JP2006111113A - 弾性クローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 泥濘地、砂地の小石等を含んだ路面を走行する場合において、早期の虫食い現象を防止して長期間に亘って使用することができる弾性クローラを提供する。
【解決手段】 無端状の弾性体よりなるクローラ本体６の内周面６ａにおいて、周方向に連続しかつ幅方向断面形状をほぼ山型とする弾性体からなる肉盛部１１が転輪設置領域Ｔに設けられ、肉盛部１１は、転輪５がクローラ外周側に沈み込んだときにその頂部１１ａがクローラ幅方向に横振れすることなくクローラ外周側に押し潰される程度になだらかな両側の内外傾斜面１２，１３を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種のクローラ式走行装置に用いられる弾性クローラに関する。

クローラ式走行装置は、コンバイン等の農業機械やバックホー等の建設作業機械に幅広く用いられており、これらのクローラ式走行装置には無端状の弾性クローラが装着されている。この弾性クローラは、転輪接地領域を内周面に有するクローラ本体と、このクローラ本体の内周面に設けられた周方向に一定間隔おきに並んだ突起部と、クローラ本体の外周面に形成されたラグ群とを備えている。かかる弾性クローラのなかでも、図６に示すようにクローラ本体の内周面５０ａに、クローラ式走行装置の転輪５１の外側面に近接させた弾性体からなる隆起部５２を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２２２１６８号公報

しかしながら、特許文献１の弾性クローラは、クローラ本体の転輪接地領域５３が平坦面となっているため、転輪５１の接地面が当たっている転輪接地領域５３の幅方向範囲における圧力分布が均一となる。従って、泥濘地、砂地の小石等を含んだ路面を走行するクローラ式走行装置に装着した場合、図６に示すように転輪５１の接地面とクローラ本体の内周面５０ａとの間に一旦小石５４が挟まるとこれが排除され難くなり、同内周面５０ａにおける虫食い現象が早期に発生する。このことから、弾性クローラの寿命が著しく低下する。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、泥濘地、砂地の小石等を含んだ路面を走行する場合において、早期の虫食い現象が防止され長期間に亘って使用することができる弾性クローラを得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、転輪の転輪接地領域を内周面に有する弾性体よりなるクローラ本体と、このクローラ本体の内周面に設けられた周方向に一定間隔おきに並んだ突起部と、前記クローラ本体の外周面に形成された複数のラグよりなるラグ群とを備えている弾性クローラにおいて、前記クローラ本体の内周面において、周方向に連続しかつ幅方向断面形状をほぼ山型とする弾性体からなる肉盛部が前記転輪設置領域に設けられ、前記肉盛部は、転輪がクローラ外周側に沈み込んだときに当該肉盛部の頂部がクローラ幅方向に横振れすることなくクローラ外周側に押し潰される程度になだらかな両側の傾斜面を有していることを特徴とする。

上記本発明の弾性クローラによれば、クローラ本体の内周面において、周方向に連続しかつ幅方向断面形状をほぼ山型とする肉盛部が転輪接地領域に設けられているので、転輪が肉盛部に当たっていない無負荷時では、肉盛部にきた小石等はこの肉盛部の傾斜面に沿って転輪接地領域の外側へ逃がされる。従って、前記無負荷時では転輪接地領域における小石等の付着を防止することができる。
一方、上記肉盛部は、転輪がクローラ外周側へ沈み込んだときに当該肉盛部の頂部がクローラ幅方向に横振れすることなくクローラ外周側に押し潰される程度になだらかな両側の傾斜面を有しているので、転輪が転輪接地領域の肉盛部に乗ろうとする負荷移行時では、転輪は肉盛部の頂部から傾斜面に順次接触しながら沈み込んでいく。従って、前記負荷移行時では肉盛部に付着した小石等は、転輪が肉盛部で沈み込んでいくのと同時に転輪接地領域の外側へ押しやられることになる。
また、転輪が転輪接地領域で沈み込み、弾性体からなる肉盛部が転輪に押し潰された負荷時では、肉盛部における転輪からの幅方向の圧力の分布が均一とならず、同圧力は頂部からその両側に遠ざかるに従って小さくなる。これにより、前記負荷時では転輪の接地面とクローラ本体の内周面との間に挟まれた小石等を走行中においてその外側へ押しやる効果が生じる。

