JP3701720B2 - Segment for mounting wheels or endless tracks - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木機械、建設機械或いはオフロ−ドで用いられる車両用の車輪及び無限軌道帯に装着されて駆動力をもたらすセグメント構造に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用の車輪の基体となるリムに中空のセグメントを連続的にボルト、ナット等にて装着した車輪の構造は公知である。例えば特表平4−500485に開示されている車輪が存在するが、各セグメントは車輪の幅方向に中空部を形成し、その中空部を構成する側面部が互いに支持しあい、かつこの側面部の変形によって作業中の振動が緩和される構造となっている。
【0003】
しかしながら、車輪に装着されたセグメントの側面部同士の接触による支持力は比較的小さく、このため作業中における大荷重を負担する際には側面部の変形(歪)が大きくなることは避けられず、安定性が悪いものとなっていた。又、セグメントの側面部同士が常に接触しているため、例えば高速走行に供した場合にはセグメント側面部同士の擦れによる摩擦熱が発生し、セグメントが溶けたり発煙したりして寿命が短いという欠点があった。当社のテストによれば時速50Km/hで走行テストを行った結果、9分で発煙してしまい、側面部が溶けて破壊してしまった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来技術の欠点に鑑み、新たな車輪又は無限軌道帯装着用セグメントを提供するものであって、特に言えば、パワ−ショベル等の土木機械用として開発したものであって、高速道路を自走できるタイプの機械の走行部に適するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、車輪又は無限軌道帯の外周側に装着されるゴム弾性体セグメントであって、車輪又は無限軌道帯に当接装着される底面部と、当該底面部より凹み段部をもって前記車輪又は無限軌道帯の幅方向に一対の側面部とが形成され、この側面部間に中空部が形成され、かつ、この中空部に底面部より立ち上がるストッパ−部を形成し、中空部内面とストッパ−は機体の静止荷重下では非接触構造とされ、車輪又は無限軌道帯の外周側に装着された際に、前記各ゴム弾性体セグメントの底面部が突き合わせて装着され、かつ、中空部を形成する側面部が接触しない構造としたことを特徴とする車輪又は無限軌道帯装着用セグメントであって、好ましくは、ストッパ−内に変位を阻止するサポ−タ−が埋設された構造のものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
そして、セグメントが車輪又は無限軌道帯に装着された状態において隣接するゴム弾性体セグメントの中空部を構成する側面部が接触しない構造となすもので、かかる構造とすることによって、高速走行時に最も動きの大きい側面の擦れがなくなるため、これによるゴムの溶解や発煙が生じないことになる。
又、ゴム弾性体セグメントの側面部がストッパ−方向に向かって屈曲面を有する構造とするのがよく、かかる構造とすれば、一定の方向に変位量を予定でき予め所望するたわみを得ることが可能となり、更には静止荷重下や高速走行時にはストッパ−と中空部内面とは接触することはないが、掘削等の作業時にはストッパ−との接触時には中空部の内面が必ず擦れ合うこととなり、この擦れによる減衰が生じ機体のピッチング等の揺れが早期に納まるという利点がある。
更に、サポ−タ−の存在によりストッパ−のバネ定数がアップし、中空部内面とストッパ−との接触の際にセグメントの歪量を小さくすることができる。
【0007】
本発明は前記したようにゴム弾性体セグメントを中空とすることにより高速走行時には垂直方向のバネ特性を柔かくして乗心地をよくし、特に走行面の突起物等の乗り越し時の際の衝撃を緩和することができることとなった。この場合、セグメント中空部を構成する側面部及び外面部、即ち接地部の内面が、静止荷重下で中空部内に形成されるストッパ−に接触しない方が好ましいが、使用に供している際に発熱、発煙しない程度に接触することはかまわない。ここで、静止荷重下とは機体が静止している時に機体の重量によってのみセグメントに加わる荷重であって、掘削時等の作業中の複雑な荷重は除く。
【0008】
本発明のセグメントはゴム弾性体によって形成されるものであり、中空部に備えられるストッパ−は同質のもので形成される。尚、中空部に備えられるストッパ−は後述するサポ−タ−の全体又はその一部を露呈させたものであってもよいことは勿論である。
一方、停止中での作業時には荷重の掛り具合によってセグメントの中空部の内面がストッパ−に接触することによりバネ定数がアップし、セグメントの歪量を小さくすることができる。そして、これらの接触を継続することによりストッパ−と中空部の側面部及び外面部との間の擦れによりロスが発生し、これにより減衰効果をもたらし、例えば掘削作業時等の大荷重の入力に対して機体のピッチング等の揺れが早期に収まることになる。
