JP7359403B1 - 履帯用ゴムパッド及びその取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】履帯用ゴムパッドのリサイクルを可能にする。【解決手段】履帯用ゴムパッド１０は、履帯を構成する履板１００に取り付けるものであって、履板１００に接する装着面１１から装着面１１に対向する踏面１３に向けて第１高さＨ１までを構成する、第１ゴム材を含む第１材料層１０ａと、第１高さＨ１を越えて踏面１３までを構成する、第２ゴム材を含む第２材料層１０ｂとを有し、第１ゴム材は、第２ゴム材よりも高い硬度を有する。【選択図】図４

Description

この発明は、金属製の履帯に取り付ける履帯用ゴムパッド及びその取付方法に関する。

従来、建設機械や土木機械の足回りとして用いられる金属製の履帯には、舗装路面を傷つけないように履帯用ゴムパッドが取り付けられることがあった。履帯用ゴムパッドは、舗装路面を走行する際に、車体重量による衝撃力をゴムの弾性変形により吸収するとともに、車体重量を極力均一に分散させて路面の損傷防止を図っている。

履帯用ゴムパッドは、金属製の板状の芯金にゴム材が固着されて形成され、芯金の一側部の鉤部材で履板の一側部に係合し、他側部の鉤部材で履板の他側部に着脱可能に係合する構造のものが提供されている（例えば特許文献１を参照）。また、芯金から突出する取付ボルトを用いて履板に取り付ける履帯用ゴムパッドも提供されている（例えば特許文献２を参照）。このような履帯用ゴムパッドは、金属製の芯金にゴム材が固着されて形成されているため、使用後に芯金とゴム材とを分離して金属とゴム材とを別途リサイクルすることが難しく、産業廃棄物として処理していた。

実開平６－１００８８号公報 実開平７－３７８７３号公報

しかしながら、近年、持続可能な開発目標（Sustainable Development Goals；ＳＤＧｓ）の観点からも、持続可能な循環社会を構築するために、使用後の履帯用ゴムパッドを廃棄せずにリサイクルにより資源として循環することが求められている。

この発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、リサイクル可能な履帯用ゴムパッド及びその取付方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、この出願に係る履帯用ゴムパッドは、履帯を構成する履板に取り付けるものであって、履板に接する装着面から装着面に対向する踏面に向けて所定の高さまでを構成する、第１ゴム材を含む第１材料層と、所定の高さを越えて踏面までを構成する、第２ゴム材を含む第２材料層とを含み、第１ゴム材は、第２ゴム材よりも高い硬度を有する。

第１ゴム材の硬度は９５°より大きく、第２ゴム材の硬度は８５°より小さくてもよい。第１ゴム材の硬度は、第２ゴム材の硬度よりも１０°を越えて高くてもよい。第１ゴム材は、第２ゴム材よりも大きな強度を有してもよい。第１ゴム材は、繊維を含む複合材であってもよい。第１材料層の高さは、第２材料層の高さの１／３よりも小さくてもよい。

装着面及び踏面の間を貫通するように形成された、履帯用ゴムパッドを履板に取り付けるボルトを挿通する通孔と、踏面から所定の深さまで通孔の径を拡張してなり、通孔に挿通されたボルトの頭部を収容する凹部とをさらに含んでもよい。所定の高さは、少なくとも凹部の底までの高さを有してもよい。

凹部に嵌め込まれて踏面から所定の深さまでを埋めるゴム栓をさらに含んでもよい。凹部と履帯用ゴムパッドの側面とを結ぶ踏面から切り下げた切下面をさらに含んでもよい。

この出願に係る履帯用ゴムパッドの取付方法は、前記履帯用ゴムパッドを履板に取り付ける履帯用ゴムパッドの取付方法であって、通孔に金属リングを嵌め込む工程と、凹部の底に平座金を載置する工程と、履帯用ゴムパッドを装着面が履板の踏面に対向するように載置する工程と、履帯用ゴムパッドの通孔に金属リング及び平座金を介してボルトの軸部を挿通し、さらに軸部を履板の取付孔に挿通する工程と、履板の取付孔から突き出た軸部にワッシャを介してナットを締結する工程とを含んでもよい。

