WO2016129290A1 - スプロケットおよび弾性クローラ駆動機構 - Google Patents

スプロケットおよび弾性クローラ駆動機構 Download PDF

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sprocket
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root
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崇 水澤
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株式会社ブリヂストン
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    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F16H55/171—Toothed belt pulleys

Definitions

  • the present invention relates to a sprocket and an elastic crawler drive mechanism.
  • the outer surface of the core bar on the sprocket side is semicircular As a cross-sectional shape, only a small portion of the sprocket teeth near the root is engaged and hooked to prevent tooth skipping due to driving force or foreign object biting (for example, Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a sprocket and an elastic crawler driving mechanism in which wear of the sprocket is suppressed.
  • the present invention is a sprocket that can be engaged with a plurality of engaging portions arranged in an endless belt having elasticity, and at least any one of the tooth surfaces of the sprocket with the center line of the tooth as a boundary A part of one of the tooth bases is used as a tooth root surface, and the tooth root surface approaches the tooth center line as it goes toward the tooth tip surface. It is inclined at an angle in the range of 5 ° or less. According to the sprocket according to the present invention, wear of the sprocket is suppressed.
  • the tooth surface is formed so that an end surface between the root surface and the tooth tip surface approaches a center line of the tooth toward the tooth tip surface. It is preferable to incline at an angle in the range of 22.5 ° to 35 ° with respect to the center line.
  • the sprocket is engaged after the engagement with the engaging portion disposed on the endless belt is started.
  • the contact between the engaging portion and the end surface can be prevented until completion or until the engagement is released after engaging the engaging portion. Even when the intrusion occurs, it becomes difficult to bite the foreign matter, so that the promotion of wear can be reliably suppressed.
  • the end surface is a curved surface convex toward the outside of the tooth at a connection portion with the tip surface.
  • the sprocket starts to engage with the engaging portion disposed in the endless belt. Until the engagement is completed, or until the engagement is released after the engagement with the engagement portion, the contact with the engagement portion is more reliably prevented, thereby promoting the wear. It can suppress more reliably.
  • the root surface and the end surface are connected so as to protrude toward the outside of the tooth at the connection portion.
  • the connecting portion and the engaging portion are released. Contact with the joint can be avoided, and the promotion of wear can be more reliably suppressed.
  • An elastic crawler drive mechanism includes any one of the sprockets described above, and an elastic crawler in which a plurality of engaging portions disposed on the endless belt having elasticity can be engaged with the sprockets,
  • the tooth surface of the sprocket is a curved surface in which a root surface between a tooth bottom surface of the sprocket and the tooth root surface is concave toward the inside of the tooth, and the engagement portion is the engagement surface.
  • At least a part of the joint portion is a curved surface convex toward the outside of the engaging portion, and the curved surface of the base surface of the sprocket and the curved surface of the engaging portion correspond to each other. It is.
  • the contact area between the sprocket and the engaging portion disposed in the endless belt-like body is increased, so that the durability of the sprocket is reduced by reducing the stress due to the driving force. Can be improved.
  • the elastic crawler drive mechanism of FIG. 2 it is an analysis figure which shows typically the locus
  • the width direction of the elastic crawler is synonymous with the width direction of the endless belt 21.
  • reference numeral 10 denotes a sprocket according to the first embodiment of the present invention.
  • the sprocket 10 has a disk 11 as a rotating member and a plurality of teeth 12 arranged at intervals in the circumferential direction of the disk 11 (only one tooth 12 is shown in the figure).
  • the outer peripheral surface 11a of the disk 11 forms a tooth bottom surface (hereinafter, also referred to as “tooth bottom surface 11a”).
  • the tooth 12 bisects the center line of the tooth 12 (the tooth tip surface 12 d of the tooth 12 passes through the rotation center of the sprocket 10 in the circumferential direction of the disk 11. Line) It has a symmetrical shape with O 1 in between, and has two tooth surfaces F that taper from the tooth bottom surface 11a toward the tooth tip surface 12d.
  • the two tooth surfaces F each have a root surface 12a connected to the tooth bottom surface 11a.
  • the base surface 12a respectively, are curved surfaces convex toward the inside of the tooth 12 from the tooth bottom 11a (side of the center line O 1 of the teeth 12).
  • the root surface 12a is formed by a curved surface having a curvature radius ra.
  • each of the two tooth surfaces F has a tooth surface 12b connected to the root surface 12a.
  • the root surface 12b is inclined at an angle A 1 with respect to the center line O 1 of the tooth 12 so as to approach the center line O 1 of the tooth 12 toward the tip surface 12d.
  • the tooth base surface 12b is shaped as a flat surface.
  • the angle A 1 is in the range of 0 ° to 7.5 ° (0 ° ⁇ A 1 ⁇ 7.5 °). That is, in the present embodiment, the opening angle 2A 1 of the two tooth root surfaces 12b is in the range of 0 ° to 15 ° (0 ° ⁇ 2A 1 ⁇ 15 °).
  • the two tooth surfaces F each have an end surface 12c connected to the root surface 12b.
  • the end surface 12c is inclined at an angle A 2 with respect to the center line O 1 of the tooth 12 so as to approach the center line O 1 of the tooth 12 toward the tip surface 12d.
  • the addendum surface 12c is shaped as a flat surface, and the angle A 2 can take a range of 22.5 ° to 35 ° (22.5 ° ⁇ A 2 ⁇ 35 °). That is, the opening angle 2A 2 of the two end surface 12c can be in the range of 45 ° to 70 ° (45 ° ⁇ 2A 2 ⁇ 70 °).
  • connection portion 12b 1 with the end surface 12c is convex toward the outside of the tooth 12 (the side opposite to the center line O 1 of the tooth 12). Is so curved.
  • connection portion 12b 1 of the addendum surface 12c of the tooth flank 12b is shaped in a curved surface of curvature radius r b.
  • the two addendum surface 12c is connected portions 12c 1 of the addendum surface 12d, on the outside (the embodiment of the tooth 12, the opposite side of the center line O 1 of the teeth 12 ) Is curved so as to be convex toward.
