CN104411572B - 橡胶履带 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是抑制埋设于橡胶突起的埋设构件周围发生的变形的集中。橡胶履带(10)具有以下部分：橡胶带(12)，其绕挂于驱动轮；多个山状橡胶突起(14)，其在从履带的宽度方向观察时从顶部到基部逐渐变宽，橡胶突起(14)在履带的周向上间隔开地配置于橡胶带(12)且朝向履带内周侧突出，通过使橡胶突起的周向橡胶壁面(14A)与驱动轮的接合销(101)的接合而将驱动力输入到橡胶突起；以及埋设构件(30)，其埋设于橡胶突起(14)，且在从沿着履带的周向的截面观察时周向壁面(30A)沿着橡胶壁面(14A)的周向。

Description

橡胶履带

技术领域

本发明涉及一种橡胶履带。

背景技术

作为橡胶履带的示例，存在以下类型的橡胶履带：通过使设置在机械体侧的驱动轮处的销与以特定节距设置在橡胶履带的内周面的橡胶突起接触而传输驱动力(例如，参见日本特开2000-33889号公报)。

在日本特开2000-33889号公报中说明的橡胶履带中，在橡胶突起内埋设了在履带宽度方向上延伸的大致圆柱状的耐磨耗性构件。耐磨耗性构件的两端部在橡胶突起的侧壁处暴露，通过使耐磨耗性构件与诸如驱动轮的在机械体侧的车身底部组成部件接触，能够抑制橡胶突起的侧壁的磨耗。

发明内容

发明要解决的问题

然而，当驱动轮的销以较强的力推橡胶突起时，存在变形在圆柱状的耐磨耗性构件周围集中的趋势。

本发明的目的在于抑制埋设于橡胶突起的埋设构件周围的变形集中。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面的橡胶履带包括：环形带状的橡胶体，所述橡胶体绕挂于驱动轮；橡胶突起，多个所述橡胶突起沿着所述橡胶体的周向间隔开地设置于该橡胶体，所述橡胶突起朝向橡胶体内周侧突出，所述橡胶突起均形成为从橡胶体宽度方向所见的从顶部到基部逐渐变宽的山形状，当设置于所述驱动轮的接合销与所述橡胶突起的橡胶体周向上的橡胶壁面接合时、驱动力被输入到所述橡胶突起；以及埋设构件，所述埋设构件埋设于所述橡胶突起，所述埋设构件具有在沿着橡胶体周向的截面中所见的沿着所述橡胶壁面配置的橡胶体周向上的壁面。

发明的效果

如上所述，本发明的橡胶履带能够抑制埋设于橡胶突起的埋设构件周围的变形集中。

附图说明

图1是第一示例性实施方式的橡胶履带的从履带宽度方向所见的侧视图。

图2是第一示例性实施方式的橡胶履带的包括部分截面的立体图。

图3是第一示例性实施方式的橡胶履带的从内周侧所见的平面图。

图4是第一示例性实施方式的橡胶履带的从外周侧所见的平面图。

图5是沿着图4中5X-5X线截取的截面图。

图6是第一示例性实施方式的橡胶履带的沿着中央线切断的侧截面图。

图7A是示出将驱动力从驱动轮的接合销输入到第一示例性实施方式的橡胶履带的橡胶突起的状态的、图6的箭头7A部分的放大图。

图7B是图7A的箭头7B的放大图。

图8是为了说明第一示例性实施方式的橡胶履带绕挂于驱动轮的状态的履带橡胶的沿着中央线切断的侧截面图。

具体实施方式

(第一示例性实施方式)

以下说明根据本发明的第一示例性实施方式的橡胶履带。

作为根据第一示例性实施方式的橡胶履带的示例的环状橡胶履带10是不具有芯骨的所谓的无芯骨式橡胶履带。

如图1所示，橡胶履带10被用于绕挂于联接到作为机械体的履带式车辆的驱动轴的驱动轮100和可转动地附接到履带式车辆的惰轮102。在橡胶履带10的内周，多个辊104配置在驱动轮100和惰轮102之间，多个辊104可转动地安装到履带式车辆以便转动。

在以下的说明中，驱动轮100、惰轮102和辊104适当地被共同地称为车轮，该车轮为机械体侧的车身底部组成部件。

在本示例性实施方式中，环状橡胶履带10的周向(图3和图4中的箭头S方向)被称为履带周向，橡胶履带10的宽度方向(图3和图4中的箭头W方向)被称为履带宽度方向。履带周向和履带宽度方向在从橡胶履带10的外周侧或内周侧观察时彼此正交。

