JPWO2007148800A1

JPWO2007148800A1 - ゴムクローラの構造

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Publication number: JPWO2007148800A1
Application number: JP2008522554A
Authority: JP
Inventors: 杉原　真吾; 真吾杉原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: US8016368B2; DE602007009680D1; CN101472785A; EP2030876B1; EP2030876A4; US20090302677A1; CN101472785B; WO2007148800A1; JP5199086B2; EP2030876A1

Abstract

本発明は、ゴムクローラの左右の端部の摩耗をなくし、耐久性を向上することを目的としたものである。長手方向にスチールコード(12)を埋設し、外周側にゴムラグ(15)が形成されたゴムクローラにあって、当該ゴムクローラの内周側ゴム（ａ）、外周側ゴム（ｂ）及びゴムクローラの左右の端部ゴム（ｃ）の３種類のゴムで構成し、端部ゴム（ｃ）を最も硬度の高いゴム層とする。接地側、内周側、幅方向端部のゴム種を変え、特に、機体側のゴムクローラの端部の摩耗が激しいことから、硬度７２度(JIS・A)以上の耐摩耗性に優れた端部ゴム（ｃ）を配置したものである。

Description

本発明はゴムクローラの耐久性を向上するための発明であり、特に言えば、ゴムクローラの端部の摩耗による不具合を改良した発明である。

従来、芯金入りゴムクローラ或いは芯金レスゴムクローラ（以下、問題のない限り単にゴムクローラという）を構成するゴムとしては、主に外周側ゴム（ラグ側ゴム）と内周面側ゴムの２種であった。このうち、ラグ側ゴムは地面と接触する面であり、特に耐摩耗性や耐カット性が重視される配合となっている。又、内周面側ゴムはローラが転動する面であり、土砂が巻き込まれてゴム表面にこれが圧接され、これが繰り返されて表面が虫食い状態となるため、外傷性に優れたゴムが配置されている。これら２種類のゴムは未加硫状態でゴムクローラを成形するモ−ルド内で積層されて一体に加硫されるものであって、ゴムクローラの幅方向端部は内・外周側のゴムが積層された構造となっている。

以下、図１及び図２にて従来の芯金入りゴムクローラ１０を説明する。図１はゴムクローラの幅方向断面図、図２はゴムクローラ１０の成形時の状態図である。ゴムクローラ１０は、図１における紙面の表裏に連続する。さて、１１はゴムクローラ１０の長さ方向に一定ピッチをもって埋設される芯金であり、１２はこの芯金１１を外囲いしてゴムクローラ１０の長手方向に同時に埋設されるスチールコードである。ａは内周側ゴムであり、ｂは外周側ゴムである。内周側ゴムａは虫食い状態を少なくするために外傷性に優れたゴムが用いられる。一方、外周側ゴムｂは接地側であり、ゴムラグ１５を構成するゴムである。このため、耐摩耗性や耐カット性に優れたゴムが用いられる。尚、この他にスチールコード１２を被覆する被覆ゴム１３や芯金１１とスチールコード１２との間の接着を考慮した中間ゴム１７がある。

さて、図２に示すように、夫々の特徴を持った未加硫ゴムａ１、ｂ１をゴムクローラを成形するモ−ルド２０内に芯金１１を挟んでセットし、加熱・加圧下に加硫して一体とするものである。従って、ゴムクローラの幅端はこの２種のゴムが積層した部位となっている。

ゴムクローラは機体側の駆動装置より伸びる軸に備えられたスプロケットとアイドラ−間に掛け渡されて走行に供されることとなるが、機体とゴムクローラ間、特に言えばスプロケットが備えられた軸近辺に泥や小石等が溜りやすい。かかる堆積物は乾燥すると硬く固まりやすく、これと接触するゴムクローラの特に幅方向端部には摩耗・亀裂が生じやすい。

即ち、かかる堆積物が機体とゴムクローラの間に挟まって、図３に示すようにゴムクローラ１０の幅方向の端部１０Ａ（の主として内周側）を傷付けることがあった。このため、このゴムクローラ１０の端部１０Ａ（の主として内周側端部）が摩耗１０Ｂし、ゴム欠けが生じたり、この部位から水分が入り込んでスチールコード１２に錆が発生したり、場合によってはスチールコード１２の切断が見られることもあった。

ゴムクローラの左右の端部に高硬度のゴムを使用するという点では特許文献１が既に存在する（特許文献１）。しかしながら、この特許文献１における課題解決においては、芯金端部近傍における亀裂の発生を防ぐという目的のみである。

このため、特許文献１にあっては、埋設されている繊維層を芯金の端部に巻き付くように円弧をもって配置し、これに添って高硬度ゴム層を同様に円弧をもって配置する構成である。即ち、この特許文献１の発明はゴムクローラの端部に高硬度ゴム層を埋設すると言う技術思想であって、内・外周側のゴム層は従前通りである。
特開２００５−２７１８７４号公報

即ち、特許文献１に示されている技術は芯金端部近傍の亀裂を防ぐために繊維層を湾曲して配置し、これを覆って高硬度のゴム種をこれ又湾曲して通常のゴム中に埋設配置しただけであり、基本的にはゴムクローラの端部（外部に露出している部分）のゴム種は従来のものと変わらず、堆積して硬くなってしまった土砂等の接触によるかかる部位の摩耗は避けられない構造となっている。

本発明は以上の課題を解決するものであり、ゴムクローラの端部の摩耗をなくし、耐久性を向上することを目的としたものである。

請求項１に記載のゴムクローラの構造は、前記ゴムクローラが、少なくとも内周側に配置される内周側ゴム（ａ）、外周側に配置される外周側ゴム（ｂ）、及びゴムクローラの幅方向両端部に配置される端部ゴム（ｃ）の３種類のゴムを含んで構成された、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
ゴムクローラに使用されているゴム種は配置される場所により要求特性が異なるが、本発明のように接地側、内周側、幅方向端部と場所によって適用ゴム種を変えることで、接地側、内周側、及び幅方向端部に対して各々最適なゴムを用いることができ、効率的にゴムクローラの性能を発揮させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゴムクローラの構造において、ゴムクローラの幅方向の少なくとも一方の端部ゴム（ｃ）が最も硬度の高いゴム層である、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
端部ゴム（ｃ）を最も硬度の高いゴム層とすることで、硬く固まってしまった堆積物との接触によるこの部位の摩耗をなくし、耐久性を向上することができる。

特に、機体側のゴムクローラの端部の摩耗が激しいことから、ゴムクローラの幅方向の少なくとも一方（装着した際の機体側）の端部ゴム（ｃ）を最も硬度の高いゴム層とすることが好ましい。なお、装着する向きを変更することを考慮すれば、両側の端部ゴム（ｃ）を最も硬度の高いゴム層とすることが好ましい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）の硬度が７２度（ＪＩＳ・Ａ）以上である、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
端部ゴム（ｃ）の硬度は、好ましくは７２度（ＪＩＳ・Ａ）以上、更に好ましくは、７２〜９０度（ＪＩＳ・Ａ）である。端部ゴム（ｃ）を硬度７２度以上とすることにより、高い耐摩耗性が得られ、ゴムクローラの端部が摩耗し難くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）がスチールコードの端部を覆うように配置された、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
スチールコードの端部を覆うように端部ゴム（ｃ）を配置することで、摩耗によりスチールコードの端部が剥き出しになることを防止し、ゴムクローラとしての耐久性を向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）が芯金の端部を覆うように配置された、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
芯金の端部を覆うように端部ゴム（ｃ）を配置することで、摩耗により芯金が剥き出しになることを防止し、ゴムクローラとしての耐久性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）がゴムクローラの端部より少なくとも２５ｍｍ以上の幅を有する、ことを特徴としている。

次に、請求項６に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
端部ゴム（ｃ）は、ゴムクローラの端部より少なくとも２５ｍｍ以上の幅があれば、端部ゴム（ｃ）を設けた効果は得られ、例えば、芯金レスゴムクローラであっても十分である。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）が少なくともゴムクローラの内周側に存在する、ことを特徴としている。

