(57)【要約】【課題】ラグの変形、倒れ等の発生が防止され、かつ製造作業の繁雑さが回避可能な弾性体クローラを提供する。【解決手段】弾性体によるクローラ本体２と、周方向に間隔を有してクローラ本体内に埋め込まれた複数の芯金４と、を有し、クローラ本体の外面１３には、外方に突出し幅方向に長く伸びた複数のラグ３ａ，３ｂが芯金と周方向において重なる位置に一体化され、ラグがクローラ本体と連続する根元およびその周方向近傍は、その他の部分に比べて硬度が高く幅Ｗ１で幅方向に伸びる弾性体で形成された高硬度部２０ａ，２０ｂとなっており、その他の部分と高硬度部との硬度の差が１０度以上２５度以下であり、ラグの突出端から高硬度部までの距離Ｌとラグの高さＨとの比が０．６以上０．９５以下であり、かつ高硬度部の幅Ｗ１とラグの高さＨの半分の部分における周方向の厚さＷとの比が２．５以上３．６以下である弾性体クローラ。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体により無端帯状に形成されたクローラ本体と、
前記クローラ本体の周方向に間隔を有して前記クローラ本体内に埋め込まれた複数の芯金と、を有し、
前記クローラ本体の外周側の面には、
外方に突出し前記クローラ本体の幅方向に長く伸びた複数のラグがいずれかの異なる前記芯金と前記周方向において重なる位置に一体化され、
前記ラグが前記クローラ本体と連続する根元およびその周方向近傍は、その他の部分に比べて硬度が高く幅Ｗ１で前記幅方向に伸びる弾性体で形成された高硬度部となっており、
前記その他の部分と前記高硬度部との硬度の差が１０度以上２５度以下であり、
前記ラグの突出端から前記高硬度部までの距離Ｌと前記ラグの高さＨとの比（Ｌ／Ｈ）が０．６以上０．９５以下であり、
かつ前記高硬度部の幅Ｗ１と前記ラグの高さＨの半分の部分における前記ラグの周方向の厚さＷとの比（Ｗ１／Ｗ）が２．５以上３．６以下である
ことを特徴とする弾性体クローラ。
【請求項２】
前記高硬度部がゴム状の弾性を有する樹脂で形成された
請求項１に記載の弾性体クローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローラ式走行車両に装着される弾性体クローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
クローラ式走行車両は、整地されていない地表を走行することが多く、その際に、弾性体であるゴムで形成された弾性体クローラは、走行する凹凸の激しい地表によって、ラグに変形、倒れ等が生ずる。この変形、倒れ等は、ラグが地表をとらえる力、すなわち牽引力を低下させる。また、ラグの変形、倒れ等が繰り返えされるとラグまたはクローラ本体の偏摩耗、亀裂等の原因となる。
弾性体クローラにおけるこのようなラグの変形、倒れ等を防止するために、ラグの内部に、他の部分よりも高い硬度のゴム質芯体を埋め込む技術が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−２４９１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ラグの変形、倒れ等を防止するために、ラグを末広がりにする（ラグの接地側の幅を広くする）、ラグの形状を工夫する、またはラグの高さを変更する等の対策が考えられる。また、異なるトレッドゴムを２枚重ねて成形し加硫する２層トレッド法を採用して問題解決を図ることが考えられる。
しかし、ラグを末広がりにするまたはラグの高さを変更する等の対策は、弾性体クローラの重量を増加させることになり、製造コストが増加するという問題がある。
２層トレッド法を採用する場合には、異なるトレッドゴムが２枚必要であり、ある程度の広さの原料の保管場所が必要になるという問題、および成形時に原料を間違えるおそれがある。
【０００４】
一方、特許文献１に開示された弾性体クローラは、ラグの内部に埋め込まれた高硬度のゴムの働きにより、ラグの変形、倒れ等の発生の防止を期待することができる。
しかし、特許文献１に開示された弾性体クローラは、ラグを加硫成形するときに、金型のラグを形成する多数の凹状の部分ごとの所定の位置に高硬度のゴムを割り当てる必要があり、製造作業が繁雑になるという問題がある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、ラグの変形、倒れ等の発生が防止され、かつ製造作業の繁雑さが回避可能な弾性体クローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る弾性体クローラは、弾性体により無端帯状に形成されたクローラ本体と、前記クローラ本体の周方向に間隔を有して前記クローラ本体内に埋め込まれた複数の芯金と、を有し、前記クローラ本体の外周側の面には、外方に突出し前記クローラ本体の幅方向に長く伸びた複数のラグがいずれかの異なる前記芯金と前記周方向において重なる位置に一体化され、前記ラグが前記クローラ本体と連続する根元およびその周方向近傍は、その他の部分に比べて硬度が高く幅Ｗ１で前記幅方向に伸びる弾性体で形成された高硬度部となっており、前記その他の部分と前記高硬度部との硬度の差が１０度以上２５度以下であり、前記ラグの突出端から前記高硬度部までの距離Ｌと前記ラグの高さＨとの比（Ｌ／Ｈ）が０．６以上０．９５以下であり、かつ前記高硬度部の幅Ｗ１と前記ラグの高さＨの半分の部分における前記ラグの周方向の厚さＷとの比（Ｗ１／Ｗ）が２．５以上３．６以下である。
【０００６】
前記高硬度部がゴム状の弾性を有する樹脂で形成されていてもよい。
なお、上記において「複数のラグがいずれかの異なる前記芯金と前記周方向において重なる位置」とは、弾性体クローラを接地側から見たときに１つのラグが１つの芯金に重なる位置にあるとの意である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、ラグの変形、倒れ等の発生が防止され、かつ製造作業の繁雑さが回避可能な弾性体クローラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は弾性体クローラ１を接地側から見た図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
以下の説明において、クローラ式走行車両に装着されたときにおける弾性体クローラ１の内側を「内周側」といい、接地面側となる外側を「外周側」という。また、クローラ式走行車両が走行するときに弾性体クローラ１が循環する方向を「周方向」、このときの周方向に直交しかつクローラ式走行車両の転輪等の回転軸に平行な方向を「幅方向」というものとする。
【０００９】
図１ないし図３を参照して、弾性体クローラ１は、クローラ本体２、ラグ３ａ，３ａ，３ｂ，３ｂ、芯金４，４，４，４および１対の抗張体５，５等からなる。
クローラ本体２は、無端帯状に形成された弾性体クローラ１の基本部分をなすものである。クローラ本体２は、肉厚帯状のゴムの両端が接合されて形成される。クローラ本体２の内周側の面１１には、幅方向中央の両側に間隔をあけて対称に２つの転輪走行帯１２，１２が設けられている。転輪走行帯１２，１２は、クローラ式走行車両が走行するときに転輪がその上を転動する部分であり、クローラ本体２の周方向全体にわたり形成されている。クローラ本体２の外周側の面１３（以下「外面１３」という）における幅方向の両端の近傍には、その幅方向両側に対して凹状となった凹部１４，１４が周方向に伸びている。凹部１４，１４は、長ラグ３ａに遮られて不連続にクローラ本体２の周方向全体にわたり形成されている。
【００１０】
クローラ本体２は、硬度の異なる２種類のゴムで形成される。この点については、後に詳述する。
ラグ３ａ，３ｂには長ラグ３ａと短ラグ３ｂとがあり、いずれもクローラ本体２の外面１３から外方に突出し、幅方向に長く伸びた部分である。長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂは、外方に突出する程度（高さＨ）が同じである。
