JP3602497B2

JP3602497B2 - ゴムクローラ

Info

Publication number: JP3602497B2
Application number: JP2001380503A
Authority: JP
Inventors: 知久吉田; 和嘉平田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Kubota Corp
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Kubota Corp
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: KR100812196B1; CN1424217A; EP1325857A3; EP1325857A2; TWI233413B; EP1325857B8; TW200300735A; CN1290737C; EP1325857B1; JP2003175868A; KR20030051221A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴムクローラ（弾性クローラともいう）に係り、コンバイン等の農機、バックホー等の建機における無限駆動走行装置に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
農機、建機の無限駆動走行装置のゴムクローラは、図１１（１）（２）で示すように駆動スプロケット（駆動輪）Ｊと従動輪Ｋとに全体が実質ゴムよりる無端状帯体Ａを周回（巻装）して駆動スプロケットＪの歯が、前記帯体の帯長手方向の間隔をおいて列設した駆動孔に係脱することで循環回送するように構成されている。
図１０は、当該走行位置の要部を示しており、Ａは無端状帯体で、帯長手方向の間隔をおいて横置芯体Ｂが列設埋入されており、帯長手方向で隣接する駆動孔Ｃに駆動スプロケットの歯が係脱することで矢示Ｄで示すように圃場等の路面Ｅを走行するもので、図１０において、符号Ｆは走行ラグ、Ｇは脱輪防止角部、Ｈは転動輪を示している。
【０００３】
この走行装置で路面Ｅを走行するとき、駆動孔Ｃを通じて矢示Ｉのように土、砂利、小石その他の異物が帯体Ａの内周側に侵入し、図１１（１）（２）で示すように泥玉Ｑとなり、この泥玉Ｑが田圃の中に落とされると、例えば稲刈する場合の邪魔となって株元からの刈り取りができず、無理に刈り取ると刈刃を損傷することになるし、また、この侵入物が転動輪Ｈに踏み付けられて押固められて硬化し、これが繰返されると、転輪通過面のゴムが損傷し、所謂虫喰い現象によって横置芯体Ｂとの接着が破壊されて該芯体Ｂおよびこの芯体Ｂを外囲いしたスチールコード（図示省略）の発錆を招き、延いては、全体の損傷に至るし、又は、牽引力や駆動力の伝達が不充分で、脱輪現象を招く要因となっていた。
【０００４】
このため、特開昭５６−８６８７１号公報で開示されているように、駆動孔をゴム薄肉層で閉塞し、特に、該ゴム薄肉層を抗張体（引張補強芯材）の埋設位置と等しいか又はこれよりも外周側にした技術が提案されている（従来例の１）。
また、実公昭６１−１４９４４号公報には、前記ゴム薄肉層（当該公報では凹部の底部）にスリットを形成した技術が提案されている（従来例の２）。
なお、実開昭６２−２０００８３、同６２−２０００８４号公報には、前述の従来例の２と同等の技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来例の１において、ゴム薄肉層（以下、ゴム膜という）が抗張体の埋設位置に形成されているとゴム膜の深さが不足して駆動スプロケットの歯で突上げ現象が繰り返されてゴム膜が早期に破れるという不具合があった。一方、ゴム膜を帯体の外周面より突出させたときには、ゴム膜の外周面に異物がかえって付着して、スリップするという課題があった。
また、駆動スプロケットの歯でゴム膜を突上げたときゴム膜と無端状帯体との連接部である駆動孔の孔縁に応力が集中し、該連接部（孔縁）の変形が少ないことから破れの要因となっていた。
【０００６】
更に、ゴム膜にスリットを形成すると、このスリットを介しての異物の侵入があり、この侵入物によってゴム膜を破り、特に、スリットによってその破れを促すという不都合があった。