  • the connection portions 12c 1 of the addendum surface 12d of the addendum surface 12c is shaped in a curved surface of curvature radius r c.
  • the radius of curvature r c can be in the range of 5 mm to 15 mm (5 mm ⁇ r c ⁇ 15 mm).
  • r c 5 mm can be given.
  • the tooth tip surface 12 d is a flat surface orthogonal to the central axis O 1 of the tooth 12.
  • symbol 100 is an elastic crawler drive mechanism using the sprocket 10 of FIG. 1 based on one Embodiment of this invention.
  • the rotation direction when the sprocket 10 rotates counterclockwise is defined as the forward rotation direction D f
  • the rotation direction when the sprocket 10 rotates clockwise is defined as the reverse rotation direction D b .
  • the tooth 12 arranged on the left side of the drawing is the left tooth (tooth on the forward rotation direction side)
  • the tooth 12 arranged on the right side of the drawing is the right tooth (reverse) Teeth on the rotation direction side).
  • tooth surface F arranged on the left side of the drawing is used as the tooth surface F on the forward rotation direction side, and the tooth surface F arranged on the right side of the drawing is on the reverse rotation direction side. Tooth surface F is assumed.
  • Numeral 20 is an elastic crawler with a cored bar.
  • the elastic crawler 20 includes an endless belt-like body 21 having elasticity and a plurality of core bars 22 (engaging portions).
  • the endless belt-like body 21 is a belt-like member having no end portion.
  • the endless belt-like body 21 is vulcanized and molded from a rubber material, for example.
  • the cored bar 22 is disposed on the inner peripheral side of the endless belt-like body 21 with an interval in the circumferential direction.
  • the endless belt-like body 21 is formed with a plurality of accommodating portions 23 at intervals in the extending direction of the endless belt-like body 21.
  • the accommodating portions 23 are each formed between the cored bars 22 arranged in the circumferential direction of the endless strip 21.
  • the cored bar 22 has a front end surface 22a, a corner surface 22b, and a bottom surface 22c, and extends in the width direction of the elastic crawler 20 (the front and back of the drawing).
  • the cored bar 22 is made of a metal material such as iron formed by casting or forging, and is fixed to the inner peripheral side of the endless strip 21 using vulcanization adhesion or the like. In this embodiment, as shown in FIG.
  • the cored bar 22 has a cross-sectional outline shape when viewed from the side surface, and the centerline of the cored bar 22 (the tip surface 22a of the cored bar 22 rotates in the rotational direction of the elastic crawler 20 ( A line that bisects in the advancing / retreating direction) and a symmetrical shape across O 2 . Further, as shown in FIG. 2, the bottom surface 22 c of the cored bar 22 is disposed so as to be buried on the outer peripheral side of the endless strip 21, and the tip end surface 22 a is disposed on the inner peripheral side of the endless strip 21.
  • the cored bar 22 has two corner surfaces 22b extending in the width direction at intervals in the advancing and retreating direction.
  • the two corner surfaces 22b have a shape that tapers from the bottom surface 22a toward the tip surface 22a.
  • Corner surfaces 22b (in this embodiment, the opposite side of the center line O 2 of the core bar 22) outside the core metal 22 are shaped by the curved surface of the convex toward the.
  • the two corner surfaces 22b are each formed by a curved surface having a curvature radius Rb .
  • the radius of curvature R b can be in the range of 10 mm to 20 mm (10 mm ⁇ R b ⁇ 20 mm).
  • the front end surface 22d connected to the two corner surfaces 22b is a flat surface orthogonal to the center line O 2 of the cored bar 22.
  • the teeth 12 of the sprocket 10 are accommodated in the accommodating portion 23 formed on the endless belt 21 of the elastic crawler 20.
  • a metal core 22 of the elastic crawler 20 is accommodated in the tooth gap between the two teeth 12.
  • the sprocket 10 is engaged with the tooth surface F of the right tooth 12 on the forward rotation direction side mainly with the cored bar 22.
  • the front end surface 22a of the cored bar 22 is an engagement surface with the sprocket 10 together with the two corner surfaces 22b.
  • FIG. 1A the operation of the elastic crawler 20 drive mechanism 100 using the sprocket 10 shown in FIGS. 1A and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 1A the operation of the elastic crawler 20 drive mechanism 100 using the sprocket 10 shown in FIGS. 1A and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 1A the operation of the elastic crawler 20 drive mechanism 100 using the sprocket 10 shown in FIGS. 1A and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the root surface 12b of the tooth 12 of the sprocket 10 is inclined at an angle A 1 with respect to the center line O 1 of the tooth 12, and the angle A 1 is in the range of 0 ° to 7.5 °. (0 ° ⁇ A 1 ⁇ 7.5 °).
  • the core metal 22 contacts the tooth base surface 12b on the reverse rotation direction side of the left tooth 12 of the sprocket 10.
  • the right tooth 12 enters perpendicularly to the tooth gap formed between the two teeth 12, and the drawing of the cored bar 22
  • the right corner surface (corner surface on the reverse rotation direction side) 22b is hooked and engaged with the root surface 12a of the right tooth 12 of the sprocket 10 on the forward rotation direction side. That is, in this embodiment, the cored bar 22 of the elastic crawler 20 can be engaged with the sprocket 10 with almost no contact with the respective tooth root surfaces 12b of the teeth 12 of the sprocket 10.
  • the sprocket 10 by the drive force through a sprocket 10 is transmitted to the elastic crawler 20 can drive the elastic crawler 20 in the direction of the forward rotation direction D f.
  • the elastic crawler 20 is unwound from the sprocket 10 below the sprocket 10 (not shown), that is, the core 22 of the elastic crawler 20 and the sprocket 10.
  • the metal core 22 is detached from the tooth groove of the sprocket 10 after the tooth 12 is engaged, the metal core 22 follows a trajectory along the arrow d 2 along the involute curve. For this reason, even when the winding of the elastic crawler 20 is released from the sprocket 10, the cored bar 22 is suppressed from contacting the root surface 12 b of each tooth 12 of the sprocket 10.