また、前記履帯用ゴムパッドを装着面が履板の踏面に対向するように載置する工程と、通孔に嵌るような金属リング及び凹部の底に載置するような平座金を軸部に挿通して本体と一体化した形状を有する複合ボルトを用い、履帯用ゴムパッドの通孔に軸部を挿通して複合ボルトを嵌め込み、さらに軸部を履板の取付孔に挿通する工程と、履板の取付孔から突き出た軸部にワッシャを介してナットを締結する工程とを含んでもよい。

この発明によると、履帯用ゴムパッドを再利用することが可能になる。

実施の形態の履帯用ゴムパッドの斜視図である。 実施の形態の履帯用ゴムパッドの四面図である。 実施の形態の履帯用ゴムパッドの断面図である。 実施の形態の履帯用ゴムパッドを履帯に取り付けた状態を示す断面図である。 第１変形例を示す図である。 第２変形例の履帯用ゴムパッドの斜視図である。 第３変形例の履帯用ゴムパッドの斜視図である。

以下、履帯用ゴムパッドの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態の履帯用ゴムパッドは、鉄など金属製の履帯の履板に形成された取付孔を用いて、履帯に後付けで取り付けることを想定している。以下の実施の形態及び変形例においては、履帯用ゴムパッドの対応する部分は共通の符号を用いて示すことにする。

図１は、本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０を示す斜視図である。図２は、本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０を示す四面図である。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は下面図、図２（ｄ）は右側面図である。

履帯用ゴムパッド１０は、履帯の幅方向を長手方向、周方向を短手方向とする矩形板状の形状を有する履板の踏面に取り付けられる。履帯用ゴムパッド１０は、取り付ける履板の踏面の形状に対応するように、履板の踏面の長手方向及び短手方向をそれぞれ長手方向及び短手方向とし、所定の高さを有する略直方体の形状を有している。

履帯用ゴムパッド１０は、略直方体の形状の底面に相当し、履板の踏面に対向して接するように取り付けられる装着面１１と、側面１２と、頂面に相当し、装着面１１に対向する踏面１３とによって囲まれた形状を有している。装着面１１には、履板の踏面から突き出たリッジを受け入れるために、略中央の長手方向に延びる溝１１ａが形成されている。また、装着面１１には、履板から突き出したボルトを受け入れることができるように、所定の位置に窪み１１ｂが形成されている。

長手方向に延びる一対の側面１２には、履帯から突き出した他のリッジを覆うように、装着面１１から踏面１３への高さ方向に所定の範囲で短手方向に突き出したバルジ部１２ａが形成されている。踏面１３には、所定のトレッドパターン１３ａが形成されている。トレッドパターン１３ａは、突起によるものでも溝によるものでもよい。踏面１３の略矩形状の形状の四周には、側面１２に向けて傾斜した傾斜面１３ｂが形成されている。

装着面１１及び踏面１３には、履板に取り付けるボルトを通すように、略矩形状の形状の四隅の近くにそれぞれ装着面１１から踏面１３までを貫通する通孔１６が形成されている。踏面１３から所定の深さまでには、通孔１６に挿通したボルトの頭部を収容できるように、通孔１６の径を拡幅した凹部１７が形成されている。

図３は、履帯用ゴムパッド１０の断面図である。図３（ａ）の断面図は図２（ａ）における切断面ＩＩＩＡ－ＩＩＩＡによるものであり、図３（ｂ）の断面図は図２（ａ）における切断面ＩＩＩＢ－ＩＩＩＢによるものである。履帯用ゴムパッド１０は、天然ゴムや、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ：styrene-butadiene rubber）、ニトリルゴムなどの合成ゴムの単独又は混合物に加硫したゴム材を材料として、装着面１１から踏面１３への高さ方向に第１高さＨ１の第１材料層１０ａ及び第２高さＨ２の第２材料層１０ｂが積層して構成されている。

第１材料層１０ａは、例えば硬度９６°の繊維入りゴムのような硬化・強化ゴムでなる複合材による第１ゴム材によって構成されている。第２材料層１０ｂは、例えば硬度８３°の合成ゴムのＳＢＲのような第２ゴム材によって構成されている。ここで、第２材料層１０ｂは踏面１３を形成するため、路面の凹凸に追従することができるように比較的低い硬度を有している。これに対して、第１材料層１０ａは、取り付けた履板に対して履帯用ゴムパッド１０の全体を支持する機械的強度を確保するために、第２材料層１０ｂよりも高い、比較的高い硬度と、第２材料層１０ｂより大きい、比較的大きな強度とを有している。

