JP2769043B2 - 鋼製横板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は履帯車両用履帯、特に、互いに平行に延びた
複数のベルトで構成し、これらベルトを移動方向に配列
するとともにそれらベルトに横断方向に多数の鋼製横材
を固締し、これら横材には、横断面で見た状態で、２つ
のＵ字形脚部とこれら脚部どうしの間に延びた接続ウエ
ブとからなるＵ字形ヨークを設け、第１のＵ字形脚部
に、延長部としての、曲がりを介して内方に延びた接続
脚部と、また追加のベルトの後方では、上記接続脚部に
後続しかつ上記Ｕ字形脚部とほぼ平行に延びた刀状部と
を設けた、ゲレンデ整備用履帯車両用の履帯に関する。

上記種類の鋼製横材は実際の経験から公知されてい
る。こうした鋼製横材は主として固い地表、例えば氷路
上で使用される。またその鋼製横材は開放した構造であ
り、横断面が非対称になっている。この開放構造の場合
における剪断中心は構造外に位置するので高いねじり応
力が発生し、また高い曲げ応力も発生する。公知の鋼製
横材は、高品質の焼入れ、焼戻し鋼で作られ、このこと
が製造上の困難の実質的原因となっている。癖取り工程
およびスタンピング工程が必要であり、また熱処理も実
施しなければならない。このため歪の発生することが多
い。また鋼製横材はしばしば再調整が必要であり、この
再調整で細かい亀裂が発生するおそれがある。

構造が非対称であるために、左右の履帯に対して別々
の鋼製横材を製作する必要があり、このため製造原価が
高くなってしまう。

上記とは別に駆動案内ヨークへの履帯横材の固締およ
びベルトに関連する問題もある。

特にゲレンデ上駆動時には、ベルトは横材との接続部
位において影響を受けて部分的に破壊する。こうした横
材に通例設けられる案内板とスパイクホルダーは公知横
材に設けても不都合であり、最適固締ができない。

履帯に使用されまた別途装置種別に属する軽金属製横
材も実際の経験から公知されている。これらの軽金属横
材の構造はすでに対称的になっている。こうした公知横
材のほとんどは押出し成形部品として製造され、そして
その基部は比較的太く、刀状部に向かって先細ってい
る。軽金属横材とベルトとの接続を十分なものするため
に横材には中心ウエブを設け、このウエブには通例固締
ボルトのためのねじ穴を設ける。

この種の軽金属横材は柔らかい雪に使用する。これら
の横材の長所は軽量，高抵抗モーメントであるが、短所
として価格が低くなく、比較的短期間で摩耗してしま
う。

本発明の目的は、本明細書の冒頭に述べた種類の履帯
用の、適正価格で製造できるとともに優れた耐摩耗性を
示し、しかもベルトへの高耐久性固締を可能にする鋼製
横材を提供することにある。

本発明の横材は、第2U字形脚部が内方に曲げた第２接
続脚部を介して第１接続脚部の端部に溶接され、こうし
て第１、第２のＵ字形接続脚部どうしの間に家屋形状
（五角形）横断面をもつ中空空間が形成されていること
を特徴とする。

本発明はまた相反する課題をも解決する。すなわち、
本発明は一方において、鋼製横材の製造原価を低減し、
他方においては、高い耐摩耗性を有するとともにベルト
への固締を改善するのに使用できる鋼製横材を提供する
ものである。

本発明においては、第２脚部の延長部は同じにいくつ
かの目的に資する。すなわち、その閉構造ゆえに、構造
を対称的にすることができる。また、ほぼ家屋形状の横
断面をもった中空空間を形成するが、この中空空間は、
後述するように、その内部に固締ボルトを配置しかつ所
定位置に固締できる必要自由空間となりしかも案内板、
スパイクホルダー等の別途付属部品を横材に固締するこ
とができるので、鋼製横材をベルトに安全に固締するの
に資する。更には、その家屋形状横断面の中空空間は、
高い耐摩耗性をもたらし、また、ねじり応力が従来の鋼
製横材に生じるねじり応力よりも低くなることを保証す
る。

本発明の鋼製横材の構造を対称的にすれば、左右鋼製
横材を別々に製造することが不要となる。しかしこのこ
とは従来技術においては必要であった。

本発明の別の実施例においては、鋼製横材を高強度、
微粒子鋼で製造する。かかる鋼は溶接が可能で、しかも
使用場所において溶接することもできる。低温の場合で
もこの横材は機械的特性に優れる。このことは、横材を
雪上で使用する場合に特に重要である。熱処理は本発明
においては不要であり、このために、従来技術において
は要求された再調整も不要である。微粒子鋼は冷間圧延
が可能である。また、圧延操作が適正であれば接続ウエ
ブとＵ字形脚部との接続部位における半径を小さいまま
に保つことができる。これによって接続ウエブとベルト
との間の接触面積を増大できる。したがって、従来技術
において固締ボルトに対する保持穴を保護するのに使用
した支持手段は本発明においては不要である。

