(57)【要約】【課題】ゴムクローラの横剛性の向上、耳切れの防止及びスチールコードの位置ずれ防止等の課題を達成することのできるゴムクローラを提供すること。【解決手段】無端状に形成されたクローラ本体と、クローラ本体の幅方向に伸長するようにクローラ本体内に埋設された両側に翼部１２ｂを有する芯金１２と、クローラ本体内の翼部１２ｂより接地面側Ｕにクローラ本体の周方向に伸長して埋設されたスチールコード３４と、を含むゴムクローラ１０において、芯金１２の両方の翼部１２ｂの端部１２ｃに、クローラ本体の接地面側Ｕに突出する突起部１４を、翼部１２ｂの凸形状の端縁部１６を残した状態で形成した。また、スチールコード３４を、突起部１４よりも芯金１２の中央寄り位置で、且つ突起部１４の突起高さ位置よりも芯金寄り位置に埋設した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状に形成されたクローラ本体と、該クローラ本体の幅方向に伸長するように該クローラ本体内に埋設された両側に翼部を有する芯金と、前記クローラ本体内の前記翼部より接地面側に該クローラ本体の周方向に伸長して埋設されたスチールコードと、を含むゴムクローラにおいて、
前記芯金の両方の翼部の端部には、前記クローラ本体の接地面側に突出する突起部が、前記翼部の凸形状の端縁部を残した状態で形成されたことを特徴とするゴムクローラ。
【請求項２】
前記スチールコードは、
前記突起部よりも前記芯金の中央寄り位置で、且つ前記突起部の突起高さ位置よりも前記芯金寄り位置に埋設されたことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラ。
【請求項３】
前記突起部の先端及び前記芯金の前記端縁部は、丸め加工が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴムクローラ。
【請求項４】
前記突起出部の前記翼部からの立ち上がり部には、アールが設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のゴムクローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムクローラ、特に横剛性を向上させ、且つ所謂耳切れを防止する目的で、芯金の幅方向の端部に、端縁部を残した状態で接地面側に突出する突起部を設けたゴムクローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムクローラはゴム製の無限軌道帯であり、最初に農業機器の足廻り部品として開発されて以来、活発な研究・開発が行われ、現在では様々の用途に普及拡大し、その構成・種類も多岐に亘っている。
【０００３】
図２は、従来のゴムクローラの芯金を含む部分の幅方向の縦断面図である。但し、ゴムクローラの幅方向の半分について示す。ゴムクローラ３０は、芯金３２がゴムクローラ３０の周方向に所定の間隔をおいて、幅方向にその翼部３２ｂが延在するように埋設されており、その芯金３２の翼部３２ｂの接地面側Ｕにはスチールコード３４が周方向に伸長して埋設された構成を有している。そして、芯金３２をゴム部材で覆い、内周面３６と外周面３８とが形成される。なお、外周面３８は接地面側であって、地面と接触するラグ３８ａが形成されている。
【０００４】
芯金３２は、スプロケット（図示していない）及びアイドラー（図示していない）の通過領域４０を確保し、転輪がその上部を通過する案内突起部３２ａを有している。芯金３２の接地面側（下部）は、スプロケット等の通過領域４０の接地面側の第１底面部３２ｄ、案内突起部３２ａの接地面側の第２底面部３２ｅ、翼部３２ｂの接地面側の第３低面部３２ｆからなっており、それぞれの底面部のラグ３８ａの接地面からの高さは、第１底面部３２ｄ、第２底面部３２ｅ、第３底面部３２ｆの順に高くなっている。また、それぞれの底面部はラグ３８ａの接地面に平行に形成されている。第１底面部３２ｄと第２底面部３２ｅとの接続部分、及び第２底面部３２ｅと第３底面部３２ｆとの接続部分は滑らかに連続して形成されている。また、第３底面部３２ｆは他の底面部に比較して幅方向に長く延在している。
