JP2008195210A - ゴムクロ−ラ - Google Patents

Abstract

【課題】従来のゴムクロ−ラにあって、ゴムラグ底とゴムラグ側面との境界位置での歪みが考慮されておらず、前記境界面での歪み発生によるゴム亀裂の発生を解消するには不十分であった。本発明は脱輪防止突起とゴムラグの位置の関係を特定し、脱輪防止機能や曲げ抵抗の低減は勿論、ゴムクロ−ラの耐久性向上を目的とした。
【解決手段】脱輪防止突起を前後に備えた芯金をゴム弾性体の長手方向に埋設し、隣り合う芯金の前記脱輪防止突起を噛み合わせたゴムクロ−ラであって、左右のゴムラグが前後に半ピッチづつずらしてハ字状に、かつ、ゴムラグは側面視で重なり合う千鳥配置とし、一方の噛み合い部に対応する位置にゴムラグを重ね合わせて配置すると共に、他方の噛み合い部はゴムラグを形成する側面とゴムラグ底との境界と非重ね合わせ配置した。
【選択図】図３

Description

本発明はゴムクロ−ラの改良に関するものであり、特にいえば、脱輪防止突起を備えたゴムクロ−ラの耐久性向上を目的としたものである。

建機用ゴムクロ−ラ等にあっては、脱輪防止機構付き芯金が用いられているケ−スが多い。即ち、ゴムクロ−ラの脱輪は主としてゴムクロ−ラ中に一定ピッチをもって埋設されている芯金が横方向からの外力によって、ゴム中で移動するために起こるものであり、この芯金の動きを規制するためにゴムクロ−ラ中に埋設された隣り合う芯金同士で噛み合う構造の突起がゴムクロ−ラの長手方向に形成されており、これらが噛み合って、芯金の挙動の自由を阻止している（特許文献１）。

特開平９−２２６６３９号公報

図１は芯金のみを取り出した平面図であり、芯金１にはゴムクロ−ラの周方向に突出する脱輪防止突起２、３（以下、問題のない限り突起という）が形成され、隣り合う芯金１、１同士が噛み合うように一方の突起２の先端が尖頭部をなし、他方の突起３の先端が前記尖頭部と噛み合う二股部を形成している。このため、例え、横方向から外力が加わったとしても突起２、３同士が噛み合っているため、大きな横方向のずれが生じないという特徴をもっている。勿論、突起の構造はこれだけではなく、種々の突起があることは言うまでもない。

図２は図１の芯金１を用いたゴムクロ−ラの外周平面図であるが、ゴムラグ５ａ、５ｂがその外周面に形成されており、振動の面を考慮して幅方向で左右に千鳥状をなして配列されているのが一般的である。この例では、建機用のゴムクロ−ラであるため、ゴムラグ５ａ、５ｂは基本的に隣り合う二つの芯金に跨がって配列されているが、前記した突起２、３の一部（Ａ）はゴムラグ５ａ、５ｂの側面５ａ１、５ｂ１に覆われている構造であった。

かかる構造のゴムクローラの場合、脱輪性は向上するが、突起２、３上のゴムラグ５ａ、５ｂの根元（Ａ）の耐久性が悪く、その部分のゴム欠けが発生する。要因としては芯金噛み合い突起部は屈曲時に外側に出っ張り、ゴムラグに歪みを発生させ、またゴムラグの根元は元々他の部分より歪みが大きいことから、ゴムラグの配置と脱輪防止突起の位置関係によりゴムラグ（Ａ部）の歪みを増大させてしまい、一度クラックが発生してしまうとクラックの成長が早くゴム欠けが発生してしまうからである。又、ゴムラグの形態によっては、曲げ抵抗が大きくなってしまい、実用に供し得ないこともある。

上記従来の技術にあっては、ゴムラグ底とゴムラグ側面との境界位置での歪みが考慮されておらず、前記境界面での歪み発生によるゴム亀裂の発生を解消するには不十分であった。本発明は上記のような従来技術に鑑みてなされたものであり、脱輪防止突起とゴムラグの位置の関係を特定し、脱輪防止機能や曲げ抵抗の低減は勿論、ゴムクロ−ラの耐久性向上を目的としたものである。

本発明（請求項１）の要旨は、脱輪防止突起を前後に備えた芯金をゴム弾性体の長手方向に一定ピッチで埋設し、隣り合う芯金の前記脱輪防止突起を噛み合わせたゴムクロ−ラであって、左右のゴムラグが前後に半ピッチづつずらし、一方の噛み合い部に対応する位置にゴムラグを重ね合わせて配置すると共に、他方の噛み合い部はゴムラグを形成する側面とゴムラグ底との境界と非重ね合わせ配置されたゴムクロ−ラである。

