JP4338501B2 - 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、環状の外型と内型とを有している。外型は、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縮径するように移動可能に設けられている。上記の外型と内型との間には、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て加圧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成形装置では、外型が径方向に縮径して加圧するため、設備面積の制約などのために当該外型の移動量が小さく、予備成形品の変形度合いを大きくすることができなかった。このため、予備成形品に対する加硫圧力を高くすることができず、この状態で加硫成形された完成品に接着不良や空気の混入などの不具合が発生する問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、充分な加硫圧力を得ることができ、完成品に空気の混入や接着不良などの不具合が発生するのを防止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、幅方向に伸びるほぼ直線上に沿ったラグが外周側に形成された芯金付きの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、前記芯金の係合部を外周面に有する環状の中型とを備えているとともに、前記上型と下型のキャビティの外周側に、前記ラグ成形用空間が形成されており、前記予備成形品をその幅方向両端側から加圧すべく、前記芯金を前記中型に係合させた状態で、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、前記ラグを含む当該弾性クローラの完成品の断面形状を成形することを特徴とする。
本発明によれば、芯金を中型に係合させた状態で、上型と下型とがいずれも縮径せずに上下方向に沿って互いに接近させるように移動して弾性クローラの幅方向両端側から加圧するので、型の移動量が大きく、充分なストロークで予備成形品を押圧することができる。従って、型と予備成形品との間に隙間が形成されるのを抑止することができる。

また、前記中型は、その周方向に複数分割されているのが好ましい。
この場合には、中型が周方向に複数分割されているので、一体成形加硫された弾性クローラを容易に脱型することができる。

また、前記上型と下型とは、それぞれ一体型であるのが好ましい。
この場合には、型の構造を簡素にすることができるとともに、周方向に分割された場合の型のそれぞれに接続される機器類も不要となるので、当該装置の構造を簡素にすることができる。

また、前記各型の接合部のうちの少なくとも一箇所に未加硫ゴムを配置しておき、その各型同士を接合させることによって前記未加硫ゴムを押し潰して型内部に注入させるのが好ましい。
この場合には、型同士を係合させる過程において、新たな未加硫ゴムが型内に注入されるので、予備成形品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内に未加硫ゴムを注入するすることができるので、当該装置の構成を簡素にすることができる。さらに、予備成形品を略完成品の形状にまで成形する必要がなく、また、予備成形品を略完成品の素材点数で構成する必要がない。従って、予備成形品を成形するのに要する手間を簡略化することができる。

本発明によれば、予備成形品に対して充分な加硫圧力を得ることができ、完成品に空気の混入やこれに伴う接着不良などの不具合が発生するのを防止することができる。従って、耐久性に優れる弾性クローラを構成することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明方法によって製造される無端ベルト状の弾性クローラ１の断面を示し、図２は、弾性クローラ１の予備成形品１Ａの断面を示している。
この実施形態の弾性クローラ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。
弾性クローラ１は、図３及び図４に示す型構造のクローラ成形装置３によって製造される。このクローラ成形装置３は、複数の型３１を有しており、予め成形された未加硫の予備成形品１Ａを、複数の型３１同士の間で一体成形加硫し、完成品１Ｂである弾性クローラ１を製造するものである。
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。また、この予備成形品１Ａには、ラグ１４を形成するベースゴム１１ａを含まないため、予備成形品１Ａ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３は、本発明方法にかかるクローラ成形装置３に予備成形品１Ａ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４は、同クローラ成形装置３で予備成形品１Ａを加圧した状態の水平方向の部分断面図を示している。
図３に示すように、クローラ成形装置３は、予備成形品１Ａの幅方向一端側を成形する上型３２と、予備成形品１Ａの幅方向他端側を成形すべく上型３２と対向して配置された下型３３と、予備成形品１Ａの内周中央部を成形すべく当該予備成形品１Ａの内周面側に配置された中型３４とを備えている。
上型３２は、例えば、周方向に分割されていない一体型で、環状平板の上型ベース部３２ａと、上型ベース部３２ａの周縁から下方に伸びる外周壁３２ｂと、外周壁３２ｂに対して所定の間隔をおいて上型ベース部３２ａの内径側に形成された内周壁３２ｃとを有している。外周壁３２ｂと内周壁３２ｃとの間には、環状空間である上型成形部３２ｄが形成されており、その上型成形部３２ｄ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、上型３２は、クローラ成形装置３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。なお、このクローラ成形装置３のヘッド部は、下降することによって、ベッド部３ａとの間で型３１を挟持し、型３１に圧力を付与するようになっている。

下型３３は、例えば、周方向に分割されていない一体型で、環状平板の下型ベース部３３ａと、下型ベース部３３ａの周縁から上方に伸びる外周縁３３ｂと、外周縁３３ｂより内径側に形成された周溝状の下型成形部３３ｃと、下型成形部３３ｃの内径側に隣接された周溝状の段差部３３ｄとを有している。下型成形部３３ｃの内面には、完成品１Ａの他端側の形状が象られている。また、下型３３は、クローラ成形装置３のベッド部３ａ上に載置されるとともに、脱着可能に固定されている。

中型３４は、周方向に分割された複数の分割片３４Ａで構成された分割型で、他の型とは異なりクローラ成形装置３から分離させることができる。この中型３４は、環状の中型ベース部３４ａと、中型ベース部３４ａの外周縁下端から下方に伸びる環状の中型成形部３４ｂとを有している。中型成形部３４ｂの外周面には、完成品１Ｂの内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。

上記のように構成された各型３２，３３，３４は、下型３３に中型３４がセットされた状態で、上型３２が下降して互いに係合するようになっている。また、上型３２と下型３３とが、それぞれ一体型で構成されているので、その構造は簡素であり、当該クローラ成形装置３の構造も簡素である。なお、上型３２及び下型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。

図３は、上型３２を下型３３から離間させた状態で予備成形品１Ａを型３１にセットする準備段階を示し、図４は、型３１内の予備成形品１Ａを加圧した加圧段階を示している。
図３に示すように、予備成形品１Ａは、その内面中央部に中型３４の中型成形部３４ｂが係合されつつ、同予備成形品１Ａの幅方向一端側から下型成形部３３ｃに挿入される。次に、上型３２の外周壁３２ｂの下端面と下型３３の下型ベース部３３ａの上面とが接合される第一接合部３５ａに、未加硫ゴムである環状のスラグ大３６ａが下型３３の下型ベース部３２ａの上面に配置される。同様に、上型３２の内周壁３２ｃの下端面と中型３４の中型成形部３４ｂの上端面とが接合される第二接合部３５ｂに、同素材からなる環状のスラグ小３６ｂが中型成形部３４ｂの上端面上に配置され、中型成形部３４ｂの下端面と下型３３の段差部３３ｄの底面とが接合される第三接合部３５ｃに、スラグ小３６ｂが下型３３の段差部３３ｄの底面上に配置される。この状態で、上型３２を下型３３側へ下降させることによって、予備成形品１Ａの他端側が上型成形部３２ｄに挿入される。

引き続き、上型３２を下型３３と係合するまで下降させる。この型３１同士を係合させる過程において、各接合部３５ａ，３５ｂ，３５ｃに配置されたスラグ大・小３６ａ，３６ｂが、各型３２，３３，３４の接合部３５ａ，３５ｂ，３５ｃで押し潰され、型３１内に注入される。図４に示すように、注入されたスラグ大３６ａは、主にラグ１４を形成し、スラグ小３６ｂは、主にクローラ本体１１の表層１１ｂを形成するように型３１内の形状に沿って流動する。このように、型３１同士を係合させる過程において、スラグ大・小３６ａ，３６ｂが型３１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３６ａ，３６ｂを含む予備成形品１Ａに圧力が加えられる。そして、予備成形品１Ａに圧力が加えられた状態において、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。

上記の過程を経て、スラグ大・小３６ａ，３６ｂを含む予備成形品１Ａが一体成形加硫される。加硫成形された完成品１Ｂは、型３１から脱型される。脱型作業は、上型３２を下型３３から離間するように上昇させ、中型３４を構成する複数の分割片３４Ａが完成品１Ｂからそれぞれ取り外され、最後に、完成品１Ｂを下型３３から取り外されることによって行われる。また、この作業は、中型３４が周方向に複数分割されているので、容易に行うことができる。以上このようにして、完成品１Ｂとしての弾性クローラ１が製造される。

上記のように構成されたクローラ成形装置３によれば、上型３２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３２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３１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。

さらに、型同士を係合させる時に、スラグ大・小３６ａ，３６ｂが型３１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３１内にスラグ大・小３６ａ，３６ｂを注入するすることができるので、クローラ成形装置３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、下型３３が上昇して圧力を付与しても良く、上型３２が下降し、下型３３が上昇して圧力を付与しても良い。また、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、上型３２又は下型３３は、取り扱いを容易にする上で周方向に複数分割されても良い。さらに、スラグ大・小３６ａ，３６ｂは、第三接合部３５ｃのみに配置されても良く、その配置される接合部を限定するものではない。

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。 本発明方法にかかる予備成形品の断面図である。 本発明方法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部分断面図である。 本発明方法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部分断面図である。

符号の説明

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
３２ 上型
３３ 下型
３４ 中型
３５ａ 第一接合部（接合部）
３５ｂ 第二接合部（接合部）
３５ｃ 第三接合部（接合部）
３６ａ スラグ大（未加硫ゴム）
３６ｂ スラグ小（未加硫ゴム）

Claims (4)

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、幅方向に伸びるほぼ直線上に沿ったラグが外周側に形成された芯金付きの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、前記芯金の係合部を外周面に有する環状の中型とを備えているとともに、前記上型と下型のキャビティの外周側に、前記ラグ成形用空間が形成されており、
   前記予備成形品をその幅方向両端側から加圧すべく、前記芯金を前記中型に係合させた状態で、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、前記ラグを含む当該弾性クローラの完成品の断面形状を成形することを特徴とする弾性クローラの製造方法。
2. 前記中型は、その周方向に複数分割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。
3. 前記上型と下型とは、それぞれ一体型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性クローラの製造方法。
4. 前記各型の接合部のうちの少なくとも一箇所に未加硫ゴムを配置しておき、その各型同士を接合させることによって前記未加硫ゴムを押し潰して型内部に注入させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の弾性クローラの製造方法。

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