JP5657333B2 - ゴムクローラ組込体 - Google Patents

Description

本発明は、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として、特許文献１には、ゴムクローラの内周面の突起部の間に凹部を形成し、スプロケットの歯部がこの凹部に進入して、凹部の壁面に係合（当接）したときに、スプロケットからゴムクローラへ駆動力が伝達されるようにした構造のものが記載されている。

特開２００９―７８７９６号公報

しかし、特許文献１に記載の構造では、スプロケットの歯部がゴムクローラの突起部、特に根元部分にスプロケットの歯部から高い負荷が作用した場合でも、突起部が破損されないようにすべく、突起部に強度を持たせる必要があった。

本発明は、上記事実を考慮し、スプロケットの歯部から高い負荷が作用した場合でもゴムクローラの突起の破損を抑制できる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、無端状に形成され、内周面から複数のクローラ突起が突出されたゴムクローラと、外周面から周方向に間隔をあけて突出された複数の歯部を備え、該歯部の前記クローラ突起との係合により前記ゴムクローラに駆動力を伝達するスプロケットと、前記クローラ突起に埋設され、前記ゴムクローラを側面視したときの幅が突出端から根元部分に向かって増大し、前記幅が最大となる最大幅部において、前記歯部と前記クローラ突起との係合状態で前記ゴムクローラの周方向に見て前記歯部と重なる芯金突起を備えた芯金と、を有する。

このゴムクローラ組込体では、スプロケットの歯部がゴムクローラのクローラ突起に係合した状態で、スプロケットが回転することで、駆動力がゴムクローラに伝達される。クローラ突起には、芯金の芯金突起が埋設されており、芯金突起の最大幅部は、歯部とクローラ突起との係合状態で、ゴムクローラの周方向に見て歯部と重なっている。すなわち、スプロケットの歯部から駆動力を受ける部分まで芯金突起が設けられていることになるので、クローラ突起に高い負荷が作用した場合でも、クローラ突起の破損を抑制できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記歯部の突出端側に、前記スプロケットの幅方向両側に突出する突出部が形成され、前記突出部が前記クローラ突起との係合により前記駆動力を伝達する。

歯部の突出部は、スプロケットの幅方向両側に突出しているので、このような突出部が形成されていない構造の歯部と比較して、クローラ突起との接触面積を広く確保できる。そして、突出部とクローラ突起とが係合する構成においても、突出部から駆動力を受ける部分まで芯金突起が設けられているため、クローラ突起の破損を抑制できる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記クローラ突起の根元部分に、前記ゴムクローラを側面視したとき前記最大幅部よりもゴムクローラの周方向に広がるゴム製の幅広部が形成されている。

クローラ突起の根元部分に、ゴム製の幅広部を設けたことで、スプロケットの歯部の一部は幅広部すなわちゴム部分に接触する。このため、スプロケットの歯部の全体が金属部分に接触する構成と比較して、騒音の発生が抑制される。また、クローラ突起の根元部分まで含む全体に芯金突起を設けた構成と比較して、芯金突起が小型になるので、ゴムクローラ組込体の軽量化低コスト化を図ることが可能になる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記クローラ突起の周方向端面の、ゴムクローラ側面視におけるゴムクローラ内周面からの立ち上がり角度が、前記芯金突起の前記最大幅部よりも突出端側において根元部分側よりも小さくされている。

したがって、スプロケットの歯部が、クローラ突起（芯金突起）の突出端側には接触しづらくなり、騒音の発生をさらに効果的に抑制可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記ゴムクローラに、複数の前記クローラ突起の間の位置でゴムクローラ内周面を外周側に凹ませることで、前記歯部を部分的に収容する収容凹部が形成されている。

スプロケットの歯部を収容部に収容することで、歯部とクローラ突起との係合状態を寄り確実に維持できるようになる。また、歯部が芯金突起の根元部分（あるいは根元に近い部分）で負荷を作用させるので、芯金突起への過度の回転モーメントを作用させない構成とすることが可能になる。

本発明は上記構成としたので、スプロケットの歯部から高い負荷が作用した場合でもゴムクローラの突起の破損を抑制できる。

本発明の第１実施形態のゴムクローラ組込体をスプロケット及びその近傍で拡大して示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のゴムクローラ組込体を部分的に示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第１実施形態のゴムクローラ組込体をゴムクローラの周方向に沿った断面で示す断面図である。 本発明の第２実施形態のゴムクローラ組込体をゴムクローラの周方向に沿った断面で示す断面図である。

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組込体１２が部分的に示されている。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クローラ１４を備えている。図２にも示すように、ゴムクローラ１４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、無端状のゴムクローラ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の幅方向をいうものとする。ただし、後述する芯金突起３４の幅方向というときは、ゴムクローラ１４を側面視したときに現れる方向の幅をいう（図３参照）。

