(57)【要約】【課題】  ゴムクローラにおける虫食い状の損傷の再現性を高め、虫食い状の損傷に対するゴムクローラの耐久性評価の信頼性を高める。【解決手段】  被試験片Ｇとの間に噛み込む石ｈを踏み付けて前後に往復移動しうる踏み付け手段３を具える。踏み付け手段３は、前後に往復移動可能な支持軸１０に、前後に揺動可能に支持される揺動体４を具える。揺動体４は、踏み付け面４Ｓをなす底面１３Ａと、底面１３Ａから前方に向かって上傾斜でのびる前面１３Ｆと、後方に向かって上傾斜でのびる後面１３Ｒとを有する台形状の主部１３を具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム弾性体からなる被試験片上に配され、かつ前記被試験片との間に噛み込む石を踏み付けて前後に往復移動しうる踏み付け面を有する踏み付け手段を具え、
前記踏み付け手段は、前後に往復移動可能に支持される支持軸と、前記支持軸の軸心廻りで前後に揺動可能に支持される揺動体とを具え、
前記揺動体は、前記踏み付け面をなす底面と、該底面から前方に向かって上傾斜でのびる前面と、前記底面から後方に向かって上傾斜でのびる後面とを有する台形状の主部を具えるゴム弾性体の耐久試験装置。
【請求項２】
前記揺動体は、前記支持軸と直角な断面において、支持軸の軸心から前記底面に下した垂線と前記底面の前端との間の距離Ｌｆが、前記垂線と前記底面の後端との間の距離Ｌｒよりも大である請求項１記載のゴム弾性体の耐久試験装置。
【請求項３】
前記揺動体は、前方側及び後方側への揺動角度の最大が、それぞれ３０〜４０°である請求項１又は２記載のゴム弾性体の耐久試験装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかの耐久試験装置を用いたゴム弾性体の耐久試験方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム弾性体、特にゴムクローラの内周面側のゴムが、転輪との間に噛み込まれる石に原因して虫食い状に損傷する現象を再現でき、この虫食い状の損傷に対するゴムクローラの耐久性評価に好適に採用しうるゴム弾性体の耐久試験装置、及びそれを用いた耐久試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、クローラ式の走行車両ａには、例えば駆動輪（スプロケット）ｂ、アイドラｃ及び転輪ｄによって周回可能に巻装される無端帯状のゴムクローラｅが配される。
【０００３】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ゴムクローラｅのゴム弾性体内には、周方向に連続してのびる例えば２枚の帯状の抗張プライｆと、その内周側で周方向に等間隔を有して配される複数の芯金ｇとが配されている。芯金ｇは、抗張プライｆ、ｆ間を跨る板状の芯金本体ｇ１と、この芯金本体ｇ１から立ち上がる一対のガイド部ｇ２とを具える。ガイド部ｇ２、ｇ２は、ゴムクローラｅが転輪ｄ、駆動輪ｂ及びアイドラｃから脱輪するのを防止する。また芯金ｇ、ｇ間には、駆動輪ｂの歯部ｂ１と噛合して駆動力を伝える開口部ｋが形成されている。
【０００４】
このような走行車両ａでは、前記図５に示すように、走行時、ゴムクローラｅと転輪ｄとの間に巻き込んだ砂や砂利等の石ｈが、走行車両の荷重を受けて、芯金ｇを覆うゴム（内周面側のゴム）を傷つける。そしてこれが繰り返され、前記ゴムに虫食い状の損傷（チップカット）を発生させる。虫食い状の損傷が発生すると、そこから土砂が侵入し、やがて芯金ｇとそれを覆うゴムとの剥離に至る。
【０００５】
下記の特許文献１には、ゴムクローラの耐久性をテストする装置が提案されている。この提案の装置は、図７（Ａ）に概念的に示すように、ゴム弾性体からなる被試験片Ｇ上に配置されるローラｉと、被試験片Ｇの間に砂利等の石ｈを介在させてローラｉを転動させるべく往復直線運動させる駆動機構（図示省略）とを具える。
【０００６】
この装置は、ゴムクローラの内周面上を、転輪が転動して通過する状態を再現しようとしている。しかし、この装置で生じる損傷は、実車走行においてゴムクローラに発生する前記虫食い状の損傷とは、以下の点で相違する。上記装置では、図７（Ａ）に示すように、例えばローラｉの直径が相対的に小の場合、ローラｉが石ｈによってロックしてしまい、ローラｉの面圧が高いロック状態で往復直線運動する。そのため被試験片Ｇに、摩耗損傷が早期に発生してしまう。逆に図７（Ｂ）に示すように、ローラｉの直径が相対的に大の場合、面圧は実車のように低くなるが、せん断力が作用せずに石ｈを乗り越えてしまうため、ディンプル状の圧痕となってしまう。このように、前記装置では、実際の虫食い状の損傷を再現できないため、虫食い状の損傷に対するゴムクローラの耐久性の評価（例えば相対比較や合否判定など）の信頼性に劣るという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平０４−９５４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ゴムクローラにおける虫食い状の損傷を、実車走行により近づけて再現でき、この虫食い状の損傷に対するゴムクローラの耐久性評価の信頼性を高めうるゴム弾性体の耐久試験装置、及びそれを用いた耐久試験方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願第１の発明は、ゴム弾性体からなる被試験片上に配され、かつ前記被試験片との間に噛み込む石を踏み付けて前後に往復移動しうる踏み付け面を有する踏み付け手段を具え、
前記踏み付け手段は、前後に往復移動可能に支持される支持軸と、前記支持軸の軸心廻りで前後に揺動可能に支持される揺動体とを具え、
前記揺動体は、前記踏み付け面をなす底面と、該底面から前方に向かって上傾斜でのびる前面と、前記底面から後方に向かって上傾斜でのびる後面とを有する台形状の主部を具える。
【００１０】
第１の発明では、前記揺動体は、前記支持軸と直角な断面において、支持軸の軸心から前記底面に下した垂線と前記底面の前端との間の距離Ｌｆが、前記垂線と前記底面の後端との間の距離Ｌｒよりも大であるのが好ましい。
【００１１】
第１の発明では、前記揺動体は、前方側及び後方側への揺動角度の最大が、それぞれ３０〜４０°であるのが好ましい。
【００１２】
本願第２の発明は、第１の発明の耐久試験装置を用いたゴム弾性体の耐久試験方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は叙上の如く、前後に往復移動可能な支持軸に、揺動体が前後に揺動可能に支持されている。又揺動体は、踏み付け面をなす底面、この底面から前後に上傾斜でのびる前面および後面を有する台形状の主部を具える。
【００１４】
従って、前進時、揺動体の前方への揺動と前面の上傾斜とにより、揺動体と被試験片との間に石を容易に噛み込みしうる。又噛み込んだ石を踏み付けて前方移動しうる。このとき揺動体は、揺動により、被試験片に剪断荷重がかかるように石を踏み付けるとともに、この状態で前進移動する。又後進時は、石が揺動体から抜けるように、かつ揺動体が被試験片と平行になるように揺動するため、面圧を低く保つことができる。
【００１５】
そのため、摩耗損傷を早期に発生させることなくかつ高い剪断荷重により、虫食い状の損傷を、実車走行により近づけて再現できる。その結果、試験時間の短縮を図りながら、虫食い状の損傷に対するゴムクローラの耐久性を高い信頼性有して評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のゴム弾性体の耐久試験装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】その主要部を示す斜視図である。
【図３】作用を説明する断面図である。
【図４】揺動体の前方側及び後方側への揺動を示す概念図である。
【図５】クローラ式の走行車両を概念的に示す側面図である。
【図６】（Ａ）は図５のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）はゴムクローラの内部構造を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は従来の耐久試験装置の問題点を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のゴム弾性体の耐久試験装置（以下に「耐久試験装置」という。）１は、往復移動手段２と、踏み付け手段３とを具える。踏み付け手段３は、ゴム弾性体からなる被試験片Ｇ上に配される踏み付け面４Ｓを有する揺動体４を含む。前記踏み付け面４Ｓは、前記被試験片Ｇとの間に石ｈを噛み込み可能、かつ噛み込んだ石ｈを踏み付けて前後に往復移動しうる。
【００１８】
本例では、耐久試験装置１が、ゴムクローラにおける虫食い状の損傷を再現し、この虫食い状の損傷に対する耐久性を試験するために用いられる。従って、被試験片Ｇとして、本例では、ゴムクローラの芯金を覆うためのゴム弾性体が採用される。
【００１９】
前記往復移動手段２は、支持フレーム５によって水平かつ前後にスライド移動可能に支持されるアーム６と、このアーム６を前後に移動させる駆動手段７とを具える。駆動手段７としては、特に規制されるものではなく、例えばモータと、モータによる回転運動を前後の往復運動に変換する例えばクランク機構などの変換機構とを具えた周知構造のものが、適宜採用しうる。
【００２０】
図１、２に示すように、踏み付け手段３は、支持軸１０と、この支持軸１０に支持されその軸心１０ｉ廻りで前後に揺動可能な揺動体４とを具える。支持軸１０は、前記往復移動手段２のアーム６により、前後に往復移動可能に支持される。本例の支持軸１０は、例えばコ字状のホルダ１１に回転可能に枢支されるとともに、このホルダ１１は、取付け板１２を介して前記アーム６に固定される。
【００２１】
揺動体４は、台形状の主部１３と、主部１３の上面から突出する凸部１４とを一体に具える。凸部１４には、前記支持軸１０を回転可能に保持する孔１５が配される。
【００２２】
主部１３は、前記踏み付け面４Ｓをなす平面状の底面１３Ａと、該底面１３Ａから前方に向かって上傾斜でのびる前面１３Ｆと、前記底面１３Ａから後方に向かって上傾斜でのびる後面１３Ｒとを有する台形状をなす。図４に略示するように、前面１３Ｆの底面１３Ａに対する角度θｆ、および後面１３Ｒの底面１３Ａに対する角度θｒは、それぞれ１００〜１５０°が好ましい。
【００２３】
又図４に示すように、本例の揺動体４は、支持軸１０と直角な断面において、支持軸１０の軸心１０ｉから前記底面１３Ａに下した垂線Ｘと前記底面１３Ａの前端との間の距離Ｌｆが、前記垂線Ｘと前記底面１３Ａの後端との間の距離Ｌｒよりも大である。即ち、軸心１０ｉが、後方側にオフセットしている。
【００２４】
揺動体４は、前方側及び後方側への揺動角度βの最大が、それぞれ３０〜４０°であるのが好ましい。
【００２５】
図１において符号２０は、揺動体４を収容する上開口のケースであり、このケース２０内で揺動体４が前後に往復移動する。ケース２０内には、ゴムクローラの芯金に相当する金属板２１と、被試験片Ｇとが敷設される。被試験片Ｇは、金属板２１に加硫接着されている。又被試験片Ｇ上かつ前方側には、砂利等の石ｈが配されている。又符号２２は錘であって、揺動体４に、踏み付け用の荷重を与える。
【００２６】
図３に示すように、揺動体４が前進するとき、前面１３Ｆが上傾斜をなすこと、および揺動体４が揺動しうることにより、前方の石ｈを、踏み付け面４Ｓ（底面１３Ａ）下に噛み込みうる。このとき揺動体４は、踏み付け面４Ｓの前方側が持ち上がる向きに傾斜する。そのため、被試験片Ｇに剪断荷重Ｆ１が強く掛かるように石ｈを踏み付けながら前進移動しうる。なお、踏み付け面４Ｓの後端側では被試験片Ｇに接して面圧Ｆ２が掛かるが、前端側で剪断荷重Ｆ１が強く掛かるため、前記後端側での面圧Ｆ２は小さい。
【００２７】
又後進時、揺動体４は、石ｈが揺動体４から外れるように、かつ揺動体４が被試験片Ｇと平行になるように後方側に揺動する。そのため、被試験片Ｇへの面圧を低く保つことができる。
