JP3805974B2 - 弾性クローラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性クローラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
土木、建設、農業機械等をはじめとして、スノーモービルや雪上車等において用いられる無限軌道車は、トラックフレームの駆動輪、従動輪及び転動輪に対して弾性クローラを巻回することにより構成される。
この弾性クローラは、ゴム等の弾性材料によって無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体は、駆動輪としてのスプロケットによる噛合伝動方式又はドラムホイールによる摩擦伝動方式によって循環駆動されるようになっている。
【0003】
また、クローラ本体は、その外周面に帯長手方向の間隔をおいて牽引用のラグを突設したものとなっている。
従来、この種の弾性クローラにおいては、幅方向に関する剛性(横剛性)を高めることによりトラクションの確保や転動輪の脱輪防止を図るため、幅方向に延伸する翼部を有した芯金を帯長手方向に間隔をおいて埋設していたが、かかる芯金によって弾性クローラの高重量化、高騰化等を招くものとなっていた。
そのため、この芯金に代えて又は加えて、クローラ本体の幅方向に延びるワイヤー等の線状材をラグ内部に埋設し、この線状材によって横剛性を高めるとともに、芯金レス又は芯金の極小化を図ったものが、特公平8−11549号公報(以下、従来技術1)、特開平4−189688号公報(以下、従来技術2)等にて提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来例1の弾性クローラは、ラグ形成部位(ラグ内)のみに対して多数の線状材を埋設し、ラグ間には線状材を埋設しない構成となっている。
そのため、ラグの横剛性が高められ、トラクションの確保等が図れるとともに、駆動輪や従動輪に対する巻掛部でラグ間がスムーズに屈曲し、駆動ロス等を生じ難くなるという利点を有していた。
しかし、ラグ形成部位とラグ間との剛性差が多大であることから転輪の落ち込みが顕著となり、乗り心地の悪化を招来するものであった。
【0005】
これに対し従来例2には、ラグ形成部位だけでなくラグ間にも線状材を埋設した弾性クローラが示されている。
この場合、ラグ形成部位及びラグ間には、クローラ本体の周方向に沿うように多数の線状材が等間隔で列設され、更に、ラグの内部にも多数の線状材が追加された形態となっている。
したがって、ラグ形成部位における線状材の本数が実質的に増量され、これによってラグの横剛性が高められると共に、ラグ間との剛性差が従来例1に比べて小さくなることから、乗り心地等の改善が認められるものとなる。
【0006】
しかし、ラグ形成部位、ラグ間のいずれも、線状材はほぼ等間隔で列設されているため、ラグの剛性を高めるべく線状材の間隔を狭くして本数を増量すると、これに伴ってラグ間における線状材の間隔も狭くなって本数が増量されることとなり、これでは巻掛部における屈曲性が損なわれだけでなく、ラグ間のゴム量が少なくなって剥離や亀裂が生じやすくなるものであった。
また、弾性クローラに生じる幅方向の曲げは、主に、軟弱地や雪上等を走行した際、クローラ本体の幅方向中央を通過する転輪の荷重で中央部が沈み込むことによって生じるものとなるが、従来例1,2のものは、クローラ本体の幅方向に関してほぼ均一に線状材が埋設され、その剛性も幅方向に亘って均一となるため、曲げに対して寄与の高い幅方向中央部分の剛性を高めると、寄与の低い幅方向外側の剛性が必要以上に高められることとなって、余分な重量増を招く原因となっていた。
【0007】
本発明は、幅方向補強体を適切に配設することによって、乗り心地を悪化させることなく、ラグの横剛性を確保しながらラグ間の屈曲性の確保やゴム剥離の防止等を図ることを目的とする。
また、クローラ本体の幅方向の曲げを効果的に防止しながらも、重量増を抑制することができる弾性クローラを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための第1具体的手段は、弾性材料により無端帯状に形成され且つその外周面に帯長手方向に間隔をおいて多数のラグを突設してなるクローラ本体を備え、このクローラ本体内に、周方向無端状の周方向抗張体が埋設され、かつこの周方向抗張体の外周側に、幅方向に延伸する線材状の幅方向補強体を帯長手方向に多数埋設してなる補強体層をクローラ本体の厚さ方向に複数層備えており、前記幅方向補強体は、ラグの形成部位においては互いの間隔を密とし、ラグ間においては互いの間隔を粗として設けられ、更に、クローラ本体の幅方向中央側で充填率が高く、幅方向外側で充填率が低くなるように設けられていることを特徴とするものである。
