JP2010076197A - クローラ用突起の予備成型金型 - Google Patents

Abstract

【課題】円形内型の窪み内等に収納されるクローラ用突起、たとえば、未加硫ガイドゴムその他を、別段取りで、上下に対をなす予備成型金型をもって十分高精度に成形するとともに、成形されたガイドゴムを、金型の型開きに当って、常に所定の位置に確実に残留させることができ、この結果として、その後の、ロボット等を用いた一連の作業の自動化を極めて容易ならしめる、クローラ用突起の予備成型金型を提供する。
【解決手段】上型１２と下型１３とで区画されるキャビティ１４内で、未加硫ゴムを、所定の形状および寸法を有するゴムクローラ用突起に予備成型するものであって、上型１２に、上下型１２，１３の型開きに当って下型１３側へ突出する二本のエジェクタを設けてなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、未加硫ゴムクローラの成型に用いられて、ゴムクローラの内周面側となる部分に配設される未加硫の駆動用ゴム突起、または、ゴムクローラの外周面側となる部分に配設される未加硫のラグ用ゴム突起その他のクローラ用ゴム突起を、別段取りで高い精度をもって予備成型するためのクローラ用ゴム突起の予備成型金型に関するものであり、とくには、キャビティ内で予備成型された未加硫ゴム突起の、上型からの離型を円滑かつ確実なものとする技術を提案するものである。

たとえば、芯金レスのゴムクローラは高速走行性能に優れ、振動および騒音が低い利点がある他、芯金入りのゴムクローラに比して重量が小さいことから、近年、各種の用途に注目を集めるに到っている。

このような芯金レスゴムクローラの製造方法としては、たとえば、ゴムクローラの製造の自動化を意図して、円筒形状をなす円形内型に設けた複数個の窪みのそれぞれに、後に駆動突起とされる、クローラ用ゴム突起の一例としての未加硫ガイドゴムを入れ込んで、それらの周りに未加硫のゴムシートを所要の厚みとなるまで巻回し、次いで、この未加硫ゴムシートの周りに、スチールコード（芯体）、補強プライ等の補強層を所要に応じて巻回配置し、そして、これらのさらに外周側に、ラグ等の形成に寄与する外面ゴムを所要の厚みに巻回して未加硫のゴムクローラを成型し、その後、成型されたゴムクローラの周りに、円形内型と協働する外型、たとえば外型セグメントを押圧して、未加硫ゴムクローラにラグ等を型付けするとともに、そのゴムクローラを全周にわたって加硫する方法が提案されている。

ところで、この場合は、円形内型に設けた窪み内に入れ込まれるガイドゴムが、各窪みに正確に合致するものであることが、製品ゴムクローラのユニフォミティを高める上で重要であり、窪み内に入れ込まれたゴムの体積に、窪み容積に対する過不足があると、その後に巻回するスチールコード（芯体）自体が波をうつような凹凸が発生することになって、未加硫のゴムクローラ、ひいては、製品ゴムクローラのユニフォミティの低下が余儀なくされるという問題があった。

この点に関し、特許文献１には、一側面に駆動突起を一体的に具えた内層ゴムシートを圧延成型する、表面に複数の駆動突起成形用凹部を刻設した型付けロールと、この型付けロールに近接して接近、離反可能に設けられたフラットロールと、その型付けロールに近接して、前記内層ゴムシートの平滑な他側面上に内層布を圧着させる圧着ロールと、その内層布の巻出しロール及びガイドロールとで構成される予備成形装置が開示されており、これによれば、型付けロールの駆動突起成形用凹部に未加硫ゴムを充填させながら、一側面に駆動突起を一体的に成形した内層ゴムシートを圧延成形すること等によって、作業性及び生産性の向上を図ることができるとともに、製品不良を防止して製品精度を高めることができるとする。
特開平１０−１００２７９号公報

ところで、特許文献１に開示された従来技術で、「型付けロールとフラットロールとの間に設けられたバンクに熱入れした未加硫ゴム材料を供給し、型付けロールとフラットロールとを回転駆動させて型付けロールとフラットロールとの間隙から熱入れした未加硫ゴム材料を順次導入し、型付けロールの駆動突起成形用凹部に未加硫ゴム材料を充填させながら一側面に駆動突起を一体的に成形した内層ゴムシートを圧延成形する。」場合は、駆動突起成形用凹部によって成形される未加硫駆動突起は、そこそこの寸法精度等を有することになるも、この従来技術では、駆動突起成形用凹部内で成形された未加硫駆動突起を、圧延成形された内層ゴムシートに確実に一体化させるための手当がなされていないことから、たとえば、凹部内のその駆動突起が、負圧吸着力および／または粘着力等によって、その凹部壁面側に、内層ゴムシート側への粘着力より大きな力で張り付いたときは、成形された未加硫駆動突起が、内層ゴムシートに一体化されないまま、駆動突起成形用凹部内にそのまま付着残留することになって、製品クローラから駆動突起が欠落することになるという問題があった。

この発明は、提案技術として前述した円形内型の窪み内等に収納されるクローラ用突起、たとえば、未加硫ガイドゴムその他を、別段取りで、上下に対をなす予備成型金型をもって十分高精度に成形するとともに、成形されたガイドゴムを、金型の型開きに当って、常に所定の位置に確実に残留させることができ、この結果として、その後の、ロボット等を用いた一連の作業の自動化を極めて容易にするとともに、成型された未加硫ガイドゴムの体積等を、円形内型の窪み容積等に高い精度で合致させて、製品ゴムクローラの高いユニジョミティを担保し、また、製品ゴムクローラの内周面上の駆動突起の欠落等を生じるおそれのない、クローラ用突起の予備成型金型、なかでも上金型を提供するにある。
なおこの発明は、円形加硫製法以外の製造方法にも適用し得ることはもちろんである。

この発明の、クローラ用突起の予備成型金型は、上型と下型との間に区画されるキャビティ内にて、未加硫ゴムで、所定の形状および寸法を有するゴムクローラ用の突起を予備成型するものであって、上型に、上下型の型開きに当って、下型側へ突出する、上型成形面の一部をなす少なくとも一のエジェクタを設けてなるものである。

ここで、エジェクタの突出変位は、シリンダその他の並進駆動手段によって行わせることもできるが、エジェクタを下型側に向けて付勢するばね部材によって行わせることが、特別の駆動機構なしに、構造を簡単かつ小型のものとし、しかも、作動制御が不要である点で好ましい。

また、エジェクタは、キャビティを、それのいずれかの方向に跨ぐ寸法を有するものとすることが、成型される突起への押し傷等の発生を防ぐことができる他、ばね部材を用いたエジェクタ付勢構造の下では、エジェクタをキャビティに跨がらせることにより、上下型を閉じるだけでエジェクタを収納変位させることができるので、特別の制御なしに、エジェクタを出し入れすることが可能となる。

そしてまた、金型は、射出成形金型とすることが、成型突起の寸法精度等の一層の向上をもたらす上で好ましい。

この発明の予備成型金型では、上型に設けたエジェクタを、上下型の型開きに当って、下型側へ突出変位させることで、キャビティ内で予備成型されたゴムクローラ用の突起の、上型側への付着残留を確実に防止して、その突起を、常に下型キャビティ内に残留させることができる。
なおこの場合、エジェクタと、予備成型突起との接触面積を、十分小さく設定することで、上型の継続した上昇変位の下で、エジェクタがその突出限位置に達したときは、そのエジェクタを、予備成型突起の重量等に基いて、その突起から円滑に離隔させることができ、この結果として、予備成型突起は、独立して下型キャビティ内に残留することになり、金型からの取出しを待機することができる。

ここで、上型のエジェクタを下型側に向けて付勢するばね部材を設けた場合は、上述したように、特別の駆動機構を設けることなく、簡単にして小型な構造の下で、また、面倒な作動制御なしに、上型の型閉めに伴う、エジェクタの、下型への当接に基いて、それを上型内に適正に収納できる一方で、上型の型開きに伴って、エジェクタを、下型側へ自動的に突出変位させることができる。

また、エジェクタを、キャビティを跨ぐ寸法を有するものとしたときは、キャビティ内で予備成型される突起への、押し傷等の発生を十分に防止できることはもちろん、そのエジェクタの進出変位をどのような手段によって行わせる場合でも、上型の型閉め作動に伴う、エジェクタの、下型への当接に基いて、そのエジェクタを上型内へ所期した通りに後退変位させることができる。
ところで、このようにして、予備成型される突起への押し傷等の発生を十分に防止できる場合は、エジェクタと成型突起との接触面積を極力小さくすることで、その予備成型突起の、エジェクタの先端面への意図しない付着残留を有効に防止することができる。

いいかえれば、キャビティを跨がないほどの小寸法のエジェクタでは、エジェクタの先端面への、予備成型突起の不測の付着残留のおそれは小さくなるも、その突起への、押し傷等の発生が否めない他、上型の型閉めに伴う、そのエジェクタの、上型内への自動的な収納および、上型の型開きに伴う、そのエジェクタの、自動的な突出変位のそれぞれを、特別な駆動機構なしに行うことが困難になる。

なお、この発明で対象とする金型を射出成形金型としたときは、ゴム素材を、流動性は向上するも、加硫は進行しない程度にまで加熱して、射出ノズルからキャビティ内へ注入することで、すぐれた流動性の下でキャビティ内に完全に充満させることができるので、キャビティ形状が相当複雑であっても、所期した予備成型突起を高い精度で成型することができる。

図１は、この発明に係る予備成型金型を用いて好適な、芯金レスのゴムクローラを、図示しないスプロケットへの巻き掛け姿勢で部分的に例示する断面斜視図であり、図中１は無端状に延在させて設けたスチールコード補強層を、２は、スチールコード補強層１の外周側に配設した、たとえば、有機繊維コードからなる、図では三枚の補強プライをそれぞれ示す。

ここでは、これらのスチールコード補強層１およびそれぞれの補強プライ２をともにゴム弾性体３中に埋め込み配置するとともに、そのゴム弾性体３の内周面には、たとえば、ゴム弾性体３の幅方向の中央部分に位置して駆動スプロケットに掛合する駆動突起４を周方向に所定の間隔をおいて設け、そして、ゴム弾性体３の外周面には、ゴム弾性体３の幅方向の中央部分を隔ててそれぞれの側部域に千鳥状に形成されて路面に作用する複数個のラグ５を、これもまた周方向に所定の間隔をおいて設ける。

このような構成を有する芯金レスゴムクローラ６を、前述したような円形内型と、この内型と協働する外型とによって加硫成型して、内型をもって、駆動突起その他を、そして、外型をもってラグその他を形成する場合において、たとえば、内型上で未加硫のゴムクローラを成型するときは、前述したように、内型に設けた、駆動突起４の形成のための複数個の窪みのそれぞれに、後に駆動突起４となる、クローラ用突起の一例としての未加硫ガイドゴムを、各個の窪みに正確に合致させて予め入れ込むことが、製品ゴムクローラのユニフォミティの低下を防ぐ上で重要となるので、ここでは、各個の窪み内に嵌め込まれるその未加硫ガイドゴムを、窪みに正確に対応する形状および寸法に予備成型する場合を例として以下に説明する。

図２〜５はそれぞれ、このために用いる予備成型金型を模式的に示す作動工程図であり、図中（ａ）は正面側から見た縦断面図を、そして（ｂ）は側面側から見た縦断面図をそれぞれ示す。
図中１１は予備成型金型の一例としての射出成形金型を示し、この射出成形金型１１は、上型１２および下型３と、これらの上下型１２，１３間に形成される、所定の形状および寸法のキャビティ１４と、このキャビティ１４内へ、流動性を付与されたゴム素材を注入する射出ノズル１５とを具える。

ここでは、このような射出成形金型１１の上型１２に、図２に示すような、上下型１２，１３の型閉め姿勢で、キャビティ成形面の一部を形成する、少なくとも一の、図では二本のエジェクタ１６を配置して、これらの各エジェクタ１６を、たとえば、正面側から見た縦断面図でキャビティ１４を跨ぐ寸法を有するものとし、また、上型１２内に、各エジェクタ１６を下型１３側に向けて常時付勢するばね部材１７、たとえばコイルばねを、一のエジェクタ１６当り複数本、図では二本ずつ収納配置する。

このような概略構造を有する射出成形金型１１において、キャビティ１４内で予備成型された未加硫ガイドゴムの、キャビティ壁面への貼り付き等を緩和ないしは抑制するためには、キャビティ壁面の全体もしくは、所要の部分にポリテトラフロオロエチレンその他の離型層を設けることもできる。

ここで、上述したような射出成形金型１１を用いて、クローラ用突起の一例としての未加硫ガイドゴムを予備成型する場合は、はじめに、図２に示すような上下型１２，１３の型閉め状態で、高い流動性を付与したゴム素材を、射出ノズル１５を経て、所定の圧力でキャビティ１４内へ注入して、そのゴム素材を、キャビティ１４の全体に十分に行き渡らせるとともに、キャビティ１４に充満させ、そして、そのゴム素材を、金型１１の冷却に基いて固化させて、所定の形状および寸法を有する未加硫ガイドゴムとする。

その後は、上型１２の型開き作動の下で、その上型１２に設けたエジェクタ１６をばね部材１７の押圧作用によって、図３に示すように上型１２から自動的に突出変位させ、これによって、予備成型された未加硫ガイドゴム２０を下型１３上に確実に残留させる。

なおこの場合、ばね部材１７の作用の下でのエジェクタ１６のこのような突出変位に当っては、上型１２の、ばね部材収納部を経た空気が、エジェクタ１６と、上型１２の残部との間に流入することになるため、その上型１２の残部が、未加硫ガイドゴム２０に、たとえ負圧吸着していても、上型残部の、未加硫ガイドゴム２０からの離隔変位は、常に円滑に、かつ確実に行われることになる。

そして、上型１２のこのような型開き作動の継続によって、その上型１２が、下型１３に対し、ばね部材１７の自由長さより大きく上昇したときは、図４，５に示すように、エジェクタ１６もまた、未加硫ガイドゴム２０の表面から離隔して、その未加硫ガイドゴム２０は、エジェクタ１６から独立して下型１３上に残留することになる。
ここにおいて、エジェクタ１６の、未加硫ガイドゴム２０からの、円滑にして確実なる離隔は、そのエジェクタ１６と未加硫ガイドゴム２０との接触面積を、予め十分小さく設定して、その未加硫ガイドゴム２０がエジェクタ１６に粘着、負圧吸着等することがあっても、その貼着力を、未加硫ガイドゴム２０の重量等に相当する力よりも小さくなるようにすることで十分に担保することができる。

このようにして、下型１３上に常に確実に残留する未加硫ガイドゴム２０の、その下型１３からの取り出しは、常に所定位置に残留するその未加硫ガイドゴム２０に対する、ロボット等の作用に基いて容易に行うことができる。

図３〜５は、予備成型された未加硫ガイドゴム２０の、下型１３からのこのような取り出しを、一層円滑に、かつ確実なものとするべく、下型１３内のガイドゴム２０の、下型１３への粘着力等をより小さくする例を示すものである。

すなわち、図３（ｂ）に示すところでは、下型１３の、キャビティ１４の区画に寄与する前後部分１３ａ，１３ｂを、エジェクタ１６の作用下で、予備成型された未加硫ガイドゴム２０から前後方向に離隔変位させることによって、未加硫ガイドゴム２０の、キャビティ１４の前後の壁面を形成するそれらの部分１３ａ，１３ｂへの貼着力を除去し、この状態を、図４（ｂ）に示すように、エジェクタ１６が未加硫ガイドゴム２０の表面から十分に離隔するまで維持し、その後、図５に示すように、未加硫ガイドゴム２０を支持する底部部分１３ｃを上昇変位させて、倒立円錐台形状をなすその未加硫ガイドゴム２０を、図５（ａ）に示すところから明らかなように、キャビティ１４の左右壁面からもまた離隔させ、これらのことによって、未加硫ガイドゴム２０の、下型１３側への貼着力等をできるだけ小さくする。

このようにして下型構成部分を変位させて、未加硫ガイドゴム２０の、キャビティ壁面への貼着力等の影響を取り除いてなお、底部部分１３ｃ上に残留する未加硫ガイドゴム２０は、たとえば、その底部部分１３ｃの立上がりリップ部１３ｄおよびエジェクタ１６の作用によって、図３（ｂ）に示すように離隔変位される前後部分１３ａ，１３ｂのいずれの側への倒れ込み変位をも拘束することで、所期した通りの起立姿勢に確実に維持されることになるので、その未加硫ガイドゴム２０の、下型１３からの取り出しは、所定の位置で作動するロボット等による小さな吸着力、保持力等によって、そのガイドゴム２０を変形等させることなく、常に確実に、かつ円滑に行うことができる。

以上のようにして、一の予備成型および、予備成型品の金型からの取り出しを終えた後は、下型１３の構成各部分１３ａ，１３ｂ，１３ｃを元位置に復帰させるとともに、その下型１３に対して上型１２を、図２に示すように再び下降変位させて、所定のキャビティ１４の区画下で、次の予備成型の開始を待機させる。
なお、上型１２の、下型１３に対するこのような下降変位に当っては、たとえば、ばね部材１７の押圧作用によって突出変位状態にあるエジェクタ１６を、下型１３への当接下で、ばね部材１７のばね力に抗して後退変位させることにより、上型１２の所定位置に自動的に適正復帰させることができる。

以上この発明を図示例に基いて説明したが、たとえば、芯金の有無を問わず、製品ゴムクローラのラグとされるクローラ用突起を、上述したと同様にして、別段取りで予備成型することもできる。

また、図では上型１２に配設した二本のエジェクタ１６を、一本もしくは三本以上の複数本とすること、各エジェクタ１６の押圧ばね部材１７を一本もしくは三本以上の複数本とすること、エジェクタ１６をキャビティ１４の前後方向に跨がらせること等の変更を加えることも可能である。

この発明に係る金型を用いて好適なゴムクローラを部分的に例示する断面斜視図である。 上下型によるキャビティの形成工程を示す断面図である。 エジェクタの作用工程を示す断面図である。 エジェクタの、予備成型品からの離隔状態を示す断面図である。 下型の底部部分の上昇工程を示す断面図である。

符号の説明

１ スチールコード補強層
２ 補強プライ
３ ゴム弾性体
４ 駆動突起
５ ラグ
６ 芯金レスゴムクローラ
１１ 射出成形金型
１２ 上型
１３ 下型
１３ａ，１３ｂ 前後部分
１３ｃ 底部部分
１４ キャビティ
１５ 射出ノズル
１６ エジェクタ
１７ ばね部材
２０ 未加硫ガイドゴム

Claims (4)

1. 上型と下型とで区画されるキャビティ内で、未加硫ゴムを、所定の形状および寸法を有するゴムクローラ用突起に予備成型する金型であって、
   上型に、上下型の型開きに当って下型側へ突出する少なくとも一のエジェクタを設けてなるクローラ用突起の予備成型金型。
2. エジェクタを下型側に向けて付勢するばね部材を設けてなる請求項１に記載のクローラ用突起の予備成型金型。
3. エジェクタを、キャビティを跨ぐ寸法を有するものとしてなる請求項１にもしくは２に記載のクローラ用突起の予備成型金型。
4. 金型を射出成型金型としてなる請求項１〜３のいずれかに記載のクローラ用突起の予備成型金型。

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