JP4017025B2 - 弾性クローラ及びタイヤ駆動式クローラ走行装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、土木用、建設用、又は農業用等の無限軌道車等において用いられる弾性クローラ及びタイヤ駆動式クローラ走行装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性クローラは、ゴム等の弾性材で形成されたエンドレス帯状をしたクローラ本体に対し、その外周面に複数のラグが突設されて成り、スプロケットによる噛合伝動又はドラムホイールによる摩擦伝動により、循環走行されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
接地状態にあるクローラ本体に対してそのエンドレス内側を転輪等が通過する際に、クローラ本体に作用する面圧が転輪等の通過部直下では高く、その幅方向の内外では低くなっている。そのため、クローラ本体の幅方向において、ラグの磨耗度合に偏り（幅方向中央部がよく減る）が生じ、弾性クローラの交換を早める原因となっていた。
なお、従来、タイヤ駆動式クローラ走行装置として、特開平３−２４６１７７号公報に記載されたものがある。これは、車両の後輪と前輪との間に遊転輪（いずれも空気入りタイヤが装備されている）を設け、この遊転輪と後輪とにわたって弾性材からなるエンドレス帯状のクローラ本体を掛装したものである。
【０００４】
この種クローラ走行装置では、舗装道路を走行することも比較的多く、これに伴って速度の高速化が図られるようになってきており、従って急発進、急停車、旋回時の滑り等を原因として上記したようなラグにおける偏磨耗も一層顕著に生じるようになっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ラグにおいて、クローラ本体の幅方向に偏磨耗が生じるのを防止し、弾性クローラ全体としての長寿命化を図ることができるようにした弾性クローラ及びタイヤ駆動式クローラ走行装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発明では、エンドレス帯状に形成された弾性材製のクローラ本体に対してその外周面に複数のラグが突設されて成ると共にその内部に金属製又は樹脂製等の横置補強体を埋設していない弾性クローラにおいて、前記ラグの少なくとも接地部は、クローラ本体の幅方向外側が標準質弾性材により形成され、この標準質弾性材よりも幅方向内側が標準質弾性材よりも硬い硬質弾性材により形成されており、標準質弾性材は、クローラ本体の幅方向外側における面圧の低作用部分に設けられ、硬質弾性材は、標準質弾性体よりも幅方向内側で面圧の高作用部分に設けられており、標準質弾性材と硬質弾性材との境界部が、車両の後輪や遊転輪により作用される面圧中心よりも幅方向外側位置に設けられていることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明では、エンドレス帯状に形成された弾性材製のクローラ本体に対してその外周面に複数のラグが突設されて成ると共にその内部に金属製又は樹脂製等の横置補強体を埋設していない弾性クローラにおいて、前記ラグの少なくとも接地部は、クローラ本体の幅方向外側が標準質弾性材により形成され、この標準質弾性材よりも幅方向内側が標準質弾性材よりも硬い硬質弾性材により形成されており、標準質弾性材は、クローラ本体の幅方向外側における面圧の低作用部分に設けられ、硬質弾性材は、標準質弾性体よりも幅方向内側で面圧の高作用部分に設けられており、標準質弾性材と硬質弾性材との境界部が、ラグ相互間の溝部に対して斜めに継ぎ合わされるように設けられていることを特徴としている。
【０００７】
標準質弾性材と硬質弾性材との硬さの差異は、形成材料中への耐磨耗材の混入有無又は混入量増減により生じさせることができる。
標準質弾性材と硬質弾性材との硬さの差異は、形成材料の配合内容を変えることにより生じさせることができる。
標準質弾性材と硬質弾性材との硬さの差異は、形成材質を異ならせることで生じさせることができる。
上記した本発明に係る弾性クローラを、タイヤ駆動式クローラ走行装置に使用することが可能である。
【０００８】
【作用】
ラグにおける少なくとも接地部は、クローラ本体の幅方法において硬さが異なるものであって、偏磨耗が生じ易いとされる部分を他の部分よりも硬くしてある。
