JP4216403B2 - 弾性クローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建設用、農業用等の無限軌道車等に用いられる弾性クローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の弾性クローラとしては、例えば特開平８−１６９３７０号公報に開示されているように、ゴム等の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、該クローラ本体を駆動タイヤ及び従動タイヤよりなる複数の車輪に巻回して装着し、クローラ本体の内周に、脱輪防止用の幅方向一対のガイド突部を突出形成したタイヤ駆動式の弾性クローラが知られている。
この種の弾性クローラは、専らクローラ本体の内周面と駆動タイヤとの間の摩擦力によって回走駆動されるものとなっていたが、当該摩擦力だけでは両者間の滑りの発生は避けられず、駆動ロスを招く恐れがあった。
【０００３】
そのため、近年では、駆動タイヤのトレッドのラグ等に係合する係合突部をクローラ本体の内周に所定ピッチで設けたものが開発され、この係合突部とラグ等との係合により両者間の滑り防止を図って確実な駆動力伝達を確保できるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような従来の弾性クローラでは、係合突部がラグ等に確実に係合するように、係合突部の配設ピッチをラグ等の配設ピッチに対応させるようにしており、ガイド突部についても係合突部と同一ピッチで横並びにするのが普通であった。
そのため、弾性クローラの回走によりガイド突部はタイヤ側面の同じ部分に繰り返し接触することとなり、タイヤの局部摩耗による耐久性低下が問題となっていた。また、局部接触によってタイヤの側面に点状の接触痕を残し、外観を損なうという問題もあった。
【０００５】
そして、係合突部の形成部分では、タイヤとの間の周方向の滑りが防止されていることから、これと横並びに配置されるガイド突部についても当然にタイヤとの周方向の滑りが防止されるものとなっており、タイヤに接触した状態でのガイド突部の動きがほとんど無いために局部的な摩耗を助長し、耐久性の低下等をより促すものとなっていた。
そこで、本発明は、係合突部によって車輪とクローラ本体内周との間の滑りを防止しながら、ガイド突部と車輪の側面との局部的な接触を極力防止して耐久性向上を図る弾性クローラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弾性材により無端帯状に形成されていて、複数の車輪２に亘って巻回されるクローラ本体４を備え、該クローラ本体４の内周に、車輪２の側部に対応して配置されるガイド突部６と、車輪２からクローラ本体４に駆動力を伝達するように車輪２の外周に係合する係合突部８とを、それぞれ周方向に所定の配設ピッチＰ１，Ｐ２で設けている弾性クローラにおいて、前述の目的を達成するために以下の技術的手段を講じている。
【０００７】
すなわち、本発明に係る弾性クローラは、前記係合突部８の配設ピッチＰ２の整数倍が前記車輪２の周長と略一致し、且つ、前記ガイド突部６の配設ピッチＰ１の整数倍が前記車輪２の周長と一致しないように、前記ガイド突部６と係合突部８とを、互いに異なる配設ピッチＰ１，Ｐ２で設けたことを特徴とするものである。
この場合、ガイド突部６の配設ピッチＰ１を係合突部８の配設ピッチＰ２よりも大きく設定するのが好ましい。
【０００８】
また、前記ガイド突部６の配設ピッチＰ１を係合突部８の配設ピッチＰ２の２倍未満とするのがよい。
前記各構成によれば、車輪２の外周と係合突部８との係合によって、クローラ本体４と車輪２との間の滑りを防止することで、駆動力ロスを防止しながら、ガイド突部６と係合突部８とが周方向全体的に又は部分的に位置ズレすることとなって、車輪２に対するガイド突部６の接触位置を分散させることが可能となる。 従って、車輪２の局部摩耗を防止して耐久性が向上でき、局部的な接触痕の発生も防止できるようになっている。
【０００９】
また、ガイド突部６と車輪２との間では若干の周方向滑りも許容されるようになることから、この滑りによってもガイド突部６の局部的な接触を防止できるようになる。
そして、ガイド突部６の配設ピッチＰ１を係合突部８の配設ピッチＰ２よりも大きく設定することで、ガイド突部６に対して相対的に係合突部８の数量が増えることとなって車輪２との滑り防止性能を向上でき、これに対してガイド突部６の数量が相対的に減ることとなって車輪２との接触回数が減り、ピッチＰ１が広いことから接触箇所の分散効果も大となる。
