(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムクローラの内周側に形成された突起部に当接して前記ゴムクローラに駆動力を伝達する歯部を備え、
前記突起部に当接しない非接触部が前記歯部に形成されており、前記歯部が、前記非接触部よりも基端側と、前記非接触部よりも先端側との２ヶ所で同時に前記突起部に当接して駆動力を伝達するように、前記歯部の外形が決められている、スプロケット。
【請求項２】
請求項１に記載のスプロケットと、
前記スプロケットに組み込まれたゴムクローラと、
を備えた、ゴムクローラ組立体。
【請求項３】
前記非接触部が、前記歯部の基端と先端との間に形成された凹部である、請求項２に記載のゴムクローラ組立体。
【請求項４】
前記スプロケットの前記歯部が前記突起部に当接するときには前記２ヶ所が前記突起部に同時に当接するように、前記歯部及び前記突起部の外形が決められている、請求項２又は３に記載のゴムクローラ組立体。
【請求項５】
前記突起部のゴムクローラ周方向側の側面がゴムクローラ周方向に対してなす鋭角は、突起部先端側になるほど小さくなっており、
前記歯部のスプロケット周方向側の側面がスプロケット周方向に対してなす鋭角は、スプロケット半径方向外側になるほど大きくなっている、請求項２〜４のうち何れか１項に記載のゴムクローラ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムクローラに駆動力を伝達するスプロケット、及び、それを備えたゴムクローラ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
路面の保護、騒音の抑制、更には環境保護などの観点から、近年、建設機械、農業機械などの車輌の走行部にゴムクローラが用いられ、このゴムクローラにスプロケットで駆動力を伝達するようになっている。
このようなゴムクローラとしては、ゴムクローラ内周面に、一定のピッチで、ゴム塊からなる駆動突部を形成したものが広く知られている（例えば特許文献１参照）。この駆動突部（以下、突起部と記載）は、ゴムクローラ内周面上に山状に盛り上げた突起状の物体であり、この突起部に、駆動軸に取付けたスプロケットの歯部を係合させることによってゴムクローラに駆動力を伝達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７８７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スプロケットの歯部からの駆動力が突起部に伝達される際、突起部に部分的に高い応力が生じ、突起部が損傷し易い。
本発明は、上記事実を考慮して、ゴムクローラの駆動用の突起部に部分的に生じる高い応力を下げることができるスプロケット、及び、それを備えたゴムクローラ組立体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、突起部に部分的に高い応力が生じる原因を検討した。そして、スプロケットの歯部の寸法がゴムクローラの突起部に比べて小さいために、突起部に部分的に高い応力が生じると考えた。
そこで、本発明者は、図７に示すように、スプロケットの歯部５０１の寸法を大きくして歯部５０１とゴムクローラ５１０の突起部５１４との接触面積を増やすことにより、駆動突起に生じるこの応力を下げることを検討した。しかし、歯部５０１と突起部５１４とが干渉し易くなる（特に、歯部５０１の突起部５１４との接触面中央部で干渉し易くなる）という不具合が考えられた。
そこで、本発明者は、このような干渉が生じ難く、かつ、突起部１４に部分的に高い応力が生じない構成を鋭意検討し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ゴムクローラの内周側に形成された突起部に当接して前記ゴムクローラに駆動力を伝達する歯部を備え、前記突起部に当接しない非接触部が前記歯部に形成されており、前記歯部が、前記非接触部よりも基端側と、前記非接触部よりも先端側との２ヶ所で同時に前記突起部に当接して駆動力を伝達するように、前記歯部の外形が決められている。
請求項１に記載の発明では、このように、スプロケットの歯部が、非接触部よりも基端側と、非接触部よりも先端側との２ヶ所で同時にゴムクローラの突起部に当接して駆動力を伝達するように、前記歯部の外形が決められている。従って、歯部が突起部に１ヶ所のみで接触している従来に比べ、突起部に生じる応力を低くすることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスプロケットと、前記スプロケットに組み込まれたゴムクローラと、を備えている。