  • the engagement with the sprocket 10 can be released without causing the metal core 22 of the elastic crawler 20 to almost contact the tooth base surface 12b of the tooth 12 of the sprocket 10.
  • FIG. 4 by reversely rotating the sprocket 10 in the direction of reverse rotation direction D b, when to drive the elastic crawler 20 shows the trajectory of the core bar 22 with respect to the sprocket 10.
  • the sprocket 10 is rotated in the direction of reverse rotation direction D b, by the elastic crawler 20 is wound in the opposite direction than when the sprocket 10 of FIG. 3, the core bar 22 from the side opposite to the case of FIG. 3 As it moves along the involute curve, it enters perpendicularly to the tooth gap formed between the two teeth 12 of the sprocket 10 along the arrow d 1 .
  • the tooth flank 12b of the teeth 12 of the sprocket 10 is tilted at an angle A 1, the angle A 1 is, 0 ° or 7.5 ° or less in the range (0 ° ⁇ A 1 ⁇ Therefore, even if the core bar 22 moves along the involute curve as the elastic crawler 20 is wound, the core bar 22 remains on the forward rotation direction side of the right tooth 12 of the sprocket 10. The contact with the tooth base surface 12b of the left tooth 12 and the contact with the tooth base surface 12b on the reverse rotation direction side of the left tooth 12 are suppressed while being perpendicular to the tooth gap formed between the two teeth 12.
  • the left corner of the metal core 22 in the drawing (corner surface on the forward rotation direction side) 22b is hooked and engaged with the root surface 12a of the left tooth 12 of the sprocket 10 on the reverse rotation direction side. That is, in this embodiment, even when rotated in reverse sprocket 10 in the reverse rotation direction D b, the core metal 22 of the elastic crawler 20, without hardly contact with each tooth flank 12b of the teeth 12 of the sprocket 10, The sprocket 10 can be engaged. Thus, by driving force through a sprocket 10 is transmitted to the elastic crawler 20, sprocket 10 may be driven elastic crawler 20 in the direction of reverse rotation direction D b.
  • the engagement with the sprocket 10 can be released without causing the metal core 22 of the elastic crawler 20 to almost contact the tooth base surface 12b of the tooth 12 of the sprocket 10.
  • An original part is a tooth root surface 12b, and the tooth root surface 12b approaches 0 ° or more with respect to the center line O 1 of the tooth 12 so as to approach the center line O 1 of the tooth 12 toward the tooth tip surface 12d.
  • the engagement surfaces (22b, 22d) of the cored bar 22 engage with the sprocket 10 with almost no contact with the tooth base surface 12b of the sprocket 10.
  • wear of the sprocket 10 and the cored bar 22 is suppressed.
  • Such suppression of wear is effective in preventing tooth skipping during power transmission and improving durability.
  • the tooth surface F of the tooth 12 is the center line of the tooth 12 as the end surface 12c between the tooth surface 12b and the tooth surface 12d moves toward the tooth surface 12d.
  • to approach the O 1 is to tilt at an angle a 2 (22.5 ° ⁇ a 2 ⁇ 35 °) in the range of 22.5 ° or 35 ° or less with respect to the center line O 1 of the teeth 12 .
  • the end surface 12c tapers toward the tip surface 12d, the sprocket 10 starts to engage with the core metal 22 until the engagement is completed, or the core metal.
  • the contact between the metal core 22 and the end surface 12c can be prevented from the engagement to the release of the engagement, and also when the foreign material enters the foreign material. Therefore, it is possible to reliably suppress the acceleration of wear of the sprocket 10.
  • the addendum surface 12 c is a curved surface having a connection portion 12 c 1 with the addendum surface 12 b protruding toward the outside of the tooth 12.
  • the sprocket 10 starts to engage with the core metal 22 until the engagement is completed, or The contact with the cored bar 22 is more reliably prevented from engaging the cored bar 22 until the engagement is released, and the promotion of wear of the sprocket 10 can be more reliably suppressed.
  • the sprocket 10 are connected to the tooth flank 12b and the tooth end face 12c is convex toward the outside of the tooth 12 in the connection portion 12b 1.
  • the sprocket 10 when starting the engagement with the metal core 22, or, when exiting the engagement with the core metal 22, avoiding contact of the connecting portion 12b 1 and the core 22, the tooth surface F The promotion of wear can be further reliably suppressed.
  • the elastic crawler driving mechanism 100 of FIG. 2 is elastic so that the sprocket 10 and a plurality of metal cores 22 disposed on the endless belt 21 having elasticity can be engaged with the sprocket 10.
  • the tooth surface F of the sprocket 10 is a curved surface in which the root surface 12a between the tooth bottom surface 11a and the tooth root surface 12b of the sprocket 10 is concave toward the inside of the tooth 12.
  • the core metal 22 has at least a part (corner surface 22b) of the engagement surface (tip surface 22a, corner surface 22b) with the sprocket 10 at least a part (corner surface) of the sprocket 10 of the core metal 22.
  • the contact area between the sprocket 10 and the cored bar 22 is increased, so that the durability of the sprocket 10 can be improved by reducing the stress caused by the driving force.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic side view showing one tooth 12 ′ of the plurality of teeth 12 ′ of the sprocket 10 ′ according to the second embodiment of the present invention. Note that parts that are substantially the same as those of the above-described embodiment have the same reference numerals, and a detailed description thereof is omitted.
  • the sprocket 10 ′ according to the present embodiment is different from the sprocket 10 of FIG. 1A in the shape of the teeth 12 ′.
  • the two end surface 12c is curved so as to be convex toward the outside of the tooth 12 together with the tooth tip surface 12d.
  • the addendum surface 12c and the tooth tip surface 12d is integrally is shaped by the curved surface of curvature radius r d.
  • the radius of curvature r d of the root surface 12a in the present embodiment can be in a range of 15 mm to 25 mm (15 mm ⁇ r d ⁇ 25 mm).
  • the curvature radius r a can take 10mm or 20mm or less in the range (10mm ⁇ r a ⁇ 20mm).
  • the root surface 12b stands up perpendicularly to the root surface 11a.
  • the dimension of the interval ⁇ W can be adjusted as appropriate.
