JPH11511094A - トラックブッシュアセンブリ及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 履帯型機械のトラックアセンブリに使用するトラックブッシュ(16)は、トラックリンク(12)の対向する端部部分(20)中に取り付けられるように適合した端部(24,26)と、端部(24,26)の間に伸長する縦方向ボア(28)を有する概略円筒形状の部材を含んでいる。ボアの内周面(30)は各端部(24,26)に第１及び第２負荷支持部分(40,42)を画成している。各第１負荷支持部分(40)は各端部(24,26)から第１角度で半径方向内側に先細となる第１円錐表面を画成しており、各第２負荷支持部分(42)は各第１円錐表面から第２角度で半径方向内側に先細となる第２円錐表面を画成している。ブッシュを組み立てた状態では、第１角度は０．０９°〜０．１８°の範囲内であり、第２角度は−０．０１°〜０．０１°の範囲内である。自由状態のブッシュにおいては、第１角度は０．１９°〜０．２７°の範囲内であり、第２角度は０．０６°〜０．０８°の範囲内である。

Description

【発明の詳細な説明】 トラックブッシュアセンブリ及び方法 技術分野 本発明は一般的に履帯型機械の無端状トラックに使用するトラックブッシュに 関し、特に、トラックリンク中に圧入された組立状態において、磨耗を減少させ るためにトラックピンと協働する内部形状を有するトラックブッシュに関する。 背景技術 履帯型建設機械の無端状トラックアセンブリは、トラックブッシュ及びトラッ クピンにより結合された横方向にオーバーラップする端部を有する複数の離間し た協働するトラックリンクを含んでいる。従来では、ピンがトラックブッシュ中 に同心状に配置されており、ブッシュ中で回転あるいは回動する。このタイプの 無端状トラックアセンブリの例が、1987年２月３日にＧａｒｍａｎ等に対して発 行された米国特許第４，６３９，９９５号、1973年10月２日にＢｏｇｇｓ等に発 行された米国特許第３，７６２，７７８号及び1993年10月５日にＷａｔｔｓに対 して発行された米国特許第５，２４９，８６８号に開示されている。 トラックアセンブリの損傷の主な原因は磨耗及び疲労である。磨耗はトラック アセンブリが作動する過酷な環境からも発生する。ある場合においては、焼付き あるいは金属転移の形での過酷な磨耗がピンとブッシュの間に発生する。従来の ブッシュの内部プロフィールではピン及びブッシュの界面に熱及び圧力の局所的 集中が発生し、これがブッシュの磨耗を助長し、更に、ピン及びブッシュを保護 するシールの損傷を発生させる。 本発明は上述した問題の１つあるいは複数を克服するトラックアセンブリを提 供せんとするものである。特に、本発明は磨耗を減少し、その結果寿命の長いト ラックアセンブリを提供せんとするものである。 発明の開示 本発明の１つの実施形態によると、履帯型機械に使用するトラックアセンブリ であって、第１の対向する端部部分を有する第１トラックリンクと、前記第１の 対向する端部部分中に取り付けられた端部を有し、縦方向軸を有し前記端部の間 に伸長した縦方向ボアを画成した内周面を含んだ、前記第１の対向する端部部分 の間に伸長したトラックブッシュと、第２の対向する端部部分を有する第２トラ ックリンクと、前記第２の対向する 端部部分の間に取り付けられて第２の対向する端部部分の間に伸長し、関節運動 のために前記トラックブッシュの前記縦方向ボア中に配置されたトラックピンと を具備し、前記内周面は前記各端部に第１及び第２負荷支持部分を画成しており 、前記第１負荷支持部分の各々は前記長手方向軸に対して第１角度を有する第１ 円錐表面であり、前記第２負荷支持部分の各々は前記縦方向軸に対して第２の角 度を有する第２円錐表面であり、前記第１円錐表面の各々は前記端部から前記第 １角度で半径方向内側に先細になっており、前記第２円錐表面の各々は前記各第 １円錐表面から前記第２角度で半径方向内側に先細になっており、前記第２角度 は前記第１角度よりも小さいトラックアセンブリが開示されている。 