JP6758206B2 - ゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、ゴムクローラに関するものである。

建築・土木作業や農作業等に用いる車両に装着される、無端状のゴム弾性体からなるゴムクローラの接地面（ラグ面）には、その用途に合わせ、様々なラグパターンで配置された、複数のラグが突設されている。
このようなゴムクローラにあって、特に大型のゴムクローラの場合、ゴムクローラが装着される車両は大型で重量も重いことから、走行路面上での車両旋回時に、ゴムクローラのクローラ幅方向端縁部である耳部と共にラグがゴムクローラの路面側に巻き込まれてしまうことがある。ラグがゴムクローラの路面側に巻き込まれてしまうと、ゴムクローラ内部に埋め込まれているスチールコード等の近傍でゴム歪が増加し、その結果、ラグに割れが発生してしまう虞がある。

このような状況のもと、ラグのゴムクローラの接地面における突設位置（ラグの基部の位置）を、耳部からわずかに離した位置とする、即ち、ラグのクローラ幅方向外側端をゴムクローラのクローラ幅方向端よりクローラ幅方向中央側へと後退させることで、ゴムクローラの耳部の曲げ剛性を一定量落とすことができ、ゴム歪の低減につながることが解析的に判明している。このため、現在、一般に大型のゴムクローラにあっては、ゴムクローラの耳部からクローラ幅方向中央側へ一定距離離間させた位置で、ラグが立ち上がるような形状を採用する場合がある。

しかしながら、上述したように、ゴムクローラの耳部から一定距離離間させた位置でラグが立ち上がる形状にすると、ゴムクローラのクローラ幅方向外側端いっぱいまで、ラグのクローラ幅方向幅を広げることができないため、ゴムクローラの耐久性を向上させて高耐久化を図る際の制約になっていた。
そこで、この発明の目的は、ラグのクローラ幅方向幅をゴムクローラのクローラ幅方向外側端まで広げてもクローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制しつつ、耐久性を向上させることができる、ゴムクローラを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係るゴムクローラは、無端状のゴム弾性体からなり、外周面に凸状のラグがクローラ周方向に所定のピッチで形成されたゴムクローラであって、前記ラグは、クローラ外周面のクローラ幅方向端まで延在し、前記ラグのクローラ幅方向外側端のクローラ幅方向外側を向く端面には、クローラ幅方向内側に凹む凹部が形成され、前記凹部の輪郭線は、前記端面の輪郭線から所定距離離れており、前記凹部は、開口形状が略三角形状であることを特徴とする。この発明に係るゴムクローラによれば、ラグのクローラ幅方向幅をゴムクローラのクローラ幅方向外側端まで広げてもクローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制しつつ、耐久性を向上させることができる。

この発明のゴムクローラでは、前記凹部の略三角形状は、クローラ幅方向内側面が曲面形状を有していることが好ましい。この構成によれば、クローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのをより抑制しつつ、耐久性を向上させることができる。
この発明のゴムクローラでは、前記凹部は、クローラ幅方向断面形状が略二等辺三角形状であることが好ましい。この構成によれば、クローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制することと耐久性を向上させることを、バランスよく両立させることができる。

この発明のゴムクローラでは、前記クローラ幅方向断面が略三角形状の凹部の、高さ方向の辺の長さに対する奥行き方向の辺の長さの比は、１対０．８〜１．２であることが好ましい。この構成によれば、クローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制することと耐久性を向上させることを、更に、バランスよく両立させることができる。
この発明のゴムクローラでは、前記ラグのクローラ外周面からの高さが４０ｍｍ以上であることが好ましい。この構成によれば、ラグのクローラ外周面からの高さが４０ｍｍ以上の大型のゴムクローラにおいて、ラグのクローラ幅方向幅をゴムクローラのクローラ幅方向外側端まで広げてもクローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制しつつ、耐久性を向上させることができる。

この発明によれば、ラグのクローラ幅方向幅をゴムクローラのクローラ幅方向外側端まで広げてもクローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制しつつ、耐久性を向上させることができるゴムクローラを提供することができる。

