JP7102927B2

JP7102927B2 - 弾性クローラ及びクローラ式走行体

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Publication number: JP7102927B2
Application number: JP2018095595A
Authority: JP
Inventors: 知久吉田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2018-05-17
Publication date: 2022-07-20
Anticipated expiration: 2038-05-17
Also published as: JP2019199207A

Description

本発明は、無端帯状の弾性クローラに関する。

下記特許文献１には、無端状のゴム弾性体を含む梯子型クローラが記載されている。この梯子型クローラのゴム弾性体は、スプロケットと係合するスプロケット孔と、クローラ内周側の内周面と、前記スプロケット孔に連なりかつクローラ外周側の外周面とを含んでいる。前記内周面は、転輪と接地する接地面と、前記接地面と前記スプロケット孔とを継ぎかつクローラ外周側に凸の円弧状で形成された傾斜面とを含んでいる。このような傾斜面は、ゴム弾性体の質量を低減させるのに役立つ。

特開平９－５８５３８号公報

しかしながら、上述のような梯子型クローラは、前記スプロケット孔に前記スプロケットが係合して屈曲すると、前記傾斜面を含むゴム弾性体のクローラ幅方向の内側部分がクローラ外周側に飛び出す。梯子型クローラの走行時では、前記係合による前記内側部分の飛び出しが繰り返されるので、前記スプロケット孔の周りの外周面にクラックや欠けが生じるという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、弾性クローラの質量を低減しつつ、クラック等を抑制して耐久性能を向上させた弾性クローラを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、弾性クローラであって、弾性体からなる無端帯状のクローラ本体を含み、前記クローラ本体は、クローラ内周側に配される内周面と、クローラ外周側に配される外周面と、前記クローラ本体のクローラ幅方向の中央で前記内周面から前記外周面までクローラ厚さ方向に貫通する孔部とを含み、前記内周面は、クローラ幅方向に延びる第１幅方向面と、前記第１幅方向面から前記孔部に向かってクローラ外周側に略直線状に傾斜する第１傾斜面とを含み、前記外周面は、前記第１幅方向面のクローラ外周側でクローラ幅方向に延びる第２幅方向面と、前記第２幅方向面から前記孔部に向かってクローラ内周側に傾斜する第２傾斜面とを含み、前記第１傾斜面のクローラ幅方向の内端と前記第２傾斜面のクローラ幅方向の内端との間のクローラ厚さ方向の距離は、前記第１幅方向面と前記第２幅方向面との間のクローラ厚さ方向の距離の５０％以上である。

本発明に係る弾性クローラは、前記クローラ本体に埋設され、前記クローラ本体に抗張力を付与するための抗張体を含み、前記抗張体のクローラ幅方向の内端は、前記第１傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置するのが望ましい。

本発明に係る弾性クローラは、前記抗張体が、前記クローラ幅方向に並ぶ複数本のコード体を含み、前記抗張体のクローラ幅方向の最も内側に配された前記コード体のクローラ幅方向の外端は、前記第１傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置するのが望ましい。

本発明に係る弾性クローラは、前記クローラ本体に埋設され、前記クローラ本体に抗張力を付与するための抗張体を含み、前記抗張体のクローラ幅方向の内端は、前記第２傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置するのが望ましい。

本発明に係る弾性クローラは、前記抗張体が、前記クローラ幅方向に並ぶ複数本のコード体を含み、前記抗張体のクローラ幅方向の最も内側に配された前記コード体のクローラ幅方向の外端は、前記第２傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置するのが望ましい。

本発明に係る弾性クローラは、前記抗張体のクローラ幅方向の内端と前記孔部との間のクローラ幅方向の距離が、５～２０mmであるのが望ましい。

本発明に係る弾性クローラは、前記第１傾斜面のクローラ幅方向に対する角度が、前記第２傾斜面のクローラ幅方向に対する角度よりも大きいのが望ましい。

本発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の弾性クローラと、前記孔部に係合される歯を有する駆動輪とを含むクローラ式走行体であって、前記駆動輪の歯数は、９以下である。

本発明の弾性クローラは、クローラ本体が、内周面と外周面と孔部とを含んでいる。前記内周面は、第１幅方向面とクローラ外周側に略直線状に傾斜する第１傾斜面とを含んでいる。

