JP2000072055A - トラックアセンブリ - Google Patents

トラックアセンブリ

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JP2000072055A
JP2000072055A JP11182789A JP18278999A JP2000072055A JP 2000072055 A JP2000072055 A JP 2000072055A JP 11182789 A JP11182789 A JP 11182789A JP 18278999 A JP18278999 A JP 18278999A JP 2000072055 A JP2000072055 A JP 2000072055A
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JP11182789A
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Peter W Anderton
ピーター・ダブリュー・アンダートン
Kyuu Damu Chon
チョン・キュー・ダム
P Dreman Alain
アラン・ピー・ドレマン
William A Holt
ウイリアム・エイ・ホルト
J Shankwick Phill
フィル・ジェイ・シャンクウィッツ
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラックブッシュの端面に磨耗及び腐食が発
生するのを防止するようにした、ブッシュの端面に非常
に固い耐磨耗性被覆を有するトラックアセンブリを提供
することである。 【解決手段】 履帯型機械のトラックアセンブリは、第
１及び第２端部部分と、各端部部分に形成された第１及
び第２シール端面とを有するトラックブッシュを含んで
いる。トラックブッシュは両端部の間に伸長するボアを
画成している。第１軸受表面が第１端部部分に隣接して
ボアに画成され、第２軸受表面が第２端部部分に隣接し
てボアに画成されている。第１及び第２端面及び第１及
び第２軸受表面の少なくとも一方の上に耐磨耗性被覆が
形成されている。この被覆は窒化クローム、浸炭窒化ク
ローム及びこれらの混合物からなる群から選択される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に履帯型機械
の無端状トラック用トラックブッシュに関し、特に、耐
磨耗性、耐腐食性及び耐焼付性の改良された被覆された
端部と内部表面を有するトラックブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、土砂移動機械のような履帯型機
械の無端状トラックのトラックリンクを結合するための
トラックピンと共に使用されるトラックブッシュは、非
常に厳しい作動環境に晒される。
【０００３】トラックシール及びトラックピンに対して
それぞれ摺動するトラックブッシュの両端部及び両端部
に隣接したトラックブッシュの内部表面が、主な負荷支
持表面（軸受表面）となる。
【０００４】土及び破片がトラックシールのシール表面
に対して摺動するトラックブッシュの両端部を磨耗させ
ることになる。これは、土及び破片粒子がシールとブッ
シュの端部表面との間に捕獲され、遂にはトラックブッ
シュの端部表面に磨耗溝を形成することにより発生す
る。
【０００５】更に、土及び破片粒子はトラックピンとブ
ッシュとの間の隙間に入り込み、遂にはトラックピンの
外側表面或いはトラックブッシュの内側表面を磨耗させ
やすい。この型の磨耗はトラックピンとトラックブッシ
ュとの間の金属と金属の移転を招き、“焼き付き”現象
と呼ばれる。
【０００６】トラックブッシュの端部の腐食及び侵食を
防止する非常に固くて耐腐食性のあるトラックブッシュ
を提供することが望ましい。焼き付きを防止するために
内部表面上に固い被覆を有するトラックブッシュを提供
することも非常に望ましい。トラックブッシュの上述し
た負荷支持表面の表面仕上げを改善して、負荷支持表面
の耐摩擦性及び耐磨耗性を改善するのも望ましい。
【０００７】本発明は履帯型車両のトラックブッシュの
上述した問題の１つ或いは複数を解決せんとするもので
ある。
【０００８】
【発明の開示】本発明の１つの側面においては、第１及
び第２無端状トラックチェーンを有するトラックアセン
ブリが提供される。各トラックチェーンは、複数の横方
向に伸長するトラックピンにより互いに連結された複数
のトラックリンクを有している。
【０００９】複数のトラックブッシュが第１及び第２ト
ラックチエーンのトラックリンクの間に連結されてい
る。ブッシュはそれぞれ第１及び第２端部表面を画成し
た第１及び第２端部部分と、第１及び第２端部部分の間
に伸長したボアを有している。
【００１０】ブッシュは各トラックピン周りに相対回転
可能なように配置される。シール部分を有するトラック
