JP2528014B2 - ゴム履帯のラグパタ―ン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ゴム履帯のラグパターンに係り、特にブル
ドーザや油圧掘削機等の建設機械をはじめとする装軌車
両に巻装するゴム履帯のラグパターンに関する。

［従来の技術］ 従来、ブルドーザ、油圧掘削機等の建設機械をはじめ
とする装軌車両においては、遊動輪と起動輪との間に設
けられたトラックフレームに上転輪および下転輪を取着
し、これらの各輪に鉄履帯を巻装して、起動輪に伝達さ
れた動力により履帯を回転させて車両を走行させるよう
になっている。近年では足回りの騒音・振動対策とし
て、従来の鉄履帯に代えて、無端のゴムベルトに一定間
隔で金属芯金を埋設し、この芯金に起動輪の歯を噛み合
わせて駆動する一体形のゴム履帯も用いられている。

ところで、鉄履帯は、一般に奇数歯を備えた起動輪に
１歯飛びで噛み合っている。これは起動輪の歯数を奇数
にすると、履帯の１回転ごとに１ピッチずれた次の歯に
噛み合うことになり、起動輪の歯の摩耗を減らすことが
できるからである。

しかし車両が大型化してくると、従来の鉄履帯の場
合、１歯飛びの噛み合いでは履帯のリンクピッチが大き
くなり、起動輪や遊動輪に履帯を巻き付けたとき、隣接
するリンクに対して大きな屈曲角ができて履帯が多角形
となり、リンクが起動輪、遊動輪に衝突する際に生じる
騒音や履帯の振動が大きくなるという欠点がある。

この現象はゴム履帯においても生じ、これに加えて起
動輪や遊動輪に履帯を巻き付けたとき履帯の屈曲角が大
きいと、接地面側に設けられたラグの歪が大きくなって
亀裂を生じやすくなり、履帯の耐久性を低下させる。

また鉄履帯の場合、起動輪の１歯で全駆動力の半分以
上を履帯に伝達しており、ゴム履帯の場合も同様である
と考えられていた。このため芯金とゴムとの接着強度は
十分に強大でなければならず、芯金の左右翼部面積を大
きくして接着強度を確保することにしている。その結
果、芯金翼部の前後方向長さが起動輪の歯先間隔より大
きくなって、起動輪の１歯ごとに芯金を噛み合わせるこ
とができるような間隔で芯金を配置することができず、
１歯飛びの噛み合わせとした並列ピッチの大きなゴム履
帯になってしまう。このような履帯では各芯金に設けら
れた転輪転動レール面の間隔が大きくなって、下転輪が
転動レール面の間に落ち込みながら走行することになる
ので、走行振動発生の原因となっている。

このようなゴム履帯の欠点を解決するため、起動輪の
歯に１歯飛びでなく、全歯を１ピッチごとに噛み合わせ
るように芯金を配設したいわゆるショートピッチのゴム
履帯が製作されている。

ショートピッチのゴム履帯における芯金各部の前後方
向長さは、当然のことながら短くなり、芯金の左右翼部
投影面積の減少はゴムベルトと芯金との接着強度の低下
をもたらすことになる。しかし最近になって、起動輪か
らゴム履帯への駆動力伝達は、多少の変動はあるものの
噛み合っている起動輪の各歯に分散して行われているこ
とが分かった。従って、従来よりも芯金１個当りの接着
強度の低い小形の芯金を用いても、起動輪からの駆動力
に耐えられることになる。

更に、小形化した芯金とゴムとの間の剥離負荷に弱い
欠点を補うため、翼部の上下にスチールコード、繊維コ
ード等を埋設し、駆動力を起動輪から芯金を経て、芯金
と接触しているゴムに伝え、更に芯金の下側に埋設した
スチールコードに至る駆動力電圧経路における芯金とゴ
ム間のせん断強度を確保するとともに、履帯の剛性向上
を図っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、接地面側に設けるラグを芯金ごとに独
立に設置し、芯金と芯金との間にラグのグルーブを設け
たゴム履帯の場合は、ラグの摩耗寿命を確保するため、
つまりラグ面圧を下げるためにラグの接地面積を大きく
しなければならず、上記のように履帯をショートピッチ
化すると、ラグ形状の自由度が小さくなり、かつ土をせ
ん断するグルーブの面積も大きく取れないため、けん引
力が低下することになる。その他次のような問題点があ
る。

（１）走行時、芯金と芯金との間に下転輪が落ち込み、
車体が振動する。

（２）ゴム履帯が起動輪や遊動輪に巻き付いて屈曲した
とき、芯金間に設けられたラグのグルーブの剛性が低い
ため、この部分の屈曲歪が大きく、また履帯の叩き音や
ばたつきが発生しやすい。

（３）ラグ芯金ごとに独立に設けられているため、地盤
に対して断続的な食い込みとなり、履帯の起振力が大き
くなる。

またショートピッチのゴム履帯において、隣合う２個
の芯金の左右翼部投影面をほぼ覆うように、左右にそれ
ぞれラグを設け、かつ左右のラグを互いに１ピッチずら
せたゴム履帯が知られている。しかしこの履帯の場合、
左右に１ピッチずれて芯金間にラグの連続しない箇所が
あるため、芯金間のゴム部の剛性が左右で著しくアンバ
ランスとなり、このゴム履帯が起動輪や遊動輪に巻き付
いて屈曲したとき、履帯のねじれを起こしてラグの不連
続部から破断するおそれがある。また下転輪が芯金間に
乗ったとき、ラグの不連続部側に落ち込むという不都合
がある。

本発明は上記従来の問題点に着目し、けん引力を増大
させ、車両走行時の振動・騒音および屈曲歪が小さく、
耐久性のよいゴム履帯のラグパターンを提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明の第１は、走行部分に
巻装される無端のゴムベルトに、起動輪の１歯ごとに噛
み合う金属芯金を埋設し、接地面側にラグを有するゴム
履帯のラグパターンにおいて、履帯の外周を切れ目無く
一周し、かつ、履帯の幅方向中央部に所定の幅を有して
配置された中央部と、中央部の左右の端部から所定の幅
でかつ、所定間隔離間して斜め後ろに遠ざかる分岐部と
からなることを特徴とし、 本発明の第２は、前記第１の発明を主体として、左右
の分岐部の履帯の中央部側の端の履帯前後方向の位置は
一致した位置にあることを特徴とし、 本発明の第３は、前記第１の発明を主体として、左右
の分岐部を履帯の前後方向で芯金１ピッチだけずれるよ
うに配設したことを特徴とし、 本発明の第４は、前記第１、第２、第３の発明を主体
として、前記分岐部を隣合う３個の芯金投影面に跨がっ
て設けることを特徴とし、 本発明の第５は、走行部分に巻装される無端のゴムベ
ルトに、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設
し、接地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンに
おいて、ラグパターンは幅方向の両端部より中央部が高
い逆Ｖ字形状で、かつ、所定の幅で履帯全周に所定間隔
離間して配置されているとともに、隣合う３個の芯金投
影面に跨がることを特徴とし、 本発明の第６は、走行部分に巻装される無端のゴムベ
ルトに、移動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設
し、接地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンに
おいて、ラグをゴム履帯の外周を切れ目なく一周するよ
うにゴム履帯の幅方向中央部と両端とにそれぞれ設け、
これらのラグがいずれも前後方向に平行な帯状であるこ
とを特徴とし、 本発明の第７は、走行部分に巻装される無端のゴムベ
ルトに、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設
し、接地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンに
おいて、帯状ラグをゴム履帯の前後方向に離間して左右
両側と、幅方向中央部と左右端部との間にそれぞれ設
け、これらのラグは隣合う３個の芯金投影面が跨がると
ともに、内側のラグは外側のラグに対して履帯前後方向
に芯金１ピッチだけずらせて設置したことを特徴とし、 本発明の第８は、走行部分に巻装される無端のゴムベ
ルトに、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設
し、接地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンに
おいて、ラグをゴム履帯の幅方向中央部分と、中央部分
から左右端部に向かって斜めに遠ざかる分岐部分とで構
成し、左右の分岐部分を互いに平行にするとともに、左
の分岐部分と右の分岐部分とで隣合う３個の芯金投影面
に跨がることを特徴とする。

［作用］ 上記構成によれば、ラグを芯金投影面の左右部分にそ
れぞれ１箇所以上備え、かつラグが隣合う複数個の芯金
投影面に跨って存在するように形成したでの、従来の１
芯金１ラグに比べてラグ形状の自由度が大きくなり、け
ん引力向上、横滑り防止等、目的に応じた最適形状のラ
グパターンを選択することが可能となる。

また隣合う芯金間の部分を、幅方向の左右ともに１箇
所以上でラグが横断するようにしたもので、芯金間にお
ける下転輪支持力が左右ともに増大し、下転輪の芯金間
への落ち込み量が小さくなり、特にラグの一部を、ゴム
履帯の全周にわたって連続する面に形成した場合は、下
転輪の芯金間への落ち込み量はごく僅かなものとなり、
走行時の振動が激減する。

更に、履帯の剛性が増大して履帯のねじれ、履帯外れ
の発生が防止されるとともに、履帯屈曲時に屈曲部の減
衰力が大きくなるため、起動輪や遊動輪に対する履帯の
衝突が緩和され、履帯叩き音が小さくなる。

履帯の幅方向中央部でラグの分岐部分が交差する請求
項（３），（７），（９）および請求項（４）の円弧状
ラグは、車両前進時中央部から左右端部にかけて連続的
に接地し、振動の低減によりラグ間にとらえた土を破壊
することなく、けん引力として用いることができる。

また、請求項（５）および履帯の外周に連続するラグ
を備えた請求項（７），（８），（９）の場合は、車両
の直進性がよいので、傾斜地、軟弱地盤等でも横滑りし
にくい。

［実施例］ 以下に本発明に係るゴム履帯のラグパターンの実施例
について、図面を参照して詳細に説明する。なお第１図
（ａ）および第３図〜第８図においては、ラグ頂面に傾
線を施してある。

第１図（ａ）は請求項（３）記載のラグパターンを備
えたゴム履帯の部分平面図で、このゴム履帯は無端のゴ
ムベルト１に、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金２
を並列に埋設したものである。これらの芯金２は第２図
に示すように、幅方向中央部に起動輪との噛み合い係合
部３を備え、その左右両側にそれぞれ誘導突出部４、転
動レール面５、翼部６を備えており、ゴムベルト１の前
後方向に直角に、かつ一定間隔に設置されている。前記
誘導突出部４と転動レール面５は、噛み合い係合部３、
翼部６に対して互いに前後方向にオフセットして設けら
れている。また前記芯金２の下面に近接して多数のスチ
ールコード７が履帯を一周するように前後方向に埋設さ
れ、芯金２の翼部６上面に近接して多数のスチールまた
は合成樹脂製コード８が履帯を一周するように前後方向
に埋設されている。

ゴム履帯の幅方向中央部の、隣合う芯金間には起動輪
との噛み合い係合穴９が設けられていて、芯金２の幅方
向中央部に設けられた噛み合い係合部３が起動輪の歯に
噛み合ったとき、前記噛み合い係合穴９によって起動輪
の歯先を逃がすようになっている。

ゴム履帯の接地面側に形成されるラグは、履帯の幅方
向の中央部分10と、中央部分10から左右端部に向かって
それぞれ斜め後方向に遠ざかる分岐部分11とからなり、
各分岐部分11はいずれも中央部分10で互いに交差すると
ともに、隣合う３個の芯金投影面に跨るように形成され
ている。更に、隣合う芯金間の部分においては、幅方向
の左右とも１箇所以上でラグの分岐部分11が横断するよ
うに形成されている。

これにより、各芯金は左右両側が均等にラグで支持さ
れ、更に前記転動レール面５が前後方向にオフセットし
ているので、下転輪が芯金と芯金との間に乗った場合で
もその落ち込み量はごく僅かなものとなる。

ラグの中央部分10は、前記噛み合い係合穴９に対して
一つ置きに設けられている。隣合うラグの間にはグルー
ブ12が形成され、車両前進走行時にはラグ頂面13は中央
部分10から分岐部分11にかけて順次接地し、この間に次
のラグの中央部分10が接地するので、地面に対しては常
に切れ目なく連続的に接地することになる。従って、従
来の１芯金１ラグの場合に生じていた地盤への断続的食
い込みがなくなり、履帯振動が軽減される。

ラグ頂面13とグルーブ12の底面14との境界に形成され
る斜面は第１図（ｂ）に示すように、ラグの前側斜面15
とラグ頂面13とのなす角αを、ラグの後側斜面16とラグ
頂面13とのなす角βより大きくして、せん断した土を下
方および後方に押す力として作用させている。

グルーブの底面14からラグ頂面13までの高さ、ゴムの
材質、芯金形状等の変更により履帯屈曲時のゴム歪が大
きくなり、耐久性に不安がある場合には、あらかじめプ
リセット角をつけて履帯を成形してもよく、あるいは第
１図（Ｃ）に示すようにラグ頂面13の一部に最小限の凹
部17を設けてもよい。

第３図は請求項（４）記載のラグパターンを備えたゴ
ム履帯の部分平面図で、ラグは履帯の幅方向中央部に中
心をもつ二つの円弧に挟まれた形状となっている。二つ
の円弧は中心位置、半径がそれぞれ異なり、ラグ頂面各
部の前後方向長さは中心部が最大で、左右端部に向かっ
て遠ざかるにつれて小さくなっている。ゴム履帯の幅方
向の中央部には起動輪と噛み合ったとき、歯先を逃がす
ための噛み合い係合穴が設けられていて、ラグの中央部
分はこれらの噛み合い係合穴の間に設けられ、隣合うラ
グの間にはグルーブが形成されている。

ラグ頂面とグルーブとの境界に形成される面は、前記
請求項（３）の実施例と同様に、ラグの前側面と頂面と
のなす角が、ラグの後側面と頂面とのなす角より大きく
なるように形成されている。

第４図は請求項（５）記載のラグパターンを備えたゴ
ム履帯の部分平面図で、ゴム履帯の左右両端と、幅方向
中央部と左右端部との間にそれぞれ前後方向に帯状のラ
グが設けられている。前後方向に４列に配置されたこれ
らのラグは、いずれも３個の芯金に跨るとともに、左右
両端のラグに対してその内側の２列のラグは、芯金１ピ
ッチだけずらせて設置されている。

第５図は請求項（６）記載のラグパターンを備えたゴ
ム履帯の部分平面図で、ラグはゴム履帯の幅方向中央部
分と、中央部分から左右端部に向かって斜めに遠ざかる
分岐部分とで構成されている。中央部分は、起動輪と噛
み合ったとき歯先を逃がすための噛み合い係合穴の間に
設けられ、左右の分岐部分は互いに平行になるように配
置されている。

第６図は請求項（７）記載のラグパターンを備えたゴ
ム履帯の部分平面図で、ラグは隣合う噛み合い係合穴9,
9の間に設けられた中央部分10と、噛み合い係合穴９を
挟んで隣合う２個の中央部分10,10に連続し、ゴム履帯
の左右端部に向かってそれぞれ斜め後方向に遠ざかる分
岐部分11とからなっている。

この分岐部分11は、左右が互いに芯金１ピッチだけず
れて配設されているため、履帯の幅方向中心線に対して
左右が非対称であり、左右の分岐部分11はそれぞれ隣合
う３個の芯金投影面を連続して斜め後方向に横断するよ
うに形成されている。またラグの中央部分10と、これに
連続する分岐部分11とによって噛み合い係合穴９の３方
を囲んでコの字状に形成されたラグ頂面が、ゴム履帯の
全周にわたって千鳥状に連続している。

