JP4366694B2 - 鉄履帯用被覆型のゴムパット - Google Patents

Description

この発明は、鉄履帯に装着するゴム材が被覆された芯金からなるパットであって、その装着を容易にして装着に要する時間を短くすると共に、ゴムの密着性を向上することを目的とした鉄履帯用被覆型のゴムパットに関するものである。

従来一端部に着脱用のフックを有し、他端部にナットを埋設し、保護鉄板の片面にゴムを付着させたフック式パットが提案されている。

また一端部にフックとピンを設置して、フックをかけながらピンをシュープレートにある取り付け用穴に固定させ、反対側をボルト、ナットで締めるフック式パットも知られている。
特開平１０−１１９８４３ 特開平１１−２８６２８４

前記特許文献１の発明は、接地面の垂直方向にフック間隙がある為に密着できなくて、使用中の振動衝撃に反応して反対側に締結したボルト、ナットの締結が緩む問題点がある。

前記特許文献２の発明は、図６（ａ）のような芯金に全面的にゴムを加硫成形させたパットは一般的に図６（ｂ）のように芯金の孔にボルトを差し込んでワッシャー又はブッシュー等のスペーサを入れて飛び出したボルトをシュープレートのボルト孔に合わせてナットを締める方法で、パットとシュープレートの接触がゴムと鉄の密着接触はできるが、長期間使用するとゴム部材の老化が進んで接触面の弾性力が落ちてしまって水、泥、塵等が隙間に浸透され、パットの寿命を短くする問題点があった。

この発明は、鉄履帯のシュープレートの厚さよりフックの接地面に対する垂直方向の隙間が小さくなるように被覆ゴムの表面を仕上げ、前記シュープレートに斜めに取り掛けてから引張って押し付け、前記芯金に被覆されたゴム部材がシュープレートの表面を加圧すると共に密着して、前記従来の問題点を解決したのである。また芯金とゴム部材の一体性を高める為に、芯金に突出片を設けた。

またボルト、ナットについては、戻り止めをしたので、振動などにより緩むことなく、緊締状態を保つことができる。

鉄履帯に装着されるゴムパットにおいて、加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆しており、該芯金の一端部に断面円形のワイヤループ式の着脱用フックを有し、他端部に固定用ボルトを突出させて、鉄履帯のシュープレートの厚さよりフックの接地面に対する垂直方向の隙間を小さくするように被覆ゴムの表面を仕上げ、該被覆ゴム層は、フック側を斜にした傾斜部５ｂを形成し、その下面にシュープレートの一端を挿入して、前記芯金に被覆されたゴムがシュープレートの表面を加圧すると共に密着させるように、前記ボルトの段部にナットの複数段の係止片を弾性係止させて緊締したことを特徴とする鉄履帯用被覆型のゴムパットである。

また他の発明は、鉄履帯に装着されるゴムパットにおいて、加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆しており、該芯金の一端部に断面円形のワイヤループ式の着脱用フックを有し、他端部に固定用ボルトを突出させて、鉄履帯のシュープレートの厚さよりフックの接地面に対する垂直方向の隙間を小さくするように被覆ゴムの表面を仕上げ、該被覆ゴム層は、フック側を斜にした傾斜部５ｂを形成し、その下面にシュープレートの一端を挿入して、前記芯金に被覆されたゴムがシュープレートの表面を加圧すると共に密着させるように、前記ボルトにナットを係止して緊締したことを特徴とする鉄履帯用被覆型のゴムパットである。

次に他の発明は、ボルトとナットの緊締は、ボルトの段部にナットの複数段の係止片を弾性係止させたことを特徴とする請求項２記載の鉄履帯用被覆型のゴムパットであり、加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆してあるゴムパットにおいて、前記芯金の下方に屈曲した突出片を設け、該突出片をゴム層内へ一体的に埋設したことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄履帯用被覆型のゴムパットであり、加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆してあるゴムパットにおいて、前記芯金に設けた突出部片は、芯金の下部のゴム層内へ一体的に埋設されると共に、前記芯金のボルト取り付け部は、シュープレート側へ凹入させてゴム層面へ露出させシュープレートの内面と当接させたことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄履帯用被覆型のゴムパットである。

