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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-10
(45)【発行日】2023-07-19
(54)【発明の名称】弾性クローラ
(51)【国際特許分類】
   B62D 55/253 20060101AFI20230711BHJP
【FI】
B62D55/253 E
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2019124727
(22)【出願日】2019-07-03
(65)【公開番号】P2021011128
(43)【公開日】2021-02-04
【審査請求日】2022-05-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100156225
【弁理士】
【氏名又は名称】浦 重剛
(74)【代理人】
【識別番号】100168549
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 潤
(74)【代理人】
【識別番号】100200403
【弁理士】
【氏名又は名称】石原 幸信
(74)【代理人】
【識別番号】100206586
【弁理士】
【氏名又は名称】市田 哲
(72)【発明者】
【氏名】三嶋 良輔
【審査官】林 政道
(56)【参考文献】
【文献】特開平05-058357(JP,A)
【文献】特開平09-207838(JP,A)
【文献】特開2002-178964(JP,A)
【文献】特開平08-225088(JP,A)
【文献】特開平09-020271(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 55/253
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体に埋設され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードからなる抗張体とを含む弾性クローラであって、
前記芯材は、
クローラ幅方向にのびる芯材本体と、
前記芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれクローラ周方向に突出する脱輪防止突起と、
前記芯材本体のクローラ内周側の面から突出するクローラ幅方向両側の一対のガイド突起とを含み、
前記脱輪防止突起のうちで、前記芯材本体の最もクローラ外周側の面をクローラ外周側に越える部分であるクローラ外周側部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含み、
前記脱輪防止突起の前記クローラ外周側部分は、前記芯材本体のクローラ外周側の面から隆起しかつクローラ周方向に沿ってのびる延長部分を含み、
前記延長部分は、前記芯材本体の前記側面からのクローラ周方向長さが、前記芯材本体のクローラ周方向幅の50~60%であり、
前記脱輪防止突起は、前記芯材本体の一方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第1の脱輪防止突起と、前記芯材本体の他方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第2の脱輪防止突起とを含み、
クローラ周方向で隣り合う一方側の前記芯材の各前記第1の脱輪防止突起は、他方側の前記芯材の各前記第2の脱輪防止突起とはクローラ幅方向の外側で重なり合い、
前記第1の脱輪防止突起は、前記ガイド突起のクローラ幅方向外側面よりも、クローラ幅方向内側に位置し、
前記第1の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸のV字状面、及び前記第2の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸のV字状面からなる
弾性クローラ。
【請求項2】
弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体に埋設され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードからなる抗張体とを含む弾性クローラであって、
前記芯材は、
クローラ幅方向にのびる芯材本体と、
前記芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれクローラ周方向に突出する脱輪防止突起と、
前記芯材本体のクローラ内周側の面から突出するクローラ幅方向両側の一対のガイド突起とを含み、
前記脱輪防止突起のうちで、前記芯材本体の最もクローラ外周側の面をクローラ外周側に越える部分であるクローラ外周側部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含み、
