JP3437164B2 - 無限軌道履帯用履板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として油圧ショ
ベルやクレーン等の建設、土木機械等に使用される弾性
を有する無限軌道履帯用履板に関する。

【０００２】

【従来の技術】無限軌道履帯により走行する建設機械・
土木機械においては、通常鉄製の剛性履板が使用される
ことが多い。無限軌道履帯は、例えば図１３に示す上部
旋回式の油圧ショベル１であっては、下部走行体２の左
右に設けられたトラックフレーム３（左右とも同一の構
成であるのでここでは一方のクローラフレーム３につい
てのみ説明する）の一方端に配設されたアイドラ４と、
他方端に配設された走行モータ５と、下部に配設された
下部ローラ６と、上部に配設された上部ローラ７とにわ
たって、無端状の無限軌道履帯８が掛け回されている。
前記無限軌道履帯８は図１４に示すように、複数の鉄製
のリンク９がピン１０により連結されており、このリン
ク９に剛性履板１１が図示しないボルトにより締結され
て構成されている。

【０００３】この剛性履板を備えた無限軌道履帯によれ
ば、舗装路面を走行すると剛性履板の接地面と路面との
接触により非常に大きな打撃音が発生する。また同時に
剛性履板は路面を激しく損傷させる場合があった。近
年、都市部での工事の増加に伴い、例えば油圧ショベル
や履帯式クレーン等の建設機械では、走行時の騒音や、
路面の保護について関心が深まってきた。この為、各種
の低騒音、路面保護機能を備えた無限軌道履帯が種々勘
案されてきた。

【０００４】一つにはゴムクローラと呼ばれるものがあ
り、これは履帯全体が芯金及びワイヤー等で補強された
ゴム等の弾性体で形成されており、低騒音、路面保護と
いう面では優れている。反面、上述した剛性履板を備え
た無限軌道履帯のように、鉄製のリンク同士をピンで連
結し、このリンクに剛性履板をボルトで締結して無端状
の無限軌道履帯を形成する剛性履板に対して、全体をゴ
ム等の弾性体で形成したゴムクローラは、強度的に不安
があり、この為ゴムクローラ自体の磨耗や損傷が多く、
更に部分的な修復も困難であるという問題が生じてい
た。また、著しく磨耗し或いは損傷したゴムクローラを
廃棄する場合にも、産業廃棄物の増加という社会的問題
につながり、この為ゴムクローラのゴムを再利用しよう
とする動きもあるが、ワイヤー等が複雑に埋設されたゴ
ムクローラの再生には費用が多く掛かり、現実的には困
難な場合が多かった。

【０００５】もう一つには、弾性履板と呼ばれるものが
ある。これは、一般に使用される鉄製の剛性履板に対し
て、ゴム等の弾性体で接地面を形成した弾性履板を焼き
付け等により直接接着したものや、芯金を有する弾性履
板を別に製作して、ボルト等により剛性履板に一枚ずつ
締結するものである。何れの場合も、剛性履板を利用し
て接地面にゴム等の弾性体を配置した構造であるので、
トラックリンクに剛性履板をボルトで締結した構造はそ
のまま使用でき、強度的に有利であるし、部分的に損傷
した場合には一枚の履板単位で取り換えができる。しか
しながら、この内剛性履板に焼き付けするタイプの弾性
履板では、弾性体が磨耗した場合、剛性履板と共に取り
換えする必要があり、コスト面で不利であるため、例え
ば実開平５−８２７７６のように弾性履板を別に製作し
て、剛性履板に着脱自在に取り付けるタイプのものが近
年では増加している（図１５）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
弾性履板を装着した建設機械では、次のような問題が未
だ生じていた。すなわち、例えば先述の油圧ショベル１
の作業機５０で掘削作業をおこなったり、図示しない専
用の吊り具を作業機先端に取り付けて重量物を吊った場
合、最前端に位置する下部ローラ６ａの下方に位置する
履板に局所的に荷重が掛かる。このとき下部ローラ６ａ
の直下に弾性履板１２の接地面がある場合には弾性履板
１２全体で荷重を受けるためよいのであるが、図１６の
ように隣り合う弾性履板１２の間、すなわちピン１０の
上方付近に下部ローラ６ａがある状態では、隣り合う弾
性履板の接地面の端部に局所的に荷重が掛かり、弾性履
板が部分的に大きく変形して、結果的にこの部分の沈み
込みが大きくなるため、油圧ショベル自体が踏ん張りが
ず、静安定度が悪化し、また下部ローラ６ａの落ち込み
により走行振動が大きかった。

【０００７】また、図１５に示す従来の弾性履板では、
弾性体１４が固着されている芯金１３が剛性履板１１の
最前端及び最後端帯状突起１１ａ，１１ｂと同じ高さ位
置に至っている。この為、この弾性履板１２の前後方向
へ作用する建設機械を前後方向へ移動させるための牽引
力により、芯金１３に固着されている部分の弾性体と、
前記帯状突起１１ａ，１１ｂの頂面より弾性体１２の接
地面側の弾性体との境界部分、すなわち芯金１３の先端
部位置に剪断力が作用して、亀裂が発生することがあっ
た。

【０００８】また、図１５に示す従来技術の弾性履板で
は、帯状突起１１ａ，１１ｂの頂面と、弾性体の端部の
接触面とは接着されていないため、砂や小石等がこの当
接面間に入り込み、これにより弾性体を損傷させる恐れ
があった。弾性体１４を形成する際にも、この端部の角
部はある程度の円弧形状部が生じてしまい、また剛性履
板１１は通常鍛造にて形成されるため、同様にこの頂面
角部には円弧形状部が生じる。この両者の円弧形状部が
漏斗的な作用を及ぼし、この当接面間に砂や小石等を引
き込んでしまうという問題もあった。

