KR101123486B1

KR101123486B1 - 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러

Info

Publication number: KR101123486B1
Application number: KR1020100006985A
Authority: KR
Inventors: 박정호; 이규진
Original assignee: 동일고무벨트주식회사
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2012-03-23
Also published as: KR20110087527A; WO2011093590A2; EP2529999B1; WO2011093590A3; US9381959B2; JP2013517991A; EP2529999B8; US20120286566A1; EP2529999A2; EP2529999A4; JP5548277B2

Abstract

본 발명은 고무 크롤러를 구성하는 심금(metal core)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 심금 연장물을 구비시켜서 크롤러의 주행시 발생되는 탈륜 현상을 개선하고 외부 이물질에 의한 러그 파손이나, 심금의 굴곡 피로 및 노출, 트레드부 파손을 최소화하므로써 내구 성능을 향상시키도록 구성된 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러는, 외측면에 돌출 형성되어 지면과 접지되는 러그(lug); 내부에 설치되어 무한 구동차의 주행에 따른 압축하중과 부하를 견디기 위한 스틸 코드(steel cord); 상기 스틸 코드의 내측에 매설되어 엔진의 구동력을 전달하는 심금(metal core); 및 상기 심금의 중앙부를 기준으로 양측 길이 방향을 따라 매설되어 심금의 탈륜을 방지하는 심금 연장물;을 포함하되, 상기 심금 연장물은, 서로 마주하는 대향면이 소정의 각도로서 경사진 조합체로서, 심금 연장물의 겹침부(중심부) 면은 서로 경사각을 이루어 X축, Y축 및 Z축의 3축 변위를 지지하는 것을 특징으로 한다.

Description

탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러{Rubber crawler having with metal core for anti runway wheel and improved endurance property}

본 발명은 고무 크롤러에 관한 것으로, 특히 고무 크롤러를 구성하는 심금(metal core)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 심금 연장물을 구비시켜서 크롤러의 주행시 발생되는 탈륜 현상을 개선하고 외부 이물질에 의한 러그 파손이나, 심금의 굴곡 피로 및 노출, 트레드부 파손을 최소화하므로써 내구 성능을 향상시키도록 구성된 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러에 관한 것이다.

일반적으로 고무 크롤러(crawler)는 고무와 금속 심금, 스틸 코드를 조합하여 제작되며, 콤바인, 운반차, 굴삭기, 소형 제설차등의 농업용 및 건설용 기계의 바퀴부품으로 무한궤도 트랙을 지칭한다.

상기한 크롤러는 연약한 지반에서의 작업 능률 향상과 함께 환경친화적인 이동과 작업을 가능하게 하며, 특히 굴삭기에 스틸 체인의 대체품으로 사용되어 소음과 진동을 개선시켜 줌으로써 작업자의 승차감을 높이게 된다.

도 1은 종래 심금이 내설된 고무 크롤러의 종단면도이다. 도 1을 참조하면, 크롤러(1)는 외측면에 지면과 접지되는 러그(lug)(2)가 돌출 형성되고, 내부에는 주행에 따른 무한 구동차의 압축하중과 엔진의 주행 부하를 견디고 장기간의 사용에도 파단되지 않는 강성과 항장력을 유지하기 위한 항장체인 스틸 코드(steel cord)(3)가 내설되며, 상기 스틸 코드(3)의 내측으로는 크롤러(1)의 형상을 유지함과 동시에 엔진의 구동력을 전달하는 기능의 심금(metal core)(5)이 일체로서 매설된다.

이때, 상기 심금(5)은 단일체 구조로서 별도의 강성 보강용 구조물을 구비하지 않으므로 전체적으로 크롤러(1)의 강성이 저하됨은 물론 측면으로부터 가해지는 외부의 충격에 의해 크롤러(1)가 쉽게 벗겨지면서 탈륜될 우려가 높게 된다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위해 탈륜 방지용 심금 구조가 개시된 바 있다. 도 2는 종래 탈륜개선 심금이 삽입된 크롤러의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 크롤러(11)는 외측면에 러그(12)가 돌출 형성되고, 내부에는 스틸 코드(13)가 내설되며, 상기 스틸 코드(13)의 내측으로는 심금(15)이 일체로서 매설된다.

이러한 종래의 탈륜개선 크롤러는 주행시 크롤러(11)의 폭방향(202)으로 발생하는 외력에 대해 인접한 탈륜 방지용 심금 연장물(15a)(15b)끼리 서로 지지하게끔 하므로써 탈륜을 방지하였으나, 크롤러(11)의 폭방향(202) 외력 뿐만 아니라 크롤러의 상하방향으로의 외력이 동시에 발생시에는 탈륜 방지 기능을 제대로 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 탈륜 방지용 심금 구조는 도 2의 Y부에 나타낸 바와 같이, 탈륜 방지용 심금 연장물(15a)(15b)이 스틸 코드(13)의 삽입부 상부에 위치하지 않고, 심금 연장물(15a)(15b)의 하부가 심금(15)의 바닥면상에 위치하고 있다.