次に、請求項７に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
ゴムクローラにあっては、堆積物による摩耗が端部から内周側に及ぶことがあるので、端部ゴム（ｃ）を内周側へも配置することが好ましい。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）が少なくともゴムクローラの接地面に存在する、ことを特徴としている。

次に、請求項８に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
機体足回りのたわみにより、接地面端部が摩耗することがあるので、端部ゴム（ｃ）を接地面へも配置することが好ましい。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）が周方向に連続している、ことを特徴としている。

次に、請求項９に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
端部ゴム（ｃ）をゴムクローラ１０の長手方向に連続して設けることにより、端部の周方向全体に渡って耐摩耗性を向上できる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造において、端部ゴム（ｃ）がＳＢＲ系のゴムである、ことを特徴としている。

次に、請求項１０に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
端部ゴム（ｃ）にＳＢＲ系のゴムを用いることで、ゴムクローラの端部の耐摩耗性を向上できる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか１項に記載のゴムクローラの構造において、少なくとも一部がゴム中に埋設される芯金を備え、前記ゴムクローラは、内周側ゴム（ａ）、外周側ゴム（ｂ）、及び端部ゴム（ｃ）の他に、前記スチールコードを被覆する被覆ゴム、前記芯金と前記スチールコードとの間に配置される中間ゴム、スプロケットの表面に設けられた駆動用凹部に係合するガイド突起を形成するためのゴムのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴としている。

次に、請求項１１に記載のゴムクローラの構造の作用を説明する。
ゴムクローラを構成するゴムは、少なくとも内周側ゴム（ａ）、外周側ゴム（ｂ）、及び端部ゴム（ｃ）の３種類のゴムを必要とするが、これらの他に、スチールコードを被覆する被覆ゴム、芯金とスチールコードとの間に配置される中間ゴム、スプロケットの表面に設けられた駆動用凹部に係合するガイド突起を形成するためのゴムのうちの少なくとも１つを用いても良く、内周側、外周側、端部以外の部位においても最適なゴムを用いることができ、更に効率的にゴムクローラの性能を発揮させることができる。

ゴムクローラに使用されているゴム種は配置される場所により要求特性が異なるが、請求項１に記載のゴムクローラの構造では、接地側、内周側、幅方向端部と場所によって適用ゴム種を変えることができるため、効率的にゴムクローラの性能を発揮させることができる。

請求項２に記載のゴムクローラの構造では、端部ゴム（ｃ）を最も硬度の高いゴム層としたので、耐摩耗性を向上させることができる。

請求項３に記載のゴムクローラの構造では、端部ゴム（ｃ）を硬度７２度以上としたので、高い耐摩耗性が得られ、ゴムクローラの端部が摩耗し難くなる。

請求項４に記載のゴムクローラの構造では、摩耗によりスチールコードの端部が剥き出しになることを防止し、ゴムクローラとしての耐久性を向上させることができる。

請求項５に記載のゴムクローラの構造では、摩耗により芯金が剥き出しになることを防止し、ゴムクローラとしての耐久性を向上させることができる。

請求項６に記載のゴムクローラの構造では、端部ゴム（ｃ）を設けて端部の摩耗をなくし、耐久性を向上するという目的を確実に達成できる。

請求項７に記載のゴムクローラの構造では、端部から内周側に及ぶ摩耗をなくし、耐久性を向上できる。

請求項８に記載のゴムクローラの構造では、接地面端部の摩耗をなくし、耐久性を向上できる。

請求項９に記載のゴムクローラの構造では、端部の周方向全体に渡って高い耐摩耗性が得られる。

請求項１０に記載のゴムクローラの構造では、ゴムクローラの端部において高い耐摩耗性が得られる。

請求項１１に記載のゴムクローラの構造では、更に効率的にゴムクローラの性能を発揮させることができる。

図１は従来のゴムクローラの幅方向断面図である。図２は従来のゴムクローラの成形時の状態図である。図３は従来のゴムクローラの摩耗を示す幅方向断面図である。図４は本発明の芯金入りゴムクローラの幅方向断面図である。図５は本発明のゴムクローラの成形時の状態図である。図６は芯金１１の端部に対する端部ゴムｃの一例である。図７は本発明の芯金レスゴムクローラの幅方向断面図である。

