WO2007108486A1

WO2007108486A1 - 履帯リンク及び履帯リンクの製造方法

Info

Publication number: WO2007108486A1
Application number: PCT/JP2007/055736
Authority: WO
Inventors: Kazuhide Okawa; Hiroshi Sunada; Haruka Konno
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2007-09-27

Abstract

　少ない工程で履帯リンクの各部分に対して所望の硬度分布を得る。本発明の履帯リンクの製造方法は、踏面部１３、該踏面部１３に相対する位置に履板取付面部１４、及び側面に窓部１８を有する履帯リンク３を熱間鍛造により成形する工程と、前記踏面部１３を第１の冷却速度で冷却し、且つ前記履板取付面部１４、及び前記窓部１８の前記履板取付面部側のコーナー部を、前記第１の冷却速度よりも遅い第２の冷却速度で冷却し、且つ前記履帯リンク３における前記踏面部、前記履板取付面部、及び前記コーナー部を除いた残りの部分を、前記第２の冷却速度よりも遅い第３の冷却速度で冷却する工程とを具備し、前記第１の冷却速度は前記踏面部１３が焼入れ処理される冷却速度である。

Description

明細書

履帯リンク及び履帯リンクの製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、履帯リンク及び履帯リンクの製造方法に関し、特に本発明は、少ないェ程で履帯リンクの各部分に対して所望の硬度分布を得ることができる履帯リンク及び履帯リンクの製造方法に関する。

背景技術

[0002] 図 11は、履帯リンク 3を備えた走行装置を示す構成図である。装軌式車体下部には図 11に示すような左右一対の走行装置 10が配設されてヽる。走行装置 10は履帯 1を有する。履帯 1は、履板 2がボルトで締着された又は溶接で接合された各履帯リンク 3を連結ピン 4により環状に連結して構成されて、る。

[0003] 走行装置 10は、車両前後方向に沿って配設されたトラックフレーム 5と、トラックフレーム 5の前後両端方向に回転自在に取り付けられたアイドラ 6及びスプロケット 7とを備えている。また、アイドラ 6及びスプロケット 7の間で、トラックフレーム 5の下部には、上下揺動自在に且つ回転自在に支持された前後 1対の下転輪 8,下転輪 8を有する 3組の下転輪装置 9aと、上下揺動自在に且つ回転自在に支持された 1つの下転輪 8 を有する下転輪装置 9bとがそれぞれ設けられている。下転輪装置 9a, 9bそれぞれの下転輪 8は、履帯リンク 3の踏面部に当接して転動するようになっている。

[0004] 図 12は、図 11に示す履帯 1を一部分解した斜視図である。履帯 1は、履板 2、履帯リンク 3、ブッシュ 11、連結ピン 4及びダストシール 12により構成されている。各要素の連結方法は、図 11に示すように履帯リンク 3にブッシュ 11が強く圧入され、そのブッシュの中に連結ピン 4がゆるく滑合されて、る。その連結ピン 4は履帯リンク 3の外側に位置する履帯リンク 3に強く圧入され連結し、履帯 1の屈曲はブッシュ 11と連結ピン 4との間で行われる。

[0005] 図 13 (a)は、履帯リンク 3の側面図であり、図 13 (b)は履板取付面部 14からみた履帯リンク 3の平面図である。履帯リンク 3には、図 13 (a)に示すように、上面に車体重量を支えつつ下転輪 8と転がり接触する踏面部 13が形成されている。この踏面部 13 はアイドラ 6の踏面でもある。また、踏面部 13の反対側には履板 2を取り付ける履板取付面部 14が形成されている。また、履帯リンク 3の一端部にはブッシュ 11が嵌挿されるブッシュ孔 16が形成され、履帯リンク 3の他端部には連結ピン 4が嵌挿されるピン孔 15及びダストシール 12を嵌着するシールカウンタボア（図示せず）がそれぞれ同心で形成されている。また、履帯リンク 3には、履板 2の取付用ボルトを挿通するボルト孔 17、履板 2の取付用ナット（図示せず)を座らせるナット座面（図示せず)などが形成されている。尚、参照符号 18で示される空間は、取付用ナットを収めるための窓部である。

[0006] 履帯リンク 3は、各部分に応じてそれぞれ所望の硬さや強度が異なって!/、る。踏面部 13は、下転輪 8と連続的に接触するため、耐磨耗性が必要である。よって、高硬度及び高強度であることが重要である。また、履板取付面部 14はシユーとボルト締結により面接触するためへたりが生じないような硬度が必要である。また、窓部 18の履板取付面部 14側のコーナー部は稼動中に高応力が発生しやすく疲労強度向上面からやはり高硬度が必要である。しかし、これらの部位はシユーをボルト締結する際、ボルトゆるみが生じないように機械カ卩ェにて面あらさを確保する必要があり、被削性が必要である。踏面部 13よりも表面硬さは低、ことが重要である。