또한, 심금 연장물(15a)(15b)이 완전하게 러그(12) 내면에 위치하지 않으므로 크롤러(11)의 주행시 발생하는 굴곡 피로 및 외부의 각종 이물질에 의해 심금(15)의 노출은 물론 트레드부 파손에 취약한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 X축, Y축은 물론 변위가 가장 많이 발생되는 Z축까지 지지하므로써, 탈륜 현상을 개선하고, 외부 이물질 간섭시 크롤러의 Z축 변위를 최소화 하므로써, 외부 이물질에 의한 크롤러의 러그 파손을 최소화 할 수 있는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 심금의 지속적인 굴곡 피로 및 외부 이물질에 의한 심금의 노출, 심금 연장부의 파손 및 크롤러 트레드부의 파손을 최소화할 수 있는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 심금 연장물과 스틸 코드 사이에 고무층을 두껍게 하는 것에 의해 심금의 굴곡시 상기 고무층을 통해 완충역할을 하여 스틸 코드 및 트레드부 파손을 최소화 할 수 있는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 탈륜 방지용 심금 연장물의 외측 굴곡부면의 형상을 넓게 하므로써, 심금의 굴곡시 국부적으로 받는 응력을 분산시켜서 심금과 크롤러의 박리를 최소화 하는 것이 가능한 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 심금 연장물의 밑면과 심금의 바닥면이 크롤러의 길이방향으로 일정한 각을 이루어서 심금의 굴곡시 발생하는 응력을 최소화 하여 스틸 코드 및 트레드부 파손을 최소화 할 수 있는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 외측면에 돌출 형성되어 지면과 접지되는 러그(lug)와, 내부에 설치되어 무한 구동차의 주행에 따른 압축하중과 부하를 견디기 위한 스틸 코드(steel cord)와, 상기 스틸 코드의 내측에 매설되어 엔진의 구동력을 전달하되 고무 크롤러의 길이 방향을 따라 설치되는 복수의 심금(metal core)을 포함하는 고무 크롤러에 있어서, 상기 복수의 심금에는 상기 고무 크롤러의 길이방향을 향해 양측면으로부터 각각 2개의 심금 연장물이 돌출 형성되고, 서로 이웃하는 한 쌍의 심금은 서로 간에 2쌍의 심금 연장물이 각각 서로 경사면이 접촉가능하게 배치되되, 상기 심금 연장물은, 상기 고무 크롤러의 길이 방향을 따라 상기 심금의 측방향에서 바라 보았을때, 각각의 경사면이 모두 서로 동일한 경사각을 갖도록 형성되어 X축, Y축 및 Z축의 3축 변위를 지지하는 것을 특징으로 하는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 제공한다.

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상기 심금 연장물의 경사면은, 45도로 경사질 수 있다.

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상기한 바와 같은 본 발명의 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러에 따르면, 고무 크롤러를 구성하는 심금(metal core)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 심금 연장물을 구비시키는 것에 의해 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, X축, Y축은 물론 변위가 가장 많이 발생되는 Z축까지 지지하므로써, 크롤러의 탈륜 현상을 개선하고, 외부 이물질 간섭시 크롤러의 Z축 변위를 최소화 하므로써, 외부 이물질에 의한 크롤러의 러그 파손을 최소화 할 수 있다.

둘째, 심금 연장물의 겹침부(중심부)가 스틸 코드 삽입부 상면에 위치하므로써, 심금의 지속적인 굴곡 피로 및 외부 이물질에 의한 심금의 노출 및 크롤러 트레드부의 파손을 최소화 할 수 있다.

셋째, 심금 연장물과 스틸 코드 사이에 고무층을 두껍게 하는 것이 가능하므로써, 심금의 굴곡시 상기 고무층을 통해 완충역할을 하여 스틸 코드 및 트레드부 파손을 최소화 할 수 있다.

넷째, 탈륜 방지용 심금 연장물의 외측 굴곡부면의 형상을 넓게 하므로써, 심금의 굴곡시 국부적으로 받는 응력을 분산시켜서 심금과 크롤러의 박리를 최소화 하는 것이 가능하다.

다섯째, 심금 연장물의 밑면과 심금의 바닥면이 크롤러의 길이방향으로 일정한 각을 이루어서 심금의 굴곡시 발생하는 응력을 최소화 하여 스틸 코드 및 트레드부 파손을 최소화 할 수 있다.