これにより、スプロケットの歯部がゴムクローラの突起部に当接した際に突起部に生じる応力を低くすることができるので、突起部が損傷し難いゴムクローラ組立体とすることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記非接触部が、前記歯部の基端と先端との間に形成された凹部である。
これにより、歯部の軽量化、すなわちスプロケットの軽量化を図りつつ、これらの効果を奏することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記スプロケットの前記歯部が前記突起部に当接するときには前記２ヶ所が前記突起部に同時に当接するように、前記歯部及び前記突起部の外形が決められている。
これにより、歯部が突起部に当接した際に突起部に生じる応力を効果的にしかも確実に低くすることができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記突起部のゴムクローラ周方向側の側面がゴムクローラ周方向に対してなす鋭角は、突起部先端側になるほど小さくなっており、前記歯部のスプロケット周方向側の側面がスプロケット周方向に対してなす鋭角は、スプロケット半径方向外側になるほど大きくなっている。
ゴムクローラの突起部は、通常、突起部先端側になるほどゴムクローラ周方向長さが短くなる。従って、突起部のゴムクローラ周方向側の側面部は、突起部基端部に比べて突起部先端部のほうが損傷を受け易い。一方、この突起部は、ゴムクローラ周方向側の側面がゴムクローラ周方向に対してなす鋭角が小さいほど、損傷を受け難い。従って、請求項５に記載の発明により、突起部先端部の側面部の損傷を更に抑制することができる。
そして、歯部のスプロケット周方向側の側面がスプロケット周方向に対してなす鋭角が、スプロケット半径方向外側になるほど大きくなっている。従って、歯部と突起部とが良好に係合し、応力集中による歯部および突起部の少なくとも一方の損傷を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゴムクローラの駆動用の突起部に部分的に生じる高い応力を下げることができるスプロケット、及び、それを備えたゴムクローラ組立体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るゴムクローラ組立体の一部を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態で、ゴムクローラとスプロケットとの係合部分を拡大して示した説明図である。
【図３】本発明の一実施形態で、スプロケットとゴムクローラとが係合することを示す、図１の矢視３−３の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態で用いたゴムクローラの内周面側の平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るスプロケットをスプロケット周方向から見た説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るスプロケットの変形例を示す側面図である。
【図７】ゴムクローラとスプロケットの比較例との係合部分を拡大して示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るゴムクローラ組立体２００には、本発明に係るスプロケット１００と、スプロケット１００によって回転駆動力が伝達されるゴムクローラ１０と、が設けられている。
【００１４】
このゴムクローラ１０はいわゆる内周駆動型のゴムクローラであり、外周面側に路面に作用するラグ１２を有し、内周面側にはゴムクローラそれ自身に駆動力を伝達するための係合部が形成してある。この係合部は、ゴムクローラ１０の周方向に一定のピッチをもって埋設した硬質の係合部材と、この係合部材の間毎に配置した凹み部１３とを含んでいる。
なお、説明の便宜上、ゴムクローラ１０の回転方向をゴムクローラ１０の周方向ＣＤ、これと直角な方向をゴムクローラ１０の幅方向ＲＤと称して説明に用いる。
【００１５】
ゴムクローラ１０には、硬質の係合部材である複数の芯金１５がこのゴムクローラの幅方向ＲＤへの延在姿勢で、周方向ＣＤに間隔をおいて所定ピッチで埋設されている。
芯金１５の構造については後に詳述するが、図示のように中央部分の内周面側に、ゴムクローラ幅方向同一位置に一対の角部１５ａ、１５ａが形成されている。すなわち、一対で二股状に形成した角部１５ａ，１５ａがゴムクローラ１０の内周面から内側（ゴムクローラ内周側）に向けて突出しており、これがゴムクローラと同じゴム材で覆われて突起部１４となっている。
【００１６】
そして、芯金１５の外側に配置してある層はスチールコード（図示せず）を含み、それぞれの芯金１５を取り囲むように周方向ＣＤへエンドレス（無端ベルト状）に延在する補強層である。