分岐部分11におけるラグ頂面各部の前後方向長さは、
履帯の中央部から左右端部に向かって遠ざかるに従って
次第に短くなるように設定され、これに対応して、隣合
うラグ頂面間に形成されるグルーブ12各部の前後方向長
さは、履帯の中央部から左右端部に向かって遠ざかるに
従って次第に長くなるように設定されている。また、ラ
グ頂面と、頂面から一定の深さに設けられたグルーブの
底面14との境界に形成される斜面は、ラグの前側斜面15
においては中央部から端部に向かって遠ざかるに従って
次第にゆるやかな傾斜角となるような平面で構成され、
ラグの後側斜面16においては中央部から端部にかけて同
一傾斜角の平面で構成されている。

第７図は請求項（８）記載のラグパターンを備えたゴ
ム履帯の部分平面図で、ラグは、ゴム履帯の外周を切れ
目なく一周するようにゴム履帯の幅方向中央部と両端と
にそれぞれ設けられている。これらのラグはいずれも前
後方向に平行の帯状で、中央部のラグは両端のラグより
幅が広く、起動輪と噛み合ったとき歯先を逃がすための
噛み合い係合穴が設けられている。

第８図は請求項（９）記載のラグパターンを備えたゴ
ム履帯の部分平面図で、ラグは履帯の幅方向中央部分
と、中央部分から左右端部に向かってそれぞれ斜め後方
向に遠ざかる分岐部分とからなり、中央部分はゴム履帯
の外周を切れ目なく一周するように、ゴム履帯の前後方
向に平行に帯状に設けられている。このラグの幅方向中
央部には起動輪と噛み合ったとき、歯先を逃がすための
噛み合い係合穴が設けられている。また分岐部分の形状
は前記請求項（３）の実施例と同一である。

第１図に示した請求項（３）の実施例、第３図に示し
た請求項（４）の実施例、第６図に示した請求項（７）
の実施例、第８図に示した請求項（９）の実施例は、履
帯の前後方向に対してラグの形状に方向性があり、車両
前進時に大きなけん引力を発揮することができる。また
第６図に示した請求項（７）の実施例の場合は、ラグの
グルーブが履帯の左右端部に近づく程広くなるので、土
の排出が容易である。第４図に示した請求項（５）の実
施例、第５図に示した請求項（６）の実施例、第７図に
示した請求項（８）の実施例の場合は、けん引力はやや
劣るが横滑りに強く、車両の直進性に優れている。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、起動輪の１歯ご
とに噛み合うことができるような金属芯金を埋設したゴ
ム履帯であることを前提条件とし、接地面側に形成され
るラグを芯金投影面の左右部分にそれぞれ１箇所以上備
え、かつこのラグは隣合う複数個の芯金投影面に跨って
存在するとともに、隣合う芯金間の部分においては幅方
向の左右ともに１箇所以上でラグが横断していることを
基本的構成としたので、従来に比べてラグ形状の自由度
が飛躍的に増大し、車両の稼働条件に対応する各種形状
のラグを形成することができるようになる。

その結果、下記のように多大の効果が得られる。

（１）芯金間における下転輪落ち込み量が小さくなり、
オペレータや地盤に加わる振動が著しく低減される。

（２）履帯の剛性が増大して履帯のねじれ、ばたつき、
履帯外れの発生が防止されるとともに、履帯屈曲時に屈
曲部の減衰力が大きくなるため、起動輪や遊動輪に対す
る履帯の衝突が緩和され、履帯叩き音が小さくなる。ま
たゴムベルトの屈曲歪が低減されることにより、ゴム履
帯の破断を防止することができる。

（３）ラグ頂面およびグルーブの形状改善と前記振動低
減とにより、グルーブで捕捉した土を破壊せずに駆動力
を有効に地面に伝達することになり、けん引力を向上さ
せることができる。

