JP4225457B2

JP4225457B2 - クローラ式作業車両の履帯装置

Info

Publication number: JP4225457B2
Application number: JP2002217185A
Authority: JP
Inventors: 健加藤
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2004058736A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブルドーザ等のクローラ式作業車両の履帯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クローラ式作業車両の履帯装置は、履板がボルトで締着された左、右履帯リンクがクローラ長手方向（周方向）に環状に多数配置されている。この多数配置された左、右履帯リンクは、それぞれ、互いに履帯幅方向にオフセットし、かつ周方向に所定距離離間した内側端部および外側端部を有し、この左、右それぞれの隣接する履帯リンクの内側端部および外側端部の重合部に圧入された履帯ピンと、この履帯ピンの略中央部外周に挿入され、かつクローラ長手方向の隣の左、右履帯リンクの内側端部に圧入された固定ブッシュとにより屈曲自在に連結されている。そして、この固定ブッシュの外径部に起動輪の歯を噛み合わせて回転駆動するようにしている。しかし、これらの噛み合いにおいては、噛み合い部間で相対滑りが発生するため互いに磨耗し、特に固定ブッシュの外径部の偏磨耗が著しいという問題がある。この問題を解決するために、起動輪の歯と噛み合う前記ブッシュを回転可能とした技術が公開されている。
【０００３】
回転ブッシュを用いた履帯装置の先行技術として、例えば、特表平６−５０４７４７号公報に記載されたものが知られており、図８は同公報に記載されたリンク連結状態の説明図である。図８において、左、右履帯リンク８０，９０には、それぞれ固定ブッシュ１１０，１１０を圧入している。この左側固定ブッシュ１１０と右側固定ブッシュ１１０との間の中央部に回転ブッシュ１２０を備えている。図示しない起動輪の歯と噛み合う中央部の回転ブッシュ１２０を、ピン１００の周りに回転可能としている。この回転ブッシュ１２０の内筒面とピン１００の外径部との間は油により潤滑されており、この回転ブッシュ１２０の左、右端面と固定ブッシュ１１０，１１０との間には、それぞれシール１５０，１５０が設けられている。また、この固定ブッシュ１１０，１１０の外側には、シール１４０，１４０が設けられている。ピン１００の内部には油路１００ａ，１００ｂが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特表平６−５０４７４７号公報に記載の技術では、シール１５０，１５０は左、右履帯リンク８０，９０の端面開口部と固定ブッシュ１１０，１１０との間に形成される凹部内に配設されている。このため、左、右履帯リンク８０，９０と固定ブッシュ１１０，１１０との圧入長さを減少せざるを得ない。これにより、実作業中に外力に対して固定ブッシュ１１０，１１０の圧入による保持力や内筒面の耐面圧力が不足して、固定ブッシュ１１０，１１０部にヘタリやガタが生じ、組立初期のシール１４０，１５０部分のエンドプレイ（クリアランス）が拡がり、この結果、封入した潤滑油がシール１４０，１５０から漏洩するという問題が生じることがある。
【０００５】
また、左、右履帯リンク８０，９０と回転ブッシュ１２０との間のラビリンスが少ないため、起動輪の歯とこの回転ブッシュ１２０との噛み合いによって圧縮される土から生じる土圧が直接シール１５０部に作用し、シール１５０の寿命を低下させるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、シール部のエンドプレイの拡がりを阻止し、また左、右履帯リンクと回転ブッシュとの間からのシール部への土砂の侵入を防止して、シールの耐久性を向上できるクローラ式作業車両の履帯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１発明は、クローラ式作業車両の履帯装置において、内部に貫通孔を有する回転ブッシュと、内部に貫通孔を有する左、右固定ブッシュと、履帯ピンと、互いに履帯幅方向にオフセットし、かつ長手方向に離間した内側端部および外側端部にそれぞれ第１の連結孔および第２の連結孔を有する複数の左、右履帯リンクと、前記回転ブッシュおよび左、右固定ブッシュの間に配設される第１シールと、前記左、右履帯リンクの外側端部および前記左、右固定ブッシュの間に配設される第２シールとを備え、前記左、右履帯リンクの第１の連結孔にそれぞれ前記左、右固定ブッシュの外径部を圧入して前記回転ブッシュの左、右端部に配置し、前記回転ブッシュおよび左、右固定ブッシュのそれぞれの貫通孔内に前記履帯ピンを回転可能に挿入し、更に、前記履帯ピンの左、右端部を、それぞれ前記左、右履帯リンクにクローラ長手方向に隣接して配置された左、右履帯リンクの第２の連結孔に圧入して、前記左、右履帯リンクと前記隣接する左、右履帯リンクとを履帯ピンの軸線回りに屈曲自在に連結してなり、前記回転ブッシュの左、右端部に、軸方向中央部の外径よりも大きい外径で、外周部が前記左、右履帯リンク外周より履帯ピン側にある大径部を設け、前記回転ブッシュの大径部の左、右端面に環状の凹部を形成し、この凹部に前記第１シールを配設している。
【０００８】
第１発明によれば、回転ブッシュの左、右端面に凹部を形成し、この凹部に第１シールを配設したため、左、右履帯リンクの内側端部に圧入される固定ブッシュの長さを充分に確保できるので、固定ブッシュの圧入による保持力、および内筒面の耐面圧力を充分に保持でき、実作業中の外力によって該固定ブッシュ部にヘタリやガタが生じることはない。従って、前記第１、第２シールのエンドプレイは組立て初期値を維持できるので、履帯ピンに封入した潤滑油が第１、第２シールから漏洩することはなく、履帯装置の耐久性を大幅に向上できる。
【００１０】
また、回転ブッシュの左、右端部の外径を中央部の外径よりも大きく、かつ、外周部が左右履帯リンク外周より履帯ピン側にあるようにしたため、起動輪の歯と回転ブッシュの該中央部との噛み合いによって圧縮された土が、回転ブッシュと左、右固定ブッシュとの間に配設された第１シールから離れる方向に流れるようになり、これによって土圧が直接第１シール部に作用しないので、第１シールの耐久性を格段に向上できる。
【００１２】
即ち、第１、第２シールのエンドプレイは組立て初期値を維持することができるので、履帯ピンに封入した潤滑油が第１、第２シールから漏洩することはなく、また、土圧が直接第１シール部に作用しないので、第１シールの耐久性を大幅に向上できると共に、履帯装置の耐久性を向上できる。また、回転ブッシュの必要な部分（つまり左右端部）のみ大径部を設けているので、回転ブッシュの軽量化、小型化ができる。
【００１３】
第２発明は、第１発明において、前記回転ブッシュの左、右端面と、前記左、右履帯リンクの内側端部の内側面との間に、ラビリンスを形成した構成としている。
【００１４】
第２発明によれば、回転ブッシュの左、右端面と、左、右履帯リンクの内側端部の内側面との間にラビリンスを形成したため、ラビリンス効果により、回転ブッシュと左、右固定ブッシュとの間に配設された第１シール部へ土砂が侵入し難くなり、第１シールの耐久性をさらに向上できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るクローラ式作業車両の履帯装置の実施形態について、図１〜図７により詳細に説明する。
【００１６】
まず、第１実施形態について、図１〜図４により説明する。図１は、本発明に係るクローラ式作業車両の履帯装置が適用されるブルドーザの側面図である。
図１において、車体２の左右には履帯装置のトラックフレーム３，３が連結されている。このトラックフレーム３の前端部には遊動輪４が、また下面部には下転輪等がそれぞれ回動自在に取着されている。また、車体２の後部左右には、図示しない駆動装置と連結された起動輪５，５が配設されている。これらの遊動輪４、起動輪５および下転輪等を履帯装置６が巻装して無限軌道帯を構成している。
【００１７】