前記脱輪防止突起の前記クローラ外周側部分は、前記芯材本体のクローラ外周側の面から隆起しかつクローラ周方向に沿ってのびる延長部分を含み、
前記延長部分は、前記芯材本体の前記側面からのクローラ周方向長さが、前記芯材本体のクローラ周方向幅の50~60%であり、
前記脱輪防止突起は、前記芯材本体の一方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第1の脱輪防止突起と、前記芯材本体の他方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第2の脱輪防止突起とを含み、
クローラ周方向で隣り合う一方側の前記芯材の各前記第1の脱輪防止突起は、他方側の前記芯材の各前記第2の脱輪防止突起とはクローラ幅方向の外側で重なり合い、
前記第1の脱輪防止突起は、前記ガイド突起のクローラ幅方向外側面よりも、クローラ幅方向内側に位置し、
前記第1の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸の円弧面、及び前記第2の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸の円弧面からなる、
弾性クローラ。
【請求項3】
前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の中心J1と、前記抗張体のクローラ厚さ方向の中心J2とのクローラ厚さ方向の距離Lzは、前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の高さhの1/2以下である、請求項1又は2に記載の弾性クローラ。
【請求項4】
前記第1の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面、及び前記第2の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、それぞれ、クローラ幅方向と直角な面からなる、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の弾性クローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、芯材にクローラ周方向に突出する脱輪防止突起を設けた端帯状の弾性クローラに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ゴム等の弾性体からなるクローラ本体内に、複数の芯材と抗張体とを埋設した弾性クローラが知られている。芯材は、クローラ幅方向の補強材として機能し、クローラ周方向に間隔を空けて配されている。又抗張体は、クローラ周方向の補強材として機能し、前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードから構成されている。
【0003】
この種の弾性クローラは、隣り合う芯材間で横ずれ(クローラ幅方向のずれ)が発生し易い。そして横ずれが原因して、芯材側のガイド突起から、車体側の転輪が外れて、脱輪を起こすという問題が生じる。
【0004】
下記の特許文献1には、脱輪防止のために、芯材に、クローラ周方向の一方側に突出する一対の第1突起と、他方側に突出する一対の第2突起とを設けることが記載されている。この弾性クローラでは、クローラ周方向で隣り合う一方側の芯材の第1突起が、他方側の芯材の第2突起にクローラ幅方向の外側で重なり合うことで、芯材間の横ずれが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2019-93878号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、突起物への乗り上げ時や旋回時などに作用する外力により、隣り合う芯材間に屈曲や捻れ等が生じてしまうと、第1突起と第2突起との係合が外れて脱輪が発生してしまうことがある。
【0007】
このような屈曲や捻れ等に起因する脱輪対策として、第1突起、第2突起を大型化すること等が案出されるが、芯材重量の増大を招くなど、改善の余地が残されている。
【0008】
本発明は、芯材重量の増加を抑えながら、屈曲や捻れ等に起因する脱輪を抑制しうる弾性クローラを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、弾性体からなる無端帯状のクローラ本体と、
前記クローラ本体にクローラ周方向に間隔を空けて埋設され、かつ前記弾性体よりも硬質の材料からなる芯材と、
前記クローラ本体に埋設され、かつ前記芯材よりもクローラ外周側を通ってクローラ周方向にのびるコードからなる抗張体とを含む弾性クローラであって、
前記芯材は、
クローラ幅方向にのびる芯材本体と、
前記芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれクローラ周方向に突出する脱輪防止突起とを含み、
前記脱輪防止突起のクローラ外周側部分は、前記抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含む。
