JP2008230350A

JP2008230350A - 弾性クローラ

Info

Publication number: JP2008230350A
Application number: JP2007070764A
Authority: JP
Inventors: Yasuharu Fukushima; 康晴福島
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】弾性クローラのラグの耳切れの発生を抑制する。
【解決手段】芯金９のクローラ本体帯幅方向Ｘの端部からクローラ本体帯幅方向Ｘ内方に向かってクローラ本体７の帯幅方向Ｘの幅Ｗの１０％の距離までの範囲ｗ内で、ラグ８の接地面１６にクローラ本体７の周方向Ｙに沿う溝１５を１又は複数形成し、この溝１５を、溝深さＤが２ｍｍ以上５ｍｍ以下で、溝幅Ｆが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下で、且つ断面形状が略半円状もしくは略台形状とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックホー等の建設機械やトラクタ，コンバイン等の農業機械などの走行部として採用されるクローラ式走行装置に用いられる弾性クローラに関するものである。

従来、クローラ式走行装置に用いられる弾性クローラとして、ゴムによって無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体の外周側に、地面に接地するラグを周方向に間隔をおいて設けると共に、クローラ本体内に、周方向に間隔をおいて配設された芯金と、該芯金のクローラ本体外周側においてクローラ本体の周方向にわたるように配設された抗張体とを埋設してなるものがある（特許文献１参照）。
特開２００５−２７１７１０号公報

弾性クローラにあっては、芯金のクローラ本体帯幅方向の幅はクローラ本体の帯幅方向の幅に比べて短く、弾性クローラの芯金よりクローラ本体帯幅方向外方側はゴムだけで形成されており、例えば、弾性クローラのクローラ本体帯幅方向端部側（ラグの端部側）が縁石等に乗り上げると、図５に示すように、弾性クローラ６の、芯金９よりクローラ本体帯幅方向Ｘ外方側が矢示Ａ方向に変形するが、この矢示Ａ方向の変形が生じた場合、ラグ８の接地面１６の、芯金９のクローラ本体帯幅方向Ｘの端部側部分に対応する部分（Ｂ部分）に引張り力が作用して弾性クローラ６に亀裂が発生し、これが成長してラグ８の耳切れ（ラグ８の割れ）に至る場合がある。

本発明は、前記問題点に鑑みて、前述した亀裂の発生を抑制することを目的とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、ゴム様弾性材によって無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体の外周側に、地面に接地するラグを周方向に間隔をおいて設けると共に、クローラ本体内に、周方向に間隔をおいて配設された芯金と、該芯金のクローラ本体外周側においてクローラ本体の周方向にわたるように配設された抗張体とを埋設してなる弾性クローラにおいて、
芯金のクローラ本体帯幅方向の端部からクローラ本体帯幅方向内方に向かってクローラ本体の帯幅方向の幅の１０％の距離までの範囲内で、ラグの接地面にクローラ本体の周方向に沿う溝を１又は複数形成し、この溝は、溝深さが２ｍｍ以上５ｍｍ以下とされると共に溝幅が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされ且つクローラ本体の周方向に直交する面での断面形状が略半円状もしくは接地側を下底とした略台形状とされていることを特徴とする。

また、クローラ本体７を外周側のトレッド側ゴム１７と内周側のベース側ゴム１８とから構成し、トレッド側ゴム１７の硬度を６０°〜８０°に設定し、ベース側ゴム１８の硬度を前記トレッド側ゴム１７の硬度よりも５°以上高く設定しているのがよい。
また、クローラ本体の外周面側の、クローラ本体周方向で隣接するラグ間で且つ少なくとも前記溝が形成される範囲に対応する部分に、クローラ本体の外周側に向けて膨出する凸部を設け、この凸部におけるクローラ本体の外周面と抗張体との間のゴムゲージをＴとし、凸部が設けられていない部分におけるクローラ本体の外周面と抗張体との間のゴムゲージをｔとしたとき、
Ｔ≧１．３ｔの関係にあるのがよい。

本発明によれば、例えば、弾性クローラのクローラ本体帯幅方向端部側が縁石等に乗り上げて、ラグの接地面に引張り荷重が作用した場合、この引張り荷重がラグの接地面に設けた溝によって緩和され、弾性クローラに亀裂が発生するのを抑制することができる（ラグの耳切れを起こすのを抑制することができる）。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図４において、１は建設機械や農業機械の走行部として採用されるクローラ式走行装置である。
このクローラ式走行装置１は、前後一側に配置されたスプロケット２と、前後他側に配置されたアイドラ３と、これらスプロケット２とアイドラ３との間に配置された複数の転輪４とをトラックフレーム５に左右方向の軸心回りに回転自在に支持すると共に、前記スプロケット２，アイドラ３及び複数の転輪４にわたって無端状の弾性クローラ６を巻き掛けることで主構成され、スプロケット２を回転駆動させることにより、該スプロケット２から弾性クローラ６に駆動力が伝達されて該弾性クローラ６が周方向Ｙに循環回走され、これにより前後方向に走行可能とされている。