【０００９】本発明は、上述したような種々の課題を解
決するとともに、より安定性が高く、また耐久性の高い
無限軌道履帯用弾性履板を提供しようとするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】複数のリンクと、前記リ
ンクそれぞれにボルトにより締結される剛性履板と、前
記剛性履板の接地面にそれぞれに着脱自在に取り付けさ
れる弾性履板とを有するとともに、前記複数のリンクを
ピンにより無端状に連結して構成される無限軌道履帯に
おいて、前記弾性履板は、芯金と、前記芯金に一体的に
固着された弾性体とを有し、前記弾性体は、硬質の第１
弾性層と、前記第１弾性層より軟質な第２弾性層を有
し、前記第１弾性層は、前記芯金及び／或いは剛性履板
の接地面から前記弾性履板の接地面に至る範囲で、且つ
前記無限軌道履帯の進行方向の前後端に配置され、前記
第２弾性層は、前記無限軌道履帯の進行方向で前記第１
弾性層に挟まれるように配置した。

【００１１】これによれば、リンクを連結するピン上方
付近に下部ローラが来た状態で、この下部ローラに局所
的な荷重が掛かった場合でも、隣り合う弾性履板の前後
端は芯金及び／或いは剛性履板から接地面に至るまで硬
質な弾性体で形成されているので、この弾性体の弾性変
形量は小さく、これによりこの弾性履板が適用される建
設機械等の作業時の静安定度は高くなる。また前記下部
ローラの直下に弾性履板の接地面がある場合と、前述の
ピン上方付近に下部ローラがある場合とで、下部ローラ
部分の沈み込み量の差が減少し、建設機械等の作業者に
違和感や不安感を与えずに、作業に従事させることがで
きる。

【００１２】或いはまた、複数のリンクと、前記リンク
それぞれにボルトにより締結される剛性履板と、前記剛
性履板の接地面にそれぞれに着脱自在に取り付けされる
弾性履板とを有するとともに、前記複数のリンクをピン
により無端状に連結して構成される無限軌道履帯におい
て、隣り合う前記リンクを連結するピンを中心として隣
り合う前記剛性履板或いは弾性履板の相対面が近接する
方向へ回動し、前記隣り合う剛性履板の相対面が接触し
たとき、前記隣り合う弾性履板の相対面が最小になる最
小間隔部分が、弾性履板の実質的な接地面に連続すると
ともに、前記最小間隔部分において前記弾性履板の相対
面は接触しないようにした。更にこの場合において、前
記隣り合う弾性履板の相対面の最小間隔部分は、前記隣
り合う剛性履板の相対面が接触したときに、互いに平行
な面であるとともに、前記最小間隔部分での相対面の間
隔が、前記弾性履板が弾性変形しない状態で１〜１０ｍ
ｍとなるようにした。

【００１３】これによれば、隣り合う弾性履板の相対面
間への砂や小石等の噛み込みによる弾性履板の損傷を減
少できるとともに、前記弾性履板の接地面積を最大限確
保することができる。すなわち、上述もしたリンクを連
結するピン上方付近に下部ローラが来た状態で、この下
部ローラに局所的な荷重が掛かった場合の下部ローラの
沈み込みを小さくするためには、隣り合う弾性履板の相
対面間の間隔が小さいほど有利なのではあるが、この間
隔を不用意に小さくすると、隣り合う前記剛性履板或い
は弾性履板の相対面が近接する方向へ回動した状態、い
わゆる逆反り状態時に弾性履板の相対面同士が接触して
過剰に圧縮された状態となり、この接触部分での、弾性
体の圧縮変形や変形状態から戻ることによりに生じる摩
擦や、或いは、この接触部分に噛み込まれることが多い
砂，泥，小石等が弾性体に食い込むことなどにより、弾
性体が損傷を起こす。本発明では、この隣り合う弾性履
板の相対面間の間隔が実質的な問題を生じない最小限の
間隔とし、弾性体の損傷を防ぐとともに、弾性履板の接
地面積を可能な限り大きくとり、隣り合う弾性履板の接
地面間の間隔を最小にすることで、より良好な安定性を
も確保することができたのである。尚、間隔を１〜１０
ｍｍ程度の範囲から必要に応じて選択するようにすれ
ば、リンクピッチ（リンクのピン間距離）や弾性体の硬
度が実用上問題ない範囲で相違しても、本発明の作用を
得ることができることが出願人の行った実験で確認され
ている。ここでの数値範囲には、弾性体の製造時に生じ
る誤差等による相違が含まれることは言うまでもない。
また、実質的な接地面とは、この弾性履板に通常の作業
状態での荷重が作用したときに接地する面であり、弾性
履板の接地面の端部付近に形成された円弧形状部や面取
りは実質的な接地面と見なすものである。

【００１４】この場合に、前記弾性履板は、前記最小間
隔部分が前記相対面における前記弾性履板の接地面から
前記剛性履板の接地面に至る垂直距離の約１／２〜３／
４を占めるとともに、前記剛性履板の接地面から前記最
小間隔部分に至るまでの範囲は前記剛性履板の接地面に
対して略垂直に立ち上がる形状とすることにより、一つ
の剛性履板に取り付けられる弾性履板の弾性体を安定的
に、かつ弾性体量を可能な限り多くすることができ、こ
れにより、弾性履板の弾性変形量を少なくすることがで
きたため、更に安定度を増すことができた。

【００１５】或いはまた、複数のリンクと、前記リンク
それぞれにボルトにより締結される剛性履板と、前記剛
性履板の接地面にそれぞれに着脱自在に取り付けされる
弾性履板とを有するとともに、前記複数のリンクをピン
により無端状に連結して構成される無限軌道履帯におい
て、前記剛性履板は接地面側に突出する複数の幅方向の
帯状突起を有し、前記弾性履板は、芯金と、前記芯金に
一体的に固着されるとともに前記弾性履板の接地面を形
成する弾性体を有し、前記芯金は前記帯状突起により形
成される剛性履板の接地面の凹凸形状に相対する凹凸形
状に形成され、前記複数の帯状突起のうち最前端及び最
後端の帯状突起の頂面は前記芯金によって覆われずに前
記弾性体によってのみ覆われ、前記芯金の前端部及び後
端部は、前記最前端及び最後端の帯状突起のそれぞれ頂
面の高さ位置に至らないようにした。