シールが、シール部分がトラックブッシュの各第１及び
第２端部表面とシール接触するように、トラックリンク
とトラックブッシュの間に配置される。
【００１１】耐磨耗性被覆がトラックブッシュの第１及
び第２端部表面上に形成されている。この被覆は窒化ク
ローム浸炭窒化クローム及びこれらの混合物から成る群
から選択される。
【００１２】本発明の他の側面においては、第１及び第
２トラックチェーンを含んだトラックアセンブリが提供
される。各トラックチェーンは複数のリンク部材を画成
しており、これらのリンク部材は第１及び第２端部部分
を有している。
【００１３】第１及び第２トラックチェーンを相互連結
するために、複数のトラックピンが各トラックチェーン
のリンク部材の各第１端部部分の間に横方向に伸長して
いる。
【００１４】複数のトラックブッシュは第１及び第２端
部部分と、各第１及び第２端部部分上に画成された第１
及び第２シール端面と、トラックブッシュを通して伸長
したボアと、第１及び第２端部部分に隣接した少なくと
もボアの一部分上に画成された第１及び第２軸受表面と
を有している。
【００１５】第１及び第２トラックチェーンを相互連結
するために、トラックブッシュは各トラックチェーンの
リンク部材の各第２端部部分の間に横方向に伸長してい
る。トラックブッシュは相対回転可能なようにトラック
ピン周りに配置されている。
【００１６】シール部分を有するシール部材が、シール
部材のシール部分がトラックブッシュにより画成された
各第１及び第２シール端面とシール係合するように、各
トラックチェーンのリンク部材とトラックブッシュとの
間に位置付けされている。
【００１７】耐磨耗性被覆がトラックブッシュの第１及
び第２シール端面上に形成されている。この被覆は窒化
クローム、浸炭窒化クローム及びこれらの混合物から成
る群から選択される。
【００１８】上述したトラックアセンブリによれば、ト
ラックアセンブリが通常使用される非常に厳しい環境下
での磨耗にも耐え得るシール界面がトラックブッシュの
端面上に形成される。被覆がブッシュ端面の早期の磨耗
を防止し、トラックアセンブリの運用寿命を顕著に増加
させる。
【００１９】加うるに、トラックピンとブッシュとの間
に起こりうる“焼き付き”として知られる磨耗現象を防
止するために、トラックブッシュのボアに画成された軸
受表面にも、耐磨耗性物質が被覆されても良い。このこ
ともトラックアセンブリの運用寿命を増加させる。
【００２０】
【発明を実施するための最良の形態】図１を参照する
と、履帯型機械のトラックアセンブリ１０が示されてい
る。トラックアセンブリ１０は、互いに離間した平行関
係で配置され機械のトラックローラフレーム１６周りに
かけ回された一対の無端状トラックチェーン１２及び１
４を含んでいる。
【００２１】トラックアセンブリは、トラックアセンブ
リに動力を提供する図示しない駆動スプロケットに係合
しており、良く知られた方法により機械を駆動する。
【００２２】トラックアセンブリは更に、図１に示され
ているようにトラックローラフレームの一端でトラック
アセンブリを回転可能に支持する少なくとも一つのアイ
ドラー部材１７周りにかけ回されている。
【００２３】各トラックチェーンはそれぞれ第１及び第
２端部部分２０，２２を有する複数のトラックリンク１
８から構成される。
【００２４】図２に最も良く示されるように、１つのリ
ンクの第１端部部分が次のリンクの第２端部部分の外側
に隣接して配置されるように、各リンクの第１端部部分
２０は第２端部部分２２から横方向にオフセットされて
いる。各リンクの各端部部分は共通の横方向に伸長する
軸線Ｘに沿って整列したボア２４及び２６を有してい
る。
【００２５】図２を参照すると、第１のリンク対１８の
第１端部部分２０及び隣接するリンク対１８の第２端部
部分２２に沿って切断した断面図が示されている。トラ
ックピン２８が、隣接するリンク１８の各端部部分中に
画成された整列したボア２４及び２６中に配置されてい
る。
【００２６】トラックピン２８はボア２４に対する締り
ばめ或いはトラックピンを第１のリンク対に対して固定
する適当な方法で、第１のリンク対１８の第１端部部分
２０に固定されている。
【００２７】トラックブッシュ３０がトラックピン２８
周りに配置されており、第１及び第２端部部分３２及び
３４を画成している。第１及び第２端部部分３２及び３
４は第２のリンク対の第２端部部分２２により画成され
たボア２６中に位置付けされて、締りばめ或いは他の適
当な手段により固定されている。
【００２８】トラックブッシュ３０は第１端部部分３２
上に第１シール端面３６を画成し、第２端部部分３４上
に第２シール端面３８を画成している。
【００２９】図３に最も良く示されるように、ボア４０
はトラックブッシュ３０の両端部に渡り伸長しており、
その中にトラックピン２８を受け入れて相対回転可能な
ような十分な直径を有している。
【００３０】ボア４０は更に、トラックブッシュ３０の
