(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪又は無限軌道帯の外周側に装着されるゴム弾性体セグメントであって、車輪又は無限軌道帯に当接装着される底面部と、当該底面部より凹み段部をもって前記車輪又は無限軌道帯の幅方向に一対の側面部とが形成され、この側面部間に中空部が形成され、かつ、この中空部に底面部より立ち上がるストッパ−部を形成し、中空部内面とストッパ−は機体の静止荷重下では非接触構造とされ、車輪又は無限軌道帯の外周側に装着された際に、前記各ゴム弾性体セグメントの底面部が突き合わせて装着され、かつ、中空部を形成する側面部が接触しない構造としたことを特徴とする車輪又は無限軌道帯装着用セグメント。
【請求項２】
ストッパ−内に変位を阻止するサポ−タ−が埋設された請求項第１項記載の車輪又は無限軌道帯装着用セグメント。
【請求項３】
ゴム弾性体セグメントの側面部がストッパ−方向に向かって屈曲面を有する請求項第１項記載の車輪又は無限軌道帯装着用セグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木機械、建設機械或いはオフロ−ドで用いられる車両用の車輪及び無限軌道帯に装着されて駆動力をもたらすセグメント構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の車輪の基体となるリムに中空のセグメントを連続的にボルト、ナット等にて装着した車輪の構造は公知である。例えば特表平４−５００４８５に開示されている車輪が存在するが、各セグメントは車輪の幅方向に中空部を形成し、その中空部を構成する側面部が互いに支持しあい、かつこの側面部の変形によって作業中の振動が緩和される構造となっている。
【０００３】
しかしながら、車輪に装着されたセグメントの側面部同士の接触による支持力は比較的小さく、このため作業中における大荷重を負担する際には側面部の変形（歪）が大きくなることは避けられず、安定性が悪いものとなっていた。又、セグメントの側面部同士が常に接触しているため、例えば高速走行に供した場合にはセグメント側面部同士の擦れによる摩擦熱が発生し、セグメントが溶けたり発煙したりして寿命が短いという欠点があった。当社のテストによれば時速５０Ｋｍ／ｈで走行テストを行った結果、９分で発煙してしまい、側面部が溶けて破壊してしまった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来技術の欠点に鑑み、新たな車輪又は無限軌道帯装着用セグメントを提供するものであって、特に言えば、パワ−ショベル等の土木機械用として開発したものであって、高速道路を自走できるタイプの機械の走行部に適するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、車輪又は無限軌道帯の外周側に装着されるゴム弾性体セグメントであって、車輪又は無限軌道帯に当接装着される底面部と、当該底面部より凹み段部をもって前記車輪又は無限軌道帯の幅方向に一対の側面部とが形成され、この側面部間に中空部が形成され、かつ、この中空部に底面部より立ち上がるストッパ−部を形成し、中空部内面とストッパ−は機体の静止荷重下では非接触構造とされ、車輪又は無限軌道帯の外周側に装着された際に、前記各ゴム弾性体セグメントの底面部が突き合わせて装着され、かつ、中空部を形成する側面部が接触しない構造としたことを特徴とする車輪又は無限軌道帯装着用セグメントであって、好ましくは、ストッパ−内に変位を阻止するサポ−タ−が埋設された構造のものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そして、セグメントが車輪又は無限軌道帯に装着された状態において隣接するゴム弾性体セグメントの中空部を構成する側面部が接触しない構造となすもので、かかる構造とすることによって、高速走行時に最も動きの大きい側面の擦れがなくなるため、これによるゴムの溶解や発煙が生じないことになる。