ゴムクローラにあっては、通常内外周面を構成するゴムの硬度は６０〜６５度程度であるので、明らかにその性状を異にするものであり、摩耗が生じやすい部位にかかる硬度を持つゴム層を配置したものである。尚、このゴム層には通常はＳＢＲ系のゴム種が用いられるが、特にこれに限定されるものではない。尚、ゴム中に耐摩耗性向上のため、樹脂材、カットファイバ−等の補強材を充填することも可能である。また、端部ゴム（ｃ）は少なくともゴムクローラの内周側に存在することが好ましい（請求項７）。

このゴムクローラ端部のゴムの性状としては、耐摩耗性、外傷性に優れたゴムを用いることは勿論であるが、一方で外周面側の接地部のゴムと比較すると、屈曲性の要求はさほどでもない。尚、本発明のゴム種を使用することによって加硫成形中にスチールコードの暴れ防止対策ともなる。

以下、本発明を図面をもって更に説明する。図４は本発明のゴムクローラの幅方向断面図である。符号１０〜１５は既に説明したものと同じであり省略する。
さて、ゴムクローラ１０は内周側の内周側ゴムａ、外周側の外周側ゴムｂを夫々の特徴を有するＳＢＲ系のゴム種（硬度６５度（ＪＩＳ・Ａ））にて形成し、芯金１１の左右端より先のゴムクローラ１０の端部をＳＢＲ系の硬度７２度（ＪＩＳ・Ａ）のゴム種にて形成した端部ゴムｃとしたものである（請求項１〜３、１０）。

成形方法としては、図５に示す通りであり、モ−ルド２０のゴムクローラの端部を区画する部位（この例では両側）に端部ゴムｃを構成する未加硫ゴムｃ１をその長手方向に連続してセットし、これに加えて図２にて説明した各部材を同様にモ−ルド２０内にセットして全体を加硫して成形してなるものである。なお、ゴムクローラ１０には、これら内周側ゴムａ、外周側ゴムｂ、端部ゴムｃの他にスチールコード１２を被覆する被覆ゴム１３や、芯金１１と被覆ゴム１３で被覆されたスチールコード１２との間の接着を考慮した中間ゴム１７がある。

本発明はかかる構成にしたことにより、硬く固まってしまった堆積物が接触するゴムクローラ１０の左右の端部を、従来のゴム種とは異なる端部ゴムｃとしたため、摩耗が極めて少なくなったものであり、ゴムクローラ１０の耐久性の向上に大きく役立つものである。

尚、図３の従来技術の問題点からも分かるように、端部ゴムｃは図４に示すように少なくとも内周側の端部には存在することが好ましく、これによって、堆積物による端部から内周側にかけて生ずる摩耗は改善されることとなる（請求項７）。

このように、従来技術（特許文献１）と本発明との発明の基本的相違は、ゴムクローラの幅方向端部の全体に高硬度ゴム種を用いたのかどうかによって耐摩耗性が大きく異なっている点である。更にいえば、従来技術（特許文献１）に示されている技術は芯金端部近傍の亀裂を防ぐために繊維層を湾曲して配置し、これを覆って高硬度のゴム種をこれ又湾曲して通常のゴム中に配置しただけであり、基本的にはゴムクローラの端部のゴム種は従来のものと変わらず、堆積して硬くなってしまった土砂等の接触によるかかる部位の摩耗は避けられない構造となっている。

なお、端部ゴムｃをゴムクローラ１０の周方向に連続して設けることにより、端部の周方向全体に渡って高い耐摩耗性が得られる（請求項９）。

図６は芯金１１の端部に対する端部ゴムｃの一例であり、芯金１１の端部を包むように端部ゴムｃが存在する例である（請求項５）。このようにすることにより芯金１１の端部近傍のゴムの摩耗が防止され、これにより芯金１１がゴムより突出してしまうことが避けられることとなったものである。