  • the tooth root surface 12b or the like according to the present invention is one of the two tooth surfaces F that form one tooth 12 (12 ′). It can be either.
  • the endless belt-like body 21 can be made into the elastic crawler 20 by incorporating a steel cord layer.
  • an elastic (rubber) protrusion is arranged on the endless belt-like body 21 instead of the core metal 12, and like the core metal 12, the elastic protrusion is a part of the elastic protrusion.
  • a cored bar made of resin may be used as the cored bar.
  • the present invention can be applied to a sprocket that can be engaged with a plurality of protrusions arranged in an endless belt having elasticity, and an elastic crawler driving mechanism using the sprocket.

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Abstract

　弾性を有する無端帯状体(21)に配設された複数の芯金(22)と係合可能なスプロケット(10)において、スプロケット(10)の歯(12)の歯面(F)の、当該歯(12)の中心線(O2)を境にした少なくともいずれか一方の歯元の一部を歯元面(21b)とし、歯元面(21b)は、歯先面(12d)に向かうに従って歯(12)の中心線(O2)に接近するように、歯(12)の中心線(O2)に対して０°以上７．５°以下の範囲の角度(A)で傾斜するものである。

Description

スプロケットおよび弾性クローラ駆動機構
　本発明は、スプロケットおよび弾性クローラ駆動機構に関する。
　弾性を有する無端帯状体に配設された複数の係合部（芯金）に、スプロケットを係合させて前記無端帯状体を駆動させる技術では、芯金のスプロケットの側の外表面を半円形断面形状として、スプロケットの歯の根元付近との、ごく一部の部分だけを噛み合わせて引っ掛けることで、駆動力や異物の噛み込み等に起因した歯飛びが起きないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２０１１－１５２８５１号公報
　しかしながら、芯金の係合面を半円形断面形状として芯金とスプロケットがごく一部で噛み合うようにした場合も、芯金とスプロケットの接触面積が小さいから、スプロケットへの負担が大きく、スプロケットに生じる摩耗が促進される傾向にあった。
　本発明の目的は、スプロケットの摩耗が抑制された、スプロケットおよび弾性クローラ駆動機構を提供することにある。
　本発明は、弾性を有する無端帯状体に配設された複数の係合部と係合可能なスプロケットであって、前記スプロケットの歯の歯面の、当該歯の中心線を境にした少なくともいずれか一方の歯元の一部を歯元面とし、前記歯元面は、歯先面に向かうに従って前記歯の中心線に接近するように、前記歯の中心線に対して０°以上７．５°以下の範囲の角度で傾斜するものである。
　本発明に係るスプロケットによれば、スプロケットの摩耗が抑制される。
　本発明に係るスプロケットにおいて、前記歯面は、前記歯元面と前記歯先面との間の歯末面が、前記歯先面に向かうに従って前記歯の中心線に接近するように、前記歯の中心線に対して２２．５°以上３５°以下の範囲の角度で傾斜するものであることが好ましい。この場合、前記歯末面が前記歯先面に向かうに従って先細ることから、前記スプロケットが、前記無端帯状体に配設された前記係合部との係合を開始してから当該係合が完了するまでの間、または、前記係合部と係合してから当該係合が解除されるまでの間、当該係合部と前記歯末面の接触を防止することができ、また、異物の侵入が生じた場合にも当該異物を噛み込み難くなることから、摩耗の促進を確実に抑制できる。
　本発明に係るスプロケットにおいて、前記歯末面は、前記歯先面との接続部分が、前記歯の外側に向かって凸の湾曲面であることが好ましい。この場合、前記スプロケットの前記歯の前記歯末面のうちの前記歯先面付近でも、前記スプロケットが、前記無端帯状体に配設された前記係合部との係合を開始してから当該係合が完了するまでの間、または、前記係合部と係合してから当該係合が解除されるまでの間、当該係合部との接触がより確実に防止され、摩耗の促進をより確実に抑制できる。
　本発明に係るスプロケットでは、前記歯元面と前記歯末面が接続部分において前記歯の外側に向かって凸となるように接続されている。この場合、前記スプロケットが、前記無端帯状体に配設された前記係合部との係合を開始するとき、または、前記係合部との係合を解除するとき、前記接続部分と前記係合部との接触を回避し、摩耗の促進をさらに確実に抑制できる。
　本発明に係る弾性クローラ駆動機構は、前記のいずれか１つのスプロケットと、弾性を有する無端帯状体に配設された複数の係合部が前記スプロケットと係合可能な弾性クローラとを有し、前記スプロケットの前記歯面は、当該スプロケットの歯底面と前記歯元面との間の根元面が、前記歯の内側に向かって凹の湾曲面であり、また、前記係合部は、当該係合部の少なくとも一部が、当該係合部の外側に向かって凸の湾曲面であり、さらに、前記スプロケットの前記根元面の湾曲面と前記係合部の前記湾曲面とが互いに対応した形状である。本発明に係る弾性クローラ駆動機構によれば、前記スプロケットと前記無端帯状体に配設された前記係合部との接触面積が大きくなることで、駆動力による応力の軽減によるスプロケットの耐久性を向上させることができる。
