JP7024393B2

JP7024393B2 - 弾性クローラ

Info

Publication number: JP7024393B2
Application number: JP2017248786A
Authority: JP
Inventors: 良輔三嶋
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: JP2019112002A

Description

本発明は、無端帯状の弾性クローラに関する。

従来、弾性体からなるクローラ本体と、クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設されかつ弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、クローラ本体の芯材よりもクローラ外周側に、芯材に隣接して埋設された抗張体とを含む弾性クローラが知られている。例えば、下記特許文献１は、上述のようなクローラ本体と芯材と抗張体とを含み、クローラ幅方向の外側において、芯材と抗張体とのクローラ外周側を覆う補強層をさらに含む弾性クローラを提案している。

特開２００５－２７１７１０号公報

特許文献１の弾性クローラは、補強層がクローラ幅方向の外側のみであったため、補強層を有さない位置において、クローラ本体の弾性体が部分的に損傷した場合に、抗張体まで水分が浸入することがあった。このようなクローラ本体の損傷は、抗張体を構成する金属コードに錆を生じさせ、抗張体の耐久性を低下させるという問題があった。また、特許文献１の弾性クローラは、過大な外力が生じた場合に、抗張体と芯材とが接触して、芯材により抗張体の金属コードが切断されることがあり、抗張体の耐久性に関して更なる改善が望まれていた。

抗張体の耐久性を向上させるためには、例えば、補強層を大きくする等の改善が考えられる。しかしながら、補強層を単純に大型化した場合には、弾性クローラが駆動輪や遊動輪に巻き掛けられたときの曲げ剛性を増加させ、その結果、巻き掛け抵抗が増加するという問題点があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体の耐久性を向上させた弾性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、無端帯状の弾性クローラであって、弾性体からなるクローラ本体と、前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設されかつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、前記クローラ本体の前記芯材よりもクローラ外周側に、前記芯材に隣接して埋設された抗張体と、前記クローラ本体の前記抗張体よりもクローラ外周側に、前記抗張体に隣接して埋設された補強層とを含み、前記抗張体は、クローラ周方向に延びる複数の金属コードがクローラ幅方向に並べられた金属コード層と、シート状のカバーが前記金属コード層のクローラ内周側からクローラ外周側まで囲むように配されたカバー層とを含み、前記補強層は、複数の補強コードがクローラ幅方向に並べられた少なくとも１つの補強コード層を含むことを特徴とする。

本発明の弾性クローラにおいて、前記補強コードは、前記弾性体よりも硬質の有機繊維コードであるのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記補強コードは、クローラ周方向に対して傾斜する方向に延びているのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記補強コード層は、前記抗張体に隣接する第１コード層と、前記第１コード層よりもクローラ外周側に位置する第２コード層とを含み、前記第１コード層の前記補強コードと前記第２コード層の前記補強コードとは、クローラ周方向に対して互いに逆方向に傾斜しているのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記補強コード層は、クローラ幅方向の第１補強端と第２補強端とを有し、かつ、クローラ周方向の第３補強端と第４補強端とを有する有端帯状であり、前記第３補強端と前記第４補強端とは、突き合わせ又は隙間を有して配されるのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記金属コード層は、クローラ幅方向の第１金属端と第２金属端とを有し、かつ、クローラ周方向に無端帯状であるのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記カバー層は、クローラ幅方向の第１カバー端と第２カバー端とを有し、かつ、クローラ周方向の第３カバー端と第４カバー端とを有する有端帯状であり、前記第３カバー端と前記第４カバー端とは、突き合わせ又は隙間を有して配されるのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記第１カバー端及び前記第２カバー端は、それぞれ、前記金属コード層のクローラ外周側に位置するのが望ましい。

本発明の弾性クローラは、クローラ本体の芯材よりもクローラ外周側に、芯材に隣接して埋設された抗張体と、クローラ本体の抗張体よりもクローラ外周側に、抗張体に隣接して埋設された補強層とを含んでいる。このような弾性クローラは、抗張体が補強層により保護されているため、クローラ本体の弾性体が部分的に損傷した場合であっても、抗張体まで水分が浸入するおそれがない。このため、抗張体は、抗張体を構成する金属コードに錆が生じるおそれがなく、その耐久性を向上させることができる。

