JP2002293275A

JP2002293275A - 履帯

Info

Publication number: JP2002293275A
Application number: JP2001104345A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yamamoto; 明彦山本; Yuji Yoshitomi; 雄二吉冨; Genroku Sugiyama; 玄六杉山; Wataru Idezu; 渉出津; Yoshiaki Sekiguchi; 良明関口
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2002-10-09
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: JP4481522B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ブッシュと連結ピンとの間に浸入した土砂を
粉砕し、両者の摺動面間にアブレシブ摩耗が生じるのを
抑えるようにする。【解決手段】履帯１１を構成する金属ブッシュ１５の
内周側には、左，右に離間して樹脂ブッシュ１９を嵌着
して設ける。また、樹脂ブッシュ１９は、ポリイミド系
樹脂等の樹脂材料２０と酸化物、窒化物、炭化物のうち
少なくともいずれか１つの化合物からなる複数の硬質粒
子２１とを複合して成形することにより筒状に形成す
る。これにより、土砂が連結ピン１７と樹脂ブッシュ１
９との摺動面間に浸入したときには、この土砂を硬質粒
子２１により粉砕すると共に、土砂を樹脂ブッシュ１９
の内周面１９Ａに埋没させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル、油圧クレーン等の装軌式車両に用いて好適な履帯に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の装軌式車両に
用いられる履帯は、長手方向一側に外側リンク部が形成
されると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、
互いに無端状に連結される左，右のトラックリンクと、
該各トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けら
れたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、
左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結
された連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部
とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設け
られたシール部材とを備えている。

【０００３】この種の従来技術による履帯は、遊動輪と
駆動輪との間に巻回して設けられ、駆動輪を走行用の油
圧モータ等によって回転駆動することにより、履帯を遊
動輪と駆動輪との間で周回動作させ、車両を前，後方向
等に走行させる。

【０００４】また、この従来技術による履帯には、走行
時にブッシュと連結ピンとの間に土砂等が侵入するのを
防止するために、トラックリンクの外側リンク部とブッ
シュとの間にゴム材料等を用いた環状のシール部材を装
着したものが知られている（例えば、特開平７−２８５
４７２号公報等）。

【０００５】また、他の従来技術としては、履帯に用い
るものではなく、例えば装軌式車両の上ローラまたは下
ローラ等に用いる軸封装置が知られている（例えば、特
開平７−２９３７０７号公報）。そして、この軸封装置
は、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間を、外
輪、内輪および転動体等からなるベアリングを用いてシ
ールする構成としている。

【０００６】さらに、別の従来技術にあっては、樹脂製
すべり軸受の外面またはハウジング内面のうち少なくと
もいずれか一方の面に、固定潤滑剤、硬質粒子等を主成
分とした被覆層を設ける構成としたものが知られている
（例えば、特開平９−２３６１２５号公報等）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開平７−２８５４７２号公報等に記載された従来技術
は、シール部材によって外側リンク部とブッシュとの間
をシールし、両者の間からブッシュと連結ピンとの間に
土砂等が侵入するのを防止する構成としている。

【０００８】しかし、例えばシール部材とブッシュとの
接触面間に土砂が一度侵入してくると、この土砂によっ
て両者の接触面にアブレシブ摩耗が生じ、シール部材に
よるシール効果が低下する。

【０００９】そして、この場合には、外部の土砂等がシ
ール部材を介してブッシュと連結ピンとの間に侵入し易
くなり、ブッシュの内周面または連結ピンの外周面が土
砂によって早期に摩耗するという問題が生じる。

【００１０】また、ブッシュと連結ピンとの間に侵入し
た土砂は、外部に排出されることなく、両者の間に詰ま
って蓄積されたままの状態となり、このような土砂によ
りブッシュと連結ピンとの間で円滑な相対回動が行われ
なくなり、履帯の動きが悪くなる原因になるという問題
がある。

【００１１】一方、特開平７−２９３７０７号公報に記
載された従来技術による軸封装置は、固定側ハウジング
と回転側ハウジングとの間をベアリングを用いてシール
する構成としている。

【００１２】しかし、この従来技術にあっては、ベアリ
ングを外輪、内輪および転動体を用いて構成すると共
に、ベアリングの内輪自体を複数の部材を組合わせて構
成しており、ベアリング全体の部品点数が増加して組立
性が悪くなり、全体構造も複雑化するという問題があ
る。

【００１３】さらに、特開平９−２３６１２５号公報に
記載された従来技術による樹脂製すべり軸受では、高速
回転時の微振動によって発生するフレッティング摩耗に
関しては、固定潤滑剤、硬質粒子等を主成分とした被覆
層を用いることにより防止することは可能である。しか
し、建設機械に用いる履帯のようにピンとブッシュとの
間に頻繁に土砂等が侵入するような場合、前記被覆層を
用いただけではピンとブッシュとの間で生じるアブレシ
ブ摩耗の進行を防止することは難しいという問題があ
る。

【００１４】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
てなされたもので、本発明の目的は、外部からの土砂等
がブッシュと連結ピンとの間の摺動面に侵入して摩耗、
損傷等が摺動面に生じるのを防止でき、ブッシュと連結
ピンとを長期に亘って円滑に相対回転できるようにした
履帯を提供することを目的としている。