スチールコードはゴムクローラ１０内に埋設される抗張部材で、ゴムクローラ１０の周方向ＣＤへの伸びを規制しつつ、スプロケット１００から受ける駆動力に基づいてゴムクローラ１０がスムーズに回転するように補助する。
【００１７】
また、ゴムクローラ１０の内周面には、スプロケット１００の歯部１０１を受け入れる複数の凹み部１３が形成してある。この凹み部１３は、前述したような標準的な内周面に対し、ゴムクローラ１０の内周面を接地面側（外側）にへこませた形状であり、スプロケット１００の歯部１０１の入り込みを許容するように形成されている。
上記凹み部１３は、底面が存在している窪み状に形成してもよいし、底面を有しない貫通孔状とすることも可能である。
【００１８】
凹み部１３を貫通孔とした場合には泥土や砂利などの排出性を高めた構造とすることができる。また、スプロケット１００の歯部１０１が係合する（当接する）凹み部１３の壁面形状を変更することで、歯部１０１との接触面積を適宜に調整できる。この接触面積を増加させるように凹み部１３の壁面を設計すれば、歯部１０１との面圧を低減させることができる。
また、転輪（図示せず）は、荷重を支持しつつゴムクローラ１０をガイドして安定駆動するために配備される荷重支持輪で、駆動輪となるスプロケット１００と従動輪となるアイドラ（図示せず）との間に必要に応じて配される。
【００１９】
図２は、ゴムクローラ１０とスプロケット１００との係合部分を拡大して示した部分断面図である。また、図３は、スプロケット１００とゴムクローラ１０とが係合することを示す、図１の矢視３−３の断面図である。また、図４は、ゴムクローラ１０の内周面側の平面図である。また、図５は、スプロケット１００をスプロケット周方向から見た説明図である。これらの図を参照してスプロケット１００及びゴムクローラ組立体２００の構造を更に詳細に説明する。
【００２０】
前記芯金１５の基部はその平面形状が大略で長方形であって、その長手方向を幅方向ＲＤに延在させてゴムクローラ１０内に埋設されている。そして、芯金１５の中央部分には前述した一対の角部１５ａ、１５ａが相互の離隔状態で形成されている。
【００２１】
この芯金１５の角部１５ａは、幅方向ＲＤの寸法よりも周方向ＣＤの寸法の方が大きい、周方向に長尺の形状をなし、一対の角部１５ａ、１５ａ間でスプロケット１００や前述した転輪を円滑にガイドできるように構成してある。
【００２２】
上記一対の角部１５ａ、１５ａの間隔は、スプロケット１００がスムーズに回転できる間隔を確保するようにして設定されている。ただし、金属などの硬質材で形成されている芯金１５の角部１５ａはゴムクローラと同じゴム素材で覆われ、外観においてはゴム状の突起部１４となる。よって、２つの突起部１４の間をスプロケット１００がガイドされながら回転する形態となる。
したがって、上記一対の角部１５ａ相互の間隔は被覆するゴムの厚みを見込んだ分だけ大きく設定してある。
【００２３】
さて、ゴムクローラ１０は、図２で明示されているように、スプロケット１００の歯部１０１と係合して駆動力を受ける係合部が、硬質の係合部材となる芯金１５とその間毎に配置した凹み部１３とを含んで構成されている。
より詳細には、芯金１５が周方向ＣＤにおいて等ピッチに配設されて、その間毎（ごと）に凹み部１３がスプロケットの歯部を受け入れるように、これも等ピッチで二点鎖線状に配置されている。この凹み部１３は、ゴムクローラ１０の標準的な内周面１１を窪ませたように形成されている。
そして、凹み部１３は幅方向ＲＤにおける中央位置で周方向ＣＤへ等ピッチとして配置されている。
【００２４】
上記の構造ではスプロケット１００からゴムクローラ１０へ伝達される駆動力は、スプロケット１００の歯部１０１が、内周面に設けた凹み部１３に進入して、凹み部１３の壁面に係合（当接）したときに伝達される。
すなわち、ゴムクローラ１０の内周面に一定ピッチで配置してあるそれぞれの凹み部１３に、回転するスプロケット１００の歯部１０１が順に進入する動作を繰り返すことで凹み部１３の壁面を順に押圧してゴムクローラ１０を回転させる。
【００２５】
ここで説明した図２の構造は、前述したように一定のピッチをもって埋設されている芯金１５の間毎に、凹み部１３が配置されている。換言すると、この構造は周方向ＣＤで凹み部１３の前後に芯金１５が位置しているので、凹み部１３はその前後を位置決めされている。そして、凹み部１３の背部が硬質の芯金１５で支持されているような強固な構造となる。したがって、スプロケット１００の歯部１０１を、凹み部１３の変形下で、間接的に芯金１５に係合させて駆動力を確実に伝達できる。
【００２６】
また、本実施形態に係るゴムクローラ１０では標準的な内周面１１の位置から外周面側へ窪ませるように形成した凹み部１３に、スプロケット１００の歯部１０１を係合させる。従って、歯部１０１の係合による結合部の損傷を確実に抑制できる。よって、ゴムクローラ１０の耐久性が大幅に向上している。
【００２７】
