JP3146289B2 - ゴムクロ−ラの構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴムクロ−ラの構造に関
するものであって、抗張体を境として内外に異なるゴム
を適用してゴムクロ−ラの走行抵抗を低減し、耐久性を
向上させたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴムクロ−ラは車両用の走行部と
して、農業機械のみならず建設用、土木作業用の走行部
として広く使用されている。しかるに、建設用、土木作
業用車両の走行部に用いられるゴムクロ−ラは著しく大
型化され、その厚さもかなり厚いものが出現している。
このようなゴムクロ−ラの走行抵抗を考えると、ゴムク
ロ−ラと接地面との抵抗と、ゴムクロ−ラの内部抵抗の
二つに分けられ、接地面との間の抵抗は地盤の破壊に伴
うものであるが、特にゴムクロ−ラの大型化にともなっ
てエネルギ−のロスにつながる内部抵抗が大きくなって
きた。

【０００３】この内部抵抗を更に区分すると、スプロケ
ット駆動部の抵抗が全体の約３０％であるのに対し、ゴ
ムクロ−ラの内周面をトラックロ−ラ−が通過すること
による抵抗が内部抵抗の約２０％であり、スプロケット
やアイドラ−における巻き掛けによる巻きつき抵抗が内
部抵抗の約５０％を占めている。

【０００４】特にゴムクロ−ラは長手方向に向ってスチ
−ルコ−ドに代表される抗張体がゴム中に無端状に埋設
されており、この抗張体を中立面として、ゴムクロ−ラ
の内周面のゴムがトラックロ−ラ−やアイドラ−等によ
って圧縮と剪断が常に繰り返され、これらに基づくエネ
ルギ−のロスが内部抵抗として検知されるのである。こ
の後者の抵抗の比率は、ゴムクロ−ラの大型化（幅の拡
大、厚みの増大、重量の増大等）に伴い徐々に増してい
るのが現実である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来技術の内でも、特に問題となってきている内部抵抗
のうち、ゴムクロ−ラの抗張体より内周側におけるこの
抵抗を低減させることを目的としたものであり、この部
位のゴム質を改良して内部抵抗の減少をもたらそうとす
るにある。具体的な基準で言えば、走行抵抗が従来の８
０％以下になるような目標をここに設定したものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するために次のような構成を採用したものである。即
ち、本発明の要旨は、無端状ゴム弾性体の長手方向に向
って抗張体を埋設し、その外周面にゴムラグを形成した
ゴムクロ−ラであって、少なくとも抗張体より内周側の
ゴム質を、ロスファクタ−（ｔａｎδ）が０．１５以
下、好ましくは０．０８〜０．１２のゴムを使用したこ
とを特徴とするゴムクロ−ラの構造にかかるものであ
る。

【０００７】かかるｔａｎδの限定は、ゴム基体となる
ポリマ−種を変更することによって可能であり、一方、
ポリマ−中に充填されるカ−ボン種、カ−ボン量を変更
することによっても可能である。更には、場合によって
はいわゆる低ロス化剤を添加することもその一方法であ
り、これらポリマ−、カ−ボン種、カ−ボン量、低ロス
化剤を適宜選択して配合することによりｔａｎδの値を
コントロ−ルでき、しかも、ゴムクロ−ラの必要特性で
ある耐摩耗性、耐カット性、耐屈曲疲労性、その他ゴム
の伸度、強力、モジュラス、更には芯金やスチ−ルコ−
ドにて代表される抗張体等との接着性等の各性状を任意
に選定したゴムを得ることができることとなったのであ
る。

【０００８】このｔａｎδの値はその値が低い程その効
果は高いが、ｔａｎδが０．０８以下であるとカ−ボン
を少量しか配合できないため、耐久性能や接着性能が劣
るという欠点があり、自ずとその限界がある。

【０００９】

【作用】本発明のゴムクロ−ラにあって、トラックロ−
ラ−、アイドラ−、スプロケット等の通過によって、特
に圧縮と剪断とが繰り返し行われるゴム部、即ち抗張体
より内周側のゴム部をｔａｎδの値の低いゴムとしたこ
とによって、このゴム部に繰り返し加えられる圧縮と剪
断とにおけるエネルギ−を吸収減衰するものであって、
これによってトラックロ−ラ−やアイドラ−等の走行抵
抗を低減したものである。

【００１０】本発明に関し、ゴムクロ−ラ全体をｔａｎ
δの小さいゴムとすることも考えられるが、コストが高
くなることと、かかるゴムは耐カット性が必ずしもよく
ないため抗張体の外周側のゴムとするには余り好ましく
ないこと、更にはかかる部位のゴムは常に伸び側となる
ので、オゾンクラックを受け易いこと等の理由から、抗
張体より外周側のゴム部は従来のゴムを採用するのがよ
い。

【００１１】尚、ｔａｎδの値は、東洋精機製作所製の
スペクトロメ−タ−（レオログラフソリッドＬ−ＩＲ）
を使用して測定したものであり、試験片は厚さ２ｍｍ、
幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍであって、測定温度は２５℃、
加振条件は１５Ｈｚ±２％であった。

【００１２】

【実施例】以下本発明を実施例をもって更に詳細に説明
する。ゴムクロ−ラの抗張体より内周側のゴム質を、表
１に示すような配分としてゴムクロ−ラを製造した。比
較例は従来配合によるものである。

