JP2010241226A - 突起駆動型ゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】突起駆動型ゴムクローラの耐脱輪性能の向上を図る。
【解決手段】走行車両１の走行部１０に左右一対設けられるクローラ式走行装置２のゴムクローラであって、無端帯状に形成されたクローラ本体１１の内周面側に、クローラ周方向Ｌに間隔をおいて駆動突起７を設け、この駆動突起７にスプロケット３から駆動力を伝達することによりクローラ周方向Ｌに循環回走する突起駆動型ゴムクローラにおいて、前記駆動突起７の、走行車両１の本機９の左右方向Ｗ内側Ｄとなる内側面１８が、クローラ周方向Ｌに対して傾斜状の傾斜部１８ａを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴムクローラの内周面に設けた駆動突起にスプロケットから駆動力が伝達されて駆動される突起駆動型ゴムクローラに関するものである。

従来、油圧ショベルやクレーン等の自走式建設機械、農用運搬車やコンバイン等の自走式農業機械などの走行車両の走行部としてクローラ式走行装置が採用されているものがある。
このクローラ式走行装置が採用された走行車両として図６に示す作業車１がある。前記クローラ式走行装置２は、図６（ａ）に示すように、前後一方に配置したスプロケット３（駆動輪）と、前後他方に配置したアイドラ４と、これらスプロケット３とアイドラ４との間に配置された複数の転輪５と、前記スプロケット３，アイドラ４及び転輪５にわたって巻き掛けられた無端帯状のゴムクローラ６とを備え、スプロケット３を回転駆動して該スプロケット３からゴムクローラ６へと駆動力を伝達することにより、該ゴムクローラ６が周方向Ｌに循環回走して前後進するように構成されている。

また、ゴムクローラ６として、該ゴムクローラ６の内周面に周方向Ｌに間隔をおいて設けられた駆動突起７を、スプロケット３に設けられたピンで引っ掛けることにより、スプロケット３から駆動力を受け取るタイプの突起駆動型ゴムクローラ（芯金レスゴムクローラ）がある（特許文献１参照）。
図４（ａ）に示すように、従来における駆動突起７のクローラ幅方向Ｗの両側面は、クローラ周方向Ｌに沿って形成されている。
また、前記クローラ式走行装置２を備えた作業車１は、図６（ｂ）に示すように、トラックフレーム８の左右両側にクローラ式走行装置２を設け、前記トラックフレーム８上に本機９を搭載している。

なお、ゴムクローラとして、該ゴムクローラの本体内に芯金を周方向Ｌに間隔をおいて埋設すると共に該ゴムクローラの本体の芯金間に係合穴を形成し、スプロケットの係合歯を前記係合穴に挿入してスプロケットを回転駆動することにより、スプロケットから駆動力を受け取るタイプの芯金入りゴムクローラがある。

特開２００２−３０８１６３号公報

前記突起駆動型ゴムクローラ６を採用したクローラ式走行装置２にあっては、芯金入りゴムクローラを採用したクローラ式走行装置に比べて旋回時にスプロケット３やアイドラ４の脱輪（ゴムクローラ６の外れ）が発生しやすくなっているという問題がある。
この問題は、前述したクローラ式走行装置２のようにアイドラ４やスプロケット３がゴムクローラ６を介して接地している足回り構造のクローラ式走行装置２で発生しやすい。
これまでの脱輪防止対策としては、例えば、駆動突起７をクローラの幅方向に関して１つの駆動突起７としたり、駆動突起７の中に樹脂製等の芯材を入れるなどの駆動突起７の剛性を上げるという手法が採られているが、完全には対応はできていない。

脱輪のメカニズムとしては、走行車両の片方のクローラ式走行装置２が突起物に乗り上げたり、傾斜地を走行したりしたときなどにおいて、作業車１が斜めになった時に、旋回が加わることにより、駆動突起７の上をアイドラ４やスプロケット３が踏みつけて脱輪へと至る。
この脱輪のメカニズムを詳しく説明すると、図６（ｂ）に示すように、作業車１が斜めになった状態で矢示Ａ方向に旋回する場合において、走行車両が斜めになることで支点側のゴムクローラ６Ａに荷重がかかると共に該支点側のゴムクローラ６Ａが旋回の外側となる。このとき、支点側のゴムクローラ６Ａには、路面との摩擦抵抗と、作業車１が傾いたことに起因する重量とが加わって、その場に留まろうとする力が働くが、作業車１の本機９自体には旋回方向Ａに回転しようとする力が働く。

