JP2011162045A - ゴムクローラ - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行時の騒音や振動を低減することが可能なゴムクローラを得る。
【解決手段】ゴムクローラ１４は、ゴムクローラ用芯金１８より外周側にホース３６が埋設されている。ホース３６内に、気体、液体等の流体低弾性物質等のホース封入物を封入することができる。ゴム体１６内に、気体、液体あるいは低弾性物質を保持することができるので、ゴムクローラ１４の振動や騒音を効果的に抑制することが可能になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴムクローラ用芯金と、このゴムクローラ用芯金を備えたゴムクローラ、及び、このゴムクローラを備えたゴムクローラ組込体に関する。

ゴムクローラでは、車両走行時の騒音や振動を低減することが望まれる。たとえば特許文献１には、弾性履帯本体に空洞部を設けた履帯構造が記載されている。

実開平２−１８７８３号公報

しかし、実際のゴムクローラの製造にあたっては、未加硫ゴムの加硫時に気泡の発生を抑制するためにゴムを加圧するため、特許文献１に記載のような空洞部が押し潰されてしまう。すなわち、このような空洞部を設けたゴムクローラを実現することは困難であり、依然として、車両走行時の騒音や振動を低減することが可能なゴムクローラを提供することが望まれる。

本発明は、上記事実を考慮し、車両走行時の騒音や振動を低減することが可能なゴムクローラを得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明では、ゴムによって無端状に形成されたゴム体と、前記ゴム体の内部に埋設され、流体を密閉状態で保持する流体保持部材と、を有する。

このゴムクローラでは、無端状のゴム体の内部に、流体を密閉状態で保持する流体保持部材が埋設されている。このように、流体を流体保持部材で保持しているので、ゴム体の加硫時に高圧を作用させても、流体保持部材の内部の空間が維持される。そして、流体保持部材に密閉状態で保持された流体により、車両走行時の騒音や振動を抑制することができる。

なお、ここでいう流体には、気体及び液体の他、実質的に流体と同様とみなせる低弾性物質も含む。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記流体保持部材が、前記ゴム体の周方向に延在するホースである。

ホースは、ゴム体の周方向に延在しているので、ホースが存在している部分ではゴム体の周方向で一様な特性を得ることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記ホースが、前記ゴム体の周方向で連続している。

これにより、ゴム体の全周にわたって、車両走行時の騒音や振動を抑制する効果のあるゴムクローラとなる。

請求項４に記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記ホースが、前記ゴム体の幅方向で複数列配置されている。

すなわち、ゴム体の幅方向において、１列（１本）のみホースが配置された構造と比較して、ゴム体の幅方向のより広い範囲で、車両走行時の騒音や振動を抑制する効果のあるゴムクローラとなる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記ホースが、前記ゴム体の周方向に複数回巻回されている。

これにより、ホースが、ゴム体の幅方向の断面にて複数本現れる構成を、より少ない本数のホースで実現でき、ゴムクローラの製造が容易になる。

請求項６の記載の発明では、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記ホースが、長手方向と直交する断面で円形とされている。

このようにホースの断面形状を円形とすることで、ホース自体の成形が容易になると共に、ホースの周方向で均等な特性が得られるため、たとえばゴム体の加硫時における高圧への耐性が高くなる。

請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、前記ゴム体の内部において、前記流体保持部材よりも内周側に埋設されるスチールコードを有する。

流体保持部材よりも内周側にスチールコードが埋設されているので、車両走行時の騒音や振動を低減する効果がより高くなると共に、スチールコードの損傷を抑制可能となる。

本発明は上記構成としたので、車両走行時の騒音や振動を低減することが可能となる。

本発明の第１実施形態のゴムクローラ組込体を示す側面図である。 本発明の第１実施形態のゴムクローラを示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明のゴムクローラに用いられるホースを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態のゴムクローラを図２と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第３実施形態のゴムクローラを図２と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第４実施形態のゴムクローラを図２と同様の断面で示す断面図である。

