JP5750268B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、油圧ショベル等の建設機械や農機、その他のクローラ式車両に装着されるゴムクローラに関する。

従来から、この種のゴムクローラとして、例えば下記特許文献１に示されるような、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備える構成が知られている。このゴムクローラでは、芯金は、クローラ本体に埋設された翼部と、該翼部からクローラ本体の内周面側に向けて突出するとともにクローラ幅方向に間隔をあけて配置された一対の突起部と、を備えている。そして、一対の突起部と、これらの突起部同士を連結する連結部と、が一体に形成されてなる片部が、翼部と異なる別部材で形成されており、これらの片部と翼部とが互いにボルトおよびノックピンで連結されることで、芯金が形成されている。

実開平５−６５７８０号公報

しかしながら、前記従来のゴムクローラでは、片部と翼部との連結にボルトおよびノックピンを用いることから部品点数が多く、また、芯金を組み立てるためにボルト用のタップを切る等の作業が必要であり手間がかかるという問題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品点数を低減するとともに、簡便に形成することができるゴムクローラを提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るゴムクローラは、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、該芯金は、前記クローラ本体に埋設された翼部と、該翼部から前記クローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備えるゴムクローラであって、前記翼部には、前記クローラ本体の外周面側に向けて開口する収納凹部が形成されるとともに、該収納凹部の底面には、前記クローラ本体の内周面側に向けて開口し前記突起部が挿通された挿通孔が形成され、前記突起部は、前記収納凹部内にその底面上に配置されて収納された被収納部に、前記クローラ本体の内周面側に向けて突設され、前記収納凹部を通して前記挿通孔に挿通されたものであることを特徴とする。なお前記突起部は、前記被収納部に複数突設されていてもよい。

この発明によれば、突起部が、前記被収納部からクローラ本体の内周面側に向けて突設されているので、このゴムクローラを形成する過程で、突起部と被収納部との連結体を、翼部の収納凹部にクローラ本体の外周面側から進入させ、突起部を、収納凹部を通して挿通孔に挿通させるとともに、被収納部を収納凹部内に収納することにより、連結体と翼部とを組み立てて芯金を形成することができる。
このように、連結体を、翼部の収納凹部にクローラ本体の外周面側から進入させることにより芯金を形成することができるので、翼部と突起部とを例えばノックピンや締結部材等を用いて連結する場合と比べて、部品点数を低減するとともに簡便に形成することができる。

また被収納部が、収納凹部内に収納され、翼部と、クローラ本体において該翼部よりも外周面側に位置する部分と、により挟み込まれているので、連結体が翼部に対してがたつくのを抑制することが可能になり、芯金の形状を安定させるとともに低振動化を図ることができる。
さらに芯金が、連結体と翼部とが組み立てられて形成されるので、例えばこのゴムクローラを再生する場合、仮に突起部および翼部のうちの一方が損傷していたとしても、他方を再利用することができる。

また、前記翼部は、鍛造により形成されるとともに、前記突起部と前記被収納部との連結体は、鋳造により形成されていてもよい。

この場合、翼部が、鍛造により形成されているので、例えば芯金全体が鋳造により形成される場合に比べて、翼部の強度を確保しつつ翼部を軽量化することが可能になり、このゴムクローラ全体の軽量化を図ることができる。
またこのように、翼部を軽量化することができるので、ゴムクローラ全体の重量を抑えつつ、翼部を薄肉にしてクローラ本体を厚肉にすることが可能になり、このゴムクローラの耐久性を向上させることができる。
さらに前述のように、翼部の強度を確保することができるので、芯金に、クローラ本体の内周面側から荷重が加えられたときに、この荷重を翼部により確実に受け止めることが可能になり、このゴムクローラの耐久性を一層向上させることができる。

また連結体が、鋳造により形成されているので、連結体が複雑な形状をなす場合であっても高精度かつ容易に形成することが可能になり、連結体の設計の自由度を確保することができる。
またこのように、連結体が、鋳造により形成されているので、連結体が複雑な形状をなす場合であっても、例えば鍛造で形成する場合などに比べて使用する材料を低減させることが可能になり、低コスト化を図ることができる。
さらにこのように、連結体が、鋳造により形成されているので、突起部における被収納部との連結部分に残留応力が生じ難く、突起部の耐久性を向上させることができる。

