JP2013086727A

JP2013086727A - 弾性クローラ

Info

Publication number: JP2013086727A
Application number: JP2011230977A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Yoshida; 知久吉田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-05-13
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: JP5939762B2

Abstract

【課題】走行に伴う振動を低減して乗り心地を向上させることができ、ラグの倒れを好適に防止することができる弾性クローラを提供する。
【解決手段】本発明の弾性クローラ１４は、無端帯状のゴム製の弾性体よりなるクローラ本体１７と、クローラ周方向に所定の間隔をおいてクローラ本体１７の内部に埋設された複数の芯金１８と、クローラ周方向に所定の間隔をおいてクローラ本体１７の外周面に設けられた複数のラグ２０と、を備えている弾性クローラ１４であって、ラグ２０は、クローラ周方向の一側部が芯金１８の外周側に重合し、かつ同他側部が芯金１８からクローラ周方向に外れた位置に配置されており、さらに、ラグ２０は、少なくとも芯金１８のクローラ幅方向領域において、クローラ周方向の他側部における付け根部３５のアール半径Ｒ２が、同一側部における付け根部３５のアール半径Ｒ１よりも大きく形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、建設機械や農業機械等の走行装置に利用される弾性クローラに関するものである。

バックホー等の建設機械やコンバイン等の農業機械には、弾性クローラを装着した走行装置が用いられている。この弾性クローラは、例えば、下記特許文献１に記載されているように、無端帯状のゴム製の弾性体よりなるクローラ本体と、クローラ周方向に所定の間隔をおいて前記クローラ本体の内部に埋設された複数の芯金と、クローラ周方向に間隔をおいて前記クローラ本体の外周面に設けられた複数のラグと、を備え、走行装置の駆動輪、従動輪、及び転動輪に巻回されて使用される。

また、近年、この種の弾性クローラにおいては、軟弱地等の走行性能に加えて良好な乗り心地が求められている。そのため、弾性クローラのラグの形状や配置に工夫を施すことによって振動の低減が図られている。
例えば、下記特許文献１に記載された弾性クローラは、ラグの接地頂面を芯金のクローラ周方向の中心に対して偏心させるとともに、ラグのクローラ周方向の一方側の付け根部を芯金のクローラ周方向の幅内に配置し、同他方側の付け根部を芯金のクローラ周方向の幅外に配置している。そして、この弾性クローラにおいては、芯金とラグとの重なり部分において最も垂直剛性が高い部分を芯金の幅方向にずらし、かつその剛性を徐々に変化させることによって、転動輪等が通過する際の走行装置の上下振動を抑制している。

特開２０００−２３３７７６号公報

特許文献１に記載の弾性クローラは、芯金のクローラ周方向の幅内に配置されたラグの付け根部は芯金によってクローラ内周側から支持されるが、同幅外に配置されたラグの付け根部は芯金によって支持されないため、剛性が低下する。そのため、ラグが地面に接地したときに剛性の低い側へラグが倒れやすくなり、これがラグの偏摩耗の原因となっていた。

本発明は、上記のような実情に鑑み、走行に伴う振動を低減して乗り心地を向上させるとともに、ラグの倒れを好適に防止することができる弾性クローラを提供することを目的とする。

（１）本発明の弾性クローラは、ゴム等の弾性材料により無端帯状に形成されたクローラ本体と、クローラ周方向に所定の間隔をおいて前記クローラ本体の内部に埋設された複数の芯金と、クローラ周方向に所定の間隔をおいて前記クローラ本体の外周面に設けられた複数のラグと、を備えている弾性クローラであって、
前記ラグは、クローラ周方向の一側部が前記芯金の外周側に重合されるとともに、同他側部が前記芯金からクローラ周方向に外れた位置に配置されており、
さらに、前記ラグは、少なくとも前記芯金のクローラ幅方向領域において、クローラ周方向の他側部における付け根部のアール半径が、同一側部における付け根部のアール半径よりも大きい寸法に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、クローラ本体の外周面に設けられたラグは、クローラ周方向の一側部が芯金の外周側に重合し、同他側部が芯金からクローラ周方向に外れた位置に配置されているので、走行の際に芯金間への転動輪の落ち込みが抑制され、振動を低減することができる。また、ラグは、芯金によって支持されていないクローラ周方向の他側部における付け根部のアール半径が、同一側部における付け根部のアール半径よりも大きい寸法に形成されているので、ラグのクローラ周方向の他側部における付け根部の剛性が、同一側部における付け根部の剛性よりも高められる。そのため、ラグの同他側部側への倒れを好適に防止することができ、ラグの偏摩耗を抑制することができる。