第１端部部分３２に沿った第１軸受表面４２と、トラッ
クブッシュの第２端部部分３４に沿った第２軸受表面４
４を画成している。
【００３１】トラックブッシュ３０の各シール端面３６
及び３８は第１のリンク対１８の第１端部部分２０の最
も内側に隣接した位置で終端している。シールキャビテ
ィ５０が各トラックブッシュ３０のシール端面３６及び
３８に対向する位置の各リンク１８の第１端部部分２０
中に画成されている。
【００３２】シール部材５２、即ちトラックシールがシ
ールキャビティ５０中に位置付けされており、トラック
ブッシュ３０の各端部上のシール端面３６及び３８に係
合するように付勢されたシールリップ５４を画成してい
る。耐磨耗性被覆５６が第１及び第２シール端面３６及
び３８上に形成されている。被覆５６は図３では図示目
的のために誇張されている。
【００３３】必ずしも必須ではないが、ボア４０により
画成された第１及び第２軸受表面４２及び４４上に被覆
５６を形成するようにしても良い。被覆５６は窒化クロ
ーム、浸炭窒化クローム及びこれらの混合物からなる群
から選択される。
【００３４】本発明の望ましい実施形態においては、被
覆５６は望ましくは約０．０００１ｍｍ〜約０．０２ｍ
ｍの範囲内の厚さを有しており、好ましくは約０．００
０５ｍｍ〜約０．０１ｍｍの範囲内の厚さを有してい
る。
【００３５】０．０００１ｍ未満の厚さは、被覆が早く
磨耗してしまうので望ましくない。０．０２ｍｍより大
きな厚さは、被覆が割れて早期の磨耗を引き起こすので
望ましくない。
【００３６】望ましくは、第１及び第２シール端面上に
形成された被覆５６は、約０．００３ｍｍ〜約０．００
８ｍｍの範囲内の厚さを有しており、好ましくは約０．
００５ｍｍの厚さを有している。
【００３７】望ましくは、第１及び第２内部軸受表面上
に形成された被覆５６は、約０．０００１ｍｍ〜約０．
００５ｍｍの範囲内の厚さを有しており、好ましくは約
０．００２ｍｍの厚さを有している。
【００３８】十分な耐焼付性を得るために、被覆を第１
及び第２端部部分２０及び２２に隣接してブッシュ３０
の全長の２０％以下の長さで内部表面上に形成するのが
望ましい。ブッシュ３０の全長は第１部分、第２部分及
び中間部分の長さの和である。
【００３９】望ましい実施形態においては、耐磨耗性被
覆は蒸着技術により形成され、好ましくは最大の耐腐食
性及び耐侵食性を得るために、被覆は第１シール端面３
６及び第２シール端面３８の両方の上に形成される。
【００４０】代替案として、第１及び第２シール端面３
６及び３８上のみでなく、最大の耐焼付性を得るため
に、耐磨耗性被覆５６は第１内部軸受表面４２及び第２
内部軸受表面４４上にも形成される。
【００４１】本発明の望ましい実施形態では、被覆５６
は窒化クローム、浸炭窒化クローム及びこれらの混合物
からなる群から望ましくは選択される。好ましくは、被
覆５６は窒化クロームである。ＣｒＮは他の被覆に比較
して性能試験の間に優れた耐磨耗性、耐腐食性及び耐侵
食性が観察されたので被覆として好ましい。
【００４２】被覆５６は、物理蒸着法、化学気相成長法
及びアーク蒸着法のような蒸着技術の一つにより形成さ
れるのが望ましい。本発明の望ましい実施形態において
は、窒化クローム被覆５６は以下のステップから構成さ
れるアーク蒸着法により形成された。
【００４３】発生される蒸気に正の電荷を与えるように
適合したアーク源が設けられる。電源により、レース基
板に約５０ボルトの負のバイアス電圧が印加される。蒸
着被覆５６がトラックブッシュのシール端面上及び／又
はブッシュの両端からブッシュの全長の約２０％以下の
内部表面上に形成される。このような被覆形成方法は蒸
着被覆分野の当業者にとっては良く知られた方法であ
る。
【００４４】しかし、アーク蒸着の間、蒸気中に０．０
１μm〜０．０５μmの範囲内のサイズを有する微粒子が
製造され、この微粒子が被覆表面に悪影響を及ぼすこと
がある。
【００４５】よって代替案として、望ましくは約０．２
２ｍｍ〜約０．８６ｍｍの範囲内の、好ましくは約０．
４７ｍｍの所定の開口サイズを有する好ましくはステン
レス鋼の金属ワイヤーのメッシュを設けることにより、
上述したプロセスは少なくとも０．０１μｍサイズの被
覆中の微粒子の量を減少するために改良される。
【００４６】このワイヤーメッシュはアーク源と被覆さ
れる基板、例えばシール端面３６及び３８との間に、好
ましくは各シール端面から少なくとも１５ｍｍの距離を
離しておかれる。
【００４７】電源によりワイヤーメッシュに５０ボルト
の負のバイアス電圧が印加される。アーク源は約５０ア
ンペア〜約２５０アンペアの電流を供給し、発生される
蒸気中の微粒子に正の電荷を与える。正に帯電された微
粒子は負にバイアスされたワイヤーメッシュに捕獲され
る。
【００４８】
【産業上の利用可能性】履帯型機械の稼動中に、トラッ
クアセンブリ１０は機械を推進するとき駆動スプロケッ
ト及び少なくとも１つの遊動輪１７周りに回転する。ト
