JP4530405B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、コンバインやハーベスタ等の農業機械に搭載されるクローラ走行装置に適したゴムクローラに関する。

従来より、湿田等の湿地の走行に適した農業機械用のクローラ走行装置に使用するゴムクローラとして、帯幅方向にほぼ平行に延びる長短二種類のラグが帯長手方向に交互に配置されたラグパターンを有するものがある。
かかるゴムクローラは、無端帯状に形成されたゴム様弾性体よりなるクローラ本体と、このクローラ本体内に帯長手方向で所定のピッチで埋設された複数の芯金と、クローラ本体内に帯長手方向に沿って埋設された抗張体と、クローラ本体の外周面における各芯金に対応する位置に突設された前記長ラグ及び短ラグとを備えている（特許文献１参照）。

特開２０００−３２６８７７号公報

上記従来のゴムクローラを装着した農業機械（例えば、中型又は小型のコンバイン）がアスファルト舗装道路等の摩擦抵抗の高い整地で旋回すると、ブレーキ側のゴムクローラの接地始点部（図７の符号２５参照）が第一転輪の軸心の前方で整地に対して突っ張り、変形を繰り返すようになる。
このさい、農業機械の本体側の前後バランスの不安定さや本体重量に対するラグ剛性の大きさ等の条件が重なり、ラグの変形周期と本体側のピッチング（前後方向の揺れ）が同期すると、本体側のピッチングがますます激しくなって乗り心地が損なわれる、いわゆるロデオ現象が発生することがある。

上記ロデオ現象を回避する手段としては、帯幅方向にほぼ平行に延びるラグを有するゴムクローラの場合には、例えば、ラグの断面形状を可及的に細くして整地に対するラグの剛性を小さくし、これによって整地に対するラグの突っ張り度合いを低減することが考えられる。しかし、この場合には、整地走行時にラグの接地部分の倒れ込みが大きくなってラグの側面が早期に摩耗し、ゴムクローラの耐久性が低下する恐れがあるとともに、ラグパターンが弱々しく見えるという外観上の欠点もある。

そこで、本発明は、帯幅方向にほぼ平行に延びるラグが芯金に対応した位置に設けられているゴムクローラにおいて、当該ゴムクローラの耐久性を損なうことなく、整地走行時における乗り心地を向上できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、無端帯状に形成されたゴム様弾性体よりなるクローラ本体と、このクローラ本体内に帯長手方向に間隔をおいて埋設された複数の芯金と、前記クローラ本体内に帯長手方向に沿って埋設された抗張体と、前記クローラ本体の外周面における前記各芯金に対応する位置に突設されかつ帯幅方向にほぼ平行に延び、前記クローラ本体の帯幅寸法にほぼ相当する長さの長ラグ、及びこの長ラグよりも短く前記芯金とほぼ同じ帯幅方向長さの短ラグを含む複数のラグよりなるラグ群とを備えているゴムクローラにおいて、前記複数のラグのうちのすべてのラグ又は一部のラグが、当該ラグを帯幅方向で左右に分断させない程度に帯幅方向中央部のラグ高さが同方向両端部のラグ高さよりも低くなるように形成された高さ変動部を有し、前記高さ変動部の帯幅方向長さが前記芯金の帯幅方向長さと同じか又は小さく形成され、前記高さ変動部が、その帯幅方向両端部から同方向中央部に向かって徐々にラグ高さが低くなり、かつ整地走行時にその帯幅方向両端部から同方向中央部へ順次整地に対して接地する傾斜角度の接地面を有する形状に形成されていることを特徴とする。

この場合、帯幅方向にほぼ平行に延びるラグの高さ変動部が、帯幅方向中央部のラグ高さが同方向両端部のラグ高さよりも低くなるように形成されているので、整地走行時におけるゴムクローラの接地始点部（図７の符号２５参照）において、当該高さ変動部を有するラグにおける比較的剛性の小さい帯幅方向両端部の方が比較的剛性の大きい同方向中央部よりも先に整地に接地することになる。
従って、かかる高さ変動部を有するラグの場合、帯幅方向でラグ高さが均一である通常のラグに比べて、整地に接地する際のラグ高さ方向の弾性変形量が大きくなり、整地に対する突っ張り度合いが低減される。

