JP4219482B2 - 履帯ゴムシュー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械や土木作業用又は農作業用機械の走行部に取り付けられる履帯ゴムシュー（弾性パッド）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械や土木作業機械等の走行部には、従来より鉄シューが取り付けられていたが、近年これに代って履帯ゴムシューが取り付けられるケースが多くなってきた。この履帯ゴムシューは、振動発生の低減と走行路面を傷付けない等の利点があり、帯状の芯金の少なくとも外表面側にゴム材を加硫接着して当該芯金をゴム材で被覆したシューを備えたものであって、この芯金を走行部側のリンクにボルト止め等によって装着されてなるものである。
【０００３】
図１２および図１３（Ａ）（Ｂ）は、特開平８−９１２５６号公報で開示されている履帯ゴムパッド（従来例の１）と特開平９−２４９１６１号公報で開示されている履帯ゴムシュー（従来例の２）を示しており、鍛造法、鋳造法、プレス打板法等によって形成された帯板状の芯金１の外表面側にゴム材料を加硫接着することによって芯金１の全体又は帯長手方向の両端部を当該ゴム材料よりなるシュー２で被覆したもので、芯金１の左右中央部にはトラックリンク３がボルト止めされている。
【０００４】
また、図１３（Ｂ）においては、芯金１の帯長手方向の両端部に外表面側に隆起するリブ４を形成するとともに、芯金１に貫通孔５を形成してこの孔５にシュー２におけるゴム材料を埋入している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１３（Ａ）で示すように、履帯ゴムシュー（履帯ゴムパッド）６に、外力Ｆが作用すると、芯金１は帯板で薄いことから、芯金端部１Ａにおいて、シュー２にゴム亀裂が発生し、これが芯金界面１Ｂに沿って剥離が進行し中央へ破壊が進み短命となる。
一方、図１３（Ｂ）で示すゴムシュー６にあっては、芯金端部１Ａにリブ４を形成していることから、外力Ｆに対して図１２（Ａ）で示すゴムシュー６よりも剥離は抑制されるもののリブ４が外表面側（接地面側）に隆起しているためシュー２のゴム厚が薄くなることから、これが要因となって亀裂・剥離が進行し易いものであった。
【０００６】
また、貫通孔５にゴム材料を埋入してリベット作用によって剥離を防止しようとしているけれども、内周面のゴム材厚み２Ａが薄いことから、この部分の亀裂が貫通孔５のゴム材に波及してリベット作用が早期に喪失され、保持力低下による剥離が発生し易いものであった。
そこで本発明は、芯金の帯長手方向における両端部の形状に工夫をすることによって外力に起因するゴム材料よりなるシューの亀裂および波及を防止して芯金とシューとの剥離を阻止し、併せて、芯金に形成したリベット孔としての貫通孔にゴム材料を独立したリベット孔として埋入することによって、該リベット孔に対する亀裂波及をなくすことができる履帯ゴムシューを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、帯板状の芯金１１および前記芯金１１の外表面側を被覆しゴム材料で形成されたシュー１２を備えた履帯ゴムシュー１０であって、前記芯金１１は、内方側に曲げられた縁取部１１Ｊがその外周全縁に形成されており、前記縁取部１１Ｊにおける前記芯金１１の帯長手方向に直交する方向の両側にそれぞれ切欠き形成による排土部１１Ｌが設けられていることを特徴とするものである。
このような構成を採用したことにより、履帯ゴムシュー１０に外力Ｆが作用したとき、縁取部１１Ｊによってこの側方外力に対して側方面積のアップ（面圧低下）と外力の拡散につながり、応力緩和が図れることから、シュー１２の剥離、亀裂発生が防止できるのであり、縁取部１１Ｊが内方側に隆起して構成されたことによって、シュー１２の設置面側の厚みは薄くなることはないのである。
