾曲している請求項２に記載のクローラ。
4. 前記幅方向及び前記巻回方向に直交する法線方向における前記収容溝の寸法は、前記カシメ部の外径寸法より小さく設定されることで、該カシメ部は前記収容溝内に嵌め込まれた状態で保持されている請求項２又は３に記載のクローラ。
5. 前記車体と、
   前記起動輪、前記誘導輪、及び前記転輪に巻回され、前記起動輪によって前記巻回方向に転動する請求項１から４のいずれか一項に記載のクローラと、
   を備える車両。

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