JP5869670B2 - 移動機械トラックシュー - Google Patents

Description

本開示は概して、移動機械の下部走行体に関し、より詳細には、移動機械のトラックシューに関する。

履帯式移動機械は、トラックシューとして知られる地面係合要素に接続される履帯を機械の両側で使用して、機械を移動する。具体的には、機械のエンジンによって駆動されるスプロケットが、履帯のリンクと係合し、距離を空けて配置されたプーリ機構の周りで履帯を移動させる。履帯がプーリ機構の周りで移動するとき、接続されたトラックシューが、機械の下の作用面と係合し、機械の所望の移動方向と反対の方向においてトルクをスプロケットから作用面に伝達し、それにより機械を推進する。

知られているトラックシューは、Ｃｏｎｎｅｒｌｅｙに対して１９８９年２月２１日に付与された（特許文献１）（「’９６８号特許」）で考察されている。（特許文献１）は、地面接触部分、実質的に平坦な本体部分、およびトラックシューの幅にわたって横方向に延在するグローサーを有する建設車両用のトラックシューを教示する。（特許文献１）は、グローサーがトラックシューに強度を与え、かつ車両の移動を補助するためにトラックシューと地面の間の牽引力を増大すると説明している。（特許文献１）で教示されているトラックシューは、トラックシューの長さに沿って本体部分を補強する複数のリブも含む。

しかしながら、そのような知られたトラックシューは、関連する移動機械の性能を妨げる様々な欠点がある。例えば、そのようなトラックシューは一般的に、標準的な低炭素量の鋼および／または他の類似材料から形成される。そのような材料は、より多くの炭素量を有する材料よりも延性である（すなわちより脆性でない）が、そのような材料はより摩耗しやすく、それによりトラックシューの耐用年数を低減し、かつ移動機械に関連する維持費を増大する場合がある。

そのような材料から作製されたトラックシューは、比較的重い場合もある。また、移動機械は多数のトラックシューを有する履帯を使用するので、トラックシューは下部走行体の全質量のかなりの割合を構成する。従って、そのような比較的高い質量のトラックシューの使用は、移動機械の燃費に悪影響を及ぼし、さらに作業費用を増大する。また、そのようなトラックシューの比較的高い質量は、そのようなトラックシューの交換および／または修理をより煩わしいものにする。

開示するトラックシューは、上記の問題の１つまたは複数を克服することを目的とする。

米国特許第４，８０５，９６８号明細書

本開示の例示的実施形態では、移動機械トラックシューは、第１グローサバーと、第１グローサバーと実質的に平行な第２グローサバーとを含む地面係合面を含む。トラックシューはさらに、地面係合面の反対側の基面を含む。基面は第１グローサバーの反対側に配置された第１除去部と、第２グローサバーの反対側に配置された第２除去部とを含む。

本開示の別の例示的実施形態では、移動機械のトラックシューは、地面係合面を含む。地面係合面は、第１および第２の実質的に平らな平坦部と、トラックシューの後縁と第１平坦部との間に配置された第１グローサバーと、第１および第２平坦部の間に配置された第２グローサバーとを含む。地面係合面はまた、第２平坦部とトラックシューの前縁との間に配置された第３グローサバーを含む。第１および第３グローサバーは、第２グローサバーから実質的に均等に距離を空けて配置される。トラックシューはまた、地面係合面の反対側の基面を含む。基面は、第１グローサバーの反対側に配置された第１除去部と、第２グローサバーの反対側に配置されかつ第１除去部と実質的に平行な第２除去部とを含む。さらに、トラックシューは、約０．３％を超える炭素量を有する鋼を含む。

本開示のさらに別の例示的実施形態では、移動機械のトラックシューは、第１グローサバーと、第１グローサバーと実質的に平行な第２グローサバーと、第２グローサバーと実質的に平行な第３グローサバーとを含む地面係合面を含む。第１、第２および第３グローサバーの少なくとも１つは、約２６ｍｍ未満の高さと、約１２．６ｍｍ〜約１４．２ｍｍの幅とを有する。第１、第２および第３グローサバーの合計幅は、トラックシューの全長の約４分の１を含む。トラックシューはまた、地面係合面の反対側の基面を含む。基面は、第１除去部と、第１除去部と実質的に平行な第２除去部とを含む。第１除去部は第１半径を含み、第２除去部は第１半径未満の第２半径を含む。さらに、第１グローサバーの中心線は第１除去部の中心線と同一線上にあり、第２グローサバーの中心線は第２除去部の中心線と同一線上にある。

