JP4860447B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、例えば農業機械、建設機械等の走行装置に装着されるゴムクローラに関する。

この種のゴムクローラは、例えば無端帯状のクローラ本体の外周面に間隔をおいて複数のラグを形成し、このクローラ本体内に芯金を埋設したものである（例えば特許文献１参照）。
芯金は、クローラ本体内に埋設される板状の翼部と、この翼部の上面に設けられるとともに、クローラ本体内から突出するように形成された１対の突起部を有する。

芯金の突起部は、走行装置の転輪が脱輪しないように所定の軌道で走行できるように案内するものである。走行装置の転輪は、突起部を跨いだ状態で、クローラ本体の内周面に接し、回転するようになっている。
特開２００６−１１１１１３号公報

従来のゴムクローラでは、クローラ本体の内周面のうち、転輪が接して通過するゴム部分（以下、「転輪通過部」という）には、芯金と転輪によって挟まれる部分がある。
この部分は、他の部分に比べ転輪と芯金とによって強く圧接されるため、亀裂が生じ易くなっている。この部分に亀裂が生じると、ゴムの剥離が進行し、虫食い（ゴムのチップカット）状態となって使用できなくなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、クローラ本体の内周面の転輪通過部の虫食いを生じにくくしたゴムクローラを提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するために以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、
無端帯状のクローラ本体内に埋設される翼部とクローラ本体内から突出する突起部とを有する芯金がクローラ本体内に間隔をおいて設けられており、走行装置の転輪が芯金の突起部を跨いで通過するように構成されたゴムクローラにおいて、クローラ本体の内周面には、転輪が接触して通過する転輪通過部が形成されており、芯金の翼部には、前記クローラ本体を前記内周面の側から見たときにこの転輪通過部に重なる位置に貫通孔が形成され、前記貫通孔における前記内周面側の開口の縁部が曲面状に形成されており、この縁部の曲率半径が芯金の翼部の厚さの２／５以上とされており、貫通孔が形成された位置における翼部の断面のアスペクト比が０．２５以上とされていることを特徴とする。

このように、芯金の翼部の貫通孔を転輪通過部に対応する位置に設けることで、この位置のゴムが弾性変形し易くなり、転輪通過時にクローラ本体のゴム部分が転輪と翼部とによって押しつぶされる度合いを緩和できる。また、翼部の上面における貫通孔の縁部を所定の大きさの曲面状に形成することによって、この縁部への応力集中を低減し、この近傍のゴム部分に亀裂が生じることを防止できる。

以上により、本発明に係るゴムクローラは、転輪通過部の虫食いが生じにくくなる。
また、芯金の翼部断面のアスペクト比を０．２５以上とすることによって、芯金は、翼部に貫通孔を設けたとしても、十分な強度を確保できる。
また、本発明は、
無端帯状のクローラ本体内に埋設される翼部とクローラ本体内から突出する突起部とを有する芯金がクローラ本体内に間隔をおいて設けられており、走行装置の転輪が芯金の突起部を跨いで通過するように構成されたゴムクローラにおいて、クローラ本体の内周面には、転輪が接触して通過する転輪通過部が形成されており、芯金の翼部には、前記クローラ本体を前記内周面の側から見たときにこの転輪通過部に重なる位置に凹部が形成され、前記凹部は、前記芯金の長手方向における幅が前記転輪通過部の幅以下であり、この凹部の深さが翼部の厚さの２／５以上とされており、前記凹部の開口の縁部が曲面状に形成されており、この縁部の曲率半径が芯金の翼部の厚さの２／５以上とされており、凹部が形成された位置における翼部の断面のアスペクト比が０．２５以上とされていることを特徴とする。

このように、芯金の翼部に所定の深さの凹部を形成し、この凹部を転輪通過部に対応する位置に設けることで、この位置のゴムが弾性変形し易くなり、転輪通過時にクローラ本体のゴム部分が転輪と翼部とによって押しつぶされる度合いを緩和できる。また、翼部の上面における凹部の縁部を所定の大きさの曲面状に形成することによって、この縁部への応力集中を低減し、この近傍のゴム部分に亀裂が生じることを防止できる。

以上により、本発明に係るゴムクローラは、転輪通過部の虫食いが生じにくくなる。
また、芯金の翼部断面のアスペクト比を０．２５以上とすることによって、芯金は、翼部に凹部を設けたとしても、十分な強度を確保できる。
また、本発明は、前記貫通孔の幅または凹部の幅が芯金の翼部の幅の１／４以上１／２以下とされており、かつ貫通孔または凹部は、芯金の幅方向の中心位置に設けられていることを特徴とする。

これによれば、貫通孔または凹部を所定の大きさに形成することによって、この貫通孔または凹部付近のゴム部分が弾性変形しやすくなり、これによって、転輪通過部の虫食いが生じにくくなる。
また、本発明は、芯金の翼部の長手方向における貫通孔の長さが転輪通過部の幅と略同等以下とされていることを特徴とする。

