(57)【要約】【課題】車輪と弾性体突起の接触圧の過剰な上昇を抑制して弾性体突起の摩耗を抑制すること。【解決手段】複数の車輪に巻きかけられる無端状のゴムベルト１２（弾性体の一例）と、ゴムベルト１２にクローラ周方向に間隔をあけて複数形成され、クローラ内周側に突出し、内周面１２Ａを転動する車輪と当接して該車輪のクローラ幅方向への移動を制限するゴム突起１４（弾性体突起の一例）と、ゴム突起１４のクローラ幅方向の中央部１４Ｃと幅方向壁部１４Ｘとの間に形成され、幅方向壁部１４Ｘが車輪から入力を受けると変形して該入力を吸収する中空部２４と、をゴムクローラ１０（弾性クローラの一例）が有すること。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車輪に巻きかけられる無端状の弾性体と、
前記弾性体に該弾性体周方向に間隔をあけて複数形成され、前記弾性体の内周側に突出し、前記弾性体の内周面を転動する前記車輪と当接して該車輪の前記弾性体幅方向への移動を制限する弾性体突起と、
前記弾性体突起の前記弾性体幅方向の中央部と幅方向壁部との間に形成され、前記幅方向壁部が前記車輪から入力を受けると変形して該入力を吸収する中空部と、
を有する弾性クローラ。
【請求項２】
前記中空部は、前記弾性体周方向に延びている、請求項１に記載の弾性クローラ。
【請求項３】
前記中空部は、前記弾性体突起の前記弾性体周方向の周方向壁部に開口する貫通孔である、請求項１または請求項２に記載の弾性クローラ。
【請求項４】
前記弾性体突起は、前記弾性体幅方向断面において、頂部から根元部に向かって幅が広くなるように前記幅方向壁部が傾斜し、
前記中空部は、前記弾性体突起の少なくとも根元部側に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性クローラ。
【請求項５】
前記中空部は、前記弾性体突起の頂部と根元部との間に複数形成されている、請求項４に記載の弾性クローラ。
【請求項６】
複数の前記中空部のうち、前記弾性体突起の根元部に近い前記中空部ほど断面積が大きい、請求項５に記載の弾性クローラ。
【請求項７】
前記中空部の断面形状は、円形状または楕円形状とされている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性クローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性クローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、農業用機械をはじめ、建設機械や土木作業用機械の走行部に無端状の弾性クローラが使用されている。弾性クローラとしては、内部に補強用の芯金を埋設した弾性クローラと、内部に補強用の芯金を埋設しない芯金レス弾性クローラがある。
【０００３】
芯金レス弾性クローラとしては、特許文献１に開示のものが知られている。特許文献１に開示の芯金レス弾性クローラでは、内周面に一定ピッチでクローラ周方向に一列の弾性体突起を形成し、これらの弾性体突起のクローラ幅方向両外側を機体側の車輪が転動するようになっている。これらの弾性体突起は、車輪のクローラ幅方向の移動を該車輪と当接して制限する、すなわち、ガイドするようになっている。また、弾性体突起内の中央部には、クローラ幅方向が軸線方向となる円筒形かつ金属製の挿入体が埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４０７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示の芯金レス弾性クローラでは、旋回時や傾斜路面走行時に、機体側の車輪が弾性体突起の幅方向壁部に当接して、弾性体突起の幅方向壁部が車輪からスラスト力を受ける。この状態下で、車輪が転動すると、車輪と上記幅方向壁部との接触圧の大きさに応じた摩擦力が車輪と幅方向壁部との間に生じる。
特に、上記芯金レス弾性クローラでは、弾性体突起内への挿入体の埋設によって弾性体突起のクローラ幅方向の剛性が高くなっていることから、車輪からのスラスト力の大きさによっては車輪と上記幅方向壁部との接触圧が過剰に上昇して、弾性体突起の幅方向壁部の摩耗が促進される傾向にある。
【０００６】