例示的な移動機械の絵画的な図である。 例示的なトラックシューの等角図である。 図２に示される例示的なトラックシューの側面図である。

図１は、無限軌道式下部走行体１２を駆動する動力源１４を有する履帯式移動機械１０を示す。移動機械１０は、採鉱、建設、農業、または当該技術分野で知られる他のいずれかの産業などの産業に関連する作業を実行する機械であり得る。例えば、機械１０はドーザ、ローダ、エキスカベータ、または他のいずれかの土工機械などの土工機械であり得る。

動力源１４は、出力速度およびトルクの範囲で機械１０の無限軌道式下部走行体１２を駆動し得る。動力源１４は、例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガス燃料作動式エンジン、または他のいずれかの適切なエンジンなどのエンジンであり得る。動力源１４はまた、例えば、燃料電池、電力貯蔵装置、または当該技術分野で知られる他のいずれかの動力源などの非燃焼式動力源であり得る。

無限軌道式下部走行体１２は、スプロケット１６（図１には１つだけ示される）を介して動力源１４によって駆動される履帯２０（図１には１つだけ示される）を含み得る。各履帯２０は、トラックシュー２４と呼ばれる地面制御装置が装着されたチェーン２２を含み得る。各チェーン２２は、ロッドアセンブリ２５によって互いに接続された複数のチェーンリンク２９を含み得る。スプロケット１６はロッドアセンブリ２５と係合してそれにトルクを伝達することにより、離間されたプーリ機構２７の周りでチェーン２２を移動させ得る。各チェーンリンク２９は２つの反対側を有し得、各側は２つのトラックリンクを含み得る。ある例示的実施形態では、少なくとも２つのそのようなトラックリンクが各トラックシュー２４と接続され得る。別の例示的実施形態では、チェーンリンク２９の各反対側の２つのトラックリンク（合計４つのトラックリンク）が各トラックシュー２４に接続され得る。トラックシュー２４は、複数のねじ式締結具（不図示）、トラックシュー２４に形成される対応貫通穴３０（図３）、およびトラックリンクに形成されるねじ穴（不図示）によって、そのようなトラックリンクに結合され得る。すなわち、各トラックシュー２４は、トラックシュー２４に形成される各貫通穴３０を通る押さえねじ式締結具、ボルト、および／または他の類似のねじ式締結具によって、トラックリンクに結合され得る。

図２に示されるように、トラックシュー２４は、実質的に平坦な基面２８と、基面２８と反対側の地面係合面２６とを含み得る。本明細書で考察する各実施形態において、基面２８はトラックシュー２４の第１の側に配置され得、地面係合面２６は第１の側と反対側のトラックシュー２４の第２の側に配置され得る。基面２８は、上に記載した履帯２０の１つまたは複数のトラックリンクおよび／または他の構成要素と噛み合うように構成され得る。反対側の地面係合面２６は、機械１０が使用される作業現場または他の環境の作用面に作用するように構成され得る。

上で考察したように、トラックシュー２４は、地面係合面２６から基面２８まで延在する１つまたは複数の貫通穴３０を含み得る。貫通穴３０は、対応する締結具（不図示）を受け入れるように成形、サイズ決め、位置付けおよび／または構成され得、そのような締結具は、１つまたは複数のトラックリンクに対するトラックシュー２４の結合を補助し得る。トラックシュー２４は、地面係合面２６から基面２８まで延在する１つまたは複数の流路６０も含み得る。流路６０は、履帯２０の作動中に通り抜ける、例えば、土、泥、石、水、および／または他の同様の作用面物質を通過させるのに有用であり得る。流路６０は図２において実質的に矩形に示されているが、他の例示的実施形態では、流路６０は、実質的に楕円形、実質的に円形、および／または履帯２０の作動中にそのような物質の通過を促すような他のいずれかの形状、サイズ、および／または構造であってもよい。そのような流路６０は、類似のサイズ、形状および／または構造のものであってもよく、または図２に示されるように、第１流路６０がトラックシュー２４の第２流路６０と異なる形状、サイズおよび／または構造を有してもよい。例えば、第１流路６０はトラックシュー２４の第２流路６０より大きくてもよい。各流路６０はトラックシュー２４の中心近くに、その縁部近くに、および／または作用面物質の通過を促す、トラックシュー２４の地面係合面２６に沿った他のいかなる場所に位置付けてもよい。