【００１０】
一方、上記のような手段を施したとしても、ガイド突部６と車輪２側面との間の摩擦力が大きいと、結局摩耗を招来する結果となる。そこで、本発明では、車輪２の側面又はこれに接触するガイド突部６の側面の少なくとも一方に、摩擦低減部材１０を設けるようにしており、これによって摩耗の低減をより確実なものとしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は、空気入りタイヤで例示する前後の車輪２，２に巻回した本発明に係る弾性クローラ１を示しており、この弾性クローラ１は、例えば、図３に示すように、６輪トラック３の後側２輪（駆動タイヤ２Ａ，従動タイヤ２Ｂ）に対して装着され、農地等の軟弱地や、雪上、砂上等における走破性を図るものとして利用される。
【００１２】
前記弾性クローラ１は、ゴム等の弾性材により無端帯状に形成されていて、前後タイヤ２Ｂ，２Ａに亘って巻回して装着されるクローラ本体４を備え、該クローラ本体４の外周には、牽引力発生用のラグ５が周方向に多数設けられている。
クローラ本体４の内周には、図１及び図２に示すように、クローラ本体４と一体に形成された幅方向一対のガイド突部６，６が周方向一定ピッチＰ１で突設されており、該ガイド突部６，６間にタイヤ２Ｂ，２Ａが嵌合して左右方向の脱輪防止を図っている。
【００１３】
また、クローラ本体４内には、幅方向に延びる芯金７がガイド突部６，６の形成位置に対応して埋入され、芯金７の外周側及び／又は内周側にはクローラ本体４の伸長を規制するスチールコード等の抗張体１２が埋入されている。
なお、本発明において、前記芯金７及び抗張体１２の存在は必須となるものではなく、また、芯金７の形状として、その両端を内周側に突出しガイド突部６内に埋入したものとしてもよい。また、芯金７を後述する係合突部８に対応させて設けても良い。
【００１４】
前記ガイド突部６，６は、その幅方向外側に配置されるものが内側に配置されるものよりも高く形成されており、これによって旋回時等における左右外側へのタイヤ脱輪を好適に防止している。また、クローラ本体４の幅方向外側はガイド突部６よりも外側へ突出されており、よって、タイヤ２の中心位置がクローラ本体４が左右内側に偏心して配置されている。
本発明の弾性クローラ１が装着されるタイヤ２の外周には、ラグパターンやブロックパターン等を有するトレッドを備え、一方、クローラ本体４の内周には、タイヤトレッドのラグ等に係合する係合突部８を設けており、この係合突部８によってタイヤトレッドとの間の周方向の滑りを防止して駆動力の伝達を確実に行えるようにしている。また、前記係合突部８は、クローラ本体４に一体的に形成されており、剛性確保のため内部に芯材を埋設してもよい。
【００１５】
前記係合突部８は、タイヤ２のラグ等のピッチに対応させた状態でクローラ周方向に所定ピッチＰ２で複数配設され、このピッチＰ２に対し、ガイド突部６の周方向ピッチＰ１が広くなるように設定されており、ガイド突部６と係合突部８とは部分的に左右横並びとなるものの、クローラ周方向の大部分においては周方向に位置ズレした状態となっている。
具体的には、前記ガイド突部６にピッチＰ１は、約４０ｍｍ以上６００ｍｍ未満の範囲で設定され、これに対して係合突部８のピッチＰ２は、約３０ｍｍ以上５００ｍｍ未満の範囲で設定されるようになっている。
【００１６】
また、係合突部８のピッチＰ２は、タイヤ２のラグ等のピッチに対応していることから、前記ピッチＰ２でタイヤ２の周長を割り切れるように（ピッチＰ２の整数倍がタイヤ２の周長と略一致するように）設定され、これに対してガイド突部６は、そのピッチＰ１によりタイヤ２の周長を割り切れないように（ピッチＰ１の整数倍とタイヤ２の周長が一致しないように）設定されている。
そのため、タイヤ２に対するガイド突部６の接触箇所は、クローラ本体４の回走にしたがって一定とならずに周方向に分散されるようになり、タイヤ２への局部的な接触を防止して局部摩耗を防止しているのである。
【００１７】
そして、ガイド突部６が分散して接触することによってタイヤ２側面に生じる接触痕が点状ではなく線状となり、見栄えの悪化も防止できるようになっている。
また、係合突部８の形成部分では、タイヤ２との間の周方向の滑りが防止されているのに対し、これと周方向にずれた位置では、クローラ本体４の弯曲による伸縮等に起因してタイヤ２との間に若干の周方向滑りが許容されるようになっており、当該位置にガイド突部６Ａ、６Ｂを設けることによって、タイヤ２への局部接触が抑制され、摩耗も防止できるようになっている。