また、このように標準的な内周面１１より外周面側へ窪ませた凹み部１３を設けると、スプロケット１００の歯部１０１が係合する係合位置（駆動伝達点）が下がることによりスチールコード（図示せず）からこの係合位置までの距離が短くなるので、駆動力の伝達効率の良いゴムクローラとすることができる。
【００２８】
また、突起部１４のゴムクローラ周方向側の側面１４Ｓがゴムクローラ周方向に対してなす鋭角θ（図２参照）は、突起部先端側になるほど小さくなっており、突起部１４の側面の損傷が更に抑制されている。
そして、これに合わせて、後述の基部１１２の傾斜側面１１３がスプロケット周方向に対してなす鋭角α１よりも、歯先部１１６の傾斜側面１１７がスプロケット周方向に対してなす鋭角α２のほうが大きくされている。従って、基部１１２の傾斜側面１１３、及び、歯先部１１６の傾斜側面１１７がスプロケット周方向に対してなす鋭角は、スプロケット半径方向外側になるほど大きくなっている。
【００２９】
上述した実施形態のゴムクローラ１０は、前述した構成に加えて、具備しておくのが好ましい他の構造も備えて形成してある。以下、この点について説明する。
再度、図２〜図５を参照すると、周方向ＣＤで芯金１５の前後に、ゴム材を盛り上げてなる隆起表面２０を形成してある。左右の突起部１４間での内周面が低くなると、スプロケット１００との接触面積が減少して面圧が上昇してしまう。そこで、芯金１５の中央部前後に他の標準的な内周面１１よりもゴムを肉盛りして隆起させた隆起表面２０を設けおいてもよい。
【００３０】
このように左右一対の角部１５ａの間に隆起表面２０を設けることで、スプロケット１００の歯部１０１同士の間の凹んだ部位とゴムクローラ１０の内周面との接触面積を増加させることができる。これにより、歯部１０１によって作用される面圧を低下させることができる。なお、歯部１０１同士の間の凹んだ部位とゴムクローラ１０の内周面とを接触させない構造にしてもよい。
【００３１】
そして、このように芯金１５の前後に隆起表面２０を設けることにより、芯金１５の中央部分とアイドラ（図示せず）等との接触も確実に予防できるようにできる。長時間のゴムクローラの使用で芯金１５の中央部のゴム被膜が薄くなると、意図しないアイドラとの接触で騒音が発生するという場合がある。芯金１５の前後に、ゴム厚みの厚い、隆起部の表面である隆起表面２０を形成することにより、騒音発生も合わせて予防できる。
【００３２】
以下、このゴムクローラ１０に噛み合うスプロケット１００の構造例について説明する。
図１〜図３、図５に示すように、スプロケット１００は、ゴムクローラ１０の内周面に形成した凹み部１３内に進入可能な歯部１０１を備える構造であることが求められる。本実施形態では、スプロケット１００は、ゴムクローラ内周側に突出する突起部１４に当接してゴムクローラ１０に駆動力を伝達する歯部を備えている。
【００３３】
この歯部１０１には、基端と先端との略中間位置に、突起部１４に当接しない凹部１０６が形成されている。この構成により、スプロケット１００が回転（正転、反転）するときには、歯部１０１が、凹部１０６よりも歯部基端側に位置する基端側当接部１０８と、凹部１０６よりも歯部先端側に位置する先端側当接部１１０との２ヶ所で突起部１４に当接して駆動力を伝達する構造になっている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、歯部１０１は、基部１１２と、スプロケット本体である円形基板部１０２にボルト等で固定され、基部１１２を貫通して歯先側へ延び出す延出し部１１４と、延出し部１１４の歯先側に連続する歯先部１１６と、で形成されている（図１等を参照）。基部１１２には、延出し部１１４が貫通する貫通孔１１２Ｈが形成されている。
【００３５】
また、基部１１２には円形基板部１０２の厚み方向に沿って貫通する貫通孔１１２Ｍが形成され、延出し部１１４にも円形基板部１０２の厚み方向に沿って貫通する貫通孔１１４Ｍが形成されている。そして、スプロケット１００には、貫通孔１１２Ｍ、１１４Ｍに挿入されて延出し部１１４に基部１１２を所定位置に固定する固定棒１１５が設けられている。
【００３６】
基部１１２のスプロケット周方向前後側には、突起部１４に当接する傾斜側面１１３が形成されている。歯先部１１６のスプロケット周方向前後側にも、突起部１４に当接する傾斜側面１１７が形成されている。また、歯部１０１の先端部は、凹み部１３の底面に合わせて丸みを帯びている。
【００３７】
基部１１２と延出し部１１４とでは、基部１１２のほうが延出し部１１４よりも歯部１０１のスプロケット１００の正転側及び反転側に張り出す寸法にされている。そして、延出し部１１４と歯先部１１６とでも、歯先部１１６のほうが延出し部１１４よりも歯部１０１のスプロケットの正転側及び反転側に張り出す寸法にされている。従って、基部１１２、延出し部１１４、及び、歯先部１１６によって、スプロケット１００が回転しても延出し部１１４が突起部１４に非接触となる凹部１０６が形成されており、歯部１０１が基部１１２と歯先部１１６とに分割された形状となっている。