このため、本発明に係るゴムクローラを装着した農業機械等が整地で旋回しても、本体側のピッチングとラグの変形周期が同期するのが抑制され、本体側のピッチングが増幅して乗り心地が損なわれるロデオ現象の発生を有効に防止することができる。
また、本発明では、整地に対する突っ張り度合いを低減するに当たり、帯幅方向におけるラグ高さが変動する高さ変動部を形成するようにしているので、ラグの断面形状を細くする場合とは異なり、整地走行時におけるラグの接地部分の倒れ込みがさほど大きくなることがなく、このため、ラグの側面が早期に摩耗するのを防止することができる。

更に、上記高さ変動部は、ラグを帯幅方向で左右に分断させない程度に帯幅方向におけるラグ高さを変動させるものであり、このため、ラグ全体の剛性は当該高さ変動部を形成しない場合とほぼ同程度に維持される。そして、ラグを帯幅方向で左右に分断させない程度のラグ高さの変動範囲は、より具体的には、ラグ高さが概ね５０〜６０ｍｍである通常のラグの場合には概ね５〜１０ｍｍ程度に設定すればよい。このため、本発明の高さ変動部は、ラグ間に泥土が詰まるのを防止するために形成される、後述する排土用の切り欠き凹部とは機能及び構成が大きく異なるものである。

本発明において、上記高さ変動部は、その帯幅方向両端部から帯幅方向中央部に向かって徐々にラグ高さが低くなるように形成することができる。この場合において、芯金の投影部分から帯幅方向外側に外れた部分から同方向中央側に向かって整地に対する接地が進行するように、ラグ高さの変動範囲を設定することが好ましい。
その理由は、芯金の投影部分から帯幅方向外側に外れた部分は、その投影部分に対応する部分に比べてラグ剛性がより小さくなっているので、当該芯金の投影部分から外れた部分を主として整地に接地させるようにすれば、整地に対する突っ張り度合いの低減がより確実になるからである。

なお、本発明の高さ変動部は、水平な面を備えておらず、その帯幅方向両端部から同方向中央部に向かって傾斜する傾斜面からなる構成とすることもできる。
本発明に係るゴムクローラにおいて、ラグ群のラグパターンは、各ラグが帯幅方向にほぼ平行に延びること以外は特に限定されるものではないが、前記クローラ本体の帯幅寸法にほぼ相当する長さを有する複数の長ラグと、この長ラグよりも短い複数の短ラグとを帯長手方向に交互に配置してなるラグパターンを有するものを採用することができる。

そして、上記長短二種類のラグを交互に配置したラグパターンの場合には、複数の長ラグと複数の短ラグの双方に高さ変動部を設けることが好ましい。この場合において、複数の長ラグの帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部を形成すれば、ラグ間に泥土が詰まるのが防止され、ゴムクローラの走破性が向上する。また、複数の短ラグのみに高さ変動部を設け、長ラグの帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部を設けることにしてもよい。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第一実施形態を示している。
本実施形態のゴムクローラ１は、例えば図７に例示されるコンバインやハーベスタ等の農業機械のクローラ走行装置に用いられるもので、主に湿田等の湿地での走行に適したものである。

図７に示すように、上記クローラ走行装置２０は、車両本体側に搭載されたトラックフレーム２１と、このフレーム２１の前端部に配置されたスプロケット状の駆動輪２２と、同フレーム２１の後端部に配置された非駆動の従動輪２３と、同フレーム２１の下部に前後方向に間隔をおいて配置された非駆動の複数の転輪２４と、これら駆動輪２２、従動輪２３及び各転輪２４に巻き掛けられた本発明に係るゴムクローラ１と備えている。
なお、駆動輪２２は、従動輪２３や転輪２４よりもそのほぼ直径相当分だけ、上位に配置されている。

図１に示すように、本実施形態のゴムクローラ１は、ゴム様弾性体を無端帯状に形成してなるクローラ本体２と、このクローラ本体２内に帯長手方向に間隔をおいて埋設された複数の芯金３と、クローラ本体２内に帯長手方向に沿って埋設された抗張体４と、クローラ本体２の外周面から突設されかつ帯長手方向に間隔をおいて配置された複数のラグ５，６よりなるラグ群とを備えている。
クローラ本体２の帯幅方向中央部には、前記駆動輪２２の係合爪を挿通可能とすべく、表裏方向に貫通する係合孔７が周方向に一定間隔をおいて形成され、クローラ本体２における各係合孔７間に位置する部分に、帯幅方向に長い前記芯金３が埋設されている。

この芯金３は、金属製又は硬質合成樹脂製で、その中心がクローラ本体２の帯幅方向中心線と一致するように同本体２内に埋設されたほぼ短冊状の本体部８と、この本体部８の内周側（図１（ｂ）の上側）にクローラ本体２の内周面から突出するように突設された左右一対の係合突起９とを一体に備えている。前記抗張体４は、スチールコード等よりなる複数本の高張力コードを芯金３の外周側（図１（ａ）の下側）に帯幅方向に並設することによって構成され、この各高張力コードはクローラ本体２の内部を無端状に周回している。
なお、バイアスコードを積層してなる幅方向補強層をクローラ本体２の内部に埋設して、同本体２の捩れ剛性をより向上するようにしてもよい。

クローラ本体２の外周面における上記芯金３に対応する部分には、長短二種類の前記ラグ５，６が突出状に形成されている。すなわち、本実施形態では、前記ラグ群が、クローラ本体２の帯幅寸法にほぼ相当する長さを有する複数の長ラグ５と、この長ラグ５よりも短い複数の短ラグ６とを帯長手方向に交互に配置してなるラグパターンを有している。
この長ラグ５と短ラグ６は、断面ほぼ台形状でかつ帯幅方向に延びるほぼ直線状に形成され、芯金３と対応する周方向位置でかつ同芯金３と同じピッチで、クローラ本体２の外周面に突設されている。なお、本実施形態では、短ラグ６は芯金３とほぼ同じ帯幅方向長さを有している。

本実施形態のゴムクローラ１では、アスファルト舗装道路等の整地に対して各ラグ５，６をいわばソフトランディングさせるための高さ変動部１０が長短の各ラグ５，６に形成されている。
図１（ｂ）に示すように、上記高さ変動部１０は、短ラグ６の帯幅方向全長に渡る範囲において、その帯幅方向両端部から帯幅方向中央部に向かって徐々にラグ高さが低くなるように傾斜状に形成されている。

本実施形態では、各ラグ５，６のラグ高さが概ね５０〜６０ｍｍに設定されており、高さ変動部１０のラグ高さの変動範囲（当該高さ変動部１０の最深部の深さ）は概ね５〜１０ｍｍ程度となるように設定されている。このように、本実施形態の高さ変動部１０は、後述する排土用の切り欠き凹部１１とは異なり、ラグ５，６を帯幅方向で左右に分断させない程度の高さ変動範囲になっており、これにより、ラグ５，６全体の剛性が当該高さ変動部１０を形成しない場合とほぼ同程度に維持されるようになっている。

上記構成を有するゴムクローラ１は、駆動輪２２の係合爪をクローラ本体２の係合孔７に引っ掛けた状態で同駆動輪２２を回転させることで周方向（帯長手方向）に駆動され、これによってクローラ走行装置が所定方向に走行する。
このさい、本実施形態のゴムクローラ１では、帯幅方向にほぼ平行に延びる各ラグ５，６の高さ変動部１０が、帯幅方向中央部のラグ高さが同方向両端部のラグ高さよりも低くなるように形成されているので、図７に示す整地走行時におけるゴムクローラ１の接地始点部２５において、各ラグ５，６における比較的剛性の小さい帯幅方向両端部の方が比較的剛性の大きい同方向中央部よりも先に整地に接地する。

従って、帯幅方向でラグ高さが均一である通常のラグに比べて、整地に接地する際のラグ高さ方向の弾性変形量が大きくなってラグ５，６が整地に対していわばソフトランディングするようになり、当該ラグ５，６の整地に対する突っ張り度合いが低減される。
このため、本実施形態のゴムクローラ１を装着した農業機械が整地で旋回しても、本体側のピッチングとラグ５，６の変形周期が同期するのが抑制され、本体側のピッチングが増幅して乗り心地が損なわれるロデオ現象の発生が有効に防止される。

また、本実施形態のゴムクローラ１では、帯幅方向におけるラグ高さが変動する高さ変動部１０によって整地に対する突っ張り度合いを低減するようにしているので、ラグの断面形状を細くする場合とは異なり、整地走行時におけるラグ５，６の接地部分の倒れ込みがさほど大きくなることがなく、ラグ５，６の側面が早期に摩耗するのを防止することができる。

一方、本実施形態のゴムクローラ１では、帯幅方向中央側に向かって傾斜する高さ変動部１０が、芯金３とほぼ同じ長さを有する短ラグ５の帯長手方向全長に渡る範囲で形成されているので、長ラグ５については、芯金３の投影部分から帯幅方向外側に外れた部分から同方向中央側に向かって整地に対する接地が進行するように、ラグ高さの変動範囲が設定されていることになる。
このため、本実施形態では、長ラグ５に関しては、芯金３の投影部分から外れた比較的剛性の小さいショルダー部分が主として整地に接地することになり、この点で、長ラグ５の整地に対する突っ張り度合いがより確実に低減されるという利点がある。

図２は本発明の第二実施形態を示している。
本実施形態では、クローラ本体２の帯幅方向外端部が外側に延設されて左右非対称になっており、また、長ラグ５の帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部１１が形成されている。
この切り欠き凹部１１は、ラグ５，６間に泥土が詰まるのを防止するためのものであって、芯金３の係合突起９間の間隔とほぼ同じ帯幅方向長さで、かつ、長ラグ５を帯幅方向で左右に分断する程度の深さを有している。このため、本実施形態のゴムクローラ１によれば、前記した第一実施形態の作用効果に加えて、湿地走行時における泥土の詰まりが防止され、走破性をより向上できるという作用効果が得られる。

図３は本発明の第三実施形態を示している。
本実施形態では、高さ変動部１０の帯幅方向の形成範囲が短ラグ５の帯幅方向長さよりも若干小さくなっており、その他の構成は第一実施形態の場合と同様である。
このように、高さ変動部１０の帯幅方向の形成範囲が短ラグ５の帯幅方向長さよりも若干小さい場合であっても、第一実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

図４は本発明の第四実施形態を示している。
本実施形態においても、前記第二実施形態と同様に、クローラ本体２の帯幅方向外端部が外側に延設されて左右非対称になっており、また、長ラグ５の帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部１１が形成されている。
また、本実施形態では、高さ変動部１０の帯幅方向の形成範囲が、短ラグ５の帯幅方向長さよりも小さく、上記切り欠き凹部１１の帯幅方向長さとほぼ一致している。このため、長ラグ５には切り欠き凹部１１のみが形成され、傾斜状の高さ変動部１０は短ラグ６のみに形成されている。

図５は本発明と共通する構成を含む第一の参考例を示している。
本参考例では、高さ変動部１０が、帯幅方向両端部のみが接地するようにラグ高さを急変させる段差凹部１２を接地側に形成することによって構成されており、その他の構成は第一実施形態の場合と同様である。
このように、高さ変動部１０が傾斜状ではなく段差状のものであっても、第一実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。

