JPH08310459A - ゴムクローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯金の横変位防止用小突起間に介在される薄
肉ゴムと該小突起の耐久性を低下することなく、芯金の
横変位とゴムクロ−ラの前後方向の弛緩変位とを抑制す
ることによって優れた耐久性と脱輪し難いゴムクロ−ラ
を提供する。 【構成】 無端状ゴム弾性体の内部に埋設される複数の
芯金の各隣接芯金間において、芯金の中央部に形成され
るガイドレ−ル部の下部から相互の芯金方向に膨出部を
突出対峙させ、しかも相互の該膨出部の少なくとも一部
がゴムクロ−ラの幅方向に重複され、各々の重複部の稜
線がゴムクロ−ラの幅方向と為す内角、即ち重複角度が
所定の範囲内に限定されていることを特徴とするゴムク
ロ−ラ。なお、相対峙する各々の前記膨出部の先端を相
互に入り子式となる凹凸形状とする場合には、凹部先端
の上下端部に切欠きを設けゴムクロ−ラが屈曲時に凸部
先端が凹部内から自在に抜け出れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農耕地や建設現場など
で使用される無限軌道車の走行装置に装着されるゴムク
ロ−ラに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にゴムクロ−ラは、従前の鉄キャタ
ピラに比べ、突起物への乗り上げや横傾斜地の走行や又
急旋回等によって大きな横力を受ける場合や急後進時や
クロ−ラ長さが過大となっていてたるみがある場合等に
おいて、クロ−ラ外れ即ち脱輪を生じ易いという問題が
あった。第６図は、ゴムクロ−ラ１００の内周側から平
面視した場合の前記脱輪の状態を示すものであって、路
面からゴムクロ−ラ１００の幅方向に大きな横力を受け
ると隣接する芯金１０１、１０１｀間で横ずれが発生し
て案内輪１０２の中央輪１０２ａが芯金１０１の上部に
設けられいるガイドレ−ルとしての角部１０３上に乗り
上げて脱輪しクロ−ラ外れとなるのである。従来よりこ
の問題を解決するために種々の検討がなされ、例えば、
実用新案公報実開平４−６７５８５号や特許公報特開平
４−１６９３８３に開示されるように、隣接する芯金の
中央部分にゴムクロ−ラの長手方向に突出する一対の小
突起（膨出部）を相互に対向して設置して、ゴムクロ−
ラに横力を受けて芯金が横変位しようとした場合に、対
向する該小突起が相互に接触干渉して芯金の横変位を減
少するようにしたものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】しかるに、前記実用新
案公報実開平４−６７５８５号に開示される従来例で
は、隣接する芯金の双方から突出する膨出部はゴムクロ
−ラのゴム弾性体の内部に埋設されて、駆動輪や遊転輪
への巻きかけ時のクロ−ラの屈曲性を損なわないように
するために対向する膨出部が接触しないように相互に隔
離して配置され、しかもその隔離間隔が狭いことから、
隣接する芯金双方から突出する膨出部間に介在する薄肉
ゴムに大きな剪断変形が発生してこの部分の耐久性を低
下させる不具合や、また隣接する芯金間のゴムクロ−ラ
の長手方向（以後、前後方向と呼称）の変形を抑制する
工夫がなく、ゴムクロ−ラのたるみが大きい場合に該ク
ロ−ラの前後方向の弛緩変形が大となって、芯金の横変
位を助長するなどの虞がある。

【０００４】また、特許公報開平４−１６９３８３に開
示される従来例の場合では、前記同様の芯金横変位防止
用の小突起がゴムに埋設されていない構成となっている
ために、使用時の小突起の衝突摩擦の繰り返しによって
該小突起の損傷が早まる問題や、隣接芯金間に前後方向
の変位を抑制する手段が存在しないために、前記の従来
例と同様に、ゴムクロ−ラのたるみが大きい場合にクロ
−ラの前後方向の弛緩変形が大となって芯金の横変位を
助長する等の問題がある。

