JP2005271709A - 弾性クローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 縁石等への乗り上げによるクローラ縁部の亀裂の発生や、これに伴うクローラ縁部の切断が防止された弾性クローラを得る。
【解決手段】 弾性体によって無端帯状に形成されたクローラ本体１と、このクローラ本体１内にクローラ周方向Ｘに間隔をおいて埋設されかつクローラ幅方向Ｙ端部に翼部２Ａを有する複数の芯金２，５と、前記クローラ本体１の外周面に所定のラグパターンで一体に形成されたラグ群４と、を備えた弾性クローラＣにおいて、前記複数の芯金２，５は、その翼部先端２ａ、５ａの位置がクローラ周方向Ｘにおいて不揃いとなるように配列されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種の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。

クローラ走行装置は現在コンバイン等の農業機械、バックホー等の建設作業機械等に幅広く用いられている。これらのクローラ走行装置には無端状の弾性クローラが装着され、この弾性クローラは、弾性体によって無端帯状に形成されたクローラ本体と、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かつ幅方向に翼部を有する芯金と、クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで一体に形成されたラグ群とからなるものが使用されている。
クローラ走行装置の運転時において縁石等に乗り上げた際、芯金の翼部先端と縁石との間に前記弾性クローラの外側縁部（以下、クローラ縁部という）が挟まれてしまう。このために、クローラ縁部に変形が繰り返された場合には当該クローラ縁部の切断につながる。このようなクローラ縁部の切断を防止しようとした弾性クローラとして、クローラ本体に埋設された芯金の翼部先端側部をクローラの内周側に向けて傾斜させ、当該翼部先端を船底形部としたものが開示されている（特許文献１参照）。
特開平１１−３４８８４７号公報（図５）

しかしながら、特許文献１に記載の弾性クローラの場合、クローラ本体に埋設された複数の芯金の長さはすべて同じ長さであり、その翼部先端はクローラ周方向に向かって直線状となっている。そのため、クローラが岩石や歩道の縁石等に乗り上げたとき、クローラ縁部にかかる応力が一つの線上に集中する。従って、クローラ縁部の変形が繰り返された場合、亀裂発生を抑えることはできずこの亀裂が進行するとクローラ周方向に向かって直線状の連続亀裂が発生し、ひいてはクローラ縁部が切断される。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、縁石等への乗り上げによるクローラ縁部（耳部）の亀裂発生や、これに伴う当該縁部の切断を防止することができる弾性クローラを得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、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かつクローラ幅方向端部に翼部を有する複数の芯金と、前記クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで一体に形成されたラグ群と、を備えた弾性クローラにおいて、前記複数の芯金は、その翼部先端の位置がクローラ周方向において不揃いとなるように配列されていることを特徴とする。
この場合、各芯金の翼部先端のクローラ幅方向位置がクローラ周方向において不揃いとなっているので、クローラが縁石等に乗り上げた際にクローラ縁部にかかる力が一つの直線上に集中しなくなり、クローラ縁部での亀裂の発生及びクローラ周方向の亀裂の成長を抑制することができる。

上記の本発明において、各芯金の翼部先端のクローラ幅方向位置をクローラ周方向において不揃いに配列する手段としては、例えば、芯金の中心位置をクローラ本体の中心線に一致させた状態で長さが異なる複数種類の芯金をクローラ周方向に配列することによって達成することができる。
また、本発明において、１又は２ピッチ程度毎であれば、翼部先端のクローラ幅方向位置が同じ芯金が、クローラ周方向で連続して配列されていてもよいが、クローラ縁部での亀裂の発生及び成長をより確実に防止するためには、翼部先端のクローラ幅方向位置をクローラ周方向で隣り合う芯金同士について必ず異ならせるように当該芯金を配列することが好ましい。

従って、例えば、複数の芯金を長さの異なる第１及び第２の芯金で構成する場合には、これらの芯金をクローラ周方向に交互に配列すればよい。また、複数の芯金を第１の芯金と、これよりも長さの短い第２の芯金と、これよりも長さの短い第３の芯金とで構成する場合には、これらの各芯金がクローラ周方向に第１、第２、第３、第２、第１、第２、・・・・の順となるように段階的に配列することもできる。