図６は第二の参考例を示している。
本参考例においても、前記第二実施形態と同様に、クローラ本体２の帯幅方向外端部が外側に延設されて左右非対称になっており、また、長ラグ５の帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部１１が形成されている。
また、本参考例では、高さ変動部１０が前記段差凹部１２よりなり、この段差凹部１２の帯幅方向の形成範囲が、短ラグ６の帯幅方向長さよりも小さく、上記切り欠き凹部１１の帯幅方向長さとほぼ一致している。このため、長ラグ５には切り欠き凹部１１のみが形成され、段差凹部１２よりなる高さ変動部１０は短ラグ６のみに形成されている。

なお、本発明は前記した各実施形態に限定されるものではない。
例えば、ラグ群のラグパターンは、長短二種類のラグ５，６を交互に配列したものに限らず、長短ラグ５，６の配列順序が長・短・短・長・短・短・・・・になっているもの、長ラグ５のみで構成されたラダータイプ、或いは、短ラグ６を千鳥状に配列したラグパターン等、図示以外の種々のラグパターンを採用することができる。

（ａ）は第一実施形態のゴムクローラを接整地側から見た平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は第二実施形態のゴムクローラを接整地側から見た平面図であり、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は第三実施形態のゴムクローラを接整地側から見た平面図であり、（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は第四実施形態のゴムクローラを接整地側から見た平面図であり、（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面図である。 （ａ）は第一参考例のゴムクローラを接整地側から見た平面図であり、（ｂ）はそのＥ−Ｅ線断面図である。 （ａ）は第二参考例のゴムクローラを接整地側から見た平面図であり、（ｂ）はそのＦ−Ｆ線断面図である。 クローラ走行装置の側面図である。

符号の説明

１ ゴムクローラ
２ クローラ本体
３ 芯金
４ 抗張体
５ 長ラグ
６ 短ラグ
１０ 高さ変動部

Claims (6)

1. 無端帯状に形成されたゴム様弾性体よりなるクローラ本体と、このクローラ本体内に帯長手方向に間隔をおいて埋設された複数の芯金と、前記クローラ本体内に帯長手方向に沿って埋設された抗張体と、前記クローラ本体の外周面における前記各芯金に対応する位置に突設されかつ帯幅方向にほぼ平行に延び、前記クローラ本体の帯幅寸法にほぼ相当する長さの長ラグ、及びこの長ラグよりも短く前記芯金とほぼ同じ帯幅方向長さの短ラグを含む複数のラグよりなるラグ群とを備えているゴムクローラにおいて、
   前記複数のラグのうちのすべてのラグ又は一部のラグが、当該ラグを帯幅方向で左右に分断させない程度に帯幅方向中央部のラグ高さが同方向両端部のラグ高さよりも低くなるように形成された高さ変動部を有しており、
   前記高さ変動部の帯幅方向長さが前記芯金の帯幅方向長さと同じか又は小さく形成され、
   前記高さ変動部が、その帯幅方向両端部から同方向中央部に向かって徐々にラグ高さが低くなり、かつ整地走行時にその帯幅方向両端部から同方向中央部へ順次整地に対して接地する傾斜角度の接地面を有する形状に形成されていることを特徴とするゴムクローラ。
   
2. 前記複数の長ラグと前記複数の短ラグの双方が前記高さ変動部を有している請求項１に記載のゴムクローラ。
3. 前記ラグ群は、前記複数の長ラグと、前記複数の短ラグとを帯長手方向に交互に配置してなるラグパターンを有している請求項１又は２に記載のゴムクローラ。
4. 前記高さ変動部は、水平な面を備えておらず、その帯幅方向両端部から同方向中央部に向かって傾斜する傾斜面からなる請求項１〜３のいずれかに記載のゴムクローラ。
5. 前記複数の長ラグはその帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部を有している請求項２に記載のゴムクローラ。
6. 前記ラグ群は、複数の前記長ラグと、複数の前記短ラグとを帯長手方向に交互に配置してなるラグパターンを有しており、前記複数の短ラグのみが前記高さ変動部を有しており、前記複数の長ラグはその帯幅方向中央部に排土用の切り欠き凹部を有している請求項１に記載のゴムクローラ。

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