橡胶履带
阅读：606发布：2020-05-12
专利汇可以提供橡胶履带专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 橡胶 履带 ，不会使供其装配的行驶车辆行驶时的振动增加，并能减轻滚轮行驶部分的斑痕。装配于履带式行驶车辆的橡胶履带具有：形成为环形带状的履带主体；在履带主体的周向上具有间隔且被埋入履带主体内的芯棒；以及滚轮行驶面，其相对于宽度方向中央其两侧距离相等且配置于内周侧表面，沿周向绕一周并与芯棒立体地交叉并且使滚轮转动。履带主体由表面橡胶和硬度比表面橡胶低5度以上且12度以下的里面橡胶形成，里面橡胶被配置成当从内周侧观察时和芯棒的与滚轮行驶面重叠的部分的滚轮行驶面侧的表面进行面 接触 ，芯棒的在其宽度方向上等分的截面的平均厚度(T1)为宽度方向上等分割面上的芯棒与滚轮行驶面的滚轮行驶面距离(T2)的10％以上且35％以下。，下面是橡胶履带专利的具体信息内容。
1.一种橡胶履带，是装配于履带式行驶车辆的橡胶履带，其特征在于，具有：
履带主体，该履带主体由橡胶形成为环形带状；
多个芯棒，所述多个芯棒具备沿长度方向排列且向同一方向突出的一对突起部，所述多个芯棒以使所述突起部位于内周侧且使所述长度方向成为所述履带主体的宽度方向的方式埋入所述履带主体内；以及
滚轮行驶面，该滚轮行驶面为相对于所述宽度方向的中央而在该宽度方向的中央两侧距离相等，且配置在所述履带主体的内周侧表面，沿周向绕一周且与所述芯棒立体地交叉，该滚轮行驶面使所述履带式行驶车辆的滚轮转动，
所述履带主体由硬度高的表面橡胶、和硬度比所述表面橡胶低5度以上且12度以下的里面橡胶形成，
所述里面橡胶被配置成：在从内周侧观察时与下述重叠面进行面接触，该重叠面是所述芯棒的与所述滚轮行驶面重叠的部分的内周侧的表面，将所述重叠面在周向上进行二等份分割的面作为截面时所述截面的平均厚度T1是距离T2的10％以上且35％以下，该距离T2是从下述交点到所述滚轮行驶面的所述履带主体的厚度方向的距离，所述交点是将所述重叠面在周向上进行二等份分割时的轮廓线或该轮廓线的近似直线、与所述二等份分割的截面上的朝向所述突起部的宽度方向外侧的轮廓线或该轮廓线的近似直线的交点。
2.根据权利要求1所述的橡胶履带，其中，
使所述里面橡胶在所述周向上连续地绕一周。
3.根据权利要求1或2所述的橡胶履带，其中，
所述里面橡胶配置在从内周侧观察时所述芯棒的与所述滚轮行驶面重叠的部分的整个表面。
4.根据权利要求1或2所述的橡胶履带，其中，
所述里面橡胶是天然橡胶或含有50％以上天然橡胶的橡胶。
橡胶履带
技术领域
背景技术
[0002] 在联合收割机、拖拉机等农业机械、以及反铲挖掘机等建筑机械等履带式行驶车辆(以下有时称作“行驶车辆”)上，装配有在周向(循环方向)上以等间隔埋入芯棒的橡胶履带。这样的埋入有芯棒的橡胶履带，当进入行驶时行驶车辆的滚轮所通过的部分与滚轮之间的砂、石等受到行驶车辆的载荷时，会损伤覆盖芯棒的橡胶(也称作斑痕、割伤)而产生龟裂。
[0003] 若橡胶所产生的龟裂不断发展，则会使芯棒露出而生锈，从而芯棒不久便会脱落而使橡胶履带的耐久性显著下降。
[0004] 为了防止橡胶履带的例如由链轮通过时受到的扭转及剪应力引起的橡胶与芯棒剥离的问题、芯棒生锈以及橡胶缺损，公开了如下技术：利用硬度比其它大部分所使用的橡胶的硬度高的橡胶将芯棒中央部分的外周侧覆盖(专利文献1)。
[0005] 专利文献1：日本特开2006-151193号公报
发明内容
[0006] 然而，若将专利文献1所公开的技术原封不动地应用于橡胶履带的滚轮通过的部分，也就是说，若使滚轮通过的部分的橡胶硬度高于其它部分，则存在如下问题，即：行驶时的行驶车辆的振动增加从而出现斑痕加速发展的倾向。
