JP5851344B2 - ゴムクローラ - Google Patents
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Description
このため、通常は、ゴムクローラの横ずれを抑えるための工夫として、車輪の取り付け具合を調整(ホイールアライメント)したり、車輪の転動方向をガイドするガイド突起をゴムクローラに設けたり、スチールコード層の上記せん断変形を打ち消す方向にせん断変形するバイアスコード層を配設したり、などしている。
また、本発明の請求項2に記載のゴムクローラは、複数の車輪に巻き掛けられる無端状のゴム体と、前記ゴム体内に配設され、複数本のストランドを撚り合せて構成されると共にゴム被覆されたメインコードを前記ゴム体周方向に延ばして形成され、前記ゴム体外周側から見て全ての前記ストランドが前記ゴム体周方向に対して同じ方向に傾斜するメインコード層と、前記ゴム体内の前記メインコード層よりも前記ゴム体外周側に配設され、前記ゴム体周方向に対して斜めに延びるバイアスコードを前記ゴム体周方向に複数本並べると共にゴム被覆して形成された少なくとも1枚のバイアスプライにより構成され、前記ゴム体外周側から見て前記ゴム体の最外周側の前記バイアスプライのバイアスコードが前記ゴム体周方向に対して前記ストランドの傾斜側と逆側に傾斜しているバイアスコード層と、を有している。
ここで、ゴム体外周側から見て、ゴム体最外周側のバイアスプライのバイアスコードを、ゴム体周方向に対してメインコードのストランドの傾斜側と逆側に傾斜させることで、上記巻き掛り部分においてメインコード層の上記せん断変形と上記バイアスコード層のせん断変形とが互いに打ち消し合うため、ゴムクローラの変形が抑制される。
これにより、巻き掛けられた車輪の間を周回するゴムクローラの横ずれを抑制することができる。
なお、駆動輪100、遊動輪102、及び転輪104は、それぞれ本発明の車輪の一例である。
また、本実施形態では、駆動輪100及び遊動輪102に巻き掛けて環状(円環状、楕円環状、多角形環状などを含む)となったゴムクローラ10の内周側(図3の矢印IN方向側)を「クローラ内周側」と記載し、上記ゴムクローラ10の外周側(図3の矢印OUT方向側)を「クローラ外周側」と記載する。なお、図3の矢印IN方向(環状の内側方向)、矢印OUT方向(環状の外側方向)は、巻き掛け状態のゴムクローラ10の内外方向を示している。
なお、本実施形態では、ゴムクローラ10を駆動輪100及び遊動輪102に巻き掛ける構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、駆動輪100、遊動輪102、及び複数の転輪104の配置によっては、駆動輪100、遊動輪102に加えて一つまたは複数の転輪104にゴムクローラ10を巻き掛ける構成としてもよい。
なお、本実施形態では、ゴムベルト12の内周面12Aにおいて、ゴム突起14間の面と車輪転動面16とを面一(ここでは同じ高さ)とする構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、車輪転動面16をゴム突起間の面よりもクローラ内周側に盛り上げる構成としてもよい。
ここで、ゴムクローラ10(ゴムベルト12)が所定の張力をもって、駆動輪100及び遊動輪102に巻き掛けられることにより、駆動輪100の外周面100Bと車輪転動面16との間に摩擦力が生じ、駆動輪100の駆動力がゴムクローラ10へ伝達され、ゴムクローラ10が駆動輪100と遊動輪102との間を循環して、ゴムクローラ10が走行する。
なお、ラグ18の形状は、図2に示す形状に限定されるものではなく、ゴムクローラ10の走行時に地面を捉えることができれば、どのような形状としてもよい。
また、図示省略しているが、本実施形態のストランド22は、複数本のフィランメントを撚り合せて形成されている。
具体的に説明すると、バイアスコード26Aは、クローラ周方向に沿って直線状に延びるゴムクローラ10のセンターラインCLに対して傾斜(図5では、左上から右下に向かって傾斜(傾斜方向を一点鎖線L2で示す))している。一方、Z撚りのメインコード20のシースストランド22Bは、センターラインCLに対してバイアスコード26Aの傾斜側と逆側に傾斜(図5では、右上から左下に向かって傾斜(傾斜方向を一点鎖線L1で示す))している。なお、センターラインCLに対するシースストランド22B(一点鎖線L1)の傾斜角については特に限定しないが、例えば略10〜25度の範囲に設定することが好ましい。
また、本実施形態では、バイアスコード26AのセンターラインCLに対する傾斜角とバイアスコード26BのセンターラインCLに対する傾斜角を同じ値に設定している。なお、後述するメインコード層24とバイアスコード層30(バイアスプライ28A、28B)の各々のせん断変形を打ち消すことができれば、バイアスコード26AのセンターラインCLに対する傾斜角とバイアスコード26BのセンターラインCLに対する傾斜角が異なる値であってもよい。
ゴムクローラ10の車輪に巻き掛かっている部分(以下、「巻き掛り部分C」と記載する。)では、メインコード層24が車輪(図1では、駆動輪100、及び遊動輪102)の外周に沿って曲げられると共に当該外周に沿って引っ張られる(クローラ周方向に引っ張られる)。このとき、メインコード20は、中心軸X(図4参照)を基準として当該中心軸Xよりもクローラ外周側部分20Aで引っ張りが生じ、クローラ内周側部分20Bで圧縮が生じる。
