WO2013015199A1 - スプロケット、弾性クローラ組込体 - Google Patents

スプロケット、弾性クローラ組込体 Download PDF

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WO2013015199A1
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contact
main body
crawler
teeth
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Inventor
大介 萩尾
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株式会社ブリヂストン
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/08Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/12Arrangement, location, or adaptation of driving sprockets
    • B62D55/125Final drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/08Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/18Tracks
    • B62D55/24Tracks of continuously flexible type, e.g. rubber belts
    • B62D55/244Moulded in one piece, with either smooth surfaces or surfaces having projections, e.g. incorporating reinforcing elements

Definitions

  • the present invention relates to a sprocket and an elastic crawler assembly including the sprocket.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-226271
  • a driving protrusion meshing portion formed on the inner peripheral surface of a crawler main body (elastic crawl roller) to reduce the rotational force of the sprocket.
  • Engagement teeth contact teeth for transmission to the main body are provided.
  • the engagement teeth have a triangular shape with a tapered outer side in the radial direction of the sprocket as viewed from the direction of the rotation axis of the sprocket.
  • the meshing state between the contact teeth and the meshing part may be different from that during normal driving.
  • the corner part on the base end side (inside the radial direction of the sprocket) of the contact tooth The meshing portion of the elastic crawler is locally strong and high stress is generated. For this reason, it is necessary to select a material that can withstand high stress as the material of the contact tooth, which causes a reduction in design freedom.
  • the problem of the present invention is to suppress the contact between the contact tooth and the meshing part locally.
  • the sprocket according to the first aspect of the present invention is disposed on the inner peripheral side of an endless elastic crawler, and has a circular main body that rotates around a rotation shaft by transmitting a driving force, and is fixed to the main body.
  • the rotating shaft extends along the rotating shaft direction, abuts on a meshing portion formed on the inner peripheral surface of the elastic crawler, transmits the rotational force of the main body portion to the elastic crawler, and extends along the rotating shaft direction.
  • the contact tooth has a thickness on the proximal end side that is thinner than the maximum thickness on the distal end side with respect to the center of the height along the radial direction of the main body portion. For this reason, at the time of braking for braking the crawler vehicle on a downhill, even if the engagement state between the contact teeth and the engagement portion is different from that during normal driving, the rotating contact teeth come out (separate) from between the engagement portions. ) On the withdrawal side, the base end side of the contact tooth that is thinner than the maximum thickness on the tip side comes into contact with the meshing portion. Thereby, it can suppress that the proximal end side of a contact tooth and a meshing part strike strongly locally.
  • the sprocket according to the second aspect of the present invention is arranged on the inner peripheral side of an endless elastic crawler, is transmitted to a driving force and rotates around a rotating shaft, and is fixed to the main body.
  • the rotating shaft extends along the rotating shaft direction, abuts on a meshing portion formed on the inner peripheral surface of the elastic crawler, transmits the rotational force of the main body portion to the elastic crawler, and extends along the rotating shaft direction.
  • the contact tooth has a thickness on the proximal end side thinner than the maximum thickness on the distal end side with respect to the center of the meshing height along the radial direction of the main body portion. For this reason, at the time of braking for braking the crawler vehicle on a downhill, even if the engagement state between the contact teeth and the engagement portion is different from that during normal driving, the rotating contact teeth come out (separate) from between the engagement portions. ) On the withdrawal side, the base end side of the contact tooth that is thinner than the maximum thickness on the tip side comes into contact with the meshing portion. Thereby, it can suppress that the proximal end side of a contact tooth and a meshing part strike strongly locally.
  • the contact teeth are provided with a pair of inclined surfaces so as to taper from the center of the contact teeth toward the base end side when viewed from the rotation axis direction. .
  • the rotating contact tooth when braking the crawler vehicle on a downhill, even if the engagement state between the contact tooth and the meshing portion is different from that during normal driving, the rotating contact tooth is located between the meshing portions. On the slipping side where it comes off, the side surface of the meshing portion and the inclined surface of the contact tooth come into contact with each other. For this reason, it can suppress that the pressing force (stress) which arises between a meshing part and a contact tooth becomes large.
  • An elastic crawler assembly includes the sprocket according to the above aspect, and an endless elastic crawler that abuts against a contact tooth provided in the sprocket and transmits a rotational force from the sprocket. It is characterized by that.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line MM in FIG. 6 showing the rubber crawler assembly according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line NN shown in FIG. 6, showing the rubber crawler assembly according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line PP shown in FIG. 6, showing the rubber crawler assembly according to the first embodiment of the present invention. It is the top view which showed the rubber crawler built-in body which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is the side view which showed the meshing state at the time of no load of the sprocket and rubber crawler which concern on 1st Embodiment of this invention. It is the side view which showed the meshing state at the time of the drive of the sprocket and rubber crawler which concern on 1st Embodiment of this invention.
  • FIGS. 1-10 An example of a sprocket 10 according to a first embodiment of the present invention and an elastic crawler assembly including the sprocket 10 will be described with reference to FIGS.
  • a rubber crawler built-in body 22 as an example of an elastic crawler built-in body is mounted on a crawler vehicle (not shown) such as a combine or a tractor.
  • the rubber crawler assembly 22 is an example of a sprocket 10 as an example of a drive wheel of a crawler vehicle, a pair of idlers 102 as an example of idle wheels, and an elastic crawler wound around the sprocket 10 and the pair of idlers 102.
