JP4181314B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴムクローラの構造に関するものであり、特に言えば左右非対称ゴムクローラの改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のゴムクローラは一般にその幅方向に左右対称の形状をなしており、内部に埋設される芯金も同じく左右対称であった。しかしながら、ゴムクローラが装着される車両の大型化に伴い、ゴムクローラに係る車両重量も大きくなることからゴムクローラの幅を大きくする必要があり、更に車両に対してゴムクローラの装着位置の関係からゴムクローラに形成されるスプロケット孔に対し、左右幅が非対称のゴムクローラが出現している。勿論、ゴムクローラを左右非対称としたことにより、芯金の翼部の長さも左右で非対称のものが使用される。
【０００３】
しかるに、かかる左右非対称ゴムクローラの構造にあっては、スプロケット孔に対して車両の全重量がかかることになるが、これによってゴムクローラの耐久性への関与についてはほとんど着目していない。即ち、左右非対称のゴムクローラでありながらその全体の厚さは左右ともに一定の厚さとされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実際に、上記のようなゴムクローラを車両に装着して走行に供した場合、車両を支える面圧や張力の不均衡から、左右対称のゴムクローラに比べて早期にゴムラグ側のゴムに損傷が起こり、スチールコードの切断が発生する。
本発明はかかる左右非対称のゴムクローラの欠点を解決することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、無端状のゴム弾性体と、左右の翼部を前記ゴム弾性体中に埋設し、一定ピッチをもって配置された芯金と、かかる前記芯金の翼部を外囲いして前記ゴム弾性体中に埋設されたスチールコードと、前記芯金の翼部に挟まれる部位を露出させて、前記芯金間に形成されたスプロケット係合孔と、前記ゴム弾性体の外周面に所定の間隔で形成したゴムラグと、よりなるゴムクローラであって、前記スプロケット係合孔に対して前記芯金の翼部の長さを左右幅方向に異ならせ、前記芯金の翼部の長さが長い方の前記ゴム弾性体及び前記スチールコードの左右幅方向の長さを、前記芯金の翼部の長さが短い方の前記ゴム弾性体及び前記スチールコードの左右幅方向の長さより長くして、長さの短い側の前記スチールコードの外周側から前記ゴムラグが形成されていない前記ゴム弾性体の外周面までのゴム厚ＴＮを、長さの長い側の前記スチールコードの外周側から前記ゴムラグが形成されていない前記ゴム弾性体の外周面までのゴム厚ＴＷよりも大きくしたことを特徴とするゴムクローラである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
左右で非対称のゴムクローラにあって、ゴムクローラにかかる車両からの面圧や張力を左右の部位にてこれらをほぼ均等にし、不均衡からくるゴムの損傷やスチールコードの切断を低減したものであって、一般のゴム製品にあって、ゴムの厚みの増加によりゴム製品の耐カット性が向上するとの知見から本発明が完成したものである。
【０００７】
従来のゴムクローラにあって、通常は左右が均等である場合が多いが、このゴムクローラにあっては車両の荷重が左右に均等に掛かることとなる。しかるに、左右が非対称のゴムクローラにあっては、スプロケット係合孔の中央より幅方向に長さの短い側（ここでは長さの短い側をＮ側、長さの長い側をＷ側という）により多くの面圧が掛かることとなりここに不均衡が生じる。ゴムクローラの芯金から外周側或いはスチールコードから外周側のゴムの厚さが、Ｎ側が厚く形成されていれば兎も角、通常のゴムクローラは左右非対称のゴムクローラであってもほぼ同等の厚さとされているため、Ｎ側のゴムに大きな負荷が掛かり、これによってＮ側のゴム切れやスチールコードの切断が生じてしまうこととなる。
【０００８】
かかる知見に基づいて本発明が完成したものであり、左右非対称ゴムクローラにあって、スプロケット係合孔に対して芯金の翼部の長さを左右幅方向に異ならせ、芯金の翼部の長さが長い方のゴム弾性体及びスチールコードの左右幅方向の長さを、芯金の翼部の長さが短い方のゴム弾性体及びスチールコードの左右幅方向の長さより長くして、長さの短い側のスチールコードの外周側からゴムラグが形成されていないゴム弾性体の外周面までのゴム厚ＴＮを、長さの長い側の前記スチールコードの外周側からゴムラグが形成されていないゴム弾性体の外周面までのゴム厚ＴＷよりも大きくしたものである。
これによって、ゴムに掛かる歪みを効果的に吸収しようとするものである。