在本示例性实施方式中，以环状方式绕挂于驱动轮100和惰轮102的橡胶履带10的内周侧(图5和图6中箭头IN方向侧)被称为履带内周侧，该橡胶履带10的外周侧(图5和图6中的箭头OUT方向侧)被称为履带外周侧。图5和图6中的箭头IN方向(环状内侧方向)和箭头OUT方向(环状外侧方向)表示橡胶履带10在绕挂状态下的内外方向(换言之，橡胶履带10的厚度方向)。

在本示例性实施方式中，橡胶履带10被构造为绕挂于驱动轮100和惰轮102；然而，本发明不限于此，根据驱动轮100、惰轮102和多个辊104的配置，橡胶履带10可以被构造成除了绕挂于驱动轮100和惰轮102之外还绕挂于多个辊104中的一个或多个。

如图1所示，驱动轮100、惰轮102、辊104以及绕挂于驱动轮100和惰轮102的橡胶履带10构成了第一示例性实施方式的、作为履带式车辆的行驶部分的履带行驶装置90。

如图1中所示，驱动轮100包括联接到履带式车辆的驱动轴的一对圆盘状的轮部100A。轮部100A的外周面100B与稍后说明的橡胶履带10的车轮转动面16接触并且使该车轮转动面16转动。以在一对轮部100A的对应周缘部之间架设的方式在周向上以一定间隔形成圆柱状的接合销101。如图8所示，接合销101分别与稍后说明的橡胶突起14接合，并且通过与橡胶突起14(具体地，橡胶突起14的履带周向上的周向橡胶壁面14A)的接合将驱动力从履带式车辆传输(输入)到橡胶履带10。采用这种方式，供被传输驱动力的橡胶履带10在驱动轮100和惰轮102之间循环。稍后说明的花纹块18归因于橡胶履带10的循环而抓住地面，具有履带行驶装置90的履带式车辆移动(行驶)。

惰轮102包括可转动地附接到履带式车辆的一对圆盘状的轮部102A。轮部102A的外周面102B与稍后说明的橡胶履带10的车轮转动面16接触。图中未示出的、例如液压机构的加压机构被设置在履带式车辆侧以在离开驱动轮100的方向上推动惰轮102并且将惰轮102压抵橡胶履带10的车轮转动面16，从而保持橡胶履带10的张紧状态(张力)。

辊104支撑履带式车辆的重量并且具有可转动地附接到履带式车辆的圆盘状的轮部104A。轮部104A的外周面104B与稍后说明的橡胶履带10的车轮转动面16接触。

惰轮102和辊104跟随在驱动轮100和惰轮102之间循环的橡胶履带10而转动。

如图1所示，橡胶履带10包括由橡胶形成为环形带状的橡胶带12。本示例性实施方式的橡胶带12是本发明的环状的橡胶体的示例。本示例性实施方式的橡胶带12的周向、宽度方向、内周侧以及外周侧分别与履带周向、履带宽度方向、履带内周侧和履带外周侧对应。

如图1至图3所示，多个橡胶突起14在橡胶带12的内周以朝向履带内周侧突出的方式在履带周向上间隔开地形成。橡胶突起14配置在橡胶带12的履带宽度方向上的中央部，并且通过与在稍后说明的车轮转动面16上转动的车轮(驱动轮100、惰轮102和辊104)接触来限制橡胶突起14朝向履带宽度方向移动。换言之，通过橡胶突起14与车轮的接触能够限制车轮和橡胶履带10(橡胶带12)之间的履带宽度方向上的相对移位。

注意，在本示例性实施方式中，车轮的侧面部接触橡胶突起14的履带宽度方向上的宽度方向橡胶壁面14B。

如图2和图3所示，车轮转动面16以如下方式形成为分别在履带宽度方向两侧沿着履带周向延伸：橡胶带12的橡胶突起14介于车轮转动面16之间。车轮转动面16是平坦状的，并且分别构成橡胶带12的内周面12A的一部分。

