JP7367403B2 - 弾性クローラ及び芯材 - Google Patents

Description

本発明は、無端帯状の弾性クローラ及び弾性クローラ用の芯材に関する。

従来、ゴム等の弾性体からなるクローラ本体に、複数の芯材を埋設した弾性クローラが知られている。芯材は、クローラ幅方向の補強材として機能し、クローラ周方向に間隔を空けて埋設されている。又抗張体は、クローラ周方向の補強材として機能し、前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードから構成されている。この種の弾性クローラは、隣り合う芯材間でクローラ幅方向のずれが発生して、芯材が車体の転輪が外れて、脱輪を起こすという問題が生じることがあった。

下記特許文献１には、脱輪防止のために、芯材に、クローラ周方向の一方側に突出する一対の第１突起と、他方側に突出する一対の第２突起とを設けることが記載されている。この弾性クローラでは、クローラ周方向で隣り合う一方側の芯材の第１突起が、他方側の芯材の第２突起にクローラ幅方向で重なり合うことで、芯材間のクローラ幅方向のずれが抑制されている。

特開２０１９－９３８７８号公報

しかしながら、突起物への乗り上げ時や旋回時などに作用する外力により、隣り合う芯材間に屈曲や捻れ等が生じてしまうと、第１突起と第２突起との係合が外れて、弾性クローラが車体側の駆動輪、遊動輪、転輪等から外れる脱輪が発生してしまうことがある。このような屈曲や捻れ等に起因する脱輪対策としては、第１突起及び第２突起を大型化すること等が案出されるが、芯材重量の増加を招くことになり、更なる改善が望まれていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、芯材重量の増加を抑えながら、屈曲や捻れ等に起因する脱輪を抑制し得る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、弾性クローラであって、弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、前記クローラ本体内にクローラ周方向に間隔を空けて配され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材とを含み、前記芯材は、クローラ幅方向に延びる芯材本体と、前記芯材本体のクローラ周方向の第１端面及び第２端面からそれぞれ突出する複数の脱輪防止突起とを含み、前記脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部が形成されていることを特徴とする。

本発明の弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起は、前記第１端面から突出する一対の第１突起と、前記第２端面から突出し、かつクローラ周方向に隣接する前記芯材の一対の前記第１突起の間に進入可能な一対の第２突起とを含み、前記第１突起は、クローラ幅方向の内側の第１面が、クローラ周方向に隣接する前記芯材の前記第２突起のクローラ幅方向の外側の第２面に対向して配されており、前記溝部は、前記第１面に形成された第１溝部と、前記第２面に形成された第２溝部とを含むのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、クローラ周方向に隣接する一対の前記芯材が捻れるような外力が前記クローラ本体に作用したときに、前記第１溝部は、対向する前記第２面の前記第２溝部ではない部分にかみ合い、前記第２溝部は、対向する前記第１面の前記第１溝部ではない部分にかみ合うのが望ましい。

本発明の弾性クローラにおいて、前記クローラ本体内に配され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向に延びるコードからなる抗張体をさらに含み、前記脱輪防止突起のクローラ外周側の部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に位置するのが望ましい。

本発明は、弾性クローラに用いられる芯材であって、クローラ幅方向に延びる芯材本体と、前記芯材本体のクローラ周方向の第１端面及び第２端面からそれぞれ突出する複数の脱輪防止突起とを含み、前記脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部が形成されていることを特徴とする。

本発明の芯材において、前記脱輪防止突起は、前記第１端面から突出する一対の第１突起と、前記第２端面から突出し、かつクローラ周方向に並べられたときに、一対の前記第１突起の間に進入可能な一対の第２突起とを含み、前記溝部は、前記第１突起のクローラ幅方向の内側に形成された第１溝部と、前記第２突起のクローラ幅方向の外側に形成された第２溝部とを含むのが望ましい。

本発明の芯材において、前記第１溝部と前記第２溝部とは、互いの断面形状が同一であるのが望ましい。

本発明の芯材において、前記溝部は、前記脱輪防止突起のそれぞれに１本形成されるのが望ましい。

本発明の芯材において、前記溝部は、前記脱輪防止突起のそれぞれに複数本形成されるのが望ましい。

本発明の芯材において、前記脱輪防止突起のクローラ外周側の外端部は、前記芯材本体のクローラ外周側の外面よりもクローラ外周側に位置するのが望ましい。

本発明に係る弾性クローラにおいて、脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部が形成されている。このような弾性クローラは、隣接する芯材間に屈曲や捻れ等が生じたときにも溝部がかみ合うことで脱輪防止突起間の外れが発生し難くなる。このため、本発明の弾性クローラは、芯材の重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。

