JP5474587B2 - ゴムクローラ用芯金、ゴムクローラ及びゴムクローラ組込体 - Google Patents

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Description

本発明は、ゴムクローラ用芯金と、このゴムクローラ用芯金を備えたゴムクローラ、及び、このゴムクローラを備えたゴムクローラ組込体に関する。
建設機械や農業機械等の車両の走行部に用いられるゴムクローラでは、ゴムクローラの内周側に、車両のスプロケットやアイドラーが配置され、さらに、転輪が配置される。この転輪は、芯金に支持されつつ心金上を通過するため、芯金の間に大きな隙間があいていると、転輪が芯金の間を通過するときに隙間に落ち込むため振動してしまう。
これに対し、たとえば特許文献1あるいは特許文献2には、ゴムクローラの周方向(転輪の走行方向)に延出された肩部を形成したゴムクローラ用芯金が記載されている。このようなゴムクローラ用芯金を用いると、肩部が転輪の通過面となるために転輪の落込みが抑制、転輪通過時の振動も抑制できる。
特開2006―27376号公報 実開昭63−176888号公報
しかし、特許文献1及びは特許文献2に記載の構造では、肩部が突起よりも幅方向外側に形成されているため、転輪等の幅も大きく確保する必要が生じ、小型化、軽量化、省エネルギー性、環境配慮の点で改良の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮し、転輪が芯金の間を通過するときの振動を抑制可能で、ゴムクローラ組込体の小型化、軽量化に寄与できるゴムクローラ用芯金と、このゴムクローラ用芯金を備えたゴムクローラ、及び、このゴムクローラを備えたゴムクローラ組込体を得ることを目的とする。
請求項1に記載の発明では、無端状のゴム体に配置されるゴムクローラ用芯金であって、前記ゴム体の内周側からゴム体の幅方向に間隙を構成するように突出され、この間隙に転輪の下部を収容可能な一対の突出部と、前記一対の突出部の間に設けられ、前記転輪の通過時に転輪が接触する転輪接触部と、前記転輪接触部から前記ゴム体の周方向に延出され、前記転輪の通過時に転輪が接触し、前記転輪接触部における前記幅方向外側の一方及び他方からそれぞれ延出され、前記幅方向外側の一方から延出された前記延出部の延出方向と、前記幅方向外側の他方から延出された前記延出部の延出方向と、が反対方向とされている延出部と、を有する。
このゴムクローラ用芯金を備えたゴムクローラが、ゴムクローラ組込体を構成した状態で、一対の突出部の間に、ゴムクローラ組込体の転輪の下部が収容される。そして、車両の走行により、一対の突出部の間の転輪接触部を転輪が接触しつつ通過する。
転輪接触部からは、ゴム体の周方向、すなわち転輪の通過方向に沿って、延出部が延出されている。転輪は、この延出部にも接触しつつ通過する。すなわち、ゴム体の周方向に隣接配置された複数のゴムクローラ用芯金の間では、転輪接触部と延出部とで転輪通過面が構成されており、芯金の間の隙間が、延出部によって短くなっている。したがって、転輪がゴムクローラ用芯金の間を通過するときの振動や騒音を抑制できる。
しかも、延出部は、突出部の間に設けられた転輪接触部から延出されている。すなわち、延出部は、幅方向に見て、突出部の間の位置から延出されており、転輪通過面は、突出部の内側(2つの突出部の間の部位)に構成されていることになる。したがって、転輪が突出部の外側あるいは突出部の頂面(上面)を通過する構成と比較して、転輪等の幅を小さくでき、ゴムクローラ組込体の小型化、軽量化に寄与できる。
また、延出部は、突出部の内側(2つの突出部の間の部位)ではあるが、この部位では幅方向の外側から延出されている。幅方向の内側(中央寄りの部位)には延出部が形成されていないので、ゴムクローラ用芯金の軽量化を図ることができる。
また、延出部が延出されていない部分では、隣接するゴムクローラ用芯金の転輪接触部の間の隙間が大きくなる。この隙間を、たとえば、駆動輪の係合部が係合する被係合部として用い、駆動輪からの駆動力を効率的に伝達させることも可能になる。
