JP6300408B2 - 弾性クローラおよびこれを備えたクローラ走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、弾性クローラおよびこれを備えたクローラ走行装置に関する。

従来、クローラ走行装置は、機体としてのクローラ車（例えば、コンバインやトラクタなど）の駆動軸に連結される駆動輪と、クローラ車に回転自在に取り付けられる遊動輪と、駆動輪および遊動輪に巻き掛けられて用いられる無端状の弾性体である弾性クローラと、を備える。弾性クローラは、弾性体の周方向に沿って複数埋没される芯金と弾性体の内周面に隆起して形成される支持部とを有する。支持部は、弾性体の周方向に隣り合う芯金間に配置される。

特開平１１−２２２１７０号公報

弾性クローラは、駆動輪の外周面や遊動輪の外周面に支持部を当接させながら、駆動輪および遊動輪に巻き掛かっている。クローラ走行装置が走行する際に、弾性体の周方向に隣り合う芯金間にわたって配置される支持部が屈曲されることで曲げ変形に対する抵抗（曲げ抵抗）が生じて、クローラ走行装置の走行抵抗が増大する恐れがあった。そこで、本発明は、弾性クローラの曲げ抵抗に起因する走行抵抗を減少することができる弾性クローラおよびこれを備えたクローラ走行装置を提供する。

本発明の弾性クローラは、駆動輪および遊動輪に巻き掛けられる無端帯状の弾性体に、前記弾性体の周方向に間隔をあけて複数埋没される芯金と、前記弾性体の内周面に形成され、前記駆動輪および遊動輪の外周面に当接して支持する支持部と、を備え、前記支持部は、隣り合う前記芯金同士の間に隆起して形成されるとともに、隣り合う前記芯金から前記弾性体の周方向に所定の間隔をあけて設けられるとともに、前記支持部は、前記隣り合う芯金同士の間、および、前記芯金上にそれぞれ隆起して形成され、前記芯金上に形成される支持部が、前記隣り合う芯金同士の間に形成される支持部から前記弾性体の周方向に所定の間隔をあけて設けられる。

本発明のクローラ走行装置は、駆動力を伝達する駆動輪と、回転自在に配設される遊動輪と、前記駆動輪および遊動輪に巻き掛けられる請求項１に記載の弾性クローラと、を備える。

本発明によれば、弾性クローラの曲げ抵抗に起因する走行抵抗を減少することができる。

クローラ走行装置を備えるトラクタの側面図である。 （ａ）クローラ走行装置を示す斜視図（ｂ）クローラ走行装置の駆動輪を示す斜視図である。 弾性クローラの内周面を示す図である。 図３におけるＡ−Ａ線断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。 弾性クローラの外周面を示す図である。 駆動輪の外周面に弾性クローラが巻き掛かっている状態を示すクローラ幅方向中央部の断面図である。

本実施形態に係るクローラ走行装置は、機体としてのクローラ車（例えば、コンバインやトラクタなど）の駆動軸に連結される駆動輪と、クローラ車に回転自在に取り付けられる遊動輪と、駆動輪と遊動輪の間や遊動輪と遊動輪の間に配設されるようにクローラ車に回転自在に取り付けられる転輪に巻き掛けられて用いられる弾性クローラを備えるものである。以下では、クローラ車の一例としてトラクタを用いてクローラ走行装置について説明している。

図１に示すように、弾性クローラ１を備えるクローラ走行装置２がトラクタ３に設けられる。トラクタ３は、機体フレーム４と、ボンネット５により覆われるエンジン（図示しない）と、キャビン６と、機体フレーム４の前部に設けられる左右一対の前輪７と、機体フレーム４の後部に設けられる左右一対のクローラ走行装置２等を備える。トラクタ３は、機体フレーム４の後部に昇降リンク機構８を介してロータリなどの耕耘装置を装着することで耕耘作業を可能にしている。

図２に示すように、クローラ走行装置２は、無端状の弾性体で形成される弾性クローラ１が上部の駆動輪１１と、前部および後部の遊動輪１２と、該遊動輪１２間に前後方向に並べて配置される複数の転輪１３と、にわたって巻き掛かって構成される。本実施形態では、弾性クローラ１は、弾性体の一例としてゴム材を無端帯状に形成したゴム体で形成される。