又、ゴム弾性体セグメントの側面部がストッパ−方向に向かって屈曲面を有する構造とするのがよく、かかる構造とすれば、一定の方向に変位量を予定でき予め所望するたわみを得ることが可能となり、更には静止荷重下や高速走行時にはストッパ−と中空部内面とは接触することはないが、掘削等の作業時にはストッパ−との接触時には中空部の内面が必ず擦れ合うこととなり、この擦れによる減衰が生じ機体のピッチング等の揺れが早期に納まるという利点がある。
更に、サポ−タ−の存在によりストッパ−のバネ定数がアップし、中空部内面とストッパ−との接触の際にセグメントの歪量を小さくすることができる。
【０００７】
本発明は前記したようにゴム弾性体セグメントを中空とすることにより高速走行時には垂直方向のバネ特性を柔かくして乗心地をよくし、特に走行面の突起物等の乗り越し時の際の衝撃を緩和することができることとなった。この場合、セグメント中空部を構成する側面部及び外面部、即ち接地部の内面が、静止荷重下で中空部内に形成されるストッパ−に接触しない方が好ましいが、使用に供している際に発熱、発煙しない程度に接触することはかまわない。ここで、静止荷重下とは機体が静止している時に機体の重量によってのみセグメントに加わる荷重であって、掘削時等の作業中の複雑な荷重は除く。
【０００８】
本発明のセグメントはゴム弾性体によって形成されるものであり、中空部に備えられるストッパ−は同質のもので形成される。尚、中空部に備えられるストッパ−は後述するサポ−タ−の全体又はその一部を露呈させたものであってもよいことは勿論である。
一方、停止中での作業時には荷重の掛り具合によってセグメントの中空部の内面がストッパ−に接触することによりバネ定数がアップし、セグメントの歪量を小さくすることができる。そして、これらの接触を継続することによりストッパ−と中空部の側面部及び外面部との間の擦れによりロスが発生し、これにより減衰効果をもたらし、例えば掘削作業時等の大荷重の入力に対して機体のピッチング等の揺れが早期に収まることになる。
尚、セグメントＳの外表面には一定のラグを形成することもできることは勿論である。
【０００９】
好ましくは底面部内に剛体のプレ−トを埋設するのがよく、このプレ−トにボルトを溶接しておき、セグメントの内側よりボルトを突出させ、ホイ−ルや無端軌道帯との装着に供するのがよい。又、好ましくは前記ストッパ−内にサポ−タ−を埋設し、ストッパ−に或る程度以上の変位を阻止する機能を付加するのが望ましい。このサポ−タ−は前記したプレ−トより立設するのがよい。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明する。図１は本発明のセグメントの外周側平面図、図２は内周側平面図、図３はＡ−Ａ線での断面図、図４はＢ−Ｂ線での断面図である。
図中、１はセグメントＳを構成するゴム弾性体であり、２は車輪のホイ−ルに固定される底面部、３、４は側面部、５は外面部からなっており、これらに囲まれて中空部６が形成され、その中空部６内に底面部２より立上がるストッパ−７が形成されている。側面部３、４は底面部２に対して凹み段部３ａ、４ａをなして立ち上がり、この側面部３、４間に中空部６が形成されている。
【００１１】
中空部６はセグメントＳを貫通するものであり、ストッパ−７も同様にその中空部６の略全長に配置されている。この中空部６は後述するが車輪のホイ−ルの周方向に直角、即ちホイ−ルの幅方向に向って貫通するものである。そして底面部２内にはプレ−ト８が埋設されており、これにホイ−ルに固定するためにボルト９がその底面部２より突出させてある。そして、通常はプレ−ト８にサポ−タ−１０が溶接されており、ストッパ−７内にこれを埋設してストッパ−７の強度補強となっている。
【００１２】
ストッパ−７と中空部６を構成する側面部３、４、外面部（接地部）５の内面とは、静止荷重下では接触することがないのが好ましく、一方、それ以上の負荷がかかった場合にはこれら内面とストッパ−７とが接触することとなり、バネ定数を急激に高めることとなる。このことにより通常の際は緩衝性が高いものであるが、負荷時にはストッパ−７と中空部６の内面が衝突しあい、セグメントＳの異常変位を阻止する効能を発揮するものである。
【００１３】
