JP4722313B2 - 突起駆動型ゴムクローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突起駆動型ゴムクローラに係り、ゴム弾性体中に芯金を埋設していない型式のゴムクローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、市場で使用されているのはほとんどが「芯金入りゴムクローラ」であり、装着車輌の速度は（一部例外はあるが）せいぜい１５ｋｍ／ｈ程度である。
車輌速度が２０ｋｍ／ｈ程度までは、従来の「芯金入りゴムクローラ」で特には問題を生じないようであるが、それ以上の速度になると、振動、騒音、走行抵抗等といった点で実用上問題があり、「芯金無しゴムクローラ」の使用が不可欠であるように思われる。
【０００３】
「芯金無しゴムクローラ」ではスプロケットとの噛合いが金属〜ゴムとなるため、「芯金入り」に対し大巾に騒音が低下する。また芯金が無いためゴムクローラの厚み方向のバネが均一であり振動低減に大きな効果がある。また大巾（通常−３０〜−５０％）に重量が減るため走行抵抗低減に効果がある（平成１２年１１月１日発行の「履帯の設計工学」テラメカニック研究所を参照）。
【０００４】
このような観点から、例えば特開平９−１９３８５２号公報には「突起駆動型ゴムクローラ（実質上、芯金無しゴムクローラ）」が提案され（従来例の１）、また、特開２０００−１４２５０３号公報には「ゴムクローラの構造」が提案されている（従来例の２）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の１は、ゴム突起の高さ、幅との関係により耐破壊性、耐摩耗性、耐疲労性を向上したものであり、また、従来例の２は、ラグのピッチを駆動用突起（ゴム突起）のピッチに対し整数倍とすることにより走行時の騒音を防止したものであった。
【０００６】
しかし、従来のこの種クローラは、建機を初め高荷重用としては剛性が不足し、チップカットを受け易くラグ（ブロックを含む）がもげるという課題があった。
更に、ラグを全幅に亘って配置するとトラクションは向上するが横滑りが発生するという課題があった。
【０００７】
また、従来例の２のようにラグの個数が多く、密度（配列密度）が高くなると、巻掛け部の屈曲性が悪くなってスプロケットとゴム突起のかみ合いが変化するし、また、ラグ間へ石等が喰い込むと離脱し難いという課題があった。
そこで本発明は、ゴム弾性体の外周面に隆起して形成されているゴムラグのランド・シー比に着目するとともに、該ラグの配置とに相関関係をもたせることによって、走行時の騒音（振動）を軽減しながら横滑りを防止し、巻掛け部での屈曲性を良好にした突起駆動型（芯金レス）ゴムクローラと提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る突起駆動型ゴムクローラは、無端帯状のゴム弾性体の帯長手方向に沿って埋設された抗張体、前記ゴム弾性体の内周面に帯長手方向の間隔をもって形成された駆動用のゴム突起、および外周面に形成されたゴムラグを備えた突起駆動型ゴムクローラであって、前記ゴム突起は、前記ゴム弾性体の帯幅中央部位に隆起しており、前記ゴムラグは、幅方向の中央で前記幅方向に向き合う対向部分を有するように前記ゴム弾性体の幅方向の両側に振り分けて配置され前記幅方向の一方と他方とでは帯長手方向において千鳥状に位相がずれており、前記対向部分に跨って前記幅方向の両側のゴムラグを連絡し前記ゴムラグよりもその高さが小さな補助ラグが、前記ゴム弾性体の厚み方向において前記ゴム突起に重なる位置に設けられ、前記ゴムラグによる陸部の面積Ｌと前記ゴムラグを除く海部の面積Ｓとのランド・シー比（Ｌ／Ｓ）が２０％〜８０％である。
【０００９】
幅方向両側の対向するゴムラグの対向部分に跨がる補助ラグがゴム弾性体の厚み方向においてゴム突起に重なり、すなわちゴム突起が、幅方向において対向するゴムラグの対向部分に跨って形成されたことにより、走行振動が大幅に軽減され乗心地が向上するだけでなくゴム突起にスプロケット等が係合するとき、このゴム突起はゴムラグによって補強されスプロケット等と安定して係合する。
【００１０】
好ましくは、前記ゴムラグは、前記幅方向の中央側端から外方端に向けて前記幅方向に対して傾斜して伸びている。
好ましくは、前記ゴムラグは、前記帯長手方向に直交して延びた溝である浅溝部がその接地面に形成されている。
好ましくは、前記幅方向の両側において前記帯長手方向に並ぶ前記ゴムラグは、前記幅方向の一方から見たとき前記接地面が帯長手方向に途切れることなく連続し、前記幅方向の一方の前記浅溝部と他方の前記浅溝部とは、前記帯長手方向で位相がずれている。
【００１１】
好ましくは、前記浅溝部は、その断面形状が半円形である。
前記幅方向のそれぞれの側で帯長手方向に隣接する前記ゴムラグ間における前記ゴム弾性体の内周面に、内周側に隆起した転輪通過面としての隆起部が形成されている。
