JP2005145234A - クローラ走行装置用車輪及びクローラ走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クローラ走行装置としての小型・縮小化、金属製車輪を原因とする走行振動や走行騒音の低下、ゴムクローラの撓みや波打ちを原因とする走行抵抗や走行騒音、走行振動の増大防止をそれぞれ可能にする。
【解決手段】ゴムクローラ７の張り渡しに用いる車輪５が、接地荷重を支持可能であると共に、ゴムクローラ７へ摩擦伝動によって走行駆動を伝動可能とされ（即ち、転輪を兼ねた駆動輪とされ）、且つその外周部が弾性材製である。また車輪５はゴムクローラ７の接地側を引っ張る方向で伝動可能な一方向駆動構造になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、クローラ走行装置に用いられる車輪と、この車輪を有したクローラ走行装置とに関するものである。

図９に示すように、軟弱地盤や悪路等を走行する農業機械や土木機械等で設けられているクローラ走行装置１００は、非接地状態（地盤から所定だけ上方位置）に設けられた駆動輪１０１及び遊動輪１０２と、これら両輪間の範囲内で接地側（下方側）に設けられて接地荷重を支持可能とされた複数の転輪１０３とに対し、その全体を取り囲むようにエンドレス帯状に形成されたゴムクローラ１０４を装着させるのが一般的である。この場合、ゴムクローラ１０４の張り渡し形状を側面視すると舟底形を呈するようになっている。駆動輪１０１は回転方向の正逆切り替えが可能で、この切り替えによって前進と後進、カーブ走行、旋回（方向転換）などが可能である。

一方、別のクローラ走行装置として、駆動輪及び遊動輪がそれぞれ径大化されてこれらが接地状態で並んで設けられ、駆動輪自体、及び遊動輪自体で接地荷重を支持可能とされたもの、即ち、駆動輪が転輪を兼ねるようになったものも知られている（特許文献１参照）。この場合、駆動輪及び遊動輪を取り囲むように装着されるゴムクローラは、これを側面視すると長丸状を呈するようになっており、これが上記した船底形を呈するもの（図９のクローラ走行装置１００）に比べると小型・縮小化されているといった利点がある。なお、このうち少なくとも駆動輪は、牽引力発生のために機械的強度が必用なことから金属製とされている。
特開平４−９２７８５号公報

図９のクローラ走行装置１００を例に挙げて説明すると、駆動輪１０１の回転によってゴムクローラ１０４が送り出される先となる部分では、このゴムクローラ１０４に撓みや波打ちが起こる。もし、図１０に示すように、駆動輪１０１が進行方向の前部側に位置付けられていてこれが前進する場合には、この撓みや波打ちが接地側で起こることになるため、これが走行抵抗や走行騒音、走行振動を増大させるという不具合があった。またゴムクローラ１０４の寿命も短くなる傾向にあった。
そのため、駆動輪１０１が進行方向の後部側に位置付けられていているのが普通（図９参照）である。これであればこれが前進する場合では、撓みや波打ちが非接地側（上部張り側）で起こるためにそれほど問題にはならない。ところが、進行方向の前後切り替えは普通に且つ頻繁に行われることであり、そのときには図１０で説明したのと同様の問題に遭遇することになる。

これらのことは、図９に示したようなクローラ走行装置１００に限らず、駆動輪が転輪を兼ねるクローラ走行装置（特許文献１等）や、おむすび型クローラ装置（図示略）などをも含めて、おおよそゴムクローラを具備する殆どの走行装置において宿命的に起こっている問題であった。
一方、駆動輪が転輪を兼ねるクローラ走行装置（特許文献１等）では、上記問題に加えて特に以下の問題もあった。すなわち、駆動輪を牽引力発生の面で金属製とせざるを得ないにもかかわらず、この駆動輪で接地荷重を支持するようにもしているから、接地側でのゴムクローラとの接触時に発生する走行振動や走行騒音が大きくなるという問題である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、クローラ走行装置でゴムローラの張り渡しに用いる車輪として、まず接地荷重を支持可能な構造にしてクローラ走行装置としての小型・縮小化を図り、そのうえで、金属製車輪が原因となって起こっていた走行振動や走行騒音を低下させることが可能なクローラ走行装置用車輪を提供することを目的とする。また本発明はこの車輪を有することで同等の効果を共有できるクローラ走行装置を提供することを目的とする。
また本発明は、上記目的を達成したうえで更に、駆動輪から送り出される側のゴムクローラにおいて起こる撓みや波打ちが、走行抵抗や走行騒音、走行振動の増大に繋がるのを防止できるクローラ走行装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るクローラ走行装置用車輪５は、ゴムクローラ７を有するクローラ走行装置でゴムローラの張り渡しに用いるものであって、ゴムクローラ７の内周面に沿って設けられた転輪通過面２０上に載って接地荷重を支持可能であると共に、少なくとも外周部が弾性材によって形成された弾性車輪部２１と、この弾性車輪部２１に同軸上で並設されてゴムクローラ７へ走行駆動を伝動可能とされた剛性車輪部２２とを有している。
このように本発明に係る車輪５は、接地荷重を支持可能な状態で用いても、この接地荷重の支持作用を弾性車輪部２１に担わせているので、金属製車輪が原因となって起こっていた走行振動や走行騒音を低下させることができる。そして、このようにしてもゴムクローラ７に対して走行駆動を伝動させる作用は剛性車輪部２２に担わせるようにしているので、必用十分な牽引力を生起させることができ、機械的強度の面でも満足するものが得られる。