従って、中空部６の内面と接触するストッパ−７の強度を充分に保つ必要がある。このため前記したようにストッパ−７内にサポ−タ−１０を埋設するのが好ましい。図例にあっては、プレ−ト８にサポ−タ−１０を溶接したものであり、このサポ−タ−１０によってストッパ−７の強度が確保されることになる。このサポ−タ−１０の形状は特に限定されるものではないが、通常は前記したようにプレ−ト８より立設された帯体であるが、場合によっては、サポ−タ−１０はストッパ−７の形状に類似させた外形を有する中実体或いは中空体や、ストッパ−７の両側部に沿う２条の隆起体等が挙げられる。
尚、前記プレ−ト８は図示しないが固定されるホイ−ルとの装着性を高めるために予めホイ−ル側に湾曲させておくことが望まれる。
【００１４】
図５は車輪を構成するホイ−ル２１にセグメントＳを装着した例を示す側面図であり、図６はその主要部の断面図である。
図にあって、ホイ−ル２１に形成したボルト孔２２にセグメントＳより突出したボルト９を挿通し、これをナット２３にて螺着したものである。図中、２４は車輪に固定されるハブであり、このハブ２４は溶接やボルト締め等任意の方法によってホイ−ル２１に固着されるものであるが、図例ではボルト２５によって固着されている。
【００１５】
ホイ−ル２１に固定されたセグメントＳは、通常はその底面部２の側面のみが接触するように固定されるものであって、通常の静止荷重下では隣り合うセグメントＳ、Ｓにおける底面部２以外の側面部３、４等は凹み段部３ａ、４ａのために接触しない構成となっている。
【００１６】
図７は本発明のセグメントＳの変形例であって、側面部３、４に屈曲面を形成してもよく、この例では、側面部３、４に内側の中空部に向けて屈曲部３0 、４0 即ち図例では窪み部３1 、４1 を形成したものである。この窪み部３1 、４1 を形成したことによって、負荷時には側面部３、４が内側に撓むようになりこの側面部３、４の内面がストッパ−７に接触しやすくしてある。又、図８に示すように側面部３、４の内面及び／又は外面をストッパ−へ向けて弓型部３2 、３3 としてもよい。更に、図９及び図１０にて示すようにＶ型部３4 を形成してもよいことは勿論である。
【００１７】
本発明のセグメントＳは、車両を構成するホイ−ルに装着されて使用される以外にも種々のものに装着されて使用に供されるものであって、例えば機体に備えられたスプロケットとアイドラ−間に巻き掛けされた無限軌道帯にも装着されて使用に供されることもある。
【００１８】
図１１はその一例を示す断面図であって、図中３０はゴム弾性体よりなる無限軌道帯であり、３１はその長手方向に埋設されるスチ−ルコ−ドである。そして、このスチ−ルコ−ド３１をはさんで内外に帆布３２、３３が埋設されゴムの加硫時におけるスチ−ルコ−ド３１の乱れを防止すると共に、スチ−ルコ−ド３１が埋設されている以外の部位の強度を確保するものである。又、３４はゴム弾性体３０の内周面に突出させて駆動力の伝達に供される突起であって、図示しないスプロケットがこの突起３４と係合して駆動力が伝えられ、かつ、アイドラ−３５がゴム弾性体３０の内周面に接触して支持しつつ回転されることになる。
【００１９】
さて、セグメントＳのボルト９はゴム弾性体３０のスチ−ルコ−ド３１が埋設されていない部位、即ち帆布３２、３３が埋設された部位をもって固定されるものであって、この部位にゴム弾性体３０にボルト孔３６が形成され、座金３７及びナット３８をもって固定されている。このボルト孔３６が形成された部位はナット３８がゴム弾性体３０の表面より突出しないようにするべきであって、予め無限軌道帯の内周側に凹部３９を形成しておくことが望まれる。
【００２０】
図１２はセグメントＳの他の例を示す外周平面図であり、図１３はＣ−Ｃ線における断面図である。
図において、外面部５にボルト孔４１を形成すると共に、これと対向して底面部２にもボルト孔４２を形成したものであり、ここに埋設されたプレ−ト８にも同様にボルト孔４３を形成してある。そしてこれらの各孔をもってボルト４４を挿入してホイ−ル側のボルト孔２２を挿通してナット４５と螺合させて装着させる例である。
【００２１】