前記第１傾斜面は、クローラ本体の質量を低減する。また、このような第１傾斜面を含むクローラ本体のクローラ幅方向の内側部分は、クローラ厚さ方向の剛性が大きく確保される。このため、駆動輪が前記係合孔に係合するときでも、前記内側部分のクローラ外周側への飛び出しが抑制され、前記第２傾斜面を含む外周面でのクラック等が抑えられるので、耐久性能が向上する。

また、前記外周面は、第２幅方向面と第２傾斜面とを含んでいる。前記第１傾斜面のクローラ幅方向の内端と前記第２傾斜面のクローラ幅方向の内端との間のクローラ厚さ方向の距離は、前記第１幅方向面と前記第２幅方向面との間のクローラ厚さ方向の距離の５０％以上である。これにより、前記内側部分は、そのクローラ厚さ方向の剛性が一層高められる。

したがって、本発明の弾性クローラは、質量が低減されつつ、外周面のクラック等が抑制されて耐久性能が向上する。

本発明の一実施形態を示す弾性クローラのクローラ幅方向の断面図である。クローラ走行体の側面図である。図１の孔部近傍の拡大図である。図１の孔部近傍の拡大図である。図１の弾性クローラの外周面側の平面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態の弾性クローラ１のクローラ幅方向ｂの断面図である。本実施形態の弾性クローラ１は、例えば、コンバイン等の農業機械の走行部として採用されるクローラ式走行体５０（図２に示す）に装着される。

図２は、クローラ式走行体５０の側面図である。本実施形態のクローラ式走行体５０は、弾性クローラ１をクローラ周方向ａに駆動するための駆動輪５１と、従動輪としてのアイドラ５２と、駆動輪５１とアイドラ５２との間に配置された複数の転輪５３とを含んでいる。駆動輪５１としては、例えば、スプロケットが採用される。本実施形態の弾性クローラ１は、例えば、歯数が９以下の駆動輪５１に巻き掛けられて使用することができる。

図１に示されるように、本実施形態の弾性クローラ１は、硬質のゴムや樹脂を含む弾性体からなる無端帯状のクローラ本体２と、クローラ本体２に埋設され、クローラ本体２に抗張力を付与するための抗張体３とを含んでいる。

本実施形態のクローラ本体２は、クローラ内周側ｃｉに配される内周面１０と、クローラ外周側ｃｏに配される外周面１１と、クローラ本体２のクローラ幅方向ｂの中央で内周面１０から外周面１１までクローラ厚さ方向ｃに貫通する孔部１２とを含んでいる。

本明細書において、クローラ周方向ａは、弾性クローラ１の回転方向である。また、クローラ幅方向ｂは、弾性クローラ１がクローラ式走行体５０に装着されるときの駆動輪５１の軸方向である。さらに、クローラ厚さ方向ｃは、クローラ周方向ａ及びクローラ幅方向ｂに直交する方向である。クローラ厚さ方向ｃのうち、弾性クローラ１の路面Ｓ（図２に示す）を向く側は、クローラ外周側ｃｏである。また、クローラ厚さ方向ｃのうち、クローラ外周側ｃｏとは逆向き側が、クローラ内周側ｃｉである。

孔部１２は、駆動輪５１の歯が挿入されることにより駆動力が伝達されて弾性クローラ１が回転する。孔部１２は、例えば、クローラ周方向ａに略等間隔に隔設されている（図５に示す）。

図３は、図１の孔部１２近傍の拡大図である。図３に示されるように、本実施形態の内周面１０は、クローラ幅方向ｂに延びる第１幅方向面１３と、第１幅方向面１３から孔部１２に向かってクローラ外周側ｃｏに略直線状に傾斜する第１傾斜面１４とを含んでいる。このような第１傾斜面１４は、クローラ本体２の質量を低減する。また、第１傾斜面１４を含むクローラ本体２のクローラ幅方向ｂの内側部分２Ａは、クローラ厚さ方向ｃの剛性が大きく確保される。このため、駆動輪５１が孔部１２に係合するときでも、内側部分２Ａのクローラ外周側ｃｏへの飛び出しが抑制され、孔部１２近傍の外周面１１でのクラック等が抑えられるので、耐久性能が向上する。本明細書では、前記「略直線状」とは、第１傾斜面１４が直線状に延びる態様は勿論、クローラ内周側ｃｉに凸の円弧状で延びる円弧状部（図示省略）を有する態様を含み、クローラ外周側ｃｏに凸の円弧状部を含まないことをいう。