도 1은 종래 심금이 내설된 고무 크롤러의 종단면도,
도 2는 종래 탈륜개선 심금이 삽입된 크롤러의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러의 정단면도,
도 4는 도 3에 도시된 고무 크롤러의 평면도 및 부분 확대도,
도 5는 도 4의 A-A'선 단면도 및 심금 연장물 경우의 수 추가에 따른 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 심금 연장물의 겹침부(중심부)가 심금의 가이드 중심부에서 심금의 끝단 방향으로 일정량 오프셋(off-set)되어 위치하는 것을 나타낸 정면 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 심금 연장물의 겹침부(중심부)가 스틸 코드의 끝단부와 일치하거나 또는 스틸 코드의 내측에 위치하는 것을 나타낸 부분 정단면도,
도 8은 본 발명에 따른 심금 연장물의 밑면이 심금의 바닥면과 서로 일치하거나 또는 심금의 바닥면과 일정 간격을 두고 이격된 것을 나타낸 정면 개략도,
도 9는 본 발명에 따른 고무 크롤러에 있어서의 심금을 나타낸 평면도,
도 10은 본 발명에 따른 심금 연장물의 밑면이 심금의 바닥면과 크롤러의 길이 방향으로 일정한 각을 이룬 것을 나타낸 평면도,
도 11은 본 발명에 따른 고무 크롤러에 있어서의 심금을 연속적으로 나타낸 평면도,
도 12a 내지 도 12c는 본 발명에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러의 실차테스트 사진도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 설명하기로 한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러의 정단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 고무 크롤러의 평면도 및 부분 확대도이며, 도 5는 도 4의 A-A'선 단면도 및 심금 연장물 경우의 수 추가에 따른 확대도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 고무 크롤러(100)는 러그(110), 스틸 코드(120), 심금(130) 및 심금 연장물(142,144)(146,148)을 포함한다.

상기 러그(110)는 크롤러(100)의 외측면에서 돌출 형성되어 지면과 접지되며 상기 스틸 코드(120)는 크롤러(100)의 내부에 설치되어 무한 구동차의 주행에 따른 압축하중과 엔진의 주행 부하를 견디고 장기간의 사용에도 파단되지 않는 강성과 항장력을 유지하기 위해 사용된다.

또한, 상기 심금(130)은 상기 스틸 코드(120)의 내측에 매설되어 크롤러(100)의 형상을 유지함과 동시에 엔진의 구동력을 전달한다.

본 발명에서 상기 심금 연장물(142,144)(146,148)은 상기 심금(130)의 중앙부를 기준으로 양측 길이 방향을 따라 서로 교호(交互)하는 형태로서 매설되어 심금(130)의 탈륜을 방지하게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 심금 연장물(142,144)(146,148)은 서로 마주하는 대향면이 15°에서 80°사이, 보다 바람직하게는 45°각도로서 경사진 조합체로서, 심금 연장물(142,144)(146,148)의 겹침부(중심부) 면은 서로 경사각을 이루어 X축, Y축 및 Z축의 3축 변위를 지지하며, 이때, 상기 X축은 도 4에서 심금(130)의 수평방향이고, 상기 Y축은 상기 X축과 직교하면서 도 4에서 크롤러의 길이 방향이며, 상기 Z축은 도 5에서 상기 X축과 직교하면서 심근(130)의 상방향으로 수직방향이다.

이때, 심금 연장물(142,144)(146,148)의 겹침부(중심부) 면의 경사 방향은 도 5에 나타난 바와 같이, 최소한 두 쌍이 같은 방향이다.

이에 따라 심금(130)은 상기 X축, Y축은 물론 변위가 가장 많이 발생되는 Z축까지 지지하므로써, 탈륜 현상을 개선할 수 있다. 또한, 장비와 크롤러(100) 사이의 외부 이물질 간섭시 크롤러(100)의 Z축 변위를 최소화 하므로써, 외부 이물질에 의한 크롤러(100)의 러그(110) 파손을 최소화 할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 심금 연장물의 겹침부(중심부)가 심금의 가이드 중심부에서 심금(130)의 끝단 방향으로 일정량 오프셋(off-set)되어 위치하는 것을 나타낸 정면 개략도이고, 도 7은 본 발명에 따른 심금 연장물의 겹침부(중심부)가 스틸 코드의 끝단부와 일치하거나 또는 스틸 코드의 내측에 위치하는 것을 나타낸 부분 정단면도이다.

이를 참조하면, 도 6의 "B"에 표시된 바와 같이, 심금 연장물(142,144)(146,148)의 폭방향 겹침부(중심부) 위치가 크롤러(100)의 가이드(102) 중심부 위치에서 심금(130)의 끝단 방향으로 일정량 오프셋(Off-set)되어 위치하며, 도 7의 "C"에 표시된 바와 같이, 상기 심금 연장물(142,144)(146,148)의 폭방향 겹침부(중심부)는, 상기 스틸 코드(120)의 끝단부와 일치하거나 또는 스틸 코드의 내측에 위치하여 완전히 스틸 코드(120)의 삽입부 상면에 위치한다. 이에 따라 심금(130)의 지속적인 굴곡 피로 및 외부 이물질에 의한 심금(130)의 노출 및 크롤러(100) 트레드부의 파손을 최소화 할 수 있다.