さらに、このゴムクローラ用芯金をゴム体内に一定間隔で配置した状態で、延出部と転輪接触部との間に構成される隙間部が、一方の延出部側と他方の延出部側とで、ゴムクローラの周方向の異なる位置に現れることになる。これにより、隣接するゴムクローラ用芯金の転輪接触部の間において、転輪を少なくとも一方の延出部で支持できるようになるので、転輪が芯金の間を通過するときの振動や騒音を、より効果的に抑制できる。
また、2つの延出部が同方向に延出された構造では、ゴムクローラが駆動輪や従動輪に巻き掛けられた部位において、転輪接触部と延出部との干渉を防止するために、これらの間の隙間部を大きく確保しておく必要がある。本発明では、転輪接触部と延出部との上記干渉を防止しつつ、転輪が芯金の間を通過するときの振動や騒音を抑制可能となる。
請求項2に記載の発明では、無端状のゴム体に配置されるゴムクローラ用芯金であって、前記ゴム体の内周側からゴム体の幅方向に間隙を構成するように突出され、この間隙に転輪の下部を収容可能な一対の突出部と、前記一対の突出部の間に設けられ、前記転輪の通過時に転輪が接触する転輪接触部と、前記転輪接触部から前記ゴム体の周方向に延出され、前記転輪の通過時に転輪が接触し、前記転輪接触部における前記幅方向外側の一方のみから延出され、前記ゴム体の周方向の両側に向かって延出されている延出部と、を有する。
請求項に記載の発明では、無端状のゴム体と、前記ゴム体の周方向に沿って一定間隔で複数配置された請求項1又は請求項2に記載のゴムクローラ用芯金と、を有する。
このゴムクローラでは、請求項1又は請求項2に記載のゴムクローラ用芯金を有しているので、転輪が芯金の間を通過するときの振動を抑制できる。また、転輪等の幅を小さくでき、ゴムクローラ組込体の小型化、軽量化に寄与できる。
請求項に記載の発明では、請求項に記載の発明において、隣接する前記ゴムクローラ用芯金において、前記転輪接触部と前記延出部との間が前記ゴム体の周方向で離間されて隙間部が構成されている。
このように隙間部を構成することで、ゴムクローラが駆動輪や従動輪に巻き掛けられた部位において、転輪接触部と延出部との干渉を防止あるいは抑制可能となる。
請求項に記載の発明では、請求項に記載の発明において、前記隙間部に位置するように前記ゴム体に形成され、前記転輪の通過時に転輪が接触するゴム突起を有する。
すなわち、転輪通過時に隙間部ではゴム突起が転輪を支持するので、このようなゴム突起が設けられていない構成と比較して、転輪が芯金の間を通過するときの振動や騒音を、より効果的に抑制できる。
請求項に記載の発明では、請求項〜請求項のいずれか1項に記載のゴムクローラと、前記ゴムクローラの内周側に配置され、前記ゴムクローラに駆動力を付与する駆動輪と、前記ゴムクローラの内周側に配置され、前記駆動輪との間で前記ゴムクローラに張力を付与する従動輪と、前記突出部の間に収容され転輪接触部により支持される転輪と、を有する。
したがって、駆動輪と従動輪とに、所定の張力でゴムクローラが巻きかけられる。そして、駆動輪からの駆動力を受けてゴムクローラが駆動される。
このゴムクローラ組込体では、請求項〜請求項のいずれか1項に記載のゴムクローラを有しているので、転輪が芯金の間を通過するときの振動を抑制できる。また、転輪等の幅を小さくでき、小型化、軽量化されたゴムクローラ組込体とすることができる。
本発明は上記構成としたので、転輪が芯金の間を通過するときの振動や騒音を抑制可能で、ゴムクローラ組込体の小型化、軽量化に寄与できる。
本発明の第1実施形態のゴムクローラ用芯金を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態のゴムクローラを平面視した状態で示す概略説明図である。 本発明の第1実施形態のゴムクローラ組込体を示す側面図である。 本発明の第1実施形態のゴムクローラを転輪と共に幅方向の断面で示す断面図である。 本発明の第1実施形態のゴムクローラ用芯金と転輪との関係を示す説明図である。 比較例のゴムクローラ用芯金と転輪との関係を示す説明図である。 本発明の第2実施形態のゴムクローラを平面視した状態で示す概略説明図である。 本発明の第2実施形態のゴムクローラを幅方向の断面で示す断面図である。 本発明の第3実施形態のゴムクローラを平面視した状態で示す概略説明図である。
