JP2006117134A - 芯金レス弾性クローラとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 補強芯材の脱落が防止された芯金レス弾性クローラの製造方法を提供する。
【解決手段】 成形型の内部空間で未加硫ゴムを加硫し、クローラ本体３と補強芯材６が埋設された駆動突起２とラグ４とを成形する芯金レス弾性クローラ１の製造方法であって、内部空間Ｎ内へ向かって延びる位置決めピン９が駆動突起２を成形する成形型７の内面８に立設され、位置決めピン９の先端９ａを補強芯材６に当接させ、この補強芯材６が駆動突起２から露出しないような位置関係を決定した状態で未加硫ゴムを加硫し、加硫後位置決めピン９を取り除く。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種のクローラ式走行装置に用いられる芯金レス弾性クローラとその製造方法に関する。

クローラ式走行装置は運搬車両や農業機械等に幅広く用いられており、これらのクローラ式走行装置には無端状の弾性クローラが装着されている。この弾性クローラは、弾性体からなるクローラ本体とこのクローラ本体の内周面に突設された駆動突起とクローラ本体の外周面に設けられた複数のラグとを備えている。このうち、駆動突起は、走行装置のスプロケットに係合して駆動力を弾性クローラに伝えることや、転輪の外れ防止としての機能を有しており、図７（ａ）に示すように駆動突起３０の摩耗、変形等を防止する目的でその内部に補強芯材３１を埋設することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−３０１２２９号公報

しかしながら、上記特許文献１の弾性クローラでは、補強芯材３１の両端部３１ａが駆動突起３０のクローラ幅方向側面に露出しているため、車両側の転輪が当該側面に繰り返し擦れることで露出している補強芯材３１の周りからゴムの剥がれが起こり、これが成長すると補強芯材３１の脱落につながる。
また、図７（ｂ）に示す他の弾性クローラ４０では、金型に補強芯材４１を接触させて位置決めを行うため、補強芯材４１の一部４１ａが駆動突起４２のクローラ周方向側面に露出する。車両側の駆動スプロケットが当該側面に繰り返し当たることで、上記弾性クローラと同様、露出している部分からゴムが剥がれていき補強芯材４１が脱落するという問題が発生する。
そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、補強芯材の脱落が防止された芯金レス弾性クローラの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、成形型の内部空間で未加硫ゴムを加硫し、クローラ本体とこのクローラ本体の内周面に突設されると共に補強芯材が埋設された駆動突起と前記クローラ本体の外周面に設けられるラグとを成形する芯金レス弾性クローラの製造方法であって、前記内部空間内へ向かって延びる位置決め部材が前記駆動突起を成形する成形型の内面に立設され、前記位置決め部材の先端を前記補強芯材に当接させ、この補強芯材が前記駆動突起から露出しないような位置関係を決定した状態で前記未加硫ゴムを加硫し、加硫後前記位置決め部材を取り除くことを特徴とする。

上記芯金レス弾性クローラの製造方法によれば、成形型の内面に立設された位置決め部材の先端を補強芯材に当接させ、補強芯材が駆動突起から露出しないような位置関係を決定した状態で未加硫ゴムを加硫しているので、加硫成形後、補強芯材が駆動突起のゴム材料で完全に覆われた状態となる。従って、補強芯材が、クローラ幅方向側面やクローラ周方向側面に露出することがないので、車両側の転輪や駆動スプロケットが駆動突起に繰り返し当たってもゴムが剥がれるようなことがない。これにより、補強芯材の脱落を防止することができる。

また、上記位置決め部材の長さ寸法や本数、配置による構成を変更することで、駆動突起と補強芯材との位置関係を決定することができるが、位置決め部材は、駆動突起のクローラ周方向側面における補強芯材を覆う加硫後のゴム厚みが１ｍｍ以上となるように構成されていることが好ましい。この場合、駆動突起のクローラ周方向側面において１ｍｍ以上のゴム厚みが確保できるので、この部分で補強芯材が露出しないのは勿論、スプロケットによるゴムの剥がれが防止され、補強芯材の脱落防止効果を高めることができる。

上記の本発明において、位置決め部材を駆動突起のクローラ周方向側面側から当接させれば、補強芯材のクローラ周方向位置を簡易に決定することができ、さらに位置決め部材を先端側からも当接させることで、補強芯材をより安定させることができる。なお、位置決め部材の形状に関して、例えば円柱形状（ピン形状）やクローラ幅方向に延びる板形状とすることができる。