[0007] 由于本发明是鉴于上述问题而完成的，因此其目的在于提供一种橡胶履带，不会使供其装配的行驶车辆行驶时的振动增加，并能够减轻滚轮行驶部分的斑痕。
[0008] 本发明所涉及的橡胶履带装配于履带式行驶车辆，具有：履带主体，该履带主体由橡胶形成为环形带状；多个芯棒，所述多个芯棒具备沿长度方向排列且向同一方向突出的一对突起部，所述多个芯棒以使所述突起部位于内周侧且使所述长度方向成为所述履带主体的宽度方向的方式埋入所述履带主体内；以及滚轮行驶面，该滚轮行驶面为相对于所述宽度方向的中央而在该宽度方向的中央两侧距离相等，且配置在所述履带主体的内周侧表面，沿所述周向绕一周且与所述芯棒立体地交叉，该滚轮行驶面使所述履带式行驶车辆的滚轮转动，所述履带主体由硬度高的表面橡胶、和硬度比所述表面橡胶低5度以上且12度以下的里面橡胶形成，所述里面橡胶被配置成：在从内周侧观察时与下述重叠面进行面接触，该重叠面是所述芯棒的与所述滚轮行驶面重叠的部分的内周侧的表面，将所述重叠面在周向上进行二等份分割的面作为截面时所述截面的平均厚度T1是距离T2的10％以上且35％以下，该距离T2是从下述交点到所述滚轮行驶面的所述履带主体的厚度方向的距离，所述交点是将所述重叠面在周向上进行二等份分割时的轮廓线或该轮廓线的近似直线、与所述二等份分割的截面上的朝向所述突起部的宽度方向外侧的轮廓线或该轮廓线的近似直线的交点。
[0009] 此处所说的“将重叠面在周向上进行二等份分割的面”是指：从内周侧观察橡胶履带时，将芯棒的与滚轮行驶面重叠的部分在其宽度方向上进行大致二等份分割的面、且是将橡胶履带切断的截面。
[0010] 优选地，所述里面橡胶配置成在所述周向上连续地绕一周。
[0011] 优选地，所述里面橡胶配置在从内周侧观察时所述芯棒的与所述滚轮行驶面重叠的部分的整个表面。
[0012] 优选地，所述里面橡胶是天然橡胶或含有50％以上天然橡胶的橡胶。
[0014] 图1是橡胶履带的宽度方向剖视图。
[0015] 图2是从外周(接地)侧观察橡胶履带的图。
[0016] 图3是从内周侧观察橡胶履带的图。
[0017] 图4是将表1的相互关系图形化的图。
[0018] 图5是将表2的相互关系图形化的图。
[0019] 图6是从内周侧观察其它橡胶履带的图。
[0020] 附图标号说明：1、1B…橡胶履带；2…芯棒；3、3B…履带主体；18…滚轮行驶面；19、19B…缓冲带(里面橡胶)；T1…缓冲带(里面橡胶)的厚度(平均橡胶)；T2…滚轮行驶面距离。
具体实施方式
[0021] 图1是橡胶履带1的宽度方向剖视图，图2是从外周(接地)侧观察橡胶履带1的图，图3是从内周侧观察橡胶履带1的图。图1是图2的A-A向视剖视图。
[0022] 在以下说明中，将装配于履带式行驶车辆时橡胶履带1的接地侧称作“外周侧”，将接地侧的相反侧称作“内周侧”。并且，将履带式行驶车辆行驶时橡胶履带1循环的方向称作“周向”，将与周向正交且与履带式行驶车辆的滚轮等的旋转轴平行的方向称作“宽度方向”。
[0024] 芯棒2由金属等硬质材料构成。芯棒2整体由细长的芯棒主体11以及一对突起部12、12构成。
[0025] 芯棒主体11由与其它部分相比成为厚壁的中央部13、以及从中央部13两侧分别朝芯棒2的长度方向的两端延伸的翼部14、14构成。翼部14形成为：厚度在从中央部13侧朝向端部的规定的区间内逐渐减小，到其后端则成为大致恒定的厚度。翼部14的厚度逐渐减小的部分(称作“锥形(taper)部15”)，与将在后面说明的履带主体3的滚轮行驶面18在宽度方向上大致重叠。也就是说，当从内周侧观察橡胶履带1时，锥形部15与滚轮行驶面18重叠。
[0026] 突起部12、12从芯棒主体11的中央部13与其两侧的翼部14、14连续的边界开始分别向内周侧突出。突起部12具有在突出侧前端变细的形状，当履带式行驶车辆行驶时，对滚轮进行引导使得该滚轮不会从橡胶履带1脱落。芯棒2以使其长度方向与履带主体3的宽度方向一致的方式沿周向以等间隔被埋入履带主体3内。
[0027] 履带主体3是厚带状的橡胶的两端接合而形成为环形带状的结构。履带主体3在被埋入的相邻的芯棒2、2之间的宽度方向的中央具备将内周侧与外周侧贯通的卡合孔16、…、16。卡合孔16与装配有橡胶履带1的履带式行驶车辆的驱动轮的爪卡合，用于通过驱动轮的旋转而使橡胶履带1循环运动。
[0028] 在履带主体3的外周侧设置有长突耳4、4、4以及短突耳5、5、5，这些突耳均在宽度方向上延伸并且交替地突出，它们用于在履带式行驶车辆行驶时抓紧地面。另外，长突耳4、4、4和短突耳5、5、5与周向正交。
[0029] 长突耳4是从履带主体3的宽度方向的一端向另一端延伸的较长的突耳。短突耳5是形成为其接地面17(行驶时与地面接触的面)的宽度方向两端与芯棒2的长度方向两端大致一致、或比其略靠内侧的较短的突耳。
[0030] 长突耳4及短突耳5均设置成在周向上与芯棒2重叠，也就是说，从内周侧观察橡胶履带1时均与芯棒2重叠。因此，卡合孔16位于长突耳4与短突耳5之间。
[0031] 履带主体3在内周侧的一对突起部12、12各自的宽度方向外侧具备表面平坦的滚轮行驶面18、18，该滚轮行驶面18相对于宽度方向中央其两侧的距离相等且沿周向绕一周，并且其表面相对于其它表面隆起。滚轮行驶面18与芯棒2立体地交叉(立体交叉)，且与芯棒2的锥形部15在宽度方向上大致重叠。
[0032] 履带主体3由形成包括长突耳4、4、4及短突耳5、5、5等在内的大部分的硬度为70度～90度(通常部分)的高硬度橡胶、以及硬度比该高硬度橡胶低5度～12度的低硬度橡胶构成。该橡胶的硬度是由以“JISK 6253”为基准的硬度计测量的测量值(硬度计硬度)。
[0033] 低硬度橡胶形成为厚度小且宽度大的带状。将该形成为带状的低硬度橡胶称作缓冲带19。缓冲带19与芯棒2的锥形部15的内周侧表面进行面接触、且在橡胶履带1内沿周向绕一周。缓冲带19的从内周侧观察橡胶履带1时的宽度W1大于滚轮行驶面18的宽度W2。缓冲带19的宽度W1从内周侧观察时相对于滚轮行驶面18在宽度方向的两侧略向外突出(露出)。
[0034] 缓冲带19被配置成：其宽度W1从内周侧观察时优选为大于或等于滚轮行驶面18的宽度W2，并且从内周侧观察时在宽度方向上与滚轮行驶面18的整个范围重叠。
[0035] 另外，如图1所示，对从内周侧观察时的缓冲带19的宽度W1进行规定的宽度方向的两端，当在芯棒2侧(E1)与内周侧(E2)，位置产生差异时，采用W1的值较小者。
[0036] 然而，对于橡胶履带1，从其滚轮行驶面18到芯棒2的距离T2(以下称作“滚轮行驶面距离T2”)为10mm～25mm的结构较多。在这样的橡胶履带1中，选择缓冲带19的厚度T1为2mm以上且为滚轮行驶面距离T2的35％以下。
[0037] 此处，“滚轮行驶面距离T2”，从内周侧观察时着眼于芯棒2与滚轮行驶面18重叠的部分(以下简称为“重叠部”)，以通过芯棒2的宽度方向的中央且与轴向正交的截面的重叠部的内周侧的轮廓线为基准来定义。例如，如图1所示的芯棒2的锥形部15那样，在重叠部的厚度从中央部13侧向端部逐渐减小的情况下，采用包括重叠部的轮廓线的直线HH和包括突起部12的(橡胶履带1的)宽度方向外侧的轮廓线的直线JJ的交点P与滚轮行驶面18之间的距离。若重叠部的内周侧的轮廓线与滚轮行驶面18平行，则无论采用重叠部的任何部分，滚轮行驶面距离T2均保持恒定。
[0038] 在包括重叠部的轮廓线和/或突起部12的宽度方向外侧的轮廓线的直线无法确定的情况下，则将这些轮廓线进行近似直线化来求得直线HH、直线JJ。
[0039] 在橡胶履带1中，选择厚度为2mm以上且为滚轮行驶面距离T2的35％以下的缓冲带19的厚度T1，是针对在履带主体3的周向上与芯棒2的锥形部15互相重叠的部分而设定的。
[0041] 表1
[0042]
[0043] 表2
[0044]
[0045] 表1是调查在履带1中履带主体3的缓冲带19与其它部分的橡胶硬度之差对斑痕的产生、行驶时的振动以及与芯棒2的粘接性的影响所得到的结果，表2是调查在履带1中缓冲带19的厚度T1对斑痕的产生、行驶时的振动以及与芯棒2的粘接性的影响所得到的结果。
[0046] 表1是将滚轮行驶面距离T2统一成20mm、缓冲带19的厚度统一成5mm、以及履带主体3的缓冲带19以外的部分的橡胶硬度统一成76度，且将硬度低于76度的橡胶用于缓冲带19以后所得到的结果。表2是将滚轮行驶面距离T2统一成20mm、缓冲带19的橡胶硬度统一成69度、以及履带主体3的缓冲带19以外的部分的橡胶硬度统一成76度(硬度差为7度)，且使缓冲带19的厚度T1变化以后所得到的结果。
[0047] 为了方便，缓冲带19使用厚度恒定的带状的结构。
[0048] 缓冲带19使用天然橡胶(NR)或含有50％以上的天然橡胶的橡胶，而缓冲带19以外的部分使用丁苯橡胶(SBR)，由此形成履带主体3。
[0049] 表1及表2中的斑痕性指标通过以下方式求出：使装配有各橡胶履带1的行驶车辆行驶，将在不具有缓冲带19(硬度差为0、或厚度T1为0mm)的橡胶履带的滚轮行驶面上确认有斑痕为止的整个行驶时间设为100，求出将在滚轮行驶面18上确认有斑痕为止的整个行驶时间相对于上述整个行驶时间的相对值，作为斑痕性指标。
[0050] 表1及表2中的振动指标通过以下方式求出：使装配有各橡胶履带1的履带式行驶车辆在恒定条件下行驶，获得根据设置于履带式行驶车辆的加速度传感器的测量值和驾驶员的身体感觉所决定的数值，并求出上述数值相对于将不具有缓冲带19的橡胶履带的数值设为100时的相对值，作为振动指标。振动指标与振动的程度成反比例，数值越小行驶时的振动越大。
[0051] 表1及表2中的粘接性指标通过以下方式求出：在使装配有各橡胶履带1的行驶车辆行驶特定距离以后，从橡胶履带1的中央切取一个节距量的芯棒2，测量该试验对象的芯棒2的翼部14与履带主体3的橡胶的剥离强度，由此求出粘接性指标。粘接性指标是将上述剥离强度相对于将不具有缓冲带19的橡胶履带的剥离强度设为100时的相对值，作为粘接性指标表示。
[0052] 图4是将表1的相互关系图形化的图，图5是将表2的相互关系图形化的图。
[0053] 根据图4可知：若对缓冲带19使用硬度比其它部分的橡胶硬度低5度以上的橡胶，则能够减少滚轮行驶面18的斑痕的发生。并且，通过将缓冲带19的橡胶硬度降低5度以上，还能够抑制行驶车辆的振动的发生。
[0054] 另一方面，芯棒2和履带主体3的粘接性，在硬度差为7度时达到峰值，在此以上则粘接性降低，在硬度差为12度时与硬度差为0度(无缓冲带19)时大致相同。
[0055] 根据这些事实，缓冲带19的橡胶与履带主体3的其它部分的橡胶的硬度差优选为5度以上且12度以下。
[0056] 对于缓冲带19的厚度T1，根据图5可知：在2mm以上且7mm以下的情况下，滚轮行驶面18的斑痕得到一定的改善。缓冲带19的厚度T1越大越能减少振动。
[0057] 另一方面，对于芯棒2与履带主体3的粘接性，缓冲带19的厚度T1为7mm时与不具有缓冲带19时相同，若超过7mm则比不具有缓冲带19时更加恶化。
[0058] 根据这些事实，缓冲带19的厚度T1优选为2mm以上且7mm以下，更优选为3mm以上且7mm以下。若用与从滚轮行驶面18到芯棒2的滚轮行驶面距离T2的关系来求解该范围，则其关系如下(参照图5)：
[0059] 0.10T2＜T1＜0.35T2 …(1)