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。

ゴムクローラ１４の内周側には、スプロケット２０及び図示しないアイドラーが配置されている。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歯部２２が突設されている。係合歯部２２の先端（突出端）側には、スプロケット２０の幅方向に突出する突出部２４が形成されている。

図３に詳細に示すように、突出部２４は、スプロケット２０の径方向内側に位置する平坦状の平坦面２４Ｆを有している。突出部２４は、この平坦面２４Ｆを底辺としてスプロケット２０の径方向外側に向かう略三角形状とされており、側面２４Ｓを有している。さらに、突出部２４の先端側には、ゴムクローラ１４の側面視にて所定の曲率で湾曲する先端湾曲面２４Ｒが形成されている。

これに対し、図１及び図２にも示すように、ゴムクローラ１４の幅方向中央部分には、クローラ突起２６が形成されている。クローラ突起２６は、ゴムクローラ１４の内周面から内側に向けて突出されており、幅方向に一定間隔をあけて対になるように形成されている。そして、対になったクローラ突起２６が、周方向に沿って一定間隔で形成されている。後述するように、スプロケット２０の係合歯部２２がクローラ突起２６に係合した状態で、スプロケット２０が回転駆動されると、スプロケット２０の駆動力がこの係合によってゴムクローラ１４に伝達される。

ゴムクローラ１４の幅方向中央部分には、さらに、収容凹部２８が形成されている。収容凹部２８は、クローラ突起２６の間の部分において周方向に一定間隔をあけて形成されている。収容凹部２８には、図３に示すように、スプロケット２０の係合歯部２２の先端部分（突出部２４の一部、特に先端湾曲面２４Ｒを含む部分）が収容されるようになっており、これによって、係合歯部２２とクローラ突起２６との係合状態をより確実に維持できるようになっている。なお、図３では、収容凹部２８として、ゴムクローラ１４の外周面側に底部が存在する窪み状に形成されたものを挙げているが、これに限らず、収容凹部２８として、たとえばゴムクローラ１４を外周面まで貫通する貫通孔形状とされていてもよい。

ゴムクローラ１４を側面視したときに、クローラ突起２６の両側に現れる端面（周方向端面２６Ｅ）は、図３から分かるように、根元部分２６Ｋ側（後述する芯金突起３４の最大幅部３４Ｌよりも外周側）での立ち上がり角度θ１に対し、突出端側部分２６Ｓでの立ち上がり角度θ２が小さくなっている。

図２（Ａ）にも示すように、ゴムクローラ１４には、複数のゴムクローラ用芯金１８が周方向に一定間隔（クローラ突起２６と同ピッチ）で埋設されている。ゴムクローラ用芯金１８は、ゴムクローラ１４の幅方向中央部分に位置する中央部３０と、この中央部３０から幅方向両側に延出された翼部３２を有している。さらに、ゴムクローラ用芯金１８は、中央部３０と翼部３２との境界部分から突出するように立設された一対の芯金突起３４を有している。芯金突起３４は、クローラ突起２６の内部に埋設されている。

図３に示すように、ゴムクローラ１４を側面視したとき、本実施形態の芯金突起３４は、突出端３４Ｓから根元部分３４Ｋに向かって幅Ｗ１が漸増する漸増幅部３４Ｚとされ、高さ方向（突出方向）の中間部分で最大幅部３４Ｌを有する形状とされている。そして、最大幅部３４Ｌから根元部分３４Ｋに至るまでは、幅Ｗ１が部分的に狭くなった括れ部３４Ｎとされている。括れ部３４Ｎでは、芯金突起３４の幅Ｗ１は狭くなっているが、ゴムクローラ１４を構成するゴムによって、クローラ突起２６を幅広とする幅広部２６Ｗが構成されている。幅広部２６Ｗは、芯金突起３４の最大幅部３４Ｌよりも、ゴムクローラ１４の周方向にさらに広がる範囲の幅を有していることになる。

特に、幅広部２６Ｗの稜線を上方に延長した仮想線ＧＬを想定すると、芯金突起３４は、この仮想線ＧＬよりも、係合歯部２２から離間する方向へ引っ込んだ位置となっている。そして、ゴムクローラ１４を構成するゴムの一部が薄膜ゴム１４Ｃとして、芯金突起３４の周囲を薄膜状に覆っている。

図３に示すように、芯金突起３４の形状は、特にその最大幅部３４Ｌにおいて、クローラ突起２６と係合した（収容凹部２８に収容された）係合歯部２２の突出部２４と、ゴムクローラ１４の周方向で見て部分的に重なることで、重なり部３６を構成する形状とされている。