本発明の他の実施形態によると、履帯型機械のトラックアセンブリに使用する トラックブッシュであって、縦方向軸を有し端部の間に伸長した縦方向ボアを画 成した内周面を含み、トラックリンクの対向する端部部分中に取り付けられるよ うに適合した端部を有する概略円筒状部材を具備し、前記内周面は前記端部の各 々に第１及び第２負荷支持部分を画成しており、前記第１負荷支持部分の各々は 前記縦方向軸に対して第１角度を有する第１円錐表面であり、前記第２負荷支持 部分の 各々は前記縦方向軸に対して第２角度を有する第２円錐表面であり、前記第１円 錐表面の各々は前記端部の各々から前記第１角度で半径方向内側に先細になって おり、前記第２円錐表面の各々は前記各第１円錐表面から前記第２角度で半径方 向内側に先細になっており、前記第２角度は前記第１角度よりも小さいトラック ブッシュが開示されている。 本発明の更に他の実施形態によると、履帯型機械に使用するトラックアセンブ リの作動方法であって、トラックアセンブリは第１の対向する端部部分を有する 第１トラックリンクと、縦方向軸を有し端部の間に伸長した縦方向ボアを画成し た内周面を含み、前記第１の対向する端部部分中に取り付けられた端部を有し、 前記第１の対向する端部部分の間に伸長したトラックブッシュと、第２の対向す る端部部分を有する第２トラックリンクと、前記第２の対向する端部部分中に取 り付けられ、第２の対向する端部部分の間に伸長し、間接運動のために前記トラ ックブッシュの前記縦方向ボア中に配置されたトラックピンとを含んでおり、前 記トラックアセンブリの作動方法は、(a)前記内周面の第１負荷支持部分を第１ 負荷の下に前記トラックピンの第１部分に接触させ、(b)前記内周面の第２負荷 支持部分を前記第１負荷より も大きな第２負荷の下で前記トラックピンの第２部分に接触させる各ステップを 具備し、前記第１負荷支持部分は第１の長さを有して概略円筒形状をしており、 前記第１の負荷の下で前記第１長さに沿って接触するように前記第１トラックリ ンク中で組み立てられたときに前記縦方向軸と平行であり、前記第２負荷支持部 分は第２の長さを有して前記縦方向軸に対してある角度を有する円錐表面であり 、前記第２負荷が増加すると前記第２長さに沿って増加された部分で接触するよ うに、前記第１トラックリンク中で組み立てられたとき前記第１負荷支持部分か ら前記第２角度で半径方向外側に先細になっているトラックアセンブリの作動方 法が開示されている。 図面の簡単な説明 図１は、トラックピン及びブッシュアセンブリが破断されて断面で示された本 発明実施形態のトラックリンクアセンブリの平面図； 図２は図１のトラックブッシュの断面図； 図３は図１のトラックブッシュの内周面の展開部分断面図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明の原理の理解を助けるために、以下に図 面に示された実施形態を参照し、この実施形態を説明するために特別な用語が使 用される。しかし、これらの実施形態の説明により本発明の範囲が制限されない ことを理解すべきであり、図示された装置の改変及び修正、本発明の原理の更な る応用は本発明が関連する分野の当業者にとって通常考えられ得ることを理解す べきである。 図１を参照すると、ピン１４及びブッシュ１６により互いに連結されたトラッ クリンク１０及び１２を含む無端状トラックの一部分が示されている。ピン１４ はリンク１０の端部部分１８中に圧入されている。