JP4499226B2 - 高速走行車両用クローラベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クローラベルトと路面とのスリップを抑制し、車体振動を低減するのに好適な高速走行車両用クローラベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動輪と遊動輪とに掛けるゴム製等のクローラベルトとしては、例えば、（１）実開平１−６５７７２号公報「ゴムクローラ装置」、（２）実開昭６１−１２９６８３号公報「ゴム製無限軌道帯の芯金」に記載されたものが知られている。
【０００３】
上記技術（１）には、同公報の第３図に示される通り、ゴムクローラ本体４の厚さの略中央に複数のスチールコード７を一列に埋め込んだゴムクローラ装置が記載されている。
上記技術（２）には、同公報の第１図Ｂに示される通り、上記技術（１）と同様なスチールコードを埋め込んだゴム製無限軌道帯が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術（１）では、例えば、同公報の第１図に示されるように、駆動輪１と遊動輪２とにゴムクローラ本体４を掛け、駆動輪１を前にして路面を走行中に、ゴムクローラ本体４では、駆動輪１及び遊動輪２に巻き付いた部分、特に、その外表面で大きな伸びが発生するため、ゴムクローラ本体４の駆動輪１の前方に掛かる部分が、伸びている状態から駆動輪１の下方に来ると、伸びる前の状態に戻ろうとする、即ち縮むため、路面とゴムクローラ本体４との間にスリップが生じる。
上記技術（２）においても、同様にスリップが生じる。
【０００５】
このような、スリップが生じると、ゴムクローラ本体４やゴム製無限軌道帯の外周面の摩耗、騒音が発生したり、スリップがブレーキとなって旋回性を損なうことが考えられる。
【０００６】
また、上記技術（２）では、同公報の第２図Ｂで示されるように、ゴム製無限軌道帯の長手方向に芯金１を複数個埋め込むため、走行中に、中転輪４がゴム製無限軌道帯の芯金１とゴム部分とに交互に接触し、ゴム部分との接触時にはゴム部分にへこみが生じるため、中転輪４はゴム製無限軌道帯の内面に生じる凹凸によって回転しながら上下動することになる。
このような中転輪４の上下動によって、車体が振動し、乗り心地を損なうことが予想される。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、クローラベルトの伸びを小さくすることで、クローラベルトと路面とのスリップを抑制し、クローラベルトの摩耗の低減、騒音の防止及び旋回性の向上を図り、更に、駆動輪及び遊動輪との組合わせで車体に伝わる振動をより低減することができる高速走行車両用クローラベルトを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、高速走行が可能で、前後に同一径の駆動輪及び遊動輪を配置し、これらの駆動輪及び遊動輪にゴム製クローラベルトを掛けた高速走行車両において、前記クローラベルトは、内部に芯金を埋め込むとともに、この芯金から路面側へ向かって、複数の芯線からなる芯線層と、この芯線層を保護する衝撃緩和層とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたことを特徴とする。
【０００９】
前後に配置した同一径の駆動輪及び遊動輪に高速走行車両用のゴム製クローラベルトを掛け、クローラベルト内に、内部に埋め込んだ芯金から路面側へ向かって、複数の芯線からなる芯線層と、この芯線層を保護する衝撃緩和層とをこの順に埋め込む。
また、衝撃緩和層を第１層、第２層からなる２層構造とする。
【００１０】
この結果、クローラベルト内に周方向に撓みのない中立面を形成する芯線層をより路面側に配置することが可能になり、クローラベルトの外周面が芯線層と近くなるため、クローラベルトの外周面の伸びを小さくすることができる。
従って、外周面の伸びによって発生するクローラベルトと路面とのスリップを抑制することができ、スリップによるクローラベルトの摩耗、騒音の発生を低減することができる。
【００１１】
また、スリップはクローラベルトの回転方向とは逆の方向に発生するため、ブレーキとして作用するが、本発明では、このようなスリップを抑えたので、例えば、旋回性を向上させることができる。
【００１２】
更に、衝撃緩和層を２層構造としたことで、各層の密度、厚さを異ならせることができ、これらの第１層、第２層の密度、厚さの組合わせを変えることで、車両の走行条件や車両の仕様、路面状態に応じて使い分けることができる。
特に、衝撃緩和層を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、第２層は、密度が小さく厚いことによる大きなクッション効果で路面の細かな凹凸による衝撃を吸収し、第１層は、密度が大きいことによる大きな強度で第２層で吸収しきれなかった大きな衝撃を吸収し、芯線層に伝えないようにし、このような衝撃緩和層を設けたことで、衝撃緩和層全体の厚さを必要最小限にするとともに層の枚数を必要以上に多くすることなしに、効果的に路面からの衝撃を緩和し、芯線層を保護することができる。
【００１３】
請求項２は、駆動輪及び遊動輪の外径Ｄと、駆動輪及び遊動輪における軸間距離Ｌとの比をＤ／Ｌ＝ｒａとするときに、この比ｒａを０．５≦ｒａ＜１．０に設定したことを特徴とする。
【００１４】
ｒａ≧１．０では、駆動輪と遊動輪とが干渉する。