【００１６】これによれば、本発明が適用された建設機
械等が走行したときに発生する芯金に固着された部分の
弾性体とそれより弾性履板の接地面側の弾性体との境界
部分での剪断力と、帯状突起により前後方向の変形を抑
制されている帯状突起間に位置する弾性体とそれより弾
性履板の接地面側の弾性体との境界部分での剪断力と
は、この２つの境界部分が一致しないため、それぞれの
境界部分で分散して受け止められることになり、弾性体
に発生する亀裂を防ぐことができ、耐久性を向上でき
る。

【００１７】或いはまた、複数のリンクと、前記リンク
それぞれにボルトにより締結される剛性履板と、前記剛
性履板の接地面にそれぞれに着脱自在に取り付けされる
弾性履板とを有するとともに、前記複数のリンクをピン
により無端状に連結し、また前記剛性履板は接地面側に
突出する複数の幅方向の帯状突起を有した無限軌道履帯
において、前記弾性履板は、芯金と、前記芯金に一体的
に固着されるとともに前記弾性履板の接地面を形成する
弾性体と、前記芯金に対して回動不能に固着されるとと
もに、頭部が前記弾性体内に埋没され、ねじ部が前記剛
性履板への取付け方向に突出したボルトとを有し、前記
ボルトを前記剛性履板に開穿されたボルト穴に挿通させ
て前記弾性履板を前記剛性履板の接地面に組み合わせ、
更に前記ボルトのねじ部に対してナットを所定のトルク
で締付けることにより前記弾性履板を前記剛性履板に取
り付けるようにし、前記剛性履板の接地面に前記弾性履
板を組み合わせたのみの状態においては、前記弾性履板
の底面と前記剛性履板の接地面との間に隙間部を有し、
前記ナットを所定のトルクで締付けた状態において、前
記隙間部がほぼ無くなるようにした。

【００１８】例えば、組み合わせたのみの状態で弾性履
板の前端部及び後端部付近（或いは更に左右端部）を剛
性履板の接地面に当接するようにして、その他の部分の
一部或いは全部を当接させないようにして隙間部を持た
せ、剛性履板に対して弾性履板を所定のトルクにて締結
することによりこの隙間部が無くなるようにする。これ
により、前記各端部付近は強固に剛性履板に対して押し
付けられることになり、剛性履板と弾性履板の当接面か
ら砂や泥或いは小石等が侵入することを防ぐことがで
き、これら当接面に侵入した砂等による弾性履板の損傷
を防ぐことができる。また本発明が適用された建設機械
等の走行中に、剛性履板と弾性履板の当接面付近の弾性
履板の弾性体に局所的に高応力が発生しこれが剪断力と
して作用する部分があるが、この部分に前記隙間部を持
たせることにより、締結後も弾性体が他の当接面部に比
べて圧縮されない状態とすることができ、剪断力を弾性
体の弾力により受け止めて損傷を防ぐことができる。

【００１９】この場合、前記剛性履板の接地面に前記弾
性履板を組み合わせたのみの状態においては、前記剛性
履板の最前端及び最後端の帯状突起の頂面の外側端付近
と前記弾性体の当接面とが接触するとともに、前記頂面
の内側端付近から角部にかけて前記弾性体との間に前記
隙間部を有し、前記ナットにて締付けた状態において、
前記隙間部がほぼ無くなるようにすれば、本発明が適用
された建設機械が走行したときに、剛性履板と弾性履板
の間に砂や泥或いは小石等が侵入することを防ぐことが
でき、これら当接面に侵入した砂等による弾性履板の損
傷を防ぐことができるとともに、前記剛性履板の帯状突
起の頂面の内側の角部付近に対面する弾性履板の弾性体
に発生する剪断力を、上述の場合と同様に弾性体の弾力
により受け止めて損傷を防ぐことができる。

【００２０】或いはまた、複数のリンクと、前記リンク
それぞれにボルトにより締結される剛性履板と、前記剛
性履板の接地面にそれぞれに着脱自在に取り付けされる
弾性履板とを有するとともに、前記複数のリンクをピン
により無端状に連結して構成される無限軌道履帯におい
て、前記剛性履板は接地面側に突出する複数の幅方向の
帯状突起を有し、前記弾性履板は、芯金と、前記芯金に
一体的に固着されるとともに、前記弾性履板の接地面を
形成する弾性体を有し、前記芯金は前記帯状突起により
形成される剛性履板の接地面の凹凸形状に相対する凹凸
形状に形成され、また前記複数の帯状突起のうち最前端
及び最後端の帯状突起の頂面は前記芯金によって覆われ
ずに前記弾性体によってのみ覆われ、前記頂面のそれぞ
れ前後方向の外側端部付近と、前記頂面に対面する弾性
体の端部付近は、互いが離隔する方向へそれぞれ円弧形
状部を有し、前記弾性履板の接地面側に所定の負荷が作
用した場合に、前記弾性体の弾性変形により前記弾性体
の端部の円弧形状部分が反り返って前記頂面の外側端部
付近に接するようにした。

【００２１】通常、鍛造により形成される剛性履板は、
製造工程と強度的な理由から角部にある程度の円弧形状
部ができ、これは帯状突起部分についても当然いえるこ
とである。弾性履板の弾性体を形成する際も同様に角部
に円弧形状部ができるのであるが、弾性体の方がこの円
弧形状部の円弧半径の調整は容易である。本発明では、
この弾性体の円弧形状部の形状を、建設機械等の重量に
よる荷重がかかった状態で円弧形状が反り返るように変
形し、帯状突起の円弧形状部の円弧形状に沿うような形
状にしたので、従来のように帯状突起の円弧形状部と弾
性体の円弧形状部が合わさって漏斗のような形となり、
砂や泥或いは小石等を帯状突起の頂面と弾性体の間に誘
導してしまうということが無くなり、これによる弾性履
板の損傷を防ぐことができる。

