WO2005073060A1 - 芯金レスゴムクローラ走行装置 - Google Patents

Abstract

　本発明は、ゴム弾性体の内周面における転輪の転動面と転輪の外表面との接触面積を小さくすることでばね性を持たせた芯金レスゴムクローラ走行装置に関する。 　無端のゴム弾性体と、この長手方向に埋設されたメインコ−ド列と、その内周面に一定のピッチで形成されたゴム突起と、外周面に形成されたゴムラグと、からなる芯金レスゴムクロ−ラと、前記ゴム突起の幅方向の左右を挟んで機体側に備えられた転輪の外表面がゴム弾性体の内周面に接触して転動する芯金レスゴムクロ−ラ走行装置であって、ゴム弾性体の内周転動面と転輪の外表面との接触面積が、転輪の外表面の面積に対して３０～７０％である。                                                                                           

Description

明 細 書

芯金レスゴムクローラ走行装置

技術分野

[0001] 本発明は、芯金レスゴムクロ—ラ走行装置に関するものであり、更に詳しくは、その 乗り心地性を改善した芯金レスゴムクロ—ラ走行装置に係るものである。

背景技術

[0002] 芯金レスゴムクローラ走行装置は、主として比較的高速走行の車両に適用されるも のである。そして、芯金がゴム中に埋設されていないために、振動等が比較的少ない ことに特徴がある。しかし、力かるゴムクロ-ラに対しても、これを更に乗り心地性を高 める要請もある。

[0003] 図 7は従来より広く用いられている芯金レスゴムクローラ 30及び転輪 40との関係を 示す断面図である。芯金が埋設されていないゴム弾性体 31は、通常は内周面 32が 平坦とされ、そのほぼ全域にメインコード列 33がゴムクローラの長手方向に坦設されて いる。そして、内周面 32より内側に突出するゴム突起 34が一定ピッチをもって配設さ れている。また、ゴム弾性体 31の外周面にはゴムラグ 35が形成されている。

[0004] 一方、機体側に備えられた転輪 40は、ゴムクローラ 30の内側に形成されたゴム突起 34を挟んでゴムクロ—ラ 30の内周面 32の内周転動面 32a上を転輪の外表面 41が転 動する構造となっている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 上記した構造の芯金レスゴムクロ—ラ走行装置にあって、ゴム弾性体 31の内周面 3 2における内周転動面 32aと転輪 40との接触面積は常に一定であってばね性が十 分でない。このため、ゴムクロ—ラ 30としては振動がそのまま乗員に伝わる構造となつ ている。ゴムクローラの耐久性 (例えば、ゴム亀裂の発生等）は、接触面積が大きけれ ばそれだけよくなる。しかし、乗り心地性が十分であるとは言えない。本発明はかかる 欠点を耐久性とのバランスを考慮して改良したものである。

課題を解決するための手段 [0006] 本発明の要旨は、無端のゴム弾性体と、この長手方向に埋設されたメインコード列と 、その内周面に一定のピッチで形成されたゴム突起と、外周面に形成されたゴムラグ と、力 なる芯金レスゴムクローラと、前記ゴム突起の幅方向の左右を挟んで機体側に 備えられた転輪とからなり、当該転輪の外表面がゴム弾性体の内周転動面に接触し て転動する芯金レスゴムクロ—ラ走行装置であって、一定の幅で無端状の内周転動 面と転輪の外表面との接触面積が、転輪の外表面の面積に対して 30— 70%である ことを特徴とする芯金レスゴムクローラ走行装置を提供するものである。

[0007] 本発明にあっては、単に転輪の外表面とゴム弾性体の内周転動面とを完全に接触 させるのではなぐ両者の接触面積を小さくする一方、常に一定の面圧を与えること でゴムクローラを構成するゴム弾性体のばね弾性を発現させ、振動等の吸収をもたら して乗り心地を良好にしたものである。

[0008] このため、ゴム弾性体の内周転動面と転輪の外表面との接触面積を、転輪の外表 面積に対して 30— 70%、好ましくは 30— 50%とするものであり、この接触面積を小 さくした分だけ、ゴム弾性体のばね性がもたらされることになる。勿論、接触面積を小 さくし過ぎると面圧が高くなり耐久性の面で好ましくなぐばね弾性と耐久性とのバラ ンスを十分考慮し、面積比で上記の通りの特定の範囲が好ましい。尚、内周転動面 は常に一定の幅をもつ無端状面であって、このため、一定のばね性が常に発現され る。

[0009] ゴム弾性体の内周転動面と転輪の外表面との接触面積を減少させるための具体策 としては、転輪の（平坦な）外表面に対してゴム弾性体の内周面に段部を形成して内 周面を上段面と下段面とし、上段面（内周転動面）と接触させて接触面積を小さくし たものである。力かる段部は単純な平面の二段もあれば、傾斜面を介して形成されて もよレ、。尚、ゴム弾性帯の内周面に対して転輪の外表面に段部を形成してなるものも ある。

[0010] 更に言えば、ゴム弾性体の内周面の形状を 2段にし、転輪の幅をその上段面の幅 よりも広くし、乗り心地の良い、耐久性の高いゴムクローラとなったものである。

[0011] そして、好ましくはゴム弾性体の内周面の幅方向の外側に段部が形成される力 場 合によっては、転輪外表面のゴムクローラの幅方向の外側に段部が形成されるものも ある。前者の場合で言えば、ゴム弾性体の内周面の中央側に上段面（内周転動面） を、幅方向の外側に下段面を形成したものが特に好ましいものである。更に言えば、 力かる段部は傾斜面を介して下段面が形成されるのがよい。

[0012] ここで、転輪の外表面 (A )と内周転動面との接触面積 (B )との関係を 30 70% (

0 0

B /A )とした理由について更に言及すると、面積比（B /A )とゴムクロ-ラのばね

0 0 0 0

弾性との関係はほぼ直線的な関係があるところ、面積比 (B /A )が大きくなればゴ

0 0

ム亀裂等の発生も少なくなり、耐久性は上がる。しかるに、一方では、ばね弾性が劣 り、乗り心地は悪くなつてしまう。乗り心地の点で見れば、面積比（B /A )が小さ過

0 0 ぎても大き過ぎてもよくなぐフィーリングテストの結果ではほぼ 30 40%の時にピー クが来るようである。勿論、ゴムクローラとしてどちらの性能を高く見るかによつて異なる ところである力 30 70%、好ましくは 30 50%の範囲で優れたものであることが判 明し、本発明に到達したものである。

[0013] 上記のように、単に接触面積を狭くすると転輪が転動する際の面圧が上がってゴム 弾性体の耐久性が落ちる可能性がある。し力しながら、例えば、転輪側に段部を形 成し、やや小径の転輪部を備えておくことで石や砂利の侵入をしに《する。また、上 段面側（内周転動面側）のゴムが橈むことで常態で下段面側 (非接触段部）にも軽い 面圧で小径の転輪部が接触するものであり、仮に石を巻き込んでも面圧の低い部分 である下段面側（通常はゴム突起の左右幅外側に形成される）に巻き込むことになる ため、ゴム弾性体が傷みにくいものとなる。勿論、走行中でもこの下段面には転輪が 接触しなレ、ままでもよレ、ことは勿論である。

発明の効果

[0014] 上記構成を備えた走行装置により、一定の幅で無端状の内周転動面と転輪の外表 面との接触面積を、ゴム亀裂等の耐久性を考慮しつつ、これを小さくしたものであり、 結果として常にばね性を持たせることによって乗り心地が改善される。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]図 1は本発明のゴムクローラの内周側平面図である。

[図 2]図 2は図 1の外周側平面図である。

[図 3]図 3は図 1の側面図である。 [図 4]図 4は図 1の X— X線断面図である。

[図 5]図 5は本発明の第 2の実施形態を示すものである。

[図 6]図 6は本発明の第 3の実施形態を示すものである。

[図 7]図 7は従来のゴムクローラ走行装置を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の実施形態を、図面をもって更に詳細に説明する。図 1は本発明のゴ ムクローラの内周側平面図、図 2は外周側平面図、図 3は、図 1の Y— Y線断面図を含 む側面図、図 4は、図 1の X— X線断面図である。

[0017] 本発明の一実施形態に力かるゴムクローラは、図において参照番号 10により示さ れてレ、る。ゴムクローラ 10のゴム弾性体 11中には芯金が埋設されてレ、なレ、構造であ る。そして、ゴム弾性体 11のほぼ全幅（図 1において左右方向）にその長手方向にメ インコ-ドとしてのスチールコ-ド列 13が無端状に埋設されている。ゴム弾性体 11の外 側にはゴムラグ 15が形成されている。ゴムラグ 15は、平面視では全体として変形した H字状をなしており、ゴム弾性体 11の幅方向の左右で千鳥状をなして形成されてい る。本発明にあって、ゴムラグ 15の形状は特に制限はなレ、が、本実施形態では前記 したように H形状が変形した構造をなしており、各ゴムラグ 15の中央の橋架け部分 15 aが後述するゴム弾性体 11の内周側の段部 16に対応している。このため、ゴム弾性 体 11の外周側より段部 16の補強及びばね性の付与に寄与している構造となってい る。そして更に、内周側には中央に一定ピッチをもってゴム弾性体 11の長手方向（図 1におレ、て上下方向）に断面略三角形状のゴム突起 14を備えてレ、る。

[0018] さて、ゴム弾性体 11の内周面はゴム突起 14を挟んで高さを略一定とし、更にその 幅方向に向かって傾斜面にて段部 16を構成したものである。ここで、ゴム突起 14を 挟んで形成される平面部を上段面 17、左右幅側を下段面 18と称する。本実施形態 では上段面 17と下段面 18との割合はほぼ 1： 2程度であり、上段面 17は一定の幅を もって形成されている。

[0019] 一方、機体側に備えられる転輪 20は、その外表面 21が平坦に形成され、上段面 1 7上（即ち、内周転動面 19)を転動するが、転輪 20の左右端部 22は上段面 17より外 側に位置し、下段面 18とは隙間をもってレ、る構造である。 [0020] 転輪 20の転動において、ゴムクローラ 10の内周面と転輪の外表面 21が完全に接 触している場合 (従来の構造)では、ゴム弾性体の内周面はほぼ転輪によって拘束さ れた状態となる。このため、特にばね弾性を生じることはないが、本発明のゴムクロ- ラ 10の内周側の下段面 18は、転輪 20の外表面 21に拘束されない構造となっている ため、ここにばね弾性が生じ、振動の吸収等の効果が発現することとなる。

[0021] この乗り心地を改善するためのばね性をもたらすために、内周転動面 19 (一定の幅 をもつ無端状の上段面 17)と転輪との接触面積は転輪の外表面積に対して 30— 70 %、好ましくは 30— 50%である。勿論、この範囲では、ゴムの耐久性も満足できる範 囲である。

[0022] 尚、通常の場合、ゴムクローラの内周面と転輪との接触面積の割合を低くすると、ゴ ム内周面に対する転輪面圧が上がってゴムの耐久性が落ちる方向になる。しかしな がら、上段面 17 (内周転動面 19)に比べて本発明のように相対的に転輪幅を広くし ておくことで石や砂利を侵入しにくくすることと、上段面 17 (内周転動面 19)が橈むこ とで下段面にも従来よりも軽い面圧で転輪が接触しするため、それほど上段面のゴム の劣化は見られない。そして、仮に石等を巻き込んでも、転輪面圧の低い部分（下段 面）に主として石等を巻き込むことになり、石等によるこじりの発生も小さぐ下段面の ゴムが傷みにくいものとなる。

[0023] ここで、上記ゴムクローラ走行装置をもってその効果を証明する。

(実験室テスト）

転輪 20の外表面の幅が 124mmのものを用い、この外表面積とゴムクローラ 10の上 段面 17 (内面転動面 19)の表面積との接触面積比を変化させばね定数 (KN/mm )測定した。実験例 3は接触面積が 30%、実験例 4は接触面積が 50%、実験例 5は 接触面積が 70%である。一方、実験例 1は従来のゴムクロ-ラ構造 (接触面積 100% )であり、実験例 2は接触面積 20%のものである。

[0024] 結果を表 1に示すが、実験例 1を 100として指数表示した。

[0025] 長年の知見によって考察すると、ばね定数（指数）が 35 80の範囲が好ましい範 囲であるところ、この結果からみると、実験例 1及び 2は剛性が高く或いは低くなり過 ぎ、好ましいものではなレ、。し力、しながら、実験例 3— 5ではゴムクロ-ラとして好ましい 範囲にあることが分かる。

(実機テスト · 1)

重量 4トンの実機の左右に上記ゴムクロ-ラを装着し、フィーリングテストにより乗り心 地をテストした。結果を 5点評価にて表 1に示した。点数が高い方が良好であり、 3点 以上が優れたものである。

