JP3760026B2 - 履帯アイドラのスクレーパ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、履帯組立体のスクレーパ装置に関する。より詳細には、本発明は、履帯組立体のアイドラ部材から異物を取り除くスクレーパ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特に、履帯組立体を使用することによって移動する建設用機械は非常に過酷な環境において作動されるのが、極めて一般的である。多くの場合、例えば履帯式トラクタのような機械は、どろ、ちり、および砂を含む全種類の土壌にわたり様々な状況で作動される。履帯組立体は、これらの用途の性質上、大きな摩耗を受ける。砂、タールサンド、または別のよく知られている摩耗性物質のような所定の種類の土壌において作動されるときに、この摩耗がかなり加速されることになる。
履帯式マシンの作動中、履帯リンクとシューが地面に接触するときに物を拾い上げ、履帯チェーンの回転に伴って履帯組立体の下側の移動部分を越えて、その物を上方に運び上げる。この異物は、上昇位置のときに、上方の位置にある履帯部品から離れ始め、履帯の下側の移動部分上に落ちてしまう。この状況が発生するとき、異物は、様々な履帯チェーン部品の接触面すなわち摩耗面上に落下することが多い。この物質が砂状のものであったり、あるいは本来的に摩耗性のものである場合には、これらの表面の間での定常的な接触のために摩耗が一層加速されることになる。特に問題となる摩耗表面としては、履帯リンクの摩耗レールと、履帯ローラと履帯アイドラのトレッド部分がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この長い間にわたる問題のために、履帯チェーンの部品上に物がたまるのを防いだり、あるいは重要な領域から異物をそらすようにするために、様々なスクレーパまたは保護用組立体を形成する幾つかの試みがなされてきた。これらの設計のいくつかのものは、ある程度は成功して作動することが知られているが、マシンの重量と費用に加え、保護用部品の全体の質量が重くなりすぎることが多い。多くの場合、比較的複雑ないくつかのスクレーパの設計にも同じようなことがいえる。ある場合において、１つか２つ以上の履帯チェーン部品の形状と一致し、マシンの作動中、履帯チェーンが回転するときに異物を様々な部品から取り除くように機能する複雑な形状を組み入れる。この種の設計では、過酷な摩耗を受けることもよくある。これらの設計の複雑さが、製造費を極めて高くするだけではなく、取り替え部品の費用も加わることになる。
【０００４】
本発明は、上述の１つか２つ以上の問題を解決するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の１態様において、履帯組立体のためのスクレーパ装置が設けられている。スクレーパ装置が、フレームと、該フレームに回転可能に取り付けられているアイドラとを含む。アイドラは、隆起した中央部分と、中央部分の両側に位置する一対の接触面とを形成する。アイドラは、接触面が履帯組立体と係合するように置される状態でフレーム上に配置される。複数のスクレープ面を形成する第１端部と、フレームに取り付けられている第２端部とを有するスクレーパ組立体が設けられている。スクレーパ装置は、各スクレープ面が中央部分とアイドラによって形成された接触面とのいずれか一つと整列し、絶えず係合するように配置される状態で、フレームに取り付けられている。
【０００６】
上述したスクレーパ装置に関し、スクレーパ組立体が、履帯組立体のアイドラの外面と絶えず係合するように設けられているのがわかる。この場合、アイドラにより運び込まれる破片物は、アイドラが回転するとスクレーパ組立体との接触により取り除かれる。これは、履帯組立体と係合する間、破片物がアイドラの接触面に残らないようにし、履帯チェーン部品の不要で加速的に形成される摩耗を回避することができるので有効である。
【０００７】
【実施例】