ラグにおいて硬さを異ならせる位置付けや、硬さを異ならせる方法としては種々の構成を採り得る。
本発明に係る弾性クローラを、タイヤ駆動式クローラ走行装置に使用すれば、走行速度の高速化にとって特に有効である。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図３において、１は軽トラックタイプの半履帯形車両を示しており、この車両１は、左右前輪２が操向輪とされ、車体後部の左右両側にはタイヤ駆動式クローラ装置３が装備されている。このクローラ装置３は、駆動輪とされた後輪４と、この後輪４と前輪２との間に設けられた遊転輪５と、これら後輪４及び遊転輪５にわたって掛装された弾性クローラ６とを具備している。前輪２は勿論であるが、後輪４及び遊転輪５には、いずれも空気入りタイヤ７が装備されている。
【００１０】
この弾性クローラ６は本発明に係る第１実施例のもので、図１、図２及び図４に示すように、ゴム等の弾性材によりエンドレス帯状に形成されたクローラ本体１０を有し、このクローラ本体１０の外周面には複数のラグ１１が突設されている。このラグ１１は、図２（ａ）に示すようにクローラ本体１０の周方向及び幅方向に所定間隔をおいたブロック状パターンか、図２（ｂ）に示すようにクローラ本体１０の幅方向を横切る状態でその周方向に所定間隔をおいたリブ状パターン、又はこれらの混成された複合パターン（図示略）等を呈するように設けられている。
【００１１】
クローラ本体１０の内周面には、図１及び図４に示すように後輪４や遊転輪５の軸方向（左右方向）両側に位置してこれらからの外れを防止する、左右一対のガイド突起１２，１３が突設され、これらガイド突起１２，１３はクローラ本体１０の周方向へ互いに所定間隔をおいて複数設けられている。なお、図示は省略するが、クローラ本体１０の内部にはその周方向に沿ってスチールコード等より成る抗張体が埋設されている。また、この抗張体よりも内周側に、互いに所定間隔をおいて金属製又は樹脂製等の横置補強体は埋設されていない。
【００１２】
図１に示すように上記ラグ１１は、クローラ本体１０の幅方向外側が標準硬さの弾性材（以下、「標準質弾性材」と言う）１５により形成され、この標準質弾性材１５よりも幅方向内側が硬い弾性材（以下、「硬質弾性材」と言う）１６により形成されていて符号１１Ａがその境界部である。硬質弾性材１６は、クローラ本体１０の内周面に対して後輪４や遊転輪５により作用される面圧中心Ｐを超えて幅方向外側位置まで占有するようになっている。
ラグ１１が図２（ａ）に示すようなブロック状パターンを呈したものである場合には、該当するブロック列（例えば同図における右端の１列）を標準質弾性材１５とし、他のブロック列を硬質弾性材１６とすればよい。また、ラグ１１が図２（ｂ）に示すようなリブ状パターンを呈したものである場合には、ラグ１１の長手方向（左右方向）途中に明瞭な継ぎ目（境界部１１Ａ）が現れることなく両弾性材１５，１６を連結一体化させるのが好ましい。
【００１３】
本第１実施例では、標準質弾性材１５にはＪＩＳ−Ａ硬度の５５°〜６７°に相当するゴムを用い、硬質弾性材１６にはＪＩＳ−Ａ硬度の６０°〜９０°に相当するゴム（但し、必ず、標準質弾性材１５より硬質弾性材１６が硬くなる組み合わせとする）を用いた。この硬質弾性材１６は、上記標準質弾性材１５の形成材料に耐磨耗材を混入したものである。これら両弾性材１５，１６は、加硫成形時に互いに融合させる方法や、帯状素材の貼り付け時に連結させる方法等により、互いに固着一体化させればよい。
【００１４】
このようにラグ１１は、クローラ本体１０の幅方向において硬さが異なるものであり、特に、面圧中心Ｐを含む部分を硬質弾性材１６が占めるようになされているため、後輪４や遊転輪５による面圧の高作用部分での耐磨耗性が向上する。また、標準質弾性材１５が占める部分は、面圧の低作用部分に相当するものであって、一般に磨耗が少ない。従って、ラグ１１は、クローラ本体１０の幅方向全体にわたり略均一に磨耗するようになる。
なお、クローラ本体１０の幅方向外側端に相当する部分のラグ１１が、標準質弾性材１５により形成されていることで、石や段差への乗り上げ時等において振動吸収性が低下することがないという利点もある。
【００１５】
