JP6463193B2 - ゴムクローラ - Google Patents

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本発明は、クローラ本体に芯金が埋設された耐久性の高いゴムクローラに関する。
従来、弾性体により形成されたクローラ本体と、クローラ本体に埋設された複数の芯金とを有するゴムクローラが知られている。クローラ本体は、芯金で補強された中央部分と、芯金のクローラ幅方向の両端から外側にはみ出す一対の端部分とを含んでいる。この端部分は、中央部分に比べて変形し易い。
クローラ本体の端部分にクローラ外周側から大きな力が繰り返し作用した場合、クローラ本体の中央部分と端部分との境界付近に応力が集中し、クローラ本体にクラック等が発生するという問題があった。
下記特許文献1は、クローラ本体の芯金端部に対応する位置に、高硬度ゴムを配設したゴムクローラを提案している。このようなゴムクローラは、クローラ本体の端部分にクローラ外周側から大きな力が繰り返し作用した場合でも、高硬度ゴムが、クローラ本体の中央部分と端部分との曲げ変形を、抑制することができる。
特開2011−251578号公報
しかしながら、上記特許文献1のクローラ本体の高硬度ゴムは、柔軟性に乏しいため、クローラ本体が駆動輪及び遊動輪に巻きつく際、クローラ周方向に曲げ変形し難くなり、ひいては、クローラ車両の燃費性能を悪化させるという問題があった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、クローラ本体のクローラ内周面に剛性低下部を設けた補強リブを形成することを基本として、耐久性を高めながら、クローラ車両の燃費性能の悪化を防止し得るゴムクローラを提供することを主たる目的としている。
本発明は、弾性体により無端帯状に形成されたクローラ本体と、前記クローラ本体に埋設されかつクローラ幅方向にのびる複数の芯金とを備えたゴムクローラであって、前記クローラ本体は、クローラ幅方向において、前記芯金で補強された中央部分と、前記芯金のクローラ幅方向の両端からそれぞれ外側にはみ出す一対の端部分とを含み、前記クローラ本体の内周面には、クローラ内周側に突出しかつ前記中央部分と前記端部分とに跨るようにのびる補強リブが形成されており、前記補強リブには、前記クローラ本体の曲げ変形を促進させるための剛性低下部が設けられていることを特徴とする。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記剛性低下部は、クローラ幅方向にのびる凹溝であるのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記凹溝は、前記補強リブのクローラ内周側に設けられているのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記凹溝の断面形状は、U字形状、楕円形状、又は、半円形状であるのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブは、前記クローラ本体のクローラ幅方向の外端部までのびているのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブは、前記クローラ本体のクローラ幅方向の外端部の手前で終端しているのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブは、前記芯金が前記クローラ本体のクローラ厚さ方向に沿って前記内周面に投影された芯金投影領域と重なる位置に形成されているのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブは、前記芯金が前記クローラ本体のクローラ厚さ方向に沿って前記内周面に投影された芯金投影領域と重ならない位置に形成されているのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブのクローラ周方向の配置ピッチは、前記芯金のクローラ周方向の配置ピッチの整数倍であるのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記クローラ本体は、転輪に当接するための転輪通過面を有し、前記補強リブは、前記転輪通過面よりクローラ幅方向の外側に形成されているのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブの高さは、前記転輪通過面の厚さの0.5〜3.0倍であるのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記補強リブのクローラ幅方向の長さは、前記転輪通過面のクローラ幅方向の外側端部と前記クローラ本体のクローラ幅方向の外端部との距離の0.3〜1.0倍であるのが望ましい。
本発明に係るゴムクローラにおいて、前記凹溝の深さDと、前記補強リブの高さHとの比D/Hは、0.67以下であるのが望ましい。
本発明のゴムクローラのクローラ本体の内周面には、クローラ内周側に突出しかつ中央部分と端部分とに跨るようにのびる補強リブが形成されている。このような補強リブは、クローラ本体の端部分にクローラ外周側から大きな力が繰り返し作用した場合でも、クローラ本体の中央部分と端部分との曲げ変形を抑制し、それらの境界付近に応力が集中することを緩和できる。従って、補強リブが形成されたゴムクローラは、クローラ本体の中央部分と端部分との境界付近を基端とするクラック等が長期にわたって防止し、ゴムクローラの耐久性を向上させ得る。
また、補強リブには、クローラ本体の曲げ変形を促進させるための剛性低下部が設けられている。このような剛性低下部は、クローラ本体が駆動輪及び遊動輪に巻きつく際のクローラ周方向の曲げ変形に必要とされる抵抗を低減させる。従って、この剛性低下部が設けられたゴムクローラを装着したクローラ車両は、走行時の燃費の悪化が防止される。
本発明のゴムクローラの一実施形態を示す斜視図である。 図1のゴムクローラをクローラ内周側から示す平面図である。 (a)は図2の要部拡大図、(b)は図3(a)のA−A線断面図、(c)は図3(a)のB−B線断面図である。 (a)は他の実施形態の凹溝を示す断面図、(b)は更に他の実施形態の凹溝を示す断面図である。 (a)は他の実施形態の補強リブを示す要部拡大図、(b)は図5(a)のC−C線断面図である。 本発明の他の実施形態のゴムクローラを示す平面図である。 本発明の更に他の実施形態のゴムクローラを示す平面図である。 本発明の更に他の実施形態のゴムクローラを示す平面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態のゴムクローラ1を示す斜視図である。また、図2は、図1のゴムクローラ1をクローラ内周側から示す平面図である。図1及び図2に示されるように、ゴムクローラ1は、弾性体により無端帯状に形成されたクローラ本体2と、クローラ本体2に埋設された複数の芯金3及び複数の抗張体4(図2では一部のみ示す)とを備えている。
本明細書において、クローラ周方向は、ゴムクローラ1の回転方向であり、図2の符号aで示される上下方向に相当する。また、クローラ幅方向は、ゴムクローラ1が車両に装着されるときの駆動輪、遊動輪及び転輪の軸方向であり、図2の符号bで示される左右方向に相当する。さらに、クローラ厚さ方向は、クローラ周方向及びクローラ幅方向に直交する方向であり、図1の符号cで示される上下方向に相当する。クローラ厚さ方向のうち、無端帯状のゴムクローラ1の内側(図1の上側)は、クローラ内周側ciとされる。また、無端帯状のゴムクローラ1の外側(図1の下側)は、クローラ外周側coとされる。
図1及び図2に示されるように、クローラ本体2は、ゴム又は樹脂等の弾性体からなる。クローラ本体2は、クローラ幅方向bに略一定の幅を有し、クローラ外周側coには、複数のラグ5がクローラ周方向aに略等間隔に配設されている。クローラ本体2は、ゴムクローラ1が車両に装着されたとき、クローラ内周側ciの面である内周面2aに、駆動輪、遊動輪及び転輪(図示省略)等が当接し、車両の駆動力をラグ5を介して接地面に伝達する機能を有している。このようなクローラ本体2を備えたゴムクローラ1は、舗装路においても、舗装路を傷つけるおそれが少なく、乗り心地も良好である。