【００２２】更にまた、前記帯状突起の頂面の平面部と
前記頂面の外側端部付近の円弧形状部との境界位置と、
前記頂面に対面する弾性体の平面部と前記弾性体の端部
の円弧形状部との境界位置とが、一致するようにすると
ともに、前記帯状突起の頂面の外側端部付近の円弧形状
部の円弧半径より、前記弾性体の端部の円弧形状部の円
弧半径を小さくした場合には、上述の作用をより顕著に
得ることができる。すなわち両境界位置を一致させ、か
つ弾性体端部の円弧形状部の円弧半径を帯状突起の円弧
半径より小さくしたので、弾性体を帯状突起の頂面の端
部付近まで延長することができて、弾性履板の接地面を
強度上の問題の無い範囲で最大限得ることができた。仮
に弾性体の円弧形状部の円弧半径を帯状突起の円弧半径
より大きくした場合には、弾性体の端部が荷重により反
り返ったとき、帯状突起の頂面より外側へはみ出してし
まうことになり、この部分に荷重が掛かった場合、片持
ち梁状態となった弾性体は大きく変形するとともにこの
梁の支点部分に剪断力が作用し、弾性体が損傷してしま
うばかりか、建設機械自体も均一の静安定度が得られず
不安定となってしまうが、本発明によればこうした状態
は防ぐことができる。

【００２３】或いはまた、複数のリンクと、前記リンク
それぞれにボルトにより締結される剛性履板と、前記剛
性履板の接地面にそれぞれに着脱自在に取り付けされる
弾性履板とを有するとともに、前記複数のリンクをピン
により無端状に連結して構成される無限軌道履帯におい
て、前記剛性履板は、幅方向の中央部付近に開穿された
泥抜き穴を有し、前記弾性履板は、前記剛性履板の前記
泥抜き穴と相対する位置に、前記泥抜き穴より小さい貫
通穴を開穿した。

【００２４】従来より、剛体履板に開穿されている泥抜
き穴に対応した位置に、弾性履板にも穴を開穿して剛性
履板の背面（リンクが取り付けられた側）に堆積する泥
が弾性履板を取り付けた状態でも排出できるようにした
ものがある。しかしながら、弾性履板にこのような貫通
穴を開穿すると弾性履板の弾性体の量が減少し、また荷
重がかかったときにこの貫通穴に弾性体が逃げるように
変形し、充分な踏ん張りを得ることができない。本発明
では、この弾性履板の貫通穴を剛性履板の泥抜き穴より
小さくしたので、泥が排出できるとともに、弾性体の量
の減少を最小限とし、充分な弾性体の踏ん張りを得るこ
とができるようにした。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
〜図１２に基づいて説明する。従来技術と同一の構成要
素を示すものには同一の符号を付す。図１は本発明の無
限軌道履帯用履板を装着した下部走行体２’を示す図で
ある。図１において、８’は弾性履板を取り付けた状態
の無限軌道履帯、２０は弾性履板である。

【００２６】図２は無限軌道履帯用履板の第１実施形態
を構成する弾性履板２０ａを剛性履板１１に取付けた状
態を示す概略図であり、特に説明しない部分については
図１と同様である。図において、２０ａｓは弾性体層、
２０ａｈは２０ａｓより硬質の弾性体層、２１は芯金で
ある。

【００２７】図３は無限軌道履帯用履板の第２実施形態
を構成する弾性履板２０ｂを示す図である。図におい
て、２２は弾性履板２０ｂの接地面、２３は剛性履板１
１の接地面、２４は一つの剛性履板１１に形成された複
数の帯状突起のうち最前端（油圧ショベル等の旋回式建
設機械においては進行方向は一定しないが、ここでは２
４を最前端とする）の帯状突起、２５は最後端の帯状突
起、２６は中間の帯状突起、２７は帯状突起２４の頂
面、２８は帯状突起２５の頂面、２９は帯状突起２６の
頂面、３０は隣り合う弾性履板２０ｂ，２０ｂの相対面
の最小間隔部分、Ｌは相対面３０−３０の間隔距離、Ｈ
は帯状突起２４の頂面２７と接地面２２の高さ方向の距
離、ｈは最小間隔部分３０の接地面２２から垂直方向の
長さ、３１は頂面２７から垂直に立ち上がる弾性履板２
０ｂの垂直部、３２は弾性履板２０ｂの弾性体、５１は
隣り合う剛性履板１１，１１の相対面である。図４は、
図３に示す第２実施形態において、隣り合うリンク９，
９が水平な状態を示す図である。図において、Ｌ’は隣
り合う最小間隔部分３０−３０の弾性履板の接地面部の
間隔距離である。

【００２８】図５は本発明の無限軌道履帯用履板の第３
実施形態を構成する弾性履板２０ｃを示す図である。図
において、３３は芯金、３４は芯金３３に対して回転不
能に取り付けられた、弾性履板を剛性履板に着脱自在に
締結するためのボルト、３５はナット、３６は剛性履板
１１の帯状突起間の谷面、３７は芯金３２の前端部、３
８は芯金３２の後端部、４８はボルト穴、Ａは谷面３５
から帯状突起２５（或いは２４）の頂面２８（或いは２
７）までの高さ、ａは弾性履板２０ｃを剛性履板１１へ
締結した状態での前記谷面３５から芯金３３の後端部３
８（或いは前端部３７）までの高さである。

【００２９】図６は図５の弾性履板２０ｃを剛性履板１
１の接地面に組み合わせたのみの、ナット３５にて締結
する前の状態を示す図である。図において、Ｓ１〜Ｓ３
はそれぞれ弾性履板２０ｃと頂面２７〜２９付近との間
にできた隙間部、Ｓ４は弾性履板２０ｃと谷面３６との
間にできた隙間部、３９〜４２は弾性履板２０ｃと剛性
履板１１との接触部、４３は弾性履板３２の端部と頂面
２７との接触部、４４は弾性履板３２の端部と頂面２８
との接触部である。

【００３０】図７は、図５の変形例である第４実施形態
の弾性履板２０ｄを示す図である。図において、３２’
は弾性体、３３’は芯金、Ｓ１’〜Ｓ４’は図６におけ
るＳ１〜Ｓ４にそれぞれ対応する隙間部である。図８
は、図７の弾性履板２０ｄを剛性履板１１に締結した状
態を示す図である。図において、３７’は芯金３３’の
前端部、３８’は芯金３３’の後端部、ａ’は弾性体３
２’を剛性履板１１へ締結した状態での谷面３５から芯
金３３’の後端部３８’（或いは前端部３７’）までの
高さである。

