JP4732907B2 - ゴムクロ−ラ - Google Patents

Description

本発明はゴムクロ−ラ中に埋設されるスチ−ルコ−ドのエンドレス部の改良に関するものである。

ゴムクロ−ラはその内部に引っ張り補強部材としてのスチ−ルコ−ドがその長手方向に埋設されている。そして、通常は有端のゴム弾性帯を成形し、両端より突出させたスチ−ルコ−ド端部を重ね合わせ、この部位の未加硫ゴムを加熱・加硫してエンドレス部を構成している。このスチ−ルコ−ドの重ね合わせ端部は、ゴムクロ−ラが走行に供された場合にはゴムクロ−ラ走行装置に備えられたアイドラ−、スプロケットに巻き掛けられることにより引張りの力が発生する。このため、スチ−ルコ−ドの端部は外周側に形成されたゴムラグ直下（平面視でゴムラグの領域内）に埋め込まれるのが通例である。

図１はかかるエンドレス部の概念図を示すものであり、１はゴム弾性帯、２はこのゴム弾性帯の長手方向に埋設されたスチ−ルコ−ドである。１は有端状に形成されたものであり、その端部より突出したスチ−ルコ−ド端部２ａ、２ｂを重ね合わせ、この部位に新たな未加硫ゴムを充填し、或いはこの部位のゴムを半加硫状態としておいてこれを重ね合わせ、その後、これら未加硫ゴム或は半加硫状態のゴムを加熱して全体として加硫一体化してゴムクロ−ラを得るものである。図中、３は外周側に形成されたゴムラグであり、通常は図示するようにスチ−ルコ−ド端部２ａ、２ｂはゴムラグ３の直下（ゴムラグの領域内）に配置されるものである。

従って、重ね合わされたスチ−ルコ−ド２の外周側に配置された端部２ａは、ゴムクロ−ラがアイドラ−やスプロケットに巻き掛けされて走行に供された際に、スチ−ルコ−ド端部２ａはスチ−ルコ−ド端部２ｂの方向に向けて引っ張られる力が常に働き、特にそのゴムの歪みが大きいゴムラグ３ａの基部３ａ０部にクラックが入りやすいという現象があった。

本発明はスチ−ルコ−ドが重ね合わされた際のかかるクラックの発生を低減し、ゴムクロ−ラの寿命を向上させることを目的とするものである。

本発明の第１（請求項１）の要旨は、有端のゴム弾性帯と、このゴム弾性帯中にその長手方向に沿って埋設され、両端部が該ゴム弾性帯より突出したスチ−ルコードとからなり、突出したスチールコード端部を重ね合わせ、該部位における未加硫ゴムを加硫してエンドレス状にしたゴムクローラであって、ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部に対し、その最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成し、前記ゴムラグの基部の表面を含む領域は、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域であることを特徴とするものである。

本発明の第２（請求項２）の要旨は、有端のゴム弾性帯と、このゴム弾性帯中にその長手方向に沿って埋設され、両端部が該ゴム弾性帯より突出したスチ−ルコードとからなり、突出したスチールコード端部を重ね合わせ、該部位における未加硫ゴムを加硫してエンドレス状にしたゴムクローラであって、ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部が、平面視でゴムラグ領域内に配置され、外周側スチールコードの長手方向の端部より長手方向外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成し、前記ゴムラグの基部の表面を含む領域は、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域であることを特徴とするものである。

本発明の第３（請求項３）の要旨は、有端のゴム弾性帯と、このゴム弾性帯中にその長手方向に沿って埋設され、両端部が該ゴム弾性帯より突出したスチールコードとからなり、突出したスチールコード端部を重ね合わせ、該部位における未加硫ゴムを加硫してエンドレス状にしたゴムクローラであって、ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部が、平面視でゴムラグ間に配置され、外周側スチールコードの長手方向の端部より長手方向外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成し、前記ゴムラグの基部の表面を含む領域は、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域であることを特徴とするものである。

本発明にあって、引張りの力が発生するゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部に対し、その最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域（隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域）を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成するものであり、このためにゴムラグ基部の耐クラック性が改善されることとなったものである。

