JP4299529B2

JP4299529B2 - 履帯式走行装置の上転輪

Info

Publication number: JP4299529B2
Application number: JP2002326390A
Authority: JP
Inventors: 定嗣山本; 剛吉田; 正太村上
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2022-11-11
Also published as: US7237853B2; US20050212358A1; JP2004161043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、履帯式走行装置の上転輪に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
履帯式走行装置（足回装置）は、従来から図６に示すように、トラックフレーム５１とアイドラ５２とスプロケット５３とを略直線上に配置し、トラックフレーム５１に、上転輪５４、５４と下転輪５５・・とを回転自在に設け、アイドラ５２、上転輪５４、スプロケット５３、及び下転輪５５の周囲に履帯５６を巻装したものがある。また、履帯５６は、複数の履帯リンク５７・・と、この複数のリンク５７・・をエンドレス状に枢結する連結軸６１・・と、このリンク５７・・に取付けられるシュープレート６０・・（図６参照）等を備えたものである。
【０００３】
そして、上転輪５４は、例えば図７に示すように、シャフト６５と、このシャフト６５に軸受６６、６６を介して回転可能に支持されるローラ６７とを備える。この上転輪はトラックフレーム５１に片持ち支持されたものであって、シャフト６５の一端部がローラ６７より突出し、この突出部６５ａがトラックフレーム５１から立設された取付ブラケット６８に支持されている。また、ローラ６７の外周面には、一対の鍔部７０、７０が設けられ、図８のように、履帯５６をこの上転輪にて支持した際に、各リンク５７・・はそれぞれ鍔部７０、７０の外側（ローラ軸方向外側）にてこのローラ６７の外周面６７ａに接触することになる。
【０００４】
また、一対のローラにて履帯を支持する構造のものもあった（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、図８に示すように、一対の取付ブラケット７２、７２をトラックフレーム７３から立設し、この取付ブラケット７２、７２にそれぞれシャフト７４、７４の一端部を支持させるものである。そしてこの取付ブラケット７２、７２から突出したシャフト７４、７４の内端部側にローラ７５、７５を回転可能に支持させて、これにより履帯７６を支持している。
【０００５】
【特許文献１】
実公平１−２５７５４号公報（第１−２頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図７のものでは、履帯５６からトラックフレーム５１上に土砂等が落下すれば、この上転輪５４は片持ち支持であるので、取付ブラケット６８の反対側には開放スペースがあり、この開放スペースから土砂等が落下するが、取付ブラケット６８側においては、トラックフレーム５１と取付ブラケット６８との間に土砂等が堆積することになる。これによって、この堆積した土砂等との摩擦による回転抵抗が増加して安定した回転を得ることができなくなるおそれがあった。
【０００７】
また、上記図８に示すものでも、ローラ７５、７５とトラックフレーム７３との間等に土砂等が堆積するおそれがあった。このため、上記図７に示すものと同様、土砂との摩擦による回転抵抗が増加して安定した回転を得ることができなくなるおそれがあった。従って、上記図７及び図８に示す上転輪では、上転輪の近傍に堆積した土砂等によって、上転輪の外形摩耗が多くなると共に、この上転輪にてガイドされる履帯においても、そのリンク踏面の摩耗が多くなっていた。また、これらは、片持ち支持のために、シャフトや取付ブラケットに比較的大きなせん断力、曲げモーメントが作用し、シャフトが損傷しやすいものであった。