　本発明によれば、摩耗が抑制されたスプロケットを提供することができるとともに、スプロケットの摩耗が抑制された弾性クローラ駆動機構を提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係るスプロケットの、１つの歯を拡大して示す模式側面図であり、 図１Ａのスプロケットと係合する、弾性クローラの係合部の一例である芯金を示す模式側面図である。 本発明の一実施形態に係る、図１Ａのスプロケットを用いた弾性クローラ駆動機構であって、同駆動機構に係る弾性クローラを断面で示す模式側面図である。 図２の弾性クローラ駆動機構において、スプロケットが一方に回転した時に芯金が描く軌跡を模式的に示す解析図である。 図２の弾性クローラ駆動機構において、スプロケットが他方に回転した時に芯金が描く軌跡を模式的に示す解析図である。 本発明の第２の実施形態に係るスプロケットの、１つの歯を拡大して示す模式側面図である。
　以下、図面を参照して、本発明に係るスプロケットの様々な実施形態と、当該スプロケットを用いた弾性クローラ駆動機構の一実施形態を説明する。なお、以下の説明において、弾性クローラの幅方向とは、無端帯状体２１の幅方向と同義のものとする。
　図１中、符号１０は、本発明の第１の実施形態に係るスプロケットである。スプロケット１０は、回転部材としての円盤１１と、当該円盤１１の周方向に間隔を置いて配置される複数の歯１２を有する（図中では、１つの歯１２のみ表示）。本実施形態では、円盤１１の外周面１１ａが歯底面（以下、「歯底面１１ａ」ともいう）を形作っている。さらに、本実施形態では、図１Ａに示すように、歯１２は、歯１２の中心線（スプロケット１０の回転中心を通って歯１２の歯先面１２ｄを円盤１１の周方向に二等分する線）Ｏ1を挟んで対称な形状であり、歯底面１１ａから歯先面１２ｄに向かって先細りする２つの歯面Ｆを有する。
　本実施形態では、２つの歯面Ｆは、それぞれ、歯底面１１ａに繋がる根元面１２ａを有する。本実施形態では、根元面１２ａは、それぞれ、歯底面１１ａから歯１２の内側（歯１２の中心線Ｏ1の側）に向かって凸の湾曲面である。本実施形態では、根元面１２ａは、曲率半径ｒaの湾曲面で形作られている。曲率半径ｒaは、１０mm以上２０mm以下の範囲（１０mm≦ｒa≦２０mm）をとることができる。具体例な曲率半径ｒaとしては、例えば、ｒa＝１５mmが挙げられる。
　また、本実施形態では、２つの歯面Ｆは、それぞれ、根元面１２ａに繋がる歯元面１２ｂを有する。図１Ａに示すように、歯元面１２ｂは、歯先面１２ｄに向かうに従って歯１２の中心線Ｏ1に接近するように、歯１２の中心線Ｏ1に対して角度Ａ1で傾斜している。本実施形態では、歯元面１２ｂは、平坦面として形作られている。また、角度Ａ1は、０°以上７．５°以下の範囲（０°≦Ａ1≦７．５°）とされている。すなわち、本実施形態では、２つの歯元面１２ｂの開き角度２Ａ1は、０°以上１５°以下の範囲（０°≦２Ａ1≦１５°）とされている。この範囲を採用する場合、歯元面１２ｂが歯底面１１ａに対して垂直またはほぼ垂直に起立する。本実施形態では、より具体的には、歯元面１２ｂは、歯１２の中心線Ｏ1に対して角度Ａ1＝６°で傾斜する平坦面で形作られており、歯１２全体としての開き角度２Ａ1は、２Ａ1＝１２°である。
　また、本実施形態では、２つの歯面Ｆは、それぞれ、歯元面１２ｂに繋がる歯末面１２ｃを有する。図１Ａに示すように、歯末面１２ｃは、歯先面１２ｄに向かうに従って歯１２の中心線Ｏ1に接近するように、歯１２の中心線Ｏ1に対して角度Ａ2で傾斜している。歯末面１２ｃは、平坦面として形作られており、角度Ａ2は、２２．５°以上３５°以下の範囲（２２．５°≦Ａ2≦３５°）をとることができる。すなわち、２つの歯末面１２ｃの開き角度２Ａ2は、４５°以上７０°以下の範囲（４５°≦２Ａ2≦７０°）をとることができる。本実施形態では、歯末面１２ｃは、歯１２の中心線Ｏ1に対して角度Ａ2＝３０°で傾斜する平坦面で形作られており、歯１２全体としての開き角度２Ａ2は、２Ａ2＝６０°である。
　本実施形態では、２つの歯元面１２ｂは、それぞれ、歯末面１２ｃとの接続部分１２ｂ1が、歯１２の外側（歯１２の中心線Ｏ1と反対の側）に向かって凸となるように湾曲している。本実施形態では、歯元面１２ｂの歯末面１２ｃとの接続部分１２ｂ1は、曲率半径ｒbの湾曲面で形作られている。曲率半径ｒbは、５mm以上１５mm以下の範囲（５mm≦ｒb≦１５mm）をとることができる。具体例な曲率半径ｒbとしては、例えば、ｒb＝１０mmが挙げられる。
　また、本実施形態では、２つの歯末面１２ｃは、それぞれ、歯先面１２ｄとの接続部分１２ｃ1が、歯１２の外側（本実施形態では、歯１２の中心線Ｏ1と反対の側）に向かって凸となるように湾曲している。本実施形態では、歯末面１２ｃの歯先面１２ｄとの接続部分１２ｃ1は、曲率半径ｒcの湾曲面で形作られている。曲率半径ｒcは、５mm以上１５mm以下の範囲（５mm≦ｒc≦１５mm）をとることができる。具体例な曲率半径ｒcとしては、例えば、ｒc＝５mmが挙げられる。
　また、本実施形態では、歯先面１２ｄは、歯１２の中心軸Ｏ1と直交する平坦な面である。スプロケット１０の歯先面１２ｄを通る円の直径（以下、「歯先円直径」ともいう）φdおよび歯底面１１ａを通る円の直径（以下、「歯底円直径」ともいう）φaは、適宜、変更可能であるが、具体例として、歯先円直径φd＝４８５mm、歯底円直径φa＝４１９mmが挙げられる。