好ましい例を具体的に述べれば、ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部に対し、平面視でゴムラグの領域内に配置され、或いはゴムラグ間に配置されることとなるが、当該スチールコード端部より長手方向外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域（隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域）を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成したものであり、これによってかかるゴムラグ基部の耐クラック性が改善されることとなったものである。

本発明の第２（請求項２）を例にとって説明すれば、前記した図１のエンドレス部にあって、外周側に重ね合わされるスチ−ルコ−ド端部はゴムラグ３ａの直下（即ち、平面視でゴムラグの領域内）になるように配置される。この時、走行中のゴムに対する歪みはゴムラグ３ａの基部３ａ０に集中する。本発明はかかる部位に耐クラック性の伸びのあるゴムシ−トを埋設するものであり、通常はゴムラグ３ａと次の位置にあるゴムラグ３の間をかかるシ−トにて覆って一体化するものである。尚、主としてクラックが生じることが予想されるゴムラグ３ａの基部（３ａ０）のみにこのゴムシ−トを適用できることは言うまでもない。

尚、スチ−ルコ−ド端部２ａの配置位置によってはゴムラグ３ａの基部３ａ０と反対側の基部３ａ１にも影響があることが懸念されるが、この場合には本発明の第１（請求項１）に記載したように、最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域、即ち、ゴムラグ３ａの基部３ａ１側に前記のゴムシ−トが適用できることは言うまでもない。

前記ゴムラグの基部の表面を構成するゴム部材（ゴムシ−ト）は、ゴム硬度（ＪＩＳ・Ａ）が６０度以下であるのがよく、通常はゴムラグの硬度及びゴムクロ−ラ本体のゴムより硬度の小さいものが好ましい。更に言えば、このゴム部材はゴムラグとの接着性及び屈曲疲労性を考慮してＮＲ（天然ゴム）を主成分とするゴムが好ましく、引張り破断伸びＥｂは６００％以上、引張り破断強度Ｔｂは２０ＭＰａ以上であるのが良い。

尚、かかるゴム部材が適用される部位、即ち、前記ゴムラグの基部を含む領域とは、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクロ−ラ外周面を含む領域を言うものである。

このゴム部材（ゴムシート）の厚さは、引張り破断伸び、及び引張り強度の観点から見て２ｍｍ以上で５ｍｍ以下であることが求められる。２ｍｍ未満では、万一クラックが生した場合のクラック成長の防止に十分な厚さでなく、製造上の観点からするとゴムの圧延作業性に問題が生ずるからである。一方、５ｍｍより厚くなると、ゴムラグに使用されるゴム領域がその分だけ減少することとなり、ゴムラグの耐摩耗性が低下して、走行に供された場合不都合が生じることがある。

このゴムシ−トはゴムクロ−ラのモ−ルド内にかかるゴムシ−トを貼り付けておき、ゴムクロ−ラの基体をなす弾性体と一体として加硫されることになる。勿論、エンドレス作業時にこれを加硫することも可能である。

尚、図１はゴムラグの直下にスチ−ルコ−ド端部が配置された例であるが、勿論、そのほかの場合であっても本発明の効果は十分もたらされるもので、例えばスチ−ルコ−ド端部がゴムラグ３ａと３ｂの間にある場合でもその効果は十分にもたらされる。

以下、本発明を図面をもって更に詳細に説明する。図２において、１１は有端のゴム弾性帯、１２はその長手方向に埋設されたスチ−ルコ−ドであり、ゴム弾性帯１１の両端より両端部１２ａ、１２ｂが突出している。勿論、ゴム弾性帯１１はモ−ルド２１、２２内にスチ−ルコ−ド１２を張り、ここに未加硫ゴム１４を充填し、加熱してゴム弾性体１１が形成される。このゴム弾性帯１１の外周にはゴムラグ１３が一定ピッチをもって形成されている。