【００１８】
なお、前記ガイド突部６と係合突部８とをクローラ本体４の全周に亘って位置ズレするように、そのピッチＰ１、Ｐ２を設定することも可能であり、これによって上記のような局部摩耗の発生を確実に防止できるようになる。
また、上記第１実施形態において、係合突部８の配設ピッチＰ２よりもガイド突部６の配設ピッチＰ１を小さく設定することも可能であるが、これでは、係合突部８に対して相対的にガイド突部６の数量が増え、タイヤ２の接触回数が増加してしまうため、上記実施形態のように、ガイド突部６の配設ピッチＰ１を係合突部８の配設ピッチＰ２よりも大きく設定し、ガイド突部６に相対して係合突部８の数量を増大してタイヤ２との滑りを確実に防止するとともに、ガイド突部６の接触回数を少なくし、タイヤ２に対する接触箇所をより分散できるようにするのが好ましい。
【００１９】
また、ガイド突部６の配設ピッチＰ１が、係合突部８の配設ピッチＰ２の２倍以上であると、ガイド突部６の数量が相対的に極端に少なくなって脱輪防止性能の点で劣るものとなることから、２倍未満とするのが好ましい。
図５は、他の形態の弾性クローラ１を示すものであり、この形態の弾性クローラ１は、係合突部８の配設ピッチＰ２をガイド突部６，６の配設ピッチＰ１と略同じとし、且つ両者を周方向全周に亘って位置ずれさせて配設したものとしている。
【００２０】
すなわち、ガイド突部６，６は、係合突部８と同じ配設ピッチであることから、タイヤ２の側面に対して同じ箇所に繰り返し接触するものの、係合突部８との周方向位置がずれていることから、タイヤ２との間で若干の滑りが許容され、これによってタイヤ２の局部摩耗が緩和されている。
なお、前記において、ガイド突部６をランダムな配設ピッチで設けることで、周方向全周に亘って係合突部８と位置ズレさせることも可能である。
図６及び図７は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、本実施形態の弾性クローラ１は、ガイド突部６をクローラ本体４の幅方向略中央に設け、係合突部８を左右両側に設け、ガイド突部６を挟む左右一対のタイヤに対して装着するようにしたものである。
【００２１】
また、第１実施形態と同様に、ガイド突部６の配設ピッチＰ１を係合突部８の配設ピッチＰ２よりも大きく設定しており、第１実施形態と同様の作用効果が得られるものとしている。
図８及び図９は、本発明の第３の実施形態を示している。
本実施形態では、クローラ本体４として幅方向に３分割し、各分割体４Ａ，４Ｂ，４Ｃを芯金７を介して連結したものとしている。また、両外側の分割体４Ａ，４Ｃにガイド突部６をそれぞれ設けるとともに、中央の分割体４Ｂに係合突部８を設けたものとしており、各分割体４Ａ，４Ｂ，４Ｃ間で芯金７間には、排土用の孔９が形成されるようになっている。
【００２２】
また、本実施形態では、図９に示すように、ガイド突部６の内側面にゴム組成物よりなる摩擦低減部材１０を一体に設けたものとしている。
すなわち、摩擦低減部材１０は、ガイド突部６とタイヤ２の側面との間の摩擦力を小さくすることによりタイヤ２の摩耗を低減し、接触痕の発生も少なくしているのである。
本実施形態の摩擦低減部材１０としては、例えば、ジエン系ゴムに超高分子ポリエチレン粉末を混入したシート状のゴム組成物を使用しており、このゴム組成物は、ガイド突部６の頂部から内側面の基部に略到る範囲で設けられ、ガイド突部６の剛性確保の観点から、ガイド突部６全体（摩擦低減部材１０を含む）に対する摩擦低減部材１０の体積比を５０％以下とし、また、ガイド突部６の摩擦低減部材１０以外の部分を、ＪＩＳＫ６２５３によるＳＨＯＲＥ−Ａ硬度５０°以上とするのが好ましい。
【００２３】
そして、タイヤ２の側面には、摩擦低減部材との接触部分にナイロン織布１１等を設けることでより摩擦をより小さくできるようにしている。
なお、上記ジエン系ゴム成分としては、特にその種類は限定しないが、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が用いられる。また、その他、カーボンブラック、硫黄、加硫促進剤、老化防止材、ワックス、シリコーンオイル等の種々の添加物を加えても良い。
【００２４】
また、摩擦低減部材１０は、ガイド突部６の側面全体に設けてもよいし、ガイド突部６全体を摩擦低減部材１０で形成してもよい。勿論、タイヤ２の側面に前記摩擦低減部材１０を設けてもよい。