（２）前記各ラグは、少なくとも前記芯金の幅方向領域において、クローラ周方向の一側部における側面よりも、同他側部における側面の方が緩やかな傾斜面に形成されていることが好ましい。
このような構成によっても、ラグのクローラ周方向の他側部における剛性が高められる。したがって、ラグの同他側部側への倒れをより確実に防止することができる。

（３）前記ラグは、その接地頂面におけるクローラ周方向の中心位置が、前記芯金からクローラ周方向に外れた位置に配置されていることが好ましい。
このような構成によって、走行時に芯金間を通過する転動輪からの荷重がラグの接地頂面を介して地面によって支持されるため、転動輪の落ち込みを抑制し、振動をより低減することができる。

（４）前記ラグは、前記クローラ本体の幅方向両側に振り分けて形成されており、
クローラ幅方向の一方側に配置された前記ラグと、他方側に配置された前記ラグとは、互いにクローラ周方向に関して反対側に位置する前記芯金の側部に重合していることが好ましい。
このような構成によって、周方向に隣接する芯金の間に配置されたクローラ幅方向の一方側のラグの一部と、同他方側のラグの一部とによって転動輪の落ち込みを確実に防止し、振動を低減することができる。

（５）前記ラグは、クローラ周方向の他側部における付け根部のアール半径が、前記芯金から当該付け根部までのクローラ周方向の距離に応じて変化していてもよい。
芯金から当該付け根部までのクローラ周方向の距離によってラグの倒れやすさが変わるため、この距離に応じて当該付け根部のアール半径を変化させることによりラグの付け根部における剛性を適切に設定することができる。

本発明の弾性クローラによれば、走行に伴う振動を低減して乗り心地を向上させることができるとともに、ラグの倒れを好適に防止することができる。

本発明の実施の形態に係る弾性クローラを適用した走行装置を示す側面図である。弾性クローラの外周面を示す平面図である。図２におけるIII−III断面図である。図２におけるIV−IV断面図である。本発明の他の実施の形態に係る弾性クローラの外周面を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る弾性クローラ１４を適用した走行装置１０を示す側面図である。この走行装置１０は、油圧モータ等によって駆動される駆動輪１１と、従動輪１２とを前後に離間して配置し、この駆動輪１１及び従動輪１２の間に複数の転動輪１３を配置し、これら駆動輪１１、従動輪１２、及び転動輪１３に弾性クローラ１４を巻き掛けることによって構成されている。なお、本実施の形態の弾性クローラ１４は、コンバイン等の農業機械や、各種運搬車、建設機械等に採用することが可能である。

図２は、弾性クローラの外周面を示す平面図、図３は、図２におけるIII−III断面図、図４は、図２におけるIV−IV断面図である。なお、以下の説明において、弾性クローラ１４の接地側を「外周側」といい、接地側の反対側を「内周側」という。また、走行装置１０が走行する際に弾性クローラ１４が循環する方向を「クローラ周方向」（又は、単に「周方向」）といい、このクローラ周方向に直交し、駆動輪等の回転軸に平行な方向を「クローラ幅方向」（又は、単に「幅方向」）という。また、弾性クローラ１４の外周側から内周側へ向く方向を「クローラ厚さ方向」（又は、単に「厚さ方向」）という。また、図２及び図４には、前進走行の際の弾性クローラ１４の回転方向を矢印Ｘで示している。

弾性クローラ１４は、ゴムや樹脂等の弾性材料（ゴム様弾性体）によって無端帯状に形成されたクローラ本体１７と、このクローラ本体１７の内部にクローラ周方向に所定の間隔をおいて埋設された複数の芯金１８と、この芯金１８の外周側に埋設された幅方向一対の抗張体１９と、クローラ本体１７の外周面に当該クローラ本体１７と一体に形成され、クローラ周方向に所定の間隔をおいて形成された複数のラグ２０と、を備えている。

