JP4497655B2 - 弾性履帯及びその製造方法 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、建設・土木用機械や農業用機械等の走行部として使用されるクローラ式走行装置に採用される弾性履帯及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、図15に示すように、クローラ式走行装置の履帯として採用されるゴムクローラ(弾性履帯)41は、無端帯状(ベルト状)のゴム製履帯本体42の内周面に、履帯周方向に適宜間隔をおいてゴム製の係合突起43が設けられている。
【0003】
なお、履帯本体42内には、スチールコード等からなる抗張体44が履帯周方向に埋設され、履帯本体42の外周面には、ラグ45が履帯周方向に適宜間隔をおいて成形される。
このゴムクローラ41は、駆動輪、アイドラ、転輪等に巻き掛けられ、駆動輪を係合突起43に係合させると共に該駆動輪を回転駆動させることで、ゴムクローラ41を履帯周方向に循環回走させるようにしている。
【0004】
このゴムクローラ41にあっては、係合突起43は駆動輪や転輪と係合して、これら駆動輪や転輪から力を受けるので、係合突起43のゴム硬度を履帯本体42に対して硬くしているものがある(特に、高速用のもので係合突起43のゴム硬度(SHORE−A硬度)が72〜90とされている)。
このゴムクローラ41は、成形型内に未加硫ゴム材料を所定位置にセットして、加硫することにより成形される。
【0005】
このゴムクローラ41を成形するのに、一連のゴム板を成形して加硫すると、係合突起43は、履帯周方向所定ピッチ毎に履帯本体42から大きく突出していることから、図14に示すように、加硫時において、ゴム材料が、成形型48の係合突起成形用のキャビティ46に流れることにより、抗張体44を波打たせてしまうので、係合突起43を成形する未加硫ゴム材料と、履帯本体42を成形する未加硫ゴム材料とを別々のスラグ(別体のもの)とすると共に、係合突起43を成形する未加硫ゴム材料を、成形後の係合突起43の形状に近い形状のブロック状のゴムスラグとし、このゴムスラグを、履帯本体42を成形する未加硫ゴム材料の内周面側の係合突起成形位置に置いていくようにしているものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のものにあっては、加硫時において、係合突起43を成形する未加硫ゴム材料と、履帯本体42を成形する未加硫ゴム材料の両者のゴムの流れに差があり、成形型48の、係合突起成形部分の内面と履帯本体成形部分の内周面との間のコーナー部分49にエアがかんだり、また、係合突起43と履帯本体42とは異なるゴム材料で成形されているので、駆動輪等からの力が係合突起43に作用することにより、係合突起43と履帯本体42との間のコーナー部分49に応力集中が生じ、駆動輪等からの力が係合突起43に繰り返し作用することにより、係合突起43が、履帯本体42との境界部分から、はがれることがある。
【0007】
本発明は、前記問題点に鑑みて、弾性履帯加硫時の「エアかみ」の発生を防止すると共に、係合突起と履帯本体との間のコーナー部分の応力集中を軽減させることができる弾性履帯及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するために講じた本発明の第1の技術的手段は、弾性体によって無端帯状に成形された履帯本体の内周面側に、該内周面から履帯本体の内周側に向けて突出していて駆動輪に係合することにより該駆動輪からの動力を履帯本体に伝達する係合突起が備えられ、前記履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料と、該未加硫ゴム材料の履帯内周側となる面に配置された前記係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料とを成形型内で加硫して形成された弾性履帯であって、
前記係合突起が履帯本体よりも硬質の弾性体によって成形された弾性履帯において、
前記係合突起と駆動輪との係合によって応力集中が生じる部分である、前記係合突起の履帯周方向前後の面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記係合突起の履帯周方向前後の面の一部を構成するように前記履帯本体から一体的に延設されていて該履帯本体と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする。
【0009】
また、第2の技術的手段は、第1の技術的手段において、前記係合突起の履帯幅方向左右の側面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記係合突起の履帯幅方向左右の側面の一部を構成するように前記履帯本体から一体的に延設されていて該履帯本体と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする。
また、第3の技術的手段は、弾性体によって無端帯状に成形された履帯本体の内周面側に、該内周面から履帯本体の内周側に向けて突出していて駆動輪に係合することにより該駆動輪からの動力を履帯本体に伝達する係合突起が備えられ、前記履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料と、該未加硫ゴム材料の履帯内周側となる面に配置された前記係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料とを成形型内で加硫して形成された弾性履帯であって、
前記係合突起が履帯本体よりも硬質の弾性体によって成形された弾性履帯において、
前記係合突起と駆動輪との係合によって応力集中が生じる部分である、前記係合突起の履帯周方向前後の面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記履帯本体の内周面の一部を構成するように前記係合突起から一体的に延設されていて該係合突起と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする。
【0010】
また、第4の技術的手段は、第3の技術的手段において、前記係合突起の履帯幅方向左右の側面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記履帯本体の内周面の一部を構成するように前記係合突起から一体的に延設されていて該係合突起と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする。
また、第5の技術的手段は、弾性体によって無端帯状に成形された履帯本体の内周面側に、該内周面から履帯本体の内周側に向けて突出していて駆動輪に係合することにより該駆動輪からの動力を履帯本体に伝達する係合突起が備えられ、前記履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料と、該未加硫ゴム材料の履帯内周側となる面に配置された前記係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料とを成形型内で加硫して形成された弾性履帯であって、
前記係合突起が履帯本体よりも硬質の弾性体によって成形された弾性履帯において、
前記係合突起と駆動輪との係合によって応力集中が生じる部分である、前記係合突起の履帯周方向前後の面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、係合突起の履帯周方向前後の面の一部を構成し且つ履帯本体の内周面の一部を構成するように、係合突起と履帯本体との間に介装された低発熱性ゴムからなる弾性体によって形成されていることを特徴とする。
【0011】
また、第6の技術的手段は、第5の技術的手段において、前記係合突起の履帯幅方向左右の側面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、係合突起の履帯幅方向左右の側面の一部を構成し且つ履帯本体の内周面の一部を構成するように、係合突起と履帯本体との間に介装された低発熱性ゴムからなる弾性体によって形成されていることを特徴とする。
【0012】
また、第1、第2の技術的手段の弾性履帯を製造する弾性履帯の製造方法として、
成形型内に、履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料をセットすると共に、係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料をセットし、さらに、係合突起と履帯本体との間のコーナー部分を成形する未加硫ゴムシートを、前記ブロック状の未加硫ゴム材料の基部側縁部を覆うようにセットし、その後、成形型内で、これら帯状の未加硫ゴム材料、ブロック状の未加硫ゴム材料及び未加硫ゴムシートを加硫することで弾性履帯を成形することを特徴とする弾性履帯の製造方法が考えられる。
【0013】
また、第3、第4の技術的手段の弾性履帯を製造する弾性履帯の製造方法として、
係合突起と履帯本体との間のコーナー部分を成形する未加硫ゴム材料を、係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料から一体的に延設することにより該ブロック状の未加硫ゴム材料に設け、
成形型内に、履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料をセットすると共に、係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料をセットし、これらを成形型内で加硫することで弾性履帯を成形することを特徴とする弾性履帯の製造方法が考えられる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1〜図3は第1の実施の形態を示しており、1はクローラ式走行装置の一例を示すものである。
このクローラ式走行装置1は、図3に示すように、進行方向前後一側に配置された駆動輪2と、他側に配置されたアイドラ3と、これら駆動輪2とアイドラ3との間に配置された複数個の転輪4と、前記駆動輪2,アイドラ3及び複数個の転輪4に亘って巻き掛けられた無端帯状の弾性履帯5とを備えて主構成されていて、駆動輪2を回転駆動することにより、弾性履帯5を履帯周方向Aに循環回走させるようにしている。
【0015】