【００１５】また、本発明の他の目的は、シール部材の
構造を簡略化することができ、ブッシュと連結ピンとの
間の摺動面に土砂等が侵入するのを抑えることができる
ようにした履帯を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明による履帯は、長手方向一側に外側リン
ク部が形成されると共に長手方向他側に内側リンク部が
形成され、互いに無端状に連結される左，右のトラック
リンクと、該各トラックリンクの内側リンク部間を連結
して設けられたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設
けられ、左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合
して連結された連結ピンと、前記トラックリンクの外側
リンク部とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周
側に設けられたシール部材とにより構成している。

【００１７】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも
大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、前記すべり軸受
嵌着溝には、内周面が連結ピンに対する摺動面となった
筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、前記樹脂製す
べり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料
と当該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化
物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質
粒子とを複合して成形する構成としたことにある。

【００１８】このように構成したことにより、ブッシュ
の内周面に設けたすべり軸受嵌着溝には樹脂材料と硬質
粒子とを複合して成形した樹脂製すべり軸受が嵌着され
ているから、走行時に土砂等の異物が樹脂製すべり軸受
と連結ピンとの間に仮に侵入したとしても、硬質粒子に
より土砂をすり潰すことができると共に、この土砂をブ
ッシュよりも硬度が小さな樹脂製すべり軸受の内周面に
埋没させて捕捉でき、土砂がブッシュと連結ピンとの間
の摺動面に蓄積する不具合を解消することができる。

【００１９】また、土砂等が樹脂製すべり軸受と連結ピ
ンとの摺動面間に侵入したときには、硬質粒子がストッ
パとなって土砂が履帯の周回動作に伴って前記摺動面間
を移動するのを阻止することができ、摺動面間に土砂に
よるアグレシブ摩耗が生じるのを抑えることができる。

【００２０】また、請求項２の発明は、シール部材は、
Ｍ型状の横断面形状をもったシールリングにより構成し
ている。このように構成したことにより、Ｍ型状の横断
面形状をもったシールリングを外側リンク部とブッシュ
に弾性的に当接させることができ、両者間を良好にシー
ルすることができる。

【００２１】また、請求項３の発明は、前記シール部材
は、前記連結ピンの外周側に位置し前記外側リンク部内
に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該外側シー
ル内に設けられ該外側シールに対して摺動可能となった
環状の内側シールとにより構成している。このように構
成したことにより、走行時にはシール部材の外側シール
内に設けられる内側シールを、外側リンク部内に設けら
れる外側シールに対して摺動させ、この状態で外側リン
ク部とブッシュとの間を安定してシールすることができ
る。

【００２２】さらに、請求項４の発明は、樹脂製すべり
軸受はブッシュの端面よりも軸方向に突出した突出部を
有し、シール部材は、連結ピンの外周側に位置し外側リ
ンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該
外側シール内に位置して前記突出部に嵌合して設けられ
該外側シールに対して摺動可能となった環状の内側シー
ルとにより構成している。

【００２３】このように構成したことにより、走行時に
は樹脂製すべり軸受の突出部に設けられるシール部材の
内側シールを、外側リンク部内に設けられる外側シール
に対して摺動させ、この状態で外側リンク部とブッシュ
との間、外側リンク部と樹脂製すべり軸受との間を安定
してシールすることができる。

【００２４】さらに、請求項５の発明は、樹脂製すべり
軸受はすべり軸受嵌着溝内に嵌着された筒部と、該筒部
の軸方向の一端側に一体形成されブッシュの端面と外側
リンク部とに接触して両者間をシールする環状の鍔部と
により構成している。

【００２５】このように構成したことにより、樹脂製す
べり軸受の筒部に設けた環状の鍔部をブッシュの端面と
外側リンク部とに接触させ、この状態で両者間を良好に
シールすることができる。

【００２６】さらに、請求項６の発明は、ブッシュの内
周面と連結ピンの外周面のうち少なくとも一方には表面
硬化層を設け、前記表面硬化層は、ホウ化物、窒化物、
炭化物のうち少なくともいずれか一つの化合物層により
構成している。このように構成したことにより、ホウ化
物等からなる表面硬化層によりブッシュまたは連結ピン
が摩耗するのを防止でき、その耐久性を高めることがで
きる。

【００２７】一方、請求項７の発明は、連結ピンの外周
側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表
面硬化層を設ける構成としている。このように構成した
場合でも、タングステンカーバイト系の溶射被膜からな
る表面硬化層を用いることにより連結ピンの耐摩耗性を
高めることができる。

【００２８】また、請求項８の発明は、樹脂製すべり軸
受は、超高分子量ポリエチレン系樹脂、ポリイミド系樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン系樹脂のうち少なくともいずれか一つの
樹脂材料を用いて形成している。このように構成したこ
とにより、超高分子量ポリエチレン系樹脂等の樹脂材料
により樹脂製すべり軸受の耐摩耗性、潤滑性等を高める
ことができる。

【００２９】さらに、請求項９の発明は、硬質粒子は、
酸化シリコン、アルミナ、ジルコニアまたは酸化チタン
からなる酸化物粒子、シリコンカーバイト、タングステ
ンカーバイトまたはクロムカーバイトからなる炭化物粒
子、窒化シリコンまたは窒化チタンからなる窒化物粒子
のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により構成
している。このように構成したことにより、硬質粒子の
硬度を酸化シリコン等の酸化物粒子により高めることが
できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
履帯を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図
面に従って詳細に説明する。

