JP2018177072A - 弾性クローラ - Google Patents

Abstract

【課題】耐脱輪性及び耐久性に優れた弾性クローラの提供。【解決手段】この弾性クローラでは、芯金２０は、主部２２と、一対の第一フック２６と、一対の第二フック２８とを備えている。一対の第一フック２６は、主部２２の一方の回転方向の端から回転方向に突出し、それぞれの先端はこのクローラの幅方向において互いに逆向きに屈曲している。一対の第二フック２８は上記主部２２の他方の回転方向の端から回転方向に突出し、それぞれの先端はこのクローラの厚み方向において互いに逆向きに屈曲している。互いに隣接する芯金２０において、一方の芯金２０の第一フック２６のそれぞれは、他方の芯金２０の対応する第二フック２８と係合している。【選択図】図４

Description

本発明は、走行装置の弾性クローラに関する。

コンバインのような農業機械、及びバックホーのような建設機械に、クローラ式の走行装置が用いられている。この走行装置は、弾性クローラを有している。

弾性クローラは、エンドレスベルト状である。クローラは、円板状のスプロケットとアイドラとの間に架け渡されている。クローラは、架橋ゴムからなる本体と、本体に埋没された多数の芯金とを備えている。芯金は、クローラの回転方向に並べられている。芯金はクローラの厚み方向の内側（接地する面と反対側）に突出した突起を備えている。スプロケットが回転することで、クローラが駆動される。このとき、この突起は、走行装置が有する一対の転輪の間を通過する。クローラは、これらの転輪によって案内されている。

走行装置の使用時には、クローラには、高い荷重が負荷される。クローラは、石や段差等の大きな凹凸を有する路面上を走行することがある。また、スプロケット又はアイドラと、クローラとの間に石等の異物が入りこむことがある。これらにより、芯金の動きが大きくなることが起こりうる。この芯金の動きを抑えることは、耐脱輪性の向上や耐久性の向上に寄与する。特開２００５−２１２７４１公報、特開２０１１−６３１２６公報及び特開２０１１−１１１１３０公報で開示されたクローラでは、隣接して配置された芯金において、一方の芯金の凸部と他方の芯金の凹部（穴）とが係合されている。この係合により、芯金の動きが抑制されている。

特開２００５−２１２７４１公報 特開２０１１−６３１２６公報 特開２０１１−１１１１３０公報

走行装置の使用時には、芯金には、幅方向、厚み方向及び回転方向から力が働く。さらに良好な耐脱輪性の実現のためには、これらの方向からの力に対して、隣接する芯金間の係合が外れないようにすることが求められる。また、クローラに大きな荷重が負荷されたときにも、係合部分が損傷しないことも求められている。

本発明の目的は、耐脱輪性及び耐久性に優れた弾性クローラの提供にある。

本発明に係る弾性クローラは、エンドレスベルト状の本体と複数の芯金とを備えている。上記複数の芯金はこのクローラの回転方向に並べられており、それぞれの芯金の一部又は全部は上記本体に埋設されている。上記芯金は、主部と、一対の第一フックと、一対の第二フックとを備えている。上記一対の第一フックは、上記主部の一方の回転方向の端から回転方向に突出し、それぞれの先端はこのクローラの幅方向において互いに逆向きに屈曲している。この屈曲により第一フックは幅方向に延びる先端部を備えている。上記一対の第二フックは上記主部の他方の回転方向の端から回転方向に突出し、それぞれの先端はこのクローラの厚み方向において互いに逆向きに屈曲している。この屈曲により第二フックは厚み方向に延びる先端部を備えている。互いに隣接する上記芯金において、一方の芯金の上記第一フックのそれぞれは、他方の芯金の対応する上記第二フックと係合している。

好ましくは、互いに隣接する上記芯金において、一方の芯金の上記第一フックの先端部と、他方の芯金の対応する上記第二フックの先端部とが互いに交差するように、この芯金における上記第一フックの幅方向位置及び厚み方向位置、並びに上記第二フックの幅方向位置及び厚み方向位置が決められている。

