JP2004511396A - 履帯式機械の音伝導低減スプロケット - Google Patents

Abstract

履帯式機械（１０）の無端トラックアセンブリ（１２）を支持し、推進させるスプロケット。スプロケット（２０）は、ハブ（２８）の外側フランジ（３０）に弾力的に取り付けられる無端チェーン（３６）を有する。無端チェーン（３６）は、無端トラックアセンブリ（１２）と相互に作用して履帯式機械（１０）を推進させる外方に突出する歯（３８）を有する。複数のドライブアセンブリ（８０）は、無端チェーン（３６）と外側フランジ（３０）との間で押し付けられて無端チェーン（３６）をハブ（２８）の外側フランジ（３０）と弾力的に連結させる。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、履帯式機械の下部走行体音低減スプロケットに関し、より詳しくは、ハブに弾力的に取り付けられた歯を有するスプロケットに関する。
【０００２】
（背景技術）
環境規制は、米国内だけでなく他国でも、履帯式トラクタのような建設機械によって放出される雑音を抑制することに益々向けられている。履帯式トラクタにおいて、下部走行体、例えば、トラックアセンブリ、ドライブスプロケットおよびアイドラ、トラックローラは、しばしば、履帯式機械の全雑音の主な誘因となる。
【０００３】
下部走行体アセンブリの雑音の低減法に多大な努力が向けられている。例えば、Ｔｈｏｍａｓ　Ｅ．Ｏｅｒｔｌｅｒに対して１９８９年１１月２１日に「Ｓｐｒｏｃｋｅｔ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ」の名称で発行され、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４，８８１，９３０号は、機械運転中の無端トラックの雑音レベルを低減することに向けられたスプロケットアセンブリについて記載している。より詳しくは、Ｏｅｒｔｌｅｙは、各歯構造が隣接歯構造からと、スプロケット支持ハブからと弾力的に分離されてなる、複数の個々に交換可能な歯構造を有するスプロケットアセンブリについて記載している。但し、このようなスプロケットアセンブリは、極めて構造が複雑且つコスト高となり、複雑に形成された部品を用いることになる。
【０００４】
本発明は、上述の１つまたはそれ以上の課題を克服することに向けられている。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の一形態において、ドライブスプロケットアセンブリが提供される。ドライブスプロケットはハブを含み、無端チェーンはハブの周囲に位置決めされる。無端チェーンは、複数の外方に突出する歯を有する。複数のドライブアセンブリは無端チェーンをハブに取り付ける。
【０００６】
本発明は、機械が建設現場で使用されているときの雑音を低減するべくハブに弾力的に取り付けられる歯を有するドライブスプロケットアセンブリを提供する。スプロケットは、無端チェーンを形成する弧状セグメントを含む。無端チェーンはハブの周囲に位置決めされ、複数の弾性ドライブアセンブリは、無端チェーンとハブとの間の適所で押圧されて無端チェーンをハブに弾力的に取り付ける。ゆえに、スプロケットアセンブリは、使用時に雑音を低減する。
【０００７】
（発明を実施するための最良の形態）
図１は、履帯式機械１０を例示しており、その機械１０の両側に取り付けられた、一方のみを図示している、一対の無端トラックアセンブリ１２を有する。各トラックアセンブリ１２は、サブフレーム１８に取り付けられた１個またはそれ以上のアイドラ１６の周囲に装着された無端トラック１４を有し、本発明を実施するドライブスプロケット２０は、機械の後方端に取り付けられる。無端トラックは、従来式のピンおよびブッシュを含む。サブフレームは、従来通りに、複数のキャリヤローラ２４と共に、サブフレームに回動可能に取り付けられた複数のトラックローラ２２を有する。
【０００８】
本発明を実施する音低減ドライブスプロケット２０が図２〜６で例示されている。スプロケット２０は、回転軸２６回りで回転し、中央に配置されたハブ部分２８を有し、ハブ部分２８は、ハブ２８の外周部の周りに配置された環状フランジ３０を有する。環状フランジ３０は、外周部３１を有する。環状フランジ３０は、スプロケット２０の軸２６と平行方向に延びる複数の間隔を空けて配置されたスロット３２を有する。環状フランジ３０の外周部３１に定められた溝３４は、スロット３２の間を環状に延びる。スロット３２は、環状フランジ３０の外周に定められた環状溝と交差する。
【０００９】
スプロケット２０は、ハブ２８の環状フランジ３０上に弾力的に取り付けられた無端チェーン３６を含む。無端チェーン３６は、機械を進ませるべく無端トラック１４のブッシュと相互に作用する複数の歯３８を形成する。
【００１０】
無端チェーン３６は、図２で例示されるように、ハブ２８の環状フランジ３０の周りに少なくとも２本の同心のバンドまたは列に配置された複数の外側弧状セグメント４０と、ハブ２８の環状フランジ３０の周りにたった１本のバンドまたは列に配置された複数の中央弧状セグメント４２とから形成される。
【００１１】
外側弧状セグメント４０の典型的なものが図３で例示されている。各外側弧状セグメント４０は、第１の端部分４４、第２の端部分４６、中間部分４８、トラックチェーンと接触する径方向外方スプロケット歯３８、および弧状または湾曲外側セグメント４０の径方向内部表面５０を有する。第１および第２の端部分４４、４６はそれぞれ、内部表面５０から内方に延びる軸方向に向けられた円形キースロット５２を有する。中間部分４８は、内部表面５０から内方に延びる軸方向に向けられたドライバスロット５４を有する。
【００１２】
中央弧状セグメント４２の代表的なものが図４で例示されている。中央弧状セグメント４２の構成は、外側弧状セグメント４０のものと類似している。各中央セグメント４２は、第１の端部分６０、第２の端部分６２、中間部分６４、弧状湾曲外側スプロケット歯３８、および弧状内部表面６６を有する。第１および第２の端部分６０、６２はそれぞれ、軸方向に向けられた円形穴６８を含む。中間部分６４は、内部表面６６から延びる軸方向に向けられたドライバスロット７０を含む。第１および第２の端部分６０、６２はそれぞれ、ハブ２８の環状フランジ３０に定められた環状溝３２内で受けるように適合された径方向内方に延びるタブ７２を含む。外側および内側セグメント４０、４２のドライバスロット５４、７０は、第１の端部４４、６０と第２の端部４６、６２との間で実質的に等距離に位置決めされ、それぞれのセグメント４０、４２の径方向最内部表面５０、６６から内方に延びている。加えて、外側および中央セグメント４０、４２のそれぞれは、第１の端部分４４、６０および第２の端部分４６、６２のそれぞれに配置されたドライバスロット５４、７０の一部分７６を有し、これらの一部分７６は、同円形バンド、または列に配置された先導または後続セグメント４０、４２と協動して、完全な形のドライバスロット５４、７０となる。したがって、各セグメント４０、４２は、完全なドライバスロット５４、７０と一対の部分的ドライバスロット７６とを有する。
【００１３】
無端チェーン３６は、最初単独で組み立てられ、次に図２で例示されるようにスプロケットのハブ２８のフランジ３０上に取り付けられる。弧状セグメント４０、４２は、一方のセグメントの第１の端部分４４、６０に近接する開口部５２、６８の一つが近接セグメント４０、４２の第２の端部分４６、６２に近接する開口部５２、６８と一直線で揃うように、位置決めされると有利である。したがって、セグメント４０、４２の隣接列は、一方のセグメントの円形開口部５２、６８が、それぞれ隣接して配置されたセグメントの対向端における円形開口部５２、６８の他方の開口部と一直線で揃うように位置決めされる。
【００１４】
次に、無端チェーン３６が、外側および内側セグメント４０、４２のそれぞれ整列された円形開口部５２、６８に連接ピン７８を挿入することによって組み立てられる。各連接ピン７８の両外端部は、最外側弧状セグメント４０の外側表面へ溶接されるのが望ましい。次に、組み立てられた無端チェーン３６は、アイドラハブ２８の外側フランジ３０のスロット３２内に中央セグメントの内方に延びるタブ７２を整列させることによってフランジ３０上に装着される。無端チェーン３６は次に、内方に延びるタブ７２が環状フランジ３０に形成された環状溝３４と軸方向に一直線で揃うまで環状フランジ３０上で軸方向へ摺動される。無端チェーン３６が環状フランジ３０上で軸方向に整列された後、無端チェーン３６は、セグメント４０、４２のドライバスロット５４、７０が環状フランジ３０のスロット３２開口部と径方向に整列するように、径方向に回転される。この位置において、中央セグメント４２の内方に延びるタブ７２は、スロット３２の間の環状溝３４に位置決めされる。
【００１５】
環状フランジ３０の軸方向に延びるスロット３２との各セグメント４０、４２のドライバスロット５４、７０の整列の後に、複数の軸方向に延びる弾性ドライバアセンブリ８０が整列されている開口部５４、７０およびスロット３２に押し込まれる。スロット５４、７０およびスロット３２に弾性ドライバアセンブリを押し込むと、エラストマ部材８６を圧縮し、予圧を加えることになる。それによって、無端チェーン３６は、セグメント４０、４２の軸方向に整列されているドライバスロット５４、７０、およびハブ２８のフランジ３０に定められたスロット３２の内部の複数のドライバアセンブリによってハブ２８上に弾力的に支持される。
【００１６】
図７で最も良く示されるように、ドライバアセンブリ８０は、一対の間隔を空けて配置された外側部材８２、外側部材８２の間に位置決めされる中央部材８４と、各々が一方の外側部材８２とその中央部材８４との間でそれらに接合されている一対のエラストマ部材８６を含む。外側部材８２は、駆動を目的としてハブ２８のスロット３２内に位置決めされる。中央部材８４は、駆動を目的としてセグメント４０、４２のドライバスロット５４、７０内に、位置決めされる、円形外側部材を有する。エラストマ部材８６の一方は、各外側部材８２および中央部材８４の間で接合されて無端チェーン３６を環状フランジ３０へ弾力的に取り付ける。
