JP4412786B2

JP4412786B2 - 低騒音型鋼鉄履帯

Info

Publication number: JP4412786B2
Application number: JP2000003175A
Authority: JP
Inventors: 義英島田; 和幸小林
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JP2001191967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のクローラホイールの間に掛け渡され、一方のクローラホイールを回転駆動することによりこれらクローラホイールの間で回転駆動される無端リング状の履帯（クローラベルト）に関する。なお、これら一対のクローラホイールはともにスプロケット歯を有したスプロケットホイールから構成されて一方のクローラホイールを駆動する構成のものや、一方がスプロケットホイールで他方がスプロケットのない円筒状のアイドラホイールから構成されてスプロケットホイールを駆動する構成のものがあるが、これらスプロケットホイールおよびアイドラホイールを総称してクローラホイールと称する。
【０００２】
【従来の技術】
このような履帯は、一般的にクローラ車両と称される車両に用いられ、その接地圧が低いため、タイヤ車輪を有した車両では走行できないような条件の悪い場所での走行が可能であり、建設機械等、種々の用途に供されている。従来の履帯としては、金属製のシューを連結してリング状に構成された鋼鉄製の履帯や、スチールワイヤなどにより補強されたゴム製の履帯が知られている。ゴム製の履帯は走行路面を傷つけることが少なく、走行騒音が小さいため、一般道を走行することがある車両等に良く用いられる。しかしながら、鋼鉄製のシューを連結して構成される履帯に比べて、強度、耐久性が劣るという問題や、履帯の一部（特に走行面側）が損傷した場合でも履帯全体を交換する必要があるという問題があり、鋼鉄製の履帯の装着を要求されることも多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、鋼鉄製の履帯は、強度、耐久性に優れ、各シューを個々に交換修理可能であるという利点があるが、走行時の履帯からの騒音が大きいという問題がある。特に、走行速度が速くなるにつれて騒音が加速度的に大きくなる。この騒音は、各シューを連結するリンクがクローラホイールに衝突して発生する音や、履帯が駆動側クローラホイールに巻き込まれるときに履帯が内側に引き込まれてスプロケットホイールからなるクローラホイールのスプロケット歯に勢い良く衝突して連続的に発生する音が原因となっている。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、鋼鉄製の履帯が有する強度、耐久性の利点や、修理の容易性を維持したまま、走行時の騒音を低減できるような構成の低騒音型鋼鉄製履帯を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、一対のクローラホイール間に掛け渡されて少なくともいずれかのクローラホイールを回転駆動することによりこれら一対のクローラホイール間で回転駆動される無端リング状の履帯が、多数の鋼鉄製の内側シュー部材と、これら内側シュー部材のそれぞれに対向して配設される多数の鋼鉄製の外側シュー部材と、それぞれ対向配設された内側シュー部材と外側シュー部材との間に挟持されるゴム製の無端リング状のベルト部材と、このベルト部材内に長手方向に延びて埋め込まれた鋼製の無端リング状のワイヤ部材とから構成される。そして、内側シュー部材をベルト部材の内周側に沿って並んで配設するとともに外側シュー部材をベルト部材の外周側に沿って並んで配設し、内側シュー部材間に長手方向に並ぶとともに内周側に開口して形成された多数の凹部にクローラホイールのスプロケット歯を受容してクローラホイールに巻き掛けられる。
【０００６】