このようにランド・シー比Ｌ／Ｓを上げたゴムラグを左右に振り分けることでゴム弾性体の中央部側（帯幅中央部）におけるゴムラグのエッジによって横滑りを防止し、ゴムラグを左右で千鳥状に分けることで振動が軽減されて乗心地が向上するのである。
【００１２】
また、ゴムラグの接地面に浅溝部を形成することによってラグ剛性が緩和され曲り易くなるし、ゴムラグを千鳥状に配置したことによって浅溝部がゴムラグ間と少しズレることになって細かく左右の屈曲差を低減しているのである。
好ましくは、前記抗張体の前記ゴム弾性体における内周側および／または外周側に補強コードが埋設される。
【００１３】
これによれば、芯金レスであっても高剛性にできながら、振動軽減、屈曲容易性等を確立しているのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る突起駆動型ゴムクローラの実施の形態を示す要部の底面図（接地面側からみた平面図）であり、図２はその断面図である。
図１および図２において、突起駆動型（芯金レス型）のゴムクローラ１は、無端帯状のゴム弾性体２にその帯長手方向に沿って帯幅方向で引揃えられているスチールコード列等からからなる抗張体３が埋設されており、弾性体２の内周面には帯長手方向の間隔をもって駆動用のゴム突起４が隆起して形成されており、外周面にはゴムラグ５が隆起して形成されている。
【００１５】
ゴム突起４はゴム弾性体２の帯幅中央部位に隆起されており、このゴム突起４に駆動スプロケット６等の係合部６Ａが係脱することによってゴム弾性体２はその帯長手方向に循環回走するようにされている。
なお、駆動スプロケット６と図示省略のアイドラにゴム弾性体２が無端状に巻掛けられているとともに駆動スプロケット６とアイドラ間には左右対（左右組）の転輪が列設されており、この転輪がゴム突起４の左右においてゴム弾性体２の内周面上で転動するようになっている。
【００１６】
クローラ１のトレッド部すなわち、外周面はゴムラグ５による陸部（ランドＬという）とこのラグ５を除く海部（実質的にラグ間の溝部であり、シーＳという）とで構成されており、陸部の面積（実質的にゴムラグ５の頂面（踏み面）の面積である）Ｌと海部の面積（実質的にゴムラグ５の立面部を除く）Ｓのランド・シー比Ｌ／Ｓが２０％〜８０％とされており、前記ゴムラグ５が左右に振り分けて配置されている。
【００１７】
このようにランド・シー比を上げた左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒを左右に振り分けることで中央側のエッジ５Ｌ−１、５Ｒ−１によって横滑りを防止しているのである。
前記左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒは帯長手方向で千鳥状に位相がズレており、これによって走行振動を軽減し、乗心地が向上されているのである。
【００１８】
更に、図１で示すように平面視で矩形とされ断面ほぼ台形状とされたゴム突起４は左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒの対向部分に跨って形成されているとともに、左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒはその対向部分５Ｌ−２、５Ｒ−２が補助ラグ７によって互いに連絡されている。
このように、ゴム突起４を左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒに跨って配置することにより、ゴム突起４に作用するスプロケット６における係合部６Ａの係合力によってゴム突起４の剛性不足をゴムラグ５Ｌ、５Ｒの対向部分５Ｌ−２、５Ｒ−２で補っているのである。
【００１９】
また、補助ラグ７を設けたときにはより一層の剛性向上を図っているのである。
図３〜図１３はゴムクローラの参考形態を示しており、前述した実施の形態と基本構成及び作用は共通するので共通部分は共通符号を援用し、以下、相違する構成と作用について説明する。
【００２０】
図３〜図５に示した参考形態においては、ランド・シー比Ｌ／Ｓが２０％〜８０％とされた左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒはその頂面（踏み面）が図３で示すように斜め方向に大きく傾斜して形成されており、これによって図５で示すようにゴムラグ５の接地面（踏み面）５Ａが側面視において帯長手方向において実質的に連続されており、ここに、芯金レスゴムクローラ１であっても、クローラ剛性は確立されて高荷重用ゴムクローラとできるとともに、走行振動を連続面（左右交互であるが実質的には帯長手方向で連続する）によって大幅に低減し、乗心地性を良好にしているのである。
【００２１】
この参考形態においては前述した補助ラグ又はゴムリブ（連接部）７を形成するか否かは自由であり、ゴム突起４の前後立上面４Ａ、４Ｂは側面視において曲面による三角形状とすることが望ましい。