本発明の更に別の実施例においては、鋼製横材を冷間
圧延鋼板で製造できまた材料の厚みを鋼製横材全体を通
して同一にできる。

公知の鋼製横材においては、ベルトに対する固締ボル
トを挿入する穴はＵ字形ヨークの接続ウエブにすでに設
けられている。しかし本発明のまた別の実施例において
は、上記中空空間の中に突出した張出部をそれらの穴に
設けるとともにその穴に雌ねじを設ける。これらの張出
部は例えば、フロードリル方法によって形成することが
できる。このフロードリル方法においては、材料に高速
回転心金を挿入する。その心金は鋼板に貫入して鋼板を
突抜ける部位でその張出部を形成する。これらの張出部
には後でねじ切りを行うことができる。

しかしながら、鋼製横材を熱間圧延してこの熱間圧延
の間において、所期の穴の部位において内側に厚い条板
を形成することもできる。次に、固締ボルトに対する穴
を上記の厚い条板に設ける。

本発明の別の実施例においては、鋼製横材とベルトと
を相互に接続するために上記中空空間の中に、ねじ穴を
有する少なくとも１枚のインサート、例えば条板インサ
ートを配設する。この実施例の場合、接続ウエブに通し
穴を設けるだけでよい。固締ボルトの実際の取付けは上
記条板インサートを用いて行う。

本発明のまた更に別の実施例においては、上記２つの
接続脚部の少なくとも片方の材料厚みをＵ字形脚部の材
料厚みより少なくする。この厚み低減は、例えば、接続
脚部の少なくとも片方に、家屋形状横断面の中空空間と
組み合わさったその内側に溝を設けることによってこれ
を行うことができる。この接続脚部の壁厚低減はいくつ
かの目的に資する。すなわち、鋼製横材内の家屋形状の
中空空間は上記横材の抵抗モーメントを決定する要因の
１つである。２つのＵ字形脚部をもつＵ字形ヨークは横
材の補強中軸となるものである。接続脚部の片方あるい
は両方の材料の厚みを低減すれば、下部分のＵ字型脚部
が太く、その上の接続脚部が比較的薄くなるため、外力
が加わった場合に厚さが異なる付け根部分で変位するた
め、家屋形状が保たれる一方で接続脚部の家屋形状の逆
Ｖ字形がより柔軟になるという利点が得られる。刀状部
に負荷を加えると、壁厚が小さくなっている接続脚部は
緩衝的に負荷力を吸収することができる。このことは衝
撃についても言える。材料の厚み低減を接続脚部の片方
だけに行うか、その両者について行うかによって、緩衝
効果が対称的あるいは非対称的となる。力は接続脚部か
らＵ字形脚部へと伝達され、Ｕ字形脚部は外方へ弾性降
伏し得る。

すなわち、接続脚部の他方あるいは両方のいずれにつ
いて材料厚み低減を行っても、軽量化が計れるだけでな
く、鋼製横材内部での緩衝が向上するという利点が得ら
れる。この緩衝によって、環境を害しない駆動態様が保
証されるだけでなく、車両に対する制振性がより向上す
る。

また下記によって二重の機能が得られる。すなわち、
接続脚部の片方あるいは両方のいずれを材料厚み低減し
ても緩衝効果が得られる一方で、Ｕ字形ヨークが実質的
に屋根形状を保ったバックボーンとなり、これによっ
て、緩衝効果の達成とは無関係に、鋼製横材の形状が保
持され、従って刀状部の形状も保持され、しかも駆動力
が吸収される。

以下、添付図面に従って本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の鋼製横材の側面図、 第２図はフロードリル法によって機械加工された、案
内板を備える、取付け状態の、第１図の横材の垂直断面
図、 第３図は第１図、第２図の鋼製横材の部分側面図、 第４図は本発明の鋼製横材を備えた履帯の部分平面
図、 第５図はスパイクを備えた熱間圧延形鋼からなる、本
発明の別実施例の垂直断面図、 第６図は第５図のスパイクの正面図、 第７図は本発明の更に別の実施例の側面図であって、
この実施例においては、鋼製横材はその両側に案内板を
備え、またその中空空間には固締ボルトを収容する同様
の条板を有し、 第８図は材料の厚みを少なくした接続脚部を有する、
本発明の鋼製横材の横断面図、である。

第１図に示す実施例は、第４図に示す履帯２に使用す
る種類の鋼製横材１を示す。これらの履帯は履帯車両に
用いられる。これらの履帯車両は夏季であれば農場や森
林において使用され、また冬季においてはゲレンデやク
ロスカントリー・スキーコースを整備するために使用さ
れる。

