JPH03266780A - 装軌車両のゴム履帯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ブルドーザや油圧掘削機等の建設機械をはじ
めとする装軌車両に巻装するゴム履帯に間する。

［従来の技術］ 従来、ブルドーザ、油圧掘削機等の建設機械をはじめと
する装軌車両においては、遊動輪と起動輪との間に設け
られたトラックフレームに上転軸および下転軸を取着し
、これらの各輪に鉄層帯を巻装して、起動輪に伝達され
た動力により履帯を回転させて車両を走行させるように
なっている。

近年では足回りの騒音・振動対策として、従来の鉄層帯
に代えて、無端のゴムベルトに一定間隔で金属芯金を埋
設し、この芯金に起動輪の歯を噛み合わせて駆動する一
体形のゴム履帯も用いられている。

ところで鉄層帯は、一般に奇数歯を備えた起動輪に１歯
飛びで噛み合っている。これは起動輪の歯数を奇数にす
ると、履帯の１回転ことに１ピッチずれた次の歯に噛み
合うことになり、起動輪の歯の摩耗を減らすことができ
るからである。

しかし車両が大型化してくると、従来の鉄層帯の場合、
１歯飛びの噛み合いでは履帯のリンクピッチが大きくな
り、起動輪や遊動輪に履帯を巻き付けたとき、隣接する
リンクに対して大きな屈曲角ができて履帯が多角形とな
り、リンクが起動輪、遊動輪に衝突する際に生じる騒音
や履帯の振動が大きくなるという欠点がある。

この現象はコム履帯においても生し、これに加えて第７
図に示すように、起動輪や遊動輪に履帯を巻き付けたと
き履帯の屈曲角θが大きいので、接地面側に設けられた
ラググループの歪が大きくなって亀裂を生じやすくなり
、履帯の耐久性を低下させる。

また鉄層帯の場合、起動輪の１歯で全駆動力の半分以上
を腹帯に伝達しており、ゴム履帯の場合も同様であると
考えられていた。このため芯金とゴムとの接着強度は十
分に強大でなければならず、芯金の左右翼部面積を大き
くして接着強度を確保することにしている。その結果、
芯金五部の前後方向長さが起動輪の歯先間隔より大きく
なフて、起動輪の１歯ごとに芯金を噛み合わせることが
できるような間隔て芯金を配置することができず、１歯
飛びの噛み合わせとした並列ピッチの大きなゴム履帯に
なってしまう。このような履帯ては各芯金に設けられた
転輪転動レール面の間隔が大きくなって、下転軸が転動
レール面の間に落ち込みながら走行することになるので
、走行振動発生の原因となっている。

このようなゴム履帯の欠点を解決するため、起動輪の歯
に１歯飛びてなく、全歯を１ピッチごとに噛み合わせる
ように芯金を配設したいわゆるショートピッチのゴム履
帯が製作されている。

ショートピッチのゴム履帯における芯金各部の前後方向
長さは、当然のことながら短くなり、芯金の左右翼部投
影面積の減少はゴムベルトと芯金との接着強度の低下を
もたらすことになる。しかし最近になって、起動輪から
ゴム履帯への駆動力伝達は、多少の変動はあるものの噛
み合っている起動輪の各歯に分散して行われていること
が分かった。従って、従来よりも芯金１個当りの接着強
度の低い小形の芯金を用いても、起動輪からの駆動力に
耐えられることになる。

更に、小形化した芯金とゴムとの間の剥離負荷に弱い欠
点を補うため、翼部の上下にスチールコード、繊維コー
ト等を埋設し、駆動力を起動輪から芯金を経て、芯金と
接触しているゴムに伝え、芯金の下側に埋設したスチー
ルコートに至る駆動力伝達経路における芯金とゴム間の
せん断強度を確保するとともに、履帯の剛性向上を図っ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、接地面側に設けるラグを芯金ことに独立
にＪし、芯金と芯金との間にラグのグループを設けたゴ
ム履帯の場合は、ラグの摩耗寿命を確保するため、つま
りラグ面圧を下げるためにラグの接地面積を大きくしな
ければならず、上記のように履帯をショートピッチ化す
ると、ラグ形状の自由度が小さくなり、かつ土なせん断
するグループの面積も大きく取れない。このため次のよ
うな問題点がある。