ゴムクローラ１４には、ゴムクローラ用芯金１８よりも外周面側に、スチールコード等が埋設されて補強層４０が構成されている。スチールコードは無端状の金属コードであり、ゴムクローラ１４の周方向の伸びを抑制しつつ、スプロケット２０やアイドラーへの巻き掛けが可能となるよう変形する。そして、スプロケット２０から作用する駆動力によってゴムクローラ１４がスムーズに回転するよう補助する。

次に、本実施形態のゴムクローラ組込体１２の作用を説明する。

スプロケット２０の係合歯部２２はゴムクローラ１４の収容凹部２８に収容されている。この状態でスプロケット２０が回転駆動されると、係合歯部２２（本実施形態では特に突出部２４）がクローラ突起２６と係合しているので、スプロケット２０からゴムクローラ１４に駆動力が伝達される。

ここで、図３に示すように、本実施形態のゴムクローラ組込体１２では、ゴムクローラ用芯金１８の芯金突起３４に、周方向で係合歯部２２と部分的に重なる重なり部３６が構成されている。このような重なり部３６が構成されないゴムクローラ組込体では、クローラ突起２６の根元部分を係合歯部２２が押圧し、根元部分に高い負荷が作用するため、根元部分の損傷を防止する必要がある。

しかし、本実施形態のゴムクローラ組込体１２では、上記したように芯金突起３４に重なり部３６が構成されており、係合歯部２２からの負荷の一部を金属製の芯金突起で負担することになるので、クローラ突起２６の根元部分の損傷を抑制できる。

そして、本実施形態では、芯金突起３４に形成された最大幅部３４Ｌでスプロケット２０の係合歯部２２から駆動力を大きく受けることになるが、この最大幅部３４Ｌにおいて重なり部３６が構成されている。すなわち、係合歯部２２から駆動力が大きく作用する部位において、係合歯部２２と芯金突起３４とが重なっており、クローラ突起２６の根元部分の損傷を効果的に抑制できる。

また、本実施形態では、クローラ突起２６にゴム製の幅広部２６Ｗが構成されており、係合歯部２２の一部は幅広部２６Ｗに接触する。このため、係合歯部２２の全部が芯金突起３４に当たる構造と比較して、騒音の発生がさらに抑制される。しかも、クローラ突起２６の幅広部２６Ｗの部分まで芯金突起３４を設けた構成と比較して、芯金突起３４が小型になるので、ゴムクローラ組込体１２全体の軽量化、低コスト化を図ることが可能になる。

金属製の係合歯部２２と芯金突起３４とが直接的に接触してしまった場合には金属音の発生が懸念されるが、本実施形態では、上記したように、芯金突起３４が収容凹部２８からの仮想線ＧＬよりも、係合歯部２２から離間する方向へ引っ込んだ位置となっている。したがって、上記した金属音を抑制することができる。なお、金属音の発生が懸念されるのは、スプロケット２０から大きな駆動力をゴムクローラ１４に作用させた場合であり、たとえば高速走行時には、係合歯部２２とゴムクローラ１４との摩擦によってゴムクローラ１４が駆動されるので、このような金属音が発生する可能性は低い。

しかも、クローラ突起２６の周方向端面２６Ｅは、根元部分１４Ｋ側の立ち上がり角度θ１に対し、突出端側部分２６Ｓ側での立ち上がり角度θ２が小さくなっている。したがって、スプロケット２０の係合歯部２２が、芯金突起３４の突出端側に接触して金属音を発生させることも抑制されている。

なお、上記したように、芯金突起３４の周囲を、ゴムクローラ１４を構成するゴムの一部が薄膜ゴム１４Ｃとして薄膜状に覆っている。この薄膜ゴム１４Ｃは次第に摩滅するものであるが、少なくともゴムクローラ１４の使用初期においては、薄膜ゴム１４Ｃが存在することで、上記した金属音の発生がさらに抑制される。特に本実施形態では、クローラ突起２６の周方向端面２６Ｅの立ち上がり角度が突出端側部分２６Ｓ側で小さくなっており、係合歯部２２が芯金突起３４の突出端側に接触することが抑制されているので、芯金突起３４の突出端側における薄膜ゴム１４Ｃの摩滅を抑制できる。

図４には、本発明の第２実施形態のゴムクローラ組込体５２が部分的に拡大して断面図にて示されている。以下では、第２実施形態として第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同様の構成要素、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。また、第２実施形態のゴムクローラ組込体５２の全体的構成も、第１実施形態に係る図１と同様であるので、図示を省略する。