次に、履帯装置の概要について、図２，３により説明する。図２は、本発明の履帯装置の履帯リンクの連結状態を示す図であり、図３は図２のＺ視図である。図２に示す履帯リンク８，９は非接地面側から見た図であり、矢印の前方に対して左列に隣り合う左履帯リンク８，８および右列に隣り合う右履帯リンク９，９をそれぞれ示している。各左履帯リンク８は、前後方向（クローラ長手方向）両端部に、互いに履帯幅方向にオフセットし、かつ環状に連結するための連結孔が設けられる連結端部８ａ，８ｂを形成している。そして、この左履帯リンク８の一方の連結端部８ａは内側に位置し、隣り合う左履帯リンク８の他方の連結端部８ｂはその外側に位置し、両端部８ａ，８ｂが重合している。同様に、右履帯リンク９は、前後方向両端部に、互いに履帯幅方向にオフセットし、かつ連結孔が設けられる連結端部９ａ，９ｂを形成していて、この右履帯リンク９の一方の連結端部９ａは内側に位置し、隣り合う右履帯リンク９の他方の連結端部９ｂはその外側に位置し、両端部８ａ，９ｂが重合している。この左、右履帯リンク８，８，９，９は、それぞれの連結端部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂを上記のように重合し、詳細は後述するように固定ブッシュ１１、回転ブッシュ１２、シール１４，１５を装着して履帯ピン１０により連結している。
【００１８】
図３は、右履帯リンク９，９の側面図を示しているが、左、右履帯リンク８，９にまたがって履板７がボルト７ａおよびナット７ｂにより締着されている。このように、左、右列の隣り合う左、右履帯リンク８，８，９，９をクローラ長手方向に複数連結して無限軌道帯を構成したものを、履帯装置６と呼ぶ。
【００１９】
次に、左、右履帯リンク８，８，９，９の連結部の詳細について、図４により説明する。図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。
左履帯リンク８の内側端部８ａに形成した連結孔８ｃには、固定ブッシュ１１の外径部が圧入されている。この固定ブッシュ１１は内部に貫通孔１１ａを有し、履帯ピン１０の外径に回転自在に嵌合している。
固定ブッシュ１１の内側、外側の端面にはシール面が形成しており、それぞれ第１シール１４とスラストリング１４ａ、および第２シール１５とスラストリング１５ａに当接している。この第１シール１４とスラストリング１４ａは、回転ブッシュ１２の左端面に形成した環状の凹部１２ａ内に配設されている。また、第２シール１５とスラストリング１５ａは、隣り合う左履帯リンク８の外側端部８ｂの内側に形成した環状の凹部８ｅに配設されている。履帯ピン１０の外径の一端部（図示の左側）は、隣り合う左履帯リンク８の外側端部８ｂに形成した連結孔８ｄに圧入されている。
【００２０】
同様に、右履帯リンク９の内側端部９ａに形成した連結孔９ｃには、固定ブッシュ１１の外径部が圧入されている。この固定ブッシュ１１の内部に有する貫通孔１１ａは、履帯ピン１０の外径に回転自在に嵌合している。
固定ブッシュ１１の内側、外側の端面にはシール面が形成してあり、それぞれ第１シール１４とスラストリング１４ａ、および第２シール１５とスラストリング１５ａに当接している。この第１シール１４とスラストリング１４ａは、回転ブッシュ１２の右端面に形成した環状の凹部１２ａ内に配設されている。また、第２シール１５とスラストリング１５ａは、隣り合う右履帯リンク９の外側端部９ｂの内側に形成した環状の凹部９ｅに配設されている。履帯ピン１０の外径の他端部（図示の右側）は、隣り合う右履帯リンク９の外側端部９ｂに形成した連結孔９ｄに圧入されている。
【００２１】
回転ブッシュ１２は、内部に貫通孔１２ｂを有し、履帯ピン１０の外径に回転自在に嵌合している。また、回転ブッシュ１２は、中央部に軸方向所定長さの外径ｄの小径部２１を有し、左、右端部には外径ｄよりも大きい外径Ｄの大径部２２を有し、小径部２１から大径部２２へ所定の勾配で移行させている。左右の大径部２２のそれぞれの左端面、右端面には前記環状の凹部１２ａ，１２ａを形成している。また、貫通孔１２ｂの略中央部には油溜まり１２ｃが形成されている。
さらに、回転ブッシュ１２の左右大径部２２，２２の左端面、右端面と左、右履帯リンク８，９の内側端部８ａ，９ａの内側面との間には、ラビリンス１６，１６を形成している。
【００２２】
次に、図４に示す左、右履帯リンク８，９の連結部の履帯ピン１０、固定ブッシュ１１，１１、および回転ブッシュ１２のオイル潤滑経路について説明する。履帯ピン１０の一側端面には給油口１０ｃが形成されており、そのピン内部にはこの給油口１０ｃと連通する軸心方向の主通路１０ａ、およびこの主通路１０ａから径方向に分岐する分岐通路１０ｂがそれぞれ形成されており、この分岐通路１０ｂは前記回転ブッシュ１２の油溜まり１２ｃに連通している。前記給油口１０ｃから注入されるオイルは、主通路１０ａから分岐通路１０ｂを通って油溜まり１２ｃに溜まり、ここから履帯ピン１０の外周面部と、固定ブッシュ１１，１１および回転ブッシュ１２それぞれの内筒面部との間に流入する。前記第１シール１４，１４および第２シール１５，１５は、履帯ピン１０、固定ブッシュ１１，１１および回転ブッシュ１２を潤滑するオイルの漏洩を防止している。
