JP2016101836A - ゴムクローラベルト - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪や従動輪と噛み合う際の曲げ剛性が小さくなるような構造を有するゴムクローラベルトを提供することである。【解決手段】ゴムクローラベルト５は、無端帯状のゴム製クローラベルト本体５０と、クローラベルト本体５０の外周側にラグピッチで形成されたラグ群６０と、クローラベルト本体５０の中央を周方向に沿って延びているベルト中央領域５３の内周側に突起ピッチで形成された突起群７０と、中央領域５３の両側に位置する左右一対のベルト第１領域５１の内周面に形成された転輪走行面ＲＢと、各第１領域５１の外側に位置する左右一対のベルト第２領域５２の内周面に形成された凹部群８とからなる。【選択図】図４

Description

本発明は、コンバイン、クローラ式トラクタ、バックホウ等のクローラ式走行装置に装着される無端帯状のゴムクローラベルトに関する。

クローラ式走行装置に装着されるゴムクローラベルトの外周側には、ラグが所定のピッチで形成されており、ゴムクローラベルトの内周側には、クローラ式走行装置の駆動輪と噛み合う突起群及びこの突起群の両側をクローラ走行方向に延びている転輪走行面が形成されている。例えば、特許文献１によるゴムクローラでは、クローラベルト本体の転輪の走行面における、突起部の近傍またはラグに対応する高剛性部に多数の窪み部またはサイプが形成されている。つまり、このゴムクローラベルトでは、転輪走行面は比較的厚く形成されることで高剛性となっているので、転輪走行面に窪みまたはサイプを形成することで、その剛性を低下させて、走行振動を低減させている。その際、転輪走行面よりクローラベルトの幅方向の外側に位置する面には、窪みまたはサイプは形成されていない。

また、特許文献２によるゴムクローラベルトでは、外周側に形成された隣接するラグの間にクローラベルトの幅方向に延びる肉盛部が設けられており、この肉盛部の表面に全体としてクローラベルトの幅方向に延びた溝であるサイプが形成されている。つまり、このゴムクローラベルトでは、ラグが設けられているゴムクローラベルトの外周面の中央領域に形成された肉盛部にサイプが形成されている。これによって、良好な振動特性を得ようとしている。その際、その中央領域（実質的には突起部と転輪走行面とに対向する領域）よりクローラベルトの幅方向で外側にある薄肉の外端領域には、サイプは形成されず、平坦な面のままである。

特開２００５−２７１７１２号公報 特開２０１４−１１８０４５号公報

上述した従来のゴムクローラベルトでは、クローラベルトの内周面の中央領域である転輪走行面やクローラベルトの外周面の中央領域である隣接ラグ間に溝やサイプを形成して弾性の低下を図り、振動特性等を向上させている。しかしながら、いずれの場合でも、クローラベルトの内周面における中央領域の左右に位置する外端領域の表面は平坦なままである。このことにより、このゴムクローラベルトが駆動輪や従動輪と噛み合うときに生じる曲げ剛性が比較的大きなものとなり、これに起因する駆動ロスが生じていた。
このことから、本発明の課題は、駆動輪や従動輪と噛み合う際の曲げ剛性が小さくなるような構造を有するゴムクローラベルトを提供することである。

本発明によるゴムクローラベルトは、無端帯状のゴム製クローラベルト本体と、前記クローラベルト本体の外周側に形成されたラグ群と、前記クローラベルト本体の幅方向中央側を周方向に沿って延びているベルト中央領域における内周側に形成された突起群と、前記ベルト中央領域の幅方向両側に位置する左右一対のベルト第１領域における内周面に形成された転輪走行面と、前記各ベルト第１領域の幅方向外側に位置する左右一対のベルト第２領域における内周面に形成された凹部群とからなる。

このように構成されたゴムクローラベルトでは、内周側に形成された凹部群によって曲げ剛性が低くなっているので、クローラ式走行装置のクローラ駆動輪体やクローラ緊張輪体と噛み合う際に、ゴムクローラベルトはクローラ駆動輪体やクローラ緊張輪体の噛み合い円弧軌跡に沿ってスムーズに曲がることができる。これにより、本発明によるゴムクローラベルトは曲げ剛性の高いゴムクローラベルトに比べて駆動ロスが低減される。また、この凹部群は、転輪が走行する転輪走行面から幅方向で外側に離れた領域のみに形成されているので、転輪走行性には悪影響を与えない。