本発明に係る芯材において、脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部が形成されている。このような芯材は、隣接する芯材間に屈曲や捻れ等が生じたときにも溝部がかみ合うことで脱輪防止突起間の外れが発生し難くなる。このため、本発明の芯材は、重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。

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。 クローラ周方向に並べられた芯材の斜視図である。 芯材の正面図である。 クローラ周方向に並べられた芯材の平面図である。 図４のＡ－Ａ線の断面図である。 図５において隣接する芯材間に捻れが生じたときの断面図である。 他の実施形態の脱輪防止突起の断面図である。 図７において隣接する芯材間に捻れが生じたときの断面図である。

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、ゴム等の弾性体からなる無端帯状のクローラ本体２と、クローラ本体２内に配される複数の芯材３と、クローラ本体２内に配される抗張体４とを含んでいる。抗張体４は、芯材３よりもクローラ外周側Ｚｏを通ってクローラ周方向Ｘに延びるコードからなるのが望ましい。

本明細書において、クローラ周方向Ｘは、弾性クローラ１の回転方向であり、図１の符号Ｘで示される方向に相当する。また、クローラ幅方向Ｙは、弾性クローラ１が車両に装着されるときの駆動輪の軸方向であり、図１の符号Ｙで示される方向に相当する。さらに、クローラ厚さ方向Ｚは、クローラ周方向Ｘ及びクローラ幅方向Ｙに直交する方向であり、図１の符号Ｚで示される方向に相当する。クローラ厚さ方向Ｚ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Ｚｉ、外側はクローラ外周側Ｚｏとされる。

本実施形態のクローラ本体２は、略一定の幅を有してクローラ周方向Ｘに連続して延びている。クローラ本体２のクローラ外周側Ｚｏの外面２ｏには、例えば、クローラ周方向Ｘに間隔を有して配列される複数本のラグ５が設けられている。ラグ５は、クローラ幅方向Ｙに延び、不整地走行時のトラクション性を高めるのに適している。

クローラ本体２のクローラ内周側Ｚｉの内面２ｉには、例えば、複数の突起６ａからなりクローラ周方向Ｘにのびる２列の突起列６が形成されている。２列の突起列６間には、例えば、車体側の駆動輪、遊動輪、転輪等が案内される。なお、突起６ａは、芯材３に設けられるガイド突起１０により補強されるのが望ましい。このような突起列６は、弾性クローラ１の脱輪を抑制することに役立つ。

芯材３は、弾性クローラ１に好適に用いられ、クローラ幅方向Ｙの補強材として機能している。本実施形態の芯材３は、クローラ本体２内にクローラ周方向Ｘに間隔を空けて配されている。このような芯材３は、クローラ本体２の形状を保持しつつ、車体側の駆動輪、遊動輪等への巻き付けを許容することができる。

芯材３は、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の硬質の材料としては、例えば、鋼、鋳鉄等の金属材料が好適に採用される。なお、芯材３の全体が、クローラ本体２内に配されている必要はなく、その一部分、例えばガイド突起１０がクローラ本体２から露出していてもよい。

図２は、クローラ周方向Ｘに並べられた芯材３の斜視図である。図２に示されるように、本実施形態の芯材３は、クローラ幅方向Ｙに延びる芯材本体７と、芯材本体７のクローラ周方向Ｘの第１端面Ｓ１及び第２端面Ｓ２からそれぞれ突出する複数の脱輪防止突起８とを含んでいる。

本実施形態の脱輪防止突起８のそれぞれには、クローラ周方向Ｘに延びる少なくとも１本の溝部９が形成されている。このような芯材３は、隣接する芯材３間に、クローラ幅方向Ｙ及びクローラ厚さ方向Ｚの外力が同時に作用するような屈曲や捻れ等が生じたときにも溝部９がかみ合うことで脱輪防止突起８間の外れが発生し難くなる。このため、本実施形態の芯材３は、重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。

また、このような芯材３がクローラ周方向Ｘに並べられた弾性クローラ１は、隣接する芯材３間に上述の屈曲や捻れ等が生じたときにも溝部９がかみ合うことで脱輪防止突起８間の外れが発生し難くなる。このため、本実施形態の弾性クローラ１は、芯材３の重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。

