JP2007118792A - 弾性クローラ - Google Patents

Abstract

【課題】転輪やアイドラの脱輪が防止された弾性クローラを提供する。
【解決手段】転輪５１やアイドラ５０が通過するクローラ幅方向範囲に埋設されたメイン抗張体５と、このメイン抗張体５の左右両側に埋設された一対のサブ抗張体６とを備え、一対のサブ抗張体６を、クローラ厚み方向においてメイン抗張体５よりも接地側に埋設し、かつ片側のサブ抗張体６の強度をメイン抗張体における転道面Ｔ（両側）に対応するクローラ幅方向範囲Ａ（両側）の強度の約０．５倍以上とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種のクローラ式走行装置に用いられる芯金レスの弾性クローラに関する。

農業機械、建設機械等の走行部に採用されるクローラ走行装置は、駆動スプロケットと、アイドラと、複数の転輪とにわたって無端帯状の弾性クローラを巻き掛けることによって構成されている。当該弾性クローラのうち芯金レスのものとして、一定間隔おきに並ぶ突起部が内周面から一体に突設された無端帯状のクローラ本体と、クローラ本体の内部でクローラ周方向に沿って埋設された抗張体とを備え、突起部を跨いで通過するアイドラ又は転輪に対するクローラ幅方向の位置ずれが規制されながらクローラ周方向に駆動されるものが知られている。

例えば特許文献１の弾性クローラでは、クローラ本体の外周面の転輪の左右方向の端部に対応する部分に、クローラ厚さ方向に盛り上がる補強部を設けることで、弾性クローラの側部が突起物等に乗り上げて折れ曲がった際に、この折れ曲がり部分における亀裂の発生が防止されている。
特開２００３−２５２２５９号公報

しかし、上記特許文献１の弾性クローラでは、クローラ本体が捻れた際、抗張体に過度の抗張力が作用することで当該抗張体が切断されてしまい、転輪やアイドラの脱輪が起こってしまうことがある。
そこで、本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み、転輪やアイドラの脱輪が防止された弾性クローラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、クローラ周方向において一定間隔おきに並ぶ突起部が内周面から一体に突設された無端帯状のゴム製の弾性体よりなるクローラ本体と、前記クローラ本体の内部でクローラ周方向に沿って埋設された抗張体とを備えており、前記クローラ本体の内周面における前記突起部のクローラ幅方向左右両側に、当該突起部を跨いで通過するアイドラ又は転輪の転動面が形成された芯金レスの弾性クローラにおいて、前記抗張体は、前記アイドラ又は前記転輪が通過するクローラ幅方向範囲に埋設されたメイン抗張体と、このメイン抗張体のクローラ幅方向左右両側に埋設された一対のサブ抗張体とからなり、前記一対のサブ抗張体が、クローラ厚み方向において前記メイン抗張体よりも接地側に埋設され、片側の前記サブ抗張体の強度が、前記メイン抗張体における前記転道面に対応するクローラ幅方向範囲の強度の約０．５倍以上であることを特徴とする。

上記本発明の弾性クローラによれば、一対のサブ抗張体がクローラ厚み方向においてメイン抗張体よりも接地側に埋設されているため、弾性クローラのアイドラに巻きかけられた部分では、サブ抗張体とメイン抗張体の屈曲中心がずれることになる。そのため、クローラ厚み方向においてサブ抗張体はその内周側にあるメイン抗張体の方へ近づこうとし、その作用によりサブ抗張体のあるクローラ本体の両翼部がクローラ内周側へ撓む。従って、アイドラに巻き掛けられた部分では、アイドラの左右方向へのずれが当該両翼部によって抑えられる。
片側のサブ抗張体の強度が、メイン抗張体における転道面に対応するクローラ幅方向範囲の強度の約０．５倍以上となっていることから、当該片側のサブ抗張体に過度の抗張力が作用した場合であっても、当該片側のサブ抗張体の切断が起こり難い。
また、このような高強度のサブ抗張体を埋設したことで、クローラ本体の翼部の剛性が飛躍的に向上し弾性クローラの捻れが抑えられる。以上により、転輪やアイドラの脱輪を防止することができる。

