図1は、無限軌道式機械13のための、一例としての車台アセンブリ10を示している。たとえば、機械13は、ローダ、掘削機、トラクタ、戦車または、無限軌道式牽引装置を有するその他の自動機械であってもよい。車台アセンブリ10は、無限軌道アセンブリ19を推進させるドライブスプロケット16を有していてもよい。具体的には、スプロケット16は、ガイドローラ22とアイドラ25の周囲で無限軌道アセンブリ19を回転させてもよい。無限軌道アセンブリ19が回転すると、無限軌道アセンブリ19のグローサ28は地面(図示せず)と係合し、機械13を推進させてもよい。図1にはアイドラ25が1つだけ示されているが、スプロケット16は、無限軌道アセンブリ19を複数のアイドラの周囲で回転させてもよい。
図2に示すように、無限軌道アセンブリ19は1対の平行な履板31aと31bを有していてもよく、これらは横方向に配置されたカートリッジ34によって連結されていてもよい。カートリッジ34の各々(以下、「カートリッジ34」という)は、ブッシュ37、2つのシールインサート40、ピン43および2つのカラー46を有していてもよい。ブッシュ37はピン43の周囲に配置されてもよく、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22とアイドラ25の周囲で回転すると、スプロケット16および/またはアイドラ25と接触し、これに当たって摩耗するかもしれない(図3と図5参照)。シールインサート40の各々もまた、ピン43の周囲に配置されてもよく、いずれかの履板31aまたは31bに連結されていてもよい。ピン43は中空円筒であってもよく、ピン43に出入りし得る潤滑油で満たされていてもよい。この潤滑油によって、ピン43、ブッシュ37およびシールインサート40の間の摩擦が軽減され、それによってブッシュ37とシールインサート40がピン43に関して回転し得る。シールインサート40のように、カラー46の各々もまた、ピン43の周囲に配置されてもよく、いずれかの履板31aまたは31bに連結されていてもよい。しかしながら、カラー46は、ピン43に取り付けられていてもよい。
前述のように、カートリッジ34は履板31aと31bを連結してもよい。たとえば、カートリッジ34は、履板31aの外側リンク49a、履板31aの内側リンク52a、履板31bの内側リンク52bおよび、履板31bの外側リンク49bを連結してもよい。外側リンク49aと49b(以下、「外側リンク49」という)は、相互に同等でも、同等でなくてもよい。そして、内側リンク52aと52b(以下、「内側リンク52」という)は、相互に同等でも、同等でなくてもよい。これに加えて、外側リンク49と内側リンク52は、相互に同等でも、同等でなくてもよい。いずれの場合も、外側リンク49と内側リンク52(以下、「リンク55」という)は、それぞれ2つの開口部58を有していてもよい(図1参照)。そして、カートリッジ34のシールインサート40および/またはカラー46は、アパーチャ58に連結されて、2つまたはそれ以上のリンク55を連結してもよい。リンク55の各々(以下、「リンク55」という)はまた、リンクレール摩耗面61を有していてもよく、この摩耗面はブッシュ37の各々(以下、「ブッシュ37」という)から摩耗面高さ64に位置付けられてもよい。摩耗面61は、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22とアイドラ25の周囲で回転すると、ガイドローラ22とアイドラ25の両方と摺動可能に接触し、これらに当たって摩耗するかもしれない。
