JP4818874B2 - クローラ用芯金およびクローラベルト - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械、その他のクローラ式車両に用いられるクローラ用芯金およびクローラベルトに関するものである。

この種のクローラ式車両に装着されるクローラ式走行体は、一般に駆動輪と従動輪との間にクローラベルトが無端帯状に巻回された概略構成とされている。クローラベルトには、ゴム材料で無端帯状に成形されたベルト本体が備えられ、このベルト本体の内周面に全周にわたって設けられた転輪通過面上で、クローラ式走行体に設けられた転輪が、クローラベルトの送り移動に伴ってこのクローラベルトに対して転動させられるようになっている。
ここで、ベルト本体内には、左右一対の芯金突起と、これらの芯金突起の基端部からそれぞれ、左右方向に延設された左右一対の翼板と、を備えるクローラ用芯金が、ベルト周方向に間隔をあけて複数埋設されている。このクローラ用芯金として、例えば下記特許文献１に示されるように、翼板の表面において芯金突起の基端部から離れた位置に、左右方向に直交する直交方向で切断した縦断面視が凹曲面をなすへこみ部を形成することによって、その重量を軽減する構成が知られている。
そして、このクローラ用芯金は、へこみ部がベルト本体の厚さ方向で転輪通過面と重なるようにして、ベルト本体内に埋設されている。
実開平７−１７６９０号公報

しかしながら、前記従来のクローラ用芯金では、転輪が転動通過面上を転動したときに、ベルト本体を形成するゴム材料のうち、前記へこみ部を覆い、かつ転輪通過面を形成するゴム材料に大きな負荷がかかり、亀裂やクローラ用芯金からの剥がれ等が生じ易くなり、クローラベルトの耐久性を低下させるおそれがあった。
すなわち、前記へこみ部が凹曲面状に形成されているので、転輪の転動時において、前記ゴム材料に圧縮力のみならず、凹曲面に沿った方向において前記直交方向のせん断力も作用し、さらに、このへこみ部が翼板の表面において芯金突起の基端部から離れた位置に形成されて、翼板の表面におけるへこみ部の開口周縁のうち、芯金突起の基端部側に位置する部分が角部となっているので、この角部が前記ゴム材料に食い込み局所的に大きな負荷が作用して、このゴム材料が割れ易くなるおそれがあった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、クローラベルトの耐久性を低下させることなく、重量を低減することができるクローラ用芯金およびクローラベルトを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のクローラ用芯金は、左右一対の芯金突起と、これらの芯金突起の基端部からそれぞれ、左右方向に延設された左右一対の翼板と、が備えられ、ゴム材料で無端帯状に成形されるとともに、内周面に左右一対の転輪通過面が全周にわたって設けられたベルト本体内に、前記芯金突起がベルト本体の内周面において前記転輪通過面同士の間から突出し、かつ翼板がベルト幅方向に沿って延びるとともに、この翼板の表面において前記基端部に連なる基端側部分がベルト本体の厚さ方向で前記転輪通過面と重なるように、ベルト周方向に間隔をあけて複数埋設されて用いられるクローラ用芯金であって、翼板の表面の前記基端側部分にへこみ部が形成されるとともに、その底面は、この翼板の厚さ方向に直交する面方向に沿って延びる平坦面とされ、前記底面の外周縁から立ち上がるへこみ部の側面のうち前記基端部側に位置する側面は、前記基端部の外面の一部となっていて、前記翼板の表面において、左右方向に直交する直交方向で前記へこみ部に連なる部分は、前記芯金突起が突出した方向に突となる曲面状に形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、へこみ部の底面が、翼板の厚さ方向に直交する面方向に沿って延びる平坦面とされているので、このクローラ用芯金をベルト本体に埋設してなるクローラベルトにおいて、へこみ部にベルト本体の厚さ方向で重なる転輪通過面と、このへこみ部の底面とを互いに平行にすることが可能になる。したがって、このクローラベルトをクローラ式車両に装着した状態で、前記転輪通過面上で前記車両に設けられた転輪を転動させたときに、転輪の外周面において転輪通過面に接する部分と、へこみ部の底面とを互いに平行にすることが可能になり、前記ベルト本体を形成するゴム材料のうち前記へこみ部を覆うゴム材料にせん断力が作用するのを抑制することができる。
さらに、前記へこみ部の側面のうち前記基端部側に位置する側面は、前記芯金突起の基端部の外面の一部となっており、翼板の表面におけるへこみ部の開口周縁のうち芯金突起の基端部側に位置する部分が角部になっていないので、前述のように転輪通過面上で転輪を転動させたときに、前記へこみ部を覆うゴム材料のうち前記基端部側に位置する部分に、前記角部が食い込み局所的に大きな負荷が作用して、このゴム材料が割れ易くなるのを防ぐことができる。
以上より、前述のように転輪通過面上で転輪を転動させたときに、この転輪からゴム材料に付与される負荷を低減することが可能になり、クローラベルトの耐久性を低下させることなく、クローラ用芯金の重量を低減することができる。
さらにまた、翼板の表面にへこみ部を形成した分、このへこみ部を覆い、かつ転輪通過面を形成するゴム材料の厚さを厚くすることが可能になり、転輪通過面のクッション性を向上させることができ、クローラベルトの耐久性を一層確実に向上させることができる。