なお、メインコード層24のクローラ内周側によって形成される擬似コード層は、上記曲げ時には、圧縮される側となるため、メインコード層24のクローラ外周側によって形成される擬似コード層と同じ様なせん断変形をする。
これにより、巻き掛けられた車輪の間を周回するゴムクローラ10の横ずれを抑制することができる。
この点について具体的に説明すると、各コード層のせん断変形量は、曲げの中立面からの距離に比例するため、メインコード層24のシースストランド22BのセンターラインCLに対する傾きに起因するせん断変形よりも、クローラ最外周側のバイアスプライ28Aのバイアスコード26AのセンターラインCLに対する傾きに起因するせん断変形が大きくなる。ここで、バイアスプライ28Aのクローラ内周側に、バイアスプライ28Aに重なり合うようにバイアスプライ28Bを形成することで、バイアスプライ28Aのせん断変形、バイアスプライ28Bのせん断変形、及びメインコード層24のせん断変形がそれぞれ打ち消し合い、ゴムクローラ10の変形を効果的に抑制することができる。
また、図8では、3枚のバイアスプライ28(バイアスプライ28A、28B、28C)でバイアスコード層30を構成した第4実施形態のゴムクローラ50を示している。なお、図8中の符号26Cは、クローラ最内周側のバイアスプライ28Cのバイアスコードを示している。また、ゴムクローラ50では、メインコード20をZ撚り構造としている。
なお、本実施形態の作用効果のうち、第1実施形態と同様の作用効果については、その説明を適宜省略する。
これに対して、バイアスプライ28Aとバイアスプライ28Bは、クローラ周方向に引っ張り変形する際に、クローラ幅方向の幅が狭くなる変形(すなわち、ポアソン収縮)を生じる。
本発明の効果を確かめるために、本発明に含まれる実施例のゴムクローラと、本発明に含まれない比較例のゴムクローラとを以下のように試験した。試験には、同じサイズの供試ゴムクローラを用いた。
・実施例:第1実施形態のゴムクローラと同じ構造のゴムクローラである。
・比較例:第1実施形態のゴムクローラにおいて、クローラ外周側から見てクローラ最外周側となるバイアスプライ28Aのバイアスコード26AをセンターラインCLに対してメインコード20のシースストランド22Bの傾斜側と同じ側に傾斜させた構造のゴムクローラである。
供試ゴムクローラを実験装置の駆動輪及び従動輪に巻き掛け、所定の張力(テンション)を付与した状態で駆動輪及び従動輪の間を1周させて、そのときのゴムクローラの横ずれ量(移動量)を測定した。試験結果については、図10に示す。なお、ゴムクローラの横ずれ量については、数値が小さいほど良好な結果を示している。
12 ゴムベルト(無端状のゴム体)
20 メインコード
22 ストランド
24 メインコード層
26 バイアスコード
26A バイアスコード(ゴム体最外周側のバイアスプライのバイアスコード)
26B バイアスコード
28 バイアスプライ
28A バイアスプライ(ゴム体最外周側のバイアスプライ)
28B バイアスプライ
30 バイアスコード層
100 駆動輪(車輪)
102 遊動輪(車輪)
104 転輪(車輪)
CL センターライン
S クローラ周方向(ゴム体周方向)
W クローラ幅方向(ゴム体幅方向)
IN クローラ内周側(ゴム体内周側)
OUT クローラ外周側(ゴム体外周側)
Claims (3)
- 複数の車輪に巻き掛けられる無端状のゴム体と、
前記ゴム体内に配設され、複数本のストランドを撚り合せて構成されると共にゴム被覆されたメインコードを前記ゴム体周方向に延ばして形成されたメインコード層と、
前記ゴム体内の前記メインコード層よりも前記ゴム体外周側に配設され、前記ゴム体周方向に対して斜めに延びるバイアスコードを前記ゴム体周方向に複数本並べると共にゴム被覆して形成された少なくとも1枚のバイアスプライにより構成され、前記ゴム体外周側から見て前記ゴム体の幅方向の中央から前記ゴム体の幅方向一方側と前記ゴム体の幅方向の中央から前記ゴム体の幅方向他方側の双方において前記ゴム体の最外周側の前記バイアスプライのバイアスコードが前記ゴム体周方向に対して前記ストランドの傾斜側と逆側に傾斜しているバイアスコード層と、
を有するゴムクローラ。 - 複数の車輪に巻き掛けられる無端状のゴム体と、
前記ゴム体内に配設され、複数本のストランドを撚り合せて構成されると共にゴム被覆されたメインコードを前記ゴム体周方向に延ばして形成され、前記ゴム体外周側から見て全ての前記ストランドが前記ゴム体周方向に対して同じ方向に傾斜するメインコード層と、
前記ゴム体内の前記メインコード層よりも前記ゴム体外周側に配設され、前記ゴム体周方向に対して斜めに延びるバイアスコードを前記ゴム体周方向に複数本並べると共にゴム被覆して形成された少なくとも1枚のバイアスプライにより構成され、前記ゴム体外周側から見て前記ゴム体の最外周側の前記バイアスプライのバイアスコードが前記ゴム体周方向に対して前記ストランドの傾斜側と逆側に傾斜しているバイアスコード層と、
を有するゴムクローラ。 - 互いに重なり合う前記バイアスプライの各々のバイアスコードが前記ゴム体周方向に対して互いに逆向きに傾斜している、請求項1又は請求項2に記載のゴムクローラ。
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