好ましくは、上記第一フックの先端部は円柱状を呈している。

好ましくは、上記第二フックの屈曲した部分が丸みを帯びており、上記第一フック先端部の半径と、上記丸みの曲率半径とは等しい。

好ましくは、上記第二フックは四角柱を屈曲させた形状を呈している。

好ましくは、上記第一フックの先端部の長さは、上記第二フックの先端部の幅以上である。

好ましくは、上記第二フックの先端部の長さは、上記第一フック先端部の厚み以上である。

本発明に係る弾性クローラでは、芯金は、主部の一方の回転方向の端から回転方向に延びる一対の第一フックと、主部の他方の回転方向の端から回転方向に延びる一対の第二フックとを備える。一対の第一フックの先端は、幅方向において互いに逆向きに屈曲している。一対の第二フックの先端は、厚み方向において互いに逆向きに屈曲している。互いに隣接する芯金において、一方の芯金の第一フックのそれぞれが、他方の芯金の対応する第二フックと係合している。このクローラでは、隣接する芯金同士が、これらのフックの係合により連結されているため、芯金の動きが抑えられている。上記の向きに屈曲した第一フックと第二フックとが係合されているため、回転方向、幅方向及び厚み方向からの力に対して、この係合が外れることが防止されている。このクローラでは、高い耐脱輪性が実現されている。さらに、フックによる係合では、係合部分の動きの自由度が高いため、大きな荷重が負荷されたときにも、係合部分が損傷しにくい。このクローラは耐久性に優れる。

図１は、本発明の一実施形態に係る弾性クローラを有する走行装置が示された正面図である。 図２は、図１の弾性クローラの一部が示された展開図である。 図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。 図４は、図１の弾性クローラの芯金が示された斜視図である。 図５（ａ）は、図４の第一フックが拡大された斜視図であり、図５（ｂ）は、図４の第二フックが拡大された斜視図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１に、本発明の一実施形態に係る弾性クローラ４を有する走行装置２が示されている。この走行装置２は、弾性クローラ４、スプロケット６、アイドラ８及び複数の転輪１０を備えている。クローラ４は、エンドレスベルト状である。このクローラ４は、スプロケット６とアイドラ８との間に架け渡されている。スプロケット６は円盤状であり、その周縁に多数の歯１２を有している。スプロケット６が回転することで、クローラ４が駆動される。この駆動により、走行装置２が前進する。転輪１０は、クローラ４を案内する。

図１の二点鎖線の円の中に、弾性クローラ４の一部が拡大されて示されている。図２は、このクローラ４の一部が示された展開図である。図２において、両矢印Ｘで示されるのが幅方向であり、両矢印Ｙで示されるのが回転方向であり、紙面に垂直な方向が厚み方向である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図３において、両矢印Ｘで示されるのが幅方向であり、両矢印Ｚで示されるのが厚み方向であり、紙面に垂直な方向が回転方向である。図３において、上方向はクローラ４が形成するループの内方向である。すなわち、図３の上方向は、厚み方向の内側である。下方向は、クローラ４が形成するループの外方向である。すなわち、下方向は、厚み方向の外側である。このクローラ４は、本体１４、複数のラグ１６、一対の抗張体１８及び複数の芯金２０を有している。なお、図１では、３つのラグ１６及び３つの芯金２０が図示されている。他のラグ１６及び芯金２０の図示は、省略されている。

本体１４は、エンドレスベルト状である。この本体１４は、弾性材料からなる。典型的な弾性材料は、架橋ゴムである。本体１４の基材ゴムとして、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン及びスチレン−ブタジエン共重合が例示される。