図1及び図2には、本発明の第一実施形態のゴムクローラ用芯金18が示されている。また、図3には、ゴムクローラ用芯金18を有するゴムクローラ14が用いられたゴムクローラ組込体12が示されている。さらに、図4には、ゴムクローラ14が図3におけるIV−IV線断面図にて示されている。
図3に示すように、ゴムクローラ組込体12は、ゴムによって無端の帯状に形成されたゴム体16を備えている。図2にも示すように、ゴム体16には、その周方向に沿って一定間隔でゴムクローラ用芯金18が埋設されている。以下、ゴムクローラ14の周方向とは、無端状のゴム体16の長手方向に沿った方向をいうものとする。また、単に「幅方向」というときは、ゴムクローラ14(ゴム体16)の幅方向をいうものとする。ゴムクローラ14は、図3に示すように、下側の略平面状の部分が接地部分14Tとなっている。以下において、接地部分14T側とは、図1に示す状態でのゴムクローラ14の下側をいう。
図3から分かるように、ゴムクローラ14の内周側には、スプロケット20及びアイドラー26が配置されている。スプロケット20には、その周方向に沿って一定間隔で係合部22が突設されている。これに対し、ゴムクローラ14の幅方向中央部分には、後述するゴムクローラ用芯金18の転輪接触部30の間に、周方向に沿って一定間隔で係合孔24(図2参照)が構成されており、この係合孔24にスプロケット20の係合部22が係合する。そして、係合状態でスプロケット20が回転することで、ゴムクローラ14に駆動力が付与される。
アイドラー26は、図3にも示すように、その周方向に沿って連続する突条28が幅方向(軸方向)中央に形成されており、この突条28が、後述するように、ゴムクローラ用芯金18の一対の突出部34の間に収容されることで、ゴムクローラ14を案内している。また、アイドラー26には、図示しない油圧等の加圧機構によって、スプロケット20から離間する方向へ所定の力が作用しており、ゴムクローラ14に所定の張力が付与されている。
ゴムクローラ14の内周側には、接地部分14Tの上側に、車両前後方向に間隔をあけて複数(図3では3つ)の転輪36が配置されている。転輪36は、接地部分14Tに下方から作用した荷重を支持する作用を有している。本実施形態の転輪36は、図4からも分かるように、幅方向の中央に形成された大径部36Lと、この大径部36Lの幅方向両側の小径部36Sとを有している。
ここで、本実施形態に係るゴムクローラ組込体12を備えた車体では、図3に示すように、スプロケット20が矢印R1方向に回転して、アイドラー26が前側(スプロケット20が後側)になるように移動する方向が矢印F1で示すように前進方向であり、その反対方向が後進方向となっている。
図1、図2及び図4に示すように、ゴムクローラ用芯金18は、ゴム体16の幅方向中央に位置する転輪接触部30と、この転輪接触部30から互いに離間する方向に延出された一対の翼部32を有している。図2から分かるように、ゴムクローラ用芯金18がゴム体16に配置された状態では、ゴム体16の幅方向が、翼部32の延出方向と一致する。なお、本実施形態では、転輪接触部30は、ゴムクローラ用芯金18の幅方向の中心部分に配置されている例を挙げているが、転輪接触部30としては、この中心部分から幅方向に僅かにずれて配置されているもの(オフセットされているもの)であってもよい。
転輪接触部30と翼部32との境界部分からは、一対の突出部34が幅方向に所定間隔をあけて形成されている。突出部34のそれぞれは、全体として周方向に延在する形状とされており、突出部34の間には転輪収容間隙38が構成されている。図4に示すように、接地部分14Tでは、転輪36の大径部36Lが一対の突出部34の間の転輪収容間隙38に収容され、大径部36Lの外周面36Mが転輪接触部30に接触して支持される。この状態で、転輪36の小径部36Sの外周面36Nは突出部34の頂面34T(厳密には、頂面34Tを覆っているゴム体16)と非接触となるように、突出部34の高さが決められている。なお、一対の突出部34の間の転輪収容間隙38には、アイドラー26への巻き掛け部分では突条28も収容される。