また、本発明において、長さの異なる複数種類の芯金を用いる場合には、各芯金の長さの差が最も長い芯金の長さの０％を越えかつ２０％以内とされ、各芯金の長さをクローラ幅で除した数値がそれぞれ０．７以上に設定することが好ましい。その理由は、芯金間の長さ比率が２０％（従って、この場合の翼部先端のずれ量は１０％）を越えると、路面上の異物や凹凸に翼部先端のみが乗り上げた場合、隣り合う芯金同士で荷重を分散し難くなり、最も長い芯金の破損が起こりやすいからであり、クローラ幅に対する長さ比率が０．７未満である場合には、クローラに必要な抗張体が翼部の平坦面に入りきらなくなるからである。

さらに、クローラ縁部の亀裂の発生及び成長を抑制するために、各芯金の翼部先端がクローラ幅方向外側に膨らむ湾曲形状に形成し、かつこの翼部先端の曲率半径を当該翼部幅（翼部におけるクローラ周方向の幅）で除した数値が０．４以上となるように設定することが好ましい。前記曲率半径をこのような値に設定することによって、芯金の翼部先端の湾曲形状がなだらかとなり亀裂の発生及び成長を抑制することができる。前記曲率半径を翼部幅で除した数値が０．４未満である場合には、芯金の翼部先端に曲率半径の小さい湾曲形状ができることになり、クローラ縁部の亀裂の発生を十分に抑制することができない。また、この場合、前記複数の芯金のうちより多くの芯金の翼部先端が上記数値を満たすように形成するのが好ましいが、各芯金のうち少なくとも最も長い芯金の翼部先端が上記数値を満たすように形成すれば、クローラ縁部の亀裂の発生及び成長を抑制する効果を得ることができる。

また、クローラ縁部の亀裂の発生及び成長を抑制する別の方法として、前記ラグをその両端面が接地側に向かって窄まる形状に形成し、各芯金がその翼部先端が前記ラグ接地面のクローラ幅方向端部よりも外側となるようにクローラ本体内に埋設されていてもよい。これにより、各芯金がラグ接地面の幅方向端部よりも外側、すなわちクローラ縁部に入り込むのでクローラ縁部の撓み量を減らすことができる。従って、縁石に乗り上がった際に、当該縁石を弾性クローラに対して外側方向に滑らせることができる。その結果、クローラ縁部が変形される回数が少なくなり、亀裂の発生及び成長を抑制することができる。
また、この場合には、より多くの芯金の翼部先端がクローラ縁部に入り込むようにすることが好ましいのであるが、少なくとも最も長い芯金がクローラ縁部に入り込むようにすることで達成することができる。

上記の通り、本発明によれば、各芯金の翼部先端のクローラ幅方向位置がクローラ周方向において不揃いとなるようにしたので、縁石等への乗り上げによるクローラ縁部の亀裂の発生や、これに伴うクローラ縁部の切断を防止することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
〜図３は、本発明に係る弾性クローラＣの一実施形態を示している。本実施形態の弾性クローラＣは、農業機械や建設作業機械等の走行部として採用されるクローラ走行装置に用いられるもので、無端帯状に形成してなるクローラ本体１と、このクローラ本体１内にクローラ周方向Ｘに間隔をおいて埋設されかつクローラ幅方向端部に翼部２Ａを有する複数の芯金２と、前記クローラ本体１の外周面に所定のラグパターンで一体に形成されたラグ群４とを備えている。なお、この弾性クローラＣは、所定位置に配置された駆動スプロケットと、アイドラと、これら駆動スプロケットとアイドラとの間に配置された複数個の転輪により主構成される図示しないクローラ走行装置の外周に巻き掛けられて用いられる。