本発明による好適な実施形態の１つでは、前記凹部群は、前記ベルト第１領域と前記ベルト第２領域との境界領域から前記ベルト第２領域の外端まで延びて幅方向外側に向けて開口している複数の溝からなる。これにより、ゴムクローラベルトの幅方向を折れ曲がり線とする曲げ剛性が低下し、ゴムクローラベルトのクローラ駆動輪体やクローラ緊張輪体との噛み合い円弧に沿う曲がりがスムーズとなる。その際の溝の延び形状は、波状や鋸刃状でもよいが、曲がりやすさや加工の容易さから前記溝は矩形または三角形または円形断面で直線状に延びるものが好適である。

溝は外周側に形成される各ラグの間に複数本形成されることが望ましいので、溝の形成ピッチは、ラグの形成ピッチであるラグピッチの１／４〜１／１０であることが好適である。これによれば、各ラグの間に数本の溝が形成され、ゴムクローラベルトはクローラ駆動輪体やクローラ緊張輪体の噛み合い円弧に沿ってスムーズに曲がることができる。

凹部群の深さが大きくなると、ゴムクローラベルト自体の強度に問題が生じる可能性があるので、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記凹部群の深さは、前記ベルト第２領域の厚さの１／４〜３／４である。これにより、適正なゴムクローラベルトの強度と曲がり剛性が得られる。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記ラグ群を構成しているラグとラグとの間に位置する外周表面に前記クローラベルト本体の幅方向に延びる複数のサイプが形成されている。ゴムクローラベルトの外周面におけるラグ間領域に形成されたサイプにより、クローラ駆動輪体やクローラ緊張輪体を通過する際にサイプが広がり、ラグ間領域に詰まった泥等が落ちやすくなる。特に、サイプの長さが長くなるほど、泥等の落下効果が高まる傾向があるため、サイプをジグザグ上に形成することが好ましい。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記突起群は、前記クローラベルト本体に埋設された複数の芯金に設けられた芯金突起である。クローラベルト本体の内周面に芯金突起の基板が埋め込まれると、クローラベルト本体が厚肉となりがちであることから、本発明による凹部群の形成がより効果的なものとなる。

本発明によるゴムクローラベルトを採用したクローラ式走行装置を搭載したコンバインの側面図である。 左側のクローラ式走行装置を示す側面図である。 本発明によるゴムクローラベルトの１つの実施形態における横断方向に沿った断面図である。 ゴムクローラベルトの一部を示す斜視図である。 別実施形態におけるゴムクローラベルトの一部を示す斜視図である。 図５に示された別実施形態の変形例を示す斜視図である。 隣接するラグの間に形成されたサイプを示す斜視図である。 別実施形態におけるラグ群の一部を示す平面図である。 転輪と突起との関係を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例に係るゴムクローラベルト５が装備されたコンバインの全体を示す側面図である。図１に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式走行装置１と、この左右一対のクローラ式走行装置１を運転座席２の下方に設けたエンジン（図示せず）からの駆動力によって駆動して自走するように構成した走行機体とを備えている。走行機体の機体フレーム３の後部には脱穀装置４及び穀粒タンク９が設けられている。機体フレーム３の前部には、機体前後方向で脱穀装置４の前部へ延出した刈取り部１０とが設けられている。

このコンバインは、刈取り部１０を下降作業状態にして走行機体を走行させることにより、稲、麦などの収穫作業を行なう。

刈取り部１０は、脱穀装置４の前部から上下揺動自在に延出するフィーダ１１、フィーダ１１の前部に連結された刈取りフレーム１２を備え、フィーダ１１を昇降シリンダ１３によって上下揺動操作することにより、刈取りフレーム１２は、地面近くに下降した下降作業状態と、地面から高く上昇した上昇非作業状態との間で切り替え可能である。

刈取り部１０は、植立穀稈を刈取り対象と非刈取り対象とに分草する左右一対のデバイダ１４と、デバイダ１４からの刈取対象の植立穀稈の穂先側を横送りオーガ１５の上方に掻き寄せる回転リール１６と、デバイダ１４からの刈取対象の植立穀稈の株元側を切断するバリカン形の刈取装置１７とを備えている。刈取装置１７からの刈取り穀稈の株元から穂先までの全体を横送りオーガ１５よってフィーダ１１の前方に横送りし、横送りオーガ１５からの刈取り穀稈をフィーダ１１によって脱穀装置４に供給する。