【0009】
このような構成を採用することによって、ラグ形成部位とラグ間との間の剛性差は小さくなって乗り心地の改善が期待できるとともに、ラグの横剛性が向上してトラクションが好適に確保できながら、ラグ間の屈曲性の確保やゴム剥離等を防止することが可能となる。
本発明における課題解決のための第2の具体的手段は、弾性材料により無端帯状に形成され且つその外周面に帯長手方向に間隔をおいて多数のラグを突設してなるクローラ本体を備え、このクローラ本体内に、周方向無端状の周方向抗張体が埋設され、かつこの周方向抗張体の外周側に、幅方向に延伸する線材状の幅方向補強体を帯長手方向に多数埋設してなる補強体層をクローラ本体の厚さ方向に複数層備えており、前記幅方向補強体は、ラグの形成部位においては互いの間隔を密とし、ラグ間においては互いの間隔を粗として設けられ、更に、クローラ本体の幅方向中央側で充填率が高く、幅方向両外側で充填率が低くなるように設けられ、更に、各補強体層相互で幅方向補強体が交差した関係に配設されていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明における課題解決のための第3の具体的手段は、前記各補強体層相互で幅方向補強体の長さが長短異なるものとされ、且つ各補強体層の幅方向補強体がクローラ本体の幅方向中央部にセンタリングされていることを特徴とするものである。
これによって、クローラ本体の幅方向中央側で充填率が高く、幅方向両外側で充填率が低くなるように幅方向補強体を配設することが容易に実現するものとなる。
【0011】
本発明における課題解決のための第4の具体的手段は、前記ラグ形成部位に配設された幅方向補強体が、該ラグ内に入り込むように弯曲した配列とされていることを特徴とするものである。
これによって、ラグの横剛性を効果的に高めることができながら、ラグのゴム量を確保して剥離や亀裂の発生を防止できるものとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図3に示すように、本発明にかかる弾性クローラ1は、ゴム等の弾性材料によって無端帯状に形成され、無限軌道車のトラックフレームに装備した駆動輪、従動輪、転動輪等に巻回されるクローラ本体2を備えている。
このクローラ本体2は、その外周面に周方向(帯長手方向)に所定間隔をおいて突設された多数のラグ3を備え、内周面に周方向に所定間隔をおいて突設された左右一対の突起部4を備えている。
【0013】
前記ラグ3は断面略台形状で、クローラ本体2の幅方向に沿って直線状に形成されており、クローラ本体2の幅方向一端部から中央部を超えて他端側の中途部まで延伸されたものと、幅方向他端部から中央部を超えて一端側の中途部まで延伸されたものとを周方向に交互に備えている。
なお、このラグ3については、幅方向に長いラグと短いラグとをそれぞれセンタリングした状態で周方向交互に配設したものであってもよく、また、クローラ本体2の幅方向に対して傾斜した配置としてもよいものである。
【0014】
前記突起部4は、駆動輪として駆動円板の外周部に駆動ピンを多数配設した形式のものである場合に、この駆動ピンに係合することによって駆動力を得るものであり、また、転動輪に係合することによって脱輪を防止するガイドとしての機能をも有するものとなっている。
但し、前記駆動輪がスプロケットによって構成されている場合には、このスプロケットの歯が挿入される係合孔が、クローラ本体2の幅方向中央部に周方向に間隔をおいて形成されるものとなる。
【0015】
クローラ本体2の内部には周方向抗張体7が埋設され、更にその外周側に幅方向補強体8が埋設されている。
周方向抗張体7及び幅方向補強体8は、いずれも鋼製フィラメントを数本撚ったものの数束を撚り合わせたスチールコード、ナイロン、テトロン等のフィラメントから構成したコードを始め、アラミド繊維コード、ケブラー等々で作成した補強コード(補強線材)で構成されている。
また、周方向抗張体7は、クローラ本体2の周方向に沿って無端状に形成され、且つこの複数本を横並べ状に並行させたものとし、幅方向補強体8は、クローラ本体2の幅方向に延伸するように配置され、且つこの複数本をクローラ本体2の周方向全周に列設したものとなっている。
【0016】
本実施形態では、複数本の幅方向補強体8を列設することによって補強体層10A〜10Cを形成し、この補強体層10A〜10Cをクローラ本体2の厚さ方向に3層備えたものとなっている。