クローラ走行装置２は、後車軸ケース２１を介して着脱可能に取り付けられる。後車軸ケース２１から延出される後車軸（図示しない）に駆動輪１１が取付けられる。駆動輪１１は、トラクタ３の駆動軸に連結される円盤状の輪部１１ａと、輪部１１ａの外周側の両縁部に円周方向に一定間隔で設けられ径方向外側へ突出する左右一対の歯部１１ｂと、を含んで構成されている。

後車軸ケース２１よりも下方に、前後方向に延設したトラックフレーム３１が設けられる。後車軸ケース２１に、フランジ部材３２を着脱可能に固定している。後車軸（図示しない）よりも前側に前リンク杆３３が設けられ、後車軸（図示しない）よりも後側に後リンク杆３４が設けられる。フランジ部材３２に前リンク杆３３と、後リンク杆３４を介してトラックフレーム３１を前後揺動可能に連結している。すなわち、フランジ部材３２、前後一対のリンク杆３３・３４およびトラックフレーム３１とは、四節リンク構造をなしている。遊動輪１２は円盤状とされる。トラックフレーム３１の前端側に油圧等の加圧機構３５を介して遊動輪１２が回転自在に取付けられ、トラックフレーム３１の後端側に支持軸に遊動輪１２が回転自在に取り付けられる。トラックフレーム３１の前端側に設けられる遊動輪１２は、加圧機構３５によって駆動輪１１から離間する方向へ押圧されて、弾性クローラ１にテンションを付与している。転輪１３は、トラックフレーム３１の前後に配置される遊動輪１２間に並べて配置される。転輪１３は、トラックフレーム３１に回転自在に取り付けられる軸部１３ａと、軸部１３ａの両側に設けられ該軸部１３ａよりも大径な円盤状の一対の輪部１３ｂと、を含んで構成される。

以上の構成において、エンジンからの動力が駆動輪１１と接続される駆動軸（図示しない）に伝達されることで、駆動輪１１が回転し駆動輪１１とトラックフレーム３１の前部に設けられる遊動輪１２の間、トラックフレーム３１の前部に設けられる遊動輪１２とトラックフレーム３１の後部に設けられる遊動輪１２の間、および、トラックフレーム３１の後部に設けられる遊動輪１２と駆動輪１１の間を弾性クローラ１が循環する。

本実施形態では、弾性クローラ１の周方向（図３の矢印Ｓ方向）を「クローラ周方向」と記載し、ゴムクローラの幅方向（図３の矢印Ｗ方向）を「クローラ幅方向」と記載する。また、本実施形態では、駆動輪１１、遊動輪１２、及び転輪１３に巻き掛けて環状（円環状、楕円環状、多角形環状などを含む）となった弾性クローラ１の内周側（図４の矢印ＩＮ方向側）を「クローラ内周側」と記載し、上記弾性クローラ１の外周側（図４の矢印ＯＵＴ方向側）を「クローラ外周側」と記載する。図４の矢印ＩＮ方向および矢印ＯＵＴ方向は、巻き掛けた状態の弾性クローラ１の内外方向を示している。なお、クローラ周方向とクローラ幅方向は、弾性クローラ１を外周側または内周側から見た場合に直交している。

図３から図５を用いて弾性クローラ１について説明する。図３に示すように、弾性クローラ１は、金属材料で形成された芯金４１がゴム材で形成された弾性体４０のクローラ周方向に間隔（本実施形態では一定間隔）をあけて複数埋没されている。この芯金４１は、クローラ幅方向に延在し、クローラ幅方向の中央部からクローラ幅方向外側にそれぞれ延出する一対の翼部４１ａを有している。また、この芯金４１は、一対の翼部４１ａの根元部分からそれぞれクローラ内周側に突出する一対の芯金突起４１ｂを有している。

芯金突起４１ｂは、クローラ側面視（クローラ幅方向からみて）において、略三角形状に形成される。芯金突起４１ｂは、先端部側が弾性体４０の内周部５１から突出している。この突出部は、弾性体４０を構成するゴム材と同様のゴム材によって被覆されて、内周部５１に複数のゴム突起５３を形成している。なお、本実施形態では、芯金突起４１ｂの突出部がゴム材によって被覆されているが、該突出部は、ゴム材に被覆されなくてもよい。

本実施形態では、駆動輪１１および遊動輪１２は、ゴム突起５３によってガイドされながら一対のゴム突起５３間を通過し、転輪１３の一対の輪部１３ｂは、一対のゴム突起５３を跨いでクローラ幅方向両外側をそれぞれ通過するように構成される。

