JP5048367B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明はゴムクローラに関し、特に芯金を埋設され建設車両等に装着される無端状のゴムクローラに関する。

近年、ゴムクローラは鉄シュークローラに代って広く採用されるようになり、ゴム弾性体中に一定ピッチをもって多数の芯金が埋設される無端ゴムクローラや、ゴム弾性体に対し芯金一個或いは複数個を埋設した履帯ゴムシュー（以下、まとめてゴムクローラと称す）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

上記のように芯金を埋設したゴムクローラは芯金とゴムとの剥離や、芯金端部におけるゴムラグのゴム部が劣化し所謂耳切れあるいは芯金端クラックと称するゴム亀裂を生ずることがある。例えば芯金の翼部先端に設けられた平面と側部湾曲面の間に形成されるＲが小さく、端部ゴムの歪みを緩和し切れないためゴム亀裂発生の虞がある。

このため、芯金の翼部先端を略球形の形状とすることでゴムラグ部分のゴム亀裂を防ぐ構造が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし芯金の翼部先端に平面がないため、縁石などに乗り上げた際ゴムラグ部分の逆反り時に略球形部分上部でゴムに応力が集中し、ゴム亀裂が発生する虞がある。
特開２００１−８８７５６号公報 特開２００４−３４５５７８号公報

本発明は上記事実を考慮し、芯金を用いたゴムクローラにおいて、ゴム亀裂を防止する形状の芯金を用いたゴムクローラを提供することを目的とする。

請求項１に記載のゴムクローラは、無端状ゴム弾性体中に一定ピッチをもって周方向に並べられて埋設された芯金と、前記芯金の外側に周方向に沿って巻き掛けられ埋設されたスチ−ルコ−ドと、を備えたゴムクロ−ラであって、前記芯金は、前記無端状ゴム弾性体の幅方向中央にスプロケット係合部と、前記スプロケット係合部を挟んで一対の角部と、前記角部の両外側に平板状の翼部と、を備え、前記翼部の先端部は、内周側に前記無端状ゴム弾性体の幅方向中央へ向け延在する平面部と、前記平面部から前記無端状ゴム弾性体の外周側に向け形成された曲面ｒ１と、前記曲面ｒ１と連続して前記無端状ゴム弾性体の外周側に向け形成された曲面ｒと、を有し、前記曲面ｒの曲率半径をＲ、前記曲面ｒ１の曲率半径をＲ１としたとき、Ｒ／Ｒ１が１＜Ｒ／Ｒ１＜５であり、前記平面部の長さＬが５ｍｍ≦Ｌ≦２０ｍｍであることを特徴とする。

上記構成の発明では、ゴムクローラ逆反り時の芯金先端部近傍へのゴム応力集中が緩和され、所謂耳切れ発生を防止することができる。 また、平面部の幅が狭すぎることによるゴムへの応力集中緩和不足と、平面部の幅が広すぎることによる重量増、内周面側ゴム厚み不足によるゴムの歪み増大とを防ぐことができる。

請求項２に記載のゴムクローラは、前記平面部から無端状ゴム弾性体の幅方向中央部に向けて接線接続された曲面ｒ２が形成されたことを特徴とする。

上記構成の発明では、ゴムクローラの繰り返し屈曲による平面部近傍のゴムへの応力集中を緩和することができる。

請求項３に記載のゴムクローラは、前記Ｒ／Ｒ１が１＜Ｒ／Ｒ１＜２であることを特徴とする。

上記構成の発明では、ゴムクローラ逆反り時の芯金先端部近傍へのゴム応力集中が緩和され、所謂耳切れ発生を更に効果的に防止することができる。

本発明は上記構成としたので、ゴムクローラの芯金先端近傍への応力集中を緩和し、ゴム亀裂を防止する形状の芯金を用いたゴムクローラとすることができる。

＜実施例＞
以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明する。

図１〜３には本発明に係るゴムクローラおよび芯金が示されている。
図１は本実施形態のゴムクローラを示す斜視図、図２は本発明の芯金の平面図および断面図、図３は同じく三面図、図４は芯金の拡大図である。

図１、２に示すようにゴムクローラ１０は周方向に並べられた芯金１２および芯金１２の外周部に巻きかけられたスチールコード１４をゴム３４で覆い、一体的にゴムクローラ１０として形成されている。

