JP7310375B2

JP7310375B2 - 弾性クローラ

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Publication number: JP7310375B2
Application number: JP2019124727A
Authority: JP
Inventors: 良輔三嶋
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2023-07-19
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: JP2021011128A; CN112172951B; CN112172951A

Description

本発明は、芯材にクローラ周方向に突出する脱輪防止突起を設けた端帯状の弾性クローラに関する。

従来から、ゴム等の弾性体からなるクローラ本体内に、複数の芯材と抗張体とを埋設した弾性クローラが知られている。芯材は、クローラ幅方向の補強材として機能し、クローラ周方向に間隔を空けて配されている。又抗張体は、クローラ周方向の補強材として機能し、前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードから構成されている。

この種の弾性クローラは、隣り合う芯材間で横ずれ（クローラ幅方向のずれ）が発生し易い。そして横ずれが原因して、芯材側のガイド突起から、車体側の転輪が外れて、脱輪を起こすという問題が生じる。

下記の特許文献１には、脱輪防止のために、芯材に、クローラ周方向の一方側に突出する一対の第１突起と、他方側に突出する一対の第２突起とを設けることが記載されている。この弾性クローラでは、クローラ周方向で隣り合う一方側の芯材の第１突起が、他方側の芯材の第２突起にクローラ幅方向の外側で重なり合うことで、芯材間の横ずれが抑制される。

特開２０１９－９３８７８号公報

しかしながら、突起物への乗り上げ時や旋回時などに作用する外力により、隣り合う芯材間に屈曲や捻れ等が生じてしまうと、第１突起と第２突起との係合が外れて脱輪が発生してしまうことがある。

このような屈曲や捻れ等に起因する脱輪対策として、第１突起、第２突起を大型化すること等が案出されるが、芯材重量の増大を招くなど、改善の余地が残されている。

本発明は、芯材重量の増加を抑えながら、屈曲や捻れ等に起因する脱輪を抑制しうる弾性クローラを提供することを課題としている。

本発明は、弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体に埋設され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードからなる抗張体とを含む弾性クローラであって、
前記芯材は、
クローラ幅方向にのびる芯材本体と、
前記芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれクローラ周方向に突出する脱輪防止突起とを含み、
前記脱輪防止突起のクローラ外周側部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含む。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の中心Ｊ１と、前記抗張体のクローラ厚さ方向の中心Ｊ２とのクローラ厚さ方向の距離Ｌｚは、前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の高さｈの１／２以下であるのが好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起の前記クローラ外周側部分は、前記芯材本体のクローラ外周側の面から***しかつクローラ周方向に沿ってのびる延長部分を含むのが好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記延長部分は、前記芯材本体の前記側面からのクローラ周方向長さが、前記芯材本体のクローラ周方向幅の５０～６０％であるのが好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起は、前記芯材本体の一方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第１の脱輪防止突起と、前記芯材本体の他方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第２の脱輪防止突起とを含み、
クローラ周方向で隣り合う一方側の前記芯材の各前記第１の脱輪防止突起は、他方側の前記芯材の各前記第２の脱輪防止突起とはクローラ幅方向の外側で重なり合うのが好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記第１の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面、及び前記第２の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、それぞれ、クローラ幅方向と直角な面からなるのが好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記第１の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸のＶ字状面、及び前記第２の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸のＶ字状面からなるのも好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記第１の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸の円弧面、及び前記第２の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸の円弧面からなるのが好ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、前記芯材は、前記芯材本体のクローラ内周側の面から突出するクローラ幅方向両側の一対のガイド突起を含み、前記第１の脱輪防止突起は、前記ガイド突起のクローラ幅方向外側面よりも、クローラ幅方向内側に位置するのが好ましい。

本発明に係る芯材では、芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれ突出する脱輪防止突起において、この脱輪防止突起のクローラ外周側部分が、抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含んでいる。即ち、抗張体は、脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の中央側を通っている。

