【課題】 無端ベルトを厚肉にしなくても損傷を防止できる自動車用クローラの車輪構造。
【解決手段】 ホイール３０のリム３６に、ゴム製で内部に空気が封入されて袋状とされ、かつ全体として環状に形成されたタイヤ４２が取り付けられて、クローラの転輪を構成する。支軸２６には、無端ベルト４４の内面から所定の間隔ｈが構成されるように所定の径とされたガイド盤３８が装着されている。クローラが路面の突起に乗り上げると、タイヤ４２が径方向内側に弾性的に凹んで突き上げ荷重を吸収し、無端ベルト４４の損傷を防止する。ガイド盤３８はホイール３０及びタイヤ４２と別体なので、軸方向の位置の変更や取り付け、取り外しを容易に行うことができる。
［代表図面］
【発行国】日本国特許庁（ＪＰ）
【公報種別】公開特許公報（Ａ）
【公開番号】
特開２０００−１６３５８（Ｐ２０００−１６３５８Ａ）
【公開日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）
【発明の名称】自動車用クローラの車輪構造
【国際特許分類第７版】
B62D 55/14
55/00
【ＦＩ】
B62D 55/14 A
55/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】５
【全頁数】１１
【出願番号】特願平１０−１８０８３４
【出願日】平成１０年６月２６日（１９９８．６．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社
【発明者】
【発明者】
【代理人】弁理士（１０００７９０４９）
（外３名）
【請求項１】
駆動力を受けて回転する駆動輪と、前記駆動輪の下方に配置され、少なくとも１つが半径方向に弾性変形可能な環状の弾性転輪とされた複数の転輪と、前記駆動輪及び前記転輪に巻き掛けられ駆動輪の回転により巻掛方向へ循環する無端ベルトと、前記弾性転輪と別体に設けられ、前記無端ベルトの内面に形成された突部に当接して無端ベルトの幅方向移動を制限する制限手段と、を有することを特徴とする自動車用クローラの車輪構造。
【請求項２】
前記制限手段が、前記弾性転輪と同軸の円盤状に形成されたガイド盤であり、前記ガイド盤に、このガイド盤が部分的に厚肉とされた厚肉部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用クローラの車輪構造。
【請求項３】
前記厚肉部が、前記ガイド盤の外周に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用クローラの車輪構造。
【請求項４】
前記ガイド盤に、このガイド盤を板厚方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の自動車用クローラの車輪構造。
【請求項５】
前記制限手段に、この制限手段に作用した所定値以上の外力によって制限手段を破損させる脆弱部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の自動車用クローラの車輪構造。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪を駆動回転させることによって、駆動輪及び転輪（弾性転輪）に巻き掛けられた無端ベルトを巻掛方向へ循環させて自動車を走行させる自動車用クローラの車輪構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、エンジン等の駆動手段の駆動力を受けて駆動輪を回転させ、この駆動輪及び転輪に巻き掛けた無端ベルトを循環させる、いわゆるクローラによって走行するものがある。このようなクローラの構造の一例が、
特開平６−３０５４５６号公報に示されている。
【０００３】
図９に示されるように、このクローラ１００では、駆動輪１０２と同軸的にかつ揺動可能に転輪板１０４が軸支されている。転輪板１０４には、駆動輪１０２の下方位置に前側転輪１０６、後側転輪１０８及び中間転輪１１４が取り付けられており、駆動輪１０２、前側転輪１０６及び後側転輪１０８のまわりに装着された無端ベルト１１０が、駆動輪１０２の駆動力を受けて循環する。
【０００４】
上記したクローラ１００を含め、一般的なクローラでは、前側転輪１０６、後側転輪１０８及び中間転輪１１４が硬質の金属によって形成されている。これによって、無端ベルト１１０の位置及び方向が確実に決まり、例えば、車両が左右に旋回した場合等でも、無端ベルト１１０が幅方向にずれない。
【０００５】
しかし、このように前側転輪１０６、後側転輪１０８及び中間転輪１１４が硬質の金属で形成されていると、クローラ１００が路面の凹凸や突起等を通過する際の突き上げ荷重により、凹凸や突起と転輪１０６との間で無端ベルト１１０が強く挟まれる。このため、無端ベルト１１０は損傷を防止すべく厚肉に形成する必要があり、重量増となる。また、無端ベルト１１０を厚肉にすると、屈曲抵抗が大きくなり、自動車の走行抵抗が増え、特に高速走行時には多くの走行エネルギーが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、無端ベルトを厚肉にしなくても損傷を防止できる自動車用クローラの車輪構造を得ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、駆動力を受けて回転する駆動輪と、前記駆動輪の下方に配置され、少なくとも１つが半径方向に弾性変形可能な環状の弾性転輪とされた複数の転輪と、前記駆動輪及び前記転輪に巻き掛けられ駆動輪の回転により巻掛方向へ循環する無端ベルトと、前記弾性転輪と別体に設けられ、前記無端ベルトの内面に形成された突部に当接して無端ベルトの幅方向移動を制限する制限手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