【０００８】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、土砂等による回転抵抗の増加を防止できて、長期にわたって安定して上転輪としての機能を発揮することができる履帯式走行装置の上転輪を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項１の履帯式走行装置の上転輪は、履帯式走行装置の上転輪であって、シャフトと、このシャフトを回転可能としてその軸方向中央部を支持する支持部と、このシャフトの両端部にそれぞれ配置されて、トラックフレームの上方の位置において、シャフトと共に回転する一対のローラと、上記支持部の外周部に設けられた膨出部と、この膨出部から突設されると共に、上記支持部をトラックフレームへ取付けるための取付孔を有する取付部とを備え、平面視において、上記取付孔が上記一対のローラにて形成される転輪外形の範囲内に入るように構成し、さらに、上記取付部あるいは上記取付孔の中心軸が、平面視において、上記一対のローラの内端面間の範囲に入るように構成したことを特徴としている。
【００１０】
上記請求項１の履帯式走行装置の上転輪では、シャフトと、このシャフトを回転可能としてその軸方向中央部を支持する支持部と、このシャフトの両端部にそれぞれ配置されてシャフトと共に回転する一対のローラとを備えたものであり、しかも、平面視において、上記支持部をトラックフレームへ取付けるための取付孔が上記一対のローラにて形成される転輪外形の範囲内に入るように構成したので、その取付孔がローラの軸方向外端から突出せず、上記取付孔は、この上転輪の下方位置においてこの上転輪にて覆われたような状態となっており、土砂等が落下しても、この取付孔とその近傍には土砂等が堆積しにくくなっている。そのため、シャフトの支持部内に土砂等が侵入しにくく、土砂との摩擦による回転抵抗の増加を防止して、長期にわたって安定した回転が可能となる。また、シャフトは、片持ち支持ではなく軸心方向中央部にて支持されるので、片持ち支持に比べて、せん断力、曲げモーメントが小さく、この点からも耐久性に優れたものとなる。しかも、上記シャフトの軸方向について、トラックフレームへの上記支持部の取付部、あるいは上記支持部をトラックフレームへ取付けるための取付孔の中心軸が、上記一対のローラの内端面間の範囲に入るように構成したので、その取付部がローラの内端面を越えてローラ側に大きくは突出せず、ローラ下部に土砂等が侵入したとしても堆積しにくくなっている。そのため、シャフトの支持部内に土砂等が侵入しにくく、土砂との摩擦による回転抵抗の増加を防止して、長期にわたって安定した回転が可能となる。また、この場合も、シャフトは、軸方向中央部に支持されるので、耐久性に優れたものとなる。
【００１５】
請求項２の履帯式走行装置の上転輪は、上記ローラの外周面の軸方向外端部に、このローラに接触する履帯リンクのシャフト軸方向の位置ずれを規制する外鍔部を設けたことを特徴としている。
【００１６】
上記請求項２の履帯式走行装置の上転輪では、履帯リンクのシャフト軸方向の位置ずれを規制する外鍔部は、ローラの軸方向外端部に設けられるので、トラックフレームへ取付けるため取付部等のスペースをこの外鍔部に邪魔されずに確保することができ、しかも、履帯リンクのシャフト軸方向の位置ずれを確実に規制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の履帯式走行装置の転輪の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの発明の履帯式走行装置の上転輪の拡大断面図を示し、図２は履帯式走行装置への取付状態を示す一部断面正面図である。ここで、履帯式走行装置とは例えばブルドーザ等の建設機械や稲刈り機等の農業機械に使用する。この履帯式走行装置は、図６の従来の履帯式走行装置と同様、トラックフレーム５１に、上転輪５４、５４と下転輪５５・・を回転自在に設け、アイドラ５２、上転輪５４、スプロケット５３、及び下転輪５５の周囲に履帯５６を巻装したものである。また、履帯５６は、複数のリンク５７・・と、この複数のリンク５７・・をエンドレス状に枢結する連結軸６１・・と、このリンク５７・・に取付けられるシュープレート６０・・等を備えたものである。