剛性車輪部２２はスプロケットとして、又は外周面にピン３０を並べたカゴ型車輪として形成することもできる。また本発明に係る車輪５は、上記のように弾性車輪部２１と剛性車輪部２２とを有したものとする場合に限らず、ゴムクローラ７へ摩擦伝動によって走行駆動を伝動可能であって且つその外周部が空気入りタイヤ構造又は（弾性材製の）ソリッドタイヤ構造となったものとして形成することもできる。
一方、本発明に係るクローラ走行装置１は、エンドレス帯状に形成されたゴムクローラ７と、このゴムクローラ７を駆動する駆動輪とを有しており、この駆動輪として、本発明に係る車輪５が採用されているものである。このようなことから、本発明に係る車輪５を駆動輪等として採用したクローラ走行装置１では、その小型・縮小化を図るうえでの問題点を払拭できるものである。

この場合にあって、駆動輪（車輪５）は、ゴムクローラ７の接地側を引っ張る方向でゴムクローラ７に対して駆動力を伝動可能であって、これと逆方向へは回転自在となる一方向駆動構造となったものとすればよい。
このようにすると、この駆動輪（車輪５）は、ゴムクローラ７の接地側を引っ張る方向でしか駆動作用を生起しないものであるから、ゴムクローラ７において撓みや波打ちは、必ず、非接地側で起こることになる。従って、この撓みや波打ちが走行抵抗や走行騒音、走行振動の増大に繋がることはない。

なお、この駆動輪（車輪５）を走行方向の前後両端位置に設けておけば、前進や後進、カーブ走行、旋回（方向転換）などが可能になり、またこれらにおいてゴムクローラ７の撓みや波打ちが問題に繋がることはない。

本発明に係るクローラ走行装置用車輪及びクローラ走行装置では、クローラ走行装置としての小型・縮小化をしたうえで、金属製車輪が原因となっていた走行振動や走行騒音の低下が図れるものである。
また本発明に係るクローラ走行装置では、駆動輪から送り出される側のゴムクローラにおいて起こる撓みや波打ちが、走行抵抗や走行騒音、走行振動の増大に繋がらないようにできる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図４は、本発明に係るクローラ走行装置１の第１実施形態を示している。本第１実施形態のクローラ走行装置１は、サンドバギー等の軽・小型車両２に対して適用するタイプとしてある。
このクローラ走行装置１は、前後一対の車輪５，６を有しており、これら車輪５，６のまわりを全体的に取り囲むようにエンドレス帯状に形成されたゴムクローラ７が装着されている。これら車輪５，６は、いずれもゴムクローラ７の内周側にあって接地状態で並んで設けられており、そのため接地荷重を支持可能なものであって、そのうえで非接地側（上部張り側）を張り渡す役目も有している。すなわち、このゴムクローラ７を側面視すると長丸状を呈するようになっており、船底形を呈するもの（図９のクローラ走行装置１００）に比べると小型・縮小化されていることになる。

図２から明らかなように、これら車輪５，６は、エンジン８から前部ギヤボックス９及び後部ギヤボックス１０を介して設けられた車軸１１に対して設けられている。すなわち、これら車輪５，６は、そのいずれもが駆動輪として使用されるものであり、しかも上記したように接地荷重を支持可能であることから転輪をも兼ねるようになったものである。
図３及び図４から明らかなように、これら車輪５，６は互いに同じ構造を有したもので、金属製のホイル１２を芯材としてその外周部にゴム等の弾性材製のトレッド構成材１３が焼き付けられたソリッドタイヤ構造となっている。従って、このトレッド構成材１３（即ち、弾性材）を介してゴムクローラ７の内周面と接触し、接地荷重を支持すると共に、ゴムクローラ７に対して摩擦伝動で走行駆動を伝動可能となっている。そのため走行振動や走行騒音が低下する利点がある。またパンクのおそれもない。