この力の差により、ゴムクローラ６に横ずれが発生し、この横ずれにより、図４（ａ）に示すように（図４において、線Ｂはアイドラ４等の通過軌跡を示す）、位相がずれた駆動突起７をスプロケット３やアイドラ４が踏みつけてしまい、さらに作業車１の本機９が旋回方向Ａに回転していくことにより脱輪へと至る。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、耐脱輪性能（脱輪防止性能）の向上を図った突起駆動型ゴムクローラを提供することを目的とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は走行車両の走行部に左右一対設けられるクローラ式走行装置のゴムクローラであって、
無端帯状に形成されたクローラ本体の内周面側に、クローラ周方向に間隔をおいて駆動突起を設け、この駆動突起にスプロケットから駆動力を伝達することによりクローラ周方向に循環回走する突起駆動型ゴムクローラにおいて、
前記駆動突起の、走行車両の本機の左右方向内側となる内側面が、クローラ周方向に対して傾斜状の傾斜部を有することを特徴とする。

また、駆動突起の前記内側面の傾斜部が、本機進行方向に向かうに従って本機左右方向内方に移行する傾斜状とされているのがよい。
また、駆動突起の前記内側面がクローラ周方向に沿うフラット部を有していてもよい。
また、前記駆動突起の左右の両側面が、該駆動突起の中心を対称の中心とする点対称となるように形成されているのがよい。
また、前記傾斜部のクローラ周方向に対する傾斜角度を３〜９°とするのがよい。

本発明によれば、突起駆動型ゴムクローラの耐脱輪性能の向上を図ることができる。

一実施形態に係るゴムクローラの内周面の平面図である。 他の形態に係るゴムクローラの内周面の平面図である。 他の形態に係るゴムクローラの内周面の平面図である。 （ａ）は従来のゴムクローラが横ずれを発生した場合におけるアイドラ等の通過軌跡を示したゴムクローラの内周面の図、（ｂ）は本発明に係るゴムクローラが横ずれを発生した場合におけるアイドラ等の通過軌跡を示したゴムクローラの内周面の図である。 （ａ）はゴムクローラの各部の寸法を示すゴムクローラ内周面の概略平面図、（ｂ）はアイドラ又は転輪とゴムクローラとの関係を示すクローラ周方向からみた図、（ｃ）はスプロケットとゴムクローラとの関係を示すクローラ周方向からみた図である。 クローラ式走行装置を採用した走行車両の側面図及び背面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図６において、１は、走行部１０に左右一対のクローラ式走行装置２を採用した走行車両として例示する農用運搬車（作業車）である。
この作業車１は、下部の走行部１０と、この走行部１０上に搭載された本機９とを有する。
走行部１０はトラックフレーム８の左右両側にクローラ式走行装置２を設けてなり、この走行部１０のトラックフレーム８上に本機９を搭載している。

左右のクローラ式走行装置２は、前後一方の（前端側の）アイドラ４と、前後他方の（後端側の）スプロケット３と、これらアイドラ４とスプロケット３との間に配置された複数の転輪５と、前記アイドラ４，スプロケット３及び転輪５にわたって巻き掛けられた無端帯状のゴムクローラ６（クローラベルト）とを備えている。
このクローラ式走行装置２は、スプロケット３を回転駆動することにより該スプロケット３からゴムクローラ６に駆動力が伝達され、これによってゴムクローラ６が周方向Ｌ（クローラ長手方向）に循環回走されて前後進するよう構成されている。