ラックアセンブリ１０が回転すると、リンク１８がスプ
ロケット及び遊動輪周りに回転するし、リンク１８は他
のリンク１８に対して回転することになる。
【００４９】リンク１８が回転するとき、リンクはトラ
ッくピン２８及びブッシュ３０周りに相互に回転する。
この相対回転はブッシュ３０及びトラックシール５２の
間にも発生する。
【００５０】最大相対回転は履帯の形状に応じて概略３
０度〜１８０度の間であり、常に１回転未満である。こ
の回転の間に、トラックシールは機械が稼動している地
形のタイプに応じて様々な型の磨耗に晒される。
【００５１】シールリップ５４は窒化クロームのような
耐磨耗性被覆が形成されたトラックブッシュのシール端
面３６及び３８に対して押しつけられている。シール端
面がこのように被覆されているので、シールとブッシュ
の間に通常発生する磨耗は最も磨耗性のある環境下でも
顕著に減少される。
【００５２】加うるに、軸受表面４２及び４４に形成さ
れた被覆５６は、相対回転の為にトラックピン２８とト
ラックブッシュ３０の間に通常発生する焼付を顕著に減
少させる。
【００５３】シール及びブッシュの界面における耐磨耗
性、耐腐食性及び耐侵食性と、トラックブッシュとトラ
ックピンとの間の軸受界面における耐焼付性とが組み合
わさって、トラックアセンブリの運用寿命を顕著に長引
かせる。本発明はこれらのトラックブッシュの運用寿命
を５００％以上増加させることが期待される。
【００５４】本発明の他の側面、目的及び利益は添付図
面、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲を研究するこ
とにより得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を具備したトラックアセンブリの
側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿ったトラックアセンブリの
断面図である。
【図３】本発明の原理を具備したトラックブッシュの拡
大断面図である。
【符号の説明】
１０ トラックアセンブリ １２，１４ 無端状トラックチェーン １６ トラックローラフレーム １８ トラックリンク ２４，２６ ボア ２８ トラックピン ３０ トラックブッシュ ３６ 第１シール端面 ３８ 第２シール端面 ４０ ボア ４２ 第１軸受表面 ４４ 第２軸受表面 ５２ シール部材（トラックシール） ５６ 耐磨耗被覆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チョン・キュー・ダム アメリカ合衆国、61615イリノイ、ピオー リア、エヌ・リーウッド・コート5501 (72)発明者 アラン・ピー・ドレマン アメリカ合衆国、61526イリノイ、エデル ステイン、ダブリュー・シンギング・ウッ ヅ・ロード921 (72)発明者 ウイリアム・エイ・ホルト アメリカ合衆国、61525イリノイ、ダンラ ップ、エヌ・ウインドクレスト・ドライブ 11906 (72)発明者 フィル・ジェイ・シャンクウィッツ アメリカ合衆国、27371ノース・カロライ ナ、トロイ、サリスバリー・ドライブ301

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれ複数の横方向に伸長するトラッ
    クピンにより相互連結された複数のトラックリンクを有
    する第１及び第２無端状トラックチェーンと；それぞれ
    第１及び第２端面を画成した第１及び第２端部部分と、
    該第１及び第２端部部分の間に伸長するボアとを有し、
    各トラックピン周りに相対回転可能に配置された、該第
    １及び第２トラックチェーンのトラックリンクの間に連
    結された複数のトラックブッシュと；シール部分を有
    し、該シール部分がトラックブッシュの第１及び第２端
    面とシール接触するようにトラックリンクとトラックブ
    ッシュとの間に配置されたトラックシールと；トラック
    ブッシュの第１及び第２端面上に形成され、窒化クロー
    ム、浸炭窒化クローム及びこれらの混合物から成る群か
    ら選択された耐磨耗性被覆と；を具備したことを特徴と
    するトラックアセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記耐磨耗性被覆はトラックブッシュの
    第１及び第２端部部分に隣接したボアの一部により画成
    された第１及び第２軸受表面上にも形成されていること
    を特徴とする請求項１記載のトラックアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記被覆は約０．０００１ｍｍ〜約０．
    ０２ｍｍの範囲内の厚さを有していることを特徴とする
