JP5279438B2 - 芯金レスゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、芯金レスゴムクローラに関するものであり、特に、駆動スプロケット等に係合する、芯金レスゴムクローラの駆動突起の耐久性を向上させる技術を提案するものである。

無端状の、多くはスチールコードその他によって補強される芯金レスゴムクローラは、内周面に、所定のピッチで形成された駆動突起を、また、外周面に、路面に作用するラグをそれぞれ設けてなり、スプロケットおよびアイドラー等に掛け渡した状態で、駆動突起を、それに掛合させたスプロケットによって駆動することで路面上を走行するものである。

ゴムクローラのこのような駆動突起の掛合基部には、スプロケットから駆動方向の大きな剪断力が作用するため、これに耐え得るような高剛性を付与することが必要になる。
しかるに、この高剛性の実現のために、駆動突起の全体を、高硬度のゴムによって製造すると、ゴムクローラの製造は比較的容易であるものの、駆動突起の特に先端部分が、図４に例示されるように、スプロケットと掛合を開始するに当って、その突起先端部分が、スプロケットの当接外力を吸収できずに欠けたり、チッピングを生じたりするおそれがあった。
この一方で、駆動突起を低硬度のゴムで製造した場合は、走行時の駆動突起先端部の欠けや、チッピング等の発生は防止できるものの、駆動突起全体の剛性が低くなって、スプロケットからの駆動力の伝達効率が低下するおそれがあった。

したがって、駆動突起は、単一のゴム種や、単一のゴム硬度等を選択するだけでは、駆動突起全体の、所要の剛性の確保と駆動突起先端の欠け等に対する耐久性の確保を両立させることができなかった。

これがため、例えば、特許文献１には、高硬度ゴムを内層とし、この内層ゴムよりも硬度の低いゴムを表層として、駆動突起の表面に、伸張性の高い低硬度ゴムをかぶせることによって駆動突起の衝撃吸収能を高めて、駆動突起の耐久性を向上させたものが開示されている。

しかるに、特許文献１に記載の駆動突起では、低硬度ゴムの厚みが比較的薄いため、その駆動突起に大きな力が加わると、その外力を完全には吸収しきれないおそれがあることから、より一層の改善が望まれていた。
特開２００７−２２３０４号公報

そこで、本発明は、駆動突起の剛性を所要に応じて高めてなお、駆動突起先端の欠け等に対する耐久性を効果的に向上させることができる芯金レスゴムクローラを提供する。

この発明にかかる芯金レスゴムクローラは、無端状に延在するゴムクローラの内周面に、周方向に所定のピッチで形成された駆動突起を設けてなるものであって、駆動突起が異硬度の複数の積層ゴム層からなり、最も高いゴム硬度の高硬度ゴム層を駆動突起の高さ方向の最も基部側に、最も低いゴム硬度の低硬度ゴム層を駆動突起の高さ方向の最も先端側に配置し、駆動突起の低硬度ゴム層の高さを、駆動突起の最大高さに対して、１／２〜２／３の範囲としてなるものである。

ここで、駆動突起の側面形状は、台形や三角形等の他、スプロケットの掛合部材が滑り易いように、山形形状の、中腹を曲線状に膨らませた形状、その中腹を曲線状に窪ませた形状等とすることもできる。
ところで、ここでいう、「ゴム硬度」は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に従うデュロメータ硬さ試験でタイプＡ試験機を用いて、２０℃の室温条件下で測定される硬度をいうものとする。