図４に示すように、弾性体４０の内周部５１には、クローラ周方向に隣り合う芯金４１間に前述の駆動輪１１の左右一対の歯部１１ｂがそれぞれ挿入係合される一対の係合凹部６１が形成されている。具体的には、係合凹部６１は、弾性体４０のクローラ周方向に隣り合うゴム突起５３間に形成されたクローラ外周側へ窪む窪みであり、クローラ側面視において略逆台形状とされている。

図３および図４に示すように、弾性体４０の内周部５１には、クローラ周方向に沿ってクローラ内周側に隆起したブロック状の支持部７１ａ・７１ｂが交互に形成されている。支持部７１ａおよび支持部７１ｂが交互に形成されることで、クローラ周方向に隣り合う支持部７１ａと支持部７１ｂとの間には、凹部９１が形成されている。支持部７１ａの頂面７２ａは、駆動輪１１の輪部１１ａの外周面１１ｃと当接して該駆動輪１１を支持する。また、支持部７１ａの頂面７２ａは、遊動輪１２の外周面１２ａと当接して該遊動輪１２を支持する。同様に、支持部７１ｂの頂面７２ｂは、駆動輪１１の輪部１１ａの外周面１１ｃと当接して該駆動輪１１を支持する。また、支持部７１ｂの頂面７２ｂは、遊動輪１２の外周面１２ａと当接して該遊動輪１２を支持する。

図５に示すように、弾性体４０の内周部５１には、一対のゴム突起５３を挟んでクローラ幅方向両側に隆起した転輪支持部７３がそれぞれ形成されている。転輪支持部７３は、クローラ周方向に沿って連続しており、クローラ側面視において、頂面が平坦状とされ、転輪１３の輪部１３ｂの外周面１３ｃと当接して該転輪１３を支持するものである。

図６に示すように、弾性体４０の外周部５２には、クローラ外周側に隆起しクローラ幅方向に延びるブロック状の一対のラグ８１がクローラ幅方向に並べて形成される。これら一対のラグ８１は、クローラ周方向に間隔（本実施形態では、一定間隔）をあけて並べて配置される。一対のラグ８１は、前記弾性体４０の周方向に隣り合う芯金４１間に設けられる。

弾性クローラ１は、駆動輪１１の左右一対の歯部１１ｂが弾性体４０の係合凹部６１に挿入係合された状態で駆動輪１１が回転することで、駆動力が伝達される。これにより、弾性クローラ１が駆動輪１１と遊動輪１２の間および遊動輪１２と遊動輪１２の間を循環して、クローラ走行装置２を備えるトラクタ３が地面の上を移動する。このとき、遊動輪１２は、支持部７１ａ（支持部７１ｂ）の頂面７２ａ（頂面７２ｂ）からクローラ周方向に隣り合う支持部７１ｂ（支持部７１ａ）の頂面７２ｂ（頂面７２ａ）へ交互に乗り移りながら、各々の支持部７１の頂面７２を転動する。同様に、駆動輪１１も、支持部７１ａ（支持部７１ｂ）の頂面７２ａ（頂面７２ｂ）からクローラ周方向に隣り合う支持部７１ｂ（支持部７１ａ）の頂面７２ｂ（頂面７２ａ）へ交互に乗り移りながら、各々の支持部７１ａ・７１ｂの頂面７２ａ・７２ｂ上を転動する。なお、支持部７１ａ・７１ｂの頂面７２ａ・７２ｂは、駆動輪１１の外周面１１ｃに当接され、該当接部に摩擦伝達力によって駆動力が伝達される。つまり、駆動輪１１は、歯部１１ｂと係合凹部６１との係合によってだけでなく、支持部７１ａ・７１ｂの頂面７２ａ・７２ｂと駆動輪１１の外周面１１ｃを動力伝達面として駆動力を伝達している。

図３および図４に示すように、支持部７１ａは、弾性体４０の周方向に隣り合う芯金４１同士の間に形成される。また、支持部７１ａは、弾性体４０の周方向において、支持部７１ａと隣り合う芯金４１から所定の間隔をあけて設けられる。支持部７１ｂは、弾性体４０の周方向に間隔をあけて複数埋没される芯金４１上に形成される。具体的には、芯金４１のクローラ内周側に突出する一対の芯金突起４１ｂ間に形成される。また、支持部７１ｂは、クローラ周方向に隣り合う支持部７１ａから前記弾性体の周方向において、所定の間隔をあけて設けられる。