【０００５】上記の実情に鑑みて、本発明の目的は、芯
金の横変位防止用小突起間に介在される薄肉ゴムと該小
突起の耐久性を低下することなく、芯金の横変位とゴム
クロ−ラの前後方向の弛緩変位とを抑制することによっ
て優れた耐久性と脱輪し難いゴムクロ−ラを提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のゴムクロ−ラでは、特許請求項１に記載
の如く、無端状ゴム弾性体と、その幅方向に延在して埋
設される複数の芯金とを有し、該芯金が前記無端状ゴム
弾性体の長手方向に相互に離間して配置されるゴムクロ
−ラであって、隣接する前記芯金の各々から相対する方
向に膨出部が突出されて、相対する前記膨出部の少なく
とも一部がゴムクロ−ラの幅方向に重複され、しかもゴ
ムクロ−ラの内周側からの平面視で各々の膨出部の重複
する部分の稜線がゴムクロ−ラの幅方向となす内角、即
ち夫々の重複角度θ₁ 、θ₂ が、４５°≦θ₁ 、θ₂ ≦
８０°の範囲にあることを特徴とするとしている。

【０００７】また、芯金の横変位を防止する前記膨出部
の形状の特別なものとして、特許請求項２に記載の発明
では、隣接する前記芯金の各々から相対する方向に突出
される前記膨出部の先端が相互に凹凸を形成する入れ子
状とされ、凹部を形成する前記先端の凹部内を凸部を形
成する前記先端がクロ−ラ表面に垂直方向に通過し得る
ような切欠が、前記凹部を形成する先端の前記垂直方向
両側部の少なくとも一方側に設けられている請求項第１
項記載のゴムクロ−ラとしている。

【０００８】

【作用】本発明のゴムクロ−ラでは、無端状ゴム弾性体
の内部に埋設される複数の芯金の各々において、ゴムク
ロ−ラの長手方向の両端部に突起状に設けた膨出部の少
なくとも一部が隣接する芯金の相対する膨出部とゴムク
ロ−ラの幅方向に重複されており、しかも、膨出部が重
複する部分の稜線がゴムクロ−ラの幅方向となす内角、
即ち夫々の重複角度θ₁ 、θ₂ が、４５°≦θ₁ 、θ₂
≦８０°の範囲に設定されているので、ゴムクロ−ラに
横方向や前後方向の外力を受けた場合に前記膨出部によ
って両方向の芯金の変位を各々効果的に抑制することが
出来る。

【０００９】即ち、クロ−ラをその内側から平面視した
時の膨出部の拡大模式図である図７（ａ）に示す如く、
隣接する芯金から突出されて対向する膨出部２０１、２
０２に横方向の力Ｆ_A が作用すると、膨出部が重複する
部分（線分Ｌで示す範囲）に介在する薄肉ゴム２０３に
は、剪断力ｆ_SAと圧縮力ｆ_C とが作用し、これらの力に
応じて剪断歪みと圧縮歪みとが発生する。ここで、芯金
の横方向の変位に影響の大きい剪断力ｆ_SAに着目する
と、前記重複角度θ₁ 、又は／及びθ₂ が小さくなる
と、剪断力ｆ_SAが増加して前記剪断歪みが増大し芯金の
横変位を増加させると共に薄肉ゴム２０３の疲労耐久性
を低下させる。即ち、前記重複角度に対する剪断力の関
係は関係図図８のｆ_SA曲線に示す如き傾向を持つ。

【００１０】次に、前記拡大模式図図７（ｂ）に示す如
く、前記膨出部２０１、２０２に前後方向の力Ｆ_B が作
用した場合では、前記薄肉ゴム２０３には、同様に、圧
縮力ｆ_C と剪断力ｆ_SBが作用し、それぞれの力に応じて
圧縮歪みと剪断歪みとが発生する。ここで、芯金の横方
向の変位に影響の大きい剪断力ｆ_SBにのみ着目すると、
前記重複角度θ₁ 、又は／及びθ₂ が大きくなるにつれ
て前記剪断歪みが増加し、芯金の前後方向の変位を増加
させゴムクロ−ラの長手方向の弛緩変形を引き起こして
ゴムクロ−ラが弛み気味となり芯金の横変位を助長さ
せ、またこれに伴って薄肉ゴム２０３の疲労耐久性を低
下させる。 即ち、この場合では前記関係図図８に示す
ｆ_SB曲線の如く前述のｆ_SA曲線とは逆の相関関係を呈す
る。従って、ゴムクロ−ラへ横方向の外力が作用する場
合と前後方向の外力が作用する場合の両方について、夫
々の剪断歪みを小さくするには、前記重複角度に最適な
範囲が存在する。