尚、セグメントSの外表面には一定のラグを形成することもできることは勿論である。
【0009】
好ましくは底面部内に剛体のプレ−トを埋設するのがよく、このプレ−トにボルトを溶接しておき、セグメントの内側よりボルトを突出させ、ホイ−ルや無端軌道帯との装着に供するのがよい。又、好ましくは前記ストッパ−内にサポ−タ−を埋設し、ストッパ−に或る程度以上の変位を阻止する機能を付加するのが望ましい。このサポ−タ−は前記したプレ−トより立設するのがよい。
【0010】
【実施例】
以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明する。図1は本発明のセグメントの外周側平面図、図2は内周側平面図、図3はA−A線での断面図、図4はB−B線での断面図である。
図中、1はセグメントSを構成するゴム弾性体であり、2は車輪のホイ−ルに固定される底面部、3、4は側面部、5は外面部からなっており、これらに囲まれて中空部6が形成され、その中空部6内に底面部2より立上がるストッパ−7が形成されている。側面部3、4は底面部2に対して凹み段部3a、4aをなして立ち上がり、この側面部3、4間に中空部6が形成されている。
【0011】
中空部6はセグメントSを貫通するものであり、ストッパ−7も同様にその中空部6の略全長に配置されている。この中空部6は後述するが車輪のホイ−ルの周方向に直角、即ちホイ−ルの幅方向に向って貫通するものである。そして底面部2内にはプレ−ト8が埋設されており、これにホイ−ルに固定するためにボルト9がその底面部2より突出させてある。そして、通常はプレ−ト8にサポ−タ−10が溶接されており、ストッパ−7内にこれを埋設してストッパ−7の強度補強となっている。
【0012】
ストッパ−7と中空部6を構成する側面部3、4、外面部(接地部)5の内面とは、静止荷重下では接触することがないのが好ましく、一方、それ以上の負荷がかかった場合にはこれら内面とストッパ−7とが接触することとなり、バネ定数を急激に高めることとなる。このことにより通常の際は緩衝性が高いものであるが、負荷時にはストッパ−7と中空部6の内面が衝突しあい、セグメントSの異常変位を阻止する効能を発揮するものである。
【0013】
従って、中空部6の内面と接触するストッパ−7の強度を充分に保つ必要がある。このため前記したようにストッパ−7内にサポ−タ−10を埋設するのが好ましい。図例にあっては、プレ−ト8にサポ−タ−10を溶接したものであり、このサポ−タ−10によってストッパ−7の強度が確保されることになる。このサポ−タ−10の形状は特に限定されるものではないが、通常は前記したようにプレ−ト8より立設された帯体であるが、場合によっては、サポ−タ−10はストッパ−7の形状に類似させた外形を有する中実体或いは中空体や、ストッパ−7の両側部に沿う2条の隆起体等が挙げられる。
尚、前記プレ−ト8は図示しないが固定されるホイ−ルとの装着性を高めるために予めホイ−ル側に湾曲させておくことが望まれる。
【0014】
図5は車輪を構成するホイ−ル21にセグメントSを装着した例を示す側面図であり、図6はその主要部の断面図である。
図にあって、ホイ−ル21に形成したボルト孔22にセグメントSより突出したボルト9を挿通し、これをナット23にて螺着したものである。図中、24は車輪に固定されるハブであり、このハブ24は溶接やボルト締め等任意の方法によってホイ−ル21に固着されるものであるが、図例ではボルト25によって固着されている。
【0015】
ホイ−ル21に固定されたセグメントSは、通常はその底面部2の側面のみが接触するように固定されるものであって、通常の静止荷重下では隣り合うセグメントS、Sにおける底面部2以外の側面部3、4等は凹み段部3a、4aのために接触しない構成となっている。
【0016】
図7は本発明のセグメントSの変形例であって、側面部3、4に屈曲面を形成してもよく、この例では、側面部3、4に内側の中空部に向けて屈曲部30 、40 即ち図例では窪み部31 、41 を形成したものである。この窪み部31 、41 を形成したことによって、負荷時には側面部3、4が内側に撓むようになりこの側面部3、4の内面がストッパ−7に接触しやすくしてある。又、図8に示すように側面部3、4の内面及び/又は外面をストッパ−へ向けて弓型部32 、33 としてもよい。更に、図9及び図10にて示すようにV型部34 を形成してもよいことは勿論である。
【0017】
本発明のセグメントSは、車両を構成するホイ−ルに装着されて使用される以外にも種々のものに装着されて使用に供されるものであって、例えば機体に備えられたスプロケットとアイドラ−間に巻き掛けされた無限軌道帯にも装着されて使用に供されることもある。
【0018】