  • the endless rubber crawler 50 is provided.
  • the sprocket 10 is rotated around a rotation shaft 12 by receiving a rotational force from a drive source (not shown), and the pair of idlers 102 are rotatably supported by the crawler wheel. .
  • two idlers 102 are provided apart from each other in the traveling direction of the crawler vehicle (the direction of arrow A shown in FIG. 11).
  • the sprocket 10 When viewed from the direction of the rotation axis 12 of the sprocket 10, the sprocket 10 is arranged at the apex of the triangle so as to form a triangle with the pair of idlers 102.
  • the sprocket 10 includes a circular main body 16 attached to a drive shaft of a crawler wheel, and a rotation axis direction (hereinafter simply referred to as “rotation shaft”) of the rotation shaft 12 fixed to the main body portion 16. And a plurality of contact teeth 18 that are rod-shaped metal members extending along the direction). Further, as shown in FIG. 3, the main body portion 16 includes an annular regulating protrusion 20 that protrudes from both side surfaces on the outer peripheral side. Details of the contact teeth 18 of the sprocket 10 will be described later.
  • the circumferential direction of the endless rubber crawler 50 (arrow S in the figure) is referred to as “crawler circumferential direction”, and the width direction of the rubber crawler 50 (see arrow W in the figure, FIGS. 6 and 10). Is described as “crawler width direction”.
  • the plate thickness direction of the rubber crawler 50 (arrow T in the figure) is referred to as “crawler plate thickness direction”.
  • the inner peripheral side of the rubber crawler 50 (arrow IN in the figure) is referred to as “crawler inner peripheral side”
  • the outer peripheral side of the rubber crawler 50 (arrow OUT in the figure) is referred to as “crawler outer peripheral side”.
  • the rubber crawler 50 includes a rubber body 52 as an example of an elastic body in which an elastic material (for example, SBR (styrene butadiene rubber)) is formed in an endless belt shape.
  • the rubber body 52 includes a plurality of lugs 56 protruding from the outer peripheral surface to the crawler outer peripheral side, and these lugs 56 are arranged at intervals in the crawler circumferential direction.
  • a crawler metal core 58 (hereinafter simply referred to as “a crawler”) disposed inside the rubber body 52 with a gap (a constant gap in the present embodiment) in the crawler circumferential direction.
  • a plurality of core bars 58) are embedded.
  • the cored bar 58 is formed of a metal material and extends in the crawler width direction.
  • the cored bar 58 protrudes from the cored bar base 60 toward the inner peripheral side of the crawler and is disposed at an interval in the crawler width direction. And a pair of projecting portions 62.
  • the outer surface of the pair of projecting portions 62 is covered with a rubber material, so that a projection 70 as an example of a pair of meshing portions projecting from the inner peripheral surface of the rubber crawler 50 is formed.
  • a space between the pair of protrusions 70 is a passage space through which the above-described sprocket 10 and idler 102 (see FIG. 11) pass.
  • the movement of the rubber crawler 50 in the crawler width direction with respect to the sprocket 10 is restricted by the contact between the pair of protrusions 70 and the annular restriction protrusion 20 provided on the sprocket 10. It has become.
  • the contact teeth 18 of the sprocket 10 are inserted between one cored bar 58 and another cored bar 58 arranged in the crawler circumferential direction, and the sprocket is inserted.
  • a recessed recess 66 that transmits ten driving forces to the rubber crawler 50 is provided.
  • the recess 66 is formed so as to straddle the pair of protrusions 70 when viewed from the crawler circumferential direction, and the width of the recess 66 is the protrusion 70 in the crawler width direction. And the same width (length).
  • the contact teeth 18 inserted into the recess 66 press the projection 70 via the peripheral wall of the recess 66 and transmit the rotational force or braking force of the sprocket 10 to the rubber crawler 50. Yes.
  • a plurality of steel cords (not shown) extending in the crawler circumferential direction are provided inside the rubber body 52 on the crawler outer circumferential side with respect to the cored bar 58 (see FIG. 3). And the tensile strength in the crawler circumferential direction of the rubber crawler 50 is improved by this steel cord. That is, the steel cord is a tensile member embedded in the rubber crawler 50, and the rubber crawler 50 rotates smoothly based on the rotational force received from the sprocket 10 while restricting the expansion of the rubber crawler 50 in the crawler circumferential direction. It is a member to assist.
  • the contact teeth 18 of the sprocket 10 will be described.
  • the sprocket 10 is fixed to the restricting protrusion 20 constituting the main body portion 16 of the sprocket 10 by welding or the like, and extends from both side surfaces of the restricting protrusion 20 along the rotation axis direction. Abutting teeth 18 are provided. Further, as viewed from the rotation axis direction, a part of the contact teeth 18 is provided so as to protrude from the main body portion 16 to the outside of the main body portion 16 in the radial direction (hereinafter simply referred to as “radial direction”). The portion is inserted into a recess 66 (see FIG. 4) formed in the rubber crawler 50.
  • the teeth 18 and the protrusions 70 are indicated by solid lines.
  • the contact tooth 18 is the center (point in the figure) of the height (arrow H shown in the figure) along the radial direction of the main body portion 16 when viewed from the direction along the rotation axis direction. It is divided into a base end side (main body part 16 side) from J) and a front end side (side opposite to the main body part 16) from the center (point J in the figure).