なお、ゴムクローラ７は、エンドレス帯状を呈する本体部７ａに対してその幅方向両側に、長手方向に所定間隔をおいて脱輪防止用のガイド突起７ｂ，７ｃが設けられたものである。本体部７ａの内部には必用に応じて長手方向に沿って抗張体１５が埋設されており、また本体部７ａの外周面には適宜パターンのラグ（図示略）が設けられている。
前部ギヤボックス９は、減速装置と共に、車軸１１に対して一方向の回転しか伝動しない一方向駆動構造を内蔵したものとなっている。この一方向駆動構造には、具体的にはワンウェイクラッチが用いられている。伝動が可能となる回転方向は、前側の車輪５に後進時の回転を伝える方向であり、これと逆方向の回転（前進時の回転）に対しては回転自在となっている。

また後部ギヤボックス１０も同様で、減速装置と共に、車軸１１に対して一方向の回転しか伝動しない一方向駆動構造を内蔵したものとなっている。この一方向駆動構造には、具体的にはワンウェイクラッチが用いられている。但し、伝動が可能となる回転方向は、後側の車輪６に前進時の回転を伝える方向であり、これと逆方向の回転（後進時の回転）に対しては回転自在となっている。即ち、前側の車輪５の場合とは逆の関係である。
このようなことから、このクローラ走行装置１を前進させる場合は、エンジン８からの駆動力が後側の車輪６だけに伝動される（要するに転輪を兼ねた駆動輪として作用する）ことになって前側の車輪５は回転自在となる（要するに転輪を兼ねた遊動輪として作用する）ものであり、これによってゴムクローラ７は、接地側から車輪６へ引っ張られるようにして走行駆動を受ける状態になる。従って、このゴムクローラ７において撓みや波打ちは非接地側（上部張り側）で起こるだけとなり、これが走行抵抗や走行騒音、走行振動の増大に繋がることはない。

また、このクローラ走行装置１を後進させる場合は、エンジン８からの駆動力が前側の車輪５だけに伝動される（要するに転輪を兼ねた駆動輪として作用する）ことになって後側の車輪６は回動自在となる（要するに転輪を兼ねた遊動輪として作用する）ものであり、これによってゴムクローラ７は、接地側から車輪５へ引っ張られるようにして走行駆動を受ける状態になる。従って、やはりこのゴムクローラ７において撓みや波打ちは非接地側（上部張り側）で起こるだけとなり、これが走行抵抗や走行騒音、走行振動の増大に繋がることはない。言うまでもなく、これらのことはカーブ走行時や旋回時（方向転換）などの場合も同様である。

図５及び図６は、本発明に係るクローラ走行装置１の第２実施形態を示したものである。本第２実施形態のクローラ走行装置１は、ゴムクローラ７の内周面に、その長手方向に沿って転輪通過面２０が設けられ、車輪５がこれに対応した構造とされたものである。すなわち、この第２実施形態で採用される車輪５は、転輪通過面２０上に載る弾性車輪部２１を有しており、またこの弾性車輪部２１とは別に、ゴムクローラ７に対して走行駆動を伝動可能となる剛性車輪部２２を有している。これら弾性車輪部２１と剛性車輪部２２とは、互いに同軸で並設されている。

この車輪５は、第１実施形態（図１乃至図４参照）の場合と同様に、前後一対でゴムクローラ７の内周側に接地状態で設けられ、接地荷重を支持可能な状態で使用されるものであって、そのうえで非接地側（上部張り側）を張り渡す役目も有している。すなわち、この第２実施形態の場合もゴムクローラ７を側面視すると長丸状を呈している。そして、この車輪５は前側に配置されるものと後側に配置されるものとでそれぞれ回転方向が異なる一方向駆動構造を受けるものとされ、その進行方向によって、転輪を兼ねた駆動輪として作用したり、転輪を兼ねた遊動輪として作用したりする。

図例では、ゴムクローラ７においてその内周面に転輪通過面２０が左右一対設けられ、また長手方向に沿って互いに所定間隔で芯金２４が埋設されていて各芯金２４の隣接間にスプロケット歯との係合を可能にする歯受け部２５が設けられているものを示してあるので、車輪５において、弾性車輪部２１が左右一対設けられ、それらの相互間に剛性車輪２３が設けられたものとしてある。またこの剛性車輪２３はスプロケットとしてある。なお、ゴムクローラ７において、歯受け部２５は各芯金２４自体に設けられた係合孔や係合爪としてもよく、また剛性車輪２３におけるスプロケットの歯丈を高背化してもよい。