如图4和图5所示，接触地面的块状花纹块18在橡胶带12的外周处形成为朝向履带外周侧突出。如图4所示，花纹块18均由配置在中央线CL左右的一对花纹块18A和以横切中央线CL的方式配置的一对花纹块18B构成，花纹块18A和花纹块18B沿着履带周向交替地形成。花纹块18A和花纹块18B均以如下方式配置：花纹块18A和花纹块18B的一部分在橡胶突起14的履带外周侧重叠。

如图5和图6所示，沿着履带周向延伸的环形带状主帘线层20埋设于橡胶带12。主帘线层20是通过对沿着履带周向以螺旋状卷绕的单个主帘线覆盖橡胶或对沿着履带周向延伸并且在履带宽度方向上并列的多个增强帘线覆盖橡胶而形成的。在本示例性实施方式中，具有优异拉伸强度的钢帘线被用作主帘线；然而，该构造不限于此，只要拉伸强度足够大，例如由有机纤维等构成的帘线也可以被用作主帘线。

斜帘线层22、23均埋设在橡胶带12的主帘线层20的履带外周侧。斜帘线层22、23是通过将相对于履带周向倾斜延伸的斜帘线彼此平行排列并且将该斜帘线埋设于带状橡胶而形成的。斜帘线层22的斜帘线和斜帘线层23的斜帘线夹着中央线CL在彼此相反的方向上延伸。在本示例性实施方式中，具有优异拉伸强度的钢帘线被用作斜帘线层22、23的各斜帘线；然而，本发明的构造不限于此，只要拉伸强度足够大，例如由有机纤维等构成的帘线也可以被用作斜帘线。

以下对前述橡胶突起14和埋设构件30进行详细的说明。

如图6和图7A所示，如从履带宽度方向所见的，橡胶突起14均形成为从顶部14D到基部14C变宽的山形状。

本示例性实施方式中的橡胶突起14的周向橡胶壁面14A相对于履带厚度方向(橡胶履带10的厚度方向)以多阶段(两阶段)的方式倾斜。即，周向橡胶壁面14A均由基部14C侧的倾斜部14E和顶部14D侧的倾斜部14F构成。倾斜部14E相对于履带厚度方向的倾斜角被设定为比倾斜部14F相对于履带厚度方向的倾斜角小。本发明的构造不限于此，周向橡胶壁面14A可以相对于履带厚度方向直线状地倾斜，而不以多阶段的方式倾斜。

如图5至图7A所示，埋设构件30埋设在橡胶突起14内。埋设构件30的两端部30B在履带宽度方向上延伸，并且在橡胶突起14的对应的宽度方向橡胶壁面14B暴露(参见图2和图5)。作为埋设构件30的上述暴露部分的端部30B接触橡胶突起14的宽度方向橡胶壁面14B和车轮的侧面部，由此能够抑制橡胶突起14的宽度方向橡胶壁面14B的磨耗。

在本示例性实施方式中，埋设构件30的端部30B分别在橡胶突起14的两个宽度方向橡胶壁面14B处暴露；然而，本发明的构造不限于此，埋设构件30的端部30B可以在橡胶突起14的两个宽度方向橡胶壁面14B处不暴露。

埋设构件30是由耐磨耗性比构成橡胶突起14的橡胶的耐磨耗性高的树脂材料形成的。树脂材料优选地具有高机械强度，诸如超高分子量聚乙烯或聚酰胺系树脂。在本示例性实施方式中，埋设构件30是由聚酰胺系树脂形成的。

在本示例性实施方式中，埋设构件30是由树脂材料形成的；然而，本发明的构造不限于此，埋设构件30也可以由金属材料形成。

如图6和图7A所示，如在沿着履带周向的截面(以下适当地称为履带周向截面)中所见的，埋设构件30的履带周向上的周向壁面30A沿着周向橡胶壁面14A配置。

注意，此处所指的“周向壁面30A沿着周向橡胶壁面14A配置”表示如在履带周向截面中所见的，周向壁面30A和周向橡胶壁面14A之间的间隔大致均等，周向壁面30A相对于履带厚度方向倾斜。结果，“周向壁面30A沿着周向橡胶壁面14A配置”包括一个壁面是平面而另一个壁面是弯曲面的情况，一个壁面是多阶段倾斜的倾斜面而另一个壁面是平面或弯曲面的情况，以及两个壁面都是平面、弯曲面或都以多阶段的方式倾斜的情况。此外，“周向壁面30A沿着周向橡胶壁面14A配置”包括周向壁面30A和周向橡胶壁面14A彼此平行的情况。

