JP2009149174A

JP2009149174A - ゴムクローラの製造方法

Info

Publication number: JP2009149174A
Application number: JP2007327839A
Authority: JP
Inventors: Naoki Nishimura; 直紀西村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: JP5210619B2

Abstract

【課題】耳切れが抑制され、効率的な製造を可能としたゴムクローラの製造方法を提案する。
【解決手段】内周面を形成するインナーゴムシート10の上面に、芯金4、中間ゴム層11、コード補強層5、さらに、接地面を形成するアウターゴムシート12を順次に設置、積層し、得られた積層体につき、加圧、加硫処理を施すことによりゴムクローラを製造するに当たり、前記芯体をインナーゴムシート10に設置するに先立ち、その幅方向端部に補強部材8をセットする。
【選択図】図2

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械やコンバイン、トラクター等の農業機械、その他のクローラ式の車輌に装着されるゴムクローラの製造方法に関するものであり、とくにゴムクローラの幅方向端部に生じる「耳切れ」を効果的に軽減しようとするものである。

クローラ式の車輌には、油圧モータ等の駆動手段に連結する駆動輪と、無駆動式の従動輪との相互間に帯状体を巻き掛けることにより構成されたクローラが取り付けられており、これを回動させることによって機体の走行を可能にしている。

ゴム製のクローラは、路面に対してやさしく（畑等の土壌を荒らさず、アスファルトやコンクリート道路でも路面を傷めることが少ない。）、低振動、低騒音であること、また、接地圧を低くとることができるので雪上、砂上での安定した走行が可能であり、鉄製のものに比較して機械的な結合部を有しないので泥詰まり皆無で鉄シューのような煩わしいメンテナンスも不要であることから、近年では、この種のクローラが多用されるようになってきており、適用機体（ショベル、農業機械、産業機械、トラクター、舗装機等）の違いにより、芯金を補強層とともにゴム層中に埋設固定した金属補強タイプと、芯金を備えず補強層のみを配設したプライ補強タイプ等に区分されている。

ところで、とくに金属補強タイプのゴムクローラにあっては、石や縁石に乗り上げたり、側壁との接触により幅方向の端縁が強く押し付けられるような状況下では、芯金の幅端から延出するゴム層部分（クローラの幅端部）が該芯金の幅端（ブレードの先端）を基点にして大きく変形（その部位に歪が集中しやすい）し、これが繰り返される結果として耳切れに至るのが避けられない不具合があった。

この点に関する先行技術としては、芯金翼部の長手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端部の外方にわたって高硬度の中間ゴム層を介在させた構造ものが知られている（例えば、特許文献1参照）ものの、具体的な製造方法に関する提案は今のところなされていない。
特開2003-335275号公報

本発明の課題は、耳切れの発生を抑制するとともに、ゴムクローラを効率的に製造できる新規な方法を提案するところにある。

本発明は、クローラの内周面を形成するインナーゴムシートの上面に、芯体を設置し、さらに、この芯体の上にクローラの接地面を形成するアウターゴムシートを設置、積層し、得られた積層体につき、加圧、加硫処理を施すことによりゴムクローラを製造するに当たり、
前記芯体をインナーゴムシートに設置するに先立ち、その幅方向端部に補強部材をセットすることを特徴とするゴムクローラの製造方法である。

上記補強部材は、未加硫押出し成型により予備成型されたC型断面形状を有するものを用いるのが望ましい。

また、前記補強部材は、芯体の長手方向に沿って連続的に伸延する単一部材からなるもの、あるいは、芯体の長手方向に沿い間隔をおいて配列された複数の分割チップからなるものを適用することができる。

前記芯体は、具体的には芯金、スチールコード補強層、プライ補強層の少なくとも1つからなるものに対応するものであり、金属補強タイプのクローラへの適用のみならず、芯金を有しないプライ補強タイプのクローラへの適用をも含むものとする。

未加硫押出し成型にて予備成型した補強部材を、予め芯体の幅方向端部にセットしておくことにより、加圧、加硫処理の際のゴム流動に伴う位置ずれが回避され、また、その断面形状が安定的に維持され、その結果としてゴムクローラが石や縁石等に乗り上げて芯体の先端部において大きな歪が生じてもその歪は該補強層により効果的に分散されることとなりゴムクローラの幅端部における耳切れが抑制される。

補強部材の組み込みは、該補強部材に形成された開放端を通して芯体に差し入れるだけの簡単な作業ですむので、ゴムクローラの効率的な製造が行える。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図1は本発明にしたがって製造された金属補強タイプのゴムクローラを、駆動輪と従動輪との相互間に巻き回した状態につき模式的に示した図であり、図2はその断面を示した図である。

図における1はクローラの本体部分を構成するゴム製の帯状体である。この帯状体1は駆動輪2及び従動輪（図示せず）の相互間に巻き回してその端部同士を連係することにより無限軌道を形成するものであって、帯状体1の内周側が駆動輪2、転輪3、従動輪（図示せず。）の配置領域となり、外周側がラグ等の陸部を形成する接地部となる。

また、4は帯状体1のゴム層1a中に埋設固定された芯体（以下、この芯体を芯金4で表記する。）である。この芯金4は帯状体1に沿い間隔をおいて複数個配列されており、幅方向の中央部に位置する基部4aと、該基部4aに一体連結しクローラの内周側に向けて突出する左右一対の突起4b、4cと、基部4aを起点にして幅方向の端縁へ向けて伸びるブレード4d、4eからなり、突起4b、4cの相互間には駆動輪2及び従動輪を通過させる経路Sがそれぞれ形成されている（図2参照）。

5は芯金4の外周側に配置され芯金4とともにゴム層1ａ中に埋設固定されたコード補強層であって、このコード補強層5は帯状体1の周りに沿って伸延するスチールコードをその幅方向に複数本配列したものにて構成される。

6は帯状体1の内周側で芯金4の突起4b、4cに隣接して設けられた平坦面であり、この平坦面6に沿って転輪3が転動する。

7は経路Sで帯状体1の内周側から外周側へ向けて貫通する噛み合い孔である（図1参照）。この噛み合い孔7は帯状体1の全周にわたって間隔をおいて設けられており（芯金4の相互間に形成される。）、この噛み合い孔7に駆動輪2の突起2aが適合する。

さらに、8は芯金4の幅方向端部の下端部からコード補強層5の幅方向端部の上端部に至る領域を囲撓する補強部材（ゴム層1a中に配置）である。この補強部材8は未加硫押出し成型により予備成型された図3に示すような外観形状を有するものを適用する。

駆動輪2と従動輪の間に介在させた転輪3のうち、下面（接地する側）に位置する転輪3は機体の荷重をゴムクローラへと伝達して接地部の全域を確実に接地させる機能を有しており、上面に位置する転輪（図示せず）はゴムクローラの張力を駆動輪3及び従動輪の相互間で常に一定に保つように支持する機能を有しており、油圧モータの如き駆動手段にて駆動輪2を回転させるとその回転力は駆動輪2の突起2aに適合する噛み合い孔7を通してクローラに伝達され、従動輪との相互間で該クローラが回動することとなる。クローラの回動に際して該クローラが石や縁石等に乗り上げた場合においては芯金4の先端部（ブレード4d、4eの先端）に大きな歪が生じることになるが、その歪は補強部材8により効果的に分散され、クローラの幅端部における耳切れは抑制される。

図4は下金型9を含めてゴムクローラを構成する各部材の配列状況を模式的に示した図である。ゴムクローラの製造に際してはまず下金型9の上にクローラの内周面（内周側）を形成するインナーゴムシート10をセットする。

そして、インナーゴムシート10の上面に、芯金4、中間ゴム層11、コード補強層5を設置、積層するに当たり図5に示す如く補強部材8をその幅方向端部において差し入れたのちクローラの接地部面を形成するアウターゴムシート12を配置（積層体となす）し、さらに、上金型（図示せず）を下金型9に合致させ、その内部で積層体に対して所定の条件のもとで加圧、加硫処理を施して各部材の一体化を図る。そしてその後に、端部同士を相互に張り合わせてリング状となしたのち、張り合わせ部分についてさらに加硫処理を施す。

補強部材8としては、例えばナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンあるいはポリスチレン等の合成樹脂や天然ゴム、合成ゴム、ブタジエンゴムを主成分とした硬質ゴムあるいは軟質ゴム等を用いることができる。

断面形状は、位置ずれの防止、成型性の観点からC型断面形状とするのがよいが、芯体の幅方向端部を確実に囲撓することができる溝型形状であれば他の断面形状を有するものを適用してもよい。

厚さについては3mm程度のものを用いるのが好ましい。また、ラップ代L（芯金4及びコード補強層5における重なり代、図5参照）は30mmにして配置するのが望ましい。

補強部材8は図6に示すように背中合わせに一体化して押出し成型したものをその中央部分でカットして用いてもよいし、また、図7に示すようにチューブ状に押出し成型したものをその中央部でカットして用いてもよく、これにより補強部材8の効率的な押出し成型が可能となる。

補強部材8を例えば芯金4にのみ配置する必要がある場合には図8に示す如く予備成型したものを複数に切り分けした分割チップ8′としてそれを補強部材8として芯金4の幅方向端部にそれぞれ配置する。

厚さが3mm、ラップ代Lが30mmになる硬質ゴム製の補強部材8を配置した図2に示す如き断面を有するサイズ400×74×72.5KS（W×L×P-F-S）のゴムクローラを作製し、高さ150mmになる標準的な縁石を乗り越える走行試験を繰り返し行い、耳切れに至るまでの回数について補強部材を有しないゴムクローラ（比較例：その他の条件は同一）とともに比較調査を行った。

その結果、補強部材（狭幅シート）を設置しないゴムクローラにおいては、耳切れに至るまでの回数が5回であったのに対して、本発明にしたがって製造したゴムクローラにおいては耳切れに至るまでの回数が30回であり、本発明にしたがって製造されたゴムクローラでは耳切れに至るまでの寿命がより延長されることが確認された。

また、製造効率に関しては、本発明にしたがう方法では狭幅シートを敷設する工程が付加されたにもかかわらず、残余域の折り返しのみで狭幅シートの正確な位置決めが行えること可能であり、効率的な製造が可能であることが確かめられた。

耳切れが抑制され、しかも効率的な製造が行える方法が提供できる。

本発明にしたがって製造されたゴムクローラの外観を模式的に示した図である。図1に示したゴムクローラの断面を示した図である。補強部材の外観斜視図である。本発明にしたがう製造方法の説明図である。本発明にしたがう製造方法の説明図である。本発明を実施するのに用いて好適な補強部材の外観斜視図である。本発明を実施するのに用いて好適な補強部材の外観斜視図である。本発明を実施するのに用いて好適な補強部材の外観斜視図である。

符号の説明

1 帯状体
1a ゴム層
2 駆動輪
2a 突起
3 転輪
4 芯金
4a 基部
4b 突起
4c 突起
4d ブレード
4e ブレード
5 コード補強層
6 平坦面
7 噛み合い孔
8 補強部材
9 下金型
10 インナーゴムシート
11 中間ゴム層
12 アウターゴムシート

Claims

クローラの内周面を形成するインナーゴムシートの上面に、芯体を設置し、さらに、この芯体の上にクローラの接地面を形成するアウターゴムシートを設置、積層し、得られた積層体につき、加圧、加硫処理を施すことによりゴムクローラを製造するに当たり、
前記芯体をインナーゴムシートに設置するに先立ち、その幅方向端部に補強部材をセットすることを特徴とするゴムクローラの製造方法。
前記補強部材は、未加硫押出し成型により予備成型されたC型断面形状を有する請求項1記載の製造方法。
前記補強部材は、芯体の長手方向に沿って連続的に伸延する単一部材からなる請求項1又は2記載の製造方法。
前記補強部材は、芯体の長手方向に沿い間隔をおいて配列された分割チップからなる請求項1又は2記載の製造方法。
前記芯体は、芯金、スチールコード補強層、プライ補強層の少なくとも1つからなる請求項1〜4の何れかに記載の製造方法。