図２に示されるように、クローラ本体１７の幅方向中央部であって、周方向に隣接する芯金１８の間にはクローラ厚さ方向に貫通するか、又はクローラ本体１７の内周面から外周側へ凹設された係合孔２２が形成されており、この係合孔２２に駆動輪１１を構成するスプロケットの歯が挿入され、芯金１８を介してクローラ本体１７に回転動力が伝達される。

図３に示されるように、芯金１８は、クローラ幅方向の中央部に設けられ、駆動輪１１の歯が係合する係合部２４と、この係合部２４から幅方向両側へ延伸する一対の翼部２５と、係合部２４の幅方向両側から内周側に突出する一対のガイド突起２６とを備えている。芯金１８の翼部２５は、クローラ本体１７の幅方向両側の剛性を高め、クローラ本体１７の幅方向両側の曲げ変形を抑制している。一対のガイド突起２６は、当該ガイド突起２６を跨いで転動する転動輪（図１参照）をガイドし、当該転動輪からの弾性クローラ１４の離脱（脱輪）を防止する機能を有している。抗張体１９は、スチールコードや繊維コード等から形成されており、芯金１８の幅方向一対の翼部２５の外周側にクローラ本体１７の全周にわたって設けられている。この抗張体１９は、クローラ本体１７の伸張を規制する機能を有している。

ラグ２０は、地面に接地して牽引力を発生するためのものであり、本実施の形態では、図２及び図３に示されるように、クローラ幅方向の両側に振り分けて形成されている。また、幅方向両側のラグ２０は、互いに周方向に位置ずれした状態、いわゆる千鳥状に配置されている。また、ラグ２０は、係合孔２２の側縁部からクローラ本体１７の幅方向外端部に到る範囲に形成された長ラグ２８と、係合孔２２の側縁部からクローラ本体１７の幅方向外端部に到る手前までの範囲に形成された短ラグ２９とからなり、この長ラグ２８と短ラグ２９とは、クローラ幅方向の各側において、周方向交互に配設されている。

図２に示されるように、短ラグ２９は、その全体がクローラ幅方向に対して傾斜して配置されている。具体的に、短ラグ２９は、クローラ本体１７の幅方向外側ほど回転方向Ｘの後方側に位置するように傾斜している。また、長ラグ２８は、クローラ本体１７の幅方向中央側の部分２８Ａが短ラグ２９と同様に傾斜し、クローラ本体１７の幅方向外側の部分２８Ｂが、クローラ幅方向と略平行に延びている。また、長ラグ２８及び短ラグ２９は、いずれも芯金１８の幅方向領域Ｗにおいてはクローラ幅方向に対して傾斜して配置されている。

また、ラグ２０は、芯金１８に対してクローラ周方向に偏心した位置に配置されている。すなわち、ラグ２０は、そのクローラ周方向の一側部が芯金１８の外周側に重合するように配置され、クローラ周方向の他側部が芯金１８からクローラ周方向に外れた位置に配置されている。また、クローラ幅方向の一方側に配置されたラグ２０と、クローラ幅方向の他方側に配置されたラグ２０とは、芯金１８に対して互いにクローラ周方向の反対側に偏心して配置されている。例えば、図２の記載を例に説明すると、クローラ本体１７の左右方向（幅方向）中央よりも左側に配置されたラグ２０は、芯金１８に対して図２の下側に偏心して配置され、同右側に配置されたラグ２０は、芯金１８に対して図２の上側に偏心して配置されている。また、１つの芯金１８の幅方向両側には、同種類のラグ（長ラグ又は短ラグ）が配置されている。

図４に示されるように、ラグ２０は、クローラ周方向の両側面３３ａ，３３ｂと、地面に接地する頂面（接地頂面）３４とを有する断面略台形状に形成されている。したがって、クローラ周方向の両側面３３ａ，３３ｂは互いに逆向きに傾斜する傾斜面とされている。また、ラグ２０の接地頂面３４のクローラ周方向の中心αは、芯金１８に対してクローラ周方向に外れた位置に配置されている。