前記ゴムクローラ６は、図１、図５（ａ），（ｂ）、図６に示すように、無端帯状に形成されたクローラ本体１１の内周面側に、駆動突起７をクローラ周方向Ｌに所定間隔をおいて且つクローラ周方向Ｌ全周にわたって設けると共に、クローラ本体１１の外周面側にラグ１２を設けて主構成され、スプロケット３から駆動突起７へと駆動力が伝達されるタイプの突起駆動型ゴムクローラである。
前記クローラ本体１１，駆動突起７及びラグ１２はゴムによって一体形成されており、クローラ本体１１内には、クローラ周方向Ｌ全周にわたって設けられていて駆動突起７に伝えられた駆動力をゴムクローラ６全体に伝達する機能を有するスチールコード等の抗張力コードからなる抗張体が埋設されている。

また、駆動突起７はクローラ幅方向Ｗ（左右方向）に関して１つ設けられ且つ該駆動突起７はクローラ本体１１のクローラ幅方向Ｗ中央部に設けられており、クローラ本体１１の内周面の駆動突起７左右両側がアイドラ４，転輪５，スプロケット３が転動する転動面とされている。
スプロケット３は、図５（ｂ）に示すように、左右方向Ｗに間隔をおいて対向配置された左右一対の回転円板１３と、この左右回転円板１３間の外周側に周方向Ｌに所定間隔をおいて設けられた左右方向Ｗの駆動ピン１４とを備えている。

このスプロケット３の左右回転円板１３間に駆動突起７が挟まれ且つ駆動ピン１４間に駆動突起７が位置するように、ゴムクローラ６がスプロケット３に巻き掛けられ、該スプロケット３を左右軸回りに回転駆動することにより、駆動ピン１４が駆動突起７に係合してスプロケット３から駆動突起７に駆動力が伝達され、これによってゴムクローラ６がクローラ周方向Ｌに循環回走される。
アイドラ４及び転輪５は、図５（ａ）に示すように、クローラ本体１１の内周面を駆動突起７を跨いで転動する外つばタイプの（左右の外つば１６を有する）ローラによって構成されている。

前記スプロケット３の回転円板１３，アイドラ４及び転輪５の外つば１６が、駆動突起７の左右両側に位置することにより、スプロケット３，アイドラ４，転輪５の脱輪（ゴムクローラ６の外れ）が防止されるよう構成されている。
図１に示すゴムクローラ６の駆動突起７は、クローラ周方向Ｌ前後のピン係合面１７と、左右側面１８，１９と、頂面２０とを有していて、ブロック状に形成されている。各ピン係合面１７はクローラ本体１１の内周面から頂面２０に向かうに従って駆動突起７のクローラ周方向Ｌ中央側に移行する傾斜状に形成されていて、駆動突起７は側面視台形状に形成されている。

左右の各側面１８，１９は、平坦面に形成されており、クローラ本体１１の内周面から頂面２０に向かうに従って駆動突起７のクローラ幅方向Ｗ中央側に若干傾斜する傾斜状に形成されている。
この駆動突起７の左右側面１８，１９のうち、作業車１の本機９の左右方向Ｗ内側Ｄとなる内側面１８は、クローラ周方向Ｌに対して傾斜状とされている。詳しくは、該内側面１８は、クローラ周方向Ｌであって且つ本機進行方向Ｅ（前進方向）に向かうに従って本機９左右方向内方Ｗ１に移行する傾斜状に形成されている。

この図１に示す形態のゴムクローラ６にあっては、駆動突起７の内側面１８の全体が、クローラ周方向Ｌに対して傾斜状の傾斜部１８ａとされている。
この駆動突起７の内側面１８が、本機９進行方向Ｅに向かうに従って本機９左右方向内方Ｗ１に移行する傾斜状に形成されていることにより、該駆動突起７の内側面１８側の、駆動突起７左右方向Ｗ中央部から本機９左右方向内方Ｗ１側への突出寸法は、本機９進行方向Ｅ前部側が後部側に比べて大とされている。
また、駆動突起７の左右側面１８，１９のうち、作業車１の本機９の左右方向Ｗ外側Ｆとなる外側面１９は、クローラ周方向Ｌに沿って形成されている。