ここで、弾性クローラにおいて芯材間に屈曲や捻れ等が生じたとき、抗張体が非伸張であるため、この抗張体に近いほど変形による変位は小さくなる。即ち、脱輪防止突起が、芯材間の屈曲や捻れ等に合わせて動く範囲が小さくなり、脱輪防止突起間の外れが発生し難くなる。その結果、芯材重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。

本発明の弾性クローラの一実施形態を示す斜視図である。芯材の斜視図である。芯材のクローラ幅方向の半分を拡大して示す正面図である。（ａ）は芯材の底面図、（ｂ）はそのＡ－Ａ線断面図である。芯材の配列状態を概念的に示す略平面図である。（ａ）、（ｂ）は脱輪防止突起の断面形状の一例を示す断面図である。Ｖ字状面を有する脱輪防止突起の作用図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は弾性クローラ１の斜視図である。図１に示すように、本実施形態の弾性クローラ１は、ゴム等の弾性体からなる無端帯状のクローラ本体２と、クローラ本体２に埋設される複数の芯材３と、クローラ本体２に埋設される抗張体４とを含む。

本明細書において、クローラ周方向は、弾性クローラ１の回転方向であり、図１の符号Ｘで示される方向に相当する。また、クローラ幅方向は、弾性クローラ１が車両に装着されるときの駆動輪の軸方向であり、図１の符号Ｙで示される方向に相当する。さらに、クローラ厚さ方向は、クローラ周方向Ｘ及びクローラ幅方向Ｙに直交する方向であり、図１の符号Ｚで示される方向に相当する。クローラ厚さ方向Ｚのうち、無端帯状の弾性クローラ１の内側はクローラ内周側Ｚｉ、外側はクローラ外周側Ｚｏとされる。

クローラ本体２は、略一定の幅を有してクローラ周方向Ｘに連続してのびる。クローラ本体２のクローラ外周側Ｚｏの面２ｏには、クローラ周方向Ｘに間隔を有して配列する複数本のラグ５が突設している。ラグ５は、クローラ幅方向Ｙにのび、不整地走行時のトラクション性を高める。クローラ本体２のクローラ内周側Ｚｉの面２ｉには、複数の突起６ａからなりクローラ周方向Ｘにのびる２列の突起列６が形成される。この突起列６、６間に、車体側の駆動輪、遊動輪、転輪などが案内される。なお突起６ａは、芯材３に設けるガイド突起１０により補強されている。

芯材３は、クローラ幅方向Ｙの補強材として機能し、クローラ周方向Ｘに間隔を隔てて配されている。芯材３は、前記弾性体よりも硬質の材料からなり、この硬質の材料として、例えば鋼、鋳鉄等の金属材料が好適に採用される。なお芯材３の全体が、クローラ本体２に埋設される必要はなく、その一部分、例えばガイド突起１０がクローラ本体２から露出していても良い。

図２は芯材３の斜視図である。図２に示すように、芯材３は、クローラ幅方向Ｙにのびる芯材本体７と、芯材本体７のクローラ周方向Ｘの一方側、他方側の側面Ｓ１、Ｓ２からそれぞれクローラ周方向Ｘに突出する脱輪防止突起８とを含む。

芯材本体７は、クローラ幅方向Ｙの中央に配される係合部７Ａと、この係合部７Ａのクローラ幅方向Ｙの両外側に配される翼部７Ｂとを含む。係合部７Ａは、例えば駆動輪の歯溝部と噛み合うように、そのクローラ内周側Ｚｉの面は、クローラ内周側Ｚｉに凸の円弧面２０で形成される。

芯材３は、芯材本体７のクローラ内周側Ｚｉの面７ｓｉからクローラ厚さ方向Ｚに突出する一対のガイド突起１０、１０を含む。このガイド突起１０、１０は、係合部７Ａのクローラ幅方向Ｙ両側で立ち上がる。そして、このガイド突起１０、１０間で駆動輪、遊動輪、転輪を挟んでガイドする。

