JP2003034276A

JP2003034276A - 弾性履帯

Info

Publication number: JP2003034276A
Application number: JP2001222418A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hori; 一俊堀
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-04
Also published as: US20030019133A1; KR20030011558A

Abstract

(57)【要約】【課題】接地圧分布の均一化を図り、使用時の偏摩耗
の発生を防止して、耐久性を備える弾性履帯を提供す
る。【解決手段】内周面１１ａに設けられる駆動突起１３
によって駆動力を得て駆動される弾性履帯１０におい
て、履帯の幅方向の中央部に転輪の踏面側にかかるよう
にして負荷伝播手段２０を埋設されており、その負荷伝
播手段２０によって、転輪による押付け力（接地圧）を
幅方向全体に作用するようにし、履帯の接地面における
接地圧分布を均一化して、ラグ部１２における偏摩耗を
解消して、履帯の耐久性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてクローラ
ダンプや油圧ショベルなどの建設機械もしくは農業機械
に用いられる弾性履帯に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建設機械や農業機械における装軌
車両には、複数個の芯金を有機弾性材（例えばゴム）で
覆って無端状に成形された弾性履帯が多く使用されてい
る。しかしながら、この弾性履帯は、使用済み後処分す
るに際して芯金が内在するために分断することが困難
で、そのまま廃棄しなければならず、産業廃棄物として
処分するのに困難であるなどの問題点がある。このよう
なことから、近年、廃棄時分断して処理を容易にする芯
金のない弾性履帯が採用されるようになってきた。図７
は従来の芯金を有しない弾性履帯の一具体例の上面図
（ａ）およびａ−ａ視断面図（ｂ）である。従来の芯金
を有しない弾性履帯１００は、前記図７によって示され
るように、上面の中央線上で周方向に所定のピッチで駆
動突起１０５を突設され、所要幅で無端状に形成される
所要厚さ寸法の本体部１０１の外面側（外周接地面側）
にラグ１０３が形成されたラグ部１０２を設けて一体に
成形されている。そして、前記本体部１０１には両側の
耳部１０４を除く全幅にわたって内面寄りに多数本の補
強用ケーブル１０６が全周にわたり配列して内設補強さ
れた構造にされている。

【０００３】このように構成された弾性履帯１００は、
図示されない装軌車両の走行部における駆動輪と従動輪
に巻掛けて、弾性履帯１００の内周面に所定のピッチで
設けられる駆動突起１０５を駆動輪の周面に設けられた
噛み合い歯部に噛み合わせて動力の伝達が行えるように
され、駆動輪と従動輪との間には多数の転輪が配設され
て、弾性履帯１００の接地面側をそれら転輪にて上側か
ら保持させて、接地力を確保できるようにされている。
なお、弾性履帯１００は、駆動輪ならびに従動輪の外周
面で駆動突起１０５の両側の平坦面１０７，１０７を受
支するようにされている。

【０００４】また、この弾性履帯１００は、走行時の接
地力を確保するために配されている複数の転輪１１０と
ともに、図８に示されるように、内面中央線上に設けら
れる駆動突起１０５の両側平坦部１０７，１０７で走行
時の反力を受け止めるようにされている。なお、転輪１
１０は、図示されない走行体フレームに支持されて設け
られる軸受部１１５で中間部を回転自在に支承される支
持軸１１２の両側部に取付けられ、前記駆動突起１０５
の配設部を交わすようにしてその両側で平坦部１０７，
１０７と接するように設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように走行体に
巻装される弾性履帯１００は、転輪１１０からの荷重
が、そのままほぼ真下の路面に伝達される。この際の接
地圧分布は、図８に示されるように、転輪１１０，１１
０の接触部投影面に対応して偏った分布となる。その結
果、前記図８にて示されるように、弾性履帯１００のラ
グ部１０２に偏摩耗が発生する。このような偏摩耗を起
すと、著しく外観を損ねるのみならず、摩耗の早い部分
で弾性履帯１００の耐久性が決まってしまうことにな
り、結局履帯の寿命を縮めることになるという問題点が
ある。