前記発明におけるボルト、ナットは、出願人が先に発明した特許出願（特願２００２−３０４８４９）を用いるが、前記に限定されることなく、戻り止めを有するボルト、ナットの使用を妨げない。

現在鉄履帯のシュープレートは、前記特許文献１、２に示す構造が多用されているが、何れも鉄履帯の装着に時間と労力が多く掛るのみならず、前記のような各種問題点があるので、部分的改善は絶えず努力されている。

まず鉄履帯にパットを装着するには、鉄履帯は機械本体の中心に置いて両側に設置され、パットをつける際は機械中心側つまり機械の裏側はパットのボルトを締める為の空間が狭くて工具も手も入れ難いし、また地面に接した鉄履帯にはパットを取り付ける事ができないので機械全体を少しずつ動かしながら装着作業ができる位置に移動しなければならない。

そして通常は機械１台につき８０〜１００枚のパットが要るので、４点ボルト式ならば約４００個所のボルトを強く締めなければならないから、時間がかかる事になる。そこでパットの着用作業がより易しく、より時間がかからないように技術が発展することになり、特許文献１のようなプレート式フックをパットの一端部にかけて、他端部はボルト、ナットを締める締結作業を半分に省略してきたが、切断面の模様が円のワイヤループ式のフックを曲げてパットの片端につけたら円のほうが直角四角形より曲げモーメントが大きくて同じ面積なら円の方が有利である。

また、持ち上がる力もループ式なので２本のフックより１．５倍強度が高い。理論的な曲げモーメントの計算を例にとれば、下記のようになる。

断面が直四角形（横１８ｍｍ、縦６ｍｍ）
断面積；１０８平方ミリメートル
断面係数；ｈ３／６つまり（６×６×６／６）＝３６
断面が円の形状（直径９ｍｍ）
断面積；６３．６平方ミリメートル
断面係数；πｒ３／４つまり（３．１４×４．５×４．５×４．５／４）＝７１．５
従って円形は四角形より面積が半分ぐらい小さくなる。また断面係数の計算式ではむしろ倍ぐらい大きい数字が出るので、断面が円形の方が安全で、さらにワイヤ式は１本で繋いだ為に持ち上げる力は１．５倍かかるが、強度としては３倍以上円形の方が強くて変形がし難いと思われる。

そして普通のフック式パットを鉄履帯へ取り付ける際、最初当たるフックの端を少し曲げて、パットを付け易いようにするのが普通であるが、着用の後は、シュープレートの表面から立ち上がった様子で外部の石等にぶつかると、変形のおそれがある。また、断面が円形のワイヤは、そのままのラウンド形態でフックの端を上の方向に曲げる必要がないので、シュープレートの表面に隙間がなくしっかりとくっ付いた為、外部の衝撃に変形されるおそれが少ない。またワイヤ式のフックは製造もし易くてコスト面でも有利である。

ゴムパットは、前記説明した理由でフック式のパットが多く使われるが、２点のボルト、ナット締結で耐えるフックが、水平方向の動きは制約できるが垂直方向の動きは制約ができなくて機械使用途中の衝撃にフックがそのまま遊んで振動になり、２点のボルト、ナットの締結が緩む事になるので、固定すべきパットが緩む結果になる。

ボルトが緩む理由は、フックが動く為なので、芯金を完全に被覆させた鉄製のシュープレートと接するパットの表面を弾性力と伸縮性があるゴムにすれば、シュープレートの厚さＳ２よりフックの接地面に対する垂直方向の隙間Ｓ１を小さくして、フックの斜め方向の隙間Ｓ３を鉄シュープレートの厚さＳ２より少し大きくすれば、つまりＳ１＜Ｓ２＜Ｓ３の寸法を決めればパット４を鉄シュープレート６にかけて矢示１３の方向へ引張ったらフック２の接地面に対する垂直隙間より、シュープレート６の厚さが大きい為に、パットの手前のほうが少し浮かぶ形になる。