【００３１】図９は、図７の更に変形例である第５実施
形態の弾性履板２０ｅを示す図である。図において、３
２”は弾性体、３３”は芯金、Ｓ１”〜Ｓ４”は前記Ｓ
１〜Ｓ４にそれぞれ対応する隙間部である。

【００３２】図１０は、図１のＢ部の要部拡大図であ
る。図において、４５は帯状突起２４の頂面外側端部に
形成された円弧形状部、４６は弾性体３２の端部に形成
された円弧形状部、Ｒは円弧形状部４５の半径、ｒは円
弧形状部４６の半径、４７は円弧形状部４５及び４６の
Ｒ止まり部である。図１１は、図１０の弾性履板に走行
負荷等の所定の荷重が作用した場合を示す図である。

【００３３】図１２は本発明の第６実施形態の弾性履板
２０ｆを示す平面図である。側面図（図示しない）は図
１のものと同様であるが、本実施形態では、弾性履板２
０ｆの左右方向略中央部に貫通穴７０及び７１が開穿さ
れている。この貫通穴７０及び７１は、剛性履板１１に
開穿されている泥抜き穴７２及び７３に対応する位置に
開穿されている。

【００３４】図１〜図１２に基づいて、本発明の無限軌
道履帯用履板の構成及びその機能について説明する。図
１の最前端にある下部ローラ６ａの直下に隣り合うリン
ク９を連結するピン１０がある。この状態で図１３に示
す油圧ショベル１が作業機５０で掘削作業を行ったり、
図示しない専用の吊り具を作業機５０の先端に取り付け
て重量物を吊った場合、この荷重がかかる側にある下部
ローラ６ａを支点として油圧ショベル１の機体は釣り合
いをとるため、下部ローラ６ａには大きな荷重が掛かる
ことになる。尚、走行モータ５やスプロケット４は、障
害物等の乗り越え性を確保するため、下部ローラ６ａよ
り若干高めにその下端位置がくるように設定されてい
る。

【００３５】従来技術であれば図１６に示したように、
このピン１０の下方には弾性履板１２が存在しないた
め、弾性履板１２の接地面の端部付近が大きく変形して
しまい、これにより下部ローラ６ａが落ち込んでしまう
が、図２に示す第１実施形態の無限軌道履帯用履板の弾
性履板２０ａによれば、弾性履板を比較的硬質な第１弾
性層２０ａｈと、第１弾性層２０ａｓにより弾性体が形
成され、またこの第１弾性層２０ａｈは第２弾性層２０
ａｓを挟んで弾性履板の前端及び後端部に配置される。
これにより硬質の第１弾性層２０ａｈは図１６と同様の
荷重条件であっても変形量が少なく、下部ローラ６ａの
落ち込みが小さくなり、これにより油圧ショベルの作業
時の踏ん張りが効き、静安定度が良好となった。ここ
で、本実施形態では合成ゴムで形成される第１弾性層２
０ａｈの硬度はＨｓ８６〜Ｈｓ９６程度、同様に合成ゴ
ムや天然ゴム等の弾性体で形成される第２弾性層の硬度
はＨｓ８０〜Ｈｓ８５程度から、それぞれ条件に応じて
選択すれば良好な結果が得られることが出願人の種々の
実験の結果で確認されているが、本発明の無限軌道履帯
用履板が適用される油圧ショベル、履帯式クレーンその
他の建設土木機械等の機体重量や作業条件等によりこれ
らの硬度は適宜選択されるべきであり、これらの数値に
のみ本発明が束縛されるものではない。

【００３６】図３及び図４に示す第２実施形態では、隣
り合うリンク９，９を連結するピン１０を中心として、
隣り合う剛性履板１１の相対面５１，５１或いは弾性履
板２０ｂの相対面（３０，３０或いは３１，３１）が近
接する方向へ回動し、相対面５１，５１が接触したと
き、前記弾性履板２０ｂの相対面の最小間隔部分３０，
３０の間隔Ｌが弾性履板２０ｂが弾性変形しない状態で
１〜５ｍｍ程度となるように構成した。この状態で相対
面の最小間隔部分３０，３０は略平行な面であり、ここ
が隣り合う弾性履板２０ｂの最も近接する部分となる。
また、この最小間隔部分３０の剛性履板１１側の端部か
ら剛性履板の帯状突起２４（２５）の頂面２７（２８）
に至るまでの端面の形状は、前記頂面２７（２８）に対
して垂直に立ち上がる形状とした。

【００３７】これによれば、帯状突起２４，２５の頂面
の外側端部付近から弾性履板の端面が垂直に立ち上がる
ので、剛性履板１１の接地面２３の表面積に対する弾性
履板の被覆面積を大きくすることができるとともに接地
面２３上の弾性体の量を多くすることができ、弾性履板
２０ｂの接地面２２の接地面積も可能な限り大きくする
ことができる。これにより、隣り合うリンク９を連結す
るピン１０の上方付近に下部ローラ６が来た状態で、こ
の下部ローラ６に局所的に荷重が掛かった場合の下部ロ
ーラ６の沈み込みは、隣り合う弾性履板同士の接地面部
での間隔Ｌ’を小さくできるので、当然小さくすること
ができる。

【００３８】この理論から言えば、剛性履板の接地面２
３の前端部（後端部）から弾性履板の接地面２２に向け
て、単に弾性履板の前端面（後端面）を垂直に立ち上げ
れば、通常の走行状態或いは、上述したように最前端の
下部ローラ６ａに大きな荷重が掛かった場合の下部ロー
ラ６ａの沈み込みは押さえることが想像できる。しかし
ながら、走行中に石を乗り越えたり或いは無限軌道履帯
８’にたるみを生じた場合、図３に示すように無限軌道
履帯８’は逆反り状態となる。このとき、隣り合う弾性
履板２０ｂの間隔が狭いと、逆反り状態になる度に弾性
履板同士が接触して圧縮変形を繰り返すことになり弾性
履板２０ｂを構成する弾性体の疲労を促し、また摩擦を
生じ、更にこの弾性履板間に砂，泥，小石等が噛み込ま
れると、これらが弾性履板に食い込み、早期に損傷を招
くことになる。弾性履板の相対面の間隔を０或いは微少
に保つように設定した場合でも、弾性履板２０ｂを構成
する弾性体が前述の場合に比べて圧縮量が少ないので若
干有利ではあるが、やはり逆反り状態時に砂，泥，小石
等が噛み込まれるという状態は同様に発生し、損傷を招
くことになる。

