JP4671517B2 - 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、農業機械等をはじめとして、スノーモービルや雪上車等の無限軌道車に利用される弾性クローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の弾性クローラは、無限軌道車を構成するトラックフレームの駆動輪、従動輪及び転動輪に対して巻回される無端帯状のクローラ本体を備え、このクローラ本体の外周面に牽引用のラグを周方向に間隔をおいて多数設けたものとなっている。
【０００３】
また、特表昭６３−５０２９７８号公報に開示されている弾性クローラは、クローラ本体内に、線材状の補強材によって構成された補強層を備えたものとなっており、この補強層は、周方向無端状の補強材を幅方向に列設してなる周方向補強層と、この周方向補強層の外周側で、バイアス角度で配置された補強材を周方向に列設してなる第１の傾斜補強層と、この第１の傾斜補強層の外周側で、該第１の傾斜補強層とは反対のバイアス角度で配置された補強材を周方向に多数列設してなる第２の傾斜補強層と、この第２の傾斜補強層の外周側で、幅方向に延びる補強材を周方向に多数列設してなる幅方向補強層とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の弾性クローラでは、周方向補強層により伸張を規制することで、駆動輪、転動輪等の脱輪を好適に防止でき、傾斜補強層及び幅方向補強層により横剛性を高めて幅方向の曲げを防止することが可能である。
しかしながら、弾性クローラと駆動輪等との間に異物を噛み込んだときなど、過度の張力が急激に付与された場合には、周方向補強層により強固に伸張が規制されるため、クローラ本体の切断や損傷を招来するものとなっていた。
【０００５】
また、上記の場合、トラックフレームや駆動輪等の支軸などにも過大な曲げ荷重が付与されるため、歪みや変形などのトラブルの原因となり、これを防止するためにトラックフレーム等を強固に形成すれば重量増大という弊害を伴うこととなっていた。
他方、この種の弾性クローラに生じる幅方向の曲げは、主に、軟弱地や雪上等を走行した際に、クローラ本体の幅方向中央を通過する転輪の荷重で中央部が沈み込むことによって生じるものとなっており、この曲げを防止するには幅方向中央部の横剛性を高めるのが有効である。
【０００６】
しかし、前記従来技術における２層の傾斜補強層及び幅方向補強層は、いずれもクローラ本体の幅方向広範に亘って設けられており、その横剛性もクローラ本体の幅方向に亘って略均一となっているため、曲げに対して寄与の高い幅方向中央の剛性を高めると、寄与の低い幅方向外側の剛性までも必然的に高められることとなり、これは余分な重量増を招く原因となるものであった。
【０００７】
本発明は、上記のような実情に鑑み、クローラ本体の周方向の伸張を適度に許容することにより、クローラ本体やトラックフレーム等の損傷等を防止する機能と、脱輪を防止する機能とをバランス良く両立させることができる弾性クローラを提供することを目的とする。
また、重量増を抑えながら効果的に横剛性を高めることによって幅方向の曲げを防止し、トラクションの確保や脱輪防止を図った弾性クローラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために次のような技術的手段を講じている。
すなわち、本発明にかかる弾性クローラは、弾性材料により無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体内に、幅方向成分を有して配設された線材状の補強材のみからなる補強層を備え、
この補強層は、クローラ本体の周方向に対し傾斜して配設された前記補強材を周方向に多数列設してなる傾斜補強層を含み、且つこの傾斜補強層をクローラ本体の厚さ方向に複数備えており、前記各傾斜補強層が略同じ幅に形成され、且つクローラ本体の幅方向中央部を含むように互いに幅方向反対側に偏心して配設されていて、各傾斜補強層の補強材が、クローラ本体の幅方向中央範囲のみで互いに交差した状態で重合されていることを特徴とするものである。
【０００９】
なお、本発明において単に補強層と表現しているものは、線材状の補強材によって構成された各種補強層の全体を示す意味であり、よって上記本発明の弾性クローラでは、従来技術のような周方向に沿って無端状に延びる補強材を有した周方向補強層を備えていない構成となる。
上記構成によれば、補強層を構成する各傾斜補強層の補強材が、周方向成分を有し且つ互いに交差することによって周方向の連続性を有した形態となるために、周方向の伸張をある程度規制できるようになり、脱輪防止を図ることが可能となる。
【００１０】
その一方で、クローラ本体に過度の張力が付与された場合には、各傾斜補強層における補強材の傾斜角度が変化することによってクローラ本体の伸張が適度に許容され、前記張力を好適に吸収してクローラ本体の切断や損傷を防止でき、トラックフレーム等に加わる負荷も小さくなるために、変形等のトラブルを防止できるとともに軽量化に繋がるような構造の簡素化が可能となる。