このような構成の履帯の場合には、クローラホイールは鋼鉄製の内側シュー部材と当接して履帯と係合されるため、クローラホイールとの当接部の強度を確保して履帯の強度、耐久性を高めることができる。さらに、外周側に取り付けられた鋼鉄製の外側シュー部材が路面と接触するため、この部分の強度、耐久性も高くすることができるとともに、これが摩耗、損傷などしたときにそれぞれ独立して交換可能であり、修理が簡単且つ低コストである。その上で、内側および外側シュー部材の間にゴム製のベルト部材を挟持するようにしてこれら内側および外側シュー部材が長手方向に並んで取り付けられているため、内側シュー部材とクローラホイールとの衝突による騒音がゴム製のベルト部材により吸収されて、走行騒音が低減される。また、ベルト部材内に埋め込まれたワイヤ部材が履帯を一周するようにしてリング状に形成されているため、履帯が駆動側のクローラホイールに巻き込まれるときに内側に引き込まれることをワイヤ部材の引っ張り力により抑制し、内側シュー部材がクローラホイールと衝突する勢いを弱めて走行騒音が低減する。
【０００７】
本発明ではさらに、内側シュー部材を、その内面側におけるクローラホイールと当接する部分と外面側における外側シュー部材と結合される部分を露出させてベルト部材内に埋め込んでベルト部材に一体に取り付け、外側シュー部材を、内側シュー部材の外面側露出部において内側シュー部材にボルト結合するように構成している。これにより、内側シュー部材を内面側に並んで配設した状態でベルト部材により無端リング状に繋げ、このとき内側シュー部材の外面側に露出する部分に外側シュー部材をそれぞれボルト結合することにより履帯を作ることができる。このため、各外側シューのみを独立して簡単に着脱することが可能であり、走行時に路面と接触する外側シューが摩耗、損傷したときには、その部分の外側シューのみを簡単に交換することができる。
本発明ではさらに、内側シュー部材の左右端部がベルト部材の内部に埋め込まれて、内側シュー部材の外面側は中央部を残して左右両側がベルト部材により覆われており、内側シュー部材の外面側中間部が外面側に露出して外側シュー部材とのボルト結合用のネジが形成されており、内側シュー部材と外側シュー部材との金属同士の衝突部が少なくて、騒音発生を効果的に抑制できる。
なお、内側シュー部材はベルト部材の幅方向に細長く延びて平面視において矩形状に形成され、内側シュー部材の内面側中間部がベルト部材の内周面側に露出するとともにこの露出面に内側に突出して設けられて前記スプロケットホイールを受容してガイドする左右一対のガイド突起が形成される構成であることが好ましい。
さらに、内側シュー部材の中央部は長手方向の寸法が小さくなってくびれを有しており、隣接する内側シュー部材のくびれの間にスプロケット歯を受容する凹部が形成され、凹部内をベルト部材を構成するゴムで囲んでスプロケット歯と内側シュー部材との衝突による騒音を低減するように構成されても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。本発明に係る低騒音型鋼鉄履帯を有したクローラ型パワーショベル車１を図２に示している。このパワーショベル車１は、左右一対の履帯２０を有して構成された走行装置２を備えた走行台車４と、この走行台車４の後部に上下に揺動自在に設けられたブレード９と、走行台車４の上に旋回可能に設けられた旋回台１１と、旋回台１１の前部に枢支されたパワーショベル機構１３と、旋回台１１の上に設けられたオペレータキャビン１５とを有している。
【０００９】
走行装置２は、略Ｈ型をなす走行台車４と、この走行台車４の左右に設けられた走行機構３とからなる。走行機構３は、走行台車４の左右の前部に設けられた駆動用スプロケットホイール５（クローラホイール）と、後部に設けられたアイドラホイール６（クローラホイール）と、これら両ホイール５，６に掛け回されて駆動される履帯２０とからなる。
【００１０】
この履帯２０が本発明に係る低騒音型鋼鉄履帯であり、その構造を以下に説明する。この履帯２０の幅方向断面を図１に示し、この図に対する平面視および矢印Ｖ−Ｖに沿った断面を図４および図５に示している。履帯２０は、鋼鉄製の多数の内側シュー２１をゴム製のベルト部材２６によりリング状に並べた状態で一体成形されて無端リング状に作られている。このとき同時に、ベルト部材２６内には鋼鉄製の複数のリング状のワイヤ２７を埋め込んで成形しており、ベルト部材２６に十分な引っ張り強度を与えている。
【００１１】
内側シュー２１は幅方向（左右方向）に細長く延びて平面視において矩形状の部材であり、内面側中間部がベルト部材２６の内周面側に露出しており、この露出面に内側に突出する一対のガイド突起２２が形成されている。また、左右端部２５がベルト部材２６内に埋め込まれている。内側シュー２１の外面側は中央部を残して左右両側がベルト部材２６により覆われており、この部分におけるベルト部材２６内に左右対称に位置して複数のリング状ワイヤ２７が埋め込まれている。また、内側シュー２１における外面側に露出した部分にはそれぞれ４カ所にネジ２４が形成されている。