[0007] 履帯リンクの所望の硬度分布を得る従来の方法として、約 1200°Cで鍛造処理を行い履帯リンクを成形する。そして、約 750°C以上に再加熱し、そこ力も急冷、すなわち焼入れ処理を行う。次いで、靭性及び被削性を確保するために履帯リンク全体を約 5 00°Cで焼戻し処理 (高温焼戻し処理)を行う。次いで、端面加工を行った後に、踏面部に高周波焼入れ焼戻し処理を行い、踏面部の硬さ及び強度を向上させる。その後、履帯リンクのピン孔及びブッシュ孔に、荒加工及び仕上げ加工を施し、最後にナツト座面加工を行う。

[0008] また、約 500°Cで焼戻し処理（高温焼戻し処理）を行う代わりに、 200± 50°Cの温度で焼戻し処理 (低温焼戻し処理)を行、、焼入れ処理で得られた高硬度及び高強度を有効に利用する方法もある（例えば、特許文献 1)。

特許文献 1 :特開平 9— 78136号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0009] 上記従来の履帯リンクの製造方法は、製造時に鍛造、全体再加熱焼入れ、全体焼戻し、踏面部高周波焼入れ、及び踏面部低温焼戻しの 5回の加熱が必要で工程数が多ぐ余分な時間と手間がかかっている。

[0010] 本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、その目的は、少ない工程で履帯リンクの各部分に対して、適切に所望の硬度分布を得ることができる履帯リンク及び履帯リンクの製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0011] 上記課題を解決するため、本発明に係る履帯リンクの製造方法は、踏面部、該踏面部に相対する位置に履板取付面部、及び側面に窓部を有する履帯リンクを熱間鍛造により成形する工程と、

前記踏面部を第 1の冷却速度で冷却し、且つ前記履板取付面部、及び前記窓部の前記履板取付面部側のコーナー部を、前記第 1の冷却速度よりも遅い第 2の冷却速度で冷却し、且つ前記履帯リンクにおける前記踏面部、前記履板取付面部、及び前記コーナー部を除いた残りの部分を、前記第 2の冷却速度よりも遅い第 3の冷却速度で冷却する工程と、

を具備し、

前記第 1の冷却速度は前記踏面部が焼入れ処理される冷却速度である。

[0012] この履帯リンクの製造方法において、前記第 1の冷却速度は、 60°CZ秒以上であり、前記第 2の冷却速度は、 9〜13°CZ秒であり、前記第 3の冷却速度は、 6〜10°CZ 秒であることが好ましい。

[0013] そして、前記踏面部が焼入れされた後、前記履帯リンクにおける前記踏面部以外の部分の残熱からの復熱により、前記踏面部は焼戻しされてもよい。この時、前記踏面部の内部温度が 150°Cから 250°Cの範囲内に達したときに前記踏面部の冷却を停止してもよぐ前記踏面部への冷却能を弱めてもよい。また、前記履帯リンク全体の内部温度が 150°Cから 250°Cの範囲内に達したときに前記履帯リンクへの全ての冷却を停止してもよい。

[0014] また、前記冷却する工程は、前記履帯リンクを冷却槽に配置し、該冷却槽の内側面、下部及び上部それぞれに少なくとも 1つ配置された冷却ノズルカゝら冷却剤を噴射させて冷却する工程であってもよい。この時、水、エアー、又は水とエアーを混合させた噴霧であることが好まし、。

[0015] 本発明にかかる履帯リンクは、熱間鍛造により成形され、前記熱間鍛造後に冷却処理が行われた側面に窓部を有する履帯リンクであって、

Hv440〜595のビッカース硬さを有する踏面部と、

前記踏面部に相対する位置にあり、前記踏面部より低い硬度を有する履板取付面部と、

を具備し、

前記窓部の前記履板取付面部側のコーナー部は前記踏面部より低い硬度を有し、前記踏面部、前記履板取付面部及び前記コーナー部を除いた残りの部分は、前記履板取付面部及び前記コーナー部より低!、硬度を有して、る

[0016] この履帯リンクにおいて、前記履板取付面部及び前記コーナー部の硬さはピッカース硬さ Hv280〜340であることが好ましい。また、前記踏面部は、マルテンサイト組織を有し、前記踏面部以外はフェライト、パーライト、及びべ一ナイトの少なくとも 1つを有する混合組織であることが好ま、。