【００１１】発明者等は、上記の最適な範囲について、
無限軌道試験車を用いて、これが路面上の突起物に乗り
上げたり、横に傾斜する路面上を走行したり、また急旋
回を行う等によって横方向の力を受けた場合や、また横
方向の力を受けながら後方に急発進してゴムクロ−ラに
弛みを持たせたりした走行実験を重ね、芯金の横変位を
脱輪が発生しない許容内に止めしかも薄肉ゴムの耐久性
を極端に劣化させない前記重複角度θ₁ 、又は／及びθ
₂ の範囲を究明し、これを４５°≦θ₁ 、θ₂≦８０°
の範囲と結論づけている。

【００１２】なお、後記する実施例２のように、ゴムク
ロ−ラ１に横方向の外力を受けた際に、膨出部の先端部
の形状の影響で上記の圧縮歪の代わりに引張歪みが発生
することがあるが、この場合にも先端部の形状が作る重
複角度θ₁ 、θ₂ を前記４５°≦θ₁ 、θ₂ ≦８０°の
範囲とするのが好ましい。

【００１３】次に、本発明の前記膨出部の形状について
は、膨出部の先端を相互に凹凸に形成して入れ子状とし
て、しかも、一方の先端の凹部内から他方の先端の凸部
がクロ−ラ表面に垂直方向（即ち、クロ−ラの内外方
向）に抜け出し得るような切欠が、前記凹部先端の垂直
方向両側部の少なくとも一方側に設けられている構成と
されているので、横方向の外力による左右どちらの方向
の芯金変移に対しても、入れ子式に嵌合された前記膨出
部先端の凹凸部が互いに接触して前記芯金変位を常時阻
止することができると共に、駆動輪や遊動輪にゴムクロ
−ラが巻き付けられる際のクロ−ラの内外方向の曲げ変
形に対しては、前記凹部に設けられた切欠から前記凸部
が抜け出ることによって、ゴムクロ−ラがスム−スに屈
曲されて芯金及び膨出部周辺のゴム弾性体の局部歪みが
減少してゴムクロ−ラの疲労耐久性が向上する。

【００１４】

【実施例】図１乃至図３に基づいて本発明に係る実施例
１のゴムクロ−ラを説明する。図１は、実施例１のゴム
クロ−ラ１を内面視しその長手方向の一部を示す平面図
であって、無端状ゴム弾性体２の内部に埋設される複数
の芯金３がゴムクロ−ラ１の長手方向に一定間隔をもっ
て配列されている。各芯金３間のゴムクロ−ラ１の中央
部分には、無限軌道車の駆動輪及び遊動輪の歯に係合す
る係合孔４が設けられている。また、前記芯金３の翼部
５の下部には張力体としての複数本のスチ−ルコ−ド６
が配置されている。芯金３の中央部分には前記駆動輪及
び遊動輪の歯と噛合する係合部７が形成され、その両脇
にはゴム弾性体２からゴムクロ−ラ１の内面側に突出す
る左右一対のガイドレ−ル８、８、が形成されている。
この左右のガイドレ−ル８、８を跨いで案内輪（図示省
略）が走行するようになっている。

【００１５】ゴムクロ−ラ１の長手方向の芯金３の両端
部において、図１及び図２に示される如く、その一方の
端部には前記一対のガイドレ−ル８、８の下部に左右一
対の角柱状の内膨出部９、９が設けられ、他方の端部に
は前記ガイドレ−ル８、８の下部に左右一対の角柱状の
外膨出部１０、１０が設けられている。そして、隣接す
る芯金間において、一方の芯金の外膨出部１０と他方の
芯金の内膨出部９とが接近して各々の一部分がゴムクロ
−ラ１の幅方向に重複して対峙され、膨出部が重複する
部分の間には薄肉ゴム１１が挟着されている。