前記弾性クローラ６は、ゴム、樹脂等のゴム様弾性材（本実施の形態ではゴム）によって無端帯状に形成されたクローラ本体７を有し、このクローラ本体７は、その帯幅方向Ｘを左右方向に一致させて、スプロケット２，アイドラ３及び転輪４に巻き掛けられる。
図１及び図２に示すように、このクローラ本体７の外周側には、地面に接地するラグ８が周方向Ｙに間隔をおいて且つ全周にわたって設けられている。
このラグ８は、本実施の形態では、クローラ本体７の左右両側に設けられ、左右一方のラグ８の列が他方のラグ８の列に対して半ピッチ位相をずらせて形成されている。

また、クローラ本体７内には、周方向Ｙに間隔をおいて配設された芯金９と、該芯金９のクローラ外周側においてクローラ本体７の周方向Ｙにわたるように配設された抗張体１０とが埋設されている。
芯金９は、金属等の硬質材料によって形成されており、クローラ本体７の左右方向Ｘ中央側に位置する中央部１１と、この中央部１１から左右両側に一体的に延出されていてクローラ本体７の左右側部に位置する翼部１２とから主構成されている。
また、芯金９の中央部１１には、クローラ本体７の左右方向Ｘ中央側に位置し且つクローラ本体７の内周側に向けて突出する左右一対の脱輪防止突起１３が一体形成され、この脱輪防止突起１３に、転輪４，アイドラ３，スプロケット２が係合することにより弾性クローラ６の脱輪（弾性クローラ６の外れ）が防止される。

また、クローラ本体７の左右方向Ｘ中央部には、スプロケット２から弾性クローラ６に動力を伝達すべく該スプロケット２の歯が挿入される係合孔１４が、クローラ本体７の周方向Ｙで隣接する芯金９の各間にクローラ本体７の厚さ方向貫通状に形成されている。
抗張体１０は多数本のスチールコード等の抗張力コードから構成されており、この抗張力コードはクローラ本体７内に周方向Ｙ全周にわたるように埋設され且つ左右方向Ｘに並べて配置されている。
また、抗張体１０は、左右一対備えられ、芯金９の左右各翼部１２のクローラ本体７外周側に設けられており、スプロケット２から芯金９に伝達された動力をクローラ本体７の全周に伝達する機能と、クローラ本体７に加えられる張力に耐える機能とを有する。

また、芯金９の左右方向Ｘの両端部は、クローラ本体７の左右方向Ｘの端部よりも左右方向Ｘ内方側（中央側）に位置しており、左右各抗張体１０の左右方向Ｘ外端部（クローラ本体７の左右方向Ｘ中央側の端部とは反対側の端部）は芯金９の左右方向Ｘ外端部より、左右方向Ｘ内方側に位置している。
また、前記ラグ８の接地面１６と外側面２０とでつくられる角部は、本実施の形態にあっては、芯金９の左右方向Ｘの端部よりも左右方向Ｘ外方側に位置し、ラグ８の外側面２０は左右方向Ｘ外方に行くに従ってクローラ本体７の内周側に移行する傾斜面に形成されている。

各ラグ８の接地面１６の左右方向Ｘ外端側には、クローラ本体７の周方向Ｙに沿う溝１５がラグ８のクローラ本体周方向Ｙの一端から他端にわたって形成されており、例えば、弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が縁石等に乗り上げて、ラグ８の接地面１６の、芯金９の左右方向Ｘ端部側に対応する部分に（本実施の形態では、ラグ８の接地面１６の左右方向Ｘ外端部側）に引張り荷重が作用した場合、この引張り荷重が前記溝１５によって緩和され、弾性クローラ６に亀裂が発生するのを抑制することができ、ひいてはラグ８の耳切れを起こすのを抑制することができる。

この溝１５は、１又は複数形成される。
また、この溝１５は、弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が縁石等に乗り上げて該弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が上方側に弾性変形した場合に、ラグ８の接地面１６に引張り荷重が作用する範囲に形成され、すなわち、この溝１５を形成する範囲ｗは、芯金９の左右方向Ｘの端部から左右方向Ｘ内方に向かってクローラ本体７の左右方向Ｘの幅Ｗの１０％の距離までの範囲内とされる。
図３に示すように、溝１５の、クローラ本体７の周方向Ｙに直交する面での断面形状は、略半円状もしくは接地側を下底とした略台形状とされるのが好ましい。

