JP5879076B2 - ゴムクローラの製造方法及びゴムクローラ - Google Patents

Description

本発明は、ゴムクローラの製造方法及びゴムクローラに関する。

従来からゴムクローラとして、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、芯金が、クローラ本体に埋設された翼部と、該翼部からクローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備える構成が知られている。
この種のゴムクローラにおいては、翼部と突起部が鋳造で一体成形されるもの、翼部と突起部とを別部材で形成するものがある。

翼部と突起部が鋳造で一体成形されるものでは、突起部の形成のために金型を比較的大きくする必要があり、使用する金属材料も比較的多量になる。

一方で、芯金の翼部と突起部とを別部材で形成するゴムクローラの製造方法としては、例えば下記特許文献１に示されるような方法が知られている。この方法では、ゴムクローラに、突起部を一対設けるとともに、これらの突起部同士を連結部により連結する。そして、これらの突起部および連結部が一体に形成されてなる片部と、翼部と、を、ボルトおよびノックピンで連結することにより芯金を形成する。

この方法では、芯金を分割することで、翼部と突起部とを一体に鋳造する場合に対して、ゴムクローラの製造が容易になる。また、材料の使用重量を削減することができる。

実開平５−６５７８０号公報

しかしながら、上記特許文献１のようなゴムクローラの製造方法では、片部と翼部との連結にボルトおよびノックピンを用いることから部品点数が多くなり、さらに、ボルト用のタップを切る等の作業が必要であることから、製造に手間がかかるという問題がある。
また、芯金側にタップを切る必要があるので、寸法に制約が生じ、芯金の設計自由度に制約が生じる。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、寸法に制約を受けることなく、ゴムクローラを簡便に形成することができるゴムクローラの製造方法、及びゴムクローラを提供する。

上記課題の解決手段として、本発明は、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、該芯金が、前記クローラ本体に埋設される翼部と、該翼部から前記クローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備えるゴムクローラを形成するゴムクローラの製造方法であって、前記翼部および前記突起部のうちの一方に凸部を設け、該凸部に、該凸部の軸線方向に直交する方向に張り出す張出部を設けるとともに、前記翼部および前記突起部のうちの他方に前記凸部を進入させる凹部を設ける形成工程と、前記凸部を前記凹部に進入させる進入工程と、前記他方を、前記張出部が張り出す方向に圧縮変形させて前記凹部を一部縮径させることにより、前記張出部を前記凹部の内壁面に係止させ、前記翼部と前記突起部とを連結する連結工程と、を有し、前記進入工程時に、前記凸部を、前記凹部に前記張出部がクローラ周方向に突出するように進入させ、前記連結工程時に、前記張出部を、前記凹部の内壁面のうちクローラ周方向を向く内壁面に当接させることを特徴とするゴムクローラの製造方法を提供する。

このゴムクローラの製造方法では、翼部および前記突起部のうちの一方に凸部を設け、該凸部に、該凸部の軸線方向に直交する方向に張り出す張出部を設けるとともに、翼部および突起部のうちの他方に凸部を進入させる凹部を設け、凸部を凹部に進入させ、凹が設けられた他方を張出部が張り出す方向に圧縮変形させることで翼部と突起部とを連結させるので、例えばノックピンや締結部材等を用いて翼部と突起部とを連結する場合と比べて、タップを切る、ボルトを締結する等の作業を削減するとともに部品点数を低減することが可能になり、ゴムクローラを簡便に形成することができる。
また、凸部に張出部を設け、この張出部を凹部に係止させるので、凹部に対する凸部の抜けを防止して、翼部と突起部とを確実に連結することができる。
また、タップを切る必要がないため、芯金の設計自由度を向上できる。

また、前記連結工程時に、前記張出部を、前記凹部の内壁面に当接させるので、翼部と突起部との間のがたつきを抑え、凸部に加えられる衝撃力を抑制し、芯金の短命化を防ぐことができる。

また、前記進入工程時に、前記凸部を、前記凹部に前記張出部がクローラ周方向に突出するように進入させ、前記連結工程時に、前記張出部を、前記凹部の内壁面のうちクローラ周方向を向く内壁面に当接させるので、翼部と突起部との間のクローラ周方向のがたつきが抑えられ、走行時に突起部に加えられる衝撃力を効果的に抑制でき、芯金の短命化を確実に防ぐことができる。
また、上記ゴムクローラの製造方法では、前記連結工程後に前記翼部と前記突起部との連結体を熱処理する熱処理工程を有することが好ましい。

また、上記ゴムクローラの製造方法では、前記形成工程時に、前記突起部を鋳造で形成し、前記翼部を鍛造で形成し、前記突起部に前記凸部を、前記翼部に前記凹部をそれぞれ設けることが好ましい。
この場合、翼部を鍛造により形成するので、例えば翼部を鋳造により形成する場合に比べて、翼部の強度及び耐摩耗性を向上できる。そして、翼部を薄肉にしても翼部の強度の低下を抑え、翼部を軽量化することが可能になり、ゴムクローラ全体の軽量化を図ることができる。
また上記のように、翼部を薄肉にしても翼部の強度の低下を抑えることができるので、ゴムクローラ全体の肉厚を同等に維持した状態で、翼部を薄肉にする一方でクローラ本体を厚肉にすることが可能になり、ゴムクローラの耐久性を向上させることができる。
また、突起部を鋳造により形成するので、突起部が複雑な形状をなす場合であっても高精度に形成することが可能で、突起部の設計の自由度を確保することができる。
また、鋳造には比重の小さい金属が通常使用されるが、このような金属を使用することにより、芯金の軽量化を図ることができる。
また、本発明は、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、該芯金が、前記クローラ本体に埋設される翼部と、該翼部から前記クローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備えるゴムクローラであって、前記翼部および前記突起部のうちの一方に他方に向けて突出する凸部が設けられ、該凸部に、クローラ周方向に突出する張出部が設けられるとともに、前記翼部および前記突起部のうちの他方に前記凸部が進入した凹部が設けられ、前記凹部の内壁面のうち、クローラ周方向を向く第１内壁面は、前記張出部に当接する外側部分と、この外側部分よりも前記クローラ本体の内周面側に位置する内側部分と、を有し、前記内側部分は、前記外側部分よりも前記凹部の内側に張り出していて、これらの内側部分と外側部分との間の段差が、前記張出部に対して前記クローラ本体の内周面側から係合することによって、前記張出部が、前記第１内壁面に係止されていることを特徴とするゴムクローラを提供する。

本発明によれば、寸法に制約を受けることなく、ゴムクローラを簡便に形成することができる。

本発明の実施形態に係るゴムクローラの縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。 本発明に係る製造方法の工程を説明する図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１〜図３は本発明に係る製造方法により製造されるゴムクローラ２０を示している。ゴムクローラ２０は、ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体２１と、クローラ本体２１にクローラ周方向Ｌ（図３参照）に間隔をあけて配設された複数の芯金２２と、を備えている。クローラ本体２１の外周面２１ｂには、複数のラグ２３が突設されている。

芯金２２は、クローラ本体２１に埋設された板状の翼部２５と、該翼部２５の根元からクローラ本体２１の内周面２１ａ側に向けて突出するとともに互いにクローラ幅方向Ｈに間隔をあけて配置された一対の突起部２６と、を備えている。

翼部２５は、クローラ幅方向Ｈに沿って延びており、翼部２５の根元、すなわち、翼部２５のクローラ幅方向Ｈの内側（中央側）に、前記一対の突起部２６が配設されている。なおクローラ本体２１内において、翼部２５よりもこのクローラ本体２１の外周面２１ｂ側には、クローラ周方向Ｌに連続して延びる一対のスチールコード層２７が埋設されている。

突起部２６は、クローラ本体２１と一体に形成されたゴム膜３２によって覆われ、複数の突起部２６の各頂面２６ａは、クローラ幅方向Ｈおよびクローラ周方向Ｌの両方向に沿って延在しており、これらの頂面２６ａは、クローラ周方向Ｌの全周にわたって連続して延びる左右一対の転輪通過面を構成している。転輪通過面上では、図示しない転輪が、ゴムクローラ２０のクローラ周方向Ｌに沿う送り移動に伴って転動させられる。

翼部２５および突起部２６は、互いに別部材で構成され、芯金２２は、これらの翼部２５および突起部２６が連結されることにより構成されている。突起部２６には、クローラ本体２１の外周面２１ｂ側に突出する凸部３５が同一材料で一体に設けられるとともに、翼部２５には、クローラ本体２１の内周面２１ａ側に開口する凹部３３が設けられている。

図３に示されるように、凸部３５は、クローラ本体２１の外周面２１ｂ側に位置する先端側に、凸部３５の軸線方向に直交する方向に張り出す張出部４０が形成されている。一方、図１に示されるように、凹部３３は、翼部２５のクローラ幅方向Ｈの中央部のうち、該突起部２６と対応する部分に一対配設されている。また、凹部３３は、翼部２５をクローラ本体２１の厚さ方向Ｔに貫通している。

図３に示されるように、凹部３３の内壁面３３ａのうち張出部４０に面する第１内壁面４１（図３参照）は、凸部３５の張出部４０に当接する外側部分４１ａを有している。一方、図２に示されるように、凹部３３の内壁面３３ａのうち第１内壁面４１以外の第２内壁面４２は、凸部３５と当接又は近接している。なお、第１内壁面４１において張出部４０に当接する外側部分４１ａよりもクローラ本体２１の内周面２１ａ側に位置する内側部分４１ｂと、凸部３５との間には、わずかな隙間が設けられている。ここで、本実施形態では、張出部４０は、凸部３５からクローラ周方向Ｌの両方向に各別に突設されていて、第１内壁面４１は、クローラ周方向Ｌに向き、第２内壁面４２は、クローラ幅方向Ｈに向いている。

突起部２６は、凹部３３の第１内壁面４１のうち、内側部分４１ｂが外側部分４１ａよりも凹部３３の内側に張り出していて、内側部分４１ｂと外側部分４１ａとの間の段差が、張出部４０に対してクローラ本体２１の内周面２１ａ側から係合することによって、クローラ本体２１の内周面２１ａ側に抜けないように係止されている。これにより、突起部２６は、翼部２５に連結されている。

次に、以上のように構成されたゴムクローラ２０の製造方法について説明する。
まず、翼部２５を鍛造により形成するとともに、突起部２６を鋳造により形成する部材形成工程を行う。このとき突起部２６の凸部３５には、張出部４０を形成する。
また、このとき翼部２５を、例えば軟鋼や硬鋼、合金鋼などで型鍛造により形成するとともに、突起部２６を、例えば鋳鉄や鋳鋼、銅合金などで形成する。
これにより、凹部３３が設けられた翼部２５、および凸部３５が同一材料で一体に設けられた突起部２６が形成される。なおこれらの翼部２５および突起部２６は、熱処理されていないいわゆる生材であり、生材としての突起部２６および凸部３５の硬度は、例えばブリネル硬度でＨＢ１３０〜２５０程度にすることが可能である。

以上のように形成された翼部２５および突起部２６では、この例では、凸部３５の張出部４０以外の部位が円柱状に形成され、張出部４０が横断面で矩形状に形成され、クローラ周方向Ｌに張り出すように形成されている。また凹部３３は、横断面視で張出部４０を嵌合可能な矩形に形成されている。

次に、進入工程を行い、図４を参照し、突起部２６に設けられた凸部３５を、翼部２５に設けられた凹部３３に、張出部４０がクローラ周方向Ｌに突出するように進入させる。

次いで、翼部２５と突起部２６とを連結する連結工程を行う。ここでは、図４の矢印αに示されるように、凸部３５を凹部３３に進入させた状態で、凹部３３が設けられた翼部２５を、張出部４０が張り出す方向に沿って内側に圧縮変形させて、凹部３３の第１内壁面４１を一部縮径させることにより、図３に示されるように、張出部４０を、第１内壁面４１における内側部分４１ｂと外側部分４１ａとの間の段差に係止させる。
このときの圧縮変形では、内側部分４１ｂが外側部分４１ａよりも凹部３３の内側に張り出すように、部分的に翼部２５を圧縮変形させる。また、この連結工程では、張出部４０を第１内壁面４１のうちの外側部分４１ａに当接させた状態に保持する。
以上で連結工程が終了する。

そして、翼部２５と突起部２６との連結体を熱処理する熱処理工程を行い、例えば翼部２５および突起部２６の各硬度および各強度を向上させる等、芯金２２の機械的性質を調整する。この熱処理により、翼部２５の硬度を、例えばロックウェル硬度でＨＲＣ２０〜５５程度とし、突起部２６の硬度を、例えばブリネル硬度でＨＢ２５０〜５００程度とするのがよい。

このように芯金２２を形成した後、芯金２２と、前記スチールコード層２７と、前記クローラ本体２１となる図示しない複数のゴム層と、を互いに積層して図示しないゴムクローラの成形体を形成し、その後、この成形体を加硫することによりゴムクローラ２０を形成する。

以上のような製造方法では、突起部２６に凸部３５を設け、該凸部３５に、該凸部３５の軸線方向に直交する方向に張り出す張出部４０を設けるとともに、翼部２５に凸部３５を進入させる凹部３３を設け、凸部３５を凹部３３に進入させ、凹部３３が設けられた翼部２５を張出部４０が張り出す方向に圧縮変形させることで、翼部２５と突起部２６とを連結させるので、例えばノックピンや締結部材等を用いて翼部２５と突起部２６とを連結する場合と比べて、タップを切る、ボルトを締結する等の作業を削減するとともに部品点数を低減することが可能になり、ゴムクローラを簡便に形成することができる。
また、凸部３５に張出部４０を設け、この張出部４０を凹部３３に係止させるので、凹部３３に対する凸部３５の抜けを防止して、翼部２５と突起部２６とを確実に連結することができる。
また、タップを切る必要がないため、芯金の設計自由度を向上できる。

また、上記製造方法では、凸部３５を、凹部３３に張出部４０がクローラ周方向Ｌに突出するように進入させ、張出部４０を、凹部３３の内壁面３３ａのうちクローラ周方向Ｌを向く第１内壁面４１（外側部分４１ａ）に当接させた状態としている。この場合、翼部２５と突起部２６との間のクローラ周方向Ｌのがたつきを抑えられるので、走行時に突起部２６に加えられる衝撃力が効果的に抑制でき、芯金の短命化を確実に防ぐことができるゴムクローラを提供できる。
なお、この実施形態では、張出部４０に、第１内壁面４１の外側部分４１ａを当接させるが、第２内壁面４２を当接させた場合でも、翼部２５と突起部２６との間のがたつきを抑えることができるので、凸部３５に対する衝撃は緩和される。

また、上記製造方法では、翼部２５を鍛造により形成するので、例えば翼部２５を鋳造により形成する場合に比べて、翼部２５の強度及び耐摩耗性を向上できる。そして、翼部２５を薄肉にしても翼部２５の強度の低下を抑え、翼部２５を軽量化することが可能になり、ゴムクローラ全体の軽量化を図ることができる。
また上記のように、翼部２５を薄肉にしても翼部２５の強度の低下を抑えることができるので、ゴムクローラ全体の肉厚を同等に維持した状態で、翼部２５を薄肉にする一方でクローラ本体２１を厚肉にすることが可能になり、ゴムクローラの耐久性を向上させることができる。
また、突起部２６を鋳造により形成するので、突起部２６が複雑な形状をなす場合であっても高精度に形成することが可能で、突起部２６の設計の自由度を確保することができる。また、鋳造には比重の小さい金属が通常使用されるが、このような金属を使用することにより、芯金の軽量化を図ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、翼部２５に凹部３３を設け、突起部２６に凸部３５を設けたが、突起部２６に凹部３３を設け、翼部２５に凸部３５を設けてもよい。
また、凸部３５における張出部４０の形成位置は、凸部３５において任意の位置でよい。但し、翼部２５の抜けを防止するためには、凸部３５を凹部３３に進入させた状態で、凹部３３のクローラ本体２１の内周面２１ａ側端部に対して張出部４０を軸線方向で離間させる必要はある。
また、上記実施形態では、凸部３５の張出部４０以外の部位の断面形状が円形の例であるが、この形状に限定されず、例えば矩形等であってもよい。また、張出部４０についても、断面形状は円形や楕円形でもよい。

また、熱処理工程はなくてもよい。
さらに前記実施形態では、部材形成工程の際、翼部２５を鍛造で形成するとともに、突起部２６を鋳造で形成するものとしたが、これに限られるものではない。
さらにまた、突起部２６を、翼部２５を形成する材料よりも比重が高い軽量化金属により形成することにより、芯金２２の軽量化を図ることも可能である。前記軽量化金属としては、例えばアルミニウムおよびアルミニウム合金等が挙げられる。なおアルミニウムの硬度は、例えばビッカース硬度でＨｖ３０〜１３０程度となっている。

また、スチールコード層２７およびゴム膜３２はなくてもよい。
さらに前記実施形態では、転輪通過面は、突起部２６の頂面２６ａにより構成されているものとしたが、これに限られない。例えば転輪通過面が、クローラ本体の内周面側において、芯金の各突起部よりもクローラ幅方向の外側に位置する部分に形成されていてもよい。

また芯金に、クローラ周方向に互いに隣り合う芯金同士が、クローラ幅方向に相対的に位置ずれするのを規制する脱輪防止機構が設けられていてもよい。脱輪防止機構の一例としては、芯金からクローラ周方向の一方側に向けて突出するとともにクローラ幅方向に沿ったクローラ本体の内側に位置する第１機構と、芯金からクローラ周方向の他方側に向けて突出するとともにクローラ幅方向に沿ったクローラ本体の外側に位置する第２機構と、により構成され、クローラ周方向で隣り合う芯金同士の第１機構と第２機構とが、クローラ幅方向で対向する構成などが挙げられる。

また、前記実施形態では、芯金２２は、一対の突起部２６を備えているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば１つの突起部を、翼部におけるクローラ幅方向の中央部に備える構成であっても良い。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

２０ ゴムクローラ
２１ クローラ本体
２２ 芯金
２５ 翼部
２６ 突起部
３３ 凹部
３５ 凸部
４０ 張出部

Claims (4)

1. ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、該芯金が、前記クローラ本体に埋設される翼部と、該翼部から前記クローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備えるゴムクローラを形成するゴムクローラの製造方法であって、
   前記翼部および前記突起部のうちの一方に凸部を設け、該凸部に、該凸部の軸線方向に直交する方向に張り出す張出部を設けるとともに、前記翼部および前記突起部のうちの他方に前記凸部を進入させる凹部を設ける形成工程と、
   前記凸部を前記凹部に進入させる進入工程と、
   前記他方を、前記張出部が張り出す方向に圧縮変形させて前記凹部を一部縮径させることにより、前記張出部を前記凹部の内壁面に係止させ、前記翼部と前記突起部とを連結する連結工程と、を有し、
   前記進入工程時に、前記凸部を、前記凹部に前記張出部がクローラ周方向に突出するように進入させ、
   前記連結工程時に、前記張出部を、前記凹部の内壁面のうちクローラ周方向を向く内壁面に当接させることを特徴とするゴムクローラの製造方法。
2. 請求項１に記載のゴムクローラの製造方法であって、
   前記連結工程後に前記翼部と前記突起部との連結体を熱処理する熱処理工程を有することを特徴とするゴムクローラの製造方法。
3. 請求項１または２に記載のゴムクローラの製造方法であって、
   前記形成工程時に、前記突起部を鋳造で形成し、前記翼部を鍛造で形成し、前記突起部に前記凸部を、前記翼部に前記凹部をそれぞれ設けることを特徴とするゴムクローラの製造方法。
4. ゴム材料で形成された無端帯状のクローラ本体と、該クローラ本体にクローラ周方向に間隔をあけて配設された複数の芯金と、を備え、該芯金が、前記クローラ本体に埋設される翼部と、該翼部から前記クローラ本体の内周面側に向けて突出する突起部と、を備えるゴムクローラであって、
   前記翼部および前記突起部のうちの一方に他方に向けて突出する凸部が設けられ、該凸部に、クローラ周方向に突出する張出部が設けられるとともに、前記翼部および前記突起部のうちの他方に前記凸部が進入した凹部が設けられ、
   前記凹部の内壁面のうち、クローラ周方向を向く第１内壁面は、前記張出部に当接する外側部分と、この外側部分よりも前記クローラ本体の内周面側に位置する内側部分と、を有し、
   前記内側部分は、前記外側部分よりも前記凹部の内側に張り出していて、これらの内側部分と外側部分との間の段差が、前記張出部に対して前記クローラ本体の内周面側から係合することによって、前記張出部が、前記第１内壁面に係止されていることを特徴とするゴムクローラ。

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