駆動輪が回転すると、この回転力を受けて無端ベルトが循環し、自動車が走行する。
【０００９】
駆動輪の下方に配置された複数の転輪のうちの少なくとも１つは、半径方向に弾性変形可能な環状の弾性転輪なので、クローラが路面の突起や段差に衝突し、これら突起や段差と弾性転輪との間で無端ベルトが挟まれた場合には、弾性転輪が半径方向に弾性変形して、衝突のエネルギーを吸収する。このため、無端ベルトを厚肉にしなくても損傷を防止でき、衝撃音も発生しない。
【００１０】
なお、一般的には、駆動輪の下方には複数の転輪（前側転輪、後側転輪、中間転輪等）が配置されるが、これらすべての転輪を弾性転輪とする場合に限らず、任意の転輪のみを弾性転輪としても、この弾性転輪と突起や段差との間に無端ベルトが挟まれた場合に、無端ベルトの損傷を防止できる。
【００１１】
無端ベルトが幅方向に移動すると、無端ベルトの内面に形成された突部が制限手段に当接し、無端ベルトの幅方向の移動が制限される。このため、無端ベルトの外れが防止される。
【００１２】
制限手段は、弾性転輪と別体に設けられているので、制限手段を交換する場合には、交換が容易になる。すなわち、例えば制限手段を弾性転輪に一体的に取り付けた場合には、一旦弾性転輪を取り外し、さらに弾性転輪から制限手段を取り外す必要があるが、本発明の自動車用クローラの車輪構造では、その必要がない。また、制限手段を弾性転輪と別体で設けたことで、制限手段の位置を弾性転輪の位置に関係なく設定することができる。
【００１３】
制限手段の形状は特に限定されないが、例えば、弾性転輪の転輪軸と同軸の円盤状に形成することができる。このような形状とすることにより、弾性転輪の回転角度に関わらず、制限手段は常に突部と当接可能な状態を維持することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記制限手段が、前記弾性転輪と同軸の円盤状に形成されたガイド盤であり、前記ガイド盤に、このガイド盤が部分的に厚肉とされた厚肉部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このように厚肉部が設けられたことにより、ガイド盤の固有振動数が低くなる。このため、例えば、クローラが路面の突起や段差に衝突し、無端ベルトを介して作用した衝撃力によってガイド盤が振動して、いわゆる打音が発生した場合でも、ガイド盤の振動が、厚肉部が設けられていないものと比較して、短時間で減衰する。この結果、打音が小さくなる。
【００１６】
なお、厚肉部が設けられたガイド盤の製造方法は特に限定されないが、例えば、軽合金等を用いて一体的に鋳造することができる。これにより、ガイド盤の製造工程で溶接等を行う必要がなくなるので、ガイド盤の製造が容易になる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記厚肉部が、前記ガイド盤の外周に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
このように、厚肉部をガイド盤の外周に設けたことにより、ガイド盤の外周の強度が高められている。このため、例えば、路面から無端ベルトを介してガイド盤に衝撃力が作用した場合には、衝撃力の入力側に強度の高い部位が存在するとになり、ガイド盤の損傷を効果的に防止することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記ガイド盤に、このガイド盤を板厚方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
このような貫通孔が設けられていないガイド盤では、ガイド盤の面全体が打音の放射面として作用するが、貫通孔を設けたことによってガイド盤の放射面が小さくなるので、ガイド盤の振動によって生じる打音も小さくなる。
【００２１】
貫通孔の位置は特に限定されないが、例えば、弾性転輪と対向する位置に設けることができる。この場合には、ガイド盤と弾性転輪との間に異物が入り込んでも、異物は貫通孔から排出されるので、ガイド盤と弾性転輪との間に挟まれない。また、異物が貫通孔から排出されずにガイド盤と弾性転輪との間に挟まれてしまったときでも、貫通孔から手等を差し入れて異物を容易に取り除くことができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記制限手段に、この制限手段に作用した所定値以上の外力によって制限手段を破損させる脆弱部が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