【００３９】このため、更に図３に示すようにこの最大
逆反り状態（すなわち剛性履板１１の相対面５１，５１
が接触した状態）で隣り合う弾性履板２０ｂの相対面の
最小間隔部分３０，３０が平行な面となるとともに、間
隔Ｌが本実施形態の機能を発揮できる最小値である１〜
１０ｍｍ程度となるように端面を形成した。これによ
り、砂，泥，小石等が噛み込みによる損傷を防ぐととも
に、図４におけるＬ’を最小にすることができたのであ
る。尚、１〜１０ｍｍ程度という数値は、出願人による
度重なる実験によりリンクピッチ（リンク９のピン１
０，１０間距離）や弾性履板を構成する弾性体の硬度が
実用上問題ない範囲で変更されても、略この数値の範囲
で間隔Ｌを調整すれば本実施形態の機能を得ることがで
きることが確認されている。すなわち、本実施形態で
は、最小間隔部分３０，３０を接触しない最小値とする
ことにより、耐久性を確保しつつ、リンク９が水平にな
った状態での隣り合う接地面２２の間隔Ｌ’を最小にす
ることができた。

【００４０】図５に示す本発明の第３実施形態によれ
ば、弾性履板２０ｃは、剛性履板１１の帯状突起２４〜
２６と谷面３６により形成される凹凸形状の接地面に略
相対する凹凸形状に形成された芯金３３を有しており、
この芯金３３に弾性体３２が一体的に固着されて構成さ
れているが、この芯金３３の前端部３７及び後端部３８
は、複数の帯状突起のうち最前端の帯状突起２４及び最
後端の帯状突起２５の頂面２７及び２８の高さよりそれ
ぞれ低くした。より具体的には、剛性履板１１の谷面３
５から芯金３３の後端部３８までの高さａと、剛性履板
１１の谷面３６から頂面２８までの高さＡとの関係をａ
＜Ａとなるように設定した。

【００４１】本実施形態によれば、帯状突起２４，２５
により前後方向の変形が若干規制された帯状突起２４，
２５の頂面２７，２８より芯金３３側の部分の弾性体
と、頂面２７，２８より弾性履板２０ｃの接地面側の前
後方向の変形を外力により規制されない部分の弾性体と
の境界付近で第１の剪断力が生じる。更に、弾性体３２
は芯金３３に一体的に接着により固着され、この芯金が
ボルト３４及びナット３５により剛性履板１１に締結さ
れているため、芯金３３に接着され横方向の変形が規制
された部分の弾性体と、芯金３３の前端部３７及び後端
部３８より弾性履板１１の接地面側の弾性体との境界付
近で第２の剪断力が生じる。このように弾性履板２０ｃ
の弾性体３２に作用する剪断力は２箇所で分散して生じ
ることになり、弾性体３２の損傷を防ぐことができる。
芯金の前端部及び後端部が帯状突起の頂面２７，２８よ
り高くした場合は、芯金の前端部及び後端部に過大な荷
重がかかり変形する恐れがあるし、また先に述べた剪断
力も接地面に近い側から働くために、この芯金の前端部
及び後端部付近の弾性体に剪断力が集中して働くことに
なるので、これでは不都合である。

【００４２】図６は、図５に示す弾性履板２０ｃがボル
ト３４とナット３５により剛性履板１１に締結される前
の、単に剛性履板１１の接地面に弾性履板２０ｃを組み
合わせて、ボルト穴４８にボルト３４を挿通させたのみ
の状態を示す図である。このような状態では、剛性履板
１１の接地面のうち、帯状突起２４の頂面２７の内側角
部付近、帯状突起２５の頂面２８の内側角部付近、帯状
突起２６の頂面２９の頂面付近及び谷面３６付近に、そ
れぞれ隙間部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４が存在する。す
なわち、前後方向は接触部３９〜４１で帯状突起の側壁
に弾性履板２０ｃが当接することで位置決めされ、高さ
方向は主に接触部４３，４４で弾性履板２０ｃの端部と
帯状突起２４，２５の頂面２７，２８が当接することで
仮位置決めされている。この状態からナット３５をボル
ト３４に対して所定のトルクまで締め付けていくと、前
記隙間部Ｓ１〜Ｓ４はほぼ無くなる。つまり接触部４
３，４４の弾性履板２０ｃを構成する弾性体３２は、頂
面２７，２８へそれぞれ押し付けられ圧接された状態と
なる。

【００４３】これによれば、弾性履板２０ｃの前端部及
び後端部がそれぞれ帯状突起２４，２５の頂面２７、２
８に対して強固に押し付けられるので、この端部の接触
部４３，４４から弾性履板２０ｃの弾性体３２を押しの
けて砂や泥或いは小石等が侵入することを防ぐことがで
きる。また隙間部Ｓ１，Ｓ２付近の弾性体３２は特に高
応力が発生する箇所であり、（先にも述べた剪断力が発
生する部分である）、本発明によれば、この隙間部Ｓ
１，Ｓ２により弾性履板２０ｃを剛性履板１１に締結し
たときに、隙間部Ｓ１，Ｓ２付近の弾性体３２はあまり
圧縮されていない状態となる。この為、この応力（剪断
力）を弾性体３２の弾力により余裕を持って受け止める
ことができ、亀裂の発生等の損傷を防ぐことができる。
尚、図６からも明かなように、芯金３３は帯状突起２４
〜２６の側壁によっても高さ方向の位置決めがされた状
態となっているが、これはボルト３４へ所定のトルクで
ナット３６を締め付けたときに、芯金が弾性変形の範囲
で変形するように設定してある。

