JP2002274448A - 履帯のリンクとピンとの固定構造 - Google Patents
履帯のリンクとピンとの固定構造Info
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Abstract
とが可能な履帯のリンクとピンとの固定構造を提供す
る。 【解決手段】 リンク1と、このリンク1のピン挿入孔
7に挿入されるピン2との固定構造である。ピン2の端
部に周方向凹溝18を設けて、上記ピン挿入孔7の開口
周縁と上記周方向凹溝18とでもって環状空間16を形
成する。ピン2の反開口部側への抜け出し相対移動を規
制するための抜止めリング17を、環状空間16に嵌合
する。ピン2の周方向凹溝18の底面の硬度を、このピ
ン2のリンク取付部分の表面硬度よりも低く設定する。
Description
ピンとの固定構造に関するものである。
設機械等の履帯型車両における走行用履帯は、図12に
示すように、無端状のリンクチェーン51に地面接地用
の複数の履板(図示省略)が取付けられてなる。そし
て、リンクチェーン51は、平行に配設される複数のリ
ンク52a・・、52b・・と、相対向するリンク52
a、52bを揺動可能に連結するために連結機構54と
を備える。すなわち、リンク52a、52bは、図示省
略の履板が取付けられる中間部55と、この中間部55
から突設される連結部56、57とを備え、一方の連結
部56がリンク中心線Lより外側に配設され、他方の連
結部57がリンク中心線Lより内側に配設され、連結部
56にピン挿入孔58が設けられ、連結部57にブッシ
ュ挿入孔59が設けられている。また、連結機構54
は、ピン60とこのピン60に外嵌されるブッシュ61
とを有する。
相対向するリンク52a、52bの連結部57、57間
にブッシュ61を介装すると共に、このブッシュ61の
端部をブッシュ挿入孔59に挿入する。この状態ではピ
ン60をブッシュ61に挿入している。さらに、ブッシ
ュ61から突出しているピン60に端部を連結すべき他
のリンク52a、52bのピン挿入孔58、58に挿入
して、図13に示す固定構造62にて、リンク52(5
2a、52b)とピン60とを連結固定する。
縁と、ピン60の端部との間に、環状の空間63を形成
し、この空間63に抜止めリング64を嵌合させ、ピン
60の反開口部側への抜け出し相対移動を規制するもの
である。すなわち、ピン60の端部に周方向凹溝65を
形成すると共に、ピン挿入孔58の開口周縁に、軸心方
向内方に向かって縮径するテーパ面66を形成し、この
テーパ面66と周方向凹溝65とでもって空間63を形
成する。
定構造62では、楔となる抜止めリング64を空間63
に嵌入することになり、周方向凹溝65に比較的大きな
引張りの応力が発生することになる。ところで、この種
のピン60としては一般には表面硬度がHRC50〜6
5と比較的高い硬度とされる。そのため、抜止めリング
64の嵌入にて、周方向凹溝65の底面に脆性破壊が発
生することがあり、安定した固定状態を維持することが
できなかった。
めになされたものであって、その目的は、長期にわたっ
て安定して信頼性を維持することが可能な履帯のリンク
とピンとの固定構造を提供することにある。
の履帯のリンクとピンとの固定構造は、リンク1と、こ
のリンク1のピン挿入孔7に挿入されるピン2との固定
構造であって、上記ピン2の端部に周方向凹溝18を設
けて、上記ピン挿入孔7の開口周縁と上記周方向凹溝1
8とでもって環状空間16を形成すると共に、上記ピン
2の反開口部側への抜け出し相対移動を規制するための
抜止めリング17を、上記環状空間16に嵌合して成
り、さらに、上記ピン2の周方向凹溝18の底面の硬度
を、このピン2のリンク取付部分の表面硬度よりも低く
設定したことを特徴としている。
定構造によれば、抜止めリング17を環状空間16に嵌
合させることによって、ピン2の抜けを有効に防止し
て、リンク1とピン2とを安定した状態で固定すること
ができる。しかも、抜止めリング17を嵌入することに
よって、周方向凹溝18の底面に引張り応力が発生した
としても、周方向凹溝18の底面の硬度を低くしている
ので、この周方向凹溝18の底面において脆性破壊を起
こすことを防止することができる。これにより、この固