このため、例えば、クローラが路面の突起や段差に衝突し、無端ベルトを介してガイド盤に所定値以上の外力が作用すると、脆弱部によって制限手段が破損される。このため、ガイド盤が変形して弾性転輪に接触することがなく、車両の走行に影響を与えない。
【００２４】
また、ガイド盤に作用した外力のエネルギーが制限手段の破損によって吸収されるので、このエネルギーが自動車の車体や、クローラを構成する他の構成要素等に作用しない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る自動車用クローラの車輪構造を採用したクローラ１０が示されている。
【００２６】
このクローラ１０は、車体１２（図７参照）に支持された駆動軸１４を有している。駆動軸１４は、車体１２に搭載されたエンジン（図示省略）の駆動力を受けて回転する。駆動軸１４には、径方向外側に向かう歯が周方向に所定間隔で形成されたスプロケット状の駆動輪１６が同軸的に固定されている（図１ではこの歯の図示を省略）。従って、この駆動輪１６が駆動軸１４と共に、エンジンの駆動力によって回転する。
【００２７】
駆動軸１４には、フレーム２０が軸支されている。このフレーム２０は側面視にて、下方に向かうに従って幅広の三角形状とされ、さらにこの三角形状の下端部で車両前方側及び後方側にアーム状に延出されて、全体として略逆Ｔ字状に形成されている。三角形状の頂角の近傍に形成された軸支孔２２には駆動軸１４が挿通されており、これによって、フレーム２０が駆動軸１４回りに揺動可能となっている。
【００２８】
フレーム２０の底部には、複数（本実施の形態では４個）の軸支孔２４が、図１左右対称の位置に形成されている。図２にも示すように、これらの軸支孔２４には、ベアリング１８を介して、支軸２６が回転可能に、かつ軸方向に移動不能に挿通されている。
【００２９】
支軸２６の両端近傍は径方向に拡径された円板状の取付板部２８とされている。この取付板部２８に、金属製のホイール３０が複数のボルト３２によって取り付けられている。
【００３０】
ホイール３０は、外側ホイール部材６０と、内側ホイール部材７０と、で構成されている。外側ホイール部材６０は略有底円筒状に形成されており、円板状のディスク部６２と、ディスク部６２の外周から延設された円筒状のリム部６４及び、リム部６４の延出端から径方向外側に延出され、さらに幅方向外側に延出されたフランジ６６と、を有している。また、内側ホイール部材７０も略有底円筒状に形成されており、ディスク部６２と同径の円板状のディスク部７２と、リム部６４と同径で、ディスク部７２の外周から延設された円筒状のリム部７４、リム部７４の延出端から延出されたフランジ７６を有している。
【００３１】
そして、ディスク部６２及びディスク部７２にそれぞれ形成された取付孔（図示省略）を一致させてディスク部６２とディスク部７２とを面接触させ、取付孔にボルト３２を挿通して、ホイール３０（外側ホイール部材６０及び内側ホイール部材７０）が取付板部２８に取り付けられている。この状態で、リム部６４とリム部７４とが一体となって、ホイール３０のリム３６を構成する。
【００３２】
リム３６には、タイヤ４２がホイール３０と同軸的に取り付けられており、ホイール３０とタイヤ４２とが一体で回転する。タイヤ４２はゴム製（チューブ入り）で、内部に空気が封入されて袋状とされ、かつ全体として環状に形成されている。
【００３３】
そして、それぞれのタイヤ４２とホイール３０とによって、図１に示すように、本発明の弾性転輪である前側転輪５２、後側転輪５４及び、前側転輪５２と後側転輪５４との間の中間転輪５６が構成される（以下、本実施の形態において単に「弾性転輪」というときは、タイヤ４２とホイール３０とによって構成された前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６を指すものとする）。
【００３４】
駆動輪１６、前側転輪５２及び後側転輪５４には、無端ベルト４４が側面視にて略二等辺三角形状に巻きかけられている。この状態で、それぞれのタイヤ４２は半径方向内側に弾性変形し、無端ベルト４４に適正な張力を付与している。また、中間転輪５６は、車両の荷重を支持している。
【００３５】
図２に示すように、無端ベルト４４の幅方向中央には、無端ベルト４４の長手方向に沿って突条４６が形成されている。さらに、図１に示すように、突条４６には、無端ベルト４４の長手方向に沿って所定間隔で断続的に、複数の凹部４８が形成されている（従って、各々の凹部４８の間に突起５０が形成されていることになる）。凹部４８には、駆動輪１６の図示しない歯が係合しており、駆動輪１６の回転力が、この係合により無端ベルト４４に伝えられて、無端ベルト４４が循環する。
【００３６】
図２に示すように、タイヤ４２とフレーム２０との間には、弾性転輪とは別体で、ガイド盤３８が配置されている。ガイド盤３８は、図３にも詳細に示すように、円筒状に形成された挿通円筒部８０と、この挿通円筒部８０の軸方向一端の位置から、径方向外側に向かって形成された略円板状のガイド円板部８２と、で構成されている。
【００３７】