図を参照すると、特に図１を参照すると、建設用マシン１０が示されている。図示したマシンは、従来の駆動列（図示せず）からの動力を得てスプロケット１２を駆動する履帯式トラクタである。スプロケットは従来の建設用の履帯チェーン組立体１４と係合し、地面とマシンの間で牽引力を与えて、地上でマシンを進行させるようになっている。履帯チェーン組立体１４は、履帯ローラフレーム１６により支持されており、該履帯ローラフレーム１６には、これの後部に第１のアイドラ１６が取り付けられ、履帯ローラフレームの前部に第２のアイドラ２０が取り付けられている。複数の履帯ローラ２２がアイドラ１８と２０との間に配置される。履帯チェーン組立体１４は、スプロケット１２、第１および第２アイドラ１８、２０および履帯ローラ２２のまわりで駆動され、これらにより支持されている。スプロケットにより回転されると、履帯チェーン組立体は、マシンがいずれかの方向に動くとき、これらの部品と回転接触してこれらの部品のまわりを回転する。
【０００８】
アイドラ１８、２０のそれぞれは、隆起中心部分２４と、該中心部分２４の両側に配置された対の接触面２６、２８とを形成する。中心部分は、履帯チェーン組立体に対し中央に配置されており、接触面が履帯組立体によって形成された間隔の開いた履帯リンク（図示せず）の所定部分と係合する間、ガイド部材として作用する。各アイドラ１８、２０は、履帯ローラフレーム１６の対向する端部３０、３２に取り付けられている。履帯ローラフレームの各端部は、一対の間隔のあいたアームを形成するように分岐されている。第１アイドラ１８は、履帯ローラフレームの第１端部３０によって形成されたアーム３４と３６との間に配置されており、アイドラ２０は、履帯ローラフレームの第２端部３２によって形成されたアーム３８、４０との間に配置される。双方のアイドラが、各対の分岐されたアームに対し横方向に配置されている軸線のまわりに回転可能に取り付けられている。
【０００９】
図２と図３を参照すると、スクレーパ組立体４２が第１のアイドラ１８と作動的に係合した状態で示されている。好ましい実施例において、スクレーパ組立体４２は、弾性スクレーパパッド４３を含む。スクレーパパッド４３は、複数のスクレープ部分４６、４８、５０を形成する第１端部４４と、履帯ローラフレーム１６の上方表面５４に取り付けられている第２の端部５２とを有する。一対のスロット５８、６０が、パッドの両側６２、６４から内側に相互に離れて、スクレーパパッド４３内に形成されている。このように配置されているので、スクレーパパッドは第１、第２および第３のスクレープ部分４６、４８、５０のそれぞれに分割されることになる。図４に最もよくわかるように、各スロットは、スクレーパパッドを通って延びるボア６６、６８のそれぞれで終了する。各ボアが第１および第２の端部４４、５２の間に、スクレーパパッドの全長の約１／３から３／４の第１端部からの距離、または各スクレープ部分が相互に独立して動くのに十分な距離だけ離れて配置されている。スロットはボアで終了するために、スクレープ部分の相対的な運動によってスクレーパパッドの破れを防ぐ。スクレーパパッド４３は、第１アイドラ１８と正しく合った状態に取り付けられているので、第１および第３のスクレープ部分４６、５０は接触面２６、２８とそれぞれ整列し、絶えず係合した状態である。同様に第２のスクレープ部分４８は、第１アイドラ１８の隆起中央部分２４と整列し絶えず接触した状態である。
【００１０】
スクレープ部分４６、４８、５０のそれぞれが形状において実質的に平面であり図５に最も良くわかるように遠い方の端部にスクレープ面７０を形成する。スクレープ面は同一であり、従って以下に述べる符号を３つ全てのスクレープ部分に適用する。図５を参照すると、各スクレープ部分が相互に交わる角度のついた一対の面により形成されているのがわかる。第１の角度のついた表面７２がスクレーパパッドの下面７４から前方にかつ上方に延びている。第１の角度は０度から２０度の範囲であるが、最適な角度は約１５度である。第１の角度のついた表面７２は、全長にほぼ沿ってアイドラと接触するように配置される。第２の角度のついた表面７６は、スクレーパパッド４３の上面７８から前方でかつ下方に向かって延びており、第１の角度のついた表面と交わり１点を形成する。この角度は０度から９０度の範囲にあるが最適の角度は約４５度である。