本発明は、車輪と弾性体突起の接触圧の過剰な上昇を抑制して弾性体突起の摩耗を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の弾性クローラは、複数の車輪に巻きかけられる無端状の弾性体と、前記弾性体に該弾性体周方向に間隔をあけて複数形成され、前記弾性体の内周側に突出し、前記弾性体の内周面を転動する前記車輪と当接して該車輪の前記弾性体幅方向への移動を制限する弾性体突起と、前記弾性体突起の前記弾性体幅方向の中央部と幅方向壁部との間に形成され、前記幅方向壁部が前記車輪から入力を受けると変形して該入力を吸収する中空部と、を有している。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の弾性クローラは、請求項１に記載の弾性クローラにおいて、前記中空部は、前記弾性体周方向に延びている。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の弾性クローラは、請求項１または請求項２に記載の弾性クローラにおいて、前記中空部は、前記弾性体突起の前記弾性体周方向の周方向壁部に開口する貫通孔である。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の弾性クローラは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性クローラにおいて、前記弾性体突起は、前記弾性体幅方向断面において、頂部から根元部に向かって幅が広くなるように前記幅方向壁部が傾斜し、前記中空部は、前記弾性体突起の少なくとも根元部側に形成されている。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の弾性クローラは、請求項４に記載の弾性クローラにおいて、前記中空部は、前記弾性体突起の頂部と根元部との間に複数形成されている。
【００１２】
本発明の請求項６に記載の弾性クローラは、請求項５に記載の弾性クローラにおいて、複数の前記中空部のうち、前記弾性体突起の根元部に近い前記中空部ほど断面積が大きい。
【００１３】
本発明の請求項７に記載の弾性クローラは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性クローラにおいて、前記中空部の断面形状は、円形状または楕円形状とされている。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の弾性クローラは、車輪と弾性体突起の接触圧の過剰な上昇を抑制して弾性体突起の摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のゴムクローラをクローラ幅方向から見た側面図である。
【図２】第１実施形態のゴム突起をクローラ周方向から見た部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る弾性クローラについて説明する。
第１実施形態に係る弾性クローラの一例としての無端状のゴムクローラ１０は、芯金をもたない、いわゆる芯金レスタイプの弾性クローラである。
【００１７】
図１に示すように、ゴムクローラ１０は、機体としてのクローラ車の駆動軸に連結される駆動輪１００とクローラ車に回転自在に取付けられる遊動輪１０２とに巻き掛けられて用いられる。また、ゴムクローラ１０の内周を、駆動輪１００と遊動輪１０２の間に配置され且つクローラ車に回転自在に取り付けられた複数の転輪１０４が転動するようになっている。なお、駆動輪１００、遊動輪１０２、及び転輪１０４は、それぞれ本発明の車輪の一例である。
【００１８】
本実施形態では、無端状のゴムクローラ１０の周方向を「クローラ周方向」と記載し、ゴムクローラ１０の幅方向（図２の矢印Ｗ方向）を「クローラ幅方向」と記載する。なお、クローラ周方向とクローラ幅方向は、ゴムクローラ１０を外周側または内周側から見た場合に直交する。
また、本実施形態では、駆動輪１００及び遊動輪１０２に巻き掛けて環状（円環状、楕円環状、多角形環状などを含む）となったゴムクローラ１０の内周側（図２の矢印ＩＮ方向側）を「クローラ内周側」と記載し、上記ゴムクローラ１０の外周側（図２の矢印ＯＵＴ方向側）を「クローラ外周側」と記載する。なお、図２の矢印ＩＮ方向（環状の内側方向）、矢印ＯＵＴ方向（環状の外側方向）は、巻き掛け状態のゴムクローラ１０の内外方向を示している。
なお、本実施形態では、ゴムクローラ１０を駆動輪１００及び遊動輪１０２に巻き掛ける構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、駆動輪１００、遊動輪１０２、及び複数の転輪１０４の配置によっては、駆動輪１００、遊動輪１０２に加えて一つまたは複数の転輪１０４にゴムクローラ１０を巻き掛ける構成としてもよい。