また、この溝１５は、溝深さＤが２ｍｍ以上５ｍｍ以下とされると共に、溝幅Ｆが５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされるのが好ましい。
溝深さＤ＜２ｍｍ及び／又は溝幅Ｆ＜５ｍｍであると、ラグ８の接地面１６の溝形成範囲ｗに引張り力が作用した場合に、ゴムの伸びを良好に吸収しきれない場合がある。
また、溝深さＤ＞５ｍｍであると、ラグ８の剛性が低下して弱くなる。
また、溝幅Ｆ＞１０ｍｍであると、ラグ８の接地面１６の溝形成範囲ｗに引張り力が作用した場合に、溝１５の内面に発生した引張り荷重によって溝１５の内面で亀裂が発生する場合がある。

また、クローラ本体７は、外周側のトレッド側ゴム１７と内周側のベース側ゴム１８とから２層構造に構成され、本実施の形態では、トレッド側ゴム１７は、芯金９の左右方向Ｘの端部よりクローラ本体７外周側に位置し、ベース側ゴム１８は、芯金９の左右方向Ｘの端部よりクローラ本体７内周側に位置する（換言すれば、トレッド側ゴム１７とベース側ゴム１８との境界が、芯金翼部１２の左右方向Ｘの端部の、クローラ本体厚さ方向の幅内に位置している）。
また、ベース側ゴム１８はトレッド側ゴム１７のゴム硬度よりも高い硬度のゴムによって形成されている。

このように、ベース側ゴム１８をトレッド側ゴム１７のゴム硬度よりも高い硬度のゴムによって形成することにより、弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が縁石等に乗り上げて該弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が上方側に弾性変形する場合に、該変形を抑制することができ、これによって、ラグ８の接地面１６の左右方向Ｘ外端部側に作用する引張り荷重を緩和することができ、弾性クローラ６に亀裂が発生する（ラグ８の耳切れが発生する）のを抑制することができる。
前記トレッド側ゴム１７の硬度は、６０°（ＪＩＳＡ硬度）〜８０°（ＪＩＳＡ硬度）（６０°以上８０°以下）に設定され、ベース側ゴム１８の硬度は前記トレッド側ゴム１７の硬度よりも５°（ＪＩＳＡ硬度）以上高く設定されるのが好ましい。

なお、ラグ８を構成するゴムはトレッド側ゴム１７と同じであってもよいし、トレッド側ゴム１７と異なる硬度のゴムであってもよい。
前記クローラ本体７の外周面側の、クローラ本体周方向Ｙで隣接するラグ８の各間で且つクローラ本体７の左右方向Ｘ端部側には、クローラ本体７の外周側に向けて膨出する凸部１９が設けられている。
本実施の形態では、凸部１９は、クローラ本体７周方向Ｙで隣接するラグ８の一方のラグ８から他方のラグ８にわたるように形成されている。

このように、クローラ本体７の外周面側の左右方向Ｘ端部側に凸部１９を形成することにより、弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が縁石等に乗り上げて該弾性クローラ６の左右方向Ｘ端部側が上方側に弾性変形する場合に、該変形を抑えることができ、これによって、ラグ８の接地面１６の左右方向Ｘ外端部側に作用する引張り荷重を緩和することができ、弾性クローラ６に亀裂が発生する（ラグ８の耳切れが発生する）のを抑制することができる。
それ故、この凸部１９は、少なくとも、溝１５が形成される範囲ｗに対応する部分に設けられ、本実施の形態では、その左右幅が、溝形成範囲ｗよりも若干広幅に形成されている。

また、この凸部１９におけるクローラ本体７の外周面と抗張体１０との間のゴムゲージをＴとし、凸部１９が設けられていない部分におけるクローラ本体７の外周面と抗張体１０との間のゴムゲージをｔ（このｔの最小値は１０ｍｍ）としたとき、
Ｔ≧１．３ｔの関係にあることが好ましい。
なお、本実施の形態では、凸部１９の頂部（クローラ本体７の外周面）は、凸部１９が形成されていない部分と略平行な平坦状に形成されている。
次に、油圧ショベルの走行部に、従来の弾性クローラ、本発明の好適な実施例の弾性クローラ６、及び本発明の好適な実施例に対する比較例に係る弾性クローラを装着し、効果を確認するための試験を行った結果を下記の表１に示す。