ｒａ＜０．５では、外径Ｄに対する軸間距離Ｌが長くなって、駆動輪及び遊動輪を車両の下方に配置することができなくなる。例えば、外径Ｄを小さくすることにより、ｒａ＜０．５を満たすことができるが、この場合にはクローラベルトの屈曲の曲率半径が小さくなり、クローラベルトの屈曲抵抗が大きくなって、最高速度の低下、燃費の悪化を招き、また、クローラベルトの過度の屈曲の繰り返しによって、クローラベルトの寿命が短くなる。
【００１５】
従って、０．５≦ｒａ＜１．０とすることで、車両の下方に駆動輪と遊動輪とを干渉させずに、且つ無理なく配置することができる。
また、駆動輪及び遊動輪の外径Ｄを比較的大きく設定することができ、クローラベルトの屈曲の曲率半径を大きくすることができる。従って、クローラベルトの屈曲抵抗が小さくなって、高速走行が可能になり、且つ燃費を向上させることができ、しかも、クローラベルトの寿命を延ばすことができる。
【００１６】
請求項３は、駆動輪と遊動輪との少なくとも一方を空気入りタイヤで構成し、これらの駆動輪及び遊動輪にゴム製クローラベルトを掛けた高速走行車両において、前記クローラベルトが、内部に芯金を埋め込むとともに、この芯金から路面側へ向かって、複数の芯線からなる芯線層と、この芯線層を保護する衝撃緩和層とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたことを特徴とする。
【００１７】
駆動輪と遊動輪との少なくとも一方を空気入りタイヤで構成したことで、駆動輪と遊動輪との少なくとも一方のクッション性能を向上させる。
このような駆動輪、遊動輪を、路面とのスリップを抑制することができるクローラベルトと組合わせることにより、路面やクローラベルト自体から車体へ伝わる振動をより低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
【００１８】
また、衝撃緩和層を２層構造としたことで、各層の密度、厚さを異ならせることができ、これらの第１層、第２層の密度、厚さの組合わせを変えることで、車両の走行条件や車両の仕様、路面状態に応じて使い分けることができる。
特に、衝撃緩和層を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、第２層は、密度が小さく厚いことによる大きなクッション効果で路面の細かな凹凸による衝撃を吸収し、第１層は、密度が大きいことによる大きな強度で第２層で吸収しきれなかった大きな衝撃を吸収し、芯線層に伝えないようにし、このような衝撃緩和層を設けたことで、衝撃緩和層全体の厚さを必要最小限にするとともに層の枚数を必要以上に多くすることなしに、効果的に路面からの衝撃を緩和し、芯線層を保護することができる。
【００２０】
請求項４は、芯金が、クローラベルトの長手方向に所定ピッチで複数個設けたものであり、隣り合う芯金と芯金との間にて、クローラベルトの内面側に、屈曲抵抗を低減するための凹部を形成し、隣り合う凹部と凹部との間で、芯金が無い部分に、接触面から突出する突出部を設けたことを特徴とする。
【００２１】
クローラベルトの内面側に形成した凹部によって、クローラベルトの屈曲抵抗をより小さくする。これにより、より高速に走行することが可能になり、また、燃費をより向上させることができる。
また、接触面から突出する突出部を設けることで、駆動輪、遊動輪あるいはこれらの駆動輪と遊動輪との間に配置した転輪が突出部を通過するときに、突出部が駆動輪、遊動輪、転輪によって圧縮され、突出部の上面が芯金の有る部分の接触面と同じ高さになり、駆動輪、遊動輪あるいは転輪がクローラベルトの内面をスムーズに移動することができ、駆動輪、遊動輪あるいは転輪の上下動を防止することができ、車体振動を抑えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るクローラベルト（第１の実施の形態）を装着した高速走行車両の側面図である。
高速走行車両１０は、クローラベルト式車両であり、車体１１と、この車体１１に載せた前部のキャビン１２及び荷台１３と、車体１１の前側に懸架した前輪１４と、車体１１の後側に懸架した駆動輪１５及び遊動輪１６と、駆動輪１５及び遊動輪１６のそれぞれに掛けたクローラベルト１７とからなる。なお、２１，２２，２３はそれぞれ前輪１４、駆動輪１５、遊動輪１６を構成する空気入りタイヤである。なお、１５ａ，１６ａは駆動輪１５及び遊動輪１６のそれぞれの回転軸であり、これらの回転軸１５ａ，１６ａのそれぞれの距離（軸間距離）をＬとする。また、Ｅは地面である。
以上に示した前輪１４、駆動輪１５、遊動輪１６、クローラベルト１７、空気入りタイヤ２１，２２，２３は、左右一対ずつ設けたものであり、それぞれ奥側は省略する。
【００２３】
図２は図１の２−２線断面図である。
クローラベルト１７は、ベルト本体２５と、このベルト本体２５に埋め込んだ芯金２６と、タイヤ２３を挟み込むために芯金２６の両端部に固定したガイド板２７，２８と、芯金２６の両側部から延ばした突出部３１，３２と、芯金２６から接地面３３…（…は複数個を示す。以下同様。）に向かってベルト本体２５内に順に埋め込んだ芯線３４…、衝撃緩和層３５とからなる。なお、２５ａ，２５ｂは接地面３３に設けた溝、３６はベルト本体２５におけるタイヤ２３との接触面である。
【００２４】
ベルト本体２５は、ゴム等の可撓性を有する部材である。
芯金２６は、それの長手方向を車幅方向に延ばした略コ字形状の鋼製や樹脂製の部材である。