【００１６】尚、前記膨出部９、１０は、芯金３の中央
部でしかもゴムクロ−ラ１の長手方向の曲げの中立層と
なるスチ−ルコ−ド６の層とほぼ同一位置に配置される
ことが好ましい。

【００１７】そして、隣接芯金間に重複対峙される一組
の膨出部の拡大図である図３に示されるように、内膨出
部９、９の重複部分の稜線とゴムクロ−ラ１の幅方向即
ち芯金３の長手方向の稜線とが為す重複角度θ₁ と、同
様に定義される外膨出部の重複角度θ₂ とは同一角度７
０度に設定されている。

【００１８】本発明に係る実施例１のゴムクロ−ラで
は、上記の様に構成されているので、路面上の突起物乗
り上げ、傾斜地走行、急旋回走行などによって隣接する
芯金３₁ 、及び３₂ 間に横方向の外力Ｆ_A が作用すると
薄肉ゴム１１には剪断歪みと圧縮歪みとが発生するが
（図１及び図３参照）、本実施例の膨出部の重複角度θ
₁、θ₂ が本発明が選択する最適な重複角度の範囲内に
設定されているので、前記の剪断歪み、圧縮歪みが共に
許容限度内に抑制され、また、クロ−ラに局部的に前後
方向（クロ−ラの長手方向）の外力が作用した場合に
も、前記薄肉ゴム１１に剪断歪みと圧縮歪みが発生する
がこの場合にも前述と同一の理由によってこれらの歪み
が抑制されるために、ゴムクロ−ラ１への横方向、又は
前後方向の外力やクロ−ラの弛みに対して芯金３の横変
位が効果的に抑制されて、ゴムクロ−ラ１の脱輪が防止
されると共に薄肉ゴム１１の疲労耐久性が増加してゴム
クロ−ラ１の耐久性が向上される。更にまた、前記膨出
部９、１０の周囲がゴム弾性体で被覆されているので膨
出部同士が直接衝突することによる損傷が防止される。

【００１９】次に、本発明に係る実施例２を説明する。
実施例２では、実施例１の構成において膨出部の先端の
形状を凹凸の入り子式にしている。図４は、本実施例２
の芯金の平面図であり、図５は、本実施例２の膨出部の
先端部分の斜視図である。図４に示されるように、本実
施例では、芯金３のゴムクロ−ラ１の長手方向の両端部
の各々に左右一対の膨出部１２、１３が設置されるが、
芯金３₁ の一方の端部から突出される膨出部の先端１
４、１５と隣接する芯金３₂ の他方の端部から突出され
る膨出部の先端１５、１４とが各々突合うようにして配
置されている。そして、これらの膨出部１２、１３は、
芯金と共にゴムクロ−ラのゴム弾性体内に埋設されてい
る。また、図５に示されるように、膨出部の先端部分
は、一方の芯金から突出される膨出部の先端１４の形状
は三角柱状の凸部とされ、他方の芯金から突出される膨
出部の先端１５の形状はＶ字形切欠の凹部とされてい
る。そして、前記凸部の先端１４の前記重複角度θ₁ 及
び前記凹部の先端１５の前記重複角度θ₂ は、共に７０
度に設定されている。

【００２０】実施例２では、膨出部が、上記のように構
成されているので、ゴムクロ−ラ１に横方向の外力を受
けた場合には、前記凸部の先端１４と前記凹部の先端１
５との間に挟着されている薄肉ゴム１６の一方側（図中
ａ部）には実施例１と同様の剪断歪みと圧縮歪みが発生
し、しかも他方側（図中ｂ部）には剪断歪みの他に引張
歪みが生じるが本実施例の膨出部の重複角度θ₁ 、θ₂
が本発明が規定する範囲内に設定されているので、いず
れの薄肉ゴム１６についても実施例１と同様の作用効果
が発揮されることに加えて、Ｖ字形の切欠によって前記
凸部の先端１４が前記凹部の先端１５内からゴムクロ−
ラの内外方向（即ち、クロ−ラの表面に垂直方向）に自
在に抜け出ることができるので、駆動輪や遊動輪にゴム
クロ−ラが巻き付けられる際のゴムクロ−ラの内外方向
の曲げ変形が容易となって芯金及び膨出部周辺のゴム弾
性体の局部歪みが減少しゴムクロ−ラの疲労耐久性が向
上する。