（１）ラグが芯金ごとに独立に設けられているため、走
行時、第８図に示すように芯金の間に下転軸が落ち込み
、車体が振動する。

（２）ラグが芯金ごとに独立に設けられているため、地
盤に対して断続的な食い込みとなり、履帯の起振力が大
きくなる。

（３）グループ面積が小さいため捕捉する土の量も少な
く、かつ捕捉した土が上記に起因する振動によって破壊
されてしまうので、駆動力を地面に伝達しにくい。この
ためけん引力が低下する。またグループに土がつまりや
すく、履帯スリップの原因となる。

（４）ラグのグループはすべて芯金間に設けられている
ので、芯金間ではゴム履帯の剛性が低く、履帯が芯金間
の部分で屈曲したとき、屈曲部における振動減衰力が小
さい。このため、起動輪と遊動輪との間に懸架された履
帯がばたつきを起こす。また起動輪、遊動輪に巻き付く
際の衝突エネルギーが大きく、大きな叩き音を発し、履
帯のねじれ、起動輪あるいは遊動輪からの履帯外れを起
こしやすい。

（５）ゴム履帯が起動輪や遊動輪に巻き付いて屈曲した
とき、芯金間に設けられたグループの部分に応力が集中
し、この部分から破断しゃすい。

またショートピッチのゴム履帯において、隣合う２個の
芯金の左右翼部投影面をほぼ覆うように左右にそれぞれ
ラグを設け、かつ左右のラグを互いに１ピッチずらぜた
ゴム履帯が知られている。

しかしこの履帯の場合、左右に１ピッチずれて芯金間に
ラグの連続しない箇所があるため、芯金間のゴム部の剛
性が左右で著しくアンバランスとなり、このゴム履帯が
起動輪や遊動輪に巻き付いて屈曲したとき、履帯のねし
れを起こしてラグの不連続部から破断するおそれがある
。また下転軸が芯金間に乗ったとき、ラグの不連続部側
に落ち込むという不具合がある。

本発明は上記従来の問題点に着目し、車両走行時のけん
引力を向上させるとともに、上記の各問題点を解決する
ことができる装軌車両のゴム履帯を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明に係る装軌車両のゴム
履帯は、走行部分に巻装される無端のゴムベルトに、起
動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を並列に埋設した装
軌車両のゴム履帯てあって、前記芯金の左右翼部の前後
方向長さを、芯金の幅方向中央部に設けられた起動輪と
の噛み合い係合部の前後方向長さとほぼ同等とし、芯金
の下面および左右翼部の上面に近接して多数の芯線を履
帯の前後方向に沿って埋設し、接地面側に設けるラグを
、履帯の幅方向中央に設けた中央部分と、中央部分に連
続し、ゴム履帯の左右端部に向かってそれぞれ斜め後方
向に遠ざかる分岐部分とで構成し、左右が互いに芯金１
ピッチだけずれるように配設した分岐部分を、芯金投影
面の左右にそれぞれ１箇所以上備え、かっこの分岐部分
を隣合う３個の芯金投影面に跨設するとともに、ラグの
中央部分と、これに連続する分岐部分とによって噛み合
い係合穴の３方を囲むように形成されるラグ頂面を、ゴ
ム履帯の全周にわたって千鳥状に連続させ、分岐部分に
おけるラグ頂面と、ラグ頂面から一定の深さに設けられ
たグループ底面との境界に形成される斜面を、ラグの前
側においては中央部から左右端部に向かって遠ざかるに
従フて次第にゆるやかな傾斜角となるような平面とし、
ラグの後側においては中央部から左右端部にかけて同一
傾斜角の平面とし、ラグ頂面または前記各斜面が芯金投
影面の左右翼端を被覆するようにラグの分岐部分を配設
し、更にプム履帯成型時に隣合う芯金間て履帯の転輪転
動面側に屈曲するようにプリセット角を付与することに
より、車両走行時の履帯けん引力を向上させる構成とし
た。