本発明は、駆動孔をゴム膜（膜体）で閉塞して駆動孔を通じての異物侵入を防止するとともに、薄膜面部と連接部とによって断面視で樋形に形成した膜体の連接部を変形し易い形状（応力緩和し易い形状）に構成することによって、膜体の早期破れを防止して駆動孔の膜体による閉塞を長期に亘って維持できながら、駆動力の伝達が損なわれることがないようにしたゴムクローラを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、全体が実質ゴムよりなる無端状帯体２に、駆動スプロケット４の歯４Ａが係脱する駆動孔５を帯長手方向の間隔をおいて列設して備え、前記駆動孔５を閉塞する実質ゴムよりなる膜体８を備えているゴムクローラ１において、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
すなわち、請求項１に係るゴムクローラは、前記膜体８は、無端状帯体２の外周面と略同一の延長面に位置して前記駆動孔５を実質的に閉塞する薄膜面部８Ａとこの薄膜面部８Ａに対して接地面から遠ざかって傾斜又は垂直に立上っている立上り膜部８Ｃとこの立上り膜部８Ｃと前記駆動孔５の孔縁とを一体に連接する略水平面を有する連接部８Ｂによって断面視で略樋形に構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成としたことにより、駆動孔５は膜体８の薄膜面部８Ａによって実質的に閉塞されているので、駆動孔５を通じての異物侵入は防止する。
ゴムクローラ１の巻回部において駆動スプロケット４の歯４Ａが膜体８の薄膜面部８Ａと接触して径外方向に押付けたとしても薄膜面部８Ａ、立上り膜部８Ｃおよび連接部８Ｂによって略樋形とされている膜体８は略水平面部を有する連接部８Ｂであるので変形し易く（応力緩和し易く）孔縁を基点とする膜体８の破れを防止する一方薄膜面部８Ａの弾性変形を確保し、ここに、膜体８が弾性的に振幅運動し、付着成長しようとする異物を剥離することになるし、歯４Ａの係合深さ（高さ）は充分で駆動力の伝達を損なうことがないのである。
【０００９】
前述した請求項１において、前記薄膜面部８Ａの膜厚は、無端状帯体２の最大厚の１０〜３０％とされていることが推奨される（請求項２）。
前述した請求項１又は２において、前記薄膜面部８Ａの深さＴは、前記駆動スプロケット４の歯４Ａの高さＨに対してＴ＝０．８×Ｈ〜１．２×Ｈの関係とされていることが推奨される（請求項３）。
また、前述した請求項１〜３において、前記膜体８の連接部８Ｂは、薄膜面部８Ｂに対して厚肉に形成されており、この厚肉連接部８Ｂには外周側から形成したくびれ部８Ｄを有することが推奨される（請求項４）。
【００１０】
更に、前述した請求項１〜４において、無端状帯体２の接地面側には帯長手方向の間隔をおいて走行ラグ２Ｂが突隆形成されており、前記薄膜面部８Ａは帯長手方向の断面視で略平坦面に形成されていて該薄膜面部８Ａの帯長手方向両端が走行ラグ２Ｂの突隆基部に連接されていることが推奨される（請求項５）。
また、前述した請求項１〜５において、前記駆動孔５の左右における無端状帯体２には抗張体６が帯長手方向に沿って埋設されており、無端状帯体２の外周面と前記抗張体６の埋設面との間に薄膜面部８Ａが位置していることが推奨される（請求項６）。
【００１１】
更に、前述した請求項１〜６において、駆動スプロケット４の左右ずれを規制する一対の角部３Ｂが帯長手方向で隣接する駆動孔５の間でかつ駆動孔５の左右において無端状帯体２の内周面に突隆されており、該角部３Ｂの基部間隔Ｂ１に対して膜体８の連接部８Ｂの間隔Ｂ２が広く設定されていることが推奨される（請求項７）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係るゴムクローラの実施の形態について説明する。
図１はゴムクローラ１の要部の断面図（図２のＹ−Ｙ断面図）であり、図２はその要部を接地面（外周面）から見た平面図であり、図３はその要部を内周面から見た平面図であり、図４は巻掛部の側面図であり、第１の実施の形態である図１〜図４においてゴムクローラ１は実質ゴムよりなる無端状帯体２と、この帯体２に帯長手方向の間隔を有して列設埋入されている横置芯体（芯金）３を備えて主構成されており、無端状帯体２は駆動スプロケット（図４参照）４と図示省略した従動輪（アイドラー）とに亘って巻掛けられている。
【００１３】
横置芯体３は、駆動スプロケット４の歯４Ａが係脱する被係合部３Ａを有し、この被係合部３Ａの両側に角部３Ｂを介して翼部３Ｃを延設してなり、例えば鋳物、プレス等による金属製又は硬質樹脂製で作成されている。