また好ましくは、複数のゴム層を駆動突起の高さ方向に積層配置する。

そしてまた好ましくは、高硬度ゴム層と低硬度ゴム層の硬度差は、１０〜２０の範囲とする。

以上に述べたところにおいて、低硬度ゴム層のゴム硬度は６０〜８０とし、高硬度ゴム層のゴム硬度は７０〜９０とすることが好ましい。

本発明の芯金レスゴムクローラでは、駆動突起が異硬度の複数の積層ゴム層からなり、最も高いゴム硬度の高硬度ゴム層を駆動突起の高さ方向の最も基部側に配置することで、駆動突起の、スプロケット、直接的にはスプロケットの掛合部材からの駆動力の伝達を受ける基部の剛性を、優れた伝達効率を確保するに十分な程度に高めることができ、この一方で、最も低いゴム硬度の低硬度ゴム層を駆動突起の高さ方向の最も先端側に配置して、十分な厚みの下で突起先端部分の外力吸収能力を向上させることで、スプロケットの掛合部材の、駆動突起への掛合初期および、その掛合部材の、スプロケットの駆動突起からの離脱時に、駆動突起の先端部に欠けやチッピングが発生するのを有効に抑制することができる。
その結果、スプロケット等から受ける力に対し、駆動突起の耐久性を大きく向上させるとともに、スプロケットから駆動突起、ひいては、ゴムクローラへの、駆動伝達効率を十分に高めることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の芯金レスゴムクローラを詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態を、一部を断面にして示す斜視図であり、図２は、駆動突起の拡大断面図である。

図中１はゴムクローラの全体を、２は、無端状に延在するゴムクローラ本体を、３は、このゴムクローラ本体２の内周面に、周方向に所定のピッチで、例えば、クローラ幅方向の中央部に位置する略四角錐台状の駆動突起をそれぞれ示す。

このゴムクローラ１の、基体としてのゴムクローラ本体２内には、スチールコード４が周方向に沿って平行に埋設され、その外周側には、周方向に対して傾斜した、二層の補強プライ５が配設される。

ゴムクローラ本体２の外周面には、路面に作用する凸状のラグ６が、周方向に所定の間隔を持って形成される。

ゴムクローラ本体２は、例えば、耐候性に優れたエチレン−プロピレン−ジエンゴムを配合したゴム材料で構成することができ、その厚みは２０〜８０ｍｍとすることができる。

このようなゴムクローラ１の各駆動突起３は、例えば、駆動スプロケットの、図では丸棒状をなす掛合部材７を掛合させることで、スプロケットの駆動力をゴムクローラ１に伝達するべく機能する。
スプロケットの掛合部材７をもって、ゴムクローラ１を走行駆動させるに当っては、掛合部材７の、駆動突起３への掛合開始時には、掛合部材７は、駆動突起３の先端側部分に掛合し、そして、スプロケットの継続した回転に伴って、その掛合部材７は、突起傾斜壁面への接触下で、駆動突起３の基部位置、ひいては、隣接する二個の突起間の、谷に相当する所定の掛合位置まで円滑に滑り降り、そこで、駆動突起３間の谷面に面する姿勢となる。
掛合部材７のこのような掛合状態の下での、その掛合部材７から、駆動突起３への駆動力の伝達は、これら突起谷面との間への大きな摩擦力の作用の下で、掛合部材７が、駆動突起３の基部部分と掛合し、掛合部材７が駆動突起３をこのように駆動しつつ、その掛合部材７が駆動突起３から解放される掛合終了域に達したときは、その掛合部材７は、今まで駆動していた駆動突起３に隣接する駆動突起３の傾斜壁面上に乗り上げて、突起先端部分の壁面上を円滑に滑動しながら駆動突起３から次第に離隔する。

ここで、このゴムクローラ１では、駆動突起３が異硬度の複数の積層ゴム層からなり、最も高いゴム硬度の高硬度ゴム層８を駆動突起３の高さ方向の最も基部側に、最も低いゴム硬度の低硬度ゴム層９を駆動突起３の高さ方向の最も先端側に配置することから、駆動力の優れた伝達効率を確保して、駆動突起３の耐久性を大きく向上させることができる。
好ましくは、複数のゴム層を駆動突起３の高さ方向に配置する。

このようなゴムクローラ１でより好ましくは、駆動突起３の低硬度ゴム層９の高さを駆動突起３の最大高さＨに対して、１／２〜２／３の範囲とする。
低硬度ゴム層９の高さをこの範囲とすることで、例えば斜面走行等で、掛合部材７が駆動突起３に乗り上げ時、駆動突起３の変形を大きくすることができ、駆動突起３の端部の欠けを抑制するとともに、高硬度ゴム層８では駆動突起３の、特に掛合状態で掛合部材７から大きな力を受ける領域に、ゴム硬度の高いゴムを配置して剛性を保つことができる。

すなわち、最大高さＨの１／２未満では、駆動突起３の変形が小さく端部の欠け防止の効果を発揮できないおそれがあり、一方、２／３を超えると、駆動突起３の変形が大きくなりすぎて駆動突起３が、駆動力をゴムクローラ１に伝達するとともに、走行案内の役割を有さない傾向がある。

