(57)【要約】  ラグバー（３０）は、棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部（４０）と、ベース部（４０）の外周面の一部である被覆領域（４１）を覆うようにベース部（４０）の長手方向に沿って延在する肉盛層（５０）と、を備える。ベース部（４０）の表面の、被覆領域（４１）と被覆領域（４１）以外の領域である露出領域（４２）との境界である肉盛端部（４９）において、露出領域（４２）と肉盛層（５０）の表面とは同一面を構成する鍛造面となっている。
2016208082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
履帯を構成する履板のグローサ部に接合されるラグバーであって、
棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部と、
前記ベース部の外周面の一部である被覆領域を覆うように前記ベース部の長手方向に沿って延在する肉盛層と、を備え、
前記ベース部の表面の、前記被覆領域と前記被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部において、前記露出領域と前記肉盛層の表面とは同一面を構成する鍛造面となっている、ラグバー。
【請求項２】
前記肉盛層は、
第２金属からなる母相と、
前記母相中に分散する硬質粒子と、を含む、請求項１に記載のラグバー。
【請求項３】
前記肉盛層の前記表面から前記硬質粒子の平均粒径以内の領域である肉盛層表層領域内に位置する前記硬質粒子は、前記肉盛層に埋め込まれた状態で並んで配置される、請求項２に記載のラグバー。
【請求項４】
前記肉盛層表層領域内に位置する前記硬質粒子は、前記肉盛層の前記表面に接するように配置される、請求項３に記載のラグバー。
【請求項５】
前記肉盛層表層領域内に位置する前記硬質粒子の、前記肉盛層の前記表面から露出する領域に対応する中心角は鋭角である、請求項３に記載のラグバー。
【請求項６】
前記肉盛層は、前記肉盛層と前記ベース部との界面を含む領域において、前記ベース部に向けて突出する複数の突出部を含み、
各前記突出部内には、１つの硬質粒子の少なくとも一部が進入している、請求項２〜５のいずれか１項に記載のラグバー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のラグバーを含む、履板。
【請求項８】
履帯を構成する履板のグローサ部に接合されるラグバーの製造方法であって、
棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部材を準備する工程と、
前記ベース部材の表面の一部である被覆領域を覆うように前記ベース部の長手方向に沿って延在するように、肉盛層を形成する工程と、
前記ベース部材の表面の、前記被覆領域と前記被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部が加工されるように、前記肉盛層が形成された前記ベース部材を鍛造する工程と、を備える、ラグバーの製造方法。
【請求項９】
前記肉盛層が形成された前記ベース部材を鍛造する工程では、前記肉盛層が形成された前記ベース部材が熱間鍛造される、請求項８に記載のラグバーの製造方法。
【請求項１０】
前記肉盛層が形成された前記ベース部材を鍛造する工程では、前記肉盛層および前記ベース部材の全体が加熱されて熱間鍛造される、請求項９に記載のラグバーの製造方法。
【請求項１１】
前記肉盛層を形成する工程では、第２金属からなる母相と、前記母相中に分散する硬質粒子と、を含む前記肉盛層が形成される、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のラグバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラグバー、履板およびラグバーの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル、ブルドーザなど作業機械には、履帯式走行装置が装備される。履帯式走行装置を構成する履帯は、無端状に連結された複数の履帯リンクと、各履帯リンクに対して固定された履板とを含む。各履板は、板状の形状を有するプレート部と、プレート部から突出するグローサ部とを含む。履帯式走行装置による走行時においては、履板のグローサ部が地面に係合しつつ履帯が回転する。そのため、グローサ部はプレート部に比べて早期に摩耗する。グローサ部の摩耗が進行すると履帯式走行装置による走行に悪影響を与えるため、たとえば履板を交換する対応が採られる。【０００３】
しかし、グローサ部が摩耗している場合でも、プレート部は使用可能な状態を維持している場合も多い。このような場合に履板全体を交換することは不経済である。そこで、グローサ部が摩耗した履板に対して、摩耗前のグローサ部に近い形状を有するラグバーを溶接等の方法により設置して履板を補修する対応が採られる場合がある（たとえば、特開２００４−５８６８８号公報（特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記履板の補修により、履板は再度使用可能な状態となる。しかし、上記履板の補修が頻繁に必要となると、補修に伴う作業機械の稼働停止時間が長くなる。したがって、ラグバーの耐久性の向上が求められる。【０００６】