各補強体層10A〜10Cにおいて、ラグ3の形成部位Eに埋設された幅方向補強体8は、ラグ3内に入り込むように外周側へ弯曲してラグ3の外側面に略沿った配列とされている。したがって、ラグ3の芯部3aは弾性材料にて構成され、この芯部3aの外側を縁取るようにして幅方向補強体8が列設されるかたちとなっている。
【0017】
また、ラグ形成部位Eに埋設された幅方向補強体8は相互の間隔を狭くして(密として)設けられ、更に、ラグ間Fに埋設された幅方向補強体8は、相互の間隔を広くして(粗として)設けられるようになっており、これによって、ラグ形成部位Eにおける幅方向補強体8の本数が実質的に増量され、逆に、ラグ間Fにおける幅方向補強体8の数量が減量されることとなっている。
そのため、ラグ3の横剛性が高められてトラクションの確保等が図れる一方、ラグ間Fでは、駆動輪、従動輪等に対する巻掛部での屈曲性を確保できるものとなっているのである。
【0018】
また、ラグ間Fにも幅方向補強体8を設けることである程度の剛性をもたせることができるため、ラグ形成部位Eとの剛性差を小さくして転輪の落ち込み等が防止できるものとなっている。
クローラ本体2の内周側(最内層10A)に配設された幅方向補強体8は、その幅方向長さが最も長く形成され、外周側(最外層10C)に配設された幅方向補強体8は、その幅方向長さが最も短く形成され、これらの間(中間層10B)に配設された幅方向補強体8は、最外層10Cと最内層Aとの中間の幅方向長さを有するものとなっている。
【0019】
また、各補強体層10A〜10Cの幅方向補強体8は、いずれもクローラ本体2の幅方向中央部にセンタリングされた配置とされ、したがって、クローラ本体2の幅方向中央範囲Gでは全ての層10A〜10Cの幅方向補強体8が重合され、その幅方向外側には、中間層10B及び最内層10Aが重合する範囲Hと、最内層10Aのみが単独で存する範囲Kとが形成されるようになっている。
以上より、クローラ本体2の幅方向中央部では、幅方向補強体8の数量が多く存在し、幅方向外側へ向かうに従って段階的に幅方向補強体8の数量が減少するものとなり、言い換えれば、クローラ本体2の幅方向中央部側では幅方向補強体8の充填率が高く、幅方向外側側では充填率が低くなっている。
【0020】
したがって、クローラ本体2の幅方向中央部の剛性が最も高められることとなり、この中央部を転輪が転動した際に、クローラ本体2が大きく曲げられるようなことが防止されるとともに、幅方向外側で充填率を低くすることによって軽量化に寄与するものとなっているのである。
図4には、上記弾性クローラ1の製造に用いる加硫型20を示している。
この加硫型20は上型21と下型22とを有し、上型21には突起部成形凹部23が形成され、下側にはラグ成形凹部24が形成されている。
【0021】
また、上型21及び下型22の間には、下側から弾性材料25、幅方向補強体8、弾性材料26、周方向抗張体7、弾性材料27、28が積層され、上型21及び下型22を合型したのち、所定に加圧加熱を施すことによって加硫工程が行われるものとなっている。
この加硫工程において、弾性材料25がラグ成形凹部24内を充満させるように流動する過程で、幅方向抗張体8もラグ成形凹部24内に引き込まれてラグ形状に沿って弯曲するようになっており、その結果として、ラグ形成部位Eにおける幅方向補強体8の間隔を密とし、逆にラグ間Fにおける間隔を粗とする構成を容易に実現できるものとなっている。
【0022】
なお、幅方向補強体8及び周方向抗張体7は、複数本を横並べ状に並行させてゴム引き(ゴムトッピング)したものであり、事前に電子線照射装置へ予め通して半加硫状態(容易に取り扱いができる程度の硬さを持たせた状態)に処理することによってバラケるのを抑え、取り扱いを容易にしたものとなっている。
図5は、本発明にかかる弾性クローラ1の第2実施形態を示すものである。
本実施形態では、上記実施形態と同様にクローラ本体2の厚さ方向に3層の補強体層10A〜10Cを備えるが、最外層10Cの幅方向補強体8を最も長く、最内層10Aの幅方向補強体8を最も短く形成したものとなっている。
【0023】
このような構成により、図4に示したような加硫成型時に補強体層10A〜10Cをセットするとき、幅方向長さの長い最外層10Cの幅方向補強体8から順次正確にセンタリングさせることができる利点がある。
その他の構成及び作用効果は、上記第1実施形態と同様である。
図6は、本発明にかかる弾性クローラ1の第3実施形態を示すものである。
本実施形態ではクローラ本体2内に2層の補強体層10A、10Bを備え、各層10A、10Bの幅方向補強体8は、クローラ本体2の幅方向に対して若干傾斜した配置とされている。
【0024】
