JP4634398B2 - 履帯用リンク構造体と同リンク構造体を連結した履帯用リンクチェーン - Google Patents

Description

本発明は、履帯用リンク構造体と同リンク構造体を連結した履帯用リンクチェーンに関する。

油圧ショベル等の装軌式作業車両は、図７に示すように、下部走行体１５１と、上部旋回体１５２と、この上部旋回体１５２に連設される作業機１５３とを備えている。前記下部走行体１５１は走行装置（足回装置）としての履帯装置１５４を備える。履帯装置１５４は、一般には、図８に示すように走行方向から見て間隔をおいて左右一対のリンク１５５の両端部同士を対向させて連結ピン１６１ａ、ブシュ１６１ｂ、リング体１６１ｃなどの連結部材１６１により連結してエンドレス状のリンクチェーン１５６を形成する。このリンクチェーン１５６の左右一対の各リンク１５５の接地側の受面（シュープレート受面）には、それぞれシュープレート１５７が固設されて１組の履帯１５８を構成する（特許文献１参照）。この履帯１５８がアイドラ１５９及び履帯用スプロケット１６０の周囲に巻装されて下部走行体１５１を構成する。

左右の各リンク１５５は、図８に示すように左右対称の形状及び構造をもち、２枚の矩形板を長手方向に互い違いに重ね合わせて一体化した中央が肉厚部１５５ａを構成し、その中央肉厚部１５５ａの両端から肉薄部１５５ｂ，１５５ｃが延設された形状を有している。両端部の肉薄部１５５ｂ，１５５ｃには、リング体１６１ｃ及びブシュ１６１ｂを圧入する圧入穴１５５ｄ，１５５ｅがそれぞれ貫通して形成されている。また、前記中央肉厚部１５５ａにはナット部材１６２を配するための前後一対の空洞１５５ｆ，１５５ｇが同じく貫通して形成されている。各空洞１５５ｆ，１５５ｇの底部には図示せぬボルト部材を挿入するボルト挿入孔１５５ｈ，１５５ｉが上下に貫通して形成されている。

前記左右の各リンク１５５を連結するとともに、長手方向に隣接するリンク１５５に連結する連結部材１６１は、連結ピン１６１ａと、同連結ピン１６１ａの中央部に外嵌されるブシュ１６１ｂと、各リンク１５５の両端に形成された上記圧入穴１５５ｄ，１５５ｅに圧入される上述のリング体１６１ｃとを有し、前記連結ピン１６１ａの両端はそれぞれ前記リング体１６１ｃに挿入されるとともにブシュ１６１ｂの全長にわたって挿通されて、上記リンクチェーン１５６を形成する。こうして形成されるリンクチェーン１５６の左右一対の各リンク１５５の外側表面となるシュープレート受面には、シュープレート１５７がボルト部材１６３と上記空洞１５５ｆ，１５５ｇ内に配されるナット部材１６２とをもって固設される。そして、シュープレート受面とは反対側の面をアイドラ等の転輪が転動しながら走行する。

また、例えば特許文献２（特開平７−１８７０３０号公報）には、図１０に示すように、前述の構造とは全く異なる構造を備えたトラックアセンブリが開示されている。このトラックアセンブリは、複数のトラックリンク８１が連結された無端状トラックチェーン８０と、履帯用スプロケット輪９１とから構成される。トラックリンク８１は、リンク本体８２と、地面係合表面及び走行表面を有するシュープレート部分８３と、隣接するトラックリンク８１を相互に連結する左右一対のヒンジ部材８４，８５とが一体に鋳造されている。トラックリンク８１は、中央表面から突出する駆動カム８６と、スプロケット輪９１の左右一対の走行リム９２，９３の走行面８７，８８と、各走行リム９２，９３の外側面をガイドする左右ガイド８９，９０とを有している。共働するスプロケット輪９１には、２つの横方向に離間した前記走行リム９２，９３と、トラックリンク８１の前記駆動カム８５に係合可能な円周方向に離間した複数の駆動歯９４とが形成されている。スプロケット輪９１が回転することにより、スプロケット輪９１の駆動歯９４がトラックリンク８１の前記駆動カム８６に係合して、無端状トラックチェーンを回動させる。