また、駆動輪１００、遊動輪１０２、転輪１０４、及びこれらに巻き掛けられたゴムクローラ１０によってクローラ車の走行部としての第１実施形態に係るクローラ走行装置９０（図１参照）が構成されている。
【００１９】
図１、図２に示すように、ゴムクローラ１０は、ゴム材を無端帯状に形成したゴムベルト１２を有している。なお、本実施形態のゴムベルト１２は、本発明の無端状の弾性体の一例である。また、本実施形態のゴムベルト１２の周方向（弾性体周方向）、幅方向（弾性体幅方向）、内周側（弾性体の内周側）、外周側（弾性体の外周側）は、それぞれクローラ周方向、クローラ幅方向、クローラ内周側、クローラ外周側と一致している。
【００２０】
図１、図２に示すように、ゴムベルト１２の内周面１２Ａにはクローラ内周側に突出するゴム突起１４がクローラ周方向に間隔をあけて複数形成されている。このゴム突起１４は、ゴムベルト１２のクローラ幅方向の中央部に配置され、後述する内周面１２Ａ上を転動する車輪のクローラ幅方向への移動を当接によって制限するようになっている。
【００２１】
本実施形態では、前述のように、駆動輪１００、遊動輪１０２、及び転輪１０４が内周面１２Ａ上を転動する。
ここで、ゴムクローラ１０（ゴムベルト１２）が所定の張力をもって、駆動輪１００及び遊動輪１０２に巻き掛けられることにより、駆動輪１００の外周面と内周面１２Ａとの間に摩擦力が生じ、駆動輪１００の駆動力がゴムクローラ１０へ伝達され、ゴムクローラ１０が駆動輪１００と遊動輪１０２との間を循環して、ゴムクローラ１０が走行する。
【００２２】
次に、前述したゴム突起１４について詳細に説明する。
本実施形態のゴム突起１４は、クローラ内周側から見て、略四角形状とされている。このゴム突起１４は、平坦状の頂部１４Ａと、クローラ幅方向の幅方向壁部１４Ｘと、クローラ周方向の周方向壁部１４Ｙと、平坦状の根元部１４Ｂを含んで構成されている。なお、根元部１４Ｂは、ゴムベルト１２の内周面１２Ａとゴム突起１４との境界部分である。
【００２３】
ゴム突起１４は、頂部１４Ａから根元部１４Ｂに向かってクローラ幅方向の幅が広くなるように、幅方向壁部１４Ｘが突起高さ方向（クローラ内外方向に沿った方向と同じ）に対して傾斜している。言い換えると、幅方向壁部１４Ｘは、頂部１４Ａから根元部１４Ｂに向かって末広がりとなるように傾斜している。
また、ゴム突起１４は、頂部１４Ａから根元部１４Ｂに向かってクローラ周方向の長さが広くなるように、周方向壁部１４Ｙが突起高さ方向に対して傾斜している。言い換えると、周方向壁部１４Ｙは、頂部１４Ａから根元部１４Ｂに向かって末広がりとなるように傾斜している。すなわち、ゴム突起１４の外周を構成する各壁部（幅方向壁部１４Ｘ及び周方向壁部１４Ｙ）が末広がりとなるように傾斜している。
上記構成により、ゴム突起１４は、ゴムクローラ１０の加硫後に加硫型からの脱型が容易になる。
また、ゴム突起１４は、ゴムベルト１２を構成するゴム材と同じゴム材、またはゴムベルト１２を構成するゴム材よりも耐摩耗性に優れるゴム材で形成されている。
【００２４】
図２に示すように、ゴム突起１４には、ゴム突起１４のクローラ幅方向の中央部１４Ｃと幅方向壁部１４Ｘとの間の中間部１４Ｍに複数の中空部２４が形成されている。この中空部２４は、クローラ周方向に直線状に延びてゴム突起１４の両周方向壁部１４Ｙにそれぞれ開口する貫通孔である。また、中空部２４は、幅方向壁部１４Ｘが車輪（例えば、転輪１０４）からクローラ幅方向の入力（スラスト力（車輪の軸線方向の力））を受けると、スラスト力を吸収するように変形するようになっている。
【００２５】
図２に示すように、上記中空部２４の断面形状は、円形状または楕円形状とすることが好ましい。なお、本実施形態では、中空部２４の断面形状を円形状としている。なお、ここでいう中空部２４の断面形状は、ゴム突起１４をクローラ幅方向に沿って切断した断面での中空部２４の形状を指している。
【００２６】
中空部２４は、ゴム突起１４の頂部１４Ａと根元部１４Ｂとの間に複数形成されており、そのうちの少なくとも一つが根元部１４Ｂ側に形成されている。
なお、本実施形態では、図２に示すように、中央線ＣＬを境界にしてゴム突起１４の片側にそれぞれ２つの中空部２４が形成されており、一方の中空部２４は根元部１４Ｂ側に形成され、他方の中空部２４は頂部１４Ａ側に形成されている。以下では、これら２つの中央部２４のうち、上記一方の中空部２４を第１中空部２４Ａと呼び、上記他方の中空部であり、第１中空部２４Ａよりも頂部１４Ａ側に位置する中空部を第２中空部２４Ｂと呼ぶ。なお、ゴム突起１４は、中央線ＣＬに対して線対称形状とされている。
【００２７】