図６（ｂ）に示すように、作業車１が斜めになった状態で矢示Ａ方向に旋回する場合において、作業車１が斜めになることで支点側のゴムクローラ６Ａに荷重がかかると共に該支点側のゴムクローラ６Ａが旋回の外側となる。このとき、支点側のゴムクローラ６Ａには、路面との摩擦抵抗と、作業車１が傾いたことに起因する重量とが加わって、その場に留まろうとする力が働き、作業車１の本機９自体には旋回方向Ａに回転しようとする力が働く。
この力の差により、ゴムクローラ６に横ずれが発生する。この横ずれにより、従来のゴムクローラ６にあっては、図４（ａ）に示すように、位相がずれた駆動突起７をスプロケット３やアイドラ４が踏みつけてしまい脱輪へと至るが、図１に示す形態のゴムクローラ６にあっては、駆動突起７の内側面１８が本機９進行方向Ｅに向かうに従って本機９左右方向内方Ｗ１に移行する傾斜状に形成されていることにより、図４（ｂ）に示すように、ゴムクローラ６に横ずれが発生した場合、駆動突起７の内側面１８（傾斜部１８ａ）が、駆動突起７に対するスプロケット３、アイドラ４の位相のずれた量を元に戻そうと働き（スプロケット３、アイドラ４と駆動突起７との位相のずれを修正し）、スプロケット３、アイドラ４が駆動突起７を踏みつけて脱輪に至るのを防止することができる。

図４（ａ），（ｂ）において、線Ｂは、アイドラ４の本機９内側Ｄの外つば１６の左右方向内方部分（又はスプロケット３の本機９内側の回転円板１３）の通過軌跡を示している。
なお、耐脱輪性能を向上し且つ駆動突起７のその他の機能を維持させるのには、前記駆動突起７の内側面１８（傾斜部１８ａ）のクローラ周方向Ｌに対する傾斜角度は３〜９°とされるのが好ましい。
次に、比較例に係るゴムクローラ６と、本発明の実施例に係るゴムクローラ６との、駆動突起７に対するアイドラ４等の乗上げ、駆動突起７の剛性、駆動突起７の転輪５等に対するガイド効果、総合耐脱輪性能の比較を下記の表１に示す。

試験に採用したゴムクローラ６は、図５（ｃ）に示すように、クローラ幅ａが１８０ｍｍで、クローラピッチ（駆動突起７のピッチ）が７２ｍｍで、駆動突起７の高さｂ（図５（ａ）参照）が２５ｍｍで、駆動突起７の左右幅ｃが５０ｍｍで、駆動突起７のクローラ周方向Ｌの長さｄが４５ｍｍであるものを採用した。
比較例１は、従来品を示しており、駆動突起７内側面１８のクローラ周方向Ｌ一端における駆動突起７の左右方向Ｗのセンターｅからの距離ｘと、駆動突起７内側面１８のクローラ周方向Ｌ他端における駆動突起７の左右方向Ｗのセンターｅからの距離ｙとの寸法差ｇ（以下、単に寸法差という）は０ｍｍである（したがって、この比較例１の駆動突起７の内側面１８のクローラ周方向Ｌに対する傾斜角度ｈは０°である）。

実施例１は、前記寸法差ｇが３ｍｍであるものを試験した（したがって、この実施例１の駆動突起７の内側面１８のクローラ周方向Ｌに対する傾斜角度ｈは、約３．８°である）。
実施例２は、前記寸法差ｇが６ｍｍであるものを試験した（したがって、この実施例２の駆動突起７の内側面１８のクローラ周方向Ｌに対する傾斜角度ｈは約７．６°である）。
比較例２は、前記寸法差ｇが９ｍｍであるものを試験した（したがって、この比較例２の駆動突起７の内側面１８のクローラ周方向Ｌに対する傾斜角度ｈは約１１．３°である）。

また、表１において、駆動突起７の剛性、駆動突起７の転輪５等に対するガイド効果、総合脱輪性能は、比較例１（従来品）を１００とした指数で表しており、数値が大きい程、突起剛性がよい，ガイド効果がよい，耐脱輪性能がよいことを示している。
図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）は、それぞれ図１の形態のゴムクローラ６とは異なる形態のゴムクローラ６の内周面の平面図を示している。
図２（ａ）に示すゴムクローラ６の駆動突起７は、内側面１８がクローラ周方向Ｌに対して傾斜状の傾斜部１８ａと、クローラ周方向Ｌに沿うフラット部１８ｂとを有するものである。