このように、図８に示す従来の履帯装置においては、部品点数が多く、その組立作業性が劣っていた。また、部品点数が多いため、コスト高となると共に、部品の在庫管理も面倒であった。しかも、図９に示すように、履帯用スプロケット１６０のスプロケット歯１６０ａに連結部材１６１である連結ピン１６１ａに外嵌されたブシュ１６１ｂが嵌合するので、この連結部材１６１がスプロケット負荷を受けることになり、同連結部材１６１を強度的に優れたものとする必要がある。その強度を確保するには、必然的にリンクの横断面積を大きくせざるを得ない。その結果、全体の容積、重量が増大してしまう。さらに、履帯用スプロケット１６０の噛合・離脱時において、リンクモーションの中心は前記連結部材１６１の軸心となる。このため、連結部材のブシュ１６１ｂが履帯用スプロケット１６０のスプロケット歯１６０ａに摺接することになり、この摺接による摩耗によってブシュ１６１ｂが早期に損傷し耐久性に劣っていた。また通常、リンクは所要の強度を得るために鍛造によって製造されている。しかし、鍛造による製造では工程数が多く設備コストの高騰につながる。

その点、図１０に示すトラックアセンブリは、その構成部材が単一の鋳造品から構成されている。一般に鋳造品は衝撃荷重や曲げ荷重に対して圧潰や折損しやすい。このトラックアセンブリでは、トラックリンク８１同士をヒンジ部材８４，８５で連結しているため、シュープレートと一体化されたトラックリンク８１は不整地走行による捩じれや曲げ荷重に対して折損しやすく、個々の部材を補強した大がかりな装置となっている。

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、部品点数が少なく、リンクチェーンを簡単に組立てることができ、同時に所要の強度と硬度を確保した耐久性に優れる履帯用リンク構造体と同リンク構造体を連結して得られる履帯用リンクチェーンとを提供することにある。
特開２００１−３４７９７２公報（第４−９頁、図１２、図１７） 特開平７−１８７０３０号公報（第３及び４頁、図１〜図４）

第１の発明に係る履帯用リンク構造体は、前後端に第１及び第２の貫通穴を有する左右一対のリンク部と、該一対のリンク部の前記第１貫通穴同士を連通させて連結する筒状の第１連結部と、前記一対のリンク部の長手方向中央部同士を連結する第２連結部と、を組み合わせて構成される。第１および第２貫通穴の中心を通り、噛み合うスプロケットの回転中心を中心とする円と同心円であって第１連結部における転輪踏面側の外周に接する外接円の半径をＲｂとすると、第２連結部におけるスプロケット噛合側の頂部が、リンク部の転輪踏面と半径Ｒｂの外接円との間に配置される。

これにより、左右リンク部の第１貫通孔の間を筒状の第１連結部をもって一体に連結するとともに、各リンク部の中央部において第２連結部をもって一体に連結するため、従来の履帯用リンク部材よりも十分な剛性および耐久性を確保することができる。
また、スプロケットの噛合歯に対して第２連結部だけが噛み合って、第１連結部は非接触状態となるので、第１連結部のスプロケットに対する摺接による摩耗が回避でき、耐久性の一層の向上を図ることができる。

第２の発明に係る履帯用リンク構造体は、前後端に第１及び第２の貫通穴を有する左右一対のリンク部と、一対のリンク部の前記第１貫通穴同士を連通させて連結する筒状の第１連結部と、一対のリンク部の長手方向中央部同士を連結する第２連結部と、を一体として構成される。第１および第２貫通穴の中心を通り、噛み合うスプロケットの回転中心を中心とする円と同心円であって第１連結部における転輪踏面側の外周に接する外接円の半径をＲｂとすると、第２連結部におけるスプロケット噛合側の頂部が、リンク部の転輪踏面と半径Ｒｂの外接円との間に配置される。

これにより、前記左右リンク部と、第１及び第２の連結部とを一体成形して製造することで、左右のリンクやその連結体であるブシュを個々に製造する必要がなくなり、同時にリンク構造体の組立作業を簡略化できる。この結果、リンク構造体としての剛性、強度を確保できるため、リンク構造体の断面積を小さくすることが可能となり、全体の容積、特に上下高さを低くすることができる。

また、スプロケットの噛合歯に対して第２連結部だけが噛み合って、第１連結部は非接触状態となるので、第１連結部のスプロケットに対する摺接による摩耗が回避でき、耐久性の一層の向上を図ることができる。
前記目的は、本発明の基本構成である、前後端に第１及び第２の貫通穴を有する左右一対のリンク部と、該一対のリンク部の前記第１貫通穴同士を連通させて連結する筒状の第１連結部、前記一対のリンク部の長手方向中央部同士を連結する中実の第２連結部とを備えてなることを特徴とする履帯用リンク構造体により効果的に達成される。