トラックシュー２４は、その後縁３８の近くに配置された１つまたは複数の切欠き５８も含み得る。切欠き５８は、実質的にＵ形状、実質的に正方形、実質的に長方形、および／または他のいずれかの類似形状であり得る。そのような切欠き５８は、上で考察した作用面物質のいずれかの通過を促すように構成および／または位置付けられ得る。さらに、切欠き５８は、履帯２０の作動中にチェーン２２（図１）の一部を受け入れるように構成され得る。切欠き５８、流路６０、および／またはトラックシュー２４の他の要素は機械的切削、レーザー切削、けがき、フライス削り、ドリル穿孔および／または他のいずれかの公知の方法によって形成され得ることが理解される。さらなる例示的実施形態では、トラックシュー２４は、鍛造または鋳造され得、そのような例示的実施形態では、切欠き５８および／または流路６０の１つまたは複数は、そのようなプロセスの間にトラックシュー２４に形成され得る。さらに別の例示的実施形態では、所望の材料塊または材料片が、所望のトラックシュープロファイルを有する長さに圧延および／または形成され得る。そのような圧延された長さは、「特別部分」と呼ばれることもあり、そのような特別部分は、最大１００ｆｔまで、またはそれを上回る長さを有し得る。例示的実施形態では、各トラックシュー２４は、圧延された特別部分から切断され得る。その後、切欠き５８、流路６０および／またはトラックシュー２４の他の要素が、切削、ドリル穿孔、エッチング、および／または他の公知の方法によって各トラックシュー２４に形成され得る。

トラックシュー２４は、例えば、鋼、アルミニウム、および／またはそれらの合金など、当該技術分野で公知の任意の金属から形成され得る。例示的実施形態では、トラックシュー２４全体が、単一材料から形成され得る。さらなる例示的実施形態では、トラックシュー２４の１つまたは複数の部分が、第１材料から形成され得、トラックシュー２４の残りの部分が第１材料と異なる第２材料から形成され得る。そのような例示的実施形態では、トラックシュー２４の様々な異なる部分が、溶接、機械的結合および／または他の公知の接合方法によって相互に結合され得る。

さらなる例示的実施形態では、トラックシュー２４は、例えば、ＳＡＥ １５Ｂ３４鋼、ＳＡＥ ４０ＢＶ４０鋼、ＳＡＥ １５Ｂ２７鋼、および／または他の類似の材料など、比較的低質量で高降伏強さの材料から形成され得る。そのような材料は、さらに降伏強さを上げるために、クラッディングおよび／または他の公知の材料硬化方法によって硬化され得る。本明細書で使用する際、用語「降伏強さ」は、トラックシュー２４を永久変形する前に一定負荷にかけることができる程度を意味する。より高い降伏強さを有するトラックシューは、永久変形する前、相対的に低い降伏強さを有するトラックシューよりもより撓むことができるであろう。例えばＳＡＥ １５Ｂ３４、ＳＡＥ ４０ＢＶ４０、および／またはＳＡＥ １５Ｂ２７鋼は、標準的なトラックシュー鋼よりも高い炭素量を有し得、それによって相対的に高い降伏強さ、より高い硬度、および向上した摩擦抵抗性がもたらされる。例示的実施形態では、そのような高炭素量鋼は、約０．３重量％より高い炭素量を有し得るが、標準的なトラックシュー鋼は、０．３％未満の炭素量を有し得る。

図２に示されるように、地面係合面２６は１つまたは複数のグローサバーを含み得る。例えば、トラックシュー２４の地面係合面２６は第１および第２グローサバー３２、３３を含み得、ある例示的実施形態では、トラックシュー２４の地面係合面２６は第３グローサバー３４も含み得る。グローサバー３２、３３、３４のそれぞれは、互いに実質的に平行であり得、各グローサバー３２、３３、３４はトラックシュー２４の幅Ｄ３に沿って配置され得る。別の例示的実施形態では、グローサバー３２、３３、３４の少なくとも２つが非平行であり得る。各グローサバー３２、３３、３４の形状、サイズおよび位置はトラックシュー２４の性能を改善し得る。特に、各グローサバー３２、３３、３４の高さ、幅および／または位置は、トラックシュー２４の降伏強さを維持および／または増大し得る。グローサバー３２、３３、３４の全体サイズが大きくなるにつれ、得られるトラックシュー２４の降伏強さは増大する。そのようなグローサバー構造により、高炭素量トラックシュー２４の厚さおよび／または質量を、トラックシュー２４に対する様々な他の改質を介して低減することも可能になり得る。

