JPWO2008096749A1

JPWO2008096749A1 - ゴムクローラ

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Publication number: JPWO2008096749A1
Application number: JP2008557119A
Authority: JP
Inventors: 大介萩尾
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-02-05
Also published as: ATE538021T1; CN101605690B; US9216784B2; EP2119620A1; JP5189505B2; EP2119620B1; EP2119620A4; US20100096915A1; CN101605690A; WO2008096749A1

Abstract

駆動突起に生じる傷を低減させることができるクローラーを得る。駆動突起（２４）の根元に、クローラー（１０）の周方向に沿って溝部（２６）を設けることで、クローラー（１０）に転輪１４等を巻き掛けるときに駆動突起（２４）の根元に生じる引張り歪み或いは圧縮歪みを緩和させることができる。また、クローラー（１０）が蛇行した場合においても、転輪（１４）が駆動突起（２４）の根元に接触しないため、横応力に起因する転輪（１４）からの駆動突起（２４）への横方向の圧力で駆動突起（２４）の根元に生じる引張り歪みを緩和することができる。

Description

本発明は、建設車両等に装着される無端状のゴムクローラに関する。

従来より、ゴムクローラの内周面に一定ピッチをもってスプロケットと係合する駆動突起を形成し、この駆動突起を順次スプロケットと係合させて駆動するゴムクローラは存在する。スプロケットの反対側にはスプロケットと連れ回るアイドラーが設けられ、該アイドラーとスプロケットの間には、転輪が回転可能に設けられて、図８に示すように、通過する駆動突起１００の側面を転輪１０４がガイドして、ゴムクローラ１０２の外れを防止している（特許文献１）。

しかしながら、旋回時や走行時にゴムクローラ１０２が蛇行するとき、図９に示すように、駆動突起１００には転輪１０４から受ける横荷重（矢印方向）により駆動突起１００の根元に引張り歪みが生じてしまう。そして、この引張り歪みが生じている側が転輪１０４と接するため、駆動突起１００の根元は傷付きやすく、また、図１０に示すように、転輪１０４と駆動突起１００の間に土砂１０６が挟まった場合は、駆動突起１００の根元がさらに傷を受けてしまう。
特許第３７４５００７号公報

本発明は、駆動突起に生じる傷を低減させるゴムクローラを提供するものである。

本発明は、ゴムクローラにおいて、無限軌道を構成する無端帯状のゴム弾性体と、前記ゴム弾性体の内周面から周方向に沿って等間隔で突設された複数の突起部と、前記突起部の根元に位置し、転輪が従動する転輪通過面に形成された溝部と、を有することを特徴とする。

本発明の態様では、ゴム弾性体の内周面に、周方向に沿って複数の突起部を等間隔に設けている。この突起部にはスプロケットが係合し駆動力を伝達する。これにより、ゴムクローラが走行する。そして、スプロケットに従動する転輪によって、突起部が案内される。

この突起部の根元に位置する転輪通過面に溝部を形成する。これにより、ゴム弾性体に転輪等を巻き掛けるときに突起部の根元に生じる引張り歪み或いは圧縮歪みを緩和させることができる。また、ゴムクローラが蛇行した場合においても、転輪が突起部の根元に接触しないため、横応力に起因する転輪からの突起部への横方向の圧力で突起部の根元に生じる引張り歪みを緩和することができる。また、突起部の根元へ土砂が侵入した場合でも、該溝部が土砂の逃げ溝として機能するため、突起部の根元への損傷を防止することができる。

また、本発明は、前記溝部は前記転輪通過面に連続して設けられたことを特徴とする。
上記の態様では、転輪通過面に連続して溝部を設けることで、突起部の根元のみに溝部を形成した場合と比較して、より効果的である。

また、本発明は、前記ゴム弾性体の成形時に金型内の気体を逃がすベントホールを前記溝部となる位置に設けることを特徴とする。
上記の態様では、ゴム弾性体を成形する金型に設けるベントホールをゴム弾性体の溝部となる位置に設けることで、成形後の製品表面に生じるバリの仕上げ加工が不要となり、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。

また、本発明は、前記溝部が前記ゴム弾性体の周方向に沿った前記突起部の根元の長さよりも長く形成されたことを特徴とする。
上記の態様では、溝部を突起部の根元の長さよりも長く形成することで、土砂ハケが良くなる。

また、本発明は、前記溝部の幅は、該溝部の深さよりも大きいことを特徴とする。
ゴムクローラの溝部の幅よりも溝部の深さの方が大きい場合、溝部の底（溝底）に係る圧縮歪や引張り歪が大きくなりすぎる傾向にあり、これにより溝底に亀裂（クラック）が入りやすくなってしまう。このため、上記の態様では、ゴムクローラの溝部の幅を該溝部の深さよりも大きくしている。

また、本発明は、前記溝部の幅方向内側隅部の曲率半径は、該溝部の幅方向外側隅部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。

ゴムクローラに作用する圧縮応力や引張り応力によって最も歪が大きくなる箇所は、溝部の幅方向内側隅部であるため、上記の態様では、溝部の幅方向内側隅部の曲率半径（Ｒ）を幅方向外側隅部の曲率半径よりも大きくすることで、溝底のＲも大きく取れることができ、クラック等も抑制できる。

また、本発明は、前記ゴム弾性体の内周面の幅方向端部側は、幅方向中央側よりも突き出ていることを特徴とする。

上記の態様では、ゴム弾性体（ゴムクローラ）の内周面の幅方向端部側を、幅方向中央側よりも突き出させることで、ゴムクローラの幅方向中央側の内周面をアイドラ等の外周面に接触させてゴムクローラを巻き掛けて走行させる場合、ゴムクローラの幅方向端部側はゴムクローラの外周面側へ向かって変形することとなる。このため、ゴムクローラの外周面に付着した泥は、ゴムクローラへの付着の継続が困難になり、ゴムクローラの外周面から円滑に、かつ確実に剥離されて落下することになる。

なお、ゴムクローラの幅方向両端部の各幅は、ゴムクローラの端部を起点として、ゴムクローラの幅の１０〜３０％、なかでも、１５±３％の範囲とすることが好ましく、ゴムクローラに付着した泥を十分に剥離させることができる。

これに対し、ゴムクローラの幅方向端部を起点として、ゴムクローラの端部側の各幅が、ゴムクローラの幅の１０％未満では、ゴムクローラの変形する幅が小さく、付着した泥を十分に剥離できないおそれがあり、一方、ゴムクローラの端部側の各幅が、ゴムクローラの幅の３０％を越えると、持ち上げ部（変形部）が広くなって、コード補強層の幅が狭くなり、ゴムクローラの剛性不足が生じたり、ゴムクローラの幅方向両端部側の幅が広くなりすぎ、耳切れの発生が懸念されることになる。

ここで、ゴムクローラの内周面の幅方向端部側を幅方向中央側よりも突き出させる、ゴムクローラの幅方向の始端位置は、コード補強層の端部位置から５〜１０ｍｍ離れた位置とすることが好ましい。

すなわち、ゴムクローラの幅方向の始端位置が、コード補強層の端部位置から５ｍｍ未満では、コード補強層と該始端位置が近すぎるため、ゴムクローラの幅方向の剛性がコード補強層の端部で極端に変化するので、路面からの外力による耳曲りが発生しやすくなる不都合が生じる。

一方、ゴムクローラの幅方向の始端位置が、コード補強層の端部位置から１０ｍｍを越えると、前述のように、ゴムクローラの幅方向端部側の各幅をゴムクローラの幅の１０％〜３０％とした場合に、コード補強層を埋没できる幅が減り、強度及び剛性が低下することになるため、切断や脱輪が発生しやすくなる。

またこの場合、ゴムクローラの内周面の幅方向中央側を基準として、幅方向端部側の突き出し量は、５〜１５ｍｍの範囲とすることが好ましく、ゴムクローラの幅方向端部側の厚みは、１０〜３０ｍｍの範囲とすることが好ましい。

すなわち、突き出し量が５ｍｍ未満では、ゴムクローラを、アイドラ等に巻き掛けた場合の、ゴムクローラの幅方向端部側の前述したような変形を、所期したほどに増加させることができず、結果として、付着した泥等の、円滑にして十分な剥離落下をもたらし得ないおそれがある。一方、突き出し量が１５ｍｍを越えると、走行時、路面からの外力によりゴムクローラの幅方向端部側が転輪や機体の一部に接触し易くなり、外傷発生の原因になる不都合がある。

以上のようなゴムクローラにおいて、幅方向両端部側の厚みは１０〜３０ｍｍの範囲とすることが好ましい。その厚みが１０ｍｍ未満では、機体の一部がどこかに引っ掛かった際に外傷が発生し易くなり、厚みが３０ｍｍを越えると、湿地走行で、旋回する際に抵抗となる不都合がある。

本発明は上記構成としたので、駆動突起に生じる傷を低減させることができる。

本実施の形態に係るクローラの一部断面を含む斜視図である。本実施の形態に係るクローラの断面図である。本実施の形態に係るクローラの駆動突起と転輪を示す断面図である。本実施の形態に係るクローラが蛇行した状態を示す、駆動突起と転輪を示す断面図である。本実施の形態に係るクローラが蛇行した状態を示す、駆動突起と転輪を示す断面図である。本実施の形態に係るクローラの他の変形例を示す断面図である。本実施の形態に係るクローラの変形例を示す断面図である。従来のクローラの駆動突起と転輪を示す断面図である。従来のクローラが蛇行した状態を示す、駆動突起と転輪を示す断面図である。従来のクローラが蛇行した状態を示す、駆動突起と転輪を示す断面図である。

ブルドーザー等に使用される、スプロケット及び複数の転輪で構成される無限軌道駆動装置には、図１に示すようなゴム弾性体で形成されたクローラ１０が装着されている。このクローラ１０は、軌道上において均一な強度特性を発揮させるため、補強コード１２を埋設した無端状としている。

ここで、補強コード１２は、クローラ１０の内周面側に位置しクローラ１０の周方向に沿って複数のコード１６Ａを配列して形成されたメインコード層１６を有している。メインコード層１６の上部には、クローラ１０の周方向に対して所定のバイアス角度で傾斜した複数のコード１８Ａを配列して形成された第１バイアスコード層１８が設けられている。

この第１バイアスコード層１８の上部には、コード１８Ａと逆向きに傾斜する複数のコード２０Ａを配列して形成された第２バイアスコード層２０が設けられ、第２バイアスコード層２０の上部には、さらに、クローラ１０の幅方向に沿って複数のコード２２Ａを配列して形成されたサブコード層２２が設けられている。

なお、この補強コード１２は一例であって、クローラ１０の軌道上において、均一な強度特性を発揮させることができれば良いため、この構成に限るものではない。例えば、各コードの配列方向を変えても良いし、また、各層の順番を変えても良い。さらに、例えば、サブコード層２２がない構成であっても良い。

一方、クローラ１０の外周面には、クローラ１０の幅方向に対して所定の角度を有する四角錐台状のラグ１０Ａが、クローラ１０の幅方向の端部から中央部まで延出して設けられている。このラグ１０Ａはクローラ１０の幅方向の左右で互い違いとなるように配置され、クローラ１０の外周面の全域に渡って形成されている。このラグ１０Ａによって、機体の重量が支えられ、クローラ１０の幅方向において推進力をもたらしている。

ところで、クローラ１０の内周面には、四角錐台状を成す複数の駆動突起（突起部）２４が、クローラ１０の周方向に沿って等間隔に設けられており、駆動突起２４の根元には、クローラ１０の周方向の全周に渡って、図２に示すように、幅（Ｗ）及び深さ（Ｈ）が１０ｍｍの溝部２６が形成されている。

また、駆動突起２４には図示しないスプロケットが係合しており、駆動力を伝達することでクローラ１０が走行する。そして、図１及び図３に示すように、クローラ１０の内側には、駆動突起２４を跨ぐようにして形成された転輪１４が設けられており、スプロケットに従動して、通過する該駆動突起２４を案内し、クローラ１０が外れないようにしている。

転輪１４には互いに略対面する一対のガイド面１４Ａが設けられており、該ガイド面１４Ａが、クローラ１０の周方向に沿った、駆動突起２４の側面２４Ａと略対面するようになっている。そして、このガイド面１４Ａに略直交して転動面１４Ｂが設けられ、該転動面１４Ｂがクローラ１０の内周面と当接するようになっている。

ここで、図３に示すように、転輪１４のガイド面１４Ａ間の距離は、駆動突起２４の側面２４Ａ間の距離よりも若干広くなっており、クローラ１０が直線走行しているとき、転輪１４のガイド面１４Ａが駆動突起２４の側面２４Ａに当らないようにして、駆動突起２４に横応力が作用しないようにしている。

一方、クローラ１０の蛇行等により、転輪１４に対する駆動突起２４の位置がズレた場合、図４に示すように、駆動突起２４の一方の側面２４Ａが転輪１４のガイド面１４Ａに当接することとなるが、駆動突起２４の根元には溝部２６が形成されているため、ガイド面１４Ａと転動面１４Ｂとの間を繋ぐＲ部１４Ｃが駆動突起２４の根元と接触することはない。

つまり、駆動突起２４の根元に、クローラ１０の周方向に沿って溝部２６を設けることで、クローラ１０に転輪１４等を巻き掛けるときに駆動突起２４の根元に生じる引張り歪み或いは圧縮歪みを緩和させることができる。

また、クローラ１０が蛇行した場合においても、転輪１４が駆動突起２４の根元に接触しないため、横応力に起因する転輪１４からの駆動突起２４への横方向の圧力で駆動突起２４の根元に生じる引張り歪みを緩和することができる。
さらに、図５に示すように、駆動突起２４の根元へ土砂２７が侵入した場合でも、該溝部２６が土砂２７の逃げ溝として機能するため、駆動突起２４の根元への損傷を防止することができる。

また、本実施形態では、クローラ１０の周方向に沿って設けた溝部２６の幅及び深さを１０ｍｍとしたが、この数値に限るものではない。クローラ１０走行時に駆動突起２４の根元に作用する歪みを低減し、また、クローラ１０の外れを防止するに十分な駆動突起２４の強度を保持することができれば良く、これらを考慮すると、３ｍｍ以上でクローラ１０の厚みの３０％以下（補強コード１２に到達しない深さ）が好ましい。

さらに、本実施形態では、溝部２６をクローラ１０の周方向の全周に渡って設けたが、駆動突起２４の根元に作用する歪みを緩和することができれば良いため、これに限るものではなく、該溝部２６を各駆動突起２４毎に断続的に設けても良い。但し、この場合、土砂ハケを考慮し、溝部２６の長さは駆動突起２４の側面２４Ａの長さよりも長いことが望ましい。

また、ここでは、クローラ１０の周方向に沿った、駆動突起２４の側面２４Ａの根元に溝部２６を形成したが、クローラ１０の幅方向に沿った駆動突起２４の側面２４Ｂ（図１参照）側の根元にもさらに溝部（図示省略）を形成しても良い。

さらにまた、本実施形態では、図２に示すように、溝部２６の幅（Ｗ）及び深さ（Ｈ）を１０ｍｍとしたが、図６に示すように、溝部２６の幅を該溝部２６の深さよりも大きくしてもよい。クローラ１０の溝部２６の幅（Ｗ）よりも溝部２６の深さ（Ｈ）の方が大きい場合、溝部２６の底（溝底）に係る圧縮歪や引張り歪が大きくなりすぎる傾向にあり、これにより溝底に亀裂（クラック）が入りやすくなってしまうためである。

さらに、この溝部２６の溝底の幅方向内側隅部の曲率半径Ｒ_１を、該溝部２６の溝底の幅方向外側隅部の曲率半径Ｒ_２よりも大きくしてもよい。クローラ１０に作用する圧縮応力や引張り応力によって最も歪が大きくなる箇所は、溝部２６の溝底の幅方向内側隅部であるため、溝部２６の溝底の幅方向内側隅部のＲ_１を大きくすることで、溝部２６の溝底のＲ（曲率半径）も大きく取ることができ、クラック等も抑制できる。