長ラグ３ａは、クローラ本体２の略幅方向全体に伸びている。短ラグ３ｂは、クローラ本体２の幅（幅方向両端間の距離）の約半分の長さを有し、２つの凹部１４，１４の間に設けられている。長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂは、周方向に交互に、隣り合う長ラグ３ａと短ラグ３ｂとの距離が一定となるように配されている。また、図３に示されるように、幅方向の中央において周方向に切断した断面における長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂの形状は同一である。
【００１１】
芯金４は、金属等の硬質材料によって形成される。芯金４は、全体として略長方形の板状である芯金本体１５および１対の突起部１６，１６からなる。
芯金本体１５は、長手方向の中央の一定の長さの部分１７（以下「芯金中央部１７」という）の厚さが大きく、長手方向のその両側では、一方の表面１８が他方の表面１９に対して傾斜しており長手方向の両端に向かうに伴い厚さが徐々に小さくなっている。また、他方の表面１９は、芯金中央部１７が長手方向におけるその両側に対して突出しており、芯金中央部１７とその長手方向両側との間にそれぞれ段が形成されている。
【００１２】
突起部１６，１６は、いずれも一方の表面１８における芯金中央部１７の長手方向のそれぞれの端近傍から突出している。突起部１６，１６は、幅方向に間隔を有している。突起部１６，１６は、その表面がクローラ本体２に連続するゴムで覆われており、クローラ本体２に埋め込まれているといえる。
芯金４は、突起部１６，１６を内周側に突出させ、芯金本体１５の長手方向がクローラ本体２の幅方向となるようにして、クローラ本体２に埋め込まれている。芯金中央部１７における一方の表面１８は、突起部１６，１６とともに内周側に露出している。
【００１３】
突起部１６，１６は、例えばクローラ式走行車両が走行するときに、その転輪から弾性体クローラ１が脱落しないように転輪を案内するためのものである。そのため、突起部１６，１６は、その幅方向外方にクローラ本体２の転輪走行帯１２，１２が位置するように、芯金４がクローラ本体２内に埋設される。また、芯金本体１５は、その長手方向両側がいずれも転輪走行帯１２，１２よりも外方に伸びており、転輪からの走行車両の荷重に対して、転輪走行帯１２，１２を補強している。
芯金４，４は、図１および図２に示されるように、ラグ３ａ，３ｂよりも内周側に、および周方向においてラグ３ａ，３ｂと重なるように配置されている。ここでいう「周方向において」重なるとは、例えば図１に示されるように、弾性体クローラ１を接地側から見たときに重なる意である。
【００１４】
抗張体５，５は、複数のスチールコード等の抗張力コードが幅方向に１列に並べられて形成されている。各抗張体５は、それぞれが芯金４の他方の表面１９の直近であって、芯金本体１５の幅方向端に形成されたいずれかの異なる側段よりも幅方向外方を、周方向全体にわたり巻回されている。
さて、クローラ本体２は、硬度が異なる２種類のゴムにより形成される。この２種類のゴムは、例えば、デュロメータ硬さが６０〜７０度の低硬度ゴム、およびデュロメータ硬さが７０〜９５度の高硬度ゴムである。クローラ本体２は、以下に説明する部分を除き、低硬度ゴムが使用されている。
【００１５】
高硬度ゴム２０ａ，２０ｂは、芯金４の外周側に、所定の厚さと所定の幅Ｗ１（クローラ本体２における周方向の両端間の距離）を有して帯状に配置されてクローラ本体２の一部を構成している。この高硬度ゴム２０ａ，２０ｂの幅Ｗ１は、芯金本体１５の幅（クローラ本体２における周方向の両端間の距離）よりも大きい。
図１を参照して、長ラグ３ａと重なる芯金４の外周側に位置する高硬度ゴム２０ａは、クローラ本体２の幅全体に伸びている。一方、短ラグ３ｂと重なる芯金４の外周側に位置する高硬度ゴム２０ｂは、幅方向の長さが短ラグ３ｂよりも若干短くなっている。図３を参照して、長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂのいずれも、クローラ本体２と連続する根元（ねもと）の部分は高硬度ゴム２０ａ，２０ｂで形成されている。つまり、長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂは、いずれも外周側先端から内周側に一定の距離（Ｌ）が低硬度ゴムで形成される。そして、長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂの残りの部分と、これらの部分と芯金４との間およびこの間に連続する周方向両側の一定の幅Ｗ１が高硬度ゴム２０ａ，２０ｂで形成されている。
【００１６】
なお、長ラグ３ａに重なる芯金４の外周側に位置する高硬度ゴム２０ａと、短ラグ３ｂに重なる芯金４の外周側に位置する高硬度ゴム２０ｂとは、幅方向に伸びる長さが異なる他は、形状および幅Ｗ１等の各部の寸法は同一である。
表１は、硬度が異なる２種類のゴムにより形成されたクローラ本体２を有する弾性体クローラ１における、２種類のゴムの硬度差、高硬度ゴム２０ａ，２０ｂの周方向の幅Ｗ１およびその厚さ等を種々変更して、弾性体クローラ１の牽引力、偏摩耗および亀裂の程度を調べた結果である。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１において、基準（従来品）は、クローラ本体をデュロメータ硬さが８０度のゴム１種類で形成した他は、弾性体クローラ１と同様の構成を有する弾性体クローラである。また、比較例７における弾性体クローラ１Ｂは、高硬度ゴムを芯金４，４の外周側に限って配置するのではなく、図４に示されるように、高硬度ゴム２０Ｂを弾性体クローラ１Ｂの周方向に連続させて配置したものである。図４において弾性体クローラ１と同じ構成を有する部分については弾性体クローラ１におけるものと同じ符合を付した。
表１におけるＬは、ラグ３ａ，３ｂの外周側先端（突出端）から高硬度ゴム２０ａ，２０ｂまでの距離、つまり低硬度ゴムで形成されるラグ３ａ，３ｂの高さである。Ｈは、ラグ３ａ，３ｂの外周側先端からクローラ本体２の外面１３までの距離、つまりラグ３ａ，３ｂの高さである。
【００１９】
Ｗ１は、高硬度ゴム２０ａ，２０ｂの幅（クローラ本体２における周方向の両端間の距離）である。Ｗは、ラグ３ａ，３ｂのその高さＨの半分の位置における周方向の厚さ（幅）である。
低硬度ゴムで形成されるラグ３ａ，３ｂの高さＬ、ラグ３ａ，３ｂの高さＨ、高硬度ゴム２０ａ，２０ｂの幅Ｗ１、およびラグ３ａ，３ｂのその高さＨの半分の位置における厚さＷは、いずれも弾性体クローラ１の幅方向中央における値で代表されるが、両凹部１４の間では、いずれの部分においても略同じ値となる。
【００２０】
牽引力、偏摩耗および亀裂は、次のようにして評価した。
初めに、試験方法について説明する。
動力で循環する大型の鉄製コンベアベルト（以下「軌道ベルト」という）上に、幅方向両側に２本の弾性体クローラ１を装着しこれを内蔵する動力により循環させることができる試験機を載せる。試験機はクローラ式走行車両を模したものである。試験機には、試験機の総重量が弾性体クローラ１の装着を予定するクローラ式走行車両と同じとなるように錘が加えられる。試験機は、一端が支柱に固定されたロープで繋がれ、ロープの途中には、ロープに加わる引っ張り力を測定可能なロードセルが設けられる。
【００２１】
牽引力の測定は、表１における比較例１の弾性クローラを試験機に装着し、所定のクローラ移動速度（本試験では５ｋｍ／ｈｒ）で循環させ、ロードセルにより測定される引っ張り力が一定（本試験では５００ｋｇ）になるように軌道ベルトの移動速度を調整する。このときの、比較例１の弾性クローラの牽引力を１００とする。
これと同じ条件（上記と同じクローラ移動速度および軌道ベルト移動速度）で、表１における実施例および他の比較例の弾性クローラにおける引っ張り力をロードセルにより測定した。
【００２２】
引っ張り力が５２５ｋｇの場合牽引力を１０５、引っ張り力５５０ｋｇの場合牽引力を１１０とした。