この発明の一実施の形態に係るゴムクローラの、クローラ周方向で切断した一部を示し、（ａ）は接地面側から見た斜視図、（ｂ）は接地面側から見た平面図である。 図１（ｂ）の一部Ｘを拡大して示し、（ａ）は部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

以下、この発明を実施するための一形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態のゴムクローラ１０は、無端状一定幅のゴム弾性体からなり、外周面（クローラ外周面）に凸状のラグ１１がクローラ周方向に所定のピッチで形成されている。このゴムクローラ１０は、建築・土木作業や農作業等に用いる車両に装着され、車両に備えられた駆動力発生源から駆動力が伝達されることで走行駆動される。

ラグ１１は、本実施形態において、クローラ走行面となるクローラ外周面１０ａに突設されており、上方に向かうに連れて狭まるように傾斜した縦壁状の周面１２と、頂部に平面視略長方形状平坦面からなる接地面（踏面）１３を有する、クローラ周方向断面が略台形の凸状に形成されている（図１参照）。このラグ１１は、本実施形態において、平面視で、クローラ幅方向に対し所定角度傾斜すると共に、クローラ幅方向中央側部分が傾斜角度を増大する方向に屈曲して、クローラ幅方向に延在している（図１参照）。
また、ラグ１１は、本実施形態において、クローラ外周面１０ａのクローラ周方向全周に亘り、平面視で、クローラ幅方向中央のクローラ周方向に沿って延びる溝状空間Ｓを境に、クローラ周方向に略半ピッチ分ずらして両側に振り分けられ、クローラ幅方向左右略対称形となるように、クローラ周方向に所定ピッチで複数並置されている（図１参照）。

これにより、本実施形態において、クローラ外周面１０ａには、ラグ１１が、車両装着時のゴムクローラ１０の前進方向（図１では、紙面下側方向）とは逆向きの後進方向に向かって末広がりの、略ハの字形に、クローラ周方向に所定間隔を有して並ぶことになる（図１参照）。このラグ１１の配置方向は、上述したゴムクローラ１０の後進方向に向かって末広がりの略ハの字形に限らず、その逆向きの、ゴムクローラ１０の前進方向に向かって末広がりの略ハの字形でもよい。

本実施形態におけるゴムクローラ１０は、ラグ１１のクローラ外周面１０ａからの高さが４０ｍｍ以上、最大で約７０ｍｍの、所謂大型のゴムクローラ１０である。
本発明は、このような４０ｍｍ以上、より好ましくは５０ｍｍ以上の大型のゴムクローラに適用するのが特に好ましい。
周面１２は、本実施形態において、クローラ周方向に向いて（面して）おり、接地面１３の形状に対応してクローラ周方向に屈曲する第１側面１２ａと第２側面１２ｂ、クローラ幅方向に向いて（面して）いる内側第１端面１２ｃと内側第２端面１２ｄ、及び外側端面１２ｅを有している（図１参照）。本実施形態において、第１側面１２ａは、ラグ１１の踏込み面となり、第２側面１２ｂは、ラグ１１の蹴出し面となる。

本実施形態において、第１側面１２ａ、第２側面１２ｂ、内側第１端面１２ｃ、内側第２端面１２ｄは、クローラ外周面１０ａから内側に凸の曲面（図１（ａ）参照）を介して立ち上がる平坦面により、外側端面１２ｅは、クローラ外周面１０ａ及びクローラ幅方向端１０ｂから直接立ち上がる平坦面により、それぞれ形成されており、クローラ幅方向中央の溝状空間Ｓを挟んで両側に位置する内側第１端面１２ｃは、互いに、クローラ周方向に略半ピッチ分ずれて対向している（図１参照）。
つまり、本実施形態において、ラグ１１の外側端面１２ｅがクローラ幅方向端１０ｂに達するように、クローラ外周面１０ａのクローラ幅方向端１０ｂまで延在して形成されている（図１，２参照）。

