JP5302566B2 - 芯金レスゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、無端帯状ゴム本体と、該ゴム本体内にその幅方向へ並べて埋設され、かつ該ゴム本体の周方向へ伸長する複数本の抗張体を含む抗張体帯と、を有する、いわゆる芯金レスのゴムクローラに係り、特に、上記抗張体帯の側方で上記ゴム本体にクラックが発生することを防止するようにしたゴムクローラに係る。

一般に、上記無端帯状ゴム本体中に埋設されている上記抗張体帯は該ゴム本体の全幅には及んでおらず、したがって、このゴム本体の左右両側部は本体ゴムのみの耳部を構成している。

この耳部は比較的剛性が低いため、ゴムクロ−ラの走行動作中に、上方、下方への力が加わると、ゴムクロ−ラの内周側や外周側へ屈曲変形しやすい。内周側への屈曲変形は、耳部が例えば縁石等に乗り上げた場合などに発生する。外周側への屈曲変形は、例えば、走行中にゴムクローラの後方側が上方旋回する際に、耳部が縁石の側面や壁体の面などに強く擦れたときなどに発生する。

このような内周側や外周側への屈曲変形によって剛性の大きい抗張体帯の端部付近で本体ゴムに応力が集中し、このような屈曲変形が繰り返されているうちに応力集中箇所から本体ゴムにクラックが入ることがある。このクラックは、抗張体帯の端部に沿ってゴムクロ−ラの周方向へ生長する傾向があり、最悪の場合には、耳切れ状態に至ってしまう。

このようなクラックの発生を防止するために、特開２００５−３４３２５０号公報（特許文献１）には、芯金レスゴムクローラのゴム本体内に、上記抗張体帯の端部を断面コの字形状（または断面逆コの字形状）に囲むように、編織生地のキャンバスからなる補強層を埋設し、さらにこの補強層と抗張体帯側方縁部との間に、本体ゴムよりも硬度の高い高硬度ゴムを埋設することが提案されている（例えば、特許文献１の図４参照）。

特開２００５−３４３２５０号公報

しかしながら、この従来技術の場合、ゴムクローラの耳部が上述のように内周側や外周側へ屈曲変形する際、編織生地のキャンバスからなる上記補強層が、抗張体帯側方縁部との間に配置されている高硬度ゴムに、引張力と圧縮力が大きく作用する領域を不可避的に発生させてしまい、そのため、その領域の高硬度ゴムに比較的大きな歪が生じ、その結果、その領域の高硬度ゴムに大きな応力が発生し、このような大きな応力の発生が繰り返されているうちに、高硬度ゴムの応力破壊に至ってしまう場合がある。

また、耳部の屈曲変形時に、上記補強層の外側で引っ張り、内側で圧縮が起こり、補強層と本体ゴムおよび／または高硬度ゴムの界面で亀裂が発生してしまうことがある。

このようなゴムの応力破壊や亀裂が生じてしまうと、高硬度ゴムはもはや所期の耳切れ防止機能を失ってしまうことになる。

そこで、本発明の目的は、抗張体帯の側方部に高硬度ゴムを埋設して成る芯金レスのゴムクローラにおいて、上記耳部がゴムクローラの内周側および外周側へ幾度となく屈曲変形することがあっても、それが抗張体帯の側方縁部周辺におけるゴム破壊に繋がらないようにし、耳切れの防止を図ることである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る芯金レスゴムクローラは、
無端帯状ゴム本体と、該ゴム本体内にその幅方向へ並べて埋設され、かつ該ゴム本体の周方向へ伸長する複数本の抗張体を含む抗張体帯と、を有する芯金レスゴムクローラにおいて、前記補強部は、前記抗張体帯の側縁部の外表面に密着した状態で設けられ、前記抗張体帯の外表面には、該抗張体帯を補強するための補強層が積層して設けられ、前記補強部は該抗張体帯と補強層とから成る抗張積層体の側縁部外表面に密着状態で設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、高硬度ゴムのみよりなる補強部は、相対的に剛性が低い本体ゴムが周辺に存在するだけであるので、耳部の屈曲変形時に、大きな歪をもたらすような引張力と圧縮力が偏在的に大きく作用する領域は発生せず、したがって、本体ゴムと補強部との界面で応力破壊が生じることが防止され、補強部と本体ゴムとの接合が良好に維持され、補強部に課せられた本来のクラック防止機能を長く持続することができ、延いてはゴムクローラの寿命を延ばすことができる。

また、請求項１に係る芯金レスゴムクローラは、前記抗張体帯の外表面には、該抗張体帯を補強するための補強層が積層して設けられ、前記補強部は該抗張体帯と補強層とから成る抗張積層体の側縁部外表面に密着状態で設けられたことを特徴とする。したがって、抗張体帯が一層以上の補強層によって補強され、その結果、抗張体帯よりも大きな剛性を有する抗張積層体がゴム本体内に埋設された状態になっている場合に、抗張積層体の側縁部と補強部との間の、破壊応力の低い本体ゴム或いはトリートのゴムを介さない直接的な密着が、耳部屈曲変形時に抗張積層体の側縁部に発生する応力に耐えるように作用し、耳切れ防止機能を向上させることができる。

請求項２に係る芯金レスゴムクローラは、
前記補強層の幅方向両側端は、前記抗張体帯の幅方向両側端よりも幅方向へ所定量延出していることを特徴とする。したがって、補強層の補強部への接続は、補強層の側方縁部が幅方向へ所定量延出していることにより、補強部との密着結合がより強化される。

請求項３に係る芯金レスゴムクローラは、
上記補強部が、上記芯金レスゴムクローラの側縁に対向している表面が凸面となっていることを特徴とする。

この構成によれば、補強部と本体ゴムとの間にもたらされる接合部が曲面状になっていることにより、直線的な接合部に比べ接合面の面積が広くなることにより、耳部屈曲変形時に補強部に生じる歪が分散され、応力が緩和されるので、抗張体帯もしくは抗張積層体の側方縁部と補強部との接続を比較的簡単な密着にて行っても、抗張体帯もしくは抗張積層体の側方縁部での補強部のゴム破壊が防止でき、また、比較的小寸法の補強部によって、所期の耳切れ防止効果が得られる。

本発明の芯金レスのゴムクローラによれは、その内部に埋設されている抗張体帯もしくは抗張積層体の側方縁部とゴム部との間での耳切れが防止され、ゴムクローラの好ましい状態での長期使用を可能にし、換言すれば長寿命のゴムクローラを提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明によるゴムクローラの一実施形態の部分的斜視図であって、示されている切り口は一部を除きゴムクローラの横切断面である。図中、１はゴムクローラ、２は無端帯状ゴム本体、２ａはゴム本体２の外周面に突出して設けられたラグ、２ｂはゴム本体２の内周面の中央部において該内周面から突出し、ゴム本体の周方向へ配列して設けられたガイドである。ガイド２ｂが成す列の側方は、ゴムクローラ１を装着した機体に取り付けられた転輪の転動面２ｃとなっており、したがって、転輪はガイド２ｂによって案内され、転動面２ｃ上を走行する。

ゴム本体２の内部には、抗張体としての複数本のスチールコード３がゴム本体２の周方向へ延伸し幅方向へ並べて埋設されており、これらスチールコード３は抗張体帯としてのスチールコード帯３１を形成している。

スチールコード帯３１はゴム本体２の全幅には及んでおらず、スチールコード帯３１の側方の部分は、ゴム材のみよりなる耳部２ｄとなっている。この耳部２ｄは、上述のように、ゴムクロ−ラ１の走行動作中に、上方、下方への力が加わると、ゴムクロ−ラ１の内周側や外周側へ屈曲変形する。上述のように、内周側への屈曲変形は、耳部２ｄが例えば縁石等に乗り上げた場合などに発生し、外周側への屈曲変形は、例えば、走行中にゴムクローラ１の後方側が上方旋回する際に、耳部２ｄが縁石の側面等に強く擦れたときなどに発生する。

本発明によれば、耳部２ｄの屈曲変形に起因して、スチールコード帯３１の側方縁部付近で本体ゴムに応力が集中してクラックが入るのを防止するために、ゴム本体２内には、スチールコード帯３１の側方に、補強部４が埋設して設けられている。この補強部４は、ゴム本体２の全周に亙って延伸しており、高硬度ゴムのみによって形成されている。この高硬度ゴムは、例えば、ブリネル硬さ（ＨＢ）が７５以上、損失正接（ｔａｎδ）が０．１５以上のものが使用される。

補強部４は様々な形状と寸法をとることができるが、図１および、図１に示すゴムクローラ１の横断面の一部を拡大尺で示す図２に示されている例では、補強部４は、横断面が横長の長方形状を呈しており、高さ寸法はゴム本体２の厚さの約半分となっている。

図２から明らかなように、補強部４にはスチールコード帯３１の側方縁部が接続されており、その接続は、スチールコード帯３１の側方縁部が補強部４内に埋設されかつ該補強部に密着するように行われている。すなわち、スチールコード帯３１の側方縁部と補強部４との間は、本体ゴムやトリートゴムなどが介在しておらず、直接的に密着せしめられており、したがって両者は実質的に一体化された状態になっている。双方の密着度がより高められるよう、スチールコード帯３１の側方縁部は補強部４の中心部付近にまで達している。密着はゴムの加硫によってもたらされるが、必要に応じてゴム接着剤を介在させてゴムの加硫を行ってもよい。

図１および図２に示されている上記実施形態によれば、耳部２ｄに、図２に矢印Ａ、Ｂで示されているような上方または下方への屈曲変形が生じたとき、補強部４は耳部２ｄの変形を押えるように働き、その際、補強部４は高硬度ゴムのみよりなっていて、その周辺には本体ゴムがあるのみであるから、大きな歪をもたらすような引張力と圧縮力が偏在的に大きく作用する領域は発生せず、したがって、本体ゴムと補強部４との界面で応力破壊が生じることがない。したがって、耳部の屈曲変形が生じても、補強部４の本体ゴムとの接合が維持され、補強部４に課せられた本来のクラック防止機能を長く持続することができ、延いてはゴムクローラの寿命を延ばすことができる。

そして、スチールコード帯３１の側縁部と補強部４との間の直接的な密着が、耳部屈曲変形時にスチールコード帯３１の側縁部に発生する応力に耐えるように作用し、耳切れ防止機能を向上させる。

図３は、スチールコード帯３１が補強層によって補強されている場合の実施形態を示している。図示のように、ゴムクローラ１のゴム本体２内には、スチールコード帯３１の内周側に第１の補強層３２が積層され、スチールコード帯３１の外周側に第２、第３、第４の補強層３３，３４，３５が積層されている。

第１〜第４の補強層３２〜３５はいずれも、スチールコード３よりも細い補強層スチールコードを、スチールコード３に対して直交する方向へ延伸させ、スチールコード３の延伸方向へ並列配置したものである。各補強層スチールコードの先端は、スチールコード帯３１の末端にある末端スチールコード３ａよりも若干側方へ延出している。

このようにスチールコード帯３１を補強層３２〜３５で補強してなる抗張積層体３０の側方縁部は高硬度ゴムのみよりなる補強部４に接続されており、その接続は、抗張積層体３０の側方縁部が補強部４内に埋設されかつ該補強部に密着するように行われている。すなわち、抗張積層体３０の側方縁部と補強部４との間は、本体ゴム或いはトリートゴムなどが介在しておらず、直接的に密着せしめられており、したがって両者は実質的に一体化された状態になっている。双方の密着度がより高められるよう、抗張積層体３０の側方縁部は補強部４の中心部付近にまで達している。密着はゴムの加硫によってもたらされるが、必要に応じてゴム接着剤を介在させてゴムの加硫を行ってもよい。さらに、末端スチールコード３ａよりも若干側方へ延出している補強層スチールコードの先端３２ａ〜３５ａは、補強部４内に埋め込まれており、これにより、抗張積層体３０の側方縁部と補強部４との密着結合がより強化される。

このように、剛性の大きな抗張積層体３０が使用されている場合においても、抗張積層体３０の側方縁部が補強部４にしっかりと密着結合されていることにより、耳部屈曲変形時に抗張積層体３０の側縁部に発生する応力が補強部４によってしっかりと受け止められ、抗張積層体３０の側縁部で耳切れが発生することが効果的に防止される。