第４図に示す履帯は全部で５本のゴムベルト３を備
え、それらゴムベルトは互いに平行に延び、かつ移動方
向に配列されており、またそれらのゴムベルトにはこれ
を横断する方向に複数の鋼製横材１が固締されている。
横断面で見ると解るように、各鋼製横材１はＵ字形ヨー
ク４からなり、このヨーク４は２つのＵ字形脚部５、６
とこれら脚部５、６どうしの間に延びた接続ウエブ７と
で構成されている。Ｕ字形脚部は互いに平行に配列され
かつ接続ウエブ７に対して直角に延びている。重要なの
はＵ字形脚部と上記接続ウエブとの間の角部の半径８が
比較的小さくなっていることである。これは圧延操作に
よって達成することができる。この小さい半径の効果は
接続ウエブ７とこれに組み合わさったゴムベルトとの接
触面積を十分に大きくすることである。つまり、従来技
術の場合とは異なり、本発明においては、上記の接触面
積とかつ鋼製横材とゴムベルトとの接続部位の損傷を回
避するための支持手段を使用する必要がない。

第1U字形脚部５は、内方に、すなわち、ゴムベルトか
ら離れる方向に向いた接触脚部10で延長しており、この
接触脚部10は曲がり９を介して若干内方へ延びている。
この脚部はＵ字形脚部５、６より若干長くなっている。

第２の曲がり11に続いては刀状部12が設けられてお
り、この刀状部12は接続ウエブ７に対し直角に外方へ突
出しており、また本実施例においてはＵ字形脚部５、６
とほぼ同じ長さを有する。この刀状部12の自由端は鋼製
横材が地表に係止する際の実際の接触面となるものであ
る。

また第2U字形脚部６は曲がり13を介して第２接続脚部
14を有し、こり脚部14も内方に曲げられており、その自
由端は曲がり11の部位で上記第１接続脚部10に例えば溶
接で剛着されている。

Ｕ字形ヨークはそのＵ字形脚部５、６、接続ウエブ７
および接続脚部10、14で中空空間21を形成しており、こ
の中空空間21は鋭角の鞍形屋根をもった家屋形状横断面
をもっている。

本実施例においては、鋼製横材は垂線に対して対称的
な構造となっている。またこの横材は閉構造ともなって
おり、このため優れた耐摩耗性と低いねじり応力とが保
証される。しかも鋼製横材が対称的構造であるために、
この横材は車両の左側履帯にも右側履帯にも等しく使用
できる。

第１図に示す鋼製横材は、特に冷間加工に適しかつ溶
接できる、高強度、微粒子鋼で作られている。この鋼は
接続ウエブの部位で所望の小半径を得るのにも非常に適
している。

鋼製横材をゴムベルト３に接続するために、中空空間
内へ突出する張出部15を本実施例の場合ではフロードリ
ル方法によって第１図に略示した二等分線状に形成し
た。この張出部は第２図に示す。フロードリル方法を実
施すると、鋼製横材の鋼板には高速回転心金によって所
望の穿孔部位において穿孔され、この穿孔の終了と同時
に、材料の流れによって、移動させられた材料が張出部
状に内方へ盛上げられる。張出部には刻印によってねじ
山を挿入形成することができ、これによって張出部にお
ける材料は更に締固め成形される。

フロードリル方法によれば、鋼製横材をゴムベルトの
中に固着するあるいは別の付属品、例えば案内板16また
はスパイク17を固着するのいずれであっても、その鋼製
横材を所望部位において固締を行うことができる。これ
は特に、特定部品を固着するために鋼製横材の空洞を、
追加部材を何ら使用しないで、利用できる限りでは有益
である。

第３図は第１図、第２図の鋼製横材の側面図である。
この鋼製横材は第３図においてはすでにゴムベルト３に
完全に取付けられている。第２図から理解されるよう
に、上面図で見て三角形である案内板16の各々には刀状
部12の部位に２本の固締ボルトと基部に１本の固締ボル
トとが設けられている。上記基部は固締ボルトによって
固着されており、この固締ボルトのほうはフロードリル
方法によって内部中空空間に形成された張出部内にねじ
付けされている。

第２図、第３図に示すように、上記固締ボルトの頭部
は、ベルト３に向かって中間層として作用する支持体18
に係止している。

第１図〜第３図に示す鋼製横材はその全面にわたって
材料厚みがほぼ同一の冷間圧延した鋼板で作られている
が、第５図に示す鋼製横材は熱間圧延で作られている。
第５図に示すこの鋼製横材もその構造は基本的には第１
図に示すものと同じ出或る。従って、同一部品が同一の
参照番号を付して示す。固締ボルトを本実施例の鋼製横
材に接続するために、熱間圧延工程において接続ウエブ
７の内側に条板20を形成している。この条板20は上記接
続ウエブ７の厚みを増すものであり、またその内部には
固締ボルト19用のねじ穴が必要に応じて挿入形成されて
いる。この条板はウエブの全長にわたって延びている。

