JP5154889B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、ゴムクローラ（以下、単にクローラという）に係り、コンバインやバックホーにて代表される農業機械や建設機械等の走行装置に用いられるクローラに関するものである。

農業機械や建設機械の走行装置に用いられるクローラは、機体に装着された駆動輪と従動輪とに巻き掛けされ、駆動輪のスプロケット歯が、クローラの長手方向の間隔をおいて列設したスプロケット係合孔（以下、単に係合孔という）に係合することで駆動力が伝達するように構成されている。図１は、当該走行装置の要部を示しており、クロ−ラ１１は長手方向に間隔をおいて芯金１２が列設埋設されており、この芯金１２、１２間に係合孔１３が形成され、この係合孔１３に駆動輪１４のスプロケット歯１４ａが係合することで路面を走行するものである。符号１５は走行ラグ、１６は脱輪防止突起を示す。

この走行装置で路面を走行するとき、係合孔１３を通じて土、砂利、小石その他の異物がクローラ１１の内周側に侵入し、この侵入物が駆動輪１４や図示しない転動輪に踏み固められて硬化する。これが繰返されると転動輪の通過面に対応するゴムが損傷し、いわゆる水虫現象によって芯金１２との接着が破壊され、この芯金１２及び芯金１２を外囲いしてゴム中に埋設されているスチールコードの発錆を招き、クローラ全体の損傷に至ることとなる。

このため、特許文献１では、係合孔をゴム薄肉層で閉塞し、このゴム薄肉層をスチ−ルコ−ドの埋設位置を等しいか又はこれよりも外周側にした技術が提案されている。又、特許文献２では、ゴム薄肉層にスリットを形成した技術が提案されている。

特開昭５６−８６８７１号公報

実公昭６１−１４９４４号公報

これらは、いずれも係合孔をゴム膜にて閉塞しているものであるから、泥土等の異物がこの孔を通じてクローラの内周側に侵入するのを防止できる。しかしながら、ゴム膜の外周面には異物が付着したままであり、かかる異物の存在でスプロケット歯とゴム膜との接触、突上げ等によってゴム膜が破れてしまい、目的を達成できないという課題があった。又、ゴム薄肉層に形成したスリットによってゴム膜の破れが促進されるという面も指摘されていた。

これらを改良するものとして、特許文献３が提案されている。かかる提案は係合孔をゴム膜にて閉塞し、該膜体は前記スプロケット歯の接触と接触解除によって内外に弾性的に振幅運動するように構成されているものであり、具体的には低硬度で伸びが大きなゴムにて構成されるものである。

特開２００３−６３４６１号公報

しかるに、上記特許文献３におけるゴム膜とスプロケット歯との接触による当該ゴム膜の振動程度では、留まってしまった異物は落ちず、振動のために、ゴム膜自体に帆布、金属板、樹脂等の材質をもって構成すると、スプロケット歯との接触時に伸びが十分に確保できず、膜の破れにつながることとなる。

本発明は、係合孔をゴム膜で閉塞してクローラの内周側への異物侵入を防止するとともに、ゴム膜面に付着した異物を剥離することによって、ゴム膜の破れを防止し、係合孔の閉塞を維持し、しかも駆動力の伝達が損なわれることがないようにしたクローラを提供するものである。

本発明の要旨は、無端状ゴム弾性体に、スプロケット歯が係合する係合孔を当該ゴム弾性体の長手方向に一定ピッチにて列設しているクローラにおいて、前記係合孔に無端状ゴム弾性体と一体とされたゴム膜を形成し、当該ゴム膜の周囲を中央部よりも肉厚で且つゴムクローラ外周側に突出する凸部としたことを特徴とするクローラにかかるものである。

本発明により、ゴム膜の破れ防止の大幅な向上となったものであり、付着した泥等の異物の剥離を十分行うことができる効果を奏するものである。又、例えゴム膜に破れが発生しても凸部で亀裂の進展を止めて、係合孔周囲に亀裂が入るのを防止できるという効果も合わせ持つ。