또한, 도 7의 "D"에 표시된 바와 같이, 상기 심금 연장물(142,144)(146,148)은, 상기 러그(110)의 폭방향을 따라 러그의 상부 내측에 위치하므로써, 전술한 바와 같이 심금(130)의 지속적인 굴곡 피로 및 외부 이물질에 의한 심금(130)의 노출 및 크롤러(100) 트레드부의 파손을 최소화 할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 심금 연장물의 밑면이 심금의 바닥면과 서로 일치하거나 또는 심금의 바닥면과 일정 간격을 두고 이격된 것을 나타낸 정면 개략도이다. 도 8의 "E"에 표시된 바와 같이, 심금 연장물(142,144)(146,148)의 밑면이 심금(130)의 바닥면과 일치(동일)하거나 또는 심금(130)의 바닥면과 상하 일정 간격을 두고 이격되어 있다. 이에 따라 심금 연장물(142,144)(146,148)과 스틸 코드(120) 사이에 고무층을 두껍게 하는 것이 가능하므로써, 심금(130)의 굴곡시 상기 고무층을 통해 완충역할을 하여 스틸 코드(120) 및 트레드부 파손을 최소화 할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 고무 크롤러에 있어서의 심금을 나타낸 평면도이다. 도 9의 "F"에 표시된 바와 같이, 탈륜 방지용 심금 연장물(142)의 외측 굴곡부면의 형상을 넓게 하므로써, 심금(130)의 굴곡시 국부적으로 받는 응력을 분산시켜서 심금(130)과 크롤러(100)의 박리를 최소화 하는 것이 가능하다.

도 10은 본 발명에 따른 심금 연장물의 밑면이 심금의 바닥면과 크롤러의 길이 방향으로 일정한 각을 이룬 것을 나타낸 평면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 고무 크롤러에 있어서의 심금을 연속적으로 나타낸 평면도이다.

도 10의 "G"에 표시된 바와 같이, 심금 연장물(142,144)(146,148)의 밑면과 심금(130)의 바닥면이 크롤러(100)의 길이방향으로 일정한 각을 이루어서 심금(130)의 굴곡시 발생하는 응력을 최소화 하여 스틸 코드(120) 및 트레드부 파손을 최소화 할 수 있다.

도 12a 내지 도 12c는 종래 탈륜 방지용 심금을 구비한 고무 크롤러의 실차테스트 사진도를 나타낸다. 이를 참조하면, 크롤러(11)의 스프로켓 홀(sprocket hole)(11b)을 사이에 두고 탈륜 또는 외부 이물질 간섭등에 의해서 양측의 러그(12)가 파손된 것을 나타내고 있다.

한편, 도 13a 내지 도 13c는 본 발명에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러의 실차테스트 사진도를 나타낸다. 이를 참조하면, 크롤러(100)의 러그(110)가 파손되지 않고 온전한 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러를 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

100 : 크롤러 102 : 가이드
110 : 러그 120 : 스틸 코드
130 : 심금 142,144,146,148 : 심금 연장물
201 : 크롤러의 길이방향 202 : 크롤러의 폭방향

Claims

외측면에 돌출 형성되어 지면과 접지되는 러그(lug)와, 내부에 설치되어 무한 구동차의 주행에 따른 압축하중과 부하를 견디기 위한 스틸 코드(steel cord)와, 상기 스틸 코드의 내측에 매설되어 엔진의 구동력을 전달하되 고무 크롤러의 길이 방향을 따라 설치되는 복수의 심금(metal core)을 포함하는 고무 크롤러에 있어서,
상기 복수의 심금에는 상기 고무 크롤러의 길이방향을 향해 양측면으로부터 각각 2개의 심금 연장물이 돌출 형성되고, 서로 이웃하는 한 쌍의 심금은 서로 간에 2쌍의 심금 연장물이 각각 서로 경사면이 접촉가능하게 배치되되, 상기 심금 연장물은, 상기 고무 크롤러의 길이 방향을 따라 상기 심금의 측방향에서 바라 보았을때, 각각의 경사면이 모두 서로 동일한 경사각을 갖도록 형성되어 X축, Y축 및 Z축의 3축 변위를 지지하는 것을 특징으로 하는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러.
제 1항에 있어서,
상기 심금 연장물의 경사면은, 45도로 경사진 것을 특징으로 하는 탈륜 및 내구성 개선을 위한 심금을 구비한 고무 크롤러.
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