JP2009067349A - ゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪（スプロケットともいう）の駆動ピンがゴムクローラの駆動突起に当接して駆動する駆動ピン走行方式のゴムクローラの耐久寿命を向上させる技術を提案する。
【解決手段】スプロケット１００の駆動ピン１０１の表面は、駆動ピン根元101aから駆動ピン先端101bに向かうほど細くなる勾配角θ₁の抜き勾配を有し、スプロケット駆動ピン１０１に当接するゴムクローラ２の駆動突起４の駆動力伝達壁部４ｍは、駆動ピン１０１の外観形状に適合する外表面を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の駆動輪および従動輪の相互間に巻き掛けたゴムクローラであって、駆動輪がゴムクローラ内周壁を転動するとともに、駆動輪に設けた駆動ピンがゴムクローラに設けた駆動突起に係合してゴムクローラを駆動する駆動ピン走行方式のゴムクローラに関し、特に、当該ゴムクローラの耐久性を向上させる技術に関するものである。

路面の保護、騒音の抑制、更には環境保護などの観点から、近年、建設機械、農業機械などの車輌の走行部にゴムクローラが広く用いられるようになっている。このようなゴムクローラとしては、例えば特許文献１〜３に記載のものがよく知られている。これら従来のゴムクローラの内周面には、複数の駆動突起を周方向一定間隔おきに配列する。また、ゴムクローラを駆動するスプロケット（スプロケットともいう）の外縁部には、複数の駆動ピン（駆動突子ともいう）を周方向一定間隔おきに配列する。そして、スプロケットの駆動ピンをゴムクローラの駆動突起同士の間に係合させて、ゴムクローラを駆動するというものである。
特開２０００−２７２５５７号公報 特開２００５−２１２６１９号公報 特開２００４−３１４８８４号公報

しかし、上記従来のような駆動ピン走行方式のゴムクローラにあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり特許文献１〜３の駆動ピンは、駆動輪（スプロケット）の鋳造工程および鍛造工程において、スプロケット本体となる円盤部と一体に形成されることから、スプロケットを鋳型から取り出し易いよう、抜き勾配を有する。つまり特許文献１〜３に記載の円柱状の駆動ピンは、厳密には円柱状ではなく、スプロケットの本体円盤部と結合する根元から先端に向かうにつれて外径が細くなる外観形状である。

一方で、スプロケットの駆動ピンと係合する従来のゴムクローラの駆動突起は、スプロケットの駆動ピンの抜き勾配については何ら考慮しておらず、スプロケットの駆動ピンの外径は根元から先端まで一定なものとして、駆動突起の外表面を形成していた。そうすると、駆動突起の外表面のうちスプロケットの駆動ピンから押圧される駆動突起の受圧が不均一になったり、駆動中のスプロケットの駆動ピンと駆動中のスプロケット駆動ピンと駆動されるクローラの駆動突起との間に隙間が生じたりする。

この問題につき図５に沿って説明する。図５は従来のゴムクローラとスプロケットとの係合箇所をゴムクローラ外幅方向からみた状態を示す側面図である。図５に示すように、ゴムクローラ帯状体Ａの内周壁に沿って複数の駆動突起Ｂをゴムクローラ周方向ＣＤに配設する。そして、ゴムクローラ帯状体ＡをスプロケットＳに巻き掛け、駆動突起ＢにスプロケットＳの駆動ピンＰが係合して、スプロケットＳの回転によってゴムクローラＡを周方向ＣＤに駆動する。この場合、駆動ピンＰの先端外径が根元外径より細いことを考慮せず、駆動ピンＰは円柱状であるとして、駆動突起Ｂを形成していたため、ゴムクローラ帯状体Ａの駆動中、駆動ピンＰの先端部と駆動突起Ｂの表面との間に隙間Ｅが生じていた。

本発明は、上述の実情に鑑み、駆動中の駆動ピンと駆動される駆動突起との間に隙間が生じることを防止して、駆動ピンからの受圧を均等にすることができるゴムクローラを提案することを目的とする。

