JP2009227046A - 芯金レスゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】クローラ本体のラグ部に作用する接地圧を均一してラグ部の偏磨耗を防止するとともに、クローラ本体に付着した泥を排除することのできる芯金レスゴムクローラを提供すること。
【解決手段】転輪が通過する転輪通過面１２ａを幅方向の中央部近傍領域に備えたクローラ本体１２と、クローラ本体１２の外周面に突出して設けられたラグ部１８と、を有し、内部に芯金を含まない芯金レスゴムクローラにおいて、ラグ部１８の接地面１８ａを、クローラ本体１２の幅方向断面が、凹状になるように形成した。これにより、ラグ部１８の両端部１８ｂの浮き上がりを防止することができ、接地状態におけるラグ部１８の接地面２０の接地圧分布を一様にすることができる。その結果、ラグ部１８の大きな偏磨耗を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部に芯金を有しない芯金レスゴムクローラの接地面の構造の改良に関する。

近年、内部に芯金を含まない芯金レスゴムクローラは、産業廃棄物としての処理が容易であることから、例えば、クローラダンプや油圧ショベルなどの建設機械や農業機械に広く用いられている。

図４は、ゴムクローラ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。図示のように、ゴムクローラ１０は、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、駆動輪４に設けられた駆動歯部と駆動突起を噛み合わせて駆動される。この駆動輪４とアイドラ５の間には、複数の転輪６が配置されている。

そして、ゴムクローラ１０は、油圧ショベル１の走行中、転輪６からの荷重を受けている状態（負荷状態）とそれらから荷重を受けていない状態（無負荷状態）が切り替わる。具体的には、ゴムクローラ１０が転輪６の下方に位置しているときが、負荷状態であり、それ以外の場合が無負荷状態である。

図５は、従来の芯金レスのゴムクローラの概略断面図を示している。図示のように、芯金レスゴムクローラ１０は、所定幅で無端状に形成されるクローラ本体１２を有しており、クローラ本体１２の内周面の幅方向の中央位置には、クローラの周方向に所定のピッチで駆動突起１６が突設されている。なお、クローラ本体１２の内周面における駆動突起１６の近傍には、転輪６（一点鎖線で示す）が通過する転輪通過面１２aが形成されている。

また、クローラ本体１２の外周面には、クローラ本体１２の幅方向に延在するラグ部１８がクローラの周方向に沿って所定のピッチで設けられている。なお、クローラ本体１２の内部の幅方向の両端部の近傍を除く全幅方向における内周面１２寄り位置には、図示しない複数本の補強用ケーブル（スチールコード）が全周にわたり配列されている。

このようなゴムクローラ１０では、ラグ部１８の接地状態においてゴムクローラ１０に転輪６による負荷が生じる場合、転輪通過面１２ａの直下部分、すなわち、ラグ部１８の中央部１８ｃ近傍には、大きな荷重が生じることとなる。

この大きな荷重によって、ラグ部１８の幅方向の両端部１８ｂに局所的な引っ張り力が作用しこの両端部１８ｂが矢印１００で示す方向に浮き上がり、両端部１８ｂ近傍の接地圧が低くなるという現象が生じる。これにより、ラグ部１８の接地面１８ａの接地が不均一となり、接地圧が偏り、クローラの偏磨耗の原因となってしまうという問題があった。

この問題に対して、内部に芯金を含む芯金入りのクローラにおけるラグの偏磨耗を防止する技術が特許文献１に記載されている。当該文献のゴムクローラにおいては、クローラ本体の内周面の幅方向の中央部分を転輪が通過する構成であり、ラグ部の接地面を、無負荷状態でクローラ周方向視において中央部がへこんだ湾曲面に形成したゴムクローラが記載されている。これにより、転輪がクローラに載った負荷状態において、クローラ本体が弾性変形してほぼ平坦面になって、走行に伴うラグの偏磨耗を防止することができるというものである。

実開６３−９０９１

特許文献１の発明では、クローラ本体の内部に芯金が含まれており、クローラ本体の湾曲形状を得るために、芯金も合わせて湾曲して形成されている。芯金はクローラ本体の主な構成部材であるゴムと比較して剛性が極めて高い金属であり、クローラ本体に転輪による負荷が生じても芯金は湾曲形状をほぼ保ったままである。このように、負荷時においても芯金が湾曲形状を保っているため、芯金の中央部分の直下位置にあるラグ部の部分と芯金の両端部分の直下位置にあるラグ部の部分とで接地圧が異なる。これにより、芯金全体の直下位置のラグ部の部分の接地圧分布が不均一となり、ラグの偏磨耗が生じ易くなることは不可避である。更に、上述のように負荷状態であっても、芯金の湾曲形状が維持されるので、負荷状態におけるクローラの全体的な変形量も少なくなりその湾曲形状がほぼ維持されてしまう。これにより、このクローラが装着された建機などが泥道を走行して一旦クローラ本体に泥が付着してしまうと、泥が剥離し難く、走行性能に影響を及ぼす可能性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クローラ本体のラグ部に作用する接地圧を均一してラグ部の大きな偏磨耗を防止するとともに、クローラ本体に付着した泥を排除することのできる芯金レスゴムクローラを提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に記載のゴムクローラは、転輪が通過する転輪通過面を幅方向の中央部近傍領域に備えたクローラ本体と、該クローラ本体の外周面に突出して設けられたラグ部と、を有し、内部に芯金を含まない芯金レスゴムクローラにおいて、前記ラグ部の接地面は、前記クローラ本体の幅方向断面視で凹状になるように形成されたことを特徴とする。