【００１１】
先に述べたように、好ましい実施例においてはスクレーパパッド４３を含むスクレーパ組立体４２の第２端部５２が、履帯ローラフレーム１６の上面５４に取り付けられている。図４において最もよくわかるように、スクレーパパッドの第２端部は、相互に横方向に間隔のあいた複数の細長いボア８２を形成する。各ボアは、金属または硬質プラスチックから形成されているインサート８４を受け取る。各インサートは、ボルト８８のような固定部材のシャンクを受け取るのに十分な大きさの実質的に細長いスロット８６を形成する。各ボルトは、履帯ローラフレーム１６の上面５４に形成される適切な取り付けボア８９にねじで取り付けられていればよい。各スロットは、ボルトのシャンクよりも大きく、アイドラおよび履帯ローラフレームに対してスクレーパパッドを調整できるようになっている。調整能力に加え、弾性パッドよりも硬質な材料のインサートはファスナーの力を受けても圧縮されず、このためにスクレーパパッドを履帯ローラフレームに固定する助けとなる。
【００１２】
図６を参照すると、スクレーパ組立体４２の別の実施例が第２すなわち前方アイドラ２０に関連して示されている。本実施例において、スクレーパ組立体は、先に記述した、符号４３が付されているスクレーパパッドと同じスクレーパパッドを含む。しかしながら、本実施例において、第２の端部５２は、上側面５４の下側で離れた位置において履帯ローラフレーム１６により形成されるフランジ部材９０に取り付けられている。このように配置されているために、スクレーパ組立体４２の高さは第１のアイドラ１８に関し示したものに対して低い。このことは、履帯ローラフレームの前方端部３２において履帯チェーン組立体１４と上側面５４との間で有効な空間が小さいために必要である。
図７ないし図９を参照すると、本発明の別の実施例が開示されている。本実施例において、スクレーパ組立体４２が弾性取り付けパッド９２を含む。取りつけパッド９２については図８に最もよく図示されているが、３つの取り付け部分９６、９８、１００に分割される第１の端部９４を形成する。第２の端部１０２が、以下より詳細に記載するような手段で履帯ローラフレーム１６に取り付けられている。取り付けパッドの第１の端部９４が一対のスロット１０４と１０６を形成する。スロット１０４と１０６が、好ましい実施例（図１ないし図５）に図示したスクレーパパッド５６に関して記載したスロット５８と６０に主に一致しており、ほぼ同じように機能する。スロット１０４、１０６が取り付けパッドの側部から間隔があけられて、第１の端部９４を３つの取り付け部分、第１の取り付け部分９６、第２の中心に配置された取り付け部分９８、第３の取り付け部分１００に分割するような状態で相互に間隔があけられている。スロットは、３つの取り付け部分を実質的に互いに別個に動かすことができる。各取り付け部分は、各取り付け部分９６、９８、１００のそれぞれにおいて開口部１０８、１１０、１１２を形成する。各開口は、非弾性のインサート１１４、１１６、１１８をそれぞれ受取り、これらは結合または別の適切な手段によって弾性取り付けパッドに固定される。各インサートは、複数の取り付けボア１２０を備える。取り付けパッド９２の第２端部１０２は、非弾性インサート１２４を受け取る複数の開口部１２２を形成する。インサート１２４は、弾性スクレーパパッド５６に関連して先に記載したインサート８４と形状と機能において同じであり、取り付けパッド９２をフレーム１６に対し調整可能に取り付けを行うようになっている。インサート１２４が、フレーム１６のフランジ１２７に形成されており、複数の取り付けボア１２８、または別の適切なファスナーを受け取る複数の取り付けボア１２６と整列して、取り付けパッドをフレームに調整して固定するようになっている。
【００１３】