  • the circumferential thickness of the main body portion 16 on the proximal end side is made thinner than the maximum circumferential thickness of the main body portion 16 on the distal end side.
  • the thickness on the proximal end side of the contact tooth 18 is made thinner than the maximum thickness on the distal end side of the contact tooth 18 (dimension L shown in the figure). . That is, the thickest part of the contact tooth 18 is provided on the tip side from the center (point J in the figure).
  • the height of the main body portion 16 is the distance from the portion closest to the center of the main body portion 16 (point R in the drawing) to the portion farthest from the center of the main body portion 16 (point U in the drawing). It is. Further, the contact teeth 18 have a pair of inclined surfaces 18B that taper from the center of the contact teeth 18 (point J in the figure) toward the base end side when viewed from the direction along the rotation axis direction. Is provided.
  • the contact teeth 18 arranged between the adjacent protrusions 70 are not in contact with the adjacent protrusions 70 at the time of neutral meshing (no load). In this state, the rotational force or braking force of the sprocket 10 is not transmitted to the rubber crawler 50 via the contact teeth 18.
  • the sprocket 10 when driving the crawler vehicle in the direction of arrow A, the sprocket 10 is rotated in the direction of arrow G around the rotary shaft 12 by receiving a rotational force from a drive source (not shown). Thereby, the contact teeth 18 arranged between the adjacent projections 70 hit the projections 70 arranged on the downstream side (arrow G direction side) in the rotation direction of the sprocket 10 and press the projections 70. .
  • the rotational force of the sprocket 10 is transmitted to the rubber crawler 50 via the contact teeth 18 and the protrusions 70, and the crawler wheel advances in the direction of arrow A.
  • the contact tooth 18 is formed on the tip side of the contact tooth 18 from the entrance side (right side with respect to the rotating shaft 12 in the figure) where the contact tooth 18 enters between the adjacent protrusions 70. It enters between the adjacent protrusions 70 while pressing.
  • the contact teeth 18 that have finished meshing with the protrusions 70 are the protrusions 70. And away from between the protrusions 70 in a state of being separated.
  • the sprocket 10 is braked by a braking force transmitted from a braking source (not shown).
  • the crawler wheel advances in the direction of arrow A due to inertial force.
  • the contact teeth 18 arranged between the adjacent projections 70 hit the projections 70 arranged on the upstream side in the rotation direction of the sprocket 10 and press the projections 70.
  • the braking force of the sprocket 10 is transmitted to the rubber crawler 50 via the contact teeth 18 and the protrusions 70, and the crawler wheel traveling in the arrow A direction is braked.
  • the contact teeth 18 enter between the adjacent protrusions 70 from the entry side.
  • the contact tooth 18 hits the protrusion 70 disposed on the upstream side in the rotation direction of the sprocket 10 on the tip side of the contact tooth 18 and presses the protrusion 70.
  • the abutment teeth 18 come out (separate) from between the projections 70 while pressing the projections 70 on the tip side of the contact teeth 18.
  • the contact teeth 18 are separated from the recessed portions 66 on the removal side, the contact teeth 18 and the recessed portions 66 are in contact with each other as compared with the normal meshing state (the upper side of the rotating shaft 12 in the figure).
  • the meshing state of the contact teeth 18 and the protrusions 70 changes.
  • the pressing force with which the contact teeth 18 press the projection 70 becomes larger than the pressing force during normal braking. Due to these factors, the rubber constituting the projecting portion 70 is deformed on the withdrawal side, and the inclined surface 18B of the contact tooth 18 and the side surface 70A of the projecting portion 70 come into contact with each other.
  • the pressing force with which the contact tooth 18 presses the protrusion 70 becomes larger than the pressing force during normal braking.
  • the side surface 70A of the protrusion 70 and the inclined surface 18B of the contact tooth 18 come into contact with each other, an increase in pressing force (pressing force per unit area) by which the contact tooth 18 presses the protrusion 70 is suppressed. .
  • the abutting teeth 18 come out (separate) from between the projecting portions 70 while the inclined surfaces 18B of the abutting teeth 18 and the side surfaces 70A of the projecting portions 70 come into contact with each other.
  • the behavior of the rubber crawler 50 described above is the same when the crawler vehicle is braked in a state where a force that causes the crawler vehicle to advance from the outside of the crawler vehicle is acting on the crawler vehicle. Arise. For example, there may be a case where the vehicle pulled by the crawler vehicle brakes the crawler vehicle while pushing the crawler vehicle from the rear toward the traveling direction. *
  • the engagement state between the abutment teeth and the protrusions changes compared to the normal engagement state where the abutment teeth and the recesses are in contact. Furthermore, the pressing force with which the contact tooth presses the protrusion is greater than the pressing force during normal braking. Due to these factors, on the pull-out side, the rubber constituting the protrusion is deformed and the corner and protrusion on the proximal end side of the contact tooth are strongly contacted locally and the contact tooth presses the protrusion. Rises.
  • the protrusion and the corner on the proximal end side of the contact tooth locally contact each other.
  • the contact tooth 18 of the present embodiment when used, the side surface 70A of the protrusion 70 and the inclined surface 18B of the contact tooth 18 come into contact with each other. It can suppress that the side hits strongly locally.
  • the increase in the pressing force is suppressed, the occurrence of poor meshing between the contact teeth 18 and the protrusions 70 can be suppressed.
