JP4180744B2 - 弾性クローラ用芯金及び弾性クローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性クローラ用芯金及び弾性クローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木・建設機械又は農機等の走行装置として弾性クローラが広く用いられている。
この弾性クローラは、ゴム等の弾性材料からなる無端帯状の本体内に、その長手方向に間隔を有して芯金を埋入しているのが一般的である。
この場合、芯金とゴム材との加硫接着力が充分でなければ、ゴムと芯金の界面から剥離していき剛性低下、芯金離脱（ガタツキを含む）、スチールコード（抗張体）の錆腐触に至ることがあり、特に、脱輪防止角部の外側にあるレール面は表面近く又は露出しているので巻掛部等によって屈曲を締り返す内に前述の事態を招き易いものであった。
【０００３】
このような事態を解消する目的で芯金翼部に翼厚み方向に貫通して孔を形成し、この孔にゴム材料を充填することによって、保持力を向上したものであるが、芯金翼部は厚みが小さいことから、保持力を充分に得ることが困難となっていた。
また、実開昭５１−１５４８３８号公報において、
「長手方向に直交させて内部に芯金を適宜間隔として埋設せしめるとともに該芯金間にスプロケット歯の噛合穴を形成せしめてなる弾性状クローラにおいて芯金の左右及び前後面に各独立してクローラの構成帯材における構成肉喰こみ用の凹部を形成したことを特徴とする弾性状クローラの芯金。」が提案されている（従来例の１）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の１では、芯金の左右及び前後面に形成した凹部は、それぞれ独立してかつ有底となっていることから、この凹部に構成肉（ゴム）を喰込まそうとしても有底部に空気溜まりが形成され実質的にゴム流動が完全でなく、これ故、有底部とゴムとの界面での加硫接着ができないという課題があった。
特開平６−３０５４５９号公報で開示されている芯金は、芯金中央部と左右角部とが他の部位（翼部）よりも肉厚であることから、焼入れの不均一化がある課題を解決するために、前記中央部と左右角部に空洞を形成したものが提案されている。
【０００５】
当該公報において言及されていないけれども、当該芯金をゴム質中に埋設したとき、中央部の空洞はともかくとして左右角部の空洞においては、ゴムが空洞下方だけに充填されるおそれがあり、空洞の上方には非充填部となって、かえって芯金とゴムとの界面においての剥離が発生し易いものと推察される。
本発明は、レール面を有する転輪案内突起に、帯長手方向に貫設した貫通孔を形成することによって、この貫通孔にゴムを完全に充填できて芯金とゴムとの界面の加硫接着力を確実にして界面剥離が発生しないようにした芯金及びこの芯金を用いた弾性クローラを提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弾性材料からなる無端帯状の本体内に帯長手方向の間隔を有して埋設される芯金であって、該芯金の左右方向の中央部分に脱輪防止用角部と、この角部の左右方向の外方側根元部でかつ角部より低い位置に帯長手方向のレール面を有する転輪案内突起とを突隆形成している弾性クローラ用芯金において前述の目的を達成するために次の技術的手段を講じている。
すなわち、請求項１に係る弾性クローラ用芯金にあっては、前記転輪案内突起は芯金翼部に帯長手方向と交差して延伸形成したリブを介して備えられ、このリブに、レール面より下方において帯長手方向に弾性材料を充填して本体と帯長手方向で結合するための貫通孔が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成を採用したことから、この芯金と弾性材料（ゴムその他のエラストマー）からなる帯状本体とを加硫成形するとき、弾性材料は貫通孔にて流動して空気溜まりを生じることがなく貫通孔の全体に亘って充填され、両者の界面には剥離要因が形成されないのである。
また、芯金翼部に形成したリブによる芯金剛性を向上した上で、貫通孔を形成できるのである。
勿論、貫通孔を形成したことにより、軽量化と材料の無駄がなくなるし、貫通孔によって肉厚部の焼入れを促進できるのは言うまでもない。
【０００８】
又、本発明においては、前記貫通孔は、その長手方向中央部が狭く、この中央部から長手方向両端部に向かって拡開する形状とされていることが推奨される（請求項２）。
このような構成を採用したことによって、貫通孔での弾性材料の流動は円滑となって空気溜まりがなくなり、貫通孔内での加硫接着が良好となって芯金のグラツキ等がなくなるのである。
また、本発明は、中央部の左右に脱輪防止用角部とこの角部の外方側根元部でかつ角部より低い位置にレール面を有する転輪案内突起を突隆形成している芯金を、弾性材料からなる無端帯状の本体内に帯長手方向の間隔を有して埋設し、前記芯金の左右翼部下に、帯長手方向に延伸して抗張体を本体内に埋入している弾性クローラにおいて、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
すなわち、請求項３に係る弾性クローラにあっては、前記左右の転輪案内突起は芯金翼部に帯長手方向と交差して延伸したリブを介して備えられ、このリブに、レール面より下方において帯長手方向の貫通孔が形成されており、該貫通孔に充填した弾性材料を本体と帯長手方向で結合することで前記抗張体を外周とする内・外抗張体を構成していることを特徴とするものである（請求項３）。
このように構成した弾性クローラは、貫通孔に充填された弾性材料とスチールコード等による抗張体とによって内・外抗張体を構成して芯金のグラツキ等は確実に防止できるし、貫通孔に充填した弾性材料は所謂ゴムリングとなって芯金の左右方向（帯長手方向と交差する方向）のグラツキを防止できるのである。
【００１０】
また、貫通孔に充填した弾性材料と抗張体とによって芯金の転輪案内突起はサンドイッチされ、そのガタツキを確実に防止するのである。
前述した請求項３において、前記貫通孔に充填した弾性材料は本体の弾性材料に対して低硬度、低モジュラスのゴム材であることが推奨される（請求項４）。 このような構成とすることによって、駆動輪又は従動輪における巻掛部での屈曲性が良好になるのである。
また、前述した請求項３又は４において、前記貫通孔は、その長手方向中央部が狭く、この中央部から長手方向両端部に向かって拡開する形状とされていることが望ましい（請求項５）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係る芯金の実施の形態のいくつかを説明する。
図１（Ａ）（Ｂ）および図２は本発明に係る芯金１の第１の実施の形態を示している。
この芯金１は、左右方向の中央部分に脱輪防止用角部２Ｌ，２Ｒと、この角部２Ｌ，２Ｒの左右方向の外方側根元部でかつ角部２Ｌ，２Ｒの頂部より低い位置にレール面３Ｌ−１，３Ｒ−１を有する転輪案内突起３Ｌ，３Ｒを突隆形成したもので、図１３〜図１５等で示すように、ゴム等の弾性材料（エラストマー）からなる無端帯状の本体４に帯長手方向の間隔を有して埋設されるものであり、この埋設状態において、左右の角部２Ｌ，２Ｒをつなぐ連結部５が駆動スプロケット等の駆動爪が係脱する係合部（係合窓５Ａ）とされており、左右翼部５Ｌ，５Ｒの下面にはスチールコード等による抗張体６Ｌ，６Ｒが無端状として本体４の左右で翼部５Ｌ，５Ｒの外周側に埋設されている。
【００１２】
芯金１は鋳造、鍛造などの手段で制作される金属製が一般的であるが、硬質樹脂材（望ましくはグラスファイバーを混入）又は板金製であっても構わない。
芯金１の左右翼部５Ｌ，５Ｒ上には、帯長手方向と交差する方向に延伸した（翼部５Ｌ，５Ｒの幅方向中央部）リブ７Ｌ，７Ｒが突隆形成され、このリブ７，７Ｒを介して左右翼部５Ｌ，５Ｒ上（クローラ内周側）に左右の転輪案内突起３Ｌ，３Ｒが翼部５Ｌ，５Ｒと同幅（ほぼ同幅）として突隆形成され、この左右のリブ７Ｌ，７Ｒに帯長手方向として貫通孔８Ｌ，８Ｒが形成されており、この貫通孔８Ｌ，８Ｒには図１３〜１５等で示すように、レール面３Ｌ−１，３Ｒ−１より下方（外周面側）において本体４と同様の弾性材料９を充填して本体４を帯長手方向で結合するものであり、ここに、弾性材料９によるゴムリングを内周側とし、スチールコード等による抗張体６Ｌ，６Ｒを外周側とする内・外抗張体９，６Ｌ，６Ｒを構成して左右の翼部５Ｌ，５Ｒをサンドイッチしているのである。
【００１３】
左右の転輪案内突起３Ｌ，３Ｒの肉厚部は、図２で示すようにリブ７Ｒ、翼部５Ｒと協働して断面Ｈ形に形成することによって曲げ荷重に対して効率のよい断面係数としており、この部位（リブ）に貫通孔８Ｌ，８Ｒを形成することによって、曲げ荷重に対して貫通孔８Ｌ，８Ｒの形成が支障ないようにされているのである。