    請求項１記載のトラックアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記被覆は約０．０００５ｍｍ〜約０．
    ０１ｍｍの範囲内の厚さを有していることを特徴とする
    請求項１記載のトラックアセンブリ。
  5. 【請求項５】 トラックブッシュにより画成された各端
    面上に形成された前記被覆は、約０．００３ｍｍ〜約
    ０．００８ｍｍの範囲内の厚さを有していることを特徴
    とする請求項２記載のトラックアセンブリ。
  6. 【請求項６】 第１及び第２端面上に形成された前記被
    覆は約０．００５ｍｍの厚さを有していることを特徴と
    する請求項５記載のトラックアセンブリ。
  7. 【請求項７】 前記第１及び第２軸受表面上の少なくと
    も一方に形成された前記被覆は約０．０００１ｍｍ〜約
    ０．００５ｍｍの範囲内の厚さを有していることを特徴
    とする請求項３記載のトラックアセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記トラックブッシュの各端部部分によ
    り画成された前記第１及び第２軸受表面上に形成された
    前記被覆は約０．００２ｍｍの厚さを有しており、前記
    トラックブッシュの全長の２０％以下の長さで軸方向に
    伸長していることを特徴とする請求項７記載のトラック
    アセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記耐磨耗性被覆は蒸着技術により形成
    されていることを特徴とする請求項１記載のトラックア
    センブリ。
  10. 【請求項１０】 前記耐磨耗性被覆はトラックブッシュ
    の第１及び第２端部部分により画成された前記第１及び
    第２端面上にのみ形成されていることを特徴とする請求
    項１記載のトラックアセンブリ。
  11. 【請求項１１】 それぞれ第１及び第２端部分を有する
    複数のリンク部材を画成した第１トラックチェーンと；
    それぞれ第１及び第２端部部分を有する複数のリンク部
    材を画成した第２トラックチェーンと；各トラックチェ
    ーンのリンク部材の各第１端部部分の間に横方向に伸長
    し、第１及び第２トラックチェーンを連結する複数のト
    ラックピンと；第１及び第２端部部分と、該第１及び第
    ２端部部分上に画成された第１及び第２シール端面と、
    第１及び第２端部部分の間に伸長するボアと、第１及び
    第２端部部分に隣接したボアの少なくとも一部に画成さ
    れた第１及び第２軸受表面とを有し、各トラックチェー
    ンのリンク部材の各第２端部部分の間に横方向に伸長し
    て第１及び第２トラックチェーンを連結し、トラックピ
    ン周りに相対回転可能なように配置された複数のトラッ
    クブッシュと；シール部分を有し、該シール部分がトラ
    ックブッシュにより画成された各第１及び第２シール端
    面にシール係合するように、各トラックチェーンの各リ
    ンク部材とトラックブッシュとの間に配置されたシール
    部材と；トラックブッシュの第１及び第２シール端面上
    に形成され、窒化クローム、浸炭窒化クローム及びこれ
    らの混合物からなる群から選択された耐磨耗性被覆と；
    を具備したことを特徴とするトラックアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 各トラックブッシュの第１及び第２端
    部部分と第１及び第２トラックチェーンのリンク部材の
    各第１端部部分との間にシールキャビティが形成されて
    おり、該シールキャビティはトラックブッシュにより画
    成された第１及び第２シール端面とシール係合するシー
    ル部材を受け入れるように適合していることを特徴とす
    る請求項１１記載のトラックアセンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記被覆はトラックブッシュのボアに
    より画成された各軸受表面上に形成されていることを特
    徴とする請求項１１記載のトラックアセンブリ。
  14. 【請求項１４】 トラックブッシュの第１及び第２端部
    部分の各端面上に形成された被覆及びトラックブッシュ
    のボアにより画成された軸受表面上に形成された被覆
    は、約０．００３ｍｍ〜０．００８ｍｍの範囲内の厚さ
    を有していることを特徴とする請求項１３記載のトラッ
    クアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 前記耐磨耗性被覆は窒化クロームであ
    ることを特徴とする請求項１１記載のトラックアセンブ
    リ。
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