アイドラ25は、リンク55と同じ材料(たとえば、スチール)で形成されてもよく、円筒形の下側面67と、円筒形の上側面70を有していてもよい。下側面67は、アイドラ25の表面であってもよく、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22とアイドラ25の周囲で回転すると、リンク55の摩耗面61が下側面67と接触し、これと当たって摩耗する。言い換えれば、摩耗面61と下側面67は、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22とアイドラ25の周囲で回転すると、相互に摺動可能に接触し、相互に当たって摩耗し得る。上側面70は、横方向に下側面67に隣接し、半径方向に外側に位置付けられていてもよい。具体的には、上側面70は、下側面67から半径方向に上側面高さ73の分だけ外側に位置付けられていてもよい。言い換えれば、上側面70の半径(図示せず)は下側面67の半径(図示せず)より、上側面高さ73だけ大きくてもよい。上側面70は、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22とアイドラ25の周囲で回転すると、ブッシュ37と回転可能に接触し、これと当たって摩耗し得る(図3と図5参照)。あるいは、アイドラ25は2つの下側面67を有していてもよく、上側面70が横方向に下側面67の間に位置付けられていてもよい。
前述のように、摩耗面61と下側面67は、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22の周囲で回転すると、相互に接触し、相互に当たって摩耗するかもしれない。しかしながら、留意すべき点として、この接触によって、上側面70とブッシュ37とが相互に接触し、相互に当たって摩耗することが防止されるかもしれない。特に、図2に示すように、摩耗面61と下側面67が接触することにより、上側面70とブッシュ37の間にギャップ76が形成され得る。たとえば、ギャップ76は、ギャップ高さ79を有し得、これは、摩耗面高さ64と上側面高さ73の差と等しくてもよい。摩耗面61と下側面67は相互に接触し、相互に当たって摩耗するため、摩耗面高さ64は縮小するかもしれず、上側面高さ73は増大するかもしれず、それによってギャップ高さ79が縮小するかもしれないと想定される。最終的に、ギャップ高さ79はゼロまで縮小して、それによって、上側面70とブッシュ37が相互に接触し、相互に当たって摩耗するようになり得る(図3と図5参照、後述)。
上側面70とブッシュ37の間の接触はリンク55の寿命中に始まり得ると想定される。本明細書において、リンク55の寿命には、摩耗面高さ64が当初の摩耗面高さ82から最低許容高さまで縮小する期間が含まれる。たとえば、摩耗面61は、リンク55の摩耗が0%である(すなわち、リンク55が新品である)とき、ブッシュ37から当初摩耗面高さ82に位置付けられてもよい。また、摩耗面61は、リンク55の摩耗が100%である(すなわち、リンク55の交換が必要である)とき、ブッシュ37から最低許容高さに位置付けられてもよい。リンク55の寿命の中の具体的な時点は、リンク55がどれだけ摩耗したかによって表してもよい。たとえば、上述のように、リンク55はその摩耗が0%の時には新品であるかもしれず、摩耗が100%であると、交換が必要であるかもしれない。0%と100%の間のある時点でのリンク摩耗率は、
を使って判定してもよく、式中、Pはリンク摩耗率、Oは当初摩耗面高さ82、Cはリンク55の寿命中の具体的な時点における摩耗面高さ64、およびMは最低許容高さである。リンク55の寿命中のある期間もまた、リンク55がどれだけ摩耗したかによって表してもよい。たとえば、ある期間はリンク55の摩耗が0%の時に始まってもよく、リンク55の摩耗が50%となった時に終わってもよい。これに加えて、リンク55の寿命中のある期間の長さは、リンク55がその期間中にどれだけ摩耗したかによって表してもよい。たとえば、リンク55の摩耗が30%の時に始まり、リンク55の摩耗が100%の時に終了する期間の長さは70%かもしれない。言い換えれば、リンク55は、その期間中に70%摩耗するかもしれない。