図１（Ａ）（Ｂ）および図２の第１の実施の形態においては、貫通孔８Ｌ，８Ｒは細孔（偏平）形状の単一とされているが、図３で示すように円孔（角孔でも良い）による複数個の貫通孔８Ｌ，８Ｒとしても良く、また、図４で示すように、その長手方向中央部が狭くこの中央部から長手方向両端部に向かってテーパー形に拡開する形状とすることによって、貫通孔８Ｌ，８Ｒ内に充填される弾性材料９の流動を良好にして金型による加硫成形に際して空気溜まりがなくなり加硫接着面が増大するとともに、本体４との結合部を広くできて結合力が大きく有利となるのである。
【００１４】
図５から図１２は、芯金１の他の形態を示しており、図５（Ａ）（Ｂ）は転輪案内突起３Ｒ，３Ｌを翼部５Ｒ，５Ｌより一方側レール面３Ｒ−１，３Ｌ−１を張出して形成したものであり、その張出部には肉厚方向の孔１０Ｒ，１０Ｌを形成してこの芯金１を弾性材料よりなる本体４に埋設したとき、孔１０Ｒ，１０Ｌに弾性材料を充填して所謂リベット構成とすることにより、貫通孔８Ｒ，８Ｌに充填される弾性材料９と相まって芯金１のグラツキを防止したものである。
図６及び図７はレール面３Ｌ−１，３Ｒ−１を有する転輪案内突起３Ｌ，３Ｒのレール面直下に貫通孔８Ｌ，８Ｒを形成しているとともに、リブ７Ｌ，７Ｒにもレール面の外側方において貫通孔８Ｌ−１，８Ｒ−１を形成して加硫接着力を増大したものである。
【００１５】
図８及び図９（Ａ）（Ｂ）はレール面３Ｌ−１，３Ｒ−１を翼部５Ｌ，５Ｒよりも一側方に延伸するとともに、その延伸側の外周部（図では下面）に、切欠部１１Ｌ，１１Ｒを形成して貫通孔８Ｌ，８Ｒと連設させ、これを本体４中に埋設したとき、加硫接着面を増長して接着力を大きくし、案内突起３Ｌ，３Ｒのグラツキを防止したものであり、図９（Ｂ）は更に、凹部１１Ｌ−１，１１Ｒ−１を形成したものである。
図１０〜図１２は、肉厚部である案内突起３Ｌ、３Ｒに長手方向に貫通する貫通孔８Ｌ，８Ｒとともに、該貫通孔８Ｌ，８Ｒとクロスする肉厚方向の孔１０Ｒ，１０Ｌを形成して、図５（Ａ）で示したように孔１０Ｒ，１０Ｌに弾性材料を充填することによるリベット作用によって突起３Ｌ，３Ｒのグラツキを防止したものである。
【００１６】
なお、図１０〜図１２に示した案内突起３Ｌ，３Ｒは左右の翼部５Ｌ，５Ｒよりも長手方向前後にレール面３Ｌ−１，３Ｒ−１が張出し形成されていて、孔１０Ｒ，１０Ｌについては図１０では上下部が大孔、図１１ではテーパー孔、図１２では大孔とテーパー孔の組合せを例示している。
図１３から図１７は、前述した本発明に係る芯金１を弾性材料からなる無端帯状の本体４に、帯長手方向の間隔を有して埋設した本発明に係る弾性クローラＴを示しており、左右の案内突起３Ｌ，３Ｒのレール面下方に形成した貫通孔８Ｌ，８Ｒに、弾性材料９が充填され、本体４に結合されることによって所謂ゴムリングとされ、スチールコードよりなる抗張体６Ｌ，６Ｒと協働して内・外周の無端状抗張体を構成しているのである。
【００１７】
なお、レール面３Ｌ−１，３Ｒ−１については、図１３で示す転輪Ｒがこのレール面上に直接接触されても良く、また、図１７で示すように、レール面３Ｌ−１，３Ｒ−１が弾性材料にて被覆されたものであっても良く、いずれにしても相対運動として転輪Ｒが通過するとき、その荷重を案内突起３Ｌ，３Ｒをもって支承するものであれば良いものである。
更に、貫通孔８Ｌ，８Ｒに充填される弾性材料は本体４の弾性材料と同等のものが基本であるも、本体４の弾性材料よりも低硬度でかつ低モジュラスのゴム（弾性材料）を、金型による加硫成形時に、所謂パッキンゴムとして介入することによって屈曲性に優れたものとできて有利である。
【００１８】
また、貫通孔８Ｌ，８Ｒは突起３Ｌ，３Ｒの肉厚方向において、図１７で示すように中央部が狭く両端がテーパー状に拡開するものであっても良く、このとき、肉厚方向の孔１０Ｒ，１０Ｌを形成するか否かは自由である。
なお、芯金１に形成する貫通孔８Ｒ，８Ｌ，１０Ｒ，１０Ｌについては、この芯金１を鋳造で製造するときには、孔に相当する部分を消失模型とすることによって形成することもできるし、芯金１を製造した後に、プレス孔加工又はドリル等による孔加工などによって後加工したものであっても良い。
【００１９】