標準質弾性材１５や硬質弾性材１６は、ラグ１１における少なくとも接地部に設ければよいが、肉厚方向の占有量を多くすればする程、弾性クローラ６の長寿命化が図れることは言うまでもなく、ラグ１１の全体厚に及ぶようにするのが好適である。なお、標準質弾性材１５や硬質弾性材１６がクローラ本体１０の一部乃至全部に及ぶようにすることも可能である。
図５は本発明に係る弾性クローラ６の第２実施例を示しており、この第２実施例が上記第１実施例と最も異なるところは、標準質弾性材１５の形成材料として氷上・雪上性能を重視した配合内容とし、硬質弾性材１６には、標準質弾性材１５の形成材料に更に耐磨耗材を混入させたものを用いている点にある。
【００１６】
本第２実施例において標準質弾性材１５は、マイナス１０℃下におけるＪＩＳ−Ａ硬度が５５°〜６７°に相当するように調整し、硬質弾性材１６は、この標準質弾性材１５よりも５°〜１０°程度高くなるように調整した。
なお、ラグ１１はブロック状パターン（図２（ａ）参照）としたものを示してあり、両弾性材１５，１６の境界部１１Ａが、第１実施例の場合よりもやや面圧中心Ｐ寄りで溝１８の底となるようにしてある。
両弾性材１５，１６の境界部１１Ａは、図５に示したようにラグ１１相互間の溝部１８に対してその中心で垂直状に継ぎ合わせるようにしてもよいが、図６に示すような斜め継ぎとすることも可能である。このようにした方が層間剥離を生じ難い利点がある。また、磨耗度合が進行した際に、標準質弾性材１５の占める接地割合が徐々に多くなるので、振動吸収性が一気に劣化してしまうといった不具合を少しでも抑えられる。
【００１７】
図７は本発明に係る弾性クローラ６の第３実施例を示しており、この第３実施例では、標準質弾性材１５と硬質弾性材１６との境界部１１Ａを第２実施例の場合と略同様に、面圧中心Ｐ寄りとなるように位置付けてあるが、この境界部を含め、面圧中心Ｐの近傍に溝部１８が設けられないようにラグ１１のパターンを考慮してある。これにより、両弾性材１５，１６間に応力集中が生じ難くなるようにしてある。
本第３実施例では、両弾性材１５，１６の硬さの差異をそれらの形成材料の配合内容によって調整するようにしたもので、標準質弾性材１５はＪＩＳ−Ａ硬度の５５°〜６５°に相当させ、硬質弾性材１６はＪＩＳ−Ａ硬度の６２°〜８０°（但し、必ず、標準質弾性材１５より硬質弾性材１６が硬くなる組み合わせとする）に相当させるようにした。
【００１８】
図８は本発明に係る弾性クローラ６の第４実施例を示しており、この第４実施例では、標準質弾性材１５及び硬質弾性材１６の他、更にクローラ本体１０の幅方向内側に、虫食い現象の防止性能に優れた配合内容を有する補助硬質弾性材２０（ＪＩＳ−Ａ硬度の６２°〜８０°相当）を設けたものである。標準質弾性材１５及び硬質弾性材１６は、それぞれ、第２実施例（図５参照）のものと同質である。
本発明は、上記各実施例に限定されるものではない。
【００１９】
例えば、標準質弾性材１５及び硬質弾性材１６の硬さは、上記した数値に限定されるものではない。また標準質弾性材１５は、弾性クローラとしての一般的な硬さよりも柔らかくすることが可能であり、この場合には硬質弾性材１６を一般的硬さとすることが可能である。
また、クローラ本体１０の幅方向において、ラグ１１の硬さを３通り以上に異ならせることも可能である。
ラグ１１において、硬さに差異を設けるうえで、別種の形成材料（ゴム質の異なるもの相互の組み合わせとしたり、ゴムと樹脂との組み合わせとしたりすることで行ってもよい。
【００２０】
また、クローラ本体１０において後輪４や遊転輪５が通過する位置が、上記各実施例よりも幅方向外側となるものでもよく、この場合には、面圧中心Ｐも当然に幅方向外側へ移動するものであり、従って各弾性材１５，１６における境界部の位置付けも外側へ移る。場合によっては、クローラ本体１０の幅方向内側を標準質弾性材１５により形成し、これよりも幅方向外側を硬質弾性材１６により形成することも可能である。
本発明において、弾性クローラ７の細部の構造は何ら限定されるものではなく、クローラ本体１０に対する横置補強体の埋設、ラグパターンの選択、ガイド突起１２，１３の形状やその有無等は、いずれも適宜変更可能である。
【００２１】
本発明は、上記したタイヤ駆動式クローラ装置３に対して実施されることが限定されるものではなく、スプロケットによる噛合伝動又はドラムホイールによる摩擦伝動により、循環走行されるもの（土木用、建設用、又は農業用等の無限軌道車用のもの）にも当然に実施可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成を具備するものであって、ラグにおける少なくとも接地部が、クローラ本体の幅方向に対して必要に応じて硬さを異ならせるようにしてあるので、このラグは偏磨耗を生じ難くなっている。そのため、弾性クローラ全体としての長寿命化を図ることができる。