【０００８】
好ましくは、前記シュー１２における前記帯長手方向の両端面に、凸部１２Ｃによる応力緩和部１２Ｄが形成されている。
このように応力緩和部１２Ｄが形成されていることによって、一層の応力緩和が期待できるのである。
前記芯金１１の少なくとも前記帯長手方向の両端部には、前記芯金１１と前記シュー１２との接合を確実にするために前記ゴム材料が埋入された複数の孔１１Ｍが貫設されているのが好ましい。
【０００９】
このように構成したことにより、芯金１１の反接地面側をゴム材料で被覆したものでは、該ゴム材料が剥離又は亀裂すると、孔１１Ｍに波及してシュー１２が芯金１１より外れたりするのが、孔１１Ｍを独立させていることによって阻止できるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して履帯ゴムシューの実施の形態について説明する。
図１（Ａ）は履帯ゴムシュー１０の全体平面図を示しており、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図１（Ａ）（Ｂ）において、履帯ゴムシュー１０は、芯金１１と、この外表面側に加硫接着されて該芯金１１を被覆したゴム材料よりなるシュー１２と、を備えて形成されている。
【００１１】
前記芯金１１は金属製又は硬質樹脂製で、帯板状に形成されており、当該芯金１１の帯長手方向の両端部に、当該芯金１１の帯長手方向中央部に対して内方側に隆起した外力受圧部１１Ａが形成され、該外力受圧部１１Ａの全体がシュー１２のゴム材料を加硫接着することによって被覆した被覆部１２Ａとされている。
より具体的に説明すると、図１（Ｂ）で示すように帯長手方向の両端部を幅Ｌで高さＨとしてプレス加工、折曲げ加工等によって内方側に隆起させ、角度θを有するテーパー傾斜面１１Ｂを有する折曲部１１Ｃによって、外力受圧部１１Ａとされている。
【００１２】
図１（Ａ）において、芯金１１の帯長手方向中央部には取付孔１１Ｄが形成されており、該取付孔１１Ｄを介してリンク１３が取付けられ、該リンク１３を履帯の回走方向に接続可能としてここに鉄シュークローラが履帯ゴムシュー１０によるゴムクローラに履き換え自在とされているのである。
図２および図３は図１（Ｂ）と対応する履帯ゴムシュー１０の形態であり、図２においては、テーパー傾斜面１１Ｂを有する外力受圧部１１Ａが高さＨの増肉部１１Ｅ（鍛造，鋳造等による作成）によって構成されたものであり、図３においては外側端に垂直面１１Ｆを有する折曲げ部１１Ｇによって外力受圧部１１Ａとされたものであり、垂直面１１Ｆは高さＨであって、外力受圧部１１Ａは芯金厚みｔと同じ厚みｔ１とされているとともに、垂直面１１Ｆの外表面のみをシュー１２と同じゴム材料によって加硫接着した被覆部１２Ａとしたものである。
【００１３】
なお、図１（Ｂ）および図２においては、外力受圧部１１Ａの全体をゴム材料で被覆しているが、図１（Ｂ）および図２においても、図３で示すように少なくとも外表面のみについて被覆したものであっても構わない。
図４および図５は他の履帯ゴムシュー１０の形態であり、いずれにおいても、芯金１１の帯長手方向両端部に高さＨの外力受圧部１１Ａを構成するのに外表面側に弯曲面１１Ｈによる弯曲部１１Ｉによって形成したものであり、当該外力受圧部１１Ａに相対して被覆部１２Ａには図４においては半円形状の凹部１２Ｂを、図５においては半円形状の凸部１２Ｃを形成することによって応力緩和部１２Ｄとしたものである。
【００１４】
なお、応力緩和部１２Ｄについては、前述した履帯ゴムシュー１０の実施の形態においても採用できるし、該応力緩和部１２Ｄを凸部１２Ｃで構成したときは、その断面形状は半円形状に限定されることなく、断面三角形、台形等とすることもできる。
