JP5345830B2 - クローラ走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、クローラ走行装置に関するものであり、特に、転輪と接触することのある、駆動用突起の耐久性を向上させる技術を提案するものである。

クローラ走行装置は、無端状の、多くはスチールコードその他によって補強されるクローラの内周面に、所定のピッチで形成された駆動用突起と、例えば、この駆動用突起を跨ぐように配設した複数対の輪転とを具えてなる。
このクローラ走行装置では、直進走行時には駆動用突起の側面と転輪との接触は少ないが、走行路面が傾斜したり、突起物があったりした場合には、駆動用突起または転輪がクローラ幅方向に移動して、駆動用突起との転輪の内側面とが接触し、これによってクロ−ラの姿勢が制御されることになる。

従来の駆動用突起と転輪の係合側面は、クローラの幅方向断面内で、それぞれ鉛直の形状で、互いに平行であることから、それらが、接触した場合に、接触面積が大きくなって、多量の発熱および摩耗を生じ、ひび割れや破損するおそれがあった。
また、転輪の係合側面が鉛直であることから、転輪と駆動用突起とがクローラの幅方向に相対変位した場合に、駆動用突起の先端部に転輪が乗りかかって、転輪の先端隅部が突起に食い込むおそれがあり、その結果として駆動用突起が破損するおそれがあった。
そしてまた、傾斜路面上での走行では転輪が駆動用突起に強く接触することから、クローラの耐久性のみならず燃費が悪化するおそれもあった。

これに対し、特許文献１には、図４に記載したように、駆動用突起２３の上半部における左右側面の、水平面に対する起立傾斜角度θ１を下半部における左右側面の起立傾斜角度θより小さく設定するとともに、駆動用突起２３の左右側面に対向する転輪２４の内向き側面に、転輪２４の回転軸とクローラ内周面が平行姿勢となる位置関係で、駆動用突起２３の下半部の左右側面と平行な傾斜案内面ｃを形成し、この傾斜案内面ｃの上下方向の長さを、駆動用突起２３の下半部の、左右側面の上下方向長さよりも短く設定する技術が開示されており、このことによれば、駆動用突起２３と転輪２４との接触面積を低減させて、摩擦熱の発生を抑え、また、位置ずれした駆動用突起２３の先端部に転輪２４が乗りかかって食い込むことを抑制することができるとしている。

しかるに、特許文献１に記載のクローラ走行装置では、従来のものに比べて、駆動用突起２３と転輪２４との接触面積が小さくなって、摩擦熱の発生等を低減させることができるものの、相互に平行面となる、駆動用突起２３の下半分側面と、転輪２４の傾斜案内面ｃとの間において、周速度は、転輪２４の中心（駆動用突起の先端）側に向けて低下することから、駆動用突起２３の下半分側面と転輪２４の傾斜案内面ｃとの相対速度は、転輪２４の中心に近づくにつれて次第に増加することになり、転輪２４の、突起側内側面が、その突起側面から遠ざかることになる側面折曲点で最も相対速度が大きくなり、この側面折曲部による駆動用突起２３の摩耗によって、その駆動用突起２３にクラックが生じるおそれがあった。

また、駆動用突起２３の傾斜面と転輪２４の傾斜面が平行となる領域が存在することに起因して、言い換えれば、その領域の全体にわたって、両傾斜面部分が面接触することから、駆動用突起２３と転輪２４の、特に折曲部とが面接触した場合に、その全体が発熱するとともに、摩耗が発生し、そして摩耗発生後のクローラが傾斜地等を走行して、転輪２４から幅方向の力を受けると、その摩耗した部分に、亀裂が発生するおそれがあった。
特許第３９６３８４２号公報

そこで、本発明は、特に、転輪と駆動用突起が接触することがあっても、駆動用突起の耐久性の低下を有効に抑制することができるクローラ走行装置を提供する。

この発明にかかるクローラ走行装置は、無端状に延在するクローラの内周面に、周方向に所定のピッチで形成された駆動用突起と、この駆動用突起をクローラの幅方向に隔てて転動し、駆動用突起と接触することのある、複数対の転輪とを設けてなるものであって、駆動用突起の、クローラ幅方向の断面内で、駆動用突起の、転輪との対向面に、突出基部と突出先端との中間に位置する折曲部を設け、この折曲部の基部側部分の、垂直面に対する傾斜角度を、先端部分側のそれより小さくし、また、転輪の、回転軸を含む垂直面内で、転輪の、駆動用突起との対向面に、半径方向の外端位置から駆動用突起側に迫出する傾斜面を設けるとともに、途中で折れ曲がって駆動用突起から遠ざかる折曲面を設け、転輪傾斜面の、転輪の回転軸と直交する垂直面に対する傾斜角度を、駆動用突起の基部側部分の、同様の垂直面に対する傾斜角度より小さくし、転輪と駆動用突起とが接触した状態で、転輪の突起対向面の折曲面を、駆動用突起の折曲部より、転輪の回転軸寄りに設けてなることを特徴とするものである。