［作用］ 上記構成によれば、起動輪の１歯ごとに噛み合う芯金ピ
ッチの小さいゴム履帯とし、芯金の上下面に近接して多
数の芯線を埋設したので、履帯の剛性が増大し、芯金相
互のずれやねじれを拘束し、履帯の振幅を小さくすると
ともに、下転軸通過時の芯金傾き量を小さく抑えること
ができる。また第６図に示すように、履帯が起動輪、遊
動輪に巻き付いたときの屈曲角がほぼθ／２となるので
、起動輪、遊動輪への衝突エネルギーが小さく、履帯の
叩き音が小さくなる。

次に、接地面側に設けるラグを各芯金投影面の左右にそ
れぞれ１箇所以上設け、かつ隣合う３個の芯金投影面に
跨設したので、芯金間における下転輪支持力が左右とも
に増大し、下転輪の芯金間への落ち込み量が小さくなり
、走行時の振動を低減させることができるとともに、履
帯屈曲部の振動Ｓ糞力が増大して腹帯ばたつきを抑制す
る。また千鳥状の連続ラグは遊動輪下部において連続的
に土に食い込むので、起振力を小さくする。走行時の振
動が減少すると、グループで捕捉した土を破壊すること
なく駆動力を有効に地面に伝達する。

これらの結果として、履帯のけん引力を高めることがで
きる。

ラグの跨設により、ラグの間に形成されるグループ面積
が従来の１芯金１ラグの場合に比へて広くなるので、土
のせん断面積が従来よりも大きくなって、けん引力が増
大する。同時にラグ頂面の面積も大きくとることができ
るので、舗装路面におけるけん引力も増大する。

ラグとグループとの境界に形成される斜面は履帯の左右
端部に近づくにつれて履帯の下方および側方に向くこと
になり、履帯駆動力による土圧分布を広範囲に広げるこ
とができ、けん引力を高めるとともに、履帯がスリップ
した場合はグループ内の土が履帯外側および下側に押し
出され、土離れが良くなる。また履帯屈曲時に屈曲歪を
斜面に広く分散させることができる。

更にラグ頂面またはラグ頂面前後の斜面によって芯金投
影面の左右翼端を被覆するようにラグの分岐部分を配設
したので、芯金のに端はゴムベルトの厚肉部で被覆され
ることになり、芯金によるゴム切れを防止することがで
きる。

ゴム履帯に付与されたプリセット角は、履帯の芯金間を
両振りから片振りに近づける作用をするので、履帯ばた
つきを抑制することがてき、屈曲歪も小さくなる。

［実施例コ 以下に本発明に係る装軌車両のゴム履帯の実施例につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

第１図（ａ）はゴム履帯を転輪転動面側から見た部分平
面図、第１図（ｂ）は同（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、
第２図（ａ）はゴム履帯を接地面側から見た部分平面図
、同（ｂ）は部分側面図である。なお第２図（ａ）にお
いてはラグ頂面の部分に斜線を施しである。

このゴム履帯は無端のゴムベルト１に、起動輪の１歯ご
とに噛み合う金属芯金２を並列に埋設したもので、これ
らの芯金２は第１図（ａ）に示すように、起動輪の歯先
間隔より短い前後方向長さＡをもったほぼ半円状の噛み
合い係合部３を幅方向中央部に備え、噛み合い係合部３
の両端に設けられた誘導突出部４は、ゴム履帯が各転輪
の転動面から外れないようにガイドしている。誘導突出
部４０頂面は、第２図（ｂ）に示すように遊動輪の転動
半径Ｒに等しいか、またはこれより僅かに小さい円弧で
形成され、遊動輪外周と面接触ないし２箇所で線接触す
るようになっている。