次に、脱輪防止突起８は、本例では、前記一方側の側面Ｓ１から突出する一対の第１の脱輪防止突起８Ａ、８Ａと、他方側の側面Ｓ２から突出する一対の第２の脱輪防止突起８Ｂ、８Ｂとを含む。一対の第１の脱輪防止突起８Ａ、８Ａは、クローラ幅方向Ｙの両側に間隔を隔てて配される。又一対の第２の脱輪防止突起８Ｂ、８Ｂも、クローラ幅方向Ｙの両側に間隔を隔てて配される。

図５は芯材３の配列状態を概念的に示す略平面図である。この図５では、ガイド突起１０が省略して描かれている。図５に示すように、弾性クローラ１において、クローラ周方向Ｘで隣り合う一方側の芯材３_１の第１の脱輪防止突起８Ａは、他方側の芯材３_２の第２の脱輪防止突起８Ｂとは、クローラ幅方向Ｙの外側で重なり合って係合している。これにより、芯材３_１、３_２間の横ずれ（クローラ幅方向Ｙのずれ）が抑制される。

図２に示すように、抗張体４は、芯材３よりもクローラ外周側Ｚｏを通ってクローラ周方向Ｘにのびるコード１１から構成される。抗張体４としては、例えば複数本のコード１１をクローラ幅方向Ｙに並べた帯状のコード配列体を、クローラ周方向Ｘに巻回することによって形成することができる。又抗張体４としては、１本又は数本のコード１１を、クローラ周方向Ｘに螺旋状に複数回巻回することによって形成することもできる。この抗張体４は、第１の脱輪防止突起８Ａよりもクローラ幅方向Ｙの外側に配される。

コード１１としては、スチールコード等の金属コードが好適に採用しうるが、例えばアラミド、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレンナフタレート等の有機繊維のコードも採用しうる。

図３は芯材３の一部を拡大して示す正面図である。図３に示すように、本発明において、脱輪防止突起８のクローラ外周側部分１２は、抗張体４よりもクローラ外周側Ｚｏに張り出す部分１２ａを含む。

クローラ外周側部分１２は、脱輪防止突起８のうちで、芯材本体７のクローラ外周側Ｚｏの面７ｓｏをクローラ外周側Ｚｏに越える部分として定義される。又張り出す部分１２ａは、クローラ外周側部分１２のうちで、抗張体４をクローラ外周側Ｚｏに越える部分として定義される。

このように脱輪防止突起８が張り出す部分１２ａを含む場合、抗張体４は、脱輪防止突起８のクローラ厚さ方向Ｚの中央側を通ることになる。

ここで、弾性クローラ１において芯材３、３間に屈曲や捻れ等が生じたとき、抗張体４が非伸張であるため、この抗張体４に近いほど変形による変位は小さくなる。即ち、脱輪防止突起８が、芯材３、３間の屈曲や捻れ等に合わせて動く範囲が小さくなり、脱輪防止突起８Ａ、８Ｂ間の係合外れが発生し難くなる。その結果、芯材重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。

このような観点から、脱輪防止突起８のクローラ厚さ方向の中心Ｊ１と、抗張体４のクローラ厚さ方向の中心Ｊ２とのクローラ厚さ方向の距離Ｌｚは、脱輪防止突起８のクローラ厚さ方向の高さｈの１／２以下で、できるだけ小さいことが好ましい。本例では、前記中心Ｊ１と面７ｓｏとが同高さ位置に配される場合が示される。しかし、中心Ｊ１が面７ｓｏよりもクローラ外周側Ｚｏに位置することもでき、係る場合、距離Ｌｚを０とすることも可能となる。

