【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
この考案は無限軌道車に装置する履帯（トラツ
ク）に係り、特にこの履帯の走行面に設けるゴム
パツドに関する。
金属製の履板（トラツク．シユー）を互いに枢
軸又はエンドコネクターで無端状に連結して構成
した金属製履帯では、各履板の接地面に設けられ
たグローサにより走行中舗装路面を著しく損傷す
るため、履帯の接地面にゴムパツドを装着するの
が普通である。
従来の履帯パツドは耐久性を向上させるため
に、補強効果の高い充填剤、例えばカーボンブラ
ツク、シリカ等をゴムに配合するなど種々の検討
がなされてきた。しかし、ゴムパツド自体が非常
に過酷な条件で使用されるため、摩耗しやすく、
カツテイング、チツピングによる損傷が激しかつ
た。
このような従来の欠点を解消するために、最近
二、三の提案がなされている。それらの一つはゴ
ムパツド内部に単層または複層の天然又は合成の
繊維を網目状織物としたブレーカーを一体成形に
より埋設した構成（実開昭55−16881号）であり、
その二つはゴムパツドを踏面部とベース部からな
る二層構造とし、踏面部はベース部よりも耐摩耗
性弾性材であり、ベース部は低発熱性弾性材であ
るとともにパツド体の中には互いに間隔を置き、
かつ、平行な配列でコードを埋設した構成（実開
昭55−176882号）であり、さらに、三つにはゴム
パツド体内部に無機あるいは有機の短繊維を均一
に分散させ、短繊維の配向方向を当該複合体の摩
擦面に対して20〜160度で交叉するようにした構
成（特開昭51−102081号）である。また、ガラス
繊維を配向充填したポリエステルの異形コアーの
周囲をポリウレタンエラストマーで成形した構成
（西ドイツ特許第2607981号及び第2900683号）等
が開示されている。これらはいずれも、ゴム単体
での欠点をゴム複合材によつて改善しようとする
ものである。
しかしながら、上記のようなゴム複合材を用い
る方法は必ずしも充分満足すべき結果が得られな
いことが判明した。即ち、ゴムパツドを網目状織
物やコード体で補強する方法では、ゴムと繊維と
のモジユラスに102〜103Kg／mm2程度の差があり、
しかも、ゴムパツドがかなりの荷重を受けること
による大変形の歪みを生ずるために、ゴムと補強
体とは剥離することが多い。また、コード体ある
いは網目状織物がパツド体中に埋設されているた
めに、走行中の発熱をある程度下げ得ると共に、
走行中のパツド体の動きに基づく摩擦によつて補
強体の一部が切断する場合が生じ、このため使用
期間中にわたつて補強体がその機能を充分に発揮
できないという不具合が起る。また、前記のガラ
ス繊維、ポリエステル、ポリウレタンエラストマ
ー複合材からなる履帯パツドは性能は優れている
ものの、製造工程が複雑となる欠点がある。
この考案は従来の欠点を解消し、優れた耐久性
を有する履帯パツドを提供せんとするもので、履
帯パツドのゴム弾性体内にゴム100重量部当り50
〜1000重量部のポリウレタン系熱可塑性エラスト
マーを均一に混合したことを特徴とするものであ
る。
この考案で用いるゴム弾性体として天然ゴム、
合成ゴムあるいは天然ゴムと合成ゴムの混合物で
あり、さらに、ゴム弾性体には通常ゴム配合に使
用される補強剤、充填剤、軟化剤、加硫剤、加硫
促進剤等が配合剤として用いられる。
また、この考案で用いるポリウレタン系熱可塑
性エラストマーは一般に市販されているものでよ
い。ただし、その保有する初期物性は次のような
ものが望ましい。即ち、
硬度（JISA） 80〜95
引張強さ 300Kg／cm2以上
破断伸び 400％以上
引裂強さ 50Kg／cm以上
さらに、この考案で用いるポリウレタン系熱可
塑性エラストマーの配合量はゴム100重量部当り
50〜1000重量部とし、望ましくはゴム100重量部
当り100〜900重量部とするのが好ましい。50重量
部以下であると耐摩耗性が劣るからであり、逆
に、1000重量部以上にすると耐摩耗性は改良され
るものの、耐カツテイング、チツピング性が劣る
からである。
次に、この考案によるゴム−熱可塑性エラスト
マー複合材の試験結果を示す。
まず、試験に用いた配合例は次の通りである。
This invention relates to a track installed on a tracked vehicle, and particularly to a rubber pad provided on the running surface of the track. Metal tracks are made up of metal track shoes that are connected to each other in an endless manner by pivots or end connectors, and the grouser installed on the ground contact surface of each track shoe can cause significant damage to the paved road surface during running. Therefore, it is common to attach rubber pads to the ground contact surface of the tracks. In order to improve the durability of conventional track pads, various studies have been made, such as adding highly reinforcing fillers such as carbon black and silica to the rubber. However, because the rubber pads themselves are used under extremely harsh conditions, they tend to wear out easily.
The damage caused by cutting and chipping was severe. In order to overcome these conventional drawbacks, a few proposals have been made recently. One of these is a structure in which a breaker made of a single layer or multiple layers of natural or synthetic fibers is embedded in a rubber pad by integral molding (Utility Model Application No. 16881/1981).
The second is that the rubber pad has a two-layer structure consisting of a tread part and a base part. spaced apart from each other,
Moreover, it has a structure in which the cords are embedded in a parallel arrangement (Utility Model Application No. 176882/1982).Furthermore, inorganic or organic short fibers are uniformly dispersed inside the rubber pad body, and the orientation direction of the short fibers is This is a configuration in which the friction surface of the composite body intersects at an angle of 20 to 160 degrees (Japanese Patent Application Laid-Open No. 102081/1981). Furthermore, a configuration in which a polyester deformed core filled with oriented glass fibers is molded with a polyurethane elastomer (West German Patent Nos. 2607981 and 2900683) is also disclosed. All of these attempts to improve the drawbacks of rubber alone by using rubber composite materials. However, it has been found that the method using a rubber composite material as described above does not necessarily provide sufficiently satisfactory results. That is, in the method of reinforcing rubber pads with mesh fabrics or cord bodies, there is a difference in modulus between rubber and fibers of about 10 2 to 10 3 Kg/mm 2 ,
Moreover, since the rubber pad is subjected to a considerable load and undergoes large deformation distortion, the rubber and the reinforcing body often separate. In addition, since the cord body or mesh fabric is embedded in the pad body, it is possible to reduce heat generation to some extent while driving, and
A portion of the reinforcing body may break due to friction caused by the movement of the pad body while the vehicle is running, resulting in a problem that the reinforcing body cannot fully perform its function over the period of use. Furthermore, although the track pads made of the glass fiber, polyester, and polyurethane elastomer composite material described above have excellent performance, they have the disadvantage that the manufacturing process is complicated. This invention aims to eliminate the conventional drawbacks and provide a track pad with excellent durability.The rubber elastic body of the track pad contains 50%
It is characterized by uniformly mixing ~1000 parts by weight of a polyurethane thermoplastic elastomer. Natural rubber is used as the rubber elastic body used in this invention.
It is synthetic rubber or a mixture of natural rubber and synthetic rubber, and the rubber elastic body also contains reinforcing agents, fillers, softeners, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, etc. that are normally used in rubber compounding. It will be done. Furthermore, the polyurethane thermoplastic elastomer used in this invention may be one that is generally commercially available. However, the following initial physical properties are desirable. That is, Hardness (JISA) 80-95 Tensile strength 300Kg/ cm2 or more Elongation at break 400% or more Tear strength 50Kg/cm or more Furthermore, the amount of polyurethane thermoplastic elastomer used in this invention is per 100 parts by weight of rubber.
The amount is preferably 50 to 1000 parts by weight, preferably 100 to 900 parts by weight per 100 parts by weight of rubber. This is because if it is less than 50 parts by weight, the abrasion resistance will be poor, and conversely, if it is more than 1000 parts by weight, although the abrasion resistance will be improved, the cutting resistance and chipping resistance will be poor. Next, test results of the rubber-thermoplastic elastomer composite material according to this invention will be shown. First, the formulation examples used in the test are as follows.
【表】
次に、上記配合によるゴム−熱可塑性エラスト
マー複合材の混合方法について説明する。
配合１と２はロールで混合した後、150℃で20
分間プレス加硫して試験試料を作成した。配合３
〜９はブラベンダープラスチコーダーで次の手順
で混合した。即ち、混練温度を180℃、回転数を
100rpmとして、熱可塑性エラストマー、天然ゴ
ムに亜鉛華、ステアリン酸、カーボンブラツクを
２分間混練し、これに加硫促進剤を入れて１分間
混練し、さらに、イオウを入れて１分間混練し
た。これを混合ロールでシート出しして、電熱プ
レス（200〜230℃）で試験試料を作製した。（た
だし、配合９の場合には加硫促進剤、イオウを混
練する工程は除く）
上記配合例による熱可塑性エラストマーを混合
したゴム−熱可塑性エラストマー複合材の摩耗試
験及びカツテイング、チツピング試験は次のよう
にして行つた。
まず、摩耗試験法はゴム製品の耐摩耗性を判定
するASTMD−1630の仕様に基づいた。
また、カツテイング、チツピングの試験は次の
方法により行つた。まず、第３図及び第４図に示
すように、試験試料１は外径Ｒを49mm、内径ｒを
18mm、厚さｔを12mmからなる円柱形とした。この
試験試料１は前記表１に示す組成のゴムあるいは
ゴム−熱可塑性エラストマー複合材により作成し
た。試験装置は第５図〜第７図に示すようにアー
ム２の一方の端を回転自在に取付け、他端部にエ
ツジ３を付設し、エツジ３はカム４の回転によつ
て、カム４に接するアーム２とともに上下動し、
試験試料１を打撃する構成になつている。試験試
料を打撃エツジの角度Ｋは60゜、エツジ幅Ｔは20
mm、重さＷを800ｇとし、１分間に1000回転する
試験試料をカム４を１分間に60回転させることに
より、毎秒１回の割りでエツジ３を試験試料１に
打撃させた。これを30分間行うことによつて試験
試料の体積減少の多少によつて耐カツテイング、
チツピング性を判定した。
上記試験方法による摩耗試験結果及びカツテイ
ング、チツピング試験結果を下記表に示す。[Table] Next, a method of mixing the rubber-thermoplastic elastomer composite material according to the above formulation will be explained. Formulation 1 and 2 were mixed on a roll and then heated at 150℃ for 20 minutes.
Test samples were prepared by press vulcanization for 1 minute. Formulation 3
-9 were mixed using a Brabender plasticorder according to the following procedure. In other words, the kneading temperature is 180℃ and the rotation speed is
At 100 rpm, zinc white, stearic acid, and carbon black were kneaded with the thermoplastic elastomer and natural rubber for 2 minutes, then a vulcanization accelerator was added and kneaded for 1 minute, and sulfur was added and kneaded for 1 minute. This was sheeted out using a mixing roll, and a test sample was produced using an electric heat press (200 to 230°C). (However, in the case of formulation 9, the step of kneading the vulcanization accelerator and sulfur is excluded) The abrasion test, cutting, and chipping test of the rubber-thermoplastic elastomer composite material mixed with the thermoplastic elastomer according to the above formulation example are as follows. That's how I went. First, the abrasion test method was based on the specifications of ASTMD-1630, which determines the abrasion resistance of rubber products. Further, cutting and chipping tests were conducted in the following manner. First, as shown in Figures 3 and 4, test sample 1 has an outer diameter R of 49 mm and an inner diameter r.
It has a cylindrical shape of 18 mm and a thickness t of 12 mm. This test sample 1 was made of rubber or a rubber-thermoplastic elastomer composite material having the composition shown in Table 1 above. As shown in FIGS. 5 to 7, the test device has one end of an arm 2 rotatably attached, and an edge 3 attached to the other end. It moves up and down with arm 2 in contact with it,
It is configured to strike test sample 1. The angle K of the striking edge of the test sample is 60°, and the edge width T is 20°.
mm, weight W was 800 g, and the test sample rotated at 1000 revolutions per minute.By rotating the cam 4 at 60 revolutions per minute, the edge 3 was struck against the test specimen 1 at a rate of once per second. By doing this for 30 minutes, the cutting resistance will be determined depending on the volume reduction of the test sample.