さて、上図はこの未加硫ゴム１４を充填した際のモ−ルド２１、２２内を示す図であるが、スチ−ルコ−ド１２の外周側に位置するスチ−ルコ−ド端部１２ａがゴムラグ１３ａの直下（平面視でゴムラグの領域内）に配置されている。そして、この配置では外周側スチ−ルコ−ドの長手方向の端部より外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部１３ａ０を含む領域、即ちゴムラグ１３ａのラグ頂面１３ｃ、１３ｄを除くゴムラグの表面及びゴムクロ−ラ外周面４１を含む領域に厚さ３ｍｍのゴムシ−ト３１を貼り付け、これをゴム弾性帯１１或いは充填した未加硫ゴムと一体としたものである。ゴムシ−ト３１はゴム硬度５３度（ＪＩＳ・Ａ）のものである。尚、ゴム弾性帯１１の内周面側はゴム硬度が６８度であり、外周側のゴムラグ１３のゴム硬度は６２度である。尚、各ゴム部材の配合を以下の表１に示す。

かかるエンドレス構造をもつゴムクロ−ラが走行に供された場合、従来のものにあっては、硬度が高く、柔軟性が少ないゴムラグ１３ａの基部１３ａ０及びゴムラグの頂面１３ｃを除くゴムラグ１３ａの表面付近に歪みが集中するが、本発明の構造にあっては、ゴムラグ１３ａの基部１３ａ０を含む領域が硬度が低く、比較的柔軟性が大きいゴム部（ゴムシ−ト３１を添着）としたために歪みの集中は少なく、クラックの発生が著しく低減できたものである。

図３はこの未加硫ゴム１４を充填した際のモ−ルド２１、２２内を示す別例の図であり、スチ−ルコ−ド１２の外周側に位置するスチ−ルコ−ド端部１２ａがゴムクロ−ラ外周面４１に対応して配置されている。即ち、スチ−ルコ−ド端部１２ａはゴムラグ１３ａ、１３ｂ間に配置されているものである。

この配置ではゴムラグ１３ｂの基部１３ｂ０及び肉厚の薄いゴムクロ−ラ外表面４１にクラックが入りやすくなるところ、外周側スチールコード１２ａの長手方向の端部より外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部１３ａ０の表面を含む領域、即ち、図示の隣り合うゴムラグ１３ａ、１３ｂの両ゴムラグ頂面１３ｃ、１３ｄを除く表面とゴムクローラ外周面４１を含む領域に厚さ３ｍｍのゴムシート３１を貼り付け、これをゴム弾性帯１１或いは充填した未加硫ゴム１４と一体としたものである。ゴムシート３１のゴム硬度、ゴム弾性帯１１の内周側のゴム硬度、外周側のゴムラグ１３のゴム硬度は図２に示したゴムクローラに使用されたものと同一であり、ここでは省略する。尚、ゴムラグ１３ａにあって、基部１３ａ１側にもゴムシ−トが適用できることは既に述べた通りである。

（台上屈曲耐久試験）
次に、図２に示したゴムクローラを用いた屈曲耐久試験の結果について説明する。用いたゴムクロ−ラは、ゴムクローラ幅４００ｍｍ、芯金数４２本、芯金ピッチ長９０ｍｍに成形したものであり、これをスプロケット径φ１７５ｍｍ、スプロケット歯数７本、スプロケット歯ピッチ９０ｍｍを有する耐久試験機に組み込んだ。

そして、スプロケット回転数を１２５ｒｐｍ（実機走行速度、４．７ｋｍに相当）で回転させ、ゴムクローラにクラックが発生するまで回転数を測定した。改善目標は１００万回の回転でもクラックの発生を見ないように設定した。一方、比較例としては、図１に示したゴムシート３１を貼り付けていない従来のゴムクローラを用いた。試験回数は２回行った。

この結果、比較例のゴムクロ−ラはいずれも回転数が約２０万回にてクラックが発生した。一方、本発明のゴムクロ−ラは、いずれの試験も目標をクリアする結果となり、クラックの発生を見たのは回転数が１１０〜１５０万回を越えた際に発生した。このように、本発明にあっては十分な屈曲耐久性を有することが判明した。