複数の非弾性スクレープ部材１３０、１３２、１３４が取り付けパッド９２に固定されており、これらから前方に延びており、好ましい実施例において第２のアイドラ２０であるアイドラと接触するようになっている。第１のスクレープ部材１３０は、金属プレートから形成されており、第１の取り付け部分９６に固定されているほぼ平面の第１の端部１３６を有する。第１の端部１３６は、第１の取り付け部分９６に配置されているインサート１１４によって形成されるボア１２０と整列する複数の取り付けボア（図示せず）を備える。整列されたボアは、適当なボルト１３８のような適切な結合部材を受取り、２つの部材をともに固定するようになっている。第２の端部１４０が４０度から５０度の範囲で、最適な角度が、平坦な第１部分１３６に対して約４５度である角度Ａで第１部分１３６から延びる下方に曲線になった部分を形成する。第２の端部１４０は、アイドラ２０の接触面２８と絶えず接触するように配置される係合面１４２も形成する。係合面１４２は、第１の端部１３６に対して第２の角度“Ｂ”で配向されている。第２の角度は、２０度から３０度であり、最適な角度は約２５度である。
【００１４】
第２のスクレープ部材１３２が、第１のスクレープ部材１３０に関し記載したのとほぼ同じ手段で第２の取り付け部分９８に取り付けられている。図示した好ましい実施例において、インサート１１６が三角形であるように示されている。インサートは、複数のファスナーを受け取り第２のスクレープ部材の第１の端部１４６を第２の取り付け部分９８に固定するように機能する。第２のスクレープ部材は、第１および第３のスクレープ部材よりもいくらか大きいので、インサート１４４はより大きな保持能力を形成するように拡大される。異なる形状と大きさのインサートもその場所に利用してもよいことがわかる。わずかな大きさの差を除いて、第２のスクレープ部材は、第１のスクレープ部材と形状においてほぼ同じであることがわかる。第２のスクレープ部材は、第２の端部１４７を形成しており、この第２の端部１４７は、係合面１４２と同じように形成されており、第１のスクレープ部材１３０と同一の手段でアイドラ２０（図９参照）の隆起中央部分２４と係合する係合面１４８を上部に形成するようになっている。
【００１５】
第３のスクレープ部材１３４が、第１のスクレープ部材１３０とほぼ同じである。第３のスクレープ部材は、スクレープ部材１３０と１３２と同一の手段で第３の取り付け部材１００に固定されている第１の端部１４９を有する。同様に、第３のスクレープ部材１３４は、アイドラ２０の接触面２６と係合するように配置されている第２の端部１５２上に係合面１５０（図９参照）を形成する。
図７乃至図９において記載した好ましい実施例において、取り付けフランジ１２７が、先に記載した実施例よりも履帯ローラフレームに対し下側に配置されており、スクレープ部材１３０、１３２、１３４によって延長した長さを収納するようになっている。また、係合面は、表面の殆どがアイドラと係合するように角度がつけられており、アイドラがスクレープ部材に対し回転するときに絶えず異物を取り除くようになっている。
【００１６】
履帯組立体の作動において、履帯チェーン組立体１４は、スプロケット１２により駆動された状態で履帯ローラフレーム１６のまわりを回転する。履帯チェーン組立体１４が回転すると、履帯ローラフレームが、前部および後部アイドラ２０、１８とそれぞれと、これらの間に配置されている履帯ローラ２２とにより係合される。アイドラと履帯チェーンとの間の係合は、最初にアイドラにより形成された接触面２６、２８とに沿って発生する。
履帯チェーン組立体１４が回転すると、アイドラの上方の履帯チェーン組立体の部品がアイドラの接触面２６、２８とともに、これらの間に配置されている隆起中央部分２４上の異物を排出するようになる。これは、アイドラがいずれかの方向に回転するときに発生する。アイドラが回転すると、好ましい実施例のスクレープ部分４６、４８、５０がアイドラの表面に対し支持され、異物を取り除く。異物の排除は、アイドラのこれらの領域が履帯チェーン組立体と係合する前に行なわれる。これは、接触面２６、２８の間の係合領域と、摩耗が最もひどい履帯チェーンとにおいて特に重要である。この材料の除去で、これらの表面の間で通常発生する摩耗の加速的形成が、ほとんどの場合極めて減少し、別の場合には実質的に排除される。
【００１７】
スクレーパパッド４３が、切断チップで−５５度から＋８０度Ｃの温度の間で耐摩耗性があり、ジュロメータの読み取り値が６８±３のジュロメータＡの高品質の天然ゴムから構成される簡単に入手できる複数の複合物の一つから構成される。この材料は、主となる用途において使用されるときには、極めて摩耗に対して耐性がある。
別の実施例のスクレープ部材１３０、１３２および１３４がアイドラと絶えず接触するように配置されており、同様に異物を取り除くようになっている。この接触は、取り付けパッド９２の弾性特性によって得られる付勢によって形成され維持される。この取り付けパッドは、上述した同一の天然ゴムから構成される。このようさな構成のために、取り付けパッドが、アイドラの係合面２８、２４および２６のそれぞれの角度のついた面１４２、１４８および１５０を有効に維持しながら履帯組立体が作動する環境の作用に耐えるの十分に耐久性がある。スクレープ部材は、金属または別の非弾性材料から形成されるので、スクレーパ部材とアイドラとの金属対金属の接触があるためにある種の摩耗が予想される。この摩耗を受け入れるために、各係合面には、Ｂで示されている角度が設けられ、アイドラがスクレーパ組立体に対し回転すると、係合面がアイドラと接触し続けるような状態で摩耗が発生する。この際には、スクレーパ部材１３０、１３２および１３４が実質的に自ら調整を行う。
【００１８】
本発明は、上昇したスプロケットと前部および後部のアイドラを有する履帯式のトラクタに関連して開示し記載したきたが、単一のアイドラを有する別の履帯式のマシンにも同一の構造を利用してもよいことがわかる。
上述したようにスクレーパ組立体４２に関し、摩耗の程度が大きい履帯チェーン組立体１４の領域から異物が絶えず取り除かれることがわかる。アイドラが履帯チェーン組立体と接触する前に、異物がこれらの領域から取り除かれるために、通常受ける摩耗の加速的な形成が実質的に減少される。このような場合、履帯チェーンの部品の多くの寿命が相当に延びる。履帯チェーン部品の寿命が高まるとともに、マシンの寿命を延ばすことができ、履帯チェーン部品をメンテナンスし取り替える費用が極めて少なくなる。
【００１９】
本発明の別の態様、、目的および利点は、図面、発明の開示および請求の範囲を研究することから得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を実施する履帯式マシンの概略側面図である。
【図２】図１の符合２により示された領域に囲まれた履帯ローラフレームの１部の拡大図である。
【図３】図２の線３─3 に沿った履帯ローラフレームの概略的上面図である。
【図４】符合４によって示された領域内に囲まれる図３の一部の拡大図である。
【図５】図２に示した符合５によって示された領域に囲まれたスクレーパ組立体の拡大図である。
【図６】図１の符合６に示された領域に囲まれた履帯ローラフレームの一部の拡大部分断面図であり、本発明の別の実施例を表す図である。
【図７】本発明の別の実施例を表す図６に類似した概略的側面図である。
【図８】図７に示したスクレーパ装置の実施例の取り付けパッドの概略的斜視図である。
【図９】本発明をより明白にするために、フレーム部材が取り除かれた状態の、図６に開示したスクレーパ装置の実施例の概略的斜視図である。
【符号】
１０ 建設用マシン
１２ スプロケット
１４ 履帯チェーン組立体
１６ 履帯ローラフレーム
１８ 第１アイドラ
２０ 第２アイドラ
２２ 履帯ローラ
２４ 中央部分
２６、２８ 接触面
４２ スクレーパ組立体
４３ スクレーパパッド
４６ 第１スクレープ部分
４８ 第２スクレープ部分
５０ 第４スクレープ部分
７０ スクレープ面
８４ インサート
８６ スロット
８８ ボルト
８９ 取り付けボア

Claims (5)

1. フレームと、
   隆起した中央部分と、該中央部分の両側に位置する一対の接触面とを備えており、該接触面が履帯組立体と係合するように置かれる状態で前記フレームに回転可能に取り付けられているアイドラと、
