JP5469163B2

JP5469163B2 - ゴムクローラ

Info

Publication number: JP5469163B2
Application number: JP2011510293A
Authority: JP
Inventors: 靖夫下薗
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-04-14
Also published as: WO2010122929A1; EP2423082A1; US8888198B2; CN102405170B; CN102405170A; US20120032502A1; EP2423082A4; EP2423082B1; JPWO2010122929A1

Description

本発明は、ゴム等の弾性部材からなる無端帯状のクローラ本体に、その周方向に一定の間隔をおいて幅方向に延在して埋設される芯金を備えたゴムクローラに関する。

近年、ゴムクローラが建築作業機械、土木作業機械、農業機械等の作業車の走行部に広く使用される。このゴムクローラは、ゴム等の弾性部材からなる無端帯状のクローラ本体に、その周方向に一定の間隔をおいて芯金を埋設し、幅方向中央部の隣接する芯金間にスプロケットによって形成された駆動輪が噛み合う係止孔を設けると共に、接地面側となる外周面側に複数のラグが突設して形成される。そして、ゴムクローラは作業車に装備されるクローラフレームの一端側及び他端側に設けられる駆動輪と遊転輪、及びこれら駆動輪と遊転輪との間に設けられた転輪に巻き掛けられる。

一般にゴムクローラ本体の外周面に形成されるラグは、クローラ本体の周方向に一定間隔で幅方向に延在して配列されることから牽引性に優れる一方、軟弱地や傾斜地等の走行にあっては隣接するラグ間に保持する泥土等がゴムクローラの幅方向外側に排出されて直進性を損なうことがある。

この対策として、例えば特許文献１に、ラグの踏面となる接地面に周方向に延在する溝を形成して直進性を確保するゴムクローラが開示されている。

この特許文献１に開示されるゴムクローラ１０１の概要を図５及び図６を参照して説明する。図５はゴムクローラ１０１を外周面側から見た要部平面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、矢印Ｆはゴムクローラ１０１の周方向を示し、矢印Ｗは幅方向を示す。

このゴムクローラ１０１は、ゴム等の弾性部材からなる無端帯状のクローラ本体１０２の周方向に一定の間隔をおいて転輪の通過面１０８ａが突設された芯金１０８が埋設され、クローラ本体１０２の幅方向中央部において隣接する芯金１０８間に駆動輪と噛み合う係止孔１０３が開口する。クローラ本体１０２の外周面側に芯金１０８と同じ周方向位置に幅方向に延在する一対のラグ１０４が対向して突設し、各ラグ１０４間に周方向に延在する溝１０５を形成する。また、対向するラグ１０４間に幅方向に連続する凹溝１０６が形成される。

このように構成されたゴムクローラ１０１は、軟弱地や傾斜地等を走行する際、凹溝１０６及び溝１０５内に入った泥土等がラグ１０４によって加圧されて保持され、この保持された泥土等と地面との間の剪断力乃至摩擦力が付与され、かつ凹溝１０６及び溝１０５等に入った泥土等がゴムクローラ１０１の幅方向外側に排出されるのを抑制、いわゆる土掴性が確保されて直進性の向上が得られる。

特開昭５５−１４５０７２号公報

前記特許文献１によると、クローラ本体１０２の外周面側に芯金１０８と同じ周方向位置に配設される各一対のラグ１０４に周方向に延在する溝１０５を形成することで直進性の向上が得られる。

しかし、ラグ１０４に形成される周方向の溝１０５が比較的深く形成されることから、溝１０５に進入して加圧された泥土等の排土性が損なわれ、溝１０５内に泥土等が溜まり凹溝１０６の機能が損なわれて直進性が損なわれることが懸念される。

また、クローラ本体１０２の周方向において芯金１０８及び一対のラグ１０４を備えた部分と芯金１０８及びラグ１０４が存在しない部分における上下方向のバネ特性が大きく異なり、芯金１０８の支持が不安定で芯金１０８の振動が大きく、芯金１０８の通過面１０８ａを通過する転輪の落ち込み等による走行振動が発生する要因となる。更に芯金１０８の振動と相俟って芯金１０８に対してクローラ本体１０２の剥離やクローラ本体１０２に亀裂が発生してラグ１０４の破損や摩耗を誘発し、ゴムクローラ１０１の牽引力や直進性等の性能に影響を及ぼすと共に耐久性の低下が懸念される。

かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、クローラ本体における良好な土掴み性及び排土性を確保して牽引力及び直進性が得られ、しかも耐久性に優れるゴムクローラを提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載のゴムクローラの発明は、弾性材からなる無端帯状のクローラ本体に、該クローラ本体の周方向に所定の間隔で幅方向に延在する複数の芯金が埋設されると共に、クローラ本体の幅方向中央部分に周方向に所定間隔で駆動輪用係合孔が設けられ、外周面側に前記中央部分から左右両側に振り分けられて周方向にラグが所定間隔で設けられ、かつ左右に振り分けられたラグが周方向に位相がずれた千鳥状に配置されたゴムクローラにおいて、前記ラグは前記中央部分から幅方向に対して周方向に傾斜して延在すると共に、各ラグの接地面の幅方向中央を周方向に延在して該ラグを中央側接地面を有する中央側ラグ部と外側接地面を有する外側ラグ部に区分する溝を備え、走行時に前記中央側接地面及び外側接地面が連続して接地し、前記中央側ラグ部及び外側ラグ部は、平面視でそれぞれ共通の芯金の一部を覆うことを特徴とする。

これによると、走行時には中央側ラグ部の中央側接地面及び外側ラグ部の外側接地面が連続して順次接地し、外側ラグ部の外側接地面及び隣接する次のラグの中央側接地面が順次接地するので、地面に対して常に切れ目なく連続的に各ラグの中央側接地面及び外側接地面が接地することから、クローラ本体の周方向において上下方向のバネ特性の変化が極めて少なくなり、芯金の支持力が確保されて芯金の振動が抑制される。更に、芯金の振動減少により芯金に対するクローラ本体の剥離や亀裂の発生が防止され、かつラグの損傷及び摩耗等が抑制されてクローラ本体の耐久性が向上する。一方、走行に伴う振動が抑制され、かつ損傷及び摩耗が抑制されたクローラ本体に形成されたラグに形成された周方向に延在する溝により泥土等が保持されて直進性が向上し、軟弱地や傾斜地等でも横滑り等の発生が抑制できる。

更に、中央側ラグ部及び外側ラグ部が平面視でそれぞれ共通の芯金の一部を覆うことで、ラグの中央側ラグ部及び外側ラグ部により芯金の支持力が確保されてより芯金の振動が抑制され走行振動が低減し、かつ中央側ラグ及び外側ラグが芯金に支持されて負荷が軽減されることと相俟って芯金に対するクローラ本体の剥離や亀裂の発生が防止される。更に、芯金により中央側ラグ部及び外側ラグ部の圧縮強度が高められ、周方向の溝による優れた土掴み性及び排土性が維持されて直進性が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１のゴムクローラにおいて、前記中央側ラグ部及び外側ラグ部は、平面視でそれぞれ周方向に隣接した２つ芯金に跨り、該芯金のうち１つは共通の芯金であることを特徴とする。

これによると、ラグの中央側ラグ部及び外側ラグ部により各芯金の支持力が確保されて各芯金の振動が抑制されて、かつ中央側ラグ部及び外側ラグ部が芯金に支持されて負荷が軽減されることと相俟って各芯金に対するクローラ本体の剥離や亀裂の発生が防止される。更に、複数の芯金により中央側ラグ部及び外側ラグ部の圧縮強度が高められ、より周方向に延在する溝による優れた土掴み性及び排土性が維持されて直進性が向上する。

請求項３に記載のゴムクローラにおいて、前記外側ラグは、平面視で芯金の先端の少なくとも一部を覆うことを特徴とする。

これによると、芯金の先端におけるクローラ本体の剥離や亀裂の発生が防止され、各ラグを含むクローラ本体の耐久性が向上する。

請求項４に記載の発明は、前記溝の深さは、ラグの高さより小さいことを特徴とする。

これによると、溝が比較的浅く形成されて排土性が確保されて、溝内に泥土等が残留することがなく優れた土掴み性及び排土性が維持されて直進性が確保できると共に、中央側ラグ部と外側ラグ部が分断することなく一体形成されてラグの剛性強度が確保され、耐久性の向上が得られる。

この発明によると、地面に対して常に切れ目なく連続的に各ラグの中央側ラグ部の中央側接地面及び外側ラグ部の外側接地面が接地することから、ラグによる芯金の支持力が確保されて芯金の振動が抑制され、芯金に対するクローラ本体の剥離や亀裂の発生が抑制されてクローラ本体の耐久性が向上する。一方、中央側ラグ部と外側ラグ部の間の周方向に延在する溝に捉えた泥土等も破壊することなく優れた土掴み性及び排土性が維持されて直進性が向上して、軟弱地や傾斜地等でも横滑り等の発生が抑制できる。