さらに、ラグ２０は、クローラ本体１７に対するクローラ周方向両側の付け根部３５ａ，３５ｂがアール状の曲面に形成されている。そして、本実施の形態のラグ２０は、芯金１８に重合するクローラ周方向の一側部における付け根部３５ａのアール半径Ｒａよりも、芯金１８に重合しないクローラ周方向の他側部における付け根部３５ｂのアール半径Ｒｂの方が大きい寸法に設定されている。また、ラグ２０のクローラ周方向の両側面３３ａ，３３ｂのうち、芯金１８に重合するクローラ周方向の一側部における側面３３ａの傾斜角度θａは、芯金１８に重合しないクローラ周方向の他側部における側面３３ｂの傾斜角度θｂよりも大きい寸法に設定されている。すなわち、芯金１８に重合しないクローラ周方向の他側部におけるラグ２０の側面３３ｂの方が、一側部におけるラグ２０の側面３３ａよりもクローラ本体１７の外周面に対して緩やかに傾斜している。

以上のように、本実施の形態の弾性クローラ１４は、ラグ２０が芯金１８に対してクローラ周方向に偏心して配置されているので、走行の際に周方向に隣接する芯金１８間への転動輪１３の落ち込みが抑制され、走行装置１０の振動の発生を低減することができる。また、本実施の形態では、ラグ２０の接地頂面３４の中心αが芯金１８に対してクローラ周方向に外れた位置に配置されているので、クローラ周方向に隣接する芯金１８間で転動輪１３の荷重が接地頂面３４を介して地面によって支持され、転動輪１３の落ち込みがより抑制される。

しかしながら、ラグ２０が芯金１８に対してクローラ周方向に偏心して配置されていると、クローラ周方向の一側部のみが芯金１８によって内周側から支持されるため、図４に矢印Ａで示すように、芯金１８による支持のないクローラ周方向の他側部側へラグ２０が倒れやすくなり、ラグ２０に偏摩耗が生じる。
そのため、本実施の形態の弾性クローラ１４は、芯金１８による支持のないラグ２０のクローラ周方向の他側部における付け根部３５ｂのアール半径Ｒｂが、同一側部における付け根部３５ａのアール半径Ｒａよりも大きい寸法とされており、これによって、同他側部におけるラグ２０の体積が増大し剛性が高められている。したがって、矢印Ａ方向へのラグ２０の倒れが好適に抑制される。また、芯金１８による支持のないラグ２０のクローラ周方向の他側部における側面３３ｂが、同一側部における側面３３ａよりも緩やかに傾斜していることによっても、同他側部におけるラグ２０の体積が増大し剛性が高められている。したがって、ラグ２０の倒れをより確実に抑制することができる。

図２に示されるように、クローラ周方向に隣接する芯金１８の間には、クローラ幅方向の一方側に配置されたラグ２０と、同他方側に配置されたラグ２０とが共に芯金１８からクローラ周方向に張り出した状態で配置されている。このようなラグ２０の配置によって、クローラ周方向に隣接する芯金１８の間を転動する転動輪１３の荷重が両ラグ２０によって適切に受け止められ、当該転動輪１３の落ち込みが好適に抑制される。

また、一つの芯金１８の幅方向両側には同じ種類のラグ２０（長ラグ２８又は短ラグ２９）が配置されている。そのため、芯金１８上を転動輪１３が転動したときにクローラ幅方向両側のラグ２０に対してバランスよく転動輪１３からの荷重が付与され、クローラ幅方向に関するラグ２０の偏摩耗をも防止することができる。

図２に示されるように、ラグ２０は、芯金１８の幅方向領域Ｗにおいてはクローラ幅方向に対して傾斜して配置されているので、芯金１８に重合しない側のラグ２０の付け根部３５ｂと芯金１８との距離はクローラ幅方向で変化している。このような構成の場合、当該距離に応じてラグ２０の付け根部３５ｂのアール半径Ｒｂやラグ２０の側面３３ｂの傾斜角度θｂを変化させることができる。