また、前記被収納部と前記収納凹部の底面との間には、ゴム層が配設されていてもよい。

この場合、被収納部と収納凹部の底面との間にゴム層が配設されているので、連結体が翼部に対してがたつくのをさらに抑制し、芯金の形状をより安定させるとともに、一層の低振動化を図ることができる。

本発明に係るゴムクローラによれば、部品点数を低減するとともに、簡便に形成することができる。

本発明の一実施形態に係るゴムクローラの一部断面を含む斜視図である。 図１に示すゴムクローラのクローラ幅方向に沿った縦断面図である。 図１に示すゴムクローラが備える芯金の平面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るゴムクローラのクローラ幅方向に沿った断面図である。 図４に示すゴムクローラが備える芯金の平面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るゴムクローラを説明する。
図１に示すように、例えば、油圧ショベル等の建設機械や農機、その他のクローラ式車両の下部に配設される左右一対のクローラ式走行体１０にはそれぞれ、駆動輪１１と図示しない従動輪との間に無端帯状に巻回されたゴムクローラ２０が備えられている。
駆動輪１１はスプロケットとされ、図示しない車両フレームに設けられた例えば油圧モータ等の駆動手段により回転自在に支持されている。また、前記従動輪は前記車両フレームに回転自在に支持されている。

ゴムクローラ２０は、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体２１と、クローラ本体２１にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金２２と、を備えている。
クローラ本体２１の外周面２１ｂには、複数のラグ２３が突設されるとともに、クローラ本体２１においてクローラ周方向に隣り合う芯金２２同士の間には、駆動輪１１に対する噛み合い孔２４が開口されている。

芯金２２は、クローラ本体２１に埋設された翼部２５と、該翼部２５からクローラ本体２１の内周面２１ａ側に向けて突出するとともに互いにクローラ幅方向Ｈに間隔をあけて配置され、間を駆動輪１１および前記従動輪が通過する一対の突起部２６と、を備えている。

図２に示すように、翼部２５は、表裏面がクローラ幅方向Ｈおよびクローラ周方向に延在する板状に形成されており、図３に示すように、当該芯金２２をクローラ本体２１の内周面２１ａ側から見た翼部２５の平面視形状は、クローラ幅方向Ｈに長い矩形状となっている。

また、翼部２５のクローラ幅方向Ｈの中央部には、クローラ本体２１の外周面２１ｂ側に向けて開口する収納凹部２７が形成されている。該収納凹部２７の前記平面視形状は、クローラ幅方向Ｈに長い矩形状となっており、収納凹部２７はクローラ周方向の両側、およびクローラ幅方向Ｈの両側から閉塞され、収納凹部２７の側面２７ａは全周にわたって連続して延在している。

また図２に示すように、収納凹部２７の底面２７ｂには、クローラ本体２１の内周面２１ａ側に向けて開口し突起部２６が挿通された挿通孔２８が形成されている。挿通孔２８は、クローラ幅方向Ｈに間隔をあけて一対配置されており、図３に示すように、これらの挿通孔２８に挿通された一対の突起部２６同士は、クローラ周方向の位置が互いに同等となっている。

そして本実施形態では、突起部２６は、図２に示すように、収納凹部２７内にその底面２７ｂ上に配置されて収納された被収納部２９に、クローラ本体２１の内周面２１ａ側に向けて突設されている。

被収納部２９は、表裏面がクローラ幅方向Ｈおよびクローラ周方向の両方向に沿って延在する板状に形成されており、被収納部２９の前記平面視形状は、クローラ幅方向Ｈに長く、かつ収納凹部２７の前記平面視形状よりも若干小さい矩形状となっている。本実施形態では、被収納部２９においてクローラ本体２１の外周面２１ｂ側を向く裏面は、翼部２５においてクローラ本体２１の外周面２１ｂ側を向く裏面よりも、クローラ本体２１の内周面２１ａ側に位置しており、被収納部２９の全体が収納凹部２７内に収納されている。