ブッシュ１６はリンク１２の 端部部分２０中に圧入されている。図２を共に参照すると、ブッシュ１６は概略 円筒形状に形成されており、ブッシュの概略全長‘Ｌ’に渡って伸長する外周面 ２２と、一対の半径方向端部表面２４，２６と、縦方向軸２７に対する縦方向ボ ア２８とを含んでいる。内周面３０が半径方向端部表面２４及び２６に渡って伸 長し、ボア２８を画成している。 ピン１４がボア２８内に回転可能に配置されており、無端状トラックが駆動ス プロケット、遊動スプロケット及び履帯型機械（図示せず）のガイドローラー周 りを回転駆動されると、ピン１４は概略３０°の範囲内で関節式の運動をする。 リッ プシールアセンブリ３２がリンク１０の端部部分１８中に画成されたシールキャ ビティ３４中に配置されて、以下により詳細に説明されるように、ピン１４とブ ッシュ１６の間に潤滑油を保有させると共に、破片がピン１４とブッシュ１６の 間に入るのを防止する。シールアセンブリ３２は、例えば本願の譲受人に譲渡さ れた米国特許第４，２６２，９１４号に開示されたような従来のトラックシール である。シールの潤滑された側となるようにスペーサリング３６がシール部材３ ８及び３９の半径方向内側のキャビティ３４中に配置されている。シール部材３ ９は、ブッシュの端部表面２６に接触してピンとブッシュの間から潤滑油が出て 行くのを防止すると共に破片が入るのを防止するリップシールである。シール部 材３８はシール部材３９とキャビティ３４との間で付勢されて、ブッシュ１６と リンク１０の端部部分１８との間のシール接触を維持している。シール部材３８ 及び３９の押し潰しを防止するために、スペーサリング３６はリンク１０の端部 部分１８とブッシュ１６との間の軸方向距離を制御するのに十分な所定長さを有 している。 図２及び図３を参照すると、組み立てられない自由状態あるいは非制限状態の 内周面３０の一部分が詳細に示されている。ブッシュ１６の端部は リンク１２の端部部分２０中に圧入されるので、圧縮負荷状態では図３に示され たプロフィールは図３に破線で示されるように変化する。いずれの場合にも、内 周面３０はブッシュ１６の両端部に配置された第１及び第２負荷支持部分４０， ４２と、負荷支持部分４０，４２の間に配置された中間部分４４とから構成され る。第１負荷支持部分４０は０．０３Ｌ〜０．０５Ｌ（下記参照）の範囲内の長 さを有しており、負荷がない状態及び軽負荷の状態でピン１４に接触する内周面 ３０の主磨耗部分である。ピン及びブッシュの負荷が増加してピン１４あるいは ブッシュ１６がたわむと、内周面３０のピン１４と接触する負荷支持部分４２の 部分が増加して、この増加した負荷をより大きな表面積に分配する。中間部分４ ４は、トラックが作動されているときピン１４とブッシュ１６との間の関節運動 の結果、ピン１４からの潤滑油を第１及び第２負荷支持部分に汲み出して分配す るための油溜めとして機能する。 図示された実施形態においては、内周面３０は圧縮負荷６万ポンドで端部部分 ２０中に圧入されており、ピン１４に対して直径１ｍｍにつき約０．００９ｍｍ の径方向のクリアランスを有している。このような負荷状態において、ブッシュ １６はたわんで以下に示す望ましい内周面３０のプロフ ィールを達成する。 距離‘Ｘ’ Ｘ１：０乃至０．１７Ｌ−０．３６Ｌ Ｘ２：0.17Ｌ−0.36Ｌ乃至0.21Ｌ−0.40Ｌ 角度‘Ａ’ Ａ１：０．０９°乃至０．１８° Ａ２：−０．０１°乃至０．０１° ここで、‘Ｘ’はブッシュの全長‘Ｌ’の関数としてのいずれかの端部２４あ るいは２６からの測定された距離であり、‘Ａ’は軸２７に対する測定された角 度である。 このような負荷状態においてこのようなプロフィールを達成するためには、自 由状態における内周面３０の対応するプロフィールは以下の通りである。 距離‘Ｘ’ Ｘ１：０乃至０．１７Ｌ−０．３６Ｌ Ｘ２：0.17Ｌ−0.36Ｌ乃至0.21Ｌ−0.40Ｌ 角度‘Ａ’ Ａ１：０．１９°乃至０．２７° Ａ２：０．０６°乃至０．０８° ここで、‘Ｘ’はブッシュの全長‘Ｌ’の関数としてのいずれかの端部２４あ るいは２６からの測定された距離であり、‘Ａ’は軸２７に対する測定された角 度である。 上述したような第１及び第２負荷支持部分を提供することにより、高いピンと ブッシュとの間の負荷はピンとブッシュとの間のより大きな接触面積に分配され て、ブッシュの磨耗を減少させる。その結果、ピン及び／あるいはブッシュの端 部近傍の熱負荷及び焼き付きが最小にされる。更に、ブッシュの端部近傍に潤滑 油がなくなることが除去されて、ピンとブッシュとの間及びシールアセンブリ３ ２での潤滑が維持されてシールの寿命が伸長される。 以上本発明を図面を参照して詳細に説明してきたが、上述した説明は例示的な ものであり本質的に制限するものではない。望ましい実施形態について図面に示 して説明してきたものであり、本発明の精神の範囲内に入るすべての変更及び修 正は保護されるべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グローブス、ジョセフ・ディ アメリカ合衆国、61614 イリノイ、ピオ ーリア、エヌ・ロックヴェイル・ドライブ 6802 (72)発明者 ショックマン、デニス・アール アメリカ合衆国、61571 イリノイ、ワシ ントン、ハンプトン・ロード 1400

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 履帯型機械に使用するトラックアセンブリであって、 第１の対向する端部部分(20)を有する第１トラックリンク(12)と； 前記第１の対向する端部部分(20)中に取り付けられた端部(24,26)を有し、縦 方向軸(27)を有し前記端部(24,26)の間に伸長した縦方向ボア(28)を画成した内 周面(30)を含んだ、前記第１の対向する端部部分(20)の間に伸長したトラックブ ッシュ(16)と； 第２の対向する端部部分(18)を有する第２トラックリンク(10)と； 前記第２の対向する端部部分(18)の間に取り付けられて第２の対向する端部部 分(18)の間に伸長し、関節運動のために前記トラックブッシュ(16)の前記縦方向 ボア(28)中に配置されたトラックピン(14)とを具備し； 前記内周面(30)は前記各端部(24,26)に第１及び第２負荷支持部分(40,42)を画 成しており； 前記第１負荷支持部分(40)の各々は前記縦方向軸(27)に対して第１角度を有す る第１円錐表面であり、前記第２負荷支持部分(42)の各々は前記縦方向軸(27)に 対して第２の角度を有する第２円錐 表面であり； 前記第１円錐表面(40)の各々は前記端部(24,26)から前記第１角度で半径方向 内側に先細になっており、前記第２円錐表面(42)の各々は前記各第１円錐表面(4 0)から前記第２角度で半径方向内側に先細になっており、前記第２角度は前記第 １角度よりも小さいトラックアセンブリ。 ２． 前記第１角度は０．０９°〜０．１８°の範囲内であり、前記第２角度 は−０．０１°〜０．０１°の範囲内である請求項１記載のトラックアセンブリ 。 ３． 前記トラックブッシュ(16)は所定の長さ‘Ｌ’を有しており、前記第１ 円錐表面(40)の各々は前記端部(24,26)の一方から０．１７Ｌ〜０．３６Ｌの範 囲の距離伸長している請求項１記載のトラックアセンブリ。 ４． 前記第２円錐表面(42)の各々は前記各第１円錐表面(40)から０．０３Ｌ 〜０．０５Ｌの範囲内の距離伸長している請求項３記載のトラックアセンブリ。 ５． 