JP3744976B2 - ゴムクロ−ラの構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械等の走行装置に用いられるゴムクロ−ラに関し、特に言えば、脱輪性能を改良したゴムクロ−ラの耐久性を向上せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ゴムクロ−ラとアイドラ−或いはロ−ラ−との間の脱輪防止が要請されており、脱輪は芯金がゴムクロ−ラの幅方向に横ずれすることにより生ずることが分ってきている。これはゴム中に埋設された芯金が外力によってゴム弾性の範囲内で横方向にずれ、このずれた状態の芯金にアイドラ−やロ−ラ−が乗り上げてしまいこのまま脱輪を生ずることになる。
【０００３】
この芯金の横ずれを防止するためにゴム中に埋設された隣合う芯金同士を接触干渉させる構造が考えられており、ゴム中に隣り合って埋設されている芯金より隣り合う芯金に向って膨出部を形成し、一つの芯金が横ずれの力が働いた際に膨出部同士が衝突しあって横ずれをできるだけ少なくし、クロ−ラの脱輪の防止機能を付与する構造となっている。即ち、前記した膨出部はクロ−ラの幅方向視において、少なくとも一部が重複するように構成されるものであって、この重複部位が相互に衝突するものである。
【０００４】
ところで、かかるゴムクロ−ラには、内周面より突出する脱輪防止用突起間のゴム部に凹部を設け、これによってスプロケットやアイドラ−へのゴムクロ−ラの巻き付け抵抗を減少させるようになっている。従って、スプロケットやアイドラ−へ巻き付いた際、又は小石等への乗り上げ時に生じるゴムクロ−ラの逆曲げ時の屈曲の中心はこの凹部の底部の中心部になる。即ち、ゴムクロ−ラの内周面より突出する突起の間のゴムを予め取り除いておき、これによってゴムの屈曲をこの凹部に集中させ巻き付き抵抗の減少を図ったものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、このゴムクロ−ラの屈曲中心となる凹部と、前記した横ずれ防止機能を付与する膨出部との関係はほとんど研究されていない。即ち、膨出部の重複する部位及びその周辺のゴムは、膨出部の先端部によってゴムが圧縮、引っ張り、曲げ等の変形力が加わるが、前記したゴムクロ−ラの屈曲中心となる凹部への影響については考慮されていないのが実情である。
【０００６】
さて、屈曲中心の凹部はその底部においてゴム厚が薄くなっているため、この重複中心部と屈曲中心部とが同一位置にある場合にはこの部位に変形応力が集中してしまい、ゴムの劣化が集中する。このため、特に逆曲げ現象時に凹部の底部にクラックが生じ易く、その結果芯金の露出が発生し、芯金欠落をもたらしてクロ−ラの寿命を著しく短くしてしまうこととなっていた。
【０００７】
本発明は、突起間に形成した凹部の特に底部に応力を集中させないようにしたものであり、ゴムクロ−ラの寿命の向上を図った構造を提供したものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、ゴムクロ−ラの基体となる無端状ゴム弾性体と、このゴム弾性体中に一定ピッチをもって横並びに埋設された芯金と、この芯金を外囲いし埋設されたスチ−ルコ−ド列とからなり、前記芯金はゴムクロ−ラの内周面より突出する一対の脱輪防止用突起と、隣り合う芯金に向ってのびる横ずれ防止用膨出部とが備えられ、この膨出部は前記脱輪防止用突起の直下に形成されると共に、クロ−ラ幅方向視にて少なくとも一部が重複する構成を備えたゴムクロ−ラであって、ゴムクロ−ラ長手方向に隣接する前記脱輪防止用突起間に凹部を形成すると共に、クロ−ラ幅方向視にて膨出部の重複中心部位と凹部の底部中心部位とを合致させないように構成したことを特徴とするゴムクロ−ラの構造に係るものである。