試験は、縁石に対し１５°〜３０°の角度で進入させ、弾性クローラ６が縁石に乗り上がると、油圧ショベルを後退させて元の位置に戻り、再度縁石へ進入させて行った。
なお、弾性クローラ６が縁石に乗り上がらずにすべり落ちると一旦停止し、走行装置を後退させて元の位置に戻るようにした。
この行程を繰り返して弾性クローラ６のラグ８に発生する耳切れの回数を調べた。
また、従来例の弾性クローラは、芯金９と抗張体１０とが一種類のゴムに埋設されてラグ８と一体成形されたものを用意し、この従来例の弾性クローラを試験走行させたときに、ラグ８に生じた耳切れの回数を耳切れ性能値１００として指数化し、この値と本発明の弾性クローラ６の好適な実施例、および比較例の弾性クローラの耳切れ性能とを比較評価した。なお、耳切れの回数が少なければ少ないほど、耳切れ性能の値は大きくなる。

また、好適な実施例及び比較例は、溝１５を１本形成したもので試験した。

表１に示すように、この試験によれば、本発明の好適な実施例１〜６は、従来例と比較して、耳切れ性能が１８％以上も向上することがわかった。また、本発明に係る好適な実施例１〜６は比較例１〜５と比較しても耳切れ性能が良い（耳切れが抑制される）ことがわかった。
また、この試験により、ラグ８の接地面１６に形成される溝１５の、溝深さＤを２ｍｍ〜５ｍｍとし、且つ溝幅Ｆを５ｍｍ〜１０ｍｍとすることにより、耳切れ性能を向上させることができることがわかる。

また、さらに、トレッド側ゴム１７の硬度を、６０°〜８０°に設定し、ベース側ゴム１８の硬度を前記トレッド側ゴム１７の硬度よりも５°以上高く設定している場合に、耳切れ性能が良いことがわかる。
また、トレッド側ゴム１７の、凸部１９が設けられている部分のゴムゲージＴと、凸部１９が形成されていない部分のゴムゲージｔとの関係が、Ｔ≧１．３ｔとなっている場合に耳切れを大きく抑制できることがわかる。

弾性クローラを周方向に直交する面で切断した断面図である。弾性クローラの外周側の一部の平面図である。クローラ周方向に直交する面で切断した溝の断面図である。クローラ式走行装置の側面図である。従来の弾性クローラの断面図である。

符号の説明

７クローラ本体
８ラグ
９芯金
１０抗張体
１５溝
１７トレッド側ゴム
１８ベース側ゴム
１９凸部
Ｄ溝深さ
Ｆ溝幅
Ｔ凸部におけるクローラ本体の外周面と抗張体との間のゴムゲージ
ｔ凸部が設けられていない部分におけるクローラ本体の外周面と抗張体との間のゴムゲージ
Ｘクローラ本体の帯幅方向（左右方向）
Ｙクローラ本体の周方向
ｗ溝を形成する範囲
Ｗクローラ本体の幅

Claims

ゴム様弾性材によって無端帯状に形成されたクローラ本体（７）を備え、このクローラ本体（７）の外周側に、地面に接地するラグ（８）を周方向（Ｙ）に間隔をおいて設けると共に、クローラ本体（７）内に、周方向（Ｙ）に間隔をおいて配設された芯金（９）と、該芯金（９）のクローラ本体（７）外周側においてクローラ本体（７）の周方向（Ｙ）にわたるように配設された抗張体（１０）とを埋設してなる弾性クローラにおいて、
芯金（９）のクローラ本体帯幅方向（Ｘ）の端部からクローラ本体帯幅方向（Ｘ）内方に向かってクローラ本体（７）の帯幅方向（Ｘ）の幅（Ｗ）の１０％の距離までの範囲（ｗ）内で、ラグ（８）の接地面（１６）にクローラ本体（７）の周方向（Ｙ）に沿う溝（１５）を１又は複数形成し、この溝（１５）は、溝深さ（Ｄ）が２ｍｍ以上５ｍｍ以下とされると共に溝幅（Ｆ）が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされ且つクローラ本体（７）の周方向（Ｙ）に直交する面での断面形状が略半円状もしくは接地側を下底とした略台形状とされていることを特徴とする弾性クローラ。
クローラ本体（７）を外周側のトレッド側ゴム（１７）と内周側のベース側ゴム（１８）とから構成し、トレッド側ゴム（１７）の硬度を６０°〜８０°に設定し、ベース側ゴム（１８）の硬度を前記トレッド側ゴム（１７）の硬度よりも５°以上高く設定していることを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
クローラ本体（７）の外周面側の、クローラ本体周方向（Ｙ）で隣接するラグ（８）間で且つ少なくとも前記溝（１５）が形成される範囲（ｗ）に対応する部分に、クローラ本体（７）の外周側に向けて膨出する凸部（１９）を設け、この凸部（１９）におけるクローラ本体（７）の外周面と抗張体（１０）との間のゴムゲージをＴとし、凸部（１９）が設けられていない部分におけるクローラ本体（７）の外周面と抗張体（１０）との間のゴムゲージをｔとしたとき、
Ｔ≧１．３ｔの関係にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性クローラ。