JP4675488B2 - 弾性クローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設・土木用作業機や農業用作業機等の走行部として使用されるクローラ式走行装置に採用される弾性クローラに係り、より具体的にはクローラ本体中に埋設されている抗張力コード帯体のジョイント部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行装置として、進行方向前後一方に配置された駆動スプロケットと、他方に配置されたアイドラと、これら駆動スプロケットとアイドラとの間に配置された複数個の転輪と、駆動スプロケット、アイドラ及び転輪に亘って巻き掛けられる無端帯状のゴムクローラとを備えて構成されていて、駆動スプロケットを回転駆動することによりゴムクローラを周方向に循環回走させるようにした走行体を左右一対備えてなるクローラ式走行装置がある。
【０００３】
前記ゴムクローラは、ゴムで形成された無端帯状のクローラ本体内に、クローラ幅方向の芯金が、クローラ周方向（帯長手方向）に間隔をおいて且つクローラ周方向全周に亘って埋設されて主構成されている。
また、ゴムクローラには、クローラ周方向に極めて大きな張力（テンション）が作用するため、クローラ本体内には、芯金を外囲いするクローラ周方向の抗張力コードがクローラ幅方向に並列状に埋設されてなる抗張体（コード帯体）が設けられている。
【０００４】
この抗張体として、有端の１本の抗張力コードをクローラ周方向に１周巻回したものを、クローラ幅方向に並列状として多数配置することにより構成されたものが、特許第２８６３５８８号公報（従来例の１）に開示されている。
このものにあっては、１本の抗張力コードは、その端部側部分同志がクローラ本体内で重ね合わされる（ラップジョイントされる）ことで環状とされている。
【０００５】
また、各抗張力コードの先端は、クローラ幅方向に一直線上に並ぶように配置形成されている。
なお、抗張力コードの先端とは、コードの最もはしの部分をいい、端部側部分とは、抗張力コードの先端から在る程度距離のある部分をいう。
前記従来のものにあっては、各抗張力コードの先端は、クローラ幅方向に一直線上に並ぶように配置されているので、明らかに、この部分の前後（クローラ周方向前後）に剛性差が生じており、その剛性差は大きい。そして、ゴムクローラが駆動スプロケット等へ巻き掛けられて湾曲して抗張力コードにクローラ周方向のテンションが作用したときにあっては、各抗張力コードの端部側部分が元に戻ろうとする応力が生じるが、各抗張力コードの先端がクローラ幅方向に一直線上に並んでいるので、クローラ幅方向一直線上に応力が集中し、抗張力コードの剥離（コードからゴムが剥がれる）の原因となるという問題がある。
【０００６】
また、特開平１２−１０３３７４号公報には、「有端で長尺のゴム弾性体と、この長手方向に向って埋設されてその有端部より突出するスチールコード列とよりなり、この突出するスチールコード列をオーバーラップさせ、このオーバーラップ部に未加硫ゴムを配し、次いでこの未加硫ゴムを加硫して無端状とするエンドレス部において、スチールコード列のオーバーラップ部の先端部がゴム弾性体の幅方向に向って複数の段部又は傾斜部を形成したことを特徴とするゴムクローラのエンドレス部の構造。」が提案されている（従来例の２）。
【０００７】
更に、特開２０００−２４７２７２号公報には、「有端のスチールコードの両端を重ね合せ部にてゴムクローラの内外周面方向で重ね合せて無端状にし、該スチールコードがゴム弾性体中に埋設されたゴムクローラであって、前記重ね合せ部のゴムクローラ内周側のスチールコード埋設部位を他の埋設部位よりもゴムクローラ内周側に配置したことを特徴とするゴムクローラ。」が提案されている（従来例の３）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来例の１では、クローラ幅方向の一直線上に応力が集中し、抗張力コードの剥離の原因は解消されていないものであった。
また、従来例の２では、スチールコード列のオーバーラップ部の先端部がゴム弾性体の幅方向に向って複数の段部又は傾斜部を形成しているので、スチールコード列のオーバーラップに際して剛性を分散するような構成としてエンドレス部の寿命の向上をもたらすようにされている。
【０００９】
しかしながら、クローラ本体に帯長手方向において間隔を有して埋設される補強芯体（芯金又は横置補強体ともいう）との関係で有端部の位置が重要な要素となることを考慮していないので剛性をスムーズに緩和することが困難であった。