芯金3は、例えば、鋼等の硬質な金属材料により形成されている。芯金3は、全体として細長い形状であり、駆動輪、遊動輪及び転輪等を案内するための一対の突起3aを有している。芯金3は、長手方向をクローラ幅方向bに向けて、クローラ本体2にクローラ周方向aに等間隔に埋設されている。このとき、芯金3の一対の突起3aは、クローラ本体2からクローラ内周側ciに突出している。芯金3は、クローラ本体2の形状を保持するとともに、駆動輪からの駆動力をより確実に伝達する機能も有している。
抗張体4は、例えば、スチールコード等の複数の抗張力コードからなる。複数の抗張体4は、例えば、クローラ厚さ方向cにおいて、芯金3よりクローラ外周側coであり、かつ、ラグ5よりクローラ内周側ciの位置で、クローラ本体2に埋設されている。各抗張体4は、クローラ幅方向bに並べられており、それぞれ、クローラ周方向aに巻き回されて形成されている。
図3(a)には、図2の要部拡大図が示されている。図3(b)は、図3(a)のA−A線断面図であり、図3(c)は、図3(a)のB−B線断面図である。図2及び図3(a)に示されるように、クローラ本体2は、クローラ幅方向bにおいて、芯金3で補強された中央部分CPと、芯金3のクローラ幅方向bの両端からそれぞれ外側にはみ出す一対の端部分SPとを含んでいる。すなわち、クローラ本体2の端部分SPは、中央部分CPのクローラ幅方向bの両外側に位置している。
図1乃至図3(c)に示されるように、クローラ本体2の中央部分CPは、転輪に当接するための一対の転輪通過面6を有している。図1及び図3(c)に示されるように、転輪通過面6は、基準面Dpに対して、一定の厚さtを有して形成される滑らかな面である。ここで、基準面Dpは、クローラ本体2の内周面2aの両外端部2eをつなぐ面である。理解し易いように、図1において、基準面Dpの一部は、薄く着色されている。
図2に示されるように、転輪通過面6は、クローラ幅方向bの内側端部6iが、芯金3の突起3aに隣接して設けられ、クローラ幅方向bの外側端部6eが、内側端部6iから一定の距離W1を隔てて設けられる。
図1乃至図3(c)に示されるように、クローラ本体2の内周面2aには、クローラ内周側ciに突出する補強リブ7が形成されている。補強リブ7は、中央部分CPと端部分SPとに跨るように形成されている。本実施形態の補強リブ7は、例えば、クローラ本体2と同一の材料を使用でき、クローラ本体2を製造する際に、同時に形成され得る。このため、ゴムクローラ1の製造コストの増加を抑制できる。
本実施形態の補強リブ7は、転輪通過面6よりクローラ幅方向bの外側に形成されており、クローラ本体2のクローラ幅方向bの外端部2eまでのびている。すなわち、クローラ幅方向bの内端面7iが、転輪通過面6のクローラ幅方向bの外側端部6eに隣接している。また、補強リブ7のクローラ幅方向bの外端面7eは、クローラ本体2のクローラ幅方向bの外端部2eに位置している。
このような補強リブ7は、クローラ本体2の端部分SPにクローラ外周側coから大きな力が繰り返し作用した場合でも、クローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの曲げ変形を抑制し、それらの境界付近に応力が集中することを緩和できる。従って、補強リブ7が設けられたゴムクローラ1は、クローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの境界付近を基端とするクラック等が長期にわたって防止し、ゴムクローラ1の耐久性を向上させ得る。
図2に示されるように、本実施形態の補強リブ7は、芯金3がクローラ本体2のクローラ厚さ方向cに沿ってクローラ本体2の内周面2aに投影された芯金投影領域3bとクローラ周方向aで重なる位置に形成されている。理解し易いように、図2において、芯金投影領域3bの一部は、薄く着色されている。補強リブ7のクローラ周方向aの長さL1は、特に限定されないが、芯金3のクローラ周方向aの長さLBに略等しいのが望ましい。