本発明の弾性クローラにおいて、抗張体は、クローラ周方向に延びる複数の金属コードがクローラ幅方向に並べられた金属コード層と、シート状のカバーが金属コード層のクローラ内周側からクローラ外周側まで囲むように配されたカバー層とを含んでいる。このような抗張体は、金属コード層がカバー層により保護されているので、過大な外力により芯材と抗張体とが接触したとしても金属コード層が損傷し難く、その耐久性を向上させることができる。

本発明の弾性クローラにおいて、補強層は、複数の補強コードがクローラ幅方向に並べられた少なくとも１つの補強コード層を含んでいる。このような補強層は、金属コード層がカバー層により保護されているので、補強コード層を過度に大きくする必要がなく、弾性クローラの曲げ剛性の増加を抑制することができる。このため、本発明の弾性クローラは、弾性クローラの曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体の耐久性をより向上させることができる。

本発明の弾性クローラの一実施形態を示す斜視図である。弾性クローラの断面図である。抗張体及び補強層の部分斜視図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態の弾性クローラ１を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態の弾性クローラ１は、クローラ周方向に無端帯状に形成されている。弾性クローラ１は、弾性体からなるクローラ本体２と、クローラ本体２にクローラ周方向に間隔を空けて埋設された複数の芯材３と、芯材３よりもクローラ外周側でクローラ周方向に沿って延びた抗張体４とを含むのが望ましい。

本明細書において、クローラ周方向は、弾性クローラ１の回転方向であり、図１の符号ａで示される方向に相当する。また、クローラ幅方向は、弾性クローラ１が車両に装着されるときの駆動輪（図示省略）の軸方向であり、図１の符号ｂで示される方向に相当する。さらに、クローラ厚さ方向は、クローラ周方向ａ及びクローラ幅方向ｂに直交する方向であり、図１の符号ｃで示される方向に相当する。クローラ厚さ方向ｃのうち、無端帯状の弾性クローラ１の内側は、クローラ内周側ｃｉとされる。また、無端帯状の弾性クローラ１の外側は、クローラ外周側ｃｏとされる。

本実施形態の弾性クローラ１は、さらに、抗張体４よりもクローラ外周側ｃｏでクローラ周方向ａに沿って延びた補強層５を含んでいる。このような弾性クローラ１は、抗張体４が補強層５により保護されているため、クローラ本体２の弾性体が部分的に損傷した場合であっても、抗張体４まで水分が浸入するおそれがない。

クローラ本体２は、無端帯状に連続して形成されるのが望ましい。本実施形態のクローラ本体２は、クローラ幅方向ｂに略一定の幅を有している。ここで、クローラ本体２は、クローラ外周側ｃｏの外周面２ｏとクローラ内周側ｃｉの内周面２ｉとを有している。クローラ本体２の外周面２ｏは、複数のラグ６を有するのが望ましい。

複数の芯材３は、それぞれ、クローラ本体２を構成する弾性体よりも硬質の材料からなるのが望ましい。芯材３は、例えば、鋼、鋳鉄等の金属材料により形成されている。芯材３は、硬質樹脂により形成されていてもよい。このような芯材３は、クローラ本体２を補強し、クローラ本体２の形状を保持することができる。

抗張体４は、クローラ本体２の芯材３よりもクローラ外周側ｃｏに、芯材３に隣接して埋設されるのが望ましい。本実施形態の抗張体４は、クローラ周方向ａに延びる金属コード層７と、シート状のカバー８ａが金属コード層７のクローラ内周側ｃｉからクローラ外周側ｃｏまで囲むように配されたカバー層８とを含んでいる。金属コード層７は、例えば、クローラ周方向ａに延びる複数の金属コード７ａがクローラ幅方向ｂに並べられている。

このような抗張体４は、金属コード層７がカバー層８により保護されているので、過大な外力により芯材３と抗張体４とが接触したとしても金属コード層７が損傷し難く、その耐久性を向上させることができる。

補強層５は、クローラ本体２の抗張体４よりもクローラ外周側ｃｏに、抗張体４に隣接して埋設されるのが望ましい。本実施形態の補強層５は、複数の補強コード９ａがクローラ幅方向ｂに並べられた少なくとも１つの補強コード層９を含んでいる。