また、翼板の表面において左右方向に直交する方向、すなわちクローラベルトではベルト周方向で前記へこみ部に連なる開口部分が、前記突となる曲面状に形成されて、翼板の表面におけるへこみ部の開口周縁のうち左右方向に直交する方向に位置する部分が角部になっていないので、前述のように転輪通過面上で転輪を転動させたときに、へこみ部および前記開口部分を覆うゴム材料に、前記角部が食い込み局所的に大きな負荷が作用して、このゴム材料が割れ易くなるのを防ぐことができる。
さらに、前述のように転輪通過面上で転輪を転動させて、この転輪が前記開口部分を覆うゴム材料を押圧したときに、このゴム材料を前記開口部分に沿って変形させることにより、転輪からの押圧力を分散させることも可能になる。

また、前記へこみ部の側面のうち前記基端部側に位置する側面は、凹曲面となってもよい。
この場合、へこみ部の側面のうち前記基端部側に位置する側面が凹曲面となっているので、この部分に位置するゴム材料にかかる負荷を低減することが可能になり、このクローラ用芯金を有するクローラベルトの耐久性を確実に向上させることができる。

また、本発明のクローラベルトは、駆動輪と従動輪との間に無端帯状に巻回されるクローラベルトであって、本発明のクローラ用芯金が、前記ベルト本体内に、ベルト周方向に間隔をあけて複数埋設され、前記へこみ部の底面と、このへこみ部にベルト本体の厚さ方向で重なる前記転輪通過面とは互いに平行になっていることを特徴とする。
この場合、クローラベルトの耐久性を低下させることなく、その重量を低減することができる。

この発明によれば、クローラベルトの耐久性を低下させることなく、重量を低減することができる。

以下、本発明に係るクローラ用芯金を有するクローラベルトおよびクローラ式走行体の一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
このクローラ用芯金（以下、「芯金」という）１０は、左右一対の芯金突起１１と、これらの芯金突起１１の基端部１１ａからそれぞれ、左右方向に延設された左右一対の翼板１２と、が備えられている。そして、この芯金１０は、ゴム材料で無端帯状に成形されるとともに、内周面に左右一対の転輪通過面Ｓが全周にわたって設けられたベルト本体２３内に、芯金突起１１がこのベルト本体２３の内周面において転輪通過面Ｓ同士の間から突出し、かつ翼板１２がベルト幅方向に沿って延びるとともに、この翼板１２の表面において前記基端部１１ａに連なる基端側部分１３がベルト本体２３の厚さ方向で転輪通過面Ｓと重なるように、ベルト周方向に一定の間隔をあけて複数埋設されることによって、クローラベルト２２に備えられている。なお、芯金１０の上面視は長方形状となっている。

このクローラベルト２２は、例えば、油圧ショベル等の建設機械、その他のクローラ式車両の下部に装着される左右一対のクローラ式走行体２０それぞれにおいて、図１に示されるように、駆動輪２１と図示されない従動輪との間に無端帯状に巻回されて用いられる。ここで、駆動輪２１はスプロケットとされ、車両フレームに設けられた例えば油圧モータ等の駆動手段により回転可能に支持されている。また、従動輪は前記車両フレームに回転自在に支持されている。

さらに、クローラベルト２２の芯金１０同士の間には、左右方向中央部に駆動輪２１に対する噛み合い孔２５が開口され、左右一対の芯金突起１１同士の間を駆動輪２１および従動輪が通過するようになっている。また、ベルト本体２３の外周面には、左右方向に延びる推進ラグ２６が複数突設されている。さらに、このベルト本体２３内において、芯金１０のベルト外周面側には、翼部１２の裏面にベルト本体２３の厚さ方向で重なる位置に、ベルト周方向に連続して延びるスチールコード層２７が埋設されている。