定構造を、ブルドーザや油圧ショベルの建設機械等の車
両の履帯におけるリンク1とピン2との固定に使用すれ
ば、この建設機械等の車両は長期にわたって安定した信
頼性を得ることができる。
造は、上記ピン2の周方向凹溝18の底面の硬度を焼な
ましにて低くすることを特徴としている。
定構造によれば、ピン2の周方向凹溝18の底面の硬度
を簡単に低くすることができ、生産性に優れると共に、
脆性破壊発生を有効に防止することができる。
造は、上記ピン2の周方向凹溝18の底面の硬度をHR
C30〜45とすると共に、ピン2のリンク取付部分の
表面硬度をHRC50〜65としたことを特徴としてい
る。
造によれば、ピン2全体として強度的に優れ、この固定
構造が使用される履帯が安定する。
ピンとの固定構造においては、上記周方向凹溝18の底
面に、上記抜止めリング17を軸方向外方から軸方向内
方へ案内するリング誘導傾斜面20を設けた構造を採用
することもできる。
れば、抜止めリング17を環状空間16へ嵌入させる
際、抜止めリング17はリング誘導傾斜面20に案内さ
れるので、この嵌入作業が簡単でしかも確実に行うこと
ができる。
ンクとピンとの固定構造においては、リンク1にあるピ
ン挿入孔7の開口周縁に軸方向内方に向かって縮径する
テーパ面19の延長と、ピン2にあるリング誘導傾斜面
20の延長とが、ピン2の軸方向内方で鋭角で仮想的に
交わるような関係にして、抜止めリング17を、それら
によって構成される環状空間16に圧入し、その圧入の
際の圧縮力から生じる摩擦力により、抜止めリング17
がごく容易に抜け出さない、いわゆる楔の自立の状態を
成立させる構造を採用することもできる。
いて、特にリング誘導傾斜面20とピン2の軸心とがな
す角度を20〜60°とすると、履帯が運動していると
きのピン2の軸方向の動きは、抜止めリング17に対し
て主に圧縮力として作用する。これに対して、例えば、
実公昭46−18569号公報等に示されるようなスナ
ップリングでは、抜止めリングに働く力は剪断力とな
る。通常、材料の強度は、圧縮強度の方が剪断強度より
も勝っているので、同じ材料であれば、この構造が有利
であることは明らかである。
ピンとの固定構造の具体的な実施の形態について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。図1はこの固定構造の断
面図であり、図2はこの固定構造を使用した履帯の要部
断面図である。ここで、履帯とは、ブルドーザや油圧シ
ョベル等の建設機械等の履帯型車両における走行用履帯
(図10参照)であり、固定構造とは、リンク1とピン
2との固定構造である。
結部を示し、4はこの一のリンク1の第1連結部3に連
結される他のリンクの第2連結部を示している。すなわ
ち、各リンク1・・は、一端側に第1連結部3を有し、
他端側に第2連結部4を有し、連結すべき隣合うリンク
1の第1連結部3と第2連結部4とがこの固定構造を含
む連結機構5を介して連結される。なお、第1連結部3
が外側に、第2連結部4が内側に配置され、これらが重
ね合わされた状態にて連結される。また、各リンク1に
おいては、図12に示すように、第1連結部3と第2連
結部4との間に中間部が形成され、この中間部に履板が
取付けられる。
ン2に外嵌されるブッシュ6とを備える。そして、リン
ク1の第1連結部3にピン挿入孔7が設けられ、リンク
1の第2連結部4にブッシュ挿入孔8が設けられてい
る。すなわち、ピン2の端部がブッシュ6より軸心方向
外方へ突出し、この端部がピン挿入孔7に圧入され、ブ
ッシュ6の端部がブッシュ挿入孔8に圧入される。ま
た、ピン挿入孔7は、そのブッシュ側の開口部が大径部
10とされ、この大径部10と、ブッシュ6の外端面1
1と、ピン2の外周面12とでもって空間部13が形成
され、この空間部13にシール部材15が嵌着されてい
る。この場合、ピン2に対してブッシュ6が回転自在に
外嵌され、ピン2と第1連結部3とが一体化され、ブッ
シュ6と第2連結部4とが一体されることになり、連結
されるリンク1、1の端部、つまり第1・第2連結部
3、4が揺動可能に連結されることになる。また、ピン
2には、油注入孔14が設けられ、この油注入孔14の
油が図示省略の通路からピン2の外周面12側へ流出し