前記一対のリンク部と第１及び第２の連結部とが一体成形され、すなわち一体鋳造されることが望ましく、前記第１及び第２貫通穴の中心を通る円弧の半径をＲａ、同半径Ｒａの円と同心円であって前記第１連結部の転輪踏面側の外周に接する外接円の半径をＲｂ、前記第１及び第２貫通穴の中心間の距離をＰ１とし、Ｚが奇数であって、次式（Ｉ）
Ｒａ＝（Ｐ１／２）÷ｓｉｎ（３６０／Ｚ）……（Ｉ）
を満足するとともに、前記第２連結部の転輪踏面側の頂部が、前記リンク部の転輪踏面と前記半径Ｒｂの外接円との間に配されてなることが好ましい。また、前記第２連結部のシュープレート側の端面がシュープレート受面の位置まで延設されている。

前記第１貫通穴の少なくとも両端部の表面に硬化処理がなされていることが望ましく、また第１貫通穴には前記一対のリンク部よりも高い表面硬度を有するリング体が圧入されていることが好ましく、同様の理由から前記第２連結部の円弧断面部分の表面に硬化処理がなされていることが好ましい。こうして得られるリンク構造体の代表的な使用形態は、同リンク構造体をピンを介して連結した履帯用リンクチェーンであり、好ましくは前記第１又は第２貫通穴の周縁部にシール材を配するようにする。

本発明の上記基本構成によれば、左右リンク部の第１貫通孔の間を筒状の第１連結部をもって一体に連結するとともに、各リンク部の中央部において中実の第２連結部をもって一体に連結するため、剛性が十分に確保される。このとき、第１貫通孔の少なくとも両端部の内面に硬化処理を行っておけば、高硬度の材質からなるリング体を圧入することによって、連結用ピンとの間に要求される耐磨耗性や強度が更に確保される。また、前記左右リンク部と、第１及び第２の連結部とを一体成形して製造する場合には、左右のリンクやその連結体であるブシュを個々に製造する必要がなくなり、同時にリンク構造体の組立作業を簡略化できる。このように、必要な部分に硬化処理を行っておけば、リンク構造体としての剛性、強度及び硬度の全てが確保できるため、リンク構造体の断面積を小さくすることが可能となり、全体の容積、特に上下高さを低くすることができる。

本発明にあって、前記第１及び第２貫通穴の中心を通る円弧の半径をＲａ、同半径Ｒａの円と同心円であって前記第１連結部の転輪踏面側の外周に接する外接円の半径をＲｂ、前記第１及び第２貫通穴の中心間の距離をＰ１とし、Ｚが奇数であって、式：Ｒａ＝（Ｐ１／２）÷ｓｉｎ（３６０／Ｚ）を満足し、同時に前記第２連結部の転輪踏面側の頂部を、前記リンク部の転輪踏面側の表面と前記半径Ｒｂの外接円との間に配している。この条件を満たす限り、例えば上記リンク構造体をピンをもって連結したリンクチェーンをアイドラ及び履帯用スプロケットに巻装して、同スプロケットを駆動回転させたとき、従来のように左右リンクの長手方向前後の各端部間を連結する各連結部にはスプロケット歯がかみ合うことがなくなり、リンク構造体の中央部を連結する中実の第２連結部だけがかみ合い、スプロケット負荷の全てを前記第２連結部によって受けさせることができ、中空の第１連結体には前記荷重が全くかからないようになる。

そのため、前記第１連結体が筒状の鋳造品であっても、強度の点では十分である。一方の第２連結体は中実で鋳造されているため所要の断面を確保すれば強度は十分であるが、表面の硬度が不十分であるため、そのままでは磨耗が進みやすく、そのため上述のように前記第２連結部の頂部の表面に、例えば窒化処理などの硬化処理を行うとよい。また、このような構成を備えた本発明のリンク構造体を順次連結用ピンをもって連結してリンクチェーンを組み立てると、上記第１又は第２貫通穴の周縁部にシール材を配しておけば、第１及び第２の貫通孔への塵芥や土砂、或いは各種の液状物等の侵入が防げる。

