JP2011051543A - ゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】、クローラ走行時の金属同士の衝突に起因する騒音や振動を効果的に防止することのできるゴムクローラを提供すること。
【解決手段】
クローラ本体１４の内周面に、クローラ周方向Ａに所定のピッチＰ１でスプロケット１６の歯１６ａが噛合する弾性突起１８を突設し、スプロケット１６の歯１６ａの軌道を、芯金１２の移動動作の軌道と重複しないように設定する。これにより、この際、スプロケット１６の歯１６ａの軌道は芯金１２の移動動作の軌道と重複しないので、スプロケット１６の歯１６ａが、芯金１２と直接的に接触、及び芯金１２を被覆するゴムを介して間接的に接触しないため、従来のようなスプロケット１６の歯１６ａと芯金１２が衝突することに起因するクローラ走行時の金属音や振動の発生を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴムクローラに関し、特に、無限軌道状のクローラ本体に周方向に所定のピッチで芯金が複数埋設されるとともに、クローラ本体の内周面に形成された複数の突起と駆動用スプロケットの歯が噛合することで駆動されるゴムクローラに関する。

従来、建設機械、農業機械などの車両にゴムクローラが広く用いられるようになっている。このゴムクローラでは、一般的に駆動輪としてのスプロケットがクローラ本体の内周面に形成されているスプロケット係合部に係合して駆動力を与え、クローラが装着された走行体が走行するようになっている。

例えば、特許文献１には、このようなゴムクローラの一例が記載されている。図６は、特許文献１に記載されているゴムクローラのクローラ本体の構造を示す図である。このクローラ本体１０では、クローラ周方向に等間隔に金属で形成された芯金１２が複数、クローラ周方向に並んで埋設されている。そして、埋設された芯金１２間には、スプロケット１０１の歯１０１が係合する係合孔５０が設けられている。

このゴムクローラにおいては、スプロケットの歯１０１が係合孔５０に係合することでクローラ本体に駆動力が伝達されて走行する。しかし、図から理解されるように、スプロケットの歯１０１は、芯金１２に衝突することで、金属音や振動が発生する恐れがあった。また、この種の係合孔５０を備えたクローラでは、当該係合孔５０を形成したことによりクローラ本体を形成するゴムの消耗が促進され、上記金属音や振動の発生をさらに助長することも考えられる。

一方、特許文献２には、芯金及びそのガイド突起をゴムで被覆し、この被覆した部分とスプロケットの歯を噛合させて駆動力を得るゴムクローラが開示されている。図７は、特許文献２に記載されているゴムクローラ１のクローラ本体とスプロケット１００の係合状態を説明する図である。図示のように、ゴムクローラ１は、その本体内周面部分における隣り合う芯金１２の間に、スプロケット１００の歯１０１が侵入する凹部６０が形成されている。

当該文献のゴムクローラ１では、クローラ周方向における当該ガイド突起１２ａのピッチ間に、スプロケット１００の歯１０１が侵入するようになっており、スプロケット１００の歯１０１をゴム６２で被覆された芯金１２及びそのガイド突起１２aと間接的に衝突させることで、上記駆動を行っている。

特許文献２のゴムクローラ１では、上述のように、芯金１２及びそのガイド突起１２aがゴム６２で被覆されており、特に、芯金１２のガイド突起１２aをその基端部が細くなる形状に形成することで、ガイド突起１２aの部分のゴム厚を極力大きくとって、スプロケット１００の歯１０１のガイド突起１２aへの間接的衝突による衝撃を和らげているので、特許文献１に記載のゴムクローラと比較して金属同士の衝突による金属音や振動の発生を抑制することができる。

特開平７−１１７７３８号公報 特開２００９−７８７９６号公報

しかし、上記特許文献２に記載のゴムクローラにおいても、芯金１２及びガイド突起１２ａを被覆するゴムは、クローラ全体の寸法の制限を考慮すると、厚さには制限がある。このように被覆ゴムのゴム厚が十分に確保できないことで、スプロケット１００の歯１０１の衝突による衝撃の抑制効果が必ずしも十分に得られないことが考えられる。

また、当該被覆ゴムの磨耗も起こりやすく、このゴムの磨耗により芯金１２のガイド突起１２ａがクローラ内周面側で剥き出しの状態となる。この状態で、クローラ内周面に転輪が通過すると、ガイド突起１２ａとの間で金属同士の直接衝突が起こり、大きな騒音や振動が発生してしまう。従って、特許文献２を含む従来のゴムクローラにおいては、クローラ走行時の金属音や振動の発生を十分に抑制することが難しいという問題があった。