ラグ１６は、本体１４から厚み方向外側に突出している。図２に示されるように、多数のラグ１６が、回転方向に並んでいる。それぞれのラグ１６は、幅方向に延在している。ラグ１６は、幅方向において本体１４の一方の端からもう一方の端まで至っている。ラグ１６は、隣接するラグ１６と離間している。ラグ１６は、架橋ゴムからなる。図３に示されるように、この実施形態では、ラグ１６は本体１４と一体である。ラグ１６の材質は、本体１４の材質と同じである。ラグ１６の材質が、本体１４の材質と異なっていてもよい。ラグ１６は、地面Ｇに接する。ラグ１６のパターンは、図２に限られない。例えば、本体１４の幅方向の一方の端から中央に向けて延びるラグと、他方の端から中央に向けて延びるラグとが、交互に回転方向に並べられていてもよい。クローラ４が、形状の異なる複数種のラグを備えてもよい。

図３に示されるとおり、一対の抗張体１８は、本体１４に埋設されている。それぞれの抗張体１８は、本体１４の内部において、芯金２０の厚み方向外側に位置している。図１に示されるとおり、抗張体１８は、回転方向に延びている。この抗張体１８は、コードからなる。このコードは、螺旋状に巻かれている。コードは、実質的に回転方向に沿って延在している。コードの材質はスチールである。このコードは、スチールコードである。

図１−３に示されるとおり、芯金２０は、本体１４に埋没されている。図２に示されるように、多数の芯金２０が、回転方向に並んでいる。それぞれの芯金２０は、幅方向に延在している。芯金２０はラグ１６の厚み方向内側に位置している。芯金２０は、金属材料からなる。芯金２０の材質として、普通鋼及び合金鋼が例示される。

図４は、芯金２０が示された斜視図である。この図では、回転方向に並べられた複数の芯金２０のうちの２つが示されている。図４において、両矢印Ｘで示されるのが幅方向であり、両矢印Ｙで示されるのが回転方向であり、両矢印Ｚで示されるのが厚み方向である。図４に示されるように、芯金２０は、主部２２、一対の突起２４、一対の第一フック２６及び一対の第二フック２８を備えている。

主部２２は板状である。主部２２は、幅方向に延在している。一対の突起２４のそれぞれは、主部２２から厚み方向内側に突出している。これらの突起２４は、幅方向に離間している。突起２４は、回転方向に垂直な断面において、略台形の形状を呈する。突起２４は、主部２２と一体である。

一対の第一フック２６のそれぞれは、主部２２の一方の回転方向の端から、回転方向に突出している。これらの第一フック２６の先端は、幅方向において互いに逆向きに屈曲している。この屈曲により、それぞれの第一フック２６は、その先端において幅方向に延びる部分を有する。ここではこの幅方向に延びる部分は、「先端部３０」と称される。第一フック２６の回転方向に延びる部分は、「軸部３２」と称される。一対の第一フック２６が互いに逆向きに屈曲していことから、これらの第一フック２６の先端部３０は、互いに逆向きに延びている。図４の実施形態では、紙面の左側に位置する第一フック２６の先端部３０は左向きに延び、右側に位置する第一フック２６の先端部３０は右向きに延びている。紙面の左側に位置する第一フック２６の先端部３０が右向きに延び、右側に位置する第一フック２６の先端部３０が左向きに延びていてもよい。第一フック２６は、主部２２と一体である。

一対の第二フック２８のそれぞれは、主部２２の他方の回転方向の端から、回転方向に突出している。これらの第二フック２８の先端は、厚み方向において互いに逆向きに屈曲している。この屈曲により、それぞれの第二フック２８は、その先端において厚み方向に延びる部分を有する。ここでは、この厚み方向に延びる部分は、「先端部３４」と称される。第二フック２８の回転方向に延びる部分は、「軸部３６」と称される。一対の第二フック２８が互いに逆向きに屈曲していことから、これらの第二フック２８の先端部３４は、互いに逆向きに延びている。図４の実施形態では、紙面の左側に位置する第二フック２８の先端部３４は上向き（厚み方向内側）に延び、右側に位置する第二フック２８の先端部３４は下向き（厚み方向外側）に延びている。紙面の左側に位置する第二フック２８の先端部３４が下向きに延び、右側に位置する第二フック２８の先端部３４が上向きに延びていてもよい。第二フック２８は、主部２２と一体である。