また、被収納部２９においてクローラ本体２１の内周面２１ａ側を向く表面２９ｂには、前記突起部２６が突設されるとともに、該表面２９ｂと収納凹部２７の底面２７ｂとの間には、ゴム層３０が隙間なく配設されている。さらに、被収納部２９の側面２９ａと収納凹部２７の側面２７ａとは僅かに離間しており、これらの被収納部２９の側面２９ａと収納凹部２７の側面２７ａとの間には、クローラ本体２１とゴム層３０とを連結する充填ゴム３１が隙間なく配設されている。

以上のように構成された翼部２５は、鍛造により形成されるとともに、突起部２６と被収納部２９との連結体３２は、鋳造により形成されている。翼部２５は、例えば軟鋼や硬鋼、合金鋼などで型鍛造により形成され、その硬度は、例えばロックウェル硬度でＨＲＣ２０〜６０程度となっている。また連結体３２は、例えば鋳鉄や鋳鋼、銅合金、アルミニウム合金などで形成され、その硬度は、例えばブリネル硬度でＨＢ２５０〜５００程度となっている。

ここで図１に示すように、クローラ本体２１の内周面２１ａ側において駆動輪１１と前記従動輪との間に位置する部分には、前記車両フレームに回転自在に支持された複数の転輪１２が配置されている。各転輪１２は、クローラ本体２１の内周面２１ａ側に形成されクローラ周方向に全周にわたって延在する転輪通過面Ｓ上を、ゴムクローラ２０の送り移動に伴って転動する。本実施形態では、転輪通過面Ｓは、クローラ本体２１の内周面２１ａ側において、芯金２２の各突起部２６よりもクローラ幅方向Ｈの外側に位置する部分に、クローラ周方向に連続して形成されている。

複数の転輪１２のうち、一部は、クローラ本体２１の内周面２１ａにおいて地面側である下側に位置する部分をその上側から支持するとともに、残りは、クローラ本体２１の内周面２１ａにおいて上側に位置する部分をその下側から支持している。前者の転輪１２により、クローラ本体２１の外周面２１ｂにおいて下側に位置する部分を地面に押し付け、また後者の転輪１２により、クローラ本体２１において上側に位置する部分を弛まないように支持する。

また本実施形態では、クローラ本体２１において翼部２５よりも外周面２１ｂ側に位置する外周側部分２１ｃには、クローラ周方向に連続して延びるスチールコード層３３が、クローラ幅方向Ｈの中央部をあけて一対埋設されている。

次に、以上のように構成されたゴムクローラ２０の製造方法の一例について説明する。
はじめに、連結体３２と翼部２５とを組み立てて芯金２２を形成する。
このとき本実施形態では、まず、突起部２６が挿通される図示しない貫通孔が形成されるとともに、加硫することにより前記ゴム層３０となる未加硫の図示しないゴムシートを形成する。そして、該ゴムシートの前記貫通孔に連結体３２の突起部２６を挿通させ、連結体３２における被収納部２９の表面２９ｂ上に前記ゴムシートを配置する

その後、連結体３２を、翼部２５の収納凹部２７にクローラ本体２１の外周面２１ｂ側から進入させ、突起部２６を、収納凹部２７を通して挿通孔２８に挿通させるとともに、被収納部２９を収納凹部２７内に収納することにより、芯金２２を形成する。ここで本実施形態では、被収納部２９の側面２９ａと収納凹部２７の側面２７ａとが僅かに離間していて遊びがあるので、被収納部２９を収納凹部２７内に円滑に収納することができる。

その後、芯金２２と、スチールコード層３３と、前記クローラ本体２１となる未加硫の図示しないゴム部材と、を積層した図示しない積層体を、図示しない金型内に配置して加熱下で加硫する。このとき、例えば、芯金２２を反転させた状態で前記積層体を前記金型内に配置する等し、被収納部２９の側面２９ａと収納凹部２７の側面２７ａとの間の隙間に前記ゴム部材を進入させることにより、充填ゴム３１を形成する。
以上により、ゴムクローラ２０が形成される。