ここで、折曲部は、直線からなる折曲げのみならず、曲線状の折曲げを含むものとする。
また、傾斜角度とは、例えば、折曲部より先端部分に傾斜する傾斜面と、垂直面とで形成される凸曲線または凹曲線の、平均（中間線分）の角度をいうものとする。

以上に述べたところにおいて、転輪傾斜面の、転輪直線と直交する垂直面に対する傾斜角度βと、駆動用突起の基部側部分の同様の垂直面に対する傾斜角度αとを、１°＜α−β≦３０°を満たすことが好ましい。

本発明のクローラ走行装置では、駆動用突起の、クローラ幅方向の断面内で、駆動用突起の、転輪との対向面に、突出基部と突出先端との中間に位置する折曲部を設け、この折曲部の基部側部分の、垂直面に対する傾斜角度を、先端部分側のそれより小さくし、そして、転輪の、回転軸を含む垂直面内で、転輪の、駆動用突起との対向面に、半径方向の外端位置から駆動用突起側に迫出する傾斜面を設けるとともに、途中で折れ曲がって駆動用突起から遠ざかる折曲面を設け、転輪傾斜面の、転輪の回転軸と直交する垂直面に対する傾斜角度を、駆動用突起の基部側部分の、同様の垂直面に対する傾斜角度より小さくすることにより、転輪が駆動用突起と接触する場合であっても、それらの両側面の接触面積を十分小さくし、駆動用突起と転輪との接触を、互いの相対速度が小さな駆動用突起の基部側のみで行って、最大速度差部分においてなお駆動用突起の発熱および摩耗を低下させることができる。その結果、クローラ走行装置の耐久性が向上する。

以下に、図面を参照しながら本発明のクローラ走行装置を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態を、一部について示す断面斜視図であり、図２は、図１の駆動用突起と転輪との関係を、クローラの内周面上での転輪の転動姿勢で示すクローラ幅方向の部分断面図であり、図３は、図２の一部を拡大して示す図である。

図中１はクローラの全体を、２は、無端状に延在するクローラ本体を、３は、このクローラ本体２の内周面に、周方向に所定のピッチで、クローラ幅方向の中央部に配設した駆動用突起をそれぞれ示し、この駆動用突起３は、クローラ本体２からの突出高さｈ３を４０〜９５ｍｍの範囲とすることができる略四角錐台状の駆動用突起をなす。
また、４は、クローラ本体２、ひいては、クローラ１の内周面上を転動して、駆動用突起３と接触することのある、例えば直径が２００〜４００ｍｍの範囲の転輪を示す。

クローラ１の基体としてのクローラ本体２内には、スチールコード５が周方向に沿って平行に埋設され、その外周側には、例えば周方向に対して傾斜した、三層の補強プライ６が配設される。

クローラ本体２の外周面には、路面に作用する凸状のラグ７が、周方向に所定の間隔をおいて形成される。

クローラ本体２、駆動用突起３およびラグ７は、例えば、耐摩性に優れたブタジエンゴムを配合したゴム材料で構成することができ、その厚みは３０〜５０ｍｍとすることができる。

クローラ走行装置に設けられる各対の転輪４は、駆動用突起３を跨いでクローラ内周面に接触するそれぞれの転輪４を共通の支持軸に支持して、いわゆるダンベル状に構成してなり、これらの転輪４は車両の重量を支えるとともに、クローラ１の幅方向の位置ずれを規制するべく機能する。

ところで、このクローラ走行装置では、クローラ１の各駆動用突起３は、駆動用突起３の、転輪４との対向側面に、突出基部と突出先端との中間に位置する折曲部３ｆを設け、この折曲部３ｆの基部側部分の、垂直面に対する傾斜角度αを、先端部分側の傾斜角度γより小さくする。
この場合好ましくは、これらの傾斜角度α，γを、１°＜γ―α＜３０°の範囲とする。

この構成により、駆動用突起３の側面と転輪４の側面とが接触した場合に、駆動用突起３の基部側のみで、接触面積を十分小さくして、それらが接触した際に発生する摩擦熱を低下させることができる。

また、転輪４の、駆動用突起３との対向側面に、半径方向の外端位置から駆動用突起側に迫出する傾斜面を設けるとともに、途中で折れ曲がって駆動用突起３から遠ざかる折曲面４ｆを設け、転輪傾斜面の、転輪の回転軸と直交する垂直面に対する傾斜角度βを、駆動用突起３の基部側部分の同様の垂直面に対する傾斜角度αより小さくする。
ここで好ましくは、上記傾斜角度α，βとを、１°＜α−β≦３０°、より好ましくは４°＜α−β＜１０°とする。
転輪４の、折曲面４ｆから転輪中心は、例えば転輪の回転軸と直交する垂直面内に位置することができる。