履帯型機械のトラックアセンブリに使用するトラックブッシュ(16)であ って、 縦方向軸(27)を有し端部(24,26)の間に伸長した縦方向ボア(28)を画成した内 周面(30)を含み、トラックリンク(12)の対向する端部部分(20)中に 取り付けられるように適合した端部(24,26)を有する概略円筒状部材を具備し； 前記内周面(30)は前記端部(24,26)の各々に第１及び第２負荷支持部分(40,42) を画成しており； 前記第１負荷支持部分(40)の各々は前記縦方向軸(27)に対して第１角度を有す る第１円錐表面であり、前記第２負荷支持部分(42)の各々は前記縦方向軸(27)に 対して第２角度を有する第２円錐表面であり； 前記第１円錐表面(40)の各々は前記端部(24,26)の各々から前記第１角度で半 径方向内側に先細になっており、前記第２円錐表面(42)の各々は前記各第１円錐 表面(40)から前記第２角度で半径方向内側に先細になっており、前記第２角度は 前記第１角度よりも小さいトラックブッシュ(16)。 ６． 前記第１角度は０．１９°〜０．２７°の範囲内であり、前記第２角度 は０．０６°〜０．０８°の範囲内である請求項５記載のトラックブッシュ(16) 。 ７． 前記トラックブッシュ(16)は所定長さ‘Ｌ’を有しており、前記第１円 錐表面(40)の各々は前記端部(24,26)から０．１７Ｌ〜０．３６Ｌの範囲内の距 離伸長している請求項５記載のトラックブッシュ(16)。 ８． 前記第２円錐表面(42)の各々は前記各第１円錐表面(40)から０．０３Ｌ 〜０．０５Ｌの範囲内の距離伸長している請求項７記載のトラックブッシュ(16) 。 ９． 履帯型機械に使用するトラックアセンブリの作動方法であって、トラッ クアセンブリは第１の対向する端部部分(20)を有する第１トラックリンク(12)と 、縦方向軸(27)を有し端部(24,26)の間に伸長した縦方向ボア(28)を画成した内 周面(30)を含み、前記第１の対向する端部部分(20)中に取り付けられた端部(24, 26)を有し、前記第１の対向する端部部分(20)の間に伸長したトラックブッシュ( 16)と、第２の対向する端部部分(18)を有する第２トラックリンク(10)と、前記 第２の対向する端部部分(18)中に取り付けられ、第２の対向する端部部分(18)の 間に伸長し、関節運動のために前記トラックブッシュ(16)の前記縦方向ボア(28) 中に配置されたトラックピン(14)とを含んでおり、前記トラックアセンブリの作 動方法は、 前記各端部(24,26)に第１及び第２負荷支持部分(40,42)を形成し； 前記第１負荷支持部分(40)の各々は前記縦方向軸(27)に対して第１角度を有す る第１円錐表面であり、前記第２負荷支持部分(42)の各々は前記縦方向軸(27)に 対して第２角度を有する第２円錐表 面であり； 前記内周面(30)の第１負荷支持部分(40)を第１負荷の下に前記トラックピン(1 4)の第１部分に接触させ； 前記内周面(30)の第２負荷支持部分(42)を前記第１負荷よりも大きな第２負荷 の下で前記トラックピン(14)の第２部分に接触させる各ステップを具備し； 前記第１負荷支持部分(40)は第１の長さを有して概略円筒形状をしており、前 記第１の負荷の下で前記第１長さに沿って接触するように前記第１トラックリン ク中で組み立てられたときに前記縦方向軸(27)と平行であり； 前記第２負荷支持部分(42)は第２の長さを有して前記縦方向軸(27)に対してあ る角度を有する円錐表面であり、前記第２負荷が増加すると前記第２長さに沿っ て増加された部分で接触するように、前記第１トラックリンク中で組み立てられ たとき前記第１負荷支持部分(40)から前記第２角度で半径方向外側に先細になっ ているトラックアセンブリの作動方法。