偏摩耗および亀裂の測定は、試験機および軌道ベルトを、試験機のクローラ移動速度が軌道ベルトのベルト移動速度の１０％増しの条件で、偏摩耗および亀裂が生じるまで稼働させておこなう。このとき、試験機はロープにより支柱に繋がれている。偏摩耗および亀裂は、所定時間が経過したごとに、試験機および軌道ベルトを停止させて目視により観察して偏摩耗および亀裂の有無を検査する。
【００２３】
表１における偏摩耗および亀裂の数値は、弾性体クローラ従来品についての偏摩耗および亀裂が観察されるまでのそれぞれの積算稼働時間に対して、各弾性体クローラ１における偏摩耗および亀裂が観察されるまでのそれぞれの積算稼働時間が１０％以上２０％未満長い場合を１０５、および１０％以上２０％未満短い場合を９５とした。また、各弾性体クローラ１における偏摩耗および亀裂が観察されるまでのそれぞれの積算稼働時間が２０％以上長い場合を１１０、および２０％以上短い場合を９０とした。
なお、総合評価は、ラグの変形および倒れ等に関係が深い偏摩耗の評価を尊重して行った。
【００２４】
表１から、低硬度ゴムと高硬度ゴム２０ａ，２０ｂとの硬度の差についてデュロメータ硬さで１０度以上２５度以下であり、同時に高硬度ゴム２０ａ，２０ｂの配置についてはＬ÷Ｈ（Ｌ／Ｈ）が０．６以上０．９５以下でかつＷ１÷Ｗ（Ｗ１／Ｗ）が２．５以上３．６以下とした弾性体クローラ１が、牽引力および偏摩耗において良好な結果であったことが判る。
このように、ラグ３ａ，３ｂの底部に他の部分に比べて硬度の高いゴムを埋設することにより、偏摩耗（ラグ倒れ）を抑制することができる。弾性体クローラ１では、ラグ３ａ，３ｂの底部にのみ少量の他の部分に比べて硬度の高いゴムを埋設させるので、２層トレッドのような保管場所の確保や、成形時に間違えることがない。
【００２５】
また、芯金４の外周側に他の部分に比べて硬度の高いゴムを埋設すると、芯金４を押さえつける効果があり、芯金４の傾きおよび芯金４の浮きを防止することができる。
弾性体クローラ１は、ラグ倒れによる牽引力の低下、偏摩耗および亀裂等を抑制する。
そして、芯金４の傾きがなくなることによる抗張体５，５のテンションの均一化、および、転輪下のゴム厚さの幅方向の均一化を図ることができる。
上述の実施形態において、芯金４の形状および形式、ラグ３ａ，３ｂの形状等を変更することができる。例えば、ラグを長ラグ３ａおよび短ラグ３ｂの２種類を周方向に交互に並べるのではなく、長ラグ３ａのみまたは短ラグ３ｂのみを芯金４に重ね合わせて周方向に等間隔に配置した弾性体クローラとしてもよい。
【００２６】
高硬度ゴム２０ａ，２０ｂに換えて、ゴム状の弾性を有しかつ高硬度ゴム２０ａ，２０ｂと同程度の硬度を有する樹脂、例えばポリウレタンを使用してもよい。
その他、弾性体クローラ１、および弾性体クローラ１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、クローラ式走行車両に装着される弾性体クローラに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は弾性体クローラを接地側から見た図である。
【図２】図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は図２におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図４は比較例における図３に相当する断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  弾性体クローラ
２  クローラ本体
３ａ  ラグ（長ラグ）
３ｂ  ラグ（短ラグ）
４  芯金
１３  外周側の面（外面）
２０ａ，２０ｂ  高硬度部（高硬度ゴム）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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