挿通円筒部８０の内径は、支軸２６の外径と等しくなっており、挿通円筒部８０の内側に支軸２６が挿通される。挿通状態で、図示しないピン等の固定手段によってガイド盤３８が支軸２６に固定されて、ガイド盤３８が支軸２６と一体で回転するようになっている。
【００３８】
また、支軸２６には、挿通円筒部８０と取付板部２８との間、及び挿通円筒部８０とフレーム２０との間に円筒状のスペーサ８６、８８が隙間無く装着されている。このスペーサ８６、８８によって、ガイド盤３８が支軸２６の軸方向に位置決めされている。スペーサ８６、８８の軸方向長さを変えることにより、ガイド盤３８の位置を変更することができる。
【００３９】
ガイド円板部８２は、挿通円筒部８０が支軸２６に装着されると共に、チューブ入りのタイヤ４２に空気が封入され、かつ無端ベルト４４が巻きかけられた状態で、その外周と無端ベルト４４の内面との間に所定の間隔ｈが構成されるように、所定の径とされている。ガイド円板部８２と突条４６との間にも、無端ベルト４４の幅方向に所定の隙間があくように、ガイド盤３８の形状及びスペーサ８８の長さが決められている。従って、２枚のガイド盤３８が、突条４６と所定の間隔をあけて対向して配置され、突条４６の両側に位置していることになる。このように２枚のガイド盤３８を突条４６の両側に配置したことにより、車両走行中に無端ベルト４４が幅方向に移動すると、突条４６がガイド円板部８２に当たって、無端ベルト４４の移動が制限される。
【００４０】
また、ガイド円板部８２の外縁部分には、ガイド円板部８２の他の部分よりも厚肉とされた厚肉部８４が、ガイド円板部８２の全周にわたって形成されている。この厚肉部８４によって、ガイド円板部８２の強度が高められている。また、ガイド円板部８２は、厚肉部８４が形成されていないガイド円板部と比較して、固有振動数が低くなっている。
【００４１】
ガイド円板部８２には、板厚方向にガイド円板部８２を貫通する略扇形の貫通孔９０が、周方向に所定間隔で複数形成されており、軽量化が図られている。また、貫通孔９０が形成されていることにより、図３R>３からも分かるように、ガイド円板部８２を軸方向に視たときの面積が、貫通孔９０が形成されていないガイド円板部と比較して小さくなっている。このため、ガイド円板部８２は、それ自体の振動によって空間に音の振動を放射する面（放射面）の面積が少なくなっており、ガイド円板部８２から発生する放射音が小さくなる。
【００４２】
さらに、図２からも分かるように、フレーム２０を挟んで対向する２枚のガイド円板部８２の間に構成される空間が、貫通孔９０によって、支軸２６の軸方向に開放されていることになる。このため、この空間内で、ガイド円板部８２からの放射音の反響が防止され、放射音が短時間で減衰する。
【００４３】
それぞれの貫通孔９０の外周側には、周方向両端の位置に略楔状の切欠９０Ａが形成されている。この切欠９０Ａによって、ガイド円板部８２には、部分的に径方向に薄肉とされた脆弱部９２が形成されている（なお、図３では脆弱部９２を一部のみ図示し、他は図示を省略しているが、切欠９０Ａのそれぞれに対応してガイド円板部８２に脆弱部９２が形成されている）。そして、ガイド円板部８２に対して外部から系方向内側に向かって所定値以上の荷重が作用すると、図３に一点鎖線で示すように、脆弱部９２に応力が集中してガイド円板部８２が破断され、荷重のエネルギーが吸収されるようになっている。
【００４４】
ガイド盤３８の材質としては、無端ベルト４４が幅方向に移動して突条４６が当たっても不用意に変形することなく、無端ベルト４４の移動を制限できる強度を有するものであれば、限定されない。特に、本実施の形態のガイド盤３８はそれ自体で独立しており、他の部材（例えば、ホイール３０や支軸２６）と一体化されていないので、独自の材質で形成することができる。例えば、軽合金を使用して一体的に鋳造してもよい。鋳造によって形成した場合には溶接等をする必要がないので、製造が容易になり、製造コストを低下させることが可能となる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る自動車用クローラの車輪構造の作用を説明する。
【００４６】
通常走行時には、駆動輪１６の回転が、駆動輪１６の図示しない歯から突起５０に伝達されて無端ベルト４４が循環し、車両が走行する。
【００４７】
無端ベルト４４が前側転輪５２、後側転輪５４又は中間転輪５６に対して幅方向に移動すると、この移動により突条４６がガイド盤３８に当たり、無端ベルト４４の幅方向への移動が所定範囲に制限される。特に、クローラ１０が装着された車両１２（図７参照）が急旋回した場合には、前側転輪５２、後側転輪５４又は中間転輪５６に対して無端ベルト４４が幅方向へ大きく移動しようとするが、この移動が制限されるため、無端ベルト４４の外れが防止されると共に、車両１２は確実に旋回できる。
【００４８】
クローラ１０が、例えば目地段差等の凹凸上を走行する際には、凹凸からの荷重により、衝撃音を伴う振動（いわゆるハーシュネス）が発生しようとするが、本実施の形態に係るクローラ１０では、タイヤ４２で構成された前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６（いずれも図１参照）が弾性変形して径方向内側に凹み、路面の凹凸からの衝撃を吸収するので、ハーシュネスが小さくなる。