図１には、本発明の第１実施形態のゴムクローラ１４を備えたゴムクローラ組込体１２が示されている。また、図２には、このゴムクローラ１４が、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図にて示されている。

図１及び図２に示すように、本実施形態のゴムクローラ１４は、ゴムによって無端の帯状に形成されたゴム体１６と、ゴム体１６の周方向に沿って一定間隔で埋設されたゴムクローラ用芯金１８とで構成されており、いわゆる芯金ありのタイプのゴムクローラとなっている。以下、ゴムクローラ１４の周方向とは、無端状のゴム体１６の長手方向に沿った方向をいうものとする。また、単に「幅方向」というときは、ゴムクローラ１４（ゴム体１６）の幅方向をいうものとする。なお、本発明のゴムクローラとしては、ゴム体１６が無端状に成形されたものの他に、たとえば、帯状に形成されると共に少なくとも一対の連結部が設けられ、使用時に連結部を連結することで無端状とされるゴムクローラ（いわゆる「端部ジョイント式」）であってもよい。

図１から分かるように、ゴムクローラ１４の内周側には、スプロケット２０及びアイドラー２６が配置されている。スプロケット２０には、その周方向に沿って一定間隔で係合部２２が突設されている。一方、ゴムクローラ１４には、ゴム体１６の幅方向中央部分で、且つゴムクローラ用芯金１８の間の部分に、周方向に沿って一定間隔で係合孔２４が形成されている。係合孔２４は、ゴム体１６を厚み方向に貫通しており、係合孔２４にスプロケット２０の係合部２２が係合し、この状態でスプロケット２０が回転することで、ゴムクローラ１４に駆動力が付与される。

これに対し、アイドラー２６は、その周方向に沿って連続する突条２８が幅方向中央に形成されており、この突条２８が、ゴムクローラ用芯金１８の一対の突出部３４の間に収容されることで、ゴムクローラ１４を案内している。また、アイドラー２６には、図示しない油圧等の加圧機構によって、スプロケット２０から離間する方向へ所定の力が作用しており、ゴムクローラ１４に所定の張力が付与されている。

図２に示すように、本実施形態のゴムクローラ１４では、ゴムクローラ用芯金１８よりも外周側に、スチールコード３０が埋設されている。スチールコード３０は、ゴム体１６の幅方向中央の係合孔２４を避けた位置において、幅方向には複数本現れるように配置されており、ゴムクローラ１４が補強されている。そして、スチールコード３０よりも外周側のゴムがラグ側ゴム１６Ｓとされ、その外周面にラグパターン等の所定のパターンが形成されている。

スチールコード３０のさらの外周側（接地面に近い側）には、ホース３６が埋設されている。ホース３６は、所定の弾性を有すると共に、後述するように、必要な耐熱性及び耐圧性を有する材料によって断面（ホース３６の長手方向と直交する断面）が略円形に形成されている。そして、図３にも示すように、ホース３６は全体として螺旋状に巻き回されており、ゴムクローラ１４の周方向に沿ってホース３６が連続するように、スチールコード３０の外周側に巻きかけられている。したがって、ホース３６は、ゴム体１６の周方向に沿って延在すると共に、ゴム体１６の周方向と直交する方向（ゴム体１６の幅方向）では、複数列配置されている。図３に示す断面では、ゴムクローラ１４の幅方向に一定間隔をあけて、ホース３６の複数の断面が現れている。

図３に示すように、ホース３６の両端にはそれぞれ、バルブ３８が設けられている。バルブ３８の少なくとも１つを開閉することで、ホース３６内に、気体（空気あるいは窒素ガス）、液体（水あるいはオイル）等の流体や、あるいは低弾性物質（ゴム、ゼラチン、ゲル、プラスチックなど）等（以下、これらをまとめて、ホース封入物という）を封入及び排出することができる。さらに、気体を封入した場合には、ホース３６内を高圧状態に維持することもできる。なお、バルブ３８は、ホース３６がゴム体１６内に埋設された状態においてもゴム体１６の外部に露出するようにしておけば、ゴムクローラ１４の使用途中において、ホース３６へホース封入物を追加して封入することや、製造後に異なる種類のホース封入物へ交換すること等が可能である。このように、ホース３６にはバルブ３８を設けることが好ましいが、必ずしも必要ではなく、バルブ３８のないホース３６であってもよい。

第１実施形態のゴムクローラ１４はこのような構成とされているが、このゴムクローラ１４を製造する場合は、まず、上記したように、ホース３６内にホース封入物を封入する。そして、このホース３６を、成形型内で、所定形状（環状）とされた複数のスチールコード３０の外周側に配置する。このとき、スチールコード３０を、ホース３６の位置あわせの基準として用いることができる。さらに成形型内でゴムを加硫して、ゴム体１６を得る。この状態では、ゴム体１６内にスチールコード３０及びホース３６がゴム体１６内に埋設されており、本実施形態のゴムクローラ１４が成形されている。

以上の製造工程では、ゴム体１６の加硫時に、ホース３６に高圧及び高温が作用する。したがって、ホース３６内に気体（圧縮性の流体）を封入して密封した場合には、加硫時の高圧に耐えられる程度に、ホース３６に耐圧性が求められる。これを考慮し、本実施形態では、ホース３６として、たとえば、５ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度の耐圧性を有する構造及び材料としている。また、ホース３６は、加硫時の温度にも耐えられる程度の耐熱性を有している必要がある。加硫温度は、たとえば１２０℃〜１８０℃程度とされることが多いので、本実施形態のホース３６は、１８０℃の温度に耐えられる材料を用いている。なお、このような耐圧性及び耐熱性を備えた材料としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、ブチルゴム、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができ、これら材料に特定の処理を施して、より耐圧性や耐熱性を高めたものを用いてもよい。

このような構成とされた本実施形態のゴムクローラ１４では、スチールコード３０よりもさらに外周側にホース３６が存在しており、ホース３６内には、気体、液体あるいは低弾性物質が封入されている。換言すれば、本実施形態では、ホース３６を設けたことで、ゴム体１６内に、気体、液体あるいは低弾性物質を存在させて保持することができる。すなわち、本実施形態のようなホース３６をゴム体１６内に埋設することなく、ゴム体１６自体に空洞を設けようとする構成では、たとえばゴム体の加硫時等に作用する高圧などで空洞が潰されてしまい、ゴム体内に気体、液体あるいは低弾性物質を保持できないおそれがある。本実施形態では、ホース３６により、ゴム体１６内に気体、液体あるいは低弾性物質を確実に保持することができる。

そして、ゴムクローラ１４は、気体、液体あるいは低弾性物質が内部に保持されているので、車両走行時におけるゴムクローラ１４の振動や騒音を効果的に抑制することが可能になる。また、ゴムクローラ１４に作用する荷重や衝撃を、気体、液体あるいは低弾性物質の流動や変形で吸収できるので、ゴムクローラ１４の耐久性が向上する。

特に本実施形態では、ゴム体１６の幅方向では、ホース３６が複数列配置されており、ゴムクローラ１４の幅方向の断面において、ホース３６がゴムクローラ１４の幅方向で一定間隔をあけて複数現れている。したがって、ホース３６がゴム体１６の幅方向で１列のみ配置される（ゴム体１６の幅方向の断面においてホース３６が１本のみ現れる）構成と比較して、幅方向の広い範囲で、ゴムクローラ１４の振動や騒音を抑制する効果を達成できる。しかも、このように幅方向の広い範囲で振動や騒音を抑制するために、ホース３６の断面形状を扁平（幅広）にする必要がなくなる。

また、本実施形態では、ホース３６がゴムクローラ１４の全周に亘って周方向に連続するように延在されている。したがって、ゴムクローラ１４の全周で、ゴムクローラ１４の振動や騒音を抑制する効果を、略一様に得ることができる。

しかも、ホース３６内に封入されるホース封入物として、ゴム体１６よりも低密度のものを用いれば、ゴムクローラ１４の軽量化を図ることも可能である。ホース封入物として気体を用いれば、軽量化の効果が大きい。

加えて、ホース３６は、スチールコード３０よりも外周側に位置している。したがって、ラグ面から作用する外力をホース３６（及びホース封入物）で吸収して、スチールコード３０の損傷を抑制できる。本実施形態のようなホース３６を備えていないゴムクローラにおいて、スチールコードの損傷を抑制するために、たとえば、スチールコードよりも外周側のゴムをより厚くすることも考えられるが、これにより、ゴムクローラの重量増を招き、車体の駆動力としても大きなものが必要になる。また、ゴムクローラの走行時における発熱量が多くなり、ゴム体の耐久性を低下させたりする。本実施形態では、ゴムクローラ１４の重量増を招くことなく（むしろ、上記したように軽量化を図りつつ）、しかもゴム体１６の耐久性も低下させることなく、スチールコード３０を保護できる。

図４には、本発明の第２実施形態のゴムクローラ５４が、図２と同様の断面で示されている。以下の各実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第２実施形態のゴムクローラ５４では、ゴム体１６内に第１実施形態に係るスチールコード３０（図２参照）は埋設されておらず、ゴムクローラ用芯金１８の外周側には、ホース５６のみが埋設されている。第２実施形態のホース５６にも、第１実施形態のホース３６と同様に、ホース封入物が封入されている。また、第２実施形態のホース５６は、実質的に第１実施形態のスチールコード３０を兼ねており、スチールコード３０と同程度の強度を有している。

このような構成の第２実施形態のゴムクローラ５４においても、ホース５６によって、ゴム体１６内に、気体、液体あるいは低弾性物質を確実に保持できるので、車両走行時におけるゴムクローラ１４の振動や騒音を効果的に抑制することができる。

しかも、第１実施形態のゴムクローラ１４と比較して、スチールコード３０を用いる必要がないので、部品点数を削減して、低コストで製造可能となる。また、ゴムクローラ５４のより一層の軽量化を図ることも可能になる。

上記第１実施形態及び第２実施形態では、ゴムクローラ用芯金１８を備えたゴムクローラ１４、５４を挙げたが、ゴムクローラ用芯金１８を備えない、いわゆる芯金レスのタイプのゴムクローラに本発明を適用することも可能である。

たとえば、図５に示す第３実施形態のゴムクローラ６４では、ゴム体６６の幅方向中央に、内周側に向かう凸部６６Ｔが形成されている。凸部６６Ｔには、周方向に沿って一定間隔で係合凹部が形成されており、この係合凹部に、スプロケット２０の係合部２２が係合して、駆動力が付与されるようになっている。また、第１実施形態のゴムクローラ１４と異なり、ゴム体１６を厚み方向に貫通する係合孔２４（図２参照）は形成されていない。そして、第３実施形態のゴムクローラ６４においても第１実施形態のゴムクローラ１４と同様に、ゴム体６６内にスチールコード３０及びホース３６が埋設されている。

図６に示す第４実施形態のゴムクローラ７４では、第３実施形態のゴムクローラ６４と同様のゴム体６６を備えているが、第２実施形態のゴムクローラ５４と同様に、スチールコード３０（図２及び図５参照）は埋設されておらず、ホース５６のみが埋設されている。

そして、第３実施形態のゴムクローラ６４及び第４実施形態のゴムクローラ７４の双方において、ゴム体６６には、第１実施形態に係る係合孔２４が形成されていないので、ホース３６が、ゴムクローラ６４、７４の幅方向の中央部分にも埋設されている。このように、いわゆる芯金レスタイプのゴムクローラ６４、７４では、幅方向中央においても、ホース３６を埋設させて、振動や騒音を抑制することができる。

なお、ゴムクローラの形状によっては、芯金を備えたタイプであっても、スプロケットの形状などによっては、係合孔が形成されていないものも考えられる。このように、係合孔が形成されていないゴムクローラであれば、第３実施形態のゴムクローラ６４や第４実施形態のゴムクローラ７４のように、ホース３６をゴムクローラの幅方向の中央部分に容易に埋設することができる。

また、ゴム体１６の成形後に、バルブ３８を用いて、ホース封入物を異なる種類のものに交換してもよい。たとえば、ゴム体１６の加硫成形時にはホース封入物として液体を用いることでホース３６への圧力負荷を低減し、ゴム体１６を成形した後は、ホース封入物を気体に置き換えることで、ゴムクローラを軽量にしてもよい。

上記各実施形態では、ホース３６として、断面が円形のものを挙げているが、内部にホース封入物を封入することが可能であれば、断面形状は円形には限定されず、たとえば、楕円形や多角形（三角形、四角形など）であってもよい。ただし、断面を円形にすると、耐圧性において方向性が無くなり、しかも、ゴム体１６内に埋設する場合にも、方向性を考慮する必要がなくなるので、製造も容易になる。

また、上記各実施形態において、ホース３６は、ゴムクローラの周方向に複数枚巻き回わされた例を挙げたが、たとえば、環状に形成された複数本のホースを用意し、これらのホースを、ゴムクローラ（ゴム体）の幅方向に一定間隔をあけて同心で並べるようにしてもよい。１本のホース３６をゴムクローラの周方向に複数回巻き回した構成では、複数本のホースを並べる構成と比較して、部品点数が少なくなり製造が容易になる。

さらに、上記第１実施形態及び第３実施形態では、スチールコード３０よりも外周側にホース３６が埋設されている例を挙げたが、スチールコード３０よりも内周側にホース３６が埋設されていてもよい。ただし、スチールコード３０よりも外周側にホース３６を埋設すると、ゴムクローラ１４、６４のラグ面から作用する外力に対し、ホース３６（及びホース封入物）が緩衝作用を発揮し、スチールコード３０を外力から保護できる。また、スチールコード３０の内周側にホース３６が埋設されたものと比較して、スチールコード３０の外周側にホース３６があると、相対的にラグ面に近い位置にホース３６が存在していることになるので、振動や騒音を抑制する効果がより高くなる。

また、上記各実施形態では、ゴム体１６内にバイアスコードが埋設されていないものを挙げているが、バイアスコードを埋設しても、振動や騒音をホース３６及びホース封入物で抑制する効果は得られる。ただし、バイアスコードを用いると、ゴムクローラの重量増を招く。また、バイアスコードによって、ゴムクローラのバネ特性が硬化することがある。本発明では、バイアスコードを用いることなく、振動や騒音を効果的に抑制できるという顕著な効果がある。

１２ ゴムクローラ組込体
１４ ゴムクローラ
１６ ゴム体
１６Ｓ ラグ側ゴム
１８ ゴムクローラ用芯金
２０ スプロケット
２２ 係合部
２４ 係合孔
２６ アイドラー
２８ 突条
３０ スチールコード
３４ 突出部
３６ ホース
３８ バルブ
５４ ゴムクローラ
５６ ホース
６４ ゴムクローラ
６６ ゴム体
６６Ｔ 凸部
７４ ゴムクローラ

Claims (7)

1. ゴムによって無端状に形成されたゴム体と、
   前記ゴム体の内部に埋設され、流体を密閉状態で保持する流体保持部材と、
   を有するゴムクローラ。
2. 前記流体保持部材が、前記ゴム体の周方向に延在するホースである請求項１に記載のゴムクローラ。
3. 前記ホースが、前記ゴム体の周方向で連続している請求項２に記載のゴムクローラ。
4. 前記ホースが、前記ゴム体の幅方向で複数列配置されている請求項２又は請求項３に記載のゴムクローラ。
5. 前記ホースが、前記ゴム体の周方向に複数回巻回されている請求項４に記載のゴムクローラ。
6. 前記ホースが、長手方向と直交する断面で円形とされている請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のゴムクローラ。
7. 前記ゴム体の内部において、前記流体保持部材よりも内周側に埋設されるスチールコードを有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のゴムクローラ。

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