この目的のため本発明によるゴムクローラは、請求項１に記載のごとく、
内周壁に沿って駆動突起を複数配列したゴム製の帯状体からなり、前記帯状体の端部同士を、駆動輪および従動輪の相互間に巻き掛けてエンドレスに連係したゴムクローラにおいて、
前記駆動突起はその前後面にそれぞれ、駆動輪の駆動ピンに当接する駆動力伝達壁部を有し、
該駆動力伝達壁部は、前記駆動ピンの外観形状に適合する外表面を有することを特徴としたものである。

かかる本発明の構成によれば、駆動突起の駆動力伝達壁部は、駆動ピンの外観形状に適合する外表面を有することから、駆動ピンに対する駆動突起の接触性能が大きくなり、ゴムクローラの駆動中に駆動ピンから押圧される駆動突起の受圧を均一にすることができる。また、駆動中の駆動ピンと駆動される駆動突起との間に隙間が生じることを防止することができる。この結果、駆動突起の偏摩耗を回避して、ゴムクローラの耐久寿命が向上する。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例になるゴムクローラを、駆動輪（スプロケットともいう）とともに示す斜視図である。
一部断面にして図１に示すゴムクローラ帯状体１は、無端帯状に形成されたいわゆる内周駆動型のゴムクローラである。ゴムクローラ帯状体１は外周壁にラグ（Lug）部２を有している。一方、内周壁には駆動力を伝達するための駆動突起４が形成してある。駆動突起４はゴムクローラ帯状体１の周方向ＣＤに一定のピッチをもって配列される。また駆動突起４は、ゴムクローラ帯状体１の幅方向ＲＤに所定間隔の隙間５を隔てた左右一対の凸部からなる。なお隙間５の所定間隔を、スプロケット１００が通過するのに必要十分な距離とする。また隙間５は、ゴムクローラ帯状体１の幅方向ＲＤ中央に位置する。

ゴムクローラ帯状体１の駆動突起４には、表面のゴム材料よりも硬質の係合部材となる芯金６を埋設する。芯金６も駆動突起４と同じピッチでゴムクローラ帯状体１の周方向ＣＤに配列される。芯金６は、図１に示すようにゴムクローラ帯状体１の幅方向RDに亘る。また芯金６は、周方向ＣＤおよび幅方向RDと直角なゴムクローラ帯状体１の厚み方向でゴムクローラ内周側に二箇所で突出して、幅方向RDに２個配列した左右一対の凸部になる駆動突起４をゴムクローラ帯状体１と一体に補強する。

芯金６からみてゴムクローラ外周側にはスチールコード７を配置する。スチールコード７はゴムクローラ帯状体１内に埋設される抗張部材で、ゴムクローラ帯状体１の周方向ＣＤへの伸びを規制しつつ、スプロケット１００から受ける駆動力によってゴムクローラ帯状体１が円滑に回転する役割を果す。

スプロケット１００は円盤形状であり、外縁部に複数の駆動ピン１０１をスプロケット周方向に一定間隔で具える。駆動ピン１０１は、図１に示すようにスプロケット１００の一方の面からスプロケット軸線方向、すなわち幅方向RDに突出する。また図１には表れないが、スプロケット１００の他方の面からもスプロケット軸線方向、すなわち幅方向RDに突出する。

スプロケット１００の外縁は所定厚み幅の円周曲面１０２であり、この円周曲面１０２が図１に示すように駆動突起４，４間の隙間５を周方向ＣＤに転動する。さらに隙間５を挟んでゴムクローラ幅方向ＲＤに２個並立した左右一対の駆動突起４，４がこれら４，４間にスプロケット１００を案内する。さらにスプロケット１００の両面に配設した駆動ピン１０１が、ゴムクローラ周方向ＣＤに向いた駆動突起４に係合する。図示しない動力源からスプロケット１００にトルクを入力すると、スプロケット１００とともに駆動ピン１０１が回転し、駆動突起４に係合する駆動ピン１０１が駆動突起４をスプロケット周方向に押圧して、ゴムクローラ帯状体１を駆動する。