【０００５】
翼部の端部３２ｃは、翼部３２ｂの幅方向先端に凸形状に形成され、先端には丸め加工（アール加工、Ｒ加工）が施されている。ゴムクローラ３０の幅方向の先端、即ちゴムクローラ３０の幅方向の端部Ｐと翼部の端部３２ｃとの間には適切な間隔Ｌ４が設けられている。このＬ４を小さく設定すると、ゴムクローラ３０に荷重が印加された場合に、端部３２ｃに応力が集中して、端部３２ｃを取り囲むゴム部材が裂ける、所謂耳切れが発生し易くなる。また、芯金３２の幅方向の長さを長くしてＬ４を小さくすると、芯金３２の重量が大きくなるので、芯金３２の翼部３２ｂの長さや端部３２ｃとゴムクローラ３０の端部Ｐとの間隔Ｌ４は適切に設計する必要がある。
【０００６】
スチールコード３４は、第３底面部３２ｆと間隔Ｄをおいて翼部３２ｂの接地面側に埋設されており、外周面３８のラグ３８ａの接地面から第１底面部３２ｄまでの高さＨ１より高く、ラグ３８ａの接地面から第３底面部３２ｆまでの高さＨ２より低い位置に埋設されている。また、埋設されたスチールコード３４の幅方向の長さＷは、第３底面部３２ｆの幅方向の長さよりも短くなるように構成されている。このスチールコード３４によって、芯金３２の翼部３２ｂに印加された機体重量による応力がスチールコード３４に分散され、ゴムクローラ３０が偏って減ることが防止される。
【０００７】
上記のような構成を有するゴムクローラ３０には３つの問題点がある。第１に横剛性の問題である。即ち、凹凸路面での走行や急旋回時にあっては、機体自体の走行方向とゴムクローラ３０の走行方向にずれを生じ、このためにゴムクローラ３０の脱輪を発生することになる。このことは、ゴムクローラ３０において、主としてスプロケットからの駆動力を伝達する芯金３２が各個独立しており、これらを伸縮性のあるゴム弾性体で連結したための結果であって、ゴムクローラ３０の長手方向（周方向）には抗張体としてスチールコード３４が埋設されてはいるが、ゴムクローラ３０の幅方向にあっては、特にその伸びを阻止するものはなく、従って横剛性は比較的小さいこととなる。それ故、例えば、ゴム弾性体の伸縮に伴い芯金３２が横ずれを起こしたり、ゴムクローラ３０が捻れたりすることが起こる。
【０００８】
第２には所謂耳切れの問題である。これは、例えばゴムクローラ３０の横から荷重が加わった場合に、応力が翼部３２ｂの端部３２ｃに集中し、端部３２ｃに接触しているゴム部材が切れるという現象である。図２においては、耳切れの問題を少しでも緩和するために凸形状の端部３２ｃには丸め加工が施されている。
【０００９】
第３にはスチールコード３４がゴムクローラ製造時に位置ずれを起こすという問題である。ゴムクローラ製造時の加硫工程では、これまである或程度の硬さを保持していたゴム部材が柔らかくなり流れるようになるために、その流れがスチールコード３４に作用して、スチールコード３４が所定の位置及び高さからずれるという問題である。
【００１０】
なお、横剛性を向上させるためには、芯金３２の翼部３２ｂ若しくは第３底面部３２ｆに、接地面側若しくは接地面側と反対側に何らかの突起物、垂片等を設けた構成が必要である。特許文献１には、芯金よりゴム弾性体の厚さ方向に向かって各芯金に垂片を形成したゴムクローラが開示されている。
【００１１】
上記の特許文献１によれば、芯金よりゴム弾性体の厚さ方向（接地面側）に向かって、芯金に垂片を形成しているので、芯金の横ずれを防止するのに効果がある。然も、垂片を芯金の幅方向の両端部であって外周部側に向かって形成した場合には、ゴムクローラ形成時のスチールコードの位置ずれを防止することも可能である（特許文献１の図５参照）。
【００１２】
また、特許文献２には、クローラ本体の内周面におけるクラックの発生を抑えることで耳切れを防止することを目的に、芯金の翼部をクローラ接地側に向かってアール状に曲げた構成が開示されている。
【００１３】
上記の特許文献２の構成によっても、芯金の幅方向が一様でないため、横剛性がある程度向上し、またスチールコードの位置ずれの問題に関してもある程度防止することが可能であると考えられる。
【００１４】