【００１７】
組み立てられると、無端チェーン３６の径方向最内部表面５０、６６は、弾性ドライバアセンブリ８０によって環状フランジ３０の外側表面３１から少し離して支持される。機械１０の運転やスプロケット２０の回転中、機械１０と無端トラック１４との重量によるドライバアセンブリ８０の圧縮が結果として生じる、ドライバアセンブリの撓み量は、セグメント４０、４２の表面５０、６６とフランジ３０の外側表面３１との間の初期自由間隙によって制限される。
【００１８】
例示的な実施形態において、約１〜３ｍｍの径方向の間隙が、環状フランジの外周部３１と、ハブ２８上に組み立てられたときのセグメント４０、４２の径方向最内部表面５０、６６との間に提供される。中央セグメント４２の径方向内方に延びるタブ７２の底部表面は、環状フランジ３０の環状溝３４の底部から同距離だけ間隔が設けられている。
【００１９】
本発明の例示的な実施形態において、無端チェーン３６は、単一列またはバンドの中央セグメント４２の両側に配置された二本の列、またはバンドの外側セグメント４０から構成される。他の実施形態において、無端チェーン３６は、より少ないセグメント、例えば、中央セグメント４２の中央バンドの両側に配置された単一バンドの外側セグメント４０、あるいは代わりに、中央バンドの両側に三本以上のバンドの外側セグメント４０から構成されても良い。無端チェーン３６を形成するために使用されるセグメント４０、４２の隣接列数、またはバンド数に関係なく、連接ピン７８が、環状フランジの外周部３１に隣接して配置された少なくとも３個のセグメント４０、４２を介して延びることが望ましい。
【００２０】
（産業上の利用可能性）
本発明を実施する音伝導低減スプロケット２０は、建設機械によって発生される雑音量が問題となる建設現場で稼働する履帯式機械の無端トラックアセンブリに使用すると特に有用である。ハブ２８の外側フランジ３０とセグメント４０、４２との間に位置決めされるエラストマドライバアセンブリ８０は、スプロケット２０を取り巻く無端チェーンにエラストマ緩衝支持を提供する。無端チェーン３６の湾曲セグメントは、機械を進ませるべく無端トラックのブッシュと相互作用する歯を提供する。
【００２１】
上記の内容を考慮して、本発明の構造は、ハブ２８の環状フランジ３０へ弾力的に取り付けられる歯を有する無端チェーンを有するスプロケットを提供することが容易に分かる。ドライバアセンブリは、無端トラック１４を支持する無端チェーンの緩衝支持を提供し、それによってトラックアセンブリによって伝導される雑音を効果的に低減する。
【００２２】
この発明の他の形態、目的、および利点は、図面、明細書および特許請求の範囲の検討によって得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を実施する音伝導低減スプロケットを有する履帯式機械の概略側面図である。
【図２】
本発明を実施するスプロケットの一部の拡大概略等角図である。
【図３】
本発明を実施するスプロケットの無端チェーンの外側セグメントの概略側面図である。
【図４】
本発明を実施するスプロケットの無端チェーンの中央セグメントの概略側面図である。
【図５】
本発明を実施するスプロケットのハブの概略側面図である。
【図６】
図５のライン６−６についての、本発明を実施するスプロケットのハブの概略断面図である。
【図７】
ハブと１個のチェーンセグメントとの間に位置決めされるドライブ部材の拡大断面図である。

Claims (18)

1. ドライブスプロケットアセンブリ（２０）であって、
   軸（２６）を有するハブ（２８）と、
   ハブ（２８）の周りに位置決めされ、複数の外方に突出する歯（３８）を有する無端チェーン（３６）と、
   無端チェーン（３６）をハブ（２８）に取り付ける複数のドライブアセンブリ（８０）と、
   を備えるドライブスプロケットアセンブリ。
2. ハブ（２８）は、複数の軸方向に延びるスロット（３２）を備えた外周部（３１）を有する環状フランジ（３０）を含む請求項１に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
3. ハブ（２８）は、外周部（３１）に定められており、環状フランジ（３０）に定められたスロット（３２）の間に延びる環状溝（３４）を含む請求項２に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
4. 無端チェーン（３６）は、共に連結されて無端チェーン（３６）を形成する複数の外側セグメント（４０）と複数の中央セグメント（４２）とを含む請求項１に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
5. セグメント（４０，４２）は、円形開口部（６８）を含む請求項４に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