【００３１】ここで、図１ないし図５は本発明の第１の
実施の形態を示し、１は実施の形態に適用される油圧シ
ョベルで、該油圧ショベル１は、下部走行体２と、旋回
装置３を介して該下部走行体２上に旋回可能に設けられ
た上部旋回体４と、該上部旋回体４に設けられた作業装
置５とによって構成されている。

【００３２】ここで、下部走行体２は、前後方向に伸長
した左，右のサイドフレーム６Ａ（一方のみ図示）等を
備えたトラックフレーム６と、該トラックフレーム６の
サイドフレーム６Ａ一方側に設けられた遊動輪７と、サ
イドフレーム６Ａの他方側に設けられた駆動輪８と、該
遊動輪７と駆動輪８との間に巻回された後述の履帯１１
とによって構成されている。

【００３３】また、トラックフレーム６のサイドフレー
ム６Ａには、履帯１１をサイドフレーム６Ａの上側で案
内する上ローラ９と、履帯１１をサイドフレーム６Ａの
下側で案内する複数の下ローラ１０，１０，…とが設け
られている。

【００３４】１１は遊動輪７と駆動輪８との間に巻回し
て設けられた履帯で、該履帯１１は、後述のトラックリ
ンク１２、金属ブッシュ１５、連結ピン１７、樹脂ブッ
シュ１９およびトラックシュー２３によって大略構成さ
れている。そして、履帯１１は、各トラックリンク１２
の連結部分に位置する後述の金属ブッシュ１５が駆動輪
８に噛合し、この状態で駆動輪８が回転駆動されること
により、遊動輪７と駆動輪８との間で周回動作を行うも
のである。

【００３５】１２，１２は左，右方向に対向して配設さ
れて互いに無端状に連結された左，右のトラックリンク
で、該トラックリンク１２は、履帯１１の長手方向に沿
って伸長している。そして、トラックリンク１２の長手
方向一端側には、外側リンク部１３が形成され、この外
側リンク部１３には、図４、図５に示す如く連結ピン１
７が挿嵌されるピン挿嵌穴１３Ａと、該ピン挿嵌穴１３
Ａから金属ブッシュ１５側に向けて拡径し後述の環状シ
ール２２が装着されるシール装着穴１３Ｂと、該シール
装着穴１３Ｂの奥部に位置して前記ピン挿嵌穴１３Ａと
シール装着穴１３Ｂとの間の内側端面１３Ｃとが段付穴
となって形成されている。

【００３６】また、トラックリンク１２の長手方向他端
側には、内側リンク部１４が形成され、この内側リンク
部１４には、後述の金属ブッシュ１５が挿嵌されるブッ
シュ挿嵌穴１４Ａが形成されている。

【００３７】１５は各トラックリンク１２の内側リンク
部１４間に設けられ、内周側に連結ピン１７が挿入され
るブッシュとしての金属ブッシュで、この金属ブッシュ
１５は、鋼材を用いて円筒状に形成されている。なお、
金属ブッシュ１５に用いる鋼材は、クロム、モリブデ
ン、チタン、ジルコニア、ニオブおよびボロンのうち少
なくともいずれか一つの成分を含んでいることが好まし
い。また、金属ブッシュ１５は炭素鋼、合金工具鋼等を
用いて形成してもよい。

【００３８】そして、金属ブッシュ１５は、左，右方向
の両端側が各内側リンク部１４のブッシュ挿嵌穴１４Ａ
内に圧入状態で挿嵌されている。また、金属ブッシュ１
５は左，右方向の両端側に端面１５Ａ，１５Ａを有し、
該端面１５Ａは、外側リンク部１３のシール装着穴１３
Ｂ内で内側端面１３Ｃと対向して配置されている。さら
に、金属ブッシュ１５は内周面１５Ｂを有し、この内周
面１５Ｂは連結ピン１７に対する摺動面となっている。

【００３９】ここで、金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂ
には、その左，右両端側に位置して内周面１５Ｂよりも
大径なすべり軸受嵌着溝となる左，右の樹脂ブッシュ嵌
着溝１５Ｃ，１５Ｃが形成され、該各樹脂ブッシュ嵌着
溝１５Ｃ内には後述の樹脂ブッシュ１９がそれぞれ嵌着
されている。

【００４０】１６は金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂ側
に設けられたブッシュ側の表面硬化層で、該表面硬化層
１６は、真空窒化処理、真空浸炭・窒化処理または浸炭
・窒化処理を用いることにより金属ブッシュ１５の内周
面１５Ｂに全周に亘って土砂等よりも硬質な化合物層と
して形成されている。ここで、表面硬化層１６は、窒化
物、ホウ化物、炭化物のうちいずれか一つの化合物を選
択してもよいし、これら各化合物の中から２種類以上を
選択してもよい。

【００４１】１７は隣り合うトラックリンク１２，１２
間を互いにピン結合した連結ピンで、該連結ピン１７に
ついても、金属ブッシュ１５とほぼ同様に鋼材を用いて
形成されている。ここで、連結ピン１７に用いる鋼材
は、クロム、モリブデン、チタン、ジルコニア、ニオブ
およびボロンのうち少なくともいずれか一つの成分を含
んでいることが好ましい。また、連結ピン１７は炭素
鋼、合金工具鋼等を用いて形成してもよい。