また脱輪防止突起８が、芯材本体７のクローラ幅方向中心Ｃｙに近いほど、捻れによるクローラ厚さ方向Ｚの脱輪防止突起８のずれ量が小さくなる。その結果、脱輪防止突起８Ａ、８Ｂ間の係合外れが発生し難くなる。このような観点から、第１の脱輪防止突起８Ａは、ガイド突起１０のクローラ幅方向外側面１０ｓｏよりも、クローラ幅方向内側に位置するのが好ましい。なお外側面１０ｓｏが傾斜する場合、ガイド突起１０の前記外側面１０ｓｏの延長線と、芯材本体７の前記面７ｓｉの延長線との交点位置Ｐよりも、第１の脱輪防止突起８Ａが、クローラ幅方向内側に位置するのが好ましい。

図４（ａ）は芯材３の底面図であり、図４（ｂ）はそのＡ－Ａ線断面図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、脱輪防止突起８のクローラ外周側部分１２は、芯材本体７のクローラ外周側の面７ｓｏから***しかつクローラ周方向Ｘに沿ってのびる延長部分１２Ａを含む。

この延長部分１２Ａにより、芯材重量の増加を抑えながら、脱輪防止突起８の強度が高められる。延長部分１２Ａは、芯材本体７の側面Ｓからのクローラ周方向長さＬｘが、芯材本体７のクローラ周方向幅Ｗｘの５０～６０％であるのが好ましい。長さＬｘが幅Ｗｘの５０％を下回ると、充分な強度が得られない恐れがあり、逆に６０％を越えると、芯材重量の不必要な増加を招く。

図６（ａ）、（ｂ）に、第１、第２の脱輪防止突起８Ａ、８Ｂの好ましい断面形状を示す。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の脱輪防止突起８Ａのクローラ幅方向Ｙの内向き面Ａｉ、及び第２の脱輪防止突起８Ｂのクローラ幅方向Ｙの外向き面Ｂｏは、それぞれ、クローラ幅方向Ｙと直角な面１５からなるのが好ましい。
これにより第１、第２の脱輪防止突起８Ａ、８Ｂの係合を外れ難くできる。

また図６（ａ）に示すように、第１の脱輪防止突起８Ａのクローラ幅方向Ｙの外向き面Ａｏを、クローラ幅方向外側に向かって凸のＶ字状面１６、及び第２の脱輪防止突起８Ｂのクローラ幅方向Ｙの内向き面Ｂｉを、クローラ幅方向内側に向かって凸のＶ字状面１６で形成するのが好ましい。

なお図６（ｂ）に示すように、第１の脱輪防止突起８Ａのクローラ幅方向Ｙの外向き面Ａｏを、クローラ幅方向外側に向かって凸の円弧面１７、及び第２の脱輪防止突起８Ｂのクローラ幅方向Ｙの内向き面Ｂｉを、クローラ幅方向内側に向かって凸の円弧面１７で形成するのも好ましい。

図７に代表して示すように、第１、第２の脱輪防止突起８Ａ、８Ｂ間に係合外れれが起きた場合、第２の脱輪防止突起８ＢのＶ字状面１６の斜面１６ｓが、第１の脱輪防止突起８ＡのＶ字状面１６の斜面１６ａに沿って移動しやすくなる。即ち、第２の脱輪防止突起８Ｂが第１の脱輪防止突起８Ａを乗り越えて、元の係合状態に戻りやすくなるという効果が得られる。なお図６（ｂ）の円弧面１７の場合にも、同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の効果を確認するために、図１、２に示す構造を有する弾性クローラが表１の仕様に基づいて試作された。そして、各試作品をミニバックホーの走行装置に装着し、突起物への乗り上げ及び旋回を含む走行試験を行い、耐脱輪性について評価した。また実車耐久試験にて耐久性を評価した。比較例及び実施例は、それぞれ脱輪防止突起の断面形状及び断面サイズは同一であり、断面形状として図６（ａ）のものを使用している。

