弹性履带的制造方法以及制造弹性履带用的硫化成形模具的制作方法
【专利摘要】提供弹性履带的制造方法及制造弹性履带用的硫化成形模具，难以在滚轮行驶部分产生裂纹，即使产生裂纹也难以发展。本发明的弹性履带的制造方法，对硫化成形后的一部分的与带长度方向一侧的端部连续的成形部分重新进行硫化成形，由此制造两端连结前的具有端部且呈带状的弹性履带。本制造方法在与硫化成形后的一部分连续的部分的硫化成形过程中形成：硫化部分，通过由具有加热单元的加热模具进行加热来促进未硫化橡胶的硫化成形，从而形成该硫化部分；抑制部分，通过具有冷却单元的冷却模具来抑制未硫化橡胶的硫化，从而形成该抑制部分。并且对于抑制部分中的除去相当于弹性履带的宽度方向的方向上的端部以外的部分而言，使其朝向加热模具侧突出。
【专利说明】弹性履带的制造方法以及制造弹性履带用的硫化成形模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及弹性履带的制造方法以及制造弹性履带所使用的硫化成形模具，所述弹性履带安装于农业用装置、建设工程用装置等中的自行式的履带式行驶装置。
【背景技术】
[0002]在宅基地修建、道路建设、河川整修等中所使用的土木用机械、建设用机械、或农业中所使用的自行式的履带式行驶装置所安装的弹性履带，形成为环形带状。
[0003]作为这样的环形带状的弹性履带的制造方法之一，存在使用硫化成形模具对各部分进行硫化成形的进给硫化(feed vulcanization)的方法。基于进给硫化的弹性履带的制造例如通过以下方式来进行，即:利用模具对埋入有抗拉体的长条带状的橡胶的一部分从其厚度方向两侧进行夹持并进行加热，从而仅对该部分进行硫化成形，并且一边不断输送带状的橡胶一边反复进行该作业，最后，使保持未硫化的状态而残留的两端重叠，并用模具对该两端进行夹持而进行硫化成形并使它们接合(专利文献I)。
[0004]基于进给硫化的弹性履带的制造中所使用的模具，除了设置用于加热的加热区域以外，为了获得与后续的硫化成形部分的良好的(物性的)连续性，还在两端设置进行用于抑制硫化的冷却的冷却区域。
[0005]以往，如硫化成形模具8的(下部模具81的)俯视图5 (a)中B-B向视剖视图5 (b)所示，大多使用上部模具82和下部模具81来进行弹性履带的制造，其中，上部模具82和下部模具81在冷却区域83具有相对于输送方向(带长度方向)成90度的端面84、85。用这样的硫化成形模具8制造出的弹性履带，由于期望不实施硫化的冷却区域83内的接合部分83a的一部分被硫化，其结果，接合强度会在与后续的进给硫化中的硫化成形部分的边界附近减弱。用硫化成形模具8制造出的弹性履带存在以下问题:因反复被施加的来自驱动轮的拉伸载荷、以及使驱动轮等通过时的弯曲载荷而易产生裂纹，且该裂纹在比较短的时间内就能够到达抗拉体86。
[0006]因此，在进给硫化过程中，为了将与后续的硫化成形部分的接合部分保持为未硫化状态，采用了使形成带状的橡胶的接合部分的冷却区域的端面倾斜而形成为锥形状的硫化成形模具(专利文献1，图5)。
[0007]专利文献1:日本特开2002-120231号公报
[0008]然而，近年来对于弹性履带的耐久性的要求日趋严格，例如为了延缓与具有芯轴的弹性履带上的芯轴的脱落相关联的轧压划痕现象，将安装于履带式行驶装置时承受来自滚轮的载荷的滚轮行驶部分的橡胶增厚的趋势逐渐加强。并且，若滚轮行驶部分的橡胶增厚，则因用于接合的未硫化部分的长度受限而使得锥形角度增大，进而使得接合部分对于弯曲载荷变得强度不足，因此存在无法充分地防止在滚轮通过部产生裂纹、且产生的裂纹发展迅速的问题。
【发明内容】
[0009]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供弹性履带的制造方法以及制造弹性履带所使用的硫化成形模具，能够使滚轮行驶部分难以产生裂纹，即使产生裂纹也能够使该裂纹难以发展。
[0010]本发明涉及的弹性履带的制造方法，是对硫化成形后的一部分的与带长度方向一侧的端部连续的成形部分重新进行硫化成形，由此制造出两端连结前的具有端部且呈带状的弹性履带的制造方法。