　次に、図２中、符号１００は、本発明の一実施形態に係る、図１のスプロケット１０を用いた弾性クローラ駆動機構である。なお、以下の説明では、図面上、スプロケット１０が反時計回りに回転するときの回転方向を前進回転方向Ｄf とし、スプロケット１０が時計回りに回転するときの回転方向を後進回転方向Ｄb とする。また、図示のスプロケット１０の２つの歯１２のうち、図面左側に配置された歯１２を左側の歯（前進回転方向側の歯）とし、図面右側に配置された歯１２を右側の歯（後進回転方向側の歯）とする。さらに、それぞれの歯１２の２つの歯面Ｆのうち、図面左側に配置された歯面Ｆを前進回転方向側の歯面Ｆとし、図面右側に配置された歯面Ｆを後進回転方向側の歯面Ｆとする。
　符号２０は、芯金入りの弾性クローラである。弾性クローラ２０は、弾性を有する無端帯状体２１と、複数の芯金２２（係合部）とを有する。無端帯状体２１は、端部を持たない帯状の部材である。本実施形態では、無端帯状体２１は、例えば、ゴム材料で加硫成形されている。芯金２２は、無端帯状体２１の内周側に、周方向に間隔を置いて配設されている。本実施形態では、無端帯状体２１には、無端帯状体２１の延在方向に間隔を空けて複数の収容部２３が形成されている。本実施形態では、収容部２３はそれぞれ、無端帯状体２１の周方向に配置された芯金２２の相互間に形成されている。
　図２に示すように、芯金２２は、それぞれ、先端面２２ａ、隅角面２２ｂおよび底面２２ｃを有し、弾性クローラ２０の幅方向（図面表裏方向）に延在する。芯金２２は、鋳造や鍛造により形成される鉄などの金属材料からなり、無端帯状体２１の内周の側に加硫接着などを用いて固定されている。本実施形態では、図１Ｂに示すように、芯金２２は、側面から見たときの断面輪郭形状が当該芯金２２の中心線（芯金２２の先端面２２ａを弾性クローラ２０の回転方向（進退方向）に二等分する線）Ｏ2を挟んで対称な形状である。また、図２に示すように、芯金２２の底面２２ｃは、無端帯状体２１の外周側に埋没するように配置され、また、先端面２２ａは、無端帯状体２１の内周側に配置される。
　図１Ｂに示すように、本実施形態では、芯金２２は、進退方向に間隔を置いて幅方向に延在する２つの隅角面２２ｂを有する。２つの隅角面２２ｂは、図１Ｂに示すように、底面２２ａから先端面２２ａに向かって先細りする形状である。隅角面２２ｂは、芯金２２の外側（本実施形態では、芯金２２の中心線Ｏ2と反対の側）に向かって凸の湾曲面で形作られている。本実施形態では、２つの隅角面２２ｂは、それぞれ、曲率半径Ｒbの湾曲面で形作られている。曲率半径Ｒbは、１０mm以上２０mm以下の範囲（１０mm≦Ｒb≦２０mm）をとることができる。曲率半径Ｒbの具体例としては、例えば、Ｒb＝１５mmが挙げられる。さらに本実施形態では、２つの隅角面２２ｂに繋がる先端面２２ｄは、芯金２２の中心線Ｏ2と直交する平坦な面である。
　本実施形態では、図２に示すように、弾性クローラ２０がスプロケット１０に巻き掛かったとき、スプロケット１０の歯１２が弾性クローラ２０の無端帯状体２１に形成された収容部２３に収容される一方、２つの歯１２の間の歯溝には、弾性クローラ２０の芯金２２が収容される。本実施形態では、スプロケット１０を前進回転方向Ｄf に回転させ、弾性クローラ２０を駆動する際、スプロケット１０は、右側の歯１２の前進回転方向側の歯面Ｆが主として芯金２２に係合する。本実施形態では、弾性クローラ２０において、芯金２２の先端面２２ａは、２つの隅角面２２ｂとともに、スプロケット１０との係合面となる。
　ここで、図１Ａと図２に示すスプロケット１０を用いた、弾性クローラ２０駆動機構１００の作用を、図３および図４を用いて説明する。
　図３は、前進回転方向Ｄfの方向にスプロケット１０を回転させることにより、弾性クローラ２０を駆動させたときの、スプロケット１０に対する芯金２２の軌跡を示したものである。スプロケット１０が前進回転方向Ｄf の方向に回転すると、弾性クローラ２０がスプロケット１０に巻き掛かることにより、弾性クローラ２０の芯金２２は、インボリュート曲線に沿って移動しながら、矢印ｄ1に沿ってスプロケット１０の２つの歯１２の間に形成された歯溝に対して垂直に進入する。
　本実施形態では、スプロケット１０の歯１２の歯元面１２ｂは、歯１２の中心線Ｏ1に対して角度Ａ1で傾斜し、当該角度Ａ1が、０°以上７．５°以下の範囲（０°≦Ａ1≦７．５°）とされている。この場合、弾性クローラ２０の巻き掛けに伴い芯金２２がインボリュート曲線に沿って移動しても、芯金２２は、スプロケット１０の左側の歯１２の後進回転方向側の歯元面１２ｂとの接触も、右側の歯１２の前進回転方向側の歯元面１２ｂとの接触も抑制しつつ、２つの歯１２の相互間に形成された歯溝に対して垂直に進入し、芯金２２の図面右側の隅角面（後進回転方向側の隅角面）２２ｂがスプロケット１０の右側の歯１２の前進回転方向側の根元面１２ａに引っ掛かって噛み合わされる。すなわち、本実施形態では、弾性クローラ２０の芯金２２を、スプロケット１０の歯１２のそれぞれの歯元面１２ｂにほとんど接触させることなく、スプロケット１０に係合させることができる。これにより、スプロケット１０を介して駆動力が弾性クローラ２０に伝達されることでスプロケット１０は、弾性クローラ２０を前進回転方向Ｄf の方向に駆動させることができる。
　また、 スプロケット１０の更なる回転に伴い、当該スプロケット１０の下側（図示省略）で、弾性クローラ２０の巻き掛けがスプロケット１０から解除されるとき、すなわち、弾性クローラ２０の芯金２２とスプロケット１０の歯１２とが係合してから芯金２２がスプロケット１０の歯溝から離脱するときは、芯金２２は、インボリュート曲線に沿って矢印ｄ2 に沿った軌跡を辿る。このため、弾性クローラ２０の巻き掛かけがスプロケット１０から解除されるときも、芯金２２は、スプロケット１０のそれぞれの歯１２の歯元面１２ｂに接触することが抑制される。従って、スプロケット１０を更に回転させるときも、弾性クローラ２０の芯金２２をスプロケット１０の歯１２の歯元面１２ｂにほとんど接触させることなく、スプロケット１０との係合を解除させることができる。