（１）耐脱輪性：
走行後、弾性クローラが転輪から外れて脱輪が発生した件数を３段階表示した。数値が大なほど優れている。

（２）耐久性：
走行後、弾性クローラを解体し、脱輪防止突起の破損数を３段階表示した。数値が大なほど優れている。

表に示すように、実施例の弾性クローラは、脱輪に対する抑制効果を奏しうるのが確認できる。

１弾性クローラ
２クローラ本体
３芯材
４抗張体
７芯材本体
８脱輪防止突起
８Ａ第１の脱輪防止突起
８Ｂ第２の脱輪防止突起
１０ガイド突起
１０ｓｏ外側面
１１コード
１２クローラ外周側部分
１２ａ張り出す部分
１２Ａ延長部分
１５直角な面
１６Ｖ字状面
１７円弧面
Ｓ１、Ｓ２側面

Claims

弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体に埋設され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードからなる抗張体とを含む弾性クローラであって、
前記芯材は、
クローラ幅方向にのびる芯材本体と、
前記芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれクローラ周方向に突出する脱輪防止突起と、
前記芯材本体のクローラ内周側の面から突出するクローラ幅方向両側の一対のガイド突起とを含み、
前記脱輪防止突起のうちで、前記芯材本体の最もクローラ外周側の面をクローラ外周側に越える部分であるクローラ外周側部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含み、
前記脱輪防止突起の前記クローラ外周側部分は、前記芯材本体のクローラ外周側の面から***しかつクローラ周方向に沿ってのびる延長部分を含み、
前記延長部分は、前記芯材本体の前記側面からのクローラ周方向長さが、前記芯材本体のクローラ周方向幅の５０～６０％であり、
前記脱輪防止突起は、前記芯材本体の一方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第１の脱輪防止突起と、前記芯材本体の他方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第２の脱輪防止突起とを含み、
クローラ周方向で隣り合う一方側の前記芯材の各前記第１の脱輪防止突起は、他方側の前記芯材の各前記第２の脱輪防止突起とはクローラ幅方向の外側で重なり合い、
前記第１の脱輪防止突起は、前記ガイド突起のクローラ幅方向外側面よりも、クローラ幅方向内側に位置し、
前記第１の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸のＶ字状面、及び前記第２の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸のＶ字状面からなる、
弾性クローラ。
弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体に埋設され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードからなる抗張体とを含む弾性クローラであって、
前記芯材は、
クローラ幅方向にのびる芯材本体と、
前記芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれクローラ周方向に突出する脱輪防止突起と、
前記芯材本体のクローラ内周側の面から突出するクローラ幅方向両側の一対のガイド突起とを含み、
前記脱輪防止突起のうちで、前記芯材本体の最もクローラ外周側の面をクローラ外周側に越える部分であるクローラ外周側部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含み、
前記脱輪防止突起の前記クローラ外周側部分は、前記芯材本体のクローラ外周側の面から***しかつクローラ周方向に沿ってのびる延長部分を含み、
前記延長部分は、前記芯材本体の前記側面からのクローラ周方向長さが、前記芯材本体のクローラ周方向幅の５０～６０％であり、
前記脱輪防止突起は、前記芯材本体の一方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第１の脱輪防止突起と、前記芯材本体の他方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第２の脱輪防止突起とを含み、
クローラ周方向で隣り合う一方側の前記芯材の各前記第１の脱輪防止突起は、他方側の前記芯材の各前記第２の脱輪防止突起とはクローラ幅方向の外側で重なり合い、
前記第１の脱輪防止突起は、前記ガイド突起のクローラ幅方向外側面よりも、クローラ幅方向内側に位置し、
前記第１の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸の円弧面、及び前記第２の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸の円弧面からなる、
弾性クローラ。
前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の中心Ｊ１と、前記抗張体のクローラ厚さ方向の中心Ｊ２とのクローラ厚さ方向の距離Ｌｚは、前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の高さｈの１／２以下である、請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
前記第１の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面、及び前記第２の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、それぞれ、クローラ幅方向と直角な面からなる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の弾性クローラ。