【０００６】このように、芯金を有しない弾性履帯で
は、駆動輪と噛み合う駆動突起を幅方向の中央部に形成
される構造上、走行駆動時における接地圧を確保するた
めに接地側に対する押付け力を確保するための転輪によ
る押圧面が、駆動突起の位置を交わした両側の平坦面と
なり、履帯を構成する弾性材（たとえばゴム）と周方向
に補強ケーブルを配列して成形されていることから、ど
うしても接地圧分布が前記のように偏った分布となるこ
とを避けることができないという問題点がある。

【０００７】本発明は、これらのような問題点を解消す
るためになされたもので、接地圧分布の均一化を図り、
使用時の偏摩耗の発生を防止して、耐久性を備える弾性
履帯を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明による弾性履帯は、
内周面に設けられる駆動突起によって駆動力を得て駆動
される弾性履帯において、履帯の幅方向の中央部に転輪
の踏面投影部にかかるようにして負荷伝播手段を埋設さ
れていることを特徴とするものである。

【０００９】本発明によれば、弾性履帯における本体部
の幅方向に埋設される補強ケーブルに加えて、幅方向の
中央部に転輪の踏面側にかかるようにして負荷伝播手段
を配したことで、転輪の踏面対応部分と中央部とでの弾
性履帯の剛性に差が生じるようにして、駆動突起形成部
分を交わして付加される転輪による押付け力（接地圧）
が前記剛性の差を利用して幅方向全体に均等に作用する
ようにしたのである。その結果、履帯の接地面における
接地圧分布を均一化して、ラグ部における偏摩耗を解消
し、摩擦が平均化して、履帯の耐久性を高めることがで
きるという効果を奏するのである。

【００１０】前記負荷伝播手段は、本体部に埋設されて
いるメインケーブルによる補強層よりもラグ形成側に配
設されるようにするのがよい（第２発明）。こうする
と、本体部に配されているメインケーブルによる補強層
のほかに、負荷伝播手段によって駆動突起の配置部下側
を跨いでその両側の平坦部、すなわち幅方向に左右の転
輪踏面部間に、転輪による押圧力が積極的に伝達され、
直接転輪による押圧力がかからない中央部分も接地面圧
が分布されることになる。

【００１１】前記負荷伝播手段としては、多数のケーブ
ルを本体部の周方向に対して直交されるか、あるいはバ
イアスに配置して埋設されているのがよい（第３発
明）。こうすることによって、幅方向における負荷を分
散させて広く接地面に作用させることが可能である。ま
た、前記負荷伝播手段としては、本体部形成弾性材より
ヤング率の高い材料にてなる芯体を埋設されているのが
よい（第４発明）。こうすると、駆動突起を挟む両側に
転輪により付加される押圧力が、芯体によって幅方向全
般に伝達され、接地圧の分布が均一化されて履帯接地部
の偏摩耗を予防できることになる。なお、前記芯体とし
ては、抗張力が高くて靭性のある材料で形成されている
のが好ましい。このような芯体としては、高硬度ゴム・
ウレタン樹脂・機械的強度の高いプラスチック（例えば
補強材で強化されたフエノール樹脂）・アルミニウム・
鉄などによるものが用いられる。

【００１２】前記芯体の本体部における周方向の埋設ピ
ッチは、駆動突起の突設ピッチの１／ｎ（ｎ：整数）と
されるのがよい（第５発明）。こうすると、芯体に成形
物を使用すれば、配置位置決めを容易にし、成形後にお
いて接地圧分布を均一に保つ機能を十分に発揮でき、履
帯使用済みになって廃棄処分するに際しても、履帯を分
断するのが容易である、などの効果を奏する。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明による弾性履帯の具
体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。

【００１４】図１には、本発明にかかる弾性履帯を下部
走行体に巻装された油圧ショベルを示す図であり、図２
には第１実施形態の弾性履帯の横断面図が示されてい
る。図３には弾性履帯と転輪との関係を表わす図が示さ
れている。

【００１５】この実施形態の弾性履帯１０は、図１に示
すように、装軌車両、例えば油圧ショベル１の下部走行
体２におけるトラックフレーム３の前後端部に配置され
た駆動輪４とアイドラ５とに巻装され、内周面に所定の
ピッチで突設される駆動突起を前記駆動輪４に設けられ
た駆動歯部と噛み合わせて駆動される。この駆動に際し
ては、履帯における接地側の内周面部をトラックフレー
ム３に取付くブラケットの軸受部によって支承されて回
転自在な支持軸で支持される複数の転輪６により、接地
面に対して履帯のラグ部を押付けるようにされている。
なお、図中符号７は上部旋回体、８はバケットを備えた
作業機である。