クローラ本体１は、ゴム等の弾性材料を無端帯状に形成することにより形成されており、当該クローラ本体１の外周面にはクローラ周方向Ｘに所定間隔をおいて多数のラグ４が一体に突設されている。このラグ４は、弾性クローラＣの左右両側に配置され、左右一方のラグ４と、他方のラグ４とは、クローラ周方向Ｘに位置をずらさせて配置されていて、千鳥状にとなっている。この左右のラグ４は、クローラ幅方向Ｙに延びる直線状に形成され、芯金２と対応するクローラ周方向Ｘ位置でかつ同芯金２と同じピッチで、クローラ本体１の外周面に配置されている。さらに、クローラ本体１の幅方向Ｙ中央部には、駆動スプロケットの係合爪（図示せず。）を挿通可能とすべく、その表裏を貫通するようにクローラ周方向Ｘに沿って設けられた係合孔１ａが形成されている。

また、芯金２はクローラ本体１の幅方向Ｙを補強するものであり、この芯金２の接地側には、クローラ本体１の伸長を規制するスチールコード等による抗張体３がクローラ周方向Ｘで全周にわたって並設されている。
図１、２に示すように、芯金２は、そのクローラ本体１のクローラ幅方向Ｙに長く形成されたもので、同幅方向Ｙの中央部に位置する肉厚部２Ｂと、この肉厚部２Ｂからクローラ幅方向Ｙ外側に延びる両翼部２Ａ、２Ａと、クローラ走行装置の転輪（図示せず）の転動経路を一定範囲に規制すべく肉厚部２Ｂの内周側から突設された左右一対の係合突起２Ｃとを有している。

本発明の特徴は、各芯金がその翼部先端の位置がクローラ周方向Ｘにおいて不揃いとなるように配列されている点である。各芯金をこのようにして配列する手段として、長さの異なる複数種類の芯金を当該芯金の中心位置をクローラ本体の中心線に一致させた状態でクローラ周方向に配列することが挙げられる。
本実施形態及び次に説明する第２の実施形態はその一例である。本実施形態においては、図１に示すように、第１の芯金２と、これよりも長さの短い第２の芯金５とが交互に配列されている。つまり図において、上から第１の芯金２、第２の芯金５、第１の芯金２、・・・、というように配列されており、長さの異なる２種類の芯金２，５がクローラ本体１の全周に渡って埋設されている。また、これら第１、第２の芯金は、その翼部先端２ａ，５ａの位置がクローラ周方向Ｘで不揃いとなっており、クローラ周方向において凹凸状となるように配列されている。

これにより、図３に示すように、縁石Ｓ等に乗り上げた際にクローラ縁部１ｆにかかる力が一つの線上に集中しない。従って、クローラ縁部１ｆの切断方向が分散され、クローラ縁部１ｆの亀裂の発生及び成長を抑制することができる。また、前記第１の芯金２の長さＬ１と、第２の芯金５の長さＬ２の差が、当該第１の芯金２の長さＬ１の０％を越え２０％以内とされている。その理由は、第１、第２の芯金２，５間の長さ比率が２０％を越えると、路面上の異物や凹凸に翼部先端のみが乗り上げた場合、隣り合う芯金同士で荷重を分散し難くなり、最も長い芯金の破損が起こりやすいからである。
さらに、前記第１の芯金２の長さＬ１、及び第２の芯金５の長さＬ２をクローラ幅Ｌｃで除した数値がそれぞれ０．７以上とされている。その理由は、クローラ幅Ｌｃに対する長さ比率が０．７未満である場合には、クローラに必要な抗張体が翼部の平坦面に入りきらなくなるからである。また、図２に示すように、ラグ４の断面は略台形状をなしており、当該ラグ４の両端面４ａが接地側に向かって窄まる形状に形成されている。

また、第１の芯金２の翼部先端２ａの曲率半径Ｒを当該翼部幅Ｍ（クローラ周方向Ｘの幅）で除した数値が０．４以上とされている。従って、図１に示すように、芯金２の翼部先端２ａの曲率半径Ｒが大きくなって丸みを帯びるように形成されている。これにより、クローラ縁部１ｆの亀裂の発生及び成長の抑制効果が高まる。なお、前記翼部先端２ａの曲率半径Ｒを当該翼部幅Ｍで除した数値が０．４未満とされた場合には、芯金の翼部先端に曲率半径Ｒの小さい湾曲部ができることになり、亀裂の発生を十分に抑制できない。
なお、本実施形態では、第１の芯金２の翼部先端２ａに上記曲率半径Ｒの数値を適用しているが、第２の芯金５にも当該数値を適用して、その翼部先端５ａを大きい曲率半径を有する湾曲部としてもよい。この場合には、亀裂の発生がより抑制される。