図４に示されるように、互いに隣接する芯金２０において、一方の芯金２０の第一フック２６のそれぞれは、他方の芯金２０の対応する第二フック２８と係合されている。すなわち、一方の芯金２０の右側に位置する第一フック２６は他方の芯金２０の右側に位置する第二フック２８と係合され、一方の芯金２０の左側に位置する第一フック２６は他方の芯金２０の左側に位置する第二フック２８と係合されている。これにより、これらの芯金２０は連結されている。このクローラ４では、回転方向に並ぶ全ての芯金２０が連結されている。

図４で示されるように、互いに隣接する芯金２０において、一方の芯金２０の第一フック２６の先端部３０と、他方の芯金２０の対応する上記第二フック２８の先端部３４とは、互いに交差する。これらが交差するように、芯金２０における第一フック２６の幅方向位置及び厚み方向位置、並びに第二フック２８の幅方向位置及び厚み方向位置が決められている。すなわち、厚み方向において、第一フック２６の先端部３０は、これと対応する第二フック２８の先端部３４の両端の間に位置する。幅方向において、第二フック２８の先端部３４は、これと対応する第一フック２６の先端部３０の両端の間に位置する。

図３に示されるように、この実施形態では、芯金２０全体が本体１４に埋没されている。主部２２の一部又は突起２４部の一部が外部に露出していてもよい。例えば、主部２２の、一対の突起２４部の間に位置する部分が外部に露出していてもよい。

図３に示されるとおり、芯金２０が突起２４を備えているため、この突起２４が存在する位置において、本体１４は厚み方向内側に突出している。この突出部分は、ガイド３８と称される。このクローラ４では、芯金２０が回転方向に並べられているため、一対のガイド３８も、回転方向に並べられている。このガイド３８は、走行装置２が有する一対の転輪１０の間を通過する。すなわち、芯金２０の突起２４は、一対の転輪１０の間を通過する。図３には、この転輪１０が二点鎖線で示されている。図１に示されるように、走行装置２には、この一対の転輪１０が複数設けられている。クローラ４は、これらの転輪１０によって案内されている。芯金２０の突起２４がこれらの一対の転輪１０の間を通過することで、クローラ４の脱輪が防止されている。

図１に示されるとおり、隣接する芯金２０の間において、本体１４は孔４０を有している。多数の孔が、回転方向に並べられている。図示されないが、この孔４０は、本体１４の幅方向の中央に空けられている。この孔４０は、第一フック２６及び第二フック２８、並びに抗張体１８のいずれもが存在しない位置に設けられている。この孔４０に、スプロケット６の歯１２が入り込む。この走行装置２においてスプロケット６が回転すると、孔４０に入り込んだ歯１２がクローラ４を駆動させる。本体１４に、孔４０の代わりに窪みが設けられていてもよい。

以下では、本発明の作用効果が説明される。

本発明に係る弾性クローラ４では、芯金２０は、主部２２の一方の回転方向の端から回転方向に延びる一対の第一フック２６と、主部２２の他方の回転方向の端から回転方向に延びる一対の第二フック２８とを備える。一対の第一フック２６の先端は、幅方向において互いに逆向きに屈曲している。一対の第二フック２８の先端は、厚み方向において互いに逆向きに屈曲している。互いに隣接する芯金２０において、一方の芯金２０の第一フック２６のそれぞれが、他方の芯金２０の対応する第二フック２８と係合している。このクローラ４では、隣接する芯金２０同士が、これらのフックの係合により連結されているため、芯金２０の動きが抑えられている。上記の向きに屈曲した第一フック２６と第二フック２８とが係合されているため、回転方向、幅方向及び厚み方向からの力に対して、この係合が外れることが防止されている。このクローラ４では、高い耐脱輪性が実現されている。さらに、フックによる係合では、係合部分の動きの自由度が高いため、大きな荷重が負荷されたときにも、係合部分が損傷しにくい。このクローラ４は耐久性に優れる。