本発明に係るリンクチェーンの組立は、本発明のリンク構造体の第１貫通孔側の左右リンク部の端部を別のリンク構造体の第２貫通孔側の左右リンク部の端部間に差し入れ、左右の第２貫通孔のいずれか一方の外側から連結用ピンを圧入するとともに、同連結用ピンを第１貫通孔に予め圧入されているリング体を介して筒状の第１連結体に挿通させながら、同時に他方の第２貫通孔に圧入することにより行われる。すなわち、本発明のリンク構造体をもってリンクチェーンを組み立てるにあたっても、単に連結用ピンを第２貫通孔に圧入させるだけの作業で済む。

本発明の代表的な実施形態である履帯用リンク構造体の外観図である。 同リンク構造体の平断面図である。同リンク構造体の平断面図である。 同リンク構造体の側面図である。同リンク構造体の側面図である。 前記リンク構造体を適用した履帯装置の要部分解斜視図である。 上記履帯用リンク構造体を連結したリンクチェーンの一部を示す平断面図である。 上記履帯装置のスプロケットとの噛合状態を部分的に示す縦断面図である。 履帯装置が使用される建設機械の簡略側面図である。 従来の履帯装置の要部分解斜視図である。 従来の履帯装置の履帯用スプロケットの噛合状態を部分的に示す側面図である。 従来の他の履帯装置の要部を示す斜視図である。

１ リンク構造体
１ａ 第１リンク構造体
１ｂ 第２リンク構造体
１０，１１ 左右リンク部
１０ａ，１１ａ 第１貫通穴
１０ｂ，１１ｂ 第２貫通穴
１０ｃ，１０ｄ；１１ｃ，１１ｄ 空洞
１０ｅ，１０ｆ；１１ｅ，１１ｆ ボルト挿通孔
１２ シール部材
１３ 第１連結部
１４ 第２連結部
２ リンクチェーン
３ 連結用ピン
４ リング体
４ａ ブシュ
５２ スプロケット
５２ａ 噛合歯
６ シュープレート
６ａ 凹溝
６ｂ 切欠溝
６ｃ，６ｄ 泥抜き穴
６ｅ〜６ｈ ボルト挿通孔
６１ ボルト部材
６２ ナット部材
８０ トラックチェーン
８１ トラックリンク
８２ リンク本体
８３ シュープレート部分
８４，８５ ヒンジ部
８６ 駆動カム
８７，８８ （走行リムの）走行面
８９，９０ 左右ガイド
９１ スプロケット輪
９２，９３ 走行リム
９４ 駆動歯
１５１ 下部走行体
１５２ 上部旋回体
１５３ 作業機
１５４ 履帯装置
１５５ リンク
１５５ａ 肉厚部
１５５ｂ，１５５ｃ 薄肉部
１５５ｄ，１５５ｅ 圧入穴
１５５ｆ，１５５ｇ 空洞
１５５ｈ，１５５ｉ ボルト挿入孔
１５６ リンクチェーン
１５７ シュープレート
１５８ 履帯
１５９ アイドラ
１６０ 履帯用スプロケット
１６１ 連結部材
１５１ａ 連結用ピン
１６１ｂ ブシュ
１６１ｃ リング体
１６２ ナット部材
１６３ ボルト部材
１６４ シュープレート

以下、本発明の代表的な実施形態である履帯用リンク構造体及び同リンク構造体を連結した履帯用リンクチェーンを図面を参照しつつ具体的に説明する。図１〜図３は本実施形態による履帯用リンク構造体を示している。また、図４は同履帯用リンク構造体を使った履帯装置の要部分解斜視図である。この履帯装置は、図７に示す油圧ショベル等の建設機械の下部走行体１５１として使用される。なお、以下の説明において、図３に側面図で示すリンク構造体のシュープレートを固設する側を下方とし、同図におけるリンク構造体の上面側を上方としている。また同じく以下の説明において、左右とは図２に平断面図で示すリンク構造体の上方を右方向とし、下方を左方向としている。

前記履帯用リンク構造体１は、従来の左右リンクと同様の面対称の構造を有する左右のリンク部１０，１１と、図４に示すようにリンク構造体１を連結したリンクチェーン２の内側に差し込まれる側の端部（第１端部）間を連結する第１連結部１３と、左右のリンク部１０，１１の長手方向の中央部間を連結する第２連結部１４とを備えている。前記左右のリンク部１０，１１と、第１及び第２の連結部１３，１４とは、鋳造によって一体に成形されている。