（実機による屈曲耐久試験）
次に、上記の実施例及び比較例と同様のゴムクローラを夫々量２．５トンのコンバインに組み込んで泥土上にて走行させ、このとき発生するクラック延伸長さを走行時間毎に測定した。結果を図４に示した。これによれば、比較例のゴムクローラにおいては、走行時間２５０時間辺りからゴムクローラの外表面にクラックが生し始め、その後急激にクラック延伸長さが増加した。これに対して、実施例のゴムクローラにおいては、５００時間を適えてもクラックの発生は起こらず、その後のクラック延伸長さも５０ｍｍを超えることは無かった。

本発明は以上の通りであって、ゴムクロ−ラのエンドレス部におけるスチ−ルコ−ド端部の引張り力に伴うクラックの発生を低減できたものであり、有端のゴム弾性体をエンドレス化する構造のゴムクロ−ラに広く使用可能である。

図１はかかるエンドレス部の概念図を示すものである。 図２は本発明のゴムクロ−ラのエンドレス部を示す図である。 図３は本発明のゴムクロ−ラの別のエンドレス部を示す図である。 図４は実機耐久試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１１‥有端のゴム弾性帯、
１２‥スチ−ルコ−ド、
１２ａ、１２ｂ‥スチ−ルコ−ド端部、
１３、１３ａ、１３ｂ‥ゴムラグ、
１３ｃ、１３ｄ‥ゴムラグの頂面、
１３ａ０、１３ａ１‥ゴムクロ−ラ基部、
１４‥未加硫ゴム、
２１、２２‥モ−ルド、
３１‥ゴムシ−ト。
４１‥ゴムクロ−ラ外周面。

Claims (6)

1. 有端のゴム弾性帯と、このゴム弾性帯中にその長手方向に沿って埋設され、両端部が該ゴム弾性帯より突出したスチ−ルコードとからなり、突出したスチールコード端部を重ね合わせ、該部位における未加硫ゴムを加硫してエンドレス状にしたゴムクローラであって、
   ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部に対し、その最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成し、
   前記ゴムラグの基部の表面を含む領域は、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域であることを特徴とするゴムクローラ。
2. 有端のゴム弾性帯と、このゴム弾性帯中にその長手方向に沿って埋設され、両端部が該ゴム弾性帯より突出したスチ−ルコードとからなり、突出したスチールコード端部を重ね合わせ、該部位における未加硫ゴムを加硫してエンドレス状にしたゴムクローラであって、
   ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部が、平面視でゴムラグ領域内に配置され、外周側スチールコードの長手方向の端部より長手方向外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成し、
   前記ゴムラグの基部の表面を含む領域は、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域であることを特徴とするゴムクローラ。
3. 有端のゴム弾性帯と、このゴム弾性帯中にその長手方向に沿って埋設され、両端部が該ゴム弾性帯より突出したスチールコードとからなり、突出したスチールコード端部を重ね合わせ、該部位における未加硫ゴムを加硫してエンドレス状にしたゴムクローラであって、
   ゴムクローラの外周側に重ね合わせられたスチールコード端部が、平面視でゴムラグ間に配置され、外周側スチールコードの長手方向の端部より長手方向外側で、最も近い位置にあるゴムラグの基部の表面を含む領域を、ゴムラグ及びゴム弾性帯を構成するゴムよりも伸び特性の大きいゴム部材で構成し、
   前記ゴムラグの基部の表面を含む領域は、隣り合うゴムラグの両頂面を除いたゴムラグの表面及びゴムクローラ外周面を含む領域であることを特徴とするゴムクローラ。
4. 前記ゴムラグの基部の表面を構成するゴム部材は、ゴム硬度（ＪＩＳ・Ａ）が６０度以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムクローラ。
5. 前記ゴムラグの基部の表面を構成するゴム部材は、引張り破断伸びＥｂは６００％以上、引張り破断強度Ｔｂは２０ＭＰａ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴムクローラ。
6. 前記ゴムラグの基部の表面を構成するゴム部材は、厚さが２〜５ｍｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴムクローラ。

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