脱穀装置４は、フィーダ１１からの刈取り穀稈の株元から穂先までの全体を扱室（図示せず）に投入し、走行機体前後向きの扱胴軸芯まわりに回転駆動される扱胴４ａによって脱穀処理する。穀粒タンク９は、脱穀装置４から搬送された脱穀粒を回収して貯留する。穀粒タンク９に貯留された脱穀粒を縦スクリューコンベヤ６Ａ及び横スクリューコンベヤ６Ｂによって取り出すように構成してある。

左右一対のクローラ式走行装置１について説明する。
左側と右側のクローラ式走行装置１は、実質的に同じ構成であるので、ここでは右側のクローラ式走行装置１の図示を省略する。
図２は、左側のクローラ式走行装置１の全体を示す側面図である。図２に示すように、クローラ式走行装置１は、機体フレーム３に連結フレーム２０を介して連結されたトラックフレーム２１と、トラックフレーム２１の前方に位置するクローラ駆動輪体２２と、トラックフレーム２１の後端部に装備されたクローラ緊張輪体２３とを備えている。クローラ緊張輪体２３とクローラ駆動輪体２２との間には、機体前後方向に並ぶ接地転輪２４，２６及び上部案内輪体２５とがトラックフレーム２１に取り付けられている。ゴムクローラベルト５が全ての輪体２２，２３，２５及び接地転輪２４，２６にわたって巻回されてる。

図２と図３とに示すように、トラックフレーム２１は、機体上下方向に並べて連結された上部トラックフレーム２１ａと下部トラックフレーム２１ｂとを備えている。クローラ駆動輪体２２は、機体フレーム３の前部に取り付けられたミッションケース３１（図１参照）に支持されており、ミッションケース３１から延びている出力軸（非図示）から動力を受ける。

接地転輪２４，２６のうち、一つの接地転輪２６を除く他の複数の接地転輪２４は、図３に示すように、機体横方向に並ぶ外転輪２４ａ及び内転輪２４ｂを備えている。接地転輪２４は、外転輪２４ａと内転輪２４ｂとによってゴムクローラベルト５の内周面側に突出する突起群７０を挟む状態でゴムクローラベルト５を案内する。

ゴムクローラベルト５は、図３と図４とに示すように、ゴム材を無端帯状に成形することによって構成したクローラベルト本体５０と、クローラベルト本体５０の長手方向（周方向）に沿って並んだ状態で、かつ互いに間隔を空けた状態でクローラベルト本体５０の内周面側に埋め込み保持された複数の芯金７とを備えている。芯金７は、板状の芯金基板７２と左右一対の芯金突起７１とを備えている。左右一対の芯金突起７１は、芯金基板７２の上面中央領域でゴムクローラベルト５の横幅方向に並んで上方に突出している。突起群７０は、クローラベルト本体５０の長手方向に所定のピッチ（突起ピッチ）で配置された複数の芯金突起７１である。なお以下、芯金突起７１は単に突起７１と略称する。

クローラベルト本体５０の、隣接する芯金７同士の間に位置する箇所に、駆動孔５４が形成されている。この駆動孔５４にクローラ駆動輪体２２の駆動突起２２ａ(図２)が係合しながら回転移動することでゴムクローラベルト５が前進回転方向Ｆ(図２)及び後進回転方向に回転駆動される。

本発明によるゴムクローラベルト５では、図３と図４に示すように、幅方向の領域が、突起群７０が配置されている帯状の領域であるベルト中央領域（以下単に中央領域と称する）５３と、中央領域５３の両側に位置する左右一対のベルト第１領域５１と、左右のベルト第１領域５１のそれぞれの外側に位置する左右一対のベルト第２領域５２とに区分けされている。ベルト第１領域５１の内周面は、実質的に転輪走行面ＲＢとして機能する。

クローラベルト本体５０の外周面には、クローラベルト本体５０の長手方向にラグ群６０が配置されている。ラグ群６０は、ラグ６１が長手方向に所定ピッチ（ラグピッチ）で形成された複数のラグ６１である。各ラグ６１は、クローラベルト本体５０に一体成形したゴム体によって形成され、クローラベルト本体５０の横方向に延びている。