また、上記位置決め部材の先端を挿脱自在とする位置決め穴を補強芯材に設け、この位置決め穴に当該位置決め部材の先端を挿入して位置関係を決定すれば、補強芯材をより安定させた状態で加硫成形を行うことができる。

さらに、位置決め部材を駆動突起における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に対応する側から補強芯材に当接させてもよい。このようにすれば、加硫成形後の弾性クローラにおいて、駆動突起における車両側の駆動スプロケットが接触する部分に位置決め部材の成形孔がくることがない。このため、駆動スプロケットが駆動突起に係合した際に当該成形孔に接触することがなく、成形孔を起点とするクラック及びその成長を防ぐことができる。これにより、補強芯材の脱落を防止することができる。

また、本発明は、無端帯状のゴム様弾性体よりなるクローラ本体と、クローラ周方向に一定間隔おきに並んだ状態で前記クローラ本体の内周面から一体に突設された複数の駆動突起と、前記クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで形成されたラグ群と、前記クローラ本体の内部にクローラ周方向に沿って埋設された抗張体とを備えており、前記各駆動突起の内部に補強芯材が埋設されている芯金レス弾性クローラにおいて、前記各駆動突起を前記クローラ本体と共に加硫成形する際に前記補強芯材を当該駆動突起の内部に位置決めするために成形型に設けられた位置決め部材の成形孔が、前記駆動突起における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に配置されていることを特徴とする。

上記の本発明の芯金レス弾性クローラによれば、駆動突起に形成される位置決め部材の成形孔が、駆動突起における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に配置されているので、駆動スプロケットが駆動突起に係合した際に当該成形孔に接触することがなく、成形孔を起点とするクラック及びその成長を防ぐことができ、補強芯材の脱落を防止することができる。

上記の通り、本発明によれば、補強芯材が駆動突起から露出しないような位置関係を決定した状態で未加硫ゴムを加硫しているので、補強芯材がゴム材料で完全に覆われ、その脱落を防止することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。は、芯金レス弾性クローラ１が成形型を用いて加硫成形される際の一実施形態に係るクローラ周方向断面図であり、図２は、成形された芯金レス弾性クローラ１のクローラ幅方向断面図を示している。図２に示すように、芯金レス弾性クローラ１（以下、単に弾性クローラという）は、芯金が入っていない芯金レスとして構成されたものであり、クローラ周方向に一定間隔おきに複数の駆動突起２が突設されたクローラ本体３と、このクローラ本体３の外周面３ａに所定のラグパターンで形成されたラグ群４と、同クローラ本体３の内部に周方向に沿って埋設された抗張体５とを備えており、さらに上記駆動突起２の内部には補強芯材６が埋設されている。

このうち、クローラ本体３は、ゴム製の弾性体によってほぼ一定厚さの無端帯状に形成されており、このクローラ本体３の内周面３ｂにおけるクローラ幅方向（図２の左右方向）中央部に、当該クローラ本体３と同じ材質のゴム製の弾性体からなる上記駆動突起２がクローラ本体３の全周に亘って突設されている。上記弾性クローラ１は、機体の前後に設けられた駆動スプロケットとアイドラと、これら駆動スプロケットとアイドラとの間に配置された複数個の転輪により主構成されるクローラ走行装置（図示せず）の外周に巻き掛けられて用いられるものである。駆動スプロケットには、回転駆動される一対の円板が左右方向対向状に配置されると共に、この円板間の外周側に左右方向の駆動ピン５０（図１に仮想線で示す）が周方向に間隔をおいて設けられており、当該駆動ピン５０が駆動突起２に係合することで弾性クローラ１が回転方向に沿って駆動する。

駆動突起２は、上述のように駆動力を弾性クローラ１に伝えることの他、クローラ本体３の内周面３ｂを転動する転輪の外れ防止としての機能を有している。抗張体５は、クローラ周方向に沿って延設されたスチールコード等を並設することによって構成されている。また、クローラ本体３の外周面３ａに形成された複数のラグ４は、クローラ幅方向に延びる一文字状に形成されている。また、図１、図２に示すように駆動突起２の内部に埋設された補強芯材６は、円柱形状を呈しており、クローラ幅方向をその長手方向として配置されている。この補強芯材６は、駆動突起２の剛性を高めるために設けられているものであり、駆動突起２の内部でゴム材料との接着力を高めるために加硫接着されている。

これにより、駆動突起２がクローラ幅方向に倒れ難くなり、転輪の外れ防止機能が向上している。補強芯材６は、弾性クローラ１の加硫成型時に所定位置に配置されることで駆動突起２の内部に完全に埋まっており、その両端面６ａ、側面６ｂとも駆動突起２の外表面に露出していない。特に、駆動突起２のクローラ周方向側面（以下、単に周側面という）２ａにおける補強芯材６を覆うゴム材料の厚みは１ｍｍ以上となっている。