このような補強層５は、クローラ本体２よりも高い強度を有しているので、クローラ本体２の弾性体が部分的に損傷した場合であっても、抗張体４まで水分が浸入するおそれがない。このため、本実施形態の弾性クローラ１は、クローラ本体２の弾性体が部分的に損傷した場合であっても、抗張体４を構成する金属コード７ａに錆が生じるおそれがなく、抗張体４の耐久性をより向上させることができる。

図２は、弾性クローラ１の断面図であり、図３は、抗張体４及び補強層５の部分斜視図である。図３では、理解を容易にするため、クローラ本体２及び芯材３の図示が省略されている。図２及び図３に示されるように、抗張体４のカバー層８は、クローラ幅方向ｂの第１カバー端８ｂと第２カバー端８ｃとを有するのが望ましい。本実施形態の第１カバー端８ｂ及び第２カバー端８ｃは、それぞれ、金属コード層７のクローラ外周側ｃｏに位置している。

このようなカバー層８は、弾性クローラ１の芯材３と金属コード層７との間をクローラ幅方向ｂに隙間無く覆っており、芯材３と金属コード層７とが直接接触するおそれがない。このため、本実施形態の抗張体４は、過大な外力により芯材３と抗張体４とが接触したとしても金属コード層７が損傷し難く、その耐久性をより向上させることができる。

本実施形態では、カバー層８のクローラ幅方向ｂの外側の第１カバー端８ｂと、カバー層８のクローラ幅方向ｂの内側の第２カバー端８ｃとを有している。第１カバー端８ｂと第２カバー端８ｃとは、例えば、突き合わせ又は隙間を有して配されている。このようなカバー層８は、クローラ幅方向ｂでカバー８ａの重なり部分が生じず、弾性クローラ１の曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体４の耐久性を向上させることができる。

カバー層８は、クローラ周方向ａの第３カバー端８ｄと第４カバー端８ｅを有する有端帯状であるのが望ましい。第３カバー端８ｄと第４カバー端８ｅとは、例えば、突き合わせ又は隙間を有して配されている。このようなカバー層８は、クローラ周方向ａでカバー８ａの重なり部分が生じず、弾性クローラ１の曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体４の耐久性を向上させることができる。

カバー層８のカバー８ａは、例えば、有機繊維シートである。カバー８ａは、ナイロンシートが好適に用いられる。このようなカバー層８は、柔軟性と強度とを両立することができ、弾性クローラ１の曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体４の耐久性を向上させることができる。

金属コード層７は、例えば、クローラ幅方向ｂの第１金属端７ｂと第２金属端７ｃとを有し、かつ、クローラ周方向ａに無端帯状である。本実施形態では、金属コード層７のクローラ幅方向ｂの外側の第１金属端７ｂと、金属コード層７のクローラ幅方向ｂの内側の第２金属端７ｃとを有している。

金属コード層７の金属コード７ａは、例えば、鋼鉄等の金属により形成されている。金属コード７ａは、クローラ周方向ａに沿って延びているのが望ましい。このような金属コード層７は、弾性クローラ１が駆動輪又は遊動輪等（図示省略）に巻き掛けれれたときの、長さの基準となり得る。

補強コード層９は、クローラ幅方向ｂの第１補強端９ｂと第２補強端９ｃとを有し、かつ、クローラ周方向ａの第３補強端９ｄと第４補強端９ｅとを有する有端帯状であるのが望ましい。本実施形態では、補強コード層９のクローラ幅方向ｂの外側の第１補強端９ｂと、補強コード層９のクローラ幅方向ｂの内側の第２補強端９ｃとを有している。

第３補強端９ｄと第４補強端９ｅとは、例えば、突き合わせ又は隙間を有して配されている。このような補強コード層９は、クローラ周方向ａで補強コード層９の重なり部分が生じず、弾性クローラ１の曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体４の耐久性を向上させることができる。

補強コード層９の第３補強端９ｄとカバー層８の第３カバー端８ｄとは、クローラ周方向ａにずれて配されるのが望ましい。補強コード層９の第４補強端９ｅとカバー層８の第４カバー端８ｅとは、クローラ周方向ａにずれて配されるのが望ましい。このような補強コード層９及びカバー層８は、局所的な剛性の変化が分散されるので、抗張体４の耐久性をより向上させることができる。