ここで、前述したクローラ式走行体２０において、クローラベルト２２の内周面側には、駆動輪２１と従動輪との間に、前記車両フレームに回転自在に支持された複数の転輪２４が設けられており、各転輪２４は、転輪通過面Ｓ上で、クローラベルト２２の送り移動に伴ってこのクローラベルト２２に対して転動させられるようになっている。ここで、複数の転輪２４のうち、一部はクローラベルト２２の内周面において地面側の下側に位置する部分をその上側から支持するように配置されるとともに、残りはクローラベルト２２の内周面において上側に位置する部分をその下側から支持するように配置されている。前者の転輪２４により、クローラベルト２２の外周面において下側に位置する部分をその全域にわたって接地させることが可能になり、また後者の転輪２４により、クローラベルト２２において上側に位置する部分が弛まないように保持できるようになっている。

そして、本実施形態では、翼板１２の前記基端側部分１３にへこみ部１４が形成されるとともに、その底面１４ａは、この翼板１２の厚さ方向に直交する面方向に沿って延びる平坦面とされている。すなわち、この芯金１０がベルト本体２３に埋設されてなるクローラベルト２２において、へこみ部１４の底面１４ａと、このへこみ部１４にベルト本体２３の厚さ方向で重なる転輪通過面Ｓとは互いに平行になっている。

また、底面１４ａの外周縁から立ち上がるへこみ部１４の側面のうち、前記基端部１１ａ側に位置する側面１４ｂは、前記基端部１１ａの外面の一部となっている。さらに、へこみ部１４の左右方向における長さは、転輪通過面Ｓの左右方向における長さ以上となっており、へこみ部１４は、転輪通過面Ｓの左右方向の全域にわたってベルト本体２３の厚さ方向で重なっている。なお、この転輪通過面Ｓの左右方向における大きさは、転輪２４の外周面における幅と同等となっている。

さらに、本実施形態では、翼板１２の表面において、左右方向に直交する直交方向、すなわちクローラベルト２２におけるベルト周方向でへこみ部１４に連なる開口部分１２ａは、図３に示されるように、芯金突起１１が突出した方向に突となる曲面状に形成されている。そして、前記開口部分１２ａは、左右方向に延びる翼板１２の側面１２ｂ、およびへこみ部１４の底面１４ａそれぞれに滑らかに連なっている。
また、本実施形態では、へこみ部１４の前記側面１４ｂが凹曲面となっている。

なお、芯金突起１１の基端部１１ａの前記直交方向における大きさは、へこみ部１４の前記直交方向における大きさよりも大きくなっており、基端部１１ａの前記直交方向における両端部はそれぞれ、図３に示されるように、前記開口部分１２ａに連なっている。また、へこみ部１４は、翼板１２の上面視で左右方向に長い長方形とされるとともに、翼板１２において、芯金突起１１の基端部１１ａと左右方向で反対側に位置する先端面１２ｃ、および前記側面１２ｂの双方に開口せずに、翼板１２の表面における外周縁よりも内側に配置されている。

以上説明したように、本実施形態によるクローラ用芯金１０によれば、へこみ部１４の底面１４ａが、翼板１２の厚さ方向に直交する面方向に沿って延びる平坦面とされているので、この芯金１０をベルト本体２３に埋設してなるクローラベルト２２において、へこみ部１４にベルト本体２３の厚さ方向で重なる転輪通過面Ｓと、このへこみ部１４の底面１４ａとを互いに平行にすることが可能になる。したがって、このクローラベルト２２をクローラ式車両に装着した状態で、転輪通過面Ｓ上で転輪２４を転動させたときに、転輪２４の外周面において転輪通過面Ｓに接する部分と、へこみ部１４の底面１４ａとを互いに平行にすることが可能になり、ベルト本体２３を形成するゴム材料のうちへこみ部１４を覆うゴム材料にせん断力が作用するのを抑制することができる。

さらに、へこみ部１４の側面のうち前記基端部１１ａ側に位置する側面１４ｂが、芯金突起１１の基端部１１ａの外面の一部となっており、翼板１２の表面におけるへこみ部１４の開口周縁のうち芯金突起１１の基端部１１ａ側に位置する部分が角部になっていないので、前述のように転輪通過面Ｓ上で転輪２４を転動させたときに、へこみ部１４を覆うゴム材料のうち前記基端部１１ａ側に位置する部分に、前記角部が食い込み局所的に大きな負荷が作用して、このゴム材料が割れ易くなるのを防ぐことができる。

以上より、前述のように転輪通過面Ｓ上で転輪２４を転動させたときに、この転輪２４からゴム材料に付与される負荷を低減することが可能になり、クローラベルト２２の耐久性を低下させることなく、クローラ用芯金１０の重量を低減することができる。
さらにまた、翼板１２の表面にへこみ部１４を形成した分、このへこみ部１４を覆い、かつ転輪通過面Ｓを形成するゴム材料の厚さを厚くすることが可能になり、転輪通過面Ｓのクッション性を向上させることができ、クローラベルト２２の耐久性を一層確実に向上させることができる。