これによれば、貫通孔を所定の大きさに設定することにより、芯金の強度が十分確保されながらも転輪通過部の虫食いが生じにくくなる。

本発明によれば、クローラ本体の内周面の転輪通過部の虫食いを生じにくくすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら説明する。
図１乃至図５は、本発明に係るゴムクローラ１の一実施形態を示している。
本発明に係るゴムクローラ１は、例えば、建設機械、農業機械等の作業機械の走行装置２に装着されるものである。この走行装置２は、例えば図５に示すように、スプロケット４、アイドラ５、複数の転輪６等の車輪をトラックフレーム３に回転自在に設けたものである。ゴムクローラ１は、この走行装置２の各車輪に巻き掛けられ、スプロケット４によって駆動されて走行するようになっている。

図５に示すように、ゴムクローラ１は、無端帯状のクローラ本体７を有している。クローラ本体７は、ゴムを加硫成形することにより、無端状に形成される。なお、以下、このクローラ本体７の帯長手方向を単に「周方向」（図中に符号Ａで示す）といい、周方向Ａに直交する帯幅方向を単に「幅方向」（図中に符号Ｂで示す）という。
また、クローラ本体７の幅方向Ｂの端部７ａからクローラ本体７の幅方向Ｂの中心Ｃ（図１において一点鎖線で示す）に向かう方向を「幅方向内方」という。また、クローラ本体７の幅方向Ｂの中心Ｃからクローラ本体７の幅方向Ｂの端部７ａに向かう方向を「幅方向外方」という。

また、クローラ本体７の厚さ方向において、クローラ本体７の外周面７ｃから内周面７ｂに向かう方向を「内方」といい、内周面７ｂから外周面７ｃに向かう方向を「外方」と
いう。
クローラ本体７の外周面７ｃには、周方向Ａに沿って複数のラグ１１が形成されている。クローラ本体７の外周面７ｃには、幅方向Ｂの長さの長い長ラグ１１ａと幅方向Ｂの長さの短い短ラグ１１ｂとが周方向Ａに沿って交互に形成されている。なお、このラグ１１の形状、配置等は、これに限らず、幅方向Ｂの長さの等しいラグ１１が形成されていてもよいし、ラグ１１がいわゆる千鳥配置とされていてもよい。

クローラ本体７内には、複数の芯金８が埋設されている。また、芯金８の外方側には無端状の抗張体１２が埋設されている。
芯金８は、クローラ本体７の周方向Ａに沿って所定のピッチで設けられている。芯金８は、平面視長方形状とされている。以下、芯金８の長手方向Ｄに直交する方向を「芯金８の幅方向Ｅ」という。

芯金８は、クローラ本体７に埋設される翼部８ａと、この翼部８ａの上面９から突出形成された突起部８ｂを有する。図１乃至図３に示すように、１つの芯金８には２つの翼部８ａ、および２つの突起部８ｂが形成されている。
２つの突起部８ｂは、芯金８の長手方向Ｄに所定の間隔で離れて形成されている。各突起部８ｂは、クローラ本体７内から内周面７ｂ側（内方）に突出して設けられている。

なお、走行装置２の転輪６は、芯金８の突起部８ｂを跨いだ状態で、クローラ本体７の内周面７ｂに接して走行するようになっている（マタギ転輪）。以下、クローラ本体７の内周面７ｂにおいて、転輪６が接して通過する部分を転輪通過部１３という。転輪通過部１３は、クローラ本体７の内周面７ｂにおいて、幅方向内方寄り位置（芯金８の突起部８ｂ寄りの位置）に設けられている。

芯金８の各翼部８ａには、その厚さ方向に貫通した貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５は、芯金８の突起部８ｂの基部１７寄りの位置に形成されている。
図３に示すように、貫通孔１５は、平面視ほぼ四角形状に形成されている。貫通孔１５は芯金８の長手方向Ｄに所定の長さＬ１、芯金８の幅方向Ｅに所定の幅ｗで形成されている。貫通孔１５は、芯金８の長手方向Ｄにおける長さＬ１が芯金８の幅方向Ｅにおける幅ｗよりも大きくなるように形成されている。貫通孔１５の幅ｗは、翼部８ａの幅Ｗの１／４以上１／２以下とされていることが望ましく、さらに好ましくは、１／３以上１／２以下とされているのがよい。

この貫通孔１５は、図１に示すように、クローラ本体７の転輪通過部１３に対応した位置に配置されている。貫通孔１５は、芯金８の幅方向Ｅの中心位置に設けられている。
図４に示すように芯金８の翼部８ａの上面９側における貫通孔１５の縁部１６は、面取り（Ｒ面取り）がなされて曲面状に形成されている。この貫通孔１５の縁部１６の曲率半径は、芯金８の翼部８ａの厚さＴの２／５以上とされているのが望ましい。