以上説明したように、本実施形態に係るゴムクローラ２０によれば、連結体３２を、翼部２５の収納凹部２７にクローラ本体２１の外周面２１ｂ側から進入させることにより芯金２２を形成することができるので、翼部２５と突起部２６とを例えばノックピンや締結部材等を用いて連結する場合と比べて、部品点数を低減するとともに、簡便に形成することができる。

また被収納部２９が、収納凹部２７内に収納され、翼部２５と、クローラ本体２１の前記外周側部分２１ｃと、により挟み込まれているので、連結体３２が翼部２５に対してがたつくのを抑制することが可能になり、芯金２２の形状を安定させるとともに低振動化を図ることができる。

また、被収納部２９の表面２９ｂと収納凹部２７の底面２７ｂとの間にゴム層３０が配設されているので、連結体３２が翼部２５に対してがたつくのをさらに抑制し、芯金２２の形状をより安定させるとともに、一層の低振動化を図ることができる。
さらに本実施形態では、被収納部２９の側面２９ａと収納凹部２７の側面２７ａとの間に充填ゴム３１が配設されているので、連結体３２が翼部２５に対してクローラ幅方向Ｈおよびクローラ周方向にがたつくのを効果的に抑制し、芯金２２の形状をより一層安定させるとともに、さらに一層の低振動化を図ることができる。

また前述のように、被収納部２９が、翼部２５と、クローラ本体２１の前記外周側部分２１ｃと、により挟み込まれているので、クローラ式走行体１０の走行時に、翼部２５から連結体３２が離脱するのを防止することができる。
すなわち、クローラ式走行体１０の走行時に、ゴムクローラ２０が送り移動されることで、芯金２２の姿勢が、突起部２６が翼部２５から上方に向けて突出する正立姿勢や、下方に向けて突出する反転姿勢に変化する。ここで被収納部２９が、翼部２５と、クローラ本体２１の前記外周側部分２１ｃと、により挟み込まれているので、芯金２２が正立姿勢のときには、連結体３２を前記外周側部分２１ｃにより下方から支持し、芯金２２が反転姿勢のときには、連結体３２を、翼部２５により下方から支持することが可能になり、翼部２５から連結体３２が離脱するのを防止することができる。

さらに芯金２２が、連結体３２と翼部２５とが組み立てられて形成されるので、例えばこのゴムクローラ２０を再生する場合、仮に突起部２６および翼部２５のうちの一方が損傷していたとしても、他方を再利用することができる。

また、翼部２５が、鍛造により形成されているので、例えば芯金２２全体が鋳造により形成される場合に比べて、翼部２５の強度を確保しつつ翼部２５を軽量化することが可能になり、このゴムクローラ２０全体の軽量化を図ることができる。
またこのように、翼部２５を軽量化することができるので、ゴムクローラ２０全体の重量を抑えつつ、翼部２５を薄肉にしてクローラ本体２１を厚肉にすることが可能になり、このゴムクローラ２０の耐久性を向上させることができる。
さらに前述のように、翼部２５の強度を確保することができるので、芯金２２に、クローラ本体２１の内周面２１ａ側から荷重が加えられたときに、この荷重を翼部２５により確実に受け止めることが可能になり、このゴムクローラ２０の耐久性を一層向上させることができる。