芯線３４…は、スチール製等のワイヤであり、ベルト本体２５の周方向の撓みを抑えるとともに補強を行うものである。一列に並べた複数の芯線３４は、芯線層３４Ａを形成する。
衝撃緩和層３５は、不織布としてのナイロン帆布等で構成し、路面から芯線３４…が受ける衝撃を緩和するものであり、密度、厚さの組合わせを場合に応じて異ならせることのできる第１層３５ａと第２層３５ｂとの２層構造にしたことで上記衝撃緩和機能を更に高めることができる。
【００２５】
また、クローラベルト１７は、芯金２６及びガイド板２７，２８の側部にベルト本体２５と一体に外・内ベルトサイド部３７，３８を設けたものである。
上記した芯金２６と、ガイド板２７，２８と、突出部３１，３２と、外・内ベルトサイド部３７，３８とは、外側サイドガイド部４１及び内側サイドガイド部４２を構成するものであり、外側サイドガイド部４１及び内側サイドガイド部４２は、クローラベルト１７に複数個設けることで、タイヤ２３のショルダ部２３ａ，２３ａを挟み込んで案内する部分である。
【００２６】
ここで、ベルト本体２５の厚さ、即ち、ベルト本体２５におけるタイヤ２３との接触面３６と接地面３３との距離をＴＨ１、接地面３３から芯線３４…までの距離をＭ１とする。
【００２７】
図３は図１の３矢視図であり、外側ベルトガイド部４１及び内側ベルトガイド部４２をクローラベルト１７の幅の両端部にそれぞれ設けるとともに、周方向に所定の間隔毎に一対の外側ベルトガイド部４１及び内側ベルトガイド部４２を配置し、幅方向に延ばした芯金２６の両端部にそれぞれガイド板２７，２８を取付け、芯金２６，２６間のクローラベルト１７の内面、即ち接触面３６に、クローラベルト１７の屈曲抵抗を低減するための幅方向に延びる凹部としての内面溝４４…を形成した状態を示す。
【００２８】
図４は図３の４−４線断面図であり、クローラベルト１７の接触面３６に、且つ、芯金２６と芯金２６との間、詳しくはガイド板２７…，２８…（符号２７…は図２参照）の両側方に内面溝４４…を形成したことを示す。なお、２５ｃ…は接地面３３に設けた溝である。
【００２９】
内面溝４４は、クローラベルト１７が駆動輪１５（図１参照）及び遊動輪１６（図１参照）に巻き付くときの屈曲抵抗を低減するための溝であり、内面溝４４の幅をＷＤ、深さをＤＰとすると、幅ＷＤは、１ｍｍ≦ＷＤ≦１５ｍｍ、深さＤＰは、ベルト本体２５の厚さＴＨ１（図２参照）によりＤＰ≧１ｍｍの範囲で任意に決定する。
【００３０】
ＷＤ＜１ｍｍの場合は、クローラベルト１７の屈曲抵抗の低減効果が小さく、ＷＤ＞１５ｍｍの場合は、凹部が振動源となり、車体振動が発生する。
また、ＤＰ＜１ｍｍの場合は、クローラベルト１７の屈曲抵抗の低減効果が小さい。
【００３１】
このように、本発明は、芯金２６を、クローラベルト１７の長手方向に所定ピッチで複数個設けたものであり、隣り合う芯金２６と芯金２６との間にて、クローラベルト１７の内面側としての接触面３６に、屈曲抵抗を低減するための内面溝４４…を形成したことを特徴とする。
【００３２】
上記構成により、クローラベルト１７の内面溝４４…によって、クローラベルト１７の屈曲抵抗をより小さくすることができる。
従って、車両１０（図１参照）をより高速に走行させることが可能になり、また、燃費をより向上させることができる。
更に、ベルト本体２５が曲り易い位置であるガイド板２７，２８の両側方部分に内面溝４４…を形成したので、クローラベルト１７の屈曲抵抗を効果的に小さくすることができる。
【００３３】
また更に、車両１０が走行中には、上記した内面溝４４…を駆動輪１５及び遊動輪１６の外周面が飛び越すことになるが、内面溝４４…により接触面３６に形成される段差を空気入りタイヤで構成した駆動輪１５及び遊動輪１６で吸収するため、内周溝４４…により車体に振動が発生する心配はない。
【００３４】
そして更に、空気入りタイヤで、駆動輪１５及び遊動輪１６若しくは駆動輪１５又は遊動輪１６を構成したので、走行中の路面の突起を乗り上げても、そのときの衝撃を空気入りタイヤで吸収し、車体の上下振動を抑えることができる。
【００３５】
本発明のクローラベルト１７はまた、クローラ内面である接触面３６に、駆動輪、遊動輪に噛み合う駆動突起を持たないものである。即ち、クローラベルト１７は、駆動輪１５及び遊動輪１６との摩擦によって駆動される摩擦駆動式のベルトである。
【００３６】
図５はクローラベルトの比較例を示す断面図であり、クローラベルト１００は、このベルト本体１０１に芯金１０２を埋め込み、この芯金１０２の両端部にガイド板１０３，１０４を固定し、芯金１０２の両側部から突出部１０５，１０６を延ばし、ベルト本体１０１内において、芯金１０２の上方に芯線１０７…及び不織布１０８を埋め込み、芯金１０２の突出部１０５側に芯線１１１…及び不織布１１２を埋め込み、芯金１０２の突出部１０６側に芯線１１３…及び不織布１１４を埋め込み、芯金１０２の路面側に不織布１１５を埋め込んだものである。なお、１１６は図示せぬ駆動輪とにクローラベルト１００を掛ける遊動輪、１１７は遊動輪１１６を構成するタイヤ、１１８はベルト本体１０１におけるタイヤ１１７との接触面、１２１…はベルト本体１０１の接地面である。
【００３７】
この比較例のベルト本体１０１の厚さ、即ち、ベルト本体１０１におけるタイヤ１１７との接触面１１８と接地面１２１との距離をＴＨ２とし、接地面１２１から芯線１０７…、１１１…、１１３…までの距離をＭ２とする。
【００３８】