【００４４】図７，図８は図６，図５の変形例である本
発明の第４実施形態の無限軌道履帯用履板を構成する弾
性履板２０ｄを示すものであり、図６，図５とほぼ同様
の機能を有し、隙間部Ｓ１’〜Ｓ４’が、ボルト３４に
ナット３６を締め付けることにより無くなる。３７’，
３８’及びａ’は、図６，図５の３７，３８及びａと実
質的に同一の機能を有するものであるので説明は省略す
る。本実施形態では、弾性履板２０ｄでは芯金３３’が
弾性体３２’に埋設されている。芯金３３’は鉄材で製
作されることが多いので、剥き出しの場合錆が生じるこ
とがあり、この錆が原因となって弾性体の接着部が剥離
することがある。本実施形態によれば、芯金は弾性体３
２’内に埋設されているので、錆を生じることがない。

【００４５】図９は、図７の更に変形例である本発明の
第５実施形態の弾性履板２０ｅを示すものであり、隙間
部Ｓ１”〜Ｓ４”が、ボルト３４にナット３５を締め付
けることにより無くなる。弾性履板２０ｅによれば、芯
金３３”が帯状突起２４，２５の頂面３６，３７の上部
を覆った形状となっている。本実施形態によれば、上述
の剪断力を分散して受け止めるという機能は有さない
が、芯金３３”は弾性体３２”の前端部及び後端部をそ
れぞれ頂面２７，２８により強固に押さえ付けることが
できる。この他の機能は上述の場合と同様である。

【００４６】図１０は、図１に示す弾性履板２０（２０
ａ〜２０ｅ含む）を剛性履板１１に締結した状態の前端
部の要部拡大図であるが、図のように、頂面２７の外側
端部付近は半径Ｒの円弧形状を有しており、これは一般
に鍛造により形成される剛性履板が、その工程上必然的
に生じる円弧形状である。一方これに対面する弾性履板
２０の弾性体３２の端部もやはり弾性体３２の形成工程
上、若干の円弧形状が生じるが、鍛造の場合に比べ、弾
性体の形成用の型の方が加工し易いため、この円弧形状
の半径ｒも調整し易い。本実施形態では、この両円弧形
状部の半径をＲ＞ｒとするとともに、この半径ｒは、弾
性履板２０に油圧ショベル１の機体重量が作用した状態
で、図１１に示すように、円弧形状部４１が反り返って
円弧形状部４０側に当接するよう設定し、更に、頂面３
６と円弧形状部４０の境界と、頂面３６に対面する弾性
体の平面部と円弧形状部４１の境界とが、境界位置４２
で一致するようにした。

【００４７】弾性履板２０の接地面２２が接地していな
い状態では、弾性履板２０の端部の円弧形状部４１の円
弧半径ｒを小さくしたため、円弧形状部４０及び４１に
より形成される漏斗形状は従来技術に比べ小さいものの
存在している。しかしながら、走行時に弾性履板２０の
接地面２２が接地したとき、円弧形状部４１が反り返っ
て円弧形状部４０に当接することにより、この漏斗形状
は図１１に示すようにほぼ無くなり、このため砂や泥或
いは小石等を頂面３６と弾性体３２の間に誘導すること
は無い。しかも、前記境界位置４２が可能な限り外側端
よりに設定できるので、弾性履板２０の接地面２２を大
きくとることができる。尚、適用される剛性履板の大き
さ等により若干の前後はあるものの、出願人の行った実
験の結果によれば、半径Ｒは略３〜５ｍｍ、半径ｒは略
１〜２ｍｍの範囲で必要に応じて選択設定すれば本発明
の機能を発揮されることが確認されている。

【００４８】図１２に示す本発明の第６実施形態によれ
ば、弾性履板２０ｆの剛性履板１１の泥抜き穴７２，７
３に対応する位置に、貫通穴７０，７１を開穿してい
る。剛性履板１１の泥抜き穴７２，７３は剛性履板１１
の背面に前後方向に平行に取り付けられたリンク９，９
間に堆積する泥等を排出する機能を有するが、弾性履板
にこれに対応する穴が開穿されていないと、この機能は
失われることになる。逆にこの泥抜き穴７２，７３と同
じ大きさの穴を開穿すると、剛性履板１１の接地面の表
面積に対する弾性履板を構成する弾性体の絶対量が減少
し、また不要に空間が生じるために、この穴に向かって
弾性体が逃げるという現象が起き、結果的には弾性履板
の変形量が大きくなって踏ん張りが悪くなり、これが適
用された油圧ショベル１では、安定度が低下する。本実
施形態では、この泥抜き穴７２，７３に対応して弾性履
板２０ｆに開穿する貫通穴７０，７１を、小さい方の泥
抜き穴７２と同じか、少し小さく設定したので、泥抜き
穴の機能を失わせることなく、かつ貫通穴７０，７１へ
の弾性体の逃げを最小限に押さえ、また弾性体の絶対量
を一定のレベルで確保することにより、機能上問題ない
レベルの踏ん張りと安定度を確保した。

【００４９】

【発明の効果】本発明の無限軌道履帯用履板の効果を以
下に述べる。

【００５０】請求項１の発明によれば、弾性履板の端部
付近は強固に剛性履板に対して押し付けられることにな
り、剛性履板と弾性履板の当接面から砂や泥或いは小石
等が侵入することを防ぐことができ、これら当接面に侵
入した砂等による弾性履板の損傷を防ぐことができる。
また本発明が適用された建設機械等の走行中に、剛性履
板と弾性履板の当接面付近の弾性履板の弾性体に局所的
に高応力が発生しこれが剪断力として作用する部分があ
るが、この部分に前記隙間部を持たせることにより、締
結後も弾性体が他の当接面部に比べて圧縮されない状態
とすることができ、剪断力を弾性体の弾力により受け止
めて損傷を防ぐことができ、耐久性を向上できる。

【００５１】更に請求項２記載の発明によれば、隙間部
を、特に高応力が発生する箇所に設定したので、請求項
１の発明の効果を効果的に得ることができる。

【００５２】更に請求項３記載の発明によれば、本発明
が提供された建設機械等が走行したときに発生する芯金
に固着された部分の弾性体とそれより弾性履板の接地面
側の弾性体との境界部分での剪断力と、帯状突起により
前後方向の変形を抑制されている帯状突起間に位置する
弾性体とそれより弾性履板の接地面側の弾性体との境界
部分での剪断力とが、それぞれの境界部分で分散して受
け止められることになり、弾性体に発生する亀裂を防ぐ
ことができ、耐久性を向上できる。