また、複数（本実施形態では２つ）の中空部２４のうち、ゴム突起１４の根元部１４Ｂに近い中空部２４ほど断面積が大きくなっている。すなわち、本実施形態では、第１中空部２４Ａの断面積が第２中空部２４Ｂの断面積よりも大きくなっている。なお、ここでいう中空部２４の断面積は、ゴム突起１４をクローラ幅方向に沿って切断した断面での中空部２４の開口面積を指している。
【００２８】
またさらに、ゴム突起１４のクローラ幅方向断面において、中央線ＣＬを境界にしてゴム突起１４の片側半分の面積を断面積Ａ０とした場合に、ゴム突起１４の片側に形成される中空部（本実施形態では、第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ）の面積の総和Ａ１が断面積Ａ０の１０〜２５％の範囲内に設定されている。
【００２９】
一方、図２に示すように、ゴム突起１４の幅方向壁部１４Ｘの厚みＴは、ゴム突起１４の頂部１４Ａから根元部１４Ｂまで略一定（例えば、１５〜３０ｍｍなど）とされている。なお、図２中の符号１４Ｍは、中間部１４Ｍのクローラ幅方向に沿った幅を指している。また、図２中の一点鎖線Ｌ１は、中央部１４Ｃと中間部１４Ｍとの境界を示し、一点鎖線Ｌ２は、中間部１４Ｍと幅方向壁部１４Ｘとの境界を示している。
【００３０】
また、本実施形態では、２つの中空部２４（第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ）が、幅方向壁部１４Ｘと中間部１４Ｍとの境界Ｌ２に沿って並列されている。
【００３１】
次に、本実施形態のゴムクローラ１０の作用効果について説明する。
ゴムクローラ１０では、旋回時や傾斜面走行時に、ゴムベルト１２の内周面１２Ａを転動する車輪（例えば、転輪１０４）がゴム突起１４に当接して、車輪のクローラ幅方向への移動が制限される。このとき、車輪が当接するゴム突起１４の幅方向壁部１４Ｘは、車輪からスラスト力を受ける。このように、ゴム突起１４の幅方向壁部１４Ｘが車輪からスラスト力を受けると、ゴム突起１４の中央部１４Ｃと幅方向壁部１４Ｘとの間に形成された中空部２４（ここでは、第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ）が変形して上記スラスト力が吸収される。具体的には、車輪からのスラスト力を受けた幅方向壁部１４Ｘが、中空部２４が圧縮変形（潰れ変形）するように変形（弾性変形）して、スラスト力が吸収される。これにより、車輪と幅方向壁部１４Ｘの接触圧の過剰な上昇が抑制される。結果、車輪とゴム突起１４の幅方向壁部１４Ｘとの間の摩擦力の上昇が抑制されて幅方向壁部１４Ｘの摩耗が抑制される。
以上のことから、ゴムクローラ１０によれば、ゴム突起１４に中空部２４を形成することで、車輪とゴム突起１４の接触圧の過剰な上昇を抑制してゴム突起１４の摩耗を抑制することができる。
【００３２】
さらに、ゴム突起１４に中空部２４を形成することで、ゴム突起１４のゴム量を減らすことができるため、ゴムクローラ１０の重量を軽くすることができ、かつ、ゴム材の直材費も減らすことができる。
またさらに、ゴム突起１４に中空部２４を形成することで、ゴム材の塊であるゴム突起１４の加硫速度が早まり、ゴムクローラ１０の加硫時間が短縮できるようになる。
【００３３】
ゴムクローラ１０では、中空部２４(第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ)をクローラ周方向に延ばしていることから、幅方向壁部１４Ｘのクローラ周方向の広い範囲で車輪からのスラスト力を吸収することができる。特に、中空部２４（第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ）をゴム突起１４の周方向壁部１４Ｙに開口する貫通孔としていることから、幅方向壁部１４Ｘのクローラ周方向の全域で車輪からのスラスト力を吸収することができる。
【００３４】
ゴムクローラ１０では、幅方向壁部１４Ｘをゴム突起１４の頂部１４Ａから根元部１４Ｂに向かって末広がりとなるように傾斜させていることから、車輪からのスラスト力が幅方向壁部１４Ｘの根元部１４Ｂ側に集中するが、複数の中空部２４のうち、第１中空部２４Ａをゴム突起１４の根元部１４Ｂ側に形成することで、幅方向壁部１４Ｘの根元部１４Ｂ側に集中するスラスト力を効果的に吸収させて、車輪と幅方向壁部１４Ｘの接触圧の上昇を効果的に抑制することができる。
【００３５】
さらに、ゴムクローラ１０では、ゴム突起１４の頂部１４Ａから根元部１４Ｂの間に中空部２４を複数（本実施形態では、第１中空部２４及び第２中空部２４Ｂ）形成していることから、幅方向壁部１４Ｘの頂部１４Ａから根元部１４Ｂまでの広い範囲で車輪からのスラスト力を吸収することができる。