更に、従来例の３では、高速で走行する際の振動の低減を図ったものであり、ジョイント部（オーバーラップ部）における剛性の緩和を図っているものではないものであった。
【００１０】
本発明は、有端の抗張力コードを列状に引揃えて構成したコード帯体の有端部を、バイアスに切断してこの部分を内外周面方向に重ね合せるに際して、補強芯体の列設ピッチ（埋設ピッチ）との間に相関関係があることを見出し、ジョイント部の剛性緩和を図ったことを目的とするものである。
特に、外周面のコード帯体の有端部は走行ラグの位置にあり、しかも巻掛け部（スプロット部位）における屈曲の中心（屈曲中立面をいう）が内周面のコード帯体の有端部にスムーズに移動するため切れにくい構成となっているが、内周面のコード帯体の有端部は外周面のコード帯体で押えつけられていること等々から、当該コード帯体の有端部をバイアス切断して剛性をスムーズに緩和させるとともに、屈曲中心位置も徐々に内周面側のコードに移行させるようにした弾性クローラを提供するのである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る弾性クローラは、帯長手方向の間隔を有して補強芯体２を埋設している無端帯状のクローラ本体３と、有端の抗張力コード４を前記クローラ本体３の幅方向に並列してなるコード帯体５とを備え、該コード帯体５の両端を重ね合せ部Ｒにてクローラ本体３の内外周方向に重ね合せて無端状に構成してクローラ本体３中に埋設してなる弾性クローラ１であって、重ね合わされた前記コード帯体５の両端のうち前記クローラ本体３における内周側の先端部分である有端部５Ａの端縁が、幅方向に対して傾斜しながら周方向に延びるように形成され、前記重ね合せ部Ｒにおける前記クローラ本体３について外周側となる前記コード帯体５の部分は、前記重ね合せ部Ｒを除く他の部分との間の重ね合せ開始部分５Ｃによって、前記重ね合せ部Ｒを除く前記他の部分よりも前記外周側に位置し、前記重ね合せ開始部分５Ｃの前記クローラ本体３における内周側であって、前記重ね合せ開始部分５Ｃにより生ずる前記重ね合せ部Ｒの内周側部分と前記他の部分との間に、前記重ね合せ部Ｒに近づくにつれて前記内外周方向の肉厚が増して剛性を徐々に緩和する剛性調整体１２がクローラ本体３中に埋設されていることを特徴とするものである。
【００１２】
上記「重ね合わされた前記コード帯体５の両端」における「両端」は、コード帯体５の両端縁を含む一定の長さ有する重ね合わされた部分全部をいう。また、「前記重ね合せ部Ｒを除く他の部分」における「他の部分」とは、「重ね合せ開始部分５Ｃ」を含まないものであり、したがってコード帯体５は、二重となった重ね合せ部Ｒ、重ね合せ開始部分５Ｃおよび「他の部分」からなる。
【００１３】
前記剛性調整体１２は、前記補強芯体２の埋設ピッチＰにおいて少なくとも１ピッチ以上に亘って埋設される。
好ましくは、前記有端部５Ａの端縁は、前記補強芯体２の埋設ピッチＰの少なくとも２ピッチ以上に亘り幅方向に対して傾斜しながら周方向に延びるように形成される。
【００１４】
このような構成を採用したことにより、コード帯体５の幅および補強芯体２の埋設ピッチを一定としたとき、１．５ピッチに亘ってバイアス角度をもって切断したものに比べて２．０の埋設ピッチとした本発明では、バイアス切断長が長くなって徐々に剛性の緩和が期待できて高耐久性にできたのである。
前記有端部５Ａの端縁における周方向の最先端５Ａ−１がクローラ本体３の幅方向中央側又はクローラ本体３の幅方向外方側に位置するように配される。
【００１５】
好ましくは、前記有端部５Ａの端縁における周方向の最先端５Ａ−１および最後端５Ａ−２の双方又はいずれか一方が、補強芯体２上およびクローラ本体３に***形成された走行ラグ６上のいずれか一方又は双方に周方向において重なる位置に配される。
このような構成とすることによって、コード帯体５の最長・短端部５Ａ−１、５Ａ−２の一方又は双方が補強芯体２と走行ラグ６によって挟持されることとなって、端部剥離が確実に防止されるのである。
【００１６】
ここで、剛性調整体１２としては、硬度８０度以上のゴム材、ウレタンゴム等を用いることが可能であり、抗張力コード４よりも長手方向でしなやかなものであれば、コードを用いることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係る弾性クローラの実施の形態について説明する。