  • the contact teeth 18 can be smoothly extracted (smoothly separated) from between the protrusions 70 on the removal side.
  • the increase in the pressing force is suppressed, it is possible to suppress the occurrence of damage such as deformation in the protruding portion 62 of the cored bar 58 (the durability can be improved).
  • the radially inner curved surface 152B sandwiched between the pair of inclined surfaces 152A provided on the contact teeth 152 of the sprocket 150 according to the second embodiment is constant when viewed from the rotational axis direction. It is formed with the curvature.
  • the contact teeth 162 of the sprocket 160 according to the third embodiment are formed by bending a plate material.
  • a cavity 162 ⁇ / b> A is provided inside the contact tooth 162 when viewed from the rotation axis direction.
  • the contact teeth 162 can be reduced in weight.
  • the contact teeth 172 of the sprocket 170 are a pair of curves that taper from the center (point J in the figure) toward the base end side when viewed from the rotation axis direction.
  • a surface 172B is provided. Specifically, the curved surface 172B is curved so as to protrude outward.
  • the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor.
  • the pair of idlers 102 and the sprocket 10 are arranged so as to form a triangular shape when viewed from the direction of the rotation axis 12 of the sprocket 10, but the sprocket and the elliptical shape are not limited to a triangular shape.
  • An idler may be placed.
  • the contact tooth 18 was integrally provided on the straight line along the rotating shaft 12 direction of the sprocket 10, the contact tooth is divided
  • a sprocket having contact teeth such as pins and gears having the same pitch as the pitch of the protrusions 70 may be used.
  • the thickness of the circumferential direction of the main-body part 16 in the base end side rather than the center (the point J in the figure) of the main-body part 16 was made thinner than the maximum thickness of the front end side
  • the thickness in the circumferential direction of the main body portion on the base end side with respect to the center of the meshing height along the radial direction of the portion may be made thinner than the maximum thickness on the front end side.
  • the meshing height is a height in a range in which the contact tooth meshes with the protrusion during driving or braking. That is, it is the height in a state in which a portion not engaged with the protrusion is excluded.
  • a roller wheel for guiding the rubber crawler may be provided between the sprocket and the idler 102.
  • the configuration in which the pair of protrusions 70 are provided in the crawler width direction has been described as an example.
  • the number of protrusions may be one, or may be three or more.