このような補強リブ7は、補強リブ7と重なる芯金投影領域3b付近のクローラ本体2を、前記長さLBの全体に亘って補強することができる。更に、補強リブ7は、補強リブ7周辺に広がるクローラ本体2のクローラ周方向aの一定範囲の剛性を改善し得る。
図1及び図2に示されるように、本実施形態の補強リブ7のクローラ周方向aの配置ピッチP1は、芯金3のクローラ周方向aの配置ピッチPBの2倍である。従って、全ての補強リブ7は、クローラ周方向aで芯金投影領域3bと重なる位置に形成されている。このような補強リブ7は、補強リブ7付近のクローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの曲げ変形を抑制するとともに、補強リブ7と芯金投影領域3bが重なる芯金3に隣接する芯金3付近のクローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの曲げ変形を抑制し得る。
図1及び図3(c)に示されるように、補強リブ7の基準面Dpからの高さHは、好ましくは、転輪通過面6の基準面Dpからの厚さtの0.5〜3.0倍である。補強リブ7の高さHが前記厚さtの0.5倍よりも小さいと、補強リブ7の補強効果は小さくなり、ゴムクローラ1の耐久性があまり向上しないおそれがある。逆に、補強リブ7の高さHが前記厚さtの3.0倍よりも大きいと、クローラ本体2は、駆動輪及び遊動輪に巻きつく際のクローラ周方向aの曲げ変形に必要とされる抵抗が大きくなり、クローラ車両の走行時の燃費が悪化するおそれがある。
図1乃至図3(c)に示されるように、補強リブ7には、クローラ本体2のクローラ周方向aの曲げ変形を促進させるための剛性低下部8が設けられている。本実施形態の剛性低下部8は、例えば、クローラ幅方向bにのびる凹溝8aとして形成されている。このような剛性低下部8は、クローラ本体2が駆動輪及び遊動輪に巻きつく際のクローラ周方向aの曲げ変形に必要とされる抵抗を低減させる。従って、この剛性低下部8が設けられたゴムクローラ1を装着したクローラ車両は、走行時の燃費の悪化が防止される。
図3(b)に示されるように、本実施形態の凹溝8aの断面形状は、U字形状である。このため、凹溝8aの幅や深さを任意に設定し易く、例えば、クローラ本体2のゴム硬度、補強リブ7の形状及び駆動輪等の輪径に応じて適宜設定することができる。
図3(c)に示されるように、凹溝8aの深さDと、補強リブ7の高さHとの比D/Hは、0.67以下であることが望ましい。前記比D/Hが0.67より大きいと、補強リブ7の補強効果は小さくなり、ゴムクローラ1の耐久性が十分に向上しないおそれがある。なお、凹溝8aの深さDは、図3(c)のように一定であっても、部分的に変化していてもよい。
図1乃至図3(c)に示されるように、本実施形態の凹溝8aは、補強リブ7のクローラ幅方向bの全長にわたり、各補強リブ7毎に1本ずつ形成されている。このような凹溝8aは、補強リブ7に用いられるゴムの使用量を低減でき、ゴムクローラ1の軽量化にも寄与している。なお、凹溝8aは、例えば、補強リブ7のクローラ幅方向bの一部に形成されていてもよい。
上記実施形態の凹溝8aの断面形状は、U字形状であったが、U字形状に限定されず、種々の形状に変更できる。
例えば、図4(a)は、他の実施形態の凹溝8bを示す断面図である。図4(a)に示されるように、凹溝8bの断面形状は、楕円形状であってもよい。このような凹溝8bが形成された補強リブ7は、クローラ周方向aに曲がり易く、クローラ本体2のクローラ周方向aの曲げ変形に必要とされる抵抗を更に低減させ得る。
また、図4(b)は、更に他の実施形態の凹溝8cを示す断面図である。図4(b)に示されるように、凹溝8cの断面形状は、半円形状であってもよい。このような凹溝8cは、クローラ内周側ciの開口部のクローラ周方向aの長さが大きく、補強リブ7がクローラ周方向aに大きく曲がった場合でも、開口部が閉じるおそれが少ない。このため、クローラ本体2のクローラ周方向aの曲げ変形に必要とされる抵抗は、開口部が閉じることに伴う急激な変化が起こるおそれが少ない。