（４）履帯振動の減少とけん引力の向上により履帯スリ
ップの頻度が低下するため、ラグの摩耗が低減され、ゴ
ム履帯の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は請求項（３）記載の実施例に係るゴム履
帯を接地面側から見た部分平面図、（ｂ）は第１図のＸ
矢視図、（ｃ）は第１図のＹ矢視図、第２図（ａ）は第
１図（ａ）に示したゴム履帯を転輪転動面側から見た部
分平面図、（ｂ）は第２図（ａ）におけるＡ−Ａ断面
図、第３図〜第８図はいずれも実施例に係るゴム履帯を
接地面側から見たラグパターン説明図で、第３図は請求
項（４）記載の実施例、第４図は請求項（５）記載の実
施例、第５図は請求項（６）記載の実施例、第６図は請
求項（７）記載の実施例、第７図は請求項（８）記載の
実施例、第８図は請求項（９）記載の実施例をそれぞれ
示す。 １……ゴムベルト ２……芯金 ９……噛み合い係合穴 10……中央部分 11……分岐部分 12……グルーブ

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行部分に巻装される無端のゴムベルト
   に、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設し、接
   地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンにおい
   て、履帯の外周を切れ目無く一周し、かつ、履帯の幅方
   向中央部に所定の幅を有して配置された中央部と、中央
   部の左右の端部から所定の幅でかつ、所定間隔離間して
   斜め後ろに遠ざかる分岐部とからなることを特徴とする
   ゴム履帯のラグパターン。
2. 【請求項２】左右の分岐部の履帯の中央部側の端の履帯
   前後方向の位置は一致した位置にあることを特徴とする
   請求項（１）記載のゴム履帯のラグパターン。
3. 【請求項３】左右の分岐部を履帯の前後方向で芯金１ピ
   ッチだけずれるように配設したことを特徴とする請求項
   （１）記載のゴム履帯のラグパターン。
4. 【請求項４】前記分岐部を隣合う３個の芯金投影面に跨
   がって設けることを特徴とする請求項（１）、（２）及
   び（３）記載のゴム履帯のラグパターン。
5. 【請求項５】走行部分に巻装される無端のゴムベルト
   に、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設し、接
   地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンにおい
   て、ラグパターンは幅方向の両端部より中央部が高い逆
   Ｖ字形状で、かつ、所定の幅で履帯全周に所定間隔離間
   して配置されているとともに、隣合う３個の芯金投影面
   に跨がることを特徴とすゴム履帯のラグパターン。
6. 【請求項６】走行部分に巻装される無端のゴムベルト
   に、移動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設し、接
   地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンにおい
   て、ラグをゴム履帯の外周を切れ目なく一周するように
   ゴム履帯の幅方向中央部と両端とにそれぞれ設け、これ
   らのラグがいずれも前後方向に平行な帯状であることを
   特徴とするゴム履帯のラグパターン。
7. 【請求項７】走行部分に巻装される無端のゴムベルト
   に、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設し、接
   地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンにおい
   て、帯状ラグをゴム履帯の前後方向に離間して左右両側
   と、幅方向中央部と左右端部との間にそれぞれ設け、こ
   れらのラグは隣合う３個の芯金投影面が跨がるととも
   に、内側のラグは外側のラグに対して履帯前後方向に芯
   金１ピッチだけずらせて設置したことを特徴とするゴム
   履帯のラグパターン。
8. 【請求項８】走行部分に巻装される無端のゴムベルト
   に、起動輪の１歯ごとに噛み合う金属芯金を埋設し、接
   地面側にラグを有するゴム履帯のラグパターンにおい
   て、ラグをゴム履帯の幅方向中央部分と、中央部分から
   左右端部に向かって斜めに遠ざかる分岐部分とで構成
   し、左右の分岐部分を互いに平行にするとともに、左の
   分岐部分と右の分岐部分とで隣合う３個の芯金投影面に
   跨がることを特徴とするゴム履帯のラグパターン。