  • the contact teeth 18 are arranged so as to protrude radially outward with respect to the main body portion 16 when viewed from the rotation axis direction.
  • the contact teeth may not particularly protrude. .
  • the contact teeth 18 are fixed to the restricting protrusions 20 of the main body 16 by welding or the like, but the contact teeth may be formed integrally with the main body.

Abstract

 当接歯と噛合部とが局部的に強く当るのを抑制することができるスプロケット及び弾性クローラ組込体を得る。 矢印A方向に進行するクローラ車を下り坂で制動させる制動時には、通常の制動時の制動力に比して、大きい制動力がゴムクローラ(50)に作用する。このため、当接歯(18)が突起部(70)を押す押力が、通常の制動時の押力に比して大きくなる。これにより、抜け側では、突起部(70)を構成するゴムが変形して当接歯(18)の傾斜面(18B)と突起部(70)の側面(70A)とが面当たりする。つまり、当接歯(18)と突起部(70)とが局部的に強く当るのを抑制することができる。

Description

スプロケット、弾性クローラ組込体
 本発明は、スプロケット、及びこのスプロケットを備えた弾性クローラ組込体に関する。
 特許文献1(特開2003-226271号公報)に記載のスプロケットには、クローラ本体(弾性クローラクローラ)の内周面に形成された駆動突部(噛合部)と噛み合ってスプロケットの回転力をクローラ本体に伝達する係合歯(当接歯)が設けられている。
 そして、この係合歯は、スプロケットの回転軸方向から見て、スプロケットの径方向外側が先細りとなる三角形状とされている。
 しかし、例えば、下り坂でクローラ車を制動させる制動時には、当接歯と噛合部との噛合い状態が通常駆動時とは異なる場合がある。従来の構成では、この噛合い状態が変化することで、回転する当接歯が噛合部の間から抜ける抜け側では、当接歯の基端側(スプロケットの径方向の内側)の角部と弾性クローラの噛合部とが局部的に強く当たり高い応力が生じる。このため、当接歯の材料として高い応力に耐えることができる材料を選択する必要があり設計自由度が低下する原因となっている。
 本発明の課題は、当接歯と噛合部とが局部的に強く当るのを抑制することが課題である。
 本発明の第一態様のスプロケットは、無端状の弾性クローラの内周側に配置され、駆動力が伝達されて回転軸を中心に回転する円状の本体部と、前記本体部に固定されて前記回転軸の回転軸方向に沿って延び、前記弾性クローラの内周面に形成された噛合部と当接して前記本体部の回転力を前記弾性クローラに伝達すると共に、前記回転軸方向に沿った方向から見て、前記本体部の径方向に沿った高さの中央よりも基端側における前記本体部の周方向の厚さが、先端側の最大厚さより薄い当接歯と、を備えることを特徴とする。
 上記構成によれば、当接歯は、本体部の径方向に沿った高さの中央よりも基端側の厚さが、先端側の最大厚さより薄い。このため、下り坂でクローラ車を制動させる制動時において、当接歯と噛合部との噛合い状態が通常駆動時とは異なる場合でも、回転する当接歯が噛合部の間から抜ける(離れる)抜け側では、先端側の最大厚さより薄い当接歯の基端側が噛合部と当る。これにより、当接歯の基端側と噛合部とが局部的に強く当るのを抑制することができる。
 本発明の第二態様のスプロケットは、無端状の弾性クローラの内周側に配置され、駆動力が伝達されて回転軸を中心に回転する円状の本体部と、前記本体部に固定されて前記回転軸の回転軸方向に沿って延び、前記弾性クローラの内周面に形成された噛合部と当接して前記本体部の回転力を前記弾性クローラに伝達すると共に、前記回転軸方向に沿った方向から見て、前記本体部の径方向に沿った噛合い高さの中央よりも基端側における前記本体部の周方向の厚さが、先端側の最大厚さより薄い当接歯と、を備えることを特徴とする。
 上記構成によれば、当接歯は、本体部の径方向に沿った噛合い高さの中央よりも基端側の厚さが、先端側の最大厚さより薄い。このため、下り坂でクローラ車を制動させる制動時において、当接歯と噛合部との噛合い状態が通常駆動時とは異なる場合でも、回転する当接歯が噛合部の間から抜ける(離れる)抜け側では、先端側の最大厚さより薄い当接歯の基端側が噛合部と当る。これにより、当接歯の基端側と噛合部とが局部的に強く当るのを抑制することができる。
 上記態様において、前記当接歯には、前記回転軸方向から見て、前記当接歯の前記中央より基端側に向けて先細りとなるように一対の傾斜面が設けられることを特徴とする。
 上記構成によれば、下り坂でクローラ車を制動させる制動時において、当接歯と噛合部との噛合い状態が通常駆動時とは異なる場合でも、回転する当接歯が噛合部の間から抜ける抜け側では、噛合部の側面と当接歯の傾斜面とが面当たりする。このため、噛合部と当接歯との間で生じる押圧力(応力)が大きくなるのを抑制することができる。
 本発明の第一態様の弾性クローラ組込体は、上記態様のスプロケットと、前記スプロケットに備えられた当接歯と当たり、前記スプロケットから回転力が伝達される無端状の弾性クローラと、を備えることを特徴とする。
 上記構成によれば、上記態様のスプロケットを備えているため、スプロケット及び弾性クローラの耐久性を向上させることができる。