また、上記実施形態の凹溝8aは、各補強リブ7毎に1本ずつ形成されているが、凹溝8aは、各補強リブ7に複数本ずつ形成されていてもよい。例えば、図5(a)は、他の実施形態の補強リブ7を示す要部拡大図である。図5(b)は、図5(a)のC−C線断面図である。図5(a)及び図5(b)に示されるように、この実施形態の補強リブ7には、例えば、クローラ幅方向bにのびる2本の凹溝8d,8dがクローラ周方向aに並んで形成されている。なお、凹溝8dは、3本以上形成されていてもよい。
このような凹溝8dは、凹溝8dに作用する応力が分散されるので、凹溝8dを基端とするクラック等が発生するおそれが少なく、ゴムクローラ1の耐久性を更に向上させ得る。
各凹溝8dは、補強リブ7のクローラ幅方向bの全長にわたり形成されているのが望ましい。このような凹溝8dは、補強リブ7に用いられるゴムの使用量を低減でき、ゴムクローラ1の軽量化にも寄与している。なお、一部又は全ての凹溝8dは、補強リブ7Aのクローラ幅方向bの一部に形成されていてもよい。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。例えば、補強リブ7は、クローラ本体2とは異なる材料で形成されてもよい。また、剛性低下部8は、例えば、低硬度ゴム等を使用して形成されてもよい。更に、補強リブ7の形状又は配置は、例えば、以下に示されるように、種々の態様に変形することができる。なお、以下に示される他の実施形態において、ゴムクローラ1と同じ構成については、同一の符号が付され、その説明が省略される。
図6は、本発明の他の実施形態のゴムクローラ11を示す平面図である。図6に示されるように、この実施形態の補強リブ17のクローラ幅方向bの外端面17eは、例えば、クローラ本体2のクローラ幅方向bの外端部2eの手前で終端している。すなわち、補強リブ17は、クローラ幅方向bの内端面17iが、転輪通過面6のクローラ幅方向bの外側端部6eに隣接している。また、補強リブ17のクローラ幅方向bの外端面17eが、クローラ本体2のクローラ幅方向bの外端部2eと転輪通過面6の外側端部6eとの間のクローラ本体2の端部分SPに位置している。
このような補強リブ17は、補強リブ17のクローラ幅方向bの外端面17e付近でクローラ本体2の剛性を変化させている。クローラ本体2の端部分SPにクローラ外周側coから大きな力が作用した場合、クローラ本体2は、クローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの境界付近と、補強リブ17の外端面17e付近との2ヶ所の剛性変化部でクローラ幅方向bに屈曲する部分が設けられる。この結果、クローラ本体2は、クローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの境界付近に作用する応力が分散され、緩和され得る。
補強リブ17のクローラ幅方向bの長さLは、好ましくは、転輪通過面6のクローラ幅方向bの外側端部6eとクローラ本体2のクローラ幅方向bの外端部2eとのクローラ幅方向bの距離W2の0.3〜1.0倍である。なお、図2に示される補強リブ7は、クローラ幅方向bの長さLが距離W2の1.0倍である。
補強リブ17の長さLが前記距離W2の0.3倍よりも小さいと、補強リブ17の補強効果は小さくなり、ゴムクローラ11の耐久性が十分に向上しないおそれがある。補強リブ17の長さLが距離W2の1.0倍よりも大きいと、補強リブ17は、内端面17iが転輪通過面6側にはみ出すか、外端面17eがクローラ本体2の外端部2eからはみ出すこととなる。補強リブ17が転輪通過面6側にはみ出すと、ゴムクローラ11の転輪支持機能に影響を及ぼすおそれがある。補強リブ17が外端部2eからはみ出すと、補強リブ17のはみ出した部分から亀裂等の破損が発生するおそれがある。
図7は、本発明の更に他の実施形態のゴムクローラ21を示す平面図である。図7に示されるように、この実施形態の補強リブ27は、芯金3がクローラ本体2のクローラ厚さ方向cに沿ってクローラ本体2の内周面2aに投影された芯金投影領域3bと重ならない位置に形成されている。理解し易いように、図7において、芯金投影領域3bの一部は、薄く着色されている。補強リブ27のクローラ周方向aの長さL2は、芯金投影領域3bがクローラ周方向aで補強リブ27に隣接する芯金3の間のクローラ周方向aの距離LCに略等しいのが望ましい。