本実施形態の第１幅方向面１３は、転輪５３が走行する転輪走行面１３ａを含んでクローラ周方向ａに連続して延びている。第１幅方向面１３は、本実施形態では、クローラ幅方向ｂに沿って延びている。なお、第１幅方向面１３は、本実施形態のような態様に限定されるものではない。

本実施形態の外周面１１は、第１幅方向面１３のクローラ外周側ｃｏでクローラ幅方向ｂに延びる第２幅方向面１５と、第２幅方向面１５から孔部１２に向かってクローラ内周側ｃｉに傾斜する第２傾斜面１６とを含んでいる。このような第２傾斜面１６は、クローラ本体２の質量を低減するのに役立つ。

第２傾斜面１６は、本実施形態では、直線状に延びている。しかしながら、第２傾斜面１６は、このような態様に限定されるものではなく、クローラ外周側ｃｏ又はクローラ内周側ｃｉに凸の円弧状部を含んで形成されても良い。内側部分２Ａのクローラ厚さ方向ｃの剛性を高める観点より、クローラ外周側ｃｏに凸の円弧状部を含んで形成されるのが良い。

本実施形態の第２幅方向面１５は、抗張体３を挟んで第１幅方向面１３のクローラ外周側ｃｏに配されている。第２幅方向面１５は、本実施形態では、クローラ幅方向ｂに沿って延びている。第２幅方向面１５は、本実施形態では、第１幅方向面１３よりもクローラ幅方向ｂの長さが大きく形成されている。なお、第２幅方向面１５は、このような態様に限定されるものではない。

クローラ本体２は、本実施形態では、第１傾斜面１４と第２傾斜面１６とを継ぐ継ぎ面１７を含んでいる。本実施形態の継ぎ面１７は、駆動輪５１の歯が孔部１２に係合した場合、駆動輪５１の歯と対向する位置に設けられる。継ぎ面１７は、本実施形態では、第１傾斜面１４のクローラ幅方向ｂに対する角度α１及び第２傾斜面１６のクローラ幅方向ｂに対する角度α２よりも大きな角度α３でクローラ幅方向ｂに対して傾斜している。継ぎ面１７は、例えば、クローラ外周側ｃｏからクローラ内周側ｃｉに向かってクローラ幅方向ｂの外側へ直線状に傾斜している。なお、継ぎ面１７は、このような態様に限定されるものではない。

第１傾斜面１４のクローラ幅方向ｂの内端１４ｉと第２傾斜面１６のクローラ幅方向ｂの内端１６ｉとの間のクローラ厚さ方向ｃの距離Ｈは、第１幅方向面１３と第２幅方向面１５との間のクローラ厚さ方向ｃの距離Ｈ１の５０％以上である。これにより、クローラ本体２の内側部分２Ａは、そのクローラ厚さ方向ｃの剛性がさらに高められるので、耐久性能が向上する。例えば、第１傾斜面１４と継ぎ面１７とが円弧状にのびる円弧状面（図示省略）を介して連なっている場合、第１傾斜面１４の内端１４ｉは、前記円弧状面の中点とされる。第２傾斜面１６と継ぎ面１７とが円弧状にのびる円弧状面（図示省略）を介して連なっている場合、第２傾斜面１６の内端１６ｉも、第１傾斜面１４の内端１４ｉと同様に定義される。

第１傾斜面１４のクローラ幅方向ｂの長さＬ１は、本実施形態では、第２傾斜面１６のクローラ幅方向ｂの長さＬ２よりも大きい。このような第１傾斜面１４は、クローラ本体２の質量の低減に役立つ。また、第２傾斜面１６は、クローラ本体２の内側部分２Ａのクローラ厚さ方向ｃの剛性を高く維持しうる。

第１傾斜面１４の角度α１は、本実施形態では、第２傾斜面１６の角度α２よりも大きく形成されている。このような第１傾斜面１４は、クローラ本体２の質量の低減に、一層、役立つ。また、第１傾斜面１４よりも小さい角度α２で形成される第２傾斜面１６は、内側部分２Ａのクローラ厚さ方向ｃの剛性をより高く維持しうる。