図４に示すように、貫通孔１５が形成された位置における芯金８の翼部８ａの断面のアスペクト比が０．２５以上とされているのが望ましい。ここで、芯金８の翼部８ａの断面のアスペクト比とは、貫通孔１５が設けられている位置（例えば図３のＦーＦ矢示線の位置）において、翼部８ａの厚さＴと翼部８ａの幅Ｗ（芯金８の幅方向における翼部８ａの長さをいう）との比（Ｔ／Ｗ）をいう。

芯金８の長手方向Ｄにおける貫通孔１５の長さＬ１は、転輪通過部１３の幅Ｌ３と略同等以下とされているのが望ましい。ここで、転輪通過部１３の幅Ｌ３とは、クローラ本体７の幅方向Ｂにおける転輪通過部１３の長さをいう（図１等参照）。
上記の構成のゴムクローラ１によれば、芯金８の翼部８ａに形成された貫通孔１５は、クローラ本体７の転輪通過部１３に対応する位置に設けられているため、芯金８に対応する転輪通過部１３上に転輪６が載った場合であってもこの芯金８と転輪６との間のゴム部分の応力集中を軽減できる。

すなわち、芯金８に対応する位置に転輪６がある場合、芯金８と転輪６によって挟まれたゴム部分に作用する応力は、芯金８の翼部８ａの貫通孔１５を通じて芯金８の外方（ラグ１１側）のゴム部分へと作用する。これによって、芯金８と転輪６とによって挟まれるゴム部分に作用する応力集中を緩和し、ゴムクローラ１は、転輪通過部１３の亀裂、虫食
いを生じにくくなる。

また、翼部８ａの上面９における貫通孔１５の縁部１６が曲面状に面取りされていることにより、この縁部１６に応力集中が生じないようにでき、これによって、縁部１６の近傍位置から亀裂が生じることを防止できる。
また、貫通孔１５が形成された位置における翼部８ａの断面のアスペクト比を所定の範囲にすることによって、芯金８は、翼部８ａに貫通孔１５が形成されたとしても十分な強度を確保できるのである。

図６乃至図８は、本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態において、芯金８の翼部８ａには、転輪通過部１３に対応する位置に凹部１８が形成されており、この点が図１乃至図５の実施形態と異なる。この凹部１８は、芯金８の厚さ方向に貫通されていない。この凹部１８は、芯金８の突起部８ｂの基部１７寄りの位置に形成されている。

この凹部１８の深さｔは、芯金８の翼部８ａの厚さＴの２／５以上とされている。翼部８ａの上面９における凹部１８の縁部１９は、面取り（Ｒ面取り）が施されて曲面状に形成されている。この縁部１９の曲率半径は芯金８の翼部８ａの厚さＴの２／５以上とされていることが望ましい。この芯金８の凹部１８が設けられた位置における翼部８ａの断面のアスペクト比は０．２５以上とされていることが望ましい。

また、凹部１８の幅ｗは、翼部８ａの幅Ｗの１／４以上１／２以下とされていることが望ましい。
また、芯金８の長手方向Ｄにおける凹部１８の長さＬ１は、転輪通過部１３の幅Ｌ３と略同等以下とされていることが望ましい。
この実施形態におけるその他の構成は、図１乃至図５の実施形態の構成とほぼ同じであり、構成が同じ部分には共通符号を付している。

この実施形態においても、転輪通過部１３に対応する位置に凹部１８を形成することによって、図１乃至図５の実施形態と同様に、転輪と芯金８の間の応力集中を緩和することができ、転輪通過部１３の亀裂、虫食いを生じにくくすることができる。
図９は参考形態を示している。
この参考形態は、翼部８ａに形成された凹部１８を形成した点が図６乃至図８の実施形態と同じである。この凹部１８は、芯金８の突起部８ｂの基部１７寄りの位置から翼部８ａの端部にわたって形成されており、この点が図６乃至図８の実施形態と異なる。その他の構成は、図６乃至図８の実施形態と同様の構成であり、構成が同じ部分には、共通符号を付している。

この参考形態においても、転輪通過部１３に対応する位置に凹部１８を形成することによって、図１乃至図５の実施形態、図６乃至図８の実施形態と同様に、転輪と芯金８の間の応力集中を緩和することができ、転輪通過部１３の亀裂、虫食いを生じにくくすることができる。
出願人は、本発明の効果を確認するための試験を行った。この試験は、芯金８の幅や厚さ等の異なる実施例（翼部８ａに凹部１８を形成した実施例１〜８、１２、１３、翼部８ａに貫通孔１５を形成した実施例９〜１１）、比較例（翼部８ａに凹部１８、貫通孔１５等を形成していない比較例１（従来例））を製作し、走行装置に装着して路上を走行させることにより行った。