また、本実施形態では、翼板１２の表面において左右方向に直交する方向、すなわちクローラベルト２２ではベルト周方向でへこみ部１４に連なる開口部分１２ａが、前記突となる曲面状に形成されて、翼板１２の表面におけるへこみ部１４の開口周縁のうち左右方向に直交する方向に位置する部分が角部になっていないので、前述のように転輪通過面Ｓ上で転輪２４を転動させたときに、へこみ部１４および前記開口部分１２ａを覆うゴム材料に、前記角部が食い込み局所的に大きな負荷が作用して、このゴム材料が割れ易くなるのを防ぐことができる。
さらに、前述のように転輪通過面Ｓ上で転輪２４を転動させて、この転輪２４が前記開口部分１２ａを覆うゴム材料を押圧したときに、このゴム材料を前記開口部分１２ａに沿って変形させることにより、転輪２４からの押圧力を分散させることも可能になる。

さらに、本実施形態では、へこみ部１４の側面のうち前記基端部１１ａ側に位置する側面１４ｂが凹曲面となっているので、この部分に位置するゴム材料にかかる負荷を低減することが可能になり、このクローラ用芯金１０を有するクローラベルト２２の耐久性を確実に向上させることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
前記実施形態では、翼板１２の表面において、左右方向に直交する直交方向でへこみ部１４に連なる開口部分１２ａを、芯金突起１１が突出した方向に突となる曲面状に形成したが、これに代えて、例えば平坦面や波形等にしてもよく、その形状は限定されるものではない。

また、へこみ部１４の側面のうち前記基端部１１ａ側に位置する側面１４ｂを凹曲面としたが、これに代えて例えば、この側面１４ｂを直線状に延びる傾斜面や垂直面等としてもよい。
さらに、前記実施形態では、へこみ部１４を翼板１２の表面においてその外周縁よりも内側に形成したが、これに代えて例えば、翼板１２の表面に、その側面１２ｂおよび先端面１２ｃの少なくとも一方に開口させて形成してもよい。

クローラベルトの耐久性を低下させることなく、重量を低減することができる。

本発明に係る一実施形態として示したクローラ用芯金を有するクローラ式走行体の一部断面を含む斜視図である。 図１に示すクローラ用芯金の側面図である。 図２に示すクローラ用芯金のＡ−Ａ線矢視断面図である。

符号の説明

１０ クローラ用芯金
１１ 芯金突起
１１ａ 芯金突起の基端部
１２ 翼板
１３ 基端側部分
１４ へこみ部
１４ａ 底面
１４ｂ 側面
２２ クローラベルト
２３ ベルト本体
Ｓ 転輪通過面

Claims (3)

1. 左右一対の芯金突起と、これらの芯金突起の基端部からそれぞれ、左右方向に延設された左右一対の翼板と、が備えられ、
   ゴム材料で無端帯状に成形されるとともに、内周面に左右一対の転輪通過面が全周にわたって設けられたベルト本体内に、前記芯金突起がベルト本体の内周面において前記転輪通過面同士の間から突出し、かつ翼板がベルト幅方向に沿って延びるとともに、この翼板の表面において前記基端部に連なる基端側部分がベルト本体の厚さ方向で前記転輪通過面と重なるように、ベルト周方向に間隔をあけて複数埋設されて用いられるクローラ用芯金であって、
   翼板の表面の前記基端側部分にへこみ部が形成されるとともに、その底面は、この翼板の厚さ方向に直交する面方向に沿って延びる平坦面とされ、前記底面の外周縁から立ち上がるへこみ部の側面のうち前記基端部側に位置する側面は、前記基端部の外面の一部となっていて、
   前記翼板の表面において、左右方向に直交する直交方向で前記へこみ部に連なる部分は、前記芯金突起が突出した方向に突となる曲面状に形成されていることを特徴とするクローラ用芯金。
2. 請求項１記載のクローラ用芯金であって、
   前記へこみ部の側面のうち前記基端部側に位置する側面は、凹曲面となっていることを特徴とするクローラ用芯金。
3. 駆動輪と従動輪との間に無端帯状に巻回されるクローラベルトであって、
   請求項１または２に記載のクローラ用芯金が、前記ベルト本体内に、ベルト周方向に間隔をあけて複数埋設され、前記へこみ部の底面と、このへこみ部にベルト本体の厚さ方向で重なる前記転輪通過面とは互いに平行になっていることを特徴とするクローラベルト。

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