【００４９】
中間転輪５６が弾性的な凹みとこの凹みの復元を繰り返すと、無端ベルト４４と中間転輪５６との接触点が上下振動しようとしたり、クローラ１０全体が駆動軸１４を中心として回転振動しようとしたりする。そして、これらの振動が、無端ベルト４４の接地面を車両前後方向に振動させ、車両全体を前後方向に揺する、いわゆるサージ現象が発生する原因となる。しかし、本実施の形態に係るクローラ１０では、前側転輪５２及び後側転輪５４がタイヤ４２で構成されているので、前側転輪５２及び後側転輪５４の弾性変形によって無端ベルト４４の車両前後方向の振動が吸収され、サージ現象が緩和される。
【００５０】
同様に、駆動輪１６の駆動と制動とを短時間で繰り返し行った場合にも、サージ現象の発生の原因となるが、この場合でも、前側転輪５２及び後側転輪５４の弾性変形によって無端ベルト４４の車両前後方向の振動が吸収され、サージ現象が緩和される。
【００５１】
また、悪路走行によってクローラ１０に車両先後方向の荷重が作用した場合でも、前側転輪５２及び後側転輪５４が弾性的に凹むことで、この荷重が吸収される。
【００５２】
図５に示すように、クローラ１０（図１参照）が路面の段差Ｔに当たった場合には、この段差Ｔからクローラ１０が車両後方側に押し戻し荷重を受ける。しかし、タイヤ４２で構成された前側転輪５２が径方向内側に弾性的に凹むことで、この衝撃のエネルギーがタイヤ４２の弾性エネルギーとして一時的に蓄積されるので、車体１２（図７参照）に大きな荷重が作用しない。このため、クローラ１０が路面の段差Ｔに当たった場合を考慮して、車体１２の強度をあらかじめ高めておく必要がなくなる。
【００５３】
また、このとき、段差Ｔと前側転輪５２との間で無端ベルト４４を挟むことになるが、前側転輪５２が弾性的に凹むことで、無端ベルト４４を挟む力が小さくなる。このため、段差Ｔと前側転輪５２との間で無端ベルト４４が強く挟まれた場合の損傷を防止すべく、無端ベルト４４を厚肉に形成する必要がなくなり、クローラ１０の軽量化を図ることができる。さらに、無端ベルト４４を厚肉に形成しないので、高速での走行が可能となる。無端ベルト４４のころがり抵抗も低くなるので、高速走行に必要な走行エネルギーも少なくてすむ。
【００５４】
前側転輪５２が凹むことで、段差Ｔへの乗り上げ能力も向上する。すなわち、図９に示すように、金属製の前側転輪１０６が採用された従来のクローラ１００の場合には、段差Ｔをクローラ１００が乗り越えるためには、駆動輪１０２の回転軸回りに図７時計周り方向の力のモーメントＭが発生する必要があるが、このモーメントＭは、図６に示すように、クローラ１００の押し込み力（車両進行方向に沿ってクローラ１００が段差Ｔを押す力）をＦ、この押し込み力Ｆの反力をＦ’、押し込み力Ｆの作用点Ｐにおける無端ベルト４４の接線方向成分をＦ
T 、押し込み力Ｆの作用点Ｐにおける無端ベルト４４の法線方向成分をＦ
V 、クローラ１０の駆動力の乗り越え方向（駆動輪１６の周方向）成分をＦ
TT、駆動輪１６の回転軸の軸心と反力Ｆ’との距離をＨ、駆動輪１６の回転軸の軸心とＦ
TTとの距離をＬとすると、
【００５５】
【数１】
で表される。従って、段差Ｔの高さが高くなるとＦ
T が小さくなり、モーメントＭも小さくなって、段差Ｔに対する乗り越え能力が低くなる。また、駆動輪１６に駆動力が作用しない場合（例えば、後輪駆動の自動車の前輪）には、上式においてＦ
TT＝０となるため、さらに乗り越え能力が低下する。
【００５６】
これに対し、本実施の形態に係るクローラ１０では、図５に示すように、タイヤ４２で構成された前側転輪５２が段差Ｔに押されて径方向内側に弾性的に凹むため、駆動軸１４が実質的に車両進行方向に移動すると共に、図９に示すクローラ１００の場合と比較して、段差Ｔとの接触面が車両前方側に傾き、押し込み力の接線方向成分Ｆ
T が大きくなる。このため、段差Ｔに対する乗り越え能力が高くなっている。
【００５７】
また、図１に示すように、このクローラ１０では、駆動軸１４回りに揺動可能なフレーム２０に、前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６が支持されている。このため、図７に示すように、段差Ｔ乗り上げ時には、駆動軸１４を中心として図７時計周り方向に、前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６が一体となって揺動し、段差Ｔに乗り上げる。これにより、前側転輪５２が段差Ｔに乗り上げる時の駆動軸１４の上昇量は段差Ｔの高さと比較して僅かとなり、車両全体も僅かに上昇するのみである。これに対し、図８に示すように、通常のタイヤ１１２で車輪が構成されている場合には、段差Ｔへの乗り上げ時に、車体１２の上昇量が段差Ｔの高さと等しくなる。
【００５８】
車両の走行に伴って、路面からクローラ１０に作用する振動により、駆動輪１６と前側転輪５２との間の無端ベルト４４が、その両端（すなわち、駆動輪１６との接触端及び前側転輪５２との接触端）を節として弦振動しようとする。しかし、本実施の形態に係るクローラ１０では、前側転輪５２を弾性変形可能なタイヤ４２で構成したので、前側転輪５２の節が固定されず、弦振動が緩和される。また、弦振動に伴ううなり音も減少する。