図２に示した本実施の形態のベルト本体２５の厚さＴＨ１に対する距離Ｍ１の割合は、比較例のベルト本体１０１の厚さＴＨ２に対する距離Ｍ２の割合に比べて小さい。即ち、本実施の形態の芯線３４…の方が、比較例の芯線１０７…，１１１…，１１３…よりも路面に近くなる。
【００３９】
更に、図２の本実施の形態では、０．３＜Ｍ１／ＴＨ１≦０．５とした。
Ｍ１／ＴＨ１≦０．３では、クローラベルト１７の外周面の溝２５ａ，２５ｂ内に芯線３４が露出して具合が悪い。
Ｍ１／ＴＨ１＞０．５では、後述するクローラベルト１７のスリップが大きくなる。
【００４０】
図６はクローラベルトの周長変化率を説明する説明図である。
図において、車輪Ｗの半径をＲ、この車輪Ｗに掛けたクローラベルトＢにおける厚さの中間位置を結んだ線を中立面ＮＳ、クローラベルトＢが車輪Ｗに巻き付いたときの中立面ＮＳの半径をＲ１、クローラベルトＢが車輪Ｗに巻き付いたときのクローラベルトＢの外周面ＧＳの半径をＲ２、中立面ＮＳ上での基準円弧長さをＬ１、この基準円弧長さＬ１に対応する外周面ＧＳ上での外周面円弧長さをＬ２、クローラベルトＢの中立面ＮＳから内側の厚さをＴ１、中立面ＮＳから外側の厚さをＴ２とする。
【００４１】
上記した中立面ＮＳは、クローラベルトＢを屈曲させた場合も長さが周方向に変化しない面である。この中立面ＮＳより屈曲の外周側では伸び、屈曲の内周側では縮む。
【００４２】
外周面円弧長さＬ２と基準円弧長さＬ１との比は、Ｌ２：Ｌ１＝Ｒ２：Ｒ１＝（Ｒ＋Ｔ１）＋Ｔ２：（Ｒ＋Ｔ１）となる。
従って、周長変化率ηはη＝Ｌ２／Ｌ１＝Ｒ２／Ｒ１＝（（Ｒ＋Ｔ１）＋Ｔ２）／（Ｒ＋Ｔ１）となる。
Ｌ２＞Ｌ１であるから、周長変化率ηはη＝Ｌ２／Ｌ１＞１となる。
【００４３】
以上に説明したクローラベルト１７には、車両が走行中に、路面との間にスリップが生じる。このクローラベルト１７のスリップの原理を次に説明する。
図７（ａ）〜（ｃ）はクローラベルトのスリップの原理を説明するための第１説明図であり、理解を容易にするために、まず、クローラベルトを直線状のベルトに置き換えて説明する。
（ａ）において、例えば、水平面ＨＳ上に弾性を有するベルトＢを、一端を壁Ｗ１に取付け、他端を壁Ｗ２に取付けて真直な状態にして置く。ベルトＢの側面にはベルトＢを等分する印を付け、各分割部ｐ１〜ｐ７に分割する。このとき、各分割部ｐ１〜ｐ７の長さをｄとする。
【００４４】
（ｂ）において、例えば、分割部ｐ２，ｐ３間の境界線ＢＬ１上をローラＲＬ１で押え、分割部ｐ６，ｐ７間の境界線ＢＬ２上をローラＲＬ１と一体的に移動可能なローラＲＬ２で押える。
従って、このローラＲＬ１，ＲＬ２の軸間距離はＬ＝４ｄとなる。
【００４５】
次に、一方の壁Ｗ１を左方に移動する。分割部ｐ１，ｐ２にはそれぞれ伸びが生じ、壁Ｗ１が移動した後の分割部ｐ１，ｐ２の長さをそれぞれｄ＋αとする。
このとき、分割部ｐ３〜ｐ７は、ローラＲＬ１，ＲＬ２でベルトＢを押えておいたので、長さに変化はない。
【００４６】
（ｃ）において、ローラＲＬ１，ＲＬ２をそれぞれ回転させながら移動させ、ローラＲＬ１を分割部ｐ１，ｐ２間の境界線ＢＬ３上に位置させる、即ち、ローラＲＬ１，ＲＬ２を距離ｄ＋αだけ左方に移動させる。
これらのローラＲＬ１，ＲＬ２の移動中に、分割部ｐ２のうちのローラＲＬ１の直下より右方のベルトＢは、次々に縮み、（ｃ）では、分割部ｐ２が伸びる前の長さｄに戻る。
従って、以上の（ｂ），（ｃ）より、分割部ｐ２，ｐ３間の境界線ＢＬ１の位置は、（ａ）のときの位置に対して、αだけローラＲＬ１，ＲＬ２の進行する方向へ移動する、即ちスリップする。
【００４７】
次にベルトＢをクローラベルトＢとしてスリップの原理を説明する。
図８は（ａ）〜（ｃ）はクローラベルトのスリップの原理を説明する第２説明図である。
（ａ）は、遊動輪ＹＷと駆動輪ＤＷとにクローラベルトＢを掛けた状態を示す。ここで、ＳＬ１，ＳＬ２は第１直線部及び第２直線部、ＰＣ１，ＰＣ２は第１円弧部及び第２円弧部である。
このとき、クローラベルトＢにおいて遊動輪ＹＷ及び駆動輪ＤＷに巻き付いた部分、即ち第１円弧部ＰＣ１及び第２円弧部ＰＣ２は、中立面ＮＳ上では伸び縮みはないが、外周面ＧＳは伸びた状態になる。
【００４８】
また、第１直線部ＳＬ１及び第１円弧部ＰＣ１の一部の側面にクローラベルトＢの中立面ＮＳの長さを等分する印を付け、第１円弧部ＰＣ１を各分割部ｐ１１〜ｐ１２に、第１直線部ＳＬ１を各分割部ｐ１３〜ｐ１６に分割する。このとき、各分割部ｐ１１〜ｐ１６の中立面ＮＳ上の長さを、例えばｄとする。
第１円弧部ＰＣ１では、分割部ｐ１１，ｐ１２の外周面ＧＳ上の長さを、例えばｄ＋αとする。また、遊動輪ＹＷの軸Ａの直下で、且つ外周面ＧＳ上の点をＧＰとする。
第１直線部ＳＬ１において、中立面ＮＳ上での基準長さがｄであるから、遊動輪ＹＷと駆動輪ＤＷとの軸間距離は４ｄとなる。
【００４９】
（ｂ）において、遊動輪ＹＷ及び駆動輪ＤＷが一体的に前進する、即ち矢印で示すように外周面ＧＳ上の長さでｄ＋αだけ左方へ移動すると、（ａ）で伸びた状態にあった分割部ｐ１２は、（ｂ）では元の長さｄまで縮む。
【００５０】
（ｃ）において、更に、遊動輪ＹＷ及び駆動輪ＤＷが前進して、前進距離が４ｄになると、（ｂ）で説明したスリップ量αが積算されることで点ＧＰは更に左方へ移動し、遊動輪ＹＷ及び駆動輪ＤＷの軸間距離Ｌ＝４ｄ当りのスリップ量はＳとなる。
この場合に、遊動輪ＹＷと駆動輪ＤＷとへの車両重量配分比や前述した周長変化率によって、クローラベルトＢと路面とのスリップ状態が変化するため、単純にＳ＝４・αとはならず、Ｓ＝ｋ・４・αとなる。（ｋは定数）