実施の形態におけるゴムクローラを外周面側から見た要部平面図である。ゴムクローラを内周面側から見た要部平面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。従来のゴムクローラを外周面側から見た要部平面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

以下、ゴムクローラの一実施の形態を図１乃至図４を参照して説明する。

図１は外周面側から見たゴムクローラ１の要部平面図、図２は内周面側から見たゴムクローラ１の要部平面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、各図において矢印Ｆはゴムクローラ１の周方向を示し、矢印Ｗは幅方向を示す。なお、以下の説明では「周方向」及び「前後方向」は同じ方向を指し、「幅方向」及び「左右方向」も同じ方向を指すものとする。

ゴムクローラ１は、ゴム等の弾性材からなる無端帯状のクローラ本体１０に、その周方向に一定の間隔をおいて幅方向に延在する芯金３０を埋設し、芯金３０より外周面側にスチールコード等によって形成された周方向抗張体３６が周方向に沿って複数埋設しており、クローラ本体１０には幅方向の略中央部分１１でかつ芯金３０間にスプロケットホイールによって形成された駆動輪が係合する係合孔１２が周方向に所定間隔で形成され、外周面側にラグ１３と凹部２５が周方向に交互に一体形成される。

クローラ本体１０に埋設される各芯金３０は、図１及び図３に示すように、クローラ本体１０内に埋設されてクローラ本体１０の幅方向に延在する芯金本体部３１を備え、芯金本体部３１は駆動輪と係合する中央部３２及び中央部３２の両端からそれぞれ幅方向に突出して先端に向かって次第に薄くなる左右の翼部３３を有する。

芯金本体部３１に中央部３２を隔てて両側にクローラ本体１０の内周面側に突出する一対のガイド突起３４が突設され、各ガイド突起３４の頂面３４ａが転輪の通過面となる。なお、図３において転輪４０を仮想線で示す。

クローラ本体１０の外周面側に設けられるラグ１３は、係合孔１２が並ぶ中央部分１１を除いた左右両側に振り分けられ、左右に配置される各ラグ１３は、クローラ本体１０の周方向に対して１ピッチ分位相がずれた千鳥状に配置される。

個々のラグ１３は、中央部分１１に隣接する部位から幅方向側に対して周方向に傾斜して側部１０ａに向かって延在する断面略台形に形成される。

各ラグ１３は、中央部分１１に連続して周方向に延在する中央側傾斜面１４、この中央側傾斜面１４に対して周方向、具体的には接地状態で後方にずれると共にクローラ本体１０の側部１０ａに連続して周方向に延在する側部側傾斜面１５と、中央側傾斜面１４の前端から幅方向に延在する前部内側傾斜面１６ａ、この前部内側傾斜面１６ａの幅方向端から周方向に対して後方に傾斜して延在する前部中間傾斜面１６ｂ、前部中間傾斜面１６ｂの幅方向端部からほぼ幅方向に延在して側部側傾斜面１５の前端に連続する前部外側傾斜面１６ｃを有する前側傾斜面１６と、中央側傾斜面１４の後端から周方向に対して傾斜して延在して側部側傾斜面１５の後端に連続する後側傾斜面１７と、踏面となる接地面を有する断面略台形に形成される。

この隣接するラグ１３の後側傾斜面１７と前側傾斜面１６及びこれらの間の底部２６によって隣接するラグ１３間に中央部分１１から側部１０ａに連続する凹部２５が形成される。

ラグ１３は、その幅方向中央部においてラグ１３の接地面の幅方向中央に接地面側が開放された周方向に連続する溝１８が形成される。この周方向に延在する溝１８によってラグ１３が中央側接地面２１を有する中央側ラグ部２０と外側接地面２３を有する外側ラグ部２２に区分される。なお、図１において中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３にはハッチングが付されている。

中央側ラグ部２０の中央側接地面２１の前端２１ａ及び後端２１ｂはそれぞれ前部内側傾斜面１６ａ及び後側傾斜面１７に連続し、外側ラグ部２２の外側接地面２３の前端２３ａ及び後端２３ｂはそれぞれ前部外側傾斜面１６ｃ及び後側傾斜面１７に連続している。周方向において外側接地面２２の前端２２ａは中央側接地面２１の前端２１ａと後端２１ｂとの間に位置し、外側接地面２２の後端２２ｂは中央側接地面２１の後端２１ｂより後方に位置している。