また、上記本発明において、前記メイン抗張体の直径をａとし、前記メイン抗張体と前記サブ抗張体のクローラ厚み方向における中心間距離をｂとしたとき、前記メイン抗張体及び前記サブ抗張体がｂ＞２ａの関係を満たすように埋設されていることが好ましい。
この場合、アイドラの外縁や転輪の外縁からサブ抗張体までの、十分なクローラ本体の厚みが確保され、当該外縁近傍における弾性クローラの亀裂（耳切れ）の発生を防止することができる。

さらに、メイン抗張体を構成するコードよりも大きい線径を有するコードでサブ抗張体を構成すれば、より少ないコードの本数でサブ抗張体の強度を向上させることができる。

上記の通り、本発明によれば、クローラ本体の両翼部をクローラ内周側へ撓ませるようにすると共に、抗張体の切断を起こり難くし、さらに弾性クローラの捻れを抑えたので、転輪やアイドラの脱輪を防止することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係る弾性クローラの一実施形態を示している。この弾性クローラ１が装着されるクローラ式走行装置は、駆動スプロケット、アイドラ５０、及び駆動スプロケットとアイドラ５０との間に列設された複数の転輪５１で構成される車輪群に、当該弾性クローラ１が巻き掛けられて構成されている。
弾性クローラ１は芯金レスとして構成されたものであり、クローラ周方向に間隔をおいて突起部２が内周面３ｎに形成されたクローラ本体３と、このクローラ本体３の外周面に所定のラグパターンで形成されたラグ群４と、クローラ本体３の伸長を規制すべく埋設されたメイン抗張体５及び一対のサブ抗張体６とを備えている。

クローラ本体３は、ゴムからなる弾性体によってほぼ一定厚さの無端帯状に形成され、内周面３ｎの突起部２は、クローラ本体３と同じ材質の弾性体からなり、クローラ本体３の幅方向中央部に配置されている。クローラ本体３の外周面には、クローラ周方向に所定間隔をおいて複数のラグ群４が形成されている。また、クローラ式走行装置の駆動スプロケットには、回転駆動される一対の円板が左右方向対向状に配置されると共に、この円板間の外周側に左右方向の駆動ピンが周方向に間隔をおいて設けられており（図示せず）、内周面３ｎの突起部２に駆動ピンを係合させることにより、弾性クローラ１が周方向に沿って駆動される。

クローラ式走行装置に備えられた転輪５１やアイドラ５０は、左右一対の円形車輪部を有し、突起部２を跨いで通過する跨ぎタイプのものとなっており、クローラ本体３の内周面３ｎにおける突起部２のクローラ幅方向左右両側に、当該突起部２を跨いで通過する転輪５１又はアイドラ５０の転動面Ｔが形成されている。そして、弾性クローラ１は、転輪５１やアイドラ５０に対するクローラ幅方向の位置ずれが規制されながら、クローラ周方向に駆動される。

メイン抗張体５は、クローラ本体３の中央部で転輪５１（又は、アイドラ５０）が通過するクローラ幅方向範囲に埋設されている。また、一対のサブ抗張体６は、互いに同じクローラ幅方向寸法で構成されており、メイン抗張体５とクローラ幅方向に所要間隔をあけた状態で当該メイン抗張体５の左右両側に埋設されている。これらメイン抗張体５及び一対のサブ抗張体６は、クローラ周方向全周に沿って無端状に周回している。

メイン抗張体５及びサブ抗張体６は、いずれもクローラ周方向に沿って延びるスチールコード等からなる同じ線径の抗張力コード（コード）を多数配列し、これらの周りを未加硫ゴムで固めることによって構成されたものである。本実施形態のメイン抗張体５及びサブ抗張体６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本配置することにより構成されたコードラップ方式の構造のものを採用しているが、１本の抗張力コードを螺旋状に巻回することにより構成された継ぎ目のないスパイラル構造のものを採用してもよい。

上記抗張力コードは、その両端部がクローラ本体の内部で重ね合わされることで環状とされていることから、弾性クローラ１が駆動スプロケット及びアイドラ５０に巻き掛けられると、メイン抗張体５及びサブ抗張体６にクローラ周方向の抗張力が作用する。
なお、抗張力コードとしては、例えば、鋼製フィラメントを数本よったものを、さらに数束よりあわせたスチールコードや、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、ガラス繊維コード等が採用される。