更に、凹凸部１２Ｂ，１２Ｃについては、シュー１２の前後方向に延伸したものでも、シュー１２の前後方向で間隔をもって形成した所謂独立形の凹凸部１２Ｂ，１２Ｃとすることも可能である。
【００１５】
いずれの履帯ゴムシュー１０の形態においても履帯ゴムシュー１０で構成されたゴムクローラ走行装置により、建機等の走行機体を支持して走行するとき、当該ゴムシュー１０に側方外力Ｆが作用したとしても外力受圧部１１Ａによる広い面積で外力を担持することとなり、これは面圧が低いことから被覆部１２Ａの亀裂、剥離は少なく、これらが中央部に波及しようとするのを確実に防止するのであり、特に、図３で示すように垂直面１１Ｆを有する折曲部１１Ｇを２段のように構成すると、増々面圧が低くできて有利となるのである。
【００１６】
また、図１（Ｂ）、図２のようにテーパー傾斜面１１Ｂを形成したゴムシュー１０又は図４・５のように弯曲面１１Ｈを形成したゴムシュー１０においては接地外力Ｆ１が作用したとき、テーパー傾斜面１１Ｂ、弯曲面１１Ｈに沿って力が伝播されることから、被覆部１２Ａの応力は確実に緩和されて亀裂、剥離等を確実に防止できるのである。
図６は他の履帯ゴムシュー１０の形態であり、図１（Ａ）における断面Ｃ−Ｃにおいて、芯金１１の帯長手方向両側縁（ゴムシューの前後に相当）に、折曲げ部による外力受圧部１１Ａを形成し、更に、シュー１２の前後には凹部による応力緩和部１２Ｄを形成したものであり、このように構成することによって前後方向からの外力Ｆ２についてもシュー１２の剥離等が防止できるのである。なお、応力緩和部１２Ｄはこれを凸部とすることも可能であり、凹凸部は帯長手方向の全長又は中途に亘る凹溝、凸条であっても良く、また、凹凸部は帯長手方向で独立したものでも良い。
【００１７】
図７および図８は履帯ゴムシュー１０の実施の形態であり、前述した履帯ゴムシュー１０の形態と共通する形態であり、前述した履帯ゴムシュー１０の形態と共通する部分は共通符号を付し、以下、専ら相違点について説明する。
芯金１１は細長円皿状、すなわち、芯金１１の外周縁を取り囲む縁取部１１Ｊによって外力受圧部１１Ａを構成したものである。
また、芯金１１を細長皿状と形成したことにより、芯金１１の剛性は向上する。
【００１８】
図７および図８に示される履帯ゴムシュー１０は、芯金１１の反接地面（内方側）１１Ｋに土、砂利等の異物が乗った場合、該異物を排出するために、縁取部１１Ｊに切欠形成による複数の排土部１１Ｌが形成されている。
更に、芯金１１の両端部には、円弧配列のリベット孔１１Ｍが独立して貫通形成してあり、このリベット孔１１Ｍにシュー１２のゴム材料が埋入されて栓部１１Ｎによって板止めされているのである。
すなわち、芯金１１とシュー１２はこれらが加硫接着されているのに加えてリベット孔１１Ｍにゴム材料の埋入及び栓部１１Ｎによる物理的（機械的）な接合とされることによって芯金１１とシュー１２の接合をより確実にしたものである。
【００１９】
また、リベット孔１１Ｍはこれがそれぞれ独立されており、栓部１１Ｎが被覆部１２Ａと連続されていないことから、被覆部１２Ａの剥離等が栓部１１Ｎに波及・伝播されることがないのである。
図９および図１０は履帯ゴムーシュー１０の他の形態を示しており、前述した履帯ゴムシュー１０の形態と共通する部分は共通符号を付し、以下、専ら相違点について説明する。
芯金１１の帯長手方向両側縁部（シューの前後に相当）には外方側に折曲したシュー１２の抱込み部１１Ｐが形成され、これによって前後方向の外力に対するプロテクターとされている。更に、抱込み部１１Ｐにはこれを貫通した孔１２Ｅにゴム材料を埋入して芯金１１とシュー１２を抱込み部１１Ｐによって物理的に結合して両者の接合力を大きくしている。
【００２０】