【００１８】
この上転輪は、図１と図２と図３等に示すように、シャフト１と、このシャフト１を回転可能としてその軸方向中央部を支持する支持部２と、このシャフト１の両端部１ａ、１ａにそれぞれ配置されてシャフト１と共に回転する一対のローラ３、３とを備えたものである。
【００１９】
そして、支持部２は円筒体からなり、シャフト１に外嵌される一対の軸受装置４、４が内装されている。すなわち、支持部２の軸心部における孔部２ａは、その開口部側に中径部５、５と大径部６、６とが設けられ、この中径部５、５に軸受装置４、４が嵌合され、大径部６、６に後述するフローティングシール７、７の固定側が嵌合される。この場合、軸受装置４は、インナーレース８と、アウターレース９と、このインナーレース８とアウターレース９との間に介在される複数のころ１０・・とからなる円すいころ軸受けを使用している。このころ１０・・の軸心が外方から内方へ向かって順次シャフト１の中心線Ｌに向かっている。なお、支持部２の孔部２ａの軸心方向中央部には、凹周溝１１が形成されている。
【００２０】
また、ローラ３、３は、それぞれ、中心孔１２を有する円盤状体からなり、その内端面１３には凹周溝１４が設けられると共に、その外周面１５の軸方向外端部には外鍔部１６が設けられている。この場合、凹周溝１４は、内方側の内方部１４ａと、外方側の外方部１４ｂとからなり、内方部１４ａにフローティングシール７の回転側が嵌合し、外方部１４ｂに支持部２の軸方向外端部が遊嵌状に嵌入している。
【００２１】
上記フローティングシール７は、上記支持部２の外端部に配置される固定側シールリング２４と、上記ローラ３、３の内端部に配置される回転側シールリング２５とを有し、さらに両シールリング２４、２５を接触させる方向に押圧するＯ−リング２２、２３を備えるものである。
【００２２】
また、ローラ３の外鍔部１６はその内端面１６ａがシャフト軸方向内側から外側に向かって順次拡大する傾斜面とされる。そして、図２に示すように、履帯リンク５７・・がこのローラ３、３の外周面１５に接触した状態、つまり、この上転輪にて履帯５６を受けた状態で、外鍔部１６、１６の内端面１６ａ、１６ａに、履帯リンク５７、５７の外面が当接状となって、この履帯リンク５７、５７のシャフト軸方向への位置ずれが規制される。
【００２３】
ところで、上記シャフト１の軸心方向中央部にはスペーサ２６が外嵌され、このスペーサ２６と、上記ローラ３の凹周溝１４の内径側に設けられる円筒部２７の先端縁２７ａとの間に、軸受装置４、４のインナーレース８、８が介在されている。従って、アウターレース９が支持部２の孔部２ａの中径部５に嵌合した各軸受装置４、４は、軸心方向に位置ずれすることなく、この支持部２の孔部２ａに内装されて、シャフト１を回転自在に支持している。
【００２４】
また、上記シャフト１は、その外径寸法がその軸心方向全長にわたってほぼ同一径に設定され、その端部１ａ、１ａが各ローラ３の中心孔１２、１２に圧入されている。このため、各ローラ３はシャフト１と一体に回転する。なお、各ローラ３、３の外端面には凹窪部２８、２８が設けられ、シャフト１の外端面がこの凹窪部２８、２８より軸方向外方へ突出しないように設定される。
【００２５】
そして、この支持部２の孔部２ａの内周面と、シャフト１の外周面（具体的にはスペーサ２６の外周面）との間にはオイル（油）が充填される油溜部２９が設けられている。この場合、図４に示すように、横方向（水平方向）に開口すると共に支持部２の孔部２ａの凹周溝１１に連通する連通孔３０が設けられ、この連通孔３０を介してオイルが油溜部２９に供給される。また、連通孔３０にはその開口部を塞ぐねじ状の栓部材３１が装着（螺着）される。この場合、油溜部２９の油は軸受装置４、４を介してフローティングシール７、７側を潤滑している。
【００２６】
この支持部２は、図１〜図４に示すように、支持部２の外周部に設けられた膨出部３５と、この膨出部３５から突設された取付部としての取付用座部３６（平面視略矩形）とを有している。また、トラックフレーム５１の筒体からなる枠体３３の上部に基部３４（平面視略矩形）が固定されており、この基部３４に、上記取付用座部３６がボルト部材３７・・を介して取付けられている。この場合、基部３４は、そのシャフト軸方向に沿う長さ寸法Ａが一対のローラ３、３間の間隔寸法Ｂと略同一、又は図のように長さ寸法Ａが間隔寸法Ｂよりも僅かに長くなるように設定されている。また、基部３４のシャフト軸方向に直交する方向（走行方向）の長さ寸法Ｃは、ローラ３の最大外径寸法Ｄ（外鍔部１６に外径寸法）よりも僅かに小さく設定されている。
【００２７】
そして、取付用座部３６は、その短辺長さＥ（シャフト軸方向に沿う長さ）が上記基部３４の長さ寸法Ａよりも小さく設定され、その長辺長さＦ（シャフト軸方向に直交する方向の長さ）が基部３４の長さ寸法Ｃと略同一に設定されている。さらに、取付用座部３６の短辺長さＥが一対のローラ３、３間の間隔寸法（内端面1３、１３間寸法）Ｂと略同一、又は図のように短辺長さＥが間隔寸法Ｂよりも短く設定されている。
【００２８】
また、取付用座部３６には、図１に示すように、上記ボルト部材３７が挿通される貫孔３８・・が設けられ、基部３４にはボルト部材３７が螺着されるねじ孔３９・・が設けられている。このため、取付用座部３６の貫孔３８を介して基部３４のねじ孔３９にボルト部材３７を螺着すれば、基部３４に取付用座部３６を取付けることができ、上転輪をトラックフレーム５１に取付けることができる。
【００２９】
そして、このトラックフレーム５１への取付け状態においては、図４から分るように、この上記支持部２の取付用座部３６としては、平面視において（平面的に見て）、一対のローラ３、３にて形成される転輪外形の範囲Ｓ内に入るように設定される。すなわち、取付用座部３６は、シャフト軸方向においては、ローラ３、３の端面からはみ出ず、また走行方向に対しては、ローラ３、３の最大外径を結ぶ線よりもはみ出さないように設定されている。この場合、基部３４は枠体３３に溶接等の固定手段にて固定されるが、その溶接部Ｗ（図２等参照）を含めて基部３４もこの範囲Ｓ内に入るように設定される。具体的には、軸方向に沿って設けられる取付孔４０、４０に螺着されるボルト部材３７、３７のボルトピッチＰが、一対のローラ３、３間の間隔寸法Ｂと略同一、又は図のようにボルトピッチＰが、間隔寸法Ｂよりも短く設定されている。このように、上記取付用座部３６が図４に示すように、平面視において、一対のローラ３、３間に介在されていることになり、上記支持部２をトラックフレーム５１へ取付けるための取付孔４０（貫孔３８及びねじ孔３９にて形成される孔）が、上記範囲Ｓより狭い範囲内に入ることになる。なお、取付用座部３６をトラックフレーム５１の枠体３３に直接的に固定するようにすれば、このような基部３４を省略することができる。
【００３０】
このように、上記上転輪では、シャフト１と、このシャフト１の軸方向中央部を支持する支持部２と、このシャフト１の両端部１ａ、１ａにそれぞれ配置されてシャフト１と共に回転する一対のローラ３、３とを備えたものであり、ローラ３、３の軸方向外方側にはシャフト支持部等がなく、土砂等がこの上転輪上に落下しても、この上転輪からさらに落下して上転輪に堆積しない。しかも、平面視において、トラックフレーム５１への上記支持部２の取付用座部３６が上記一対のローラ３、３にて形成される転輪外形の範囲Ｓ内に入るように構成したので、その取付用座部３６がローラ３、３の軸方向外端から突出せず、上記取付用座部３６は、この上転輪の下方位置においてこの上転輪にていわゆる覆われたような状態となっており、土砂等が落下しても、この取付用座部３６及びその近傍には土砂等が堆積しにくくなっている。