図1及び図2から分かるように、転輪接触部30からは、一対の延出部40A、40Bが延出されている。これらの延出部40A、40Bは、転輪接触部30における幅方向の一端側(図2において右側)と、他端側(図2において左側)からそれぞれ延出されている。これら延出部40A、40Bにも、接地部分14Tでは転輪36が通過時に接触して支持される。すなわち、転輪接触部30の頂部(最も内周寄りの部分)と延出部40A、40Bの上面とが略面一とされており、転輪通過面44(図4及び図5参照)が構成されている。
延出部40A、40Bは、転輪接触部30からは、幅方向の両側からのみ延出されており、幅方向の中央部分からは延出されていない。そして、一方の延出部40Aと他方の延出部40Bとは、ゴムクローラ14の周方向で互いに反対方向に延出されている。図2から分かるように、これらの延出部40A、40Bの先端部分は、隣接するゴムクローラ用芯金18の転輪接触部30に接近しており、隙間部42を構成している。このため、延出部40A、40Bが存在している部分では、ゴムクローラ用芯金18の間の実質的な隙間(隙間部42)の長さが短くなっている。これに対し、延出部40A、40Bがない部分(ゴムクローラ用芯金18の幅方向中央部分(では、より大きな隙間46が構成されている。この隙間46を利用して、前述の係合孔24が、ゴム体16を厚み方向に貫通して形成されている。なお、係合孔24は、ゴム体16を貫通している必要はなく、有底の窪み(凹み)であってもよい。
特に本実施形態では、上記したように、延出部40A、40Bをゴムクローラ14の周方向で互いに反対方向に延出しており、隙間部42の位置が、延出部40A側と延出部40B側とで周方向の異なる位置となっている。換言すれば、図2及び図4からも分かるように、ゴムクローラ14の幅方向(矢印Wと同方向)に見たとき、隣接するゴムクローラ14の転輪接触部30の間では、いずれか一方の延出部(延出部40A又は延出部40A)が存在していることになり、転輪接触部30の間には、延出部40A、40Bによって、連続した転輪通過面44が構成されている。これにより、転輪通過時の転輪36の落ち込みが、延出部40Aが形成されていない構造のゴムクローラ用芯金と比較してより少なくなる(好ましくは落ち込まなくなる)。
転輪接触部30と延出部40A又は延出部40Bとの間の隙間部42は、図3に示すように、ゴムクローラ14がスプロケット20又はアイドラー26に巻き掛けられた部分において互いに接近しても、干渉(接触)しない程度の広さに設定されている。すなわち、延出部40Aの延出長は、ゴムクローラ14のスプロケット20又はアイドラー26への巻き掛け部分での転輪接触部30との干渉を防止しつつ、上記した転輪36の落ち込みと効果的に抑制できるように設定されている。
次に、本実施形態のゴムクローラ用芯金18、ゴムクローラ14及びゴムクローラ組込体12の作用を説明する。
このゴムクローラ組込体12では、スプロケット20の回転によりゴムクローラ14に駆動力が付与され、ゴムクローラ14がスプロケット20とアイドラー26とに所定の張力で巻き掛けられた状態を維持しつつ循環する。このとき、接地部分14Tでは、転輪36が転輪通過面44を通過する。すなわち、転輪36は、転輪接触部30及び延出部40A、40Bに接触しつつ支持される。
図2及び図5から分かるように、ゴムクローラ14の周方向では、隣接するゴムクローラ用芯金18の転輪接触部30の間の部分が、延出部40A、40Bのいずれかによって連続している。すなわち、ゴムクローラ14の幅方向(図2の矢印Wと同方向)に見たときには、転輪通過面44が隙間なく連続していることになる。
ここで、比較例として、図6に示すように延出部40Aが形成されていないゴムクローラ用芯金を想定すると(ゴムクローラ用芯金及びゴムクローラの全体像は図示省略)、このゴムクローラ用芯金では、転輪接触部30の間の隙間46がゴムクローラの周方向で広いため、転輪36はこの隙間46を通過するときに、下方に長さL1だけ落ち込む。これに対し、本実施形態では、図5から明らかなように、転輪36が、転輪接触部30の間においても延出部40A、40Bのいずれかの上に載るようにして支持されるので、落ち込みが抑制されている(好ましくは、実質的に落ち込まない)。これにより、転輪36がゴムクローラ用芯金18の間を通過するときの振動や騒音を抑制できる。振動が抑制されることで、ゴムクローラ組込体12や、このゴムクローラ組込体12を備えた機体への入力荷重も少なくなるので、これらの耐久性を向上させることも可能になる。