【００１２】
図４から良く分かるように、内側シュー２１の中央部は長手方向（前後方向）の寸法が小さくなってくびれ２３を有しており、隣接する内側シュー２１のくびれ２３の間に凹部２８が形成されている。なお、この凹部２８は外面側に貫通してもよい。この凹部２８は履帯２０がスプロケットホイールに掛けられたときにスプロケット歯を受容する。このとき、内側シュー２１の左右突起２２の間にスプロケットホイールが位置して左右突起２２によりガイドされる。ここで、凹部２８内をベルト部材２６を構成するゴムで囲んでおり、スプロケット歯と内側シュー２１との衝突による騒音が低減される。但し、くびれ２３を凹部２８の内面に露出させてスプロケット歯がくびれ２３において内側シュー２１に直接当接するようにして強度、耐久性を向上させるようにしても良い。
【００１３】
以上のようにして無端リング状のベルト部材２６の内周側に多数の内側シュー２１を等間隔で一体に配設してなるリング状部材が構成されるが、このリング状部材の外周面側に多数の外側シュー３０を取り付けて履帯２０が構成される。外側シュー３０は、図１および図３からよく分かるように、内側シュー２１のネジ２４に螺合する４本のボルト３８により各内側シュー２１に結合されてベルト部材２６の外周側に長手方向に並んで取り付けられる。外側シュー３０は矩形平板状のプレート部３１とプレート部３１の外面側に形成された複数の爪部（クロー）３３ａ，３３ｂとからなり、ボルト３８によりプレート部３１の中央において内側シュー２１に結合される。このとき、プレート部３１の内面は内側シュー２１との間にベルト部材２６を挟持する。なお、図３から分かるように、プレート部３１の前後には外ガイド３１ａと内ガイド３１ｂが形成されており、隣り合う外側シュー３１の内ガイド３１ｂの上に外ガイド３１ａが覆ってベルト部材２６の外周面前面が外側シュー３０により覆い、ベルト部材２６が外周面側に露出しないようにしている。
【００１４】
以上のように構成された履帯２０は、凹部２８内にスプロケット歯を受容し、内側シュー２１の左右突起２２の間にスプロケットホイールを位置させてガイドするようにして駆動スプロケットホイール５と遊動アイドラホイール６とに掛けられる。このような履帯２０の場合には、外側シュー３０が地面と接触するとともに内側シュー２１がホイール５，６と接触するが、これらシュー２１，３０はいずれも鋼鉄製であり、強度および耐摩耗性が高く、高い耐久性が得られる。また、外側シュー３０は地面と接触して最も摩耗もしくは損傷を受けやすいが、摩耗もしくは損傷した場合には外側シュー３０を個別に着脱交換することができるため、履帯全体としての耐久性がさらに向上する。
【００１５】
さらに、この履帯２０においては内側シュー２１と外側シュー３０との間にゴム製のベルト部材２６を挟持しているため、内側シュー２１とホイール５，６との衝突音や外側シュー３０と地面との接触音をベルト部材２６が吸収し、走行時の履帯２０からの騒音を大きく低減させることができる。特に、対向する内側シュー２１と外側シュー３０とはボルト３８により一体結合されているが、隣接するシュー同士はベルト部材２６を介して繋がっており、隣接するシューへの音、振動の伝達がベルト部材２６により大きく抑制されるため、騒音低減効果が大きい。なお、ベルト部材２６はワイヤ２７により強化されているため、履帯２０が駆動スプロケットホイール５に巻き込まれるときに履帯２０が内側（スプロケット側）に引き込まれる力にワイヤ２７の引っ張り力が対抗する。これにより、履帯２０が内側に引き込まれてスプロケットホイールに衝突する勢いが小さくなり、この衝突音の発生が抑制される。
【００１６】
次に、本発明に係る履帯の異なる実施形態について、図６および図７を参照して説明する。この履帯５０は、鋼鉄製の多数の内側シュー５１をゴム製のベルト部材５８によりリング状に並べて一体成形されて無端リング状に作られ、ベルト部材５８内には複数のリング状ワイヤ５９を埋め込んで成形してベルト部材５８に十分な引っ張り強度を与えている。
【００１７】