芯金１２はゴムクローラ１０の幅方向に延びた略棒状の金属部材であって、長さ方向（＝ゴムクローラ１０の幅方向）中央近傍にスプロケット係合部２８と、スプロケット係合部２８を挟んで一対の角部２６と、更に角部２６の先に一対の平板状の翼部２４と、翼部２４の先端にそれぞれ先端部４０とを備えている。

スプロケット係合部２８は角部２６に挟まれた凹状の部分であり、図１、図２（Ａ）に示すようにゴムクローラ１０として形成された際は装置本体側のスプロケット２０が係合し、芯金１２の間に形成されるスプロケット係合穴２２にスプロケット２０の先端が係合することによってスプロケット２０からゴムクローラ１０に駆動力が伝達される。

角部１８は図１に示すようにゴムクローラ１０の内周方向に突出し、転輪１８およびスプロケット２０をゴムクローラ１０の幅方向に外れないようガイドする。転輪１８は図示しない懸架装置で装置本体に懸架され、ゴムクローラ１０上に装置本体を支持する。

角部１８の外側（＝ゴムクローラ１０の幅方向外側）には平板状の翼部２４が設けられ、ゴムクローラ１０の幅方向の剛性を確保している。

翼部２４の外周側にはそれぞれスチールコード１４が周方向に巻き掛けられ、ゴム３４で固定され外周側への応力を支える強度部材となっている。ゴムクローラ１０の外周面には所定の間隔をおいてゴム３４のみで形成されたラグ３６が設けられており、ゴムクローラ１０の接地面を形作っている。

翼部２４の先端にはそれぞれ先端部４０が設けられている。先端部４０はゴムクローラ１０の内周方向に平面部３０が形成された略半球形状をしており、先端部４０よりもゴムクローラ１０の幅方向外側はゴム３４のみで形成された耳部１６が設けられている。

図３（Ａ）および図４に示すように、先端部４０はゴムクローラ１０の外周側幅方向先端部に形成された曲面ｒ、幅方向先端部の内周側に形成された曲面ｒ１、曲面ｒ１から内周側に設けられた平面部３０、平面部３０の幅方向内側端から翼部２４の内周側面に滑らかな曲面で接線接続される曲面ｒ２で構成されている。

＜曲率半径の比＞
図５（Ａ）に示すように従来、芯金１１２の翼部１０８先端を略球形の形状とすることで耳部１１６のゴム亀裂を防ぐ構造が開示されている。しかし芯金１１２の翼部１０８先端に設けられた先端部１１８には平面部がないため、縁石１２０などに乗り上げた際ゴムラグ部分１１６の逆反り時に略球形をした先端部１１８の上（内周側部）でゴムに応力が集中し、ゴム亀裂（クラック）１１４が発生する虞がある。

また先端部１１８が略球形をしているためゴムで覆われた耳部１１６には内周側に向けて凸箇所１２６が形成され、図５（Ｂ）に示すように耳部１１６より幅方向内側に形成された平面部１２２の内周側に土砂１２４が堆積し、これが耳部１１６の内周側への凸箇所１２６により排出されにくくなる虞がある。

図６に示すように本実施形態に係る芯金１２は、先端部４０の外周側幅方向先端部分に形成された曲面ｒ、幅方向先端部分の内周側に形成された曲面ｒ１の曲率半径をそれぞれＲ、Ｒ１とすると、Ｒ／Ｒ１が１＜Ｒ／ｒ１＜５で示される範囲にある。

これにより図５（Ａ）に示すようにゴムクローラ１１０が縁石１２０に乗り上げた際（逆反り時）、耳部１１６にクラック１１４が発生する事態を防ぐことができる。すなわちＲ／Ｒ１＜５、より望ましくはＲ／Ｒ１＜２であるように曲面ｒ、ｒ１を設定すれば先端部４０に設けられた平面部３０の上（内周側部）でゴム３４に応力が集中し、ゴム亀裂（クラック）が発生する、逆反り時の耳切れを防止することができる。このとき、平面部３０からゴムクローラ１０の内周面までのゴム３４の厚さは１０〜１５ｍｍ程度である。

