ГУСЕНИЧНАЯ ЛЕНТА
CATERPILLAR TRACK

Перекрестные ссылки на родственные заявки
[0002] Настоящей заявкой заявлен приоритет согласно патентной заявке Канады №2647369 и патентной заявке США №12/332991, озаглавленным "Гусеничная лента" (Traction Band) и поданным соответственно в Канадское ведомство по интеллектуальной собственности и Ведомство США по патентам и товарным знакам 11 декабря 2008 года, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0003] Настоящее изобретение по существу относится к гусеничным лентам и бесконечным гусеницам для использования на гусеничных транспортных средствах. В частности, помимо прочего, настоящее изобретение относится к гусеничным лентам и бесконечным гусеницам для использования на транспортных средствах для сельского хозяйства, строительства и лесного хозяйства и других схожих с ними гусеничных транспортных средствах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0004] Транспортные средства многих типов часто используются на грунте, на котором затруднена эксплуатация пневматических шин. Военные транспортные средства, такие как танки и бронетранспортеры, и гражданские транспортные средства, такие как тракторы и транспортные средства для отдыха, эксплуатируются на очень мягких грунтах, таких как песочные поверхности. Пневматические шины по существу не способны эффективно работать на таких мягких поверхностях, поскольку они склонны к зарыванию в поверхность вместо перемещения по ней.
[0005] Для использования на грунтах, на которых затруднена эксплуатация колесных транспортных средств, разработаны гусеничные транспортные средства (например, патенты США №3361488, 3688858, 3734577 и 3955855). На грунтах многих типов эти транспортные средства имеют лучшие технические показатели по сравнению с колесными транспортными средствами. Однако у существующих гусеничных транспортных средств есть недостатки.
[0006] Первые гусеничные транспортные средства оснащались гусеницами, выполненными из металлических звеньев, шарнирно скрепленных друг с другом с формированием бесконечной гусеницы.
[0007] В настоящее время часто используются эластомерные гусеницы вследствие увеличения строительства в городах, в которых гусеничные транспортные средства вынуждены перемещаться по мостовой, и вследствие растущего спроса на компактные сельскохозяйственные транспортные средства для малоуплотненных почв.
[0008] По мере развития эластомерных гусеничных лент и бесконечных гусениц создавались различные протекторные рисунки, выполненные с возможностью использования на грунте различных типов. Например, протекторные рисунки некоторых гусениц имеют большую поверхность, контактирующую с грунтом, которая больше подходит для использования на твердых поверхностях, таких как асфальт и бетон, но плохо обеспечивает перемещение на мягких поверхностях, таких как почва и песок. Также были разработаны протекторные рисунки, выполненные с возможностью использования на мягких поверхностях, но по существу не обладающие хорошей износостойкостью на твердых поверхностях.
[0009] На сельскохозяйственных транспортных средствах и иных гусеничных транспортных средствах для сельского хозяйства, таких как тракторы, обычно используется протекторный рисунок одного типа, по существу соответствующий шевронному рисунку. Этот конкретный протекторный рисунок по существу адекватно обеспечивает перемещение на большинстве грунтов, что очень важно для сельскохозяйственных транспортных средств.
Однако конфигурация известных шевронных протекторных рисунков обычно требует больших затрат энергии на изгиб гусеницы, что приводит к увеличению сопротивления качению и, в конечном счете, расхода топлива.
[0010] Известны попытки обеспечения изгиба бесконечных гусениц, имеющих по существу шевронный протекторный рисунок, с меньшими затратами энергии. Известен патент США №6241327, согласно которому выступы-грунтозацепы, формирующие шевронный рисунок, выполнены с разрезами, открывающимися при изгибе гусеницы. Однако разрезы существенно уменьшают структурную целостность выступов-грунтозацепов и, следовательно, самой гусеницы и, в конечном счете, являются недостаточно эффективными. В патенте США №6510913 шевронный протекторный рисунок сформирован несколькими независимыми выступами-грунтозацепами. Деление шевронного рисунка на несколько выступов-грунтозацепов по существу приводит к уменьшению их контактной поверхности, в результате чего происходит увеличение уровня вибрации.
[0011] Следовательно, существует необходимость в усовершенствованной гусеничной ленте, в которой устранены недостатки известных решений.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] Настоящим изобретением устранены недостатки известных решений путем использования по существу усовершенствованной эластомерной гусеничной ленты. В обычном варианте реализации изобретения гусеничная лента содержит основное тело ленты, разделенное на секции, скрепленные вместе (обычно с образованием цельной конструкции) по поперечным делительным линиям, при этом продольная протяженность каждой секции называется шагом. Тело ленты имеет внутреннюю взаимодействующую с колесами поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия с различными колесами (например, звездочкой, натяжным колесом (натяжными колесами) и/или опорным колесом (опорными колесами)) гусеничного движителя, в котором установлена гусеничная лента, и внешнюю взаимодействующую с грунтом поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия с грунтом.