例えば、トラックシュー２４を形成するために例えばＳＡＥ １５Ｂ３４、ＳＡＥ ４０ＢＶ４０、および／またはＳＡＥ １５Ｂ２７鋼などの高炭素量鋼を利用することにより、得られるトラックシュー２４の降伏強さを妥協することなく、従来のグローサバーと比較して低減した高さおよび幅を有するグローサバーを使用することが可能になり得る。グローサバー３２、３３、３４の低減した寸法が、今度は全体質量およびトラックシュー２４の製造費を低減し得る。例えば、標準的な低炭素鋼から作製されかつ標準的なサイズのグローサバーを有するトラックシューは一般的に、約１２０５Ｍｐａ〜約１９６０Ｍｐａの降伏強さを有し得、一般的に約２０ｋｇを超える質量を有し得る。しかしながら、例えばＳＡＥ １５Ｂ３４、ＳＡＥ ４０ＢＶ４０、および／またはＳＡＥ １５Ｂ２７鋼などの高炭素量鋼を、本明細書で考察した低減されたグローサバー高さおよび幅と組み合わせて使用することにより、約１２０５Ｍｐａ〜約１９６０Ｍｐａの降伏強さを維持しながら実質的に低減された質量を有するトラックシュー２４がもたらされ得る。別の例示的実施形態では、そのようなトラックシュー２４は、約１０００Ｍｐａ〜約２０００Ｍｐａの降伏強さを有し得る。本明細書に記載した高炭素量トラックシュー２４の質量は、トラックシュー２４の厚さを最小化することによってさらに低減され得る。例えば、そのようなトラックシュー２４は、約１０ｋｇ〜約１５ｋｇの質量を有し得る。例示的実施形態では、そのようなトラックシュー２４は、約１２．８ｋｇ未満の質量を有し得、別の例示的実施形態では、トラックシュー２４は、約１１．５ｋｇ未満の質量を有し得る。本明細書に記載した高炭素量トラックシュー２４の質量は、標準的なトラックシュー鋼から作製された類似トラックシューの対応する質量より約１０％〜約３０％低い場合がある。

上で言及したように、得られるトラックシュー２４の降伏強さを妥協することなく高炭素量鋼から形成されたトラックシューのそのような低減された質量を達成するために、グローサバー３２、３３、３４は特定高さおよび／または幅を有するように形成され得る。本開示の例示的実施形態では、グローサバー３２、３３、３４の各高さおよび／または幅は、実質的に等しい場合があり、その一方、別の例示的実施形態では、各グローサバー３２、３３、３４は異なる各高さおよび／または幅を有し得る。例えば、図３に示されるように、第１グローサバー３２は約２１．２ｍｍ〜約２４．８ｍｍの幅Ｗ１有し得る。そのような例示的実施形態では、第２グローサバー３３は約１４．４ｍｍ〜約１７．６ｍｍの幅Ｗ２を有し得る。さらに、そのような例示的実施形態では、第３グローサバー３４は約１５．８ｍｍ〜約１６．２ｍｍの幅Ｗ３を有し得る。別の例示的実施形態では、グローサバー３２、３３、３４の少なくとも１つが、約１２．６ｍｍ〜約１４．２ｍｍの幅を有し得る。さらに別の例示的実施形態では、グローサバー３２、３３、３４の少なくとも１つが、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの幅を有し得る。これら寸法は、高炭素量トラックシュー２４の全体質量を最小化しながら、トラックシュー２４の降伏強さも約１２０５Ｍｐａ〜約１９６０Ｍｐａに維持し得る。

図２に示されるように、地面係合面２６は少なくとも１つの実質的に平らな平坦部４４を有し得、平坦部４４はグローサバー３２、３３、３４の少なくとも１つに隣接して配置され得る。例えば、地面係合面２６は、第１および第２グローサバー３２、３３間に配置された第１の実質的に平らな平坦部４４と、第２および第３グローサバー３３、３４間に配置された第２の実質的に平らな平坦部４６とを有し得る。平坦部４４、４６の少なくとも１つはまた、トラックシュー２４の幅Ｄ３に沿って配置され得る。グローサバー３２、３３、３４のそれぞれは、各第１および第２側壁５０、５２を含み得、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のそれぞれは各第１および第２側壁５０、５２間に延在し得る。図３に示されるように、そのような側壁５０、５２は、地面係合面２６の少なくとも一部から上へ、およびそれと実質的に垂直に延在し得る。

そのような例示的実施形態では、各グローサバー３２、３３、３４の高さは平坦部４４、４６の少なくとも１つから計測され得る。例えば、図３に示されるように、第１グローサバー３２の高さＨ１は約１８．５ｍｍ〜約２１．５ｍｍであり得、高さＨ１は平坦部４４からグローサバー３２の上面４８まで延在し得る。そのような例示的実施形態では、第２グローサバー３３の高さＨ２は約１９．５ｍｍ〜約２２．５ｍｍであり得、高さＨ２は平坦部４６から第２グローサバー３３の上面４８まで延在し得る。さらに、第３グローサバー３４の高さＨ３は約２０ｍｍ〜約２３ｍｍであり得、高さＨ３は平坦部４６からグローサバー３４の上面４８まで延在し得る。別の例示的実施形態では、グローサバー３２、３３、３４の少なくとも１つは、約２６ｍｍ未満の高さを有し得る。さらに別の例示的実施形態では、グローサバー３２、３３、３４の少なくとも１つは、約１０ｍｍ〜約１３０ｍｍの高さを有し得る。

図３に示されるように、トラックシュー２４は、後縁３８の反対側の前縁３６も含み得る。第１グローサバー３２は後縁３８の近くに配置され得、第３グローサバー３４は前縁３６の近くに配置され得、第２グローサバー３３は前縁３６と後縁３８との間に配置され得る。より詳細には、第１グローサバー３２は後縁３８と第１平坦部４４との間に配置され得、第２グローサバー３３は第１および第２平坦部４４、４６の間に配置され得、第３グローサバー３４は第２平坦部４６と前縁３６との間に配置され得る。ある例示的実施形態では、第１および第３グローサバー３２、３４は第２グローサバー３３から実質的に均等に距離を空けて配置され得る。さらに、第２グローサバー３３は地面係合面２６に沿ってほぼ中心に位置付けられ得る。例えば、トラックシュー２４は、約２２２．５ｍｍ〜約２１５．５ｍｍの全長Ｄ２を有し得、ある例示的実施形態では、全長Ｄ２は約２１９ｍｍに等しい場合がある。そのような例示的実施形態では、第２グローサバー３３の中心線７２は前縁３６から約９６ｍｍ〜約９２ｍｍの距離Ｄ１に配置され得る。そのような例示的実施形態では、第２グローサバー３３の中心線７２は、例えば、前縁３６から約９４ｍｍの距離に配置され得る。別の例示的実施形態では、第１および第３グローサバー３２、３４の同様の中心線７０、７４は、第２グローサバー３３の中心線７２から任意の所望の距離だけ空けて配置され得る。例えば、第１および第３グローサバー３２、３４の中心線７０、７４は、第２グローサバー３３の中心線７２から実質的に均等に距離を空けて配置され得る。あるいは、第１および第３グローサバー３２、３４は第２グローサバー３３から異なる距離にそれぞれ配置され得る。そのような間隔は、例えば、本明細書に記載のトラックシュー２４の追加の寸法および／または材料組成制限を考慮すると、得られるトラックシュー２４の降伏強さを最大化するような有限要素解析を介して決定され得る。例えば、有限要素解析を介して、第１グローサバー３２の中心線７０を第２グローサバー３３の中心線７２から約７２．５ｍｍ離し、かつ第３グローサバー３４の中心線７４を第２グローサバー３３の中心線７２から約７３．７ｍｍ離すことが、本明細書で考察したグローサバー幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３および高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３を有する得られる高炭素量トラックシュー２４の降伏強さを約１２０５Ｍｐａ〜約１９６０Ｍｐａに維持することが決定された。

例示的実施形態では、第１平坦部４４は、第１グローサバー３２の第２側壁５２と第２グローサバー３３の第１側壁５０との間に延在する幅を有し得る。さらに、第２平坦部４６は、第２グローサバー３３の第２側壁５２と第３グローサバー３４の第１側壁５０との間に延在する幅を有し得る。そのような例示的実施形態では、第１および第２平坦部４４、４６の幅は略等しい場合がある。そのような例示的実施形態では、第１および第２平坦部４４、４６の少なくとも１つの幅は、トラックシュー２４の全長Ｄ２の約４分の１を含み得、第１および第２平坦部４４、４６を合わせた幅は全長Ｄ２の約半分を含み得る。さらに、第１グローサバー３２の幅Ｗ１は、第１および第２平坦部４４、４６の少なくとも１つの幅の約半分であり得る。さらに、第１、第２および第３グローサバー３２、３３、３４の合わせた幅は、第１および第２平坦部４４、４６の少なくとも１つの幅にほぼ等しい場合がある。従って、第１、第２および第３グローサバー３２、３３、３４の合わせた幅は、全長Ｄ２の約４分の１を含み得る。第１グローサバー３２の中心線７０が約７２．５ｍｍだけ第２グローサバー３３の中心線７２から距離を空けて配置され、かつ第３グローサバー３４の中心線７４が約７３．７ｍｍだけ第２グローサバー３３の中心線７２から距離を空けて配置される例示的実施形態では、第１平坦部４４の幅は約５１．３ｍｍであり得、第２平坦部４６の幅は約５６．８ｍｍであり得る。

トラックシュー２４はまた、前縁３６に実質的に丸い先端６８を含み得る。先端６８は、例えばトラックシュー２４の前縁３６と履帯２０に結合される隣接トラックシューの後縁との間の間隙の低減を補助するように任意の所望の半径を有してもよい。トラックシュー２４はまた、地面係合面２６上に、先端６８に隣接する実質的に水平の棚部６６を含み得る。棚部６６は例えば、先端６８を第３グローサバー３４の側壁５２に接続し得る。ある例示的実施形態では、側壁５２と棚部６６の間の地面係合面２６は、所望の半径Ｒ５を含むように丸め加工され得る。そのような半径Ｒ５はまた、例えば、使用中、隣接トラックシュー間の間隙の低減を補助し得る。

トラックシュー２４の全体厚さは、掘削および／または他のトラックシュー用途に十分な降伏強さを維持しながらトラックシュー２４の質量の低減を補助するように選択され得る。図３に示されるように、そのような厚さＴは地面係合面２６と基面２８の間で計測され得る。特に、トラックシュー２４は、地面係合面２６の第１および第２平坦部４４、４６から基面２８の対応する実質的に平らな平坦部６２、６４まで延在するそのような厚さＴを含み得る。平坦部４４、４６、６２、６４の１つまたは複数が、トラックシュー２４の実質的に全幅Ｄ３に沿って配置され得ることが理解される。ある例示的実施形態では、厚さＴは平坦部４４、４６の少なくとも１つの厚さであり得、厚さＴは約６．５ｍｍ〜約８．５ｍｍであり得る。別の例示的実施形態では、厚さＴは約５ｍｍ〜約３０ｍｍであり得る。さらなる例示的実施形態では、厚さＴは約７．５ｍｍであり得る。

例示的実施形態では、基面２８は、その降伏強さを著しく低下することなくトラックシュー２４の質量を低減するように成形、サイズ決めおよび／または配置された１つまたは複数の除去部４０、４２を含み得る。例えば、そのような除去部４０、４２は、トラックシュー２４を形成するのに使用される材料の量を、降伏強さを対応して低下させることなく最小化するように基面２８に成形、サイズ決めおよび／または配置され得る。トラックシュー２４の降伏強さは、トラックシュー２４を形成するために使用される材料、およびグローサバー３２、３３、３４の高さ、幅および相対位置に主に依存する。他方、グローサバー３２、３３、３４の１つまたは複数の反対側の基面２８から材料を除去することによって除去部４０、４２を形成することは、トラックシュー２４の得られる降伏強さに比較的小さい影響を有する。従って、比較的大きいグローサバーでは、対応して大きい除去部が、トラックシューの降伏強さを逆に低下することなく、グローサバーの反対側の基面２８に配置され得る。例示的実施形態では、除去部４０、４２は、第１グローサバー３２の中心線７０が第１除去部４０の中心線と同一線上にあり、第２グローサバー３３の中心線７２が第２除去部４２の中心線と同一線上にあるように配置され得る。

図３に示されるように、グローサバー３２、３３、３４のそれぞれが独自の形状および／またはサイズを有し得るのと同じように、対応する除去部４０、４２も独自の形状および／またはサイズを有し得る。しかしながら、除去部４０、４２の形状および／またはサイズは、除去部４０、４２がそこから形成される反対側のグローサバー３２、３３、３４の形状および／またはサイズに対応し得る。例えば、第１除去部４０は第１半径Ｒ１を有し得、第２除去部４２は第１半径Ｒ１未満の第２半径Ｒ２を有し得る。第２除去部４２のより小さい半径Ｒ２は、第１グローサバー３２の対応する寸法と比較して第２グローサバー３３のより小さい高さＨ２および／またはより小さい幅Ｗ２に対応し得る。例示的実施形態では、第１半径Ｒ１は約１１ｍｍ〜約１２ｍｍであり得、第２半径Ｒ２は約４ｍｍ〜５ｍｍであり得る。別の例示的実施形態では、第１半径Ｒ１は約１１．３ｍｍであり得、第２半径Ｒ２は約５ｍｍであり得る。例示的実施形態では、除去部４０、４２は、実質的にトラックシュー２４の全幅Ｄ３に沿って、対応するグローサバー３２、３３の反対側に配置され得る。

基面２８は湾曲部５４も含み得る。湾曲部５４は第３グローサバー３４の反対側に、実質的にトラックシュー２４の全幅Ｄ３に沿って配置され得る。湾曲部５４は任意の所望の半径Ｒ３を有し得、半径Ｒ３は、トラックシュー２４と隣接トラックシュー（図３に示される）の後縁との間の間隙を低減するように選択され得る。ある例示的実施形態では、半径Ｒ３は約５４ｍｍ〜約５８ｍｍであり得、別の例示的実施形態では、半径Ｒ３は約５６．５ｍｍであり得る。

同じく地面係合面２６は１つまたは複数の湾曲部を含み得、ある例示的実施形態では、地面係合面２６は、第１グローサバー３２に隣接しかつトラックシュー２４の後縁３８近くの湾曲部５６を含み得る。ある例示的実施形態では、地面係合面２６の湾曲部５６は、湾曲部５４の半径Ｒ３に実質的に等しい半径Ｒ４を有し得る。そのような半径Ｒ４は、例えば、隣接トラックシュー２４間の間隙の低減を補助し得る。さらに別の例示的実施形態では、湾曲部５４の半径Ｒ３は、湾曲部５６の半径Ｒ４と異なり得る。例えば、湾曲部５４の半径Ｒ３は約５６．５ｍｍであり得、湾曲部５６の半径Ｒ４は約５５ｍｍであり得る。

本開示のトラックシュー２４はあらゆる履帯式移動機械に適用可能であり得る。開示したトラックシュー２４は、標準的な鋼のトラックシューと比べてより高い硬度および／または降伏強さ特性を有し、それにより下部走行体１２の耐久性を改善し得る。さらに、本開示のトラックシュー２４は、そのようなトラックシュー２４を形成するために使用する材料がより少ないことにより、移動機械１０の作業費用を低減し得、かつ下部走行体質量が低減するため燃料の節約がもたらされ得る。これら利点のそれぞれは、グローサバー３２、３３、３４および除去部４０、４２の独自の形状および相対位置と組み合わせて、上に記載した高炭素量鋼を使用することにより達成され得る。

例えば、ＳＡＥ １５Ｂ３４、ＳＡＥ ４０ＢＶ４０、および／またはＳＡＥ １５Ｂ２７鋼などの高炭素量、高降伏強さの鋼から作製されたトラックシュー２４の基面２８に除去部４０、４２を形成することは、所望の降伏強さを維持しながらトラックシュー２４の得られる質量の低減を補助し得る。従って、除去部４０、４２は製造プロセスに幾分複雑さを加え得るが、一方で得られるトラックシューは、そのような除去部のないトラックシューより作動性が優れている場合もある。

さらに、圧延法によって本開示のトラックシュー２４を形成することは、鍛造、鋳造および／または他の類似の方法によりトラックシュー２４を形成するよりも費用が掛からない場合がある。そのような方法は、シリンダロッド、矩形プレート、および／または半製品鋼の他の長さを再加熱すること、および再加熱した鋼から各トラックシューを形成することを必要とする。そのような方法は、時間が掛かり、労働集約的であり、かつ比較的費用が掛かる。他方、未加工の鋼塊または鋼片を本明細書に記載したトラックシュー２４のプロファイルを有する長さに圧延することは、そのような再加熱の必要性を排除する。代わりに、未加工鋼を、除去部４０、４２、グローサバー３２、３３、３４、平坦部４４、４６、６２、６４および／またはトラックシュー２４の他の部分を含むプロファイルを有する特別部分に圧延することにより、製造者は特別部分から個々のトラックシュー２４を簡単に切断することが可能になる。従って、圧延法を介してトラックシュー２４を形成することにより、半製品鋼の再加工に関連する追加の時間、労働、および費用が排除される。

さらに、鍛造および鋳造と違い、熱間圧延などの圧延プロセスにより、鋼の微細構造の細長い縦のきめが形成される。そのようなきめにより、材料の強度、延性および靱性が増大される。また、鋼および他の類似材料を熱間圧延することにより、材料中のいかなる不純物も再配向され、それにより材料の圧延面と実質的に平行に整列される「縦桁（ｓｔｒｉｎｇｅｒｓ）」が形成される。そのような縦桁は破壊に高い抵抗性を示し、かつさらに材料の耐久性を増大する傾向がある。他方、鍛造または鋳造プロセスの間、そのような不純物は不規則に配向され、材料の表面と交差すると、そのような不純物は亀裂の伝播点になり得る。結果として、熱間圧延などの圧延プロセスから形成されたトラックシュー２４は、他のプロセスから形成されたトラックシューよりも摩耗に抵抗性を示し、かつ一般的に長い耐用年数を有する。

例示的実施形態では、本開示のトラックシュー２４は、ねじ式締結具、貫通穴３０および上に記載したねじ穴の１つまたは複数を介して、下部走行体１２のトラックリンクに結合され得る。次に、形成されたチェーンリンク２９は、１つまたは複数の追加の同様のチェーンリンク２９に結合され、完全なチェーン２２を形成し得る。そのようなチェーン２２は、上に記載した使用のいずれかのために、機械１０の履帯２０に組み込まれ得る。

開示したトラックシュー２４に様々な修正および変更を加えてもよいことは当業者には明らかであろう。他の実施形態は、開示したシステムの仕様および実践を考慮することにより当業者に明らかになろう。仕様および例は例証としてのみ考慮すべきであることが意図され、真の範囲は以下の請求項およびそれらの均等物によって示される。

Claims (19)

1. 移動機械のトラックシューであって、前縁と後縁を有し、
   実質的に平らな平坦部と、
   平坦部に対して実質的に垂直に延び前後縁に対して実質的に平行な第１グローサバーと、
   前縁に配設される第１湾曲部と、
   を含む、地面係合面と；
   第１グローサバーの反対側に配設される第１除去部と、
   後縁に配置される第２湾曲部と、
   基面から除去部の最も深い部分までの深さが、基面から平坦部までを計測したトラックシューの厚さより厚みの小さい第１除去部と、
   を含む、該地面係合面の反対側の基面と：
   第１グローサバーの中心線は第１除去部の中心線と同一線である、第１グローサバーと、
   を備える、移動機械のトラックシュー。
2. 前記第１グローサバーに実質的に平行な第２グローサバーをさらに含む、請求項１に記載のトラックシュー。
3. 前記第２グローサバーの反対側に配設される第２除去部をさらに含む、請求項２に記載のトラックシュー。
4. 前記第２グローサバーは前記第１除去部の反対側に配設された、請求項２に記載のトラックシュー。
5. 第３グローサバーが前記前縁の近くに、前記第１及び第２グローサバーに実質的に平行に、さらに設けられた、請求項２に記載のトラックシュー。
6. 平坦部は、前記第１グローサバーの側壁と前記第２グローサバーの第１側壁との間に延在する幅を含む第１平坦部であって、トラックシューはさらに、前記第３グローサバーの側壁と前記第２グローサバーの第２側壁との間に延在する幅を含む実質的に平らな第２平坦部を含み、前記第１及び第２平坦部の幅は略同じである、請求項５に記載のトラックシュー。
7. 前記第１及び第２平坦部の合計幅が、トラックシューの全体長さの約半分からなる、請求項６に記載のトラックシュー。
8. 前記第１、第２及び第３グローサバーの合計幅が、前記第１及び第２平坦部の少なくとも一つの幅と略同じである、請求項６に記載のトラックシュー。
9. 前記第１除去部は、前記第１グローサバーの反対側でトラックシューの全幅に沿って配置される、請求項１に記載のトラックシュー。
10. 地面係合面から前記基面に達する１又はそれ以上の貫通穴をさらに含む、請求項１に記載のトラックシュー。
11. 地面係合面から前記基面に達する１又はそれ以上の細長い流路をさらに含む、請求項１０に記載のトラックシュー。
12. 前記第１湾曲部が第１半径を有し、前記第２湾曲部が第１半径より小さい第２半径を有する、請求項１に記載のトラックシュー。
13. 移動機械のトラックシューであって、前縁と後縁を有し、
    実質的に平らな平坦部と、
    平坦部に対して実質的に垂直に延び前後縁に対して実質的に平行な第１グローサバーと、
    第１グローサバーに実質的に平行に延びる第２グローサバーと、
    を含む、地面係合面と、
    第１グローサバーの反対側に配設される第１除去部であって、
    基面から除去部の最も深い部分までの深さが、基面から平坦部までを計測したトラックシューの厚さより厚みの小さい第１除去部、
    を含む、該地面係合面の反対側の基面と、
    第１グローサバーの中心線は第１除去部の中心線と同一線であって、
    トラックシューは約０．３％を超える炭素量を有する鋼を含む、
    移動機械のトラックシュー。
14. 第３グローサバーが前記前縁の近くに、前記第１及び第２グローサバーに実質的に平行に、さらに設けられた、請求項１３に記載のトラックシュー。
15. 前記第１、第２及び第３グローサバーの合計幅が、トラックシューの全長の約四分の一である、請求項１４に記載のトラックシュー。
16. 前記前縁に第１湾曲部が設けられ、前記後縁に第２湾曲部が設けられる、請求項１３に記載のトラックシュー。
17. 前記第２グローサバーは前記第１除去部の反対側に配設された、請求項１６に記載のトラックシュー。
18. 鋼の微細構造にさらに縦のきめが形成される、請求項１３に記載のトラックシュー。
19. 移動機械のためのトラックシューであって、
    実質的に平らな平坦部を含み、
    平坦部に対して実質的に垂直に延びる第１グローサバーと、
    第１グローサバーに実質的に平行に延びる第２グローサバーと、
    第２グローサバーに実質的に平行に延びる第３グローサバーと、
    を含む地面係合面と、
    第１、第２及び第３グローサバーの合計幅が、トラックシューの全長の約四分の一であって、
    地面係合面の反対側の基面であって、基面は第１除去部と第１除去部に実質的に平行な第２除去部を含み、
    第１グローサバーの中心線は第１除去部の中心線と同一線であり、第２グローサバーの中心線は第２除去部の中心線と同一線であって、
    トラックシューは約０．３％を超える炭素量を有する鋼を含み、さらに鋼の微細構造に縦のきめが形成されている、トラックシュー。

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