　他方、図４は、後進回転方向Ｄbの方向にスプロケット１０を逆回転させることにより、弾性クローラ２０を駆動させたときの、スプロケット１０に対する芯金２２の軌跡を示したものである。スプロケット１０が後進回転方向Ｄb の方向に回転すると、弾性クローラ２０がスプロケット１０に図３のときとは逆方向に巻き掛けられることにより、芯金２２は、図３のときと反対の側から、インボリュート曲線に沿って移動しながら、矢印ｄ1 に沿ってスプロケット１０の２つの歯１２の間に形成された歯溝に対して垂直に進入する。
　この場合も、本実施形態では、スプロケット１０の歯１２の歯元面１２ｂが角度Ａ1 で傾斜し、当該角度Ａ1 が、０°以上７．５°以下の範囲（０°≦Ａ1≦７．５°） とされているため、弾性クローラ２０の巻き掛けに伴い芯金２２がインボリュート曲線に沿って移動しても、芯金２２は、スプロケット１０の右側の歯１２の前進回転方向側の歯元面１２ｂとの接触も、左側の歯１２の後進回転方向側の歯元面１２ｂとの接触も抑制しつつ、２つの歯１２の相互間に形成された歯溝に対して垂直に進入し、芯金２２の図面左側の隅角面（前進回転方向側の隅角面）２２ｂがスプロケット１０の左側の歯１２の後進回転方向側の根元面１２ａに引っ掛かって噛み合わされる。すなわち、本実施形態では、スプロケット１０を後進回転方向Ｄb に逆回転させても、弾性クローラ２０の芯金２２を、スプロケット１０の歯１２のそれぞれの歯元面１２ｂにほとんど接触させることなく、スプロケット１０に係合させることができる。これにより、スプロケット１０を介して駆動力が弾性クローラ２０に伝達されることで、スプロケット１０は、弾性クローラ２０を後進回転方向Ｄb の方向に駆動させることができる。
　また、スプロケット１０の更なる回転に伴い、当該スプロケット１０の下側（図示省略）で、弾性クローラ２０の巻き掛けがスプロケット１０から解除されるとき、すなわち、弾性クローラ２０の芯金２２とスプロケット１０の歯１２とが係合してから芯金２２がスプロケット１０の歯溝から離脱するときは、芯金２２は、インボリュート曲線に沿って矢印d2 に沿った軌跡を辿る。このため、弾性クローラ２０の巻き掛かけがスプロケット１０から解除されるときも、芯金２２は、スプロケット１０のそれぞれの歯１２の歯元面１２ｂに接触することが抑制される。従って、スプロケット１０を更に回転させるときも、弾性クローラ２０の芯金２２をスプロケット１０の歯１２の歯元面１２ｂにほとんど接触させることなく、スプロケット１０との係合を解除させることができる。
　このように、本実施形態に係るスプロケット１０および弾性クローラ駆動機構１００によれば、スプロケット１０の歯１２の歯面Ｆの、当該歯１２の中心線Ｏ1 を境にした少なくともいずれか一方の歯元の一部を歯元面１２ｂとし、歯元面１２ｂは、歯先面１２ｄに向かうに従って歯１２の中心線Ｏ1に接近するように、歯１２の中心線Ｏ1に対して０°以上７．５°以下の範囲の角度Ａ1で傾斜することにより、芯金２２の係合面（２２ｂ、２２ｄ）がスプロケット１０の歯元面１２ｂとほとんど接触することなく、スプロケット１０に係合することで、スプロケット１０および芯金２２の摩耗が抑制される。こうした摩耗の抑制は、動力伝達時における歯飛びの防止や耐久性の向上等に有効である。このように、本発明によれば、摩耗が抑制されたスプロケット１０を提供することができるとともに、こうしたスプロケット１０を用いることで、スプロケット１０の摩耗が抑制された弾性クローラ駆動機構１００を提供することができる。
　また、本実施形態に係るスプロケット１０では、歯１２の歯面Ｆは、歯元面１２ｂと歯先面１２ｄとの間の歯末面１２ｃが、歯先面１２ｄに向かうに従って歯１２の中心線Ｏ1に接近するように、歯１２の中心線Ｏ1に対して２２．５°以上３５°以下の範囲の角度Ａ2（２２．５°≦Ａ2≦３５°）で傾斜するものである。
　この場合、歯末面１２ｃが歯先面１２ｄに向かうに従って先細ることから、スプロケット１０が、芯金２２との係合を開始してから当該係合が完了するまでの間、または、芯金２２と係合してから当該係合が解除されるまでの間、当該芯金２２と歯末面１２ｃとの接触を防止することができ、また、異物の侵入が生じた場合にも当該異物を噛み込み難くなることから、スプロケット１０の摩耗の促進を確実に抑制できる。
　本実施形態に係るスプロケット１０では、歯末面１２ｃは、歯先面１２ｂとの接続部分１２ｃ1が、歯１２の外側に向かって凸の湾曲面である。この場合、スプロケット１０の歯１２の歯末面１２ｃのうちの歯先面１２ｄ付近でも、スプロケット１０が、芯金２２との係合を開始してから当該係合が完了するまでの間、または、芯金２２と係合してから当該係合が解除されるまでの間、当該芯金２２との接触がより確実に防止され、スプロケット１０の摩耗の促進をより確実に抑制できる。
　また、本実施形態に係るスプロケット１０では、歯元面１２ｂと歯末面１２ｃが接続部分１２ｂ1において歯１２の外側に向かって凸となるように接続されている。
　この場合、スプロケット１０が、芯金２２との係合を開始するとき、または、芯金２２との係合を終了するとき、接続部分１２ｂ1と芯金２２の接触を回避し、歯面Ｆの摩耗の促進をさらに確実に抑制できる。
　さらに、本実施形態に係る、図２の弾性クローラ駆動機構１００は、上記のスプロケット１０と、弾性を有する無端帯状体２１に配設された複数の芯金２２がスプロケット１０と係合可能な弾性クローラ２０とを有し、スプロケット１０の歯面Ｆは、当該スプロケット１０の歯底面１１ａと歯元面１２ｂとの間の根元面１２ａが、歯１２の内側に向かって凹の湾曲面であり、また、芯金２２は、スプロケット１０との係合面（先端面２２ａ、隅角面２２ｂ）の、少なくとも一部（隅角面２２ｂ）が、芯金２２のスプロケット１０少なくとも一部（隅角面２２ｂ）が、外側に向かって凸の湾曲面であり、さらに、スプロケット１０の根元面１２ａの湾曲面と芯金２２の隅角面（湾曲面）２２ｂとが互いに対応した形状である。