ラグ１３に凹設されて中央側ラグ部２０と外側ラグ部２２に区画する溝１８は、底部１８ｃ及び対向する側面１８ａと１８ｂを有し、各側面１８ａ及び１８ｂは底部１８ｃから中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３側に移行するに従って次第に離間する断面Ｕ字状乃至Ｃ字状である。溝１８の深さ、即ち中央側接地面２１及び外側接地面２３から底面１８ｃまでの寸法ｈは、図３及び図４に図１のＩＶ−ＩＶ線断面図を示すようにラグ１３の高さ寸法Ｈの例えばほぼ３分の２から２分の１であって、中央側ラグ部２０と外側ラグ部２２はその基端側において連続形成される。このように溝１８の深さをラグ１３の高さより小さく設定することで中央側ラグ部２０と外側ラグ部２２を溝１８によって分断することなく連続する一体形成することでラグ１３の剛性強度を確保して耐久性の向上が得られる。

各ラグ１３は、図１に示すように平面視状態において周方向において３つの芯金３０に跨る大きさを有し、かつ中央側ラグ部２０、本実施の形態では中央側接地面２１の前端２１ａ及び後端２１ｂがそれぞれ前後に隣接した２つの芯金３０に跨る大きさであって、外側ラグ部２２、本実施の形態では外側接地面２３の前端２３ａ及び後端２３ｂが前後に隣接した芯金３０に跨りかつ側端２３ｃが芯金３０の翼部３３の先端の少なくとも一部を覆う幅方向の大きさを有している。また、これらの芯金３０のうち中間に配置される芯金３０は中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３によってそれぞれ一部が覆われており、このように構成することが好ましい。

このように構成されたゴムクローラ１は、前進走行時おいてラグ１３の中央側ラグ部２０の中央側接地面２１の前端２１ａから後端２１ｂに亘って順次連続して接地し、この間に外側ラグ部２２の外側接地面２３の前端２３ａが接地することで中央側接地面２１と外側接地面２３が順次連続して接地すると共に、この間に外側接地面２３が隣接している間に、次のラグ１３の中央側ラグ部２０の中央側接地面２１の前端２１ａが接地する。

このように地面に対して常に切れ目なく連続的に各ラグ１３の中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３が接地することになり、クローラ本体１０の周方向において上下方向のバネ特性の変化が極めて少なくなり、クローラ本体１０による芯金３０の支持力が向上して芯金３０の振動が抑制される。更にラグ１３の中央側ラグ部２０及び外側ラグ部２２によって各芯金３０の支持力が確保されて各芯金３０の振動が抑制され、これら各芯金３０の振動の低減により芯金３０に対するクローラ本体１０の剥離や亀裂の発生が防止される。更に、中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３がそれぞれ隣接する２本の芯金３０によって支持され、更に芯金３０の先端が外側接地面２３の側端２３ｃにまで達することから、３本の芯金３０により広範囲に亘り支持されてラグ１３の支持剛性が向上してラグ１３の変形等が抑制され損傷及び摩耗が減少してクローラ本体１０の耐久性が向上する。

更に、各ラグ１３の中央側接地面２１及び外側接地面２３が３本の芯金３０の翼部３３に跨って配設されているので、各ラグ１３による芯金３０の支持力が更に確保されて芯金３０の振動が抑制されてガイド突起３４の頂面３４を通過する転輪３６の芯金３０間への落ち込み量がごく僅かなものとなり、更に左右のラグ１３を千鳥状に配置することで走行時の振動が激減する。この走行振動の低減に伴って芯金３０に対するクローラ本体１０の剥離や亀裂の発生が防止され、かつ中央側ラグ部２０及び外側ラグ部２２が芯金３０に支持されて負荷が軽減されて中央側ラグ部２０、外側ラグ部２２及び溝１８等の損傷及び摩耗等が抑制される。

更に、クローラ本体１０の剛性が全周に亘り均一になり、ゴムクローラ１のねじれや外れの発生が防止されると共に、クローラ本体１０の屈曲時の屈曲部の減衰力が大きくなるため、駆動輪や遊転輪に対するクローラ本体１０の衝突が緩和され、ゴムクローラ１の叩き音が小さくなる。