本発明に係る弾性クローラを、タイヤ駆動式クローラ走行装置に使用すれば、走行速度の高速化にとって特に有効である。勿論、無限軌道車用とした場合にも、その高速化にとって重要な一助となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る弾性クローラの第１実施例を示す正面断面図（図４のＡ−Ａ線拡大断面図に相当）である。
【図２】 弾性クローラのラグパターンを示す平面図である。
【図３】 タイヤ駆動式クローラ装置を装備した車両を示す側面図である。
【図４】 図３におけるタイヤ駆動式クローラ装置の拡大図である。
【図５】 本発明に係る弾性クローラの第２実施例を示す正面断面図である。
【図６】 標準質弾性材と硬質弾性材の境界部における別態様を示す要部拡大図である。
【図７】 本発明に係る弾性クローラの第３実施例を示す正面断面図である。
【図８】 本発明に係る弾性クローラの第４実施例を示す正面断面図である。
【符号の説明】
３ タイヤ駆動式クローラ装置
６ 弾性クローラ
１０ クローラ本体
１１ ラグ
１５ 標準質弾性材
１６ 硬質弾性材

Claims (6)

1. エンドレス帯状に形成された弾性材製のクローラ本体（１０）に対してその外周面に複数のラグ（１１）が突設されて成ると共にその内部に金属製又は樹脂製等の横置補強体を埋設していない弾性クローラにおいて、前記ラグ（１１）の少なくとも接地部は、クローラ本体（１０）の幅方向外側が標準質弾性材（１５）により形成され、この標準質弾性材（１５）よりも幅方向内側が標準質弾性材（１５）よりも硬い硬質弾性材（１６）により形成されており、標準質弾性材（１５）は、クローラ本体（１０）の幅方向外側における面圧の低作用部分に設けられ、硬質弾性材（１６）は、標準質弾性体（１５）よりも幅方向内側で面圧の高作用部分に設けられており、
   標準質弾性材（１５）と硬質弾性材（１６）との境界部（１１Ａ）が、車両（１）の後輪（４）や遊転輪（５）により作用される面圧中心（Ｐ）よりも幅方向外側位置に設けられていることを特徴とする弾性クローラ。
2. エンドレス帯状に形成された弾性材製のクローラ本体（１０）に対してその外周面に複数のラグ（１１）が突設されて成ると共にその内部に金属製又は樹脂製等の横置補強体を埋設していない弾性クローラにおいて、前記ラグ（１１）の少なくとも接地部は、クローラ本体（１０）の幅方向外側が標準質弾性材（１５）により形成され、この標準質弾性材（１５）よりも幅方向内側が標準質弾性材（１５）よりも硬い硬質弾性材（１６）により形成されており、標準質弾性材（１５）は、クローラ本体（１０）の幅方向外側における面圧の低作用部分に設けられ、硬質弾性材（１６）は、標準質弾性体（１５）よりも幅方向内側で面圧の高作用部分に設けられており、
   標準質弾性材（１５）と硬質弾性材（１６）との境界部（１１Ａ）が、ラグ（１１）相互間の溝部（１８）に対して斜めに継ぎ合わされるように設けられていることを特徴とする弾性クローラ。
3. 標準質弾性材と硬質弾性材との硬さの差異は、形成材料中への耐磨耗材の混入有無又は混入量増減により生じさせてあることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性クローラ。
4. 標準質弾性材と硬質弾性材との硬さの差異は、形成材料の配合内容を変えることにより生じさせてあることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性クローラ。
5. 標準質弾性材と硬質弾性材との硬さの差異は、形成材質を異ならせることで生じさせてあることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性クローラ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の弾性クローラをタイヤ間に掛装して成ることを特徴とするタイヤ駆動式クローラ走行装置。

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