JP5592091B2 - ゴムクローラ用芯金 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械、土木作業機械、農業用作業車、運搬車等に代表される産業車両の無限軌道（クローラ）走行装置に装着されて用いられるゴムクローラ（無限軌道履帯）用
芯金に関するものである。

図２５は従来のゴムクローラの構造及び走行装置の側面図を示す図である。図２５Ａに示すようにゴム弾性体等で形成された無端帯体形状のゴムクローラ本体１内に、周方向に沿って複数本の引張補強材であるスチール線を撚合わせたスチールコードを列状配置した引張補強材列を埋設させてこれを引張補強層２とし、引張補強層２の内周側には、幅方向の補強材として金属製の芯金３がゴムクローラ周方向の一定間隔置きに埋設されている。

そして、ゴムクローラ本体１内へ埋設される各芯金３は、芯金長さ方向中央域に係合部３ｂが形成され、該係合部の芯金長さ方向両脇のそれぞれに脱輪防止用のガイド突起３ａ及び芯金翼部３ｃが構成されている。

更に、ゴムクローラが走行装置から脱輪することを防止するため、芯金に水平突起体を設けているものもある。

図２５Ｂに示すように、通常ゴムクローラＣは建設機械等の無限軌道走行装置の従動輪（アイドラー）Ａと駆動輪（スプロケット）Ｓに懸架装着されて用いられる。

上記ゴムクローラにおいては、ゴムクローラの引張補強層のスチールコードが切断される不具合が問題となっている。

スチールコードの切断は種々の原因により発生するものであるが、上述した従来技術のゴムクローラで発生している問題点、即ち図２６に示すようにスプロケットＳの歯底に土砂Ｊ等が詰まることで芯金３が歯底から浮き上がることによりゴムクローラに付与された周方向全長に加わる異常張力Ｆに起因して引張補強材（スチールコード）が切断されるという問題点に着目したゴムクローラが提案されている。

ＷＯ／２００８／１４９９１６

特許文献１に開示されているゴムクローラの芯金３は、図１に示すように、一対の翼部３ｃと、芯金長さ方向中央域にスプロケットと係合する係合部３ｂと、係合部の両脇に設けられ翼部上面側に突出したガイド突起３ａとを有し、該ガイド突起は芯金幅方向張り出し側へ延長され、更に上下の鍵状爪を持つ二種の張力負担部（第１張力負担部４ａ、及び第２張力負担部４ｂ）が形成されて、隣接して配置される芯金と雌雄の関係で連結してゴムクローラ周方向の引張力を受け止めており、図３に示すようにゴムクローラ本体に各々が並列に埋設されている。

特許文献１に開示された発明によれば、図４に示すようにゴムクローラの引張張力を、張力負担部で結合させた芯金連鎖により負担しているので、ゴムクローラの引張補強材の切断を従来よりも確実に防止することができる。

一方、図５に示すように、スプロケットＳとゴムクローラの間に土砂Ｊ１が局所的に入り込み、一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力Ｆ２が加わるとき、第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂの係合が外れる可能性がある。

特許文献１には、そのような場合にも対処できるように図２１に示すような例が開示されており、第２張力負担部側に突起部５ａを設けた芯金が示されている。この突起部５ａを設けることにより、図２２に示すように土砂の噛み込みにより芯金が局所的にゴムクローラの外周側に押し出す力が働いたとしても、突起部５ａが第１張力負担部４ａに突き当たり、これを押し留める。

図２３は、他の例を示すものである。突起部５ｂが第２張力負担部の内側位置まで延びており、平面視において第２張力負担部に対しても重なる位置に設けられている。

また図２４は他の例を示すものである。突起部５ｃは更に外側の位置まで延びており、ガイド突起と連結する状態となっている。この構成によれば、突起部５ｃはガイド突起と連結しているので剛性の強化が図れるという効果がある。

しかしながら、突起部５ａ、５ｂは使用を続けるうちに磨耗して、短期間に係合外れ防止機能が消失してしまうという問題が生じることが判明した。また、突起部５ｃは鋳型が複雑となり、部品コストや製造コストが従来のゴムクローラと比べて高額となる等の問題がある。

