JP4621479B2 - 弾性クローラ - Google Patents

Description

本発明は、各種の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。

クローラ式走行装置は現在コンバイン等の農業機械、バックホー等の建設作業機械に幅広く用いられており、これらのクローラ式走行装置には各種の弾性クローラが装着されている。このうち芯金レスの弾性クローラとして、無端帯状のクローラ本体の内周面に、周方向において一定間隔おきに並んだ左右一対の駆動突起を設けたものがあり、この駆動突起をクローラ式走行装置の駆動スプロケットに係合させることで、弾性クローラを回転方向に駆動している。このような芯金レスの弾性クローラにあっては、クローラ本体の内部に周方向に沿ったスチールコード等からなる抗張帯が埋設されていると共に、この抗張帯の他に、クローラ本体の剛性を高めるために当該抗張帯の外周側にバイアスコードからなるクローラ幅方向に長い二層の補強層が埋設されているものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−２６７２７６号公報

しかしながら、上記特許文献１の弾性クローラでは、埋設された補強層の効果によりクローラ本体の剛性は上がるものの、クローラ本体の縁部における十分な剛性を得ることはできない。そのため、クローラ本体の縁部が走行装置の旋回時における横方向からの力で巻き込まれることや縁石等の突起部への乗り上げることで、当該縁部にクラックが発生し、これが成長すると縁部折れが発生するという問題がある。
そこで、本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み、縁部折れが防止された弾性クローラを得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、周方向において一定間隔おきに並ぶ複数の駆動突起が内周面から一体に突設された弾性体よりなるクローラ本体と、前記クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで一体に形成された複数のラグよりなるラグ群と、前記クローラ本体の内部に周方向に沿って埋設された抗張帯と、この抗張帯の内周側又は外周側で前記クローラ本体の幅方向に延びると共に当該クローラ本体の幅方向両縁部に亘って埋設され、クローラ厚み方向に重ねて配置された第１，第２補強層とを備えた芯金レスの弾性クローラであって、前記第１，第２補強層は、そのクローラ幅方向端部において、クローラ厚み方向の相互の間隔が前記クローラ本体の幅方向縁部に向かうに従って広がってい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、クローラ本体の両縁部に亘って埋設された複数の補強層のクローラ厚み方向の間隔が、クローラ本体の縁部に向かうに従って広がっているので、当該縁部における剛性が高くなる。そのため、クローラ本体の縁部が走行装置の旋回時における横方向からの力により巻き込まれ難くなり、また縁石等の突起部に乗り上げても撓み難くなるので、当該縁部にクラックが生じ難くなり縁部折れを防止することができる。さらに、高速走行時や旋回時においてクローラ本体の縁部のばたつき（路面への衝突）も減少させることができる。

また、複数の補強層の間隔が広げられているクローラ幅方向範囲が、補強層のクローラ幅方向端部から５〜５０ｍｍであることが好ましい。このような、クローラ幅方向範囲を設けることで、クローラ本体の縁部における高い剛性を確保することができる。

従来、多数の繊維からなる補強層が埋設された弾性クローラの成形時において、補強層の構成繊維が均一に揃っていなければ、旋回時における横方向から力で補強層のクローラ幅方向端部の捲れや巻き込みが発生する。従って、上記の本発明において、前記補強層のクローラ幅方向端部が保護部材で囲われていることが好ましい。この場合、補強層のクローラ幅方向端部における構成繊維がばらけるのを抑えることができ、当該補強層の全体に亘ってその構成繊維を均一に揃えることができ上記不具合の発生を防止することができる。これにより、クローラ本体の縁部における均一な剛性を得ることができ、補強効果が低下することもない。

さらに、前記複数の補強層の間に厚織又はスダレ織等の編織生地のキャンバスを介装してもよく、この場合、補強層による補強効果を向上させることができる。
また、上記複数の補強層がラグの端部まで延設されている場合には、当該ラグの端部が、接地側に向かうに従って窄む湾曲形状又は二段テーパー形状を呈していることが好ましい。このようなラグの端部形状を採用することで、補強層による縁部折れの防止効果やクローラ本体の縁部のばたつきをさらに減少させることができる。

上記の通り、本発明によれば、補強層を埋設してクローラ本体の縁部の剛性を上げたので、クラックが生じ難くなり縁部折れ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、本発明の第１実施形態に係る弾性クローラ１を示し、図２は、この弾性クローラ１を用いたクローラ式走行装置２を示している。このクローラ式走行装置２は、農業機械や建設作業機械等に使用されるもので、走行機体の前後に設けられた駆動スプロケット３、アイドラ４、及びこれら駆動スプロケット３とアイドラ４との間に列設された複数の転輪５で構成される車輪群と、これら車輪５に巻き掛けられた弾性クローラ１とで構成されている。この弾性クローラ１を駆動する駆動スプロケット３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いる（図示せず）。

