JP4296077B2 - 弾性クローラの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種のクローラ式走行装置に装着される弾性クローラの製造方法に関する。

従来より、農林作業車両や建設車両などに装着される無端状ベルトとして、例えば、弾性クローラが知られている。この弾性クローラは、一般にクローラ成形装置で一体成形加硫されることによって製造されている。クローラ成形装置は、複数の型を有しており、その型同士の間に未加硫の予備成形品が間挿される。間挿された予備成形品は、型内で加圧・加温され、完成品である弾性クローラとなる（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のクローラ成形装置は、無端円環状の内型と外型とを有している。内型、外型共に、周方向に複数分割されており、それぞれの分割片が径方向に拡径・縮径するように移動可能に設けられている。上記の内型と外型との間には、未加硫の予備成形品が間挿され、当該予備成形品を外型が径方向に縮径し、内型が径方向に拡径して一体成形加硫するようになっている。

特開平１１−２４５２３０号公報（第１図及び第５図）

ところが、上記従来の弾性クローラの製造方法では、型が円環状であることから、周長の異なる弾性クローラを製造する場合には、その周長に対応した専用の型を準備しなければならなかった。このため、型を準備する費用が増大し、ひいては、製品のコストアップを招来していた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、周長の異なる弾性クローラを安価に製造することができる弾性クローラの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、未加硫の無端ベルト状の予備成形品をクローラ成形装置の複数の型同士の間で一体成形加硫する弾性クローラの製造方法において、前記クローラ成形装置は、前記予備成形品の幅方向一端側を成形する環状の上型と、前記予備成形品の幅方向他端側を成形すべく上型と対向して配置された環状の下型と、前記予備成形品の内周中央部を成形すべく当該予備成形品の内周面側に配置された環状の中型とを備え、前記クローラ成形装置は、前記予備成形品をその幅方向両端側から加圧すべく前記上型と下型とをいずれも縮径させずに上下方向に沿って互いに接近させることにより、前記弾性クローラの完成品の断面形状を成形するものであり、前記上型、下型及び中型は、平行する一対の直線部と、前記直線部の両端に周端が当接する一対の円弧部とから無端状に構成され、前記直線部の長さを製造する弾性クローラの周長に合わせて組み替えるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、前記直線部の長さを製造する弾性クローラの周長に合わせたものに組み替えることができるので、円弧型はそのままに直線部のみ組み替えることで周長の異なる弾性クローラを製造することができる。

また、前記直線部は、周方向長さが異なる複数の分割片より構成されているのが好ましい。
この場合には、分割片の組み合わせを換えることよって、様々な周長の弾性クローラによりきめ細かく対応することができる。

本発明によれば、周長の異なる弾性クローラを安価に製造することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明方法の実施形態を説明する。
図１は、本発明方法の比較例及び実施形態での製造対象である無端ベルト状の弾性クローラ１の断面を示している。
図１に示すように、弾性クローラ１は、コンバインやハーベスタなどのクローラ走行装置に用いられるもので、ゴム様弾性材を無端帯状に形成してなるクローラ本体１１と、クローラ本体１１の幅方向中央部に形成された複数の係合孔１２と、クローラ本体１１の各係合孔１２間に埋設された芯金１３とを有している。

係合孔１２は、駆動スプロケットの係合爪（図示せず。）を挿通可能であり、クローラ本体１１の表裏方向に貫通している。また、係合孔１２は、クローラ本体１１の周方向に一定の間隔をおいて形成されている。芯金１３は、クローラ本体１１の幅方向に長く形成されたもので、同幅方向中央部に位置する厚肉部１３ａと、厚肉部１３ａから幅方向外側に伸びる両翼部１３ｂと、クローラ走行装置の転動輪（図示せず。）の転動経路を一定範囲に規制すべく厚肉部１３ａの内周側から突設された左右一対の係合突起１３ｃとを有している。

クローラ本体１１の外周面における芯金１３の幅方向両翼部１３ｂに対応する部分には、ラグ１４が突出するように形成されている。このラグ１４は、断面ほぼ台形状で、かつ、クローラ本体の幅方向に伸びるほぼ直線上に形成されており、芯金１３と対応する周方向位置で、かつ、同芯金１３と同ピッチで、クローラ本体１１の外周面に配置されている。また、クローラ本体１１の内部において、芯金１３の幅方向両翼部１３ｂの外周側には、スチールコードなどからなる抗張体１５が埋設されており、この抗張体１５は、当該クローラ本体１１の内部で無端状に周回している。
上記のように構成された弾性クローラ１は、駆動スプロケットの係合爪をクローラ本体１１の係合孔１２に引っ掛けた状態で同スプロケットを回転させることによって周方向に駆動され、これによってクローラ走行装置が所定方向に走行する。

次に、上記の弾性クローラ１の製造方法について説明する。
図２は、本発明方法の比較例にかかる弾性クローラ１の予備成形品１Ａの断面を示しており、図３は、本発明方法の比較例にかかるクローラ成形装置１の垂直断面を示し、図４は、同クローラ成形装置１の水平断面を示している。
図２に示すように、予備成形品１Ａは、別の製造ラインにおいて簡易的に成形されたもので、複数の環状のベースゴム１１ａと、芯金１３と、抗張体１５とを有している。

図３に示すように、本比較例のクローラ成形装置３は、複数の型３１として無端環状の内型３２と、内型３２と対向して配置される無端環状の外型３３とを有しており、環状の型３１の幅方向がクローラ成形装置３のベッド部３ａに直立するように設けられている。このクローラ成形装置３は、予め成形された未加硫の予備成形品１Ａを、内型３２と外型３３との間で一体成形加硫し、完成品１Ｂである弾性クローラ１を製造することができる。
内型３２及び外型３３は、クローラ成形装置３のベッド部３ａ上に放射状に設けられたプレス機構（図示せず）に脱着可能に固定されており、内型３２及び外型３３が拡径・縮径するように移動可能に設けられている。また、内型３２及び外型３３は、加温装置（図示せず）に接続されており、予備成形品１Ａを加圧しつつ、当該型３２，３３を介して予備成形品１Ａを加温するようになっている。

内型３２は、断面「コ」の字状のもので、クローラ成形装置３のベッド部３ａ上に直立する板状の内型ベース部３２ａと、内型ベース部３２ａの上下端から径方向外方へ伸びる内型縁部３２ｂとを有している。内型３２ａの内面には、完成品１Ｂの内周面の形状が象られており、完成品１Ｂの係合突起１３ｃと合致するようになっている。また、図４に示すように、内型３２は、周方向に複数分割されており、平行する一対の内型直線部３２ｃと、内型直線部３２ｃの両端に周端が当接する内型円弧部３２ｄとを具備している。
内型直線部３２ｃは、長手方向に、例えば、２分割された内型直線部片３２ｃ１，３２ｃ２で構成されている。このうち、内型直線部片３２ｃ２は、さらに２分割された内型直線部小片３２ｃ３で構成されている。
内型円弧部３２ｄは、周方向に、例えば、均等に２分割された内型円弧部片３２ｄ１で構成されている。

図３に示すように、外型３３は、断面「コ」の字状のもので、クローラ成形装置３のベッド上に直立する板状の外型ベース部３３ａと、外型ベース部３３ａの上下端から径方向内方へ伸びる外型縁部３３ｂとを有しており、外型ベース部３３ａの内面には、完成品１Ｂの外周面の形状が象られている。また、図４に示すように、外型３３は、平行する一対の外型直線部３３ｃと、外型直線部３３ｃの両端に周端が当接する外型円弧部３３ｄとを具備している。
外型直線部３３ｃは、長手方向に、例えば、２分割された外型直線部片３３ｃ１，３３ｃ２から構成されている。このうち、外型直線部片３３ｃ２は、さらに２分割された外型直線部小片３３ｃ３で構成されている。
外型円弧部３３ｄは、周方向に、例えば、均等に２分割された外型円弧部片３３ｄ１，３３ｄ２で構成されている。
上記のような型３１構造のクローラ成形装置３において、内型３２が径方向に拡径するように移動し、外型３３が径方向に縮径するように移動することによって互いに係合し、内型３２と外型３３との間に間挿された予備成形品１Ａに圧力を付与するようになっている。

