JP5108755B2 - 芯金レスゴムクロ−ラ - Google Patents

Description

本発明は芯金レスゴムクロ−ラ（以下、単にゴムクロ−ラという）の改良にかかるものであり、特に、捩り剛性、横剛性を改良したゴムクロ−ラを提供することを目的とするものである。

ゴムクロ−ラの捩り剛性、横剛性は、耐脱輪性能、耐久性に大きな影響をなすものである。しかしながら、同時にゴムクロ−ラの周方向の剛性も大きくなり、かかる曲げ剛性が大きいことは走行装置として大きな問題を抱えることとなる。

ゴムクロ−ラの捩り剛性、横剛性を改良する技術として特許文献１がある。即ち、メインコ−ドの他に補強層としてバイアスコ−ドが埋設されており、バイアスコ−ドは逆方向の２枚を重ね合わせる構造である。しかしながら、このゴムクロ−ラを用いた際、捩り剛性、横剛性はゴムクロ−ラの耐脱輪性能、耐久性として非常に有利なものであるが、同時に周方向の剛性も大きくなり、スプロケットに設計通りに巻き付かず浮き上がって回転してしまい、結果としてゴムクロ−ラを装着した機械のパワ−ロスが大きくなってしまうという問題がある。更に、スプロケットにゴムクロ−ラを巻き付けた際、スプロケットへの追従性が損なわれ、結果として歯飛びが発生し駆動突起破壊の要因となることもある。

一方、芯金レスクロ−ラの捩り剛性、横剛性確保のために補強層として幅方向の左右に逆向きのバイアスコ−ドが突き合わされた状態で埋設されているゴムクロ−ラが提案されている（特許文献２）。ただし、この状態ではクロ−ラの横剛性がそれほど確保できず、中央部にてゴムクロ−ラが横方向で中折れする可能性もある。

特開２００２−１７８９６５号公報 特開２００１−０１０５５６号公報

本発明はゴムクロ−ラの捩り剛性、横剛性を改良し、かつ、走行装置として優れたゴムクロ−ラを提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様は、無端状のゴム弾性体と、このゴム弾性体の長手方向に埋設されたスチ−ルコ−ドと、内周面よりその長手方向に向かって一定間隔をもって形成されたゴム突起と、外周面に形成されたゴムラグとを含む芯金レスゴムクロ−ラであって、前記芯金レスゴムクロ−ラには幅方向左右の部位にそれぞれ逆方向に延在するようバイアスコ−ドが配置され、互いに逆方向に延在する前記バイアスコードの一部はゴム突起直下において重ね合わせられることにより重合部を画定し、該重合部は前記ゴム突起の幅方向中央部を含んでその左右両側の一部を覆うように構成される、芯金レスゴムクロ−ラにより、提供される。
上記の態様においては、芯金レスゴムクロ−ラの幅方向左右の部位にはそれぞれ互いに逆方向に延びる多数のバイアスコ−ドが埋設され、芯金レスゴムクロ−ラの周方向に対し傾斜して延在する。すなわち、右側部位に延在するバイアスコ−ドと左側部位に延在するバイアスコ−ドとは互いに逆方向に傾斜する。ゴム突起がその中心から幅方向左右両側に渡って形成されることにより、ゴム突起の幅方向左右において剛性の均衡を確保することができ、この結果、剛性の高い側を基点とする歯飛びの発生を防止でき、また、脱輪の発生も防ぐことができる。
バイアスコードはゴム弾性体に埋設されたスチールコードの半径方向外側に埋設されてもよい。さらに、バイアスコードはスチールコードから離間して配設されてもよい。重合部を構成するバイアスコードは、ゴム弾性体の厚さ方向において、重合部以外の部位のバイアスコードとは異なる位置（深さ）に埋設されてもよい。
また、重合部を構成する、互いに逆方向に延在するバイアスコードは、ゴム弾性体の厚さ方向において離間した位置に埋設されてもよい。更に、また、重合部以外の部位におけるバイアスコードは、ゴム弾性体の厚さ方向において、重合部を構成する互いに逆方向に延在するバイアスコードの間の位置（深さ）に埋設されてもよい。
重合部はゴム突起の全幅に渡って形成されていてもよく、さらには、芯金レスゴムクロ−ラが巻き付けられる転輪外周面の内側端部に対応する部位（転輪との接触部位内側端）近傍までは延在していてもよい。このように構成することにより、転輪の通過時に重合部の端部でバイアスコードが折り曲げられたり、バイアスコードの疲労による切断を防止することができる。
また、バイアスコードの中折れを防ぐためには、重合部は、ゴム突起の幅の２０％以上の幅を有するように形成してもよい。ゴム突起の幅が２０％未満の場合には、十分な効果が得られず、中折れを生じる場合がある。
重合部は、ゴム突起の幅方向の中心位置に対してその左右両側に位置する重合部が、幅の比において２：１から１：２の範囲内となるように形成してもよい。この範囲を越えて、重合部がいずれかの側に偏るときには、バイアスコードが折り曲げられ、バイアスコードが疲労して切断を生じる場合があるからである。更には、重合部の幅方向中心位置が芯金レスゴムクロ−ラの幅方向において前記ゴム突起の幅方向の中心位置に一致するように形成するとよい。
また、前記ゴム突起は半径方向に対し傾斜する側壁面を有してゴム弾性体の内周面より突出し、該側壁面は、芯金レスゴムクロ−ラが巻き付けられる転輪側の、該側壁面と対面する面に平行となるように形成してもよい。この場合には、突起の傾斜角度がスプロケットと平行になるために摩擦力を増加させることができ、歯飛びの防止に有効である。
ゴム弾性体の内面に形成される突起は、幅方向に複数設けられてもよい。この場合には中央に位置する突起の直下に重合部が形成される。

本発明は以上のような構成を備えたものであり、これによってゴムクロ−ラの捩り剛性、横剛性を改良し、かつ、走行装置としてスプロケット等に巻き掛けした場合でも曲がり剛性がそれほど高くなく、ほぼ設計通りの巻き掛けとなったもので、歯飛び現象の少ないゴムクロ−ラが得られたものである。

図１は本発明のゴムクロ−ラの幅方向断面図である。 図２は図１のゴムクロ−ラの一部切断平面図である。 図３は本発明のゴムクロ−ラのスプロケットに巻き掛け時の側面図である。 図４は、ゴム突起を幅方向に３箇所設けた場合の本発明のゴムクロ−ラの一部切断平面図である。

本発明にあっては、ゴムクロ−ラの曲げ剛性を抑制するために左右幅方向で逆向きのバイアスコ−ドをゴム弾性体中で同一水平位置に埋設し、かつ、その中央部にて長手方向に添って重ね合わせたゴムクロ−ラである。この重ね合わせ部位はゴムクロ−ラの内周側に形成されたゴム突起の直下に対応するものであり、この部位は転輪の踏み込みもなく、比較的安定した部位であり、ゴムクロ−ラの中央にあることから、捩じれ等の不具合が比較的起きにくい位置である。

かかる重ね合わせの幅はゴムクロ−ラの大きさ、ゴム突起の大きさにもよるが、１０ｍｍあれば十分であり、重ね合わせ部の端部はゴム突起の幅方向外側にある程度はみ出してもよいが、好ましくは、ゴム突起の左右外側を転動する転輪の接触部位までをその幅の限度とするのが良い。

バイアスコ−ドのバイアス角度は、ゴムクロ−ラの大きさ、スプロケットの大きさ（曲率）、横方向から加わる予定される外力等に対して任意に選択可能であるが、一般にはゴムクロ−ラの幅方向に対して１０〜４５度程度、好ましくは３０〜４０度程度が好んで用いられる。尚、バイアスコ−ドはスチ−ルコ−ド、ナイロンやポリエステル等の各種合成繊維が用いられる。

バイアスコ−ドの埋設位置は、スチ−ルコ−ドの内周側でも外周側でもよいが一般には外周側に埋設されるのが通例である。
また、バイアスコードの直径はゴム弾性体の長手方向に埋設されるスチールコード（メインコード）の直径より小さい（細い）ものとするのが、一般には、好ましい。試作したものでは、バイアスコードの直径を０．９ｍｍ、スチールコード（メインコード）の直径を３．２ｍｍとした。スチールコード（メインコード）は破断強度確保のためにある程度のコード径を必要とするが、バイアスコードではスチールコードと同程度の太さとすると、サイズによっては曲げ剛性が強くなり過ぎて追従性を低下させ、脱輪、歯飛び等の現象を招くことになるからである。

以下、図面をもって本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明のゴムクロ−ラＡの幅方向断面図、図２は一部切断平面図である。符号１はゴムクロ−ラＡの基体をなすゴム弾性体であり、図２おいて上下に連続する。２はゴム弾性体１の内周面の中央部に一定ピッチをもって形成されたゴム突起であり、図示しないスプロケットと係合して駆動力が伝達される。３は引っ張り補強部材としてのスチ−ルコ−ドであり、ゴム弾性体１の長手方向に埋設されている。４はゴム弾性体１の外周面に形成したゴムラグである。

さて、５、６はスチ−ルコ−ド３の外周側に埋設されたスチ−ルコ−ド繊維よりなるバイアスコ−ドであり、幅方向に対して３８度をなして埋設されたものである。７はバイアスコ−ド５、６の中央側縁を重ね合わせた部位であり、この重ね合わせ部位はゴム突起２の直下にあり、通常はゴム突起２の左右面を転動する転輪１０の転動部位に達することがないように重ね合わせ部位を構成するのがよい。

実際のゴムクロ−ラＡにあって、ゴムクロ−ラＡの幅が４５０ｍｍのものに対して、夫々のバイアスコ−ド（角度３８度）５、６の幅は２５０ｍｍ、重ね合わせ部位７の重ね幅は５０ｍｍとしてゴムクロ−ラＡを構成した。尚、内周側に形成されたゴム突起の左右の幅は６０ｍｍであった。

図３はこのゴムクロ−ラＡをスプロケット２０に巻き掛けした際の側面図であるが、本発明のゴムクロ−ラＡ（実線）にあっては曲げ剛性が小さく、スプロケット２０に設計通りの形状で巻き掛けされているが、特許文献１に記載のゴムクロ−ラＢ（一点鎖線で示す）は曲げ剛性が大きく、スプロケット２０に対して浮き上がった状態で巻き掛けされることとなってしまい、脱輪や歯飛びの現象が多く起こる。しかるに、本発明のゴムクロ−ラＡは、従来のものに比べて巻き掛けが設計通り十分になされ、スプロケット２０との間での歯飛び現象が極めて少なくなり、ゴムクロ−ラＡの特にゴム突起２のゴム欠け等がほとんど見られないものとなった。

次表１に、本発明の実施例と比較例１、比較例２及び比較例２における、耐脱輪性（捩り剛性）、横剛性（中折れ剛性）、曲げ剛性（追従性）についての性能比較を示す。ここで、比較例１は幅方向左右のバイアスコードをゴムクロ−ラの幅全体に渡って重合させたものであり、比較例２は幅方向左右のバイアスコードを互いに突き合わせたもの、比較例３はゴム突起の片側においてのみバイアスコードを重合させたものである。

この結果、比較例３は重合部を有することから中折れはしにくいが、剛性の不均衡により脱輪しやすいことがわかる。

本発明は、ゴム突起をゴム弾性体の内周面の幅方向の複数箇所に形成したゴムクローラにも適用される。図４は、ゴム突起を、ゴム弾性体の内周面の幅方向３箇所に形成したゴムクローラを示している。この場合には、重合部は中央のゴムクローラ直下に形成される。

本発明は以上の通りであり、ゴムクロ−ラの捩り剛性、横剛性を改良し、かつ、走行装置として歯飛び現象が極めて少ないゴムクロ−ラが得られたものであり、芯金レスゴムクロ−ラに広く利用可能である。

符号の説明

１‥ゴム弾性体、
２‥ゴム突起、
３‥スチ−ルコ−ド、
４‥ゴムラグ、
５、６‥バイアスコ−ド、
７‥バイアスコ−ドの重ね合わせ部、
１０‥転輪、
２０‥スプロケット、
Ａ‥本発明のゴムクロ−ラ、
Ｂ‥従来のゴムクロ−ラ。

Claims (10)

1. 無端状のゴム弾性体と、このゴム弾性体の長手方向に埋設されたスチールコードと、内周面よりその長手方向に向かって一定間隔をもって形成されたゴム突起と、外周面に形成されたゴムラグとを含む芯金レスゴムクローラであって、
   前記芯金レスゴムクローラには幅方向左右の部位にそれぞれ逆方向に延在するようバイアスコードが配置され、
   互いに逆方向に延在する前記バイアスコードの一部はゴム突起直下において重ね合わせられることにより重合部を画定し、
   前記重合部は前記ゴム突起の幅方向中央部の下から左右両側にそれぞれ延びており、
   前記重合部の幅方向端部が、前記ゴム弾性体の前記ゴム突起を挟んで左右外側の転輪接触部位よりも前記ゴム突起の幅方向中央部側に配置される、芯金レスゴムクローラ。
2. 前記ゴム突起は前記芯金レスゴムクローラの幅方向中央部に位置する、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
3. 前記バイアスコードは、芯金レスゴムクローラの周方向に対し傾斜して延在する、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
4. 前記バイアスコードは前記ゴム弾性体に埋設された前記スチールコードの半径方向外側に埋設される、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
5. 前記重合部の幅は前記突起の２０％以上である、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
6. 前記重合部の幅方向中心位置は、芯金レスゴムクローラの幅方向において前記ゴム突起の幅方向の中心位置に一致する、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
7. 前記ゴム突起は半径方向に対し傾斜する側壁面を有して前記内周面より突出し、該側壁面は、芯金レスゴムクローラが巻き付けられる転輪側の、該側壁面が対面する面に平行となるように形成される、請求項１の芯金レスゴムクロ−ラ。
8. 前記重合部は、少なくとも前記ゴム突起の全幅に渡って延在するよう構成される、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
9. 重合部を構成し、互いに逆方向に延在する前記バイアスコードは、ゴム弾性体の厚さ方向において離間した位置に埋設される、請求項１の芯金レスゴムクローラ。
10. 前記バイアスコードの直径は前記スチールコードの直径より小さい、請求項１の芯金レスゴムクローラ。

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