車体を支持する転輪１０３は、駆動突起４を跨ぐようゴムクローラ帯状体１の内周面上を周方向ＣＤに転動しながら、車重をゴムクローラ帯状体１の内周壁に伝達する。つまり幅方向ＲＤに２個並立した駆動突起４，４はスプロケット１００および転輪１０２の周方向ＣＤ案内機能も果している。

図２は、ゴムクローラの帯状体１とスプロケット１００との係合箇所でゴムクローラ帯状体１を切断し、ゴムクローラ周方向ＣＤから同係合箇所をみた状態を拡大して示す横断面図である。また、図３は同係合箇所をゴムクローラ帯状体１の内周側から見た平面視図である。また、図４は、同係合箇所でゴムクローラ帯状体１を切断し、ゴムクローラ幅方向から同係合箇所をみた状態を拡大して示す縦断面図である。これらの図を参照してゴムクローラの駆動突起４の形状を詳細に説明する。

駆動ピン１０１は図２に示すように略円筒状であるが、厳密には円筒状ではなく、図３に示すように根元101aから先端101bに向かうほど細くなる先細形状である。つまり駆動ピン１０１は厳密には円錐台の外観形状である。そして、駆動ピン１０１の表面は、図３に示すように勾配角θ₁の抜き勾配を有する。これは、スプロケット１００の鋳造工程および鍛造工程においてスプロケット１００を鋳型から取り出しやすくするためである。勾配角θ₁は図３中に一点鎖線で示す駆動ピン中心軸線L_RDと破線で示す駆動ピン１０１の母線とが交差する角度である。なお駆動ピン中心軸線L_RDは幅方向ＲＤに延在する。

駆動突起４は図２に示すようにゴムクローラ帯状体１から先端4bに向かうにつれて細くなる。また図３に示すように、根元4aと先端4bとの間にある駆動突起４の表面のうち、ゴムクローラ周方向CDの前後面にあって駆動ピン１０１と当接する駆動力伝達壁部４ｍを平面に形成する。そして、駆動力伝達壁部４ｍが駆動ピン１０１の外観形状に適合する外表面を有するよう駆動突起４を形成する。

スプロケット１００が正方向に回転すると、図３に示すように駆動ピン１０１が前面の駆動力伝達壁部４ｍと当接する。これに対しスプロケット１００が逆方向に回転すると、図には示さなかったが駆動ピン１０１が後面の駆動力伝達壁部４ｍと当接する。そこで本実施例では駆動突起４を形成するにあたり、これら前後面における駆動力伝達壁部４ｍを、図３に示すように幅方向ＲＤの幅端に向けて広がるようそれぞれ逆向きに傾斜させて全体として台形状の平面輪郭形状とする。

具体的には図３に示すように、前面の駆動力伝達壁部４ｍから後面の駆動力伝達壁部４ｍまでの駆動突起４の厚みを、隙間５側で小さくし幅端側で大きくし、幅方向ＲＤに延在する軸線Ｔ_RDに関して対称な等脚台形とする。そして、接触表面４ｍの法線を抜き勾配の勾配角θ₁と対応する角度だけゴムクローラ内幅方向に向けて、接触表面４ｍが駆動ピン１０１の根元部のみまたは先端部のみと点接触しないよう、すなわち駆動力伝達壁部４ｍが駆動ピン１０１の根元部から先端部まで駆動ピン１０１の母線と線接触するよう、駆動突起４を形成する。

本実施例によれば、図４に示すように駆動力伝達壁部４ｍが駆動ピン１０１と当接する。しかも駆動力伝達壁部４ｍは、駆動ピン１０１の外観形状に適合する外表面を有することから、駆動ピン１０１の根元から先端まで均一に接触する。しかも、前記前後面における駆動力伝達壁部を隙間５からクローラ帯状体１の幅端に向けてそれぞれ逆向きに傾斜させたことから、隙間５を転動するスプロケット１００の両面に設けた駆動ピン１０１が隙間５を隔てて設けられた左右一対の凸部からなる駆動突起４，４から外れることを確実に防止することができる。