6. 隣接列のセグメント（４０，４２）を共に連結して無端チェーン（３６）を形成するべく円形開口部（６８）内に位置決めされる複数の連接ピン（７８）を含む請求項５に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
7. セグメント（４０，４２）は、軸方向に向けられたドライブスロット（７０）を備えた弧状内部表面（５０，６６）を有し、ドライブスロット（７０）は、内部表面（５０，６６）から上方に延びると共に、円形開口部（６８）の間に位置決めされている請求項４に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
8. 中央セグメント（４２）は、環状フランジ（３０）の環状溝（３４）と相互に作用してハブ（２８）に対する無端チェーン（３６）の軸方向の運動を制限する内方に延びるタブ（７２）を有する請求項４に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
9. ドライブアセンブリ（８０）は、フランジ（３０）の軸方向に延びるスロット（３２）、および無端チェーン（３６）のセグメント（４０，４２）のドライブスロット（５４，７０）内に位置決めされる請求項１に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
10. ドライブアセンブリ（８０）は、一対の間隔を空けて配置された外側部材（８２）と、外側部材（８２）の間に位置決めされる中央部材（８４）と、無端チェーン（３６）をハブ（２８）に弾力的に取り付けるべく各々が一方の外側部材（８２）と中央部材（８４）との間でそれらに接合される一対のエラストマ部材（８６）とを含む請求項９に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
11. ドライブアセンブリ（８０）の外側部材（８２）はハブ（２８）のフランジ（３０）と接触し、中央部材（８４）は無端チェーン（３６）のセグメント（４０，４２）と接触する請求項１０に記載のドライブスプロケットアセンブリ（２０）。
12. ブッシュを備えた無端トラック（１４）が両側に取り付けられており、無端トラック（１４）がスプロケット（２０）によって駆動される履帯式機械（１０）であって、
    スプロケット（２０）は、
    環状フランジ（３０）および軸（２６）を有するハブ（２８）と、
    ハブ（２８）の環状フランジ（３０）の周りに位置決めされた無端チェーン（３６）であって、機械（１０）を進ませるべく無端トラック（１４）のブッシュと相互に作用する複数の外方に突出する歯（３８）を定めている無端チェーン（３６）と、
    無端チェーン（３６）をハブ（２８）に弾力的に取り付けるべくハブ（２８）と無端チェーン（３６）との間に位置決めされる複数のドライブアセンブリ（８０）とを備える履帯式機械（１０）。
13. 環状フランジ（３０）は、フランジ（３０）の外周部（３１）の周りに定められた環状溝（３４）と、フランジ（３０）の外周部（３１）に定められ、間隔を空けて配置された軸方向に延びる複数のスロット（３２）とを有する請求項１２に記載の履帯式機械（１０）。
14. 軸方向のスロット（３２）は、フランジ（３０）の外周部（３１）の周りに定められた環状溝（３４）と交差する請求項１３に記載の履帯式機械（１０）。
15. 無端チェーン（３６）は、各々が外方に配置された歯（３８）および間隔を空けて配置された一対の軸方向に向けられた円形開口部（６８）を有する複数の弧状セグメント（４０，４２）と、各々がフランジ（３０）の外周部（３１）の周りに軸方向に隣接して配置された少なくとも３個のセグメント（４０，４２）の円形開口部（６８）を通して延びる複数のピン（７８）とを含む請求項１４に記載の履帯式機械（１０）。
16. 複数のセグメント（４０，４２）の各々は、ハブ（２８）のフランジ（３０）の外周部（３１）に定められた軸方向に延びるスロット（３２）のそれぞれと径方向に整列されている軸方向に向けられたドライバスロット（５４，７０）を有する請求項１５に記載の履帯式機械（１０）。
17. ドライブアセンブリ（８０）は、無端チェーン（３６）をハブ（２８）に弾力的に取り付けるべくハブ（２８）のフランジ（３０）の軸方向に延びるスロット（３２）と無端チェーン（３６）のセグメント（４０，４２）のドライブスロット（５４，７０）との間に位置決めされる請求項１４に記載の履帯式機械（１０）。
18. ドライブアセンブリ（８０）は、一対の間隔を空けて配置された外側部材（８２）と、外側部材（８２）の間に位置決めされる中央部材（８４）と、無端チェーン（３６）をハブ（２８）に弾力的に取り付けるべく各々が一方の外側部材（８２）と中央部材（８４）との間でそれらに接合される一対のエラストマ部材（８６）とを含む請求項１７に記載の履帯式機械（１０）。

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