【００４２】そして、連結ピン１７は外周面１７Ａを有
し、金属ブッシュ１５の内周側および後述する樹脂ブッ
シュ１９の内周側に摺動可能に挿通されている。また、
連結ピン１７の左，右方向の両端側は、外側リンク部１
３のピン挿嵌穴１３Ａ内に圧入状態で嵌合されている。

【００４３】１８は連結ピン１７の外周面１７Ａ側に設
けられたピン側の表面硬化層で、該表面硬化層１８につ
いても、表面硬化層１６と同様に真空窒化処理、真空浸
炭・窒化処理または浸炭・窒化処理を用いることにより
土砂よりも硬度が高い化合物層として形成されている。
そして、表面硬化層１８は、窒化物、ホウ化物、炭化物
のうち少なくともいずれか一つの化合物を選択して形成
してもよいし、高速ガスフレーム法等のフレーム溶射を
用いたタングステンカバーバイト（ＷＣ）系の溶射被膜
として形成してもよい。

【００４４】ここで、表面硬化層１８の一例としては、
連結ピン１７をＳＵＳ４２０Ｊ２を用いて形成し、炉内
を一度真空に排気した後、連結ピン１７を炉内でＮＨ_３
と窒化ガスの雰囲気中に配置し、この状態で４８０〜５
５０℃、３〜１４時間の熱処理（真空窒化処理）を行う
ことにより、窒化物からなる硬質な表面硬化層１８を生
成することができる。また、表面硬化層１８の他の一例
としては、連結ピン１７の表面に塩浴処理を施すことに
よりホウ化鉄からなる表面硬化層１８を形成することも
できる。

【００４５】１９，１９は金属ブッシュ１５の内周側に
左，右に離間して設けられた樹脂製すべり軸受となる
左，右の樹脂ブッシュで、該樹脂ブッシュ１９は、金属
ブッシュ１５の硬度よりも小さくて、かつ耐摩耗性、摺
動性をもった樹脂材料２０と、複数の硬質粒子２１，２
１，…とを複合して成形することにより円筒状に形成さ
れている。

【００４６】そして、樹脂ブッシュ１９は、金属ブッシ
ュ１５の樹脂ブッシュ嵌着溝１５Ｃ内に圧入して取付け
られ、その内周面１９Ａは連結ピン１７に対する摺動面
となっている。また、樹脂ブッシュ１９は、金属ブッシ
ュ１５の開口端側となる左，右方向の一方側に位置して
後述の環状シール２２に当接する端面１９Ｂを有し、該
端面１９Ｂは、金属ブッシュ１５の端面１５Ａとほぼ面
一をなして配置されている。

【００４７】ここで、樹脂材料２０は、超高分子量ポリ
エチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエー
テルケトン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂
のうちいずれか一つの樹脂材料を選択して形成してもよ
いし、これら各樹脂材料の中から２種類以上を選択して
複合して形成してもよい。

【００４８】また、硬質粒子２１は、樹脂ブッシュ１９
よりも硬質な粒子、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、
アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、酸
化チタン（ＴｉＯ_２）等の酸化物粒子、シリコンカーバ
イト（ＳｉＣ）、タングステンカーバイト（ＷＣ）、ク
ロムカーバイト（ＣｒＣ）等の炭化物粒子、窒化シリコ
ン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物粒
子のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により形
成されている。そして、硬質粒子２１の大きさは１〜３
０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ程度の大きさに設定す
るのが好ましい。

【００４９】一方、樹脂ブッシュ１９の形成方法の一例
としては粉末焼結法があり、この方法では、樹脂材料２
０の粉末と硬質粒子２１を含んだ混合粉末を型に入れ、
所定の焼成条件で樹脂成形を行うようにする。

【００５０】また、樹脂ブッシュ１９の形成方法の他の
一例としては、射出成形法、押出し成形法がある。この
場合、樹脂材料２０の粉末と硬質粒子２１を混合すると
きに予め硬質粒子２１の表面にカーボンをコーティング
しておくと、硬質粒子２１が樹脂材料２０の粉末中に均
一に分散すると共に樹脂材料２０と硬質粒子２１の密着
性の向上を図ることができ、焼結後に樹脂ブッシュ１９
内の空孔の発生を抑えることができる。

【００５１】さらに、連結ピン１７に設けた表面硬化層
１６の硬さが土砂と同等かまたはそれ以上である場合、
樹脂ブッシュ１９は、樹脂材料２０と硬質粒子２１とを
含めた全体重量に対する硬質粒子２１の比率を３０〜９
０重量％とし、残りを樹脂材料２０とすることが好まし
い。

【００５２】２２は連結ピン１７の外周側に位置して、
トラックリンク１２の外側リンク部１３と金属ブッシュ
１５との間に設けられたシール部材としての左，右の環
状シールで、この環状シール２２は、例えばウレタンゴ
ム、ニトリルゴム等の弾性樹脂材料を用いることにより
横断面がＭ字状をなしたシールリングとして形成されて
いる。

【００５３】また、環状シール２２は、外側リンク部１
３のシール装着穴１３Ｂ内に装着され、金属ブッシュ１
５の端面１５Ａ、樹脂ブッシュ１９の端面１９Ｂにそれ
ぞれ締代をもって接触している。そして、環状シール２
２は、連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９との間に外部か
らの土砂等の異物が侵入するのを遮断すると共に、連結
ピン１７と樹脂ブッシュ１９との間のグリースが外部に
漏洩するのを防止する構成となっている。