図５（ａ）は、第一フック２６が拡大された斜視図である。図５（ａ）で示されるように、第一フック２６は、円柱が屈曲した形状を呈する。すなわち、第一フック２６の先端部３０は、円柱状を呈する。このように、第一フック２６の先端部３０は、円柱状を呈するのが好ましい。図１に示されるように、クローラ４は、スプロケット６及びアイドラ８の外周に沿って湾曲する。このとき、第一フック２６と第二フック２８との係合部分は、第一フック２６の先端部３０がこれと接触している第二フック２８に対して図５（ａ）の両矢印Ａの方向に回転して、折れ曲がる。第一フック２６の先端部３０の形状を円柱状とすることで、この第一フック２６の先端部３０は円滑に回転しうる。これは、第一フック２６及び第二フック２８の損傷を防止する。このクローラ４は耐久性に優れる。

図５（ｂ）は、第二フック２８が拡大された斜視図である。図５（ｂ）で示されるように、第二フック２８は、四角柱が屈曲した構造を呈する。このように、第二フック２８は、四角柱が屈曲した構造を呈するのが好ましい。このようにすることで、第二フック２８は、この四角柱の面で、第一フック２６と接触する。これは、第一フック２６と第二フック２８との接触面積を大きくする。クローラ４が凹凸上を走行したときも、スプロケット６又はアイドラ８とクローラ４との間に異物が入り込んだときにも、第一フック２６と第二フック２８との係合が外れることが防止されている。このクローラ４では、芯金２０の動きが抑えられている。このクローラ４では、高い耐脱輪性が実現されている。

図５（ｂ）で示されるように、第二フック２８の屈曲した部分（先端部３４と軸部３６との角）は、丸みを帯びている。図において符号ｒ２はこの丸みの曲率半径を表す。図５（ａ）の符号ｒ１は、円柱状である第一フック２６の先端部３０の半径を表す。曲率半径ｒ２と半径ｒ１とは等しいのが好ましい。このようにすることで、第一フック２６と第二フック２８との接触面積が大きくされる。クローラ４が凹凸上を走行したときも、スプロケット６又はアイドラ８とクローラ４との間に異物が入り込んだときにも、第一フック２６と第二フック２８との係合が外れることが防止されている。このクローラ４では、芯金２０の動きが抑えられている。このクローラ４では、高い耐脱輪性が実現されている。

図５（ｂ）において、両矢印Ｌ２は、第二フック２８の先端部３４の長さを表す。この長さは、厚み方向に計測した、先端部３４の根元から先端までの距離である。これは、先端部３４が厚み方向内側に延びるときは、第二フック２８の軸部３６の厚み方向内側の端から計測される。これは、先端部３４が厚み方向外側に延びるときは、第二フック２８の軸部３６の厚み方向外側の端から計測される。長さＬ２は、第二フック２８の係合代とも称される。

図５（ａ）において、両矢印Ｔ１は、第一フック２６の先端部３０の厚みを表す。厚みＴ１は、厚み方向における、第一フック２６の先端部３０の一方の端と他方の端との距離である。この実施形態では、第一フック２６の先端部３０は円柱状であるので、厚みＴ１はこの円柱の外径（すなわち、２×ｒ１）に等しい。

長さＬ２は、厚みＴ１以上が好ましい。すなわち、長さＬ２の厚みＴ１に対する比（Ｌ２／Ｔ１）は、１．０以上が好ましい。比（Ｌ２／Ｔ１）を１．０以上とすることで、この第二フック２８は、十分な長さの係合代を有する。クローラ４が凹凸上を走行したときも、スプロケット６又はアイドラ８とクローラ４との間に異物が入り込んだときにも、第一フック２６と第二フック２８との係合が外れることが防止されている。このクローラ４では、芯金２０の動きが抑えられている。このクローラ４では、高い耐脱輪性が実現されている。比（Ｌ２／Ｔ１）は、２．０以下が好ましい。比（Ｌ２／Ｔ１）を２．０以下とすることで、この第二フック２８による質量の増加が抑えられている。