発明の効果

[0017] 以上説明したように、本発明によれば、少ない工程で履帯リンクの各部分に対して、適切に所望の硬度分布を得ることができる履帯リンク及び履帯リンクの製造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]履帯リンクの製造方法を実施する冷却装置の側面を示す概略構成図。

[図 2]図 1に示す冷却装置の平面を示す概略構成図。

[図 3]本発明の実施形態に係る履帯リンクの各部分での硬度分布を示す側面図。

[図 4]履帯リンクの製造時の温度変化を示すグラフ。

[図 5]本発明に係る履帯リンクの製造方法の工程図。

[図 6]実施例 1による履帯リンクを製造する際の冷却方法を示す図。

[図 7]図 6に示す冷却方法を用いて製造した履帯リンクの硬度を測定した結果を示す図。

[図 8]図 7に示す踏面部の硬度分布を示す図。

[図 9]実施例 2による履帯リンクを製造する際の冷却方法を示す図。

[図 10]図 9に示す冷却方法を用いて製造した履帯リンクの硬度を測定した結果を示す図。

[図 11]履帯リンクを備えた走行装置を示す構成図。

[図 12]図 11に示す履帯 1を一部分解した斜視図。

[図 13] (a)は、履帯リンクの側面図、 (b)は、履帯リンクを履板取付面部からみた平面図。

符号の説明

[0019] 1…履帯、 2…履板、 3…履帯リンク、 4…連結ピン、 5···トラックフレーム、 6…アイドラ、 7···スプロケット、 8…下転輪、 9a, 9b…転輪装置、 10…走行装置、 11···ブッシュ、 12…ダストシール、 13···踏面部、 14··履板取付面部、 15…ピン孔、 16···ブッシュ孔、 17···ボルト孔、 18···窓部、 19··強冷却領域、 20a, 20b…中冷却領域、 21··· 弱冷却領域、 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f…冷却ノズル、 23a, 23b, 23c, 23 d, 23e, 23 "水帘||御ノノレブ、 24a, 24b, 24c, 24d, 24e,,-エアー ffiU御ノノレブ、 2 5···ポンプ、 26···エアーコンプレッサー、 27···水配管、 28···エアー配管、 29···しきり板、 30···冷却槽

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。本実施形態は、履帯リンクを熱間鍛造により成形した後に冷却する際、履帯リンクの各部分で冷却速度を制御することによって、前記各部分に対して、所望の硬度分布を得るものである

[0021] 図 3は、本発明の実施形態に係る履帯リンクの各部分での硬度分布を示す側面図である。車体重量を支えつつ下転輪 8と転がり接触する踏面部 13は、耐荷重性及び耐磨耗性が必要であるため、高硬度と高強度であることが重要である。そして、この部位での表面硬さはビッカース硬さ Hv440〜595であることが好ましい。また、鍛造後の冷却処理時では、踏面部 13は強冷却領域 19に該当する。 [0022] また、履板取付面部 14及び、窓部 18の履板取付面部 14側のコーナー部は、シュ一からの突き上げ荷重を受けるため相対的に高い応力がかかる。また、被削性を確保するため踏面部 13よりも硬度及び強度が低いことが重要である。そして、この部位での表面硬さはビッカース硬さ Hv280〜340であることが好ましい。また、鍛造後の冷却処理時では、履板取付面部 14及び前記コーナー部は中冷却領域 20a, 20bに該当する。

[0023] また、履帯リンク 3から強冷却領域 19及び中冷却領域 20a, 20bを除いた残りの部位は、鍛造後の冷却処理時で、弱冷却領域 21に該当する。特にピン孔 15及びブッシュ孔 16付近力高硬度又は高強度であると、連結ピン及びブッシュ圧入時に生じる残留応力によって遅れ破壊が発生する危険が高い。また、冷却処理後のピン孔 15 及びブッシュ孔 16の仕上げカ卩ェ時において、加工能率の低下の要因となる。そのため、表面の硬度及び強度を低く抑える必要がある。そして、この部位での表面硬さはビッカース硬さ Hv250〜300であることが好ましい。

[0024] 鍛造後の冷却処理において、強冷却領域 19の冷却速度は例えば 60°CZ秒以上、中冷却領域 20a, 20bの冷却速度は例えば 9〜13°CZ秒、弱冷却領域 21の冷却速度は例えば 6〜10°CZ秒であることが好ましい。

[0025] 図 1は、本発明の実施形態に係る、履帯リンクの製造方法を実施する冷却装置の側面を示す概略構成図である。また、図 2は、図 1に示す冷却装置の平面を示す概略構成図である。この冷却装置には、鍛造により成形された履帯リンク 3を冷却する冷却槽 30が設けられている。そして、冷却槽 30内には、履帯リンク 3の強冷却領域 1 9と他の部分とを分けるしきり板 29が設けられている。これにより、強冷却領域 19の冷却処理と、他の部分の冷却処理とで、お互いの冷却処理に影響を与えることを抑制する。

[0026] この冷却装置では、履帯リンク 3を冷却する冷却剤には、例えば水、エアー又は水とエアーを混合した噴霧が用いられる。水は冷却速度が速ぐエアーは冷却速度が遅い。また、水とエアーしか使用していないので、廃液は環境に悪影響を及ぼさず、廃液処理コストがかからな、。

[0027] 冷却槽 30の下部には履帯リンク 3の強冷却領域 19に冷却剤を噴射するための冷却ノズル 22aが複数配置されている。そして、各冷却ノズル 22aには、水制御バルブ 23aがそれぞれ設けられている。水制御バルブ 23aは、ポンプ 25から水配管 27を介して供給される水の流量、又は噴射時間を制御している。ここで、冷却ノズル 22aごとに水制御バルブ 23aをそれぞれ設けて!/、るが、全ての冷却ノズル 22aから噴射される水を制御する水制御バルブ 23aを 1つだけ設けてもよい。

[0028] また、冷却槽 30の上部には履帯リンク 3の中冷却領域 20aに冷却剤を噴射するための冷却ノズル 22bが複数配置されている。そして、各冷却ノズル 22b〖こは、水制御バルブ 23b及びエアー制御バルブ 24aがそれぞれ設けられて!/、る。水制御バルブ 2 3bは、ポンプ 25から水配管 27を介して供給される水の流量、又は噴射時間を制御している。エアー制御バルブ 24aは、エアーコンプレッサー 26からエアー配管 28を介して供給されるエアーの流量、又は噴射時間を制御している。また、水制御バルブ 23b及びエアー制御バルブ 24aによって、冷却ノズル 22bから噴射される水とエアーの混合比を制御している。ここで図 1及び図 2に示す冷却装置では、冷却ノズル 22b ごとに水制御バルブ 23b及びエアー制御バルブ 24aをそれぞれ設けて!/、るが、全ての冷却ノズル 22bから噴射される水及びエアーを制御する水制御バルブ 23b及びェァー制御バルブ 24aを 1つずつ設けてもよい。

[0029] また、冷却槽 30の左右側面部には、図 1に示すように履帯リンク 3の弱冷却領域 21 に冷却剤を噴射するための冷却ノズル 22c及び 22dが複数配置されて、る。そして、各冷却ノズル 22c及び 22dには、水制御バルブ 23c, 23d及びエアー制御バルブ 24 b, 24cがそれぞれ設けられている。水制御バルブ 23c, 23dは、ポンプ 25から水配管 27を介して供給される水の流量、又は噴射時間を制御している。エアー制御バルブ 24b, 24cは、エアーコンプレッサー 26からエアー配管 28を介して供給されるエア一の流量、又は噴射時間を制御している。また、水制御ノレブ 23c, 23d及びエアー制御バルブ 24b, 24cによって、冷却ノズル 22c及び 22dから噴射される水とエアーの混合比を制御している。ここで図 1及び図 2に示す冷却装置では、冷却ノズル 22c 及び 22dごとに水制御バルブ 23c, 23d及びエアー制御バルブ 24b, 24cをそれぞれ設けているが、全ての冷却ノズル 22c, 22dから噴射される水及びエアーを制御する水制御バルブ 23c, 23d及びエアー制御バルブ 24b, 24cを 1つずつ設けてもよい [0030] また、冷却槽 30の側面部における正面及び背面には、図 2に示すように冷却ノズル 22e〜22pが配置されている。また、冷却ノズル 22e〜22pは、それぞれ縦に 3列ずつ配置されている（図 2では、上部の一列のみ示し、他の 2列は図示せず)。そして、冷却ノズル 22g, 22h, 22m,及び 22ηにおいて、上部 2列の冷却ノズルは、中冷却領域 20bに冷却剤を噴射している。これら以外の冷却ノズル 22e, 22f, 22i〜221 , 22ο,及び 22ρは、弱冷却領域 21に冷却剤を噴射している。そして、各冷却ノズル 22e〜22pには、水制御バルブ 23e〜23p及びエアー制御バルブ 24d〜24oがそれぞれ設けられている。水制御バルブ 23e〜23pは、ポンプ 25から水配管 27を介して供給される水の流量、又は噴射時間を制御している。エアー制御バルブ 24c！〜 24ο は、エアーコンプレッサー 26からエアー配管 28を介して供給されるエアーの流量、又は噴射時間を制御している。また、水制御バルブ 23e〜23p及びエアー制御バルブ 24d〜24oによって、冷却ノズル 22e〜22pから噴射される水とエアーの混合比を制御している。例えば、中冷却領域 20bでは水の流量を多くし、弱冷却領域 21ではエアーの流量を多くしている。

[0031] ここで図 1及び図 2に示す冷却装置では、冷却ノズル 22e〜22pごとに水制御バルブ 23e〜23p及びエアー制御バルブ 24d〜24oをそれぞれ設けて!/、る。冷却ノズル 22g, 22h, 22m,及び 22ηのうち中冷却領域 20bに冷却剤を噴射する全ての冷却ノズルから噴射される水及びエアーを制御する水制御バルブ及びエアー制御バルブを 1つずつ設けてもよい。または、中冷却領域 20a, 20bに冷却剤を噴射する冷却ノズルを制御する水制御バルブ及びエアー制御バルブを 1つずつも設けてもょ、。また、他の冷去ロノズノレ 22e, 22f, 22i〜221, 22ο,及び 22ρにっても同様の構成にしてもよい。

[0032] また、冷却ノズル 22e〜22pは 3列の数に限定するものではなぐ例えば履帯リンク 3の大きさ又は、硬度分布に合わせて種々に変更してもよい。また、中冷却領域 20b に冷却剤を噴射するのは、冷却ノズル 22g, 22h, 22m,及び 22ηの上部 2列に限定するものではなぐ例えば中冷却領域 20bの範囲に合わせて種々に変更してもよい。

[0033] 図 4は、本発明に係る履帯リンク 3を製造する時の温度推移を示すグラフであり、図 5は、本発明に係る履帯リンクの製造方法の工程を示す図である。まず、熱間鍛造で履帯リンク 3を成形する。熱間鍛造は、例えば 1200°Cの温度で行われる。

[0034] 次いで、履帯リンク 3に冷却処理を施す。図 1に示す冷却槽 30内に履帯リンク 3の踏面部 13を下向きにしてセットする。次いで、冷却ノズルから、水、エアー、及び水とエアーを混合した噴霧を噴射し、履帯リンク 3を冷却する。このとき、強冷却領域 19は、水によって急冷され焼入れ処理が行われる。これにより、踏面部 13はマルテンサイト変態により硬化される。また、強冷却領域 19では、冷却剤に水を用いているため冷却速度が他の領域よりも速く冷却される。

[0035] 次いで、踏面部 13の内部温度が t (例えば、 150

2 〜250°C)まで下がると、強冷却領域 19の冷却処理を止める。又は、冷却速度を弱めてもよい。すると、履帯リンク 3全体は、踏面部 13以外ではまだ高温である。よって、踏面部 13は他の部位の残熱が復熱される。そして、踏面部 13には、焼戻し処理が行われる。これにより、踏面部 13 は、残留応力の除去と靭性を回復させて疲労強度を高めることができる。また、踏面部 13が焼戻し処理を行っているとき、中冷却領域 20a, 20b,及び弱冷却領域 21での冷却処理は行われ、踏面部の内部の温度が t (400°C)以上に上昇しないように制

3

御している。

[0036] 次いで、履帯リンク 3全体の内部温度が t (例えば、 150

2 〜250°C)までに達すると、全ての領域での冷却処理を停止する。次いで、冷却処理終了後に、履板取付面部 1 4、ピン孔 15、ブッシュ孔 16、及びナット座面に加工を施す。踏面部 13以外は、焼入れ焼戻し処理が行われないので、マルテンサイト組織が形成されず、必要以上に高強度、及び高硬度になることがない。よって、仕上げ加工時の加工能率を向上させることができる。そして、踏面部 13以外は、フェライト、パーライト、及びべ一ナイトの混合組織である。よって、冷却速度を変化させることにより、フェライト、パーライト、及びベーナイトの比率を変化させて、部位に応じて所望の硬度分布を形成させることができる。

[0037] 以上、本実施形態における履帯リンクの製造方法によれば、鍛造時の一度の加熱のみで履帯リンク 3に要求されている硬度及び強度分布を得ることができる。よって。少ない工程で各部分に対して、適切に所望の硬度分布を得ることができ、余分な時間及び手間がかからな、。

[0038] また、踏面部 13は焼入れ焼戻し処理が行われるため、高硬度、高強度を得ることができる。そして、踏面部 13の焼戻し処理を履帯リンク 3の残熱を復熱させ焼戻し処理を行っている力 400°C以下の低温で行っているため、大型リンクやストラッド構造のような熱容量の大きい履帯リンクだけでなぐ小型の履帯リンクにも実施することができる。また、履帯リンク 3の全ての部位で低温まで連続冷却を施しているため、硬度ムラが生じない。

[0039] また、踏面部 13以外は、焼入れ焼戻し処理が行われない。これにより、ピン孔 15及びブッシュ孔 16付近のように、表面の硬度及び強度を低く抑える必要がある部位が高硬度、及び高強度になることがない。よって、連結ピン及びブッシュ圧入時に生じる残留応力によって生じる遅れ破壊を抑制することができ、仕上げカ卩ェ時の加工能率を向上させることちできる。

[0040] また、各冷却ノズルから噴射される冷却剤をそれぞれ独立して制御することができる。よって、 1つの履帯リンク 3内で細かい硬度制御を行うことができ、必要な部分を強化することにより履帯リンク 3の駄肉を排除して軽量化とコストダウンが可能である。

[0041] 尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなぐ本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、冷却ノズル 22aからは、水のみを噴射する構成になっている力他の冷却ノズル同様に水とエアーを噴射するように構成してもよい。また、必要に応じて履板取付面部 14の中冷却領域 20 aと窓部 18付近の中冷却領域 20bの冷却速度を変化させてもょ、。

[0042] また、履帯リンク 3の冷却剤の一例として水及びエアーを示した力これに限らず、温度制御を容易にするため、油、ソリブル、有機熱伝達流体、ポリマー熱伝達流体、又はそれらの混合物であってもよ、。

また、上記実施形態では、強冷却領域 19とその他の部位とを分けるしきり板 29を設けているが、これに限定されるものでなぐしきり板 29を設けない構成にすることも可能である。

[0043] また、履帯リンクの製造工程において、熱間鍛造処理の後、履帯リンクに冷却処理を施す前に、鍛造の残熱を保ちつつ、踏面部 13及び履板取付面部 14に対してホットシエ一ビング加工処理を施してもよい。この場合、比較的硬度及び強度が低い状態で力卩ェを施すため、加工能率を向上させることができる。

また、踏面部 13のみ冷却処理前にホットシェービングカ卩ェ処理を施し、履板取付面部 14は冷却処理後にフライス力卩ェを施してもよい。履板取付面部 14は、踏面部 1 3よりも硬度及び強度が低いため、冷却処理後に加工を施しても加工能率が著しく低下することがな、からである。

実施例 1

[0044] (実施例 1)

図 6は、本発明の実施例 1による履帯リンクを製造する際の冷却方法を示す図である。詳細には、図 6 (A)は、図 1に示す上側の冷却ノズル 22bからエアーと水を混合した霧を噴射するタイミングと噴射圧との関係を示す図であり、図 6 (B)は、図 1及び図 2に示す横側の冷却ノズル 22c〜22pからエアーを噴射するタイミングと噴射圧との関係を示す図であり、図 6 (C)は、図 1に示す下側の冷却ノズル 22aから少量エアーと水を混合した水スプレーを噴射するタイミングと噴射圧との関係を示す図である。図 7は、図 6に示す冷却方法を用いて製造した履帯リンクの硬度を測定した結果を示す図である。図 8は、図 7に示す踏面部の硬度分布を示す図である。

[0045] まず、 1200°Cの温度の熱間鍛造で履帯リンクを成形する。この履帯リンクは、重さ 1 . 45kg、化学成分を C : 0. 32〜0. 39重量⁰ /_o、Si: 0. 15〜0. 35重量⁰ /₀、Mn: l. 2 0〜1. 50重量％、Cr: 0. 35重量％以下、残部 Feと不可避的不純物からなる鋼材である。

[0046] 次いで、図 1及び図 2に示す冷却装置を用い、図 6 (A)〜（C)に示すような冷却方法で履帯リンクに冷却処理を施す。図 1に示す冷却槽 30内に履帯リンクの踏面部を下向きにしてセットする。次いで、冷却ノズルから、水とエアーを混合した霧を噴射し、エアーを噴射し、且つ少量エアーと水を混合した水スプレーを噴射し、履帯リンクを冷却する。

[0047] 以下に詳細な冷却方法を説明する。

図 6 (A)及び (B)に示すように、上側の冷却ノズル 22bから噴射する霧と横側の冷却ノズル 22c〜22pから噴射するエアーを同時に噴射することなぐ互い違いに噴射する。そして、噴射圧は徐々に低くする。即ち、横側の冷却ノズル 22c〜22pを時間 0 力も時間 Tl 1まで噴射圧 PI 1で噴射し、上側の冷却ノズル 22bを時間 Tl 1から時間 12まで噴射圧 P1で噴射し、横側の冷却ノズル 22c〜22pを時間 T12から時間 T13 まで PI 1より小さ!/、噴射圧 P12で噴射し、上側の冷却ノズル 22bを時間 T13から時間 14まで P1より小さい噴射圧 P2で噴射し、横側の冷却ノズル 22c〜22pを時間 T1 4から時間 T15まで P12より小さい噴射圧 P13で噴射し、上側の冷却ノズル 22bを時間 T15から時間 16まで P2より小さい噴射圧 P3で噴射する。このように上側の冷却ノズル 22bと横側の冷却ノズル 22c〜22pを交互に噴射することにより、履帯リンクを冷却する時の温度バラツキを低く抑えることができる。尚、ここでは、上側の冷却ノズル 2 2b及び横側の冷却ノズル 22c〜22pそれぞれから 3回の噴射を行って!/、るが、 4回又は 5回の噴射を行っても良い。

図 6 (C)に示すように、下側の冷却ノズル 22aから水と少量エアーを混合した水スプレーを連続的に噴射する。そして、噴射圧は段階的に低くする。即ち、下側の冷却ノズル 22aを時間 0から時間 T21まで噴射圧 P31で噴射し、時間 T21から時間 T22まで P31より小さい噴射圧 P32で噴射し、時間 T22から時間 T23まで P32より小さい噴射圧 P33で噴射する。尚、時間軸は図 6 (A)〜（C)で互いに対応しており、時間 T21 は時間 Tl 1と T12の間にあり、時間 T22は時間 T13と T14の間にあり、時間 T23は時間 T15と T16の間にある。

[0048] 上述したように履帯リンクを冷却することにより、図 6 (C)に示す水スプレーによる冷却によって踏面部が急冷され焼入れ処理が行われ、踏面部はマルテンサイト変態により硬化される。また、下側の冷却ノズル 22aから噴射される冷却剤に水スプレーを用 Vヽて、るため、踏面部は他の領域よりも速く冷却される。

[0049] 次に、図 7の点線に示す位置で上記冷却処理を行った履帯リンクを切断し、その切断面の硬度を測定した。その測定結果を図 7に示している。また、履帯リンクの踏面部については、図 7の点線に示す位置で切断し、その切断面における 1〜3の矢印に沿う部分の硬度を測定した。その測定結果である 1〜3の矢印に沿う部分における踏面からの距離と硬度との関係を図 8に示している。

[0050] 図 8に示すように、踏面部には踏面から 10〜15mmの深さに硬化層が形成され、その硬化層の硬さはビッカース硬さ Hv440〜595であることが確認された。

[0051] また、図 7に示すように、履板取付面部及び、窓部の履板取付面部側のコーナー部の表面硬さはビッカース硬さ Hv270〜343であることが確認された。また、ピン孔及びブッシュ孔の表面硬さはビッカース硬さ Hv255〜305であることが確認された。

[0052] (実施例 2)

図 9は、本発明の実施例 2による履帯リンクを製造する際の冷却方法を示す図である。詳細には、図 9 (A)は、図 1に示す上側の冷却ノズル 22bからエアーを噴射するタイミングと噴射圧との関係を示す図であり、図 9 (B)は、図 1に示す下側の冷却ノズル 22aから少量エアーと水を混合した水スプレーを噴射するタイミングと噴射圧との関係を示す図である。

図 10は、図 9に示す冷却方法を用いて製造した履帯リンクの硬度を測定した結果を示す図である。

[0053] まず、 1200°Cの温度の熱間鍛造で履帯リンクを成形する。この履帯リンクは、重さ 0 . 58kg、化学成分を C : 0. 37〜0. 44重量⁰ /_o、Si: 0. 15〜0. 35重量⁰ /₀、Mn: l. 3 5〜1. 65重量％、Cr: 0. 30重量％以下、残部 Feと不可避的不純物からなる鋼材である。

[0054] 次いで、図 1及び図 2に示す冷却装置を用い、図 9 (A) , (B)に示すような冷却方法で履帯リンクに冷却処理を施す。図 1に示す冷却槽 30内に履帯リンクの踏面部を下向きにしてセットする。次いで、冷却ノズルから、エアーを噴射し、且つ水とエアーを混合した水スプレーを噴射し、履帯リンクを冷却する。

[0055] 以下に詳細な冷却方法を説明する。

図 9 (A)に示すように、上側の冷却ノズル 22bからエアーを連続的に噴射する。そして、噴射圧は段階的に低くする。即ち、上側の冷却ノズル 22bを時間 0から時間 T31 まで噴射圧 P41で噴射し、時間 T31から時間 T32まで P41より小さい噴射圧 P42で噴射し、時間 T32から時間 T33まで P42より小さい噴射圧 P43で噴射する。尚、横側の冷却ノズルからは水及びエアーを噴射しな、。

図 9 (B)に示すように、下側の冷却ノズル 22aから水と少量エアーを混合した水スプレーを連続的に噴射する。そして、噴射圧は段階的に低くする。即ち、下側の冷却ノズル 22aを時間 0から時間 T41まで噴射圧 P51で噴射し、時間 T41から時間 T42まで P51より小さい噴射圧 P52で噴射し、時間 T42から時間 T32まで P52より小さい噴射圧 P53で噴射する。尚、時間軸は図 9 (A) , (B)で互いに対応しており、時間 T41 は時間 0と T31の間にあり、時間 T42は時間 T31と T32の間にある。

[0056] 上述したように履帯リンクを冷却することにより、図 9 (B)に示す水スプレーによる冷却によって踏面部が急冷され焼入れ処理が行われ、踏面部はマルテンサイト変態により硬化される。また、下側の冷却ノズル 22aから噴射される冷却剤に水スプレーを用 Vヽて、るため、踏面部は他の領域よりも速く冷却される。

[0057] 次に、図 10の点線に示す位置で上記冷却処理を行った履帯リンクを切断し、その切断面の硬度を測定した。その測定結果を図 10に示している。

[0058] 図 10に示すように、履板取付面部、窓部の履板取付面部側のコーナー部、ピン孔及びブッシュ孔の表面硬さはビッカース硬さ Hv263〜318であることが確認された。

Claims

請求の範囲

[1] 踏面部、該踏面部に相対する位置に履板取付面部、及び側面に窓部を有する履帯リンクを熱間鍛造により成形する工程と、

を具備し、

前記第 1の冷却速度は前記踏面部が焼入れ処理される冷却速度であることを特徴とする履帯リンクの製造方法。

[2] 前記第 1の冷却速度は、 60°CZ秒以上であり、前記第 2の冷却速度は、 9〜13°C

Z秒であり、前記第 3の冷却速度は、 6〜10°CZ秒であることを特徴とする請求項 1 に記載の履帯リンクの製造方法。

[3] 前記踏面部が焼入れされた後、前記履帯リンクにおける前記踏面部以外の部分の残熱からの復熱により、前記踏面部は焼戻しされることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の履帯リンクの製造方法。

[4] 前記踏面部の内部温度が 150°Cから 250°Cの範囲内に達したときに前記踏面部の冷却を停止することを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の履帯リンクの製造方法。

[5] 前記踏面部の内部温度が 150°Cから 250°Cの範囲内に達したときに前記踏面部への冷却能を弱めることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の履帯リンクの製造方法。

[6] 前記履帯リンク全体の内部温度が 150°Cから 250°Cの範囲内に達したときに前記履帯リンクへの全ての冷却を停止することを特徴とする請求項 1から 5のいずれかに記載の履帯リンクの製造方法。

[7] 前記冷却する工程は、前記履帯リンクを冷却槽に配置し、該冷却槽の内側面、下部及び上部それぞれに少なくとも 1つ配置された冷却ノズルカゝら冷却剤を噴射させて冷却する工程であることを特徴とする請求項 1から 6のいずれかに記載の履帯リンクの製造方法。

[8] 前記冷却剤は、水、エアー、又は水とエアーを混合させた噴霧であることを特徴とする請求項 7に記載の履帯リンクの製造方法。

[9] 熱間鍛造により成形され、前記熱間鍛造後に冷却処理が行われた側面に窓部を有する履帯リンクであって、

Hv440〜595のビッカース硬さを有する踏面部と、

を具備し、

前記窓部の前記履板取付面部側のコーナー部は前記踏面部より低い硬度を有し、前記踏面部、前記履板取付面部及び前記コーナー部を除いた残りの部分は、前記履板取付面部及び前記コーナー部より低、硬度を有して、ることを特徴とする履帯リンク。

[10] 前記履板取付面部及び前記コーナー部の硬さはビッカース硬さ Hv280〜340であることを特徴とする請求項 9に記載の履帯リンク。

[11] 前記踏面部は、マルテンサイト組織を有し、前記踏面部以外はフェライト、パーライト、及びべ一ナイトの少なくとも 1つを有する混合組織であることを特徴とする請求 9又は 10に記載の履帯リンク。