なお、本実施形態では、ラグ１１は、クローラ周方向両側で傾斜角度が異なる非対称形状を有しているが、これに限るものではなく、ラグ１１の形状や配置は、本発明の目的が達成される限り、任意のものとすることができる。
また、本実施形態において、ゴム弾性体からなるゴムクローラ１０は、その内部に、例えばスチールコードからなる補強コード等の部材が埋め込まれているものであるが、ゴムクローラ１０の内部構造等は、任意のものとすることができる。

図１〜３に示すように、本実施形態において、ラグ１１のクローラ周方向を向く側面、即ち、第１側面１２ａ及び第２側面１２ｂに、クローラ周方向から見た場合にクローラ幅方向と交差する方向に延びる、微小凸部（ベントリッジ）１４を、クローラ幅方向に並んで複数列形成している（図１，２参照）。この第１側面１２ａ及び第２側面１２ｂに形成した微小凸部１４は、本実施形態において、第１側面１２ａ及び第２側面１２ｂに連続してラグ１１の接地面１３にも、クローラ幅方向に並んで複数列形成されている（図１〜３参照）。

従って、本実施形態において、平面視で、ラグ１１には、ラグ１１のクローラ外周面１０ａからの突出部分である、第１側面１２ａと接地面１３と第２側面１２ｂとに、クローラ周方向に連続して延びる凸条状の微小凸部１４が複数列、クローラ幅方向に略等間隔で配置されている（図１〜３参照）。この微小凸部１４は、ラグ１１の表面である、第１側面１２ａ、接地面１３及び第２側面１２ｂのそれぞれの表面から、突出して形成されている。

この第１側面１２ａ及び第２側面１２ｂに形成する微小凸部１４は、必ずしも、ラグ１１の最低部であるクローラ外周面１０ａから最高部である接地面１３まで、周面１２の高さ方向全域に形成されている必要は無く、クローラ周方向から見て、少なくとも周面１２の高さ方向に延びる成分があれば良く、本実施形態では、クローラ外周面１０ａに接する内側に凸の曲面を含んで形成されている。なお、クローラ外周面１０ａに接する内側に凸の曲面を除いて形成されていても良い。また、微小凸部１４は、第１側面１２ａと接地面１３と第２側面１２ｂに連続することなく形成されていても良いし、第１側面１２ａのみ、第１側面１２ａと接地面１３のみ、第２側面１２ｂのみ、第２側面１２ｂと接地面１３のみに形成されていても良い。

本実施形態では、微小凸部１４は、当該微小凸部１４が形成されるラグ１１を有するゴムクローラ１０を、加硫成形により形成する際に、成形金型に設けた、微小凸部１４に対応する凹部により形成することができる。微小凸部１４を、成形金型に設けた凹部により形成する場合、この凹部が、成形金型の外部に開口する排気通路に連通するように、構成することが好ましい。このように構成することで、微小凸部１４を形成する凹部は、ゴムクローラ成形金型を用いた加硫成形時に、ゴムクローラ成形金型の内部の空気を金型外部へと排出するベント用通路として機能させることができる。従って、微小凸部１４は、こうした空気抜きの効果をより高める観点から、本実施形態のように、接地面１３にも形成されていること、更には、第１側面１２ａ及び／又は第２側面１２ｂと接地面１３とが連続して形成されていることが望ましい。

そして、図１，２に示すように、本実施形態において、クローラ幅方向端１０ｂまで延在したラグ１１の、クローラ幅方向外側端のクローラ幅方向外側を向く端面である外側端面１２ｅには、クローラ幅方向内側に凹む凹部１５が形成されており、この凹部１５の輪郭線は、外側端面１２ｅの輪郭線から所定距離離れており、この凹部１５の開口形状は、略三角形状に形成されている（図２（ａ）参照）。つまり、凹部１５は、外側端面１２ｅの外形形状を縁取る輪郭線から所定距離離間して、外側端面１２ｅ内に開口している。