【0010】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の中心J1と、前記抗張体のクローラ厚さ方向の中心J2とのクローラ厚さ方向の距離Lzは、前記脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の高さhの1/2以下であるのが好ましい。
【0011】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起の前記クローラ外周側部分は、前記芯材本体のクローラ外周側の面から隆起しかつクローラ周方向に沿ってのびる延長部分を含むのが好ましい。
【0012】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記延長部分は、前記芯材本体の前記側面からのクローラ周方向長さが、前記芯材本体のクローラ周方向幅の50~60%であるのが好ましい。
【0013】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記脱輪防止突起は、前記芯材本体の一方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第1の脱輪防止突起と、前記芯材本体の他方側の側面から突出するクローラ幅方向両側の一対の第2の脱輪防止突起とを含み、
クローラ周方向で隣り合う一方側の前記芯材の各前記第1の脱輪防止突起は、他方側の前記芯材の各前記第2の脱輪防止突起とはクローラ幅方向の外側で重なり合うのが好ましい。
【0014】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記第1の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面、及び前記第2の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、それぞれ、クローラ幅方向と直角な面からなるのが好ましい。
【0015】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記第1の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸のV字状面、及び前記第2の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸のV字状面からなるのも好ましい。
【0016】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記第1の脱輪防止突起のクローラ幅方向の外向き面は、クローラ幅方向外側に向かって凸の円弧面、及び前記第2の脱輪防止突起のクローラ幅方向の内向き面は、クローラ幅方向内側に向かって凸の円弧面からなるのが好ましい。
【0017】
本発明に係る弾性クローラにおいて、前記芯材は、前記芯材本体のクローラ内周側の面から突出するクローラ幅方向両側の一対のガイド突起を含み、前記第1の脱輪防止突起は、前記ガイド突起のクローラ幅方向外側面よりも、クローラ幅方向内側に位置するのが好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る芯材では、芯材本体のクローラ周方向の一方側、他方側の側面からそれぞれ突出する脱輪防止突起において、この脱輪防止突起のクローラ外周側部分が、抗張体よりもクローラ外周側に張り出す部分を含んでいる。即ち、抗張体は、脱輪防止突起のクローラ厚さ方向の中央側を通っている。
【0019】
ここで、弾性クローラにおいて芯材間に屈曲や捻れ等が生じたとき、抗張体が非伸張であるため、この抗張体に近いほど変形による変位は小さくなる。即ち、脱輪防止突起が、芯材間の屈曲や捻れ等に合わせて動く範囲が小さくなり、脱輪防止突起間の外れが発生し難くなる。その結果、芯材重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の弾性クローラの一実施形態を示す斜視図である。
図2】芯材の斜視図である。
図3】芯材のクローラ幅方向の半分を拡大して示す正面図である。
図4】(a)は芯材の底面図、(b)はそのA-A線断面図である。
図5】芯材の配列状態を概念的に示す略平面図である。
図6】(a)、(b)は脱輪防止突起の断面形状の一例を示す断面図である。
図7】V字状面を有する脱輪防止突起の作用図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は弾性クローラ1の斜視図である。図1に示すように、本実施形態の弾性クローラ1は、ゴム等の弾性体からなる無端帯状のクローラ本体2と、クローラ本体2に埋設される複数の芯材3と、クローラ本体2に埋設される抗張体4とを含む。
【0022】