内側シュー５１は左右に細長く延びた矩形上の部材であり、内面側中間部がベルト部材５８の内周面側に露出しており、この露出面に内側に突出する一対のガイド突起５２が形成されている。内側シュー５１の左右中間部５５はベルト部材５８内に埋め込まれているが左右端部５６においてベルト部材５８の内外周面に露出し、これら左右端部５６に内外に貫通するボルト挿入孔が形成されている。なお、リング状ワイヤ５９は内側シュー５１の外面側においてベルト部材５８内に埋め込まれている。このようにベルト部材５８に内側シュー５１が埋め込まれて一体成形された状態で、図１〜図５に示した履帯２０と同様に、内側シュー５１の中央にくびれが形成されるとともに隣接する内側シュー５１のくびれの間にスプロケット歯を受容するための凹部が形成されている。
【００１８】
以上のようにして無端リング状のベルト部材５８の内周側に多数の内側シュー５１を等間隔で一体に配設してなるリング状部材が構成され、このリング状部材の外周面側に多数の外側シュー６０を取り付けて履帯５０が構成される。外側シュー５０は、内側シュー５１の左右端部５６のボルト挿入孔に挿入されたボルト６８とこれに螺合するナット６９とにより各内側シュー５１に結合されてベルト部材５８の外周側に長手方向に並んで取り付けられる。外側シュー６０は矩形平板状のプレート部６１とプレート部６１の外面側に形成された複数の爪部（クロー）６３ａ，６３ｂとからなり、ボルト６８およびナット６９によりプレート部６１の左右端部において内側シュー５１に結合される。このとき、プレート部６１の内面は内側シュー５１との間にベルト部材５８を挟持する。なお、プレート部６１の前後には外ガイド６１ａと内ガイド６１ｂが形成されており、隣り合う外側シュー６１の内ガイド６１ｂの上に外ガイド６１ａが覆ってベルト部材５８が外周面側に露出しないようにしている。
【００１９】
以上のように構成された履帯５０は、凹部内にスプロケット歯を受容し、内側シュー５１の左右突起５２の間にホイールを位置させてガイドするようにして駆動スプロケットホイール５と遊動アイドラホイール６とに掛けられる。この履帯５０の場合にも、内側および外側シュー５１，６０はいずれも鋼鉄製であり、強度および耐摩耗性が高く、高い耐久性が得られる。また、外側シュー６０は個別に着脱交換することができる。さらに、内側および外側シュー５１，６０の間にゴム性のベルト部材５８を挟持しているため、内側シュー５１とスプロケットホイールとの衝突音や外側シュー６０と地面との接触音をベルト部材５８が吸収し、走行時の履帯２０からの騒音を大きく低減させることができる。
【００２０】
なお、上記の実施形態においてはゴム製のベルト部材内に埋め込まれて一体に結合された内側シューに外側シューをボルト等を用いて着脱自在に一体結合しているが、これを図８のように構成することもできる。この履帯７０は、ワイヤ７３を埋め込んで強化されたベルト部材７２の内周側に内側シュー７１を一体成形して構成され、さらに、ベルト部材７２の外周側にシュー保持部材７４を埋め込んでいる。そして、外側シュー７５はこのシュー保持部材７４にボルトなどにより結合される。なお、外側シュー７５とシュー保持部材７４を一体に形成して、全体をベルト部材７２内に埋め込んで成形することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内側シュー部材をベルト部材の内周側に沿って並んで配設するとともに外側シュー部材をベルト部材の外周側に沿って並んで配設し、内側シュー部材間に長手方向に並ぶとともに内周側に開口して形成された多数の凹部にスプロケット歯を受容してクローラホイール（スプロケットホイール）に巻き掛けられるように構成されており、クローラホイールは鋼鉄製の内側シュー部材と当接して履帯と係合されるため、クローラホイールとの当接部の強度を確保して履帯の強度、耐久性を高めることができる。さらに、外周側に取り付けられた鋼鉄製の外側シュー部材が路面と接触するため、この部分の強度、耐久性も高くすることができるとともに、これが摩耗、損傷などしたときにそれぞれ独立して交換可能であり、修理が簡単且つ低コストである。その上で、内側および外側シュー部材の間にゴム製のベルト部材を挟持するようにしてこれら内側および外側シュー部材が長手方向に並んで取り付けられているため、内側シュー部材とクローラホイールとの衝突による騒音がゴム製のベルト部材により吸収されて、走行騒音が低減される。また、ベルト部材内に埋め込まれたワイヤ部材が履帯を一周するようにしてリング状に形成されているため、履帯が駆動側クローラホイールに巻き込まれるときに内側に引き込まれることをワイヤ部材の引っ張り力により抑制し、内側シュー部材がクローラホイールと衝突する勢いを弱めて走行騒音が低減する。
【００２２】