在上述构造中，如在履带周向截面中所见，周向壁面30A和周向橡胶壁面14A之间的橡胶厚度大致均等。在本示例性实施方式中，周向壁面30A和周向橡胶壁面14A之间的橡胶厚度在整个周向壁面30A上大致均等。

在本示例性实施方式中，各周向壁面30A具有相对于履带厚度方向倾斜的倾斜平面。然而，本发明不限于上述构造，周向壁面30A可以具有在相对于履带厚度方向倾斜的同时倾斜的弯曲面。

在本示例性实施方式中，如在履带周向截面中所见的，周向壁面30A与通过橡胶突起14的周向橡胶壁面14A的起点X和终点Y的直线SL平行。

如图7A所示，埋设构件30如在履带周向截面中所见为三角形。具体地，埋设构件30的履带周向截面形状是三角形，三角形的角部30C以圆弧状弯曲。然而，本发明的构造不限于此，埋设构件30的截面形状可以是诸如梯形的多边形。

如图7A所示，在沿着履带周向的截面中，埋设构件30的中心(重心)P配置在将橡胶突起14在履带周向上二等分的二等分线PL上。即，埋设构件30相对于二等分线PL左右对称。

埋设构件30的中心P的高度H1被设定在橡胶突起14的高度H0的15.2％至60.1％的范围内。橡胶突起14的高度H0是从橡胶带12的内周面12A到橡胶突起14的顶部14D沿着履带厚度方向测量的，埋设构件30的中心P的高度H1是从橡胶带12的内周面12A到中心P沿着履带厚度方向测量的。

从埋设构件30的中心P到角部30C的顶点Z的长度L被设定在橡胶突起14的高度H0的30.3％至39％的范围内。如图7B所示，角部30C的顶点Z是埋设构件30的各边的延长线的交点。

如图7A所示，在本示例性实施方式中，如在履带周向截面中所见的，橡胶突起14和埋设构件30具有彼此大致相似的形状。

以下说明本示例性实施方式的橡胶履带10的作用和有利效果。

如图7A所示，在橡胶履带10中，驱动轮100的接合销101与橡胶突起14的周向橡胶壁面14A接合，驱动力F被施加到橡胶突起14。如在履带周向截面中所见的，在橡胶突起14中埋设的埋设构件30的周向壁面30A沿着周向橡胶壁面14A配置，即，由于与周向壁面30A对应的部分的橡胶厚度大致均等，因此通过埋设构件30的周向壁面30A在宽泛的范围承受来自接合销101的输入。这使得能够抑制埋设构件30周围的突起橡胶14的变形集中。

由于通过埋设该埋设构件30而提高了橡胶突起14的弯曲刚性，因此抑制了归因于来自接合销101的输入而使橡胶突起14倾斜的弹性变形。

在橡胶履带10中，由于驱动轮100的侧面部与橡胶突起14的宽度方向橡胶壁面14B和埋设构件30的在宽度方向橡胶壁面14B处暴露的端部30B接触，因此能够限制驱动轮100和橡胶带12在履带宽度方向上的相对移位。

此外，由于埋设构件30是由耐磨耗性比橡胶突起14的耐磨耗性高的树脂材料形成的，因此能够抑制由于与驱动轮100的摩擦而产生的橡胶突起14的宽度方向橡胶壁面14B的磨耗。

在橡胶履带10中，由于埋设构件30的周向壁面30A是由相对于履带厚度方向倾斜的倾斜平面形成的，与例如周向壁面是弯曲面的情况相比，能够遍及埋设构件30的整个周向壁面30A、大致均等地承受来自接合销101的输入。

由于埋设构件30的在履带周向截面中所见的截面是三角形，因此，与采用梯形或其他多边形的情况相比，能够使埋设构件30轻量化。

由于角部30C形成于埋设构件30的多个位置处，即使在端部30B承受由于与车轮接触而产生的在车轮的转动方向上的力时，也能够通过角部30C与周围的橡胶接合而抑制埋设构件30的运动。这使得能够抑制在橡胶突起14的埋设构件30周围发生的过度变形。

通过将埋设构件30的中心P的高度H1设定在橡胶突起14的高度H0的15.2％至60.1％的范围内，并且通过将从埋设构件30的中心P到角部30C的顶点Z的长度L设定在橡胶突起14的高度H0的30.3％至39％的范围内，能够有效地抑制橡胶突起14的埋设构件30周围的变形集中。