図４は、図１の孔部１２近傍の拡大図である。図４に示されるように、抗張体３は、クローラ周方向ａに延びる複数本のコード体３ａがクローラ幅方向ｂに所定の隙間をもって並べて構成されている。各コード体３ａは、例えば、スチール等の金属材料で構成され、無端状に延びている。

本実施形態の抗張体３は、クローラ本体２のクローラ幅方向ｂの中心２ｃを挟んで両側に設けられている。抗張体３は、本実施形態では、クローラ幅方向ｂの一方側（図では右側）に配された第１抗張体３Ａと、クローラ幅方向ｂの他方側（図では左側）に配された第２抗張体３Ｂとから構成されている。第１抗張体３Ａ及び第２抗張体３Ｂは、本実施形態では、クローラ本体２のクローラ幅方向ｂの中心２ｃに対して実質的に線対称の位置に設けられている。

抗張体３のクローラ幅方向ｂの内端３ｉは、本実施形態では、第１傾斜面１４のクローラ幅方向ｂの外端１４ｅよりもクローラ幅方向ｂの内側に位置している。これにより、内側部分２Ａのクローラ厚さ方向ｃの剛性がより高められる。

抗張体３のクローラ幅方向ｂの最も内側に配されたコード体３ｔのクローラ幅方向ｂの外端３ｘは、第１傾斜面１４のクローラ幅方向ｂの外端１４ｅよりもクローラ幅方向ｂの内側に位置しているのが望ましい。これにより、上述の作用が効果的に発揮される。

抗張体３のクローラ幅方向ｂの内端３ｉは、本実施形態では、第２傾斜面１６のクローラ幅方向ｂの外端１６ｅよりもクローラ幅方向ｂの内側に位置している。これにより、内側部分２Ａのクローラ厚さ方向ｃの剛性が高められ、内側部分２Ａのクローラ外周側ｃｏへの飛び出しが、一層、抑制される。

抗張体３のクローラ幅方向ｂの最も内側に配されたコード体３ｔのクローラ幅方向ｂの外端３ｘは、第２傾斜面１６のクローラ幅方向ｂの外端１６ｅよりもクローラ幅方向ｂの内側に位置しているのが望ましい。これにより、上述の作用が、より効果的に発揮される。

上述の作用を効果的に発揮させるため、抗張体３のクローラ幅方向ｂの内端３ｉと孔部１２との間のクローラ幅方向ｂの距離Ｗは、５～２０mmであるのが望ましい。距離Ｗが５mm未満の場合、クローラ幅方向ｂの最も内側のコード体３ｔ周りのクローラ本体２の被覆厚さが小さくなり、クラック等が生じるおそれがある。

コード体３ａは、特に限定されるものではないが、例えば、直径ｄが１～３mmのものが望ましい。また、コード体３ａのピッチＰは、例えば、１．３～４．０mmが望ましい。

図５は、弾性クローラ１の外周面１１側の平面図である。図５に示されるように、弾性クローラ１は、さらに、クローラ本体２に埋設された複数の芯材４と、クローラ本体２からクローラ厚さ方向ｃに突出する複数のラグ５とを含んでいる。

芯材４は、クローラ本体２を構成する弾性体よりも硬質の材料から形成される。芯材４は、例えば、鋼、鋳鉄等の金属材料や、硬質樹脂により形成されている。このような芯材４は、クローラ本体２を補強し、クローラ本体２の形状を保持することができる。

芯材４は、本実施形態では、クローラ本体２の平面視において、クローラ幅方向ｂの長さＬｂがクローラ周方向ａの幅Ｗｂに比して大きい略矩形状で形成されている。なお、芯材４は、このような態様に限定されるものではない。

芯材４は、クローラ周方向ａに所定の隙間をもって並べて設けられている。芯材４は、本実施形態では、クローラ周方向ａに隣接する孔部１２、１２間に設けられている。

芯材４は、本実施形態では、クローラ内周側ｃｉに突出する複数の突起（図４に示す）９が形成されている。突起９は、駆動輪５１、アイドラ５２及び転輪５３に係止されることにより、走行時に弾性クローラ１がこれらから脱落するのを防止し得る。複数の突起９は、例えば、クローラ本体２の中心２ｃの両側に設けられ、クローラ周方向ａに略等間隔に配されている（図示省略）。本実施形態では、クローラ周方向ａに隣接する突起９、９間に、第１傾斜面１４が配されている。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１の基本構造を有する弾性クローラが試作され、各試供弾性クローラの耐久性能がテストされた。各試供弾性クローラの主な共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。