片側のサブ抗張体６のクローラ幅方向寸法は、メイン抗張体５よりも小さくなっており、当該片側のサブ抗張体６の強度は、メイン抗張体５における転道面Ｔ（両側）に対応するクローラ幅方向範囲Ａ（両側）の強度の約０．５倍以上となっている。また、両側のサブ抗張体６は、クローラ厚み方向において互いに同じ位置で、メイン抗張体５よりも接地側に埋設されている。さらに、メイン抗張体５の直径をａとし、メイン抗張体５とサブ抗張体６のクローラ厚み方向における中心間距離をｂとしたとき（図１中の拡大図参照）、メイン抗張体５及びサブ抗張体６はｂ＞２ａの関係を満たすように埋設されている。
つまり、アイドラ５０の外縁５０ｇや転輪５１の外縁５１ｇからサブ抗張体６までの、十分なゴム厚みｔが確保されている。これにより、上記外縁５０ｇ（５１ｇ）近傍におけるクローラ本体３の亀裂（耳切れ）の発生を防止することができる。

以上の構成からなる弾性クローラ１により、アイドラ５０（又は転輪５１）の脱輪が防止されている。以下にその理由を説明する。
アイドラ５０への巻き掛け部分におけるサブ抗張体６は、クローラ厚み方向においてメイン抗張体５の接地側に位置するため、サブ抗張体６とメイン抗張体５の屈曲中心がずれることになる。そして、アイドラ５０の中心を中点とする周上においてサブ抗張体６は、メイン抗張体５と同じ周長をとろうとするため、当該サブ抗張体６はクローラ厚み方向（アイドラ５０の径方向）においてその内周側にあるメイン抗張体５の方へ近づこうとする。その作用により、サブ抗張体６のあるクローラ本体３の両側の翼部３ｙがクローラ内周側へ撓もうとする。メイン抗張体５があるクローラ本体３の中央部分の内周面にはアイドラ５０が当たっているのに対して、サブ抗張体６のある上記翼部３ｙの内周側には当該翼部３ｙを押さえるものがないことから、同翼部３ｙがクローラ内周側へ向かうようにしてクローラ本体３が撓む。そうすると、アイドラ５０が左右両側から当該両翼部３ｙに囲い込まれるので、脱輪し難くなる。

さらに、上記のようにサブ抗張体６が高強度を有していることから、当該サブ抗張体６に過度の抗張力が作用した場合であっても切断が起こり難く、さらに、クローラ本体の翼部３ｙの剛性が飛躍的に向上するため、弾性クローラ１の捻れが抑えられる。
従って、上記構成を有する弾性クローラ１では、第一にアイドラ５０が左右両側から上記両翼部３ｙに囲い込まれることと、第二にサブ抗張体６が切断され難く、第三に弾性クローラ１の捻れが抑えられることにより、アイドラ５０（転輪５１の場合は、第二、第三の理由）の脱輪を有効に防止することができる。なお、片側のサブ抗張体６の強度が、メイン抗張体５における転道面Ｔに対応するクローラ幅方向範囲Ａの強度の約０．５倍を大幅に下回ると、当該片側のサブ抗張体６の強度が不十分となり、切断が起こるのを防止することができなくなる。

図２は本発明に係る弾性クローラ１５の第二実施形態を示している。本実施形態が、上記実施形態と異なる点は、サブ抗張体１０を構成する抗張体コード１０ｃが、メイン抗張体１１を構成する抗張力コード１１ｃ（第一実施形態のサブ抗張体６を構成する抗張力コード）よりも大きい線径を有している点である。サブ抗張体１０を構成する抗張力コード１０ｃは、メイン抗張体１１を構成する抗張力コード１１ｃの約２倍の線径を有しており、当該抗張力コード１１ｃよりも高い強度を有している。従って、本実施形態の弾性クローラ１５では、より少ないコード本数で第一実施形態のサブ抗張体６と同じ強度を確保することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定するものではない。例えば、図３及び図４に示すように、一対の突起部２０がクローラ本体２１の内周面２１ｎにおけるクローラ幅方向中央部に突設された弾性クローラ２２、２３とすることもできる。なお、図３の弾性クローラ２２では、突起部２０以外の構成に関して図１に示す第一実施形態の弾性クローラ１に対応しており、図４に示す弾性クローラ２３では、突起部２０以外の構成に関して図２に示す第二実施形態の弾性クローラ１５に対応している。