［その他の実施形態］
図７は芯金レスゴムクローラに適用した例であり、スチールコード１２より左右端部を端部ゴムｃにて形成したものである。ゴムクローラ１０の端部の摩耗を防止することができることとなったものであり、かかる端部ゴムｃの幅ｗは２５ｍｍ以上あれば十分である（請求項６）。尚、図示はしないが、図６に示す芯金の場合と同様に、スチールコード１２の端部を包むように端部ゴムｃを存在させても良いことは言うまでもない（請求項４）。

スチールコード１２との関係で言えば、ゴムクローラ１０の加硫成形の際、スチールコード１２の端部に端部ゴムｃが存在するため、加硫時のスチールコード１２の流れ、即ちゴム中でのスチールコードの暴れを抑える効果をも奏するものである。

また、図示は省略するが、ゴムクローラ１０の接地面側を端部ゴムｃとしても良い（即ち、外周側ゴムｂの外周側が端部ゴムｃとなる。請求項８）。これにより、接地面端部の摩耗をなくし、耐久性を向上できる。

また、ゴムクローラ１０の内周側には内周側ゴムａからなる凸状のガイド突起１６が規則的に配置されている。ゴムクローラ１０は装置本体側に設けられた図示しないスプロケットに巻き掛けられ、スプロケットの表面に設けられた駆動用凹部にガイド突起１６が係合し、回転するスプロケットから駆動力が伝達されることでゴムクローラ１０が駆動されている。図７の例では、ガイド突起１６が内周側ゴムａで形成されているが、例えば、内周側ゴムａよりも硬度の高いゴムや、耐摩耗性に優れた他のゴムで形成しても良い（請求項１１）。

本発明は以上の通りであり、ゴムクローラの左右端部に内周側、及び外周側とは異なるゴムを採用することにより、硬く固まってしまった堆積物との接触があっても端部の摩耗は極めて少なくなったものであり、かかる技術は芯金入り及び芯金レスの構造を問わずゴムクローラに広く適用できるものである。

符号の説明

１０ゴムクローラ、
１０Ａクローラの端部、
１０Ｂクローラの端部の摩耗。
１１芯金、
１２スチールコード、
１５ゴムラグ、
２０モ−ルド、
ａ内周側ゴム、
ｂ外周側ゴム、
ｃ端部ゴム、
ａ１内周側未加硫ゴム、
ｂ１内周側未加硫ゴム、
ｃ１端部未加硫ゴム、
ｗ端部ゴムｃの幅。

Claims

長手方向にスチールコードを埋設し、外周側にゴムラグが形成されたゴムクローラの構造であって、
前記ゴムクローラが、少なくとも内周側に配置される内周側ゴム（ａ）、外周側に配置される外周側ゴム（ｂ）、及びゴムクローラの幅方向両端部に配置される端部ゴム（ｃ）の３種類のゴムを含んで構成された、ことを特徴とするゴムクローラの構造。
ゴムクローラの幅方向の少なくとも一方の端部ゴム（ｃ）が最も硬度の高いゴム層である、ことを特徴とする請求項１に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）の硬度が７２度（ＪＩＳ・Ａ）以上である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）がスチールコードの端部を覆うように配置された、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）が芯金の端部を覆うように配置された、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）がゴムクローラの端部より少なくとも２５ｍｍ以上の幅を有する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）が少なくともゴムクローラの内周側に存在する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）が少なくともゴムクローラの接地面に存在する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）が周方向に連続している、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造。
端部ゴム（ｃ）がＳＢＲ系のゴムである、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のゴムクローラの構造。
少なくとも一部がゴム中に埋設される芯金を備え、
前記ゴムクローラは、内周側ゴム（ａ）、外周側ゴム（ｂ）、及び端部ゴム（ｃ）の他に、前記スチールコードを被覆する被覆ゴム、前記芯金と前記スチールコードとの間に配置される中間ゴム、スプロケットの表面に設けられた駆動用凹部に係合するガイド突起を形成するためのゴムのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のゴムクローラの構造。