図１〜図４において、弾性クローラ１は、帯長手方向の間隔を有して補強芯体２を埋設している無端帯状のクローラ本体３と、有端の抗張力コード４を前記クローラ本体３の幅方向に並列してなるコード帯体５とを備え、該コード帯体５の両端を重ね合せ部Ｒにてクローラ本体３の内外周面方向に重ね合せて無端状に構成してクローラ本体３中に埋設している。
【００１８】
前記補強芯体２は、金属材又は硬質樹脂材等で作成されており、その中央部位の左右にガイド突起２Ａを有し、この左右に翼部２Ｂを外方張出状に有し、この補強芯体２の長手方向をクローラ本体３の幅方向として埋設しているとともに、左右翼部２Ｂのそれぞれがコード帯体５によって外囲いされている。
抗張力コード４は、鋼製フィラメントを数本よったものを、さらに数束より合せてなるスチールコードや、ナイロン、テトロン等のフィラメントから構成されるナイロンコード、テトロンコード、その他アラミド繊維コード等が採用され、このコード４をクローラ本体３の幅方向に並列して（引揃えて）コード帯体５とされ、コード４のばらつきを防止するために、ゴム等のトッピング処理がなされている。
【００１９】
無端帯状のクローラ本体３は、ゴムその他のエラストマー材料で作成されており、帯長手方向の間隔を有してその外周面側に走行ラグ６が***されており、図１に例示する実施形態では、横一文字状とされた走行ラグ６の長短ラグ６Ａ、６Ｂが補強芯体２上に重ね合されて長短交互として帯長手方向に列設されている。
このように構成された弾性クローラ１は、図３で示すように駆動スプロケット７と従動体（アイドラー）８およびトラックフレーム９に列設した転輪１０に巻掛けられることによって、クローラ走行装置を構成している。
【００２０】
なお、クローラ本体３の幅方向中央部位には、周方向で隣接する補強芯体２間において係合窓１１が開設されており、この係合窓１１に駆動スプロケット７の駆動爪が係脱されることにより、弾性クローラ１はその帯長手方向に循環回走するように構成されている。
但し、駆動スプロケット７に代替して駆動ドラム等を採用したものでも良く、このときは、係合窓１１を開設する必要はない。
【００２１】
図１および図２で示すように、前記重ね合せ部Ｒにおけるコード帯体５の内周面側の有端部５Ａが、前記補強芯体２の埋設ピッチＰにおいて少なくとも２ピッチ以上に亘ってクローラ幅方向のバイアス角度に形成されている。
より具体的には、図１および図２で示すように重ね合せ部又は長さ（オーバーラップ長さ）Ｒは、補強芯体２の５個に亘る長さ４Ｐであり、内周面側の有端部５Ａは外周面側の有端５Ｂにおいて段差部５Ｃを介して内周側に位置しており、補強芯体２の５個に亘る長さ２Ｐにおいてコード端がバイアス角度に形成されているのである。
【００２２】
ここで、コード帯体５の幅をＬ、補強芯体２のピッチＰを一定としたときに、１〜１．５Ｐでバイアス角度としたときには、バイアス角度が急となってバイアス長さ５Ｄが短くなるのに対し、２．０Ｐ以上とすることによってバイアス角度が緩やかになり、この結果としてバイアス長さ５Ｄが１〜１．５Ｐのときよりも長くなることから、オーバーラップ部Ｒにおける剛性が徐々に緩和されるのである。
【００２３】
なお、外周面側の有端５Ｂは、横一文字状（直線）とされているが、この有端５Ｂについてバイアスカットとすることもできる。
このように、コード帯体５の内周面側の有端部５Ａをバイアスカットしたのは、次の理由による。
すなわち、外周面側のコード帯体５における有端５Ｂは、走行ラグ６の位置であり、しかも巻掛部７、８においての屈曲の中心が内周面側にスムーズに移行することから剥離、切れ等が防止できる構成となっているのに対し、内周面側の有端部５Ａは、段差部５Ｃで押付けられているだけでなく、補強芯体２で挟みつけられているので当該コードには大きな力が加わることから、少なくとも２ピッチ以上に亘ってクローラ幅方向にバイアスカットして剛性を徐々に緩和したのである。
【００２４】
また、左右のコード帯体５の内周面側の有端部５Ａにおける最長有端部５Ａ−１が図１の実施の形態ではクローラ本体３の幅方向中央側に位置し、最短有端部５Ａ−２が幅方向外方側に位置されており、一方、図６の実施の形態では、最長有端部５Ａ−１が幅方向外方側に位置し、最短有端部５Ａ−２が幅方向中央側に位置されている。
【００２５】
更に、図１および図６で示すように、コード帯体５の内周面側の有端部５Ａにおける最長有端部５Ａ−１および最短有端部５Ａ−２の双方が、補強芯体２上およびクローラ本体３に***形成した走行ラグ６上の双方の位置とされている。