【００１６】第１の実施形態における弾性履帯１０は、
その外形において従来と同様に、弾性材（例えばゴム質
材）にて無端状で所要寸法に成形された本体部１１の内
周面１１ａ側に駆動突起１３を所定のピッチで突設さ
れ、外周面側には所要形状にラグを形成してなるラグ部
１２が設けられている。そして、図２に示されるよう
に、本体部１１は、その内周面１１ａ寄り位置に補強用
のケーブル（メインケーブル１５（スチールケーブルま
たは樹脂繊維のケーブル））が、多数本周方向に配列し
て埋設されている。

【００１７】このような本体部１１には、幅方向の中央
部で内部に配されているメインケーブル１５による補強
層１５Ａより接地側（ラグ部１２側）に、負荷伝播手段
２０が配設されている。

【００１８】この負荷伝播手段２０は、例えばスチール
ケーブルを、図２に示されるように、本体部１１の幅寸
法Ｂに対してそれよりも短い寸法ｂで、本体部１１の周
方向に直交するようにして多数一列に揃えた補強ケーブ
ル層２１を、ちょうど駆動突起１３の配設位置の根元部
を交わして幅方向両側に跨るようにして本体部１１内
で、前記メインケーブル１５による補強層１５Ａの接地
側に配列されている。なお、この実施形態では、配列さ
れる負荷伝播手段２０としての補強ケーブル層２１に加
えて、さらに短い寸法の補助ケーブル層２２を接地側に
配列して二層設けたものである。また、前記補強ケーブ
ル層２１および補助ケーブル層２２については、その配
列を本体部の周方向に適宜角度（曲げを阻害しない範囲
で）に並べて配置するようにしてもよい。

【００１９】このように構成された弾性履帯１０は、図
３に示されるように、駆動突起１３を交わしてその両側
で転輪６，６によって本体部１１の内周面１１ａを押圧
されると、本体部１１の幅方向の中央部分において周方
向に交差する向きで配設されている補強ケーブル層２１
が、前記転輪６，６による押圧面に掛かるように埋設さ
れているので、転輪６，６による踏面直下位置にかかる
補強ケーブル層２１に作用する負荷が、その各補強ケー
ブル２１ａに伝播して転輪６，６から直接的に負荷を受
けない中央部分にも作用する。その結果、幅方向に配列
された補強ケーブル層２１によって本体部１１の幅方向
中央部の剛性を高め、言換えると、ラグ部１２の接地面
における幅方向全般における接地圧分布が均一化される
ことになる。

【００２０】このような機能を発揮する補強ケーブル層
２１は、弾性材で形成される本体部１１の周方向に対し
て、例えばスチールケーブルを幅方向に向きを揃えて一
層に並べた状態で配列されているので、履帯の曲がりを
妨げず、周方向に自在に曲がることができる。しかしな
がら、幅方向に対しては、その各スチールケーブル（補
強ケーブル２１ａ）のもつ剛性によって曲がりを阻止す
る機能が発揮される。その結果、前述のように転輪６，
６を介して付勢される負荷を補強ケーブル２１ａ全長に
伝播して、本体部１１の埋設部分を介してラグ部１２に
作用することになる。なお、二層目に配されている接地
側の補助ケーブル層２２は、当該部分での剛性を高めて
前記負荷の伝播を補助する働きを行わせるのに役目を果
たすものである。なお、前記補強ケーブル層２１を構成
するスチールケーブルの長さ寸法ｂについては、過度に
長くしてもその機能を高めることにはならず、また短す
ぎると転輪による負荷を伝播する機能を失することにな
る。したがって、経済性等を考慮すれば、図２に示され
るような割合（本体部の幅寸法Ｂのほぼ１／２）で設け
るのが好ましい。

【００２１】次に、図４に第２実施形態の弾性履帯の横
断面図が示されている。この第２実施形態の弾性履帯１
０Ａは、その構成において基本的に前記第１実施形態の
ものと同様であり、本体部１１に埋設されている負荷伝
播手段の構成において一部を異にするものである。した
がって、その負荷伝播手段の相違部分を除いて、前記実
施形態の構造と同一の部分については、同一の符号を付
して説明を省略する。