【００５９】
同様に、駆動輪１６と後側転輪５４との間の無端ベルト４４に関しても、後側転輪５４を弾性変形可能なタイヤ４２で構成したので、この後側転輪５４の節が固定されず、弦振動が緩和され、うなり音が減少する。
【００６０】
図４に示すように、クローラ１０が路面の突起Ｓに乗り上げた場合においても、段差Ｔに当たった場合と同様、この突起Ｓからの突き上げ荷重を直接受けた転輪（図３では、一例として中間転輪５６としている）を構成するタイヤ４２が、径方向内側に弾性的に凹む。この弾性的な凹みにより、突き上げ荷重が吸収され、車体１２に大きな突き上げ荷重が作用しないので、このような大きな突き上げ荷重を考慮して車体１２を強固に形成する必要がなくなる。また、無端ベルト４４が傷つくこともない。
【００６１】
クローラ１０が段差Ｔや突起Ｓ等に当たってタイヤ４２が径方向内側に凹むと、この凹んだ部分の近傍の無端ベルト４４がクローラ１０の内側（無端ベルト４４によって構成される三角形の内側）に移動するため、無端ベルト４４の他の部分に弛みが生じることがある。特に、前側転輪５２又は後側転輪５４を構成するタイヤ４２が凹んだ場合には、中間転輪５６を構成するタイヤ４２が凹んだ場合よりも無端ベルト４４の弛みが多くなる。しかし、本実施の形態のクローラ１０では、無端ベルト４４の内面がガイド盤３８のガイド円板部８２の外周に当たることで、クローラ１０内側への無端ベルト４４の部分的な移動が一定範囲（図２に示す間隔ｈに等しい）に制限されるため、結果的に、無端ベルト４４の弛みも一定範囲に制限される。このため、無端ベルト４４が弾性転輪から外れたり、無端ベルト４４の凹部４８が駆動輪の歯（図示省略）から外れたりすることがない。
【００６２】
なお、上記したように、前側転輪５２又は後側転輪５４を構成するタイヤ４２が凹んだ場合の方が、中間転輪５６を構成するタイヤ４２が凹んだ場合よりも無端ベルト４４の弛みが多くなる。従って、無端ベルト４４の弛みを効果的に一定範囲に制限するためには、前側転輪５２及び後側転輪５４における間隔ｈを、中間転輪５６における間隔ｈよりも小さく設定しておくことが好ましい。
【００６３】
タイヤ４２は突起Ｓを通過すると弾性復元し、突起Ｓ通過前の形状（図２参照）に戻る。
【００６４】
タイヤ４２の凹み量（変形前のタイヤ４２の半径と、タイヤ４２が最も変形したときの最小の半径との差）が、無端ベルト４４の内面とガイド盤３８の外周との間隔ｈ（図２参照）を越えた場合には、無端ベルト４４の内面がガイド盤３８の外周に当るので、ガイド盤３８のガイド円板部８２が振動し、いわゆる打音が発生する。しかし、本実施の形態のクローラ１０では、ガイド円板部８２の外縁部分に形成された厚肉部８４によって、厚肉部８４が形成されていないガイド円板部と比較して固有振動数が低くなっている。このため、ガイド円板部８２の振動が短時間で減衰し、打音が低減する。また、ガイド円板部８２に形成された貫通孔９０によってガイド円板部８２自体の放射面が狭くなっており、ガイド円板部８２から放射される打音が小さくなる。さらに、対向する２枚のガイド円板部８２の間に構成される空間が、貫通孔９０によって、支軸２６の軸方向に開放されているので、この空間内で、ガイド円板部８２からの放射音の反響せず、放射音が短時間で減衰する。
【００６５】
無端ベルト４４がガイド盤３８のガイド円板部８２の外縁に衝撃的に当たって、ガイド円板部８２に、径方向内側へ所定値以上の荷重が作用した場合には、脆弱部９２に応力が集中して破断される。これにより、荷重のエネルギーが吸収されるので、このエネルギーを考慮して、車体１２やフレーム２０、支軸２６等を強固に成形する必要がない。また、車体１２やフレーム２０、支軸２６等の損傷も防止される。
【００６６】
また、このようにガイド円板部８２は径方向内側への荷重によって部分的に破断され、タイヤ４２側やフレーム２０側に折れ曲がることがない。この結果、折れ曲がったガイド盤３８がタイヤ４２に食い込んでタイヤ４２をパンクさせたり、変形したガイド盤３８がフレーム２０に当たって異音を発生させたりすることもない。
【００６７】
さらに、ガイド盤３８がこのように破損されることで、無端ベルト４４はガイド盤３８に当たっても傷つかないので、無端ベルト４４の損傷を防止すべく、間隔ｈ（図２参照）を大きくとる必要がない。このように、間隔ｈを小さく設定することにより、無端ベルト４４が幅方向に移動した場合の突条４６とガイド盤３８との接触面積が広くなるので、無端ベルト４４の幅方向への移動を制限する効果が大きくなる。
【００６８】
ガイド盤３８は支軸２６と共に回転するので、無端ベルト４４の内面とガイド盤３８の外周とが接した状態で、無端ベルト４４が循環しても、ガイド盤３８の外周と無端ベルト４４の内面とが擦れてしまわない。このため、いわゆる擦れ音が発生せず、また、無端ベルト４４の損傷も防止される。
【００６９】