前記第１連結部１３は、前記左右のリンク部１０，１１の前記第１端部間を一体に連結する部分であり、中空の円筒部材から構成されている。この第１連結部１３の内径は、リンク構造体１を長手方向に順次連結する連結用ピン３の外径寸法よりも僅かに大きく、連結用ピン３が挿入可能でかつ第１連結部１３内で軸線回りに相対回転可能とされる。前記左右のリンク部１０，１１の前記第１端部には、前記第１連結部１３の中空部と連通する第１貫通孔１０ａ，１１ａが形成されている。この第１貫通穴１０ａ，１１ａには、図４に示すように、例えば鋳鋼よりも硬質材料であるＣｒＢ鋼やＣｒ鋼などからなるリング体４が圧入される。このリング体４の内径は前記第１連結部１３の中空部の内径寸法に等しい。また、図４に仮想線で示すように、前記リング体４に代えてブシュ４ａを前記第１貫通穴１０ａ，１１ａ及び前記第１連結部１３の内周面に圧入することもできる。

前記左右リンク部１０，１１の前記第１端部とは反対側の端部である第２端部にも、それぞれ第２貫通穴１０ｂ，１１ｂが形成されている。この第２貫通穴１０ｂ，１１ｂの内径は、前記連結用ピン３の両端が直接圧入されるため、連結用ピン３の外径寸法に等しい。リンク構造体１を連結するにあたって、図２に示すように、前記第２貫通穴１０ｂ，１１ｂの対向端周辺には皿バネなどからなるシール部材１２を取り付けてもよい。各リンク部１０，１１の前記第１貫通穴１０ａ，１１ａと第２貫通穴１１ａ，１１ｂとの間には、左右に貫通する２つの空洞１０ｃ，１０ｄ；１１ｃ，１１ｄが形成されており、これらの空洞１０ｃ，１０ｄ；１１ｃ，１１ｄの各底部には上下に貫通するボルト挿通孔１０ｅ，１０ｆ；１１ｅ，１１ｆが形成されている。このボルト挿通孔１０ｅ，１０ｆ；１１ｅ，１１ｆにはシュープレート６を前記リンク構造体１に固設するためのボルト部材６１が挿通される。一方、前記空洞１０ｃ，１０ｄ；１１ｃ，１１ｄの底面には、前記ボルト部材６１と螺合するナット部材６２が介装される。

前記左右リンク部１０，１１の長手方向中央部を連結一体化する上記第２連結部１４は、既述したとおり中実構造をもち、図５に示すとおりの上半部の上面は半円形の円弧断面形状を有し、下半部が前記円弧断面に続きシュープレート６の固設面まで延びる逆梯形断面を有している。本発明にあって、この第２連結部１４は最も重要な構成部分であり、特に上半部の断面形状と配置が、本発明の機能を発揮させられるか否かに関わっている。

本発明によれば、前記第１及び第２貫通穴１０ａ，１１ａ；１０ｂ，１１ｂの中心を通る円弧の半径をＲａ、同半径Ｒａの円と同心円であって前記第１連結部１３のシュープレート受面１０ｇ，１１ｇとは反対側（転輪踏面側）の外周に接する外接円の半径をＲｂ、前記第１及び第２貫通穴の中心間の距離をＰ１、Ｚとして現存するスプロケットの最も少ない歯数１７として、次式（Ｉ）Ｒａ＝（Ｐ１／２）÷ｓｉｎ（３６０／Ｚ）……（Ｉ）を満足させている。

なお、上記転輪踏面とは、下部走行体１５１によって建設機械を走行させている際に、アイドラ等の転輪が、転動しながら走行する履帯用リンク構造体１における面を示している。
同時に、前記第２連結部１４のシュープレート受面１０ｇ，１１ｇとは反対側（転輪踏面側）の頂部が、前記リンク部１０，１１のシュープレート受面１０ｇ，１１ｇとは反対側の面（転輪踏面）１０ｈ，１１ｈと前記半径Ｒｂの外接円との間に配されるようにする。さらに、前記第２連結部１４のシュープレート側の端部がシュープレート受面１０ｇ，１１ｇまで延設されているので、第２連結部１４の頂部に発生した荷重がシュープレートに効率良く伝達される。

このような構成を採用する限り、例えば、上記リンク構造体１を連結したリンクチェーン２を建設機械等のアイドラ１５９とスプロケット１６０の回りに巻装して、スプロケット１６０を駆動すると、リンクチェーン１５６はスプロケット１６０と噛み合いながら回動するが、そのとき第１連結部１３はスプロケット歯に接触せず、第２連結部１４の円弧断面部分のみがスプロケット歯に接触する。この接触による磨耗を防ぐため、この第２連結部１４の円弧面には窒化処理などの表面硬化処理がなされている。