横置芯体３を無端状帯体２の帯長手方向の間隔を有して列設埋入することにより、帯長手方向で隣り合う被係合部３Ａ間には図４の矢示Ｘ方向に回転駆動する駆動スプロケット４の歯部４Ａが係脱する駆動孔５が列設されている。
駆動孔５の左右における無端状帯体２にはスチールコード、繊維コード等を引揃えてゴムラッピング等して構成した無端状の抗張体６が左右翼部３Ｃをそれぞれ外囲いして帯長手方向に沿って埋設されており、該左右の抗張体６は図４で示す駆動スプロケット４の巻掛部において圧縮（帯体２の内周面側に作用する）と引張（帯体２の外周面側に作用する）とが実質的に作用しない中立面に埋設されている。
【００１４】
更に、無端状帯体２の外周面には横置芯体３の左右翼部３Ｃと対応して実質ゴムよりなる走行ラグ２Ｂが突隆形成されており、この走行ラグ２Ｂは図４で示すように断面台形状であって、図２で示すように無端状帯体２の長手方向を横切るように横一文字形で横置芯体３の左右翼部３Ｃと対応し、その一端が帯体２の外側縁まで延伸して左右千鳥状に配列されており、左右翼部３Ｃとの対応部分２Ｂ−１が細く、延伸部分２Ｂ−２が太く形成されている。
また、無端状帯体２の内周面には、図３で示すように、隆起リブ２Ｅが帯長手方向で隣接する延伸部分２Ｂ−２間において突隆形成されて千鳥状に配列され、ここに、走行ラグ２Ｂと隆起リブ２Ｅとによって帯体２の全体に亘っての捻り剛性の均一化を図っている。
【００１５】
更に、横置芯体３に突隆形成した左右の角部３Ｂは図示省略した転輪および駆動スプロケットの脱輪防止用（左右ずれ規制用）であり、図１および図３で示すように一対の角部３Ｂの脇における帯体２の内周面に肉盛状の転輪通過部２Ｃが帯長手方向に形成されている。
このように構成されたゴムクローラ１は、その無端状帯体２が駆動スプロケット４とアイドラーとに亘って巻掛けられ、該スプロケット４の歯（爪）４Ａが駆動孔５に係脱して被係合部３Ａに次々と係合することによって当該帯体２が帯長手方向に循環回走し、走行ラグ２Ｂによる牽引力を得ることで路面を走行するのであり、ここに、コンバイン等の農機、バックホー等の建機における無限駆動走行装置を構成している。
【００１６】
この走行装置により走行しているとき、無端状帯体２の外周面において踏み固められた稲ワラ、小石、砂利等が駆動孔５を通じて侵入し、これが脱輪要因、帯体の虫喰い現象等による耐久性の低下要因等になるのは前述した通りである。
そこで本発明は、駆動孔５を実質的に閉塞する膜体８を設けたものである。
この膜体８を設けて駆動孔５を閉塞することで駆動孔５を通じての異物の侵入を防止でき、この点については、前述した従来例の１・２と同様である。
本発明では、実質ゴムより無端状帯体２と一体に形成した膜体８は、無端状帯体２の外周面と略同一の延長面に位置して前記駆動孔５を実質的に閉塞する薄膜面部８Ａとこの薄膜面部８Ａに対して接地面から遠ざかって傾斜又は垂直に立上っている立上り膜部８Ｃとこの立上り膜部８Ｃと前記駆動孔５の孔縁とを一体に連接する略水平面を有する連接部８Ｂによって断面視で略樋形に構成されているのである。
【００１７】
このように構成したことにより、駆動スプロケット４の歯４Ａで薄膜面部８Ａを押付けたとき、孔縁である連接部８Ｂが立上り膜部８Ｃを介して弾性変形して応力集中を緩和して破れを防止するとともに薄膜面部８Ａの振幅運動を促して付着異物の剥離がなされるのである。
より具体的に説明すると、無端状帯体２の接地面側には帯長手方向の間隔をおいて走行ラグ２Ｂが突隆形成されており、前記薄膜面部８Ａは帯長手方向の断面視で略平坦面に形成されていて該薄膜面部８Ａの帯長手方向両端が走行ラグ２Ｂの突隆基部に連接されているのである（図４、図５参照）。
【００１８】
このように構成したことにより、駆動スプロケット４の歯４Ａで膜体８が押付けられたとき、その押付力が走行ラグ２Ｂの突隆基部によって緩衝され（芯体３の被係合部３Ａに直接押えられないため）、膜体８の損傷を防ぐことができるのである。
また、駆動スプロケット４の左右ずれを規制する一対の角部３Ｂが帯長手方向で隣接する駆動孔５の間でかつ駆動孔５の左右において無端状帯体２の内周面に突隆されており、該角部３Ｂの基部間隔Ｂ１に対して膜体８の連接部８Ｂの間隔Ｂ２が広く設定されている（図１参照）。
【００１９】