本発明に関連する文献として特許文献３を挙げたが、この技術にあって解決しなくてはならない点は多い。図２はその係合孔２１及びゴム膜２２近傍のみを取り出した図であるが、第１に、スプロケット歯に接触させてゴム膜２２を振動させ、このゴム膜２２の端部（又は中央部）に凹状のくびれ２３を設ける点であるが、湿田に使用される場合、この程度の振動ではゴム膜２２に付着した異物が剥離しない。更に、ゴム膜２２にくびれ２３を形成した場合にはこの部位に歪みが集中してゴム膜２２が破れるおそれがある。

第２に、ゴム膜２２の破れ防止を目的として、ゴム膜２２の内外で圧縮・伸びが大きく違わないようにゴム膜２２の内外のゴムの伸びを変えたり、ゴム膜２２をスチールコード２４の埋設位置と同一面上に配置したり、ゴム膜２２中に図示しない帆布、金属板、樹脂等を埋設したりする点であるが、ゴム膜２２を内外で二層とすることは製造上難しく、コストアップとなってしまうこと、ゴム膜２２をスチールコード２４の埋設位置と同一面上に配置してもゴム膜２２が厚い場合には内外で圧縮・伸びが大きく異なってしまうこと、ゴム膜２２中に帆布、金属板、樹脂等を埋設するとかえってこれらの周縁に歪みが集中しゴム膜２２の破れにつながってしまうこと、等によって十分に目的が達成され得ない。

第３に、ゴム膜２２の厚みｓを製品厚みＳに対して特定している点であるが、特に上限に近い厚さのゴム膜２２にあっては、スチールコード２４と同じに配置しても内外層で圧縮・伸びが大きく異なり、このため、ゴム膜２２の圧縮・伸びを抑えることができず亀裂が入りやすくなるという欠点がある。

本発明は上記特許文献３における欠点を取り除いた発明であり、係合孔２１を閉塞するゴム膜２２の中央部を薄くしても、ゴム膜２２の応力が集中する周辺部のゴムを厚くすることで、ゴム膜２２の損傷を回避することが可能となったもので、ゴム以外の材料をあえて使用する必要がなくなったものである。

本発明のゴム膜にあっては、ゴム膜の中央部の厚さＴが、２ｍｍ≦Ｔ≦７ｍｍの範囲（請求項２）にあり、ゴム膜の周囲の凸部の厚さｔが、中央部の厚さＴの１．２×Ｔ≦ｔ≦２．０×Ｔの範囲（請求項３）にあるのが好ましい。

そして、ゴム膜の周辺部の厚さｔを全て同じ高さにした場合、屈曲方向（クローラの長手方向）は屈曲疲労によるクラックが発生する懸念があるため、好ましくは、長手方向の厚さを幅方向より薄く（低く）した構造のゴム膜としたものである。特に言えば、屈曲疲労によるゴム膜の損傷を避けるため、長手方向のゴム膜の厚さ（高さ）に高低を付け、具体的には、ゴム膜の周囲の凸部の厚さｔにおいて、クローラの長手方向の凸部の厚さｔａが幅方向の厚さｔｂより薄い構造（請求項４）とし、例えば、波形（請求項５）として屈曲応力を分散させることを狙ったものである。

このように、ゴム膜の周囲を厚くしたことによりゴム膜の破れ防止の大幅な向上が期待でき、しかも均一なゴムにてゴム膜を構成すること、更にゴム膜の厚みを薄くすること等で大幅なコストダウンが図ることができることとなったものである。そして、ゴム膜自体を薄くしたことにより、又、スチールコード埋設位置やコード径の違いにより、ゴム膜の厚さや設置位置を特に考慮する必要もなくなり、開発スピードの迅速化、低コスト化、及び外観デザイン等の開発の自由度が大幅に拡大する結果となった。

以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明する。図３は本発明の外周側平面図、図４はＡ−Ａ線断面図、図５はＢ−Ｂ線断面図（請求項１〜３）である。１はクロ−ラを構成するゴム弾性体であり、図の上下に連続するものである。２は係合孔であり、一定のピッチをもって形成され、この間に芯金３が埋設されている。この例では外周面に芯金３と対応して左右に直線状をなすラグ４が形成されている。この係合孔２はゴム膜５にて閉鎖され、この周囲を外周側に向かって形成された凸部６にて囲まれた構造となっている。７はスチールコードの仮想線であり、ゴム膜５はスチールコード７と略同じ位置に配置された例である。