上記の本発明において、肉盛部はそのクローラ幅方向寸法をＢとし転輪接地領域の幅方向寸法をＬとしたときに、Ｂ≧Ｌ×０．６となるように形成されていることが好ましく、また、肉盛部のクローラ表裏方向の高さは２ｍｍ以上であることが好ましい。その理由は、肉盛部のクローラ幅方向寸法が転輪接地領域に対して小さすぎると転輪接地領域における平坦面部分が大きくなり、肉盛部の高さが低すぎると転輪が当たっている肉盛部の頂部とその周りとの圧力差が小さくなることから、転輪とクローラ本体の内周面との間に挟まれた小石等を転輪接地領域の外側へ押しやり難くなるからである。

また、肉盛部は各種弾性体で構成することができるが、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータータイプＡによって測定したゴム硬度が７０度以上のゴムよりなることが好ましい。その理由は、肉盛部のゴム硬度が７０度よりも小さいと、転輪が当たっている肉盛部の頂部とその周りとの十分な圧力差を得ることができなくなり、小石等を転輪接地領域の外側へ押しやる効果が低くなるからである。

上記の通り、本発明によれば、転輪接地領域に肉盛部を設けて小石等を排除できるようにしたので、泥濘地、砂地の小石等を含んだ路面を走行する場合において、早期の虫食い現象が防止され長期間に亘って使用することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る弾性クローラ１を示し、図３は、この弾性クローラ１を用いたクローラ式走行装置２を示している。図３に示すように、このクローラ式走行装置２は農業機械や建設作業機械等の走行部として採用されるもので、走行機体の前後に設けられたスプロケット３、アイドラ４、及びこれらスプロケット３とアイドラ４との間に列設された複数の転輪５で構成される車輪群と、これら車輪群に巻き掛けられた弾性クローラ１とで構成されている。

クローラ本体６は、ゴム製の弾性材料を無端帯状にして形成されており、当該クローラ本体６の内部には芯金７が埋設されている。この芯金７は、そのクローラ本体６の幅方向に長く形成されたもので、同幅方向の中央部に位置する芯金本体部７Ａと、この芯金本体部７Ａから幅方向外側に延びる両翼部７Ｂと、クローラ式走行装置２の転輪５の転動経路を一定範囲に規制すべく芯金本体部７Ａの内周側から突設された左右一対のガイド突起７Ｃとから構成されている。

また、クローラ本体６の外周面６ａには周方向に所定間隔をおいて複数のラグ８が一体に突設されている。このラグ８は、芯金７と対応する周方向位置でかつ同芯金７と同じピッチで配置されている。また、クローラ本体６の幅方向中央部には、その表裏を貫通する図示しない係合孔が形成されており、スプロケット３が、この係合孔に係合し弾性クローラ１を周回させている。クローラ本体６の内部に埋設された芯金７の接地側には、クローラ本体６の伸長を規制するスチールコード等による抗張体９と、この抗張体９と芯金７との間で配置された補強層１０とが周方向全周に沿って無端状に周回している。

図１に示すように、転輪５は両ガイド突起７Ｃの両側を跨ぐように構成されたマタギ転輪であり、クローラ本体６における接地部分に対応して設けられており、走行機枠等からの荷重を主に受け持つようにされている。そして、各転輪５はクローラ本体６の内周面６ｂを転動し、クローラ本体６の内周に突出した両ガイド突起７Ｃにより、左右方向の位置規制がされてクローラ本体６から脱輪しないようになっている。従って、クローラ本体６の内周面６ｂには平行する二つの転輪接地領域Ｔが周方向に沿って延びている。

図１、図２に示すように、転輪接地領域Ｔにクローラ内周側に向かって膨らむゴム材料からなる単一の肉盛部１１が設けられている。この肉盛部１１は、転輪接地領域Ｔにきた小石等をその外側へ排除するために設けられているものである。当該肉盛部１１は、幅方向断面形状がほぼ山型を呈しており、同じ幅方向寸法で周方向に連続してクローラ本体６を周回している。肉盛部１１は、その頂部１１ａが転輪接地領域Ｔに入るように設けられており、転輪５がクローラ外周側に沈み込んだときに当該頂部１１ａがクローラ幅方向に横振れすることなくクローラ外周側に押し潰される程度になだらかな両側の内外傾斜面１２，１３を有している。このうち内傾斜面１２は、頂部１１ａからクローラ本体６の幅方向中央側に向かうに従ってクローラ外周側になだらかに傾斜しており、外傾斜面１３は、頂部１１ａからクローラ本体６の幅方向外側に向かうに従ってクローラ外周側になだらかに傾斜している。