【００２１】なお、上記実施例１及び２では、隣接する
芯金間で対峙する膨出部の各々の重複角度を同一の角度
としたが、本発明の主旨からして、この各々の角度を別
々に設定することが出来る。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係るゴムクロ−ラでは、無端状
ゴム弾性体の内部に埋設される複数の芯金の各隣接芯金
間において、芯金の中央部に形成されるガイドレ−ル部
の下部から相互の芯金方向に膨出部を突出させて対峙さ
せ、しかもそれら膨出部の先端はクロ−ラの幅方向に重
複させて重複部の稜線がクロ−ラの幅方向と為す重複角
度を所定の範囲内に限定しているので、ゴムクロ−ラに
横方向の外力や前後方向の外力を受けた場合に、芯金周
辺の弾性体ゴムの疲労耐久性を低下させたりまた前記膨
出部の衝突による損傷を引き起こすことなく、芯金の横
変位が効果的に抑制されて、ゴムクロ−ラの脱輪を防止
することができる。

【００２３】更に、隣接する芯金間に突出する前記膨出
部の先端形状を相互に入れ子式の凹凸形状とし、しかも
一方の膨出部の先端の凹部には該凹部内から他方の膨出
部の先端の凸部がゴムクロ−ラ表面に垂直方向に通過自
在となる切欠きが設けてられいるので、前記芯金の横変
位がより効果的に抑制されて脱輪が防止される上に、ゴ
ムクロ−ラの屈曲性が向上して駆動輪や遊動輪にスム−
スに巻き付くことができゴム弾性体中に不要な応力歪み
が発生せずゴムクロ−ラの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１のゴムクロ−ラ１を内面
視しその長手方向の一部を示す平面図。

【図２】本発明に係る実施例１のゴムクロ−ラ１の断面
図である。

【図３】本発明に係る実施例１のゴムクロ−ラ１の一部
拡大破断平面図である。

【図４】本発明に係る実施例２の芯金の平面図である。

【図５】本発明に係る実施例２の膨出部の斜視図であ
る。

【図６】従来のゴムクロ−ラが横外力を受けて変形する
状態を示す図である。

【図７】膨出部にかかる力の状態を説明する図である。

【図８】膨出部にかかる力と膨出部の形状との関係を示
す関係図である。

【符号の説明】

１ ゴムクロ−ラ ２ 無端状ゴム弾性体 ３、３₁ 、３₂ 芯金 ４ 係合孔 ５ 翼部 ６ スチ−ルコ−ド ７ 係合部 ８、８｀ガイドレ−ル ９ 内膨出部 １０ 外膨出部 １１ 薄肉ゴム １２ 膨出部（凸先端を持つ） １３ 膨出部（凹先端を持つ） １４ 膨出部の先端（凸の） １５ 膨出部の先端（凹の） １６ 薄肉ゴム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端状ゴム弾性体と、その幅方向に延在
   して埋設される複数の芯金とを有し、該芯金が前記無端
   状ゴム弾性体の長手方向に相互に離間して配置されるゴ
   ムクロ−ラであって、隣接する前記芯金の各々から相対
   する方向に膨出部が突出されて、相対する前記膨出部の
   少なくとも一部がゴムクロ−ラの幅方向に重複され、し
   かもゴムクロ−ラの内周側からの平面視で各々の膨出部
   の重複する部分の稜線がゴムクロ−ラの幅方向となす内
   角、即ち夫々の重複角度θ₁ 、θ₂ が、４５°≦θ₁ 、
   θ₂ ≦８０°の範囲にあることを特徴とするゴムクロ−
   ラ。
2. 【請求項２】 隣接する前記芯金の各々から相対する方
   向に突出される前記膨出部の先端が相互に凹凸を形成す
   る入れ子状とされ、凹部を形成する前記先端の凹部内を
   凸部を形成する前記先端がクロ−ラ表面に垂直方向に通
   過し得るような切欠が、前記凹部を形成する先端の前記
   垂直方向両側部の少なくとも一方側に設けられている請
   求項第１項記載のゴムクロ−ラ。