[0011]对于本制造方法而言，在针对与硫化成形后的一部分连续的部分进行硫化成形的过程中形成:硫化部分，通过由具有加热单元的加热模具进行加热来促进未硫化橡胶的硫化成形，从而形成该硫化部分；以及抑制部分，利用冷却模具来抑制未硫化橡胶的硫化，从而形成该抑制部分，其中，该冷却模具与加热模具的带长度方向一侧的端部连结、且具有冷却单元。并且，对于抑制部分中的除去相当于弹性履带的宽度方向的方向上的端部以外的部分而言，使其朝向加热模具侧突出。
[0012]优选地，对于抑制部分的弹性履带的相当于厚度方向的方向上的厚度而言，使其从冷却模具侧越趋向加热模具侧越逐渐增大。
[0013]本发明涉及的硫化成形模具，是对硫化成形后的一部分的与带长度方向一侧的端部连续的成形部分重新进行硫化成形，由此制造出两端连结前的具有端部且呈带状的弹性履带的硫化成形模具。
[0014]硫化成形模具有:加热模具，该加热模具具有加热单元而促进未硫化橡胶的硫化成形；以及冷却模具，该冷却模具具备冷却单元且与加热模具的一端连结而抑制未硫化橡胶的硫化。对于冷却模具的与加热模具连结的一侧的端部中的除去相当于弹性履带的宽度方向的方向上的端部以外的 部分而言，使其朝向加热模具内突出。
[0015]优选地，冷却模具形成为:对于处于收纳有硫化被抑制的未硫化橡胶的空间的弹性履带的相当于厚度方向的方向上的厚度而言，使其从冷却模具侧越趋向加热模具侧越逐渐增大。
[0016]根据本发明，能够提供弹性履带的制造方法以及制造弹性履带所使用的硫化成形模具，难以在滚轮行驶部分产生裂纹，即使产生裂纹，也难以使该裂纹发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是形成弹性履带的内周面侧的硫化成形模具的俯视图。
[0018]图2是硫化成形模具的图1中的A-A向视剖视图。
[0019]图3是示出利用硫化成形模具进行的弹性履带的制造过程的图。
[0020]图4是示出上侧锥状部和下侧锥状部的倾斜角度的图。
[0021]图5是示出现有的硫化成形模具的概况的图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I…硫化成形模具；2…加热模具；3…冷却模具；11...加热部(加热单元)；16...(冷却用的)流路(冷却单元)；H…加热范围(加热部分)。
【具体实施方式】
[0024]图1是形成弹性履带的内周面侧的硫化成形模具的俯视图，图2是硫化成形模具的图1中的A-A向视剖视图。
[0025]制造弹性履带所使用的硫化成形模具I构成为包括:通过加热来进行硫化成形的加热模具2 ;用于对加热模具2进行加热的加热部11、11 ;以及硫化成形时用于保留未硫化部分的冷却模具3等。
[0026]加热模具2对绕长条带状的抗拉体21的特定长度配置有未硫化橡胶的部分从抗拉体21的厚度方向两侧进行夹持，并通过加热而进行硫化成形，由此形成长度方向上的一部分的弹性履带的形态，其中，长条带状的抗拉体21由多个钢帘线形成。加热模具2构成为包括:上部模具4，该上部模具4具有与弹性履带的橡胶部分的外周侧形状之间存在凹凸关系的表面(称为“上部模具表面12”)；以及下部模具5，该下部模具5具有与弹性履带的橡胶部分的内周侧形状之间存在凹凸关系的表面(称为“下部模具表面13”)。
[0027]在上部模具表面12设置有形成弹性履带的突缘的突缘成形部121。在下部模具表面13沿长度方向以恒定间隔设置有沿宽度方向排列的一对突起成形部131、131，该一对突起成形部131、131是形成在弹性履带中朝内周面突出的突起的凹部。在具有芯轴的弹性履带的下部模具5，可以设置用于收纳向芯轴的内周侧突出的突出部分的凹部以取代突起成形部 131、131。
[0028]此处，“长度方向”是被加热模具2夹持的抗拉体21的长度方向，且是在硫化成形以后形成了一部分的弹性履带的长度方向。另外“宽度方向”是图1中的上下方向，即，被加热模具2夹持的抗拉体21的宽度方向。这些用语对于以下的说明也同样适用。
[0029]下部模具表面13在突起成形部131的宽度方向两侧具有沿长度方向延伸为带状的平面、亦即滚轮行驶面形成部132、132。滚轮行驶面形成部132的深度比其宽度方向外侧的下部模具表面13的深度深，以便使硫化成形后的弹性履带的滚轮行驶部分增厚。
[0030]加热部11、11设置为与上部模具4和下部模具5各自的上部模具表面12的相反侧的外表面以及下部模具表面13的相反侧的外表面分别连接。加热部11以电加热器为加热源，通过由控制器进行的控制而将上部模具4和下部模具5加热到所设定的温度。也可以不使加热部11、11独立于上部模具4和下部模具5，而是将加热部11、11组装于上部模具4和下部模具5内。
[0031]冷却模具3与加热模具2的长度方向两侧的端部分别连结。设置于长度方向的一侧的端部的冷却模具3，将与进给硫化中的后续的硫化部分连结的部分、亦即未硫化部分以特定的形状保留。长度方向的另一侧的冷却模具，用于在最初的进给硫化中在与按顺序依次进行进给硫化的一侧相反侧的端部保留未硫化部分，该未硫化部分用于连结进给硫化结束的一侧的未硫化部分。该另一侧的冷却模具在最初的硫化成形之后被拆下。
[0032]硫化成形模具I中的用于保留未硫化或半硫化部分的冷却模具3所占的范围(冷却范围)是图1中的范围C。另外，相对于此，进行硫化成形的加热模具2的范围(加热范围)在图1中为范围H。
[0033]冷却模具3构成为包括:与硫化成形模具I的上部模具4的长度方向上的端部连结的冷却上部模具6 ;以及与下部模具5的长度方向上的端部连结的冷却下部模具7。
[0034]参照图1来说明冷却下部模具7。
[0035]冷却下部模具7具有下侧锥状部15，用于收纳硫化成形时防止硫化的部分。下侧锥状部15将以(下部模具5的)下部模具表面13的连结部分的端缘133为起点、越离开端缘133越接近冷却上部模具6且相对于长度方向倾斜的平面形成为表面。下侧锥状部15的沿宽度方向延伸的截面形状为楔形的凹状部分。冷却下部模具7的与加热模具2 (下部模具5)连结的端面的宽度方向的内侧朝向加热模具2 (下部模具5)侧突出。冷却下部模具7的朝向加热模具2侧突出的范围(宽度方向的大小，图1的WD)包括至少包括滚轮行驶面形成部132、132在内的范围(图1的WR)，并且小于形成弹性履带的主体部分的下部模具5的下部模具表面13的宽度WC (另外，上部模具4的上侧表面12的宽度也为相同尺寸(WC))。图1、2中的附图标记134是冷却下部模具7的向加热模具2侧突出的部分(以下称为“突出部135”)的端面，附图标记136是未突出的部分(以下称为“未突出部137”)的端面。
[0036]“向加热模具2侧突出的范围”在宽度方向外侧以突出部135与未突出部137的边界(图1的位置S)为基准。
[0037]冷却上部模具6也与冷却下部模具7同样，具有上侧锥状部14，该上侧锥状部14将以(上部模具4的)上侧表面12的连结部分的端缘123为起点、越离开端缘123越接近冷却下部模具7且相对于长度方向倾斜的平面形成为其表面。上侧锥状部14是沿宽度方向延伸的截面形状为楔形的凹状部分。冷却上部模具6具有:与加热模具2 (上部模具4)连结的端面朝向加热模具2 (上部模具4)侧突出的宽度方向内侧的突出部125、以及除突出部125以外的未朝加热模具2 (上部模具4)侧突出的未突出部127。
[0038]冷却上部模具6的突出部125在宽度方向上的范围为:当冷却上部模具6与冷却下部模具7重叠时与冷却下部模具7的突出部135 —致的范围，且是从冷却上部模具6侧观察时重叠的范围。在图1、2中，附图标记124是突出部125的加热模具2 (上部模具4)侧的端面，附图标记126是未突出部127的加热模具2 (上部模具4)侧的端面。
[0039]“冷却上部模具6的一部分和冷却下部模具7的一部分朝向加热模具2侧突出”是指:在长度方向上，冷却上部模具6的一部分和冷却下部模具7的一部分在加热模具2所占的范围(加热范围H)重复地重叠。该重复的范围(重叠的范围)在图1、2中用D表示。
[0040]如图1所示，硫化成形模具I的冷却下部模具7的突出部135在宽度方向的中央中断。然而，在所制造的弹性履带的宽度方向中央因设置突出部135而具有足够的厚度的情况下，即使难以使其端面的突出程度与宽度方向两侧的突出部135的端面134 —致且连续，或者难以使宽度方向中央部分的端面与端面134—致且连续，也能够根据宽度方向中央的厚度而使突出程度小于宽度方向两侧的突出程度、且使整体在宽度方向上连续。
[0041]对于冷却上部模具6的突出部125以及宽度方向中央部分的形态而言，也与冷却下部模具7 —样，可根据弹性履带的宽度方向中央的形态而进行设计。
[0042]在冷却模具3内设置有用于使冷却用的水等在内部流动的流路16、16。
[0043]图3是示出利用硫化成形模具I制造弹性履带的过程的图。
[0044]首先，在下部模具5的下部模具表面13上填充用于形成内周侧的弹性履带主体部分的未硫化橡胶，并在其上以如下方式载置抗拉体21，即:使抗拉体21的一端侧(图3 (a)的右侧)从冷却模具3b向外侧突出并使其长度方向与下部模具5的长度方向一致。接着，以包围抗拉体21的方式配置用于形成突缘等的未硫化橡胶，将这些未硫化橡胶收纳于中间并将上部模具4与下部模具5组合。冷却下部模具7和冷却上部模具6分别与加热模具2的长度方向的两侧连结，并在冷却下部模具7和冷却上部模具6之间也填充未硫化的橡胶。[0045]加热模具2被加热部11、11加热到硫化温度，从而对加热模具2内的未硫化橡胶进行硫化成形，并对冷却模具3a、3b的流路16、…、16输送冷却介质，由此抑制冷却模具3a、3b内的未硫化橡胶的硫化(图3 (a))。
[0046]若硫化成形处理结束，则打开硫化成形模具1，所形成的弹性履带部分22保留包括冷却模具3a内的未硫化橡胶部分23在内的一部分而被向硫化成形模具1的外部输送(图 3 (b))。
[0047]在从外部移动到硫化成形模具1内的抗拉体21的周围填充未硫化橡胶，且关闭硫化成形模具1，针对硫化成形模具1内的包围抗拉体21的未硫化橡胶24，进行与最初的硫化成形处理同样的硫化成形处理。
[0048]若该硫化成形处理结束，则打开硫化成形模具1，所形成的弹性履带部分保留包括未硫化橡胶部分25在内的一部分而被向硫化成形模具1的外部输送，在重新移动到硫化成形模具1内的抗拉体21的周围填充未硫化橡胶并进行硫化成形处理。
[0049]反复进行上述处理，从而形成抗拉体21的除两端附近以外的其它部位均被埋入的带状的弹性履带。最后，对于带状的弹性履带的两端附近而言，使露出的抗拉体重叠且在其周围配置未硫化橡胶，进而将其收纳于硫化成形模具1内，并与上述处理同样地进行硫化成形处理，由此制造出环形带状的弹性履带。
[0050]对于硫化成形模具1而言，冷却模具3的一部分朝向加热模具2侧突出(突出部125、135)，借助该构造，能够有效地抑制对与通过后续的硫化成形所形成的部分接合的、且应作为未硫化的部分而保留的部分(未硫化橡胶部分25)进行硫化。
[0051]在硫化成形处理中，例如若在硫化成形模具内对接合用的未硫化橡胶部分进行硫化，则在进给硫化的后续的硫化成形处理中，无法获得接合用的未硫化橡胶部分与重新硫化成形的未硫化橡胶的接合所需的足够的强度(粘接强度)。例如，在不具有硫化成形模具1那样的突出部125、135的硫化成形模具中，由于冷却模具与未硫化橡胶的导热面积较小，因此接合用的未硫化橡胶部分的冷却未必充分。
[0052]相对于此，由于硫化成形模具1在冷却模具3设置有突出部125、135，从而例如在冷却下部模具7的宽度方向一侧，使得由图1的点P~S所包围的范围的导热面积有所增加。由于硫化成形模具1的与冷却模具3中的接合用的未硫化橡胶部分之间的导热面积有所增加，从而提高了对该部分的冷却能力，并且有效地抑制了硫化的进行。其结果，硫化成形模具1能够使分为多次而进行的硫化成形部分彼此以足够的强度进行接合，从而能够制造出难以在滚轮行驶部分等产生裂纹的弹性履带。
[0053]为了在硫化成形模具1中获得这样的效果，并非在冷却模具3 (冷却上部模具6、冷却下部模具7)宽度方向的整个区域设置突出部125、135，而是需要在宽度方向的一部分设置突出部125、135。若在冷却模具3的宽度方向整个区域设置突出部125、135，则应作为未硫化的部分而保留的部分(未硫化橡胶部分23、25)会被过度地冷却，从而导致该部分在硫化成形后的脱模作业中粘接于硫化成形模具1而变得难以脱模，并且，对于埋设有芯轴的弹性履带而言，除了脱模困难以外，当进行脱模作业时，该部分附近的橡胶还变得易从芯轴剥离。
[0054]另外，由于硫化成形模具1至少在弹性履带中成为滚轮行驶面的范围(滚轮行驶面形成部132、132)设置有突出部125、135，因而能够使滚轮行驶部分的上侧锥状部14、下侧锥状部15在长度方向上加长。因此，在制造滚轮行驶部分的橡胶厚度较大的弹性履带的情况下，与不具有突出部125、135的硫化成形模具9的上侧锥状部94以及下侧锥状部95(参照图4(a))相比，能够使上侧锥状部14和下侧锥状部15的倾斜角度较为舒缓(β < α ,η < Y，参照图4(b))。因此，利用硫化成形模具I制造出的弹性履带，使得当使履带式行驶装置的驱动轮等通过时的因反复弯曲而产生的应力缓和，因而难以产生裂纹，另外，即使产生裂纹，该裂纹也难以发展。
[0055]冷却模具3的突出部125、135的宽度方向两侧的外侧端之间的距离WD，处于下部模具5的滚轮行驶面形成部132、132的宽度方向两侧的外侧端之间的距离WR以上。另外，突出部125、135设置为使滚轮行驶面形成部132、132包含在其宽度方向两端之间，另外，在WD = WR的情况下，突出部125、135设置为其宽度方向两端之间与滚轮行驶面形成部132、132的宽度方向两端之间一致。
[0056]若以下部模具5的形成弹性履带的主体部分的下部模具表面13的宽度WC为基准，则突出部125、135的宽度方向两侧的外侧端之间的距离WD优选为WD ( 0.88WC，更优选为 WD ≤ 0.75WC。
[0057]冷却上部模具6的一部分和冷却下部模具7的一部分朝向加热模具2侧突出的范围D (参照图1)，因弹性履带的大小的不同而不同，但通常采用IOmm左右的大小。
[0058]在图5所示的现有的硫化成形模具8中，在冷却上部模具87和冷却下部模具88分别设置有朝向加热模具(上部模具82、下部模具81)侧突出的突出部，由此能够抑制冷却区域83中的与后续的硫化成形部分接合的接合部分83a的硫化(参照图5)。
[0059]在上述实施方式中，硫化成形模具I以及硫化成形模具I的各结构或者整体的构造、形状、尺寸、个数以及材质 等，能够根据本发明的主旨而适当地变更。
[0060]产业上的可利用性
[0061]本发明能够用于制造弹性履带，该弹性履带安装于农业用装置、建设工程用装置等中的自行式的履带式行驶装置。
【权利要求】
1.一种弹性履带的制造方法，对硫化成形后的一部分的与带长度方向一侧的端部连续的成形部分重新进行硫化成形，由此制造出两端连结前的具有端部且呈带状的弹性履带， 所述弹性履带的制造方法的特征在于， 在连续的所述成形部分的硫化成形过程中形成: 硫化部分，通过由具有加热单元的加热模具进行加热来促进未硫化橡胶的硫化成形，从而形成该硫化部分；和 抑制部分，利用冷却模具来抑制未硫化橡胶的硫化，从而形成该抑制部分，其中，冷却模具与所述加热模具的所述带长度方向一侧的端部连结且具有冷却单元， 并且，对于所述抑制部分中的除去相当于所述弹性履带的宽度方向的方向上的端部以外的部分而言，使其朝向所述加热模具侧突出。
2.根据权利要求1所述的弹性履带的制造方法，其特征在于， 对于所述抑制部分的所述弹性履带的相当于厚度方向的方向上的厚度而言，使其从所述冷却模具侧越趋向所述加热模具侧越逐渐增大。
3.—种硫化成形模具，对硫化成形后的一部分的与带长度方向一侧的端部连续的成形部分重新进行硫化成形，由此制造出两端连结前的具有端部且呈带状的弹性履带， 所述硫化成形模具的特征在于，具有: 加热模具，该加热模具具有加热单元而促进未硫化橡胶的硫化成形；和 冷却模具，该冷却模具具备冷却单元且与所述加热模具的一端连结而抑制未硫化橡胶的硫化， 所述冷却模具的与所述加热模具连结的一侧的端部中的除去相当于所述弹性履带的宽度方向的方向上的端部以外的部分，朝向所述加热模具内突出。
4.根据权利要求3中所述的硫化成形模具，其特征在于， 所述冷却模具形成为:对于处于收纳有硫化被抑制的未硫化橡胶的空间的所述弹性履带的相当于厚度方向的方向上的厚度而言，使其从所述冷却模具侧越趋向所述加热模具侧越逐渐增大。
【文档编号】B29C35/02GK103568164SQ201310341716
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】尾山雄亮 申请人:住友橡胶工业株式会社