＜耐久性能＞
試供弾性クローラが室内試験用のテスト台車に装着され、無負荷の状態で２０万回回転されたときの孔部近傍の外周面に生じたクラック等の発生状況が、テスターの目視により確認された。結果は、テスターの官能による評点で示され、比較例１のクラック等の発生状況が５点とされている。数値は小さいが良好であり、３点以下が合格である。
テスト台車の駆動輪：スプロケット（歯数８（歯底円直径：１９５mm））
α１、α２及びＬ２は、実施例及び比較例共に同じである。
第１傾斜面の形状の「外周側に凸」は、クローラ外周側ｃｏに凸の円弧状部が形成されている態様を表す。

テストの結果、実施例の弾性クローラは、比較例の弾性クローラに比して、耐久性能が向上していることが理解できる。実施例２の弾性クローラは、実施例１の弾性クローラに比して、質量が大きいことが理解される。

１弾性クローラ
２クローラ本体
１０内周面
１１外周面
１２孔部
１３第１幅方向面
１４第１傾斜面
１４ｉ内端
１５第２幅方向面
１６第２傾斜面
１６ｉ内端
ｃクローラ厚さ方向

Claims

弾性クローラであって、
弾性体からなる無端帯状のクローラ本体を含み、
前記クローラ本体は、クローラ内周側に配される内周面と、クローラ外周側に配される外周面と、前記クローラ本体のクローラ幅方向の中央で前記内周面から前記外周面までクローラ厚さ方向に貫通する孔部とを含み、
前記内周面は、クローラ幅方向に延びる第１幅方向面と、前記第１幅方向面から前記孔部に向かってクローラ外周側に略直線状に傾斜する第１傾斜面とを含み、
前記外周面は、前記第１幅方向面のクローラ外周側でクローラ幅方向に延びる第２幅方向面と、前記第２幅方向面から前記孔部に向かってクローラ内周側に傾斜する第２傾斜面とを含み、
前記第１傾斜面のクローラ幅方向の内端と前記第２傾斜面のクローラ幅方向の内端との間のクローラ厚さ方向の距離は、前記第１幅方向面と前記第２幅方向面との間のクローラ厚さ方向の距離の５０％以上である、
弾性クローラ。
前記クローラ本体に埋設され、前記クローラ本体に抗張力を付与するための抗張体を含み、
前記抗張体のクローラ幅方向の内端は、前記第１傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置する、請求項１記載の弾性クローラ。
前記抗張体は、前記クローラ幅方向に並ぶ複数本のコード体を含み、
前記抗張体のクローラ幅方向の最も内側に配された前記コード体のクローラ幅方向の外端は、前記第１傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置する、請求項２記載の弾性クローラ。
前記クローラ本体に埋設され、前記クローラ本体に抗張力を付与するための抗張体を含み、
前記抗張体のクローラ幅方向の内端は、前記第２傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置する、請求項１ないし３のいずれかに記載の弾性クローラ。
前記抗張体は、前記クローラ幅方向に並ぶ複数本のコード体を含み、
前記抗張体のクローラ幅方向の最も内側に配された前記コード体のクローラ幅方向の外端は、前記第２傾斜面のクローラ幅方向の外端よりもクローラ幅方向の内側に位置する、請求項４記載の弾性クローラ。
前記抗張体のクローラ幅方向の内端と前記孔部との間のクローラ幅方向の距離は、５～２０mmである、請求項２乃至５のいずれかに記載の弾性クローラ。
前記第１傾斜面のクローラ幅方向に対する角度は、前記第２傾斜面のクローラ幅方向に対する角度よりも大きい、請求項１乃至５のいずれかに記載の弾性クローラ。
請求項１ないし７のいずれかに記載の弾性クローラと、前記孔部に係合される歯を有する駆動輪とを含むクローラ式走行体であって、
前記駆動輪の歯数は、９以下である、
クローラ式走行体。