【００２２】この実施形態の弾性履帯１０Ａでは、本体
部１１の内部において埋設補強しているメインケーブル
１５の層１５Ａに対して、その接地側で幅方向の中央部
に設けられる負荷伝播手段２０Ａとして補強ケーブル層
２３を、中央部で分断して駆動突起１３の根元部投影部
分を交わして転輪による踏面の一部に対応する部分へ配
したものである。

【００２３】この実施形態における負荷伝播手段２０Ａ
としての補強ケーブル層２３，２３は、前記第１実施形
態と同様に、所要長さのスチールケーブルを用い、本体
部１１の周方向に交差する向きで、幅方向の中央部にお
ける駆動突起１３の根元部投影部分に一端部を置いて、
他端部が転輪の踏面直下となる部分に掛かるようにして
多数の補強ケーブルを周方向に並べ、この状態で幅方向
に左右対称で配列し、さらに、もう一層の補強ケーブル
層２３′を前記補強ケーブル層２３よりも中央よりにな
るように位置をずらせて配列し埋設されて中央部分の剛
性を高めるようにされている。

【００２４】このような構成にされた弾性履帯１０Ａに
ては、内蔵される負荷伝播手段２０Ａが幅方向の中央部
で両側に分断された構造となっているが、上下二層の補
強ケーブル層２３，２３′によって、転輪による負荷圧
が踏面直下位置に伸びる補強ケーブルから中央部に負荷
が伝播され、前記実施形態のものと同様の機能を発揮さ
せることができる。なお、この実施形態においては必要
に応じて補強ケーブルを周方向軸線に対して所要角度に
傾けて配列するようにしてもよい。このようにする場
合、周方向への曲げを阻害しない程度の傾斜角を選択す
る必要がある。こうすると、補強ケーブル層２３（２
３′）が中央部で分断された構造となっているが本体部
１１の中央部分の剛性をより高め得る効果が得られる。

【００２５】図５には第３実施形態の弾性履帯の横断面
図（ａ）と、一部縦断面図（ｂ）が示されている。この
第３実施形態の弾性履帯１０Ｂは、その構成において基
本的に前記第１実施形態のものと同様であるが、本体部
１１に埋設されている負荷伝播手段２０Ｂの構成におい
て異にするものである。したがって、その負荷伝播手段
を除いて、前記実施形態の構造と同一もしくは同様の部
分については、前記実施形態のものと同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００２６】この第３実施形態の弾性履帯１０Ｂでは、
本体部１１に設けられる負荷伝播手段２０Ｂとして芯体
２５が用いられる構成のものである。この負荷伝播手段
２０Ｂにおいても、芯体２５は、前記補強ケーブル層２
１を内蔵させた実施形態と同様に、本体部１１における
幅方向の中央部で駆動突起１３の根元部投影部分を交わ
してその両側に適宜寸法伸びる長さ寸法ｂで、かつ少な
くとも駆動突起１３のピッチＰより小さい幅Ｌのもの
を、メインケーブル１５の層１５Ａより接地側におい
て、本体部１１の周方向に駆動突起１３の突設ピッチＰ
の１／ｎ（ｎ：整数）ピッチで配列される。なお、この
実施形態では、芯体２５の配置ピッチは１／２Ｐにされ
ている。この芯体２５の肉厚については形成する材料に
応じて本体部１１内に埋設できる範囲で任意設定でき
る。

【００２７】また、前記芯体２５としては、履帯の本体
部１１を形成する弾性体（ゴム質材料）よりもヤング率
の高い材料で形成されているのが好ましい。こうするこ
とによって、履帯の走行時における柔軟性を維持でき
て、しかも前述の実施形態と同様に、転輪によってその
踏面部にかかる負荷圧を前記芯体２５によりその埋設部
分で全般に伝播させるようにして、転輪の踏面直下のみ
ならず周方向の中央部にも均等に分布できるようにする
ことで、接地面部での偏荷重の発生を防止できるのであ
る。とくに、板状の部片を組み込むことになるので、負
荷伝播手段２０Ｂとしてより顕著に機能させることが可
能である。

