专利名称：橡胶履带用芯铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装于农业作业机械、建筑机械、土木作业机械， 以及运输车辆等的产业车辆的车轮部分所采用的循环轨道行走装置 上的橡胶履带，本发明特别是涉及防止在橡胶履带宽度方向端部产 生的断边(耳切tL)现象的发明。
背景技术：
移动式建筑机械车辆等的行走装置所采用的循环轨道行走装置 除了过去的铁制履带以外，还采用橡胶履带。图13所示的橡胶履带给出过去的橡胶履带的一个实例。橡胶履 带C由通过橡胶弹性体形成的循环状带体H,与埋设于该带体内部 的芯铁M和拉伸增强件S构成。另外，在作为橡胶履带主体的循环状带体H的内部，形成多个 拉伸增强件S随着履带的周向沿橡胶履带的宽度拉齐，呈并列形状 而排列埋设的拉伸增强层。另外，在橡胶履带主体的内部的橡胶履 带层的内周侧，按照一定间距埋设有芯铁M,用于防止履带与行走 装置脱开的芯铁M的导向突起K向履带内周侧突出的形成。此外，图13A为橡胶履带C的整体侧视图，图13B为用于说明 橡胶履带的结构的局部剖面的立体图。专利文献l:日本特开2003-335275号专利文献2:日本特开平11-105754号
发明内容近年，具有安装橡胶履带的行走装置的建筑作业机械等多在石 头多的非平整地，或位于铺装道路路肩的路缘石附近从事作业。此时，橡胶履带越到石头、障碍物以及路缘石等上(图14A),沿横向 被压靠(图14B),由此，在埋设于橡胶履带中的芯铁的芯铁纵向(履 带宽度方向)芯铁端部，变形集中的发生，该部位的橡胶弹性体发生 较大变形，上述情况反复，这样，使橡胶弹性体发生疲劳破坏。另外，每当这样的状况反复发生时，橡胶弹性体便破坏，接着， 在橡胶履带主体中产生较大的龟裂F。在过去，这样的现象为称为 "断边"的问题。此外，如果在这样的状况下，橡胶履带行走，则在行走装置的 滚轮在橡胶履带的芯铁导向突起上，从履带周向(芯铁宽度方向)一 侧向另 一侧滚动时，变形容易集中于芯铁宽度方向(履带周向)端部， 成为在该部位产生橡胶龟裂的主要原因。本发明的目的在于改善上述问题，即，改善在芯铁纵向(履带宽 度方向)端部周围产生的变形的集中，采取变形的减緩措施，防止橡 胶履带的断边。本发明的橡胶履带由通过橡胶弹性体等形成的循环状的带体， 与埋设于其内部的多个芯铁和拉伸增强件构成。另外，多个拉伸增强件向橡胶履带的内部，随着履带的周向， 沿橡胶履带的宽度方向拉齐，按照并列形状排列埋设，构成拉伸增 强层。此外，在橡胶履带主体内部的拉伸增强层的内周侧，按照一 定间距而埋设芯铁，用于防止履带与行走装置脱开的芯铁的导向突 起向履带内周侧突出的形成。此外，本发明的目的在于减緩在上述芯铁纵向端部附近产生的 变形的集中，其特征在于在埋设于橡胶履带主体的内部的芯铁的芯