なお、内側シュー部材を、その内面側におけるクローラホイールと当接する部分と外面側における外側シュー部材と結合される部分を露出させてベルト部材内に埋め込んでベルト部材に一体に取り付け、外側シュー部材を、内側シュー部材の外面側露出部において内側シュー部材にボルト結合するように構成するのが好ましい。これにより、内側シュー部材を内面側に並んで配設した状態でベルト部材により無端リング状に繋げ、このとき内側シュー部材の外面側に露出する部分に外側シュー部材をそれぞれボルト結合することにより履帯を作ることができる。このため、各外側シューのみを独立して簡単に着脱することが可能であり、走行時に路面と接触する外側シューが摩耗、損傷したときには、その部分の外側シューのみを簡単に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る履帯の構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る履帯を有したパワーショベル車を示す斜視図である。
【図３】上記履帯を構成する外側シューを図１の矢印IIIに沿って示す底面図である。
【図４】上記履帯の平面図である。
【図５】上記履帯を矢印Ｖ−Ｖに沿って示す断面図である。
【図６】本発明の異なる実施形態に係る履帯の構造を示す断面図である。
【図７】上記履帯を構成する外側シューを図６の矢印VIIに沿って示す底面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る履帯の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
２走行装置
３走行機構
５駆動スプロケットホイール（クローラホイール）
６遊動スプロケット（クローラホイール）
２０，５０，７０履帯
２１，５１，７１内側シュー
２６，５８，７２ベルト部材
２７，５９，７３ワイヤ
３０，６０，７５外側シュー

Claims

少なくとも一方がスプロケットホイールからなる一対のクローラホイールの間に掛け渡され、前記クローラホイールを回転駆動することにより前記一対のクローラホイールの間で回転駆動される無端リング状の履帯において、
多数の鋼鉄製の内側シュー部材と、前記内側シュー部材のそれぞれに対向して配設される多数の鋼鉄製の外側シュー部材と、それぞれ対向する前記内側シュー部材と前記外側シュー部材との間に挟持されるゴム製の無端リング状のベルト部材と、前記ベルト部材内に長手方向に延びて埋め込まれた鋼鉄製の無端リング状のワイヤ部材とからなり、
前記内側シュー部材を前記ベルト部材の内周側に沿って並んで配設するとともに前記外側シュー部材を前記ベルト部材の外周側に沿って並んで配設し、前記内側シュー部材間に長手方向に並ぶとともに内周側に開口して形成された多数の凹部に前記クローラホイールのスプロケット歯を受容して前記クローラホイールに巻き掛けられるように構成され、
前記内側シュー部材が、内周側における前記クローラホイールと当接する部分と外面側における前記外側シュー部材に結合される部分とを露出させた状態で前記ベルト部材内に埋め込まれて前記ベルト部材に一体に取り付けられ、
前記外側シュー部材が、前記内側シュー部材の外面側露出部において前記内側シュー部材にボルト結合されて取り付けられ、
前記内側シュー部材の左右端部が前記ベルト部材の内部に埋め込まれて、前記内側シュー部材の外面側は中央部を残して左右両側が前記ベルト部材により覆われており、
前記内側シュー部材の外面側中間部が外面側に露出して前記外側シュー部材とのボルト結合用のネジが形成されていることを特徴とする低騒音型鋼鉄履帯。
前記内側シュー部材は前記ベルト部材の幅方向に細長く延びて平面視において矩形状に形成され、前記内側シュー部材の内面側中間部が前記ベルト部材の内周面側に露出するとともにこの露出面に内側に突出して設けられて前記スプロケットホイールを受容してガイドする左右一対のガイド突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低騒音型鋼鉄履帯。
前記内側シュー部材の中央部は長手方向の寸法が小さくなってくびれを有しており、隣接する前記内側シュー部材の前記くびれの間に前記凹部が形成され、前記凹部内を前記ベルト部材を構成するゴムで囲んで前記スプロケット歯と前記内側シュー部材との衝突による騒音を低減するように構成されたことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の低騒音型鋼鉄履帯。