このクローラ走行装置においてより好ましくは、転輪４の外周面が、クローラ１の内周面に接触した状態で、転輪４の突起対向面の折曲面を、駆動用突起３の折曲部３ｆより、転輪４の回転軸寄りに設ける。
突出高さｈ３＝６４ｍｍの場合には、好ましくは、駆動用突起３の折曲部３ｆの、クローラ本体２からの高さｈ３ｆを２０〜４０ｍｍ、クローラ本体２から駆動用突起３の基部から転輪４の折曲面４ｆの、半径方向外方端までの高さｈ４ｆを２３〜６０ｍｍとする。

この構成とすることで、駆動用突起３と、転輪４の折曲面４ｆとの間の間隔が大きくなり、転輪４の折曲面４ｆが駆動用突起３に接触し難くなり、駆動用突起３にエッジ状の摩耗を抑制することができる。また、駆動用突起３の基部側はクローラ走行装置を使用状態に応じて、摩耗が発生するが、このような摩耗が発生しても、転輪４の折曲面４ｆが駆動用突起３から離れていることから、位置ずれした駆動用突起３の上端角部に転輪４が乗りかかり難くなり、耐久性が向上する。

また好ましくは、転輪傾斜面の、転輪４の回転軸と直交する垂直面に対する傾斜角度αと、駆動用突起３の基部側部分の同様の垂直面に対する傾斜角度βとを、１°＜α−β≦３０°とすることで、駆動用突起３の発熱および摩耗を低下させるとともに、転輪４の脱輪を防止することができる。

すなわち、α−βが１°未満では、駆動用突起３と転輪４が互いの相対速度が増加した場所で接触するため駆動用突起３の発熱および摩耗が大きくなり、一方、３０°を超えると、駆動用突起３と転輪４が接触した際に、転輪４が駆動用突起３の傾斜面に乗り上げて、脱輪し易くなる傾向がある。

次に、幅４００ｍｍ、突起数４０、ピッチ１２７ｍｍのトラクター用ゴムクローラの実施例クローラ走行装置Ｉ，ＩＩおよび比較例クローラ走行装置を試作して、他を表１に示すように、それぞれの諸元を変化させて耐久性を、評価した。
なお、比較例クローラ走行装置では、他の構成は実施例クローラ走行装置に準ずるものとした。

楕円状コースのアスファルト路面で、直線を３５ｋｍ／ｈ、カーブを約２０ｋｍ／ｈで連続走行して、走行後の駆動用突起の摩耗状況を確認した。

表２の結果から、実施例クローラ走行装置Ｉ，ＩＩは、比較例クローラ走行装置に対し、駆動用突起の摩耗が少なく、亀裂もなく、耐久性が優れていた。

本発明の実施形態を、一部について示す断面斜視図である。 図１の駆動用突起と転輪との関係を、クローラの内周面上での転輪の転動姿勢で示すクローラ幅方向の部分断面図である。 図２の一部を拡大して示す図である。 従来のクローラ装置の一部を示すで示すクローラ幅方向の部分断面図である。

符号の説明

１ クローラ
２ クローラ本体
３ 駆動用突起
４ 転輪
５ 補強プライ
６ スチールコード
７ ラグ

Claims (2)

1. 無端状に延在するクローラの内周面に、周方向に所定のピッチで形成された駆動用突起と、この駆動用突起をクローラの幅方向に隔てて転動し、駆動用突起と接触することのある、複数対の転輪とを設けてなるクローラ走行装置において、
   駆動用突起の、クローラ幅方向の断面内で、駆動用突起の、転輪との対向面に、突出基部と突出先端との中間に位置する折曲部を設け、この折曲部の基部側部分の、垂直面に対する傾斜角度を、先端部分側のそれより小さくし、
   転輪の、回転軸を含む垂直面内で、転輪の、駆動用突起との対向面に、半径方向の外端位置から駆動用突起側に迫出する傾斜面を設けるとともに、途中で折れ曲がって駆動用突起から遠ざかる折曲面を設け、転輪傾斜面の、転輪の回転軸と直交する垂直面に対する傾斜角度を、駆動用突起の基部側部分の、同様の垂直面に対する傾斜角度より小さくし、
   転輪と駆動用突起とが接触した状態で、転輪の突起対向面の折曲面を、駆動用突起の折曲部より、転輪の回転軸寄りに設けてなることを特徴とするクローラ走行装置。
2. 転輪傾斜面の、転輪直線と直交する垂直面に対する傾斜角度βと、駆動用突起の基部側部分の同様の垂直面に対する傾斜角度αとを、
   １°＜α−β≦３０°
   としてなる請求項１に記載のクローラ走行装置。

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