そして、具体的には、左右のゴムラグは半ピッチづつずらし、ハ字状に配置（請求項２）し、かつ、ゴムラグは側面視で重なり合う千鳥配置（請求項３）としたものである。

特にいえば、ゴムクロ−ラの非重ね合わせ配置された側の噛み合い部の中心は、ゴムラグ側面とゴムラグ底との前後の好ましくは曲面Ｒにて形成（請求項５）された境界よりほぼ同じ離間距離（請求項４）とし、ゴムラグ側面とゴムラグ底との前後の境界より１０ｍｍ以上離間した位置（請求項６）としたものである。

請求項１の構成とすることにより、ゴムラグ底の境界部に発生する歪み位置と巻き掛け時に噛み合い部先端で発生する歪み位置をゴムクロ−ラの周方向にオフセットできるので、ゴムクロ−ラの走行時に歪みの集中を回避でき、曲げ抵抗の低減、及び耐久性が向上することとなったものである。

更に、請求項２以下の形態とすることにより、歪み位置の重合を確実に回避可能としたものであり、これによってゴムクロ−ラの耐久性が極めて向上したものである。

脱輪防止突起を備えた芯金を埋設したゴムクローラの場合、脱輪性は向上するが、噛み合い部のゴムの耐久性が悪く、その部分のゴム欠けが発生する。要因としては噛み合い部はゴムクロ−ラの巻き掛けや屈曲時に外側に出っ張るためにゴムに歪みを発生させ、又、ゴムラグの根元は元々他の部分より歪みが大きいことから、ゴムラグの根元と噛み合い部の位置とが重なった場合には、ゴム部の歪みを増大させてしまい、一度クラックが発生してしまうとクラックの成長が早くゴム欠けが発生する。一方、噛み合い部を幅の広いゴムラグにて覆った構造の場合には、曲げ（巻き掛け）抵抗が極めて大きくなり、実用に供することは難しい。

本発明は、ゴムラグ底とゴムラグ側面との境界位置から、噛み合い部の位置をオフセットすることによって解決をみたものであり、従来の技術にあっては、かかる観点からの解決策はなく、これを示唆する技術もなく、全く新しい技術を提案するものである。

即ち、ゴムクロ−ラ全体として外周表面に千鳥状にゴムラグを配置して乗り心地性を考慮し、脱輪防止として働く左右の噛み合い部の一方をゴムラグによって覆って突起の突出を防止し、他方の噛み合い部に対してはゴムラグを配置せずに曲げ抵抗をさほど大きくせず、かつ、ゴムラグとの位置関係を特定するものであり、これによってゴムクロ−ラの巻き掛け時の突起の外側への突出時の歪みに対しても十分な対策ができたものであり、この部位のクラックの発生やゴム欠けの発生を低減したものである。

特に後者の非重ね合わせ配置された噛み合い部側についていえば、ゴムラグ根元で発生する歪みと噛み合い突起部の挙動によって生じる歪みとを重ね合わせることのないように、かかる噛み合い部を極力ゴムラグの中間にくるようにラグ配置を行い、ひずみの集中・増大を防ぎ、クラックの成長を抑えゴムラグの耐久性向上を図ったものである。

従って、この噛み合い部の中心は、ゴムラグ側面とゴムラグ底との前後の好ましくは曲面Ｒにて形成された境界よりほぼ同じ離間距離とし、ゴムラグ側面とゴムラグ底との前後の境界より１０ｍｍ以上離間した位置とするのがよい。これ以下の離間距離の場合には双方に生じるの歪みが重なり合う危険性があるためである。

尚、配置されるゴムラグは千鳥状に配置される形態のものが最も好ましいが、他の形態のもの、例えば左右対称に配置したゴムラグの場合にあっても本発明の考えを適用することは可能である。

以下、図面をもって本発明のゴムクロ−ラを更に詳細に説明する。図３は図１にて示す芯金を用いたゴムクロ−ラの第１実施例の外周面平面図であり、図面の上下に連続するものである。符号１〜６は既に説明した通りである。さて、図例にあって、ゴムラグ５ａ、５ｂは、その配置をほぼ半ピッチ分だけ上方（前側）にずらして配置したものである。

即ち、ゴムラグ５ａ、５ｂは上下（前後）にずらして千鳥配置したものであり、スプロケット係合穴６を挟んで前後にやや幅広の形状となっている。そして、左側のゴムラグ５ａが芯金１ａの左側の前後の突起２、３を覆う位置（即ち、噛み合い部Ｐ）を覆うものであり、右側のゴムラグ５ｂは一つずれた芯金１ｂの右側の突起３、２（噛み合い部Ｑ）を覆うように配置されたものである。

このようにしたことにより、ゴムクロ−ラにおける突起２、３の噛み合い部Ｐ、Ｑがゴムラグ５ａ、５ｂによって覆われたもので、かかる突起２、３の外側への突出に対して大きな効力をもたらすものとなった。

