JP4758270B2 - ゴムクロ−ラ - Google Patents

Description

本発明は建設機械や土木作業機械の走行部に用いられるゴムクロ−ラに関する。

近年になり、建設機械や土木作業機械にあっては、鉄シュ−クロ−ラの代わりにゴムクロ−ラが広く用いられるようになってきた。しかるにこれら機械の総重量は極めて重くこれに耐え得るものでなくてはならない。従って、ゴムクロ−ラの外周面に形成されているラグも工夫を凝らす必要があり、例えば、駆動用のスプロケットの２ピッチに対して一つのラグで対応し、ラグに対する面圧を少なくするような構造のゴムクロ−ラが用いられている。

図１はその一例を示すものであり、１１はゴムクロ−ラの基体をなすゴム弾性体であり、図の上下に無端状に連続している。そして、ゴム弾性体１１中にその長手方向に一定のピッチにて芯金１２が埋設され、その間にスプロケット係合孔１３が形成されている。このゴム弾性体１１の外周面にはゴムラグ１４、１５が左右に振り分けられて形成され、左右のゴムラグ１４、１５は長手方向の前後に千鳥状にずらして形成されている。これは内周面を転動する図示しない転輪による振動を少なくするためであり、転輪は左右交互にゴムラグ１４、１５上に乗るため、転輪の上下動が少なくなり振動の程度もその分小さくなるものである。そして、ゴムラグ１４、１５の前後方向の幅Ｗａは面圧を下げるためにできるだけ広い方が好ましく、この例では一つの芯金１２の翼部１２ｂとこれを挟んだ芯金間のスペ−ス１６、１６に跨がる幅Ｗａを有する構造である。

更に、芯金１２の中央部１２ａはスプロケット係合孔１３を構成するが、その外周面側にはその保護のために前記のゴムラグ１４、１５に連なって中央ラグ１７が形成されている。通常この中央ラグ１７はゴムクロ−ラの側面視で台形状をなし、或いは半楕円形状をなしている。又、中央ラグ１７のゴムラグとは反対側の端部１８はそのままゴムクロ−ラの外周面にほぼ直角に垂下、或いは急傾斜面ｐをなす構造となっている。図２は後述でも述べるが、ゴムラグ１４と中央ラグ１７及びその端部１８を示す概念図である。

しかるに、上記の構造をもつゴムクロ−ラにあって、接地面に対してゴム分の少ない個所は中央ラグ１７の部位であり、特に中央ラグ１７の一方側はゴムラグに連続されておらずこの部位のゴム欠けが生じやすい。これは直線走行中にも起こるが、特に旋回時において土砂に対して比較的小さい中央ラグ１７の端部１８の急傾斜面ｐが直接対峙するため、極めて抵抗が大きくなり、ここに歪みが大きく掛りこれによって中央ラグ１７のゴム欠けが発生してしまう。

本発明は上記のような構成のゴムクロ−ラの改良に係るものであり、特に言えば、中央ラグのゴム欠けの発生を低減するための技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の要旨は、ゴムクローラの基体をなす無端状のゴム弾性体と、前記ゴム弾性体の長手方向に一定のピッチにて埋設された芯金と、前記芯金間に形成されたスプロケット係合孔と、ゴム弾性体の外周面に左右に振り分けられて形成され、平面視で、長手方向の前後に千鳥状にずらされ、前記芯金上に形成されているゴムラグと、前記ゴムラグより伸び前記芯金の中央部を覆って該中央部を保護する中央ラグと、を備え、前記中央ラグは、前記ゴム弾性体の外周面からの高さが前記ゴムラグよりも低く、前記中央ラグの端部から延伸する緩傾斜面が前記外周面上で収束する収束点と前記中央ラグの端部との前記外周面に沿った長さを２５ｍｍ〜７５ｍｍとしたことを特徴とするものである。
本発明の第２の要旨は、ゴムクローラの基体をなす無端状のゴム弾性体と、前記ゴム弾性体の長手方向に一定のピッチにて埋設された芯金と、前記芯金間に形成されたスプロケット係合孔と、ゴム弾性体の外周面に左右に振り分けられて形成され、平面視で、長手方向の前後に千鳥状にずらされ、前記芯金上に形成されているゴムラグと、前記ゴムラグより伸び前記芯金の中央部を覆って該中央部を保護する中央ラグと、を備え、前記中央ラグは、前記ゴム弾性体の外周面からの高さが前記ゴムラグよりも低く、前記中央ラグの端部から延伸する緩傾斜面が前記外周面上で収束する収束線と前記中央ラグの端部との前記外周面に沿った長さを２５ｍｍ〜７５ｍｍとしたことを特徴とするものである。

本発明は以上の構成を有するゴムクロ−ラであり、中央部ラグのゴム欠けが生じていた部位を徐々に高さを低くしてゴムクロ−ラの外周平面に滑らかに接続させたものである。これによって部分的な歪みの集中を避け、ゴム欠けを減少させたもので、結果的に、ゴムクロ−ラの耐久性を増加させることができる。