【００２８】
このように耐久試験装置１では、面圧Ｆ２を減じて摩耗損傷を抑制しながら、高い剪断荷重Ｆ１を負荷して、虫食い状の損傷を実車走行により近づけて再現できる。その結果、試験時間の短縮を図りながら、虫食い状の損傷に対するゴムクローラの耐久性を高い信頼性有して評価することができる。
【００２９】
なお、軸心１０ｉを後方側にオフセットさせて  Ｌｆ＞Ｌｒ  とすることで、剪断荷重Ｆ１をより高く掛けることができ、虫食い状の損傷の再現性を高めることができる。特に、比Ｌｆ／Ｌｒを１．２以上、さらには１．５以上、さらには１．８以上とすることが、再現性を高める観点から好ましい。
【００３０】
又揺動体４の前記揺動角度βの最大が、３０°を下回ると、剪断荷重Ｆ１を十分に掛けることが難しく、虫食い状の損傷の再現性が低下する傾向となる。又４０°を越えると、踏み付け面４Ｓの後端側での面圧Ｆ２が高くなり、摩耗損傷が発生しやすくなる。
【００３１】
なお耐久試験装置１を用いたゴム弾性体の耐久試験方法では、ゴムクローラの芯金に相当する金属板２１に、芯金を被覆するゴムに相当する被試験片Ｇを加硫接着したものを、ケース２０内に配置する。又被試験片Ｇ上に、耐久試験装置１の揺動体４を設置するとともに、被試験片Ｇ上かつ揺動体４前方側に、石ｈを載置する。石としては、例えば、最大長さ５〜１２mmの範囲の市販の砂利が好適に使用しうる。又石ｈは、一旦水に浸し、水切りしたものを使用する。その後、耐久試験装置１の往復移動手段２を作動し、所定時間（例えば３０分程度）、揺動体４を前後に往復移動させ、被試験片Ｇの損傷状態を評価する。
【００３２】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３３】
本発明の効果を確認するため、図１、２に示す耐久試験装置１を用い、上記耐久試験方法に準拠して、被試験片Ｇの耐久性テストを表１の仕様に基づいて行い、虫食い状の損傷の再現性を評価した。比較として、揺動体に代えて直径３５．４mmのローラを使用した装置（比較例１）、直径１２０．０mmのローラを使用した装置（比較例２）を試作し、実施例と比較している。
【００３４】
共通仕様は以下の通りである。被試験片Ｇの厚さは７．０mmであり、金属板２１と加硫接着している。石ｈは、最大長さ１０mmの大きさの市販の砂利１８０ｇを、一旦水に浸し、水切りしたものを使用している。耐久試験装置１の作動時間は３０分である。
【００３５】
虫食い状の損傷の再現性の評価は、被試験片Ｇの損傷状態を目視検査し、４段階で評価している。数値が大きいほど、再現性に優れている。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
比較例１は、ローラのロックにより面圧が高くなって摩耗損傷の傾向となり、虫食い状損傷の再現性が悪い。比較例２は、せん断力が十分作用せずに石を乗り越えてしまうため、ディンプル状の圧痕となり、虫食い状損傷の再現性が悪い。
【００３８】
実施例２、３、５は再現性に優れる。実施例１は、揺動角度βが低いため、せん断力がやや小さく実施例２、３、５に比して再現性は劣る。実施例４は、オフセットしないため、せん断力がやや小さく実施例２、３、５に比して再現性は劣る。実施例６は、揺動角度βが大であるため、踏み付け面の後端側で面圧が高くなり、摩耗傾向となるため実施例２、３、５に比して再現性は劣る。
【符号の説明】
【００３９】
１  耐久試験装置
２  往復移動手段
３  踏み付け手段
４  揺動体
４Ｓ  踏み付け面
１０  支持軸
１０ｊ  軸心
１３  主部
１３Ａ  底面
１３Ｆ  前面
１３Ｒ  後面
ｈ  石
Ｇ  被試験片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019070588.tif 000009
【図７】
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