【００５１】
このスリップ量Ｓは、車両進行方向（左方向）に発生するものであり、クローラベルトＢの回転方向（路面側の第１直線部ＳＬ１では右方向）と逆になるため、走行中はブレーキとして作用する。従って、クローラベルトＢにおいて、スリップ量をより小さくして、ブレーキ作用を抑えることが技術課題の一つとなる。
【００５２】
図９（ａ），（ｂ）はクローラベルトのスリップ量を比較する説明図であり、（ａ）は本実施の形態（第１の実施の形態）、（ｂ）は比較例を示す。
（ａ）に示した本実施の形態において、遊動輪１６に巻き付けたクローラベルト１７の中立面ＮＳの半径をＲ１１、外周面ＧＳの半径をＲ１２とすると、クローラベルト１７の周長変化率η１はη１＝Ｒ１２／Ｒ１１となる。
この場合の中立面ＮＳ（図２に示した芯線３４…に相当する。）は、前述したように、外周面ＧＳ側、即ち路面側により近づけたものである。
このときに、遊動輪１６が、外周面ＧＳ上での長さｄ＋α（中立面ＮＳ上での長さｄ）分だけ左方へ移動すると、遊動輪１６の回転軸１６ａ直下の点ＧＰはクローラベルト１７が縮むことにより左方へ移動し、スリップ量はαとなる。
【００５３】
（ｂ）に示した比較例では、遊動輪１１６に巻き付けたクローラベルト１００の中立面ＮＳの半径をＲ２１とすると、外周面ＧＳの半径は本実施の形態と同じＲ１２であるから、クローラベルト１００の周長変化率η２はη２＝Ｒ１２／Ｒ２１となる。
この場合の中立面ＮＳは、（ａ）の本実施の形態のものに比べて外周面ＧＳ、即ち路面からより離れている。即ち、Ｒ１１＞Ｒ２１である。
【００５４】
このときに、遊動輪１１６が、外周面ＧＳ上での長さｄ＋β（中立面ＮＳ上での長さｄ）分だけ左方へ移動すると、遊動輪１１６の軸Ａの直下の点ＧＰはクローラベルト１００が縮むことにより左方へ移動し、スリップ量はβとなる。
【００５５】
上記した、Ｒ１１＞Ｒ２１、η１＝Ｒ１２／Ｒ１１、η２＝Ｒ１２／Ｒ２１の関係より、Ｒ１１＝Ｒ１２／η１、Ｒ２１＝Ｒ１２／η２であるから、これらより、Ｒ１２／η１＞Ｒ１２／η２となる。従って、η１＜η２となる。
【００５６】
この結果、比較例の周長変化率η２が、本実施の形態の周長変化率η１よりも大きくなるため、比較例のスリップ量βは、本実施の形態のスリップ量αよりも大きくなり、これらをそれぞれ積算した単位長さＬ（図１参照）当りのスリップ量も、比較例のほうが本実施の形態よりも大きくなる。
【００５７】
以上の図１に説明したように、本発明は、高速走行が可能で、前後に同一径の駆動輪１５及び遊動輪１６を配置し、これらの駆動輪１５及び遊動輪１６にゴム製クローラベルト１７を掛けた高速走行車両１０において、図２に示したように、クローラベルト１７を、内部に芯金２６を埋め込むとともに、この芯金２６から路面側へ向かって、複数の芯線３４からなる芯線層３４Ａと、この芯線層３４Ａを保護する衝撃緩和層３５とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層３５を第１層３５ａ、第２層３５ｂからなる２層構造としたことを特徴とする。
【００５８】
上記構成により、クローラベルト１７内に周方向に撓みのない中立面を形成する芯線層３４Ａをより路面Ｅ側に配置することが可能になり、クローラベルト１７の外周面が芯線層３４Ａと近くなるため、クローラベルト１７の外周面の伸びを小さくすることができる。
【００５９】
従って、外周面の伸びによって発生するクローラベルト１７と路面とのスリップを抑制することができ、スリップによるクローラベルト１７の摩耗、騒音の発生を低減することができる。
【００６０】
また、スリップはクローラベルト１７の回転方向とは逆の方向に発生するため、ブレーキとして作用するが、本発明では、このようなスリップを抑えたので、例えば、旋回性を向上させることができる。
【００６１】
更に、衝撃緩和層３５を２層構造としたことで、各層３５ａ，３５ｂの密度、厚さを異ならせることができ、これらの第１層３５ａ、第２層３５ｂの密度、厚さの組合わせを変えることで、車両の走行条件や車両の仕様、路面状態に応じてクローラベルト１７を使い分けることができる。
【００６２】
例えば、路面Ｅから遠い第１層３５ａを、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面Ｅから近い第２層３５ｂを、密度が小さく厚さが大きいものにすると、第２層３５ｂは、密度が小さく厚いことによる大きなクッション効果で路面Ｅの細かな凹凸による衝撃を吸収し、第１層３５ａは、密度が大きいことによる大きな強度で第２層３５ｂで吸収しきれなかった大きな衝撃を吸収し、芯線層３４Ａに伝えないようにする。
【００６３】
このような衝撃緩和層３５を設けたことで、衝撃緩和層３５全体の厚さを必要最小限にするとともに層の枚数を必要以上に多くすることなしに、効果的に路面からの衝撃を緩和し、芯線層３４Ａを保護することができる。
【００６４】
次に車両にクローラベルト１７を装着して行った実験の結果を説明する。
図１０は本発明に係るクローラベルト（第１の実施の形態）の走行距離に対する摩耗量を表すグラフであり、縦軸はクローラベルト１７の外周面、即ち接地面の摩耗量（単位はｍｍ）、横軸はクローラベルト１７を装着した車両の走行距離（単位はｋｍ）を表す。また、実線は本実施の形態、破線は図５及び図９に示した比較例のデータである。
このグラフから、比較例に対して本実施の形態では、同一走行距離でクローラベルト１７の摩耗量が約１／２に減少したことが分る。