また、体積比で表すと、低硬度ゴム層９は、駆動突起３の体積を１００とすると約２０〜４０％とする。
例えば、先端側に加硫速度が比較的遅いが、欠けに強い低硬度ゴム層９と、駆動突起３の基部側の比較的大きな領域に加硫時間の早い高硬度ゴム層８とを用いることで、加硫時間を短縮することもできる。

ここで、低硬度ゴム層９と高硬度ゴム層８の接合面は、平面以外にも、接着性を向上させるため接合面を粗面や曲状、または一方のゴムをピン状とし、もう一方に穴を開けて形成したり、一方のゴムを一個か複数の矢尻状として嵌め込んで容易に脱落しないようにしたり、金属や樹脂製の部材で物理的に固定する方法等で形成することができる。

そしてまた好ましくは、高硬度ゴム層８と低硬度ゴム層９の硬度差を、１０〜２０の範囲とする。
この範囲とすることで、高硬度ゴム層８と低硬度ゴム層９の硬度差を小さくして、両ゴムの接触界面での応力集中を低減できるという効果がある。

ところで、低硬度ゴム層９のゴム硬度を６０〜８０とし、高硬度ゴム層８のゴム硬度が７０〜９０とすることが好ましく、この範囲とすることで、駆動突起３としての剛性を確保しつつ、突起先端の欠けを抑制することができる。

すなわち、低硬度ゴム層９のゴム硬度を６０未満では、斜面等で駆動突起３に掛合部材７が乗り上がった場合に、簡単に押しつぶれてしまい、ガイドとしての役割を有さないおそれがあり、一方、８０を超えると、駆動突起３の変形量が少なくなりすぎてもろくなり端部が欠けるおそれがある。

また、高硬度ゴム層８のゴム硬度が７０未満では、掛合部材７から加えられる駆動力に耐えることができず、駆動突起３が変形しかみ合いが悪化するおそれがあり、一方、９０を超えると、ゴムの成形が困難となり製造が低下する傾向がある。

なお、低硬度ゴム層９はクローラ本体２を構成するゴムと同じ組成のゴムを用いることもでき、この場合には、駆動突起３とクローラ本体２との接着一体化に優れる構造とすることができる。

ところで、駆動突起３の構造は、例えば、図３に示すように、低硬度ゴム層９と高硬度ゴム層８の間に中硬度ゴム層１０を挟み込むことで、硬度の異なるゴム層の剛性段差を緩和して複数の硬度のゴム層として形成することもできる。

本発明の実施形態を、一部を断面にして示す斜視図である。 本発明の一の実施形態の駆動突起の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態の駆動突起の拡大断面図である。 駆動突起と掛合部材が掛合した状態を示す断面側面図である。

符号の説明

１ ゴムクローラ
２ ゴムクローラ本体
３ 駆動突起
４ スチールコード
５ 補強プライ
６ ラグ
７ 掛合部材
８ 高硬度ゴム層
９ 低硬度ゴム層
１０ 中硬度ゴム層

Claims (4)

1. 無端状に延在するゴムクローラの内周面に、周方向に所定のピッチで形成された駆動突起を設けてなる芯金レスゴムクローラにおいて、
   駆動突起が異硬度の複数の積層ゴム層からなり、最も高いゴム硬度の高硬度ゴム層を駆動突起の高さ方向の最も基部側に、最も低いゴム硬度の低硬度ゴム層を駆動突起の高さ方向の最も先端側に配置し、駆動突起の低硬度ゴム層の高さを、駆動突起の最大高さに対して、１／２〜２／３の範囲としてなることを特徴とする芯金レスゴムクローラ。
2. 複数のゴム層は駆動突起の高さ方向に積層配置されてなる請求項１に記載の芯金レスゴムクローラ。
3. 高硬度ゴム層と低硬度ゴム層の硬度差が、１０〜２０の範囲である請求項１または２に記載の芯金レスゴムクローラ。
4. 低硬度ゴム層のゴム硬度が６０〜８０の範囲であり、高硬度ゴム層のゴム硬度が７０〜９０の範囲である請求項１〜３に記載の芯金レスゴムクローラ。

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