本明細書において、クローラ周方向は、弾性クローラ1の回転方向であり、図1の符号Xで示される方向に相当する。また、クローラ幅方向は、弾性クローラ1が車両に装着されるときの駆動輪の軸方向であり、図1の符号Yで示される方向に相当する。さらに、クローラ厚さ方向は、クローラ周方向X及びクローラ幅方向Yに直交する方向であり、図1の符号Zで示される方向に相当する。クローラ厚さ方向Zのうち、無端帯状の弾性クローラ1の内側はクローラ内周側Zi、外側はクローラ外周側Zoとされる。
【0023】
クローラ本体2は、略一定の幅を有してクローラ周方向Xに連続してのびる。クローラ本体2のクローラ外周側Zoの面2oには、クローラ周方向Xに間隔を有して配列する複数本のラグ5が突設している。ラグ5は、クローラ幅方向Yにのび、不整地走行時のトラクション性を高める。クローラ本体2のクローラ内周側Ziの面2iには、複数の突起6aからなりクローラ周方向Xにのびる2列の突起列6が形成される。この突起列6、6間に、車体側の駆動輪、遊動輪、転輪などが案内される。なお突起6aは、芯材3に設けるガイド突起10により補強されている。
【0024】
芯材3は、クローラ幅方向Yの補強材として機能し、クローラ周方向Xに間隔を隔てて配されている。芯材3は、前記弾性体よりも硬質の材料からなり、この硬質の材料として、例えば鋼、鋳鉄等の金属材料が好適に採用される。なお芯材3の全体が、クローラ本体2に埋設される必要はなく、その一部分、例えばガイド突起10がクローラ本体2から露出していても良い。
【0025】
図2は芯材3の斜視図である。図2に示すように、芯材3は、クローラ幅方向Yにのびる芯材本体7と、芯材本体7のクローラ周方向Xの一方側、他方側の側面S1、S2からそれぞれクローラ周方向Xに突出する脱輪防止突起8とを含む。
【0026】
芯材本体7は、クローラ幅方向Yの中央に配される係合部7Aと、この係合部7Aのクローラ幅方向Yの両外側に配される翼部7Bとを含む。係合部7Aは、例えば駆動輪の歯溝部と噛み合うように、そのクローラ内周側Ziの面は、クローラ内周側Ziに凸の円弧面20で形成される。
【0027】
芯材3は、芯材本体7のクローラ内周側Ziの面7siからクローラ厚さ方向Zに突出する一対のガイド突起10、10を含む。このガイド突起10、10は、係合部7Aのクローラ幅方向Y両側で立ち上がる。そして、このガイド突起10、10間で駆動輪、遊動輪、転輪を挟んでガイドする。
【0028】
次に、脱輪防止突起8は、本例では、前記一方側の側面S1から突出する一対の第1の脱輪防止突起8A、8Aと、他方側の側面S2から突出する一対の第2の脱輪防止突起8B、8Bとを含む。一対の第1の脱輪防止突起8A、8Aは、クローラ幅方向Yの両側に間隔を隔てて配される。又一対の第2の脱輪防止突起8B、8Bも、クローラ幅方向Yの両側に間隔を隔てて配される。
【0029】
図5は芯材3の配列状態を概念的に示す略平面図である。この図5では、ガイド突起10が省略して描かれている。図5に示すように、弾性クローラ1において、クローラ周方向Xで隣り合う一方側の芯材3の第1の脱輪防止突起8Aは、他方側の芯材3の第2の脱輪防止突起8Bとは、クローラ幅方向Yの外側で重なり合って係合している。これにより、芯材3、3間の横ずれ(クローラ幅方向Yのずれ)が抑制される。
【0030】
図2に示すように、抗張体4は、芯材3よりもクローラ外周側Zoを通ってクローラ周方向Xにのびるコード11から構成される。抗張体4としては、例えば複数本のコード11をクローラ幅方向Yに並べた帯状のコード配列体を、クローラ周方向Xに巻回することによって形成することができる。又抗張体4としては、1本又は数本のコード11を、クローラ周方向Xに螺旋状に複数回巻回することによって形成することもできる。この抗張体4は、第1の脱輪防止突起8Aよりもクローラ幅方向Yの外側に配される。
【0031】
コード11としては、スチールコード等の金属コードが好適に採用しうるが、例えばアラミド、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレンナフタレート等の有機繊維のコードも採用しうる。
【0032】
図3は芯材3の一部を拡大して示す正面図である。図3に示すように、本発明において、脱輪防止突起8のクローラ外周側部分12は、抗張体4よりもクローラ外周側Zoに張り出す部分12aを含む。
【0033】
クローラ外周側部分12は、脱輪防止突起8のうちで、芯材本体7のクローラ外周側Zoの面7soをクローラ外周側Zoに越える部分として定義される。又張り出す部分12aは、クローラ外周側部分12のうちで、抗張体4をクローラ外周側Zoに越える部分として定義される。
【0034】
このように脱輪防止突起8が張り出す部分12aを含む場合、抗張体4は、脱輪防止突起8のクローラ厚さ方向Zの中央側を通ることになる。
【0035】
ここで、弾性クローラ1において芯材3、3間に屈曲や捻れ等が生じたとき、抗張体4が非伸張であるため、この抗張体4に近いほど変形による変位は小さくなる。即ち、脱輪防止突起8が、芯材3、3間の屈曲や捻れ等に合わせて動く範囲が小さくなり、脱輪防止突起8A、8B間の係合外れが発生し難くなる。その結果、芯材重量の増加を抑えながら、脱輪を抑制することが可能になる。