弾性クローラ１は、芯金が入っていない芯金レスとして構成されたものであり、クローラ周方向（以下、単に周方向という）に間隔をおいて左右一対の駆動突起７が形成されたクローラ本体６と、このクローラ本体６の外周面に所定のラグパターンで形成されたラグ群８と、同クローラ本体６の内部に周方向に沿って埋設された抗張帯９と、この抗張帯９の外周側に周方向に沿って埋設された二層の補強層１０，１１とを備えている。クローラ式走行装置２に備えられた転輪５は、クローラ本体６のクローラ幅方向に一定間隔をおいて同軸心状に一体化された左右一対の図示円形車輪部を有しており、この両車輪部は、その間で上記駆動突起７を跨ぐマタギ転輪とされ、当該駆動突起７により左右方向の位置が規制されている。

クローラ本体６はゴム製の弾性体によってほぼ一定厚さの無端帯状に形成されており、左右一対の駆動突起７は、クローラ本体６と同じ材質のゴム製の弾性体からなると共に、クローラ本体６の内周面におけるクローラ幅方向（図１の左右方向）中央部に突設されている。これら左右一対の駆動突起７に駆動スプロケット３の駆動ピンを係合させることにより、弾性クローラ１が回転方向に沿って駆動する。抗張帯９は、周方向に沿って延設されたスチールコード等よりなる抗張力コードを並設することによって構成されている。また、クローラ本体６の外周面に周方向に所定間隔をおいて形成された複数のラグ８は、クローラ幅方向に延びる一文字状に形成されている。

図１に示すように、抗張帯９の外周側には第１補強層１０と、この第１補強層１０のさらに外周側に配置された第２補強層１１とが、クローラ厚み方向で重なるようにクローラ本体の両縁部６ａに亘って埋設されており、これによってクローラ本体６の剛性が上げられている。第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１０ａ、１１ａは、そのクローラ幅方向の位置が揃えられかつ最外部の抗張帯９Ａの埋設位置まで延設されている。このうち、第１補強層のクローラ幅方向端部１０ａは、クローラ本体の縁部６ａに向かうに従って内周側になだらかに屈曲しており、第２補強層のクローラ幅方向端部１１ａは、クローラ本体の縁部６ａに向かうに従って外周側になだらかに屈曲している。

すなわち、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１０ａ，１１ａ間のクローラ厚み方向の間隔Ｔは、クローラ本体の縁部６ａに向かうに従って広がり、クローラ本体６の中央部よりの第１、第２補強層１０、１１間のクローラ厚み方向の間隔ｔよりも大きくなっている。これにより、クローラ本体の縁部６ａにおける剛性を上げることができる。また、クローラ厚み方向の間隔Ｔが広げられているクローラ幅方向範囲Ｓは、第１、第２補強層のクローラ幅方向端部１０ａ，１１ａからクローラ本体６の中央部側へ５〜５０ｍｍとなっている。このような、クローラ幅方向範囲Ｓを設けることで、クローラ本体の縁部６ａにおける高い剛性を確保することができる

第１補強層１０は、クローラ周方向に対して傾斜したスチールコードを並設してなるバイアスコードからなり、第２補強層１１は、当該バイアスコードの傾斜方向と逆向きの傾斜方向のスチールコードを並設してなる他のバイアスコードからなるものである。なお、上記各バイアスコードの素材は限定するものではなく、ナイロン等の有機繊維コードを採用してもよい。また、第１補強層１０を構成するバイアスコードと第２補強層１１を構成する他のバイアスコードの曲げ剛性を変えてもよく、これによって弾性クローラ１の巻き掛け部分における屈曲によって発生する捩りを低減し、直進性を向上させることができる。また、第１、第２補強層１０，１１は、ラグの端部１２まで延設されており、当該ラグの端部１２が接地側に向かうに従って窄む二段テーパー形状を呈している。なお、このラグの端部１２を接地側に向かうに従って窄む湾曲形状としてもよい。

上記第１実施形態の弾性クローラ１によれば、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１０ａ，１１ａのクローラ厚み方向の間隔Ｔが、クローラ本体の縁部６ａに向かうに従って広がっているので、当該縁部６ａにおける剛性を上げることができる。そのため、クローラ本体の縁部６ａが、旋回時における横方向からの力により巻き込まれ難くなり、また縁石等の突起部に乗り上げても撓み難くなる。そのため、クローラ本体の縁部６ａにクラックが生じ難くなり、これによって縁部６ａ折れを防止することができる。さらに、ラグの端部１２を湾曲形状としていることとも相俟って、高速走行時や旋回時においてクローラ本体の縁部６ａのばたつき（路面への衝突）を大幅に減少させることができる。