本発明は、耐久性の向上したラグバーおよびラグバーを含む履板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従ったラグバーは、履帯を構成する履板のグローサ部に接合される部品である。このラグバーは、棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部と、ベース部の外周面の一部である被覆領域を覆うようにベース部の長手方向に沿って延在する肉盛層と、を備える。ベース部の表面の、被覆領域と被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部において、露出領域と肉盛層の表面とは同一面を構成する鍛造面となっている。【０００８】
ラグバーに、ベース部よりも耐摩耗性の高い肉盛層を形成することにより、ラグバーの耐久性（耐摩耗性）を向上させることができる。肉盛層は、ベース部の表面上に肉盛溶接などの手法によって形成することができる。肉盛層が形成された耐摩耗部品では、ベース部の表面の、肉盛層に覆われた領域（被覆領域）と被覆領域以外の領域（露出領域）との境界である肉盛端部において、肉盛層の表面とベース部の露出領域との間に段差が形成されるのが一般的である。履帯式走行装置の稼働時において、この段差には応力が集中するため、ラグバーの耐久性が低下するおそれがある。【０００９】
本発明のラグバーでは、肉盛端部において、ベース部の露出領域と肉盛層の表面とが同一面を構成する。そのため、上記段差に起因したラグバーの耐久性の低下を抑制することができる。このように、本発明のラグバーによれば、耐久性の向上したラグバーを提供することができる。【００１０】
上記ラグバーにおいて、上記肉盛層は、第２金属からなる母相と、母相中に分散する硬質粒子と、を含んでいてもよい。このようにすることにより、耐摩耗性に優れた肉盛層を容易に形成することができる。【００１１】
上記ラグバーにおいて、肉盛層の表面から硬質粒子の平均粒径以内の領域である肉盛層表層領域内に位置する硬質粒子は、肉盛層に埋め込まれた状態で並んで配置されていてもよい。このようにすることにより、肉盛層の表面から硬質粒子が大きく突出して配置されることが抑制される。その結果、ラグバーの使用中における硬質粒子の脱落が抑制される。なお、硬質粒子の平均粒径は、肉盛層の表面に垂直な断面を光学顕微鏡にて観察し、観察される硬質粒子１０個の直径の平均値を計算することにより得ることができる。【００１２】
上記ラグバーにおいて、上記肉盛層表層領域内に位置する上記硬質粒子は、上記肉盛層の表面に接するように配置されてもよい。これにより、肉盛層の表面から露出する硬質粒子の領域がわずかとなり、硬質粒子の脱落が抑制される。【００１３】
上記ラグバーにおいて、上記肉盛層表層領域内に位置する上記硬質粒子の、上記肉盛層の表面から露出する領域に対応する中心角は鋭角（９０°未満）であってもよい。これにより、肉盛層の表面から露出する硬質粒子の領域がわずかとなり、硬質粒子の脱落が抑制される。【００１４】
上記ラグバーにおいて、上記肉盛層は、上記肉盛層と上記ベース部との界面を含む領域において、上記ベース部に向けて突出する複数の突出部を含んでいてもよい。各突出部内には、１つの硬質粒子の少なくとも一部が進入していてもよい。これにより、ベース部から肉盛層が剥離することが抑制される。【００１５】
本発明に従った履板は、上記本発明のラグバーを含む。本発明の履板によれば、上記本発明のラグバーを含むことにより、耐久性に優れた履板を提供することができる。本発明の履板は、たとえば板状の形状を有するプレート部と、プレート部から突出するグローサ部と、グローサ部に接続されたラグバーと、を備える。ラグバーは、上記本発明のラグバーである。【００１６】
本発明に従ったラグバーの製造方法は、履帯を構成する履板のグローサ部に接合されるラグバーの製造方法である。このラグバーの製造方法は、棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部材を準備する工程と、ベース部材の表面の一部である被覆領域を覆うようにベース部の長手方向に沿って延在するように、肉盛層を形成する工程と、ベース部材の表面の、被覆領域と被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部が加工されるように、肉盛層が形成されたベース部材を鍛造する工程と、を備える。【００１７】
本発明のラグバーの製造方法では、肉盛端部が加工されるように、肉盛層が形成されたベース部材が鍛造される。そのため、肉盛端部において、肉盛層の表面とベース部の露出領域とが同一面を構成する鍛造面であるラグバーが製造される。その結果、上記段差に起因したラグバーの耐久性の低下が抑制され、耐久性の向上したラグバーを提供することができる。【００１８】
上記ラグバーの製造方法において、肉盛層が形成されたベース部材を鍛造する工程では、肉盛層が形成されたベース部材が熱間鍛造されてもよい。熱間鍛造を採用することにより、肉盛層が形成されたベース部材を容易に鍛造することが可能となる。【００１９】
上記ラグバーの製造方法において、肉盛層が形成されたベース部材を鍛造する工程では、肉盛層およびベース部材の全体が加熱されて熱間鍛造されてもよい。【００２０】
ベース部材に肉盛層が形成される際、ベース部材が部分的に加熱されることに伴って、ラグバーが歪むおそれがある。特に、棒状のベース部材の長手方向に沿って肉盛層が形成される場合、棒状のラグバーが円弧状に歪むおそれがある。肉盛層およびベース部材の全体が加熱されて熱間鍛造されることにより、このような歪みが抑制される。【００２１】
上記ラグバーの製造方法において、肉盛層を形成する工程では、第２金属からなる母相と、母相中に分散する硬質粒子と、を含む肉盛層が形成されてもよい。このようにすることにより、耐摩耗性に優れた肉盛層を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上の説明から明らかなように、本発明のラグバー、履板およびラグバーの製造方法によれば、耐久性の向上したラグバーおよび履板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ラグバーの構造を示す概略斜視図である。
【図２】ラグバーの長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。
【図３】肉盛層の表面付近の構造を示す概略断面図である。
【図４】肉盛層とベース部との界面付近の構造を示す概略断面図である。
【図５】ラグバーの製造方法の概略を示すフローチャートである。
【図６】ラグバーの製造方法を説明するための概略斜視図である。
【図７】ラグバーの製造方法を説明するための概略斜視図である。
【図８】肉盛層の形成方法を説明するための概略断面図である。
【図９】履帯式走行装置の構造を示す概略図である。
【図１０】履板の構造を示す概略斜視図である。
【図１１】履板の補修方法の概略を示すフローチャートである。
【図１２】履板の補修方法を説明するための概略斜視図である。
【図１３】履板の補修方法を説明するための概略断面図である。
【図１４】サンプルの断面を示す写真である。
【図１５】肉盛層の表面付近の光学顕微鏡写真である（実施例）。
【図１６】肉盛層の表面付近の光学顕微鏡写真である（比較例）。
【図１７】肉盛層とベース部との界面付近の光学顕微鏡写真である（実施例）。
【図１８】肉盛層とベース部との界面付近の光学顕微鏡写真である（比較例）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２５】
図１は、ラグバーの構造を示す概略斜視図である。図２は、ラグバーの長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。
【００２６】
図１を参照して、ラグバー３０は、履帯を構成する履板のグローサ部が摩耗した場合にグローサ部に接合されることで履板の補修に使用される。ラグバー３０は、棒状の形状を有している。ラグバー３０は、六角形状の一対の端面３１と、一対の端面３１を接続する外周面とを有している。外周面は、接合面３３と、一対の第１側面３５と、一対の第２側面３４と、先端面３２とを含む。
【００２７】
接合面３３、第１側面３５、第２側面３４および先端面３２は、いずれも長方形形状を有している。接合面３３、第１側面３５、第２側面３４および先端面３２は、いずれも一対の端面３１と直交する。ラグバー３０は、六角柱状の形状を有している。
【００２８】
接合面３３は履板の補修時にグローサ部に接合されるべき面である。第１側面３５は、ラグバー３０の周方向において接合面３３の両側に位置する。第２側面３４は、ラグバー３０の周方向において第１側面３５の接合面３３とは反対側に位置する。先端面３２は、一対の第２側面３４を接続するように配置される。接合面３３を含む仮想の平面と第１側面３５とは角度φをなす。角度φは、ラグバー３０を、摩耗した履帯に溶接する際の開先角となる。角度φは、履帯の構造等に応じて適切な角度とすることができ、たとえば４５°程度とすることができる。
【００２９】
図１および図２を参照して、ラグバー３０は、棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部４０と、ベース部４０の外周面の一部である被覆領域４１を覆うようにベース部４０の長手方向に沿って延在する肉盛層５０と、を備える。ベース部４０の表面の、被覆領域４１と被覆領域４１以外の領域である露出領域４２との境界である肉盛端部４９において、露出領域４２と肉盛層５０の表面とは同一面を構成する鍛造面となっている。肉盛層５０は、先端面３２の周方向全域を覆うとともに、第２側面３４の一部を覆うように形成されている。肉盛層５０は、ベース部４０の長手方向において全長にわたって形成されている。
【００３０】
ベース部４０を構成する第１金属としては、たとえばＪＩＳ規格に規定される機械構造用炭素鋼または機械構造用合金鋼（たとえばＳ４５Ｃ、ＳＣＭ４３５のほか、同等量の炭素を含むＳＭｎ鋼、ＳＣｒ鋼、ＳＣＭ鋼など）などを採用することができる。肉盛層５０の表面は、全域にわたって鍛造面となっている。
【００３１】
図１および図２を参照して、本実施の形態におけるラグバー３０によれば、肉盛端部４９において露出領域４２と肉盛層５０の表面とが同一面を形成することにより、肉盛端部４９における段差に起因したラグバー３０の耐久性の低下を抑制することができる。肉盛端部４９が鍛造面に含まれることにより、切削等によって露出領域４２と肉盛層５０の表面とが同一面となるように加工する工程を省略することが可能となる。そのため、硬度差の大きい肉盛端部４９の加工、および硬度の高い肉盛層５０の加工を回避することができる。このように、本実施の形態におけるラグバー３０は、高い耐久性を有している。
【００３２】
次に、肉盛層５０の構造について説明する。図３は、肉盛層の表面付近の構造を示す概略断面図である。図４は、肉盛層とベース部との界面付近の構造を示す概略断面図である。図３および図４を参照して、肉盛層５０は、第２金属からなる母相５５と、母相５５中に分散する硬質粒子５１と、を含んでいる。母相５５を構成する第２金属は、たとえば溶接ワイヤに由来する金属とベース部４０を構成する第１金属とが混合されたものとすることができる。硬質粒子５１としては、母相５５よりも硬度が高い粒子、たとえば超硬合金からなる粒子を採用することができる。肉盛層５０は、ベース部４０よりも耐摩耗性（耐土砂摩耗性）が高い。
【００３３】
図３を参照して、肉盛層５０の表面５０Ａは鍛造面となっている。肉盛層５０の表面５０Ａから硬質粒子５１の平均粒径以内の領域である肉盛層表層領域５０Ｂ内に位置する硬質粒子５１は、肉盛層５０に埋め込まれた状態で並んで配置される。これにより、肉盛層５０の表面５０Ａから硬質粒子５１が大きく突出して配置されることが抑制される。その結果、ラグバー３０の使用中における硬質粒子５１の脱落が抑制され、ラグバー３０の耐摩耗性が向上している。
【００３４】
肉盛層表層領域５０Ｂ内に位置する硬質粒子５１は、図３に示すように肉盛層５０の表面５０Ａに接するように配置されていてもよい。これにより、肉盛層５０の表面５０Ａから露出する硬質粒子５１の領域がわずかとなり、硬質粒子５１の脱落が抑制される。
【００３５】
硬質粒子５１の、肉盛層５０の表面５０Ａから露出する領域に対応する中心角θは鋭角（９０°未満）であることが好ましい。これにより、肉盛層５０の表面５０Ａから露出する硬質粒子５１の領域がわずかとなり、硬質粒子５１の脱落が抑制される。
【００３６】
図４を参照して、肉盛層５０は、肉盛層５０とベース部４０との界面を含む領域において、ベース部４０に向けて突出する複数の突出部５９を含む。突出部５９によるアンカー効果により、ベース部４０から肉盛層５０が剥離することが抑制される。突出部５９には、硬質粒子５１の少なくとも一部が進入している。これにより、ベース部４０から肉盛層５０が剥離することがより確実に抑制される。突出部５９に進入している硬質粒子５１とベース部４０との間には肉盛層５０の母相５５が介在している。突出部５９に進入している硬質粒子５１とベース部４０とは、接触していない。硬質粒子５１の中心は、突出部５９の外部に位置している（硬質粒子５１の体積の１／２未満の領域が突出部５９内に進入している。）。各突出部５９内には、１つの硬質粒子５１の一部が進入している。各突出部５９の深さは、当該突出部５９に進入する硬質粒子５１の半径よりも小さい。
【００３７】
次に、図５〜図８を参照して、本実施の形態におけるラグバー３０の製造方法について説明する。図５は、ラグバーの製造方法の概略を示すフローチャートである。図６および図７は、ラグバーの製造方法を説明するための概略斜視図である。図８は、肉盛層の形成方法を説明するための概略断面図である。
【００３８】
図５を参照して、本実施の形態におけるラグバー３０の製造方法では、まず工程（Ｓ１１）としてベース部材準備工程が実施される。この工程（Ｓ１１）では、図６を参照して、ラグバー３０のベース部４０となるべきベース部材２１が準備される。ベース部材２１は、ベース部４０を構成する第１金属からなる。ベース部材２１は円筒形状を有している。ベース部材２１は、一対の端面２１Ｂと、一対の端面２１Ｂ同士を接続する側面２１Ａとを含む。
【００３９】
次に、工程（Ｓ１２）として肉盛層形成工程が実施される。この工程（Ｓ１２）では、図６および図７を参照して、工程（Ｓ１１）において準備されたベース部材２１の側面２１Ａの一部を覆うように肉盛層２３が形成される。肉盛層２３は、ベース部材２１の長手方向全域にわたって形成される。肉盛層２３は、ベース部材２１の周方向の一部に形成される。肉盛層２３は、ベース部材２１の長手方向に延在するビード２２が、周方向に隙間なく並べて配置された構造を有している。
【００４０】
肉盛層２３の形成は、たとえば以下のように炭酸ガスアーク溶接法を利用した肉盛溶接により実施することができる。まず、肉盛層形成装置について説明する。図８を参照して、肉盛層形成装置は、溶接トーチ７０と、硬質粒子供給ノズル８０とを備えている。溶接トーチ７０は、中空円筒形状を有する溶接ノズル７１と、溶接ノズル７１の内部に配置され、電源（図示しない）に接続されたコンタクトチップ７２とを含む。コンタクトチップ７２に接触しつつ、溶接ワイヤ７３が溶接ノズル７１の先端側へと連続的に供給される。溶接ワイヤとしては、たとえばＪＩＳ規格ＹＧＷ１２を採用することができる。溶接ノズル７１とコンタクトチップ７２との隙間は、シールドガスの流路となっている。当該流路を流れるシールドガスは、溶接ノズル７１の先端から吐出される。硬質粒子供給ノズル８０は、中空円筒状の形状を有している。硬質粒子供給ノズル８０内には硬質粒子５１が供給され、硬質粒子供給ノズル８０の先端から硬質粒子５１が吐出される。
【００４１】
上記肉盛層形成装置を用いて肉盛層２３を以下の手順で形成することができる。ベース部材２１を一方の電極とし、溶接ワイヤ７３を他方の電極としてベース部材２１と溶接ワイヤ７３との間に電圧を印加すると、溶接ワイヤ７３とベース部材２１との間にアーク７４が形成される。アーク７４は、溶接ノズル７１の先端から矢印βに沿って吐出されるシールドガスによって、周囲の空気から遮断される。シールドガスとしては、たとえば二酸化炭素を採用することができる。アーク７４の熱により、ベース部材２１の一部および溶接ワイヤ７３の先端が溶融する。溶接ワイヤ７３の先端が溶融して形成された液滴は、ベース部材２１の溶融した領域へと移行する。これにより、溶融したベース部材２１と溶接ワイヤ７３とが混ざり合った液体領域である溶融池５２が形成される。溶融池５２には、硬質粒子供給ノズル８０から吐出された硬質粒子５１が供給される。
【００４２】
肉盛溶接装置を構成する溶接トーチ７０および硬質粒子供給ノズル８０がベース部材２１に対して矢印αの向きに相対的に移動すると、溶融池５２が形成される位置が順次移動する。先に形成された溶融池５２は凝固して、ビード２２となる。ビード２２は、溶融池５２が凝固して形成された母相５５と、母相５５中に分散する硬質粒子５１とを含む。複数のビード２２が幅方向に隣り合うように隙間なく形成され、ベース部材２１の側面２１Ａの所望の領域が複数のビード２２により覆われることにより、肉盛層２３の形成が完了する（図７参照）。なお、肉盛溶接は、たとえば溶接電流２３０Ａ、溶接電圧１７Ｖ、硬質粒子の供給量１１０ｇ／ｍｉｎ、ビード余盛高さ４ｍｍの条件で実施することができる。溶接ワイヤとしては、ＪＩＳ規格ＹＧＷ１１を採用してもよい。硬質粒子としては、ＷＣ、Ｗ２Ｃ系の粒子を採用してもよい。
【００４３】
図５を参照して、次に工程（Ｓ１３）として熱間鍛造工程が実施される。この工程（Ｓ１３）では、工程（Ｓ１２）において肉盛層２３が形成されたベース部材２１が熱間鍛造される。図７、図１および図２を参照して、肉盛層２３が形成されたベース部材２１が熱間鍛造可能な温度に加熱された上で、所望のラグバー３０の形状に対応するキャビティを有する金型内に配置され、鍛造される。肉盛層２３およびベース部材２１の全体が熱間鍛造可能な温度に加熱された上で、鍛造される。
【００４４】
この熱間鍛造により、肉盛端部４９を含むベース部４０の領域が加工される。熱間鍛造において肉盛端部４９が加工されることにより、肉盛端部４９において、露出領域４２と肉盛層５０の表面とが同一面を構成するラグバー３０が得られる。肉盛端部４９において、露出領域４２と肉盛層５０の表面とは、熱間鍛造において用いられる金型の表面の肉盛端部４９を加工する領域に対応する同一面を構成する鍛造面となる。肉盛端部４９において、露出領域４２と肉盛層５０の表面とは、鍛造用の金型の形状に対応する同一面を構成する。肉盛端部４９は、鍛造面に含まれる。
【００４５】
図８および図３を参照して、肉盛層２３が形成されたベース部材２１が熱間鍛造されることにより、肉盛層２３の形成時において肉盛層２３の表面から突出していた硬質粒子５１は、肉盛層２３の内部へと押し込まれる。その結果、ラグバー３０では、肉盛層表層領域５０Ｂ内に位置する硬質粒子５１は、肉盛層５０の表面５０Ａに接するように配置される（図３参照）。肉盛層表層領域５０Ｂ内に位置する硬質粒子５１の、肉盛層５０の表面５０Ａから露出する領域に対応する中心角θは鋭角（９０°未満）となる。これにより、ラグバー３０の使用中における硬質粒子５１の脱落が抑制され、ラグバー３０の耐摩耗性が向上する。
【００４６】
図８および図４を参照して、肉盛層２３が形成されたベース部材２１が熱間鍛造されることにより、肉盛層２３の形成時において肉盛層２３とベース部材２１との界面付近に位置していた硬質粒子５１の影響により、ラグバー３０では、肉盛層５０に複数の突出部５９が形成される。各突出部５９には、１つの硬質粒子５１の一部が進入した状態となる。上記プロセスにより、表面５０Ａに接するように硬質粒子５１が配置された耐摩耗性に優れた肉盛層５０の表層領域と、肉盛層５０のベース部４０からの剥離を抑制する突出部５９とが同時に形成される。
【００４７】
図５を参照して、次に工程（Ｓ１４）として熱処理工程が実施される。この工程（Ｓ１４）では、工程（Ｓ１３）において熱間鍛造されて得られたラグバー３０に対して、熱処理が実施される。工程（Ｓ１４）において実施される熱処理は、たとえば焼入および焼戻である。これにより、ラグバー３０のベース部４０に対し、所望の硬度および靱性を付与することができる。以上の手順により、本実施の形態におけるラグバー３０が完成する。
【００４８】
なお、上記実施の形態のラグバー３０の製造方法において、ベース部材２１に肉盛層２３を形成するに際して、肉盛層２３が形成されるべきベース部材２１の領域に対応するベース部材２１の表層部を予め除去してから（ベース部材２１にアンダーカット部を形成してから）肉盛層２３を形成してもよい。これにより、鍛造時における肉盛層２３の変形量が抑制され、鍛造後の肉盛層５０にしわが形成される等の不具合を抑制できる。
【００４９】
次に、ラグバー３０を用いた履板の補修について説明する。図９は、履帯式走行装置の構造を示す概略図である。図１０は、履板の構造を示す概略斜視図である。
【００５０】
図９を参照して、本実施の形態における履帯式走行装置１は、たとえばブルドーザなどの作業機械の走行装置であって、履帯２と、トラックフレーム３と、アイドラ４と、スプロケット５と、複数の（ここでは７つの）下転輪１０と、複数の（ここでは２つの）上転輪１１とを備えている。
【００５１】
履帯２は、無端状に連結された複数の履帯リンク９と、各履帯リンク９に対して固定された履板６とを含んでいる。履帯リンク９は、外リンク７と内リンク８とを含んでいる。外リンク７と内リンク８とは、交互に連結されている。
【００５２】
トラックフレーム３には、アイドラ４と、複数の下転輪１０と、複数の上転輪１１とが、それぞれの軸周りに回転可能に取り付けられている。スプロケット５は、トラックフレーム３の一方の端部側に配置されている。スプロケット５は、エンジンなどの動力源に接続されており、当該動力源によって駆動されることにより、軸周りに回転する。スプロケット５の外周面には、径方向外側に突出する複数の突出部５Ａが配置されている。突出部５Ａは、履帯２と噛み合う。そのため、スプロケット５の回転は履帯２に伝達される。履帯２は、スプロケット５の回転により駆動されて周方向に回転する。
【００５３】
トラックフレーム３の他方の端部（スプロケット５が配置される側とは反対側の端部）には、アイドラ４が取り付けられている。また、スプロケット５とアイドラ４とに挟まれたトラックフレーム３の領域には、接地側に複数の下転輪１０が取り付けられ、接地側とは反対側に複数の上転輪１１が取り付けられている。アイドラ４、下転輪１０および上転輪１１は、外周面において履帯２の内周面に接触している。その結果、スプロケット５の回転により駆動される履帯２は、アイドラ４、スプロケット５、下転輪１０および上転輪１１に案内されつつ、周方向に回転する。
【００５４】
図１０を参照して、履板６は、板状の形状を有するプレート部６１と、プレート部６１から突出するグローサ部６２とを含む。履帯２の外周側に対応する主表面であるプレート部６１の外周面６１Ａから履帯２の径方向外側に突出するように、グローサ部６２が形成されている。グローサ部６２は、プレート部６１の外周面６１Ａに交差する方向に突出している。グローサ部６２の突出方向先端には、先端面６２Ａが形成されている。
【００５５】
履帯２の周方向に対応するプレート部６１の一方の端部には、履帯２の径方向外側に対応する向きに屈曲した第１屈曲部６３が形成されている。履帯２の周方向に対応するプレート部６１の他方の端部には、履帯２の径方向内側に対応する向きに屈曲した第２屈曲部６４が形成されている。隣り合う一対の履板６において、一方の履板６の第１屈曲部６３の内周側の面と他方の履板６の第２屈曲部６４の外周側の面とが接触するように履板６が配置される。
【００５６】
履帯式走行装置１が稼働すると、履板６のグローサ部６２が摩耗する。グローサ部６２が摩耗した場合の履板６の補修方法について、以下に説明する。
【００５７】
図１１は、履板の補修方法の概略を示すフローチャートである。図１２は、履板の補修方法を説明するための概略斜視図である。図１３は、履板の補修方法を説明するための概略断面図である。
【００５８】
図１１を参照して、本実施の形態における履板６の補修方法では、工程（Ｓ２１）としてラグバー準備工程が実施される。この工程（Ｓ２１）では、図１２を参照して、上記本実施の形態のラグバー３０が準備される。このとき、接合されるべきグローサ部の形状（たとえば長さ）に合わせて、適切な形状（たとえば長さ）を有するラグバー３０が選定される。
【００５９】
次に、工程（Ｓ２２）としてグローサ部清掃工程が実施される。この工程（Ｓ２２）では、土砂等が付着したグローサ部６２が清掃される。特に、次工程においてラグバー３０が接合されるべき先端面６２Ａに付着した土砂等が除去されることにより、先端面６２Ａが溶接に適した状態とされる。このとき、溶接をさらに容易にする観点から、先端面６２Ａに対して平滑化等を目的とした加工が実施されてもよい。
【００６０】
次に、工程（Ｓ２３）として仮溶接工程が実施される。この工程（Ｓ２３）では、図１２および図１３を参照して、グローサ部６２とラグバー３０とが仮溶接される。具体的には、まず、グローサ部６２の先端面６２Ａとラグバー３０の接合面３３とが対向するように、履板６およびラグバー３０が保持される。グローサ部６２の先端面６２Ａとラグバー３０の接合面３３とは、ルート間隔ｄだけ離れた状態とされる。ルート間隔ｄは、グローサ部６２の形状等に合わせて適切に設定することができる。ルート間隔ｄは、たとえば１ｍｍ程度とすることができる。
【００６１】
そして、たとえばガスメタルアーク溶接により、グローサ部６２の先端面６２Ａとラグバー３０の接合面３３とが接続されるように、グローサ部６２とラグバー３０とが溶接される。グローサ部６２とラグバー３０との間には、第１接合部３８が形成される。
【００６２】
図１１を参照して、次に工程（Ｓ２４）として本溶接工程が実施される。この工程（Ｓ２４）では、グローサ部６２とラグバー３０とが本溶接される。具体的には、図１３を参照して、グローサ部６２の先端面６２Ａとラグバー３０の第１側面３５との間の領域が埋められるように、たとえばガスメタルアーク溶接による溶接が実施される。開先角φは、たとえば４５°である。グローサ部６２とラグバー３０との間には、第２接合部３９が形成される。このようにしてグローサ部６２とラグバー３０とが接合されることにより、履板６の補修が完了する。
【００６３】
図１３を参照して、上記補修の結果得られた履板６は、板状の形状を有するプレート部６１と、プレート部６１の外周面６１Ａ（履帯２の外周側に対応する主表面）から突出するグローサ部６２と、グローサ部６２の先端面６２Ａに接続（接合）されたラグバー３０とを備える。グローサ部６２に接合されたラグバー３０は、上述のように耐久性に優れている。そのため、本実施の形態の補修方法により補修されることにより、補修の頻度を低減し、補修に伴う作業機械の稼働停止時間を低減することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態においては、本発明のラグバーが履板の補修に使用される場合について説明したが、本発明のラグバーの用途はこれに限られない。本発明のラグバーは、新品状態の履板に当初から含まれていてもよい。この場合、たとえばグローサ部の突出高さが小さく設定され、当該グローサ部の突出方向先端部にラグバーが接続（接合）された履板の構造を採用することができる。
【実施例】
【００６５】
上記実施の形態において説明した製造方法と同様の手順でラグバー３０を想定したサンプルを作製し、肉盛層の構造等を確認する実験を行った（実施例）。比較のため、同様の製造方法において、肉盛層形成工程（工程（Ｓ１２））を省略し、熱処理後に肉盛層を肉盛溶接により形成したサンプルを作製し、同様の実験を行った（比較例）。実施例および比較例において、熱間鍛造に用いた金型は同一形状を有するものである。【００６６】
図１４は、ラグバー３０を想定して作成されたサンプルの断面を示す写真である。図１４を参照して、肉盛端部４９において、露出領域４２と肉盛層５０の表面とは同一面を構成する鍛造面となっている。このことから、上記実施の形態における製造方法により、上記実施の形態におけるラグバー３０が製造可能であることが確認される。肉盛層５０とベース部４０との間に亀裂は見られず、肉盛層の形成後に熱間鍛造を実施したことによる不具合は確認されない。【００６７】
図１５は、実施例の肉盛層の表面付近を撮影した光学顕微鏡写真である。図１６は、比較例の肉盛層の表面付近を撮影した光学顕微鏡写真である。図１６に示すように、肉盛溶接により形成され、その後鍛造による加工を受けていない比較例の肉盛層では、硬質粒子５１が肉盛層の表面５０Ａから大きく突出している。図１５を参照して、肉盛層の形成後に鍛造による加工を受けた実施例の肉盛層では、表層領域に位置する硬質粒子５１が、肉盛層（母相５５）に埋め込まれた状態で並んで配置されている。硬質粒子５１が肉盛層５０の表面５０Ａに接するように並んでいる。硬質粒子５１の、肉盛層５０の表面５０Ａから露出する領域に対応する中心角θは鋭角（９０°未満）となっている。これは、肉盛層が鍛造により加工される際に、肉盛層の表面５０Ａから突出していた硬質粒子５１が相対的に硬度の低い母相５５内に押し込まれるためであると考えられる。【００６８】
図１７は、実施例の肉盛層とベース部との界面付近を撮影した光学顕微鏡写真である。図１８は、比較例の肉盛層とベース部との界面付近を撮影した光学顕微鏡写真である。図１８に示すように、肉盛溶接により肉盛層が形成され、その後肉盛層が鍛造による加工を受けていない比較例では、肉盛層（母相５５）とベース部４０との界面は平坦な状態となっている。図１７を参照して、肉盛層の形成後に鍛造による加工を受けた実施例では、肉盛層（母相５５）とベース部４０との界面を含む領域に、肉盛層（母相５５）がベース部４０に向けて突出する突出部５９が複数形成されている。各突出部５９には、１つの硬質粒子５１の一部が進入している。突出部５９は、肉盛層が鍛造により加工される際に、ベース部材との界面付近に存在していた硬質粒子５１の影響により形成されたものと考えられる。突出部５９の形成に寄与した硬質粒子５１は、当該突出部５９の内部に、少なくともその一部が進入した状態となっている。【００６９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のラグバーおよびその製造方法は、肉盛層を有するラグバーおよびその製造方法に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００７１】
１  履帯式走行装置、２  履帯、３  トラックフレーム、４  アイドラ、５  スプロケット、５Ａ  突出部、６  履板、７  外リンク、８  内リンク、９  履帯リンク、１０  下転輪、１１  上転輪、２１  ベース部材、２１Ａ  側面、２１Ｂ  端面、２２  ビード、２３  肉盛層、３０  ラグバー、３１  端面、３２  先端面、３３  接合面、３４  第２側面、３５  第１側面、３８  第１接合部、３９  第２接合部、４０  ベース部、４１  被覆領域、４２  露出領域、４９  肉盛端部、５０  肉盛層、５０Ａ  表面、５０Ｂ  肉盛層表層領域、５１  硬質粒子、５２  溶融池、５５  母相、５９  突出部、６１  プレート部、６１Ａ  外周面、６２  グローサ部、６２Ａ  先端面、６３  第１屈曲部、６４  第２屈曲部、７０  溶接トーチ、７１  溶接ノズル、７２  コンタクトチップ、７３  溶接ワイヤ、７４  アーク、８０  硬質粒子供給ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月28日(2017.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に従ったラグバーの製造方法は、履帯を構成する履板のグローサ部に接合されるラグバーの製造方法である。このラグバーの製造方法は、棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部材を準備する工程と、ベース部材の表面の一部である被覆領域を覆うようにベース部材の長手方向に沿って延在するように、肉盛層を形成する工程と、ベース部材の表面の、被覆領域と被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部が加工されるように、肉盛層が形成されたベース部材を鍛造する工程と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
履帯を構成する履板のグローサ部に接合されるラグバーであって、
棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部と、
前記ベース部の外周面の一部である被覆領域を覆うように前記ベース部の長手方向に沿って延在する肉盛層と、を備え、
前記ベース部の表面の、前記被覆領域と前記被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部において、前記露出領域と前記肉盛層の表面とは同一面を構成する鍛造面となっている、ラグバー。
【請求項２】
前記肉盛層は、
第２金属からなる母相と、
前記母相中に分散する硬質粒子と、を含む、請求項１に記載のラグバー。
【請求項３】
前記肉盛層の前記表面から前記硬質粒子の平均粒径以内の領域である肉盛層表層領域内に位置する前記硬質粒子は、前記肉盛層に埋め込まれた状態で並んで配置される、請求項２に記載のラグバー。
【請求項４】
前記肉盛層表層領域内に位置する前記硬質粒子は、前記肉盛層の前記表面に接するように配置される、請求項３に記載のラグバー。
【請求項５】
前記肉盛層表層領域内に位置する前記硬質粒子の、前記肉盛層の前記表面から露出する領域に対応する中心角は鋭角である、請求項３に記載のラグバー。
【請求項６】
前記肉盛層は、前記肉盛層と前記ベース部との界面を含む領域において、前記ベース部に向けて突出する複数の突出部を含み、
各前記突出部内には、１つの硬質粒子の少なくとも一部が進入している、請求項２〜５のいずれか１項に記載のラグバー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のラグバーを含む、履板。
【請求項８】
履帯を構成する履板のグローサ部に接合されるラグバーの製造方法であって、
棒状の形状を有し、第１金属からなるベース部材を準備する工程と、
前記ベース部材の表面の一部である被覆領域を覆うように前記ベース部材の長手方向に沿って延在するように、肉盛層を形成する工程と、
前記ベース部材の表面の、前記被覆領域と前記被覆領域以外の領域である露出領域との境界である肉盛端部が加工されるように、前記肉盛層が形成された前記ベース部材を鍛造する工程と、を備える、ラグバーの製造方法。
【請求項９】
前記肉盛層が形成された前記ベース部材を鍛造する工程では、前記肉盛層が形成された前記ベース部材が熱間鍛造される、請求項８に記載のラグバーの製造方法。
【請求項１０】
前記肉盛層が形成された前記ベース部材を鍛造する工程では、前記肉盛層および前記ベース部材の全体が加熱されて熱間鍛造される、請求項９に記載のラグバーの製造方法。
【請求項１１】
前記肉盛層を形成する工程では、第２金属からなる母相と、前記母相中に分散する硬質粒子と、を含む前記肉盛層が形成される、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のラグバーの製造方法。
【国際調査報告】
2016208082.tif 000021
2016208082.tif 000022
2016208082.tif 000023