本実施形態の製造方法は、有端で直線状の抗張体５の上下に駆動突起２等の内周面側、ラグ４等の外周面側を構成するゴム材料を加硫成形する前工程、抗張体５の有端部を重ね合せ、当該重ね合せ部の周囲に未加硫ゴムを充填し加圧、加熱して無端状に繋げる後工程よりなるものである。このうち前工程は、成形型の内部空間Ｎで未加硫ゴムを加硫し、クローラ本体３と補強芯材６が埋設された駆動突起２と複数のラグ４とを成形するものである。図１は加硫成型の終了後上型７を取り除いた状態を示しており、同図に示すように駆動突起２は二つの上型７Ａ、７Ｂで加硫成形するようになっている。この上型７Ａ、７Ｂと図示しない下型との間に抗張体５、補強芯材６、未加硫ゴムを配置して当該上下型を閉じた後、加圧、加温して未加硫ゴムを加硫し弾性クローラ１を製造する。なお、これら上下型はいずれもヒーター、熱電対等で所定温度に温度コントロールされている。

二つの上型７Ａ、７Ｂはそれぞれ駆動突起２に対してクローラ周方向斜め上方に移動できるようになっており、その内面８には位置決めピン９（位置決め部材）が立設されている。この位置決めピン９は、内部空間Ｎで補強芯材６を所定位置で支持するために設けられているものであり、クローラ幅方向に所要間隔を開けて配置された二つの位置決めピン９が、駆動突起２の前後各周側面２ａに対応するようにそれぞれ各上型７Ａ、７Ｂの内面８、８に垂直に立設されている。この位置決めピン９は、所要径を有すると共に１ｍｍ以上の長さ寸法を有する円柱形状を呈している。

上型７の内面８は、駆動突起２の周側面形状に対応して上から先端平面８ａ、第１傾斜面８ｂ、第２傾斜面８ｃで構成されており、このうち第１傾斜面８ｂの下端部近傍に位置決めピン９が取り付けられている。従って、位置決めピン９は、駆動突起２における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に対応する側から補強芯材に当接する。このようにすれば、加硫成形後の弾性クローラ１において、図１に示すように駆動ピン５０（駆動スプロケット）が接触する部分に位置決めピン９の成形孔１０がない。このため、駆動ピン５０が駆動突起２に係合した際に当該成形孔１０に接触することがなく、成形孔１０を起点とするクラック及びその成長を防ぐことができる。そして、上記駆動突起２に対して四つの位置決めピン９が配置されることになり、加硫成形の際、当該各位置決めピン９により補強芯材６の位置が決められる。

加硫前の段階において、駆動突起２の一方の周側面２ａ側の二つの位置決めピン９の先端９ａ及び他方の周側面２ａ側の二つの位置決めピン９の先端９ａが、それぞれ補強芯材６の側面６ｂにクローラ内周側斜め二方向から当接する。これにより、補強芯材６は、そのクローラ周方向の位置ずれ及びクローラ厚み方向の位置ずれが止められることで位置決めされ、補強芯材６と駆動突起２との相互の位置関係が決定された状態となる。上記四つの位置決めピン９は、補強芯材６への当接角度、その配置、長さ寸法の関係から当該補強芯材６が駆動突起２の周側面２ａから露出せず、かつ、同周側面２ａにおける補強芯材６を覆う加硫後のゴム厚みｔが１ｍｍ以上となるような位置関係で構成されている。なお、位置決めピン９の長さ寸法や本数、配置による構成を変更することで、駆動突起２と補強芯材６との位置関係を決定することができる。これにより、駆動突起２の周側面２ａにおいて１ｍｍ以上のゴム厚みが確保されている。また、加硫後は駆動突起２に各位置決めピン９が入り込んでいるため、上型７を上昇させた駆動突起２の前後各周側面２ａには位置決めピン９の抜けた成形孔１０が計四つ形成されている。

弾性クローラ１の成形手順を説明すると、まず、弾性クローラ１の構成部品である外周面側となるラグゴム、内周面側となる内周ゴム、補強芯材６、駆動突起を構成する駆動突起ゴム、抗張体５等を下型の内面上に載置する（図示せず）。そして、この下型と各上型７Ａ、７Ｂによって成形素材を閉じこめると共に当該各上型７Ａ、７Ｂを所定位置まで下降させる。この状態で成形素材を加圧すると共に所定温度まで加熱し未加硫ゴムを加硫する。加硫が終了した後、各上型７Ａ、７Ｂをクローラ周方向斜め上方に離間させるように上昇させて離型する。その際、各上型７Ａ、７Ｂと伴に位置決めピン９が駆動突起２から取り除かれる。その後、加硫成形された弾性クローラ１を取り出す。