ギャップ高さ79が縮小してゼロになる時点は、当初摩耗面高さ82、当初上側面高さ85および当初ギャップ高さ88の相対的な大きさによって異なり得る。たとえば、上側面70は、リンク55が新品のとき、下側面67から半径方向に当初上側面高さ85の分だけ外側に位置付けられるかもしれない。また、ギャップ76は、リンク55が新品のとき、当初ギャップ高さ88を有するかもしれない。ギャップ高さ79が縮小してゼロになる時点は、機械13の特定の動作特性に影響を与え得ると想定される。したがって、当初摩耗面高さ82、当初上側面高さ85および当初ギャップ高さ88の間の相対的な大きさは、機械13の所望の動作特性が得られるように調整してもよい。たとえば、車台アセンブリ10は、機械13に関する保守費用を削減し、および/または機械13の乗り心地を改善するように構成されてもよい。
機械13に関する保守費用は、機械13の乗り心地に実質的に影響を与えるグローサの干渉を防止するように車台アセンブリ10を構成することによって、低減され得る。グローサの干渉は、無限軌道アセンブリ19とアイドラ25とが接触したことによって、グローサ28(図1参照)が地面と係合して、地面に食い込むときに発生する。残念ながら、ブッシュ37とアイドラ25(上側面70)の間の接触(図3と図5参照、後述)は、時間がたつと、グローサ28をリンク55(摩耗面61)とアイドラ25(下側面67)との接触より深く地面に食い込ませ得る。最終的に、ブッシュ37と上側面70の間の接触によって発生するグローサの干渉は、機械13の乗り心地に実質的な影響を与えるかもしれず、保守が必要となる。具体的には、アイドラ25の高さを調整して、ブッシュ37と上側面70との接触によってグローサ28が地面の中に深く食い込みすぎることがないようにする必要があり得る。しかしながら、ブッシュ37と上側面70が相互に接触する期間の長さを短縮して、機械13の乗り心地に実質的な影響を与えるグローサの干渉を回避してもよいと想定される。たとえば、時間の長さは、当初上側面高さ85を、当初ギャップ高さ88が当初摩耗面高さ82の約10%より大きくなる(すなわち、当初上側面高さ85が当初摩耗面高さ82の約90%未満となるような)大きさにすることによって、十分に短縮され得る。別の例として、時間の長さは、当初上側面高さ85を、当初ギャップ高さ88が当初摩耗面高さ82の約15%より大きくなる(すなわち、当初上側面高さ85が当初摩耗面高さ82の約85%未満となるような)大きさにすることによって、十分に短縮され得る。
機械13の乗り心地は、車台アセンブリ10を、摩耗面61が大きく湾曲した面へと変形し、その結果、機械13の乗り心地が極めて粗くなることを回避するように構成することによって、改良され得る。摩耗面61は、摩耗面61と下側面67が相互に接触し、相互に当たって摩耗すると、平面から、ますます大きく湾曲した面へと変形するかもしれない。残念ながら、隣接するリンク55の大きく湾曲した摩耗面61は非常に不均一なプラットフォームを形成する可能性があり、無限軌道アセンブリ19がガイドローラ22とアイドラ25の周囲で回転すると、ガイドローラ22はこのプラットフォームに沿って移動する。その結果、機械13の乗り心地は極めて粗くなるかもしれない。しかしながら、摩耗面61と下側面67が相互に接触して、相互に当たって摩耗する期間の長さを短縮して、摩耗面61が大きく湾曲した面へと変形し、その結果、機械13の乗り心地が非常に粗くなるのを回避してもよいと想定される。たとえば、時間の長さは、当初上側面高さ85を、当初ギャップ高さ88が当初摩耗面高さ82の約30%未満となる(すなわち、当初上側面高さ85が当初摩耗面高さ82の約70%より大きくなるような)大きさにすることによって、十分に短縮され得る。
当初上側面高さ85は、機械13に関する保守費用を低減するか、または機械13の乗り心地を改善するような大きさとしてもよいが、当初上側面高さ85は、機械13に関する保守費用を低減し、かつ機械13の乗り心地を改善するような大きさとしてもよいと想定される。たとえば、当初上側面高さ85を、当初ギャップ高さ88が当初摩耗面高さ82の約10%と約30%の間である(すなわち、当初上側面高さ85が当初摩耗面高さ82の約70%と約90%の間となるような)大きさにしてもよい。別の例として、当初上側面高さ85を、当初ギャップ高さ88が当初摩耗面高さ82の約15%と約30%の間になる(すなわち、当初上側面高さ85が当初摩耗面高さ82の約70%と約85%の間となるような)大きさにしてもよい。
前述のように、アイドラ25の上側面70とブッシュ37の間の接触は、初期においては、リンク55の摩耗面61とアイドラ25の下側面67とを接触させることによって防止されるかもしれないが、リンク55の寿命中に始まるかもしれない。たとえば、図2に示すように、アイドラ25の上側面70と当初ブッシュ137の間の接触は、初期においては、当初リンク155のリンクレール摩耗面161とアイドラ25の下側面67とを接触させることによって防止されるかもしれない。しかしながら、摩耗面161と下側面67の間の摩耗により、最終的に、図3に示すように、当初リンク155が一部摩耗当初リンク155’に変形するかもしれず、また、アイドラ25が第一の一部摩耗アイドラ25’に変形するかもしれない。これらの変形によって、第一の一部摩耗アイドラ25’の上側面70’は当初ブッシュ137と接触するかもしれない。たとえば、アイドラ25の当初上側面高さ85(図2参照)を、一部摩耗当初リンク155’の摩耗が約40%と約60%の間である時に、上側面70’が当初ブッシュ137と接触するような大きさとしてもよい。
上側面70’が当初ブッシュ137と接触する時期を問わず、一部摩耗当初リンク155’の磨耗面161’とガイドローラ22との間の摩耗により、最終的に、当初リンク155の交換が必要となるかもしれない。同様に、第一の一部摩耗したアイドラ25’の上側面70’と当初ブッシュ137の間の摩耗により、最終的に、当初ブッシュ137の交換が必要となるかもしれない。たとえば、図4に示すように、当初リンク155は交換リンク255と交換されてもよく、当初ブッシュ137は交換ブッシュ237と交換されてもよい。留意すべき点として、当初リンク155と当初ブッシュ137を交換するとき、アイドラ25は交換する必要がないかもしれない。したがって、交換リンク255の当初摩耗面高さ282が当初リンク155の当初摩耗面高さ182と同等であり得る場合であっても(図2参照)、第二の一部摩耗アイドラ25’’の当初上側面高さ85’’は、アイドラ25の当初上側面高さ85と同等ではないかもしれない(図2参照)。
上側面70と当初ブッシュ137の間の接触と同様に、第二の一部摩耗アイドラ25’’の上側面70’’と交換ブッシュ237の間の接触もまた、初期においては、交換リンク255のリンクレール摩耗面261と第二の一部摩耗アイドラ25’’の下側面67’’を接触させることによって防止され得る。しかしながら、摩耗面261と下側面67’’の間の摩耗によって、最終的に、図5に示すように、交換リンク255は一部摩耗交換リンク255’に変形するかもしれず、第二の一部摩耗アイドラ25’’は第三の一部摩耗アイドラ25’’’に変形するかもしれない。これらの変形により、第三の一部摩耗アイドラ25’’’の上側面70’’’が交換ブッシュ237と接触しうるかもしれない。たとえば、当初上側面高さ85’’(図4参照)を、一部摩耗交換リンク255’の摩耗が約20%と約40%の間である時に、上側面70’’’が交換ブッシュ237と接触するような大きさとしてもよい。
図6は、一例としての機械13の操作方法を示す。図6については以下で論じ、機械13とその操作をさらに説明する。
一般に、車台アセンブリは無限軌道式機械に適用可能であり得る。開示されたアイドラと車台アセンブリは、摩擦の大きい環境において使用される無限軌道式機械に適用されたときに、特に有利であり得る。このような環境は、機械の部品の摩耗を早める。車台アセンブリのアイドラは、車台アセンブリのリンクが特定の量だけ摩耗した時に、車台アセンブリのリンクと接触しなくなるように構成してもよい。これによって、機械に関する保守費用が低減され、および/または機械の乗り心地が改善され得る。次に、開示されたアイドラと車台アセンブリを含む無限軌道式機械の操作を説明する。