具体的には、以下の関係を実験的に求めたものであるが、数値的にはゴムクローラの大きさや左右の非対称の程度にもよるが、２〜１５ｍｍ程度の差を設けることとなる。１５ｍｍを超える場合には、ゴムラグの高さが左右で大きく異なることからその推進力にばらつきが生じる場合があり、２ｍｍ程度の差では効果が小さいものとなってしまう。
【０００９】
ＴＮとＴＷの関係とゴムクローラの耐久性を実験的に詳細に検討したところ、スプロケット係合孔の中央より長さの短い側のゴムクローラの幅縁までの長さをＷＮ、スプロケット係合孔の中央より長さの長い側のゴムクローラの幅縁までの長さをＷＷとすれば、ＴＮ／ＴＷ≦（ＷＷ＋ＷＮ）^0.5 ／ＷＷ^0.5 とすればよいことが各種の実験の結果から求められたものである。
【００１０】
そして、スプロケット係合孔の中央より長さの短い側の芯金の幅縁までの長さをＳＮ、スプロケット係合孔の中央より長さの長い側の芯金の幅縁までの長さをＳＷとすれば、ＴＮ／ＴＷ≦（ＳＷ＋ＳＮ）^0.5 ／ＳＷ^0.5 としてもほぼ同様の効果が得られるものである。
【００１１】
更に言えば、スプロケット係合孔の中央より長さの短い側のゴムラグの幅縁までの長さをＬＮ、スプロケット係合孔の中央より長さの長い側のゴムラグの幅縁までの長さをＬＷとすれば、ＴＮ／ＴＷ≦（ＬＷ＋ＬＮ）^0.5 ／ＬＷ^0.5 としてもこれまたほぼ同様の効果が得られることも分かった。
【００１２】
即ち、左右非対称のゴムクローラにあって、車両の重量を支える左右の面圧をほぼ同じにすることが望ましいところ、接地するゴムラグは左右非対称であるために幅方向の長さが異なる一方で、ゴムラグの前後幅はほぼ同一とされるため、左右の面圧の違いによる荷重の吸収をする手段がゴムラグにはない。このため、かかる荷重の吸収をゴム弾性体の厚さを変更することによって解決しようとしたものであり、各種の実験の結果から、上記の数式を満足したゴムの厚みとすれば問題の解決がなされることが判明したものであり、芯金に対しても同様なことが言えることとなる。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例をもって更に説明する。
図１は本発明の左右非対称ゴムクローラの一例を示す内周平面図、図２は外周平面図、図３は側面図、図４はＡーＡ線での断面図である。図中、１はゴム弾性体であり、図１の上下に無端状に伸びている。２は一定のピッチでゴム弾性体１中に埋設された芯金であり、３はゴム弾性体の外周面に形成されたゴムラグである。４は芯金２を外囲いしたスチールコードである。
【００１４】
さて、このゴムクローラは内周面視でスプロケット孔２１に対して左側（Ｎ側）の幅ＷＮよりも右側（Ｗ側）の幅ＷＷの方が長くなっており、その分芯金２の形状も左右の形状も異なっている。即ち、芯金２はスプロケット係合部２１を挟んでゴムクローラの内周面より突出する角部２２、２３と、左右に伸びる翼部２４、２５よりなっており、このＮ側の翼部２４よりもＷ側の翼部２５が長く形成されている。
【００１５】
尚、この芯金２にあって、翼部２４、２５に形成された転輪走行部２６がゴムクローラの内周面に露呈している。この転輪走行部２６は翼部２４、２５において千鳥状に翼部２４、２５の一方側より突出して配置されているが、翼部２４、２５の両側より突出しているものであってもよい。そして更に芯金について言えば翼部２５において隣り合って埋設された際に嵌合し合うべく、凹凸嵌合部２７、２８が形成されている。又、ゴムクローラの内周面にあっては芯金２、２間に巻き掛け抵抗を小さくすべく溝１１が形成されている。この溝１１は図例では転輪走行部２６近傍まで形成してあるが、これがゴムクローラの幅縁１２、１３にまで達しているものであってもよい。更に言えば、ゴムクローラの外周面に形成されるゴムラグ３は外周に千鳥状に配置されて振動の発生を低減したものであって、更に二つの芯金を跨いで前後幅の広いラグとされている例である。勿論、このゴムラグ３の前後幅は目的に応じて任意の形状が選択されてゴムクローラが形成されるものである。
【００１６】
かかるゴムクローラにあって、ゴム弾性体１の肉厚ＴＮ、ＴＷに関して言えば、ＴＮ側が１０ｍｍだけＮ側の外周面よりも１０ｍｍ厚くしたものである。ゴム物性について言えば、ゴムラグの硬度は約７０度、伸びは４００％以上、内周側（転輪側）のゴムの硬度は約７４度、伸びは２００％以上であった。
【００１７】
図１〜図４にて示したゴムクローラ（ＴＮ−ＴＷ＝１０ｍｍ）を以下の走行条件にて実験を行い、ゴムクローラの耐久性について実験した。図５はかかるゴムクローラの外周表面における写真であり、図６はその概要図である。図７はＴＮ＝ＴＷとした従来のゴムクローラの外周表面の写真であり、図８はその概要図である。
【００１８】