試験は、各実施例、比較例を虫食いが生じるまで走行させ、その時間を比較することによって優劣を判断した。なお、翼部８ａに凹部１８、貫通孔１５を形成しない比較例１（従来例）の転輪通過部１３に虫食いが生じるまでの時間を１００として耐虫食い性（虫食いの生じにくさ）の基準値と指数化し、他の実施例、比較例をこの値と比較することにより耐虫食い性を評価した。

耐虫食い性は、その値が大きければ大きい程、虫食いが生じるまでの時間が長く、虫食いが生じにくいことを意味する。
試験結果を表１に示す。
表１において、「Ｔ／Ｗ」は凹部１８または貫通孔１５が形成された位置における翼部
８ａの断面のアスペクト比を示している。

表１において、「ｔ／Ｔ」は、凹部１８の深さｔと翼部８ａの厚さＴとの比を示している。表１においてｔ／Ｔが１の場合は、翼部８ａに貫通孔１５が形成されたものであることを意味する。
表１において、「ｗ／Ｗ」は、芯金８の幅方向Ｅにおける凹部１８または貫通孔１５の幅ｗと芯金８の翼部８ａの幅Ｗとの比を示している。

表１において、「耐久性」は芯金８の断面係数に基づいて定められるものである。この耐久性は、その値が大きければ大きい程、芯金８の強度が高いことを意味する。

この試験によれば、実施例１〜１１、１３のように、翼部８ａに凹部１８を形成した場合、凹部１８の深さｔが翼部８ａの厚さＴの２／５以上（０．４以上）のときに耐虫食い性が良くなることがわかった。
また、実施例１〜１０、実施例１２のように貫通孔１５または凹部１８の幅ｗは、芯金８の翼部８ａの幅Ｗの１／４以上１／２以下の場合に、耐虫喰い性が良くなることがわかった。

本発明は、農業機械、建設機械等の走行装置に装着されるゴムクローラに利用できる。

本発明の一実施形態におけるゴムクローラの断面図である。 芯金の斜視図である。 芯金の平面図である。 図３のＦーＦ矢示線断面図である。 ゴムクローラが走行装置に装着された状態を示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係る芯金の平面図である。 芯金の平面図である。 図７のＧーＧ矢示線断面図である。 参考形態におけるゴムクローラの断面図である。

１ ゴムクローラ
２ 走行装置
６ 転輪
７ クローラ本体
８ 芯金
８ａ 翼部
８ｂ 突起部
９ 翼部の上面
１３ 転輪通過部
１５ 貫通孔
１６ 縁部
１７ 突起部の基部
１８ 凹部
１９ 縁部

Claims (4)

1. 無端帯状のクローラ本体内に埋設される翼部とクローラ本体内から突出する突起部とを有する芯金がクローラ本体内に間隔をおいて設けられており、走行装置の転輪が芯金の突起部を跨いで通過するように構成されたゴムクローラにおいて、
   クローラ本体の内周面には、転輪が接触して通過する転輪通過部が形成されており、
   芯金の翼部には、前記クローラ本体を前記内周面の側から見たときにこの転輪通過部に重なる位置に貫通孔が形成され、
   前記貫通孔における前記内周面側の開口の縁部が曲面状に形成されており、
   この縁部の曲率半径が芯金の翼部の厚さの２／５以上とされており、
   貫通孔が形成された位置における翼部の断面のアスペクト比が０．２５以上とされている
   ことを特徴とするゴムクローラ。
2. 無端帯状のクローラ本体内に埋設される翼部とクローラ本体内から突出する突起部とを有する芯金がクローラ本体内に間隔をおいて設けられており、走行装置の転輪が芯金の突起部を跨いで通過するように構成されたゴムクローラにおいて、
   クローラ本体の内周面には、転輪が接触して通過する転輪通過部が形成されており、
   芯金の翼部には、前記クローラ本体を前記内周面の側から見たときにこの転輪通過部に重なる位置に凹部が形成され、
   前記凹部は、前記芯金の長手方向における幅が前記転輪通過部の幅以下であり、
   この凹部の深さが翼部の厚さの２／５以上とされており、
   前記凹部の開口の縁部が曲面状に形成されており、
   この縁部の曲率半径が芯金の翼部の厚さの２／５以上とされており、
   凹部が形成された位置における翼部の断面のアスペクト比が０．２５以上とされている
   ことを特徴とするゴムクローラ。
3. 貫通孔の幅または凹部の幅が翼部の幅の１／４以上１／２以下とされており、
   貫通孔または凹部は、芯金の幅方向の中心位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のゴムクローラ。
4. 芯金の長手方向における貫通孔の長さが転輪通過部の幅と略同等以下とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ。