JP2009078582A - ゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】
ゴム弾性体の、芯金端部と対応する部分および／またはスチールコード補強層の側縁と対応する部分への亀裂の発生を有効に抑制するとともに、それの補強層を構成するスチールコードの、加硫成形に伴う乱れを十分に防止できるゴムクローラを提供する。
【解決手段】
無端状のゴム弾性体内２と、このゴム弾性体２内に、その幅方向への延在姿勢として、所定のピッチで整列させて配設した複数本の芯金３と、ゴム弾性体２内でこれらの芯金３を囲繞して延びるスチールコード補強層４と、ゴム弾性体２の外周面側に所定の間隔をおいて形成されて路面に作用するラグ５とを具えるものであって、それぞれの芯金２の外周面側で、芯金端ｅよりゴム弾性体の幅方向内側の部分からゴム弾性体の側縁Ｅに至る範囲の全体にわたって配設されるゴム弾性体部分２ａを、芯金２の外周面側の他の部分に配設されるゴム弾性体部分２ｂより硬度の高い高硬度ゴムにて構成してなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、無端状のゴム弾性体と、このゴム弾性体内に、それの幅方向への延在姿勢として、所定のピッチで整列させて配設した複数本の芯金と、ゴム弾性体内でこれらの芯金を囲繞して延びるスチールコード補強層と、ゴム弾性体の外周面側に所定の間隔をおいて形成されて路面に作用するラグとを具えるゴムクローラに関するものであり、とくには、ゴムクローラの側部が縁石等に擦れたり、縁石等に乗り上げたりした場合の、ゴム弾性体の側部部分の変形に起因する、そのゴム弾性体への、いわゆる耳切れと称される亀裂の発生を防止し、併せて、スチールコード補強層の、所期した通りの位置への確実なる配設を担保する技術を提案するものである。

この種のゴムクローラにおいて、たとえば、それの側部が縁石等に擦れたり、それの側部で縁石等に乗り上げたりした場合は、ゴムクローラ、直接的にはゴム弾性体の側部部分が、外周面側から内周面側に反る向きの曲げ変形を受けることになり、このような曲げ変形に当っては、ゴム弾性体は、そこに埋設した、剛性部材としての芯金の端部近傍部分および／または、耐張部材としてのスチールコード補強層の側縁近傍によって応力集中を受けることになる。これがため、ゴム弾性体の上述したような曲げ変形の繰り返しにより、または、甚だしくは一回の曲げ変形によって、ゴム弾性体の、芯金端部および／またはスチールコード補強層の側縁と対応する部分に、図２（ａ）にゴムクローラの半部を、略線横断面図で例示するような亀裂が発生するという問題があった。

そこでこのような亀裂の発生を抑制するべく、特許文献１および２のそれぞれには、「芯金長手方向（ゴムクローラ幅方向）端部の少なくとも接地面側下方からゴムクローラ幅方向の外方にわたって、ゴムクローラ本体を形成する他のゴム弾性体よりもゴム硬度の高い高硬度ゴム弾性体で形成した高硬度中間ゴム層を介在させ、ゴムクローラ本体のゴム弾性体を少なくとも二層以上の多層構造とした」ゴムクローラ、および、「芯金の端部を曲率半径が３ｍｍ以上に設定させた端面に形成するようにし、さらに、芯金の端部の外方に、その端面に対応する湾曲状の補強繊維層と高硬度弾性層を形成するようにした」ゴムクローラが開示されており、特許文献１に開示されたゴムクローラでは、「ゴムクローラが石や縁石等に乗り上げた際、芯金翼部端部と石や縁石等との間に挟まれたゴムクローラ本体のゴム弾性体部位に発生する歪を中間ゴム層が効果的に分散し、歪が局部に集中することを防ぐことによってゴム破壊を防止し、これに起因する耳切れを効果的に低減することができ」るとし、また、特許文献２に記載されたゴムクローラでは、「芯金端部が大きな曲面状に形成されているとともに、その曲面形状に対応した湾曲状部を有する補強繊維層が形成されているので、芯金端部近傍に発生する応力集中を緩和することができる。このため、芯金端部近傍において弾性材料製のクローラ本体に亀裂が発生してしまうのを有効に抑制することができる。」とするとともに、「前記補強繊維層の外方に、前記芯金端部の端面における曲面形状に対応する湾曲状部を有する高硬度弾性層が形成されている場合、芯金端部近傍に発生する応力集中をより緩和することができる。また、高硬度弾性層に亀裂が発生したとしても、それより芯金端部側に配置させた補強繊維層によって、高硬度弾性層に発生した亀裂が芯金端部近傍にまで進行するのを有効に防止することができるという利点を有する。」とする。
特開２００３−３３５２７５号公報 特開２００５−２７１８７４号公報

しかるに、これらの従来技術にあっては、高硬度中間ゴム層および高硬度弾性層のいずれによっても、未加硫のゴムクローラを加硫成形するに当っての、ゴムの流動等に起因するスチールコード補強層の乱れを十分に拘束することができず、これがため、製品クローラにおいて、図２（ｂ）に幅方向の半径を断面で例示するように、スチールコード補強層５１の側縁、ひいては、その補強層５１を構成するスチールコード５２が、芯金５３の端部より、ゴムクローラ５４の外側方向にはみ出して延在することがある。

そして、スチールコード５２のこのようなはみ出しが生じたゴムクローラ５４では、それを実機に装着してそのゴムクローラ５４に張力を付与するに当り、はみ出しコード５２は耐張部材として機能し得ないのみならず、張力を付与されたはみ出しコード５２が、それを埋め込むゴム弾性体５５を破ってそれの内周面側へ飛び出すおそれがあり、また、このような飛び出しがない場合にあっても、ゴムクローラ５４の側部部分が、その外周面側から内周面側に向けて反る向きの曲げ変形を受けるに際し、ゴム弾性体５５が、はみ出しコード５２による応力集中を受けて、そのスチールコード５２と対応する部分に亀裂が発生することになるという他の問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、ゴム弾性体の、芯金端部と対応する部分および／またはスチールコード補強層の側縁と対応する部分への亀裂の発生を有効に抑制するとともに、その補強層を構成するスチールコードの、加硫成形に伴う乱れを十分に防止できるゴムクローラを提供するにある。

この発明に係るゴムクローラは、 無端状のゴム弾性体内と、このゴム弾性体内に、それの幅方向への延在姿勢として、所定のピッチで整列させて配設した複数本の芯金と、ゴム弾性体内でこれらの芯金を囲繞して延びるスチールコード補強層と、ゴム弾性体の外周面側に所定の間隔をおいて形成されて路面に作用するラグとを具えるものであって、それぞれの芯金の外周面側で、芯金端よりゴム弾性体の幅方向内側の部分からゴム弾性体の側縁に至る範囲の全体にわたって配設されるゴム弾性体部分を、芯金の外周面側の他の部分に配設されるゴム弾性体部分より硬度の高い高硬度ゴムによって構成してなるものである。

ここで好ましくは、高硬度ゴムからなる前記ゴム弾性体を、各芯金の外周面および、スチールコード補強層の外側縁の両者に接触させて配置する。

また好ましくは、高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分のゴム硬度を、芯金の外周面側の他の部分に配設されるゴム弾性体部分よりＪＩＳ Ａ硬度で１０〜２０高くする。

そしてまた、高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分のゴム硬度は、それぞれの芯金の内周面側に配設したゴム弾性体部分の硬度よりも高くすることが好ましい。

この発明に係るゴムクローラでは、芯金の外周面側で、芯金端よりゴム弾性体の幅方向内側の部分からゴム弾性体の側縁に至る範囲の全体にわたるゴム弾性体部分を、たとえば、ＪＩＳ Ａ硬度が８０〜９０程度の高硬度ゴムにて構成して、ゴムクローラの側部部分が縁石等を踏んだ場合に、内周面側に向けてとくに大きく曲げ変形されることとなる部分の全体もしくは大部分を高硬度ゴム製とすることにより、曲げ変形量を有利に抑制して、そのゴム弾性体部分の、芯金端部と対応する部分および／または、スチールコード補強層の側縁と対応する部分への、歪の集中および応力集中を有効に緩和することができるので、その対応部分への亀裂の発生を効果的に防止することができる。

また、高硬度ゴムは通常、未加硫状態のものを、加熱加圧下で加硫成形するに当っての流動性が低いことから、未加硫のゴムクローラを加硫成形して製品クローラとする場合に、補強層を構成するスチールコードが周りのゴムに共連れされて変位されることがあっても、その変位は、芯金端より幅方向の内側まで配設される高硬度ゴムによって十分に拘束されることになるので、製品クローラで、乱れたスチールコードが、芯金端より外側部分に延在するのを効果的に防止することができる。
従って、このゴムクローラでは、スチールコード補強層を構成するスチールコードの全てを耐張部材として十分に機能させることができる他、張力を付与されたスチールコードが、ゴム弾性体を破って内周面側へ飛び出すおそれを取り除くことができ、さらには、芯金端より外側部分に延在するスチールコードによって、ゴム弾性体が、亀裂その他の損傷を受けるおそれを確実に除去することができる。

ここで、製品としてのゴムクローラにおいて、高硬度ゴムからなる前記ゴム弾性体部分を、芯金外周面および、スチールコード補強層の外側縁の両者に接触させて配置するときは、未加硫ゴムクローラを加硫成形するに当っての、補強層スチールコードの、幅方向外側への不要の変位を、未加硫高硬度ゴムをもって有効に阻止して、補強層スチールコードを所期した通りの位置に配設することができる。
しかもこの場合は、未加硫高硬度ゴムが、芯金に接して位置することから、補強層スチールコードが、それらの両者間を経て、幅方向外側に抜け出すこともまた十分に阻止されることになる。