凹部１５が形成された外側端面１２ｅは、本実施形態において、ゴムクローラ１０のクローラ幅方向端１０ｂに連続し、クローラ外周面１０ａに対し、例えば４０〜８０°の角度で、上方、即ち、接地面（踏面）１３に向かって傾斜する、傾斜面により形成されている（図２（ｂ）参照）。このように、傾斜面とすることで、ラグ１１のクローラ幅方向外側端部分の柔軟性をより高めることができる。
この傾斜面からなる外側端面１２ｅは、本実施形態において、接地面（踏面）１３に沿う上底、クローラ外周面１０ａに沿う下底、及びクローラ幅方向から見て、第１側面１２ａ側が、クローラ外周面１０ａに対し略垂直に延在し、第２側面１２ｂ側が、クローラ外周面１０ａに対し第１側面１２ａ側に傾斜して延在する脚、からなる略台形状を有している（図２（ａ）参照）。

凹部１５の開口形状である略三角形状は、本実施形態において、クローラ幅方向内側面が、クローラ幅方向の内側へ向かって凸となる曲面形状を有している。これにより、凹部１５は、本実施形態において、平面視で、即ち、接地面（踏面）１３側から見て、クローラ外周面１０ａ側を底面１５ａとし、接地面（踏面）１３側を、接地面（踏面）１３側へ向かって凸となる、円弧状断面からなる曲面形状の頂部１５ｂとする、略三角形状を有することになる（図２（ａ）参照）。凹部１５の頂部１５ｂを、接地面（踏面）１３側へ向かって凸となる曲面形状とすることで、頂部１５ｂへの応力の集中を回避することができる。

また、凹部１５は、本実施形態において、開口形状が略三角形状を有しているが、ラグ１１が、クローラ周方向両側で傾斜角度が異なる非対称形状を有しているのに合わせて、平面視で略三角形状も、クローラ周方向両側で傾斜角度が異なる非対称形状を有している。
本実施形態において、略三角形状を有する凹部１５の、底面１５ａのクローラ周方向長さは、ラグ１１のラグ底長さである、ラグ１１のクローラ外周面１０ａとのクローラ周方向接触長さの、例えば、０．４〜０．７倍とし、頂部１５ｂの曲面部分のクローラ周方向長さは、ラグ１１の頂面である接地面（踏面）１３のクローラ周方向長さの、例えば、０．１〜０．３倍としている。

凹部１５は、本実施形態において、クローラ幅方向断面形状が略三角形状であり、略三角形状の一例として、クローラ幅方向断面において、傾斜面からなる外側端面１２ｅの一部を底面とし、高さ方向であるラグ突出方向に沿う辺と、奥行き方向であるクローラ外周面１０ａに沿う辺を斜辺としている（図２（ｂ）参照）。
本実施形態において、クローラ幅方向断面が略三角形状の凹部１５の、高さ方向の辺の長さに対する奥行き方向の辺の長さの比は、１対０．８〜１．２であることが好ましく、１対１であることが更に好ましい。また、クローラ幅方向断面が略三角形状の凹部１５の頂部の角度は、８０〜１００°であることが好ましく、９０°であることが更に好ましい。

本実施形態の凹部１５では、クローラ幅方向断面において、高さ方向の辺と奥行き方向の辺が略同一長さの略二等辺三角形状としている。これにより、クローラ幅方向端縁部の剛性が高くなるのを抑制することと耐久性を向上させることを、バランスよく両立させることができる。
なお、凹部１５は、クローラ幅方向断面において、高さ方向の辺と奥行き方向の辺が略同一長さの略二等辺三角形状とすることに限るものではなく、高さ方向の辺の方が奥行き方向の辺より長い略三角形状、或いは高さ方向の辺の方が奥行き方向の辺より短い略三角形状としても良い。