【特許文献１】特開平４−２４３６７１号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、特許文献１の構成では、芯金の幅方向端部に垂片を設けた場合、横剛性が向上し、加硫工程時にスチールコードの横ずれを防止することができるものの、この垂片に横方向若しくは下方から荷重が加わった場合に、垂片の端部に応力が集中し易く、ゴムクローラ端部が破壊し易い、所謂耳切れが起こり易いという問題があった。
【００１６】
また、特許文献２の構成では、芯金の翼部がゴムクローラの接地面側へ向けて傾斜するように曲げられており、ゴムクローラの横剛性はある程度向上するものの、翼部の先端部への荷重が印加された場合、発生する応力の分布が不均一となり、ゴムクローラの横方向からの荷重で耳切れが起こり易いという問題が考えられる。
【００１７】
要するに、横剛性の問題、耳切れの問題及びスチールコードの位置ずれの問題を全て解決したゴムクローラはこれまで見当たらなかった。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゴムクローラの横剛性の向上、耳切れの防止及びスチールコードの位置ずれ防止等の課題を達成することのできるゴムクローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のゴムクローラは、
無端状に形成されたクローラ本体と、該クローラ本体の幅方向に伸長するように該クローラ本体内に埋設された両側に翼部を有する芯金と、前記クローラ本体内の前記翼部より接地面側に該クローラ本体の周方向に伸長して埋設されたスチールコードと、を含むゴムクローラにおいて、前記芯金の両方の翼部の端部には、前記クローラ本体の接地面側に突出する突起部が、前記翼部の凸形状の端縁部を残した状態で形成されたことを特徴とする。
【００２０】
斯かる構成を採用することにより、芯金の翼部の幅方向の端部に、クローラ本体の接地面側に突出する突起部が、翼部の凸形状の端縁部を残した状態で形成されたので、コムクローラを構成するゴム部材に横方向から荷重が印加された場合に、突起部がゴム部材の移動を防止するので、ゴムクローラの横剛性が向上することとなる。更に、翼部の端部に印加される荷重による応力を分散させることが可能である。即ち、翼部の端縁部と突起部とは異なる方向に突出した状態になっているので、接地面側からの荷重については突起部にだけ応力が集中することがなく、翼部の端縁部に応力が分散される。またゴムクローラの側部からの荷重については翼部の端縁部にだけ応力が集中することがなく、突起部に応力が分散されることとなる。加えて、突起部があることにより加硫工程時のゴム部材の幅方向の流れを規制できることから、スチールコードの位置ずれを防止することができる。
【００２１】
請求項２に記載のゴムクローラは、請求項１に記載のゴムクローラにおいて、
前記スチールコードは、前記突起部よりも前記芯金の中央寄り位置で、且つ前記突起部の突起高さ位置よりも前記芯金寄り位置に埋設されたことを特徴とする。従って、スチールコードが幅方向には突起部より内側に、且つ高さ方向には底面部と突起部の先端との間に埋設されているので、加硫工程時のゴム部材の幅方向の流れが確実に規制され、加硫工程時におけるスチールコードの位置ずれを確実に防止することが可能である。
【００２２】
請求項３に記載のゴムクローラは、請求項１又は２に記載のゴムクローラにおいて、
前記突起部の先端及び前記芯金の前記端縁部は、丸め加工が施されていることを特徴とする。従って、ゴムクローラの側部からの荷重、及び接地面側からの荷重は、翼部の凸形状の端縁部及び突起部の先端が丸め加工されているので、その先端に応力が集中することが効果的に防止され、従って耳切れをより効果的に防止することができることとなる。
【００２３】
請求項４に記載のゴムクローラは、請求項１〜３の何れか１項に記載のゴムクローラにおいて、