【００１１】
したがって、上記の本発明では、脱輪を防止する機能と、クローラ本体やトラックフレーム等の損傷、変形等を防止する機能とが実にバランス良く得られるものとなっている。
また、各傾斜補強層の補強材は幅方向成分も有し、且つ互いに交差した状態で重合することによって横剛性、ねじり剛性が高められるため、トラクションを好適に確保でき、脱輪防止効果も一層向上する。
【００１２】
上記の場合、前記各傾斜補強層の補強材を、前記クローラ本体の幅方向中央範囲のみで重合することによって、クローラ本体の幅方向中央部における横剛性が増強され、当該中央部を通過する転動輪の沈み込みに起因したクローラ本体の幅方向の曲げを効果的に防止することが可能となり、他方、幅方向外側においては補強材の充填量（率）が減少するために、重量増を抑えることが可能となる。
【００１３】
また、本発明にかかる弾性クローラは、弾性材料により無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体内に、周方向に対し傾斜して配設された線材状の補強材を周方向に多数列設してなる傾斜補強層をクローラ本体の厚さ方向に複数備え、前記各傾斜補強層が略同じ幅に形成され、且つクローラ本体の幅方向中央部を含むように互いに幅方向反対側に偏心して配設されていて、各傾斜補強層の補強材が、クローラ本体の幅方向中央範囲のみで交差した状態で重合されていることを特徴とするものである。
【００１４】
かかる構成によれば、周方向の補強層の有無に関係無く、クローラ本体の幅方向中央範囲における横剛性が増強され、当該中央部を通過する転動輪の沈み込みに起因したクローラ本体の幅方向の曲げを効果的に防止することが可能となり、他方、幅方向外側においては補強材の充填量（率）が減少するために、重量増を抑えることが可能となる。
【００１５】
また、上記各発明の場合、前記各傾斜補強層を略同じ幅に形成し、且つクローラ本体の幅方向中央部を含むように互いに幅方向反対側に偏心して配設することによって、クローラ本体の幅方向中央範囲のみで各傾斜補強層の補強材を交差、重合させる構成が容易に構築できるものとなる。
前記クローラ本体の幅方向中央部に、内周側へ突出する脱輪防止用のガイド突部が設けられている場合には、各傾斜補強層の補強材が互いに交差する幅方向範囲を、前記係合突部が設けられている幅方向範囲に対応して設定するのが好ましい。
【００１６】
また、クローラ本体の外周面に周方向に間隔をおいてラグを突設し、周方向に隣合うラグがクローラ本体の幅方向中央部のみで周方向にオーバーラップしている場合、各傾斜補強層の補強材が互いに交差する幅方向範囲を、ラグがオーバーラップする幅方向範囲に対応して設定するのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明にかかる弾性クローラ１は、図１〜図３に示すように、ゴム等の弾性材料によって無端帯状に形成され、無限軌道車のトラックフレームに装備した駆動輪、従動輪、転動輪等に巻回されるクローラ本体２を備えている。
【００１８】
このクローラ本体２の外周面には、地面に接地してトラクションを起生するラグ３を周方向（帯長手方向）に所定間隔をおいて多数突設しており、内周面には、幅方向一対のガイド突部４を周方向に間隔をおいて多数突出している
前記ラグ３は断面略台形状で、クローラ本体２の幅方向に沿って直線状に形成されており、クローラ本体２の幅方向一端から中央を超えて反対側の中途部まで延伸されたものと、幅方向他端から中央を超えて反対側の中途部まで延伸されたものとを周方向に交互に備えている。
【００１９】
したがって、周方向に隣り合うラグ３は、クローラ本体２の幅方向中央範囲（Ｔ３）のみで周方向にオーバーラップするようになっている。
なお、このラグ３については、幅方向に長いラグと短いラグとをそれぞれセンタリングした状態で周方向交互に配設したものであってもよく、また、クローラ本体２の幅方向に対して傾斜した配置としてもよいものである。
【００２０】
前記ガイド突部４は、転動輪に係合することによって左右位置を規制し、脱輪を防止する機能を有したものであり、また、駆動輪として駆動円板の外周部に駆動ピンを多数配設した形式のものである場合には、この駆動ピンに係合することによって駆動力を得る機能をも有するものとなる。
但し、前記駆動輪がスプロケットによって構成されている場合には、このスプロケットの歯が挿入される係合孔が、クローラ本体２の幅方向中央部に周方向に間隔をおいて形成されるものとなる。
【００２１】
なお、前記ガイド突部４は、幅方向一対とするに限らず、幅方向中央に１つのみ備えた構成としてもよい。
クローラ本体２の内部には、線材状の補強材によって構成された補強層９が設けられている。
前記補強層９は、幅方向及び周方向成分を有するよう周方向に対して傾斜して配設された補強材１１，１３を周方向に多数列設してなる２層の傾斜補強層１０，１２のみから構成されており、各傾斜補強層１０，１２は、ともに略同じ幅を有してクローラ本体２の幅方向両側に亘る範囲で設けられている。