 本発明によれば、当接歯と噛合部とが局部的に強く当るのを抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係るスプロケットとゴムクローラとの噛合い状態を示した側面図である(但し、窪部を除去して、当接歯及び突起部を実線で記載する。以下図7~9については同じ)。 本発明の第1実施形態に係るスプロケットに採用された当接歯の形状を示した拡大側面図である。 本発明の第1実施形態に係るゴムクローラ組込体を示し、図6に示すM-M線断面図である。 本発明の第1実施形態に係るゴムクローラ組込体を示し、図6に示すN-N線断面図である。 本発明の第1実施形態に係るゴムクローラ組込体を示し、図6に示すP-P線断面図である。 本発明の第1実施形態に係るゴムクローラ組込体を示した平面図である。 本発明の第1実施形態に係るスプロケットとゴムクローラとの無負荷時の噛合い状態を示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係るスプロケットとゴムクローラとの駆動時の噛合い状態を示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係るスプロケットとゴムクローラとの制動時の噛合い状態を示した側面図である。 本発明の第1実施形態に係るゴムクローラ組込体を示した斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るゴムクローラ組込体を示した側面図である。 本発明の第2実施形態に係るスプロケットに採用された当接歯の形状を示した拡大側面図である。 本発明の第3実施形態に係るスプロケットに採用された当接歯の形状を示した拡大側面図である。 本発明の第4実施形態に係るスプロケットに採用された当接歯の形状を示した拡大側面図である。
 本発明の第1実施形態に係るスプロケット10及びこれを備えた弾性クローラ組込体の一例について図1~図11に従って説明する。
 (全体構成)
 図11に示されるように、弾性クローラ組込体の一例としてのゴムクローラ組込体22が、コンバイン、トラクター等のクローラ車(図示省略)に搭載されている。
 このゴムクローラ組込体22は、クローラ車の駆動輪の一例としてのスプロケット10と、遊動輪の一例としての一対のアイドラー102と、スプロケット10及び一対のアイドラー102に巻き掛けられる弾性クローラの一例としての無端状のゴムクローラ50とを備えている。
 具体的には、スプロケット10は、図示せぬ駆動源から回転力が伝達されて回転軸12回りに回転するようになっており、一対のアイドラー102は、回転可能にクローラ車に支持されている。
 また、アイドラー102は、クローラ車の進行方向(図11に示す矢印A方向)に離れて2個設けられている。そして、スプロケット10の回転軸12方向から見て、スプロケット10は、一対のアイドラー102とで三角形状を成すようにこの三角形状の頂点に配置されている。
 このスプロケット10は、図10にも示されるように、クローラ車の駆動軸に取り付けられる円状の本体部16と、本体部16に固定されて回転軸12の回転軸方向(以下単に「回転軸方向」という)に沿って延びる棒状金属部材である複数個の当接歯18と、を含んで構成されている。さらに、図3にも示されるように、本体部16は、外周側の両側面から突出する環状の規制突起20を備えている。なお、スプロケット10の当接歯18等については詳細を後述する。
 また、本実施形態では、無端状のゴムクローラ50の周方向(図中矢印S)を「クローラ周方向」と称し、ゴムクローラ50の幅方向(図中矢印W、図6、図10参照)を「クローラ幅方向」と称して記載する。また、ゴムクローラ50の板厚方向(図中矢印T)を「クローラ板厚方向」と称して記載する。さらに、クローラ板厚方向においてゴムクローラ50の内周側(図中矢印IN)を「クローラ内周側」と称し、ゴムクローラ50の外周側(図中矢印OUT)を「クローラ外周側」と称して記載する。
 図10、図11に示されるように、ゴムクローラ50は、弾性材料(例えば、SBR(スチレン・ブタジエンゴム))を無端帯状に形成した弾性体の一例としてのゴム体52を備えている。このゴム体52は、外周面からクローラ外周側に突出する複数個のラグ56を備えており、これらのラグ56はクローラ周方向に間隔をあけて配置されている。
 さらに、図3、図6に示されるように、ゴム体52の内部には、クローラ周方向に間隔(本実施形態では一定間隔)をあけて配置されるクローラ用芯金58(以下、単に「芯金58」と記載する)が複数個埋め込まれている。
 芯金58は、金属材料で成形され、クローラ幅方向に延びる板状の芯金基体60と、この芯金基体60からクローラ内周側に突出すると共にクローラ幅方向に間隔を空けて配置される一対の突出部62と、を含んで構成されている。
 これらの一対の突出部62の外側にゴム材が被覆されることで、ゴムクローラ50の内周面から突出する一対の噛合部の一例としての突起部70が形成されている。図3、図4に示されるように、一対の突起部70の間は、前述したスプロケット10及びアイドラー102(図11参照)が通過する通過スペースとされている。図3に示されるように、一対の突起部70と、スプロケット10に設けられた環状の規制突起20とが当ることで、スプロケット10に対するゴムクローラ50のクローラ幅方向の動きが規制されるようになっている。
 図4、図5、図6に示されるように、クローラ周方向に配置された一の芯金58と他の芯金58との間には、スプロケット10の当接歯18が挿入されてスプロケット10の駆動力をゴムクローラ50に伝達する窪んだ窪部66が設けられている。
 具体的には、図4に示されるように、窪部66は、クローラ周方向から見て一対の突出部70を跨いで形成され、クローラ幅方向において、窪部66の幅は、突出部70と同じ幅(長さ)とされている。これにより、窪部66に挿入された当接歯18は、窪部66の周壁を介して突起部70を押圧してスプロケット10の回転力又は制動力をゴムクローラ50に伝達するようになっている。
 さらに、芯金58(図3参照)に対してクローラ外周側のゴム体52の内部には、クローラ周方向に延びる複数本のスチールコード(図示省略)が設けられている。そして、このスチールコードにより、ゴムクローラ50のクローラ周方向における引張強度が向上されるようになっている。つまり、スチールコードは、ゴムクローラ50に埋設される抗張部材で、ゴムクローラ50のクローラ周方向への伸びを規制しつつ、スプロケット10から受ける回転力に基づいてゴムクローラ50がスムーズに回転するように補助する部材となっている。
 (要部構成)
 次に、スプロケット10の当接歯18等について説明する。
 図7、図10に示されるように、スプロケット10には、スプロケット10の本体部16を構成する規制突起20に溶接等で固定されて規制突起20の両側面から回転軸方向に沿って延出される当接歯18が設けられている。さらに、回転軸方向から見て、当接歯18の一部は、本体部16から本体部16の径方向(以下単に「径方向」と記載する)の外側に突出して設けられ、この突出した部分が、ゴムクローラ50に形成された窪部66(図4参照)に挿入されるようになっている。
 なお、図7及び、後述する図1、図8、図9については、当接歯18とゴムクローラ50の内周面に形成された突起部70との関係を分かり易くするために、当接歯18及び突起部70は、実線で記載されている。