尚、本発明のセグメントＳの形状としてはホイ−ルの幅方向に一直線状のものを例示したが、勿論これに限られるものではなく、例えば中央で折れ曲がるＶ字状になすのも好ましい例である。この場合には、中空部６、プレ−ト８及びストッパ−７、更にはサポ−タ−１０も同様にＶ字形状とするものである。このようにすれば、ラグにおける機体支持剛性が略均等になり走行振動等を小さくすることができるという特徴がある。
【００２２】
図１４は前記した中央で折れ曲がるＶ字状をなすセグメントＳの例を示す外周平面図、図１５はその側面図、図１６はＤ−Ｄ線での断面図を示すものである。図からも分かる通り、セグメントＳをホイ−ルに装着した際には隣り合うセグメントＳがＶ字部にて正確に位置決定がされると共に、セグメントＳの外面部５即ち接地部における機体支持が全長として略均等により振動等の発生は最小限に押えられることが分かる。勿論、側面部３、４は凹み段部３ａ、４ａのために接触しない構造となっている。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、ホイ−ルや弾性無限軌道帯に容易に装着可能であり、しかもその乗り心地性はすぐれており、万一の破損時にあっても破損した部位のセグメントを交換するだけで十分であり、全体として寿命が極めて長くなったものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のセグメントの外周側平面図である。
【図２】図２は図１のセグメントの内周側平面図である。
【図３】図３はＡ−Ａ線での断面図である。
【図４】図４はＢ−Ｂ線での断面図である。
【図５】図５はホイ−ルにセグメントを装着した例を示す側面図である。
【図６】図６は図５のその主要部の断面図である。
【図７】図７は本発明のセグメントＳの変形例１である。
【図８】図８は本発明のセグメントＳの変形例２の一部切断図である。
【図９】図９は本発明のセグメントＳの変形例３の一部切断図である。
【図１０】図１０は本発明のセグメントＳの変形例４の一部切断図である。
【図１１】図１１は弾性無限軌道帯に装着した例を示す断面図である。
【図１２】図１２はセグメントＳの他の例を示す外周平面図である。
【図１３】図１３は図１０のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１４】図１４はセグメントＳの更に他の例を示す外周平面図である。
【図１５】図１５は図１４のセグメントの側面図である。
【図１６】図１６は図１４のＤ−Ｄ線における断面図である。
【符号の説明】
Ｓ‥‥セグメント、
１‥‥ゴム弾性体、
２‥‥底面部、
３、４‥‥側面部、
３ａ、４ａ‥‥凹み段部、
３０ 、３１ 、３２ 、３３ 、３４ 、４０ 、４１ ・‥‥屈曲部、
５‥‥外面部、
６‥‥中空部、
７‥‥ストッパ−、
８‥‥プレ−ト、
９‥‥ボルト、
１０‥‥サポ−タ−、
２１‥‥ホイ−ル、
２２‥‥ボルト孔、
２３‥‥ナット、
２４‥‥ハブ、
２５‥‥ボルト、
３０‥‥無限軌道帯、
３１‥‥スチ−ルコ−ド、
３２、３３‥‥帆布、
３４‥‥突起、
３５‥‥アイドラ−、
３６‥‥ボルト孔、
３７‥‥座金、
３８‥‥ナット、
３９‥‥凹部、
４１‥‥ボルト孔、
４２‥‥ボルト孔、
４３‥‥ボルト孔、
４４‥‥ボルト、
４５‥‥ナット。
【図１】
0003701720.tif 000002
【図２】
0003701720.tif 000003
【図３】
0003701720.tif 000004
【図４】
0003701720.tif 000005
【図５】
0003701720.tif 000006
【図６】
0003701720.tif 000007
【図７】
0003701720.tif 000008
【図８】
0003701720.tif 000009
【図９】
0003701720.tif 000010
【図１０】
0003701720.tif 000011
【図１１】
0003701720.tif 000012
【図１２】
0003701720.tif 000013
【図１３】
0003701720.tif 000014
【図１４】
0003701720.tif 000015
【図１５】
0003701720.tif 000016
【図１６】
0003701720.tif 000017