パットの表面がゴムだから強制的にシュープレート６の方向へ押し付けてスプリングワッシャー１０と袋ナット７で締め付ければ、パットの接触表面のゴム部材が圧縮、密着されて外部の衝撃にも安全な締結になる（図１（ｃ）、図２（ａ））。

前記はこの発明の特質とする構造である。即ちパット４のフック２をシュープレート６の端にかけて引張ると（図１（ｃ））、シュープレート６は、ゴム層５を加圧圧縮して図２の（ａ）のように取付けられる（この時ボルト３も、シュープレート６のボルト孔６ａに挿通され、シュープレート６から突出する。

そこで、この突出部へワッシャー１０を嵌めると、ワッシャー１０の係止歯１０ａがボルト３のねじと係止するので、ワッシャー１０は装着状態を保ち、ついでナット７を螺合することができる。このように片手操作によりワッシャー１０とナット７を固定できるので、作業が容易、迅速にできる。

また、強制的に圧入されたフックも動かないし、全体的に接触する両面も動かない固い接合になるので、フックの振動は発生しない。そこでボルトの締結を緩めない効果がある。そしてパットの表面ゴムをシュープレートに加圧、密着させたので、両面の間に隙間が生じないことになり、普通のパットを着用した際の接合した両面の隙間を通って泥、ごみなどが浸透され鉄板を腐食させたりしてゴム部材の寿命の短期化を防止することができる。

厚さが大きいシュープレートに、接地面に対する垂直方向の隙間が小さいフックを差し込む為には、パットの背面の被覆されたゴム部材の端部分を斜め仕上げすれば簡単に解決できる。

そして従来のパットでフックの側にピンを設置してシュープレートに着用するものがあるが、フック、ピン２点とボルト−ナット２点の締結でこの発明と似ているが、基本的な接触型式が違う。

またフックをかけてピンを押しながら他の端のボルト、ナットの締結により固定するが、この発明の両面接触形式とは違うし、接するパットとシュープレートの両面に隙間ができて、振動の原因にもなるので、接する両面の間に隙間が全然生じないこの発明とは、振動の発生原因を着用の段階から無くすのが大きい違いである。

前記発明は、主としてフック方式のパットについて説明したが、芯金の構造については、フック方式以外のパットについても使用することもできる。

この発明は、フックの接地面に対する垂直方向の隙間、鉄履帯のシュープレートの厚さ、フックの差し込む斜め方向の隙間の順番で寸法を定めたので、簡単に片手で装着できると共に、シュープレートとパットの接する面が圧縮、密着され大きな力に耐え得ると共に、外から泥、その他の異物が入るおそれがなく、耐久性が大きく、長期に亘り使用し得る効果がある。

また芯金、鉄材の保護板の片端に断面が円形のワイヤループ式フックをもたせたので、外力に対する抗力が大きく、安全なフックとなる効果がある。

また請求項４、５記載の発明は、ボルト取り付け部のパットの芯金と、シュープレートの鉄板とを直接的に接触させて強い締結とすると共に、他の部分は、ゴム層にして、荒いシュープレートを密着させ、間隙を効果的になくして水、泥、ごみなどの侵入を防止し、かつ芯金の複数箇所に、三辺切断して屈曲させた突出片を設けてゴム部材内へ埋設したので、突出片がスプリングの役割を果し、ゴム部材が老化した場合にも長く弾性を保持し、耐久性を保持する効果がある。