 図2に示されるように、当接歯18は、回転軸方向に沿った方向から見て、本体部16の径方向に沿った高さ(図中に示す矢印H)の中央(図中点J)よりも基端側(本体部16側)と、中央(図中点J)よりも先端側(本体部16とは反対側)に分けられる。そして、基端側における本体部16の周方向の厚さが、先端側における本体部16の周方向の最大厚さより薄くされている。具体的には、当接歯18の基端側の厚さ(図中に示す寸法K)は、当接歯18の先端側の最大厚さ(図中に示す寸法L)より薄くされている。つまり、当接歯18において最も厚くなる部分は、中央(図中点J)より先端側に設けられている。
 ここで、本体部16の高さとは、当接歯18において最も本体部16の中心に近い部分(図中点R)から最も本体部16の中心に遠い部分(図中点U)までの距離である。
 さらに、当接歯18には、回転軸方向に沿った方向から見て、当接歯18の中央(図中点J)より基端側に向けて先細りとなるように一対の傾斜面18Bが設けられている。
 (作用・効果)
 次に、スプロケット10、及びこのスプロケット10とゴムクローラ50とを備えたゴムクローラ組込体22の作用及び効果について説明する。
 図7に示されるように、中立噛み合い時(無負荷時)には、隣り合う突起部70の間に配置される当接歯18は、隣り合う突起部70に接していない。この状態では、スプロケット10の回転力又は制動力は、当接歯18を介してゴムクローラ50に伝達されない。
 一方、図8に示されるように、クローラ車を矢印A方向に進行させる駆動時には、スプロケット10は、図示せぬ駆動源から回転力が伝達されて回転軸12回りに矢印G方向に回転する。これにより、隣り合う突起部70の間に配置される当接歯18は、スプロケット10の回転方向の下流側(矢印G方向側)に配置された突起部70に当って突起部70を押圧する。スプロケット10の回転力は、当接歯18及び突起部70を介してゴムクローラ50に伝達され、クローラ車が矢印A方向に進行する。
 詳細には、当接歯18が隣り合う突起部70の間に入り込む入り側(図中回転軸12に対して右側)から、当接歯18は、当接歯18の先端側で突起部70を押圧しながら隣り合う突起部70の間に入り込む。一方、当接歯18が隣り合う突起部70の間から抜ける抜け側(図中回転軸12に対して左側)では、突起部70との噛合いを終えた当接歯18は、突起部70と離れた状態で突起部70の間から抜けていく(離れていく)。
 これに対して、図9に示されるように、矢印A方向に進行するクローラ車を制動させる制動時には、スプロケット10は、図示せぬ制動源から制動力が伝達されて制動する。一方、クローラ車は慣性力により矢印A方向に進む。このため、隣り合う突起部70の間に配置される当接歯18は、スプロケット10の回転方向の上流側に配置された突起部70に当って突起部70を押圧する。これにより、スプロケット10の制動力は、当接歯18及び突起部70を介してゴムクローラ50に伝達され、矢印A方向に進行するクローラ車が制動する。
 詳細には、入り側から、当接歯18は隣り合う突起部70の間に入り込む。当接歯18は、スプロケット10の回転方向の上流側に配置された突起部70に当接歯18の先端側で当って突起部70を押圧する。一方、抜け側では、当接歯18は、当接歯18の先端側で突起部70を押圧しながら突起部70の間から抜けていく(離れていく)。
 また、図1に示されるように、矢印A方向に進行するクローラ車を下り坂で制動させる制動時には、通常の制動時の制動力に比して、大きい制動力がゴムクローラ50に作用する。このため、当接歯18が突起部70を押す押力が、通常の制動時の押力に比して大きくなる。これにより、抜け側では、突起部70を構成するゴムが変形して、当接歯18の傾斜面18Bと突起部70の側面70Aとが面当たりする。
 詳細には、抜け側では、当接歯18が窪部66と離れるため、当接歯18と窪部66とが接触している通常噛合い状態(図中回転軸12の上側)と比して、当接歯18と突起部70の噛合い状態が変化する。さらに、前述したように、当接歯18が突起部70を押す押力が、通常の制動時の押力に比して大きくなる。これらの要因により、抜け側では、突起部70を構成するゴムが変形して、当接歯18の傾斜面18Bと突起部70の側面70Aとが面当たりする。このため、当接歯18が突起部70を押す押力は、通常の制動時の押力に比して大きくなる。しかし、突起部70の側面70Aと当接歯18の傾斜面18Bとが面当たりするため、当接歯18が突起部70を押圧する押圧力(単位面積当たり押力)の上昇は抑制される。
 このように、抜け側では、当接歯18の傾斜面18Bと突起部70の側面70Aとが面当たりしながら、当接歯18が突起部70の間から抜けていく(離れていく)。
 なお、上記に記載したゴムクローラ50の挙動については、クローラ車の外部からクローラ車を進行させるような力がクローラ車に作用している状態で、このクローラ車を制動させた場合にも同様に生じる。例えば、クローラ車によって牽引される車両が、クローラ車を後方から進行方向に向って押している状態で、このクローラ車を制動させる場合が考えられる。 
 ここで、径方向外側が先細りとなる三角形状とされた比較形態(従来)の当接歯を備えたスプロケットを用いて、クローラ車を下り坂で制動させる制動時について記載する。
 抜け側では、当接歯が窪部と離れるため、当接歯と窪部とが接触している通常噛合い状態と比して、当接歯と突起部との噛合い状態が変化する。さらに、当接歯が突起部を押す押力が、通常の制動時の押力に比して大きくなる。これらの要因により、抜け側では、突起部を構成するゴムが変形して当接歯の基端側の角部と突起部とが局部的に強く当たり当接歯が突起部を押圧する押圧力が上昇する。
 以上説明したように、クローラ車を下り坂で制動させる制動時には、従来の当接歯を用いると、突起部と当接歯の基端側の角部とが局部的に当る。これに対して、本実施形態の当接歯18を用いると、突起部70の側面70Aと当接歯18の傾斜面18Bとが面当たりするため、突起部70と当接歯18の基端側とが局部的に強く当るのを抑制することができる。
 また、突起部70の側面70Aと当接歯18の傾斜面18Bとが面当たりするため、当接歯18と噛合部との間で生じる当接歯が突起部を押圧する押圧力(応力)の上昇を抑制することができる。
 また、押圧力の上昇を抑制することができるため、当接歯18の材料として高い応力に耐えることができる材料を選択する必要がなくなり、設計自由度を向上させることができる。
