KR100383456B1 - 탄성체무한궤도판및무한궤도대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대로서 일체형 고무 무한궤도대와 같은 정도의 수명이 얻어지고, 또한 손상시 등에서의 교환성이 좋다. 이 때문에 심체(2)를 탄성체(1)에 매설하여 일체화하는 탄성체 무한궤도판(10)은 링크의 길이방향의 측면이 링크장착면측에서 접지면측으로 뻗는 역휘어짐 초기접촉면(1d)과, 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접지면측 단부로부터 접지면(11)의 단부까지를 연결하는 차기접촉면(1e)으로 형성된다. 또한, 무한궤도대(100)는 이웃하는 탄성체 무한궤도판(10a,10b)의 직방체형상 탄성부(1A) 사이가 소정의 간격(e)으로 되도록 연결하고 있다.

Description

탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대

종래, 불도저 등의 장궤차량에 있어서 유동바퀴와 기동바퀴의 사이에 트랙프레임을 배설하고, 이 트랙프레임의 상하에 복수의 상회전바퀴와 하회전바퀴를 배설하며, 이들 각 전동바퀴에 철제 무한궤도대를 감고, 기동바퀴를 구동함으로써 차량을 주행시키고 있다. 이 일반적인 철제 무한궤도대는, 도 12A 및 도 12B에 도시한 바와 같이, 철제 무한궤도판(42)이 좌우 한쌍의 링크(41a, 41b)에 볼트(43)에 의해 체결됨과 아울러 전후로 관계되는 링크(41a, 44a)와 링크(41b, 44b)가 복수의 핀(45)에 의해 연결되고, 무단상으로 일체화되어 있다. 도면중, 부호(46)는 너트이다.

하지만, 이러한 구성의 철제 무한궤도대는 이것을 장비한 차량이 작업현장까지 포장노면 등을 달릴 때 직접 노면에 접촉하여 노면을 손상시키는 문제가 있고, 노면보호 매트 등을 깔므로써 노면을 보호하고 있다. 따라서, 이동시간이 길어지고, 작업효율 저하의 원인이 되고 있다. 또한, 주행시의 진동·소음도 크고, 특히도시형의 공사에 있어서는 이들의 저감이 요구되고 있다.

이러한 상기한 문제를 해결하는 무한궤도대로서 무단상의 고무벨트로 일정간격으로 금속심금을 매설하고, 이 심금을 기동바퀴와 맞물리게 하여 구동하는 일체형 고무 무한궤도대가 채용되어 있고, 실용적인 수명도 얻어지고 있다. 그러나, l개소에서도 균열 등이 발생하면 절단에 도달하기 쉽고, 또한 일체형에 성형되어 있기 때문에, 고무 무한궤도대 그 자체가 사용불가능하게 되는 결점이 있다.

이어서, 철제 무한궤도대의 노면손상 등의 문제를 해결하는 별도의 무한궤도대로서 아래의 무한궤도대 및 무한궤도판이 있다.

a) 블록형상의 심금을 고무로 감싼 고무판으로 하여, 이 고무 무한궤도판과 링크를 볼트로 직접 체결하는 대가 알려져 있다(예를 들면, 일본실개평4-56593호 공보 참조).

그렇지만, 이러한 고무 무한궤도판은 고무가 요철이 있는 심금에 접착하고 있기 때문에 고무의 탄성변형이 이 요철면으로 차단되어 변형이 집중하고, 요철면 근방으로부터 피로균열이 발생하기 쉽고, 수명이 불충분하다. 또, 심금을 감싸는 별도의 무한궤도판이 일본실개평3-47290호 공보 및 일본특개평 5-286463호에 개시되어 있다. 그러나, 이들은 심금과 링크를 일체화한 고무 무한궤도판이므로 손상 등에 의한 고무 무한궤도판 교환시에는 한판의 교환이라도 링크핀을 탈착하여 일체화 고무 무한궤도판의 교환조립이 필요하게 되고, 막대한 공정수를 요하는 번거로운 작업 때문에 교환성에 문제가 있다. 또한, 링크를 포함시켜 교환하게 되기 때문에 경제적으로도 문제가 있다.

b) 절제 무한궤도판의 접지면측 그로서(grouser)를 끼우도록 한 요철을 보유하는 금속판에 고무 등을 접착시키고, 철판 무한궤도판을 통해 금속판과 링크를 볼트로 체결하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본실개평5-78684호 공보 참조). 이것과 같이, 그로서를 끼우도록 한 철제 판에 고무 등을 고정장착시키고, 이 철판과 철제 무한궤도판을 볼트로 체결하고, 또한 이 철제 무한궤도판과 링크를 볼트로 체결하는 것도 알려져 있다(예를 들면, 일본실개평6-10088호 공보 참조).

그렇지만, 이러한 무한궤도판은 철제 무한궤도판의 그로서에 의해서 탄성체 내부의 탄성 변형이 불균일하게 되고, 그 개소로부터 피로균열을 빠르게 하기 때문에 수명이 불충분하다.

c) 철제 무한궤도판의 접지면측에만 고무를 달궈붙여서 접착하고, 이 고무 무한궤도판과 링크를 체결하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개평5-305883호 공보 참조).

그렇지만, 이러한 무한궤도판은 고무두께가 얇은 부분이 있고, 고무말단부 보다 균열, 박리 등이 발생하고 쉬워 수명이 불충분하다. 또, 이 말단부를 개량하고 있는 것으로서 일본실개평4-84092호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 자갈 등에 고무 무한궤도대가 올라앉은 경우에는 무한궤도대는 역으로 휘어지는데 그때의 역휘어짐스토퍼가되는 부분에 즉, 무한궤도판의 전후방향의 말단부에 고무가 회전하여 들어가고, 그 두께가 불충분하기 때문에 고응력으로 되어 균열이 발생하기 쉽다. 또한, 무한궤도판의 좌우말단부도 고무로 피복되어 있지 않기 때문에 균열, 박리 등이 발생하기 쉬운 문제가 있다.

본 발명은 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대에 관한 것이며, 특히 건설기계, 농업기계 등의 장궤차량에 적당한 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 관한 탄성체 무한궤도판을 접지면측에서 본 평면도.

도 2는 실시예1의 탄성체 무한궤도판의 정면도.

도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도.

도 4는 실시예1의 탄성체 무한궤도판을 링크로 체결한 상태로 측면에서 본 설명도.

도 5A 및 도 5B는 실시예1이 이웃하는 탄성체 무한궤도판의 역휘어짐을 도시하는 도면이고, 도 5A는 역휘어짐 초기의 설명도, 도 5B는 역휘어짐 각도가 클 때의 설명도.

도 6은 실시예1이 이웃하는 탄성체 무한궤도판 간격의 설명도.

도 7은 도 6의 이웃하는 탄성체 무한궤도판의 간격이 지나치게 큰 경우의 고장의 설명도.

도 8은 실시예1의 탄성체 무한궤도판의 두께비율과 손상도의 관계를 도시한 도표.

도 9는 본 발명의 실시예2에 관한 탄성체 무한궤도판의 정면도.

도 10은 실시예2의 탄성체 무한궤도판의 오목부깊이 비율과 손상도의 관계를 도시하는 도표.

도 11은 실시예2의 탄성체 무한궤도판의 래그높이 비율과 손상도의 관계를 도시하는 도표.

도 12A 및 도 12B는 종래기술에 관계되는 일반적인 철제 무한궤도대의 구조를 도시하고, 도 12A는 평면도, 도 12B는 측면도.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 무한궤도판 수명이 일체형 고무 무한궤도대와 같은 정도를 보유하고, 무한궤도판 손상시의 무한궤도판 교환성이 용이한 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 탄성체 무한궤도판의 제1발명은, 무한궤도판과 링크를 볼트에 의해 체결하고, 상기 무한궤도판을 장착한 복수의 링크를 핀에 의하여 연결하여 구성한 무한궤도대의 무한궤도판으로서, 상기 무한궤도판은 상기 볼트의 삽입구멍 (5)을 갖는 탄성체(1)와 볼트장착구멍(6)을 갖는 심체(2)로 이루어지며, 상기 심체 (2)를 상기 탄성체(1)에 매설하여 일체화함과 아울러, 상기 심체가 상기 볼트의 머리부 착좌면(7)과 그 근방을, 또한 상기 링크(4)로의 장착면과 그 근방(8)을 각각 노출하고, 상기 탄성체 무한궤도판(10)의 링크 길이방향의 단면은,ⅰ) 접지면(11)이 링크장착면과 대략 평행한 평면 또는 곡면을 보유하고, ⅱ) 링크 길이 방향의 무한궤도판 전체폭(L2)이 링크피치(L1)보다 작고, ⅲ) 링크 길이 방향의 접지면폭 (L3)이 상기 무한궤도판 전체폭(L2)보다 작고, ⅳ) 링크 길이 방향의 측면이 링크장착면측에서 접지면측으로 뻗는 역휘어짐 초기접촉면(1d)과, 상기 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접지면측 단부로부터 접지면(11)의 단부까지를 연결하는 차기접촉면 (1e)으로 형성됨과 아울러, ⅴ) 링크핀 중심(P0)으로부터의 접지면 방향수선에 대하여 링크핀 중심(P0)으로부터 상기 역휘어짐 초기접촉면(1d)으로의 접선이 이루는 각도(θ1)가 링크핀 중심(P0)으로부터 상기 차기접촉면(1e)을 연결하는 선이 이루는 각도(θ2) 이하이고, 역휘어짐 초기에 상기 역휘어짐 초기 접촉면(1d)이 인접하는 탄성체 무한궤도판(10)의 역휘어짐 초기접촉면(1d)에 접촉하고, 역휘어짐 각도가 증가함에 따라서 접촉이 확대하여 다시 상기 차기 접촉면(1e)이 상기 인접한 탄성체 무한궤도판(10)의 차기접촉면(1e)과 접촉해 가도록 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성의 제1발명에 의하면, 링크, 볼트의 장착면 부분 이외의 심체를 탄성체에 매설함으로써 양자의 접촉면적이 커지게 되어서 높은 접착력이 얻어짐과 아울러 작업시에 인열(引裂)의 기점이 되기 쉬운 접착단부는 변형 등에 의해 발생하는 응력이 작은 부분에 위치하기 때문에 인열의 발생이 대폭으로 저감가능해진다.

무한궤도판(탄성체 무한궤도판)의 링크의 길이 방향의 단면에 관해서는 무한궤도판 역휘어짐시에 이웃하는 무한궤도판과 접촉하지만, 이 접촉은 종래기술에 있어서의 탄성체 접지면 근방에서의 접촉과는 다르게 되고, 접지면부터 링크장착측의 위치로 되는 역휘어짐 초기접촉면 끼리가 접촉하기 시작한다. 즉, 돌 등에 올라앉은 경우 종래기술에 있어서는 접지면 근방에서의 접촉에 의해 발생하는 변형과, 올라앉은 것에 의한 변형이 상승되고, 고무 무한궤도판의 접지면부가 국부적으로 변형하여 큰 응력을 발생하고, 인열 등을 발생하기 쉽다. 한편, 본 발명에 있어서는 역휘어짐 초기접촉면이 링크장착측에 있으므로 탄성체접지면부의 국부적 변형을 방지하게 된다. 또한, 역휘어짐 각도가 증대함에 따라서 접촉면은 역휘어짐 초기접촉면의 양측방향, 즉 링크장착측 방향과 접지면측 방향으로 확대되고, 근접하는 탄성체 무한궤도판 끼리의 반발탄성력이 증대하기 때문에 부하가 인접하는 탄성체 무한궤도판에 분산하여 집중하중에 의한 국부적 변형이 발생하는 일이 없다. 또한, 이러한 구성에 의해 비교적 큰 돌 등에 올라탈 경우에도 역휘어진 탄성체가 돌을 감싸도록 올라타기 때문에 탄성체 내부에 불균일한 변형이 발생하는 일이 없고, 완만한 탄성변형이 얻어진다.

무한궤도판의 접지면측에 관해서는 사각형 접지면의 무한궤도판(10) 길이 방향 양측에 단면을 향해서 폭이 작아지는 사다리꼴형 접지면을 보유하고 있기 때문에 작업시에 판 단부가 흙등을 올라타더라도 비틀린 변형을 작게하는 것이 가능하고, 침투성, 특히 습지 등으로 침투성이 양호하고, 큰 견인력이 얻어진다. 이 사다리꼴형 접지면의 링크 길이 방향 양측에 형성되는 경사면은 흙을 파지해서 무한궤도판이 횡으로 미끄러짐을 방지함과 아울러 서로 맞물린 돌의 배출성도 좋다. 또한, 접지면측의 좌우단부에 경사진 사다리꼴 형상의 스티어링면을 형성하고 있기 때문에 경사면을 형성하고 있지 않은 경우와 비교하면 스티어링 저항이 작게 되어 양호한 조작성이 얻어진다.

또한, 오목부로 되는 사각형접지면을 형성하는 것 및 사각형접지면의 오목부 깊이, 사다리꼴접지면 표면에서 심체까지의 높이, 및 접지면 단부와 볼트삽입구멍의 내면 사이의 거리를 각각 소정의 비율로 함으로써 소정시간 테스트한 후에 있어서의 접지면측의 외관손상 정도를 작게 할 수 있다. 또한, 심체의 접지면측이 평활한 표면을 보유하고 있기 때문에 돌기부를 보유하는 종래의 심금의 경우와는 달리 작업시의 탄성체 변형이 균일하게 되고, 균열발생이 저감할 수 있다.

본 발명에 관한 탄성체 무한궤도판의 제2발명은, 무한궤도판과 링크를 볼트에 의해 체결하여 무한궤도판을 장착한 복수의 링크를 핀에 의해 연결하여 구성한 무한궤도대의 무한궤도판으로서, 무한궤도판은 사다리꼴형상 탄성부와 사다리꼴형상 탄성부의 밑바닥부분에 일체로 성형되는 직방체형상 탄성부를 보유하는 탄성체와, 직방체형상 탄성부에 매설되어서 일체화하는 표면과 이면측 모두 평활면의 심체로 이루어지며, 탄성체가 볼트의 삽입구멍을 구비하여, 심체가 볼트의 장착구멍을 구비함과 아울러 볼트의 머리부 착좌면과 그 근방을, 링크로의 장착면과 그 근방을 각각 노출하고, 사다리꼴형상 탄성부가 무한궤도판의 길이방향 중앙부로 되는 볼트 삽입구멍의 영역으로부터 무한궤도판의 길이방향 양측단을 향해서 사다리꼴 형상의 단면적을 순차로 작게하여 사다리꼴 형상 탄성부의 링크 길이방향 양측면에 부등변 4변형의 경사면을 형성한 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의해, 제1발명과 마찬가지로 균일한 탄성체 변형을 하여 균열발생이 저감할 수 있고, 또한 무한궤도판이 횡으로 미끄러짐을 방지함과 아울러 서로 맞물린 돌의 배출성도 좋다.

본 발명에 관한 무한궤도대는 상기한 제2발명의 탄성체 무한궤도판이 볼트에 의해 링크로 체결됨과 아울러 이웃하는 탄성체 무한궤도판의 직방체형상 탄성부 사이가 소정의 간격이 되도록 체결한 복수의 링크를 핀에 의해 연결하여 무한궤도를 구성하고, 상기 소정의 간격은 이웃하는 탄성체판의 링크가 직선상태에 있어서의 무한궤도의 길이 방향 단면에 있어서 이웃하는 탄성체 무한궤도판 끼리의 상대측의 링크핀 중심을 중심으로 하여 이웃하는 탄성체 무한궤도판의 대향면에 있어서의 직방체형상 탄성부와 사다리꼴형상 탄성부의 경계부를 지나는 각각의 원호형상 곡선이 대향하는 직방체형상 탄성부 사이에 교점을 보유하는 간격이고, 무한궤도의 역휘어짐시 경계부가 역휘어짐 초기접촉부로 되어서 이웃하는 탄성체 무한궤도판 끼리가 접촉하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 역휘어짐 각도가 커짐에 따라서 이웃하는 무한궤도판의 탄성부는 탄성체가 휘어져서 랩(lap)량이 증대하여 서로 강하게 압축함과 동시에 반발하는 접촉부로 되기 때문에 링크의 역휘어짐 방향의 스토퍼로 된다. 이에따라, 주행시에 무한궤도대의 접지측에서 발생하는 역휘어짐은 이웃하는 무한궤도판끼리의 접촉으로 탄성반발력이 상승하여 차량중량을 부담하기 때문에 탄성체의 내구성을 높일 수가 있다. 또한, 주행시에 무한궤도대의 비접지측에서 발생하는 역휘어짐은 이웃하는 무한궤도판의 대향면으로 되는 탄성부가 역휘어짐 스토퍼로 되기 때문에 무한궤도대의 비틀림주행을 방지할 수가 있다.

본 발명에 관한 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대에 관해서 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라서 아래에 설명한다.

도 1∼도 3에 있어서 실시예1의 탄성체 무한궤도판(10)은 심체(2)와, 이 심체(2)를 감싸도록 매설하는 탄성체(1)로 구성되고, 일체화되어 있다. 이 매설되는 대략 직사각형 판형상의 심체(2)는 한쌍의 링크(4)로의 장착면과 그 근방(8), 도시하지 않은 볼트의 머리부 착좌면(7)과 그 외주, 및 볼트구멍(6)을 탄성체(1)로 감싸지 않고 노출하고 있다. 탄성체 무한궤도판(10)의 길이방향을 도시하는 도 2에 있어서 심체(2)의 길이는 접지면(11)의 길이보다 크다.

한편, 4개소의 구멍지름(D)이 되는 볼트삽입구멍(5)을 갖는 탄성체(1)의 접지면측은 탄성체 무한궤도판(10)의 길이방향 중앙부에는 사각형접지면(1a)이, 이 사각형접지면(1a)의 좌우양측에는 사다리꼴형접지면(1b)(사각형접지면(1a)과 사다리꼴형접지면(1b)의 도형상의 경계를 2점 쇄선으로 도 1에 도시한다)이 이 사다리꼴형접지면(1b)으로부터 양단면에는 링크장착면측으로 경사진 사다리꼴 형상의 스티어링면(1c)이, 사다리꼴형접지면(1b) 및 스티어링면(1c)의 단부로부터 링크장착면측에는 경사면(1f)이, 사각형접지면(1a)의 단부로부터 링크장착면측에는 경사면으로 되는 차기접촉면(1e)이, 또한 차기접촉면(1e)으로부터 링크장착면 단부에는 역휘어짐 초기접촉면(1d)이 각각 형성되어 있다. 이 경사면(1f)은 부등변 4변형으로 된다. 또한, 볼트삽입구멍(5)의 구멍지름(D)에 대하여 이 차기접촉면(1e)의 접지면(11) 단부로부터 볼트삽입구멍(5)의 내면까지의 거리(a)(도 3 참조)의 비율이 0.75 이상으로 되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 탄성체 무한궤도판(10)은 도시하지 않은 볼트를 통해 한쌍의 링크(4)에 체결되고, 이 탄성체 무한궤도판(10)을 장착한 복수의 링크(4)가 핀(3)을 통해 회동가능하게 연결되어 무한궤도대를 구성하고 있다.

이 탄성체 무한궤도판(10)을 링크(4)에 체결한 상태에서의 측면으로부터의 설명도를 도 4에 도시한다. 접지면(11)이 링크(4)의 장착면과 거의 평행한 평면 혹은 곡면이고, 탄성체 무한궤도판 전체폭(L2)이 링크피치(L1)보다 작고, 접지면폭(L3)이 탄성체 무한궤도판 전체폭(L2)보다 작다. 이 전체폭(L2)은 링크피치(L1)보다 작지만 접지면압이 높게될 경우에는 전체폭(L2)을 링크피치(L1)에 가까운 값으로 함으로써 접지면압을 저감하고, 탄성 매스(massf)도 커지게 되고 바람직한 것이 많다.

또한, 링크핀중심(P0)으로부터의 접지면방향 수선에 대하여 링크핀 중심(P0)으로부터 역휘어짐 초기접촉면(1d)으로의 접선이 이루는 각도(θ1)는 링크핀중심 (P0)과 차기접촉면(1e)의 임의의 점(P2) 등을 연결하는 선의 각도(θ2) 이하이다. 도 4에 있어서는 역휘어짐 초기접촉면(1d)은 상기 접지면 방향수선과 대략 평행한 평면, 차기접촉면(1e)은 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접지면측 단부이기도 하는 접점(P1)(초기접촉부)으로부터 접지면단부(P2)까지의 경사진 평면으로서 도시하고 있지만, 역휘어짐 초기접촉면(1d)은 역휘어짐시에 이웃하는 탄성체(1)가 접촉개시하는 부분을 보유하는 면이고, 곡면, 요철형상의 면 등이라도 좋다.

따라서, 각도(θ])로 되는 접선은 링크핀 중심(P0)으로부터 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접지면측 단부를 연결하는 선에 한정되지 않는 것은 분명하고, 예를 들면, 역휘어짐 초기접촉면(1d)이 볼록형상 곡면의 경우 역휘어짐 초기접촉부로 되는 접점(P1)은 곡면의 중간부에 있다. 또한, 차기접촉면(1e)은 역휘어짐 초기접촉면 (1d)의 접점(P1)부가 접촉한 후에 이웃하는 탄성체(1)가 접촉하는 면이고, 곡면, 요철형상의 면, 2이상의 면으로 이루어지는 복합면 등이라도 좋다. 또한, 링크장착면으로부터 접지면(11) 단부까지의 측면을 즉, 역휘어짐 초기접촉면(1d)과 차기접촉면(1e)을 볼록형상 등의 하나의 곡면, 연속하는 곡면, 다수의 평면 등을 접속하는 복합면으로 하고, 접지면(11)으로부터 링크장착면측에 접점(P1)을 갖는 면으로서 좋다.

또한, 탄성체(1)의 높이방향에 있어서의 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접점 (P1)의 위치에 관하여 접점(P1)은 접지면(11)보다도 링크장착면측의 위치라면 좋지만, 접지면(11) 근방에서의 국부적 변형방지를 고려하면, L5/L40.8 정도가 바람직하다. 여기서, L4는 탄성체(1)의 링크장착면과 접지면(11)의 거리, L5는 탄성체(1)의 링크장착면과 접점(P1)의 거리이다. 또한, 바람직하게는 이웃하는 탄성체(1)의 전체적으로 완만한 변형 등을 고려하여 L5/L4는 0.6정도 이하이다.

이러한 구성에 있어서, 우선, 링크(4) 및 볼트의 장착부분 이외의 심체(2)는 탄성체(1)에 매설되어 있기 때문에 심체(2)와 탄성체(1)의 접촉면적이 커지고, 높은 접착력이 얻어진다. 또한, 작업시에는 견인력, 선회저항력 등의 부하가 가해져서 탄성체(1)가 변형되고, 심체(2)와 탄성체(1)의 접착단 테두리가 박리되기 쉽지만 심체(2)를 탄성체(1)에서 감싸고 있기 때문에 박리의 발생이 대폭으로 저감될 수 있다. 또한, 탄성체 무한궤도판(10)의 길이 방향의 심체(2) 길이를 접지면(11)의 길이보다 길게하고 있으므로 측방 작업시 혹은 돌기물을 타고넘을 때에 심체(2)에서 하중이 지지되어 탄성체 무한궤도판(10)의 손상을 방지하고 있다.

탄성체 무한궤도판(10)의 접지면(11)측에 관해서는 단면을 향해서 폭이 작게되는 사다리꼴형 접지면(1b)에 의해 탄성체 무한궤도판(10)의 단부가 흙 등에 올라타더라도 비틀림 변형이 작고, 또한 습지 등에서의 박힘성도 양호하고, 큰 견인력이 얻어진다. 또한, 경사면(1f)은 흙을 파지해 무한궤도 판이 횡으로 미끄러짐을방지함과 아울러, 맞물린 돌의 배출성도 좋다. 또한, 경사진 사다리꼴 형상의 스티어링면(1c)에 의해 경사면을 형성하지 않을 경우에 비하여 스티어링 저항이 작게되어 양호한 조작성이 얻어진다.

도 5A 및 도 5B는 이웃하는 탄성체 무한궤도판의 역휘어짐의 모식적인 도면이다. 도 5A에 도시하듯이, 역휘어짐으로써 역휘어짐 각도(θ3)로 된다. 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이(도 4 참조), 탄성체 무한궤도판 전체폭(L2)이 링크피치 (L1)보다 작음과 아울러 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접점(P1)에 있어서의 각도(θ1)가 차기접촉면(1e)의 임의의 점인 단부(P2)에 있어서의 각도(θ2)이하로 되어있다. 이에 따라, 역휘어짐 개시시는 이웃하는 탄성체 무한궤도판(10)의 접점(P1)에서 접촉하고, 계속해서 역휘어짐 각도(θ3)보다 약간 큰 상태에서는 접점(P1) 근방이 접촉하고, 탄성체(1)가 조금 변형한다. 역휘어짐을 진행하여 역휘어짐 각도(θ3)보다 더욱 커지게 되면 이웃하는 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 대부분이 접촉함과 아울러 차기접촉면(1e)도 접점(P1)측으로부터 접촉부가 증가하여 탄성체(1)의 휘어짐은 접지면측으로 개방되기 쉽다.

또한, 역휘어짐 각도(θ3)가 커짐에 따라서 탄성체(1)는 전체적으로 휘어지도록 된다. 또한, 역휘어짐 각도(θ4)가 커지게 되면 탄성체(1)의 전체적 휘어짐은 보다 증대하지만 국부적 변형은 발생되지 않는다. 이 상태를 도 5B에 도시하지만, 예를 들면 볼록한 정도의 큰 돌기물(12)을 타고넘을 경우에는 접지면측은 돌기물 12)을 감싸도록 하여 넓은 면적으로 접촉함과 아울러, 이웃하는 탄성체(1)는 역휘어짐 초기접촉면(1d)과 차기접촉면(1e)이 거의 전면으로 접촉하고, 탄성반발하고합쳐져 하중을 분담하게 된다. 이와 같이, 큰 역휘어짐각이 얻어지면서 국부적 집중하중도 방지된다. 또한, 접촉면부에 토사 등이 낀 경우에도 감아올릴 때에 용이하게 배출하기 때문에 이물의 배출성이 좋다.

도 8은 구멍지름(D)에 대한 거리(a)(도 3 참조)의 비율과, 탄성체 무한궤도판(10)의 손상도와의 관계를 도시한 것이고, 각종 수준의 거리(a)를 합친 차량에 의한 내구테스트 결과이다. 여기서, 손상도는 탄성체 무한궤도판(10)의 손상 정도를 주로, 접지면측의 볼트삽입구멍(5) 근방의 손상 정도를 상품가치의 유무에 따라서 평가한 것이다. 또한, 손상도 0.3은 내구테스트 종료 때의 합격한도레벨이다. 내구테스트결과로부터 두께비율(γ)(=a/D)은 커짐에 따라서 손상이 작게 되고, 0.75 이상으로 상품가치가 있는 것으로 평가된다.

본 실시예로서는 도 1에 도시하듯이, 사각형접지면(1a)과 스티어링면(1c)의 사이에 사다리꼴형 접지면(1b)을 형성하고 있지만 사각형접지면(1a)의 탄성체 무한궤도판(10) 길이 방향을 연장하여 스티어링면(1c)과 접하도록 형성하여 스티어링면 (1c)의 접지면 단부도 이것에 맞춰서 길게 형성한 탄성체 무한궤도판으로 해도 좋다. 또한, 탄성체 무한궤도판은, 도 6으로 설명하면, 사다리꼴형상 탄성부(1B)(도면중, 일점 쇄선보다 아래쪽)와 사다리꼴형상 탄성부(1B)의 저면부에 일체로 성형되는 직방체형상 탄성부(1A)(도면중, 일점 쇄선보다 위쪽) 등을 보유하는 탄성체와, 직방체형상 탄성부(1A)에 매설되어 일체화하는 표면 및 이면과 함께 평활면의 심체(2)로 이루어지는 구성이라도 좋다.

본 발명의 탄성체 무한궤도판에 사용되는 심체(2)는 종래 심금과 마찬가지로접지면측 표면에 볼록부 등의 돌기부를 보유하는 형상으로도 적용되지만, 도 1∼도 3에 도시하듯이, 접지면측 표면은 매끄러운 면인 쪽이 바람직하다. 이 매끄러운 면을 가짐으로써 탄성체(1)에 발생하는 내부응력은 균일하게 되고, 심체(2) 근방으로부터 발생하기 쉬운 균열기점을 방지할 수 있다. 여기서, 접지면측이 매끄러운 면이란 이 심체(2) 근방의 탄성체(1)에 비뚤어짐이 집중하지 않은 형상, 즉 요철 등이 급변하지 않은 형상을 의미하며, 평면, 곡면, 오목형상 혹은 볼록형상의 경사면 등은 물론이고, 완만한 요철을 보유하는 면에서도 좋다. 또한, 심체(2)의 단부, 코너는 응력집중을 방지하기 위해서 일반적인 R, 모따기 등을 실시해도 좋다.

도 6에 의해 이웃하는 탄성체 무한궤도판(10) 사이의 간격에 대해서 설명한다. 무한궤도대(100)는 그 일부를 도면에 도시하듯이 도 1의 탄성체 무한궤도판 (10)을 볼트에 의해 링크(4a.4b)로 체결하고, 복수의 링크(4a,4b)를 핀(3)에 의해 회전가능하게 연결한 무한궤도대이다. 여기서, 이웃하는 탄성체 무한궤도판 (10a,10b)은 링크(4a,4b)가 직선상태에 있어서 소정의 간격(e)을 마련하여 설치되어 있다.

이 바람직한 간격(e)은 다음과 같이하여 설정되어 있다. 즉, 링크핀 중심 (P0a,P0b)을 중심으로 하여 탄성체 무한궤도판(10a,10b)의 역휘어짐 초기접촉부 (P1a,P1b)를 통과하는 반경(Ra,Rb)의 곡선(Ca,Cb)은 교점(Co)에서 교차한다. 그리고, 탄성체 무한궤도판(10a,10b)이 대향하는 링크설치면측 상단부를 P3a, P3b로 하면 간격(e)은 교점(Co)이 상기 P1a, P3a, P3b 및 P1b에서 포위되는 부분에 위치하도록 설정되어 있다. 또, 교점(Co)이 P1a와 P1b의 사이에 위치하는 경우는 탄성체무한궤도판(10a,10b)의 역휘어짐 초기접촉면(1da,1db)이 처음부터 접촉하는 상태이고, 바람직하지 못하다.

상기와 같은 소정의 간격(e)을 설정함으로써 역휘어짐이 없는 평탄지 주행에서는 역휘어짐 초기접촉면(1da,1db) 끼리의 접촉이 없기 때문에 동일개소에서의 반복탄성변형을 발생시키지 않는다. 따라서, 탄성체(1)의 피로파괴가 저감될 수 있다. 또한, 교점(Co)의 상한위치를 P3a와 P3b에 연결되는 선으로 하고 있는 것은 이것보다 더욱 위쪽으로 되면 이웃하는 역휘어짐 초기접촉면(1da,1db)의 간격이 지나치게 커지게 되어 적절한 역휘어짐 스토퍼의 역할을 달성할 수 없기 때문이다. 즉, 과대한 역휘어짐 각도에서도 역휘어짐 초기접촉면(1da, 1db)끼리가 비접촉상태로 되기 때문에, 도 7에 도시하듯이, 역휘어짐 각도의 과대한 무한궤도대(101)는 주행시에 "비틀림"을 발생하여 무한궤도대의 이탈 등의 고장을 일으키기 쉽게 된다.

또한, 간격(e)의 더욱 바람직한 예는, 도 6에 도시하듯이, 역휘어짐 초기접촉부(P1a,P1b)를 통과하는 곡선(Ca,Cb)이 대향하는 탄성체 무한궤도판(10b,10a)의 링크설치면측 상단부(P3b,P3a)를, 혹은 상단부(P3b,P3a) 근방을 통과하도록 설정하는 경우이다. 이에 따라, 역휘어짐을 발생하는 주행시 탄성체(1)의 두께부로 되는 역휘어짐 초기접촉부(P1a,P1b)가 초기에 접촉하여 역휘어짐 각도가 커짐에 따라서 접촉면적이 커진다. 그러나, 탄성체(1)의 두께가 얇은 부분, 즉 상단부(P3a,P3b) 근방 및 역휘어짐 초기접촉면(1da,1db)의 심체(2) 측방 부분은 큰 탄성변형을 발생하지 않기 때문에 이들 두께가 얇은 부분에서의 피로파괴를 저감할 수 있다.

이상의 것으로부터, 소정의 간격(e)으로 함으로써 평탄지 주행 혹은 역휘어짐을 발생하는 지대의 주행에서도 탄성체, 특히 두께가 얇은 부분에서의 큰 탄성변형이 방지된다. 또한, 심체(2)가 평활면을 보유하는 것도 수명향상에 유효하다고 생각된다. 또한, 탄성체 무한궤도판(10)의 탈착은 철제 무한궤도판과 마찬가지로 장착용 볼트를 떼어내는 것 뿐이며, 단시간에 용이하게 할 수 있으므로 손상시 등에서의 교환성이 좋다.

이어서, 본 발명에 관한 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대의 실시예(2)에 관해서 첨부도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 탄성체 무한궤도판이 실시예1에 대하여 다른 주요한 점은 사각형접지면(1a)(도 1 참조)의 형성구조이다.

도 9에 있어서 탄성체(15)는 탄성체 무한궤도판(20)의 길이 방향의 접지면 (11) 중앙부에는 접지면(11)에 대하여 오목부로 되는 오목부 사각형접지면(1a1)을 형성하고, 심체(2)의 위쪽에는 링크장착면까지 거의 균일한 두께의 탄성체(15)를 구비하고 있다. 다른 것은 실시예1의 탄성체 무한궤도판(10)과 동일하다. 여기서, 접지면(11)으로부터 심체(2)의 접지면측까지의 높이를 H, 접지면(11)으로부터 오목부 사각형접지면(1a1)까지의 깊이를 h, 링크피치를 L1(도 4 참조)으로 하면 오목부 깊이비율(α) (=h/H)은 0보다 크고, 0.49 이하이다. 또한, 래그높이비율 (β)(=H/L1)은 0.26 이상이고, 0.4 이하이다.

이러한 구성의 탄성체 무한궤도판(20)은, 도 10에 도시하듯이, 오목부 깊이비율(α)이 0.49 이하로 상품가치가 있는 것으로 평가된다. 이것은 오목부 깊이가 지나치게 깊은 경우에는 래그근원에 균열(크랙)을 발생하기 쉽기 때문이다. 또, 손상도 및 합격한도레벨은 도 8과 같이 정의하고 있다.

또한, 도 11에 도시하듯이, 탄성체 무한궤도판(20)은 래그높이비율(β)이 0.26이상으로 상품가치가 있는 것으로 평가된다. 래그높이비율(β)이 0.26보다 작은 경우는 탄성체(1)의 변형매스가 작기 때문에 손상정도가 악화된다. 또한, 래그높이비율(β)이 0.4를 넘으면 측방 작업시의 차량의 흔들림, 승차시의 느낌 등의 작업성이 저하하는 것도 발생하기 때문에 래그높이비율(β)은 0.26 이상에서 0.4 이하가 바람직하다. 이 래그높이비율(β)과 손상도의 관계는 실시예1의 경우에서도 마찬가지이다. 또, 두께비율(γ)(= a/D)과 손상도와의 관계(도 8 참조)에 관해서는 본 실시예의 탄성체 무한궤도판(20)이라도 마찬가지 결과가 얻어진다.

이상, 본 발명에 관한 탄성체 무한궤도판에 관하여 상술하였지만 탄성체에는 고무, 우레탄, 수지, 엘라스토머, 비금속계 복합재 등의 비교적 연질인 재료가 이용되고, 심체에는 강철, 주철, 주조 등의 일반적인 종래 심금재질, 및 금속계 복합재, 비금속계 복합재 등의 강도를 보유하는 재료가 이용된다. 이 심체를 탄성체에 매설하고 있지만 예를 들면 고무의 경우에 행하여지는 일반적인 가황 접착 등, 일반적인 접착, 접합 등을 실시하여 매설하고 있다. 또한, 링크로의 장착용 볼트로서는 통상의 볼트를 이용하면 좋지만 육각구멍 볼트의 사용은 볼트삽입구멍을 작게 할 수 있기 때문에 볼트삽입구멍과 사각형접지면 단면의 거리(a)(도 3 참조)가 커지게 되고, 손상도가 적어지게 되므로 바람직하다.

본 발명은 탄성체의 피로균열발생 등이 대폭으로 저감되어 종래의 일체형 고무 무한궤도대와 같은 정도의 수명이 얻어지고, 또한 손상시 등에서의 교환성이 좋은 탄성체 무한궤도판 및 무한궤도대로서 유용하다.

Claims (3)

1. 무한궤도판과 링크를 볼트에 의해 체결하고, 상기 무한궤도판을 장착한 복수의 링크를 핀에 의하여 연결하여 구성한 무한궤도대의 무한궤도판으로서,

   상기 무한궤도판은 상기 볼트의 삽입구멍(5)을 갖는 탄성체(1)와 볼트장착구멍(6)을 갖는 심체(2)로 이루어지며,

   상기 심체(2)를 상기 탄성체(1)에 매설하여 일체화함과 아울러, 상기 심체가 상기 볼트의 머리부 착좌면(7)과 그 근방을, 또한 상기 링크(4)로의 장착면과 그 근방(8)을 각각 노출하고,

   상기 탄성체 무한궤도판(10)의 링크 길이방향의 단면은,

   ⅰ) 접지면(11)이 링크장착면과 대략 평행한 평면 또는 곡면을 보유하고,

   ⅱ) 링크 길이 방향의 무한궤도판 전체폭(L2)이 링크피치(L1)보다 작고,

   ⅲ) 링크 길이 방향의 접지면폭(L3)이 상기 무한궤도판 전체폭(L2)보다 작고,

   ⅳ) 링크 길이 방향의 측면이 링크장착면측에서 접지면측으로 뻗는 역휘어짐 초기접촉면(1d)과, 상기 역휘어짐 초기접촉면(1d)의 접지면측 단부로부터 접지면 (11)의 단부까지를 연결하는 차기접촉면(le)으로 형성됨과 아울러,

   ⅴ) 링크핀 중심(P0)으로부터의 접지면 방향수선에 대하여 링크핀 중심(P0)으로부터 상기 역휘어짐 초기접촉면(1d)으로의 접선이 이루는 각도(θ1)가 링크핀 중심(P0)으로부터 상기 차기접촉면(1e)을 연결하는 선이 이루는 각도(θ2) 이하이고,

   역휘어짐 초기에 상기 역휘어짐 초기 접촉면(1d)이 인접하는 탄성체 무한궤도판(10)의 역휘어짐 초기접촉면(1d)에 접촉하고, 역휘어짐 각도가 증대함에 따라서 접촉이 확대하여 다시 상기 차기 접촉면(1e)이 상기 인접한 탄성체 무한궤도판 (10)의 차기접촉면(1e)과 접촉해 가도록 하는 것을 특징으로 하는 탄성체 무한궤도판.
2. 제1항에 있어서, 상기 역휘어짐 초기접촉면(1d)은 탄성체 무한궤도판(10a, 10b)을 체결하는 링크핀중심(P0a, P0b)을 중심으로 한 교차하는 원호(Ra, Rb)의 궤적상을 이동하는 초기접촉부(P1a, P1b)를 보유하고, 상기 초기접촉부(P1a, P1b)를 상기 역휘어짐 초기접촉면(1d)과 상기 차기접촉면(1e)의 경계부로 하는 것을 특징으로 하는 탄성체 무한궤도판.
3. 제2항에 기재된 초기접촉부(P1a, P1b)를 보유하는 탄성체 무한궤도판(10a, 10b)을 상기 링크(4a, 4b)에 체결할 때 대향하는 상기 초기접촉부(P1a, P1b)의 이동궤적이 링크핀중심(P0a, P0b)을 중심으로 한 반경(Ra, Rb)의 교차하는 원호궤적상을 이동하도록 맞붙임과 아울러,

   서로 접촉해서 교차하는 상기 초기접촉부(P1a, P1b)끼리의 교차위치(Co)가 상기 초기접촉부(P1a, P1b)에서 링크장착면측 상단부(P3a, P3b)까지의 범위내에 위치하도록 상기 초기접촉부(P1a, P1b)의 대향간격(e)을 정하여 상기 링크(4a, 4b)에체결하는 것을 특징으로 하는 무한궤도대.