本発明は以上のような実情に対処するために創案されたものであって、図５に示すように駆動輪（スプロケット）Ｓとゴムクローラの間に土砂Ｊ１が局所的に入り込み、一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力Ｆ２が加わるとき、第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂの係合が外れることを、従来に増して確実に防止できるものとした、ゴムクローラ用芯金を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明はゴムクローラ本体に各々が並列に埋設される芯金３であって、一対の翼部３ｃと、芯金長さ方向中央域にスプロケットＳと係合する係合部３ｂと、係合部３ｂに設けられ翼部上面側に突出した一対のガイド突起３ａとを有し、係合部３ｂ両脇には、芯金幅方向前側に突出し雄側をなす第１張力負担部４ａが形成され、後側には第１張力負担部４ａに対し雌側の関係で係合可能な第２張力負担部４ｂが形成されて、隣接して配置される芯金と雌雄の関係で連結してゴムクローラの周方向の引張力を受け止めている。

更に、隣接する二本の芯金の前記第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂが雌雄の関係で係合したときにその係合の外れを防止する機能を有する、一方の芯金から芯金幅方向に突出した係合外れ防止突起部（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ）が形成される。

上記の本発明によれば、スプロケットＳとゴムクローラの間に土砂Ｊ１が局所的に入り込み、一つの芯金３をゴムクローラ外周方向に押し出す力Ｆ２が加わるとき、第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂの係合が外れることを確実に防止できるものである。

本発明の背景技術に係るゴムクローラ用芯金の斜視図である。 上記芯金を示すもので、Ａは芯金幅方向の一側から見た図であり、Ｂは芯金厚さ方向の一側から見た図であり、Ｃは芯金長さ方向の一側から見た図であり、Ｄは芯金幅方向の他側から見た図であり、Ｅは芯金厚さ方向の他側から見た図である。 ゴムクローラ内に上記芯金を列状に配置した状態をゴムクローラ内周側から見た説明図である。 上記芯金の連結形態を示す図である。 上記芯金の使用状況の説明図であり、スプロケットとゴムクローラの間に土砂が局所的に入り込み、一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況である。 本発明の実施例１に係る芯金の斜視図である。 上記芯金の平面図である。 上記芯金の側面視説明図であり、Ａは芯金の連結形態を示す図であり、Ｂは一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況の説明図である。 本発明の実施例２に係る芯金の斜視図である。 上記芯金の平面図である。 上記芯金の側面視説明図であり、Ａは芯金の連結形態を示す図であり、Ｂは一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況の説明図である。 本発明の実施例３に係る芯金の斜視図である。Ａは芯金幅方向後側、Ｂは前側から見た図である。 上記芯金の平面図である。 上記芯金の側面視説明図であり、Ａは芯金の連結形態を示す図であり、Ｂは一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況の説明図である。 本発明の実施例４に係る芯金の斜視図である。 上記芯金の平面図である。 上記芯金の側面視説明図であり、Ａは芯金の連結形態を示す図であり、Ｂは一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況の説明図である。 本発明の実施例５に係る芯金の斜視図である。 上記芯金の平面図である。 上記芯金の側面視説明図であり、Ａは芯金の連結形態を示す図であり、Ｂは一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況の説明図である。 本発明の背景技術に係る芯金の平面図である。 上記芯金の使用状況の説明図であり、一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力が加わる状況である。 本発明の背景技術に係る芯金の平面図である。 本発明の背景技術に係る芯金の平面図である。 従来例に係るもので、Ａはゴムクローラを示す一部断面斜視図、Ｂは無限軌道走行装置を示す側面図である。 従来例に係るもので、走行装置の駆動輪周辺を示す側面視説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図２０を参照して説明する。
図１は背景技術の一例に係る芯金の斜視図で、該芯金３はゴムクローラ本体内にあって、引張補強層２のゴムクローラ内周側（反接地面側）となる箇所にゴムクローラ周方向の一定間隔置きに埋設される。各芯金３は、芯金長さ方向中央域に駆動輪Ｓ（図２５）と係合する係合部３ｂが形成され、係合部３ｂの芯金長さ方向各端部の外側に脱輪防止用のガイド突起３ａが形成され、そのまた外側に一対の翼部３ｃが形成されたものとなされている。