さらに、第１の芯金２は、図２のように当該芯金２の翼部先端２ａがラグ４の接地面の幅方向端部４ｂよりも外側となるようにクローラ本体１に埋設されている。この場合、当該芯金２がラグ４の端面４ａが形成されている部分、すなわちクローラ縁部１ｆに入り込むので、当該縁部１ｆの撓み量を低減することができる。縁部１ｆの撓み量が低減されると、図３に示すように、当該縁部１ｆに縁石Ｓが引っ掛かっても、当該縁石Ｓがラグ４の傾斜された端面４ａに沿ってクローラ幅方向外側へ滑っていく。その結果、クローラ縁部１ｆが変形される回数が少なくなり、亀裂の発生及び成長を抑制することができる。
なお、短い方の芯金５の翼部先端５ａがクローラ縁部１ｆに入り込むようにしてもよい。この場合には、クローラ縁部１ｆの亀裂の発生をさらに抑制することができる。

本実施形態の弾性クローラＣによれば、各芯金の翼部先端のクローラ幅方向位置がクローラ周方向Ｘにおいて不揃いとすべく、長さの異なる第１、第２の芯金２，５がクローラ本体１に交互に配列されているので、クローラが縁石Ｓ等に乗り上げた際にクローラ縁部１ｆにかかる力が一つの線上に集中しなくなり、クローラ縁部１ｆでの亀裂の発生を抑制することができる。また、亀裂が発生した場合であってもこれを成長させず、クローラ縁部１ｆの切断が防止される。さらに、ラグ４のその両端面４ａが接地側に向かって窄まる形状に形成されるとともに、クローラ縁部１ｆに第１の芯金２の翼部２Ａが入り込んでいるのでクローラ縁部１ｆの撓み量が減り、クローラが縁石Ｓに乗り上がった際に当該縁石Ｓを弾性クローラＣに対してクローラ幅方向Ｙ外側に滑らせることができる。その結果、クローラ縁部１ｆが変形される回数が少なくなり、亀裂の発生及び成長をさらに抑制することができる。これに加え、芯金２の翼部先端２ａが大きい曲率半径Ｒを有する湾曲部で形成されているので、亀裂の発生がより発生しづらい。

図４は、本発明に係る第２の実施形態を示す図である。本実施形態が、上記第１の実施形態と異なる点は、長さの異なる３種類の芯金が配列されている点である。図に示すように、クローラ本体１には、上から第１の芯金１０と、これよりも長さの短い第２の芯金１１と、これよりも長さの短い第３の芯金１２とが、第１、第２、第３、第２、第１、第２、・・・の順となるように段階的に配列されている。つまり、図において上から各芯金の長さで表すと、長・中・短・中・長・中・・・というように埋設されている。

また、第１、第２、第３の芯金１０，１１，１２の長さＬ３、Ｌ４、Ｌ５をクローラ幅Ｌｃで除した数値がそれぞれ０．７以上とされており、第１の芯金１０の長さＬ３と、第３の芯金１２の長さＬ５との差が当該第１の芯金１０の長さＬ３の０％を越え２０％以内とされている。また、第１、第２、第３の芯金１０，１１，１２の翼部１０Ａ，１１Ａ、１２Ａは、すべて当該各翼部先端１０ａ、１１ａ，１２ａの曲率半径Ｒを当該翼部幅Ｍで除した数値が０．４以上とされている。これらの数値に限定した理由は、前記第１の実施形態に記載した理由と同様である。また、第１の芯金１０の翼部先端１０ａが図示しないラグの接地面の幅方向端部よりも外側とされている。