【００５４】なお、２３は左，右のトラックリンク１
２，１２に設けられた金属板からなるトラックシュー
で、このトラックシュー２３は、図２、図３に示す如く
各トラックリンク１２の外側に複数のボルト２４等を用
いて固着され、左，右のトラックリンク１２，１２を一
体に連結すると共に、履帯１１の接地面を構成してい
る。

【００５５】本実施の形態による油圧ショベルは、上述
の如き構成を有するもので、路上走行時には走行モータ
（図示せず）によって駆動輪８を回転駆動することによ
り、履帯１１を遊動輪７と駆動輪８との間で周回動作さ
せ、これにより車体を前，後方向等に走行させる。

【００５６】また、このように履帯１１が周回動作を行
うときには、環状シール２２によってトラックリンク１
２の外側リンク部１３と金属ブッシュ１５との間がシー
ルされるから、これによって金属ブッシュ１５と連結ピ
ン１７との間に土砂等の異物が侵入するのを遮断するこ
とができる。

【００５７】次に、樹脂ブッシュ１９の成形方法の一例
について説明する。まず、ポリエーテルエーテルケトン
系樹脂の重量をＡとし、ポリテトラフルオロエチレエン
系樹脂の重量をＢとしたとき、Ａ：Ｂ≒８０：２０の重
量％となる比率をもった混合樹脂粉体Ｃを得た。

【００５８】一方、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）粒子
と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）粒子とを混合させて混合硬
質粒子Ｄを得た。そして、混合樹脂粉体Ｃと混合硬質粒
子Ｄとを、Ｃ：Ｄ≒２０：８０の重量％となる比率をも
って混合した後、粉末焼結法を用いて加熱、加圧して樹
脂ブッシュ１９を成形した。

【００５９】かくして、本実施の形態では、樹脂材料２
０と硬質粒子２１とを複合して成形した樹脂ブッシュ１
９を金属ブッシュ１５の内周側に嵌着して設け、この樹
脂ブッシュ１９の内周側に連結ピン１７を摺動可能に挿
通させる構成としている。

【００６０】このため、走行時に土砂等の異物が例え環
状シール２２を介して連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９
との摺動面間に侵入したとしても、この土砂を樹脂材料
２０に含侵した硬質粒子２１によりすり潰して粉砕する
ことができる。

【００６１】また、前述の如く土砂が連結ピン１７と樹
脂ブッシュ１９との摺動面間に侵入したときには、硬質
粒子２１がストッパとなって、土砂が履帯１１の周回動
作に伴って前記摺動面間で移動するのを阻止することが
できる。そして、このように硬質粒子２１によって土砂
の動きを制止した状態でこの土砂を樹脂ブッシュ１９の
内周面１９Ａに埋没させて捕捉することができ、連結ピ
ン１７と樹脂ブッシュ１９との摺動面間に土砂によるア
ブレシブ摩耗が生じるのを防止できると共に、土砂が金
属ブッシュ１５と連結ピン１７との摺動面間に侵入する
のを防止することができる。

【００６２】従って、本実施の形態によれば、樹脂材料
２０と硬質粒子２１とを複合して成形した樹脂ブッシュ
１９により金属ブッシュ１５と連結ピン１７との間に土
砂等の異物が蓄積して詰まるような不具合を解消でき、
金属ブッシュ１５と連結ピン１７との間の摺動抵抗を小
さく保ち、履帯１１を長期に亘って円滑に周回動作させ
ることができる。

【００６３】また、金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂ、
連結ピン１７の外周面１７Ａには、土砂よりも硬度が高
い窒化物等の化合物層からなる表面硬化層１６，１８を
設ける構成としたので、例え土砂が樹脂ブッシュ１９側
から金属ブッシュ１５と連結ピン１７との摺動面間に侵
入したとしても、この土砂を表面硬化層１６，１８の間
で粉砕でき、金属ブッシュ１５、連結ピン１７が摩耗す
るのを抑制することができる。

【００６４】さらに、樹脂ブッシュ１９を金属ブッシュ
１５よりも軟質な弾性材料を用いて形成したので、環状
シール２２を樹脂ブッシュ１９の端面１９Ｂに締代をも
って当接させたときに、樹脂ブッシュ１９自体を弾性変
形させ、このときの弾性反力を環状シール２２に付与す
ることができ、これにより樹脂ブッシュ１９と環状シー
ル２２とを高い面圧をもって互いに密着させ続けること
ができ、環状シール２２のシール性能を高めることがで
きる。

【００６５】次に、図６および図７は本発明の第２の実
施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、シール部材を
外側シールと内側シールからなる二層シールとして構成
し、この二層シールの外側シールを外側リンク部のシー
ル装着穴内に嵌合して設けると共に、内側シールを樹脂
ブッシュに外側から嵌合して設け、走行時にこれら外側
シールと内側シールとを互いに摺動させる構成としたこ
とにある。

【００６６】なお、本実施の形態では、第１の実施の形
態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省
略するものとする。

【００６７】３１は本実施の形態に用いるブッシュとし
ての金属ブッシュで、該金属ブッシュ３１についても、
第１の実施の形態で述べた金属ブッシュ１５とほぼ同様
に、端面３１Ａ、内周面３１Ｂおよびすべり軸受嵌着溝
としての左，右の樹脂ブッシュ嵌着溝３１Ｃ，３１Ｃを
有している。そして、金属ブッシュ３１は、内側リンク
部１４のブッシュ挿嵌穴１４Ａ内に圧入して設けられて
いる。