第１材料層１０ａ及び第２材料層１０ｂの硬度は上記の値に限らず、第１材料層１０ａの硬度は履帯用ゴムパッド１０の全体を支持できるような機械的な強度を有するものであればよく、第２材料層１０ｂの硬度は踏面１３が接する路面の凹凸に追従することができるようなものであればよい。例えば、第１材料層１０ａの硬度は、９０°よりも大きくてもよく、９５°よりも大きくてもよい。第２材料層１０ｂの硬度は、９０°もより小さくてもよく、８５°よりも小さくてもよい。また、第１材料層１０ａの硬度は、第２材料層１０ｂの硬度よりも５°を超えて高くてもよく、１０°を超えて高くてもよい。

図４は、履帯用ゴムパッド１０を履板に取り付けた状態を示す断面図である。図４は、履帯用ゴムパッド１０の断面図の図３（ｂ）に対応している。履帯用ゴムパッド１０は、装着面１１に形成された溝１１ａ及び側面１２のバルジ部１２ａによって形成された廂部１２ｂに履板１００の踏面１０１から突き出したリッジ１０２を受け入れて、装着面１１が履板１００の踏面１０１に対向して接している。履帯用ゴムパッド１０は、通孔１６及び履板１００の取付孔１０３を通るボルト２１及びナット２５によって履板１００に取り付けられている。履帯用ゴムパッド１０の通孔１６には金属リング２３が嵌め込まれ、通孔１６に繋がる凹部１７の底には平座金２２が敷かれ、ボルト２１の軸部は平座金２２及び金属リング２３を通って履板１００に向かっている。ボルト２１の頭部は凹部１７に収容され、ボルト２１の頭部と踏面１３との間に間隙が形成され、ボルト２１の頭部は踏面１３に達していない。履板１００を通って履板１００の裏面１０４から突き出したボルト２１の軸部には、ワッシャ２４を介してナット２５が締結されている。

履帯用ゴムパッド１０においては、履板１００に取り付けたときに、機械的な強度を有する第１材料層１０ａを履板１００に固定して履帯用ゴムパッド１０の全体を支持することができるように、第１材料層１０ａの第１高さＨ１は装着面１１から少なくとも平座金２２が敷かれる凹部１７の底の高さまでを有し、凹部１７の底には第１材料層１０ａが露出している。例えば、第１材料層１０ａの第１高さＨ１は、例えば第２材料層１０ｂの第２高さＨ２の１／３より小さくてもよく、１／４より小さくてもよい。

履帯用ゴムパッド１０を履板１００取り付けるボルト２１は、履帯用ゴムパッド１０の表面に対して力を分散して及ぼすように、凹部１７の底に敷かれた平座金２２及び通孔１６に嵌め込まれた金属リング２３を介して履帯用ゴムパッド１０の第１材料層１０ａに接している。また、履帯用ゴムパッド１０の第１材料層１０ａはゴム材で構成され、弾性を有して変形することができるため、ボルト２１から及ぼされた力による変形を回復するように受け止めることができる。

履帯用ゴムパッド１０は、次のような工程によって履板１００に取り付けることができる。まず、履帯用ゴムパッド１０の各通孔１６に金属リング２３を嵌め込み、各凹部１７の底に平座金２２を載置する。続いて、履帯用ゴムパッド１０を装着面１１が履板１００の踏面１０１に対向するように載置する。そして、履帯用ゴムパッド１０の通孔１６に平座金２２及び金属リング２３を介してボルト２１の軸部を挿通し、さらに軸部を履板１００の取付孔１０３に挿通し、履板１００の取付孔１０３を通って裏面１０４から突き出たボルト２１の軸部にワッシャを介してナット２５を締結する。

以上説明したように、本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０は、ゴム材によって形成されている。このため、使用後には粉砕としてチップ化し、ゴムマットなどの材料としたり、燃料としたりして再利用することができる。また、本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０には金属が使用されていない。このため、本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０においては大幅な軽量化が達成され、履帯を取り付けた車体の燃費を改善することができる。

本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０は、比較的硬度及び強度が高い第１ゴム材からなる第１材料層１０ａと、比較的硬度及び強度が低い第２ゴム材からな第２材料層１０ｂとが積層されて構成されている。したがって、第１材料層１０ａによって履板１００に取り付けて履帯用ゴムパッド１０の全体を支持する機械的強度を確保するとともに、第２材料層によって踏面１３が路面の凹凸に追従できるような柔軟性を提供することができる。