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、クローラ走行時の金属同士の衝突に起因する騒音や振動を効果的に防止することのできる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の請求項１に記載のゴムクローラは、無限軌道状のクローラ本体に周方向に所定のピッチで芯金が複数埋設されるとともに、前記クローラ本体に駆動力を付与する駆動用スプロケットを備えたゴムクローラにおいて、前記クローラ本体の内周面には、クローラ周方向に所定のピッチで前記駆動用スプロケットの歯が噛合する弾性突起が突設され、前記スプロケットの歯の移動動作の軌道が、前記芯金の移動動作の軌道と重複しないように設定されることを特徴とする。

本発明によれば、スプロケットの歯がクローラ内周面に形成された弾性突起と噛み合うことで、スプロケットによりクローラ本体が受ける駆動力は、弾性突起を介して伝達されるが、この際、スプロケットの歯の軌道は芯金の移動動作の軌道と重複しない、すなわち、スプロケットの歯が芯金と直接的に衝突、及び芯金を被覆するゴムを介して間接的に衝突しないため、従来のようなスプロケットの歯と芯金が衝突することに起因するクローラ走行時の金属音や振動の発生を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゴムクローラにおいて、前記スプロケットの歯の軌道と前記芯金の軌道とが重複しない設定は、前記スプロケットの歯を前記弾性突起にのみ接触する高さに形成することで行われたことを特徴とする。

これによれば、スプロケットの歯と芯金の軌道を重複させないための構成を、スプロケットの歯の高さを調節することで容易に得ることができる。

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、前記弾性突起と前記芯金は、前記クローラ周方向において交互に位置するように設けられたことを特徴とする。

これによれば、クローラ周方向において弾性突起と芯金が交互に配置されるので、クローラ本体の弾性突起が形成されている部分には芯金が埋設されておらず、弾性突起におけるスプロケットの歯が噛合する部分と芯金の離間距離を可及的に大きくすることができる。そして、この離間部分には、クローラ本体を構成するゴム部材が存在するので、このゴム部材領域で上記歯の噛合による芯金への衝撃伝達を効果的に緩衝することができ、クローラ走行時の金属音や振動の発生をより効果的に防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のゴムクローラにおいて、前記弾性突起は、前記クローラ本体の外周面に設けられるラグの位置にクローラ幅方向で対向する内周面部分に設けられたことを特徴とする。

これによれば、弾性突起の部分におけるクローラ本体のゴム厚は、弾性突起が設けられていないクローラ本体部分（芯金が埋設されている部分）のゴム厚と比較して、当該弾性突起の高さとラグの高さの和の分増加することとなるので、その強度が向上する。従って、このクローラ周方向における弾性突起及びラグが設けられているクローラ本体部分の強度は、クローラ本体の芯金が埋設されている部分の強度に近づくので、クローラ本体全体の強度分布のばらつきを抑えることができ、スプロケットによるクローラ本体の巻き付けの際などに生じる偏った変形を緩和し、応力集中の発生を防止することができる。

本発明によれば、スプロケットの歯の軌道は芯金の移動動作の軌道と重複しない、すなわち、スプロケットの歯が芯金と直接的に衝突、又は芯金を被覆するゴムを介した間接的な衝突をしないため、従来のようなスプロケットの歯と芯金が衝突することに起因するクローラ走行時の金属音や振動の発生を効果的に防止することができる。

クローラ本体とスプロケットの係合状態を示す図である。 クローラ本体の内周面側から視た図である。 図２のＩ−Ｉ線図である 図２のＩＩ−ＩＩ線図である。 スプロケットの歯とゴム突起の噛合状態を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。

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。図１は、本実施の形態にかかるゴムクローラにおけるクローラ本体とスプロケットの係合状態を説明する図である。そして、図２は、クローラ本体１４を内周面側から見た構造を説明する図であり、図３は、図２のＩ−Ｉ線図、図４は、図２のＩＩ−ＩＩ線図である。

図示のように、ゴムクローラ１０は、周方向に所定のピッチで複数埋設された芯金１２を有する無限軌道状のクローラ本体１４と、このクローラ本体１４を駆動する複数の歯１６ａを備えた駆動用のスプロケット１６を備えている。

本実施の形態において、芯金１２は、その幅方向中央部分において相対的に厚く形成されている本体部と、その本体部の両端からクローラ幅方向Ｂにおける両端までの中央位置に延在する翼部と、により主に構成される一般的な形態の芯金である。