図３は、クローラ周方向Ｘから見た芯材３の正面図であり、図４は、クローラ周方向Ｘに並べられた芯材３のクローラ内周側Ｚｉから見た平面図である。図３及び図４に示されるように、より好ましい態様として、芯材本体７は、クローラ幅方向Ｙの中央に配される係合部７Ａと、係合部７Ａのクローラ幅方向Ｙの両外側に配される翼部７Ｂとを含んでいる。係合部７Ａは、例えば、駆動輪の歯溝部とかみ合うように形成されている。

芯材３は、芯材本体７のクローラ内周側Ｚｉの内面７ｉからクローラ厚さ方向Ｚに突出する一対のガイド突起１０を含むのが望ましい。ガイド突起１０は、例えば、係合部７Ａのクローラ幅方向Ｙ両側で立ち上がっている。このようなガイド突起１０は、その間で駆動輪、遊動輪、転輪等を挟んでガイドするのに好適である。

本実施形態の脱輪防止突起８は、第１端面Ｓ１から突出する一対の第１突起８Ａと、第２端面Ｓ２から突出する一対の第２突起８Ｂとを含んでいる。一対の第１突起８Ａ及び一対の第２突起８Ｂは、それぞれ、例えば、クローラ幅方向Ｙに間隔を隔てて配されている。一対の第２突起８Ｂは、クローラ周方向Ｘに隣接する芯材３の一対の第１突起８Ａの間に進入可能であるのが望ましい。

本実施形態の第１突起８Ａは、クローラ幅方向Ｙの内側の第１面８ａが、クローラ周方向Ｘに隣接する芯材３の第２突起８Ｂのクローラ幅方向Ｙの外側の第２面８ｂに対向して配されている。

このような脱輪防止突起８は、クローラ周方向Ｘに隣接する芯材３にクローラ幅方向Ｙの外力が作用したとしても、一方側の第１面８ａと他方側の第２面８ｂとが接触して、芯材３間の横ずれ（クローラ幅方向Ｙのずれ）を抑制することができる。このため、本実施形態の脱輪防止突起８は、弾性クローラ１の脱輪を抑制することができる。

図３に示されるように、本実施形態の脱輪防止突起８のクローラ外周側Ｚｏの外端部８ｏは、芯材本体７のクローラ外周側Ｚｏの外面７ｏよりもクローラ外周側Ｚｏに位置している。本実施形態では、溝部９が、クローラ厚さ方向Ｚにおいて、芯材本体７の外面７ｏを含む位置に形成されている。脱輪防止突起８の外端部８ｏは、抗張体４よりもクローラ外周側Ｚｏに位置するのが望ましい。このような脱輪防止突起８は、隣接する芯材３間の屈曲や捻れ等に合わせて動く範囲が小さくなり、脱輪防止突起８間の外れが発生し難くなる。

図３及び図４に示されるように、溝部９は、第１突起８Ａのクローラ幅方向Ｙの内側に形成された第１溝部９Ａと、第２突起８Ｂのクローラ幅方向Ｙの外側に形成された第２溝部９Ｂとを含むのが望ましい。本実施形態の溝部９は、第１面８ａに形成された第１溝部９Ａと、第２面８ｂに形成された第２溝部９Ｂとを含んでいる。

図５は、図４のＡ－Ａ線の断面図である。図５に示されるように、本実施形態の第１溝部９Ａと第２溝部９Ｂとは、互いの断面形状が同一である。すなわち、第１溝部９Ａの溝底のクローラ厚さ方向Ｚの長さＬ１は、第２溝部９Ｂの溝底のクローラ厚さ方向Ｚの長さＬ２に等しい。また、第１面８ａの第１溝部９Ａではない部分８ｃのクローラ厚さ方向Ｚの長さＬ３は、第２面８ｂの第２溝部９Ｂではない部分８ｄのクローラ厚さ方向Ｚの長さＬ４に等しい。このような溝部９は、かみ合ったときのバランスが良好であり、芯材３の重量の増加を抑えることに役立つ。