（第１変形例）
図５は、第１変形例を示す図である。図５（ａ）は第１変形例の履帯用ゴムパッド１０の断面図であり、図４の本実施の形態の断面図に対応している。図５（ｂ）は第１変形例で使用する複合ボルト３１の斜視図である。第１変形例は、本実施の形態の履帯用ゴムパッド１０を示す図４におけるボルト２１、平座金２２及び金属リング２３に代えて複合ボルト３１を使用する点において本実施の形態と異なっている。他の構成は本実施の形態と同様であるため、対応する構成部分については共通する参照番号を付すことにする。

図５（ｂ）に示すように、複合ボルト３１は、本実施の形態のボルト２１、平座金２２及び金属リング２３を一体化したものである。複合ボルト３１は、一端に形成された頭部３１aから長手方向に他端に向けて、平座金２２に相当するフランジ３１ｂ、金属リング２３に相当する拡幅部３１ｃ、ねじ溝が形成された軸部３１ｄから構成されている。

第１変形例において、履帯用ゴムパッド１０は、次のような工程によって履板１００に取り付けることができる。まず、履帯用ゴムパッド１０を装着面１１が履板１００の踏面１０１に対向するように載置する。続いて、履帯用ゴムパッド１０の通孔１６に複合ボルト３１の軸部を挿通して嵌め込み、さらに軸部を履板１００の取付孔１０３に挿通する。そして、履板１００の取付孔１０３を通って裏面１０４から突き出たボルト２１の軸部にワッシャを介してナット２５を締結する。

第１変形例によると、本実施の形態のボルト２１、平座金２２及び金属リング２３という３個の部品の機能を１個の複合ボルト３１によって提供することができる。したがって、履帯用ゴムパッド１０を履板１００に取り付けるために必要な部品の点数が大幅に削減されることになり、履帯用ゴムパッド１０を履板１００に取り付けたり保守したりする際の作業の負担が低減される。

（第２変形例）
図６は、第２変形例の履帯用ゴムパッド１０を示す斜視図である。第２実施例は、凹部１７に嵌め込まれて所定の深さから踏面１３までを埋めるゴム栓３２をさらに有する点において本実施の形態と相違している。他の構成は本実施の形態と同様であるため、対応する構成部分については共通する参照番号を付すことにする。

図６（ａ）は第２変形例の履帯用ゴムパッド１０において凹部１７にゴム栓３２を嵌め込んだ状態を示し、図６（ａ）は第２変形例の履帯用ゴムパッド１０において凹部１７からゴム栓３２を取り外した状態を示している。ゴム栓は、踏面１３を構成する第２材料層１０ｂを構成する第２ゴム材によって構成されてもよい。ゴム栓３２は、履帯用ゴムパッド１０を履板１００に取り付けたときに凹部１７に収容されたボルト２１の頭部と踏面１３との間の間隙を埋めるような高さを有してもよい。また、ゴム栓は、履帯用ゴムパッド１０をボルト２１を用いて履板１００に取り付けた後で、凹部１７に収容されたボルト２１の頭部を覆うように嵌め込まれてもよい。

第２変形例によると、凹部１７はゴム栓３２によって埋められ、ゴム栓３２によって踏面１３が形成されている。したがって、履帯用ゴムパッド１０を取り付けた履帯を用いて走行するときに凹部１７からゴム材が欠けて履板１００から履帯用ゴムパッド１０が外れたりすることを防止することができる。また、凹部１７にはゴム栓３２が嵌め込まれているため、凹部１７に泥が入り込むことがない。このため、ボルト２１を操作するときには、ゴム栓３２を外すことによってボルト２１の頭部に容易に到達することができる。

（第３変形例）
図７は、第３変形例の履帯用ゴムパッド１０を示す斜視図である。第３実施例は、凹部１７と側面１２とを結ぶ、踏面１３から所定の深さまで切り下げられた切下面１３ｃを有する点において、本実施の形態と相違している。他の構成は本実施の形態と同様であるため、対応する構成部分については共通する参照番号を付すことにする。

切下面１３ｃは、略矩形状の形状を有する踏面１３において、四隅近くに形成された凹部１７と、各凹部１７の直近の四隅の側面とを結ぶように、踏面１３から凹部１７の底には達しない所定の深さにおいて側面１２に対して所定の幅を有して形成されている。