このような構成としたことから、図４に示す巻掛部において駆動スプロケット４の歯４Ａが被係合部３Ａに係合するとき、スプロケット４と帯体２とが相対的に横ズレしたとしても、歯４Ａが膜体８の連接部８Ｂに直接接触することなく連接部８Ｂを傷付けることもないのである。
更に、図１で示すように、駆動孔５の内周面において帯体２の内周面を拡開傾斜面８Ｅと形成することによって、膜体８の内面に侵入した異物は巻掛部において左右の拡開傾斜面８Ｅを介して排出させることができて有利となる。また、膜体８はその薄膜面部８Ａ、立上り膜部８Ｃおよび連接部８Ｂの膜厚Ｔ１（図では薄膜面部８Ａで示す）を、２ｍｍ以上とされているとともに、薄膜面部８Ａの深さＴは、駆動スプロケット４の歯４Ａの高さＨに対してＴ＝０．８×Ｈ〜１．２×Ｈの関係とされている。
【００２０】
このように薄膜面部８Ａの膜厚Ｔ１を２ｍｍ以上とすることによって駆動孔５の実質的な閉塞を確保して駆動孔５を介しての異物の侵入を防止しているのであり、また、図３で示す巻掛部において駆動スプロケット４の歯４Ａで薄膜面部８Ａを突き上げ（押付け）たとしても該薄膜面部８Ａが実質ゴムであり弾性的に伸長することによって破れを防止するとともに、弾性的伸長が作用しても孔縁は水平面を有する連接部８Ｂとされていて弾性変形をし易くしてるとともに抗張体６と略同一平面上とされていることから帯体２への亀裂波及を確実に防止するのである。
【００２１】
図６〜図９は本発明の他の実施形態を示しており、図１〜図５を参照して既述した構成と作用は共通するので共通部分は共通符号を援用し、以下、相違点について説明する。
図６において、連接部８Ｂは厚肉部に形成されており、この厚肉の連接部８Ｂは外周側から形成したくびれ部８Ｄによって構成することによって、薄膜面部８Ａの弾性的伸長をくびれ部８Ｄにより促すことができながら厚肉の連接部８Ｂの亀裂を防止するのである。
【００２２】
勿論、図８および図９に示すようにくびれ部８Ｄを形成することなく厚肉の連接部８Ｂを形成しても良いが、くびれ部８Ｄを介して厚肉の連接部８Ｂを形成することで亀裂波及を抑止できながら薄膜面部８Ａを伸び易くして有利となる。
なお、図８および図９において、くびれ部８Ｄを有しない厚肉の連接部８Ｂ以外についての構成は図６と共通するので共通部分は共通符号を付している。
また、図６において膜体８の薄膜面部８Ａを抗張体６の埋設面と帯体２の外周面２Ａとの間に駆動孔５を実質的に閉塞するように張設することによって駆動スプロケット４の歯４Ａの係合高さ（歯４Ａの高さＨに相当）を充分に確保した上で歯４Ａと被係合部３Ａとの間において薄膜面部８Ａが挟み込まれて破れ易くなるのを防止しているのである。
【００２３】
更に、駆動スプロケット４の歯４Ａが薄膜面部８Ａを巻掛部において突き上げ弾性変形させても歯４Ａが駆動孔５から離脱すると薄膜面部８Ａは旧位に弾性復元し、これによって薄膜面部８Ａが弾性的に振幅運動（振動）することにより、付着した異物は剥離され、異物付着の成長は防止されるのである。
同様に、接地部では土砂等で薄膜面部８Ａが押上げられ路面から離れるときは弾性復元することによる振幅作用で泥が排出され、このとき水平面を有する連接部８Ｂとすることで、この振幅がし易くなり振幅運動が助長されるのである（この作用は第１の実施形態でも同じである）。
【００２４】
このように、駆動孔５を閉塞している膜体８、特に薄膜面部８Ａが巻掛部において弾性的に振幅運動することにより、膜体８の外周面に付着する異物を剥離し、該異物が走行ラグ２Ｂ間に詰り込むことがなく、ここに、スリップの要因がなくなるし、また、歯４Ａはこれが膜体８を押上げることから、歯４Ａと被係合部３Ａとの係合高さは充分に確保されて駆動スプロケット４による駆動力の伝達をロスなく行い得るのである。
また、薄膜面部８Ａの膜厚Ｔ１は２ｍｍ以上または最大厚Ｌの１０％〜３０％とされているのである。
【００２５】
更に、図６で示すように転動部２Ｃと対応して翼部３Ｃに平坦肉盛部が望ましい。
また、図７で示すように左右の角部３Ｂは左右千鳥状に形成し、この角部３Ｂの頂面を平坦面とすることによって転輪等の転動部としても良く、また、帯体２の内周面には翼部３Ｃ間において溝乃至凹み２Ｄを形成することで巻掛部での屈曲容易性を確保することも望ましい。
本発明の実施の形態は以上の通りであるが、種々の設計変更は自由である。
【００２６】
例えば、横置芯体３については、左右の角部３Ｂを突隆形成しなくとも良く、該角部３Ｂを帯体２と同様に実質ゴムとすることもできる。