【0036】
このような観点から、脱輪防止突起8のクローラ厚さ方向の中心J1と、抗張体4のクローラ厚さ方向の中心J2とのクローラ厚さ方向の距離Lzは、脱輪防止突起8のクローラ厚さ方向の高さhの1/2以下で、できるだけ小さいことが好ましい。本例では、前記中心J1と面7soとが同高さ位置に配される場合が示される。しかし、中心J1が面7soよりもクローラ外周側Zoに位置することもでき、係る場合、距離Lzを0とすることも可能となる。
【0037】
また脱輪防止突起8が、芯材本体7のクローラ幅方向中心Cyに近いほど、捻れによるクローラ厚さ方向Zの脱輪防止突起8のずれ量が小さくなる。その結果、脱輪防止突起8A、8B間の係合外れが発生し難くなる。このような観点から、第1の脱輪防止突起8Aは、ガイド突起10のクローラ幅方向外側面10soよりも、クローラ幅方向内側に位置するのが好ましい。なお外側面10soが傾斜する場合、ガイド突起10の前記外側面10soの延長線と、芯材本体7の前記面7siの延長線との交点位置Pよりも、第1の脱輪防止突起8Aが、クローラ幅方向内側に位置するのが好ましい。
【0038】
図4(a)は芯材3の底面図であり、図4(b)はそのA-A線断面図である。図4(a)、(b)に示すように、脱輪防止突起8のクローラ外周側部分12は、芯材本体7のクローラ外周側の面7soから隆起しかつクローラ周方向Xに沿ってのびる延長部分12Aを含む。
【0039】
この延長部分12Aにより、芯材重量の増加を抑えながら、脱輪防止突起8の強度が高められる。延長部分12Aは、芯材本体7の側面Sからのクローラ周方向長さLxが、芯材本体7のクローラ周方向幅Wxの50~60%であるのが好ましい。長さLxが幅Wxの50%を下回ると、充分な強度が得られない恐れがあり、逆に60%を越えると、芯材重量の不必要な増加を招く。
【0040】
図6(a)、(b)に、第1、第2の脱輪防止突起8A、8Bの好ましい断面形状を示す。図6(a)、(b)に示すように、第1の脱輪防止突起8Aのクローラ幅方向Yの内向き面Ai、及び第2の脱輪防止突起8Bのクローラ幅方向Yの外向き面Boは、それぞれ、クローラ幅方向Yと直角な面15からなるのが好ましい。
これにより第1、第2の脱輪防止突起8A、8Bの係合を外れ難くできる。
【0041】
また図6(a)に示すように、第1の脱輪防止突起8Aのクローラ幅方向Yの外向き面Aoを、クローラ幅方向外側に向かって凸のV字状面16、及び第2の脱輪防止突起8Bのクローラ幅方向Yの内向き面Biを、クローラ幅方向内側に向かって凸のV字状面16で形成するのが好ましい。
【0042】
なお図6(b)に示すように、第1の脱輪防止突起8Aのクローラ幅方向Yの外向き面Aoを、クローラ幅方向外側に向かって凸の円弧面17、及び第2の脱輪防止突起8Bのクローラ幅方向Yの内向き面Biを、クローラ幅方向内側に向かって凸の円弧面17で形成するのも好ましい。
【0043】
図7に代表して示すように、第1、第2の脱輪防止突起8A、8B間に係合外れれが起きた場合、第2の脱輪防止突起8BのV字状面16の斜面16sが、第1の脱輪防止突起8AのV字状面16の斜面16aに沿って移動しやすくなる。即ち、第2の脱輪防止突起8Bが第1の脱輪防止突起8Aを乗り越えて、元の係合状態に戻りやすくなるという効果が得られる。なお図6(b)の円弧面17の場合にも、同様の効果を得ることができる。
【0044】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例
【0045】
本発明の効果を確認するために、図1、2に示す構造を有する弾性クローラが表1の仕様に基づいて試作された。そして、各試作品をミニバックホーの走行装置に装着し、突起物への乗り上げ及び旋回を含む走行試験を行い、耐脱輪性について評価した。また実車耐久試験にて耐久性を評価した。比較例及び実施例は、それぞれ脱輪防止突起の断面形状及び断面サイズは同一であり、断面形状として図6(a)のものを使用している。
【0046】
(1)耐脱輪性:
走行後、弾性クローラが転輪から外れて脱輪が発生した件数を3段階表示した。数値が大なほど優れている。
【0047】
(2)耐久性:
走行後、弾性クローラを解体し、脱輪防止突起の破損数を3段階表示した。数値が大なほど優れている。
【0048】
【表1】
【0049】
表に示すように、実施例の弾性クローラは、脱輪に対する抑制効果を奏しうるのが確認できる。
【符号の説明】
【0050】
1 弾性クローラ
2 クローラ本体
3 芯材
4 抗張体
7 芯材本体
8 脱輪防止突起
8A 第1の脱輪防止突起
8B 第2の脱輪防止突起
10 ガイド突起
10so 外側面
11 コード
12 クローラ外周側部分
12a 張り出す部分
12A 延長部分
15 直角な面
16V 字状面
17 円弧面
S1、S2 側面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7