て、ピン2とブッシュ6との潤滑油となる。
に、ピン2の端部とピン挿入孔7の開口周縁とで形成さ
れる環状空間16と、この環状空間16に嵌合される抜
止めリング17とで構成される。すなわち、ピン2の端
部に周方向凹溝18を設けると共に、ピン挿入孔7の開
口周縁に軸方向内方に向かって縮径するテーパ面19を
設け、このテーパ面19と周方向凹溝18とでもって上
記環状空間16を形成する。また、抜止めリング17
は、この場合、一部を切除した環状の弾性金属材(断面
が円形とされる)からなり、弾性的に拡径・縮径が可能
とされ、自由状態における内径寸法が周方向凹溝18の
底面径より小さく設定されている。
に上記抜止めリング17を軸方向外方から軸方向内方へ
案内するリング誘導傾斜面20が形成される。すなわ
ち、このリング誘導傾斜面20の傾斜角度βが上記テー
パ面19の傾斜角度αより小さく設定され、テーパ面1
9とリング誘導傾斜面20とで形成される誘導路24
を、入口側から径方向内方に向かって縮径させている。
また、テーパ面19の軸内方向の延長とリング誘導傾斜
面20の延長とが成す角度γは、鋭角にされている。
面の硬度が、このピン2のリンク取付部分の表面硬度よ
り低く設定されている。すなわち、周方向凹溝18の底
面乃至その近傍の表面がピン側部の他の表面硬度より低
く設定されるものであって、例えば、ピン2は、中炭素
合金鋼からなり、表面硬度をHRC50〜65とし、そ
の底面の硬度をHRC30〜45位に設定している。こ
のため、ピン2は、ピンとして必要とされる表面硬度を
十分に確保している。なお、このピン2の中心部の硬度
としては、HRC20〜35程度となっている。また、
上記抜止めリング17は、例えば、SWCからなり、そ
の表面硬度をHRC35〜45位に設定とし、リンク1
は、例えば、中炭素合金鋼からなり、その表面硬度をH
RC35〜45位に設定している。ところで、硬度を低
くする方法としては、周方向凹溝18を形成したピン2
に熱処理を施す際に、硬度を低下させようとする部位
(低硬度予定部位)について焼きなましを行えばよい。
具体的には、ピン全体について、まず加熱した後、水ス
プレー等にて冷却することによって焼入れを行い、その
後、低硬度予定部位を再加熱、徐冷すればよい。なお、
図11において、HRC50〜65程度の高硬度部であ
るリンク取付部分を濃く示し、周方向凹溝18の底面の
低硬度部(HRC30〜45程度)を薄く示し、ピン中
心部(HRC20〜35程度)をさらに薄く示してい
る。
ば、リンク1とピン2とを連結固定する場合、図2に示
しように、ブッシュ6をブッシュ挿入孔8に圧入すると
共に、ピン2をピン挿入孔7に圧入した状態とした後、
リンク1とピン2とで形成される環状空間16に抜止め
リング17を図3の矢印のように嵌合させればよい。こ
の場合、抜止めリング17は拡径状態として嵌合される
ので、その縮径力にてリング誘導傾斜面20に沿ってこ
の環状空間16に押込まれることになる。そして、この
状態では、抜止めリング17は、テーパ面19とリング
誘導傾斜面20とに接している。この場合、抜止めリン
グ17が、ごく容易に環状空間16から抜け出さないよ
うにするため、環状空間16の開口部から軸方向内方に
向かって圧入される。圧入の際、抜止めリング17はテ
ーパ面19及びリング誘導傾斜面20の双方から面に対
して垂直な方向に圧縮応力を受け、圧入後、残留した圧
縮応力に伴うそれぞれの面方向の摩擦力により容易に抜
け出なくなるのである。テーパ面19とリング誘導傾斜
面20は仮想的に鋭角で結ばれるので、抜止めリング1
7は楔と言ってよく、上記圧入は、いわばその楔を自立
の状態にする過程と称して差し支えない。これにより、
ピン2がリンク1から抜け出ようとした場合(図1にお
いてピンが矢印C方向に移動しようとした場合)、抜止
めリング17には、接しているテーパ面19とリング誘
導傾斜面20から、それぞれの面に垂直方向に圧縮力F
1、F2を受ける。そして、抜止めリング17が、その
圧縮力に抗することにより、ピン2がリンク1より抜け
出ることが防がれる。
7によって圧縮力F1の反力である押圧力が作用し、周
方向凹溝18の底面に、脆性破壊を起こす力が発生する
ことになるが、この場合、周方向凹溝18の底面の硬度
が低く設定されているので、脆性破壊の発生を防止する
ことができる。これによって、リンク1とピン2とが安
定した状態で強固に連結固定される。
場合、図2に示す固定構造と相違して、テーパ面19の
内径側端縁23と、凹溝18のピン軸方向内方側の開口
端縁25とが略一致している。また、凹溝18のピン軸
方向外方側の開口端縁26が、ピン2の軸方向外端縁近
傍に配置されると共に、開口端縁25より小径に設定さ
れている。ところで、テーパ面19の傾斜角度αは、上
記図1に示す固定構造と同様、リング誘導傾斜面20の
傾斜角度βより大きく設定されている。従って、環状空
間16は、開口部の入口寸法は抜止めリング17の断面
の径Dより大きく設定され、環状空間16の内部は開口
入口から径方向内方に向かって縮径している。この場
合、もちろん凹溝18の底面の硬度をピン2のリンク取
付部分の表面硬度より低く設定している。具体的には、
凹溝18の底面の硬度、ピン2のリンク取付部分の表面
硬度、及び抜止めリング17の表面硬度等は上記の具体
例と同様に設定される。
ング17が嵌合された際には、抜止めリング17のテー
パ面19との接触部Aは、抜止めリング17の断面が形
成する第1・第2・第3・第4象限のうち第4象限内に
ある四分円内に形成され、抜止めリング17のリング誘
導傾斜面20との接触部Bは、第2象限内にある四分円
内に形成される。また、接触部Aと抜止めリング17の
断面中心Oとを通過する線分と、抜止めリング17の断
面中心Oを通る垂線Pとが成す角度は上記αとなり、接
触部Bと抜止めリング17の断面中心Oとを通過する線
分と、垂線Pとが成す角度は上記βとなる。
Dと、抜止めリング17の断面中心Oとを通る水平線H
(ピン軸方向に平行な線)から抜止めリング17のテー
パ面19との接触部Aまでの寸法d1と、水平線Hから
抜止めリング17のリング誘導傾斜面20との接触部B
までの寸法d2との関係が、D>(d1+d2)とな
る。また、d1は(r・cosα)となり、d2は(r
・cosβ)となる。r=D/2である。
部側への抜け出し相対運動が発生すると、静的には図5
に示すように、抜止めリング17は、リンク1との接触
面からは面に垂直に圧縮力F2と、ピン2との接触面か
らはこの面に垂直に圧縮力F1を受ける。そして、抜止
めリング17にこれら圧縮力に十分に耐える圧縮強度を
持つ材料を選択することにより、ピン2は環状空間16
から抜け出ることがない。
状空間16に嵌入させる必要があることから、ばね鋼で
あることが望ましい。
けて、その抜け止めに用いられるスナップリング(例え
ば、実公昭46−18569号公報参照)では、その要
求される強度は剪断強度であるが、図4に示すような構
造では、圧縮強度である。通常、材料の圧縮強度は剪断
強度よりも大きいので、同じ材料であれば、有利である
ことが自明である。
周方向凹溝18の底面の硬度をこのピン2のリンク取付
部分の表面硬度より低く設定するので、周方向凹溝18
の底面において脆性破壊を起こすことを有効に防止する
ことができる。しかも、抜止めリング17を環状空間1
6に嵌合させる場合、リング誘導傾斜面20に誘導され
て簡単に嵌合させることができる。さらに、上記のよう
な寸法設定であるので、ピン2の反開口部側への抜け出
し相対移動を確実に規制することができる。
点B乃至その近傍を、抜止めリング17の外周面と略同
一の曲率半径となる環状面に形成するのが好ましい。こ
れによって、より安定して環状空間16に嵌合されるこ
とになる。
場合、抜止めリング17は、その断面形状を略正方形状
としている。また、リング1のピン挿入孔7の開口周縁
にテーパ面19を設けていない。すなわち、ピン挿入孔
7の開口周縁に大径部27を設け、この抜止めリング1
7が環状空間16に嵌合された際には、この大径部27
の内径端28が抜止めリング17の内径端対応面29に
圧接し、抜止めリング17の内径側端部30がリング誘
導傾斜面20に圧接した状態となる。この際、リング誘
導傾斜面20と、抜止めリング17の傾斜面対応面31
との間に、環状空間16の入口に向かって拡開する隙間
32が形成される。
出し相対移動が発生するような力が作用した場合、図7
に示すように、抜止めリング17が外側へと捩じれて、
抜止めリング17の傾斜面対応面31が、リング誘導傾
