JPS5855944B2 - 高耐久性無限軌道帯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はゴム又はゴム状弾性材料を主体とする無限軌
道帯、とくにその耐久性の飛躍改善を、とくにすぐれた
脱輪防止機能の下で走行安全性の著しい向上とともにあ
わせ実現した、この種の無限軌道帯を提供しようとする
ものである。

またこの発明は、無限軌道帯の内部補強を司どる芯金と
条材との位置関係の製造過程中における妄動を有利に回
避して、無限軌道帯の品質安定化を図ったものである。

一般的なゴム又はゴム状弾性材料による無限軌道帯１に
つき、第１図と第２図とにそれぞれ接地面とそのＩＩＩ
−ＩＩ断面を示した。

この無限軌道帯１はゴム弾性材料の帯状体２の内部に、
その長手方向の間隔をへだてて該方向に対し直角に芯金
３を、そして該方向と平行に条材４を、それにより芯金
３を外囲いする位置にそれぞれ埋設合体し、この帯状体
２を通常その両端でつなぎ合わせた無端体よりなり、そ
の帯状体２の外周面には接地用ラグ５が上記埋設合体の
際に底形される。

なお図中６はスプロケットホイール医かみ合い孔である
。

かような無限軌道帯１の芯金３と条材４との接着力を向
上させかつ相互接触による摩耗を防止するために、両者
の間にキャンパスからなる繊維層７を介在させ、この繊
維層７によって芯金３と条材４との直接接触を防止する
ようにしであるのが普通である。

しかるに、荷重下の接地走行に際して主に接地用ラグ５
に生じる第２図のａに示したような摩耗また主としてス
キッドベースに生じる第１図のＣで示した如きクラッチ
の防止が重視され、これについては帯状体２の全体を耐
摩耗、耐クラツク性のゴム質とするような方策が従来と
られていた。

しかるにかかる無限軌道帯１の内周面は転輪の通過面と
なるため、かような転勤荷重の支持に対応して、第２図
にｂで示したような損傷を生じないゴム質が使用さるべ
きであり、ここに上記の対策は馴染まないのである。

一方、無限軌道帯１の両側縁はその使用中接地用ラグ５
の中間区間において第２図に仮想線で示したような耳間
りすなわち内方への撓みｄを生じる現象があり、この撓
みｄはとくに湿田などでの使用中には不都合が著しく、
というのはそれによる有効接地幅の減少が、無限軌道帯
１の沈下を招（うえ、とくに内周面上に掬い上げられた
土砂が振り落されろことなくそのまま転輪や導輪（図示
せず）にかみこまれて脱輪の原因ともなるからである。

このため芯金３を大きく、とくに幅方向に最大化する必
要を生じ、ひいでは芯金の厚内化によるコスト高の不利
をもたらし、またゴムとのはく離を生じ易くする。

他方この種の無限軌道帯においては、ややもすると芯金
に動く１駆動力により条材４に芯金３のかどがスプロケ
ットホイール上で直接接触してそれらの接着力を減殺す
るおそれがあり、とくに無限軌道帯１に外傷が生じその
成長で傷が繊維層７に達すると、この繊維層７を境にし
てはく離を引き起こし、さらにこの傷の部分から水分な
どが繊維層γ内に侵入して繊維を通し帯状体２の内部に
浸透し、これがはく雌部分の伸長をもたらして全体的な
はく離損傷や条材４の切断を促進する傾向がある。

発明者はかような点の解決を図るため、従来のこの種無
限軌道帯の使用実績を検討し、さらに次のような耐久テ
ストを試みた。

すなわち摩耗テストはコンクリート路面を１３００に９
の荷重下に毎秒１ｍの速さで１５０時間走行させ、また
クラックテストは張力３００Ｋｆとし、毎秒２ｍの速さ
で５０万回に至る間に回転駆動を行なった。

これらのテストに供した軌道帯１のサイズは幅３００ｗ
ｒＬ、リンク（芯金）数３６、ピッチ８４印のものを使
用した。

このうち摩耗テストにおいて、第２図で記号ａを付して
示すように摩耗する部分は、スプロケット孔６の列に沿
った接地用ラグ５の内肩およびスフロケット孔６の側縁
とにはじまり、何れも芯金３の端部に向けてのびる形で
集中的にいわば偏摩耗の形で生じ、また同じくｂで示し
たように転輪通過面は常に圧縮力をくり返し受けるため
、ゴム圧縮疲労に基づいてそこに芯金３とのはく離現象
が見うけられた。