しかも、本実施形態では、一対の突出部34の間に転輪36が部分的に収容される構造としており、延出部40A、40Bも、突出部34の間の部分(転輪接触部30)から周方向に延出されている。したがって、たとえば、転輪36が突出部34よりも幅方向外側を通過する構造や、突出部34の頂面34T上を通過する構造と比較すると、転輪36の幅や、ゴムクローラ組込体12を構成する部材(いわゆる足回りの部材)等を小型化、軽量化でき、ひいては、ゴムクローラ組込体12の小型化、軽量化にも寄与できる。
加えて、本実施形態では、延出部40A、40Bを、転輪接触部30における幅方向の両側からのみ延出しており、幅方向の中央部分からは延出していない。したがって、延出部40Aを転輪接触部30における幅方向中央からも延出した構造と比較して、より軽量化を図ることが可能になる。
図7及び図8には、本発明の第2実施形態のゴムクローラ64が示されている。第2実施形態では、ゴムクローラ用芯金18の構造は第1実施形態と同一であるので、詳細な説明を量略する。また、ゴムクローラ組込体の全体的構造も、第1実施形態と同一であるので、説明を省略する。
第2実施形態のゴムクローラ64では、隙間部42に位置するゴム突起66が設けられて。ゴム突起66はゴム体16から一体的に突出されており、その頂面66Tが、延出部40A、40Bよりも僅かに内周側(図8では上側)に位置している。
第2実施形態では、このゴム突起66により、隙間部42が実質的に解消されていることになるので、転輪36が通過するときの振動を、さらに効果的に抑制できる。なお、ゴム突起66はゴム製であり弾性変形するので、スプロケット20やアイドラー26への巻き掛け部分では、転輪接触部30と延出部40A、40Bの間で弾性的に圧縮変形し、巻き掛けへの影響を抑制できる。
図9には、本発明の第3実施形態のゴムクローラ用芯金78と、このゴムクローラ用芯金78を備えたゴムクローラ74が示されている。第3実施形態においても、第1実施形態と同一の構成要素、部材等については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
第3実施形態のゴムクローラ用芯金78では、転輪接触部30において、その幅方向の一方のみから、周方向の両側に向かって一対の延出部80A、80Bが延出されている。そして、隣接するゴムクローラ用芯金78どうしでは、延出部80A、80Bが幅方向で交互に位置するように、ゴムクローラ用芯金78が1つずつ向きを反転させて、ゴム体16内に配置されている。たとえば、図8に示す部分において、図面の最上に位置するゴムクローラ用芯金78Aでは、延出部80A、80Bが左側から延出され、次のゴムクローラ用芯金78Bでは、延出部80A、80Bが右側から延出され、その次のゴムクローラ用芯金78では、延出部80A、80Bが左側から延出されている。
したがって、第3実施形態においても、転輪接触部30と延出部80A又は延出部80Bとの間に隙間部42が構成されているが、この隙間部42は、転輪接触部30どうしの隙間46よりも狭くなっている。しかも、ゴムクローラ74の周方向では、隣接するゴムクローラ用芯金78の転輪接触部30の間の部分が、延出部80A、80Bのいずれかによって連続しており、矢印Wと同方向に沿って見たとき、転輪通過面44が隙間なく連続している。
このような構成とされた第3実施形態においても、第1実施形態と同様に、転輪36が、転輪接触部30の間で延出部80A、80Bのいずれかに支持されて、その落ち込みが抑制されるので、転輪36がゴムクローラ用芯金78の間を通過するときの振動や騒音を抑制できる。また、ゴムクローラ組込体や、このゴムクローラ組込体を備えた機体への入力荷重も少なくなり、耐久性を向上させることも可能になる。
そして、第3実施形態においても、一対の突出部34の間に転輪36が部分的に収容される構造であり、延出部80A、80Bも、突出部34の間の部分(転輪接触部30)から周方向に延出されている。このため、転輪36の幅や、ゴムクローラ組込体を構成する部材等を小型化、軽量化でき、ゴムクローラ組込体の小型化、軽量化にも寄与できる。なお、第3実施形態においても、第2実施形態と同様のゴム突起66を設けることが可能である。