【００２２】
また、各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３は、互いに逆方向に傾斜することによって交差した状態で重合するようになっている。
なお、前記補強材１１，１３は、鋼製フィラメントを数本撚ったものの数束を撚り合わせたスチールコード、ナイロン、テトロン等のフィラメントから構成したコードを始め、アラミド繊維コード、ケブラー等々で作成した補強コードにて構成されている。
【００２３】
また、補強層９には、クローラ本体２の伸張を規制するために従来より一般的に採用されていた、周方向に沿って無端状に延びる補強材（周方向補強層）は含まれていない。
しかしながら、前記各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３は、傾斜することによって周方向成分を有し、更に互いに交差することによって周方向全周に連続的に配設されるため、ある程度の周方向の伸張規制が可能であり、よって、クローラ本体２の伸張に起因した脱輪等を防止することが可能となっている。
【００２４】
また、クローラ本体２と駆動輪等との間に異物を咬み込んだ場合など、クローラ本体２に過度な張力が付与された場合には、各補強材１１，１３の傾斜角度がパンタグラフの様に変化することによって適度に伸張し、張力を吸収することが可能であり、クローラ本体２の切断等の損傷を防止できるし、トラックフレームや駆動輪等の支軸に歪み、変形等を生じることが少なくなる。
【００２５】
各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３は、傾斜することによって幅方向成分を有し、さらに各補強材１１，１３が相互に交差した配置となっているため、横剛性及びねじり剛性が高められており、クローラ本体２の幅方向の曲げを抑制することができるため、トラクション向上、脱輪防止が図られるようになっている。
【００２６】
なお、前記補強層９は、幅方向に延びる線材状の補強材を周方向に多数列設してなる幅方向補強層をも含んだ形態としてもよい。
図４は、本発明の実施形態を示すものである。
本実施形態では、線材状の補強材１１，１３を有する傾斜補強層１０，１２をクローラ本体２の厚さ方向に複数層（図例では２層）備え、各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３が、クローラ本体２の周方向に関して互いに逆方向に傾斜した配置とされている点では、上記図１〜図３に示す形態の弾性クローラと同様である。
【００２７】
しかし、一方の傾斜補強層１０が幅方向一方側へ、他方の傾斜補強層１２が幅方向他方側へ偏心した配置とされ、且つクローラ本体２の幅方向中央部において相互に交差、重合した関係とされている点で異なるものとなっている。
また、各傾斜補強層１０，１２は略同じ幅に形成され、各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３が重合する幅方向範囲Ｔ１が、一対のガイド突部４の幅方向範囲Ｔ２、又は、周方向に隣り合うラグがオーバーラップする幅方向範囲Ｔ３に対応して設定され、この範囲Ｔ１よりも外側では、各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３が単独で存在するものとなっている。
【００２８】
なお、本実施形態では、各補強材１１，１３が交差（重合）する幅方向範囲Ｔ１は、具体的に、ガイド突部４の幅方向範囲と略同じに（実質的にやや広く）設定され、ラグ３のオーバーラップ範囲Ｔ３と略同じに（実質的にやや狭く）設定されている。
以上の構成により、無限軌道車の転動輪が通過する幅方向中央部では、横剛性を高めることで沈み込みを防止し、トラクションを確保するとともに脱輪を効果的に防止することができ、幅方向外側における横剛性を相対的に低く（言い換えれば、補強材の充填量（率）を少なく）することによって、余分な重量増を防止しているのである。
【００２９】
また、クローラ本体２の周方向に関してみれば、各傾斜補強層１０，１２の補強材１１，１３の周方向成分によってある程度の伸張を規制でき、特に、駆動輪等への巻き掛けによって張力が付与される幅方向中央部においては、交差する補強材１１，１３が周方向全周に連続性を有する形態となるために、幅方向外側に比べて高い伸張規制がなされ、脱輪を好適に防止できるものとなっている。
【００３０】
図５は、他の形態の弾性クローラを示すものであり、この形態の弾性クローラでは、外周側に配設される傾斜補強層１０が、クローラ本体２の幅方向両側に亘る程度に広幅に形成され、内周側に配設された傾斜補強層１２がクローラ本体２の幅方向中央範囲に止まるように幅狭に形成され、いずれもクローラ本体２の幅方向中央にセンタリングされている。
【００３１】
したがって、各傾斜補強層１０，１２は、クローラ本体２の幅方向中央範囲Ｔ１で交差した状態で重合し、幅方向外側では、外周側の傾斜補強層１０の補強材１１が単独で存在しているものとなっている。