【００３８】
また、歯部１０１が突起部１４に当接するとき、すなわち当接していない状態から当接した状態になるときには、正転時、反転時の何れであっても基部１１２と歯先部１１６とが同時に当接するように、歯部１０１及び突起部１４の外形、特に傾斜側面１１３、１１７の外形が、スプロケット半径を考慮して予め設定されている。
【００３９】
なお、円形基板部１０２は、一定の厚みのある１枚の丸い板状部材としてもよいし、薄めの円盤材を２枚準備してこれを対向配置してその間に歯部を配置した構造としてもよい。
後者の構造は、カゴ型と称されるスプロケットの構造であり、２枚の薄い円盤材の周縁部に沿って所定ピッチで歯部が配設される。そして、歯部を円盤材より半径方向外方へ突出するように設定しておけばよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、突起部１４に当接しない凹部１０６が歯部１０１に形成されていることにより、歯部１０１が、凹部１０６よりも基端側である基部１１２と、凹部１０６よりも先端側である歯先部１１６との２ヶ所で突起部１４に当接してゴムクローラ１０に駆動力を達する。従って、歯部１０１が突起部１４に１ヶ所のみで接触している従来例に比べ、突起部１４に生じる応力を低くすることができる。また、突起部１４に対して歯部１０１の接触面中央部が干渉し易くなることがない。
【００４１】
そして、凹部１０６が、歯部１０１の基端と先端との間に形成されており、歯部１０１の軽量化（すなわちスプロケット１００の軽量化）を行いつつ、基部１１２と歯先部１１６との２箇所で突起部１４に当接する構成にすることができる。
【００４２】
また、歯部１０１が突起部１４に当接するときには、基部１１２と歯先部１１６とが突起部１４に同時に当接する。これにより、歯部１０１が突起部１４に当接した際に突起部１４に生じる応力を効果的に確実に低くすることができる。
【００４３】
また、突起部１４のゴムクローラ周方向側の側面１４Ｓがゴムクローラ周方向に対してなす鋭角θ（図２参照）は、突起部先端側になるほど小さくなっており、突起部１４の側面の損傷が更に抑制されている。
そして、これに合わせて、基部１１２の傾斜側面１１３がスプロケット周方向に対してなす鋭角α１よりも、歯先部１１６の傾斜側面１１７がスプロケット周方向に対してなす鋭角α２のほうが大きくされている。従って、基部１１２の傾斜側面１１３、及び、歯先部１１６の傾斜側面１１７がスプロケット周方向に対してなす鋭角は、スプロケット半径方向外側になるほど大きくなっている。これにより、歯部１０１と突起部１４とが良好に係合し、応力集中による歯部１０１および突起部１４の少なくとも一方の損傷を抑制することができる。
【００４４】
また、ゴムクローラ１０は、一定のピッチをもって埋設した芯金１５の間に形成されて芯金１５でバックアップされる凹み部１３に、スプロケット１００の歯部１０１を係合させて駆動力を伝達するので、芯金１５および凹み部１３が、スプロケット１００の歯部１０１から受ける力で変形したり破損等することがない。よって、ゴムクローラの耐久性を向上させることができる。
【００４５】
また、駆動力伝達点の位置をスチールコードに近付けることができるので駆動力の伝達効率を向上させることもできる。そして、基体となる円形基板部１０２の外縁より外側に突出する歯部を有するスプロケット１００を合わせて採用することで、上記ゴムクローラ１０を確実に駆動させることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、基部１１２、延出し部１１４、及び、歯先部１１６によって凹部１０６が形成されることで、基部１１２と歯先部１１６との２ヶ所で歯部１０１が突起部１４に当接することを説明したが、本発明はこれに限られず、歯部１０１に代えて、図６に示すような湾曲凹状の凹部３０６を形成した歯部３０１をスプロケットに形成してもよい。
【００４７】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ゴムクローラ
１４  突起部
１４Ｓ  側面
１００  スプロケット
１０１  歯部
１０６  凹部（非接触部、凹部）
１１３  傾斜側面（２ヶ所）
１１７  傾斜側面（２ヶ所）
２００  ゴムクローラ組立体
３０１  歯部
３０６  凹部
【図１】
0005523799.tif 000002
【図２】
0005523799.tif 000003
【図３】
0005523799.tif 000004
【図４】
0005523799.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005523799.tif 000007
【図７】
0005523799.tif 000008