すなわち、内外傾斜面１２，１３が、それぞれ互いに対向する一側部を合わせた状態でクローラ本体６の内周面６ａに周方向に連続して形成されている。また、この周方向に連続する内外傾斜面１２，１３とクローラ本体６の内周面６ａとの交差部分が、それぞれ肉盛部１１の内外裾部１２ａ、１３ａとなっている。図１に示すように、本実施形態では内裾部１２ａが転輪接地領域Ｔのほぼ内端の位置にあり、外裾部１３ａが転輪接地領域Ｔの外端より外側にあることから、内傾斜面１２の全部と外傾斜面１３の一部とで転輪接地領域Ｔを構成している。従って、転輪５は、肉盛部１１の上面（内外傾斜面１２，１３）のみを転動する。また、肉盛部１１の幅方向断面形状は左右対称ではなく、頂部１１ａが肉盛部１１の幅方向範囲の内側寄りにあることから、内傾斜面１２の傾斜角度が外傾斜面１３の傾斜角度よりも大きくなっている。

次に、転輪接地領域Ｔにきた小石Ｓが上述した肉盛部１１によって転輪接地領域Ｔの外側へ排除される機構を説明する。転輪５が肉盛部１１に当たっていない無負荷時では、肉盛部１１の形状は山型のままであり、転輪接地領域Ｔにきた小石Ｓはこの肉盛部１１の内外傾斜面１２，１３に沿って転輪接地領域Ｔの外側へ逃がされる。従って、前記無負荷時では、転輪接地領域Ｔにおける小石Ｓの付着を防止することができる。

一方、転輪５が肉盛部１１に乗ろうとする負荷移行時では、肉盛部１１は、転輪５がクローラ外周側に沈み込んだときに肉盛部１１の頂部１１ａがクローラ幅方向に横振れすることなくクローラ外周側に押し潰される程度になだらかな両側の内外傾斜面１２，１３を有しているので、転輪５は肉盛部１１の頂部１１ａからその両側の内外傾斜面１２，１３に順次接触しながら沈み込んでいく（図４（ａ）参照）。従って、前記負荷移行時では、頂部１１ａからその両側へ遠ざかるに従って転輪５が乗る時点が遅くなるため、肉盛部１１に付着した小石Ｓは、転輪５が肉盛部１１で沈み込んでいくのと同時に転輪接地領域Ｔの外側へ押しやられることになる。

また、転輪５が転輪接地領域Ｔで沈み込み、ゴム材料からなる肉盛部１１が転輪５の接地面で押し潰された負荷時では（図４（ｂ）参照）、肉盛部１１はもともと山型であるため肉盛部１１における転輪５からの幅方向の圧力分布は均一とならない。従って、同圧力は頂部１１ａからその両側に遠ざかるに従って小さくなる。これにより、クローラ走行装置２の走行中に小石Ｓを転輪接地領域Ｔの外側へ押しやる効果が生じる。以上の機構により、転輪接地領域Ｔにきた小石Ｓは、無負荷時、負荷移行時、負荷時のいずれにおいても転輪接地領域Ｔの外側へ排除されることになる。

肉盛部１１の大きさに関して、本実施形態の肉盛部１１のクローラ幅方向寸法Ｂは、転輪接地領域Ｔの幅方向寸法（転輪の幅寸法）Ｌよりも大きくなっているが、同幅方向寸法Ｌより小さくなっていてもよい。この場合、肉盛部１１は、Ｂ≧Ｌ×０．６となるように形成することが好ましい。肉盛部１１が転輪接地領域Ｔに対して小さすぎると、転輪接地領域Ｔの平坦面部分が大きくなり、転輪５の接地面５ａとクローラ本体６の内周面６ａとの間に挟まれた小石Ｓを転輪接地領域Ｔの外側へ押しやり難くなるからである。

