JP2008189260A - ゴムクロ−ラ用スプロケット - Google Patents

Abstract

【課題】ゴムクロ−ラの駆動突起と噛み合うスプロケットの噛合部の構造を改良し、駆動突起との間の接触を一点にて接触・干渉することがないようにしたもので、駆動突起の耐久性が向上し、脱輪や歯飛びが発生しにくいスプロケットを提供する。
【解決手段】ゴムクロ−ラ１０の内周面に一定のピッチをもって形成し、側面視で三角形状をなす駆動突起１１と噛み合うスプロケット２０であって、当該スプロケットに前記駆動突起１１と順次噛み合う噛合部２１が形成され、かかる噛合部２１は前記駆動突起１１の側面１２ａ、１２ｂと面接触をなす二等辺部位２２ａ、２２ｂと、径方向外側に曲面状の頂点がある略二等辺三角形状としたことを特徴とするゴムクロ−ラ用スプロケット。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として芯金レスゴムクロ−ラに用いられるスプロケットの新たな構造を提供するものである。

従来よりゴムクロ−ラは農機具、建設機械、土木作業機械等に広く用いられているが、近年に至り、比較的高速走行に供せられる車両等にも用いられるようになってきた。そして、後者の場合には、ゴムクロ−ラ中に芯金が埋設されている場合には振動等が発生してしまう。従って、芯金レスゴムクロ−ラが用いられ、駆動力の伝達にはゴムクロ−ラの内周側に一定ピッチをもって駆動突起を形成し、これと接触・噛み合う噛合部を備えたスプロケットが用いられる。

しかるに、通常のスプロケットにあっては、駆動突起と接触・噛み合う噛合部はピン構造をなしており、その断面は円形をなしている。しかるに、当該ピンは駆動突起の二等辺部位の先端より接触を始め、駆動突起間の谷部と噛み合って駆動力が伝達されるものである。しかるに、ピンと駆動突起とは同一ピッチで夫々に備えられており、駆動突起とピンとの接触・噛み合いは駆動突起の二等辺部位の頂部近辺に接触して噛み合いが始まり、特に、ピンの断面が円形であるために二等辺部位のほぼ一か所に集中的に接触・干渉が行われる。

このため、駆動突起の一部に歪みが集中して欠損が生じ、更には、転輪との間で脱輪が発生し、駆動突起とピンとの噛み合いがずれるいわゆる歯飛びが生じたりしてしまう。

これらの欠点を解決しようとしてピン構造に改良を加えた技術がある（特許文献１）。かかる技術は、駆動突起とスプロケットとの噛み合いを改良し、駆動突起への接触当初の歪みの集中を回避し、脱輪や歯飛びをなくすことを目的とするものである。

特開２００６−０６９２９３号公報

かかるスプロケットの噛合部は、駆動突起との間の接触の当初では面接触をなす径方向に拡角の二等辺部位を備えたことを特徴とする芯金レスゴムクロ−ラのスプロケット構造であって、スプロケットの噛合部は、駆動突起の二等辺に合わせ、両者の接触の当初では面接触をなすようにしたものである。

かかる構造を更に述べれば、駆動突起１１にあっては、図１に示すように側面視でほぼ正三角形状をなしており、これがゴムクロ−ラ１０の内側に一定ピッチをもって点設されている。そして、スプロケット２０の駆動用の噛合部２１は駆動突起１１ａと接触し合う二等辺部位２２ａ、２２ｂを形成したものであり、具体的には、両者が面接触をなす径方向に拡角の二等辺部位２２ａ、２２ｂを備えたものである。

本発明はスプロケットの噛合部の構造を更に改良したものであり、駆動突起との間の接触を一点にて接触・干渉することがなく、このため、駆動突起の耐久性が向上し、脱輪や歯飛びが発生しにくいという特徴あるスプロケットを提供するものである。

本発明の要旨は、ゴムクロ−ラの内周面に一定のピッチをもって形成し、側面視で三角形状をなす駆動突起と噛み合うスプロケットであって、当該スプロケットに前記駆動突起と順次噛み合う噛合部が形成され、かかる噛合部は前記駆動突起の側面と面接触をなす二等辺部位と、径方向外側に曲面状の頂点がある略二等辺三角形状としたことを特徴とするゴムクロ−ラ用スプロケットにかかるものである。

そして、ゴムクロ−ラの駆動突起との実際の噛み合いにあって、ゴムクロ−ラがスプロケット或いはアイドラ−に巻き掛けした際、隣り合う駆動突起にて形成される仮想三角形状と略同形の断面形状であるゴムクロ−ラ用スプロケットである。

本発明にあって、駆動突起を形成する二等辺面がスプロケットの噛合部との間の接触時に一か所に集中的に接触することが避けられたことにより駆動突起に集中歪みがなくなり、駆動突起の耐久性が増し、駆動突起の背丈を低くせずに済む。このため、脱輪や歯飛びが発生しにくいという特徴を備えることとなる。

従来のゴムクロ−ラとスプロケットとの関係にあっては、上記の通りゴムクロ−ラの駆動突起とスプロケットとの噛合部の接触面が小さいため、両者の接触面圧が大きくなり、駆動突起が大きく変形する。その繰り返しにより、走行中の脱輪や歯飛び、又、ゴムクロ−ラ駆動突起の破壊が発生することがあった。