そして、各補強体層10A、10B相互では、幅方向補強体8の長さが長短異なるものとされ、且つセンタリングした配置とされ、更に、層間で幅方向補強体8が互いに交差した関係に配置されたものとなっている。
本実施形態においても、上記第1実施形態と略同様の作用効果を奏するものとなるが、各層10A、10Bの幅方向補強体8を交差させることによって、クローラ本体2の幅方向の曲げに対して互いに補強関係を構成するものとなり、横剛性がより向上されるものとなっている。
【0025】
なお、上記において、一方の層の幅方向補強体8をクローラ本体2の幅方向に沿って平行した配置とし、他方の層の幅方向補強体8を傾斜した配置とすることにより交差した関係に配設することも可能である。
本発明は、上記実施形態に限ることなく適宜設計変更可能である。
例えば、上記実施形態では、補強体層の層数を3層又は2層としているが、1層又は4層以上とすることができる。
また、各層の幅方向補強体の長さを同一として、ラグ形成部位での間隔を密にし、ラグ間での間隔を粗にすることも可能である。
【0026】
逆に、ラグ形成部位、ラグ間における幅方向補強体の間隔を略均等とし、幅方向中央側での充填率を高く、幅方向外側での充填率を低くすることも可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、幅方向補強体をラグ形成部位での間隔を密とし、ラグ間での間隔を粗とするように配設しているので、乗り心地を悪化させることなく、ラグの横剛性を確保しながらラグ間の屈曲性の確保やゴム剥離の防止等を図ることができる。
また、幅方向補強体をクローラ本体の幅方向中央側で充填率が高く、幅方向外側で充填率が低くなるように配設しているため、クローラ本体の幅方向の曲げを効果的に防止しながらも、重量増を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は、図2のA−A矢示断面図、(b)はB−B矢示断面図、(c)はC−C矢示断面図である。
【図2】 図3のD−D矢示断面図である。
【図3】 本発明の第1実施形態にかかる弾性クローラの底面図である。
【図4】 弾性クローラの加硫成形型を示す正面断面図である。
【図5】 本発明の第2実施形態にかかる弾性クローラの正面断面図(図2に対応する図)である。
【図6】 本発明の第3実施形態にかかる弾性クローラの底面図である。
【符号の説明】
1 弾性クローラ
2 クローラ本体
3 ラグ
7 周方向抗張体
8 幅方向補強体
10A 補強体層(最内層)
10B 補強体層(中間層)
10C 補強体層(最外層)
Claims (4)
- 弾性材料により無端帯状に形成され且つその外周面に帯長手方向に間隔をおいて多数のラグを突設してなるクローラ本体を備え、このクローラ本体内に、周方向無端状の周方向抗張体が埋設され、かつこの周方向抗張体の外周側に、幅方向に延伸する線材状の幅方向補強体を帯長手方向に多数埋設してなる補強体層をクローラ本体の厚さ方向に複数層備えており、
前記幅方向補強体は、ラグの形成部位においては互いの間隔を密とし、ラグ間においては互いの間隔を粗として設けられ、更に、クローラ本体の幅方向中央側で充填率が高く、幅方向外側で充填率が低くなるように設けられていることを特徴とする弾性クローラ。 - 弾性材料により無端帯状に形成され且つその外周面に帯長手方向に間隔をおいて多数のラグを突設してなるクローラ本体を備え、このクローラ本体内に、周方向無端状の周方向抗張体が埋設され、かつこの周方向抗張体の外周側に、幅方向に延伸する線材状の幅方向補強体を帯長手方向に多数埋設してなる補強体層をクローラ本体の厚さ方向に複数層備えており、
前記幅方向補強体は、ラグの形成部位においては互いの間隔を密とし、ラグ間においては互いの間隔を粗として設けられ、更に、クローラ本体の幅方向中央側で充填率が高く、幅方向両外側で充填率が低くなるように設けられ、
更に、各補強体層相互で幅方向補強体が交差した関係に配設されていることを特徴とする弾性クローラ。 - 前記各補強体層相互で幅方向補強体の長さが長短異なるものとされ、且つ各補強体層の幅方向補強体がクローラ本体の幅方向中央部にセンタリングされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の弾性クローラ。
- 前記ラグ形成部位に配設された幅方向補強体が、該ラグ内に入り込むように弯曲した配列とされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性クローラ。
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