前記リンクチェーン２の組み立ては、図４に示すように、上記第１リンク構造体１ａの第１貫通穴１０ａ，１１ａ側の左右リンク部１０，１１の端部を別の第２リンク構造体１ｂの第２貫通穴１０ｂ，１１ｂ側の左右リンク部１０，１１の端部間に差し入れ、第２リンク構造体１ｂの左右の第２貫通穴１０ｂ，１１ｂのいずれか一方の外側から連結用ピン３を圧入するとともに、同連結用ピン３を第１貫通穴１０ａ，１１ａに予め圧入されているリング体４に挿入させ、このリング体４を介して筒状の第１連結部１３の内部に挿通させたのち、第２貫通穴１０ｂ，１１ｂの他のリング体４を介して他方の側の第２貫通穴１０ｂ，１１ｂへと圧入して終了する。前記リング体４の圧入による塑性変形を回避するため、前記第１貫通穴１０ａ，１１ａの少なくとも両端部の内面に硬化処理を施して、その内面の硬度を高めている。

このように本発明のリンク構造体をもってリンクチェーンを組み立てるにあたっては、単に連結用ピンを第２貫通穴１０ｂ，１１ｂに圧入させるだけの作業で済む。しかも、この連結用ピン３を全て同じ寸法とすることができるため、製造コストが低減できるとともにパーツ管理も容易となる。なお、連結用ピン３が挿通される第１貫通穴１０ａ，１１ａに第１連結部１３の代わりに、図４に仮想線で示すようなブシュ４ａを圧入するようにしてもよい。この場合には、第１貫通穴１０ａ，１１ａの内側にリング体圧入穴を形成する必要がなくなる。このブシュ４ａとしては、例えば、ＨＲＣ４５以上に焼入れしたものを使用するのが好ましい。これによって、第１連結部１３の内径硬度も同時に確保でき、耐久性のある安定した連結が可能となる。

こうして組み立てられたリンクチェーン２の各リンク構造体１のシュープレート受面には矩形平板状体からなるシュープレート６が固設される。このシュープレート６は図４に示すように、その接地面の長手方向に平行な一対の凹溝６ａが形成され、その一側部の中央に一対の離間する切欠溝６ｂが形成されている。また、前記凹溝６ａの底部中央にそれぞれ泥抜き穴６ｃ，６ｄが形成されるとともに、各泥抜き穴６ｃ，６ｄの長手方向の前後の、それぞれ左右リンク部１０，１１に形成された上記ボルト挿通孔１０ｅ，１０ｆ；１１ｅ，１１ｆに対応する位置に、総計４個のボルト挿通孔６ｅ〜６ｈが形成されている。このシュープレート６を凹溝６ａを接地側に向けるとともに左右リンク部１０，１１に直交させて固設する。この固設は、左右のリンク部１０，１１のボルト挿通孔１０ｅ，１０ｆ；１１ｅ，１１ｆにシュープレート６の前記ボルト挿通孔６ｅ〜６ｈを合わせて配したのち、ボルト部材６１をシュープレート６の前記ボルト挿通孔６ｅ〜６ｈと左右のリンク部１０，１１のボルト挿通孔１０ｅ，１０ｆ；１１ｅ，１１ｆに挿通させて、左右リンク部１０，１１の上記４つの空洞１０ｃ，１０ｄ；１１ｃ，１１ｄ内に装着されたナット部材６２にねじ込むことにより行われる。なお、リンク構造体１の上記第２連結部１４はシュープレート６の前記凹溝６ａ及びボルト挿通孔６ｅ〜６ｈと干渉しない泥抜き穴６ｃ，６ｄ間に配されている。

かかる構成を備えた本実施形態に係るリンク構造体１を連結したリンクチェーン２は、建設機械等の図示せぬアイドラとスプロケット５２に掛け回される（図６参照）。ここでスプロケット５２を駆動すると、リンクチェーン２はスプロケット５２とかみ合いながら回動するが、そのときの各リンク構造体１とスプロケット５２とのかみ合い状態について考察する。