ガイド盤３８が破損した場合には、新たなガイド盤３８に交換する必要が生じるが、本実施の形態のクローラ１０では、ガイド盤３８を弾性転輪とは別体に形成しているので、交換を容易に行うことができる。すなわち、ガイド盤３８を弾性転輪のホイール３０と一体で形成した場合には、弾性転輪を支軸２６の取付板部２８から取り外した後、さらに、弾性転輪を構成するタイヤ４２をホイール３０から取り外すことによって初めて、破損したガイド盤を交換することができる。これに対し、本実施の形態のクローラ１０では、弾性転輪を取付板部２８から取り外すのみで、スペーサ８６、８８を支軸２６から抜き出し、ガイド盤３８を交換することができる。
【００７０】
また、弾性転輪を取付板部２８から取り外し、長さの異なるスペーサ８６、８８に交換することで、ホイール３０及びタイヤ４２の位置を変更することなく、ガイド盤３８の軸方向の位置を変更することもできる。タイヤ４２が軸方向に移動しないので、無端ベルト４４の内面の、タイヤ４２と当接している部位が移動せず、タイヤ４２から無端ベルト４４に作用する張力や、無端ベルト４４の接地面圧が変化しない。これに対し、ガイド盤３８を弾性転輪のホイール３０と一体で形成した場合には、ガイド盤３８の軸方向位置を変更するために、ホイール３０及びタイヤ４２を全体的に軸方向に移動させる必要があり、無端ベルト４４の内面の、タイヤ４２と当接している部位が移動する。このため、タイヤ４２から無端ベルト４４に作用する張力や、無端ベルト４４の接地面圧が変化してしまうおそれがある。
【００７１】
なお、ガイド盤３８の位置によっては、スペーサ８６、８８のいずれか一方を省略してもよい。
【００７２】
車両の走行により、路面の石等の異物がタイヤ４２とガイド盤３６のガイド円板部８２との間に入ることがあるが、ガイド円板部８２に形成された貫通孔９０によってこれらの異物が排出されるので、異物はタイヤ４２とガイド円板部８２とに挟み込まれない。また、ガイド円板部８２のうち貫通孔９０が形成されていない部分とタイヤ４２との間に異物が挟み込まれても、貫通孔９０から手等を差し入れることにより、この異物を容易に取り除くことができる。
【００７３】
なお、上記説明においては、前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６の全てが、タイヤ４２及びホイール３０で構成された弾性転輪とされているものを例として説明したが、これらすべての転輪を弾性転輪とする必要はなく、これらのうちの任意の転輪を弾性転輪としてもよい（前側転輪５２、後側転輪５４又は中間転輪５６のうちのいずれか一つであってもよい）。この場合でも、弾性転輪を構成するタイヤ４２が弾性的に半径方向内側に凹むことで、路面の凹凸等からの突き上げ荷重を吸収できる。また、弾性転輪対応してガイド盤３８（図２参照）を設ければ、無端ベルト４４の外れを防止できる。
【００７４】
弾性転輪は、必ずしも上記した空気入りのタイヤ４２で構成されている必要はなく、要するに、半径方向内側に弾性変形可能な環状に形成されていればよい。例えば、袋状とされず内部までゴムで形成された総ゴムタイヤであってもよいし、ゴムに限らず、弾性変形する合成樹脂等の弾性体で形成されていてもよい。
【００７５】
また、ガイド盤３８としても、上記したものに限られず、無端ベルト４４が幅方向に移動してときに、突条４６が当接して無端ベルト４４の移動を制限するものであればよい。例えば、円筒ゴム部８４から径方向外側に向かって放射状に複数のスポークが突設されたものや、これらスポークの先端を結ぶリング状のガイドリングが形成されたものであってもよい。さらに、これらのスポークを幅広に形成して、ガイドリングを省略してもよい。
【００７６】
貫通孔９０の数及び形状としても、上記したものに限られず、ガイド円板部８２を板厚方向に貫通する貫通孔が、少なくとも１つ形成されていればよい。同様に、切欠９０Ａの形状、位置及び数としても、上記したものに限られず、要するに、ガイド円板部８２に径方向内側へ所定値以上の荷重が作用したときに、ガイド円板部８２を破損させるように、ガイド円板部８２の一部に脆弱部を構成するものであればよい。
【００７７】
ガイド盤３８の取付け位置も上記したものに限られず、無端ベルト４４の幅方向への移動によって、突条４６が当接して、無端ベルト４４の移動が制限される位置であればよい。特に、本実施の形態のクローラ１０では、ガイド盤３８を弾性転輪とは別体に形成しているので、ホイール３０や支軸２６とは無関係に、任意の位置に設けることができる。例えば、ガイド盤３８をフレーム２０や車体１２に、回転可能又は回転不能に取り付けてもよい。
【００７８】
厚肉部８４の位置は、ガイド円板部８２の振動による打音を低減する目的のためには、特にガイド円板部８２の外縁部分に限定されず、ガイド円板部８２のどの位置に形成されていてもよい。すなわち、厚肉部８４が形成されている部分は厚肉部８４が形成されていない部分よりも低い固有振動数を有するので、打音が低減する。
【００７９】