【０００９】
ゴムクロ−ラの内周面から突出する突起間に形成される凹部の中心と膨出部の重複中心とを一致させた場合、巻き付き時の圧縮、引っ張り等の応力はこの凹部の底部の中心に集中する一方で、膨出部先端における各種の応力も又その重複部の中心、即ち凹部の底部の中心に集中することとなり、この凹部の底部よりクラックの発生を見ることとなってしまう。
【００１０】
しかるに、本発明のように凹部の底部中心と重複部の中心とをオフセットしてやることにより、その応力の集中は緩和されることとなり、ここにゴムクロ−ラの寿命の向上が図られることとなったものである。言い換えれば、突起間における凹部のみを考えればゴムクロ−ラの歪が凹部の底部に集中し易いし、一方、膨出部のみを考えれば、重複域の中心近傍にこれ又歪が集中するものであって、本発明はこの両者の歪の集中部位を合致させない構造とし、ゴムに生じる歪応力を分散しゴムクロ−ラの寿命の向上を図ったものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面をもって説明する。
図４は突起間の凹部底部と膨出部の重複部中心とが合致した場合（オフセット量Ｃ）のゴムクロ−ラの内周側平面図、図５は突部における断面図である。
図中、１は芯金、２はこの芯金を内包するゴム弾性体である。又、３は芯金を外囲いしてゴム弾性体２中に埋設されたスチ−ルコ−ド列である。４はゴム弾性体２の外周に形成したゴムラグである。さて、芯金１よりゴム弾性体２の内周面より突起５が突出しており、この例では突起５は芯金１の翼部６よりゴム弾性体２の長手方向に向けて千鳥状に張り出している。そして隣り合う芯金１、１の突起５、５間のゴム弾性体は予め取り除かれて凹部７が形成されている。この突起５、５上はロ−ラ−３０或いはアイドラ−が転動することとなり、一対の突起５、５間にはこれらの内鍔３１がはさまって脱転が防止されるものである。
【００１２】
さて、この例にあっては、突起５、５の直下に夫々膨出部８、９が形成され、その先端が先細の端部８１ とされ、一方が二股端９１ とされて、これが係合しあうものである。この係合によって芯金１、１が横ずれを生じた際にも、隣り合う芯金１、１同士が干渉しあってそのずれを阻止するものである。
【００１３】
このゴムクロ−ラは、スプロケット等への巻き付の際にはこの凹部７が屈曲の中心となり、この凹部７の底部７０ にその歪応力が集中することになる。一方、この例のゴムクロ−ラにあっては、芯金１に横ずれ力が加わった場合、膨出部８、９の先端の重複部１０（係合部）に歪応力が集中する。
しかるに、この例にあっては凹部７の直下に重なって膨出部の重複部１０が存在する（オフセット量０）ため、凹部７の底部７０ にゴム弾性体２の全ての歪が集中してしまいゴム劣化が促進されることになる。特に、ゴムクロ−ラに逆曲げが発生する際には、この凹部７の底部７０ にクラックが生じ易くなってしまうものであった。
図中、１１は芯金１の中央部であり、図示しないスプロケットとの係合部、１２はスプロケット係合孔である。
【００１４】
【実施例】
本発明にあっては、前記したように凹部７の底部７０ と膨出部の重複部８の中心部をずらす（オフセット量Ｃ）ことによって凹部７の底部７０ にゴム歪応力を集中することを防止したものであり、この例においては、例えば膨出部８、９の長さを調整し、その先端８、９の重複部１０の中心を凹部７の底部７０ よりもずらすことによってこの部位のゴム劣化の促進を阻止し、ゴムクロ−ラの寿命を向上させようとするものである。
【００１５】