接地面（踏面）１３側の形状が略三角形状の凹部１５の輪郭線は、接地面（踏面）１３側の形状が、クローラ幅方向から見た形状と同様の、略台形状の外側端面１２ｅの輪郭線から、凹部１５の上端部のクローラ幅方向距離ａで、例えば３〜６ｍｍ、凹部１５の下端部のクローラ幅方向距離ｂで、例えば３〜６ｍｍ、凹部１５の下端部のクローラ外周面１０ａからラグ突出方向距離ｃで、例えば３〜６ｍｍ、離間している。
つまり、凹部１５は、ラグ１１の底面、即ち、クローラ外周面１０ａとの間に、例えば３〜６ｍｍのラグ突出方向距離ｃを有して、クローラ外周面１０ａの上方（ラグ突出方向）に離間して配置されている（図２（ｂ）参照）。

このように、ラグ１１は、クローラ幅方向外側端のクローラ幅方向外側を向く端面である外側端面１２ｅが、クローラ幅方向端１０ｂに連続する傾斜面により形成されており（図２（ｂ）参照）、ゴムクローラ１０にクローラ幅方向端縁部である耳部が設けられず、ゴムクローラ１０のクローラ幅方向端１０ｂいっぱいまで、ラグ１１のクローラ幅方向幅を広げることができる（図１，２参照）ので、ゴムクローラ１１の耐久性を向上させて高耐久化を図ることが可能になる。

更に、ラグ１１の外側端面１２ｅに凹部１５を設けたことで、ラグ１１のクローラ幅方向幅を広げても、ラグ１１のクローラ幅方向外側端の剛性が高くなるのを抑制することができ、加えて、凹部１５が上述した構成を有することで、ラグ１１のクローラ幅方向外側端への応力の集中を防いで、ラグ１１のクローラ幅方向外側端における耐久性を確保することができる。
この結果、ラグ１１のクローラ外周面１０ａからの高さが４０ｍｍ以上、特に、５０ｍｍ以上の大型のゴムクローラにおいて、走行路面上での車両旋回時に、ラグがゴムクローラの路面側に巻き込まれてしまって、ゴムクローラ内部に埋め込まれているスチールコードの近傍でゴム歪が増加したために、ラグに割れが発生してしまうことを、極力抑制することができ、ひいては外観不良の発生を抑制することができる。

１０：ゴムクローラ、 １０ａ：クローラ外周面、 １０ｂ：クローラ幅方向端、 １１：ラグ、 １２：周面、 １２ａ：第１側面、 １２ｂ：第２側面、 １２ｃ：内側第１端面、 １２ｄ：内側第２端面、 １２ｅ：外側端面、 １３：接地面、 １４：微小凸部、 １５：凹部、 １５ａ：底面、 １５ｂ：頂部。

Claims (5)

1. 無端状のゴム弾性体からなり、外周面に凸状のラグがクローラ周方向に所定のピッチで形成されたゴムクローラであって、
   前記ラグは、クローラ外周面のクローラ幅方向端まで延在し、
   前記ラグのクローラ幅方向外側端のクローラ幅方向外側を向く端面には、クローラ幅方向内側に凹む凹部が形成され、
   前記凹部の輪郭線は、前記端面の輪郭線から所定距離離れており、
   前記凹部は、開口形状が略三角形状であり、
   前記ラグは、クローラ周方向両側で傾斜角度が異なる非対称形状を有し、
   前記略三角形状は、クローラ周方向両側で傾斜角度が異なる非対称性形状を有することを特徴とする、ゴムクローラ。
2. 前記凹部の略三角形状は、クローラ幅方向内側面が曲面形状を有している、請求項１に記載のゴムクローラ。
3. 前記凹部は、クローラ幅方向断面形状が略二等辺三角形状である、請求項１または２に記載のゴムクローラ。
4. 前記クローラ幅方向断面が略三角形状の凹部の、高さ方向の辺の長さに対する奥行き方向の辺の長さの比は、１対０．８〜１．２である、請求項３に記載のゴムクローラ。
5. 前記ラグのクローラ外周面からの高さが４０ｍｍ以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載のゴムクローラ。

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