Chipping property was determined. The abrasion test results and cutting and chipping test results according to the above test method are shown in the table below.
【表】
上記試験結果において、摩耗抵抗率の値が大き
い程耐摩耗性が優れていることを示しており、ま
た、体積減少の値が小さい程耐カツテング、チツ
ピング性が優れていることを示している。
第１図及び第２図は上記試験結果をグラフによ
つて示したもので、第１図は摩耗抵抗率を示し、
第２図は耐カツテイング、チツピング、試験にお
ける体積減少量を示す。
上記試験結果から明らかなように、ゴム−熱可
塑性エラストマー複合材による耐摩耗性はゴム単
体と熱可塑性エラストマー単体の中間に位置する
が、耐カツテイング、チツピング性はゴム単体及
び熱可塑性エラストマー単体に比べて極めて優れ
ている。
従来の履帯パツドは、摩耗による損傷も激しい
が、カツテイング、チツピングによる欠けの損傷
の方が極めて激しいために、履帯パツドの寿命が
著しく短くなる欠点がある。しかし、この考案に
よるゴム−熱可塑性エラストマー複合材により履
帯パツドを成形すれば、耐摩耗性、耐カツテイン
グ、チツピング、性の優れた履帯パツドを得るこ
とができる。また、ゴムと熱可塑性エラストマー
の混練段階において、ゴムの加硫を行うために従
来のゴム単体のように加硫工程を必要とせず、従
つて加硫時間を必要としない。さらに、従来の履
帯パツドと同様の成形方法がそのまま適用できる
ので、製品のコストダウンを図ることが可能であ
る。[Table] In the above test results, the larger the abrasion resistivity value, the better the wear resistance, and the smaller the volume reduction value, the better the cutting resistance and chipping resistance. ing. Figures 1 and 2 show the above test results in graphs, and Figure 1 shows the wear resistance;
Figure 2 shows the amount of volume reduction in cutting resistance, chipping, and testing. As is clear from the above test results, the abrasion resistance of the rubber-thermoplastic elastomer composite material is between that of rubber alone and that of thermoplastic elastomer alone, but the cutting resistance and chipping resistance of the rubber-thermoplastic elastomer composite material is lower than that of rubber alone or thermoplastic elastomer alone. It's extremely good. Conventional crawler pads are subject to severe damage due to wear, but damage from chipping due to cutting and chipping is much more severe, resulting in a shortened service life of the track pads. However, if a crawler pad is molded from the rubber-thermoplastic elastomer composite material of this invention, a crawler pad with excellent wear resistance, cutting resistance, chipping resistance, and properties can be obtained. Furthermore, in the step of kneading the rubber and thermoplastic elastomer, a vulcanization step is not required to vulcanize the rubber, unlike conventional rubber alone, and therefore no vulcanization time is required. Furthermore, since the same molding method as for conventional track pads can be applied as is, it is possible to reduce the cost of the product.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
第１図及び第２図は試験結果を示すグラフ、第
３図〜第７図はこの考案に係るゴム複合材の試験
方法を示すもので、第３図は試験試料の側面図、
第４図は同じく正面図、第５図は試験装置の説明
図、第６図は試験試料とエツジとの関係を示す一
部側面図、第７図は同じく正面図である。
１……試験試料、２……アーム、３……エツ
ジ、４……カム。
Figures 1 and 2 are graphs showing the test results, Figures 3 to 7 show the testing method for rubber composite materials according to this invention, and Figure 3 is a side view of the test sample;
FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is an explanatory diagram of the test apparatus, FIG. 6 is a partial side view showing the relationship between the test sample and the edge, and FIG. 7 is a front view. 1...Test sample, 2...Arm, 3...Edge, 4...Cam.