第５図は更に、スパイク17の取付けを示している。第
６図はそのスパイク17の側面図である。前記案内板と同
様に、上記スパイクもほぼ三角形になっている。その上
部幅広端部には２本の固締ボルトが設けられているが、
その下端部には１本の固締ボルトが設けられている。図
示例においては、上記１本の下方固締ボルトは中空空間
21を介して延び、第2U字形脚部６の部位のみにおいてカ
ウンタナットにより固着されている。

第７図は本発明の更に別の実施例を示す。基本的には
この例における鋼製横材も第１図〜第３図に示すものと
構造が同じと言える。同一部品は同一の参照番号を付し
て示す。

本実施例の場合、鋼製横材は、各々が条板22の形をも
つインサートによってベルト３に固着されている。上記
条板インサート22はその横断面が接続ウエブ７の内部形
状に合うようになっており、またねじ穴の材料厚みを十
分にするために、この条板インサートには中空空間21内
へ突出する太い部分23が設けられている。条板インサー
ト22のために、鋼製横材には必要な部位にのみ通し穴を
設けるだけでよいが、固締ボルト19は実際には支持体18
と条板インサート22に設けたねじ穴との間に固着され
る。

第８図は本発明の鋼製横材のまた更に別の実施例を示
す。説明と図示の簡明を期し、同一部品は前記実施例の
場合と同じ参照番号を付して示す。従って、以下の説明
においては、前記実施例との相違点についてのみ述べる
ことにする。

第８図に示す鋼製横材の場合においては、接続脚部1
0、14は両方ともに、材料厚みを少なくしてある。上記
脚部の両方にコップ形溝23が設けられており、これらの
溝はＵ字形横断面を有ししかも、この実施例において
は、上記２つの接続脚部のほぼ全長にわたって延びてい
る。またこれらの溝は刀状部12の平面に対して対称的に
配置されているので鋼製横材の構造は軸方向に対称的と
なっている。

また材料厚み低減は、接続脚部10、14がＵ字形ヨーク
４のＵ字形脚部５、６よりも柔軟になるように行われて
いる。このため、Ｕ字形ヨーク４の寸法安定性と、逆Ｖ
字形に収束する接続脚部10、14の衝撃吸収能力との極め
て優れた組合せが得られる。

非対称的な緩衝効果が必要な場合は、２つの接続脚部
の片方だけの材料厚みを小さくするか、２本接続脚部の
場合においてはそれらの材料厚みを相異させるかの、い
ずれの方策をとってもよい。

本発明は以上に述べた実施例に限定されるものでな
い。特に、例えばＵ字形脚部においても緩衝効果を得る
ためにそれらＵ字形脚部の壁厚を変えてもよい。つま
り、本発明の鋼製横材の場合、接続脚部の片方あるいは
両方の壁厚を低減せず、その一方でＵ字形脚部の片方あ
るいは両方の壁厚を減らして、緩衝効果を得るようにし
てもよい。

接続脚部だけを壁厚低減する場合、Ｕ字形ヨークは寸
法的に安定した中軸となる。しかしながら、その壁厚低
減をＵ字形脚部に対して行う場合、接続脚部の逆Ｖ字形
状が寸法安定性を支えるものとなる。家屋の横断面形状
をもつ中空空間21内で一方で寸法安定性と、他方で緩衝
吸収性とを変える場合には、上記の変更例を組み合わせ
て実施することができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】履帯車両、特に互いに平行に延びた複数の
   ベルトで構成し、これらベルトを移動方向と直角方向に
   配列するとともにそれらベルトに横断方向に多数の鋼製
   横材を固締し、これら横材には、横断面から見た状態
   で、２つのＵ字形脚部とこれら脚部どおしの間に延びた
   接続ウエブとから成るＵ字形ヨークを設け、第1U字形脚
   部に、曲がりを介して内方に延びた接続脚部と、曲がり
   を介して上記接続脚部に接続し且つ上記第1U字形脚部と
   ほぼ並行に延びた刀状部とを設けたゲレンデ整備用履帯
   車両用の履帯を構成する鋼製横板において、 上記第2U字形脚部を曲がりを介して第２接続脚部に併合
   し、上記第２接続部の端部を、上記第１接続部と刀状部
   とによって形成された曲がり部位に溶接し、こうして第
   1,第２のＵ字形脚部との間に、家屋根形状断面をもった
   中空空間を形成し、また１枚の薄板金属素材を利用して
   構造全体を曲げた履帯を形成する鋼製横板。