各ガイド突起３ａは芯金がゴムクローラ本体に埋設された状態ではゴムクローラが走行装置から外れるのを防止するためにゴムクローラ本体の内周面から突出した状態となされる。各ガイド突起３ａはさらに芯金幅方向の全長範囲を係合部３ｂの芯金幅方向のそれよりも大きい長さに張り出して延長される。

図２に示すように、芯金幅方向後側に位置した一対のガイド突起延長部の内面間の芯金長さ方向の距離Ｌ１が芯金幅方向の前側に位置した一対のガイド突起延長部の外面間の芯金長さ方向の距離Ｌ２よりも大きくなされる。

これにより、ゴムクローラの横ズレが一定程度に達したときには、この横ズレ箇所にゴムクローラ周方向で隣接した芯金のガイド突起の側面同士が衝接して、横ズレは効果的に抑制される。また、該ガイド突起によりゴムクローラが駆動輪、従動輪、下側転輪、上側転輪に安定的に、且つ円滑に案内されるものとなる。

更に、芯金には係合部の両脇に一対の張力負担部４ａ，４ｂが設けられている。各芯金には雌雄の関係となる二種の張力負担部が形成されており、具体的には芯金幅方向前側に張り出した雄側をなす第１張力負担部４ａが形成されている。また雌側をなす第２張力負担部４ｂが芯金幅方向後側に形成されている。

図４に示すように、ゴムクローラ本体内に埋設され、ゴムクローラ周方向で隣接する前後の芯金の間に位置した雄雌の関係となる第１張力負担部４ａ及び第２張力負担部４ｂは、ゴムクローラ周方向及びゴムクローラ厚さ方向の双方に平行な面に沿って屈曲可能に係合されて芯金間の引張力を負担する構造となっている。隣接した芯金間の相対する第１及び第２張力負担部の係合のための構造は任意に形成して差し支えないが、この例では隣接する芯金間の一方の第１張力負担部４ａはゴムクローラ外周面側へ屈曲された鈎形状となされている。

スプロケットへの土砂詰まりにより芯金がスプロケット歯底から浮き上がり、ゴムクローラ周方向のほぼ全長に異常な高負荷状態が付与されることに対しては、先に示した第１張力負担部４ａ及び第２張力負担部４ｂの芯金連鎖により回避できるが、図５に示すように、スプロケットＳとゴムクローラの間に土石Ｊ１が局所的に入り込み、一つの芯金をゴムクローラ外周方向に押し出す力Ｆ２が加わるとき、第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂの係合が外れる可能性がある。

以下に上記問題点を解決するための実施例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図６、図７、図８は係合外れ防止突起部６ａを設けた実施例１の芯金の斜視図、平面図、側面図を示したものである。

係合外れ防止突起部６ａは、第２張力負担部４ｂの両脇外側の芯金のガイド突起３ａ延長部の後側面から芯金幅方向に突出しており、図８Ａに示すように隣接する芯金翼部３ｃより芯金厚さ方向でゴムクローラ内周側に位置し、側面視において突起部６ａと翼部３ｃが間隙ｄを有して重ね合わされるように形成される。間隔ｄは、第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂとを嵌め合わせる際に張力負担部の鍵状爪を乗り越えるのに必要とされる間隔でもある。

係合外れ防止突起部６ａは、隣り合う芯金の第１張力負担部４ａと芯金厚さ方向で重なる関係でなく、第１張力負担部４ａの両脇で芯金（翼部３ｃ）と重なる関係である。図８Ｂに示すように、芯金が局所的にゴムクローラ外周側に押し出す力Ｆ２が働いた場合、係合外れ防止突起部６ａが隣接する芯金の翼部３ｃに突き当たりこれを押し留め、第１張力負担部４ａと第２張力負担部４ｂの係合が外れることを防止するものである。

図９、図１０、図１１は実施例２の芯金の斜視図、平面図、側面図を示している。翼部３ｃの芯金幅方向後側に係合外れ防止突起部６ｂを設けたものである。この係合外れ防止突起部６ｂは、第２張力負担部４ｂの両脇外側において、芯金の翼部３ｃゴムクローラ外周側から芯金幅方向に突出しており、図１１Ａに示すように芯金厚さ方向で隣接する芯金の翼部３ｃよりゴムクローラ内周側に位置し、側面視において係合外れ防止突起部６ｂと翼部３ｃが間隙ｄを有して上下関係で重ね合わさるように形成されたものである。本実施例も実施例１と同様に、係合外れ防止突起部６ｂも隣り合う芯金の第１張力負担部４ａと芯金厚さ方向で重なる関係でなく、第１張力負担部４ａの両脇で芯金（翼部３ｃ）と重なる関係であって、局所的にゴムクローラ外周側に押し出す力Ｆ２が働いた場合、係合外れ防止突起部６ｂが隣接する芯金の翼部３ｃに突き当たる（図１１Ｂ）。

図１２、図１３、図１４は実施例３の芯金の斜視図、平面図、側面図を示している。実施例１においては、係合外れ防止突起部６ａは翼部３ｃと間隙ｄを有して重ね合わされるように形成されていたが、本実施例では、第１張力負担部４ａの両脇外側において翼部３ｃからゴムクローラ外周側に向けて窪ませた有底状の切欠部７ｃを設け、これに対して重ね合わされるように形成されている。図１２において、係合外れ防止突起部６ｃは芯金幅方向後側、第２張力負担部４ｂ上部のガイド突起延長部から芯金幅方向に突出している。この場合、該第２張力負担部４ｂと係合する隣接する芯金の一対の第１張力負担部４ａ両脇に、係合外れ防止突起部６ｃに対応する切欠部７ｃが設けられ、側面視において係合外れ防止突起部６ｃが隣接する芯金の切欠部７ｃと間隙ｄを有して重ね合わさるものである。図１４Ａに示すように、側面視において係合外れ防止突起部６ｃと切欠部７ｃの底部が間隙ｄを有して上下関係で重ね合わさるように形成されており、局所的にゴムクローラ外周側に押し出す力Ｆ２が働いた場合に係合外れ防止突起部６ｃは切欠部７ｃの底部に突き当たる（図１４Ｂ）。

図１５、図１６、図１７は実施例４の芯金を示すものである。本実施例においては、係合外れ防止突起部６ｄは、翼部３ｃの両端部から芯金幅方向の前側（図１５Ａの左側参照）に突出するものと、後側（図１５Ａの右側参照）に突出するものがある。更に翼部の両端部から、左右の係合外れ防止突起部６ｄが突出した方向の反対方向にも各々突起部７ｄが突出しており、図１７に示すように側面視において係合外れ防止突起部６ｄは隣接する芯金の突起部７ｄに芯金厚さ方向ゴムクローラ内周側に間隙ｄを有して重ね合わされるように形成される。図１５Ａの例では、一本の芯金に形成される一対の係合外れ防止突起部６ｄは各翼部両端より芯金幅方向の各々反対側に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、図１５Ｂに示すように、左右の係合外れ防止突起部６ｄの突出方向を同一方向とし、翼部３ｃの後側に左右の係合外れ防止突起部６ｄを形成しても良い。

図１８、図１９、図２０は実施例５の芯金を示すものである。ガイド突起３ａの形状が上記実施例とは異なる芯金に、係合外れ防止突起部６ｅが第２張力負担部４ｂの両脇外側から芯金幅方向後側に突出している。更に、該第２張力負担部４ｂと係合する隣接する芯金の一対の第１張力負担部４ａの両脇に、係合外れ防止突起部６ｅに対応する有底の切欠部７ｅが設けられ、図２０に示すように側面視において係合外れ防止突起部６ｅが切欠部７ｅとが間隔ｄを持って重ね合わさるものである。局所的にゴムクローラ外周側に押し出す力Ｆ２が働いた場合に係合外れ防止突起部６ｅは切欠部７ｅの底部に突き当たる（図２０Ｂ）。本実施例は、実施例３とは、係合外れ防止突起部６ｅが第２張力負担部４ｂから突出している点で異なる。

図２１〜図２３に示す従来の芯金では、突起部５ａ及び５ｂは、第２張力負担部４ｂとの間に第１張力負担部４ａを挟み込むものであるため、図２３の例では芯金同士を連結する際に、突起部５ａ及び５ｂと第２張力負担部４ｂの間に第１張力負担部４ａを回し入れる組立作業が必要であった。また、図２３に示す芯金は、突起部５ｂと第２張力負担部４ｂとが互いに重なり合うものであるため、鋳型で鋳造する際の作業が複雑であった。

これに対して、実施例１〜５に示す芯金では、係合外れ防止突起部６ａ〜ｅは、芯金同士を連結する際に、芯金を水平方向に動かせば連結できると言う利点がある。また、係合外れ防止突起部６ａ〜ｅは、同じ芯金内に重なり合うところが無く、鋳型で鋳造する際の作業が簡単であるという効果がある。

上記実施例において、係合外れ防止突起部（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ）は第１張力負担部４ａ側、第２張力負担部４ｂ側のいずれから突出しても良いが、第１張力負担部側から突出する場合は他方芯金の第２張力負担部側の芯金厚さ方向ゴムクローラ外周側面に間隙を有して重なるように形成され、また第２張力負担部側から突出する場合は他方芯金の第１張力負担部側の芯金厚さ方向ゴムクローラ内周側面に重なるように形成される。

この場合、一方の芯金の係合外れ防止突起部６ｃ、６ｅと重なる他方の芯金の部分は、係合外れ防止突起部と係合するように切欠部７ｃ、７ｅを設けてもよく、また係合外れ防止突起部６ｄと重なるような突起部７ｄを設けてもよい。

本発明は、建設機械、土木作業機械、農業用作業車、運搬車等に代表される産業車両の無限軌道（クローラ）走行装置に装着されて用いられるゴムクローラ（無限軌道履帯）用の芯金として、高い実用性を持って利用されるものである。

１ ゴムクローラ本体
２ 引張補強層
３ 芯金
３ａ ガイド突起
３ｂ 係合部
３ｃ 翼部
４ａ 第１張力負担部
４ｂ 第２張力負担部
６ａ，６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ 係合外れ防止突起部
７ｃ，７ｅ 切欠部
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｍ 無限軌道走行装置
Ａ 従動輪（アイドラー）
Ｓ 駆動輪（スプロケット）

Claims (3)

1. ゴムクローラ本体に各々が並列に埋設される芯金であって、一対の翼部と、該一対の翼部を連結する部位であってスプロケットに係合すべき係合部と、ゴムクローラを走行装置から外れないようにガイドするための係合部の両脇に該翼部の上面側から突出した一対のガイド突起を有し、
   更に、係合部両脇には芯金幅方向一方側に突出した張力負担部が形成され、芯金幅方向他方側には前記張力負担部に対し雌雄の関係で連結可能な張力負担部が形成され、
   前記ある芯金と隣り合った他の芯金に形成された張力負担部が前記雌雄の関係で連結したときに、張力負担部の両脇外側であって、前記隣り合った他の芯金に形成された張力負担部に対して上下関係で重なり合わない位置に、側面視において前記隣り合った他の芯金の一部と上下関係で間隙を有して重なるように形成された係合外れ防止突起部であって、
   前記係合外れ防止突起部は、
   前記ある芯金に形成された張力負担部が上側から前記雌雄の関係で連結する第１張力負担部であるときには、前記ある芯金に形成された係合外れ防止突起部は前記隣り合った他の芯金の前記一部と下側から間隙を有して重なるように形成され、若しくは
   前記ある芯金に形成された張力負担部が下側から前記雌雄の関係で連結する第２張力負担部であるときには、前記ある芯金に形成された係合外れ防止突起部は前記隣り合った他の芯金の前記一部と上側から間隙を有して重なるように形成され、
   ていることを特徴とするゴムクローラ用芯金。
2. 前記ある芯金と、隣り合った他の芯金に形成された張力負担部が前記雌雄の関係で連結したときに、前記一方側に設けられた係合外れ防止突起部と上下関係で間隙を有して重なる有底の切欠部が他方側に形成されていることを特徴とする請求項１のゴムクローラ用芯金。
3. 前記ある芯金と、隣り合った他の芯金に形成された張力負担部が前記雌雄の関係で連結したときに、前記一方側に設けられた係合外れ防止突起部と上下関係で間隙を有して重なる突起部が他方側に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のゴムクローラ用芯金。