図11はその一例を示す断面図であって、図中30はゴム弾性体よりなる無限軌道帯であり、31はその長手方向に埋設されるスチ−ルコ−ドである。そして、このスチ−ルコ−ド31をはさんで内外に帆布32、33が埋設されゴムの加硫時におけるスチ−ルコ−ド31の乱れを防止すると共に、スチ−ルコ−ド31が埋設されている以外の部位の強度を確保するものである。又、34はゴム弾性体30の内周面に突出させて駆動力の伝達に供される突起であって、図示しないスプロケットがこの突起34と係合して駆動力が伝えられ、かつ、アイドラ−35がゴム弾性体30の内周面に接触して支持しつつ回転されることになる。
【0019】
さて、セグメントSのボルト9はゴム弾性体30のスチ−ルコ−ド31が埋設されていない部位、即ち帆布32、33が埋設された部位をもって固定されるものであって、この部位にゴム弾性体30にボルト孔36が形成され、座金37及びナット38をもって固定されている。このボルト孔36が形成された部位はナット38がゴム弾性体30の表面より突出しないようにするべきであって、予め無限軌道帯の内周側に凹部39を形成しておくことが望まれる。
【0020】
図12はセグメントSの他の例を示す外周平面図であり、図13はC−C線における断面図である。
図において、外面部5にボルト孔41を形成すると共に、これと対向して底面部2にもボルト孔42を形成したものであり、ここに埋設されたプレ−ト8にも同様にボルト孔43を形成してある。そしてこれらの各孔をもってボルト44を挿入してホイ−ル側のボルト孔22を挿通してナット45と螺合させて装着させる例である。
【0021】
尚、本発明のセグメントSの形状としてはホイ−ルの幅方向に一直線状のものを例示したが、勿論これに限られるものではなく、例えば中央で折れ曲がるV字状になすのも好ましい例である。この場合には、中空部6、プレ−ト8及びストッパ−7、更にはサポ−タ−10も同様にV字形状とするものである。このようにすれば、ラグにおける機体支持剛性が略均等になり走行振動等を小さくすることができるという特徴がある。
【0022】
図14は前記した中央で折れ曲がるV字状をなすセグメントSの例を示す外周平面図、図15はその側面図、図16はD−D線での断面図を示すものである。図からも分かる通り、セグメントSをホイ−ルに装着した際には隣り合うセグメントSがV字部にて正確に位置決定がされると共に、セグメントSの外面部5即ち接地部における機体支持が全長として略均等により振動等の発生は最小限に押えられることが分かる。勿論、側面部3、4は凹み段部3a、4aのために接触しない構造となっている。
【0023】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、ホイ−ルや弾性無限軌道帯に容易に装着可能であり、しかもその乗り心地性はすぐれており、万一の破損時にあっても破損した部位のセグメントを交換するだけで十分であり、全体として寿命が極めて長くなったものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のセグメントの外周側平面図である。
【図2】図2は図1のセグメントの内周側平面図である。
【図3】図3はA−A線での断面図である。
【図4】図4はB−B線での断面図である。
【図5】図5はホイ−ルにセグメントを装着した例を示す側面図である。
【図6】図6は図5のその主要部の断面図である。
【図7】図7は本発明のセグメントSの変形例1である。
【図8】図8は本発明のセグメントSの変形例2の一部切断図である。
【図9】図9は本発明のセグメントSの変形例3の一部切断図である。
【図10】図10は本発明のセグメントSの変形例4の一部切断図である。
【図11】図11は弾性無限軌道帯に装着した例を示す断面図である。
【図12】図12はセグメントSの他の例を示す外周平面図である。
【図13】図13は図10のC−C線における断面図である。
【図14】図14はセグメントSの更に他の例を示す外周平面図である。
【図15】図15は図14のセグメントの側面図である。
【図16】図16は図14のD−D線における断面図である。
【符号の説明】
S‥‥セグメント、
1‥‥ゴム弾性体、
2‥‥底面部、
3、4‥‥側面部、
3a、4a‥‥凹み段部、
30 、31 、32 、33 、34 、40 、41 ・‥‥屈曲部、
5‥‥外面部、
6‥‥中空部、
7‥‥ストッパ−、
8‥‥プレ−ト、
9‥‥ボルト、
10‥‥サポ−タ−、
21‥‥ホイ−ル、
22‥‥ボルト孔、
23‥‥ナット、
24‥‥ハブ、
25‥‥ボルト、
30‥‥無限軌道帯、
31‥‥スチ−ルコ−ド、
32、33‥‥帆布、
34‥‥突起、
35‥‥アイドラ−、
36‥‥ボルト孔、
37‥‥座金、
38‥‥ナット、
39‥‥凹部、
41‥‥ボルト孔、
42‥‥ボルト孔、
43‥‥ボルト孔、
44‥‥ボルト、
45‥‥ナット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment structure that is mounted on a vehicle wheel and an endless track used in civil engineering machinery, construction machinery, or off-road to provide driving force.