特に、トラックフレーム５１へ支持部２を取付けるための取付孔４０が形成される取付用座部３６がローラ３、３間に配置される（具体的には、シャフト１の軸方向について、トラックフレーム５１への支持部２の取付部３６が、一対のローラ３、３の内端面１３、１３間の範囲に入るように設定され、さらにはこれによって、支持部２をトラックフレーム５１へ取付けるための取付孔４０の中心軸が、この内端面１３、１３間の範囲に入るように設定される）ので、その取付部３６がローラ３、３の内端面１３、１３を越えてローラ３、３側に大きくは突出せず、ローラ下部に土砂等が侵入したとしても堆積しにくくなっている。これによって、シャフト１の支持部２内に土砂等が侵入しにくく、土砂との摩擦による回転抵抗の増加を防止して、この上転輪の外形摩耗を少なくする共に、この上転輪にてガイドされる履帯においても、そのリンク踏面の摩耗を少なくすることができ、長期にわたって安定した回転が可能となる。しかも、全体構造も簡単で、部品点数も少なく、軽量化及び製造コストの低減に寄与する。さらに、上転輪が取付けられるトラックフレーム５１の簡略化も図ることができる。また、シャフト１は、片持ち支持ではなく軸心方向中央部にて支持されるので、片持ち支持に比べて、せん断力、曲げモーメントが小さく、この点からも耐久性に優れたものとなる。
【００３１】
さらに、履帯リンク５７のシャフト軸方向の位置ずれを規制する外鍔部１６は、ローラ３の軸方向外端部に設けられるので、トラックフレーム５１へ取付けるため取付用座部３６等のスペースをこの外鍔部１６に邪魔されずに確保することができ、しかも、履帯リンク５７のシャフト軸方向の位置ずれを確実に規制することができる。
【００３２】
また、軸受装置４に円すいころ軸受を使用したので、ラジアル荷重とスラスト荷重、さらにはこれらの合成荷重を受けることができ、ローラ３、３は滑らかに回転することになる。さらに、シャフト１は、その外径寸法がその軸心方向全長にわたってほぼ同一径に設定され、その端部１ａ、１ａが各ローラ３、３の中心孔１２、１２に圧入されているので、シャフト１の製造が容易になると共に、このシャフト１と各ローラ３、３との組み付けも簡単かつ確実に行うことができる。しかも、シール装置にフローティングシール７を使用しているので、精度のよいシール機能を発揮することができる。
【００３３】
次に、図５は他の実施の形態を示し、この場合、軸受装置４に円すいころ軸受を使用せずに、ブッシュ型の摺動軸受４２、４２を使用している。このため、上記図１に示す上転輪と相違して、支持部２の孔部２ａはその軸方向中央部に凹溝１１のみが設けられたものであって、この凹溝１１を挟んで、ブッシュ型の摺動軸受４２、４２がシャフト１に外嵌されている。
【００３４】
この場合、トラックフレーム５１に固定される基部３４は、断面円弧状の台座部４３（平面視略矩形状）と、この台座４３の上部に連設される突隆部４４（平面視略矩形状）とを有し、上記図１に示す上転輪と同様、支持部２側の取付用座部３６が、ボルト部材３７・・を介して取付けられる。すなわち、突隆部４４にねじ孔４５・・が設けられ、取付用座部３６の貫孔３８を介してこの突隆部４４のねじ孔４５にボルト部材３７を螺着することによって、この支持部２をトラックフレーム５１に取付けている。このため、取付用座部３６の貫孔３８と突隆部４４のねじ孔４５にて、支持部２をトラックフレーム５１へ取付けるための取付孔４０を形成することになる。
【００３５】
そして、台座部４３は、その短辺長さＨ（シャフト軸方向に沿った長さ寸法）を、この上転輪の長さ寸法Ｉよりも短く設定し、その長辺長さ（シャフト軸方向に直交する方向に沿った長さ寸法）を、ローラ３の最大外径寸法Ｄ（図４参照）よりも僅かに短く設定している。また、突隆部４４は、その短辺長さ（シャフト軸方向に沿った長さ寸法）を台座部４３の短辺長さよりも短く設定し、その長辺長さ（シャフト軸方向に直交する方向に沿った長さ寸法）を台座部４３の長辺長さと略同一に設定している。
【００３６】