いずれにしても貫通孔８Ｌ，８Ｒに充填された弾性材料９が本体４に結合されることによって無端状のゴムリング（弾性リング）となり、この部分が伸縮を許容するので巻掛部での屈曲性を確保しつつ芯金１のグラツキを防止し、外周の抗張体６Ｌ，６Ｒと相まってサンドイッチ構造によって芯金１のグラツキを確実に防止しているのであり、図１３，１５，１７において符号Ｌは接地ラグを示している。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであり、レール面を有する転輪案内突起に、帯長手方向に貫設した貫通孔を形成することによって、この貫通孔にゴムを完全に充填できて芯金とゴムとの界面の加硫接着力を確実にして界面剥離が発生しないようにした芯金及びこの芯金を用いた弾性クローラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る芯金の第１実施形態を示し（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】 図１側面図である。
【図３】 本発明に係る芯金の第２実施形態を示す一側部の正面図である。
【図４】 本発明に係る芯金の第３実施形態を示す一側部の平面図である。
【図５】 本発明に係る芯金の第４実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図６】 本発明に係る芯金の第５実施形態を示す一側部の正面図である。
【図７】 図６の平面図である。
【図８】 本発明に係る芯金の第６実施形態を示す一側部の平面図である。
【図９】 図８のＡ−Ａ断面の２例を示している。
【図１０】 本発明に係る芯金の第７実施形態を示す案内突起の断面図である。
【図１１】 本発明に係る芯金の第８実施形態を示す案内突起の断面図である。
【図１２】 本発明に係る芯金の第９実施形態を示す案内突起の断面図である。
【図１３】 本発明に係る弾性クローラの第１実施形態を示す側断面図である。
【図１４】 図１３の平面図である。
【図１５】 図１４のＡ−Ａ断面図である。
【図１６】 本発明に係る芯金の第１０実施形態を示す一側部の平面図である。
【図１７】 本発明に係る弾性クローラの第２実施形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１ 芯金
２Ｌ，２Ｒ 脱輪防止角部
３Ｌ，３Ｒ 転輪案内突起
３Ｌ−１，３Ｒ−１ レール面
４ 本体
８Ｌ，８Ｒ 貫通孔
９ 弾性材料

Claims (5)

1. 弾性材料からなる無端帯状の本体内に帯長手方向の間隔を有して埋設される芯金であって、該芯金の左右方向の中央部分に脱輪防止用角部と、この角部の左右方向の外方側根元部でかつ角部より低い位置に帯長手方向のレール面を有する転輪案内突起とを突隆形成している弾性クローラ用芯金において、
   前記転輪案内突起は芯金翼部に帯長手方向と交差して延伸形成したリブを介して備えられ、このリブに、レール面より下方において帯長手方向に弾性材料を充填して本体と帯長手方向で結合するための貫通孔が形成されていることを特徴とする弾性クローラ用芯金。
2. 前記貫通孔は、その長手方向中央部が狭く、この中央部から長手方向両端部に向かって拡開する形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ用芯金。
3. 中央部の左右に脱輪防止用角部とこの角部の外方側根元部でかつ角部より低い位置にレール面を有する転輪案内突起を突隆形成している芯金を、弾性材料からなる無端帯状の本体内に帯長手方向の間隔を有して埋設し、前記芯金の左右翼部下に、帯長手方向に延伸して抗張体を本体内に埋入している弾性クローラにおいて、
   前記左右の転輪案内突起は芯金翼部に帯長手方向と交差して延伸したリブを介して備えられ、このリブに、レール面より下方において帯長手方向の貫通孔が形成されており、該貫通孔に充填した弾性材料を本体と帯長手方向で結合することで前記抗張体を外周とする内・外抗張体を構成していることを特徴とする弾性クローラ。
4. 前記貫通孔に充填した弾性材料は本体の弾性材料に対して低硬度、低モジュラスのゴム材であることを特徴とする請求項３に記載の弾性クローラ。
5. 前記貫通孔は、その長手方向中央部が狭く、この中央部から長手方向両端部に向かって拡開する形状とされていることを特徴とする請求項３又は４に記載の弾性クローラ。

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