本実施形態に係る弾性クローラＣによれば、前記第１の実施形態と同様に、芯金の翼部先端のクローラ幅方向Ｙ位置をクローラ周方向Ｘにおいて不揃いとすべく、各翼部先端１０ａ、１１ａ、１２ａの位置がクローラ周方向Ｘで不揃いとされている。これにより、縁石Ｓ等に乗り上げた際にクローラ縁部１ｆにかかる力が一つの直線状に集中しなくなり、クローラ縁部１ｆでの亀裂の発生及び成長を抑制することができる。また、亀裂の成長によるクローラ縁部１ｆの切断が防止される。

なお、上記実施例はすべて例示であって、制限的なものではない。
各芯金の翼部先端のクローラ幅方向位置をクローラ周方向において不揃いに配列する手段として、前記第１、第２実施形態のように長さが異なる複数種類の芯金が当該芯金の中心位置をクローラ本体の中心線に一致させた状態でクローラ周方向に配列されるようにしてもよいが、他の手段として、例えば同じ長さの１種類の芯金を当該芯金の中心位置をクローラ本体の中心線からずらした状態でクローラ周方向Ｘに配列されるようにしてもよい。この場合においても、クローラ縁部１ｆにかかる力が一つの線上に集中しなくなり、クローラ縁部１ｆでの亀裂の発生及び成長を抑制することができる。

また、本発明において、１又は２ピッチ程度毎であれば、翼部先端のクローラ幅方向Ｙ位置が同じ芯金が、クローラ周方向Ｘで連続して配列されていてもよいが、クローラ縁部１ｆでの亀裂の発生及び成長をより確実に防止するためには、前記第１、第２の実施形態及び前記他の実施形態のように翼部先端のクローラ幅方向Ｙ位置をクローラ周方向Ｘで隣り合う芯金同士について必ず異ならせるように当該芯金を配列することが好ましい。
なお、各芯金の配列、クローラ幅方向位置は上記実施形態に限定するものではない。また、長さの異なる４種類以上の芯金を配列してもよい。クローラ本体１やラグ４の形状、抗張体３の位置等をクローラの設計仕様に応じて適宜変更することもできる。

第１実施形態に係る弾性クローラを接地側から見た平面図である。 同弾性クローラのクローラ幅方向断面図である。 同弾性クローラが縁石に乗り上げた状態を示す図である。 第２実施形態に係る弾性クローラを接地側から見た平面図である。

符号の説明

１ クローラ本体
１ｆ 縁部
２、５ 芯金
２ａ、５ａ 翼部先端
Ｒ 曲率半径
Ｍ 翼部幅

Claims (6)

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かつクローラ幅方向端部に翼部を有する複数の芯金と、前記クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで一体に形成されたラグ群と、を備えた弾性クローラにおいて、
   前記複数の芯金は、その翼部先端の位置がクローラ周方向において不揃いとなるように配列されていることを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記複数の芯金は、長さの異なる第１、第２の芯金で構成され、これらの芯金がクローラ周方向に交互に配列されている請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記複数の芯金は、第１の芯金と、これよりも長さの短い第２の芯金と、これよりも長さの短い第３の芯金とで構成され、これらの各芯金がクローラ周方向に第１、第２、第３、第２、第１、第２、・・・・、の順となるように段階的に配列されている請求項１に記載の弾性クローラ。
4. 前記各芯金の長さの差が、当該各芯金のうち最も長い芯金の長さの０％を越え２０％以内とされ、前記各芯金の長さをクローラ幅で除した数値がそれぞれ０．７以上とされている請求項１〜３のいずれかに記載の弾性クローラ。
5. 前記各芯金のうち最も長い芯金の翼部先端がクローラ幅方向外側に膨らむ湾曲形状に形成され、この翼部先端の曲率半径を当該翼部幅で除した数値が０．４以上とされている請求項１〜４のいずれかに記載の弾性クローラ。
6. 前記ラグは、その両端面が接地側に向かって窄まる形状に形成され、前記各芯金のうち最も長い芯金は、その翼部先端が前記ラグ接地面のクローラ幅方向端部よりも外側となるように前記クローラ本体内に埋設されている請求項１〜５のいずれかに記載の弾性クローラ。

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