図１１は履帯ゴムシュー１０の他の形態を示し、外力受圧部１１Ａにおけるテーパー傾斜面１１Ｂの角度θ１とゴムシュー１２の被覆部１２Ａにおけるテーパー傾斜面１２Ｆの角度θ２をθ１＞θ２とすることによって、旋回性能を向上するとともに、外力受圧部１１Ａにも独立したリベット孔１１Ｍを開設し、被覆部１２Ａのゴム材料を当該孔１１Ｍに埋入し、栓部１１Ｎで抜止めしたのであり、芯金１１に形成したリベット孔１１Ｍとも独立されているのである。
なお、本発明においては前述した種々の履帯ゴムシュー１０の形態を組み合せた構成とすることもできるし、シュー１２にあっては、その両端部にテーパー傾斜面１２Ｆを形成することによって旋回性を良好にすることが望ましい。
【００２１】
特に、テーパー傾斜面１１Ｂと１２Ｆとは前者の角度を大（垂直方向）とし、後者の角度を小にすることによって、旋回性能を大幅に向上できて有利である。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る履帯ゴムシューは、外力が作用しても芯金とシューとの剥離等を抑制して耐久性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 履帯ゴムシューの形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】 他の履帯ゴムシューの形態を示す左半分（右半分は同一）の断面図である。
【図３】 他の履帯ゴムシューの形態を示す左半分（右半分は同一）の断面図である。
【図４】 他の履帯ゴムシューの形態を示す左半分（右半分は同一）の断面図である。
【図５】 他の履帯ゴムシューの形態を示す左半分（右半分は同一）の断面図である。
【図６】 図１（Ａ）のＣ−Ｃ断面における他の履帯ゴムシューの形態を示す断面図である。
【図７】 本発明に係る履帯ゴムシューの形態を示す図８のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】 本発明に係る履帯ゴムシューの形態を示す平面図である。
【図９】 他の履帯ゴムシューの形態を示す断面図である。
【図１０】 図９のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】 他の履帯ゴムシューの形態を示す断面図である。
【図１２】 従来例の平面図である。
【図１３】 図１２のＸ−Ｘ断面図であり、（Ａ）は従来例の１、（Ｂ）は従来例の２である。
【符号の説明】
１０ 履帯ゴムシュー
１１ 芯金
１１Ａ 外力受圧部
１１Ｊ 縁取部
１１Ｐ 抱込み部
１１Ｌ 排土部
１１Ｍ 孔（リベット孔）
１２ シュー
１２Ｃ 凸部
１２Ｄ 応力緩和部

Claims (3)

1. 帯板状の芯金（１１）および前記芯金（１１）の外表面側を被覆しゴム材料で形成されたシュー（１２）を備えた履帯ゴムシュー（１０）であって、
   前記芯金（１１）は、内方側に曲げられた縁取部（１１Ｊ）がその外周全縁に形成されており、
   前記縁取部（１１Ｊ）における前記芯金（１１）の帯長手方向に直交する方向の両側にそれぞれ切欠き形成による排土部（１１Ｌ）が設けられている
   ことを特徴とする履帯ゴムシュー。
2. 前記シュー（１２）における前記帯長手方向の両端面に、凸部（１２Ｃ）による応力緩和部（１２Ｄ）が形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の履帯ゴムシュー。
3. 前記芯金（１１）の少なくとも前記帯長手方向の両端部には、前記芯金（１１）と前記シュー（１２）との接合を確実にするために前記ゴム材料が埋入された複数の孔（１１Ｍ）が貫設されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の履帯ゴムシュー。

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