[0002]
[Prior art]
A structure of a wheel in which a hollow segment is continuously attached to a rim serving as a base of a vehicle wheel with bolts, nuts, or the like is known. For example, there is a wheel disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-500485, but each segment forms a hollow portion in the width direction of the wheel, and side portions constituting the hollow portion support each other, and The vibration during work is reduced by deformation.
[0003]
However, the supporting force due to the contact between the side portions of the segments mounted on the wheels is relatively small, and therefore, when the heavy load is applied during work, the deformation (distortion) of the side portions is unavoidable. The stability was poor. In addition, since the side surfaces of the segments are always in contact with each other, for example, when subjected to high speed running, frictional heat is generated due to friction between the side surfaces of the segments, and the segments melt or emit smoke, resulting in a short life. There were drawbacks. According to our test, as a result of running test at a speed of 50 km / h, smoke was generated in 9 minutes and the side part melted and was destroyed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the drawbacks of the prior art as described above, the present invention provides a new wheel or segment for mounting an endless track, and particularly, it has been developed for civil engineering machinery such as a power shovel, It is suitable for the traveling part of a machine that can run on the road.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is a rubber elastic body segment that is mounted on the outer peripheral side of a wheel or an endless track, and has a bottom surface that is in contact with the wheel or the endless track, and a step that is recessed from the bottom. A pair of side portions are formed in the width direction of the wheel or the endless track, a hollow portion is formed between the side portions, and a stopper portion rising from the bottom portion is formed in the hollow portion, The stopper has a non-contact structure under the static load of the fuselage, and when mounted on the outer circumference side of the wheel or the endless track, the bottom surface of each rubber elastic body segment is abutted and mounted, and the hollow portion is A wheel or endless track mounting segment characterized in that a side surface portion to be formed does not contact, preferably a structure in which a supporter for preventing displacement is embedded in a stopper. is there.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In addition, when the segment is mounted on the wheel or the endless track, the side surface part constituting the hollow part of the adjacent rubber elastic segment does not come into contact. As a result, there is no rubbing of the large side surface of the rubber, so that the rubber is not dissolved or smoked.
Further, it is preferable that the side surface portion of the rubber elastic body segment has a bent surface toward the stopper direction. With such a structure, a displacement amount can be scheduled in a certain direction and a desired deflection can be obtained in advance. In addition, the stopper and the inner surface of the hollow part do not come into contact with each other under static loads or at high speeds, but the inner surface of the hollow part always rubs against each other when contacting with the stopper during work such as excavation. There is an advantage that the vibration due to the pitching occurs and the shaking such as pitching of the airframe is settled early.
Furthermore, the spring constant of the stopper is increased by the presence of the supporter, and the amount of strain of the segment can be reduced when the hollow portion inner surface and the stopper are brought into contact with each other.
[0007]
As described above, the present invention makes the elastic elastic segments hollow so that the spring characteristics in the vertical direction are softened during high-speed running, improving the ride comfort, and in particular, reducing the impact when riding over protrusions on the running surface. I was able to do that. In this case, it is preferable that the side surface portion and the outer surface portion constituting the segment hollow portion, that is, the inner surface of the grounding portion, do not come into contact with the stopper formed in the hollow portion under a static load, but generate heat during use. It doesn't matter if you touch it to the extent that it doesn't smoke. Here, under static load is a load applied to the segment only by the weight of the aircraft when the aircraft is stationary, and excludes complicated loads during work such as excavation.
[0008]
The segment of the present invention is formed of a rubber elastic body, and the stopper provided in the hollow portion is formed of the same quality. Needless to say, the stopper provided in the hollow portion may expose the whole or a part of a supporter described later.