本発明の自動車用クローラの車輪構造が適用されるクローラとしても、上記した構造のクローラ１０に限定されない。例えば、図９に示すクローラ１２０（以下、このクローラ１２０に関し、クローラ１０と同一の構成要素については同一符号を付して説明を省略する）では、駆動軸１４に固定フレーム１２２が、駆動軸１４回りに回転不能に組付けられ、固定フレーム１２２の下部に、揺動フレーム１２４がベアリングを介して揺動可能に軸支されている。揺動フレーム１２４に、前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６が回転可能に取り付けられており、揺動フレーム１２４の揺動中心が、前側転輪５２と後側転輪５４とを結ぶ線分Ｑよりも所定距離だけ下方へオフセットされている。これにより、クローラ１２０が路面の突起等に乗り上げたときの乗り上げ能力を高く維持しつつ、狭い設置スペース１２６であっても揺動フレーム１２４を揺動可能としている。また、固定フレーム１２２には、支持板１２８が一体的に形成され、さらに支持板１２８の底面には、車両前方側及び車両後方側にゴム体１３０が固着されている。揺動フレーム１２４の揺動は、揺動フレーム１２４がゴム体１３０に当たって一定範囲に制限される。
【００８０】
このような構造のクローラ１２０においても、前側転輪５２、後側転輪５４及び中間転輪５６を構成するタイヤ４２及びフレーム２０（共に図２参照）と別体で、ガイド盤３８（図２及び図３参照）を配置することにより、本発明の自動車用クローラの車輪構造を適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、駆動力を受けて回転する駆動輪と、前記駆動輪の下方に配置され、少なくとも１つが半径方向に弾性変形可能な環状の弾性転輪とされた複数の転輪と、前記駆動輪及び前記転輪に巻き掛けられ駆動輪の回転により巻掛方向へ循環する無端ベルトと、前記弾性転輪と別体に設けられ、前記無端ベルトの内面に形成された突部に当接して無端ベルトの幅方向移動を制限する制限手段と、を有するので、無端ベルトを厚肉にしなくても損傷を防止でき、衝撃音も発生しない。また、無端ベルトの外れが防止される。さらに、制限手段を交換する場合には、交換が容易になると共に、制限手段の位置を弾性転輪の位置に関係なく設定することができる。
【００８２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記制限手段が、前記弾性転輪と同軸の円盤状に形成されたガイド盤であり、前記ガイド盤に、このガイド盤が部分的に厚肉とされた厚肉部が設けられているので、ガイド盤の固有振動数が低くなり、ガイド盤の振動によって生じる打音が小さくなる。
【００８３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記厚肉部が、前記ガイド盤の外周に設けられているので、ガイド盤の外周の強度が高められ、ガイド盤の損傷を効果的に防止することができる。
【００８４】
請求項４に記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記ガイド盤に、このガイド盤を板厚方向に貫通する貫通孔が形成されているので、ガイド盤の放射面が小さくなり、ガイド盤の振動によって生じる打音が小さくなる。また、ガイド盤と弾性転輪との間に異物が挟まれない。
【００８５】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記制限手段に、この制限手段に作用した所定値以上の外力によって制限手段を破損させる脆弱部が設けられているので、無端ベルトを介してガイド盤に所定値以上の外力が作用すると、脆弱部によって制限手段が破損される。このため、ガイド盤が変形して弾性転輪に接触することがなく、車両の走行に影響を与えない。
【００８６】
また、ガイド盤に作用した外力のエネルギーが制限手段の破損によって吸収されるので、このエネルギーが自動車の車体や、クローラを構成する他の構成要素等に作用しない。
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動車用クローラの車輪構造が採用されたクローラを示す側面図である。
【図２】図１に示すクローラのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る自動車用クローラの車輪構造に使用されるガイド盤を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る自動車用クローラの車輪構造が採用されたクローラが突起に乗り上げた状態を示す側面図である。
【図５】図１に示すクローラが段差に乗り上げる状態を示す前側転輪付近の側面図である。
【図６】従来のクローラが段差に乗り上げる状態を示す側面図である。
【図７】図１に示すクローラが段差に乗り上げる状態を示す車両の側面図である。
【図８】前輪としてタイヤが採用された車両が段差に乗り上げる状態を示す側面図である。
【図９】本発明の自動車用クローラの車輪構造が適用可能なクローラの図１と異なるタイプを示す側面図である。
【図１０】従来のクローラを示す側面図である。
【符号の説明】
１０ クローラ
１６ 駆動輪
３０ ホイール（弾性転輪）
３８ ガイド盤（制限手段）
４２ タイヤ（（弾性転輪）前側転輪、後側転輪、中間転輪）
４４ 無端ベルト
５０ 突条（突部）
５２ 前側転輪（弾性転輪、転輪）
５４ 後側転輪（弾性転輪、転輪）
５６ 中間転輪（弾性転輪、転輪）
８４ 厚肉部
９０ 貫通孔
９２ 脆弱部
１２０ クローラ
【図１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