　本実施形態に係る弾性クローラ駆動機構１００によれば、スプロケット１０と芯金２２との接触面積が大きくなることで、駆動力による応力の軽減によるスプロケット１０の耐久性を向上させることができる。
　図５は、本発明の第２の実施形態に係るスプロケット１０´の、複数の歯１２´のうち、１つの歯１２´を拡大して示す模式側面図である。なお、前述の実施形態と、実質的に同一の部分は同一の符号をもって、その詳細な説明を省略する。
　本実施形態に係るスプロケット１０´は、歯１２´の形状が図１Ａのスプロケット１０と異なっている。本実施形態では、２つの歯末面１２ｃが歯先面１２ｄとともに、歯１２の外側に向かって凸となるように湾曲している。本実施形態では、歯末面１２ｃおよび歯先面１２ｄは、一体として、曲率半径ｒdの湾曲面で形作られている。
　本実施形態における根元面１２ａの曲率半径ｒdは、１５mm以上２５mm以下の範囲（１５mm≦ｒd≦２５mm）をとることができる。具体例な曲率半径ｒdとしては、例えば、ｒd＝１６mmが挙げられる。また、曲率半径ｒaは、１０mm以上２０mm以下の範囲（１０mm≦ｒa≦２０mm）をとることができる。具体例な曲率半径ｒaとしては、例えば、ｒa＝１６mmが挙げられる。なお、本実施形態では、歯元面１２ｂは、歯底面１１ａに対して垂直に起立し、本実施形態では、両歯元面１２ｂ間の間隔ΔＷは、ΔＷ＝３４mmである。但し、間隔ΔＷの寸法は適宜、調整することができる。また、本実施形態における歯先円直径φdは具体例として、φd＝４８０mm、歯底円直径φaは具体例として、φa＝４１０mmが挙げられる。
　本実施形態の場合も、前述の第１の実施形態と同一の部分（同一符号を付した部分）は、当該第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　上述したところは、本発明の一実施形態にすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、本発明に従う歯元面１２ｂ等は、スプロケット１０（１０´）の回転方向が一定方向だけである場合には、１つの歯１２（１２´）を形作る２つの歯面Ｆのうち、いずれか一方とすることができる。また、本発明は、無端帯状体２１にスチールコード層を内蔵させて、弾性クローラ２０とすることができる。また、本発明によれば、芯金１２に代えて、無端帯状体２１に弾性（ゴム）突起を配置し、芯金１２と同様、前記弾性突起の一部を係合部として、当該弾性突起の構成を採用することで、弾性クローラ２０とすることも可能である。さらに、各実施形態に採用された様々な構成や配置等は、互いに適宜、組み合わせ、置き換えて利用することができる。また、係合部を構成する材料はついては、上述してきた材料に限定されない。例えば、芯金には、樹脂からなる芯金を用いてもよい。
　本発明は、弾性を有する無端帯状部に配設された複数の突起と係合可能なスプロケットおよび、当該スプロケットを用いた弾性クローラ駆動機構に採用することができる。
　１０：スプロケット，　１０´：スプロケット，　１１：円盤，　１１ａ：歯底面，　１２：歯，　１２ａ；根元面，　１２ｂ：歯元面，　１２ｂ1：歯元面の歯末面との接続部分，　１２ｃ：歯末面，　１２ｃ1：歯末面の歯先面との接続部分，　１２ｄ：歯先面，　２０：弾性クローラ，　２１：無端帯状体，　２２：芯金（係合部），　２２ａ：先端面（係合面），　２２ｂ：隅角面（係合面の一部），　２３：収容部，　１００：弾性クローラ駆動機構，　Ａ1：歯元面の角度，　Ａ2：歯末面の角度，　Ｆ：歯面，　Ｏ1：歯の中心線，　Ｏ2：芯金の中心線，　ｒa；根元面の曲率半径，　ｒb；歯元面の歯末面との接続部分の曲率半径，　ｒc；歯末面の歯先面との接続部分の曲率半径，　ｒd；歯末面および歯先面の曲率半径

Claims (5)

  1. 　弾性を有する無端帯状体に配設された複数の係合部と係合可能なスプロケットであって、
    　前記スプロケットの歯の歯面の、当該歯の中心線を境にした少なくともいずれか一方の歯元の一部を歯元面とし、前記歯元面は、歯先面に向かうに従って前記歯の中心線に接近するように、前記歯の中心線に対して０°以上７．５°以下の範囲の角度で傾斜するものである、スプロケット。
  2. 　請求項１において、前記歯面は、前記歯元面と前記歯先面との間の歯末面が、前記歯先面に向かうに従って前記歯の中心線に接近するように、前記歯の中心線に対して２２．５°以上３５°以下の範囲の角度で傾斜するものである、スプロケット。
  3. 　請求項２において、前記歯末面は、前記歯先面との接続部分が、前記歯の外側に向かって凸の湾曲面である、スプロケット。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか１項において、前記歯元面と前記歯末面が接続部分において前記歯の外側に向かって凸となるように接続されている、スプロケット。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスプロケットと、弾性を有する無端帯状体に配設された複数の係合部が前記スプロケットと係合可能な弾性クローラとを有し、
    　前記スプロケットの前記歯面は、当該スプロケットの歯底面と前記歯元面との間の根元面が、前記歯の内側に向かって凹の湾曲面であり、また、
    　前記係合部は、当該係合部の少なくとも一部が当該係合部の外側に向かって凸の湾曲面であり、さらに、
    　前記スプロケットの前記根元面の湾曲面と前記係合部の前記湾曲面とが互いに対応した形状である、弾性クローラ駆動機構。
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