第１補強端９ｂ及び第２補強端９ｃは、補強コード層９のクローラ幅方向ｂの中央部よりもクローラ内周側ｃｉに位置するのが望ましい。このような補強コード層９は、クローラ本体２からの露出を抑制しつつ、金属コード層７の近くに配することができるので、弾性クローラ１の曲げ剛性の増加を抑制しつつ、抗張体４の耐久性を向上させることができる。

金属コード層７の第１金属端７ｂから、補強コード層９の第１補強端９ｂまでのクローラ幅方向ｂの距離Ｌ１は、好ましくは、０～２０mmである。距離Ｌ１が０mmよりも小さいと、補強コード層９が保護できない金属コード層７が生じ、抗張体４の耐久性が低下するおそれがある。ここで、距離Ｌ１が０mmよりも小さいとは、補強コード層９の第１補強端９ｂが金属コード層７の第１金属端７ｂよりもクローラ幅方向ｂの内側に位置することを意味する。距離Ｌ１が２０mmよりも大きいと、補強層５がクローラ本体２から露出するおそれがある。

金属コード層７の第２金属端７ｃから、補強コード層９の第２補強端９ｃまでのクローラ幅方向ｂの距離Ｌ２は、好ましくは、０～１５mmである。距離Ｌ２が０mmよりも小さいと、補強コード層９が保護できない金属コード層７が生じ、抗張体４の耐久性が低下するおそれがある。ここで、距離Ｌ２が０mmよりも小さいとは、補強コード層９の第２補強端９ｃが金属コード層７の第２金属端７ｃよりもクローラ幅方向ｂの外側に位置することを意味する。距離Ｌ２が１５mmよりも大きいと、弾性クローラ１の曲げ剛性が大きくなるおそれがある。

補強コード層９の補強コード９ａは、例えば、弾性体よりも硬質の有機繊維コードである。補強コード９ａは、アラミド繊維コードが好適に用いられる。補強コード９ａは、クローラ周方向ａに対して傾斜する方向に延びているのが望ましい。補強コード９ａは、好ましくは、クローラ周方向ａに対して３５～５５°の角度で傾斜している。このような補強コード層９は、弾性クローラ１を駆動輪又は遊動輪等（図示省略）に巻き掛けたときに、補強コード９ａのクローラ周方向ａに対する角度が小さくなるので、弾性クローラ１の曲げ剛性の増加を抑制し得る。

本実施形態の補強コード層９は、抗張体４に隣接する第１コード層９Ａと、第１コード層９Ａよりもクローラ外周側ｃｏに位置する第２コード層９Ｂとを含んでいる。第１コード層９Ａの補強コード９ａと第２コード層９Ｂの補強コード９ａとは、クローラ周方向ａに対して互いに逆方向に傾斜しているのが望ましい。このような補強コード層９は、効率よく金属コード層７を保護することができ、抗張体４の耐久性を向上させ得る。

第１コード層９Ａの第３補強端９ｄと第２コード層９Ｂの第３補強端９ｄとは、クローラ周方向ａにずれて配されるのが望ましい。第１コード層９Ａの第４補強端９ｅと第２コード層９Ｂの第４補強端９ｅとは、クローラ周方向ａにずれて配されるのが望ましい。このような補強コード層９は、局所的な剛性の変化が分散されるので、抗張体４の耐久性をより向上させることができる。

本実施形態の第２コード層９Ｂは、最もクローラ外周側ｃｏに位置する補強コード層９である。第２コード層９Ｂの第１補強端９ｂにおけるクローラ厚さ方向ｃの中心位置９ｆから、クローラ本体２の外周面２ｏまでの補強コード層９に垂直な方向の距離Ｌ３は、好ましくは、２～８mmである。距離Ｌ３が２mmよりも小さいと、補強コード層９がクローラ本体２から露出するおそれがある。距離Ｌ３が８mmよりも大きいと、弾性クローラ１の曲げ剛性が大きくなるおそれがある。

第２コード層９Ｂの第２補強端９ｃにおけるクローラ厚さ方向ｃの中心位置９ｇから、クローラ本体２の外周面２ｏまでの補強コード層９に垂直な方向の距離Ｌ４は、好ましくは、２～１０mmである。距離Ｌ４が２mmよりも小さいと、補強コード層９がクローラ本体２から露出するおそれがある。距離Ｌ４が１０mmよりも大きいと、弾性クローラ１の曲げ剛性が大きくなるおそれがある。