また、膜体８の薄膜面部８Ａに従来例と同様にスリットを形成することも可能である。
更に、立上り膜部８Ｃは内周拡開状の傾斜とされているが、垂直な立上り膜部８Ｃとすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであり、駆動孔を通じての異物の侵入が防止できてこれにより脱輪要因、虫喰い現象の要因を抑えることができながら、膜体破れを防止できて、スリップが少なくなるし、歯の係合力が不足することもなく、駆動力の伝達ロスを招くことも少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゴムクローラの第１の実施形態に係る要部を示す断面図（図２のＹ−Ｙ断面図）である。
【図２】ゴムクローラの平面図（底面図）である。
【図３】ゴムクローラの平面図である。
【図４】本発明のゴムクローラにおける巻掛部の側面図である。
【図５】本発明のゴムクローラの側面拡大断面図である。
【図６】本発明に係るゴムクローラの他例を示す断面図である。
【図７】本発明に係るゴムクローラの他例を示す平面図である。
【図８】本発明に係るゴムクローラの他例を示す断面図である。
【図９】本発明に係るゴムクローラの他例を示す断面図である。
【図１０】従来例の作用説明図である。
【図１１】ゴムクローラの２例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ゴムクローラ
２無端状帯体
３横置芯体
４駆動スプロケット
４Ａ歯
５駆動孔
６抗張体
８膜体
８Ａ薄膜面部
８Ｂ連接部
８Ｃ立上り膜部

Claims

全体が実質ゴムよりなる無端状帯体（２）に、駆動スプロケット（４）の歯（４Ａ）が係脱する駆動孔（５）を帯長手方向の間隔をおいて列設して備え、前記駆動孔（５）を閉塞する実質ゴムよりなる膜体（８）を備えており、
前記膜体（８）は、無端状帯体（２）の外周面（２Ａ）と略同一の延長面に位置して前記駆動孔（５）を実質的に閉塞する薄膜面部（８Ａ）と、この薄膜面部（８Ａ）に対して外周面（２Ａ）から遠ざかって傾斜又は垂直に立上っている立上り膜部（８Ｃ）と、この立上り膜部（８Ｃ）と前記駆動孔（５）の孔縁とを一体に連接する略水平面を有する連接部（８Ｂ）とによって断面視で略樋形に構成され、前記立上り膜部（８Ｃ）と駆動孔（５）の孔縁との間でかつ前記外周面（２Ａ）から連接部（８Ｂ）側にくびれたくびれ部（８Ｄ）が形成されていることを特徴とするゴムクローラ。
前記薄膜面部（８Ａ）の膜厚は、無端状帯体（２）の最大厚の１０〜３０％とされていることを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ。
前記薄膜面部（８Ａ）の深さ（Ｔ）は、前記駆動スプロケット（４）の歯（４Ａ）の高さ（Ｈ）に対して（Ｔ）＝０．８×Ｈ〜１．２×Ｈの関係とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴムクローラ。
前記膜体（８）の連接部（８Ｂ）は、薄膜面部（８Ｂ）に対して厚肉に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴムクローラ。
無端状帯体（２）の外周面（２Ａ）側には帯長手方向の間隔をおいて走行ラグ（２Ｂ）が突隆形成されており、前記薄膜面部（８Ａ）は帯長手方向の断面視で略平坦面に形成されていて該薄膜面部（８Ａ）の帯長手方向両端が走行ラグ（２Ｂ）の突隆基部に連接されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のゴムクローラ。
前記駆動孔（５）の左右における無端状帯体（２）には抗張体（６）が帯長手方向に沿って埋設されており、無端状帯体（２）の外周面（２Ａ）と前記抗張体（６）の埋設面との間に薄膜面部（８Ａ）が位置していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のゴムクローラ。
駆動スプロケット（４）の左右ずれを規制する一対の角部（３Ｂ）が帯長手方向で隣接する駆動孔（５）の間でかつ駆動孔（５）の左右において無端状帯体（２）の内周面に突隆されており、該角部（３Ｂ）の基部間隔（Ｂ１）に対して膜体（８）の連接部（８Ｂ）の間隔（Ｂ２）が広く設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のゴムクローラ。