斜面20に接触する。そしてこの状態で、抜止めリング
17に対しては、抜け出し方向(図中右側)への力が作
用するが、この力F1は、リング誘導傾斜面20に垂直
な圧縮力である。この場合、リング誘導傾斜面20に接
している抜止めリング17の面積が、断面が円形である
の抜止めリングの場合と比較して大きくなるので、抜止
めリング17にかかる圧縮応力は小さくなる。
口周縁にテーパ面19を形成した場合を示し、さらに、
図9では、断面形状が台形状の抜止めリング17を使用
している。すなわち、図9では、抜止めリング17は、
傾斜対応面31と内径端対応面29とが共に外方に向け
てテーパ状に拡開し、しかも両者の間隔が外方ほど広が
るような形状となされている。言い換えれば、断面にお
いて、2つの斜辺の長さが相違する合同の三角形をその
底辺にて突合わせた形状としている。そのため、抜止め
リング17は、その軸心方向外側部位33と軸心方向内
側部位34とが対称形状となり、表裏がなくなって、嵌
入作業が行い易くなっている。また、図10は、図9に
示した抜止めリング17を使用すると共に、図8に示す
ように、テーパ面19を備えたものである。
断面形状が非円形状の抜止めリング17を使用した場合
においても、凹溝18の底面の硬度をピン2のリンク取
付部分の表面硬度より低く設定している。そのため、こ
の凹溝18の底面において脆性破壊を起こすことを有効
に防止することができる。しかも、抜止めリング17
は、抜止めリング17とリング誘導案内面(受圧面)20
との接触面積は断面が円形のものより大となり、抜止め
リング17の弾性復元力だけでも、充分な摩擦力が得ら
れる利点がある。
固定構造の具体的な実施の形態について説明したが、こ
の発明の履帯のリンクとピンとの固定構造は上記実施の
形態に限定されるものではなく、種々変更して実施する
ことが可能である。例えば、硬度を低下させる手段とし
ては、焼なまし以外の手段、すなわち熱処理しない手段
にて行うことも可能である。また、図4に示す固定構造
において、テーパ面19に抜止めリング17の外周面と
略同一の曲率半径の環状面を形成し、この環状面に抜止
めリング17の外周面の一部を嵌合させるようにしても
よい。これにより、抜止めリング17が一層安定した状
態にて環状空間16に嵌合されることになる。さらに、
リンク1、ピン2、及び抜止めリング17の各材質とし
ては、中炭素鋼等に限るものではなく、使用される車両
の履帯として好適となる硬度を有し、しかも、ピン2の
周方向凹溝18の底面の硬度を、このピン2のリンク取
付部分の表面硬度より低く設定できるのであればよい。
また、抜止めリング17としては、その断面が楕円乃至
長円形状、三角形状、五角形以上の多角形状、半円、半
楕円乃至半長円形状、又は半多角形状等の種々の形状で
あってもよい。
実施の形態を示す断面図である。
断面図である。
る。
他の実施の形態を示す断面図である。
別の実施の形態を示す断面図である。
る。
である。
図である。
る。
す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 リンク(1)と、このリンク(1)のピ
ン挿入孔(7)に挿入されるピン(2)との固定構造で
あって、上記ピン(2)の端部に周方向凹溝(18)を
設けて、上記ピン挿入孔(7)の開口周縁と上記周方向
凹溝(18)とでもって環状空間(16)を形成すると
共に、上記ピン(2)の反開口部側への抜け出し相対移
動を規制するための抜止めリング(17)を、上記環状
空間(16)に嵌合して成り、さらに、上記ピン(2)
の周方向凹溝(18)の底面の硬度を、このピン(2)
のリンク取付部分の表面硬度よりも低く設定したことを
特徴とする履帯のリンクとピンとの固定構造。 - 【請求項2】 上記ピン(2)の周方向凹溝(18)の
底面の硬度を焼なましにて低くすることを特徴とする請
求項1の履帯のリンクとピンとの固定構造。 - 【請求項3】 上記ピン(2)の周方向凹溝(18)の
底面の硬度をHRC30〜45とすると共に、ピン
(2)のリンク取付部分の表面硬度をHRC50〜65
としたことを特徴とする請求項1又は請求項2の履帯の
リンクとピンとの固定構造。
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