図６は、リンクチェーン２とスプロケット５２とのかみ合い状態を示している。複数のリンク構造体１をエンドレスに連結されたリンクチェーン２は、スプロケット５２とかみ合う前は直線状にあるが、かみ合い時には各リンク構造体は第１連結部１３の連結用ピン３を中心に屈曲するが、隣接する第１連結部１３の間の距離（連結部間ピッチＰ１）は常に一定である。また、かみ合い位置にないときの隣接する第１連結部１３の円弧断面部分の円弧中心間の距離は、前記噛合ピッチＰ１に等しく一定である。しかしながら、かみ合い位置にあるときの隣接する第２連結部１４のピン中心間の距離（噛合ピッチＰ２）は、その連結する部分で屈曲する分だけ短くなる。これによって、スプロケット噛合位置においては、第２連結部１４の円弧面が履帯用スプロケット５２の噛合歯５２ａと噛合するだけで、第１連結部１３は履帯用スプロケット５２の噛合歯５２ａの噛合面から浮いている非接触状態を維持し続ける。

一方、従来のリンク構造体は、図８に示すように左右のリンク１５５，１５５の長手方向の両端部間に、連結部材である連結ピン１６１ａと、ブシュ１６１ｂ及びリング体１６１ｃとを組み合わせることによって連結一体化している。そのため、図９に示すように履帯用リンクチェーンをスプロケット１６０及び図示せぬアイドラに掛け回して駆動回転させると、そのスプロケット１６０との噛合位置では、常にブシュ１６１ｂがスプロケット１６０と噛合して支持し、スプロケット負荷の全てを各連結部材によって受けることなる。

上記のように構成した本発明のリンク構造体を使用する履帯装置にあっては、従来とは異なり、同履帯装置を組立てる際に、もともとが相対面する左右一対のリンク部１０，１１は第１及び第２連結部１３，１４をもって鋳造により一体に連結されており、この一体となっている左右一対のリンク部１０，１１を同一種類の連結用ピン３をもって順次長手方向に連結するだけで組み立てるだけでよいため、その組立作業の簡略化を図ることができる。また、リンク構造体１と履帯用スプロケット５２とは、左右リンク部１０，１１を中央部で連結する中実構造からなる第２連結部１４だけが履帯用スプロケット５２の噛合歯と接触するため、中空の第１連結部１３がスプロケット負荷を受けることがなく、その全てを第２連結部１４によって受けるため、リンク構造体１として必要十分な強度を得ることができる。一方の第１連結部１３は、リンクチェーン２が走行する際等に生じる引張力を受けるだけの強度を維持し、同時にリンクチェーン２が履帯用スプロケット５２と噛合する際の屈曲機能を有していればよいことから、中空構造でも必要な強度が得られて、履帯全体としての耐久性を著しく向上させることができる。

さらに、履帯用スプロケット５２の噛合歯５２ａに対して第１連結部１３が非接触状態にあるので、第１連結部１３の履帯用スプロケット５２に対する摺接による摩耗が回避でき、耐久性の一層の向上を図ることができる。また、長手方向に隣合う第１連結部１３、１３間の上記連結部間ピッチＰ１が、スプロケット噛合位置における第２連結部１４の円弧部分の中心間の噛合ピッチＰ２よりも大きくなるので、同一種類、同一大きさの建設機械であれば、本実施形態の履帯装置と従来の履帯装置（例えば、図９に示す履帯装置）とを比較すると、本実施形態による履帯装置の各リンク部１０，１１の長手方向長さを従来のものよりも長くすることができる。また同一長さであれば、各リンク部１０，１１の上下の高さを低くすることが可能となる。これによって、使用するリンク部１０，１１の数を少なくすることができ、リンク連結作業数が減少して組立作業性が向上する。

また、リンク構造体１のシュープレート受面３０にシュープレート６を交換可能に固設できるため、最も損傷の激しいシュープレート６だけを交換でき、リンクチェーン２としての耐久性の向上を図ることができる。さらに、第２連結部１４がシュープレート６の泥抜き穴６ｃ，６ｄと干渉しないため、土砂等が泥抜き穴６ｃ，６ｄを介してシュープレート６と左右リンク部１０，１１との間等から抜け、リンクチェーン２の駆動も円滑になされるようになる。なお、式（Ｉ）のＺとして、ここでは１７を選択したが、１７に限定されるものではなく、スプロケットの歯数によっては様々な数字を選択し得る。

以上の説明からも明らかなように、本発明によるリンク構造体は、左右一対のリンク部を連結する第１及び第２の連結部を鋳造等にて一体成形するため、コストの低減が実現されるとともに、一体成形によりねじり剛性が向上して、製品として高品質となる。また、前記第２連結部は隣接するリンク構造体の連結には直接関与せず、連結は第１連結部だけでなすようにし、第２連結部は専らスプロケットとの噛合に関与するようにしているため、中実構造と相まって構造体としての必要十分な強度が確保される。隣接する組立前の独立した部品点数が少なく、在庫管理等を軽減することができる。さらに、左右一対のリンク部と、シュープレートとが組立分離可能であるので、履帯装置として組立て易く、また、シュープレートが損傷等したりした場合、損傷等したシュープレートの修理や交換等を簡単に行うことができる。