上記芯金レス弾性クローラ１の製造方法によれば、成形型７の内面８に立設された位置決めピン９の先端９ａを補強芯材６に当接させ、補強芯材６が駆動突起２から露出しないような位置関係を決定した状態で未加硫ゴムを加硫しているので、加硫成形後、補強芯材６が駆動突起２のゴム材料で完全に覆われた状態となる。従って、補強芯材６が、クローラ幅方向側面やクローラ周方向側面に露出することがないので、車両側の転輪や駆動スプロケットが駆動突起２に繰り返し当たってもゴムが剥がれるようなことがない。これにより、補強芯材６の脱落を防止することができる。また、補強芯材６の位置を確実に固定した状態で弾性クローラ１を成形することができ、補強芯材６の位置ずれが生じない。

さらに、駆動突起２の周側面２ａにおいて１ｍｍ以上のゴム厚みｔが確保されているので、この部分で補強芯材６が露出しないのは勿論、駆動スプロケットによるゴムの剥がれが効果的に防止され補強芯材６の脱落防止効果を高めることができる。また、上記芯金レス弾性クローラ１によれば、駆動突起２に形成される位置決めピン９の成形孔１０が駆動突起２における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に配置されているので、駆動ピン５０（駆動スプロケット）が駆動突起２に係合した際に当該成形孔１０に接触することがなく、成形孔１０を起点とするクラック及びその成長を防ぐことができる。これにより、補強芯材の脱落を防止することができる。

図３は、本発明に係る芯金レス弾性クローラ１の製造方法の第２実施形態を示す説明図である。本実施形態が、上記第１実施形態と異なる点は、位置決めピン１１が三方向から補強芯材６に当接できるように構成されている点である。なお、第１実施形態と共通する部分の構成は同符号付してその説明を省略する（以下、第３〜第５実施形態も同様）。上型の内面において駆動突起２の前後各周側面２ａ側及び先端２ｂ側に所要間隔をおいて各二つの位置決めピン１１が立設されており、これら計六つの位置決めピン１１をそれぞれ補強芯材６の側面６ｂに当接することによって当該補強芯材６が位置決めされている。従って、図１（ａ）、（ｂ）に示すように加硫成形後の駆動突起２には、その先端２ｂに二つと前後各周側面２ａにそれぞれ二つの成形孔１２が形成されている。これにより、加硫前の段階において補強芯材６をより安定した状態で内部空間に配置することができる。

図４は本発明に係る芯金レス弾性クローラ１の製造方法の第３実施形態を示す説明図である。本実施形態が上記第１実施形態と異なる点は、位置決めピン１３がクローラ厚み方向（図４（ｂ）上下方向）から補強芯材６に当接するように構成されている点である。上型１８の内面１８ａに設けられた位置決めピン１３の立設方向が、当該内面１８ａに垂直ではなくクローラ厚み方向となっている。従って、上型１８には駆動突起２に対してクローラ厚み方向で上下動するものが採用されている。

図５は本発明に係る芯金レス弾性クローラ１の製造方法の第４実施形態を示す説明図である。本実施形態が上記第３実施形態と異なる点は、上型１９の内面１９ａに立設された位置決め部材１４がクローラ幅方向に延びる板形状を呈している点である。この位置決め部材１４は、駆動突起２の前後各周側面２ａに対して一つずつ設けられており、図５（ａ）に示すように加硫成型された駆動突起２の前後各周側面２ａにはクローラ幅方向に延びた成形孔１５が形成されている。このような位置決め部材１４を使用すれば、上型の製作費を低減でき位置決め部材１４の耐久性も向上する。

上記各実施形態では、位置決め部材（ピン）の先端が円柱形状の補強芯材に当接することで補強芯材６の位置決めが行われるが、当該先端部は補強芯材６の側面６ｂに点接触しているだけなので成型素材のぶれ等に伴って補強芯材６の位置ずれが生じることがある。この場合、図６に示す本発明に係る芯金レス弾性クローラ１の製造方法の第５実施形態のように、位置決め部材１６の先端１６ａを挿脱自在とする位置決め穴１７が補強芯材６に設けられたものとし、この位置決め穴１７に当該先端１６ａを挿入して位置関係を決定すればよい。