【００６５】
図１１は本発明に係るクローラベルト（第１の実施の形態）を装着した車両のヨーレートに対する旋回車速を表すグラフであり、縦軸にヨーレート（単位はｄｅｇ／ｓｅｃ）、横軸は旋回車速（単位はｋｍ／ｈ）を表す。また、実線は本実施の形態、破線は図５及び図９（ｂ）に示した比較例のデータである。
このグラフから、比較例に対して本実施の形態では、同一ヨーレートにおいて、旋回車速が大幅に高まったことが分る。
【００６６】
また、この他に、本実施の形態のクローラベルト１７を装着した車両の定常走行時の騒音測定では、測定した音圧レベルが、目標値の７０ｄｂ（Ａ）に対して６８ｄｂ（Ａ）となり、目標値をクリアした。
【００６７】
次にクローラベルト１７を車両に装着する場合の条件について説明する。
図１２は本発明に係る高速走行車両の駆動輪及び遊動輪の径と軸間距離との関係を説明する説明図である。
高速走行車両１０の荷台１３の下方には、他の部品との干渉を考慮して駆動輪及び遊動輪を配置することができる、側面視で水平方向に長さＨ、垂直方向に高さＶの有効空間ＳＰが存在する。
【００６８】
この有効空間ＳＰ内に駆動輪及び遊動輪を配置する場合、まず、クローラベルトの屈曲の曲率半径を大きくするために、駆動輪及び遊動輪の径Ｄを最大にするためにＤ＝Ｖと決める。
Ｄ＝Ｖとした場合は、このようなトラックタイプの車両１０には、空間ＳＰ内に駆動輪又は遊動輪を最大で３個分収めることができる。従って、Ｈ＝３Ｄとなる。
【００６９】
即ち、駆動輪と遊動輪との軸間距離をＬとすると、Ｌ≦２Ｄとなる。
また、駆動輪と遊動輪とが干渉しないようにするには、Ｌ＞Ｄにする。
以上に示したＬ≦２Ｄ、Ｌ＞Ｄより、０．５Ｌ≦Ｄ＜Ｌとなる。
従って、０．５≦Ｄ／Ｌ＜１となる。
【００７０】
以上に説明したように、本発明は、駆動輪及び遊動輪の外径Ｄと、駆動輪及び遊動輪における軸間距離Ｌとの比をＤ／Ｌ＝ｒａとするときに、この比ｒａを０．５≦ｒａ＜１．０に設定したことを特徴とする。
【００７１】
この結果、高速走行車両１０の下方に駆動輪と遊動輪とを干渉させずに、且つ無理なく配置することができる。
また、駆動輪及び遊動輪の外径Ｄを比較的大きく設定することができ、クローラベルトの屈曲の曲率半径を大きくすることができる。従って、高速走行が可能になり、且つ燃費を向上させることができ、しかも、クローラベルトの寿命を延ばすことができる。
【００７２】
図１３は本発明に係るクローラベルト（第２の実施の形態）を示す断面図であり、第１の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１３は、クローラベルト６１の内面に、且つ、芯金２６と芯金２６との間に接触面３６から高さＰＲだけ突出する突出部６２…を形成したことを示す。
詳しくは、突出部６２…は、内面溝４４と内面溝４４との間で、芯金２６が無い部分に形成したものである。
【００７３】
このような突出部６２…を設けることで、駆動輪１５（図１参照）、遊動輪１６（図１参照）あるいはこれらの駆動輪１５と遊動輪１６との間に配置した転輪が突出部６２…を通過するときに、突出部６２…が駆動輪１５、遊動輪１６、転輪によって圧縮され、突出部６２…の上面が芯金２６の有る部分の接触面３６と同じ高さになり、駆動輪１５、遊動輪１６あるいは転輪がクローラベルト６１の内面をスムーズに移動することができ、駆動輪１５、遊動輪１６あるいは転輪の上下動を防止することができ、車体振動を抑えることができる。
【００７４】
図１４は本発明に係るクローラベルト（第３の実施の形態）を示す平面図であり、図３に示した第１の実施の形態の凹部としての内面溝４４をクローラベルトの幅方向に連続して形成せず、分断してもよい例を示す。なお、第１の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１４は、クローラベルト６４の内面で、芯金２６，２６間の接触面３６に、クローラベルト６４の屈曲抵抗を低減するための幅方向に延びる凹部としての内面溝６５…、６６…を形成した状態を示す。
詳しくは、ガイド板２７…のそれぞれの両側方に内面溝６５，６５を形成し、ガイド板２８…のそれぞれの両側方に内面溝６６，６６を形成したことを示す。
【００７５】
図１５は本発明に係るクローラベルト（第４の実施の形態）を示す平面図であり、第１の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１５は、クローラベルト６７の内面で、芯金２６，２６間の接触面３６に、クローラベルト６７の屈曲抵抗を低減するための幅方向に延びる凹部６８…を形成した状態を示す。
詳しくは、芯金２６のそれぞれの両側方に近接させて凹部６８…を形成したことを示す。
また、凹部６８は、走行中にクローラベルト６７が繰り返し屈曲して、ベルト本体２５の芯金２６に近い部分が切れるのを防止するために、ベルト本体２５を薄くし曲げ易くするものである。
【００７６】
尚、図１に示した本発明のクローラベルト１７は、駆動輪と遊動輪との二輪に装着したが、これに限らず、多数の転輪を有する車両の駆動輪と多数の転輪と遊動輪とに装着してもよい。
【００７７】
図４には内面溝４４を芯金２６，２６間に２本形成した例を示したが、本数はこれに限らない。また、内面溝４４の断面形状、大きさもこれに限らず、例えば、断面形状をＵ字形、Ｖ字形、半円形、矩形やこれに近い断面形状としてもよい。
【００７８】