以下、本発明を好適例をもって更に説明する。本発明のゴムクロ−ラのゴムラグにあっては、左右に振り分けられ、芯金に対して２ピッチにて形成されている。そして、このゴムラグが長手方向の前後に千鳥状にずらされ、芯金に対して１ピッチずらした構造となっている。これらゴムラグから伸び、芯金の外周側に中央ラグが形成されるが、この中央ラグを徐々に低くし、２ピッチラグ間に作られたゴムクロ−ラの外周面上で点又は線状に収束させ、滑らかに接続した構造である。

中央ラグより伸びるゴムラグと反対側の端部を幅方向に抵抗を少なくし、特に旋回時などの横方向からの外力に対してもたらされる歪みを集中させることがないようにしたものである。これによって、中央ゴムの欠けが減少し、振動性能が向上したものである。

前記の図２は本発明のゴムクロ−ラのゴムラグ１と中央ラグ２及びその端部３を示す概念図である。端部３は緩傾斜面Ｐをなし、ゴムクロ−ラの外周面の一点Ｑに収束する形状をなしている。中央ラグ２より伸びる端部３は断面が側面視で台形状或いは半楕円形状をなしており、この形状を構成する外面Ｐを順次縮形し最後にゴムクロ−ラの外周面のＱ点（線）に収束させて歪みの集中を避けたものである。尚、Ｑ点（線）はゴムクロ−ラの外周面と全く同一面でなくてもよく、外周面にやや段部を形成し、この面に収束点（線）Ｑを形成してもよいことは言うまでもない。

以下、実施例をもって本発明のゴムクロ−ラを更に詳細に説明する。図３は本発明のゴムクロ−ラの斜視図、図４はその外周側平面図、図５はＡ−Ａ線での部分断面図、図６はＢ−Ｂ線での断面図、図７はＣ−Ｃ線での断面図である。

１はゴムクロ−ラの基体をなすゴム弾性体であり、ゴム弾性体１中に一定のピッチにて芯金２が埋設され、その間にスプロケット係合孔３が形成されている。このゴム弾性体１の外周面にはゴムラグ４、５が左右に振り分けられて形成され、左右のゴムラグ４、５は二つの傾斜面からなっており、長手方向の前後に千鳥状にずらして形成されている。これは内周面を転動する図示しない転輪による振動を少なくするためであり、転輪は左右交互にゴムラグ４、５上に乗るため、転輪の上下動が少なくなり振動の程度もその分小さくなるものである。

そして、ゴムラグ４、５の前後方向の幅Ｗａは面圧を下げるためにできるだけ広い方が好ましく、芯金２のほぼ２ピッチの幅の大きさである。芯金２の中央部２ａはその外周面側を保護するために前記のゴムラグ４、５に連なって中央ラグ７が形成されている。この中央ラグ７はゴムクロ−ラの側面視で半楕円形状をなしている。又、中央ラグ７のゴムラグ４、５とは反対側の端部８は、芯金２の翼部２ｂに対向するゴムクロ−ラの外周面上で点Ｑに収束する構成としたものである。

このため、中央ラグ７の端部８は緩傾斜面Ｐをなし、ゴムクロ−ラの外周面の一点Ｑに収束する形状をなしている。即ち、端部８の外面Ｐを順次縮形し最後にゴムクロ−ラの外周面Ｑに収束させ、外力に対して抵抗面となる部位をできるだけ少なくし、旋回時等における歪みの集中を避けたものである。更に、芯金２の翼部２ｂ上のゴム部の増加によりこの面でも耐久性が向上することとなったものである。

尚、中央ラグ７の緩傾斜面Ｐをなす端部８は、中央ラグ７の先端よりＱ点の間隔（Ｌ）を２５〜７５ｍｍ程度とすれば十分である。緩傾斜面Ｐの中央ラグ７との連結部位及びゴムクロ−ラの外周面との連結部位をＲの曲面をもって連結することができることは言うまでもない。

図８〜図１０は中央ラグ７の緩傾斜面Ｐをなす端部８のみを取り出した図であり、図８の各例はゴムクロ−ラの外周面に点収束Ｑさせた例、図９は中央ラグ７からの幅を変えずに線収束Ｑさせた例、図１０は線収束Ｑさせた例であるが、更に中央ラグ７からの幅も変化させた例である。これらの図から分かるように、幅方向からの加わる外圧（矢印）に対して壁面を形成することがないため、集中して歪みがかかる箇所がなく、中央ラグ７のもげや欠けが生じない。

（耐久試験）
実験したゴムクロ−ラは幅４５０ｍｍ、埋設された芯金数５６本、芯金ピッチ長８６ｍｍに成形したものである。これを３８００ｋｇの機体に装着し、不整地、傾斜路、砕石や固定石の上を走行させる耐久試験を実施した。機体のスプロケット径はφ４２０ｍｍ、スプロケット端数１７枚歯、スプロケット歯ピッチ７６．５ｍｍであった。耐久走行時間は１００時間である。緩傾斜面Ｐの収束Ｑの長さＬに対する耐久試験の結果を図１１にて示す。尚、耐久指数１００％とは、Ｌがゴムクロ−ラの端部まで伸びている場合であり、耐久指数０％とは、Ｌが０ｍｍの場合である。