本発明にかかるゴムクローラが芯金を含まない芯金レスクローラであり、ほぼ全体的にゴム部材で形成されているので、転輪などにより負荷を受けた場合、この負荷による押圧力によってクローラが全体的に弾性変形する。そして、ラグ部の接地面は、クローラ本体の幅方向の断面視で凹形状となっているので、クローラの弾性変形にともないラグ部の両端部が浮き上がることなく接地面が一様に接地するように変位する。従って、接地状態におけるラグ部の接地面の大きな偏磨耗を回避することができる。

また、本発明にかかるゴムクローラは、負荷状態から無負荷状態又はその逆の切り替わりの際に、負荷状態においてクローラ全体が大きく弾性変形することから、ラグ部が大きく変位することとなる。このラグ部の変位によって、走行中にクローラ本体に付着した泥を跳ね除けることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の芯金レスゴムクローラにおいて、前記ラグ部の接地面が、弧状曲面で形成されたことを特徴とする。本発明におけるラグ部の接地面は弧状曲面であることから、ラグ部の接地面の形状は、その両端部から中央部に向かって凹となる滑らかな曲面状である。従って、ラグ部の接地面と地面との距離は、最も強い負荷が作用する幅方向の中央部近傍が最大であり、負荷が最も弱くなる両端部に近づくにつれて漸次小さくなる。すなわち、上述のラグ部における負荷の大きさの分布に合わせてラグ部の接地面と地面との距離が定まっているので、負荷時におけるラグ部の接地面の接地状態をより一様にすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のゴムクローラにおいて、前記ラグ部の接地面の凹形状は、前記クローラ本体及びラグ部の全体の幅方向の断面形状を湾曲した形状とすることで形成されたことを特徴とする。

これによれば、クローラ本体全体及びラグ部全体の断面形状が、ラグ部の接地面と同様の形状に湾曲していることとなる。従って、クローラ本体の内周面とラグ部の接地面の距離（クローラのゴム厚）は幅方向の任意の位置で一定となる。すなわち、クローラ本体のゴム厚を一定に保ちつつ、上述のラグ部の接地面の凹形状を得ているので、クローラ本体の弾性率を全域に亘って一定に保つことができ、負荷時におけるクローラ本体の弾性変形を安定させ、部材の長寿命化を図ることができる。

本発明にかかる芯金レスクローラによれば、ラグ部の接地面がクローラ本体の幅方向断面視で凹状になるように形成されているので、負荷状態で、ラグ部の両端部が浮き上がることなく接地面が一様に接地するように変位する。従って、クローラ本体のラグ部の接地面の大きな偏磨耗を防止することができる。また、本発明のクローラが芯金を含まない芯金レスクローラであることから、負荷状態から無負荷状態又はその逆の切り替わりの際に、クローラ全体の弾性変形によってラグ部が大きく変位するので、走行中にクローラ本体に付着した泥を排除することができる。

以下、本発明にかかる実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図４、５に示した構成と同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本実施の形態にかかるクローラ本体の幅方向の概略断面図である。図示のように、本実施の形態のゴムクローラ１０は、内部に芯金を含まない芯金レスゴムクローラであり、従来のゴムクローラと同様に、所定幅で無端状に形成されるクローラ本体１２を有しており、クローラ本体１２の内周面の幅方向の中央位置に駆動突起１６が突設され、その駆動突起１６の近傍には、転輪６が通過する転輪通過面１２aが形成されている。また、クローラ本体１２の外周面には、クローラ本体１２の幅方向に延在するラグ部１８がクローラの周方向に沿って所定のピッチで設けられている。

そして、本実施の形態においては、ゴムクローラ１０のラグ部１８の接地面１８ａが、クローラ本体１２の幅方向断面視で凹状になるような弧状に形成されている。特に、本実施の形態のゴムクローラ１０においては、クローラ本体１２の幅方向の断面形状及びラグ部１８の断面形状全体を湾曲することによって、ラグ部１８ａの接地面１８ａの凹形状を得ている。

図２は、転輪６による負荷がかかった状態のゴムクローラ１０の幅方向の概略断面図である。図示のように、転輪６がクローラ本体１２の転輪通過面１２ａに載っている状態で、その転輪６の重量でゴムクローラ１０に負荷荷重がかかる。本実施の形態にかかるゴムクローラ１０は芯金を含まない芯金レスクローラであり、ほぼ全体的にゴム部材で形成されているので、転輪６の荷重により負荷を受けた場合、この負荷による押圧力によってクローラ１０が全体的に弾性変形する。上述のようにラグ部１８の接地面１８ａはクローラ本体１２の幅方向の断面形状が凹形状であるので、クローラ１０の弾性変形によりラグ部１８の両端部１８ｂは浮き上がることなくその接地面１８ａが一様に接地するように変位する。これにより、接地状態におけるラグ部１８の接地面１８ｂの大きな偏磨耗を防止することができる。