ベルト第２領域５２の内周面には、凹部群８が形成されている。この実施形態では、凹部群８は、ベルト第１領域５１とベルト第２領域５２との境界領域からベルト第２領域５２の外端まで延びて開口している溝として形成された凹部８０から構成されている。凹部８０は、クローラベルト本体５０の長手方向に所定ピッチで設けられている。この溝状の凹部８０は、矩形断面で直線状に延びている。ベルト第２領域５２の厚さは一定でない。ベルト第２領域５２の厚さの一番薄い箇所において、溝状の凹部８０の深さがベルト第２領域５２の厚さの１／４〜３／４となることが好ましい。

この実施形態では、図２と図４に示されているように、クローラベルト本体５０の長手方向での隣接するラグ６１の間隔であるラグピッチは、突起群７０の突起ピッチの２倍となっており、隣接するラグ６１の間の中間にさらに１つの突起７１が対応する配置となっているが、ラグピッチと突起ピッチとを同一とし、ラグ６１と突起７１とを１：１で対向するように配置してもよい。溝状の凹部８０の形成ピッチは、ラグピッチの１／４〜１／１０程度であり、隣接するラグ６１の間に数本から１０本程度形成されている。

図５には、本発明によるゴムクローラベルト５の別実施形態が示されている。この別実施形態と上述した実施形態との異なる点は、凹部群８の形態だけである。この実施形態では凹部群８を構成する凹部８０が溝に代えて、平面視で略二等辺三角形状の窪みとなっている。ベルト第２領域５２の外端であるゴムクローラベルト５の幅方向外側の縁が略二等辺三角形の底辺に一致しており、凹部８０はそこで外側に開口している。つまり、この凹部８０は、ゴムクローラベルト５の幅方向外側から中央にかけて平面視での幅が減少している。凹部８０の深さは、この実施形態ではほぼ一定であるが、変化させてもよい。この別実施形態においても、クローラ駆動輪体２２やクローラ緊張輪体２３と噛み合う際のゴムクローラベルト５の曲げ剛性が低くなっているので、より曲げ剛性の高いゴムクローラベルト５に比べて駆動ロスが低減される。ゴムクローラベルト５の曲げ剛性が高いと、ゴムクローラベルト５を曲げるためにより大きなエネルギを消費するだけでなく、クローラ駆動輪体２２やクローラ緊張輪体２３の回転軌跡の沿わせるための必要なゴムクローラベルト５に対するテンションが大きくなることから、クローラ駆動輪体２２やクローラ緊張輪体２３の回転負荷が大きくなる。また、テンションの増大により、クローラ駆動輪体２２やクローラ緊張輪体２３の歯面に対してゴムクローラベルト５が滑りやすくなり、駆動ロスが生じる。また、この凹部群８も、接地転輪２４，２６が走行する転輪走行面ＲＢから幅方向で外側離れたベルト第２領域５２にのみ形成されているので、転輪走行性には悪影響を与えない。

図５に示された別実施形態の変形例が図６に示されている。図５の凹部８０が三角形状とすれば、この変形例での凹部８０は平面視で逆三角形状である。つまりこの逆三角形状の凹部８０の１つの頂点が、ゴムクローラベルト５の幅方向外側の縁に位置しており、凹部８０はそこで外側に開口している。つまり、この凹部８０は、ゴムクローラベルト５の幅方向外側から中央にかけて平面視での幅が増大している。

凹部８０の形状は、平面視で三角形状や逆三角形状ではなく、その他の多角形状であってもよい。また円形状や楕円形状を採用してもよい。つまり、凹部８０の平面視での形状は、ベルト第２領域５２の断面形状によって適正なものを採用することができる。また、凹部８０の深さも一定ではなく、テーパー状や階段状であってもよい。さらに、図４で示された実施形態の変形例として、凹部８０を直線状の溝に代えて、ジグザグ状や波状の溝として形成してもよい。もちろん、溝深さも一定ではなく、テーパー状や階段状であってもよい。

上述した実施形態では、凹部８０は、ベルト第１領域５１とベルト第２領域５２との境界領域からベルト第２領域５２の外端まで延びて幅方向外側に向けて開口していたが、かならずしも開口しなくてもよい。例えば、ベルト第２領域５２の幅方向外側の縁部を残して、凹部８０をベルト第２領域５２において横方向において閉鎖した空間として形成してもよい。