以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこれらに限定されるものではない。
メイン抗張体及びサブ抗張体を埋設した図５に示す比較例Ａ、Ｂ、Ｃ、及び実施例Ｄ、Ｅの弾性クローラを製作し（メイン抗張体をｍ１、サブ抗張体をｓ１で示す）、これら弾性クローラの脱輪性試験及び耐久性試験を実施した。表１に、各弾性クローラに埋設したメイン抗張体ｍ１とサブ抗張体ｓ１の強度、線径、ｂ／ａ値、及び試験結果を示す。なお、比較例１はサブ抗張体が埋設されていない弾性クローラとした。

（脱輪性試験）
弾性クローラをクローラ式走行装置に装着し、このクローラ式走行装置で傾斜地における急旋回と、突起物上における急旋回を行い、アイドラや転輪の脱輪性を評価した。○については脱輪がなく、△→×へと脱輪性が低下する。また、傾斜地及び突起物上での脱輪性を合わせた指数を、脱輪のない実施例Ｄ、Ｅを１００として指数で示した。指数が大きいほど脱輪性に優れている。

（耐久性）耳切れ
弾性クローラをクローラ式走行装置に装着し、このクローラ式走行装置で悪路を３０時間走行して耳切れの程度を評価した。耳切れのない実施例Ｄ、Ｅを１００として指数で示した。指数が大きいほど耐久性に優れている。

サブ抗張体の強度が、メイン抗張体における転道面に対応するクローラ幅方向範囲の強度の０．５倍以上である実施例Ｄ及び実施例Ｅは、脱輪性が良好であり、０．５倍を下回るか、サブ抗張体を埋設していない比較例Ａ、Ｂ、Ｃは、脱輪性が低い。

メイン抗張体の直径であるａを、メイン抗張体とサブ抗張体のクローラ厚み方向における中心間距離であるｂで除した値が２以上である実施例Ｄ、Ｅは、耐久性が高く（耳切れがなく）、２を下回る比較例Ａ、Ｂ、Ｃは、耐久性が低い（耳切れが起こる）。

弾性クローラの幅方向断面図である。 第二実施形態に係る弾性クローラの幅方向断面図である。 第三実施形態に係る弾性クローラの幅方向断面図である。 第四実施形態に係る弾性クローラの幅方向断面図である。 実施例に係る弾性クローラの幅方向断面図である。

符号の説明

１ 弾性クローラ
２ 突起部
３ クローラ本体
４ ラグ
５、１１ メイン抗張体
６、１０ サブ抗張体
１０ｃ、１１ｃ 抗張力コード
５０、６０ アイドラ
５１、６１ 転輪
Ａ メイン抗張体における転道面に対応するクローラ幅方向範囲
Ｔ 転動面
ｔ ゴム厚み
ａ 直径
ｂ 中心間距離

Claims (3)

1. クローラ周方向において一定間隔おきに並ぶ突起部が内周面から一体に突設された無端帯状のゴム製の弾性体よりなるクローラ本体と、前記クローラ本体の内部でクローラ周方向に沿って埋設された抗張体とを備えており、前記クローラ本体の内周面における前記突起部のクローラ幅方向左右両側に、当該突起部を跨いで通過するアイドラ又は転輪の転動面が形成された芯金レスの弾性クローラにおいて、
   前記抗張体は、前記アイドラ又は前記転輪が通過するクローラ幅方向範囲に埋設されたメイン抗張体と、このメイン抗張体のクローラ幅方向左右両側に埋設された一対のサブ抗張体とからなり、
   前記一対のサブ抗張体が、クローラ厚み方向において前記メイン抗張体よりも接地側に埋設され、片側の前記サブ抗張体の強度が、前記メイン抗張体における前記転道面に対応するクローラ幅方向範囲の強度の約０．５倍以上であることを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記メイン抗張体の直径をａとし、前記メイン抗張体と前記サブ抗張体のクローラ厚み方向における中心間距離をｂとしたとき、前記メイン抗張体及び前記サブ抗張体が、ｂ＞２ａの関係を満たすように埋設されている請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記サブ抗張体を構成するコードが、前記メイン抗張体を構成するコードよりも大きい線径を有している請求項１又は２に記載の弾性クローラ。

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