更に、請求項４に記載した凹部は、図４に示したような溝状のものに限らず、要はクローラベルトの断面の断面積（特に、車幅方向の断面の断面積）を小さくするものであればよく、例えば、クローラベルトの接地面に設ける溝や窪みでもよい。
【００７９】
更にまた、図４に示したクローラベルト１７、図１３に示したクローラベルト６１は、内面溝４４を設けないものでも差し支えない。
そして更に、本発明のクローラベルト１７は、トラックタイプの車両に装着したが、これに限らず、汎用機、農業用車両、産業機械等に装着してもよい。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の高速走行車両用クローラベルトは、クローラベルトを、内部に芯金を埋め込むとともに、この芯金から路面側へ向かって、複数の芯線からなる芯線層と、この芯線層を保護する衝撃緩和層とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層を各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、芯線層をより路面側に配置することが可能になり、クローラベルトの外周面が芯線層と近くなるため、クローラベルトの外周面の伸びを小さくすることができる。
【００８１】
従って、外周面の伸びによって発生するクローラベルトと路面とのスリップを抑制することができ、スリップによるクローラベルトの摩耗、騒音の発生を低減することができる。
【００８２】
また、スリップはクローラベルトの回転方向とは逆の方向に発生するため、ブレーキとして作用するが、本発明では、このようなスリップを抑えたので、例えば、旋回性を向上させることができる。
特に、衝撃緩和層を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、第２層は、密度が小さく厚いことによる大きなクッション効果で路面の細かな凹凸による衝撃を吸収し、第１層は、密度が大きいことによる大きな強度で第２層で吸収しきれなかった大きな衝撃を吸収し、芯線層に伝えないようにし、このような衝撃緩和層を設けたことで、衝撃緩和層全体の厚さを必要最小限にするとともに層の枚数を必要以上に多くすることなしに、効果的に路面からの衝撃を緩和し、芯線層を保護することができる。
【００８３】
更に、衝撃緩和層を２層構造としたことで、各層の密度、厚さを異ならせることができ、これらの密度、厚さの組合わせを変えることで、車両の走行条件や車両の仕様、路面状態に応じて使い分けることができる。
【００８４】
請求項２の高速走行車両用クローラベルトは、駆動輪及び遊動輪の外径と、駆動輪及び遊動輪における軸間距離との比をｒａとするときに、この比ｒａを０．５≦ｒａ＜１．０に設定したので、車両の下方に駆動輪と遊動輪とを干渉させずに、且つ無理なく配置することができる。
【００８５】
また、駆動輪及び遊動輪の外径Ｄを比較的大きく設定することができ、クローラベルトの屈曲の曲率半径を大きくすることができる。従って、高速走行が可能になり、且つ燃費を向上させることができ、しかも、クローラベルトの寿命を延ばすことができる。
【００８６】
請求項３の高速走行車両用クローラベルトは、駆動輪と遊動輪との少なくとも一方を空気入りタイヤで構成し、これらの駆動輪及び遊動輪にゴム製クローラベルトを掛けた高速走行車両において、クローラベルトが、内部に芯金を埋め込むとともに、この芯金から路面側へ向かって、複数の芯線からなる芯線層と、この芯線層を保護する衝撃緩和層とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層を各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、駆動輪と遊動輪との少なくとも一方を空気入りタイヤで構成したことで、駆動輪と遊動輪との少なくとも一方のクッション性能を向上させることができ、このような駆動輪及び遊動輪を、路面とのスリップを抑制することができるクローラベルトと組合わせることにより、路面やクローラベルト自体から車体へ伝わる振動をより効果的に低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。
【００８７】
また、衝撃緩和層を２層構造としたことで、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、各層の密度、厚さを異ならせることで、これらの密度、厚さの組合わせを変えることで、車両の走行条件や車両の仕様、路面状態に応じて使い分けることができる。
特に、衝撃緩和層を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層と、路面から近い第２層からなる２層構造とし、路面から遠い第１層を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層を、密度が小さく厚さが大きいものにしたので、第２層は、密度が小さく厚いことによる大きなクッション効果で路面の細かな凹凸による衝撃を吸収し、第１層は、密度が大きいことによる大きな強度で第２層で吸収しきれなかった大きな衝撃を吸収し、芯線層に伝えないようにし、このような衝撃緩和層を設けたことで、衝撃緩和層全体の厚さを必要最小限にするとともに層の枚数を必要以上に多くすることなしに、効果的に路面からの衝撃を緩和し、芯線層を保護することができる。
【００８９】