図6に示すように、機械の操作方法は、車台アセンブリの当初リンクを車台アセンブリのアイドラに摺動可能に接触させるステップ(ステップ600)を含んでいてもよい。この接触により、初期においては、アイドラと車台アセンブリの当初ブッシュの間の接触が防止され得ると想定される。たとえば、アイドラと当初ブッシュの間の接触を第一の期間にわたり、防止してもよい。したがって、アイドラは、この第一の期間にわたり、当初ブッシュと接触しないかもしれない。
しかしながら、アイドラと当初リンクの間の接触によって引き起こされるアイドラと当初リンクの間の摩耗により、最終的に、アイドラと当初リンクが変形するかもしれない。それゆえ、機械のその後の操作は、当初ブッシュをアイドラと回転可能に接触させるステップ(ステップ610)を含んでいてもよい。たとえば、この接触は第二の期間にわたって継続してもよい。その後、当初リンクが交換リンクと交換されるかもしれない(ステップ620)と想定される。これは、第一の期間中の当初リンクとアイドラの間の摩耗と、第二の期間中の当初リンクと車台アセンブリのガイドローラの間の摩耗によって、当初リンク交換が必要になり得るからである。
当初ブッシュが第二の期間の後に交換ブッシュと交換されるかもしれない(ステップ630)とも想定される。これは、第一と第二の期間中の当初ブッシュと車台アセンブリのスプロケットの間の摩耗と、第二の期間中の当初ブッシュとアイドラの間の摩耗によって、当初ブッシュの交換が必要となり得るからである。あるいは、当初ブッシュは、第二の期間の後には交換されないかもしれない。これは、当初ブッシュとアイドラの間の回転可能な接触によって、当初ブッシュの摩耗の速度が、当初リンクとアイドラの間の摺動可能な接触による当初リンクの摩耗より遅くなるかもしれないからである。それゆえ、当初ブッシュは交換する必要がないかもしれない。しかしながら、当初ブッシュの交換は必要ないとしても、交換ブッシュは交換リンクに予め組み付けられ得るため、交換されるかもしれないと想定される。
当初リンクを交換リンクと交換した後、および/または当初ブッシュを交換ブッシュと交換した後、機械のその後の操作は、交換リンクをアイドラと摺動可能に接触させるステップ(ステップ640)を含んでいてもよい。この接触により、初期においては、アイドラと交換ブッシュ(または当初ブッシュが交換されていなければ、当初ブッシュ)との間の接触が防止され得ると想定される。たとえば、アイドラと交換ブッシュ(または当初ブッシュ)の間の接触を、第三の期間にわたり、防止してもよい。したがって、アイドラは、第三の期間にわたり、交換ブッシュ(または当初ブッシュ)と接触しないかもしれない。
しかしながら、アイドラと交換リンクの間の接触によって引き起こされる、アイドラと交換用リンクの間の摩耗により、最終的に、アイドラと交換リンクが変形するかもしれない。それゆえ、機械のその後の操作は、交換ブッシュ(または当初ブッシュ)をアイドラと回転可能に接触させるステップ(ステップ650)を含んでいてもよい。たとえば、この接触を第四の期間にわたって継続してもよい。その後、アイドラ、交換リンクおよび交換ブッシュ(または、当初ブッシュ)は、車台アセンブリの各種構成要素の間の摩耗によって、交換が必要となり得る。交換後、機械のその後の操作は、ステップ600−650を繰り返すステップを含んでいてもよい。
第一、第二、第三および第四の期間の長さは、アイドラの当初上側面高さの大きさによって調整されてもよいと想定される。たとえば、これらの期間の長さは、機械に関する保守費用を削減するため、および/または機械の乗り心地を改善するために調整してもよい。いくつかの実施形態において、期間の長さは、機械に関する保守費用の削減と機械の乗り心地の改善の両方のために調整されてもよい。たとえば、当初上側面高さを、当初リンクが第一の期間中に約40%と約60%の間だけ摩耗し、および交換リンクが第三の期間中に約20%と約40%の間だけ摩耗するような大きさとしてもよい。