すなわち、この場合も、平面視において、トラックフレーム５１への上記支持部２の取付用座部３６を上記一対のローラ３、３間に介在させるようにして、転輪外形の範囲Ｓ（図４参照）内に入るように構成している。このため、この取付用座部３６、延いてはその取付孔４０がローラ３、３の軸方向外端から突出しないようにしている。また、基部３４の台座部４３及びこの台座部４３を枠体３３に固定するための溶接部Ｗ等も、平面視においてこの範囲Ｓからはみ出さないようにしている。なお、この図５の上転輪は、上記図１の上転輪と略同一構造であるので、同一部材に同一符号を付してその説明を省略する。また、この場合であっても、上記したように、取付用座部３６をトラックフレーム５１の枠体３３に直接的に固定するようにすれば、基部３４を有さないものとすることができる。
【００３７】
この図５の上転輪においても、軸受装置４にブッシュ型の摺動軸受４２を使用した以外は、上記図１の上転輪と同様の構成であるので、この図１の上転輪と同様の作用効果を奏するものである。また、軸受装置４にブッシュ型の摺動軸受４２を使用したことにより、支持部２の孔部２ａの形状等を簡略化でき、組立て易くなっている。しかも、円すいころ軸受を使用しない分、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
以上にこの発明の履帯式走行装置の転輪の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、取付部としての取付用座部３６としては、平面的に見て、少なくともその取付孔４０が一対のローラ３、３にて形成される転輪外形の範囲Ｓ内に入るものであればよく、その一部が範囲Ｓからはみ出していてもよい。さらには、この取付用座部３６を受ける基部３４の一部がこの範囲Ｓからはみ出していてもよい。また、取付部(取付用座部)３６や取付孔４０の中心軸が、一対のローラ３、３の内端面１３、１３間の範囲に入る場合においても、シャフト１の軸方向と直交する方向（走行方向）においては、取付部３６や取付孔４０の中心軸が、上記範囲Ｓからはみ出していてもよい。さらに、取付孔４０の数も自由に設定でき、軸受装置４としても、円すいころ軸受やブッシュ軸受に限るものではなく、シャフト１を支持部２に回転可能（自在）に支持できるものであれば、種々の軸受を使用することができる。また、基部３４が取付けられるトラックフレーム５１の枠体３３としては、円筒パイプに限るものではなく、例えば、角筒体等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の履帯式走行装置の上転輪の実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】上記履帯式走行装置の上転輪のトラックフレームへの取付状態を示す一部断面正面図である。
【図３】上記履帯式走行装置の上転輪の側面図である。
【図４】上記履帯式走行装置の上転輪の平面図である。
【図５】上記履帯式走行装置の上転輪の他の実施形態の断面図である。
【図６】従来の履帯式走行装置の側面図である。
【図７】従来の履帯式走行装置の上転輪の断面図である。
【図８】従来の他の履帯式走行装置の上転輪の簡略図である。
【符号の説明】
１シャフト
２支持部
３ローラ
１３内端面
１５外周面
１６外鍔部
３４基部
３６取付部（取付用座部）
４０取付孔
５１トラックフレーム
５７リンク
Ｓ範囲

Claims

履帯式走行装置の上転輪であって、シャフトと、このシャフトを回転可能としてその軸方向中央部を支持する支持部と、このシャフトの両端部にそれぞれ配置されて、トラックフレームの上方の位置において、シャフトと共に回転する一対のローラと、上記支持部の外周部に設けられた膨出部と、この膨出部から突設されると共に、上記支持部をトラックフレームへ取付けるための取付孔を有する取付部とを備え、平面視において、上記取付孔が上記一対のローラにて形成される転輪外形の範囲内に入るように構成し、さらに、上記取付部あるいは上記取付孔の中心軸が、平面視において、上記一対のローラの内端面間の範囲に入るように構成したことを特徴とする履帯式走行装置の上転輪。
上記ローラの外周面の軸方向外端部に、このローラに接触する履帯リンクのシャフト軸方向の位置ずれを規制する外鍔部を設けたことを特徴とする請求項１の履帯式走行装置の上転輪。