[0060] 另外，如前所述，对于橡胶履带1，从其滚轮行驶面18到芯棒2的滚轮行驶面距离T2大多为10mm～25mm，滚轮行驶面距离T2大幅脱离该范围的情况在用途及结构方面都很稀少(因使用橡胶，故在大型化(支承大的重量)方面存在界限)。于是，可以说数学式(1)的关系适合埋设有芯棒2、且在内周侧具备沿周向绕一周的滚轮行驶面18、18的所有橡胶履带。
[0061] 根据图4可知：若具有缓冲带19的橡胶履带1(除了硬度差为0以外的橡胶履带1)的硬度差为5度以上且12度以下，则与不具有缓冲带19的橡胶履带相比，斑痕性指标、振动指标以及粘接性指标都大。并且，根据图5可知：若缓冲带19的厚度比例为10％以上且35％以下，则与不具有缓冲带19的橡胶履带相比，斑痕性指标、振动指标以及粘接性指标都大。
[0062] 该情况意味着：若硬度差为5度以上且12度以下、且缓冲带19的厚度比例为10％以上且35％以下，则即使不将缓冲带19与芯棒2的滚轮行驶面18重叠的部分的整个表面覆盖而是覆盖其一部分，也能够通过配置成使缓冲带19与芯棒2进行面接触而对降低斑痕及振动获得一定的效果。
[0063] 图6是从内周侧观察其它橡胶履带1B的图。
[0064] 橡胶履带1B仅在履带主体3B的缓冲带19B、…、19B的形态方面与前述的橡胶履带1不同。除了橡胶履带1B的缓冲带19B、…、19B以外，其它部分与橡胶履带1相同，在图6中标注与橡胶履带1相同的标号并省略其说明。
[0065] 缓冲带19B配置成：不沿周向绕一周，而是仅在芯棒2的翼部14与滚轮行驶面18之间与翼部14进行面接触。缓冲带19B的(橡胶履带1B的)宽度方向的尺寸W1优选等于或大于滚轮行驶面18的宽度W2。并且缓冲带19B的周向的尺寸优选等于或大于在周向上与芯棒2的翼部14的滚轮行驶面18重叠的部分的尺寸。
[0066] 在这些情况下，当从内周侧观察时，缓冲带19B在宽度方向上与滚轮行驶面18的整个范围重叠，在周向上与和滚轮行驶面18重叠的芯棒2的翼部14的整个范围重叠。
[0067] 即使在橡胶履带1B中，缓冲带19B、…、19B也与橡胶履带1的缓冲带19相同，不会增加供其装配的行驶车辆行驶时的振动，并能够减轻滚轮行驶面18的斑痕。
[0068] 由于橡胶履带1、1B均配置成：使硬度比其它部分低的橡胶在滚轮行驶面18与芯棒之间与芯棒进行面接触，因此来自滚轮的压力能够分散，从而能够发挥防止斑痕的效果并且有效地减少行驶时的振动。
[0069] 缓冲带19B、19B优选使用粘接性良好的天然橡胶(NR)，这具有当橡胶履带1B价格易变动时昂贵的天然橡胶的使用量少的优点。然而，具备沿周向绕一周的缓冲带19的橡胶履带1在制造作业的效率性、生产周期的方面表现优异(降低繁琐性、缩短周期)。
[0070] 在上述实施方式中，也能够将缓冲带19、19B及履带主体3、3B的橡胶的种类设定为上述以外的种类。只要在内周侧具有滚轮行驶面18则芯棒2的形状并不局限于上述形状。例如，可以将上述缓冲带19、19B设置于仅有一个突起部在宽度方向中央突出的橡胶履带上。
[0071] 突耳可以不是如橡胶履带1、1B那样的长突耳4及短突耳5的两种，也可以是一种突耳。并且，突耳可以是其接地面相对于宽度方向倾斜延伸的形状，在该情况下，使缓冲带19、19B与从内周侧观察时和滚轮行驶面18重叠的芯棒的部分进行面接触，并以满足与橡胶履带1、1B相同的主要条件的方式对其进行埋设。
[0072] 此外，橡胶履带1、1B以及橡胶履带1、1B的各结构或整体结构、形状、尺寸、个数、材质等，能够根据本发明的主旨进行适当变更。
[0073] 产业上的可利用性
[0074] 本发明能够用于在联合收割机、拖拉机等农业机械以及反铲挖掘机等建筑机械的履带式行驶车辆中使用的橡胶履带。
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