（振動試験）
前記試験で用いたゴムクロ−ラと同様のものを用い、転輪φ２００ｍｍに５００ｋｇｆの荷重を掛けてその時のバネ定数を測定した。緩傾斜面Ｐの収束Ｑの長さＬに対する振動試験の結果を図１１にて示す。尚、振動指数１００％とは、Ｌが０ｍｍの場合であり、振動指数０％とは、Ｌがゴムクロ−ラの端部まで伸びている場合である。

上記試験の結果、Ｌが２０ｍｍ以下ならば５０時間程度で中央ラグにもげが発生し極端に耐久性が低下した。又、Ｌが８０ｍｍを超えると、振動が２倍程度悪いという結果となった。かかる結果から、実際の許容範囲としては、Ｌの長さは２５〜７５ｍｍであることが分かる。

尚、中央ラグ７の緩傾斜面Ｐをなす端部８の構成は、ゴムクロ−ラの成形モ−ルド内の該当位置に未加硫ゴムを特別に充填しこれを加硫することによって形成することが可能である。セットする未加硫ゴムの形状としては図８〜図１０に示したものがその目的に応じて用いられることとなる。

本発明は以上の通りであり、中央ラグの端部を緩傾斜面Ｐとしてゴムクロ−ラ上に収束させることによって耐久性及び振動性が大きく改善されたものであって、ゴムラグの大きさや形状にかかわらず中央ラグの端部がもげてしまったりゴムが欠けてしまう現象を低減することが可能となったものである。

図１は従来のゴムクロ−ラの外周側平面図である。 図２は従来のゴムクロ−ラの中央ラグ部の概念図である。 図３は本発明のゴムクロ−ラの斜視図である。 図４は図３の外周側平面図である。 図５はＡ−Ａ線での部分断面図である。 図６はＢ−Ｂ線での断面図である。 図７はＣ−Ｃ線での断面図である。 図８は中央ラグの緩傾斜面をなす端部のみを取り出した斜視図である。 図９は中央ラグの他の緩傾斜面をなす端部のみを取り出した斜視図である。 図１０は中央ラグの更に他の緩傾斜面をなす端部のみを取り出した斜視図である。 図１１は緩傾斜面の長さに対する耐久性と振動性の試験の結果を示す図である。

符号の説明

１‥ゴム弾性体、
２‥芯金、
２ａ‥芯金の中央部、
２ｂ‥芯金の翼部、
３‥スプロケット係合孔、
４、５‥ゴムラグ、
７‥中央ラグ、
８‥中央ラグの端部、
Ｌ‥中央ラグの端部の収束点までの長さ、
Ｐ‥中央ラグの端部の緩傾斜面、
Ｑ‥ゴムクロ−ラの収束点（線）。

Claims (5)

1. ゴムクローラの基体をなす無端状のゴム弾性体と、前記ゴム弾性体の長手方向に一定のピッチにて埋設された芯金と、前記芯金間に形成されたスプロケット係合孔と、ゴム弾性体の外周面に左右に振り分けられて形成され、平面視で、長手方向の前後に千鳥状にずらされ、前記芯金上に形成されているゴムラグと、前記ゴムラグより伸び前記芯金の中央部を覆って該中央部を保護する中央ラグと、を備え、
   前記中央ラグは、前記ゴム弾性体の外周面からの高さが前記ゴムラグよりも低く、
   前記中央ラグの端部から延伸する緩傾斜面が前記外周面上で収束する収束点と前記中央ラグの端部との前記外周面に沿った長さを２５ｍｍ〜７５ｍｍとしたゴムクローラ。
2. ゴムクローラの基体をなす無端状のゴム弾性体と、前記ゴム弾性体の長手方向に一定のピッチにて埋設された芯金と、前記芯金間に形成されたスプロケット係合孔と、ゴム弾性体の外周面に左右に振り分けられて形成され、平面視で、長手方向の前後に千鳥状にずらされ、前記芯金上に形成されているゴムラグと、前記ゴムラグより伸び前記芯金の中央部を覆って該中央部を保護する中央ラグと、を備え、
   前記中央ラグは、前記ゴム弾性体の外周面からの高さが前記ゴムラグよりも低く、
   前記中央ラグの端部から延伸する緩傾斜面が前記外周面上で収束する収束線と前記中央ラグの端部との前記外周面に沿った長さを２５ｍｍ〜７５ｍｍとしたゴムクローラ。
3. 前記ゴムラグが前記芯金に対して２ピッチにて形成されている請求項１又は２に記載されたゴムクローラ。
4. 左右に振り分けられた前記ゴムラグが芯金に対して１ピッチずらした請求項１〜３何れか１項に記載されたゴムクローラ。
5. 前記中央ラグの端部と収束部の間を徐々に低くした請求項１〜４何れか１項に記載されたゴムクローラ。