図５（ａ）において、両矢印Ｌ１は、第一フック２６の先端部３０の長さを表す。この長さは、幅方向に計測した、先端部３０の根元から先端までの距離である。これは、先端部３０が幅方向の左側に延びるときは、第一フック２６の軸部３２の左の端から計測される。これは、先端部３０が幅方向の右側に延びるときは、第一フック２６の軸部３２の右の端から計測される。長さＬ１は、第一フック２６の係合代とも称される。

図５（ｂ）において、両矢印Ｗ２は、第二フック２８の先端部３４の幅を表す。幅Ｗ２は、幅方向における、第二フック２８の先端部３４の一方の端と他方の端との距離である。長さＬ１は、幅Ｗ２以上が好ましい。すなわち、長さＬ１の幅Ｗ２に対する比（Ｌ１／Ｗ２）は、１．０以上が好ましい。比（Ｌ１／Ｗ２）を１．０以上とすることで、この第一フック２６は、十分な長さの係合代を有する。クローラ４が凹凸上を走行したときも、スプロケット６又はアイドラ８とクローラ４との間に異物が入り込んだときにも、第一フック２６と第二フック２８との係合が外れることが防止されている。このクローラ４では、芯金２０の動きが抑えられている。このクローラ４では、高い耐脱輪性が実現されている。比（Ｌ１／Ｗ２）は、２．０以下が好ましい。比（Ｌ１／Ｗ２）を２．０以下とすることで、この第一フック２６による質量の増加が抑えられている。

以上、説明がされたとおり、本クローラ４は、耐脱輪性及び耐久性に優れる。本発明の優位性は明らかである。

以上説明された弾性クローラは、種々の走行装置に適している。

２・・・走行機
４・・・弾性クローラ
６・・・スプロケット
８・・・アイドラ
１０・・・転輪
１２・・・歯
１４・・・本体
１６・・・ラグ
１８・・・抗張体
２０・・・芯金
２２・・・主部
２４・・・突起
２６・・・第一フック
２８・・・第二フック
３０・・・第一フックの先端部
３２・・・第一フックの軸部
３４・・・第二フックの先端部
３６・・・第二フックの軸部
３８・・・ガイド
４０・・・孔

Claims (7)

1. エンドレスベルト状の本体と複数の芯金とを備えており、
   上記複数の芯金がこのクローラの回転方向に並べられており、それぞれの芯金の一部又は全部が上記本体に埋設されており、
   上記芯金が、主部と、一対の第一フックと、一対の第二フックとを備えており、
   上記一対の第一フックが上記主部の一方の回転方向の端から回転方向に突出し、それぞれの先端がこのクローラの幅方向において互いに逆向きに屈曲しており、
   この屈曲により第一フックが幅方向に延びる先端部を備えており、
   上記一対の第二フックが上記主部の他方の回転方向の端から回転方向に突出し、それぞれの先端がこのクローラの厚み方向において互いに逆向きに屈曲しており、
   この屈曲により第二フックが厚み方向に延びる先端部を備えており、
   互いに隣接する上記芯金において、一方の芯金の上記第一フックのそれぞれが、他方の芯金の対応する上記第二フックと係合している弾性クローラ。
2. 互いに隣接する上記芯金において、一方の芯金の上記第一フックの先端部と、他方の芯金の対応する上記第二フックの先端部とが互いに交差するように、この芯金における上記第一フックの幅方向位置及び厚み方向位置、並びに上記第二フックの幅方向位置及び厚み方向位置が決められている請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 上記第一フックの先端部が円柱状を呈している請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
4. 上記第二フックの屈曲した部分が丸みを帯びており、
   上記第一フックの先端部の半径と、上記丸みの曲率半径とが等しい請求項３に記載の弾性クローラ。
5. 上記第二フックが四角柱を屈曲させた形状を呈している請求項１から４のいずれかに記載の弾性クローラ。
6. 上記第一フックの先端部の長さが、上記第二フックの先端部の幅以上である請求項１から５のいずれかに記載の弾性クローラ。
7. 上記第二フックの先端部の長さが、上記第一フックの先端部の厚み以上である請求項１から６のいずれかに記載の弾性クローラ。

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