【００６８】３２，３２は金属ブッシュ３１の樹脂ブッ
シュ嵌着溝３１Ｃ内に嵌着して設けられた本実施の形態
に用いる樹脂製すべり軸受となる左，右の樹脂ブッシュ
で、該樹脂ブッシュ３２についても、第１の実施の形態
で述べた樹脂ブッシュ１９とほぼ同様に、樹脂材料３３
と硬質粒子３４とを複合して成形することにより筒状に
形成されている。また、樹脂ブッシュ３２は、内周面３
２Ａおよび端面３２Ｂを有している。

【００６９】しかし、樹脂ブッシュ３２は、左，右方向
の外端側となる端面３２Ｂ側が、金属ブッシュ３１の端
面３１Ａよりも左，右方向（軸方向）に突出した突出部
３２Ｃとなり、外側リンク部１３のシール装着穴１３Ｂ
内に挿入されている点で、第１の実施の形態のものとは
異なっている。

【００７０】３５，３５はトラックリンク１２の外側リ
ンク部１３と金属ブッシュ３１との間に設けられた本実
施の形態に用いるシール部材としての左，右の二層シー
ルで、該二層シール３５は、連結ピン１７の外周側に位
置して外側リンク部１３のシール装着穴１３Ｂ内に嵌合
して設けられた外側シール３６と、該外側シール３６内
に位置して樹脂ブッシュ３２の突出部３２Ｃに嵌合して
設けらた内側シール３７とにより構成されている。

【００７１】ここで、二層シール３５の外側シール３６
は、例えばウレタンゴム等の樹脂材料を用いることによ
り、略コ字状の横断面形状をもった環状シールとして形
成されている。そして、外側シール３６は、外側リンク
部１３の内側端面１３Ｃに当接した第１の環状部３６Ａ
と、該第１の環状部３６Ａから略Ｌ字状に屈曲してシー
ル装着穴１３Ｂ内に嵌合した筒部３６Ｂと、該筒部３６
Ｂから略Ｌ字状に屈曲して樹脂ブッシュ３２の外周側に
配置され、金属ブッシュ３１の端面３１Ａに当接した第
２の環状部３６Ｃとにより構成されている。

【００７２】また、内側シール３７は、例えばポリテト
ラフルオロエチレン等の樹脂材料を用いることにより略
Ｌ字状の横断面形状をもった環状シールとして形成され
ている。そして、内側シール３７は、樹脂ブッシュ３２
の端面３２Ｂと外側シール３６の環状部３６Ａとに当接
した第１の環状部３７Ａと、該第１の環状部３７Ａの径
方向外側部位に一体形成され、樹脂ブッシュ３２の外周
側に嵌合すると共に外側シール３６の筒部３６Ｂ、環状
部３６Ｃに当接した第２の環状部３７Ｂとにより構成さ
れている。

【００７３】そして、走行時には二層シール３５は、樹
脂ブッシュ３２側に設けられた内側シール３７が外側リ
ンク部１３側に設けられた外側シール３６に対して摺動
し、この状態で外側リンク部１３と金属ブッシュ３１と
の間、外側リンク部１３と樹脂ブッシュ３２との間をシ
ールするものである。

【００７４】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。特に、本実施の形態では、外側シール
３６と内側シール３７とからなる二層シール３５を用い
る構成としたので、金属ブッシュ３１と外側シール３６
の環状部３６Ｃとの接触面、外側シール３６の環状部３
６Ａ，３６Ｃ、筒部３６Ｂと内側シール３７との接触面
をそれぞれシール面とすることができ、両者のシール面
を迷路状に長く形成することができ、これによって内側
シール３７、外側シール３６の２部材だけでシール性に
優れた二層シール３５を簡単に構成でき、その構造を簡
略化することができる。

【００７５】次に、図８および図９は本発明の第３の実
施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、樹脂ブッシュ
を構成する筒部の軸方向の一端側に環状の鍔部を一体形
成し、この鍔部を金属ブッシュの端面と外側リンク部の
内側端面とに当接させ、両者間をシールする構成とした
ことにある。

【００７６】なお、本実施の形態では、前記第１の実施
の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。

【００７７】４１は本実施の形態に用いる外側リンク部
で、該外側リンク部４１には、ピン挿嵌穴４１Ａと、該
ピン挿嵌穴４１Ａから拡径した樹脂ブッシュ装着穴４１
Ｂと、ピン挿嵌穴４１Ａと樹脂ブッシュ装着穴４１Ｂと
の間に位置した内側端面４１Ｃとが段付穴となって形成
されている。

【００７８】４２は本実施の形態に用いるブッシュとし
ての金属ブッシュで、該金属ブッシュ４２は、端面４２
Ａ、内周面４２Ｂおよびすべり軸受嵌着溝としての左，
右の樹脂ブッシュ嵌着溝４２Ｃ，４２Ｃを有している。

【００７９】４３，４３は金属ブッシュ４２の内周側に
嵌着して設けられた本実施の形態に用いる樹脂製すべり
軸受としての左，右の樹脂ブッシュで、該樹脂ブッシュ
４３は、樹脂材料４４と硬質粒子４５とを複合して成形
することにより鍔付きの筒状体として形成されている。