铁纵向(履带宽度方向)的端部，芯铁朝向芯铁宽度方向(履带周向) 外方延伸，芯铁纵向端部的宽度沿芯铁宽度方向扩大。还有，在本发明的橡胶履带中，最好，不但埋设于上述橡胶履 带主体内部的芯铁的芯铁纵向(履带宽度方向)的端部延伸、宽度扩 大，而且，该宽度扩大的芯铁端部的壁厚朝向外端缘而减小，沿构 成履带的触地面侧的方向局部地(最好为壁厚的 一 半以上的厚度)， 或全面地形成倾杀牛面，i殳置倾4+部，或按照倾4+面朝向触地面侧的 方式，在与触地面相反的一侧芯铁端缘部弯曲。另外，本发明的芯铁不仅为呈橡胶弹性体等的循环状带体形状 的一体式的橡胶履带，而且也可用作下述的履带垫式橡胶履带的履 体垫用的芯铁，其中，橡胶履带的基盘由一对拉杆(卜，、7夕U 乂夕) 呈循环状连接的连接拉杆，通过块体和杆件等形成的支架部，与履 带垫构成，履带塾由芯铁(履板)和履带主体部构成，同样，可防止 断边现象。在本发明中，在埋设于橡胶履带主体的内部的芯铁的芯铁纵向 (履带宽度方向)的端部，芯铁朝向芯铁宽度方向(履带周向)向外方延 伸，芯铁纵向端部的宽度沿芯铁宽度方向扩大，这样，可减小芯铁 纵向端部的每单位宽度(单位面积)的荷载，从而耐切削性提高，减 小在橡胶履带中产生的断边的发生，可提高橡胶履带的耐久性。作为断边的主要原因的芯铁端部的宽度方向前后的两个角部的 宽度扩大，倾斜面朝向触地面侧，耐断边性提高，另外，在芯铁端 部，按照沿形成履带的触地面侧的方向形成倾斜面的方式，芯铁端 部的壁厚朝向外端缘减小，沿构成履带的触地面侧的方向设置倾斜 部，倾4+面按照朝向触地面侧的方式，向与触i也面相反的一侧弯曲， 通过形成这样的结构，可进一步提高耐久性。
图1A为内周侧俯视图，图1B为主视图，图1C为侧视图(实施例l);图2为表示图1所示的芯铁埋设于橡胶履带中的状态的外周侧 俯S见图(实施例1);图3A为内周侧俯视图，图3B为主视图，图3C为侧视图(实施 例2);图4为橡胶履带中的履带宽度方向的剖视图(实施例2);图5A为说明测定橡胶履带的宽度方向端部越到路缘石上时的 变形率的试验的状态的剖视图，图5B为表示橡胶履带的宽度方向 端部越到路缘石上时的变形率的试验结果的曲线图；图6A为内周侧俯视图，图6B为主视图，图6C为侧^L图(实施 例3);图7A为内周侧俯视图，图7B为主视图，图7C为侧;f见图(实施 例4);图8A为内周侧俯视图，图8B为主视图，图8C为侧^L图(实施 例5);图9A为内周侧俯视图，图9B为主视图，图9C为侧视图(实施 例5的另 一实例)；图10A为触地面侧俯^见图，图10B为纵向侧i见图，图IOC为宽 度方向侧视图(实施例6);图IIA为触地面侧俯视图，图IIB为纵向侧视图，图IIC为宽 度方向侧4见图(实施例6的另 一 实例)；图12A为触地面侧俯视图，图12B为纵向侧视图，图12C为宽 度方向侧4见图(实施例6);图13A为橡胶履带的整体侧视图，图13B为用于说明橡胶履带的结构的局部剖面的透视图(已有实例)；图14为说明橡胶履带的断边发生状况的橡胶履带宽度方向的剖视图(已有实例)。
具体实施方式