[0013] Поверхность, взаимодействующая с колесами, имеет по меньшей мере один ряд приводных выступов (и/или направляющих выступов), размещенных в продольном направлении на расстоянии друг от друга и по длине ленты, в обычном варианте реализации изобретения на каждой секции. Следующие друг за другом приводные выступы (и/или направляющие выступы) разделены проходящими в поперечном направлении областями, не занятыми приводными выступами (и направляющими выступами), по существу выровненными с делительными линиями.
[0014] Поверхность, взаимодействующая с грунтом, содержит выступы-грунтозацепы, некоторые из которых проходят в продольном направлении более чем по одной секции ленты. Такие продольные выступы-грунтозацепы предпочтительно имеют проходящие в поперечном направлении изгибаемые области, которые выполнены с утонением. Такие изгибаемые области по существу выровнены с делительными линиями и таким образом с областями на внутренней поверхности, не занятыми приводными выступами (и направляющими выступами).
[0015] В предпочтительном варианте реализации изобретения толщина изгибаемой области составляет часть толщины выступов-грунтозацепов.
[0016] В предпочтительном варианте реализации изобретения, но не обязательно, выступы-грунтозацепы по существу образуют шевронный протекторный рисунок.
[0017] Для специалиста очевидно, что выравнивание утоненных изгибаемых областей с областями, не занятыми приводными выступами (и направляющими выступами) на внутренней поверхности, приводит к уменьшению энергии, необходимой для изгиба гусеничной ленты вокруг различных колес гусеничного движителя. Следовательно, гусеничная лента согласно изобретению обеспечивает уменьшение сопротивления качению, а значит расхода топлива.
[0018] Кроме того, утоненные изгибаемые области, в отличие от известных решений, предусматривающих полное разделение выступов-грунтозацепов, позволяют сохранить по существу неразрывность и структурную целостность выступов-грунтозацепов, благодаря чему сохраняются конкретные преимущества выступов-грунтозацепов (например, в отношении удаления почвы и обломков, сцепления и т.п.).
[0019] Признаки настоящего изобретения, предположительно обладающие новизной, подробно раскрыты в прилагаемой формуле изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Указанные выше и другие объекты, признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
[0021] на фиг.1 показан перспективный вид сверху части гусеничной ленты, реализующей принципы настоящего изобретения,
[0022] на фиг.2 показан вид спереди гусеничной ленты, представленной на фиг.1,
[0023] на фиг.3 показан вид сверху гусеничной ленты, представленной на фиг.1,
[0024] на фиг.4 показан вид снизу гусеничной ленты, представленной на фиг.1,
[0025] на фиг.5 показан вид сбоку гусеничной ленты представленной на фиг.1,
[0026] на фиг.6 показан перспективный вид сбоку гусеничного движителя, содержащей гусеничную ленту, реализующей принципы настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0027] Далее описана предлагаемая гусеничная лента. Хотя изобретение описано на основе конкретных иллюстративных вариантов реализации, необходимо отметить, что они приведены только для примера, и объем изобретения ими не ограничивается.
[0028] На фиг.1 и 2 показан пример гусеничной ленты 10, реализующей принципы настоящего изобретения. Лента 10 выполнена по существу с возможностью использования с гусеничным движителем, таким как гусеничный движитель 200, представленный на фиг.6. Гусеничные движители, такие как движитель 200, по существу известны и не нуждаются в подробном описании.
[0029] Лента 10 по существу содержит основное тело 100 ленты, разделенное на секции 105 (фиг.3-5), скрепленные вместе, обычно с образованием цельной конструкции, вдоль проходящих в поперечном направлении делительных линий 106. В предпочтительном варианте реализации изобретения тело 100 ленты выполнено из армированного эластомерного материала, имеет внешнюю поверхность 110, взаимодействующую с грунтом, и внутреннюю поверхность 120, взаимодействующую с колесами.
[0030] Внешняя поверхность 110, как правило, снабжена различными вешними выступами-грунтозацепами 112 и 114, расположенными в продольном направлении по внешнему периметру ленты 10. Выступы-грунтозацепы 112 и 114, как правило, расположены так, что образуют протекторный рисунок. В настоящем предпочтительном варианте реализации изобретения протекторный рисунок по существу является шевронным. Однако изобретение этим не ограничено, и возможно использование других протекторных рисунков.
[0031] Внутренняя поверхность 120 обычно, но не обязательно, снабжена по меньшей мере одним рядом внутренних выступов, таких как приводные выступы 124, выполненные с возможностью взаимодействия со звездочкой, и направляющие выступы 122, выполненные с возможностью направления гусеничной ленты 10 вокруг звездочки, натяжных колес и опорных колес. Направляющие выступы 122 и приводные выступы 124 обычно размещены в продольном направлении по внутреннему периметру ленты 10.