   該アイドラの前記接触面の一方と絶えず接触するようになっている第１のスクレープ部分と、前記隆起中央部分と絶えず接触するようになっている第２のスクレープ部分と、前記接触面の他方と接触するようになっている第３のスクレープ部分とを形成する第１端部と、前記フレームに取り付けられた第２の端部と、を有する弾性スクレープパッドを備えるスクレーパ組立体と、
   前記第１および第２のスクレープ部分との間に配置された第１のスロットと、前記第２と第３のスクレープ部分との間に配置された第２のスロットとを備え、該スロットは、前記弾性スクレーパパッドの前記第１端部から内側に所定の距離だけ延びており、前記個々のスクレープ部分が相互に動くことができるようになっている履帯組立体のスクレーパ装置であって、
   前記弾性スクレーパパッドの前記第２の端部は、中に形成された少なくとも１つの取り付けボアを有する複数の非弾性インサートを備え、前記インサートによって形成された前記取り付けボアは、前記フレームによって形成された複数の取り付けボアと整列可能であり、該整列されたボアは、前記弾性スクレーパパッドの前記第２端部を前記フレームに固定するためにファスナー部材を受け取るようになっていることを特徴とするスクレーパ装置。
2. フレームと、
   隆起した中央部分と、該中央部分の両側に位置する一対の接触面とを備えており、該接触面が履帯組立体と係合するように置かれる状態で前記フレームに回転可能に取り付けられているアイドラと、
   該アイドラの前記接触面の一方と絶えず接触するようになっている第１のスクレープ部分と、前記隆起中央部分と絶えず接触するようになっている第２のスクレープ部分と、前記接触面の他方と接触するようになっている第３のスクレープ部分とを形成する第１端部と、前記フレームに取り付けられた第２の端部と、を有する弾性スクレープパッドを備えるスクレーパ組立体と、
   前記第１および第２のスクレープ部分との間に配置された第１のスロットと、前記第２と第３のスクレープ部分との間に配置された第２のスロットとを備え、該スロットは、前記弾性スクレーパパッドの前記第１端部から内側に所定の距離だけ延びており、前記個々のスクレープ部分が相互に動くことができるようになっている履帯組立体のスクレーパ装置であって、
   前記スクレーパ組立体は、
   第１、第２および第３の取り付け部分を形成する第１の端部と、前記フレームに取り付けられた第２の端部とを有する弾性取り付けパッドと、
   前記取り付けパッドの前記第１の取り付け部分に取り付けられた第１端部と、前記アイドラによって形成された前記接触面の一方と絶えず係合するようになっている第２の端部とを有する第１の非弾性スクレープ部材と、
   前記取り付けパッドの前記第２の取り付け部分に取り付けられた第１端部と、前記アイドラの前記隆起中央部分と絶えず係合するようになっている第２端部とを有する第２の非弾性スクレープ部材と、
   前記取り付けパッドの前記第３の取り付け部分に取り付けられている第１端部と、前記アイドラによって形成された前記接触面の他方と絶えず係合するようになっている第２の端部とを有する第３の非弾性スクレープ部材と、
   を含むことを特徴とするスクレーパ装置。
3. 前記取り付けインサートが、前記取り付けパッドの前記第１端部によって形成された前記取り付け部分のそれぞれの中に配置されており、各非弾性スクレープ 部材の前記各第１端部と係合して、前記各非弾性スクレープ部材と前記取り付けパッドとの間に取りつけ手段を形成するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のスクレーパ装置。
4. 各取り付けインサートは、複数の取り付け貫通ボアを備えており、該取り付けボアは、前記各非弾性スクレープ部材内に形成された複数の取り付けボアと整列可能であり、該整列されたボアは、この中で結合部材を受け取って、前記各非弾性スクレープ部材を前記取り付けパッドに固定するようになっていることを特徴とする請求項３に記載のスクレーパ装置。
5. 前記取り付けインサートのそれぞれは、金属材料からなることを特徴とする請求項４に記載のスクレーパ装置。

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