【００３６】
そして、ゴムクローラ１０では、ゴム突起１４の幅方向壁部１４Ｘの傾斜によって、車輪からのスラスト力が幅方向壁部１４Ｘの根元部１４Ｂ側に集中するため、複数の中空部２４のうち、ゴム突起１４の根元部１４Ｂに近い中空部２４ほど断面積を大きくしている。すなわち、本実施形態では、第１中空部２４Ａの断面積を第２中空部２４Ｂの断面積よりも大きくしている。これにより、複数の中空部２４で車輪からのスラスト力を効果的に吸収することができる。
【００３７】
また、ゴムクローラ１０では、中空部２４（第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ）の断面形状を円形状または楕円形状としていることから、変形時に中空部２４の一部に応力が集中するのを抑制することができる。
【００３８】
第１実施形態では、ゴム突起１４の中央線ＣＬを境界にして片側にそれぞれ２つの中空部２４（第１中空部２４Ａ及び第２中空部２４Ｂ）を形成する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、ゴム突起１４の中央線ＣＬを境界にして片側にそれぞれ３つ以上の中空部２４を形成する構成としてもよい。また、３つ以上の中空部２４は、根元部１４Ｂ側に近い中空部２４ほど断面積が大きくなる構成とすることが好ましい。この構成により、ゴム突起１４の幅方向壁部１４Ｘと車輪の接地圧の上昇をさらに抑制することができる。
また、本発明は上述の構成に限定されず、ゴム突起１４の中央線ＣＬを境界にして片側にそれぞれ一つの中空部２４を形成する構成としてもよい。この場合の中空部２４は、例えば、断面形状が略台形であり、台形の斜面（クローラ幅方向外側の壁面）が幅方向壁部１４Ｘとの境界に沿って傾斜し、さらに、クローラ幅方向内側の壁面とクローラ幅方向外側の壁面との間の間隔（幅）が根元部１４Ｂ側から頂部１４Ａ側に向かって狭くなる構成としてもよい。この構成により、ゴム突起１４に対する車輪からのスラスト力を大きく吸収することができる。
またさらに、本発明は上述の構成に限定されず、同一径の中空部２４の数を頂部１４Ａ側よりも根元部１４Ｂ側で増やす構成としてもよい。例えば、ゴム突起１４を突起高さ方向に概ね３等分した場合には、上部よりも中間部の中空部２４の数を増やし、中間部よりも下部の中空部２４の数を増やす構成としてもよい。換言すれば、中空部２４は、ゴム突起１４に対して頂部１４Ａ側よりも根元部１４Ｂ側に密に形成されている。この構成によれば、中空部２４の数量を調整することで、中空部２４によるスラスト力の吸収効果を微調整することができる。これにより、ゴム突起１４のクローラ幅方向の剛性を確保しつつ、複数の中空部２４の変形により最適なスラスト力の吸収効果を発揮させて幅方向壁部１４Ｘと車輪の接触圧の上昇を効果的に抑制することができる。
そして、上述の実施形態では、中空部２４をクローラ周方向に沿って直線状に延びてゴム突起１４を貫通する貫通孔とする構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、中空部２４をクローラ周方向に沿って直線状に延びるが、ゴム突起１４内で先端部が閉止する（終端する）凹部とする構成としてもよい。また、本発明は上述の構成に限定されず、中空部２４をクローラ周方向に沿って延びるが、ゴム突起１４内で両端部が閉止されて閉鎖空間を形成する構成としてもよい。
【００３９】
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、これらの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これらの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】
【００４０】
１０・・ゴムクローラ（弾性クローラ）、１２・・ゴムベルト（無端状の弾性体）、
１２Ａ・・内周面、１４・・ゴム突起（弾性体突起）、１４Ａ・・頂部、
１４Ｂ・・根元部、１４Ｃ・・中央部、１４Ｘ・・幅方向壁部、１４Ｙ・・周方向壁部、
２４・・中空部、１００・・駆動輪（車輪）、１０２・・遊動輪（車輪）、
１０４・・転輪（車輪）、ＣＬ・・中央線、Ｓ・・クローラ周方向（弾性体周方向）、
Ｗ・・クローラ幅方向（弾性体幅方向）、ＩＮ・・クローラ内周側（弾性体の内周側）、ＯＵＴ・・・クローラ外周側（弾性体の外周側）
【図１】
2014141130.tif 000003
【図２】
2014141130.tif 000004