図４は、図３の場合と同様に、スチールコード帯３１の内周側と外周側に補強層を設けた高剛性の抗張積層体３０の側方縁部を補強部４に接続した実施形態を示すものであって、この実施形態の場合には、高硬度ゴムのみよりなる補強部４はその横断面がほぼ正方形に形成され、抗張積層体３０の側方縁部は補強部４の中央部まで達しており、その際、末端スチールコード３ａよりも若干側方へ延出している補強層スチールコードの先端３２ａ〜３５ａは、補強部４内に埋め込まれている。抗張積層体３０の側方縁部と補強部４との結合は、上述の実施形態の場合と同様に、その間に本体ゴムやトリートゴムなどが介在しておらず、直接的に密着せしめることによって行われ、さらに上述のように、補強層スチールコードの先端３２ａ〜３５ａを補強部４内に埋め込むことによって、より強固なものとなされている。

図４の実施形態における寸法の例としては、補強部４の横方向の幅は約２０ｍｍ、縦方向の厚みは、抗張積層体３０の側方縁部の内周側および外周側にそれぞれ約５ｍｍの厚さのオーバーラップ部４ａ，４ｂがもたらされるように決められている。

図４に示す構成によっても、図３の場合と同様に、剛性の大きな抗張積層体３０が使用されている場合において、抗張積層体３０の側方縁部が補強部４に、密着によってしっかりと結合され、それによって抗張積層体３０の側方縁部におけるゴム破壊は防止され、耳切れが効果的に防止される。

図５は、図３および図４の場合と同様に、スチールコード帯３１の内周側と外周側に補強層を設けた高剛性の抗張積層体３０の側方縁部を補強部４に接続した場合の実施形態を示している。この実施形態では、高硬度ゴムのみで形成された補強部４はゴムクローラの側縁に対向している表面が凸面となっている。

この凸面は、補強部４と本体ゴムとの間に曲面状の接合部をもたらし、この曲面状接合部は、直線的な接合部に比べ接合面の面積が広くなることにより、耳部屈曲変形時に補強部に生じる歪を分散させ、補強部の応力を緩和する。そのため、補強部４の抗張積層体３０との接続は、図示のように、末端スチールコード３ａよりも若干側方へ延出している補強層スチールコードの先端３２ａ〜３５ａを補強部４内に埋め込んで密着することだけで十分であり、それにより補強部４が抗張積層体３０の側方縁部によってゴム破壊されない程度に十分な接続強度が得られる。

また、補強部４をこのように湾曲させた場合、補強部４の幅寸法を縮小することもできる。例えば、補強部４の幅寸法を約１０ｍｍにすることができ、このような狭幅の補強部４であっても、耳切れを十分に防止できる。

本発明によるゴムクローラの部分的斜視図である。 図１のゴムクローラの部分的拡大尺横断面図である。 本発明によるゴムクローラの他の実施形態の、図２と同様の部分的横断面図である。 本発明によるゴムクローラのさらに他の実施形態の、図２と同様の部分的横断面図である。 本発明によるゴムクローラのさらに他の実施形態の、図２と同様の部分的横断面図である。

符号の説明

１ ゴムクローラ
２ ゴム本体
２ｄ 耳部
３ スチールコード
３ａ 末端スチールコード
３０ 抗張積層体
３１ 抗張体帯（スチールコード帯）
３２，３３，３４，３５ 補強層
３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ 補強層スチールコードの先端
４ 補強部

Claims (3)

1. 無端帯状ゴム本体と、該ゴム本体内にその幅方向へ並べて埋設され、かつ該ゴム本体の周方向へ伸長する複数本の抗張体を含む抗張体帯と、を有する芯金レスゴムクローラにおいて、
   前記ゴム本体内の前記抗張体帯の側方には、高硬度ゴムのみで形成された補強部が埋設され、
   前記抗張体帯の外表面には、該抗張体帯を補強するための補強層が積層して設けられ、
   前記補強部は該抗張体帯と補強層とから成る抗張積層体の側縁部外表面に密着状態で設けられたことを特徴とする記載の芯金レスゴムクローラ。
2. 前記補強層の幅方向両側端は、前記抗張体帯の幅方向両側端よりも幅方向へ所定量延出していることを特徴とする請求項１に記載の芯金レスゴムクローラ。
3. 前記補強部は、
   前記芯金レスゴムクローラの側縁に対向している表面が凸面となっていることを特徴とする請求項１又２の何れか１項に記載の芯金レスゴムクローラ。

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