 また、押圧力の上昇が抑制されるため、当接歯18と突起部70との噛合い不良の発生を抑制することができる。
 また、押圧力の上昇が抑制されるため、抜け側で、突起部70の間から当接歯18をスムーズに抜くことができる(スムーズに離間する)。
 また、押圧力の上昇が抑制されるため、芯金58の突出部62に変形等の損傷が生じるのを抑制することができる(耐久性を向上させることができる)。
 次に、本発明の第2実施形態に係るスプロケット150及びこれを備えた弾性クローラ組込体の一例について図12に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
 図12に示されるように、回転軸方向から見て、第2実施形態に係るスプロケット150の当接歯152に備えられた一対の傾斜面152Aで挟まれる径方向の内側の曲面152Bは、一定の曲率で形成されている。
 このように、一対の傾斜面152Aで挟まれる部位が一定の曲率で形成されているため、この部位を成形する金型の形状を単純化することができる。
 次に、本発明の第3実施形態に係るスプロケット160及びこれを備えた弾性クローラ組込体の一例について図13に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
 図13に示されるように、第3実施形態に係るスプロケット160の当接歯162は、板材を折り曲げて成形されている。そして、回転軸方向から見て、当接歯162の内部に空洞部162Aが設けられている。このように、空洞部162Aを設けることで、当接歯162を軽量化することができる。
 次に、本発明の第4実施形態に係るスプロケット170及びこれを備えた弾性クローラ組込体の一例について図14に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
 図14に示されるように、回転軸方向から見て、第4実施形態に係るスプロケット170の当接歯172は、中央(図中点J)から基端側に向けて先細りとなる一対の湾曲面172Bが設けられている。具体的には、この湾曲面172Bは、外側に突出するように湾曲している。
 なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、スプロケット10の回転軸12方向から見て三角形状を成すように一対のアイドラー102とスプロケット10とを配置したが、三角形状に限定されず、台形形状や楕円形状等を成すようにスプロケット及びアイドラーを配置してもよい。
 また、上記実施形態では、当接歯18をスプロケット10の回転軸12方向に沿って直線上に一体的に設けたが、当接歯を長手方向で分割(例えば、二股形状に分割)してもよい。
 また、上記実施形態では、特に言及しなかったが、突起部70のピッチと同一ピッチのピンやギア等の当接歯(スプロケット歯)を備えるスプロケットを用いてもよい。
 また、上記実施形態では、本体部16の高さの中央(図中点J)よりも基端側における本体部16の周方向の厚さが、先端側の最大厚さより薄くされたが、本体部の径方向に沿った噛合い高さの中央よりも基端側における本体部の周方向の厚さが、先端側の最大厚さより薄くされてもよい。ここで、噛合い高さとは、当接歯において、駆動時又は制動時に突起部と噛み合っている範囲での高さである。つまり、突起部と噛み合っていない部位を除外した状態の高さである。
 また、上記実施形態では、特に言及しなかったが、スプロケットとアイドラー102との間に、ゴムクローラをガイドする転輪を設けてもよい。
 また、上記実施形態では、クローラ幅方向に一対の突起部70が設けられる構成を例にとって説明したが、突起部は1個でもよく、3個以上であってもよい。
 また、上記実施形態では、回転軸方向から見て、当接歯18は、本体部16に対して径方向の外側に突出して配置されたが、特に当接歯は、突出していなくてもよい。
 また、上記実施形態では、当接歯18を本体部16の規制突起20に溶接等で固定したが、当接歯を本体部と一体的に形成してもよい。
 また、上記第4実施形態では、外側に突出するように湾曲面172Bを設けたが、内側に突出するように(外側からへこむように)湾曲面を設けてもよい。
(符号の説明)
10      スプロケット
12      回転軸
16      本体部
18      当接歯
18B     傾斜面
22      ゴムクローラ組込体(弾性クローラ組込体の一例)
50      ゴムクローラ(弾性クローラの一例)
70      突起部(噛合部の一例)
150     スプロケット
150B    傾斜面
152     当接歯
160     スプロケット
162     当接歯
170     スプロケット
172     当接歯

Claims (4)

  1.  無端状の弾性クローラの内周側に配置され、駆動力が伝達されて回転軸を中心に回転する円状の本体部と、
     前記本体部に固定されて前記回転軸の回転軸方向に沿って延び、前記弾性クローラの内周面に形成された噛合部と当接して前記本体部の回転力を前記弾性クローラに伝達すると共に、前記回転軸方向に沿った方向から見て、前記本体部の径方向に沿った高さの中央よりも基端側における前記本体部の周方向の厚さが、先端側の最大厚さより薄い当接歯と、
     を備えるスプロケット。
  2.  無端状の弾性クローラの内周側に配置され、駆動力が伝達されて回転軸を中心に回転する円状の本体部と、
     前記本体部に固定されて前記回転軸の回転軸方向に沿って延び、前記弾性クローラの内周面に形成された噛合部と当接して前記本体部の回転力を前記弾性クローラに伝達すると共に、前記回転軸方向に沿った方向から見て、前記本体部の径方向に沿った噛合い高さの中央よりも基端側における前記本体部の周方向の厚さが、先端側の最大厚さより薄い当接歯と、
     を備えるスプロケット。
  3.  前記当接歯には、前記回転軸方向から見て、前記当接歯の前記中央より基端側に向けて先細りとなるように一対の傾斜面が設けられる請求項1又は2に記載のスプロケット。
  4.  請求項1~3の何れか1項に記載のスプロケットと、
     前記スプロケットに備えられた当接歯と当たり、前記スプロケットから回転力が伝達される無端状の弾性クローラと、
     を備えた弾性クローラ組込体。 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
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