一方、この噛み合い部Ｐ、Ｑに対する他方の噛み合い部Ｐ０、Ｑ０は、ゴムラグによって覆われておらず、ゴムラグ５ａ、５ａ間、及びゴムラグ５ｂ、５ｂ間に位置するが、このゴムラグの根元５Ｙ−５Ｙ間（Ｌ）を少なくとも２０ｍｍ以上離し、噛み合い部Ｐ０、Ｑ０の中心をゴムラグ５ａ、５ｂから少なくとも１０ｍｍ以上離す（Ｌａ、Ｌｂ）こととしたものである。

図４はこの噛み合い部Ｐ０近傍の図であり、特にゴムラグの根元５Ｙと突起の先端３ａを近接させた際の図である。ゴムラグ５ａ（５ｂ）はゴムラグ側面５ａ１（５ｂ１）の根元５Ｙは、ゴムクロ−ラが実際の使用に供された際には、車体の重量、駆動力、外力等が加わって上下左右に変形され、そのゴムラグの根元５Ｙに歪みが集中する。尚、図例ではこの歪みを緩和するためにゴムラグの根元５Ｙを曲面にて構成した例である。一方、噛み合い部Ｐ０における突起３の先端３ａ及び図示しない突起２の先端２ａには、ゴムクロ−ラに曲げが生じた際にはその先端３ａ（２ａ）が大きく上下し、ここにも歪みが集中してしまう。即ち、ゴムラグ５ａ（５ｂ）の根元５Ｙと突起３の先端３ａ（２ａ）とを、近接させてしまうと、両者にもたらされる歪みが重合してしまうことが分かる。

図５は図３における噛み合い部Ｐ０近傍の図であり、上記のような歪みの重合を避けるためにこの両者の位置を特定し、所定の間隔を保つことによってその歪みの重合を避けようとするものであり、噛み合い部の中央、即ち突起２、３のの重なり合う中央部をゴムラグ５ａ（５ｂ）の根元５Ｙより１０ｍｍ以上離間させたものである。

今までの技術では、ゴムラグの根元と突起の先端に生じる二つの歪みの重合を避けるという考え方はなく、本発明の技術は全く新しい観点からの解決策である。

図３及び図５に記載のゴムクロ−ラをもってＦＥＭ解析を行った結果、従来のゴムクロ−ラのゴムラグの根元の表面に生じる歪みが１４％減少することが判明した。

本発明は以上の通りであり、脱輪防止突起を備えた芯金を用いたゴムクロ−ラの全てに適用可能であり、耐久性を向上したゴムクロ−ラを提供できたものである。

図１は脱輪防止突起を備えた芯金を取り出した平面図である。 図２は図１の芯金を適用した従来のゴムクロ−ラの外周平面図である。 図３は図１の芯金を用いた本発明のゴムクロ−ラの外周面平面図である。 図４は従来の噛み合い部の断面構造を示す図である。 図５は図３における噛み合い部の断面構造を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ‥芯金、
２、３‥脱輪防止突起、
２ａ、３ａ‥脱輪防止突起、
５ａ、５ｂ‥ゴムラグ、
５ａ１、５ｂ１‥ゴムラグの側面、
５Ｙ‥ゴムラグの根元、
６‥スプロケット係合穴、
Ａ‥脱輪防止突起のゴムラグにて覆われていない部位。
Ｌ‥ゴムラグの根元の間隔、
Ｌａ、Ｌｂ‥ゴムラグの根元と噛み合い部の中心の間隔、 Ｐ、Ｑ‥ゴムラグにて覆われた噛み合い部、
Ｐ０、Ｑ０‥ゴムラグにて覆われていない噛み合い部。

Claims (6)

1. 脱輪防止突起を前後に備えた芯金をゴム弾性体の長手方向に一定ピッチで埋設し、隣り合う芯金の前記脱輪防止突起を噛み合わせたゴムクロ−ラであって、左右のゴムラグが前後に半ピッチづつずらし、一方の噛み合い部に対応する位置にゴムラグを重ね合わせて配置すると共に、他方の噛み合い部はゴムラグを形成する側面とゴムラグ底との境界と非重ね合わせ配置されたことを特徴とするゴムクロ−ラ。
2. 左右のゴムラグは半ピッチづつずらし、ハ字状に千鳥配置した請求項１記載のゴムクロ−ラ。
3. 左右のゴムラグは側面視で重なり合う千鳥配置とした請求項１又は２記載のゴムクロ−ラ。
4. 非重ね合わせ配置された側の噛み合い部の中心は、ゴムラグ側面とゴムラグ底との前後の境界よりほぼ同じ離間距離とした請求項１乃至３いずれか１記載のゴムクロ−ラ。
5. ゴムラグ側面とゴムラグ底とは曲面Ｒにて境界を形成した請求項１乃至４いずれか１記載のゴムクロ−ラ。
6. 非重ね合わせ配置された側の噛み合い部の中心は、ゴムラグ側面とゴムラグ底との前後の境界より１０ｍｍ以上離間した位置とした請求項１乃至４いずれか１記載のゴムクロ−ラ。

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