[0032] Как показано на фиг.3-5, и в особенности на фиг.4, приводные выступы 124 и направляющие выступы 122 в целом равномерно размещены на каждой секции 105 по внутреннему периметру гусеницы 10. Если приводные выступы 124 или направляющие выступы 122 расположены более чем в один ряд, выступы 124 и/или выступы 122 выровнены на каждой секции 105 в поперечном направлении, как лучшее всего видно из фиг.4.
[0033] Для обеспечения возможности изгиба гусеничной ленты 10 вокруг различных колес гусеничного движителя, на которую установлена лента 10, направляющие выступы 122 и приводные выступы 124 размещены по существу в продольном направлении на расстоянии друг от друга, причем следующие друг за другом выступы 122 или выступы 124 разделены проходящими в поперечном направлении областями 123, не занятыми направляющими и приводными выступами. В предпочтительном варианте реализации изобретения эти шарнирные области 123 по существу выровнены с делительными линиями 106, как видно из фиг.4.
[0034] На фиг.3 и 5 внешняя поверхность 110 ленты 10 показана более подробно. Как указано выше, внешняя поверхность 110 снабжена выступами-грунтозацепами 112 и 114, которые в настоящем варианте реализации изобретения образуют шевронный протекторный рисунок. При этом выступы-грунтозацепы 114 проходят в продольном направлении более чем через одну секцию 105. Благодаря тому, что выступы-грунтозацепы 114 проходят более чем через одну секцию 105, они проходят через делительные линии 106, и таким образом проходят через не имеющие выступов шарнирные области 123 внутренней поверхности 120.
[0035] В соответствии с сущностью настоящего изобретения для существенного облегчения изгиба ленты 10 в шарнирных областях 123 и уменьшения по существу напряжения в выступах-грунтозацепах 114 выступы 114 снабжены проходящими в поперечном направлении изгибаемыми областями 115. Области 115 являются областями выступов 114, в которых толщина 118 выступов 114 уменьшена.
[0036] В обычном варианте реализации изобретения толщина 119 вдоль области 115 составляет часть толщины 118 выступов-грунтозацепов 114. Отношение толщины 119 области 115 к толщине 118 выступов 114 в целом находится между 0 и 0,75. Предпочтительным является отношение между 0 и 0,5, а наиболее предпочтительным между 0 и 0,35.
[0037] Кроме того, как лучше всего видно из фиг.5, области 115 по существу выровнены с делительными линиями 106 и таким образом с шарнирными областями 123. При этом области 115 предпочтительно имеют ширину 111, аналогичную ширине 121 шарнирной области 123.
[0038] Благодаря выполнению выступов-грунтозацепов 114 с утоненными областями 115, общая толщина ленты 10 вдоль шарнирных областей 123 оказывается уменьшена, что приводит к уменьшению энергии, необходимой непосредственно для изгиба ленты 10 вокруг различных колес гусеничного движителя. Это приводит к уменьшению сопротивления качению и таким образом потребления топлива гусеничным транспортным средством.
[0039] Кроме того, в отличие от известных решений (патент США №6241327) толщина 119 области 115 не является нулевой (т.е. область выполнена с выступом), что позволяет сохранить по существу неразрывность и структурную целостность выступов-грунтозацепов 114 и, в конечном счете, гусеницы 10. В результате выступы 114 по существу сохраняют свои характеристики взаимодействия с грунтом (например, контактную поверхность, сцепление, удаление почвы и обломков и т.п.). Кроме того, сохраняется внешняя привлекательность протекторного рисунка в целом.
[0040] Как показано на фиг.1 и 3, выступы-грунтозацепы 114 предпочтительно снабжены расширениями 117. В обычном варианте реализации изобретения расширения 117 создают дополнительную контактную поверхность между лентой 10 и грунтом, в особенности на твердых поверхностях, таких как асфальт и бетон. Очевидно, что расширения 117 могут быть выполнены различной формы, а выступы 114 могут иметь и более одного расширения 117. Наличие таких расширений 117 может быть полезно и на выступах-грунтозацепах 112.
[0041] Для специалиста очевидно, что лента 10, реализующая принципы настоящего изобретения, может быть использована с гусеничными системами различных типов (например, гусеничным движителем 200) и/или известными гусеничными транспортными средствами различных типов (например, сельскохозяйственных, лесозаготовительных, строительных, военных и т.п.).
[0042] Хотя выше подробно описаны примеры предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления изобретения, следует отметить, что концепции изобретения могут быть реализованы и использованы в виде иных вариантов, которые следует считать включенными в формулу изобретения с учетом ограничений, накладываемых известными техническими решениями.