在第一示例性实施方式中，埋设构件30形成为在履带宽度方向上延伸的三角柱状；然而，本发明的构造不限于此，在履带宽度方向上延伸的中空部(诸如贯通孔)等也可以形成于埋设构件30。通过采用这种构造能够使埋设构件30轻量化。

在第一示例性实施方式中，由橡胶制成的并且形成为环状的橡胶带12被用作本发明的环状的橡胶体(具有橡胶弹性的物体(即，橡胶弹性体))的示例；然而，本发明的构造不限于此，也可以采用由橡胶弹性体制成的并且形成为环状的弹性体带。

在本发明的上述说明中已阐述了示例性实施方式，然而，这些示例性实施方式仅为示例，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。不用说的是，本发明的权利的范围不限于这些示例性实施方式。

(试验例)

为了检验本发明的有利效果，对本发明的实施例橡胶履带和未包含在本发明中的比较例橡胶履带进行以下试验。试验期间采用的样品橡胶履带彼此尺寸相同。

<样品橡胶履带>

实施例：结构与第一示例性实施方式的橡胶履带的结构相同的橡胶履带，橡胶突起14的高度H0设定为64mm，埋设构件30的中心P的高度H1设定为38.5mm，从埋设构件30的中心P到顶点Z的长度L设定为19.4mm。

比较例：具有形成为圆柱状的埋设构件30且其余结构与实施例的橡胶履带的结构相同的橡胶履带。

<试验1>

当通过驱动轮100的接合销101以特定力来推样品橡胶履带的橡胶突起14的周向橡胶壁面14A时，使用FEM分析推导发生于橡胶突起14的变形。在表1中示出结果。注意，在表1中，值越小，结果越好。

[表1]

	比较例	实施例
			埋设构件周围的变形(％)	7.3-23.1	4.9-8.1

<试验2>

当实施例的橡胶履带的埋设构件30在橡胶突起14内的配置位置和尺寸(截面面积)改变(高度H1和长度L改变)时，使用FEM分析推导发生于橡胶突起14的变形的最大值。在表2中示出结果。注意，在表2中，值越小，结果越好。

[表2]

如表1和表2所示，与比较例的橡胶履带相比，本发明的实施例的橡胶履带更好地抑制了橡胶突起的埋设构件周围的变形的集中。

此外，如表2所示，改变实施例的橡胶履带的高度H1和长度L的结果示出：在所有情况下的变形值比比较例的最大变形小。因此优选地，将高度H1设定在橡胶突起的高度H0的15.2％至60.1％的范围内，且将长度L设定在橡胶突起的高度H0的30.3％至39％的范围内。

Claims (2)

1.一种橡胶履带，其包括：

环形带状的橡胶体，所述橡胶体绕挂于驱动轮；

橡胶突起，多个所述橡胶突起沿着所述橡胶体的周向间隔开地设置于该橡胶体，所述橡胶突起朝向橡胶体内周侧突出，所述橡胶突起均形成为从橡胶体宽度方向所见的从顶部到基部逐渐变宽的山形状，当设置于所述驱动轮的接合销与所述橡胶突起的橡胶体周向上的橡胶壁面接合时、驱动力被输入到所述橡胶突起；以及

埋设构件，所述埋设构件埋设于所述橡胶突起，所述埋设构件具有在沿着橡胶体周向的截面中所见的沿着所述橡胶壁面配置的橡胶体周向上的壁面，所述埋设构件的中心的高度被设定在所述橡胶突起的高度的15.2％至60.1％的范围内，从所述埋设构件的中心到所述埋设构件的橡胶体周向上的角部的顶点的长度被设定在所述橡胶突起的高度的30.3％至39％的范围内，

其中，所述埋设构件的橡胶体周向上的壁面是相对于橡胶体的厚度方向倾斜的倾斜平面，

所述埋设构件在沿着橡胶体周向的截面中所见为三角形，

所述埋设构件的橡胶体侧的面以比所述橡胶体的内周面靠近所述橡胶突起的顶部的方式形成，并且

所述埋设构件以离开所述橡胶体的内周面的状态埋设于所述橡胶突起。

2.根据权利要求1所述的橡胶履带，其特征在于，所述橡胶突起的橡胶体周向的壁面相对于橡胶体厚度方向以多阶段的方式倾斜。