この形態のものにあっては、本機９進行方向Ｅ前部側がフラット部１８ｂとされ、本機９進行方向Ｅ後部側が傾斜部１８ａとされている。
その他の構成は、図１に示す形態のゴムクローラ６と同様に構成されている。
図２（ｂ）に示すゴムクローラ６の駆動突起７は、内側面１８が駆動突起７のクローラ幅方向Ｗ中央に向けて凹む湾曲状の傾斜部１８ａに形成されているものである。
なお、この形態のものにあっても、駆動突起７の内側面１８にクローラ周方向Ｌに沿うフラット部を有するものであってもよい。

その他の構成は、図１に示す形態のゴムクローラ６と同様に構成されている。
図３（ａ），（ｂ）に示すゴムクローラ６の駆動突起７は、駆動突起７の左右の両側面１８，１９が、該駆動突起７の中心Ｏ（クローラ幅方向Ｗ中央で且つクローラ周方向Ｌ中央）を対称の中心とする点対称となるように形成されているものであって、駆動突起７の左右の両側面１８，１９が前述した傾斜部１８ａを有するものである。
図３（ａ）に示すゴムクローラ６の駆動突起７は、左右の両側面１８，１９が、一端から他端にわたってクローラ周方向Ｌに対して傾斜状とされているものを示し、図３（ｂ）に示すゴムクローラ６の駆動突起７は、図２（ａ）に示す傾斜部１８ａ及びフラット部１８ｂを、駆動突起７の左右両側面１８，１９に設けたものを示している。

前記図１及び図２に示すゴムクローラ６にあっては、作業車１の走行部１０にゴムクローラ６を装着する際において、ゴムクローラ６に、本機９内側と本機９外側の区別ができてしまうが、前記図３（ａ），（ｂ）に示す形態のゴムクローラ６にあっては、ゴムクローラ６装着時において、本機９内側と本機９外側の区別がなく（駆動突起７に内側面１８と外側面１９との区別がなく）、駆動突起７の左右側面の一方が内側面１８になる場合、他方が外側面１９となる。

１ 走行車両（作業車）
２ クローラ式走行装置
３ スプロケット
７ 駆動突起
９ 本機
１０ 走行部
１１ クローラ本体
１８ 内側面
１８ａ 傾斜部
１８ｂ フラット部
Ｅ 本機進行方向
ｈ 傾斜角度
Ｌ クローラ周方向
Ｏ 駆動突起の中心（点対称の中心）
Ｗ 左右方向（クローラ幅方向）
Ｗ１ 本機の左右方向内方

Claims (5)

1. 走行車両（１）の走行部（１０）に左右一対設けられるクローラ式走行装置（２）のゴムクローラであって、
   無端帯状に形成されたクローラ本体（１１）の内周面側に、クローラ周方向（Ｌ）に間隔をおいて駆動突起（７）を設け、この駆動突起（７）にスプロケット（３）から駆動力を伝達することによりクローラ周方向（Ｌ）に循環回走する突起駆動型ゴムクローラにおいて、
   前記駆動突起（７）の、走行車両（１）の本機（９）の左右方向（Ｗ）内側（Ｄ）となる内側面（１８）が、クローラ周方向（Ｌ）に対して傾斜状の傾斜部（１８ａ）を有することを特徴とする突起駆動型ゴムクローラ。
2. 駆動突起（７）の前記内側面（１８）の傾斜部（１８ａ）が、本機進行方向（Ｅ）に向かうに従って本機左右方向内方（Ｗ１）に移行する傾斜状とされていることを特徴とする請求項１に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
3. 駆動突起（７）の前記内側面（１８）がクローラ周方向（Ｌ）に沿うフラット部（１８ｂ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
4. 前記駆動突起（７）の左右の両側面（１８，１９）が、該駆動突起（７）の中心（Ｏ）を対称の中心とする点対称となるように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
5. 前記傾斜部（１８ａ）のクローラ周方向（Ｌ）に対する傾斜角度（ｈ）を３〜９°としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の突起駆動型ゴムクローラ。

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