第１溝部９Ａの溝深さｄ１は、好ましくは、第１突起８Ａの幅ｗ１の５％～２５％である。第１溝部９Ａの溝深さｄ１が第１突起８Ａの幅ｗ１の５％よりも小さいと、隣接する芯材３間に屈曲や捻れ等が生じたときに溝部９がかみ合わないおそれがある。第１溝部９Ａの溝深さｄ１が第１突起８Ａの幅ｗ１の２５％よりも大きいと、第１突起８Ａの耐久性が低下するおそれがある。

第２溝部９Ｂの溝深さｄ２は、好ましくは、第２突起８Ｂの幅ｗ２の５％～２５％である。第２溝部９Ｂの溝深さｄ２が第２突起８Ｂの幅ｗ２の５％よりも小さいと、隣接する芯材３間に屈曲や捻れ等が生じたときに溝部９がかみ合わないおそれがある。第２溝部９Ｂの溝深さｄ２が第２突起８Ｂの幅ｗ２の２５％よりも大きいと、第２突起８Ｂの耐久性が低下するおそれがある。

本実施形態の第１溝部９Ａの溝深さｄ１は、第２溝部９Ｂの溝深さｄ２に等しい。また、第１突起８Ａの幅ｗ１は、第２突起８Ｂの幅ｗ２に等しい。このような脱輪防止突起８及び溝部９は、かみ合ったときのバランスが良好であり、芯材３の重量の増加を抑えることに役立つ。

図６は、図５において隣接する芯材３間に捻れが生じたときの断面図である。図１ないし図６に示されるように、クローラ周方向Ｘに隣接する芯材３間に捻れるような外力が作用したとき、すなわちクローラ幅方向Ｙ及びクローラ厚さ方向Ｚの外力が同時に作用したときに、第１溝部９Ａは、対向する第２面８ｂの第２溝部９Ｂではない部分８ｄにかみ合う。同様に、このとき、第２溝部９Ｂは、対向する第１面８ａの第１溝部９Ａではない部分８ｃにかみ合う。

本実施形態の溝部９は、脱輪防止突起８のそれぞれに１本形成されている。このとき、第１溝部９Ａの長さＬ１は、第１溝部９Ａではない部分８ｃの長さＬ３よりも大きいのが望ましい。同様に、第２溝部９Ｂの長さＬ２は、第２溝部９Ｂではない部分８ｄの長さＬ４よりも大きいのが望ましい。このような溝部９は、隣接する芯材３間に捻れが生じたときにかみ合い易い。

図７は、他の実施形態の脱輪防止突起１８の断面図であり、図８は、図７において隣接する芯材３間に捻れが生じたときの断面図である。上述の実施形態に対して、脱輪防止突起１８以外は同一であり、その説明が省略される。図７は、図５相当の断面図であり、図８は、図６相当の断面図である。

図７及び図８に示されるように、この実施形態の脱輪防止突起１８は、上述の実施形態の脱輪防止突起８と同様に、芯材３の第１端面Ｓ１（図２に示す）から突出する一対の第１突起１８Ａと、芯材３の第２端面Ｓ２（図２に示す）から突出する一対の第２突起１８Ｂとを含んでいる。

この実施形態の脱輪防止突起１８のそれぞれには、上述の実施形態の脱輪防止突起８と同様に、クローラ周方向Ｘに延びる溝部１９が形成されている。溝部１９は、脱輪防止突起１８のそれぞれに複数本、この実施形態では４本形成されている。

この実施形態においても、クローラ周方向Ｘに隣接する芯材３間に捻れるような外力が作用したときに、第１溝部１９Ａは、対向する第２面１８ｂの第２溝部１９Ｂではない部分１８ｄにかみ合う。同様に、このとき、第２溝部１９Ｂは、対向する第１面１８ａの第１溝部１９Ａではない部分１８ｃにかみ合う。

この実施形態の溝部１９は、４本形成されているので、上述の脱輪防止突起８に比べて、第１突起１８Ａと第２突起１８Ｂとのクローラ厚さ方向Ｚのズレが小さい状態でかみ合う。このため、隣接する芯材３間に捻れが生じたときにも、第１突起１８Ａと第２突起１８Ｂとのクローラ厚さ方向Ｚのズレを抑制し、弾性クローラ１の耐久性を向上させることができる。また、この溝部１９は、大きい外力により第１突起１８Ａと第２突起１８Ｂとのズレが大きくなったときにも、一部の溝部１９がかみ合うことで、脱輪防止突起１８間の外れが発生し難くなる。このため、この実施形態の脱輪防止突起１８は、脱輪をより確実に抑制することができる。