例えば、図４に示されるように、芯金１８に重合していないクローラ周方向の他側部におけるラグ２０の側面３３ｂとクローラ本体１７の外周面との交点βをラグ２０の付け根部３５の位置と仮定し、この交点βが芯金１８間に設定された区画γ１〜γ３のうちのどの位置に配置されているかによってアール半径Ｒｂや傾斜角度θｂを設定することができる。ここでγ１は、ラグ２０が重合している芯金１８の端縁から芯金１８間の中央位置までの区画であり、γ２及びγ３は、芯金１８間の中央位置から隣接する他の芯金１８までの距離を２等分した区画である。交点βが、区画γ１に位置づけられている場合、ラグ２０は芯金１８に対する重合範囲が広くなるため、矢印Ａ方向への倒れが少なくなる。そのため、アール半径Ｒｂや傾斜角度θｂを比較的小さくすることができる。また、交点βが、区画γ２に位置づけられている場合、ラグ２０はもっとも矢印Ａ方向へ倒れやすくなるので、アール半径Ｒｂや傾斜角度θｂを最も大きくすることが望まれる。また、交点βが区画γ３の領域に配置されている場合、ラグ２０のクローラ周方向の他側部が、隣接する他の芯金１８に近づくことによって剛性が高まり、ラグ２０の倒れが抑制される。したがって、この場合のアール半径Ｒｂや傾斜角度θｂは、交点βが区画γ２に配置されている場合よりも小さくすることができる。

本発明は、上記実施の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発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施の形態においては、ラグ２０の接地頂面３４のクローラ周方向の中心αが芯金１８からクローラ周方向に外れた位置に配置されていたが、当該芯金１８に重合する配置とされていてもよい。また、第１の実施の形態において、ラグ２０が、長ラグ２８と短ラグ２９とから構成されていたが、例えば、図５に示されるように、全てのラグ２０が係合孔２２の側縁からクローラ本体１７の幅方向端部に到る長さに形成されていてもよい。また、図５に示されるように、ラグ２０は、全体がクローラ幅方向に対して傾斜して配置されていてもよいし、クローラ幅方向に対して略平行に配置されていてもよい。また、クローラ幅方向両側のラグ２０は、千鳥状ではなく、クローラ周方向に関して同位置に配置されていてもよい。
また、上記実施の形態において、芯金１８の幅方向領域Ｗよりもクローラ幅方向の外側においては、ラグ２０の付け根部３５ａ，３５ｂにおけるアール半径Ｒａ，Ｒｂや側面３３ａ，３３ｂの傾斜角度θａ，θｂは同一寸法とされていてもよい。

１０走行装置
１４弾性クローラ
１７クローラ本体
１８芯金
２０ラグ
３３ａ，３３ｂ側面
３５ａ，３５ｂ付け根部
Ｒａ，Ｒｂアール半径
θａ，θｂ傾斜角度

Claims

ゴム等の弾性材料により無端帯状に形成されたクローラ本体と、クローラ周方向に所定の間隔をおいて前記クローラ本体の内部に埋設された複数の芯金と、クローラ周方向に間隔をおいて前記クローラ本体の外周面に設けられた複数のラグと、を備えている弾性クローラであって、
前記ラグは、クローラ周方向の一側部が前記芯金の外周側に重合され、同他側部が前記芯金からクローラ周方向に外れた位置に配置されており、
さらに、前記ラグは、少なくとも前記芯金のクローラ幅方向領域において、クローラ周方向の他側部における付け根部のアール半径が、同一側部における付け根部のアール半径よりも大きく形成されていることを特徴とする弾性クローラ。
前記各ラグは、少なくとも前記芯金の幅方向領域において、クローラ周方向の一側部における側面よりも、同他側部における側面の方が緩やかな傾斜面に形成されている、請求項１に記載の弾性クローラ。
前記ラグは、その接地頂面におけるクローラ周方向の中心位置が、前記芯金からクローラ周方向に外れた位置に配置されている、請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
前記ラグは、前記クローラ本体の幅方向両側に振り分けて形成されており、
クローラ幅方向の一方側に配置された前記ラグと、同他方側に配置された前記ラグとは、互いにクローラ周方向に関して反対側に位置する前記芯金の側部に重合している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性クローラ。
前記ラグは、クローラ周方向の他側部における付け根部のアール半径が、前記芯金から当該付け根部までのクローラ周方向の距離に応じて変化している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性クローラ。