クローラ本体１０の外周に形成されたラグ１３は、走行振動や芯金３０の振動低減等に伴って負荷が軽減されて走行に伴う破損や摩耗が抑制され所期の形状が維持される。車両前進時に中央側接地面２１の前端２１ａから外側接地面２３の後端２３ｂにかけて連続的に接地し、振動の低減によりラグ１１間の凹部２５に捉えた泥土等を破壊することなく、牽引力として有効に用いられて牽引力が確保できる。また、接地及び複数の芯金３０からの荷重付与により圧縮強度が高められた中央側ラグ部２０及び外側ラグ部２２の間の周方向に延在する溝１８に捉えた泥土等も破壊することなく加圧されて保持されて土掴み性が向上し、この保持された泥土と地面との間の剪断力乃至摩擦力が良好に確保され、直進性の向上がもたらされる。

更に、ラグ１３間に形成される凹部２５は、隣接するラグ１３の後側傾斜面１７と前部内側傾斜面１６ａが対向する範囲が、中央部分１１側から側端１０ａ側に移行するに従って断面積が漸次減少するテーパ状で中央部分１１側から泥土等の進入が促進され、これに連続して対向する後側傾斜面１７と前部中間傾斜面１６ｂとの間が側端１０ａ側に移行するに従って断面積が漸次増大するテーパ状で該部の泥土等が積極的に側端１０ａ側に誘導される。更に、後側傾斜面１７と前部外側傾斜面１６ｃとの間が側端１０ａ側に移行するに移行するに従って断面積が減少すると共に前部外側傾斜面１６ｃがほぼ幅方向に延在して傾斜すると共に前部外側傾斜面１６ｃと外側接地面２３とのなす角を前部内側傾斜面１６ａと中央側接地面２１とのなす角に対して比較的大きくすることから、凹部２５の中央部部分１１側から誘導された泥土等が前部外側傾斜面１６ｃによって下方及び周方向に押す力として作用し、優れた排土性が得られる。

この排土性に優れた凹部２５に連続して形成された底部１８ｃから中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３側に移行するに従って側面１８ａと１８ｂとが次第に離間する比較的浅い断面Ｕ字状乃至半円弧状の溝１８の排土性が確保されて、溝１８内に泥土等が残留することがなく、優れた土掴み性及び排土性が維持されて直進性が確保でき、軟弱地や傾斜地等でも横滑り等の発生が抑制できる。

なお、上記説明では、平面視状態において中央側ラグ部２０の中央側接地面２１及び外側ラグ部２２の外側接地面２３が隣接する芯金３０に跨る例を説明したが、中央側接地面２１及び外側接地面２３の範囲に限定されることなく中央側ラグ部２０及び外側ラグ部２２を形成する斜面が隣接する芯金３０に跨るように形成することもできる。

１ゴムクローラ
１０クローラ本体
１１中央部分
１２係合孔
１３ラグ
１８溝
２０中央側ラグ部
２１中央側接地面
２２外側ラグ部
２３外側接地面
３０芯金

Claims

弾性材からなる無端帯状のクローラ本体に、該クローラ本体の周方向に所定の間隔で幅方向に延在する複数の芯金が埋設されると共に、クローラ本体の幅方向中央部分に周方向に所定間隔で駆動輪用係合孔が設けられ、外周面側に前記中央部分から左右両側に振り分けられて周方向にラグが所定間隔で設けられ、かつ左右に振り分けられたラグが周方向に位相がずれた千鳥状に配置されたゴムクローラにおいて、
前記ラグは前記中央部分から幅方向に対して周方向に傾斜して延在すると共に、各ラグの接地面の幅方向中央を周方向に延在して該ラグを中央側接地面を有する中央側ラグ部と外側接地面を有する外側ラグ部に区分する溝を備え、
走行時に前記中央側接地面及び外側接地面が連続して接地し、
前記中央側ラグ部及び外側ラグ部は、平面視でそれぞれ共通の芯金の一部を覆うことを特徴とするゴムクローラ。
前記中央側ラグ部及び外側ラグ部は、平面視でそれぞれ周方向に隣接した２つ芯金に跨り、該芯金のうち１つは共通の芯金であることを特徴とする請求項1に記載のゴムクローラ。
前記外側ラグは、平面視で芯金の先端の少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載のゴムクローラ。
前記溝の深さは、ラグの高さより小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムクローラ。