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

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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。
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