なお、本発明のリンク構造体を図示実施形態を中心に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で種々の変更が可能である。例えば、リンク構造体としては、上記実施形態では、リンク部とシュープレートとを組立分解可能に構成しているが、リンク部とシュープレートとを一体に成形することもできる。また、図示実施形態では第２連結体を円弧断面部と逆梯形断面部分とからなる断面形状としているが、他の様々な断面形態を採用することも可能である。

本発明のリンク構造体を組み立てて得られるリンクチェーンは、油圧ショベルやブルドーザ等の各種の建設機械、さらには稲刈り機等の各種の農業機械等に使用することができる。

Claims (10)

1. 前後端に第１及び第２の貫通穴を有する左右一対のリンク部と、
   該一対のリンク部の前記第１貫通穴同士を連通させて連結する筒状の第１連結部と、
   前記一対のリンク部の長手方向中央部同士を連結する第２連結部と、
   を組み合わせて構成され、
   前記第１および第２貫通穴の中心を通り、噛み合うスプロケットの回転中心を中心とする円と同心円であって前記第１連結部における転輪踏面側の外周に接する外接円の半径をＲｂとすると、
   前記第２連結部におけるスプロケット噛合側の頂部が、前記リンク部の転輪踏面と前記半径Ｒｂの外接円との間に配置される、
   履帯用リンク構造体。
2. 前後端に第１及び第２の貫通穴を有する左右一対のリンク部と、
   該一対のリンク部の前記第１貫通穴同士を連通させて連結する筒状の第１連結部と、
   前記一対のリンク部の長手方向中央部同士を連結する第２連結部と、
   を一体として構成され、
   前記第１および第２貫通穴の中心を通り、噛み合うスプロケットの回転中心を中心とする円と同心円であって前記第１連結部における転輪踏面側の外周に接する外接円の半径をＲｂとすると、
   前記第２連結部におけるスプロケット噛合側の頂部が、前記リンク部の転輪踏面と前記半径Ｒｂの外接円との間に配置される、
   履帯用リンク構造体。
3. 前記第２連結部のシュープレート側の端面が上記シュープレート受面の位置まで延設されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の履帯用リンク構造体。
4. 前記第１貫通穴の少なくとも両端部の内面に硬化処理がなされてなることを特徴とする請求項１または２に記載の履帯用リンク構造体。
5. 前記第１貫通穴に前記一対のリンク部よりも高硬度の材質からなるリング体が挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の履帯用リンク構造体。
6. 前記第２連結部の少なくとも前記頂部の表面に硬化処理がなされてなることを特徴とする請求項１または２に記載の履帯用リンク構造体。
7. 請求項１または２に記載の履帯用リンク構造体がピンを介して連結されてなることを特徴とする履帯用リンクチェーン。
8. 第１又は第２貫通穴の周縁部にシール材を有してなる請求項７記載の履帯用リンクチェーン。
9. 前後端に第１及び第２の貫通穴を有する左右一対のリンク部と、
   該一対のリンク部の前記第１貫通穴同士を連通させて連結する筒状の第１連結部と、
   前記一対のリンク部の長手方向中央部同士を連結する中実の第２連結部と、
   を備え、
   前記第１及び第２貫通穴の中心を通る円弧の半径をＲａ、同半径Ｒａの円と同心円であって前記第１連結部のシュープレート受面とは反対側の外周に接する外接円の半径をＲｂ、前記第１及び第２貫通穴の中心間の距離をＰ１とし、Ｚは噛み合うスプロケットの端数（奇数）であって次式（Ｉ）
   Ｒａ＝（Ｐ１／２）÷ｓｉｎ（３６０／Ｚ）……（Ｉ）
   を満足するとともに、前記第２連結部のシュープレート受面とは反対側の頂部が、前記リンク部のシュープレート受面とは反対側の面と前記半径Ｒｂの外接円との間に配されてなる、
   履帯用リンク構造体。
10. 前記左右一対のリンク部と、第１及び第２の連結部とが一体に構成されてなることを特徴とする請求項９記載の履帯用リンク構造体。

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