このように構成することによって、最長・短端部５Ａ−１、５Ａ−２の反り等を、補強芯体２および走行ラグ６によって抑えることができ、クローラ本体３の亀裂等が防止でき、延いては、コード帯体５がスチール等のときは、その発錆を防止できるのである。
【００２６】
なお、最長・短端部５Ａ−１、５Ａ−２のいずれか一方を補強芯体２上よりずらした芯体２間のクローラ本体３又は、走行ラグ６よりずらした走行ラグ６間のクローラ本体３中とすることも可能である。
また、図１で示すように、左右のコード帯体５のオーバーラップ部Ｒは帯長手方向において同位相とすることが望ましいが、図７で例示するように、帯長手方向において位相ずれしたものであっても良い。
【００２７】
すなわち、図７で示すように、走行ラグ６を斜め方向の所謂傾斜ラグで構成したときには、左右の走行ラグ６のいずれか一方が走行中において常に接地していることによって走行振動の防止を図る意味で当該ラグ６が周方向（帯長手方向）に位相ずれして配列されることから、このときは、オーバーラップ部Ｒが左右において周方向に位相ずれさせることが望ましいのである。
【００２８】
また、図７で明らかなように、走行ラグ６として傾斜ラグをクローラ本体３から***形成したときは、コード帯体５におけるバイアスカット方向は、ラグ６の長手方向に沿う方向とすることが望ましく、この図７ではオーバーラップ長さＲは７Ｐであり、バイアス角度（長さ）は２．５Ｐであって、最短端部５Ａ−２が幅方向外側にあり、かつ、芯体２間の本体３中に埋設されているとともに、外周面側のコード帯体５の有端５Ｂについてもバイアスカット端縁とされている。
【００２９】
なお、ショートピッチ形のクローラ（芯体２の列設間隔Ｐを短くしたクローラ）のときは、バイアス長さ（角度）は３〜４Ｐに亘って形成することも可能である。
更に、バイアスカット端縁５Ｄの形状は、クローラ幅方向で直線状として図示されているが、凹弯曲、凸弯曲、波形であっても構わない。
【００３０】
図８〜図１０に示す弾性クローラ１は、前記重ね合せ部Ｒにおけるコード帯体５の内周面側の有端部５Ａと外周面側５Ｂのコード帯体５との間の重ね合せ開始部分５Ｃ（外周面側コードの段差部５Ｃ）に、剛性調整体１２をクローラ本体３中に埋設（挿入）しているものを示しており、剛性調整体１２を挿入した以外の基本構成は前述した弾性クローラ１と共通するので共通部分は共通符号で示している。
【００３１】
剛性調整体１２は、コード帯体５を構成する抗張力コード４よりもコード長手方向でしなやかなものであれば高硬度の材料であることが望ましい。
例えば、ゴム、ウレタン等の弾性材料（エラストマー材料）のときは、ＪＩＳショア硬度Ａが８０度以上であれば良く、また、スチールコード、有機繊維コード等の編織物であっても良い。
【００３２】
また、挿入長さ（埋設長さ）は、１．０Ｐ以上であって、図９で示すように２個の芯体２間に跨る長さであれば良く、また、図９で示すように段差部５Ｃにおいて断面クサビ形状とし、その断面が厚い方をオーバーラップ部Ｒ側とすることにより、剛性を徐々に緩和するものとされている。
図８で示した弾性クローラ１では左右のコード帯体（コード４を引揃えて構成した）５のオーバーラップ長さＲは３Ｐであって、内外周面方向の有端部５Ａ、５Ｂの端縁が補強芯体２および走行ラグ６に重ね合されて横一文字形にカットされており、剛性調整体１２は段差部５Ｃにおいてコード帯体５の幅Ｌと同幅とされて周方向で隣り合う芯体２間に跨って挿入されている。
【００３３】
図９に示した弾性クローラ１は、コード４を引揃えて構成したコード帯体５のオーバーラップ長さＲは４Ｐであって、その内外周面方向の有端部５Ａ、５Ｂにおける端縁は補強芯体２上にあり、段差部５Ｃにクサビ断面の剛性調整体１２が周方向で隣接する２個の芯体２間に跨って挿入されている。
図１０に示した弾性クローラ１は、クローラ本体３に傾斜ラグで示した走行ラグ６が左右において周方向の位相ずれして***形成されており、抗張力コード４を引揃えてなる左右コード帯体５における内外周面方向のオーバーラップ長さＲは周方向で７個の補強芯体２に亘って、すなわち、６Ｐの長さとされていて、有端部５Ａ、５Ｂはいずれもバイアス端縁とされており、周方向に位相ずれし、これに伴って剛性調整体１２についてもその両端縁がバイアス端縁とされている。
【００３４】
図８〜図１０における剛性調整体１２は、図１、図２、図５および図６において示した弾性クローラ１の段差部５Ｃ内のクローラ本体３中に挿入することもできる。