この芯金１２のクローラ内周面側には、該内周面を通過する図示しない転輪をガイドする一対の脱輪防止突起１２ａ，１２ａが、クローラ幅方向ＢにおいてピッチＰ２をもって対向して突出形成されている。なお、この脱輪防止突起１２ａの頂面は、転輪の通過面として機能するように平坦に形成されている。

クローラ本体１４における各芯金１２の間の位置に対応する内周面部分には、スプロケット１６の歯１６ａが噛み合う高さｈ１のゴム突起１８がクローラ周方向ＡにピッチＰ１を持って複数突設されている。

このゴム突起１８は、クローラ本体１４の内周面に一体形成されており、芯金１２とクローラ周方向Ａにおいて交互に並んだ状態で配置されている。また、ゴム突起１８は、略矩形に形成されている基端部１８ｂから先端部１８ｃに向かってその断面積が小さくなる略四角錐台状に形成されている。すなわち、ゴム突起１８は、その対向する両側面部１８ａ、１８a間の距離W１がその先端部１８ｃに向かうにつれて漸次小さくなっている。なお、先端部１８ｃは、スプロケット１６の周面１６ｂ（歯１６ａが設けられていない部分）との接触抵抗を低減させるなどの目的で平坦な面状に形成されている。また、ゴム突起１８の形状は、略四角錐台状に限られるものではなく、スプロケット１６の歯１６aと噛合可能な形状であれば、例えば、円錐台、直方体、及び半円形等の他の種々の形状で形成しても良い。

一方で、このゴム突起１８のクローラ厚さ方向において対向するクローラ本体１４の外周面部分には、クローラの接地面を形成する高さｈ３のラグ２４がクローラ周方向Ａに所定のピッチで複数形成されている。

従って、上述のゴム突起１８及びラグ２４の部分におけるクローラ本体１４のゴム厚は、ゴム突起１８とラグ２４が設けられていない芯金１２の位置に対応するクローラ本体１４のゴム厚ｈ４と比較して、ゴム突起１８の高さｈ２とラグ２４の高さｈ３を足した分大きいので、この部分はゴム厚による強度の向上が図られている。

これにより、クローラ周方向Aにおけるゴム突起１８及びラグ２４が設けられているクローラ本体１４の部分の強度を、金属である芯金１２が埋設されているクローラ本体１４部分との強度に近づけることができるので、クローラ本体１４全体の強度分布のばらつきを抑えて、スプロケット１６によるクローラ本体１４の巻き付けの際などに生じる偏った変形を緩和し、応力集中の発生を防止することができる。

一方で、上記ゴム突起１８を駆動するスプロケット１６は、その周面１６ｂに断面略矩形状の複数の歯１６aが形成されたピニオン状に形成されており、図示しないモータ等の駆動手段により回転駆動される。特に、本実施の形態では、スプロケット１６の歯１６ａは、その基端から先端までの長さｈ１が、クローラ本体１４のゴム突起１８の基端から先端までの長さｈ２と比較して短くなる（ｈ１＜ｈ２）ように構成されている。これにより、歯１６ａがクローラ周方向Ａにおいて隣り合うゴム突起１８の間に形成されるくぼみ部２０（芯金１２の埋設位置に対応する部分）に侵入した状態で、歯１６ａの先端とクローラ本体１４の周方向Ａにおける芯金１２に対応する部分、すなわち、芯金１２を被覆している芯金被覆ゴム部分２６との間にクリアランスＣが形成される。従って、歯１６ａのくぼみ部２０への侵入状態で、歯１６ａの先端は、芯金被覆ゴム部分２６と接触することなくゴム突起１８と噛合する。

更に、図４に示されているように、スプロケット１６の歯１６ａの幅ｈ４は、上述の一対の脱輪防止突起１２a，１２ａの間に侵入可能な大きさに形成されている。なお、この脱輪防止突起１２ａは、ガイド対象の転輪との接触抵抗を和らげるためにゴムで被覆されることが好ましい。

図５は、スプロケット１６がクローラ本体１４を駆動している状態を示す図である。スプロケット１６の歯１６ａは、上述のように、その先端がクローラ本体１４の内周面における芯金被覆ゴム部分２６とクリアランスＣを持って隣り合うゴム突起１８の間のくぼみ部２０に侵入し、ゴム突起１８の側面１８ａに噛み合うことで駆動力Ｆを与え、クローラ本体１４を駆動する。