図３は、本発明の第２実施形態を示し、図４は、本発明の第３実施形態を示している。これらの実施形態が、上記第１実施形態と異なる点は第１補強層又は第２補強層のうちいずれか一方のクローラ幅方向端部のみが内周側あるいは外周側へ屈曲している点である。 第２実施形態の弾性クローラ１では、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１３ａ，１４ａが、最外部の抗張帯９Ａの埋設位置からさらに外側まで延びている。そして、第１補強層のクローラ幅方向端部１３ａのみが内周側へ屈曲し、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１３ａ、１４ａにおけるクローラ厚み方向の間隔Ｔが、クローラ本体の縁部６ａに向かうに従って広がっている。

第３実施形態の弾性クローラ１では、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１５ａ，１６ａが、最外部の抗張帯９Ａの埋設位置からさらに外側まで延びている。そして、第２補強層のクローラ幅方向端部１６ａのみが外周側へ屈曲し、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１５ａ、１６ａにおけるクローラ厚み方向の間隔Ｔがクローラ本体の縁部６ａに向かうに従って広がっている。このように第１補強層又は第２補強層のうちいずれか一方のみを屈曲させることによっても、クローラ本体の縁部６ａの剛性を上げることができる。従って、クローラ本体の縁部６ａが走行装置の旋回時における横方向からの力により巻き込まれ難くなり、また縁石等の突起部に乗り上げても撓み難くなるので、当該縁部６ａにクラックが生じ難くなり縁部６ａ折れを防止することができる。

図５は、本発明の第４実施形態を示している。この実施形態が上記第１実施形態と異なる点は第１補強層１７のクローラ幅方向端部１７ａ及び第２補強層のクローラ幅方向端部１８ａが、それぞれ保護部材１９、２０で囲われている点である。保護部材１９、２０は、周方向に沿って延びかつ所要厚みを有するゴム材料からなるものであり、第１、第２補強層１７、１８のクローラ幅方向先端部でクローラ本体６の中央部側に折り返されている。これによって、保護部材１９，２０は、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１７ａ、１８ａを完全に囲うような状態でクローラ本体６に埋設されている。なお、保護部材１９，２０は、ゴム材料に限定するものではなく、その他の樹脂や有機繊維又は無機繊維の織布等によって構成してもよい。

従来、補強層が埋設された弾性クローラの成形時において、作業中に補強層のクローラ幅方向端部がばらけると、その構成繊維間に隙間ができることや当該構成繊維が重なりこと、さらに未加硫ゴムの流れで構成繊維のエンズ（打ち込み本数）が乱れることがある。従って、補強層の全体に亘ってその構成繊維を均一に揃えることができなかった。補強層の構成繊維が均一に揃ってなければ、クローラ式走行装置の旋回時における横方向からの力で補強層のクローラ幅方向端部の捲れや巻き込みが発生する。

本実施形態では、上述のように保護部材１９，２０が第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部１７ａ，１８ａを囲っているので、当該クローラ幅方向端部１７ａ，１８ａにおける構成繊維がばらけるのを抑えることができる。従って、第１、第２補強層１７，１８の全体に亘ってその構成繊維を均一に揃えることができ上記不具合の発生を防止することができる。これにより、クローラ本体の縁部６ａにおける均一な剛性を得ることができ、補強効果が低下することもない。また、保護部材１９，２０が、第１補強層のクローラ幅方向端部１７ａと第２補強層のクローラ幅方向端部１８ａとの間に介在するので、これらのクローラ厚み方向の適正な間隔を保つことができる。さらに、成形時にエンズが乱れることがないので、クローラ本体６における局所的な剛性低下に起因する応力集中が起こることがなく、クローラ本体６におけるクラック等の損傷を防止することができる。

図６は、本発明の第５実施形態を示している。この実施形態が、上記第３実施形態と異なる点は第１補強層のクローラ幅方向端部１５ａを囲うようなキャンバス２１が埋設されている点である。このキャンバス２１は、周方向に沿って延びかつクローラ両端部に亘る厚織又はスダレ織等の編織生地からなるものである。同図に示すように、キャンバス２１は、第１補強層１５のクローラ幅方向先端部でクローラ本体６の中央部側に折り返されており、さらにその折り返されてきた一方側が最外部の抗張帯９Ａの手前で内周側に曲がりこの抗張帯９Ａを越えたところから、クローラ本体６の中央部側に向かって延びている。従って、第１補強層のクローラ幅方向端部１５ａと抗張帯９とがキャンバス２１で囲われた状態となっており、第１補強層のクローラ幅方向端部１５ａと抗張帯９とがクローラ厚み方向に離れることがない。これにより、第１補強層１５によるクローラ本体６の補強効果を維持することができ、第１、第２補強層１５，１６間における適正な間隔が維持されクローラ本体の縁部６ａにおける高い剛性を保つことができる。