このような補強リブ27は、補強リブ27周辺に広がるクローラ本体2のクローラ周方向aの一定範囲の剛性を改善し得る。従って、補強リブ27は、芯金投影領域3bがクローラ周方向aで補強リブ27に隣接する芯金3付近のクローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの曲げ変形を抑制し得る。このため、補強リブ27は、図2の補強リブ7に比べて、各芯金3付近のクローラ本体2を均等に補強し得る。
図8は、本発明の更に他の実施形態のゴムクローラ31を示す平面図である。図8に示されるように、この実施形態の補強リブ7のクローラ周方向aの配置ピッチP2は、芯金3のクローラ周方向aの配置ピッチPBに等しい。このような補強リブ7は、全ての芯金3付近のクローラ本体2の中央部分CPと端部分SPとの曲げ変形を抑制し得る。なお、補強リブ7のクローラ周方向aの配置ピッチP2は、芯金3のクローラ周方向aの配置ピッチPBの整数倍であればよく、例えば、3倍等であってもよい。
上記他の各実施形態は、それぞれ、組み合わせて実施することができ、更に、種々の態様に変形して実施し得る。
2 クローラ本体
3 芯金
7 補強リブ
8 剛性低下部

Claims (13)

  1. 弾性体により無端帯状に形成されたクローラ本体と、前記クローラ本体に埋設されかつクローラ幅方向にのびる複数の芯金とを備えたゴムクローラであって、
    前記クローラ本体は、クローラ幅方向において、前記芯金で補強された中央部分と、前記芯金のクローラ幅方向の両端からそれぞれ外側にはみ出す一対の端部分とを含み、
    前記クローラ本体の内周面には、クローラ内周側に突出しかつ前記中央部分と前記端部分とに跨るようにのびる補強リブが形成されており、
    前記補強リブには、前記クローラ本体の曲げ変形を促進させるための剛性低下部が設けられていることを特徴とするゴムクローラ。
  2. 前記剛性低下部は、クローラ幅方向にのびる凹溝である請求項1記載のゴムクローラ。
  3. 前記凹溝は、前記補強リブのクローラ内周側に設けられている請求項2記載のゴムクローラ。
  4. 前記凹溝の断面形状は、U字形状、楕円形状、又は、半円形状である請求項2又は3記載のゴムクローラ。
  5. 前記補強リブは、前記クローラ本体のクローラ幅方向の外端部までのびている請求項1乃至4のいずれかに記載のゴムクローラ。
  6. 前記補強リブは、前記クローラ本体のクローラ幅方向の外端部の手前で終端している請求項1乃至4のいずれかに記載のゴムクローラ。
  7. 前記補強リブは、前記芯金が前記クローラ本体のクローラ厚さ方向に沿って前記内周面に投影された芯金投影領域と重なる位置に形成されている請求項1乃至6のいずれかに記載のゴムクローラ。
  8. 前記補強リブは、前記芯金が前記クローラ本体のクローラ厚さ方向に沿って前記内周面に投影された芯金投影領域と重ならない位置に形成されている請求項1乃至6のいずれかに記載のゴムクローラ。
  9. 前記補強リブのクローラ周方向の配置ピッチは、前記芯金のクローラ周方向の配置ピッチの整数倍である請求項1乃至8のいずれかに記載のゴムクローラ。
  10. 前記クローラ本体は、転輪に当接するための転輪通過面を有し、
    前記補強リブは、前記転輪通過面よりクローラ幅方向の外側に形成されている請求項1乃至9のいずれかに記載のゴムクローラ。
  11. 前記補強リブの高さは、前記転輪通過面の厚さの0.5〜3.0倍である請求項10記載のゴムクローラ。
  12. 前記補強リブのクローラ幅方向の長さは、前記転輪通過面のクローラ幅方向の外側端部と前記クローラ本体のクローラ幅方向の外端部との距離の0.3〜1.0倍である請求項10又は11記載のゴムクローラ。
  13. 前記凹溝の深さDと、前記補強リブの高さHとの比D/Hは、0.67以下である請求項2乃至4のいずれかに記載のゴムクローラ。
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