前記突起出部の前記翼部からの立ち上がり部には、アールが設けられていることを特徴とする。従って、ゴムクローラの側部及び接地面側から荷重が印加されたときに、突起部の翼部からの立ち上がり部にアールが設けられているので、ゴム部材の歪みを効果的に分散させることが可能となり、結果として所謂耳切れ防止につながることとなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のゴムクローラによれば、芯金の幅方向の端部に、クローラ本体の接地面側に突出する突起部が、翼部の凸形状の端縁部を残した状態で形成されているので、ゴムクローラの横剛性を向上させることが可能であり、同時に翼部の端部に印加された荷重による応力を効果的に分散させることが可能である。また、突起部があることにより製造時におけるスチールコードの位置ずれを防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態を、以下図面を参照しながら詳述する。図１は、本発明のゴムクローラの芯金を含む部分の幅方向の縦断面図である。但し、ゴムクローラの幅方向の半分について示す。ゴムクローラ１０は、芯金１２がゴムクローラ１０の周方向に所定の間隔をおいて、幅方向にその翼部１２ｂを延在するように埋設されており、その芯金１２の翼部１２ｂの接地面側Ｕにはスチールコード３４が周方向に伸長して埋設された構成を有している。そして、芯金１２をゴム部材で覆い、内周面３６と外周面３８とが形成される。なお、外周面３８は接地面側であって、地面と接触するラグ３８ａが形成されている。
【００２６】
芯金１２は、スプロケット（図示していない）及びアイドラー（図示していない）の通過領域４０を確保し、転輪がその上部を通過する案内突起部１２ａを有している。芯金１２の接地面側（下部）は、スプロケット等の通過領域４０の接地面側の第１底面部１２ｄ、案内突起部１２ａの接地面側の第２底面部１２ｅ、翼部１２ｂの接地面側の第３底面部１２ｆからなっており、それぞれの底面部のラグ３８ａの接地面からの高さは、第１底面部１２ｄ、第２底面部１２ｅ、第３底面部１２ｆの順に高くなっている。また、それぞれの底面部はラグ３８ａの接地面に平行に形成されている。第１底面部１２ｄと第２底面部１２ｅとの接続部分、及び第２底面部１２ｅと第３底面部１２ｆとの接続部分は滑らかに連続して形成されている。また、第３底面部１２ｆは他の底面部に比較して幅方向に長く延在している。
【００２７】
芯金１２の翼部１２ｂの端部１２ｃには、突出部１４が翼部１２ｂの凸形状の端縁部１６を残して形成されている。突起部１４は、翼部１２の第３底面部１２ｆから接地面側に突出して形成されている。その突出量をＤ２とする。突起部１４の先端１４ａのラグ３８ａの接地面からの高さは、第１底面部１２ｄの高さＨ１と略同一若しくはそれよりも高くなるように構成されている。
【００２８】
スチールコード３４は、芯金１２の第３底面部１２ｆの接地面側に、間隔Ｄ１を置いて埋設されており、突起部１４の突出量Ｄ１とは、Ｄ１＜Ｄ２の関係にある。即ち、スチールコード３４は、突起部１４よりも芯金１２の中央寄り位置で、且つ突起部１４の突起高さ位置よりも芯金寄り位置に埋設されている。
【００２９】
端縁部１６は、芯金１２の翼部１２ｂの端部１２ｃに、凸形状に形成されている。そして、ゴムクローラ１０の幅方向の端部Ｐからの端縁部１６までの距離Ｌ３は、突起部１４と端縁部１６が設けられている芯金１２の翼部１２ｂの端部１２ｃに、下方及び側方からの荷重により応力が集中しないように所定の間隔とされる。通常、少なくとも２０ｍｍ以上である。
【００３０】
端縁部１６の突起部１４からの幅方向の突出量Ｌ２は、芯金１２の製造条件上２ｍｍ以上必要であるが、突起部１４の接地面側への突出量Ｄ２、突起部１４の幅方向の厚さＬ１、端縁部１６とゴムクローラの端部Ｐとの距離Ｌ３を考慮して応力が集中しないように最適に決定される。例えば、有限要素法等を用いて数値解析を行うことにより決定することが可能である。解析結果の一例では、端縁部１６の突出量Ｌ２が全くない場合には、接地面側からの荷重により応力が突起部１４に集中するが、Ｌ２を２ｍｍとすることで応力を分散することができる。なお、この時のその他の寸法は、Ｄ２＝７．５ｍｍ、Ｌ１＝４ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍである。
【００３１】