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に示す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。各試作クローラが小型建設機械の走行装置に装着され、突起物への乗り上げ及び旋回を含む走行試験を行ったときの耐脱輪性について評価された。比較例及び実施例は、溝部を除いてそれぞれ脱輪防止突起の断面形状及び断面サイズは同一である。このため、実施例の芯材の重量は、比較例の芯材の重量よりも小さいものとなった。

＜耐脱輪性＞
走行試験において、弾性クローラが転輪から外れて脱輪が発生した回数が測定された。結果は、５段階で表示され、数値が大きいほど脱輪発生回数が少なく、耐脱輪性に優れていることを示す。

評価の結果が表１に示される。

評価の結果、実施例の弾性クローラは、比較例に対して、耐脱輪性に優れており、芯材の重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になることが確認された。

１ 弾性クローラ
２ クローラ本体
３ 芯材
７ 芯材本体
８ 脱輪防止突起
９ 溝部

Claims (8)

1. 弾性クローラであって、
   弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
   前記クローラ本体内にクローラ周方向に間隔を空けて配され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材とを含み、
   前記芯材は、クローラ幅方向に延びる芯材本体と、前記芯材本体のクローラ周方向の第１端面及び第２端面からそれぞれ突出する複数の脱輪防止突起とを含み、
   前記脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部と、前記溝部のクローラ厚さ方向の両側の前記溝部でない部分とが形成されており、
   前記脱輪防止突起は、前記第１端面から突出する一対の第１突起と、前記第２端面から突出し、かつクローラ周方向に隣接する前記芯材の一対の前記第１突起の間に進入可能な一対の第２突起とを含み、
   前記第１突起は、クローラ幅方向の内側の第１面が、クローラ周方向に隣接する前記芯材の前記第２突起のクローラ幅方向の外側の第２面に対向して配されており、
   前記溝部は、前記第１面に形成された第１溝部と、前記第２面に形成された第２溝部とを含む、
   弾性クローラ。
2. クローラ周方向に隣接する一対の前記芯材が捻れるような外力が前記クローラ本体に作用したときに、
   前記第１溝部は、対向する前記第２面の前記第２溝部ではない部分にかみ合い、
   前記第２溝部は、対向する前記第１面の前記第１溝部ではない部分にかみ合う、請求項１に記載の弾性クローラ。
3. 前記クローラ本体内に配され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向に延びるコードからなる抗張体をさらに含み、
   前記脱輪防止突起のクローラ外周側の部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に位置する、請求項１又は２に記載の弾性クローラ。
4. 弾性クローラに用いられる芯材であって、
   クローラ幅方向に延びる芯材本体と、
   前記芯材本体のクローラ周方向の第１端面及び第２端面からそれぞれ突出する複数の脱輪防止突起とを含み、
   前記脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部と、前記溝部のクローラ厚さ方向の両側の前記溝部でない部分とが形成されており、
   前記脱輪防止突起は、前記第１端面から突出する一対の第１突起と、前記第２端面から突出し、かつクローラ周方向に並べられたときに、一対の前記第１突起の間に進入可能な一対の第２突起とを含み、
   前記溝部は、前記第１突起のクローラ幅方向の内側に形成された第１溝部と、前記第２突起のクローラ幅方向の外側に形成された第２溝部とを含む、
   芯材。
5. 前記第１溝部と前記第２溝部とは、互いの断面形状が同一である、請求項４に記載の芯材。
6. 前記溝部は、前記脱輪防止突起のそれぞれに１本形成される、請求項４又は５に記載の芯材。
7. 弾性クローラに用いられる芯材であって、
   クローラ幅方向に延びる芯材本体と、
   前記芯材本体のクローラ周方向の第１端面及び第２端面からそれぞれ突出する複数の脱輪防止突起とを含み、
   前記脱輪防止突起のそれぞれには、クローラ周方向に延びる少なくとも１本の溝部と、前記溝部のクローラ厚さ方向の両側の前記溝部でない部分とが形成されており、
   前記溝部は、前記脱輪防止突起のそれぞれに複数本形成される、
   芯材。
8. 前記脱輪防止突起のクローラ外周側の外端部は、前記芯材本体のクローラ外周側の外面よりもクローラ外周側に位置する、請求項４ないし７のいずれか１項に記載の芯材。

Images