また連結体３２が、鋳造により形成されているので、連結体３２が複雑な形状をなす場合であっても高精度かつ容易に形成することが可能になり、連結体３２の設計の自由度を確保することができる。
またこのように、連結体３２が、鋳造により形成されているので、連結体３２が複雑な形状をなす場合であっても、例えば鍛造で形成する場合などに比べて使用する材料を低減させることが可能になり、低コスト化を図ることができる。
さらにこのように、連結体３２が、鋳造により形成されているので、突起部２６における被収納部２９との連結部分に残留応力が生じ難く、突起部２６の耐久性を向上させることができる。これにより、突起部２６が前記連結部分を基点として折れたり、熱処理などの加工時に突起部２６にひび割れが発生したりするのを効果的に抑制することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、転輪通過面Ｓは、クローラ本体２１の内周面２１ａ側において、芯金２２の各突起部２６よりもクローラ幅方向Ｈの外側に位置する部分に形成されているものとしたが、これに限られるものではなく、図４および図５に示すゴムクローラ４０のように、突起部２６の頂面により転輪通過面Ｓを構成してもよい。

また図５に示すように、一対の突起部２６同士のクローラ周方向の位置が互いにずらされていてもよく、さらに、収納凹部２７および挿通孔２８がクローラ周方向に開口していてもよい。
なお図５に示すように、突起部２６が、翼部２５よりもクローラ周方向の外側に突出している場合、該突起部２６のクローラ周方向への突出部分２６ａに対応して、収納凹部２７および挿通孔２８がクローラ周方向に開口することで、突起部２６を、収納凹部２７を通して挿通孔２８に挿通させるときに、突起部２６の突出部分２６ａを、収納凹部２７および挿通孔２８それぞれにおいてクローラ周方向に開口する開口部分２７ｃ、２８ｃを通して円滑に移動させることができる。

また、充填ゴム３１およびゴム層３０、並びにスチールコード層３３はなくてもよい。
さらに前記実施形態では、翼部２５が鍛造で形成されるとともに、連結体３２が鋳造で形成されるものとしたが、これに限られるものではない。

また芯金に、クローラ周方向に互いに隣り合う芯金同士が、クローラ幅方向に相対的に位置ずれするのを規制する脱輪防止機構が設けられていてもよい。脱輪防止機構の一例としては、芯金からクローラ周方向の一方側に向けて突出するとともにクローラ幅方向に沿ったクローラ本体の内側に位置する第１機構と、芯金からクローラ周方向の他方側に向けて突出するとともにクローラ幅方向に沿ったクローラ本体の外側に位置する第２機構と、により構成され、クローラ周方向で隣り合う芯金同士の第１機構と第２機構とが、クローラ幅方向で対向する構成などが挙げられる。

また、前記実施形態では、芯金２２は、一対の突起部２６を備えているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば１つの突起部を、翼部におけるクローラ幅方向Ｈの中央部に備える構成であっても良い。この場合、例えば、前記噛み合い孔２４に代えて、クローラ周方向で隣り合う突起部同士の間の空間を、前記駆動輪に対する噛み合い凹部としても良い。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

２０、４０ ゴムクローラ
２１ クローラ本体
２１ａ 内周面
２１ｂ 外周面
２２ 芯金
２５ 翼部
２６ 突起部
２７ 収納凹部
２７ｂ 底面
２８ 挿通孔
２９ 被収納部
３０ ゴム層
３２ 連結体

Claims (4)

1. ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、
   該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、
   該芯金は、前記クローラ本体に埋設された翼部と、該翼部から前記クローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備えるゴムクローラであって、
   前記翼部には、前記クローラ本体の外周面側に向けて開口する収納凹部が形成されるとともに、該収納凹部の底面には、前記クローラ本体の内周面側に向けて開口し前記突起部が挿通された挿通孔が形成され、
   前記突起部は、前記収納凹部内にその底面上に配置されて収納された被収納部に、前記クローラ本体の内周面側に向けて突設され、前記収納凹部を通して前記挿通孔に挿通されたものであることを特徴とするゴムクローラ。
2. 請求項１記載のゴムクローラであって、
   前記翼部は、鍛造により形成されるとともに、前記突起部と前記被収納部との連結体は、鋳造により形成されていることを特徴とするゴムクローラ。
3. 請求項１または２に記載のゴムクローラであって、
   前記被収納部と前記収納凹部の底面との間には、ゴム層が配設されていることを特徴とするゴムクローラ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のゴムクローラであって、
   前記突起部は、前記被収納部に複数突設されていることを特徴とするゴムクローラ。

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