予備成形品１Ａは、内型３２と外型３３との間に間挿され、その内周面の係合突起１３ｃが内型３２の内面に象られた形状と係合するように配置される。予備成形品１Ａの内周面側から内型３２が拡径するように移動し、予備成形品１Ａの外周面側から外型３３が縮径するように移動する。そして、内型３２と外型３３とが互いに係合し、予備成形品１Ａに圧力が加えられた状態となる。そして、予備成形品１Ａが加圧された状態において、型３１が加温装置によって加温され、この加温された型３１を介して予備成形品１Ａが加温される。
このようにして、予備成形品１Ａが一体成形加硫され、完成品１Ｂが型３１から脱型される。脱型作業は、内型３２を縮径するように移動させ、外型３３を拡径するように移動させることによって、完成品１Ｂから型３１を離間させる。最後に、完成品１Ｂを取り出し、予備成形品１Ａを一体成形加硫して完成品１Ｂを製造する一連の工程が完了する。

本比較例のクローラ製造装置３による成形方法によれば、型３１が内型直線部３２ｃ及び外型直線部３３ｃを有しており、これらの長さを製造する弾性クローラ１の周長に合わせたものに組み替えることができる。つまり、内型円弧部３２ｄ及び外型円弧部３３ｄはそのまま使用し、内型直線部３２ｃ及び外型直線部３３ｃのみ交換することで、周長の異なる弾性クローラ１を製造することができる。
また、内型直線部３２ｃは、内型直線部片３２ｃ１，３２ｃ２に分割され、内型直線部片３２ｃ２がさらに内型直線部小片３２ｃ３に分割され、同様に、外型直線部３３ｃも分割されているので、これらの長手方向の組み合わせを変更することができる。例えば、内型直線部３２ｃから２つの内型直線部小片３２ｃ３を外し、同様に、２つの外型直線部小片３３ｃ３を外すことによって、型３１の周長を短くすることができる。つまり、様々な周長の弾性クローラ１に、よりきめ細かく対応することができる。
すなわち、従来のように、様々な周長の弾性クローラ１に対応する専用の型を準備する必要がなく、型を製作する費用を削減することができるので、弾性クローラ１を安価に製造することができる。

図５は、本発明方法の実施形態にかかる予備成形品６Ａを示し、図６は、本発明方法の実施形態にかかるクローラ成形装置５に予備成形品６Ａをセットする準備段階の垂直方向の部分断面図を示している。また、図７は、同クローラ成形装置５で予備成形品６Ａを加圧した状態の水平方向の部分断面図を示し、図８は、同クローラ成形装置５で予備成形品６Ａを加圧した状態の垂直方向の部分断面図を示している。

図において、上記比較例との主な相違点は、予備成形品６Ａが間挿される型５１が、予備成形品６Ａの幅方向から加圧するように構成されている点である。
図５に示すように、予備成形品６Ａは、別の製造ラインにおいて簡易的に成形されたもので、複数の環状のベースゴム６１ａと、芯金６３と、抗張体６５とを有している。また、この予備成形品６Ａには、ラグ６４を形成するベースゴム６１ａを含まないため、予備成形品６Ａの外形は、完成品１Ｂの外形より若干小さく成形されている。
図６に示すように、本実施形態のクローラ成形装置５は、複数の型５１として予備成形品６Ａの幅方向一端側を成形する無端環状の上型５２と、予備成形品６Ａの幅方向他端側を成形すべく上型５２と対向して配置された無端環状の下型５３と、予備成形品６Ａの内周中央部を成形すべく当該予備成形品６Ａの内周面側に配置された無端環状の中型５４とを備えている。

上型５２は、クローラ成形装置５に設けられた上下方向に移動可能なヘッド部（図示せず。）に脱着可能に固定されている。また、下型５２は、クローラ成形装置５のベッド５ａ上に載置されるとともに、脱着可能に固定されている。このクローラ成形装置５のヘッド部は、下降することによって、ベッド５ａとの間で型５１を挟持し、当該型５１を介して予備成形品６Ａに圧力を付与するようになっている。また、上型５１及び下型５２は、加温装置（図示せず。）に接続されており、予備成形品６Ａを加圧しつつ、当該型５１，５２を介して予備成形品６Ａを加温するようになっている。

上型５２は、環状平板の上型ベース部５２ａと、上型ベース部５２ａの周縁から下方に伸びる外周壁５２ｂと、外周壁５２ｂに対して所定の間隔をおいて上型ベース部５２ａの内径側に形成された内周壁５２ｃとを有している。外周壁５２ｂと内周壁５２ｃとの間には、環状空間である上型成形部５２ｄが形成されており、その上型成形部５２ｄの内面には、完成品１Ｂの幅方向一端側の形状が象られている。また、図７に示すように、上型５２は、平行する一対の上型直線部５２ｅと、上型直線部５２ｅの両端に周端が当接する上型円弧部５２ｆとを具備している。 上型直線部５２ｅは、長手方向に、例えば、２分割された上型直線部片５２ｅ１，５２ｅ２で構成されており、このうち、上型直線部片５２ｅ２は、さらに２分割された上型直線部小片５２ｅ３で構成されている。
上型円弧部５２ｆは、周方向に、例えば、均等に２分割された内型円弧部片５２ｆ１で構成されている。

図６に示すように、下型５３は、環状平板の下型ベース部５３ａと、下型ベース部５３ａの周縁から上方に伸びる外周縁５３ｂと、外周縁５３ｂより内径側に形成された周溝状の下型成形部５３ｃと、下型成形部５３ｃの内径側に隣接された周溝状の段差部５３ｄとを有している。下型成形部５３ｃの内面には、完成品１Ｂの他端側の形状が象られている。また、図７に示すように、下型５３は、平行する一対の下型直線部５３ｅと、下型直線部５３ｅの両端に周端が当接する下型円弧部５３ｆとを有している。
下型直線部５３ｅは、長手方向に、例えば、２分割された下型直線部片５３ｅ１，５３ｅ２で構成されており、このうち、下型直線部片５３ｅ２は、さらに２分割された下型直線部小片５３ｅ３で構成されている。
下型円弧部５３ｆは、周方向に、例えば、均等に２分割された下型円弧部片５３ｆ１で構成されている。

図６に示すように、中型５４は、環状の中型ベース部５４ａと、中型ベース部５４ａの外周縁下端から下方に伸びる環状の中型成形部５４ｂとを有している。中型成形部５４ｂの外周面には、完成品１Ｂの内周面中央部の形状が象られており、完成品１Ｂの係合突起１３ｃと合致するようになっている。また、図７に示すように、中型５４は、平行する一対の中型直線部５４ｅと、中型直線部５４ｅの両端に周端が当接する中型円弧部５４ｆとを具備している。
中型直線部５４ｅは、長手方向に、例えば、２分割された中型直線部片５４ｅ１，５４ｅ２で構成されており、このうち、中型直線部片５４ｅ２は、さらに２分割された中型直線部小片５４ｅ３で構成されている。
中型円弧部５４ｆは、周方向に、例えば、均等に２分割された中型円弧部片５４ｆ１で構成されている。
上記のような型５１構造のクローラ成形装置５において、下型５３に中型５４がセットされた状態で、上型５２が下降して互いに係合し、上型５２と下型５４との間に間挿された予備成形品６Ａに圧力を付与するようになっている。

予備成形品６Ａは、その内周面中央部に中型５４の中型成形部５４ｂが係合されつつ、同予備成形品６Ａの幅方向一端側から下型成形部５３ｃに挿入される。次に、上型５２の外周壁５２ｂの下端面と下型５３の下型ベース部５３ａの上面とが接合される第一接合部５５ａに、未加硫ゴムである環状のスラグ大５６ａが下型５３の下型ベース部５３ａの上面に配置される。同様に、上型５２の内周壁５２ｃの下端面と中型５４の中型成形部５４ｂの上端面とが接合される第二接合部５５ｂに、同素材からなる環状のスラグ小５６ｂが中型成形部５４ｂの上端面上に配置され、中型成形部５４ｂの下端面と下型５３の段差部５３ｄの底面とが接合される第三接合部５５ｃに、スラグ小５６ｂが下型５３の段差部５３ｄの底面上に配置される。この状態で、上型５２を下型５３側へ下降させることによって、予備成形品６Ａの他端側が上型成形部５２ｄに挿入される。

引き続き、上型５２を下型５３と係合するまで下降させる。この型５１同士を係合させる過程において、各接合部５５ａ，５５ｂ，５５ｃに配置されたスラグ大・小５６ａ，５６ｂが、各型５２，５３，５４の接合部５５ａ，５５ｂ，５５ｃで押し潰され、型５１内に注入される。
図８に示すように、注入されたスラグ大５６ａは、主にラグ１４を形成し、スラグ小５６ｂは、主にクローラ本体１１の表層１１ｂを形成するように型５１内の形状に沿って流動する。このように、型同士を係合させる過程において、スラグ大・小５６ａ，５６ｂが型５１内に注入され、ほぼ完成品１Ｂの形状が形成されるとともに、スラグ大・小５６ａ，５６ｂを含む予備成形品６Ａに圧力が加えられる。そして、予備成形品６Ａが加圧された状態において、型５１が加温装置によって加温され、、この加温された型５１を介して予備成形品６Ａが加温される。

上記の過程を経て、スラグ大・小５６ａ，５６ｂを含む予備成形品６Ａが一体成形加硫される。加硫成形された完成品１Ｂは、型５１から脱型される。脱型作業は、上型５２を下型５３から離間するように上昇させ、中型直線部５４ｅと中型円弧部５４ｆとが完成品１Ｂからそれぞれ取り外される。最後に、完成品１Ｂが下型５３から取り出され、予備成形品６Ａが一体成形加硫されて完成品１Ｂが製造される一連の工程が完了する。

本実施形態のクローラ製造装置３による方法によれば、型５１が上型直線部５２ｅ，下型直線部５３ｅ及び中型直線部５４ｅを有しているので、これらの長さを製造する弾性クローラ１の周長に合わせたものに組み替えることができる。つまり、上型円弧部５２ｆ、下型円弧部５３ｆ及び中型円弧部５４ｆはそのまま使用し、上型直線部５２ｅ、下型直線部５３ｅ及び中型直線部５４ｅのみを交換することで、周長の異なる弾性クローラ１を製造することができる。
また、上型直線部５２ｅが上型直線部片５２ｅ１，５２ｅ２に分割され、上型直線部片５２ｅ２がさらに上型直線部小片５２ｅ３に分割され、下型直線部５３ｅ及び中型直線部５４ｅも同様に分割されているので、これらの長手方向の組み合わせを変更することができる。例えば、上型直線部５２ｅから一つの上型直線部小片５２ｅ３を外し、同様に、一つの下型直線部小片５３ｅ３、中型直線部小片５４ｅ３を外すことによって、型５１の周長を短くすることができる。つまり、様々な周長の弾性クローラ１に、よりきめ細かく対応することができる。

さらに、本実施形態のクローラ製造装置３では、上型５２が下降して、予備成形品１Ａの幅方向両端側から加圧するので、上型５２の移動量が大きく、充分なストロークで予備成形品１Ａを押圧することができる。従って、型５１と予備成形品１Ａとの間に隙間が形成されるのを抑止することができ、予備成形品１Ａを一体成形加硫する時の加硫圧力を大きくすることができる。
すなわち、完成品１Ｂに空気の混入やこれに伴う接着不良などの不具合が生じるのを防止することができる。また、予備成形品１Ａを加圧する加圧機構も既存の油圧プレスなどに用いられるものを使用することができるので、設備費の削減に寄与することができる。

また、型同士を係合させる時に、スラグ大・小５６ａ，５６ｂが型５１内に注入されるので、予備成形品１Ａを一体成形加硫する時の加硫圧力をより一層高くすることができる。また、インジェクション装置などを用いることなく型５１内にスラグ大・小５６ａ，５６ｂを注入することができるので、クローラ成形装置５の構造を簡素にすることができる。また、予備成形品１Ａを略完成品１Ｂの形状にまで成形する必要がなく、予備成形品１Ａを略完成品１Ｂの素材点数で構成する必要がない。従って、予備成形品１Ａを成形するのに要する手間を簡略化することができる。また、スラグ大・小３６ａ，３６ｂを構成する素材の種類を弾性クローラ１の利用用途に応じて適宜選択することによって、完成品１Ｂである弾性クローラ１のバリエーションを豊富にすることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、クローラ成形装置３は、芯金１３のない弾性クローラ１にも適用可能である。また、各直線部３２ｃ，３３ｃは、複数分割されれば良く、その分割数及び分割長さを限定するものではない。また、各直線部３２ｃ，３３ｃは、新たな直線部片３２ｃ１，３３ｃ１や直線部小片３２ｃ３，３３ｃ３を追加しても良く、その組合せを限定するものではない。また、上記の内容は、クローラ成形装置５においても同様である。

本発明方法によって製造される完成品である弾性クローラの断面図である。 本発明方法の比較例にかかる予備成形品の断面図である。 本発明方法の比較例にかかるクローラ成形装置の垂直方向の部分断面図である。 本発明方法の比較例にかかるクローラ成形装置の水平方向の部分断面図である。 本発明方法の実施形態にかかる予備成形品の断面図である。 本発明方法の実施形態にかかるクローラ成形装置に予備成形品をセットする準備段階を示す垂直方向の部分断面図である。 本発明方法の実施形態にかかるクローラ成形装置で予備成形品を加圧した状態を示す水平方向の部分断面図である。 本発明方法の実施形態にかかるクローラ成形装置で予備成形品を加圧した状態を示す垂直方向の部分断面図である。

１ 弾性クローラ
１Ａ 予備成形品
１Ｂ 完成品
３ クローラ成形装置
３１ 型
３２ｃ 内型直線部（直線部）
３２ｃ１ 内型直線部片（分割片）
３２ｃ２ 内型直線部片（分割片）
３２ｃ３ 内型直線部小片（分割片）
３２ｄ 内型円弧部（円弧部）
３３ｃ 外型直線部（直線部）
３３ｃ１ 外型直線部片（分割片）
３３ｃ２ 外型直線部片（分割片）
３３ｃ３ 外型直線部小片（分割片）
３３ｄ 外型円弧部（円弧部）
５１ 型
５２ｅ 上型直線部（直線部）
５２ｅ１ 上型直線部片（分割片）
５２ｅ２ 上型直線部片（分割片）
５２ｅ３ 上型直線部小片（分割片）
５２ｆ 上型円弧部（円弧部）
５３ｅ 下型直線部（直線部）
５３ｅ１ 下型直線部片（分割片）
５３ｅ２ 下型直線部片（分割片）
５３ｅ３ 下型直線部小片（分割片）
５３ｆ 下型円弧部（円弧部）
５４ｅ 中型直線部（直線部）
５４ｅ１ 中型直線部片（分割片）
５４ｅ２ 中型直線部片（分割片）
５４ｅ３ 中型直線部小片（分割片）
５４ｆ 中型円弧部（円弧部）

Claims (2)

1. 未加硫の無端ベルト状の予備成形品をクローラ成形装置の複数の型同士の間で一体成形加硫する弾性クローラの製造方法において、
   前記クローラ成形装置は、前記予備成形品の幅方向一端側を成形する環状の上型と、
   前記予備成形品の幅方向他端側を成形すべく上型と対向して配置された環状の下型と、
   前記予備成形品の内周中央部を成形すべく当該予備成形品の内周面側に配置された環状の中型とを備え、
   前記クローラ成形装置は、前記予備成形品をその幅方向両端側から加圧すべく前記上型と下型とをいずれも縮径させずに上下方向に沿って互いに接近させることにより、前記弾性クローラの完成品の断面形状を成形するものであり、
   前記上型、下型及び中型は、平行する一対の直線部と、前記直線部の両端に周端が当接する一対の円弧部とから無端状に構成され、前記直線部の長さを製造する弾性クローラの周長に合わせて組み替えるようにしたことを特徴とする弾性クローラの製造方法。
2. 前記直線部は、周方向長さが異なる複数の分割片より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラの製造方法。

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