実験は不整地路（ジグザグ走行）８時間、砕石路（ジグザグ走行）１時間、栗石路（八の字走行）１５分、コンクリート路（ジグザグ走行）４５分を１サイクルとし、５０時間実施した。
【００１９】
図５及び図６にあって、左右のゴムラグ３１、３２の表面の摩耗はあるが、欠けはほとんどなかった。即ち、図のＡ、Ｂ部はやや欠けがあるものの全体的に大きな欠けはない。しかもゴムクローラのゴムラグにて挟まれた外周面に大きな亀裂が生じていない。
【００２０】
一方、図７及び図８におけるゴムラグ３１、３２の表面の摩耗が大きく生じ、ゴムラグとしての形状が保たれなくなっている。図のａ部ではゴムラグ３１が欠損し、内部のスチールコード４が完全に露出している。又、ｂ部ではゴムクローラの長手方向にゴムラグ３１の欠けが見られ、ゴムラグ３１の二つに渡ってスチールコード４が露出している。更にｃ部、ｄ部、ｅ部のゴムラグ３２の欠損が大きく、ゴムラグ３２、３２にて挟まれたゴムクローラの外周面が大きく摩耗している。
【００２１】
尚、走行中の脱輪の発生回数は従来のゴムクローラにあっては６回発生したが、本発明のものは脱輪はなかった。
【００２２】
【発明の効果】
左右非対称のゴムクローラにあって、車両の重量を支える左右の面圧をほぼ同じにすることが望ましいところ、左右の面圧の違いによる荷重の吸収をする手段としてゴム弾性体の厚さを変更することによって解決したものであり、左右非対称ゴムクローラの耐久性の向上が達せられたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の左右非対称ゴムクローラの一例を示す内周平面図である。
【図２】図２は図１の外周平面図である。
【図３】図３は図１の側面図である。
【図４】図４はＡーＡ線での断面図である。
【図５】図５は本発明のゴムクローラの実験結果を示す写真である。
【図６】図６は図５のゴムクローラの概念図である。
【図７】図７は従来のゴムクローラの実験結果を示す写真である。
【図８】図８は図７のゴムクローラの概念図である。
【符号の説明】
１‥ゴム弾性体、
１２、１３‥幅縁、
２‥芯金、
２１‥スプロケット係合孔、
２２、２３‥角部、
２４、２５‥翼部、
２６‥転輪走行部、
３‥ゴムラグ、
３１、３２‥ゴムラグ、
４‥スチールコード、
Ｎ‥スプロケット係合孔の中央より幅方向に長さの短い側、
Ｗ‥スプロケット係合孔の中央より幅方向に長さの長い側、
ＷＮ‥スプロケット係合孔よりＮ側の幅、
ＷＷ‥スプロケット係合孔よりＷ側の幅、
ＴＮ、ＴＷ‥スチールコードから外周側のゴムの厚さ、
Ａ、Ｂ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ‥ゴムクローラの外周の一部分。

Claims (4)

1. 無端状のゴム弾性体と、
   左右の翼部を前記ゴム弾性体中に埋設し、一定ピッチをもって配置された芯金と、
   かかる前記芯金の翼部を外囲いして前記ゴム弾性体中に埋設されたスチールコードと、
   前記芯金の翼部に挟まれる部位を露出させて、前記芯金間に形成されたスプロケット係合孔と、
   前記ゴム弾性体の外周面に所定の間隔で形成されたゴムラグと、
   よりなるゴムクローラであって、
   前記スプロケット係合孔に対して前記芯金の翼部の長さを左右幅方向に異ならせ、前記芯金の翼部の長さが長い方の前記ゴム弾性体及び前記スチールコードの左右幅方向の長さを、前記芯金の翼部の長さが短い方の前記ゴム弾性体及び前記スチールコードの左右幅方向の長さより長くして、
   長さの短い側の前記スチールコードの外周側から前記ゴムラグが形成されていない前記ゴム弾性体の外周面までのゴム厚ＴＮを、長さの長い側の前記スチールコードの外周側から前記ゴムラグが形成されていない前記ゴム弾性体の外周面までのゴム厚ＴＷよりも大きくしたことを特徴とするゴムクローラ。
2. スプロケット係合孔の中央より長さの短い側のゴムクローラの幅縁までの長さをＷＮ、スプロケット係合孔の中央より長さの長い側のゴムクローラの幅縁までの長さをＷＷとすれば、ＴＮ／ＴＷ≦（ＷＷ＋ＷＮ）^0.5 ／ＷＷ^0.5 とした請求項１記載のゴムクローラ。
3. スプロケット係合孔の中央より長さの短い側の芯金の幅縁までの長さをＳＮ、スプロケット係合孔の中央より長さの長い側の芯金の幅縁までの長さをＳＷとすれば、ＴＮ／ＴＷ≦（ＳＷ＋ＳＮ）^0.5 ／ＳＷ^0.5 とした請求項１記載のゴムクローラ。
4. スプロケット係合孔の中央より長さの短い側のゴムラグの幅縁までの長さをＬＮ、スプロケット係合孔の中央より長さの長い側のゴムラグの幅縁までの長さをＬＷとすれば、ＴＮ／ＴＷ≦（ＬＷ＋ＬＮ）^0.5 ／ＬＷ^0.5 とした請求項１記載のゴムクローラ。

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