誘導突出部４の下端から左右外側にかけてそれぞれ下転
輪の転動レール面５が設けられ、これに続いて翼部６が
左右に設けられている。

翼部６の前後方向長さＢは起動輪の歯先間隔より短く、
かつ噛み合い係合部３０前後方向長さＡと翼部６０前後
方向長さＢとの関係はＡ≦Ｂて、両者はほぼ近似した長
さとなっている。

誘導突出部４と転動レール面５は、噛み合い係合部３、
に部６に刻して互いに前後方向にオフセットして設けら
れている。また前記芯金２の下面に近接して多数の鋼製
芯線７が腹帯を一周するように前後方向に沿って埋設さ
れ、翼部６の上面に近接して多数の鋼製または合成樹脂
製芯線８が履帯を一周するように前後方向に沿って埋設
されている。

ゴム履帯の幅方向中央部の、隣合う芯金間には起動輪と
の噛み合い係合穴９が設けられていて、芯金２の幅方向
中央部に設けられた噛み合い係合部３が起動輪の歯に噛
み合フたとき、前記噛み合い係合穴９によって起動輪の
歯先を逃がすようになっている。

ゴム履帯の接地面側に形成されるラグは、隣合う噛み合
い係合穴９，９０間に設けられた中央部分１０と、噛み
合い係合穴９を挟んで隣合う２個の中央部分１０．１０
に連続し、ゴム履帯の左右端部に向かってそれぞれ斜め
後方向に遠ざかる分岐部分１１とからなっている。

この分岐部分１１は、左右が互いに芯金１ピッチだけず
れて配設されているため、履帯の幅方向中心線に対して
左右が非対称であり、左右の分岐部分１１はそれぞれ隣
合う３個の芯金投影面を連続して斜め後方向に横断する
ように形成されている。またラグの中央部分１０と、こ
れに連続する分岐部分１１とによって噛み合い係合穴９
の３方を囲んてコの字状に形成されたラグ頂面１２が、
ゴム履帯の全周にわたって千鳥状に連続している。

分岐部分１１におけるラグ頂面１２各部の前後方向長さ
は、履帯の中央部から左右端部に向かって遠ざかるに従
って次第に短くなるように設定され、これに対応して、
隣合うラグ頂面１２間に形成されるグループ１３各部の
前後方向長さは、腹帯の中央部から左右端部に向かって
遠ざかるに従って次第に長くなるように設定されている
。また、ラグ頂面１２と、頂面から一定の深さに設けら
れたグループ底面１４との境界に形成される斜面は、ラ
グの前側斜面１５においては中央部から端部に向かって
遠ざかるに従って次第にゆるやかな傾斜角となるような
平面で構成され、ラグの後側斜面１６においては中央部
から端部にかけて同一傾斜角の平面で構成されている。

このようなラグの分岐部分は、ラグ頂面１２または前記
各斜面１５．１６によフて芯金投影面の左右翼端部分を
被覆するように配設されている。

更に上記ゴム履帯は第３図に示すように、隣合う芯金２
の転動レール面５が転輪転動面倒に屈曲するようにプリ
セット角αを付与して成形される。

この場合、αは５°前後である。

上記ラグの前側斜面１５は、履帯の左右端部に近づくに
つれて履帯の下方および側方に向くことになり、第４図
に示すようにせん断した土を下方に押す力Ｆ１、後方に
押す力Ｆ２および履帯外側に押ず力Ｆ３として作用し、
ＦｌおよびＦ３によって履帯駆動力による土圧分布を広
範囲に広げることができ、履帯幅を広げた場合と同様の
効果が得られることになり、けん引力が増大する。