所定の間隔とは、弾性クローラ１をクローラ走行装置２に装着した際に、クローラ周方向に隣り合う支持部７１ａと支持部７１ｂとの間に形成される凹部９１が屈曲されて駆動輪１１および遊動輪１２に巻き掛かる間隔をいう。さらに、所定の間隔とは、弾性クローラ１をクローラ走行装置２に装着した際に、支持部７１ａ・７１ｂがクローラ走行装置２の加圧機構３５によって付与されるテンションを支持可能であり、好適な場合においては、クローラ周方向に隣り合う支持部７１ａと支持部７１ｂとが接触しない間隔をいう。本実施形態では、支持部７１ｂのクローラ周方向の長さを、芯金４１間のクローラ周方向の長さと略同一としている。

弾性クローラ１は、駆動輪１１の外周面１１ｃや遊動輪１２の外周面１２ａに沿って屈曲されることで、駆動輪１１および遊動輪１２に巻き掛かっている。つまり、弾性クローラ１の屈曲時に、弾性クローラ１の内周部５１側に屈曲による圧縮力が発生する。

図７に示すように、弾性クローラ１が屈曲された際、弾性体４０の内周部５１側にある支持部７１ａ・７１ｂは、その間に設けられている凹部９１によって互いに接触しないため、圧縮力が作用しない。したがって、弾性クローラ１の屈曲時に発生する圧縮力は、凹部９１の底面に作用する。一方、弾性クローラ１における支持部７１ａ・７１ｂのクローラ内外方向の厚みよりも、弾性クローラ１における凹部９１のクローラ内外方向の厚みが薄い。そのため、弾性クローラ１の屈曲時に発生する圧縮力が小さくなる。つまり、凹部９１が設けられていない場合と比べて、弾性クローラ１の内周部５１側に発生する圧縮力が小さくなるため弾性クローラ１の曲げ抵抗を減少することができる。ゆえに、弾性クローラ１の曲げ抵抗に起因する走行抵抗を減少できる。

芯金４１は、弾性体４０を構成するゴム材よりも曲げ剛性が高いので、弾性クローラ１の屈曲時には、芯金４１上に設けられる弾性体４０よりもクローラ周方向に隣り合う芯金４１同士の間に形成される弾性体４０の方が屈曲しやすい。芯金４１から所定の間隔をあけて支持部７１ａを設けることで、凹部９１がクローラ周方向に隣り合う芯金４１と支持部７１ａとの間に形成される。そのため、弾性クローラ１の屈曲時に芯金４１と支持部７１ａとの間の凹部９１が屈曲するので、効果的に圧縮力を小さくして弾性クローラ１の曲げ抵抗を減少することができる。

なお、本実施形態では、芯金４１上に支持部７１ｂが設けられているが、支持部７１ｂを配置しなくてもよい。つまり、クローラ周方向に沿って支持部７１ａのみが複数並べて配置される構成でもよい。

１：弾性クローラ、２：クローラ走行装置、１１：駆動輪、１２：遊動輪、４０：弾性体、４１：芯金、４１ｂ：芯金突起、６１：係合凹部、７１ａ・７１ｂ：支持部、７２ａ・７２ｂ：頂面、８１：ラグ、８２：底面、８３：頂面、９１：凹部

Claims (2)

1. 駆動輪および遊動輪に巻き掛けられる無端帯状の弾性体に、
   前記弾性体の周方向に間隔をあけて複数埋没される芯金と、
   前記弾性体の内周面に形成され、前記駆動輪および遊動輪の外周面に当接して支持する支持部と、
   を備え、
   前記支持部は、隣り合う前記芯金同士の間に隆起して形成されるとともに、隣り合う前記芯金から前記弾性体の周方向に所定の間隔をあけて設けられるとともに、
   前記支持部は、前記隣り合う芯金同士の間、および、前記芯金上にそれぞれ隆起して形成され、
   前記芯金上に形成される支持部が、前記隣り合う芯金同士の間に形成される支持部から前記弾性体の周方向に所定の間隔をあけて設けられる
   ことを特徴とする弾性クローラ。
2. 駆動力を伝達する駆動輪と、
   回転自在に配設される遊動輪と、
   前記駆動輪および遊動輪に巻き掛けられる請求項１に記載の弾性クローラと、を備える
   クローラ走行装置。

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