【００２３】
次に、本実施形態の作用、効果について、図４を参照して説明する。
回転ブッシュ１２の左、右端面に凹部１２ａ，１２ａを形成し、この凹部１２ａ，１２ａに第１シール１４，１４を配設したため、左、右履帯リンク８，９の内側端部８ａ，９ａに形成される連結孔８ｃ，９ｃに圧入される固定ブッシュ１１，１１の長さを充分に確保できるので、実作業中の外力によって固定ブッシュ１１，１１の内、外周面部にヘタリやガタが生じることはない。従って、第１、第２シール１４，１５のエンドプレイは組立て初期値を維持することができるので、履帯ピン１０に封入した潤滑油が第１、第２シール１４，１５から漏洩することはなく、第１、第２シール１４，１５の耐久性を向上できると共に、履帯装置の耐久性を向上できる。
【００２４】
回転ブッシュ１２は、その中央部に、起動輪５の歯５ａと噛み合う外径ｄの小径部２１を有し、その左、右端部に外径ｄよりも大きい外径Ｄの大径部２２を有し、しかも、小径部２１から所定勾配を持って大径部２２へ移行させている。このため、起動輪５の歯５ａと回転ブッシュ１２の小径部２１との噛み合いによって圧縮された土が前記勾配の部位に沿って図４に示す矢印Ｆ方向に流れ、この土圧が直接第１シール１４部に作用しないので、第１シール１４の耐久性を大幅に向上できる。
【００２５】
また、回転ブッシュ１２の左、右端面と左、右履帯リンク８，９の内側端部８ａ，９ａの内側面との間にラビリンス１６，１６を形成しているため、土が第１シール１４，１４部に侵入し難くなり、第１シール１４の耐久性をさらに向上できる。
【００２６】
次に、第２実施形態について、図５により説明する。第２実施形態は、上記第１実施形態における回転ブッシュ１２の製造方法を変えて、回転ブッシュ１２Ａとしたものである。
この回転ブッシュ１２Ａは２個の回転ブッシュ１３を電子ビーム溶接等で接合したものであり、寸法、機能は回転ブッシュ１２と全く同一である。
従って、第２実施形態によると、回転ブッシュ１３の油溜まり１３ａの加工が容易なこと、および量産効果が見込めることにより、回転ブッシュ１２Ａのコストを安くできるという効果がある。
【００２７】
次に、第３実施形態について、図６により説明する。
第３実施形態は、上記第１実施形態における固定ブッシュ１１，１１を廃止して、左、右履帯リンク８，９を左、右履帯リンク８Ａ，９Ａとしたものである。この左、右履帯リンク８Ａ，９Ａの内側端部８ｆ，９ｆに形成した連結孔８ｇ，９ｇは、履帯ピン１０の外径に回転自在に嵌合している。左、右履帯リンク８Ａ，９Ａの内側端部８ｆ，９ｆの内側、外側の端面にシール面を形成し、それぞれ第１シール１４とスラストリング１４ａ、および第２シール１５とスラストリング１５ａに当接させている。なお左、右履帯リンク８Ａ，９Ａの外側端部８ｂ，９ｂは、前記左、右履帯リンク８，９の外側端部８ｂ，９ｂと同一である。
第３実施形態によると、左、右履帯リンク８Ａ，９Ａに前記第１実施形態のような固定ブッシュ１１，１１を必要としないので、構造がシンプルで、コストを安くできるという効果がある。
【００２８】
次に、第４実施形態について、図７により説明する。
第４実施形態は、上記第３実施形態における左、右履帯リンク８Ａ，９Ａの内側端部８ｆ，９ｆに対してその内側、外側の端面に環状の凹部２３，２３を形成した内側端部８ｈ，９ｈを有する左、右履帯リンク８Ｂ，９Ｂとしたものである。この凹部２３，２３に、環状のウエアプレート１７，１７を外径部で圧入して配設している。内側、外側のウエアプレート１７，１７は、端面にシール面を有し、それぞれ第１シール１４とスラストリング１４ａ、および第２シール１５とスラストリング１５ａに当接している。
第４実施形態によると、シール面が磨耗した場合には、ウエアプレート１７を交換すればよいので、メンテナンスコストを安くできるという効果がある。
【００２９】
以上説明したように、本発明のクローラ式作業車両の履帯装置によれば、以下の効果が得られる。