その他、Ｆｌにより遊動輪下側でくさび効果を発揮して
土へのラフ食い込みを容易にし、履帯スリップ時には左
右外側方向への力Ｆ３とＦｌとにより土を履帯外側およ
び下方に押し出すので、グループには土がつまりにくい
。

また、起動輪の１歯ごとに噛み合うショートピッチの芯
金を埋設し、ラグが隣合う３個の芯金投影面を連続して
斜め後方向に横断するように形成されているので、この
履帯が起動輪、遊動輪に巻き付いて屈曲したとき、屈曲
歪が小さく、かつ屈曲歪がグループの斜面に広く分散す
る。更に、芯金間にもラグが横断して存在し、履帯剛性
を高めていることと、芯金の左右転動レール面が互いに
前後方向にオフセットしていることにより、第５図に示
すように走行時の芯金間への下転輪落ち込みがほとんど
なく、運転者や地盤に対する振動が小さい。

千鳥状に連続するラグは、遊動輪下部で土に食い込む際
にくさび効果を発揮するので、ラグの食い込み性がよく
、履帯が横滑りしにくい。

なおプリセット角をつけたことにより、履帯は無負荷時
においても転輪転動面倒に屈曲した状態に近づけられ、
屈曲方向のばね定数は指向性をもつので、起動輪と遊動
輪との間に懸架された部分て発生する履帯のばたつきが
抑制される。また腹帯が起動輪、遊動輪に巻き付く際の
芯金間における屈曲歪が小さくなり、巻き付けに要する
力も小さくなるため、走行抵抗が低減されるとともに、
坑道ぞり力が増すため、隣合う下転輪の間にある履帯部
分でも土を押さえることができ、けん引力向上に寄与す
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、起動輪の１歯ごと
に噛み合うことができるような金属芯金を埋設したゴム
履帯であることを前提条件とし、接地面側に設けるラグ
を中央部分と３個の芯金投影面を斜め後方向に横断する
左右の分岐部分とで構成し、各ラグの前側に設けるグル
ープ斜面を、中央部から左右端部に近づくにつれて次第
にゆるやかな傾斜角となる平面とし、更に芯金間にプリ
セット角を付与したので、下記のように多大の効果が得
られる。

（１）履帯駆動力による土圧分布を３次元的に広範囲に
広げることができ、履帯幅を広げた場合と同様の効果が
得られる。またラグの分岐部分を左右互い違いに配置し
たので、グループすなわち土のせん断面積と、ラグ頂面
の面積との両者をともに大きくとることができ、かつ地
盤に加わる振動が小さいので、ラグのグループで捕捉し
た土を破壊せず駆動力を有効に地面に伝達することがで
きる。その結果、土の上においても、舗装路においても
高いけん引力を得ることができる。

（２）履帯がスリップしたとき、ラグ間に捕捉した土が
履帯外側および下側に押し出されるのて、グループに土
が詰まりにくく、上前れの良い履帯となる。

（３）履帯が起動輪、遊動輪に巻き付いて屈曲したとき
、屈曲歪がクループの斜面に広く分散するので屈曲歪が
小さく、また芯金間にもラグが横断して存在し、履帯剛
性を高めているので、走行時の芯金間への下転輪落込み
がほとんどなく、車両の振動が激減する。このため運転
者の疲労を大幅に軽減させることができる。

（４）振動が小さく、けん引力が高いので、履帯スリッ
プの頻度が減少し、またラグ前後が大きいので、面圧が
低下する。これによりラグの摩耗を低減させることがで
きる。

（５）芯金投影面の左右置端がラグ頂面またはラグ前後
の斜面によって被覆されているので、芯金に端部を起点
とするゴムの破断を防止することができる。またラグ頂
面各部の前後方向長さが履帯の左右端部に近づくにつれ
て次第に小さくなるように形成されているので、車両の
旋回時にくさび効果を発揮し、路面の抵抗が小さくなり
、ラグの欠けを防止することができる。