【００２８】このような機能を発揮させるために、芯体
２５としては、例えば高硬度ゴム，ウレタン樹脂，機械
的強度の高いプラスチック（例えば補強材で強化された
フエノール樹脂），アルミニウムもしくは鉄などの金属
を用いることが好ましい。なお、これら材料で前半の有
機系のものでは樹脂成形品として使用することにより画
一的なものを使用できる利点がある。また、無機系の材
料による場合は、その肉厚を薄くして目的を達成するこ
とができる。なお、この芯体２５の配置ピッチを前述の
ように駆動突起１３のピッチＰに対して１／２Ｐとする
ことにより、本体部１１の周方向への曲がりを損なわず
に、転輪による接地面部に対する負荷の分布を均等化す
る機能を発揮させることができる。

【００２９】このような芯体２５を負荷伝播手段２０Ｂ
として使用する構成において、その芯体２５として図６
（ａ）に示されるように、芯体２５の一方の面（図にお
いて駆動突起側の面）における中央部に突起２６を形成
したものを使用すれば、履帯の成形時において芯体２５
の埋設位置を決めるのに役立てることができる。また、
図６（ｂ）にて示されるように、分割された芯体２５
ａ，２５ａを本体部１１の幅方向で中央部にて駆動突起
１３の根元部投影部分からその両側に伸びるようにして
配置埋設するようにしても、踏面部直下に転輪からの負
荷が作用するのを中央部に伝播させて、接地圧分布を均
一化させることができるのである。

【００３０】以上に説明したように、本発明にかかる弾
性履帯においては、その本体部内に負荷伝播手段を、幅
方向の中央部に配設することで接地圧分布の均一化を図
ることができるとともに、その負荷伝播手段として組み
込む部材を、周方向において分断することが容易な状態
で埋設されるので、使用済みとして処分する場合にも、
メインケーブルの切断ができれば、負荷伝播手段の部材
は周方向には連続しない構造になっているので簡単に切
断でき、廃棄処理が容易になるという利点を有するので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかる弾性履帯を下部走行体
に巻装された油圧ショベルを示す図である。

【図２】図２は、第１実施形態の弾性履帯の横断面図で
ある。

【図３】図３は、弾性履帯のと転輪との関係を表わす図
である。

【図４】図４は、第２実施形態の弾性履帯の横断面図で
ある。

【図５】図５は、第３実施形態の弾性履帯の横断面図
（ａ）と一部縦断面図（ｂ）である。

【図６】図６は、第３実施形態の弾性履帯における付加
部を備えるものの横断面図（ａ）と変形例を表わす横断
面図（ｂ）である。

【図７】図７は、従来の芯金を有しない弾性履帯の一具
体例の上面図（ａ）およびａ−ａ視断面図（ｂ）であ
る。

【図８】図８は、従来の弾性履帯における転輪による押
圧部での接地圧分布と履帯の摩滅状態を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１油圧ショベル２下部走行体４駆動輪５アイドラ６転輪１０，１０Ａ，１０Ｂ弾性履帯１１本体部１２ラグ部１３駆動突起１５メインケーブル１５Ａメインケーブルによる補強層２０，２０Ａ，２０Ｂ負荷伝播手段２１，２３，２３′ 補強ケーブル層２５，２５ａ芯体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に設けられる駆動突起によって駆
動力を得て駆動される弾性履帯において、履帯の幅方向
の中央部に転輪の踏面投影部にかかるようにして負荷伝
播手段を埋設されていることを特徴とする弾性履帯。
【請求項２】前記負荷伝播手段は、本体部に埋設され
ているメインケーブルによる補強層よりもラグ形成側に
配設される請求項１に記載の弾性履帯。
【請求項３】前記負荷伝播手段としては、多数のケー
ブルを本体部の周方向に対して直交するか、あるいはバ
イアスに配置して埋設される請求項１または２に記載の
弾性履帯。
【請求項４】前記負荷伝播手段としては、本体部形成
弾性材よりヤング率の高い材料にてなる芯体を埋設され
ている請求項１または２に記載の弾性履帯。
【請求項５】前記芯体の本体部における周方向の埋設
ピッチは、駆動突起の突設ピッチの１／ｎ（ｎ：整数）
とされる請求項４に記載の弾性履帯。