このような本実施例によれば、駆動ピン１０１の表面が、駆動ピン先端１０１ｂに向かうほど細くなる勾配角θ₁の抜き勾配を有することを考慮して、駆動ピン１０１と接触する駆動突起４の表面４ｍを、係合箇所で勾配角θ₁の抜き勾配に沿うよう形成したことから、駆動ピン１０１に対する駆動突起４の接触性能が大きくなり、ゴムクローラの駆動中に駆動ピン１０１の根元部から先端部まで駆動突起表面４ｍを密着させることができる。そして、駆動中の駆動ピン１０１と、このスプロケット駆動ピン１０１に押圧される駆動突起４との間に隙間が生じることを防止して、駆動突起表面４ｍの受圧を均一にすることができる。この結果、駆動突起の偏摩耗を回避して、ゴムクローラの耐久寿命が向上する。

ここで付言すると、駆動突起４の表面はゴム素材からなるため、厳密な線接触とはならず、駆動ピン１０１の母線に沿うような受圧面積をもって駆動ピン１０１と接触する。また駆動突起４は根元4aから先端4b、つまりゴムクローラ内周面側に向かうにつれて細くなることから、接触表面４ｍの法線はゴムクローラ内周面側にも向く。

また本実施例では、図２および図３に示すように、駆動ピン１０１をスプロケット１００の両面にそれぞれ配列し、駆動突起４をゴムクローラ幅方向ＲＤに隙間５を隔てて左右一対の凸部としたことから、スプロケット１００がこれら左右一対の駆動突起４，４の隙間５を転動することが可能になって、ゴムクローラがスプロケット１００から外れることを防止することができる。

また本実施例では図３に示すように、駆動突起４を、前後面における駆動力伝達壁部４ｍをゴムクローラ帯状体１の幅端に向けてそれぞれ逆向きに傾斜させて全体として台形状の平面輪郭形状にしたことから、ゴムクローラがスプロケット１００から外れることを確実に防止することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、前述した実施例では硬質の係合部材として金属製の芯金５を採用する場合を例示したがこれに限らず、ゴムクローラを形成するゴム素材より硬い材料、例えば硬質プラスチックなどを係合部材として採用してもよい。また、前述した実施例では芯金５が角部となる突起部を備えていたが、突起部を有さない芯金或いは硬質プラスチックを採用してもよい。

以上の説明から明らかなように、この発明によって耐久性を向上させたゴムクローラを提供できる。

実施例に係るゴムクローラの一部をスプロケットとともに示した斜視図である。 同ゴムクローラとスプロケットとの係合箇所を切断し、ゴムクローラ周方向からみた状態を拡大して示すゴムクローラ横断面図である。 同係合箇所をゴムクローラ内周面側からみたゴムクローラ平面視図である。 同係合箇所を切断し、ゴムクローラ幅方向からみた状態を拡大して示すゴムクローラ縦断面図である。 従来例における同係合箇所を切断し、ゴムクローラ幅方向からみた状態を拡大して示すゴムクローラ縦断面図である。

符号の説明

１ ゴムクローラ
２ ラグ
４ ゴムクローラの駆動突起
４ｍ 駆動突起表面
５ 隙間
６ 芯金
７ スチールコード
１００ スプロケット（駆動輪）
１０１ スプロケット（駆動輪）の駆動ピン
１０２ 外周表面
ＣＤ ゴムクローラの周方向
ＲＤ ゴムクローラの幅方向

Claims (3)

1. 内周壁に沿って駆動突起を複数配列したゴム製の帯状体からなり、前記帯状体の端部同士を、駆動輪および従動輪の相互間に巻き掛けてエンドレスに連係したゴムクローラにおいて、
   前記駆動突起はその前後面にそれぞれ、駆動輪の駆動ピンに当接する駆動力伝達壁部を有し、
   該駆動力伝達壁部は、前記駆動ピンの外観形状に適合する外表面を有することを特徴とするゴムクローラ。
2. 前記駆動突起は、帯状体の幅方向に隙間を隔てて設けられた左右一対の凸部からなることを特徴とする請求項１記載のゴムクローラ。
3. 前記駆動突起は、前記前後面における駆動力伝達壁部を帯状体の幅端に向けてそれぞれ逆向きに傾斜させて全体として台形状の平面輪郭形状であることを特徴とする請求項１または２記載のゴムクローラ。

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