（１）回転ブッシュの左、右端面に凹部を形成し、この凹部に第１シールを配置したため、左、右リンクの内側端部に圧入される固定ブッシュの軸方向長さを充分に確保できるので、実作業中の外力により固定ブッシュ部にヘタリやガタが生じるのを防止できる。従って、第１、第２シールのエンドプレイは組立て初期値を維持することができるので、履帯ピンに封入した潤滑油が第１、第２シールから漏洩することはなく、履帯装置の耐久性を大幅に向上できる。
（２）回転ブッシュの左、右端部の外径（Ｄ）を中央部（起動輪の歯との噛み合い部）の外径（ｄ）よりも大きくしたため、起動輪の歯と回転ブッシュとの噛み合いによって圧縮された土が第１シールから離れる方向に流れ、土圧が直接第１シール部に作用しないので、第１シールの耐久性を大幅に向上できる。
【００３０】
（３）回転ブッシュの左、右端部の外径（Ｄ）を中央部（起動輪の歯との噛み合い部）の外径（ｄ）よりも大きくし、且つ、左、右端面に凹部を形成し、この凹部に前記第１シールを配置したため、上記（１）、（２）の効果が同時に得られる。
（４）回転ブッシュの左、右端面と左、右リンクの内側端部の内側面との間にラビリンスを形成したため、ラビリンス効果により第１シール部へ土砂が侵入し難いので、第１シールの耐久性をさらに向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る履帯装置が適用されるブルドーザの側面図である。
【図２】図１の履帯装置の履帯リンクの連結状態を示す図である。
【図３】図２のＺ視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第２実施形態における回転ブッシュを示す図である。
【図６】第３実施形態における履帯リンクを示す図である。
【図７】第４実施形態における履帯リンクを示す図である。
【図８】従来技術の履帯リンクの連結状態の説明図である。
【符号の説明】
１…ブルドーザ、２…車体、３…トラックフレーム、４…遊動輪、５…起動輪、６…履帯装置、７…履板、７ａ…ボルト、７ｂ…ナット、８，９…左、右履帯リンク、８ａ，９ａ…内側端部、８ｂ，９ｂ…外側端部、１０…履帯ピン、１１…固定ブッシュ、１２…回転ブッシュ、１２ａ…凹部、１４…第１シール、１５…第２シール、１４ａ，１５ａ…スラストリング、１６…ラビリンス溝、１７…ウエアプレート、２１…小径部、２２…大径部、２３…凹部。

Claims

クローラ式作業車両の履帯装置において、
内部に貫通孔(12b)を有する回転ブッシュ(12)と、
内部に貫通孔(11a)を有する左、右固定ブッシュ(11,11)と、
履帯ピン(10)と、
互いに履帯幅方向にオフセットし、かつ長手方向に離間した内側端部(8a,9a)および外側端部(8b,9b)にそれぞれ第１の連結孔(8C,9C)および第２の連結孔(8d,9d)を有する複数の左、右履帯リンク(8,9)と、
前記回転ブッシュ(12)および左、右固定ブッシュ(11,11)の間に配設される第１シール(14)と、
前記左、右履帯リンク(8,9)の外側端部(8b,9b)および前記左、右固定ブッシュ(11,11)の間に配設される第２シール(15)とを備え、
前記左、右履帯リンク(8,9)の第１の連結孔(8C,9C)にそれぞれ前記左、右固定ブッシュ(11,11)の外径部を圧入して前記回転ブッシュ(12)の左、右端部に配置し、前記回転ブッシュ(12)および左、右固定ブッシュ(11,11)のそれぞれの貫通孔(12b)(11a,11a)内に前記履帯ピン(10)を回転可能に挿入し、更に、前記履帯ピン(10)の左、右端部を、それぞれ前記左、右履帯リンク(8,9)にクローラ長手方向に隣接して配置された左、右履帯リンク(8,9)の第２の連結孔(8d,9d)に圧入して、前記左、右履帯リンク(8,9)と前記隣接する左、右履帯リンク(8,9)とを履帯ピン(10)の軸線回りに屈曲自在に連結してなり、
前記回転ブッシュ(12)の左、右端部に、軸方向中央部の外径 (d) よりも大きい外径 (D) で、外周部が前記左、右履帯リンク (8,9) 外周より履帯ピン (10) 側にある大径部 (22) を設け、
前記回転ブッシュ (12) の大径部 (22) の左、右端面に環状の凹部(12a)を形成し、この凹部(12a)に前記第１シール(14)を配設した
ことを特徴とするクローラ式作業車両の履帯装置。
請求項１記載のクローラ式作業車両の履帯装置において、
前記回転ブッシュ(12)の左、右端面と、前記左、右履帯リンク(8,9)の内側端部(8a,9a)の内側面との間に、ラビリンス(16,16)を形成した
ことを特徴とするクローラ式作業車両の履帯装置。