また、肉盛部１１は、そのクローラ表裏方向高さＭ（クローラ本体６の内周面６ａから肉盛部１１の頂部１１ａまでのクローラ表裏方向寸法）が２ｍｍ以上となるように形成されている。肉盛部１１の高さＭが低すぎると小石Ｓ等が付着し易くなり、さらに転輪５の接地面５ａが当たっている肉盛部１１の頂部１１ａとその周り（内外傾斜面１２，１３）との圧力差が小さくなることから、小石Ｓ等を転輪接地領域Ｔの外側へ押しやり難くなるからである。

なお、肉盛部１１は各種弾性体で構成することができるが、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータータイプＡによって測定したゴム硬度が７０度以上であるゴムで構成することが好ましい。肉盛部１１の硬度が小さすぎると、転輪５の接地面５ａが当たっている肉盛部１１の頂部１１ａとその周りとの十分な圧力差を得ることができなくなり、小石Ｓ等を転輪接地領域Ｔの外側へ押しやる効果が低くなるからである。

上述したように、転輪接地領域Ｔにきた小石Ｓ等は肉盛部１１により転輪接地領域Ｔに付着し難く、付着したとしても走行中に転輪接地領域Ｔの外側へ排除されるので、泥濘地、砂地の小石等を含んだ路面を走行する場合、クローラ本体６の内周面６ａに小石等による虫食い現象が早期に発生することがない。このことから、小石等を多く含んだ路面を走行するクローラ式走行装置２に本実施形態の弾性クローラ１を装着した場合であっても、当該弾性クローラ１を長期間に亘って使用することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、肉盛部１１の形状を変更してもよい。例えば、肉盛部１１の幅方向断面形状を全体がクローラ内周側に膨らむ円弧型とすることや（図５（ａ）参照）、頂部１１ａに平坦面を有する台形型とすることができる（図５（ｂ）参照）。さらに、内外傾斜面１２，１３がクローラ外周側に湾曲し、左右の裾部１２ａ、１３ａから頂部１１ａに向かうに従って当該傾斜面１２，１３の傾斜角度が急となるように肉盛部１１を形成してもよい（図５（ｃ）参照）。また、芯金、クローラ本体、ラグの形状を変更してもよく、芯金レスの弾性クローラに上記肉盛部を設けてもよい。

本発明の一実施形態に係る弾性クローラの幅方向断面図である。 同弾性クローラを幅方向で切断した状態の斜視図である。 クローラ式走行装置の側面図である。 （ａ）は、転輪が肉盛部に当たろうとしている直前の状態を示す説明図であり、（ｂ）は、肉盛部が転輪に押し潰された状態を示す断面説明図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ肉盛部の他の実施形態を示す幅方向断面図である。 従来技術に係る弾性クローラの幅方向断面図である。

符号の説明

１ 弾性クローラ
２ クローラ式走行装置
５ 転輪
６ クローラ本体
１１ 肉盛部
１１ａ 頂部
１２ 内傾斜面
１２ａ 内裾部
１３ 外傾斜面
１３ａ 外裾部
Ｔ 転輪接地領域

Claims (4)

1. 転輪接地領域を内周面に有する無端状の弾性体よりなるクローラ本体と、このクローラ本体の内周面に設けられた周方向に一定間隔おきに並んだ突起部と、前記クローラ本体の外周面に形成されたラグ群とを備えている弾性クローラにおいて、
   前記クローラ本体の内周面において、周方向に連続しかつ幅方向断面形状をほぼ山型とする弾性体からなる肉盛部が前記転輪設置領域に設けられ、前記肉盛部は、転輪がクローラ外周側に沈み込んだときに当該肉盛部の頂部がクローラ幅方向に横振れすることなくクローラ外周側に押し潰される程度になだらかな両側の傾斜面を有していることを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記肉盛部は、そのクローラ幅方向寸法をＢとし前記転輪接地領域の幅方向寸法をＬとしたときに、Ｂ≧Ｌ×０．６となるように形成されている請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記肉盛部は、そのクローラ表裏方向高さが２ｍｍ以上となるように形成されている請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
4. 前記肉盛部は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータータイプＡによって測定したゴム硬度が７０度以上のゴムよりなる請求項１〜３のいずれかに記載の弾性クローラ。

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