図７は、本発明の第６実施形態を示している。この実施形態が、上記第５実施形態と異なる主な点は第２補強層のクローラ幅方向端部２４ａの外周側に他のキャンバス２２が埋設されている点である。本実施形態におけるクローラ本体６には、第１補強層のクローラ幅方向端部２３ａと抗張帯９を囲う第１のキャンバス２１と、第２補強層のクローラ幅方向端部２４ａを外周側から覆う第２のキャンバス２２が埋設されている。第２補強層のクローラ幅方向端部２４ａは、折り返された第１のキャンバス２１の端部あたりから外周側へ傾斜し、当該端部を越えたところから傾斜角度を変えて直線状に延びており、これによって第１補強層のクローラ幅方向端部２３ａとのクローラ厚み方向の間隔が広げられている。

上記第２のキャンバス２２は、第１のキャンバス２１と同じ素材からなるものであり、周方向に沿って延びかつ第２補強層のクローラ幅方向端部２４ａの傾斜している部分のクローラ幅方向範囲より大きい幅寸法を有している。当該第２のキャンバス２２には、外周側に窪む凹部２５が形成されており、第２補強層のクローラ幅方向端部２４ａがこの凹部２５に入るような状態で覆われている。これにより、第２補強層のクローラ幅方向端部２４ａが外周側に広がりすぎることがないので、第１、第２補強層２３，２４間の適正な間隔を維持することができクローラ本体の縁部６ａにおける高い剛性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く、第１、第２補強層の各々の長さを変えてもよく、また、第１、第２補強層の各クローラ幅方向端部の屈曲角度を変更してその広がり度合いを変えてもよく、第１、第２補強層のクローラ幅方向端部が広げられるクローラ幅方向範囲をさらに大きくして、クローラ本体の中央部に近い部分から第１、第２補強層を内周側、外周側に屈曲させてもよい。さらに、第１、第２補強層を抗張帯の内周側に埋設してもよく、キャンバスの大きさやその埋設位置を変更してもよい。さらに、第１あるいは第２補強層と同じ長さ、あるいは異なる長さの補強層を追加してもよい。

第１実施形態に係る弾性クローラの幅方向断面図である。 クローラ式走行装置の側面図である。 第２実施形態に係る弾性クローラの要部幅方向断面図である。 第３実施形態に係る弾性クローラの要部幅方向断面図である。 第４実施形態に係る弾性クローラの要部幅方向断面図である。 第５実施形態に係る弾性クローラの要部幅方向断面図である。 第６実施形態に係る弾性クローラの要部幅方向断面図である。

符号の説明

１ 弾性クローラ
６ クローラ本体
９ 抗張帯
１０ 第１補強層
１１ 第２補強層
１９，２０ 保護部材
２１ 第１キャンバス
２２ 第２キャンバス

Claims (5)

1. 周方向において一定間隔おきに並ぶ複数の駆動突起が内周面から一体に突設された弾性体よりなるクローラ本体と、前記クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで一体に形成された複数のラグよりなるラグ群と、前記クローラ本体の内部に周方向に沿って埋設された抗張帯と、この抗張帯の内周側又は外周側で前記クローラ本体の幅方向に延びると共に当該クローラ本体の幅方向両縁部に亘って埋設され、クローラ厚み方向に重ねて配置された第１，第２補強層とを備えた芯金レスの弾性クローラであって、
   前記第１，第２補強層は、そのクローラ幅方向端部において、クローラ厚み方向の相互の間隔が前記クローラ本体の幅方向縁部に向かうに従って広がっていることを特徴とする弾性クローラ。
   
2. 前記複数の補強層の間隔が広げられているクローラ幅方向範囲が、当該補強層のクローラ幅方向端部から５〜５０ｍｍである請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記補強層のクローラ幅方向端部が保護部材で囲われている請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
4. 前記複数の補強層の間に厚織又はスダレ織等の編織生地のキャンバスが介装されている請求項１〜３のいずれかに記載の弾性クローラ。
5. 前記複数の補強層が前記ラグの端部まで延設されており、当該ラグの端部が接地側に向かうに従って窄む湾曲形状又は二段テーパー形状を呈している請求項１〜４のいずれかに記載の弾性クローラ。

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