図１は上記したゴムクロ−ラを改良した本発明の実施の形態を示す第１例における内周側平面図であり、図２は突起部における断面図である。この例にあっては前記した図４〜５の場合と同様に突起５の直下に膨出部８、９を形成し、これらを係合させて芯金１、１の横ずれを防止する機能を有するものであるが、膨出部８、９の長さを前記と異ならせたもので、図示するように膨出部の重複部１０の中心を凹部７の底部７０ よりもずらした（オフセット量Ｃ）ものである。
このことにより、ゴム弾性体２に生ずる歪を分散させることが可能となったものであり、ゴムクロ−ラに逆曲げ等の現象が起ったとしても凹部７の底部７０ にクラックの発生はほとんど生じないものとなった。
【００１６】
【００１７】
（実験例）
以下、実験例をもって本発明の効果を更に説明する。
図３は実験を行ったゴムクロ−ラの芯金の拡大図であり、ゴムクロ−ラの幅Ｗは４００ｍｍ、芯金間のピッチＰは７４ｍｍ、突起の頂面部の長さＬ１ は５２ｍｍ、膨出部２４の全長Ｌ２ は８３ｍｍ、突起間の隙間２２ｍｍ、この隙間に設けられる凹み部の深さは翼部から５ｍｍの深さに達している。そして、凹部の中央部と膨出部２４の重複部の中央部とのオフセット量Ｃは膨出部２４の長さを調節し６ｍｍとした。即ち、重複部の中心は芯金中心の中央に位置するものである。一方、従来のゴムクロ−ラとしては、オフセット量を０ｍｍ、即ち凹み部の中央部と膨出部２４の重複部の中央部とを一致させた構造のものである。
【００１８】
実験場所は丸石及び砂を混ぜた人口不整地路であり、ゴムクロ−ラを５ｔｏｎの機体に装着し、連続走行試験を行った。尚、この試験路での逆曲げの角度は最大１２５度になるように丸石を設定してある。
【００１９】
試験結果として、本発明のゴムクロ−ラにあっては、５０時間の走行後にも芯金に達するクラックは発生しなかったのに対し、前記した従来の構造のゴムクロ−ラにあっては、１０時間後に凹部に芯金膨で部に達するクラックが発生した。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のゴムクロ−ラにあっては、以上のようにクラックの発生が低減されたものであり、その耐久性の向上が著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明のゴムクロ−ラの第１実施例における内周側平面図である。
【図２】 図２は図１のゴムクロ−ラにおける突起部での断面図である。
【図３】 図３は実験に用いたゴムクロ−ラにおける芯金での断面図である。
【図４】 図４は従来のゴムクロ−ラの内周側平面図である。
【図５】 図５は図４のゴムクロ−ラにおける突起部での断面図である。
【符号の説明】
１‥‥芯金、
２‥‥ゴム弾性体、
３‥‥スチ−ルコ−ド列、
４‥‥ゴムラグ、
５‥‥突起、
６‥‥芯金の翼部、
７‥‥凹部、
７０ ‥‥凹部の底部、
８、９‥‥膨出部、
１０‥‥膨出部の重複部、
１１‥‥スプロケットとの係合部、
１２‥‥スプロケット係合孔、
３０‥‥ロ−ラ−、
３１‥‥内鍔、
Ｃ‥‥オフセット量。

Claims (1)

1. ゴムクローラの基体となる無端状ゴム弾性体と、このゴム弾性体中に一定ピッチをもって横並びに埋設された芯金と、この芯金を外囲いし埋設されたスチールコード列とからなり、前記芯金はゴムクローラの内周面より突出する一対の脱輪防止用突起と、隣り合う芯金に向ってのびる横ずれ防止用膨出部とが備えられ、この膨出部は前記脱輪防止用突起の直下に形成されると共に、クローラ幅方向視にて少なくとも一部が重複する構成を備えたゴムクローラであって、前記脱輪防止用突起は、前記芯金の翼部よりゴムクローラ長手方向に向けて千鳥状に張り出し、隣接する脱輪防止用突起間に凹部を形成すると共に、クローラ幅方向視にて膨出部の重複中心部位と凹部の底部中心部位とを合致させないように構成したことを特徴とするゴムクローラの構造。

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