しかるに、本発明にあっては、スプロケットの噛合部の形状を頂点を径方向の外側に置く略二等辺三角形状とすることで、ゴムクロ−ラの駆動突起との接触面積を大きく設計することができることとなった。これにより、駆動力をスプロケットからゴムクロ−ラに伝える際の面圧を極めて小さくすることができ、駆動突起の大変形による脱輪や歯飛びが発生しにくくなったものである。又、接触面圧を小さくなることで駆動力を効果的にゴムクロ−ラへ伝えることができ、エネルギ−の損失も抑えることが期待できる。尚、ここでいう略二等辺三角形状とは必ずしも厳密に二等辺であるという意味ではなく、駆動突起と相補的に噛み合うことができる程度の同じ長さであればよいという意味であり、勿論、駆動突起が周方向断面から見て、左右対称であれば、噛み合いも二等辺であることが好ましいことは言うまでもない。

そして、ゴムクロ−ラの駆動突起との実際の噛み合いについて言えば、ゴムクロ−ラがスプロケット或いはアイドラ−に巻き掛けした際、隣り合う駆動突起（の二等辺三角形状の対向する一対の辺）にて形成される仮想三角形状に対し、スプロケットの噛合部の断面形状をほぼこれと同じ形状とするものであり、これによって所期の目的が達成されるものであり、更には、歯底に土砂がたまらず、突起先端保護しながら、噛合時の接触面を増大できたことで、駆動突起への面圧低下による突起破損防止を達成できたものである。尚、ここでいう略同形とは、必ずしも厳密に同形状である必要はなく、前後進のどちらにおいても駆動突起と相補的に噛み合うことができる形状であればよい。

本発明のスプロケットにあって、駆動突起との接触面圧（Ｐｓ）は、Ｐｓ・Ｂ１・Ｌ＝μ・Ｗ／Ｎｓ・ｎａから求められるが、特に本発明に関連するのはＢ１（噛合部と駆動突起の接触長さ）である。しかるに、従来のピンタイプの場合には、Ｂ１＝２πＲ１×（θ／３６０）であり、本発明の場合には、Ｂ１＝２πＲ１×（θ／３６０）＋Ｓとなる。即ち、従来の技術よりもＳがある分だけ、接触面圧Ｐｓが小さくなることが分かる。
尚、式中の符号は、Ｂ１：噛合部と駆動突起の接触長さ、Ｌ：駆動突起幅、μ：摩擦係数（走行抵抗係数）、Ｗ：機体装備重量、Ｎｓ：スプロケット個数、ｎａ：噛み合い数、Ｒ１：ピン半径、θ：接触角、Ｓ：駆動突起二等辺部位を表すものである。Ｂ１、Ｒ１、θ、Ｓについては後述する図中に示す。

即ち、面圧減少の度合いは、ゴムクロ−ラの駆動突起に二等辺部位の長さによるが、本発明の構成とすることにより、面圧を従来の面圧と比較して３０％程度にまで減少させることができることとなったものである。

スプロケットの噛合部の具体例は一対の輪体間に掛け渡されたピンタイプが一般的であるが、特にこれに限定されるものではなく、例えば一対の輪体間に歯車状の噛合部を備えたものであってもよい。

更に、本発明のスプロケットの別例としては、一つの輪体とその両面に噛合部を形成した構造のものがある。このスプロケットに対して、ゴムクロ−ラには左右一対の駆動突起が形成され、輪体がその間を通過し左右の噛合部にて駆動突起と接触する構造である。

以下、芯金レスゴムクロ−ラに適用した場合を図２に示す。適用スペックは、ゴムクロ−ラがＣＰ−１１８０１：４００×９６×１２７であり、スプロケットがＣＳ−１０５５６：１２７−１６ｐｉｎｓであった。

上記の式より、噛合部と駆動突起の接触長さＢ１を求めると、現行のスプロケットが丸ピンの場合には、Ｂ１＝２１．６４ｍｍ、本発明のスプロケットの場合には、Ｂ１＝６７．５ｍｍであり、面圧を大幅に少なくすることが可能となったものであり、この結果、耐久性能が大幅に向上したことが分かる。

本発明は以上の通りであり、駆動突起とスプロケット噛合部とを面接触することで効果倍増することができるものであり、駆動突起とスプロケットとの噛み合わせにおける駆動構造に全て採用可能であり、その効果は極めて大きい。

図１は従来のゴムクロ−ラとスプロケットとの接触状態を示す図である。 図２は本発明のゴムクロ−ラとスプロケットとの接触状態を示す図である。

符号の説明

１０‥ゴムクロ−ラ、
１１、１１ａ‥駆動突起、
１２ａ、１２ｂ‥駆動突起の二等辺部位、
２０‥スプロケット、
２０Ａ‥輪体、
２１‥噛合部、
２２ａ、２２ｂ‥噛合部の二等辺部位。

Claims (2)

1. ゴムクロ−ラの内周面に一定のピッチをもって形成し、側面視で三角形状をなす駆動突起と噛み合うスプロケットであって、当該スプロケットに前記駆動突起と順次噛み合う噛合部が形成され、かかる噛合部は前記駆動突起の側面と面接触をなす二等辺部位と、径方向外側に曲面状の頂点がある略二等辺三角形状としたことを特徴とするゴムクロ−ラ用スプロケット。
2. ゴムクロ−ラがスプロケット或いはアイドラ−に巻き掛けした際、隣り合う駆動突起にて形成される仮想三角形状と略同形の断面形状である請求項１記載のゴムクロ−ラ用スプロケット。
   

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