On the other hand, when the operation is stopped, the inner surface of the hollow portion of the segment comes into contact with the stopper due to the load applied, so that the spring constant is increased and the strain amount of the segment can be reduced. Further, by continuing these contacts, loss occurs due to friction between the stopper and the side surface and the outer surface of the hollow portion, thereby providing a damping effect, for example, when inputting a heavy load during excavation work. On the other hand, the pitching of the fuselage will settle quickly.
Of course, a certain lug can be formed on the outer surface of the segment S.
[0009]
It is preferable to embed a rigid plate in the bottom surface. Bolts are welded to the plate, and the bolts are projected from the inside of the segment to be used for mounting with a wheel or an endless track. It is good. Preferably, a supporter is embedded in the stopper, and a function for preventing a certain degree of displacement is added to the stopper. This supporter is preferably erected from the aforementioned plate.
[0010]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. 1 is a plan view of the outer circumference side of the segment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the inner circumference side, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB.
In the figure, 1 is a rubber elastic body constituting the segment S, 2 is a bottom surface portion fixed to a wheel of a wheel, 3 and 4 are side surface portions, and 5 is an outer surface portion, surrounded by these. A
[0011]
The
[0012]
It is preferable that the
[0013]
Therefore, it is necessary to sufficiently maintain the strength of the
Although not shown, it is desirable that the
[0014]
FIG. 5 is a side view showing an example in which the segment S is mounted on the
In the figure, a bolt 9 protruding from a segment S is inserted into a
[0015]
The segment S fixed to the
[0016]
FIG. 7 shows a modified example of the segment S of the present invention, and a bent surface may be formed on the
[0017]
The segment S of the present invention is used by being mounted on various things in addition to being used by being mounted on a wheel constituting a vehicle. For example, a sprocket and an idler provided in the fuselage. -It may be attached to an endless orbit belt wound between them and used for use.
[0018]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example thereof, in which 30 is an endless track made of a rubber elastic body, and 31 is a steel code embedded in the longitudinal direction thereof. The
[0019]
The bolt 9 of the segment S is fixed at a portion where the steel cord 31 of the rubber
[0020]
FIG. 12 is an outer peripheral plan view showing another example of the segment S, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line CC.
In the figure, a
[0021]
The shape of the segment S of the present invention is exemplified by a straight line shape in the width direction of the wheel. However, the shape is not limited to this, and for example, a V-shape that is bent at the center is also a preferable example. is there. In this case, the
[0022]
FIG. 14 is an outer peripheral plan view showing an example of the V-shaped segment S bent at the center, FIG. 15 is a side view thereof, and FIG. 16 is a sectional view taken along the line DD. As can be seen from the figure, when the segment S is mounted on the wheel, the adjacent segment S is accurately positioned at the V-shaped portion, and the body support in the
[0023]
【The invention's effect】
The present invention is as described above, and can be easily mounted on a wheel or an elastic endless track, and the riding comfort thereof is excellent. It is sufficient to replace it, and as a whole, the lifetime has become extremely long.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an outer peripheral side of a segment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the inner peripheral side of the segment of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB.
FIG. 5 is a side view showing an example in which a segment is mounted on a wheel.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of FIG.
FIG. 7 is a first modification of the segment S of the present invention.
FIG. 8 is a partially cutaway view of a second modification of the segment S of the present invention.
FIG. 9 is a partially cutaway view of a third modification of the segment S of the present invention.
FIG. 10 is a partially cutaway view of a fourth modification of the segment S of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of mounting on an elastic endless track.
FIG. 12 is a plan view of the outer periphery showing another example of the segment S;
13 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
FIG. 14 is an outer peripheral plan view showing still another example of the segment S.
FIG. 15 is a side view of the segment of FIG. 14;
16 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
[Explanation of symbols]
S ... Segment,
1. Rubber elastic body,
2 ... Bottom,
3, 4 ... Sides,
3a, 4a ... dent step,
30, 31, 32, 33, 34, 40, 41... Bent portion,
5 ... External part,
6 ... hollow part,
7. Stopper,
8 ... Plate,
9 ... Bolt,
10 ... Supporter,
21 Wheel,
22 ... Bolt hole,
23 ... Nuts,
24 ... hub,
25 ... Bolt,
30 ... Endless orbit,
31 ... Steel code,
32, 33 ... canvas,
34 ... projection,
35 ... idler,
36 ... Bolt hole,
37 ... washer,
38 ... nuts,
39 ... recess,
41 ... Bolt hole,
42 ... bolt holes,
43 ... Bolt hole,
44 ... Bolt,
45 ... Nuts.
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