図６〜図８はゴムクローラ１の他の参考形態を示しており、ランド・シー比、ゴムラグ５の配置（配列パターン）等は前述した図３〜図５の参考形態と共通するので共通部分は共通符号で示し、相違する点は、左右の千鳥状に配列されたゴムラグ５Ｌ、５Ｒの接地面（踏み面）には巻掛部（スプロケット６の部分等）での屈曲用として浅溝部８Ｌ、８Ｒが形成されている点にある。
【００２２】
すなわち、左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒを千鳥状パターンに配置することで走行振動等を抑制しているものの弾性体２における左右の屈曲率が変わることになる。
具体的にはゴムラグ５Ｌ、５Ｒ部分での屈曲とゴムラグ５Ｌ、５Ｒの間（周方向間）での屈曲が変動し、これによってスプロケット６の係合部６Ａとゴム突起４のかみ合いが変わることになる。
【００２３】
そこで、左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒの踏み面に帯長手方向と直交して浅溝部８Ｌ、８Ｒを形成することによってラグ剛性を緩和して曲りやすくしているのである。
この左右の浅溝部８Ｌ、８Ｒについて図６で示すように帯長手方向で位相をズラすことによってより細かく左右の屈曲差を低減できて有効となる。
【００２４】
但し、左右の浅溝８Ｌ、８Ｒについては帯長手方向で同位相とするものであっても良い。
また、浅溝部８は図８で示すように半円形と形成することが溝底での応力集中を回避できて有効であるが、その形状は任意である。
更に、左右の浅溝部８Ｌ、８Ｒを接地面（踏み面）に形成するとき、接地面を横断するように横切って（貫通して）形成することも可能であるが、図６で示すようにエッジ部５Ｌ−１、５Ｒ−１に至らない長さとする方がエッジ部５Ｌ−１、５Ｒ−１での横滑りを防止する観点から望ましい。
【００２５】
なお、この参考形態において、ゴム突起４は左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒの対向部分に跨って形成されている。また、この参考形態において、連接部７を形成するか否かは自由である。
図９〜図１１はゴムクローラ１の他の参考形態を示しており、ゴムラグ５の千鳥状配列パターン、ランド・シー比等については前述と同様であり、相違する点は、帯長手方向で隣接する左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒのそれぞれの間と対応する内周面の左右には転輪通過面としての隆起部９Ｌ、９Ｒが形成されており、左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒが千鳥状パターンの配列であることから、隆起部９Ｌ、９Ｒについても千鳥状パターンの配列とされる。
【００２６】
このように、左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒにおいてそれぞれ周方向の海部（ラグ間）に隆起部９Ｌ、９Ｒを形成することによって海部による剛性不足（ラグ間の撓み）を当該隆起部９Ｌ、９Ｒによって補い、走行振動要因を抑え、乗心地性を向上しているのである。
この左右の隆起部９Ｌ、９Ｒはゴム突起４の左右に位置しており、その境界部９Ｌ−１、９Ｒ−１は図１０で示すように丸味（半円形）に形成することによって応力集中を回避でき、また、隆起部９Ｌ、９Ｒの踏み面は平坦面にされている。
【００２７】
なお、この参考形態において、ランド・シー比は前述と同様であり、また、連接部７の形成の有無、浅溝部８Ｌ、８Ｒの形成の有無は任意である。
図１２は本発明に係るゴムクローラ１の他の実施形態であり、前述した実施の形態のゴムラグ５Ｌ、５Ｒの配列パターンに、前述した参考形態の隆起部９Ｌ、９Ｒを形成したものである。
【００２８】
図１３はゴムクローラ１の他の参考形態を示しており、ゴムラグ５Ｌ、５Ｒは左右に振り分けられているとともに帯長手方向で千鳥状に位相がズレて配置されており、ゴム弾性体２の内周面に隆起形成したゴム突起４Ｌ−１、４Ｌ−２、４Ｒ−１、４Ｒ−２は内周面に左右に振り分けて配置され、ひとつの（左右でひとつずつの）ゴムラグ５Ｌ、５Ｒと対応する前後と帯長手方向で隣り合うゴムラグ５Ｌ、５Ｒの前後と対応して左右交互に配置されているのである。
【００２９】
これによれば、左右のゴム突起に跨って図３で示したスプロケットの係合部が係脱するのであり、左右のゴムラグ５Ｌ、５Ｒの接地面には浅溝部８Ｌ、８Ｒが形成されている。
なお、図１２、図１３において、ゴムラグ５Ｌ、５Ｒのランド・シー比は前述と同様とされている。
【００３０】
また、前述した実施の形態および参考形態において、抗張体３とは別の補強コード（補強層）１０が抗張体３の内・外面のいずれか一方又は双方に埋設されている。