【００５３】更に請求項４記載の発明によれば、弾性履
板の貫通穴を剛性履板の泥抜き穴より小さくしたので、
泥が排出できるとともに、弾性体の量の減少を最小限と
し、充分な弾性体の踏ん張りを得ることができ、建設機
械等の静安定性を高くすることができ、本発明が適用さ
れた建設機械等の作業性を高めることができる。

【００５４】以上述べたように、本発明によれば、無限
軌道履帯用履板の耐久性を向上できるとともに、これを
装着した建設機械等の安定度を向上させ、また走行振動
を低減させることができ、作業効率の向上を図ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無限軌道履帯用履板を装着した下部走
行体を示す図である。

【図２】図１の無限軌道履帯用履板の第１実施形態を示
す図である。

【図３】図１の無限軌道履帯用履板の第２実施形態を示
す図である。

【図４】図３の無限軌道履帯用履板において、リンクが
水平となったときの状態を示す図である。

【図５】本発明の実施形態である、図１の無限軌道履帯
用履板の第３実施形態を示す図である。

【図６】図５の無限軌道履帯用履板において、弾性履板
を剛性履板に締結する前の、単に組み合わせたのみの状
態を示す図である。

【図７】図５の変形例である、無限軌道履帯用履板の第
４実施形態を示す図である。

【図８】図７の無限軌道履帯用履板において、弾性履板
を剛性履板に締結した状態を示す図である。

【図９】図７の変形例である、無限軌道履帯用履板の第
５実施形態を示す図である。

【図１０】図１のＢ部の要部拡大図である。

【図１１】図１０の無限軌道履帯用履板の弾性履板に荷
重が作用した場合を示す図である。

【図１２】図１の無限軌道履帯用履板の第６実施形態を
示す平面図である。

【図１３】本発明或いは従来技術の無限軌道履帯用履板
が適用される油圧ショベルを示す図である。

【図１４】図１３の下部走行体の要部拡大図であって、
弾性履板が取り付けられていない状態を示す図である。

【図１５】従来技術の無限軌道履帯用履板を示す図であ
る。

【図１６】従来技術の無限軌道履帯用履板に荷重が作用
した場合を示す要部拡大図である。

【符号の説明】

１ 油圧ショベル ２，２’ 下部走行体 ５ 走行モータ ６，６ａ 下部ローラ ８，８’ 無限軌道履帯 ９ リンク １０ ピン １１ 剛性履板 １２，２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｆ
弾性履板 １３，２１，３３，３３’，３３” 芯金 ２４，２５，２６ 帯状突起 ２７，２８，２９ 頂面 ３０ 最小間隔部分 ３１ 垂直部 ３２ 弾性体 ３４ ボルト ３５ ナット ３６ 谷面 ３９，４０，４１，４２，４３，４４ 接触部 ７０，７１ 貫通穴 ７２，７３ 泥抜き穴 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’，Ｓ
４’，Ｓ１”，Ｓ２”，Ｓ３”，Ｓ４” 隙間部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 精一 広島県広島市安佐南区祇園３丁目12番４ 号 油谷重工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−112326（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−291159（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−151901（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−82776（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−32280（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−13936（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 55/26 - 55/28

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のリンクと、前記リンクそれぞれに
   ボルトにより締結される剛性履板と、前記剛性履板の接
   地面にそれぞれに着脱自在に取り付けされる弾性履板と
   を有するとともに、前記複数のリンクをピンにより無端
   状に連結し、また前記剛性履板は接地面側に突出する複
   数の幅方向の帯状突起を有した無限軌道履帯において、
   前記弾性履板は、前記弾性履板の接地面を形成する弾性
   体と、前記弾性体に埋設された芯金と、前記芯金に対し
   て回動不能に固着されるとともに、頭部が前記弾性体内
   に埋設され、ねじ部が前記剛性履板への取付け方向に前
   記弾性体から突出したボルトとを有し、前記芯金に固着
   されたボルトのねじ部を前記剛性履板に開穿されたボル
   ト穴に挿通させて前記弾性履板を前記剛性履板の接地面
   に組み合わせ、更に前記芯金に固着されたボルトのねじ
   部に対してナットを所定のトルクで締付けることにより
   前記弾性履板を前記剛性履板に取り付けるようにし、前
   記剛性履板の接地面に前記弾性履板を組み合わせたのみ
   の状態で、前記弾性履板の弾性体と前記剛性履板の接地
   面が接触する接触部と、この状態で前記弾性体と前記剛
   性履板の接地面との間に隙間が生じる隙間部が設けら
   れ、前記ナットを所定のトルクで締付けた状態では、前
   記接触部における弾性体は圧接されるとともに、前記隙
   間部は無くなるようにしたことを特徴とする無限軌道履
   帯用履板。
2. 【請求項２】 前記隙間部は、前記剛性履板の最前端及
   び最後端の帯状突起の頂面の内側端の角部付近に設定さ
   れたことを特徴とする請求項１記載の無限軌道履帯用履
   板。
3. 【請求項３】 前記芯金は前記帯状突起により形成され
   る剛性履板の接地面の凹凸形状に相対する凹凸形状に形
   成され、前記複数の帯状突起のうち最前端及び最後端の
   帯状突起の頂面は前記芯金によって覆われずに前記弾性
   体によってのみ覆われ、前記芯金の前端部及び後端部
   は、前記最前端及び最後端の帯状突起のそれぞれ頂面の
   高さ位置より低くされ、前記弾性履板の前端部及び後端
   部は前記最前端及び最後端の帯状突起の頂面に位置する
   ことを特徴とする請求項２記載の無限軌道履帯用履板。
4. 【請求項４】 前記剛性履板は、幅方向の中央部付近に
   開穿された泥抜き穴を有し、前記弾性履板は、前記剛性
   履板の前記泥抜き穴と相対する位置に、前記泥抜き穴よ
   り小さい貫通穴が開穿されたことを特徴とする請求項１
   乃至３何れか一項記載の無限軌道履帯用履板。