弾性車輪部２１は、金属製のホイル２６を芯材としてその外周部にゴム等の弾性材製のトレッド構成材２７を焼き付けたものである。また剛性車輪部２２は鉄などの金属製とされている。
このようなことから、この車輪５では、弾性車輪部２１が接地荷重を支持することになって走行振動や走行騒音が低下するものでありながら、剛性車輪部２２がゴムクローラ７に対する走行駆動を伝動することにより、必用十分な牽引力を生起させ、また機械的強度も十分となる。なお、弾性車輪部２１にパンクのおそれはない。

図７及び図８は、本発明に係るクローラ走行装置１の第３実施形態を示したものである。本第３実施形態のクローラ走行装置１も、ゴムクローラ７の内周面に、その長手方向に沿って転輪通過面２０が設けられ、車輪５がこれに対応した構造とされたものである。なお、このゴムクローラ７は芯金レスとなっている。
この第３実施形態が上記した第２実施形態と異なるところは、車輪５の剛性車輪部２２が、外周面にピン３０を並べたカゴ型車輪として形成されている点にある。
その他の構成や作用効果などは第２実施形態と略同様である。

ところで、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、図３及び図４に示した車輪５，６では、ホイル１２を芯材としてその外周部に設けるトレッド部分を空気入りタイヤ構造によって形成させることも可能である。
第２及び第３実施形態において採用される車輪５は、弾性車輪部２１が左右一対でそれらの間に剛性車輪部２２が設けられる構造とすることが限定されるものではなく、これら弾性車輪部２１及び剛性車輪部２２の数や配置は適宜変更可能である。

なお、第１乃至第３実施形態のクローラ走行装置１では、いずれもゴムクローラ７の側面視形状が長丸状となったもの（車輪５や６が転輪を兼ねているもの）を示した。しかし図９に示したように、ゴムクローラが側面視舟底型を呈するクローラ走行装置１００（駆動輪１０１、遊動輪１０２、転輪１０３が別々に存在するもの）でも、その使用車輪として車輪５や６を採用したり、駆動輪１０１に一方向駆動構造を設けたりすることができる。

本発明に係るクローラ走行装置の第１実施形態を示した側面図である。 第１実施形態のクローラ走行装置を示した平面図である。 第１実施形態のクローラ走行装置で採用された車輪を示した側面図である。 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明に係るクローラ走行装置の第２実施形態であってこれに採用された車輪を示した側面図である。 本発明に係るクローラ走行装置の第２実施形態についての正面断面図（図４と同じ視角で示したもの）である。 本発明に係るクローラ走行装置の第３実施形態であってこれに採用された車輪を示した側面図である。 本発明に係るクローラ走行装置の第３実施形態についての正面断面図（図４と同じ視角で示したもの）である。 クローラ走行装置の一例を示した側面図である。 クローラ走行装置において従来発生していた欠点現象を説明した側面図である。

符号の説明

１ クローラ走行装置
５ 車輪
７ ゴムクローラ
２０ 転輪通過面
２１ 弾性車輪部
２２ 剛性車輪部
３０ ピン

Claims (7)

1. ゴムクローラ（７）を有するクローラ走行装置でゴムクローラ（７）の張り渡しに用いる車輪において、ゴムクローラ（７）の内周面に沿って設けられた転輪通過面（２０）上に載って接地荷重を支持可能であると共に少なくとも外周部が弾性材によって形成された弾性車輪部（２１）と、この弾性車輪部（２１）に同軸上で並設されてゴムクローラ（７）へ走行駆動を伝動可能とされた剛性車輪部（２２）とを有していることを特徴とするクローラ走行装置用車輪。
2. 前記剛性車輪部（２２）がスプロケットとして形成されていることを特徴とする請求項１記載のクローラ走行装置用車輪。
3. 前記剛性車輪部（２２）が外周面にピン（３０）を並べたカゴ型車輪として形成されていることを特徴とする請求項１記載のクローラ走行装置用車輪。
4. ゴムクローラ（７）を有するクローラ走行装置でゴムクローラ（７）の張り渡しに用いる車輪において、接地荷重を支持可能であると共にゴムクローラ（７）へ摩擦伝動によって走行駆動を伝動可能とされており、且つその外周部が空気入りタイヤ構造又はソリッドタイヤ構造で形成されていることを特徴とするクローラ走行装置用車輪。
5. エンドレス帯状に形成されたゴムクローラ（７）と、このゴムクローラ（７）を駆動する駆動輪とを有しており、この駆動輪が請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のクローラ走行装置用車輪（５）によって形成されていることを特徴とするクローラ走行装置。
6. 前記駆動輪はゴムクローラ（７）の接地側を引っ張る方向でゴムクローラ（７）に対して駆動力を伝動可能であってこれと逆方向へは回転自在となる一方向駆動構造になっていることを特徴とする請求項５記載のクローラ走行装置。
7. 前記駆動輪が走行方向の前後両端位置に設けられていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載のクローラ走行装置。

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