【００１３】

【表１】

【００１４】尚、表中には記載しないが、ステアリン酸
１．０部、亜鉛華５部、硫黄２部、加硫促進剤ＮＳ（大
内新興化学製：ノクセラ−ＮＳ）０．６部が夫々配合さ
れている。

【００１５】製造したゴムクロ−ラのサイズは、幅３２
０ｍｍ、リンク数４４、ピッチ９０ｍｍであった。尚、
抗張体より外周側のゴムは特に示さないが、従来より用
いられているゴムを用いるものであって、そのｔａｎδ
の値は０．３０であった。

【００１６】そして、実施例１はゴムの基体となるポリ
マ−種をＳＢＲ／ＮＲからＮＲ配合に代え、カ−ボン量
を少なく、加硫促進剤をこれ又少なくしてｔａｎδの値
を低下させた配合例である。又、実施例２はポリマ−種
だけでなく、カ−ボン種をＨＡＦからＦＥＦへ変更した
例である。更に、実施例３は、前記の実施例１に更に低
ロス化剤（大内新興製・ノックマスタ−ＢＷＰ）を配合
した例である。

【００１７】得られたゴムクロ−ラにあって、レジリエ
ンス（％）、ｔａｎδ（１５Ｈｚ±２％）、伸張疲労性
（０〜１００％）は表１に記した通りである。尚、レジ
リエンス（％）はＪＩＳ・Ｋ・６３０１によって測定
し、ｔａｎδは前記した条件にて、更に伸張疲労性は０
〜１００％の伸張を繰り返し、切断までの繰り返し回数
である。この結果、実施例１〜３共に通常のゴムクロ−
ラとしての性状としては充分使用に供せられるものであ
る。

【００１８】さて、ｔａｎδの値に注目すると、比較例
によれば０．３０であったが、実施例１〜３は表中に記
したように抗張体の内周側のゴム質のｔａｎδの値は、
夫々この比較例（従来配合）よりも低い値を示してい
る。

【００１９】（実地テスト）ここで実際に農場でテスト
を行った結果を示す。比較例と実施例２の配合によるゴ
ムクロ−ラをもってテストを行い、ゴムクロ−ラに２ト
ンの張力をかけ、回転数８０ｒｐｍにて走行した。この
結果、走行に必要なトルクは比較例のゴムクロ−ラにあ
っては２０ｋｇ・ｍであったが、実施例２のゴムクロ−
ラでは１２ｋｇ・ｍのトルクであり、又、比較例にあっ
ては３速でしか走行できなかったが、実施例２にあって
は４速で走ることができた。その際、ゴムクロ−ラの内
部温度は、比較例にあっては６２℃に上昇していたが、
実施例２にあっては４８℃であり、この温度差も大きな
違いとなってあらわれた。

【００２０】（シュミレ−ションテスト）上記の実施テ
ストに加えて、別のシュミレ−ションテストにより走行
抵抗（指数）とｔａｎδとの関係を測定した。結果は図
１に示す通りである。このテストにあっては、ゴムクロ
−ラの外周側のゴム質のｔａｎδは常に一定（ｔａｎδ
＝０．３０）とし、抗張体の内周側のゴム質のｔａｎδ
の値を変化させた場合をＡ線で示す。そして、ゴムクロ
−ラの中立点である抗張体をはさむ内外のゴムのｔａｎ
δの値が、いずれも０．３０の場合の走行抵抗を１００
として指数表示したものである。因みに、抗張体をはさ
む内外のゴムのｔａｎδを同一値とした場合をＢ線で示
した。

【００２１】本発明は、エンジンを１ランク小型のもの
を選べるという、実質的に効果の顕著に表れる走行抵抗
が８０以下を特に狙ったものであり、ゴムクロ−ラの外
周側のゴム質のｔａｎδの値が０．１５以下にすれば、
この効果は確実となることが判明した。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上の通り、トラックロ−ラ
−やアイドラ−等が走行するゴムクロ−ラにあって、そ
の走行抵抗の発生源となるゴムに対する圧縮と剪断の繰
り返しに基づく内部抵抗をゴム質のロスファクタ−を規
定することによって減衰低減したものであって、これに
よって走行抵抗が大きく減じ、省エネルギ−化に大きく
寄与することとなったのである。このため、パワ−がア
ップされ、結果的にエンジンの小型化が図られ、装置全
体としても小型化、軽量化がもたらされるものである。
又、発熱が少ないので高速走行が可能となったものであ
る。

【００２３】更に、ゴムクロ−ラの内周面に小石等を噛
み込み、それらがゴムに突き刺さることによって発生す
るいわゆる水虫現象に対しては、ｔａｎδの小さい、即
ち反発係数の高いゴムがこの部位に適用されたことによ
り、小石等の突き刺さりが減り、かかる欠点の改良とも
なったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は走行抵抗とｔａｎδとの関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

Ａ線‥‥ゴムクロ−ラの外周側のゴム質のｔａｎδを
０．３０とし、抗張体の内周側のゴムのｔａｎδの値を
変化させた場合の走行抵抗（指数）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 55/253

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端状ゴム弾性体の長手方向に向って抗
   張体を埋設し、その外周面にゴムラグを形成したゴムク
   ロ−ラであって、少なくとも抗張体より内周側のゴム質
   を、ロスファクタ−（ｔａｎδ）が０．１５以下のゴム
   を使用したことを特徴とするゴムクロ−ラの構造。