（６）その他、履帯の剛性増大による履帯のねじれ、ば
たつき、履帯外れの発生が防止され、履帯屈曲時に屈曲
部の振動減衰力が大きくなるため、起動輪や遊動輪に対
する履帯の衝突が緩和され、履帯騒音が著しく低減され
るので、夜間作業も可能となる。またゴムベルトの屈曲
歪が低減されることにより、ゴム履帯の破断を防止する
ことができ、履帯の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は実施例に係るゴム履帯を転輪転動面側か
ら見た部分平面図、　（ｂ）は第１図（ａ）におけるＣ
−Ｃ断面図、第２図（ａ）は第１図に示したゴム履帯を
接地面側から見た部分平面図、（ｂ）は同じく部分側面
図、第３図はプリセット角を付与されたゴム履帯の部分
側面説明図、第４図はラグの前側とグループ底面との境
界に形成される前側斜面の機能説明図、第５図は本発明
によるゴム履帯において芯金間に下転輪が載った状態を
示す説明図、第６図は本発明によるゴム履帯と、従来の
起動輪との噛み合い状態を示す部分側面説明図、第７図
は起動輪に１歯飛びで噛み合う従来のゴム履帯の噛み合
い状態を示す部分側面説明図、第８図は従来のゴム履帯
において芯金間に下転輪が落込んだ載フた状態を示す説
明図である。 ｌ・・・・・・ゴムベルト ２・・・・・・芯金 ３・・・・・・噛み合い係合部 ６・・・・・・翼部 ７．８・・・・・・芯線 ９・・・・・・噛み合い係合穴 １０・・・・・・中央部分 １１・・・・・・分岐部分 １２・・・・・・ラグ頂面 １４・・・・・・グループ底面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行部分に巻装される無端のゴムベルト１に、起動輪の
   １歯ごとに噛み合う金属芯金２を並列に埋設した装軌車
   両のゴム履帯であって、前記芯金２の左右翼部６の前後
   方向長さを、芯金２の幅方向中央部に設けられた起動輪
   との噛み合い係合部３の前後方向長さとほぼ同等とし、
   芯金２の下面および左右翼部６の上面に近接して多数の
   芯線７、８を履帯の前後方向に沿って埋設し、接地面側
   に設けるラグを、履帯の幅方向中央に設けた中央部分１
   ０と、中央部分１０に連続し、ゴム履帯の左右端部に向
   かってそれぞれ斜め後方向に遠ざかる分岐部分１１とで
   構成し、左右が互いに芯金１ピッチだけずれるように配
   設した分岐部分１１を、芯金投影面の左右にそれぞれ１
   箇所以上備え、かつこの分岐部分１１を隣合う３個の芯
   金投影面に跨設するとともに、ラグの中央部分１０と、
   これに連続する分岐部分１１とによって噛み合い係合穴
   ９の３方を囲むように形成されるラグ頂面１２を、ゴム
   履帯の全周にわたって千鳥状に連続させ、分岐部分１１
   におけるラグ頂面１２と、ラグ頂面１２から一定の深さ
   に設けられたグループ底面１４との境界に形成される斜
   面を、ラグの前側においては中央部から左右端部に向か
   って遠ざかるに従って次第にゆるやかな傾斜角となるよ
   うな平面とし、ラグの後側においては中央部から左右端
   部にかけて同一傾斜角の平面とし、ラグ頂面１２または
   前記各斜面が芯金投影面の左右翼端を被覆するようにラ
   グの分岐部分１１を配設し、更にゴム履帯成型時に隣合
   う芯金間で履帯の転輪転動面側に屈曲するようにプリセ
   ット角を付与することにより、車両走行時の履帯けん引
   力を向上させたことを特徴とする装軌車両のゴム履帯。