また、クローラ１０の、コード補強１２を含まない両端部側、例えば、クローラ１０の全幅の１０〜２０％、より好ましくは、１２〜１８％の幅を有するクローラ１０の幅方向両端部側の内周面３０をその全周に亘って、幅方向中央側の駆動突起２４を除く内周面３２より、例えば、５〜１５ｍｍの範囲内で内側へ突き出させるようにしてもよい。

これによれば、クローラ１０の幅方向端部側の内周面３０からコード補強１２までのゴム厚みｈ１は、クローラ１０の幅方向中央側の内周面３２からコード補強１２までのゴム厚みｈ２より必然的に厚くなる。
このため、このクローラ１０の幅方向中央側の内周面３２に、図示しないスプロケットおよびアイドラの外周面に巻き掛けて駆動走行させるに当たり、クローラ１０の幅方向端部側が変形しなければ、幅方向端部側の内周面３０が、アイドラの外周面に接触する幅方向中央側の内周面３２よりも、アイドラの外周面よりも内側部分を走行移動することになる。

クローラ１０の幅方向端部側の内周面３０は、幅方向中央側の内周面３２より突き出しているため、断面形状が変化せずにアイドラ等に巻き掛かれば、クローラ１０の幅方向端部側の内周面３０の周方向長さは、幅方向中央側の内周面３２の周方向長さよりも短くなる。このため、クローラ１０の幅方向端部側は、少なくともアイドラへの巻き掛け部分では、クローラ１０の幅方向中央側の内周面３２の周方向長さを同じにするべく、アイドラの外周面の外側へ向けて逃げ変形することになる（仮想線で示す）。

そして、これにより、クローラ１０の幅方向中央側の内周面３２から、幅方向端部側の外周面までの当初の距離ｔが距離ｔ０まで増加することになるので、幅方向端部側の内周面３０の、このような変形に伴う、幅方向端部側の動きに基づいて、ゴムクローラ１０の外周面に付着した泥は、そこから確実に剥離されて円滑に落下されることになる。

ところで、クローラ１０を成形する金型（図示省略）には、成形時に金型のキャビティ内に発生する気体を逃がすため、図７に示すように、いわゆるベントホール２８（厳密には、ベントホール跡である）が形成されているが、このベントホール２８をクローラ１０の溝部２６内に設けるようにしても良い。

ベントホール２８を設けた部分では、クローラ１０の表面にバリが生じてしまう。このため、該バリを取り除くため、仕上げ加工をする必要が生じるが、ベントホール２８を溝部２６内に設けるようにすることで、この仕上げ加工が不要となり、作業工数が削減され、コストダウンを図ることができる。

ここで、このベントホール２８の位置は、溝部２６の幅方向の中心に設け、また、ベントホール２８によって生じるバリがクローラ１０の表面から露出しないような溝部２６の深さにすることが望ましい。なお、ここでは、ベントホール２８を溝部２６内に設けたが、ベントリッジ（図示省略）を溝部２６内に設けるようにしても良い。

符号の説明

１０クローラ（ゴム弾性体）
１４転輪
２４駆動突起
２６溝部
２８ベントホール

Claims

無限軌道を構成する無端帯状のゴム弾性体と、
前記ゴム弾性体の内周面から周方向に沿って等間隔で突設された複数の突起部と、
前記突起部の根元に位置し、転輪が従動する転輪通過面に形成された溝部と、
を有することを特徴とするゴムクローラ。
前記溝部は前記転輪通過面に連続して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ。
前記ゴム弾性体の成形時に金型内の気体を逃がすベントホールを前記溝部となる位置に設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゴムクローラ。
前記溝部が前記ゴム弾性体の周方向に沿った前記突起部の根元の長さよりも長く形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のゴムクローラ。
前記溝部の幅は、該溝部の深さよりも大きいことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のゴムクローラ。
前記溝部の幅方向内側隅部の曲率半径は、該溝部の幅方向外側隅部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のゴムクローラ。
前記ゴム弾性体の内周面の幅方向端部側は、幅方向中央側よりも突き出ていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のゴムクローラ。