金属コード層７のクローラ厚さ方向ｃの中心位置７ｆから、第２コード層９Ｂまでのクローラ厚さ方向ｃの距離Ｌ５は、好ましくは、金属コード層７の中心位置７ｆから、クローラ本体２の外周面２ｏまでのクローラ厚さ方向ｃの距離Ｌ６の６５％以下である。距離Ｌ５が距離Ｌ６の６５％よりも大きいと、弾性クローラ１の曲げ剛性が大きくなるおそれがある。

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、上述の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。

図１の基本構造を有する弾性クローラが、表１の仕様に基づいて試作された。これら試作された弾性クローラがテスト車両に装着され、耐久性と曲げ剛性とがテストされた。テスト方法は、以下のとおりである。

＜耐久性テスト＞
供試クローラに装着したテスト車両で、石等を含む悪路を再現したテストコースを走行し、金属コード層の破断が発生するまでの時間が測定された。金属コード層の破断は、一定距離の走行毎に目視チェックにより確認された。結果は、比較例１を１００とする指数で表示され、数値が大きいほど、耐久性に優れていることを示す。

＜曲げ剛性テスト＞
供試クローラをテスト車両の駆動輪に巻き掛けたときの曲げ剛性を、巻き掛けやすさとして作業者の官能により評価された。結果は、巻き掛け作業が問題なく行えた場合を問題なしとし、巻き掛け作業が不可又は困難であった場合を問題ありとして示す。

テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の弾性クローラは、比較例に対して、耐久性に優れていることが確認できた。また、比較例及び実施例の弾性クローラは、いずれも、巻き掛け作業が問題なく行え、実施例においても曲げ剛性の増加が抑制されていることが確認できた。

１弾性クローラ
２クローラ本体
３芯材
４抗張体
５補強層
７金属コード層
７ａ金属コード
８カバー層
８ａカバー
９補強コード層
９ａ補強コード

Claims

無端帯状の弾性クローラであって、
弾性体からなるクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設されかつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体の前記芯材よりもクローラ外周側に、前記芯材に隣接して埋設された抗張体と、
前記クローラ本体の前記抗張体よりもクローラ外周側に、前記抗張体に隣接して埋設された補強層とを含み、
前記抗張体は、クローラ周方向に延びる複数の金属コードがクローラ幅方向に並べられた金属コード層と、シート状のカバーが前記金属コード層のクローラ内周側からクローラ外周側まで囲むように配されたカバー層とを含み、
前記補強層は、複数の補強コードがクローラ幅方向に並べられた少なくとも１つの補強コード層を含み、
前記補強コード層は、クローラ幅方向の第１補強端と第２補強端とを有し、
前記第１補強端及び前記第２補強端は、前記補強コード層のクローラ幅方向の中央部よりもクローラ内周側に位置する、
弾性クローラ。
前記補強コードは、前記弾性体よりも硬質の有機繊維コードである、請求項１に記載の弾性クローラ。
前記補強コードは、クローラ周方向に対して傾斜する方向に延びている、請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
前記補強コード層は、前記抗張体に隣接する第１コード層と、前記第１コード層よりもクローラ外周側に位置する第２コード層とを含み、
前記第１コード層の前記補強コードと前記第２コード層の前記補強コードとは、クローラ周方向に対して互いに逆方向に傾斜している、請求項２又は３に記載の弾性クローラ。
前記補強コード層は、クローラ周方向の第３補強端と第４補強端とを有する有端帯状であり、
前記第３補強端と前記第４補強端とは、突き合わせ又は隙間を有して配される、請求項２～４のいずれかに記載の弾性クローラ。
前記金属コード層は、クローラ幅方向の第１金属端と第２金属端とを有し、かつ、クローラ周方向に無端帯状である、請求項１～５のいずれかに記載の弾性クローラ。
前記カバー層は、クローラ幅方向の第１カバー端と第２カバー端とを有し、かつ、クローラ周方向の第３カバー端と第４カバー端とを有する有端帯状であり、
前記第３カバー端と前記第４カバー端とは、突き合わせ又は隙間を有して配される、請求項１～６のいずれかに記載の弾性クローラ。
前記第１カバー端及び前記第２カバー端は、それぞれ、前記金属コード層のクローラ外周側に位置する、請求項７に記載の弾性クローラ。