次に、ラグ群６０が形成されているクローラベルト本体５０の外周面の好適な形態を、図７を用いて説明する。図７に示すように、隣接するラグ６１の間に位置する外周表面に実質的にクローラベルト本体５０の幅方向に延びる複数のサイプ５５が形成されている。ラグ群６０を構成する隣接するラグ６１の間には、泥や土が入り込む。しかしながら、クローラベルト本体５０がクローラ駆動輪体２２やクローラ緊張輪体２３を通過する際に内周面側に屈曲する際にサイプ５５が開くことでラグ６１の間に入り込んだ泥や土が落ちやすくなる。図７では、サイプ５５はジグザグ状に延びているが、これに代えて、波形状や直線状のサイプ５５を採用してもよい。

図８には、ラグ６１の変形例が示されている。図８には、ラグ６１が、クローラベルト本体５０の幅方向に直線状に延びた直線ラグ部６１０と、この直線ラグ部６１０の両端から隣接するラグ６１の方に屈曲して延びた曲がりラグ部６１１とからなる。このラグ６１では、曲がりラグ部６１１が隣接するラグ６１の間のラグ間領域を延びているので、ラグ間領域における圧縮剛性が高くなる。これにより、クローラベルト本体５０の圧縮剛性がより均等なものとなる。

図９には、転輪２４，２６が突起７１に及ぼす局所的な応力を低減する方策が示されている。図９に示すように、突起７１はクローラベルト本体５０のゴムで少なくとも部分的に覆われているが、従来では、突起７１の根元領域で高応力が発生し、その領域のゴムが摩耗し、それをきっかけとして、突起７１の剥離が進行しやすくなる。しかしながら、図９で示されている接地転輪２４，２６は、従来では、突起７１の根元領域と接触していたコーナ部分をカットし、そのコーナ部分に切欠き２４０を形成している。このため、接地転輪２４，２６が突起７１の根元領域と接触することが抑制され、根元領域のゴムの摩耗が低減する。その結果、突起７１の剥離の進行が抑制される。

本発明は、コンバインの他、人参や玉葱などの各種の作物を収穫対象とする収穫機、運搬車やバックホウなどの各種の作業車に装備されるゴムクローラベルトに利用可能である。

１ ：クローラ式走行装置
２２ ：クローラ駆動輪体
２２ａ ：駆動突起
２３ ：クローラ緊張輪体
２４ ：接地転輪
２４ａ ：外転輪
２４ｂ ：内転輪
２４０ ：切欠き
２６ ：接地転輪
５０ ：クローラベルト本体
５１ ：ベルト第１領域
５２ ：ベルト第２領域
５３ ：中央領域（ベルト中央領域）
５４ ：駆動孔
５５ ：サイプ
６０ ：ラグ群
６１ ：ラグ
６１０ ：直線ラグ部
６１１ ：曲がりラグ部
７ ：芯金
７０ ：突起群
７１ ：芯金突起(突起)
７２ ：芯金基板
８ ：凹部群
８０ ：凹部
ＲＢ ：転輪走行面

Claims (8)

1. 無端帯状のゴム製クローラベルト本体と、
   前記クローラベルト本体の外周側に形成されたラグ群と、
   前記クローラベルト本体の幅方向中央側を周方向に沿って延びているベルト中央領域における内周側に形成された突起群と、
   前記ベルト中央領域の幅方向両側に位置する左右一対のベルト第１領域における内周面に形成された転輪走行面と、
   前記各ベルト第１領域の幅方向外側に位置する左右一対のベルト第２領域における内周面に形成された凹部群と、
   からなるゴムクローラベルト。
2. 前記凹部群は、前記ベルト第１領域と前記ベルト第２領域との境界領域から前記ベルト第２領域の外端まで延びて幅方向外側に向けて開口している複数の溝からなる請求項１に記載のゴムクローラベルト。
3. 前記溝は矩形断面で直線状に延びている請求項２に記載のゴムクローラベルト。
4. 前記溝の形成ピッチは、前記ラグ群が形成されるラグピッチの１／４〜１／１０である請求項３に記載のゴムクローラベルト。
5. 前記凹部群の深さは、前記ベルト第２領域の厚さの１／４〜３／４である請求項１から４のいずれか一項に記載のゴムクローラベルト。
6. 前記ラグ群を構成しているラグとラグとの間に位置する外周表面に、前記クローラベルト本体の幅方向に延びる複数のサイプが形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載のゴムクローラベルト。
7. 前記サイプがジグザグ状に延びている請求項６に記載のゴムクローラベルト。
8. 前記突起群は、前記クローラベルト本体に埋設された複数の芯金に設けられた芯金突起である請求項１から７のいずれか一項に記載のゴムクローラベルト。

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