一方、耐クラツクテストにおいては、第１図記号Ｃで示
すようにスプロケットホイールのかみ合い孔６及び接地
用ラグ５に近い部分に多発することが確認され、これは
主として駆動輪に巻きがげされて反転する際の歪及び転
輪が通過する際にゴム中における芯金３の挙動に基づく
ものである。

以上の結果から解るように、ゴム弾性材料からとしてな
る無限軌道帯のゴム各部はおのおの別異の作用の下でそ
れぞれ特殊な機能が要求されることが明らかになったの
である。

この発明は以上のような知見に基づいてなされたもので
、ゴム又はゴム状弾性材料の帯状成形体内部に、その長
手方向の間隔をへだてて該方向に対し直角に芯金を、そ
して該方向と平行に条材を、それにより芯金を外囲いす
る位置にそれぞれ埋設合体した無端帯よりなり、無端帯
の外周面に接地用ラグを備えろ無限軌道帯において、こ
の無端帯が、芯金と条材との間に位置する中間ゴムＢ、
この中間ゴムＢに対しより外周側に位置する外ゴムＣ１
及びより内周側に位置する内ゴムＡとの三層よりなり、
外ゴムＣのゴム硬度が４５°〜７５゜ＪＩＳ Ａ、中
間ゴムＢのゴム硬度が７００〜９５゜ＪＩＳＡ、 内ゴ
ムＡのゴム硬度は６５°〜９０゜ＪＩＳ Ａであって、
各ゴムの硬度はＢ＞Ａ＞Ｃの順であることからなる高耐
久性無限軌道帯である。

ここに外ゴムＣが耐摩耗、耐クラツク性のゴム質であり
、内ゴムＡが耐圧縮疲労および金属との接着性の良好な
ゴム質であることが実施上望ましい。

上記の外ゴムＣ１中間ゴムＢおよび内ゴムＡは各未加硫
ゴムシートを用いて型内にて加硫成形することにより一
体化する。

ここに外ゴムＣに適合するのはＮＲ，ＢＲおよびＳＢＲ
を主体とする耐摩耗性、耐クラツク性を重視した配合と
し、また内ゴムＡについては同じ＜ＮＲ、ＢＲおよびＳ
ＢＲを主体とするが、とくに耐圧縮性で永久伸びをおさ
えた配合とする。

また、とくに高硬度を要求されると中間ゴムＢについて
は所望の目的をもって選択されうるが、ＮＲ，ＢＲ，Ｓ
ＢＲゴム中に加硫剤として硫黄とＮ、Ｎ’ジチオジアミ
ン又はその類似物、及び熱硬化性樹脂並びに該樹脂の硬
化剤を配合したものを使用してもよい。

中間ゴムＢとして、とくに好ましくは外ゴムＣの性質も
兼ね備えているものがよい。

以下図面に基づいて詳述する。

第３図はこの発明による無限軌道帯の接地面を、また第
４図に第３図のＩＶ−ＩＶ線における断面を実流側につ
いて示した。

図において、ゴム又はゴム状弾性材料の帯状体１０の内
部に、その長手方向の間隔をへだてて該方向に対し直角
に芯金１１を埋設し、また帯状体１０を無端化したあと
で芯金１１を外周側から取囲む形Ｑ捲回配列となる条材
１２をも同時に埋設し、外周面には接地用ラグ１３を隆
起形成する点を含めて第１図、第２図につさ上掲したと
ころと同様にする。

なおこの接地用ラグ１３は一般には芯金１１の直上に並
べて位置させるものが多いが、その他にいわゆる左右に
千鳥状に配置されるものでもよい。

芯金１１は従来公知のもの全てが使用されうるが、図に
おいては外れ止め突起として役立ついわゆる角１４付き
芯金１１を用いた場合を示した。

なお図中１５はスプロケットホイールとのかみあい孔を
示す。

この発明では帯状体１０をその各部性能要求を加味して
三層のゴム質からなるものとする。

すなわち第４図のように、外周側すなわちラグ１３側に
位置する外ゴムＣと、芯金１１と条材１２との間に位置
する中間ゴムＢ、および芯金１１の内周側の内ゴムＡと
に分ける。

これら各ゴム層は前述したようなゴム物性を有するもの
を用いるのである。

これらは未加硫時に上記芯金１１および条材１２ととも
に、型内の所定位置に配置し、加硫成形により埋設合体
するものであって、図示は略したが無限軌道帯の内周面
を形成する下型に、まず２枚のゴムＡの未加硫シートを
幅方向に並べて敷き、次いで芯金１１を載置する一方で
、少くとも条材１２の配列幅の全幅にわたるゴムＢの未
加硫シートを並べてその上に載置する。

そしてかかるゴムＢの未加硫シート上にスチールコード
よりなるを可とする条材１２を張力下に配置１ル、この
上にゴムＣの未加硫シートをのせた状態において無限軌
道帯の外周面を形成する上型を、下型に組合わせ加圧下
に加熱して加硫成形させる間に芯金１１、条材１２を埋
設し加硫接着により各ゴムを一体化してゴム弾性材料の
帯状体１０をうるのである。

ここで中間ゴムＢの幅方向の限界は上記のような条材１
２の配列幅にだけ規制されず、帯状体１０の幅端にまで
達するようにしてもよいが、第４図には中間ゴムＢの幅
を条材１２の配列幅と略等しくした場合を示しである。

しかして、無限軌道帯を構成する帯状体１０において、
その厚みのほぼ中央に中間ゴムＢが介入された三層構造
により帯状体１０の縦方向および横方向の剛性の増大に
有利であり、またゴムＢを横幅方向に大きく広げて介入
させるとクローラの長さ方向の剛性増加とともに、とく
に幅方向の剛性を一層向上し、転輪から軌道帯が脱輪す
る傾向を阻止するとともに、湿田での耳間りを効果的に
防止できるようになる。

芯金１１はＢ＞Ａの硬度順とされる高硬度ゴムＡ、Ｂに
はさまれるために、ゴム中において駆動力による妄動を
伴うことが少なくなり、このため接地ラグ１３のつげね
におけるクラックの発生や芯金１１の離脱、ピッチ変動
は激減する。

とくにゴムＢは芯金１１と条材１２との直接接触を防い
で、しかも両者の接着力の増大に寄与し、さらには条材
１２の疲労、切断そして成形加泥の際における配列の乱
れなどを有効に防止するばかりでなく、スプロケットホ
イールとテンションプーリー間に無限軌道帯を巻き掛け
し、転輪の荷重下に走行する際、芯金１１がスプロケッ
トホイールからの１駆動力を受け、これを弾性的に条材
１２を介して無端帯に分散伝達する間における衝撃緩和
に寄与して破損を有効に防止する。

また加硫中に接地用ラグ１３の内部に一部流入するゴム
Ｂは該ラグ１３の補強にも役立ち、外傷が生じた場合に
その傷が先長するのを防止してセパレーションへの進行
、発展を抑制する。

このような効果は、ゴム質Ａ、Ｂ、Ｃの選択使用すなわ
ち前述のようなゴム性状を採用し、適当なるゴム硬度範
囲をとることによってその効果がより一層適切に発現さ
れることとなる。

ここにゴムＢの厚さは約０．５〜３ｒｒｍＬ程度が適当
であり、この範囲でゴム厚を変えることにより、条材１
２と芯金１１との間隔を調整でき、また帯状１０の剛性
も調節することができるのは明らかである。

上記のようにして得られるこの発明に従う無限軌道帯に
ついて、そのゴム質中に埋設した芯金１１が完全に脱落
するに至るまでの寿命についての促進試験を次のように
行なった。

この試験ではまず帯状体１０のゴム硬度を、６００ＪＩ
Ｓ Ａを基準として次にその硬度と配置を種々に変化さ
せて成績を比べた。

なおゴム層Ｂに相当するゴムの厚さは２ｒｒｖｎのもの
を使用した。

試験方法は一本の芯金を固定し、これに隣り合うスプロ
ケットホイールとのかみあい孔１５にフックを掛けて最
小荷重１２５Ｋｇ、最大荷重１０００に７にわたる繰り
返し負荷を加え、芯金脱落に至るまでの寿命（寿命指数
で表示）を測定した。

測定結果を第５図に示し、そのデータαはゴム質全体を
ゴム硬度６００ＪＩＳのもので製造した弾性無限軌道帯
の測定結果で、その寿命指数は約４である。

一方、データβはナイロン製補強布を芯金と条材との間
に増大した従来品における改善結果を示し、その寿命指
数は約３０を示す。

次に、この発明に従う供試帯状体１０に関しデータγ１
〜γ３はゴム層Ｂの硬度を７５°、８５°、９５゜とし
、ゴムＡの硬度を７００、ゴムＣの硬度を６００とした
場合の寿命指数を示す。

この測定結果から明らかなように、各ゴム層をこの発明
で特定した範囲の所定硬度とすることによって著しい寿
命の延長が達成されることが明らかである。

すなわち、例えば硬度８５°ＪＩＳのゴムＢを使用した
γ２の場合でも、Ａの寿命指数４に対して約７５倍の寿
命指数３００を示し、ナイロン製補強布を介在させたβ
に対しても約１０倍の寿命指数を得ることが分かった。

図からも明らかなように、硬度９５°ＪＩＳのゴム層Ｂ
を使用するとさらに著しく、寿命指数１０００にも達す
る著大な効果を奏する。

以上の結果以外に、ゴムＡの硬度をゴムＣよりも高＜シ
タことによって帯状体１０の内周面で転輪との衝突によ
り芯金端に生じるクラックの発生も著しく抑制されるこ
とが明らかになり、さらには接地ラグ１３側の偏摩耗も
有利に防止され、これによる推進力の向上にあわせて転
輪通過による圧縮疲労や芯金先端のクラックの発生をも
有効に阻止されることとなったのである。

以上この発明によれば、無限軌道帯のゴム質をその構成
の部分部分による要求に基づいて三層とすることにより
、次のように顕著な効果をもたらす。

■、帯状体１０の縦、横方向の剛性の有利な増大が図れ
、従って走行時に外力によってクローラがねじれたり波
釘つのを防止して、脱輪の防止に役立つ。

２、外力による帯状体１０の亀裂の防止ならびにゴム中
に埋設される芯金の不整な動きの効果的な阻止による内
部要因に由来した亀裂の防止にも有利なうえ、万一亀裂
が発生しても、ゴム質Ｂの存在により亀裂の生長を抑制
し、その結果侵入する水分などを遮断してセパレーショ
ンの進行を防止できる。

３ また帯状体１０の成形加硫の際における条材の配列
孔れを防止してその位置を正確に保ち、また条材と芯金
との間隔を均一化でき、か（して条材と芯金とが直接接
触したり、それによる条材の切断を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の無限軌道帯の平面図、第２図は第１図の
け一■線の断面図、第３図はこの発明による無限軌道帯
の平面図、第４図は第３図の■−■線の断面を各別の実
施例について示す断面図、第５図はこの発明による無限
軌道帯の寿命指数を示す比較グラフである。 １０・・・帯状体、１１・・・芯金、１２・・・条材、
１３・・・接地用ラグ、Ａ・・・内ゴム層、Ｂ・・・中
間ゴム層、Ｃ・・・外ゴム層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゴム又はゴム状弾性材料の帯状体内部に、その長手
   方向の間隔をへたてて該方向に対し直角に芯金な、そし
   て該方向と平行に条材をそれにより芯金を外囲いする位
   置にそれぞれ埋設合体した無端帯よりなり、該無端帯の
   外周面に接地用ラグを備える無限軌道帯において、この
   無端帯が、芯金と条材との間にはさまる中間ゴムＢ、こ
   の中間ゴムＢに対しより外周側に位置する外ゴムＣ及び
   より内周側に位置する内ゴムＡとの三層よりなり、外ゴ
   ムＣのゴム硬度が４５°〜７５°ＪＩＳ Ａ、中間ゴム
   Ｂのゴム硬度が７０°〜９５°ＪＩＳ Ａ、内ゴムＡの
   ゴム硬度は６５°〜９００ＪＩＳＡであって各ゴムの硬
   度はＢ＞Ａ＞Ｃの順であることを特許とする高耐久性無
   限軌道帯。 ２、特許請求の範囲第１項において、外ゴムＣが耐摩耗
   、耐クラツク性のゴム質であり、内ゴムＡが耐圧縮疲労
   性および金属との接着性の良好なゴム質であることを特
   徴とする高耐久性無限軌道帯。