本実施形態の位置決め部材１６は、クローラ幅方向に延びる板形状を呈するものであり、上型２０の内面２０ａにおいて駆動突起２の先端２ｂ側に立設されている。また、位置決め部材１６の先端１６ａが挿脱自在となるクローラ幅方向に延びた位置決め穴１７が、補強芯材６の側面６ｂには形成されている。これにより、補強芯材６をより安定させた状態で加硫成形を行うことができる。なお、本発明は上記各実施形態に限定するものではない。例えば位置決め部材の数、形状、配置を変更してもよく、筒形状等各種形状を呈する補強芯材６を採用することや、補強芯材６の構成素材として各種樹脂、金属を採用することができる。

本発明に係る製造方法をクローラ周方向断面で表した説明図である。 加硫成形された弾性クローラのクローラ幅方向断面図である。 （ａ）は第２実施形態に係る製造方法をクローラ周方向断面で表した説明図であり、（ｂ）は同駆動突起のクローラ幅方向断面図である。 （ａ）は第３実施形態に係る製造方法で成形された弾性クローラの駆動突起のクローラ内周側平面図であり、（ｂ）は同製造方法をＡ−Ａ線断面で表した説明図である。 （ａ）は第４実施形態に係る製造方法で成形された弾性クローラの駆動突起のクローラ内周側平面図であり、（ｂ）は同製造方法をＡ−Ａ線断面で表した説明図である。 （ａ）は第５実施形態に係る製造方法で成形された弾性クローラの駆動突起のクローラ内周側平面図であり、（ｂ）は同製造方法をＡ−Ａ線断面で表した説明図である。 （ａ）は従来技術の弾性クローラの駆動突起の斜視図であり、（ｂ）は他の従来技術の弾性クローラの周方向断面図である。

符号の説明

２ 駆動突起
２ａ 周方向側面
６ 補強芯材
７ 上型
９、１１，１３， 位置決めピン
１４，１６ 位置決め部材

Claims (7)

1. 成形型の内部空間で未加硫ゴムを加硫し、クローラ本体とこのクローラ本体の内周面に突設されると共に補強芯材が埋設された駆動突起と前記クローラ本体の外周面に設けられるラグとを成形する芯金レス弾性クローラの製造方法であって、前記内部空間内へ向かって延びる位置決め部材が前記駆動突起を成形する成形型の内面に立設され、
   前記位置決め部材の先端を前記補強芯材に当接させ、この補強芯材が前記駆動突起から露出しないような位置関係を決定した状態で前記未加硫ゴムを加硫し、加硫後前記位置決め部材を取り除くことを特徴とする芯金レス弾性クローラの製造方法。
2. 前記位置決め部材が、前記駆動突起のクローラ周方向側面における前記補強芯材を覆う加硫後のゴム厚みが１ｍｍ以上となるように構成されている請求項１に記載の芯金レス弾性クローラの製造方法。
3. 前記位置決め部材が、前記駆動突起の先端側及びクローラ周方向側面側のうち、少なくともいずれか一方側から前記補強芯材に当接している請求項１又は２に記載の芯金レス弾性クローラの製造方法。
4. 前記位置決め部材が、円柱形状又はクローラ幅方向に延びる板形状を呈している請求項１〜３のいずれかに記載の芯金レス弾性クローラの製造方法。
5. 前記位置決め部材の先端を挿脱自在とする位置決め穴が前記補強芯材に設けられ、この位置決め穴に当該位置決め部材の先端を挿入して前記位置関係を決定する請求項１〜４のいずれかに記載の芯金レス弾性クローラの製造方法。
6. 前記位置決め部材が、前記駆動突起における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に対応する側から前記補強芯材に当接している請求項１〜５のいずれかに記載の芯金レス弾性クローラの製造方法。
7. 無端帯状のゴム様弾性体よりなるクローラ本体と、クローラ周方向に一定間隔おきに並んだ状態で前記クローラ本体の内周面から一体に突設された複数の駆動突起と、前記クローラ本体の外周面に所定のラグパターンで形成されたラグ群と、前記クローラ本体の内部にクローラ周方向に沿って埋設された抗張体とを備えており、前記各駆動突起の内部に補強芯材が埋設されている芯金レス弾性クローラにおいて、
   前記各駆動突起を前記クローラ本体と共に加硫成形する際に前記補強芯材を当該駆動突起の内部に位置決めするために成形型に設けられた位置決め部材の成形孔が、前記駆動突起における車両側の駆動スプロケットが接触しない部分に配置されていることを特徴とする芯金レス弾性クローラ。

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