第２実施形態のゴムクローラ組込体５２では、芯金突起５４に、突出端５４Ｓから根元部分５４Ｋに向かって幅Ｗ１が漸増する幅漸増部５４Ｚが構成されると共に、最大幅部５４Ｌが、第１実施形態の芯金突起３４の最大幅部３４Ｌよりもゴムクローラ１４の外周面に近い位置（図４では下側）に形成され、しかも第１実施形態の幅広部２６Ｗよりも幅広とされている。したがって、第１実施形態のゴムクローラ組込体１２と比較して、スプロケット２０の突出部２４との重なり部５６の範囲が、芯金突起５４の高さ方向で広くなっている。

このように、第２実施形態のゴムクローラ組込体５２では、スプロケット２０の係合歯部２２と芯金突起５４との重なり部５６が広く、係合歯部２２から作用する駆動力を、より広い範囲で受けることになるので、クローラ突起２６の根元部分の損傷をさらに効果的に抑制できる。

もちろん、第１実施形態のゴムクローラ組込体１２においても、前述の如く、クローラ突起２６の根元部分の損傷を効果的に抑制できる。そして、第１実施形態では、芯金突起３４が小型化されるので、第２実施形態よりも軽量化を図ることができる。

このように、本発明に係る重なり部としては、スプロケット２０の係合歯部２２がクローラ突起２６の間に位置している（係合している）状態で、ゴムクローラ１４の周方向に見て係合歯部２２と芯金突起３４とが重なっていればよい。したがって、芯金突起３４の最大幅部３４Ｌの位置としては、たとえば突出部２４が形成された係合歯部２２に対しては、突出部２４の平坦面２４Ｆから、側面２４Ｓの先端部分程度（側面２４Ｓと先端湾曲面２４Ｒとの境界部分）の範囲の位置とすればよい。

また、図３や図４から分かるように、収容凹部２８に係合歯部２２（突出部２４）を収容する構成では、係合歯部２２が芯金突起３４の根元部分３４Ｋに近い位置で駆動力を作用させることになるので、芯金突起３４に作用する矢印Ｒ１方向の回転モーメントが小さくなり、ゴムクローラ用芯金１８の姿勢を安定的に維持できるようになる。加えて、収容凹部２８に係合歯部２２（突出部２４）を収容する構成では、補強層４０に近い位置で係合歯部２２がゴムクローラ１４に係合するので、ゴムクローラ１４の変形や損傷をさらに効果的に抑制できる。

１２ ゴムクローラ組込体
１４ ゴムクローラ
１４Ｋ 根元部分
１４Ｅ 周方向端面
１４Ｃ 薄膜ゴム
１８ ゴムクローラ用芯金
２０ スプロケット
２２ 係合歯部
２４ 突出部
２６ クローラ突起
２６Ｗ 幅広部
２８ 収容凹部
３４ 芯金突起
３４Ｌ 最大幅部
３４Ｓ 漸増幅部
３６ 重なり部
４０ 補強層
５２ ゴムクローラ組込体
５４ 芯金突起
５４Ｌ 最大幅部
５６ 重なり部
θ１ 立ち上がり角度
θ２ 立ち上がり角度

Claims (5)

1. 無端状に形成され、内周面から複数のクローラ突起が突出されたゴムクローラと、
   外周面から周方向に間隔をあけて突出された複数の歯部を備え、該歯部の前記クローラ突起との係合により前記ゴムクローラに駆動力を伝達するスプロケットと、
   前記クローラ突起に埋設され、前記ゴムクローラを側面視したときの幅が突出端から根元部分に向かって増大し、前記幅が最大となる最大幅部において、前記歯部と前記クローラ突起との係合状態で前記ゴムクローラの周方向に見て前記歯部と重なる芯金突起を備えた芯金と、
   を有するゴムクローラ組込体。
2. 前記歯部の突出端側に、前記スプロケットの幅方向両側に突出する突出部が形成され、
   前記突出部が前記クローラ突起との係合により前記駆動力を伝達する請求項１に記載のゴムクローラ組込体。
3. 前記クローラ突起の根元部分に、前記ゴムクローラを側面視したとき前記最大幅部よりもゴムクローラの周方向に広がるゴム製の幅広部が形成されている請求項１又は請求項２に記載のゴムクローラ組込体。
4. 前記クローラ突起の周方向端面の、ゴムクローラ側面視におけるゴムクローラ内周面からの立ち上がり角度が、前記芯金突起の前記最大幅部よりも突出端側において根元部分側よりも小さくされている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のゴムクローラ組込体。
5. 前記ゴムクローラに、複数の前記クローラ突起の間の位置でゴムクローラ内周面を外周側に凹ませることで、前記歯部を部分的に収容する収容凹部が形成されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のゴムクローラ組込体。

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