また、Ｒ／Ｒ１＞１、より望ましくは１＜Ｒ／Ｒ１＜２であるように曲面ｒ、ｒ１を設定すればゴムクローラ１０内周側への先端部４０の突出量を抑えることができるので、平面部３２にゴムクローラ１０内周側への凸箇所が形成されず、土砂が堆積して排出されにくくなる事態を防ぐことができる。

さらにゴムクローラ１０の接地する側（ラグ側）すなわち外周側面では芯金１２は従来と同様、半円形状の断面であり、ゴムクローラ１０の耳曲がり時に発生しやすいゴム亀裂の防止効果は変わらず維持することができる。

＜平面部の形状と幅＞
図４に示すように本実施形態では芯金１２の平面部３０はゴムクローラ１０の幅方向内側で曲面ｒ２と接線接続され、翼部２４とは滑らかな曲面で接続されている。これによりゴムクローラ１０が繰り返し内周方向へ屈曲した際に、平面部３０の幅方向内側付近にてゴム３４に発生する応力集中を緩和し、亀裂の発生を防ぐことができる。

また芯金１２の平面部３０はゴムクローラ１０自体の幅方向の寸法が約１５０〜１０００ｍｍのとき、ゴムクローラ１０の幅方向長さＬは図７に示すように５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とされている。

この長さが短すぎると芯金１２よりも内周側にてゴム３４への応力集中を緩和する効果が損なわれる虞があり、長すぎれば芯金１２の先端部４０が重くなり、かつ平面部３０からゴムクローラ１０の内周面までのゴム３４の厚さ（図４中黒矢印）を十分に大きくとることが難しくなるので、ゴム３４の厚さ不足による歪みが発生する虞がある。

本実施形態では芯金１２の平面部３０は幅方向に長さ５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下とされているので、内周側にてゴム３４への応力集中を緩和する効果を維持しつつ先端部４０の重量を抑え、平面部３０でのゴム３４の厚さ不足による歪み発生を防ぐことができる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

本発明の実施形態に係るゴムクローラを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るゴムクローラを示す平面図及び断面図である。 本発明の実施形態に係るゴムクローラの芯金を示す三面図である。 本発明の実施形態に係るゴムクローラの芯金を拡大した断面図である。 従来のゴムクローラを示す断面図である。 本発明の実施形態に係るゴムクローラの芯金の先端部分形状と性能の関係を示す表である。 本発明の実施形態に係るゴムクローラの芯金の先端部分形状と性能の関係を示す表である。

符号の説明

１０ ゴムクローラ
１２ 芯金
１４ スチールコード
１６ 耳部
１８ 転輪
２０ スプロケット
２２ スプロケット係合穴
２４ 翼部
２６ 角部
２８ スプロケット係合部
３０ 平面部
３２ 平面部
３４ ゴム
３６ ラグ
４０ 先端部
ｒ 曲面
ｒ１ 曲面
ｒ２ 曲面

Claims (3)

1. 無端状ゴム弾性体中に一定ピッチをもって周方向に並べられて埋設された芯金と、前記芯金の外側に周方向に沿って巻き掛けられ埋設されたスチ−ルコ−ドと、を備えたゴムクロ−ラであって、
   前記芯金は、前記無端状ゴム弾性体の幅方向中央にスプロケット係合部と、前記スプロケット係合部を挟んで一対の角部と、前記角部の両外側に平板状の翼部と、を備え、
   前記翼部の先端部は、内周側に前記無端状ゴム弾性体の幅方向中央へ向け延在する平面部と、前記平面部から前記無端状ゴム弾性体の外周側に向け形成された曲面ｒ１と、前記曲面ｒ１と連続して前記無端状ゴム弾性体の外周側に向け形成された曲面ｒと、を有し、
   前記曲面ｒの曲率半径をＲ、前記曲面ｒ１の曲率半径をＲ１としたとき、Ｒ／Ｒ１が
   １＜Ｒ／Ｒ１＜５
   であり、
   前記平面部の長さＬが
   ５ｍｍ≦Ｌ≦２０ｍｍ
   であることを特徴とするゴムクローラ。
2. 前記平面部から無端状ゴム弾性体の幅方向中央部に向けて接線接続された曲面ｒ２が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ。
3. 前記Ｒ／Ｒ１が
   １＜Ｒ／Ｒ１＜２
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴムクローラ。

Images