【００８０】ここで、樹脂ブッシュ４３は、金属ブッシ
ュ４２の樹脂ブッシュ嵌着溝４２Ｃ内に嵌着され内周面
４３Ａ1を有した筒部４３Ａと、該筒部４３Ａの軸方向
の一端側に一体形成された環状の鍔部４３Ｂとにより構
成されている。

【００８１】そして、樹脂ブッシュ４３の鍔部４３Ｂ
は、外側リンク部４１の樹脂ブッシュ装着穴４１Ｂ内に
嵌合すると共に、内側端面４１Ｃと金属ブッシュ４２の
端面４２Ａとに弾性的に当接し、これにより鍔部４３Ｂ
は外側リンク部４１と金属ブッシュ４２との間をシール
するシール部材としての機能を有している。

【００８２】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得
ることができる。

【００８３】特に、本実施の形態では、樹脂ブッシュ４
３の筒部４３Ａに環状の鍔部４３Ｂを設け、この鍔部４
３Ｂを外側リンク部４１の内側端面４１Ｃと金属ブッシ
ュ４２の端面４２Ａに弾性的に当接させる構成としたの
で、樹脂ブッシュ４３の鍔部４３Ｂにより外側リンク部
４１と金属ブッシュ４２との間をシールすることがで
き、樹脂ブッシュ４３とは別個にシール部材を設ける必
要がなくなり、シール構造の簡略化、部品点数の削減を
図ることができる。

【００８４】なお、第２の実施の形態では、二層シール
３５を構成する内側シール３７を１部材で構成する場合
を例に挙げて説明したが、これに替えて例えば図１０に
示す変形例のように、二層シール３５′の内側シール３
７′を第１の環状部３７Ａ′と第２の環状部３７Ｂ′の
２部材で構成してもよい。

【００８５】また、第１の実施の形態では、樹脂ブッシ
ュ１９を金属ブッシュ１５の内周側に左，右に離間して
２個設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替え
て、樹脂ブッシュを金属ブッシュの内周側に左，右に離
間して３個以上設けてもよいし、１個でもよい。このこ
とは第２，第３の実施の形態についても同様である。

【００８６】さらに、実施の形態では、装軌式車両とし
て油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、油圧クレーン等の装軌式車両にも広く適用で
きるものである。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、ブッシュの内周面に設けたすべり軸受嵌着溝内に
は樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、この樹脂製すべり
軸受は、ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と硬質粒
子とを複合して成形することにより筒状に形成する構成
としたので、走行時に土砂等の異物がシール部材を介し
て連結ピンと樹脂製すべり軸受との間に侵入したとして
も、この土砂を硬質粒子により粉砕できると共に、この
土砂を樹脂製すべり軸受の内周面に埋没させて捕捉する
ことができる。また、土砂が樹脂製すべり軸受と連結ピ
ンとの摺動面間に侵入したときには、硬質粒子がストッ
パとなって履帯の周回動作に伴って土砂が前記摺動面間
を移動するのを阻止することができ、この摺動面間に土
砂によるアグレシブ摩耗が生じるのを抑えることができ
る。

【００８８】このため、土砂がブッシュと連結ピンとの
摺動面間に蓄積して詰まるような不具合を解消でき、ブ
ッシュと連結ピンとの間の摺動抵抗を小さく保ち、履帯
を長期に亘って円滑に周回動作させることができる。

【００８９】また、請求項２の発明は、シール部材をＭ
型状の横断面形状をもったシールリングにより構成した
ので、シールリングを外側リンク部とブッシュに弾性的
に当接させることができ、両者間を良好にシールするこ
とができ、シールリングのシール性能を高めることがで
きる。

【００９０】また、請求項３の発明は、シール部材は、
外側シール内に設けられる環状の内側シールを、外側リ
ンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールに対し
て摺動可能とする構成としたので、これら内側シール、
外側シールによりシール部材のシール面を迷路状に長く
でき、そのシール性能を高められると共に、内側シー
ル、外側シールの２部材だけでシール部材を簡単に構成
でき、その構造を簡略化することができる。

【００９１】さらに、請求項４の発明は、シール部材
は、樹脂製すべり軸受の突出部に嵌合して設けられる環
状の内側シールを、外側リンク部内に嵌合して設けられ
る環状の外側シールに対して摺動可能とする構成とした
ので、外側シール、内側シールにより外側リンク部とブ
ッシュとの間、外側リンク部と樹脂製すべり軸受との間
を安定してシールすることができ、シール面を迷路状に
長くしてそのシール性能を高めることができると共に、
内側シール、外側シールの２部材だけでシール部材を簡
単に構成でき、その構造を簡略化することができる。

【００９２】さらに、請求項５の発明は、樹脂製すべり
軸受の筒部には、その軸方向の一端側に位置して環状の
鍔部を一体形成する構成としたので、樹脂製すべり軸受
の鍔部をブッシュの端面と外側リンク部に接触させ、両
者間を良好にシールすることができ、シール部材を樹脂
製すべり軸受と別個に形成する必要がなくなり、部品点
数の削減等を図ることができる。

【００９３】さらに、請求項６の発明は、ブッシュの内
周面と連結ピンの外周面のうち少なくとも一方には、ホ
ウ化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか一つ
の化合物層からなる表面硬化層を設ける構成したので、
これらの化合物層により表面硬化層を土砂等よりも硬度
が高い硬化層として安定して形成することができる。一
方、請求項７の発明のように、連結ピンの外周側にタン
グステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を
設ける構成とした場合でも、請求項６の発明と同様に、
表面硬化層を土砂等よりも硬度が高い硬化層として安定
して形成することができる。