弾性履帯5は、図1及び図2に示すように、無端帯状(環状)の履帯本体6と、この履帯本体6の内周面の履帯幅方向B中央部から履帯厚さ方向C内方に突出する係合突起7と、履帯本体6の外周面から履帯厚さ方向C外方に突出するラグ8と、履帯本体6内に履帯周方向Aに亘って埋設された抗張体9等とから構成されている。
【0016】
なお、履帯本体6内に芯金が履帯周方向Aに適宜間隔をおいて埋設されていてもよい。
前記履帯本体6、係合突起7、ラグ8はゴム又は樹脂等の可撓性を有する弾性体(ゴム様弾性体)から成形され、抗張体9はスチールコード等から形成されている。
【0017】
また、係合突起7及びラグ8は、履帯周方向Aに適宜間隔をおいて且つ履帯周方向Aに亘って設けられている。
さらに、係合突起7は、履帯本体6よりも硬質の弾性体によって成形されており、駆動輪2と係合して駆動輪2からの動力を弾性履帯5に伝達する機能を有すると共に、アイドラ3及び転輪4と係合してこれらの脱輪を防止するガイド部材としての機能を有する。
【0018】
また、係合突起7の、履帯周方向A前後の面11,12及び履帯幅方向B左右の側面13,14と、履帯本体6の内周面15との間のコーナー部分16は、履帯本体6から一体的に延設されており、履帯本体6と同材料によって成形されている。
したがって、係合突起7の前後左右の各面11,12,13,14の下部から履帯本体6の内周面15に亘る部分が同一の弾性体で成形されている。
【0019】
また、前記コーナー部分16は、前述したように、履帯本体6と同材料によって成形されており、係合突起7よりも伸びが高く(引張り方向の変形が大きく)且つ硬度が低いものである。
なお、コーナー部分16は履帯本体6と同材料によって成形されていなくてもよい。
【0020】
また、前記構成のものは、換言すれば、係合突起7の基部側外周部が履帯本体6と同材料によって成形されているとも言え、コーナー部分16の外面の一部で係合突起7の前後左右の各面11,12,13,14の一部を構成すると共に、コーナー部分16の外面の一部で履帯本体6の内周面15の一部を構成する。
また、前後左右のコーナー部分16のうち、同一の弾性体で成形されるところは全部であっても一部であってもよい。すなわち、例えば、係合突起7の、履帯周方向A前後の面11,12及び履帯幅方向B左右の側面13,14と、履帯本体6の内周面15との間のコーナー部分16、又は、係合突起7の、履帯周方向A前後の面11,12と、履帯本体6の内周面15との間のコーナー部分16、又は、係合突起7の、履帯幅方向B左右の側面13,14と、履帯本体6の内周面15との間のコーナー部分16のいずれであってもかまわない。
【0021】
次に、前記構成の弾性履帯5の製造方法の一例について説明する。
図4において、弾性履帯5を成形する成形型の一方の型(上型)18には、履帯本体6の内周側を成形するためのキャビティ20と、係合突起7を成形するためのキャビティ21とが形成されている。
また、弾性履帯5を成形する成形型の他方の型(下型)19には、履帯本体6の外周側を成形するためのキャビティ22と、ラグ8を成形するためのキャビティ23とが形成されている。
【0022】
また、履帯本体6の内周側を成形する帯板状の未加硫ゴム材料25の内周面25A側には、係合突起7を成形するブロック状の未加硫ゴム材料26が所定位置に置かれている。この未加硫ゴム材料26は成形された後の係合突起7の形状に近似した形状のゴムスラグとされている。
また、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料26の基部側には、この未加硫ゴム材料26の基部側縁部を覆うように、コーナー部分16を成形する未加硫ゴムシート28が付着されている。
【0023】
この未加硫ゴムシート28は、図5に示すものでは、帯板状に形成されていて、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料26の前後左右の面26Aと、履帯本体6内周側を成形する未加硫ゴム材料25の内周面25Aとの境界部分27を外方から覆うように置かれている。
また、図6に示す未加硫ゴムシート28では、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料26の底面よりも広い矩形状に形成されていて、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料26と、履帯本体6内周側を成形する未加硫ゴム材料25との間に、端部側がはみ出すように介在されると共に、そのはみ出した部分を、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料26の基部側縁部を覆うように、折り返している。
【0024】
なお、この未加硫ゴムシート28は、図4及び図8に示すように、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料26の基部側縁部全周に亘って設けてもよいし、該未加硫ゴム材料26の基部側縁部の前後(図5参照)又は左右にのみ設けてもよい。
また、履帯本体6の内周側を成形する未加硫ゴム材料25と履帯本体6の外周側を成形する未加硫ゴム材料29との間には、帯板状のゴム材料に埋設された(ゴムで被覆された)抗張体9が介在されている。
【0025】
そして、前記未加硫ゴム材料25,26,29、未加硫ゴムシート28及び抗張体9を成形型18,19内にセットし、これらを成形型18,19内で加圧しながら加硫することで弾性履帯5が成形される。
前記構成のものにあっては、弾性履帯5の、係合突起7の前後左右の面11,12,13,14と履帯本体6の内周面15との間のコーナー部分16が、係合突起7の前後左右の面11,12,13,14の下部から履帯本体6の内周面15に亘って同一の弾性体(未加硫ゴムシート28)で成形されることから、加硫時において、成形型の一方の型18の、係合突起7成形部分の内面と履帯本体6成形部分の内周面との間のコーナー部分(弾性履帯5のコーナー部分16を成形する部分)に、良好にゴム材料が流れる。
【0026】
したがって、従来のような、係合突起成形用未加硫ゴム材料と履帯本体成形用加硫ゴム材料とのゴムの流れの違いによる「エアかみ」の発生や圧力不足が防止される。
また、コーナー部分16が同一のゴム質であることにより、伸びの差又は硬度の差による、コーナー部分16表面の応力集中が軽減される。
【0027】
図10及び図11は、第2の実施の形態を示し、前記実施の形態と大きく異なる点は、コーナー部分16が係合突起7と同一の材料で、係合突起7から一体的に延設されている点である。
また、履帯本体6には、キャンバス等の補強部材30が履帯周方向Aに亘って埋設されている。その他の構成は前記実施の形態と略同様である。
【0028】
この第2の実施の形態の弾性履帯5にあっては、係合突起7を成形するブロック状の未加硫ゴム材料の基部側縁部から、コーナー部分16を成形するゴム材料が一体的に延出するように、押出成形等によって、係合突起7を成形する未加硫ゴム材料にヒレ部分(コーナー部分16を成形する部分)を成形しておき、これを履帯本体6等を成形する未加硫ゴム材料等と共に成形型にセットして加圧・加硫することで弾性履帯5を成形する。
【0029】
図12は、第3の実施の形態を示し、前記実施の形態と異なる点は、コーナー部分16を成形する弾性体として低発熱材が使用されている点であり、その他の構成については、各実施の形態と略同様である。
このように、コーナー部分16を構成する弾性体として低発熱性ゴムを用いることにより、熱だれ劣化が減少し、寿命がアップする。
【0030】
図13は、他の形態の弾性履帯を示し、係合突起7の頂部及び前後左右の面11,12,13,14の上部並びに履帯本体6の内周面15を、コーナー部分16と同様の弾性体によって被覆したものである。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、係合突起と履帯本体とが異なる材料によって成形されることに起因する、成型時の「エアかみ」の発生を防止できると共に、伸びの差又は硬度の差によるコーナー部分の応力集中を軽減できる。
また、コーナー部分の弾性体として低発熱性ゴムを用いることにより、熱だれ劣化が減少し、寿命がアップする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態に係る弾性履帯の履帯幅方向の断面図である。
【図2】 第1の実施の形態に係る弾性履帯の履帯周方向の断面図である。
【図3】 クローラ走行装置の側面図である。
【図4】 弾性履帯の製造方法に係る分解図である。
【図5】 弾性履帯成形時の係合突起等の側面断面図である。
【図6】 弾性履帯成形時の係合突起等の側面断面図である。
【図7】 弾性履帯成形時の係合突起等の側面斜視図である。
【図8】 弾性履帯の部分平面図である。
【図9】 弾性履帯の部分平面図である。
【図10】 第2の実施の形態に係る弾性履帯の履帯周方向の断面図である。
【図11】 第2の実施の形態に係る弾性履帯の履帯幅方向の断面図である。
【図12】 第3の実施の形態に係る弾性履帯の履帯幅方向の断面図である。
【図13】 他の形態に係る弾性履帯の履帯周方向の断面図である。
【図14】 従来技術を示す弾性履帯の履帯周方向の断面図である。
【図15】 従来技術を示す弾性履帯の履帯幅方向の断面図である。
【符号の説明】
2 駆動輪
6 履帯本体
7 係合突起
11 側面
12 側面
13 側面
14 側面
16 コーナー部分
18 成形型
19 成形型
25 未加硫ゴム
26 未加硫ゴム
28 未加硫ゴムシート
Claims (8)
- 弾性体によって無端帯状に成形された履帯本体の内周面側に、該内周面から履帯本体の内周側に向けて突出していて駆動輪に係合することにより該駆動輪からの動力を履帯本体に伝達する係合突起が備えられ、前記履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料と、該未加硫ゴム材料の履帯内周側となる面に配置された前記係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料とを成形型内で加硫して形成された弾性履帯であって、
前記係合突起が履帯本体よりも硬質の弾性体によって成形された弾性履帯において、
前記係合突起と駆動輪との係合によって応力集中が生じる部分である、前記係合突起の履帯周方向前後の面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記係合突起の履帯周方向前後の面の一部を構成するように前記履帯本体から一体的に延設されていて該履帯本体と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする弾性履帯。 - 前記係合突起の履帯幅方向左右の側面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記係合突起の履帯幅方向左右の側面の一部を構成するように前記履帯本体から一体的に延設されていて該履帯本体と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の弾性履帯。
- 弾性体によって無端帯状に成形された履帯本体の内周面側に、該内周面から履帯本体の内周側に向けて突出していて駆動輪に係合することにより該駆動輪からの動力を履帯本体に伝達する係合突起が備えられ、前記履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料と、該未加硫ゴム材料の履帯内周側となる面に配置された前記係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料とを成形型内で加硫して形成された弾性履帯であって、
前記係合突起が履帯本体よりも硬質の弾性体によって成形された弾性履帯において、
前記係合突起と駆動輪との係合によって応力集中が生じる部分である、前記係合突起の履帯周方向前後の面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記履帯本体の内周面の一部を構成するように前記係合突起から一体的に延設されていて該係合突起と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする弾性履帯。 - 前記係合突起の履帯幅方向左右の側面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、前記履帯本体の内周面の一部を構成するように前記係合突起から一体的に延設されていて該係合突起と同一の弾性体で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の弾性履帯。
- 弾性体によって無端帯状に成形された履帯本体の内周面側に、該内周面から履帯本体の内周側に向けて突出していて駆動輪に係合することにより該駆動輪からの動力を履帯本体に伝達する係合突起が備えられ、前記履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料と、該未加硫ゴム材料の履帯内周側となる面に配置された前記係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料とを成形型内で加硫して形成された弾性履帯であって、
前記係合突起が履帯本体よりも硬質の弾性体によって成形された弾性履帯において、
前記係合突起と駆動輪との係合によって応力集中が生じる部分である、前記係合突起の履帯周方向前後の面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、係合突起の履帯周方向前後の面の一部を構成し且つ履帯本体の内周面の一部を構成するように、係合突起と履帯本体との間に介装された低発熱性ゴムからなる弾性体によって形成されていることを特徴とする弾性履帯。 - 前記係合突起の履帯幅方向左右の側面と履帯本体の内周面との間のコーナー部分が、係合突起の履帯幅方向左右の側面の一部を構成し且つ履帯本体の内周面の一部を構成するように、係合突起と履帯本体との間に介装された低発熱性ゴムからなる弾性体によって形成されていることを特徴とする請求項5に記載の弾性履帯。
- 請求項1又は2に記載の弾性履帯を製造する弾性履帯の製造方法であって、
成形型内に、履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料をセットすると共に、係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料をセットし、さらに、係合突起と履帯本体との間のコーナー部分を成形する未加硫ゴムシートを、前記ブロック状の未加硫ゴム材料の基部側縁部を覆うようにセットし、その後、成形型内で、これら帯状の未加硫ゴム材料、ブロック状の未加硫ゴム材料及び未加硫ゴムシートを加硫することで弾性履帯を成形することを特徴とする弾性履帯の製造方法。 - 請求項3又は4に記載の弾性履帯を製造する弾性履帯の製造方法であって、
係合突起と履帯本体との間のコーナー部分を成形する未加硫ゴム材料を、係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料から一体的に延設することにより該ブロック状の未加硫ゴム材料に設け、
成形型内に、履帯本体を成形する帯状の未加硫ゴム材料をセットすると共に、係合突起を成形するブロック状の未加硫ゴム材料をセットし、これらを成形型内で加硫することで弾性履帯を成形することを特徴とする弾性履帯の製造方法。
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