請求項４の高速走行車両用クローラベルトは、芯金が、クローラベルトの長手方向に所定ピッチで複数個設けたものであり、隣り合う芯金と芯金との間にて、クローラベルトの内面側に凹部を形成し、隣り合う凹部と凹部との間で、芯金が無い部分に、接触面から突出する突出部を設けたので、凹部によって、クローラベルトの屈曲抵抗をより小さくすることができ、これによって、より高速に走行することが可能になり、また、燃費をより向上させることができる。
また、接触面から突出する突出部を設けることで、駆動輪、遊動輪あるいはこれらの駆動輪と遊動輪との間に配置した転輪が突出部を通過するときに、突出部が駆動輪、遊動輪、転輪によって圧縮され、突出部の上面が芯金の有る部分の接触面と同じ高さになり、駆動輪、遊動輪あるいは転輪がクローラベルトの内面をスムーズに移動することができ、駆動輪、遊動輪あるいは転輪の上下動を防止することができ、車体振動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るクローラベルト（第１の実施の形態）を装着した高速走行車両の側面図
【図２】 図１の２−２線断面図
【図３】 図１の３矢視図
【図４】 図３の４−４線断面図
【図５】 クローラベルトの比較例を示す断面図
【図６】 クローラベルトの周長変化率を説明する説明図
【図７】 クローラベルトのスリップの原理を説明するための第１説明図
【図８】 クローラベルトのスリップの原理を説明する第２説明図
【図９】 クローラベルトのスリップ量を比較する説明図
【図１０】 本発明に係るクローラベルト（第１の実施の形態）の走行距離に対する摩耗量を表すグラフ
【図１１】 本発明に係るクローラベルト（第１の実施の形態）を装着した車両のヨーレートに対する旋回車速を表すグラフ
【図１２】 本発明に係る高速走行車両の駆動輪及び遊動輪の径と軸間距離との関係を説明する説明図
【図１３】 本発明に係るクローラベルト（第２の実施の形態）を示す断面図
【図１４】 本発明に係るクローラベルト（第３の実施の形態）を示す平面図
【図１５】 本発明に係るクローラベルト（第４の実施の形態）を示す平面図
【符号の説明】
１０…高速走行車両、１５…駆動輪、１６…遊動輪、１７，６１，６４，６７…クローラベルト、２１，２２，２３…空気入りタイヤ、２６…芯金、３４…芯線、３４Ａ…芯線層、３５…衝撃緩和層、３５ａ…第１層、３５ｂ…第２層、３６…内面側（接触面）、４４，６５，６８…凹部、ｒａ…駆動輪及び遊動輪の外径と、駆動輪及び遊動輪における軸間距離との比。

Claims (4)

1. 高速走行が可能で、前後に同一径の駆動輪（１５）及び遊動輪（１６）を配置し、これらの駆動輪（１５）及び遊動輪（１６）にゴム製クローラベルト（１７）を掛けた高速走行車両（１０）において、
   前記クローラベルト（１７）は、内部に芯金（２６）を埋め込むとともに、この芯金（２６）から路面側へ向かって、複数の芯線（３４）からなる芯線層（３４Ａ）と、この芯線層（３４Ａ）を保護する衝撃緩和層（３５）とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層（３５）を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層（３５ａ）と、路面から近い第２層（３５ｂ）からなる２層構造とし、
   路面から遠い第１層（３５ａ）を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層（３５ｂ）を、密度が小さく厚さが大きいものにした、
   ことを特徴とする高速走行車両用クローラベルト。
2. 前記駆動輪（１５）及び遊動輪（１６）の外径と、駆動輪（１５）及び遊動輪（１６）における軸間距離との比をｒａとするときに、この比ｒａを以下のように設定したことを特徴とする請求項１記載の高速走行車両用クローラベルト。
   ０．５≦ｒａ＜１．０
3. 駆動輪（１５）と遊動輪（１６）との少なくとも一方を空気入りタイヤ（２２，２３）で構成し、これらの駆動輪（１５）及び遊動輪（１６）にゴム製クローラベルト（１７）を掛けた高速走行車両において、
   前記クローラベルト（１７）は、内部に芯金（２６）を埋め込むとともに、この芯金（２６）から路面側へ向かって、複数の芯線（３４）からなる芯線層（３４Ａ）と、この芯線層（３４Ａ）を保護する衝撃緩和層（３５）とをこの順に埋め込み、且つこの衝撃緩和層（３５）を、各層の密度、厚さを異ならせて路面から遠い第１層（３５ａ）と、路面から近い第２層（３５ｂ）からなる２層構造とし、
   路面から遠い第１層（３５ａ）を、密度が大きく厚さが小さいものとし、路面から近い第２層（３５ｂ）を、密度が小さく厚さが大きいものにした、
   ことを特徴とする高速走行車両用クローラベルト。
4. 前記芯金（２６）は、クローラベルト（１７）の長手方向に所定ピッチで複数個設けたものであり、隣り合う芯金（２６）と芯金（２６）との間で、クローラベルト（１７）の内面側（３６）に、屈曲抵抗を低減するための凹部（４４）を形成し、
   隣り合う前記凹部（４４）と凹部（４４）との間で、前記芯金（２６）が無い部分に、接触面（３６）から突出する突出部（６２）を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の高速走行車両用クローラベルト。

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