また、前述した各弾性クローラ１において、図４で符号１３で示すように左右のコード帯体５の外周面に、繊維帯を周方向の全長に亘って挿入（埋設）することもできる。
【００３５】
なお、繊維帯１３はコード帯体５の内周面に挿入することもできるし、コード帯体５の内・外周面に挿入してコード帯体５をサンドイッチしたものであっても良い。
更に、左右の繊維帯１３としては、短繊維をバイアス配向したものであっても編・織物であっても構わない。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、抗張力コードを引揃えてなる無端状のコード帯体をクローラ本体に挿入（埋設）したとき、コード帯体の内外周面方向におけるオーバーラップ部において不可避的に生じる剛性過大に起因するコード切れ、剥離を抑えることができて耐久性を大幅に向上できるし、振動についてもこれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 弾性クローラの第要部を示す平面図である。
【図２】 図１の断面図である。
【図３】 弾性クローラによる走行装置の一例を示す側面図である。
【図４】 図３の弾性クローラを一部拡大して示した断面図である。
【図５】 弾性クローラの主要部を示す斜視図である。
【図６】 他の弾性クローラの要部の平面図である。
【図７】 他の弾性クローラの要部の平面図である。
【図８】 他の弾性クローラの要部の平面図である。
【図９】 他の弾性クローラの要部の断面図である。
【図１０】 他の弾性クローラの要部の平面図である。
【符号の説明】
１ 弾性クローラ
２ 補強芯体
３ クローラ本体
４ 抗張力コード
５ コード帯体
５Ａ、５Ｂ 有端部
１２ 剛性調整体
５Ｃ 重ね合せ開始部分
Ｐ 埋設ピッチ
Ｒ オーバーラップ部（長さ）

Claims (5)

1. 帯長手方向の間隔を有して補強芯体（２）を埋設している無端帯状のクローラ本体（３）と、有端の抗張力コード（４）を前記クローラ本体（３）の幅方向に並列してなるコード帯体（５）とを備え、該コード帯体（５）の両端を重ね合せ部（Ｒ）にてクローラ本体（３）の内外周方向に重ね合せて無端状に構成してクローラ本体（３）中に埋設してなる弾性クローラ（１）であって、
   重ね合わされた前記コード帯体（５）の両端のうち前記クローラ本体（３）における内周側の先端部分である有端部（５Ａ）の端縁が、幅方向に対して傾斜しながら周方向に延びるように形成され、
   前記重ね合せ部（Ｒ）における前記クローラ本体（３）について外周側となる前記コード帯体（５）の部分は、前記重ね合せ部（Ｒ）を除く他の部分との間の重ね合せ開始部分（５Ｃ）によって、前記重ね合せ部（Ｒ）を除く前記他の部分よりも前記外周側に位置し、
   前記重ね合せ開始部分（５Ｃ）の前記クローラ本体（３）における内周側であって、前記重ね合せ開始部分（５Ｃ）により生ずる前記重ね合せ部（Ｒ）の内周側部分と前記他の部分との間に、前記重ね合せ部（Ｒ）に近づくにつれて前記内外周方向の肉厚が増して剛性を徐々に緩和する剛性調整体（１２）がクローラ本体（３）中に埋設されている
   ことを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記剛性調整体（１２）は、前記補強芯体（２）の埋設ピッチ（Ｐ）において少なくとも１ピッチ以上に亘って埋設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記有端部（５Ａ）の端縁は、
   前記補強芯体（２）の埋設ピッチ（Ｐ）の少なくとも２ピッチ以上に亘り幅方向に対して傾斜しながら周方向に延びるように形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
4. 前記有端部（５Ａ）の端縁における周方向の最先端（５Ａ−１）がクローラ本体（３）の幅方向中央側又はクローラ本体（３）の幅方向外方側に位置する
   請求項１に記載の弾性クローラ。
5. 前記有端部（５Ａ）の端縁における周方向の最先端（５Ａ−１）および最後端（５Ａ−２）の双方又はいずれか一方が、補強芯体（２）上およびクローラ本体（３）に***形成された走行ラグ（６）上のいずれか一方又は双方に周方向において重なる位置に配された
   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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