またここで、高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分のゴム硬度を、芯金の外周面側の他の部分に配設されるゴム弾性体部分よりＪＩＳ Ａ硬度で１０〜２０高くしたときは、とくにすぐれた効果を得ることができる。
すなわち、それが１０未満では、効果がはっきり表れない。また現状使用しているゴムは、実用上６０〜８０程度のＪＩＳ Ａ硬度であるため、２０を越える硬度差は、製造上実現が難しい。

そしてまた、高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分のゴム硬度を、芯金の内表面側に配設したゴム弾性体部分の硬度よりも高くしたときは、芯金の内表面側ゴムが高硬度ゴム側へ流れ込み難くなるため、形が保たれて期待する効果が発揮できやすくなる。

図１は、この発明の実施の形態を示す幅方向の略線断面図である。
このゴムクローラ１は、周方向にエンドレスに連なる、一定幅の無端状のゴム弾性体２内に、それの幅方向への延在姿勢とした複数本の芯金３を、所定のピッチで周方向に整列させて埋設配置するとともに、ゴム弾性体２内でこれらの芯金３を囲繞して周方向に延びるスチールコード補強層４を、芯金３の長さ方向、いいかえれば、ゴム弾性体２の幅方向に間隔をおいて一対配設し、そして、そのゴム弾性体２、ひいては、ゴムクローラ１の外周面側に、周方向に所定の間隔をおいて形成されて路面に作用する複数のラグ５を、また、内周面側に、たとえば、駆動スプロトットと掛合して、クローラそれ自体の走行をもたらす駆動突起６をそれぞれ設けてなる。

そしてここでは、それぞれの芯金３の外周面側で、芯金端ｅより、たとえば芯金長さの１／８〜１／１０程度ゴム弾性体２の幅方向内側の部分から、ゴム弾性体２の側縁Ｅに至る範囲の全体にわたって配設されるゴム弾性体部分２ａを、芯金３の外周面側の他の部分に配設されるゴム弾性体部分２ｂより硬度の高い高硬度ゴムにより構成する。

ここでより好ましくは、図示のように、高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分２ａを、芯金３の外周面に接触させるとともに、スチールコード補強層４の外側縁に接触させて配置し、また好ましくは、高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分２ａのゴム硬度を、ゴム弾性体部分２ｂよりＪＩＳ Ａ硬度で１０〜２０高くする。

そしてまた好ましくは、そのゴム弾性体部分２ａのゴム硬度を、芯金３の内周面側に配設したゴム弾性体部分２ｃの硬度より高くする。

それぞれのゴム弾性体部分のゴム硬度に関しては、たとえば、補強層４の、スチールコード被覆ゴムをＪＩＳ Ａ硬度で６５とし、ゴム弾性体２ｂをＪＩＳ Ａ硬度で６９としたときは、ゴム弾性体２ａをＪＩＳ Ａ硬度で８５とし、また、ゴム弾性体部分２ｃをＪＩＳ Ａ硬度で７３とすることができ、これにより、先に述べたような所期した作用効果を実現することができる。

なおこの場合、ゴム弾性体部分２ｃのゴム硬度を、ゴム弾性体部分２ｂのそれより高くするのは、接地面側のゴムは、走行時に引張り側のひずみを受け、それが疲労クラック等につながるので、接地面側のゴムを内周面側のゴムより硬度を低くして耐クラック性の向上を担保するためである。

この発明の実施形態を示す幅方向の略線断面図である。 従来技術をクローラの半部について示す、幅方向の略線断面図である。

符号の説明

１ ゴムクローラ
２ ゴム弾性体
２ａ，２ｂ，２ｃ ゴム弾性体部分
３ 芯金
４ スチールコード補強層
５ ラグ
６ 駆動突起
ｅ 端縁
Ｅ 側縁

Claims (4)

1. 無端状のゴム弾性体内と、このゴム弾性体内に、それの幅方向への延在姿勢として、所定のピッチで整列させて配設した複数本の芯金と、ゴム弾性体内でこれらの芯金を囲繞して延びるスチールコード補強層と、ゴム弾性体の外周面側に所定の間隔をおいて形成されて路面に作用するラグとを具えるゴムクローラであって、
   それぞれの芯金の外周面側で、芯金端よりゴム弾性体の幅方向内側の部分からゴム弾性体の側縁に至る範囲の全体にわたって配設されるゴム弾性体部分を、芯金の外周面側の他の部分に配設されるゴム弾性体部分より硬度の高い高硬度ゴムにて構成してなるゴムクローラ。
2. 高硬度ゴムからなるゴム弾性体を、各芯金の外周面に接触させるとともに、スチールコード補強層外側縁に接触させて配置してなる請求項１に記載のゴムクローラ。
3. 高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分のゴム硬度を、他の部分に配設されるゴム弾性体部分よりＪＩＳ Ａ硬度で１０〜２０高くしてなる請求項１もしくは２に記載のゴムクローラ。
4. 高硬度ゴムからなるゴム弾性体部分のゴム硬度を、それぞれの芯金の内周面側に配設したゴム弾性体部分の硬度より高くしてなる請求項１〜３のいずれかに記載のゴムクローラ。

Images