第３変形例によると、凹部１７から踏面１３の四隅に向けて切下面１３ｃが形成されているため、履帯用ゴムパッド１０を取り付けた履帯を用いて走行するときに凹部１７からゴム材が欠けて履板１００から履帯用ゴムパッド１０が外れたりすることを防止することができる。また、凹部１７は踏面１３の四隅に向けて切下面１３ｃによって解放されているため、凹部１７に泥が入り込んでも切下面１３ｃから排出される。このため、ボルト２１を操作するときにも、ボルト２１の頭部に容易に到達することができる。

この発明は、建設機械や土木機械の履帯に取り付ける履帯用ゴムパッドの製造に利用することができる。

１０ 履帯用ゴムパッド
１０ａ 第１材料層
１０ｂ 第２材料層
１１ 装着面
１２ 側面
１３ 踏面
１３ｃ 切下面
１６ 通孔
１７ 凹部
３１ 複合ボルト
３２ ゴム栓
１００ 履板

Claims (12)

1. 履帯を構成する履板に取り付ける履帯用ゴムパッドであって、
   前記履板に接する装着面から前記装着面に対向する踏面に向けて所定の高さまでを構成する、第１ゴム材を含む第１材料層と、
   前記所定の高さを越えて前記踏面までを構成する、第２ゴム材を含む第２材料層と
   を含み、
   前記第１ゴム材は、前記第２ゴム材よりも高い硬度を有する、金属を使用せず、ゴム材によってのみ形成する履帯用ゴムパッド。
2. 前記第１ゴム材の硬度は９５°より大きく、前記第２ゴム材の硬度は８５°より小さい請求項１に記載の履帯用ゴムパッド。
3. 前記第１ゴム材の硬度は、前記第２ゴム材の硬度よりも１０°を越えて高い請求項１に記載の履帯用ゴムパッド。
4. 前記第１ゴム材は、前記第２ゴム材よりも大きな強度を有する請求項１に記載の履帯用ゴムパッド。
5. 前記第１ゴム材は、繊維を含む複合材である請求項１に記載の履帯用ゴムパッド。
6. 前記第１材料層の高さは、前記第２材料層の高さの１／３よりも小さい請求項１に記載の履帯用ゴムパッド。
7. 前記装着面及び前記踏面の間を貫通するように形成された、前記履帯用ゴムパッドを前記履板に取り付けるボルトを挿通する通孔と、
   前記踏面から所定の深さまで前記通孔の径を拡張してなり、前記通孔に挿通されたボルトの頭部を収容する凹部と
   をさらに含む請求項１に記載の履帯用ゴムパッド。
8. 前記所定の高さは、少なくとも前記凹部の底までの高さを有する請求項７に記載の履帯用ゴムパッド。
9. 前記凹部に嵌め込まれて前記踏面から所定の深さまでを埋めるゴム栓をさらに含む請求項７に記載の履帯用ゴムパッド。
10. 前記凹部と前記履帯用ゴムパッドの側面とを結ぶ前記踏面から切り下げた切下面をさらに含む請求項７に記載の履帯用ゴムパッド。
11. 請求項７に記載の履帯用ゴムパッドを前記履板に取り付ける履帯用ゴムパッドの取付方法であって、
    前記通孔に金属リングを嵌め込む工程と、
    前記凹部の底に平座金を載置する工程と、
    前記履帯用ゴムパッドを装着面が前記履板の踏面に対向するように載置する工程と、
    前記履帯用ゴムパッドの前記通孔に前記金属リング及び前記平座金を介してボルトの軸部を挿通し、さらに前記軸部を前記履板の取付孔に挿通する工程と、
    前記履板の取付孔から突き出た前記軸部にワッシャを介してナットを締結する工程と
    を含む履帯用ゴムパッドの取付方法。
12. 請求項７に記載の履帯用ゴムパッドを前記履板に取り付ける履帯用ゴムパッドの取付方法であって、
    前記履帯用ゴムパッドを装着面が前記履板の踏面に対向するように載置する工程と、
    前記通孔に嵌るような金属リング及び前記凹部の底に載置するような平座金を軸部に挿通して本体と一体化した形状を有する複合ボルトを用い、前記履帯用ゴムパッドの前記通孔に前記複合ボルトを挿通して嵌め込み、さらに前記軸部を前記履板の取付孔に挿通する工程と、
    前記履板の取付孔から突き出た前記軸部にワッシャを介してナットを締結する工程と
    を含む履帯用ゴムパッドの取付方法。

Images