この発明は、装着簡単容易であって、装着後は確実に固定され、長く同一状態を保つようにした鉄履帯用被覆型のフック式ゴムパット、又はフック式でないゴムパットである。

この発明は前記特徴を有し、その効果を奏する為に、芯金全体に加硫成形されたゴム部材を被覆する。

また前記芯金の一端部に着脱用フックを設け、他端部に固定用ボルトを突設している。またこれを取り付ける鉄履帯のシュープレートの厚さよりフックの接地面に対する垂直方向の隙間が小さくなるように被覆ゴムの表面を仕上げて、前記シュープレートに斜めに取り掛けてから引張って押し付け、前記芯金に被覆されたゴムがシュープレートの表面を加圧すると共に、密着させてある。

前記芯金には、下向きの突出片を設けてゴム層に埋設してあるので、ゴム層が老化しても、なお弾性を保有し、シュープレートと弾力的に当接している。

また前記固定用ボルトは、ナットの戻り止め装置を設け、使用中の戻り（弛み）を未然に防止している。

この発明の実施例を図１、２について説明すると、芯金１の一端部にフック２の基端を溶接固着し、前記芯金１の他端部にボルト３、３の頭部を固定して、その先端側を突出させてある。

前記芯金１、フック２の基端部及びボルト３、３の頭部を加硫化されたゴム部材で被覆してパット４を形成すると共に、芯金１の下面のゴム層５は、フック側を斜にした傾斜部５ｂを形成し、その下面にシュープレート６の一端を挿入し、他端部を前記ボルト３とナット７で締め付けることにより、前記ゴム層５の下面（図１）と、シュープレート６とを加圧し、一体的に固定する。

前記において、フック２のＬ部２ａは、前記ゴム層５の傾斜部５ｂと対向させてある為に、シュープレート６の一端を挿し込み（図１）、ついでシュープレート６をボルト３と、ワッシャー１０及びナット７で締め付ければ、前記ゴム層５とシュープレート６とを容易に加圧密着させることができる。

前記ボルト３、ナット７は、通常のものを用い、ワッシャー１０は係止歯１０ａのあるものを用いたが、図２により他の例を説明する。また、図２（ｂ）、（ｃ）において、（ｂ）は平面図、（ｃ）は断面図であって、リング状のワッシャー１０の内周壁に係止歯１０ａを設け、係止歯１０ａの内径はボルト３の外径より小さくしてある。

次に図３について説明すると、芯金１にボルト３の頭部３ａを固定して埋設し、袋ナット７ａの内壁に固定した弾性係止片８ａ、８ｂ、８ｃの先端（内端）が、ボルト３の段部（ねじ部）と係止するので、袋ナット７ａを、一旦矢示９のように嵌着すれば、ボルト３と、袋ナット７ａとは緊密に係着され弛みは勿論なく、矢示１２のように脱抜するおそれもない。

然して袋ナット７ａは単に矢示９のように押し込めばよいので（ワンタッチ）取付けが容易であり、自動化も容易にできる。図中１１はスペーサーである。

この発明の他の実施例を、図４、５について説明すると、芯金１の一端部にフック２の基端を溶接固着し、前記芯金１の他端部にボルト３、３ａの頭部を固定して、先端側を突出させてある。

前記芯金１には、数箇所に、三辺を切断して下方へ屈曲した突出片１ａ、１ａを設けて、芯金１の下部のゴム層５内へ埋設してある。図中４はパット、５ａは芯金１の上部のゴム層である。

前記芯金１の一側には、ボルト３の頭部を固定する為に凹入部１ｂが設けてあり、該凹入部１ｂの下面は、ゴム層５の下面に露出させてあり、突出片１ａの切出し孔１ｃによりゴム層５ａ、５が連結している。従って、シュープレート６を固定する場合に、ナット７を締めつけると、シュープレート６の内面と、前記凹入部１ｂの下面が、加圧当接状態になる。前記突出片１ａの形状には、突出片、屈曲片などがあるが、形状に制約はない。

前記実施例において、フック２のＬ部２ａは、前記ゴム層５の傾斜部５ｂと対向させてある為に、シュープレート６の一端を挿し込み（図５（ｃ））、ついでシュープレート６をボルト３と、ワッシャー１０及びナット７で締めつければ、前記ゴム層５とシュープレート６を容易に加圧密着させることができる。