図１０は、上記摩擦低減部材１０において、ゴム成分１００重量部に対する超高分子ポリエチレン粉末の含有量と摩擦係数μ（対ナイロン織布）との関係（図８中Ａ）を示したものである。
同図から明らかなように、超高分子ポリエチレン粉末の含有量が増加すれば、摩擦係数μがより小さくなることがわかる。ここで、実用性の面から判断すれば、超高分子ポリエチレン粉末の含有量を摩擦係数μ＝０．６以下となる４０重量部以上とするのが好ましい。また、ゴム成分との結合力（練り込み加工性）から、超高分子ポリエチレン粉末の含有量を１１０重量部以下とするのが好ましい。
【００２５】
なお、図８中Ｂは、鉄と摩擦低減部材１０との摩擦係数μを示したものであり、ガイド突部６に摩擦低減部材１０を設けることで、鉄製の車輪に本発明の弾性クローラを装着した場合でも、低摩擦が得られることがわかる。特に超高分子ポリエチレン粉末が４０重量部以上で、摩擦係数μが約０．３以下という低い値になることがわかる。
また、本実施形態における摩擦低減部材１０やナイロン織布１１は、第１〜第３実施形態に対しても採用可能である。
【００２６】
本発明は、上記実施形態に限ることなく適宜設計変更可能であり、例えばクローラ本体４、ガイド突部６、係合突部８及びタイヤ２の詳細構造は上記に限ることなく適宜変更可能であり、係合突部８としては、左右方向１直線状の配置とするに限らず、タイヤのトレッドパターンに合わせて周方向に傾斜させたりＶ字状、ハ字状等に配置できるものである。また、車輪としては、空気入りタイヤに限らず、中実タイヤ、鉄製の輪体、スプロケット等であってもよい。
弾性クローラが装着される車両についても図示例に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、係合突部によって車輪とクローラ本体内周との間の滑りを防止し、駆動力の伝達を確保しながら、ガイド突部と車輪側面との局部的な接触を抑えて耐久性向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる弾性クローラの内周側平面図である。
【図２】 同弾性クローラの側面断面図である。
【図３】 弾性クローラを装着した車両の側面図である。
【図４】 タイヤに装着した弾性クローラの全体側面図である。
【図５】 本発明の他の形態にかかる弾性クローラの内周側平面図である。
【図６】 本発明の第２の実施形態にかかる弾性クローラの内周側平面図である。
【図７】 同弾性クローラの側面断面図である。
【図８】 本発明の第３の実施形態に係る弾性クローラの内周側平面図である。
【図９】 同弾性クローラの側面断面図である。
【図１０】 摩擦低減部材の摩擦係数と超高分子ポリエチレンの含有量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 弾性クローラ
２ タイヤ
４ クローラ本体
６ ガイド突部
８ 係合突部

Claims (4)

1. 弾性材により無端帯状に形成されていて複数の車輪（２）に亘って巻回されるクローラ本体（４）を備え、該クローラ本体（４）の内周に、前記車輪（２）の側部に対応して配置されるガイド突部（６）と、車輪（２）からクローラ本体（４）に駆動力を伝達するように車輪（２）の外周に係合する係合突部（８）とを、それぞれ周方向に所定の配設ピッチ（Ｐ１，Ｐ２）で設けている弾性クローラにおいて、
   前記係合突部（８）の配設ピッチ（Ｐ２）の整数倍が前記車輪（２）の周長と略一致し、且つ、前記ガイド突部（６）の配設ピッチ（Ｐ１）の整数倍が前記車輪（２）の周長と一致しないように、前記ガイド突部（６）と係合突部（８）とを、互いに異なる配設ピッチ（Ｐ１，Ｐ２）で設けたことを特徴とする弾性クローラ。
2. 前記ガイド突部（６）の配設ピッチ（Ｐ１）を前記係合突部（８）の配設ピッチ（Ｐ２）よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記ガイド突部（６）の配設ピッチ（Ｐ１）を係合突部（８）の配設ピッチ（Ｐ２）の２倍未満としたことを特徴とする請求項２に記載の弾性クローラ。
4. 前記車輪（２）の側面、又はこれに接触するガイド突部（６）の側面の少なくとも一方に、両者（２，６）間の摩擦力を低減する摩擦低減部材（１０）を設けていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の弾性クローラ。

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