図２、図４、図５においては抗張体３の外周面側にバイアス補強層１０Ａの２層が抗張体３の幅一杯に亘って埋設されているとともに抗張体３の内周面左右には、スダレコードによる内周補強層１０Ｂが埋設されている。
【００３１】
図７および図８においては、内周補強層１０Ｂが埋設されてなく、図１０及び図１１においては、左右の隆起部９Ｌ、９Ｒの補強層１０Ｃが波打状として埋設されている。
このように補強層１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）を埋設することにより、芯金レスゴムクローラであっても高荷重用とし利用可能となるのである。
【００３２】
なお、ゴム突起については、これにスプロケット等が係脱するものであるから、このゴム突起の剛性アップを図るために硬質樹脂等の芯材を入れても良いし、ゴム突起に倣ってナイロン、帆布等によって被覆することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、突起駆動型ゴムクローラ（芯金レスゴムクローラ）であっても、剛性を確立した振動を軽減できる等、重荷重用ゴムクローラに適用できる（勿論、軽荷重用にも適用可能である）。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るゴムクローラの第１の実施の形態を示す要部の底面図である。
【図２】 図１の断面図である。
【図３】 ゴムクローラの参考形態を示す要部の底面図と平面図である。
【図４】 図３の断面図である。
【図５】 図３の一部断面で示す側面図である。
【図６】 ゴムクローラの参考形態を示す要部の底面図と平面図である。
【図７】 図６の断面図である。
【図８】 図６の一部断面で示す側面図である。
【図９】 ゴムクローラの参考形態を示す要部の底面図と平面図である。
【図１０】 図９の断面図である。
【図１１】 図９の一部断面で示す側面図である。
【図１２】 本発明に係るゴムクローラの他の実施の形態を示す要部の底面図である。
【図１３】 ゴムクローラの第参考形態を示す要部の底面図である。
【符号の説明】
１ ゴムクローラ
２ ゴム弾性体
３ 抗張体
４ ゴム突起
５ ゴムラグ
７ 補助ラグ
８ 浅溝部
９Ｌ，９Ｒ 隆起部
１０ 補強コード

Claims (7)

1. 無端帯状のゴム弾性体の帯長手方向に沿って埋設された抗張体、前記ゴム弾性体の内周面に帯長手方向の間隔をもって形成された駆動用のゴム突起、および外周面に形成されたゴムラグを備えた突起駆動型ゴムクローラであって、
   前記ゴム突起は、前記ゴム弾性体の帯幅中央部位に隆起しており、
   前記ゴムラグは、幅方向の中央で前記幅方向に向き合う対向部分を有するように前記ゴム弾性体の幅方向の両側に振り分けて配置され前記幅方向の一方と他方とでは帯長手方向において千鳥状に位相がずれており、
   前記対向部分に跨って前記幅方向の両側のゴムラグを連絡し前記ゴムラグよりもその高さが小さな補助ラグが、前記ゴム弾性体の厚み方向において前記ゴム突起に重なる位置に設けられ、
   前記ゴムラグによる陸部の面積Ｌと前記ゴムラグを除く海部の面積Ｓとのランド・シー比（Ｌ／Ｓ）が２０％〜８０％である
   ことを特徴とする突起駆動型ゴムクローラ。
2. 前記ゴムラグは、前記幅方向の中央側端から外方端に向けて前記幅方向に対して傾斜して伸びている
   ことを特徴とする請求項１に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
3. 前記ゴムラグは、前記帯長手方向に直交して延びた溝である浅溝部がその接地面に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
4. 前記幅方向の両側において前記帯長手方向に並ぶ前記ゴムラグは、前記幅方向の一方から見たとき前記接地面が帯長手方向に途切れることなく連続し、
   前記幅方向の一方の前記浅溝部と他方の前記浅溝部とは、前記帯長手方向で位相がずれている
   ことを特徴とする請求項３に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
5. 前記浅溝部は、その断面形状が半円形である
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
6. 前記幅方向のそれぞれの側で帯長手方向に隣接する前記ゴムラグ間における前記ゴム弾性体の内周面に、内周側に隆起した転輪通過面としての隆起部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の突起駆動型ゴムクローラ。
7. 前記抗張体の前記ゴム弾性体における内周側および／または外周側に補強コードが埋設された
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の突起駆動型ゴムクローラ。

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