前記におけるナット７は、実施例１と同一のものを使用する。

前記実施例においては、突出片１ａに弾性がある為に、ゴム層５の弾性変形（締め付け固定時）に伴って弾性変形するので、ゴム層５の弾力を助長すると共に、ゴム層５の老化による弾力の低下が見られる場合でも、必要な弾力を保有し、ゴム層５とシュープレート６との密着性を保持させることができる。

（ａ）この発明の実施例の斜視図、（ｂ）同じくシュープレートを嵌める説明図、（ｃ）同じくゴム層とシュープレートの一端との関係を示す一部拡大説明図。 （ａ）同じくシュープレートを取付けた状態の拡大断面図、（ｂ）同じくワッシャーの拡大平面図、（ｃ）同じく拡大断面図。 （ａ）同じくボルト、ナットの他の実施例の取付状態を示す一部拡大断面図、（ｂ）同じくボルトとナットの係止の説明図。 （ａ）同じく他の実施例の断面図、（ｂ）同じく芯金の一部を断面した拡大斜視図、（ｃ）同じく突出片の埋設状態を示す一部断面拡大図、（ｄ）同じく芯金の他の実施例の一部を断面した拡大斜視図、（ｅ）同じく突出片の埋設状態を示す一部断面拡大図。 （ａ）同じく縦断側面図、（ｂ）同じくボルト取り付け部の断面図、（ｃ）同じく一部を省略した拡大断面図。 （ａ）従来使用されているゴムパットの斜視図、（ｂ）同じくゴムパットの固定状態の断面図。

符号の説明

１ 芯金
２ フック
３ ボルト
４ パット
５、５ａ ゴム層
６ シュープレート
７ ナット

Claims (5)

1. 鉄履帯に装着されるゴムパットにおいて、加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆しており、該芯金の一端部に断面円形のワイヤループ式の着脱用フックを有し、他端部に固定用ボルトを突出させて、鉄履帯のシュープレートの厚さよりフックの接地面に対する垂直方向の隙間を小さくするように被覆ゴムの表面を仕上げ、該被覆ゴム層は、フック側を斜にした傾斜部５ｂを形成し、その下面にシュープレートの一端を挿入して、前記芯金に被覆されたゴムがシュープレートの表面を加圧すると共に密着させるように、前記ボルトの段部にナットの複数段の係止片を弾性係止させて緊締したことを特徴とする鉄履帯用被覆型のゴムパット。
2. 鉄履帯に装着されるゴムパットにおいて、加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆しており、該芯金の一端部に断面円形のワイヤループ式の着脱用フックを有し、他端部に固定用ボルトを突出させて、鉄履帯のシュープレートの厚さよりフックの接地面に対する垂直方向の隙間を小さくするように被覆ゴムの表面を仕上げ、該被覆ゴム層は、フック側を斜にした傾斜部５ｂを形成し、その下面にシュープレートの一端を挿入して、前記芯金に被覆されたゴムがシュープレートの表面を加圧すると共に密着させるように、前記ボルトにナットを係止して緊締したことを特徴とする鉄履帯用被覆型のゴムパット。
3. ボルトとナットの緊締は、ボルトの段部にナットの複数段の係止片を弾性係止させたことを特徴とする請求項２記載の鉄履帯用被覆型のゴムパット。
4. 加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆してあるゴムパットにおいて、前記芯金の下方に屈曲した突出片を設け、該突出片をゴム層内へ一体的に埋設したことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄履帯用被覆型のゴムパット。
5. 加硫成形されたゴム部材が芯金の全体を被覆してあるゴムパットにおいて、前記芯金に設けた突出部片は、芯金の下部のゴム層内へ一体的に埋設されると共に、前記芯金のボルト取り付け部は、シュープレート側へ凹入させてゴム層面へ露出させシュープレートの内面と当接させたことを特徴とする請求項１又は２記載の鉄履帯用被覆型のゴムパット。

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