特に、上述のように各ゴム突起１８は、スプロケット１６の歯１６ａの幅ｈ４は、上述の一対の脱輪防止突起１２a，１２ａの間に侵入可能な大きさに形成されていることにより、スプロケット１６の歯１６ｃは、くぼみ部２０に侵入した状態で、一対の脱輪防止突起１２a，１２ａの間に当該突起１２ａ，１２ａに接触することなく（これら突起がゴム被覆されている場合には、そのゴムに接触することなく）収まっている。すなわち、本実施の形態のゴムクローラ１０では、従来のガイド突起が果たしていた転輪の脱輪防止機能を果たす脱輪防止突起１２ａを形成しつつ、クローラ本体１４内周面におけるゴム突起１８の形成、及びスプロケット１６の歯１６ａの通過領域の確保の双方を可能としている。

従って、このように、クローラ本体１４の駆動時において、スプロケット１６の歯１６ａは、芯金１２、及びその脱輪防止突起１２a，１２ａが描く移動動作の軌道と一切重複することない。すなわち、クローラ本体１４の駆動時において、スプロケット１６の歯１６ａは、芯金１２との直接的な衝突、及び芯金１２の被覆ゴム２６を介した間接的な衝突をすることもない。これにより、スプロケット１６によるクローラ本体１４の駆動時における従来のような金属同士の衝突をほぼ無くすことができ、その衝突によって生じていた騒音や振動を防止することができる。

そして、上述のように、スプロケット１６の歯１６aは基本的には、芯金被覆ゴム２６や脱輪防止突起１２ａを被覆するゴムと接触しないので、これらのゴムの磨耗を防止し、金属部分が露出してしまうことを防ぐことができる。

特に、本実施の形態では、上述のようにスプロケット１６の歯１６ａが略矩形状に形成されており、ゴム突起１８が略四角錐台形状に形成されていることにより、スプロケット１６の歯１６aとゴム突起１８との接触をほぼ点接触として接触面積を小さくすることができ、スプロケット１６の歯１６aとゴム突起１８の接触抵抗を極力低減し、スプロケット１６の駆動機構への負担を軽減することができる。

また、本実施の形態にかかるゴムクローラ１によれば、クローラ周方向Ａにおいてゴム突起１８と芯金１２が交互に配置されるので、ゴム突起１８が形成されているクローラ本体１４の部分には芯金１２が埋設されておらず、ゴム突起１８におけるスプロケット１６の歯１６ａが噛合する部分と各芯金１２の離間距離を可及的に大きくすることができる。

そして、この離間部分、すなわち、ゴム突起１８におけるスプロケット１６の歯１６ａが噛合する部分と各芯金１２との間では、クローラ本体１４を構成するゴム部材が存在するので、このゴム部材領域で歯１６ａの噛合による芯金１２への衝撃伝達を効果的に緩衝することができ、クローラ走行時の金属音や振動の発生をより効果的に防止することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態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、クローラ本体１４にクローラ周方向Ａにおいて芯金１２とゴム突起１８が交互に形成されているが、これに限られず、クローラ周方向Ａにおける芯金１２が埋設されている部分にゴム突起１８を形成しても良い。この場合でも、スプロケット１６の歯１６ａの軌道と、芯金１２の軌道は重複しないので、歯１６ａは芯金１２と接触することなくゴム突起１８にのみ噛合する。

１０ ゴムクローラ
１２ 芯金
１４ クローラ本体
１６ スプロケット
１６ａ 歯
１８ ゴム突起
２０ くぼみ部
２４ ラグ
２６ 芯金被覆ゴム部分

Claims (4)

1. 無限軌道状のクローラ本体に周方向に所定のピッチで芯金が複数埋設されるとともに、前記クローラ本体に駆動力を付与する駆動用スプロケットを備えたゴムクローラにおいて、
   前記クローラ本体の内周面には、クローラ周方向に所定のピッチで前記駆動用スプロケットの歯が噛合する弾性突起が突設され、
   前記スプロケットの歯の移動動作の軌道が、前記芯金の移動動作の軌道と重複しないように設定されることを特徴とするゴムクローラ。
2. 前記スプロケットの歯の軌道と前記芯金の軌道とが重複しない設定は、
   前記スプロケットの歯を前記弾性突起にのみ接触する高さに形成することで行われたことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ。
3. 前記弾性突起と前記芯金は、
   前記クローラ周方向において交互に位置するように設けられたことを特徴とする請求項２に記載のゴムクローラ。
4. 前記弾性突起は、
   前記クローラ本体の外周面に設けられるラグの位置にクローラ幅方向で対向する内周面部分に設けられたことを特徴とする請求項３に記載のゴムクローラ。

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