上記実施形態において、延出部40A、40Bを延出する長さは、ゴムクローラのスプロケット20やアイドラー26への巻き掛け性(延出部が転輪接触部30と干渉しないこと)と、転輪36の通過時の落込み抑制の観点から決定できる。すなわち、延出部40A、40B、80A、80Bの延出長を長くすると、転輪36の落込みを抑制する観点からは高い効果が得られるが、スプロケット20やアイドラー26への巻き掛け性が低下し、重量増も招く。これに対し、延出部40A、40B、80A、80Bの延出長を短くすると、スプロケット20やアイドラー26への巻き掛け性の点では問題が生じないが、転輪36の落込みを抑制する効果は低くなる。具体的には、たとえば第1実施形態のゴムクローラ用芯金18において、図2に示すように、ゴムクローラ用芯金18のピッチ(周方向での間隔)をPとし、周方向での中心線CLから延出部40A(又は延出部40B)の先端までの長さをLとして、0.43P≦L≦0.55Pの条件を満たすようにすることが、スプロケット20やアイドラー26への巻き掛け性と、転輪36の落込みを抑制する効果の観点で好ましい。
12 ゴムクローラ組込体
14 ゴムクローラ
14T 接地部分
16 ゴム体
18 ゴムクローラ用芯金
20 スプロケット
22 係合部
24 係合孔
26 アイドラー
30 転輪接触部
34 突出部
36 転輪
40A、40B 延出部
42 隙間部
44 転輪通過面
64 ゴムクローラ
66 ゴム突起
74 ゴムクローラ
78 ゴムクローラ用芯金
80A、80B 延出部

Claims (6)

  1. 無端状のゴム体に配置されるゴムクローラ用芯金であって、
    前記ゴム体の内周側からゴム体の幅方向に間隙を構成するように突出され、この間隙に転輪の下部を収容可能な一対の突出部と、
    前記一対の突出部の間に設けられ、前記転輪の通過時に転輪が接触する転輪接触部と、
    前記転輪接触部から前記ゴム体の周方向に延出され、前記転輪の通過時に転輪が接触し、前記転輪接触部における前記幅方向外側の一方及び他方からそれぞれ延出され、前記幅方向外側の一方から延出された前記延出部の延出方向と、前記幅方向外側の他方から延出された前記延出部の延出方向と、が反対方向とされている延出部と、
    を有するゴムクローラ用芯金。
  2. 無端状のゴム体に配置されるゴムクローラ用芯金であって、
    前記ゴム体の内周側からゴム体の幅方向に間隙を構成するように突出され、この間隙に転輪の下部を収容可能な一対の突出部と、
    前記一対の突出部の間に設けられ、前記転輪の通過時に転輪が接触する転輪接触部と、
    前記転輪接触部から前記ゴム体の周方向に延出され、前記転輪の通過時に転輪が接触し、前記転輪接触部における前記幅方向外側の一方のみから延出され、前記ゴム体の周方向の両側に向かって延出されている延出部と、
    を有するゴムクローラ用芯金。
  3. 無端状のゴム体と、
    前記ゴム体の周方向に沿って一定間隔で複数配置された請求項1又は請求項2に記載のゴムクローラ用芯金と、
    を有するゴムクローラ。
  4. 隣接する前記ゴムクローラ用芯金において、前記転輪接触部と前記延出部との間が前記ゴム体の周方向で離間されて隙間部が構成されている請求項に記載のゴムクローラ。
  5. 前記隙間部に位置するように前記ゴム体に形成され、前記転輪の通過時に転輪が接触するゴム突起を有する請求項に記載のゴムクローラ。
  6. 請求項〜請求項のいずれか1項に記載のゴムクローラと、
    前記ゴムクローラの内周側に配置され、前記ゴムクローラに駆動力を付与する駆動輪と、
    前記ゴムクローラの内周側に配置され、前記駆動輪との間で前記ゴムクローラに張力を付与する従動輪と、
    前記突出部の間に収容され転輪接触部により支持される転輪と、
    を有するゴムクローラ組込体。
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