【００９４】また、請求項８の発明は、樹脂製すべり軸
受は、高分子量ポリエチレン系樹脂、ポリイミド系樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン系樹脂のうち少なくともいずれか一つの
樹脂材料を用いて形成したので、これらの樹脂材料によ
り樹脂製すべり軸受の耐摩耗性、潤滑性等を高めること
ができる。

【００９５】さらに、請求項９の発明は、硬質粒子は、
酸化シリコン、アルミナ、ジルコニアまたは酸化チタン
からなる酸化物粒子、シリコンカーバイト、タングステ
ンカーバイトまたはクロムカーバイトからなる炭化物粒
子、窒化シリコンまたは窒化チタンからなる窒化物粒子
のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により構成
したので、硬質粒子の硬度を酸化シリコン等の化合物粒
子により高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧シ
ョベルを示す外観図である。

【図２】図１中の履帯を拡大して示す部分斜視図であ
る。

【図３】履帯を図２中の矢示III−III方向からみた一部
破断の平面図である。

【図４】図３中の各トラックリンク間の連結部等を拡大
して示す部分拡大断面図である。

【図５】図４中の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ、環状シ
ール等を拡大して示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態による履帯を図４と
同様位置からみた部分断面図である。

【図７】図６中の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ、二層シ
ール等を拡大して示す要部拡大断面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態による履帯を図４と
同様位置からみた部分断面図である。

【図９】図８中の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ等を拡大
して示す要部拡大断面図である。

【図１０】本発明の変形例による履帯の金属ブッシュ、
樹脂ブッシュ、二層シール等を図７と同様位置からみた
要部断面図である。

【符号の説明】

１１履帯１２トラックリンク１３，４１外側リンク部１４内側リンク部１５，３１，４２金属ブッシュ（ブッシュ）１５Ａ，３１Ａ，４２Ａ端面１５Ｂ，１９Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ1
内周面１５Ｃ，３１Ｃ，４２Ｃ樹脂ブッシュ嵌着溝（すべり
軸受嵌着溝）１６，１８表面硬化層１７連結ピン１７Ａ外周面１９，３２，４３樹脂ブッシュ（樹脂製すべり軸受）２０，３３，４４樹脂材料２１，３４，４５硬質粒子２２環状シール（シール部材）３２Ｃ突出部３５，３５′ 二層シール（シール部材）３６外側シール３７，３７′ 内側シール４３Ａ筒部４３Ｂ鍔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山玄六茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者出津渉茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者関口良明茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手方向一側に外側リンク部が形成され
ると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、互い
に無端状に連結される左，右のトラックリンクと、該各
トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けられた
ブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、左，右
方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結された
連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部とブッ
シュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設けられた
シール部材とからなる履帯において、前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径とな
ったすべり軸受嵌着溝を設け、前記すべり軸受嵌着溝に
は、内周面が連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹
脂製すべり軸受を嵌着して設け、前記樹脂製すべり軸受
は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と該樹脂
材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少
なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複
合して成形する構成としたことを特徴とする履帯。
【請求項２】前記シール部材は、Ｍ型状の横断面形状
をもったシールリングである請求項１に記載の履帯。
【請求項３】前記シール部材は、前記連結ピンの外周
側に位置し前記外側リンク部内に嵌合して設けられる環
状の外側シールと、該外側シール内に設けられ該外側シ
ールに対して摺動可能となった環状の内側シールとによ
り構成してなる請求項１に記載の履帯。
【請求項４】前記樹脂製すべり軸受は前記ブッシュの
端面よりも軸方向に突出した突出部を有し、前記シール
部材は、前記連結ピンの外周側に位置し前記外側リンク
部内に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該外側
シール内に位置して前記突出部に嵌合して設けられ該外
側シールに対して摺動可能となった環状の内側シールと
により構成してなる請求項１に記載の履帯。
【請求項５】前記樹脂製すべり軸受は前記すべり軸受
嵌着溝内に嵌着された筒部と、該筒部の軸方向の一端側
に一体形成され前記ブッシュの端面と外側リンク部とに
接触して両者間をシールする環状の鍔部とにより構成し
てなる請求項１に記載の履帯。
【請求項６】前記ブッシュの内周面と連結ピンの外周
面のうち少なくとも一方には表面硬化層を設け、前記表
面硬化層は、ホウ化物、窒化物、炭化物のうち少なくと
もいずれか一つの化合物層である請求項１，２，３，４
または５に記載の履帯。
【請求項７】前記連結ピンの外周側にはタングステン
カーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設けてな
る請求項１，２，３，４または５に記載の履帯。
【請求項８】前記樹脂製すべり軸受は、超高分子量ポ
リエチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエ
ーテルケトン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹
脂のうち少なくともいずれか一つの樹脂材料を用いて形
成してなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記
載の履帯。
【請求項９】前記硬質粒子は、酸化シリコン、アルミ
ナ、ジルコニアまたは酸化チタンからなる酸化物粒子、
シリコンカーバイト、タングステンカーバイトまたはク
ロムカーバイトからなる炭化物粒子、窒化シリコンまた
は窒化チタンからなる窒化物粒子のうち少なくともいず
れか１つの化合物粒子により構成してなる請求項１，
２，３，４，５，６，７または８に記載の履帯。