(実機テスト · 2)

上記の実機により耐久テストを行った。結果を Α (良）、 B、 C、 D (不良）にて評価し、 表 1に示した。

[0026] 総合評価として、実験例 2は実機テスト · 1では優れてはいた力 実機テスト · 2で耐 久性が極めて悪く使用に供し得ないものであった。又、実験例 1は耐久性には優れ てはいるが、乗り心地性が悪く改善の必要性があった。

[0027] しかるに、実験例 3 5にあっては、バランスの取れたゴムクローラ走行装置であるこ とが判明したものであり、中でも、実験例 3及び 4においては最良の結果をもたらすこ とが判明した。

[0028] [表 1]

[0029] 図 5は本発明の第 2の実施形態を示すものである。このゴムクローラ 10の内周面は 平坦に形成されているが、転輪 20の外表面 21に段部を形成し、転輪 20の内側の外 表面 21aがゴム弾性体 11の内周面（内周転動面 19)に接触し、転輪 20の外側の外 表面 21bは接触しない状態となっている。このため、転輪 20によるゴム弾性体 11の 拘束は小さくなり、これによつてばね弾性をもたらしたものである。

[0030] 図 6は本発明の第 3の実施形態を示すものである。このゴムクロ-ラ 10の内周面は 平坦に形成されているが、転輪 20の外表面の中央部に溝部 23を形成し、ゴム弾性 体 11の拘束を一部解除するものである。このため、ゴム弾性体 11の内周転動面 19 は転輪 20による拘束が小さくなり、結果としてばね弾性をもたらしたものである。 産業上の利用可能性

本発明は以上の通りであり、主として芯金レスゴムクローラの乗り心地性を改善する ものであって、高速走行に耐え得るゴムクロ—ラ走行装置を提供できたもので、その他 広範のゴムクロ—ラに適用可能となったものである。

Claims

請求の範囲

[1] 転輪の外表面がゴム弾性体の内周転動面に接触して転動する芯金レスゴムクロー ラ走行装置であって、

無端のゴム弾性体と、

該ゴム弾性体の長手方向に埋設されたメインコード列と、

前記ゴム弾性体の内周面に一定のピッチで形成されたゴム突起と、

前記ゴム弾性体の外周面に形成されたゴムラグと、

前記ゴム突起の幅方向の左右を挟んで機体側に備えられた転輪と、からなり、 一定の幅で無端状の内周転動面と転輪の外表面との接触面積が、転輪の外表面 の面積に対して 30— 70%である、

ことを特徴とする芯金レスゴムクローラ走行装置。

[2] 前記ゴム弾性体の前記内周転動面と、前記転輪の前記外表面との前記接触面積 、前記転輪の前記外表面積に対して 30— 50%である、請求項 1記載の芯金レス ゴムクローラ走行装置。

[3] 前記内周転動面が、前記ゴム弾性体の内周面に段部を形成することで形成され、 前記転輪の前記外表面に対して前記接触面積を小さくした請求項 1又は 2記載の芯 金レスゴムクローラ走行装置。

[4] 前記ゴム弾性体の内周面に段部を形成することで、上段面と、下段面とを形成し、前 記上段面を前記内周転動面とした請求項 1乃至 3いずれ力、 1項に記載の芯金レスゴ ムクローラ走行装置。

[5] 段部が、ゴム弾性体の内周面の幅方向の外側に形成された請求項 1乃至 4いずれ 力、 1項に記載の芯金レスゴムクローラ走行装置。

[6] 前記ゴム弾性体の内周面の中央部に上段面を、前記ゴム弾性体の内周面の幅方向 の外側に下段面を形成した請求項 1乃至 5いずれ力 4項に記載の芯金レスゴムクロ— ラ走行装置。

[7] 前記ゴム弾性体の内周転動面に対して、前記転輪の外表面に段部を形成して前記 接触面積を小さくした請求項 1記載の芯金レスゴムクローラ走行装置。

[8] 前記ゴムラグの中央部が、前記段部と対応するように配置されている請求項 3記載の 芯金レスゴムクローラ走行装置。

[9] 前記ゴムラグが、平面視において全体として変形した H字状に形成されている請求 項 1乃至 8いずれ力 1項に記載の芯金レスゴムクローラ走行装置。