また、本実施の形態にかかるゴムクローラ１０は、上述のように内部に芯金を含まず全体的に弾性が高いことから、負荷状態から無負荷状態又はその逆の切り替わりの際に、クローラ１０が大きく弾性変形してラグ部１８が大きく変位する。例えば、転輪６がクローラ本体１２の転輪通過面１２ａに載ってクローラ１０が地面に押し付けられている状態から、転輪６が転輪通過面１２ａを通過してクローラ１０が地面１０に押し付けられていない状態になると、復元力が生じてクローラ１０が元の湾曲形状に戻るように変位する。この変位によって、走行中にクローラ本体１２に付着した泥を跳ね除けることができる。これにより、泥の付着によるクローラ１０の走行性能の低下を防止することができる。

そして、本実施の形態によれば、ラグ部１８の接地面１８ａが弧状曲面であることから、ラグ部１８の接地面１８ａの形状は、その両端部１８ｂから中央部１８ｃに向かって凹となる滑らかな曲面状である。従って、ラグ部１８の接地面１８ａと地面２０との距離は、幅方向の中央部が最大L1であり、両端部１８ｂに近づくにつれて漸次小さくなる。すなわち、上述のラグ部１８における負荷の大きさの分布に合わせてラグ部１８の接地面１８ａと地面２０との距離が定まっているので、負荷時におけるラグ部１８の接地面１８ａの接地状態をより一様にすることができる。従って、接地圧の不均一性に起因するラグ部１８の偏磨耗をより効率的に防止することができる。

更に、本実施の形態のゴムクローラ１０においては、ラグ部１８ａの接地面１８ａの凹形状が、クローラ本体１２及びラグ部１８の全体の幅方向の断面形状を湾曲した形状とすることで形成されているので、クローラ本体１２の内周面及び外周面もラグ部１８の接地面１８ａと同様の形状に湾曲することとなり、クローラ本体１２の内周面と外周面との距離（クローラ本体のゴム厚L2）は幅方向の任意の位置で一定となる。すなわち、クローラ本体のゴム厚L2を一定に保ちつつ、上述のラグ部１８の接地面１８ａの凹形状を得ることができるので、クローラ本体１２の弾性率を全域に亘って一定に保つことができ、負荷時におけるクローラ本体１２の弾性変形を安定させ、部材の長寿命化を図ることができる。

一方、図３には、本発明の芯金レスゴムクローラにおける他の形態を示している。この形態では、ラグ部の接地面１８ａのみを弧状形状として、クローラ本体１２の内周面及び外周面は、通常の平坦な形状に形成されている。これにより、クローラ本体１２を何ら特殊な形状とすることなく、ラグ部１８の形状を変えるという容易な方法で、ラグ部１８の両端部１８ｂの浮き上がりを防止してゴムクローラ１０の接地状態におけるラグ部１８の接地面１８ａの大きな偏磨耗を防止するという効果を得ることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態の範囲に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態では、ゴムクローラ１０のラグ部１８の接地面１８ａは、クローラ本体１２の幅方向断面視で、凹状になるような弧状、すなわち、湾曲形状に形成されているが、これに限られず、幅方向断面視で矩形の凹部となるように形成しても良い。

本実施の形態にかかるクローラ本体の幅方向の概略断面図である。 転輪の通過によりクローラ本体に負荷がかかった状態のクローラ本体の幅方向の概略断面図である。 他のゴムクローラの形態を説明する図である。 ゴムクローラが下部走行体に巻装された油圧ショベルを示す図である。 従来技術の課題を説明する図である。

符号の説明

６ 転輪
１０ ゴムクローラ
１２ クローラ本体
１２ａ 転輪通過面
１２ｂ クローラ本体の両端部
１８ ラグ部
１８ａ ラグ部の接地面
１８ｂ ラグ部の両端部
１８ｃ ラグ部の中央部

Claims (3)

1. 転輪が通過する転輪通過面を幅方向の中央部近傍領域に備えたクローラ本体と、該クローラ本体の外周面に突出して設けられたラグ部と、を有し、内部に芯金を含まない芯金レスゴムクローラにおいて、
   前記ラグ部の接地面は、
   前記クローラ本体の幅方向断面視で凹状になるように形成されたことを特徴とする芯金レスゴムクローラ。
2. 前記ラグ部の接地面が、
   弧状曲面で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の芯金レスゴムクローラ。
3. 前記ラグ部の接地面の凹形状は、
   前記クローラ本体及びラグ部の全体の幅方向の断面形状を湾曲した形状とすることで形成されたことを特徴とする請求項２に記載の芯金レスゴムクローラ。

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