この形態の弾性クローラにおいても、上記本発明の実施形態と同様の作用効果を奏するものとなる。ただし、図５に示す形態の弾性クローラでは、長短異なる長さの補強材１１，１３が必要となり、また、幅方向両外側では、各補強材１１の傾斜方向が同一となるために、一方向に捻れやすくなるという欠点があり、この点では、本実施形態の方が有利なものとなる。
【００３２】
なお、図５に示す形態の弾性クローラにおいて、外周側の傾斜補強層１０を幅狭に形成し、内周側の傾斜補強層を幅広に形成することができる。
請求項２の本発明に対する実施形態では、補強層９は、傾斜補強層１０，１２だけでなく、周方向無端状の線材状の補強材を幅方向に列設してなる周方向補強層や、幅方向に延伸する線材状の補強材を周方向に列設してなる幅方向補強層を含む構成とすることができる。
【００３３】
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る。
例えば、本発明においては、金属製や合成樹脂製等によって形成された幅方向補強体（いわゆる芯金）を備えた構成としてもよい。この場合、傾斜補強層１０，１２によって横剛性が高められるものとなるため、この幅方向補強体を小型化又は軽量化することが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、クローラ本体の周方向の伸張を適度に許容することにより、クローラ本体等の損傷等を防止する機能と、脱輪を防止する機能とをバランス良く両立させることができる。
また、重量増を抑えながら効果的に横剛性を高めて幅方向の曲げを防止し、トラクションの確保や脱輪防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 弾性クローラの外周側平面図（一部断面図）である。
【図２】 図１のＡ−Ａ矢示図である。
【図３】 図１のＢ−Ｂ矢示図である。
【図４】 （ａ）は本発明の実施形態にかかる弾性クローラの外周側平面図（一部断面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢示図である。
【図５】 （ａ）は他の形態にかかる弾性クローラの外周側平面図（一部断面図）であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢示図である。
図３のＤ−Ｄ矢示断面図である。
【符号の説明】
１ 弾性クローラ
２ クローラ本体
３ ラグ
４ ガイド突部
１０ 傾斜補強層
１１ 補強材
１２ 傾斜補強層
１３ 補強材

Claims (4)

1. 弾性材料により無端帯状に形成されたクローラ本体（２）を備え、このクローラ本体（２）内に、幅方向成分を有して配設された線材状の補強材（１１，１３）のみからなる補強層（９）を備え、
   この補強層（９）は、クローラ本体（２）の周方向に対し傾斜して配設された前記補強材（１１，１３）を周方向に多数列設してなる傾斜補強層（１０，１２）を含み、且つこの傾斜補強層（１０，１２）をクローラ本体（２）の厚さ方向に複数備えており、前記各傾斜補強層（１０，１２）が略同じ幅に形成され、且つクローラ本体（２）の幅方向中央部を含むように互いに幅方向反対側に偏心して配設されていて、各傾斜補強層（１０，１２）の補強材（１１，１３）が、クローラ本体（２）の幅方向中央範囲（Ｔ１）のみで互いに交差した状態で重合されていることを特徴とする弾性クローラ。
2. 弾性材料により無端帯状に形成されたクローラ本体（２）を備え、このクローラ本体（２）内に、周方向に対し傾斜して配設された線材状の補強材（１１，１３）を周方向に多数列設してなる傾斜補強層（１０，１２）を、クローラ本体（２）の厚さ方向に複数備え、前記各傾斜補強層（１０，１２）が略同じ幅に形成され、且つクローラ本体（２）の幅方向中央部を含むように互いに幅方向反対側に偏心して配設されていて、各傾斜補強層（１０，１２）の補強材（１１，１３）が、クローラ本体（２）の幅方向中央範囲（Ｔ１）のみで交差した状態で重合されていることを特徴とする弾性クローラ。
3. クローラ本体（２）の幅方向中央部に、内周側へ突出する脱輪防止用のガイド突部（４）が設けられている場合に、各傾斜補強層（１０，１２）の補強材（１３，１４）が互いに重合する幅方向範囲（Ｔ１）を、前記係合突部（４）が設けられている幅方向範囲（Ｔ２）に対応して設定してい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。
4. クローラ本体（２）の外周面に周方向に間隔をおいてラグ（３）が突設され、周方向に隣合うラグ（３）がクローラ本体（２）の幅方向中央部のみで周方向にオーバーラップしている場合に、各傾斜補強層（１０，１２）の補強材（１１，１３）が互いに重合する幅方向範囲（Ｔ１）を、前記ラグ（３）がオーバーラップする幅方向範囲（Ｔ３）に対応して設定し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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