ここで、端縁部１６の突出量Ｌ２を大きくすると、突起部１４と端縁部１６とが、それぞれ独立して存在するようになり、応力を分散する効果が少なくなる。突起部１４の基部に連続して端縁部１６が存在するように突起部１４の幅方向の設置位置を決める必要があり、どの程度まで突出量Ｌ２を大きくすることができるかは、正確には各パラメータの数値を具体的に定めて、数値解析を行うことにより決められる。
【００３２】
また、芯金１２の翼部１２ｂの長さは、芯金１２に印加される機体重量による応力が第３底面部１２ｆの接地面側に埋設される幅Ｗのスチールコート３４により効果的に分散されるだけの長さが必要である。なお、芯金１２は、長くなればそれだけ重量が大きくなり、コストも高くなるので、機体重量、スチールコード３４の本数、スチールコード３４の横幅Ｗ、端縁部１６とゴムクローラ３０の端部Ｐとの間隔等を考慮して適切に決めることが重要である。
【００３３】
ここで、突起部１４の先端１４ａ及び端縁部１６の先端１６ａには、それぞれ丸み加工が施されており、これにより、応力集中を更に防止することが可能である。一例として、Ｄ２＝７．５ｍｍ、Ｌ１＝４ｍｍ、Ｌ２＝２ｍｍ、Ｌ３＝２０ｍｍの場合には、丸み加工はＲ＝２ｍｍが最適である。これらの丸み加工により、端部１２ｃに印加される荷重による応力を効果的に分散させることが可能であり、従って耳切れをより効果的に防止することができることとなる。
【００３４】
更に、突起部１４の翼部１２ｂからの立ち上がり部１８ａ、１８ｂにはアールが設けられている。従って、荷重が端部１２ｃに印加され、端部１２ｃに応力が発生したときに、立ち上がり部１８ａ、１８ｂにアールが設けられているので、発生した応力によるゴム部材の歪みを、特定の一箇所に集中させずに効果的に分散させることが可能となり、更に耳切れ防止の効果が向上する。
【００３５】
また、ゴムクローラの製造時の加硫工程では、これまである程度の硬さを保持していたゴム部材が柔らかくなり流れるようになるために、その流れがスチールコード３４に作用して、スチールコード３４が所定の位置及び高さからずれるという問題があったが、本発明のゴムクローラにおいては、突起部１４がゴムクローラ１０の幅方向に突出しているため、ゴム部材が柔らかくなり流れるようになっても、横方向にはこの突起部１４によりその流れが止められる。従って、ゴムクローラの製造時の加硫工程において、スチールコード３４が所定の位置及び高さからずれるという問題は解消される。
【００３６】
上記の実施の形態に係るゴムクローラ１０によれば、芯金１２の翼部１２ｂの端部１２ｃに、翼部１２ｂの第３底面部１２ｆから接地面側に突出する突起部１４を、翼部１２ｂの端部１２ｃに凸形状の端縁部１６を残して形成したので、ゴムクローラ１０の横剛性を向上させることが可能であり、同時に端部１２ｃに印加される荷重による応力を分散させることが可能である。また、突起部１４があることによりスチールコード３４の加硫工程時の位置ずれを防止することが可能である。
【００３７】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、接地面側に突出する突出部は均一の厚さとしたが、外周面側に向かって厚さが変化する構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のゴムクローラの実施の形態に係り、芯金を含む幅方向の縦断面図である。
【図２】従来のゴムクローラに係り、芯金を含む幅方向の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０、３０  ゴムクローラ
１２、３２  芯金
１２ａ、３４ａ  案内突起部
１２ｂ、３４ｂ  翼部
１２ｃ、３４ｃ  翼部の端部
１４  突起部
１６  端縁部
３４  スチールコード
３６  内周面
３８  外周面
３８ａ  ラグ
Ｄ２  端縁部の接地面側への突出量
Ｌ２  端縁部の幅方向側への突出量
Ｕ  接地面側
【図１】
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【図２】
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