さて、ゴム膜５の中央部の厚さＴは５ｍｍであり、ゴム膜５の周囲を囲む凸部６の厚さｔは１０ｍｍであった。凸部６は図例ではラグ４とは切り離されて形成されているが、図６に示すようにラグ４の側面部４ａより直接伸びる構造であってもよい。ゴム膜５の構造をこのようにしたことにより、ゴム膜５に振動がもたらされた場合でも、ゴム膜５の周囲のゴム厚が厚いため歪みを吸収してしまい、この部位からの亀裂が入ることがなくなったものである。

図７はゴム膜５を囲む凸部６の別例（請求項４）であって、図４と同様の図である。この例ではクロ−ラの長手方向に向かう凸部６ａの厚みｔａは、これと直角方向に伸びる幅方向の凸部６ｂの厚みｔｂよりも薄い構造としたものであり、スプロケット等に巻き掛けされる際の曲げ歪みの凸部６への集中を避けるようにしたものである。

図８はゴム膜５を囲む凸部６の更に別例（請求項５）であって、Ｃ−Ｃ線断面における部分斜視図である。この例ではクローラの長手方向に向かう凸部６ａの厚みｔａにその頂部を波形６ｃとしたものであり、これもスプロケット等に巻き掛けされる際の曲げ歪みの凸部６への集中を避けるようにしたものである。

本発明は以上の通りであり、係合孔を通じての異物の侵入が防止でき、かつ、ゴム膜の外周面に異物が付着するのを防止できたものである。異物の侵入がないことはこれに起因する脱輪やゴム表面の亀裂等を抑えることができることとなったものであり、その利用範囲は広い。

図１はクローラ走行装置の要部を示すものである。 図２は特許文献３のクローラの構造を示すものである。 図３は本発明のクローラの外周側平面図である。 図４はＡ−Ａ線断面図である。 図５はＢ−Ｂ線断面国である。 図６はＡ−Ａ線断面図の別例図である。 図７はゴム膜を囲む凸部の別例を示す図４と同様の断面図である。 図８はＣ−Ｃ線断面における部分斜視図である。

符号の説明

１ ゴム弾性体、
２ スプロケット係合孔、
３ 芯金、
４ ラグ、
４ａ ラグの側面部、
５ ゴム膜、
６ 凸部、
６ａ 長手方向の凸部、
６ｂ 幅方向の凸部、
６ｃ 長手方向の凸部（波形）、
７ スチールコード、
ｔ ゴム膜の周囲の凸部の厚さ、
ｔａ 長手方向の凸部の厚さ、
ｔｂ 幅方向の凸部の厚さ、
Ｔ ゴム膜の中央部厚さ。

Claims (5)

1. 無端状ゴム弾性体に、スプロケット歯が係合するスプロケット係合孔を当該ゴム弾性体の長手方向に一定ピッチにて列設しているゴムクローラにおいて、
   前記スプロケット係合孔に無端状ゴム弾性体と一体とされたゴム膜を形成し、当該ゴム膜の周囲を中央部よりも肉厚で且つゴムクローラ外周側に突出する凸部としたことを特徴とするゴムクローラ。
2. ゴム膜の中央部の厚さＴが、２ｍｍ≦Ｔ≦７ｍｍの範囲にある請求項１記載のゴムクローラ。
3. ゴム膜の周囲の凸部の厚さｔが、中央部の厚さＴの１．２×Ｔ≦ｔ≦２．０×Ｔの範囲にある請求項１又は２記載のゴムクローラ。
4. ゴム膜の周囲の凸部の厚さｔにおいて、クローラの周方向の凸部の厚さｔａが幅方向の厚さｔｂより薄い請求項１乃至３記載のゴムクローラ。
5. ゴム膜の周方向の凸部の厚さが波形である請求項１乃至４記載のゴムクロ−ラ。