本发明的橡胶履带由构成橡胶履带主体的循环状的带体，与埋 设于带体内部中的多个芯铁和拉伸增强件构成。带体由在天然橡胶、合成橡胶(IR， SBR， BR, NBR, CR, IIR, EPDM等)，或由这些橡胶混合成的原料橡胶中，配合有增强剂(碳 黑，白碳黑等)、防老化剂、硫化促进剂、活性剂、粘接剂，以及硫 化促进剂、硫磺、有机过氧化物等的交联剂等的橡胶组成物(混合橡 胶)形成，或由氨基甲酸酯橡胶、半硬化 软质的聚氯乙烯树脂等的 热塑性树脂等形成。另外，向带体内部，随着履带的周向，沿橡胶履带的宽度方向 将多个钢芯等的拉伸增强件拉齐，按照并列形状排列而埋设，在带 体的内部形成拉伸增强层。此外，在拉伸增强层的履带内周侧，以一定间距间隔埋设芯铁， 用于防止履带与行走装置脱开的情况的芯铁的导向突起朝向履带内 周侧突出地形成。还有，在埋设于带体内部的芯铁一般为下述的结构，其中，在 芯铁纵向的中间区域，形成与行走装置的驱动装置卡合的卡合部， 在卡合部的芯铁纵向外侧旁边，形成脱轮防止用的导向突起，而在 其更外侧形成翼部，还包括橡胶履带的横向错位防止用的防脱突起。本发明的芯铁的特征在于在芯铁翼部的芯铁纵向端部，芯铁向 芯铁宽度方向外方延伸，芯铁纵向端部的宽度朝向芯铁宽度方向扩 大。在本发明的橡胶履带中，在作为橡胶履带主体的带体的内部， 埋设有下述的芯铁，在芯铁的芯铁纵向端部，芯铁朝向芯铁宽度方 向外方延伸，芯铁纵向端部的芯铁翼部宽度沿芯铁宽度方向扩大， 由此，在橡胶履带越到石头、路缘石等上时，在芯铁纵向端部产生 的变形被分散，緩和变形集中，由此，可防止橡胶破坏，有效地降 低其造成的断边，可提高橡胶履带的耐久性。另外，本发明最好为下述的结构，其中，在芯铁端部的宽度扩 大的部位，按照沿形成履带的触地面侧的方向形成倾斜面的方式芯 铁端部的壁厚朝向外端缘减小，沿构成履带的触地面侧的方向设置 倾斜部，或按照倾斜面朝向触地面侧的方式芯铁端部的端部扩大的 部位在与触地面側相反的一侧弯曲。在设置倾斜部或设置芯铁端缘部弯曲的弯曲部的场合，即使仅 仅为设置于芯铁端部的宽度扩大的部位的芯铁宽度方向端部和芯铁 纵向中的任意一者，也是没有关系的，但是，最好设置于芯铁宽度 方向端部和芯铁纵向方向的两个方向端部，最好，呈舟状i殳置倾斜 部、弯曲部。由此，减緩芯铁宽度扩大的芯铁宽度方向前后的两个角部的变 形，另外，提高相对断边的耐久性。 实施例1下面通过附图，对本发明的实施例进行具体描述。图1为本发明的第1实施例的橡胶履带所采用的芯铁图，图1A 为内周(与接触地面相反)侧的俯视图，图1B为主视图，图1C为侧 视图。另外，图2为本发明的第1实施例的橡胶履带，其为表示图 1所示的芯铁埋设于橡胶履带中的状态的外周(接触地面)侧的局部 俯视图。在第1实施例的芯铁1中，在其中间区域形成与行走装置的驱 动装置卡合的卡合部la,在卡合部的芯铁纵向的左右两外側旁边， 按照夹有卡合部la的方式，呈交错状错开地排列有一对脱轮防止用 的导向突起lb,在其两外侧形成翼部lc。另外，图中的标号ld表示为了抑制橡胶履带的横向错动和扭转 而设置的防脱突起。此外，在本发明的芯铁1中，在芯铁翼部lc的前端部，芯铁朝 向芯铁宽度方向外方延伸，芯铁翼部前端部朝向芯铁宽度方向外方 延伸，由此，该前端区域的宽度扩大，在芯铁的芯铁纵向的两端缘， 形成长于芯铁宽度的尾鳍状的宽度扩大部2。该芯铁1像图2所示的那样，埋设于橡胶履带3的橡胶履带主 体3a的内部。另外，在橡胶履带内部埋设芯铁1时，在橡胶履带宽 度方向端部(耳部)，设置芯铁1的芯铁宽度扩大部2。由此，可减小 芯铁纵向端部的每单位宽度(单位面积)的荷载，在橡胶履带越到石 头、路缘石等上时，可分散在芯铁纵向端部产生的变形，减緩变形 的集中，由此，可防止橡胶破坏，可有效地减小其造成的断边现象。 其结果是，橡胶履带的耐久性提高。另外，图中的标号3b表示突片。此时，最好，芯铁宽度扩大部2的芯铁宽度W2较大，但是， 如果其大于芯铁埋设间距(l英寸=1P)，由于妨碍邻接芯铁的宽度扩 大部，无法埋设，故必须使芯铁宽度扩大部2的宽度W2小于芯铁 埋设间距。另外，如果芯铁宽度扩大部2的宽度W2过小，则效果 降低，这样，最好，在芯铁翼部lc的宽度W^在通常的橡胶履带中， 多数场合是芯铁翼部lc的宽度Wi为芯铁埋设间距的一半(0.5P)的 宽度。}时，W2可为1.1 Wi ~ 1.8 W,,最好可为1.2W~ 1.5 Wj。另外，芯铁宽度扩大部2的芯铁长度L在使用条件下，设定为 适合的长度，如果过短，则无法确保从宽度扩大部的芯铁翼部延伸 的部位的强度，相对该情况，如果过长，则具有芯铁的重量增加， 并且橡胶履带的重量增加，芯铁的材料必须增加的问题。 实施例2图3为表示本发明的第2实施例的芯铁的图，图3A为内周侧 俯视图，图3B为主视图，图3C为侧视图。另外，图4为表示埋设 有本发明的第2实施例的芯铁的橡胶履带的图，图4A为履带宽度 方向的剖视图，图4B为局部侧视图。在第2实施例的芯铁1中，在芯铁翼部lc的前端区域，朝向芯铁宽度外方，形成其尺寸大于芯铁中间区域的尺寸的芯铁宽度扩大 部2,该芯铁宽度扩大部2的芯铁壁厚朝向外端缘减小，沿构成履带 的触地面侧的方向，局部地{最好，壁厚t的一半(l/2t)以上的厚度(在 本实施例中，为3/4t)}，或全面地形成倾斜面，设置倾斜部(锥形)4。像图3所示的那样，在本第2实施例中，最好，在芯铁宽度扩 大部2的芯铁纵向端缘部a和芯铁宽度方向端缘b的两个端缘，均 形成倾斜部4，但是，也可为下述的方案，其中，仅仅在任何一侧， 或在相应的端缘设置不同的倾斜角度的倾斜部4 。图5为表示测定橡胶履带的宽度方向端部越到路缘石上时的变 形率的试验方法和测定结果的图，图5A为表示试验方法的履带剖 视图，图5B为表示已测定的试验结果的变形率的曲线图。变形试验的水准针对实施例2中给出的橡胶履带，作为已有实 例的图13所示的过去的普通的橡胶履带，作为比较实例的，埋设有 在日本特开平11-105754号文献中的图5~7所示的釆取已有技术的 对应断边措施的芯铁(在芯铁纵向端部前端，形成弯曲部的芯铁)的 橡胶履带而测定。在测定中，如图5A所示，在从芯铁纵向端缘位置，到W(10mm) 的位置的正下的橡胶履带的对应部位，放置半圆形的障碍物，测定 在芯铁上作用荷载F(500Kg)时的变形率。如曲线图所示而知道，已有实例的橡胶履带的变形率为193%， 采取已有的应对断边技术措施的比较实例的橡胶履带的变形率为 102%,与此相对，在本发明的第2实施例的橡胶履带中，其变形率 为60%,为已有实例的1/3的变形，变形小于比较实例。像这样，在本发明中，与过去的橡胶履带或采用过去的已有技 术的对应断边技术措施的橡胶履带相比较，越到异物上时产生的橡 胶履带的宽度方向端部的变形显著改善，在橡胶履带中产生的断边 的发生减少，橡胶履带的耐久性提高。实施例3图6为表示本发明的第3实施例的图，图6A为内周侧俯视图， 图6B为主^L图，图6C为侧视图。在第3实施例的芯铁1中，在芯铁翼部lc的前端部，芯铁朝向 芯铁宽度方向外方延伸，形成在芯铁翼部前端部沿芯铁宽度方向宽 度扩大的芯铁宽度扩大部2，该宽度扩大部2的芯铁延伸的延伸部分 沿构成履带的内周侧的方向弯曲，形成弯曲部2a，按照通过弯曲而 形成的倾斜面朝向触地面侧的方式，将履带周向的芯铁端缘部弯曲。此时，芯铁宽度扩大部2弯曲，芯铁宽度扩大部2的芯铁宽度 W3从作为橡胶履带的巻绕基点的钢芯，向内周侧以较大程度离开， 这样，如果不进一步小于芯铁埋设间距(1P),则邻接的芯铁的芯铁 宽度扩大部2之间发生妨碍，橡胶履带无法巻绕于行走装置的引导 轮、驱动轮上。即，芯铁宽度扩大部2的芯铁宽度W3必须小于从芯铁埋设间 距(1P)中扣除芯铁的宽度扩大部2之间不妨碍的间距(p)而得到的尺 寸，3 < 1P - p)。另外，在从钢芯到芯铁宽度扩大部2的弯曲部2a的内周侧前端
的尺寸由h表示，驱动轮的齿数由n表示时，芯铁的芯铁宽度扩大 部2之间不发生妨碍的间距p根据p = 2hsin( 180/n)。导出。 实施例4图7为表示本发明的第4实施例的芯铁的图，图7A为内周侧 俯视图，图7B为主视图，图7C为侧视图。在第4实施例的芯铁1中，在芯铁翼部lc的前端部，芯铁朝向 芯铁宽度方向外方延伸，形成在芯铁翼部前端部沿芯铁宽度方向宽度 扩大的芯铁宽度扩大部2,该宽度扩大部2的芯铁纵向的前端部沿构 成履带的内周侧的方向弯曲，形成弯曲部2b,按照通过弯曲而形成的 倾斜面朝向触地面侧的方式，将履带宽度方向的芯铁端缘部弯曲。实施例5图8为表示本发明的第5实施例的芯铁的图，图8A为内周侧 俯视图，图8B为主视图，图8C为侧视图。在第5实施例的芯铁1中，在芯铁翼部lc的前端部，芯铁朝向 芯铁宽度方向外方延伸，形成在芯铁翼部的前端部沿芯铁宽度方向 宽度扩大的芯铁宽度扩大部2,该宽度扩大部2的芯铁纵向的前端 部朝向构成履带的内周侧的方向弯曲，另外，从芯铁宽度方向角部， 到芯4失纵向前端部的一部分弯曲，形成呈 状形成弯曲部的弯曲部 2a，。由此，减緩芯铁的宽度增加的芯铁宽度方向前后的两个角部的 变形，另外，进一步提高相对于断边的耐久性。此时，也可如图9所示的那样，宽度扩大部2的芯铁纵向的前 端部整体弯曲，按照形成于芯铁方向两端的两个弯曲部连接的方式 弯曲，按照芯铁翼部lc的前端部，如图9所示，呈舟状的方式，将 履带纵向和履带宽度方向，以及履带纵向和履带宽度方向的角部位 的芯铁端缘部弯曲，形成舟形弯曲部2c。实施例6图10和图11为表示作为采用在一对拉杆呈循环状连接的连接 拉杆上安装履带垫的结构的履带垫式橡胶履带的连杆式橡胶履带所采用的芯铁的图。图10为表示本发明的第6实施例的芯铁的图，图 10A为外周(触地面)侧俯视图，图IOB为主视图，图IOC为侧视图。 另外，图11为表示本发明的第6实施例的另 一实例的芯铁的图，图 11A为外周(触地面)侧俯^L图，图11B为主^L图，图llC为侧-观图。 另外，图12为表示埋设本发明的图11所示的第6实施例的另 一实 例的芯铁的连杆式橡胶履带(履带垫式橡胶履带)的履体垫的图，图 12A为触地面侧俯视图，图12B为纵向侧视图，图12C为宽度方向 侧#见图。在图10所示的第6实施例的芯铁6中，在芯铁纵向端部，芯铁 朝向芯铁宽度方向外方延伸，形成在芯铁端部朝向芯铁宽度方向宽 度扩大'的芯铁宽度扩大部6a。另外，标号6b表示插入有用于将履 体垫安装于连接拉杆上的螺栓，用于供螺栓穿过的通孔。另外，在图11所示的第6实施例的另 一实例的芯铁6中，在芯 铁纵向端部，芯铁朝向芯铁宽度方向外方延伸，形成在芯铁端部朝 向芯铁宽度方向宽度扩大的芯铁宽度扩大部6a。该宽度扩大部6a 的宽度大于芯铁的部位朝向构成履带的内周(与触地面相反)侧的方 向弯曲，形成弯曲部6c，按照通过弯曲而形成的倾杀+面朝向触i也面 侧的方式将履带周向的芯铁端缘部弯曲。此外，如图12所示，其表示在一对拉杆呈循环状连接的连接拉 杆(图中未示出)上，在安装履带垫的结构的履带垫式橡胶履带的连 杆式橡胶履带的履体垫5中，埋设图11所示的第6实施例的另 一实 例的芯铁(履板)6的状态。此外，履体垫5的履带主体部5a通过橡 胶弹性体形成，芯铁6埋设于履体垫主体5a的内部。还有，图中的标号5b表示供用于将履体垫安装于连接拉杆上的 螺栓穿过的螺栓孔。标号说明标号1表示芯铁；标号la表示芯铁卡合部；标号lb表示芯铁导向突起；标号lc表示芯铁翼部；标号ld表示脱开防止突起；标号2表示芯铁宽度扩大部；标号2a表示芯铁宽度方向弯曲部；标号2a，表示、字状弯曲部；标号2b表示芯铁纵向弯曲部；标号2c表示芯铁舟形弯曲部；标号3表示橡胶履带；标号3a表示橡胶履带主体(环状带体)；标号3b表示突片；标号3c表示拉伸增强件(钢芯)；标号4表示芯铁倾斜部；标号5表示履体垫；标号5a表示履体垫主体；标号5b表示螺栓孔；标号6表示芯铁(履板)；标号6a表示芯铁宽度扩大部；标号6b表示芯铁贯通孔；标号6c表示芯铁弯曲部。
权利要求
1. 一种橡胶履带用芯铁，其特征在于在由构成橡胶履带的橡胶 弹性体等形成的橡胶履带主体，和埋设于其中的芯铁中，通过使该芯铁的芯铁纵向端缘朝向芯铁宽度的外方延伸，形成宽度扩大部。
2. 根据权利要求1所述的橡胶履带用芯铁，其特征在于宽度扩 大部的壁厚朝向外端缘减小，沿构成履带的触地面侧的方向，局 部或全面；也形成倾4+面。
全文摘要
本发明的课题在于防止橡胶履带沿横向被压靠而产生的、埋设于橡胶履带的内部的芯铁的履带宽度方向芯铁端部处所产生的龟裂造成的断边现象，提高橡胶履带的耐久性。该横向被压靠是由于该橡胶履带越到位于铺装道路的路肩的路缘石、非平整地等的石头、障碍物上而产生的。构成橡胶履带(3)，在埋设于橡胶履带主体(3a)的内部的芯铁(1)中，通过使该芯铁(1)的芯铁纵向端部朝向芯铁宽度的外方延伸，形成宽度扩大部(2)。
文档编号B62D55/253GK101146708SQ20058004927
公开日2008年3月19日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者木村秀树, 森下聪 申请人:福山橡胶工业株式会社