JP5059998B2 - 履帯式作業機械の履帯チェーン用カートリッジアセンブリ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に履帯式作業機械用の履帯チェーンに関し、より詳細には、履帯チェーン用のカートリッジアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
履帯式作業機械は、通常、スプロケット、遊動輪、及び、履帯チェーンアセンブリを持つ。作業機械の使用時には、スプロケットが回転して履帯チェーンアセンブリに係合し、それによって履帯チェーンアセンブリをスプロケット及び遊動輪によって形成される経路の周りに回転させる。履帯チェーンアセンブリの回転によって、作業機械は地上を推進し、様々な作業機能を実行する。
履帯チェーンアセンブリは、一般に１対の平行なチェーンを含んでおり、各平行チェーンは、一連の連行履帯リンクでできている。履帯チェーンアセンブリは、平行チェーンの間に挟み込まれ、それと結合された一連のブシュ及び履帯ピンを更に含む。ブシュ及び連行履帯リンクは、共働して多くの履帯ジョイントを形成し、それにより、例えば履帯チェーンアセンブリがスプロケット及び遊動輪の周囲を回転する時など、履帯チェーンアセンブリを使用する間における履帯リンクに対するブシュの必要な動きを可能にする。
【０００３】
履帯接合部は、通常、履帯シールアセンブリを装備し、履帯チェーンがその使用時に曝される水、ほこり、砂、岩、又は、他の鉱物又は化学元素の様々な腐食性及び研磨性混合物が侵入するのを防いでいる。履帯シールアセンブリはまた、潤滑油を履帯接合部内に保持し、ブシュ及び履帯リンクの前記相対運動を容易にするように機能する。
前記の機能を果たすために使用される、ある従来技術履帯シールアセンブリは、内部に溝が形成された履帯リンクを利用している。シール部材は、溝内部に置かれ、次に、研磨されたブシュ面に対して摺動封止係合するように、弾性ゴム装荷リングがシール部材を軸線方向に押し込む。しかし、上記の装置を使用する時、いくつかの問題が発生してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのような問題の１つは、ブシュ面の溝削りに関係している。履帯チェーンアセンブリの作業環境で見出される様々な研磨性粒子の混合物は、ブシュ面内部に溝を磨耗することができる優れた研磨合成物を作る傾向がある。これらの溝が十分な深さに達する場合、履帯シールアセンブリの一体性が危うくなり、研磨性粒子が履帯接合部に侵入する可能性がある。これらの溝はまた、履帯接合部内に収容されている潤滑剤が漏出する経路をもたらす。上記で検討した全ての問題は、履帯接合部の故障、すなわち履帯チェーンアセンブリの故障をもたらす可能性がある。一旦履帯チェーンアセンブリが故障すると、例えばブシュや履帯リンクなど、様々なその部品を部品方式で交換し、履帯チェーンアセンブリを組み立て直す必要がある。履帯チェーンアセンブリの磨耗部品を取り除き同じものを組み立て直す工程は相当量の時間を要し、すなわち、作業機械の生産性を低減する。
従って、上記の欠点を一つ又はそれ以上克服する履帯チェーンアセンブリ用のカートリッジアセンブリが求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの実施形態により、履帯式作業機械の履帯チェーン用カートリッジアセンブリが準備される。該カートリッジアセンブリは、内部を通って形成された通路を持つブシュを含む。カートリッジアセンブリはまた、長手方向軸線を持つ履帯ピンを含む。該履帯ピンは、履帯ピンの第１の末端部分及び第２の末端部分がブシュの通路から外側へ延びるように通路内に位置する。カートリッジアセンブリは、内部を通って形成された第１の内腔を持つ第１のインサートを更に含む。第１のインサートは、履帯ピンの第１の末端部分が第１の内腔の内部に配置されるように履帯ピンに対して置かれる。カートリッジアセンブリはまた、そこに形成された第１の孔を持つ第１のカラーを含む。第１のカラーは、（i）履帯ピンの第１の末端部分が第１の孔の内部に配置され、（ii）第１のインサートが第１のカラーとブシュとの間に挟まれるように履帯ピンに対して置かれ、その場合、（i）第１のカラーは、第１のカラーが履帯ピンに対して回転できないように履帯ピンに対して固定され、（ii）第１のインサートは、第１のカラー及び履帯ピンに対して長手方向軸線の周りに回転できる。
【０００６】
本発明の別の実施形態により、履帯チェーン用のカートリッジアセンブリが準備される。該カートリッジアセンブリは、（i）第１の側壁、（ii）第２の側壁、（iii）それらを貫通して形成された第１の内腔、（iv）第１の側壁に形成された第１のシール溝、及び、（v）第２の側壁に形成された第２のシール溝、を持つ第１のインサートを含む。カートリッジアセンブリはまた、第１のインサートの第１の内腔の内部に配置された履帯ピンを含む。カートリッジアセンブリは、内部を通って形成された通路を持つブシュを更に含む。該ブシュは、（i）履帯ピンが通路内に配置され、（ii）第１のブシュ末端面が第１のインサートの第１のシール溝と相対する関係で置かれるように、履帯ピン及び第１のインサートに対して置かれる。カートリッジアセンブリはまた、第１の孔が形成された第１のカラーを含む。第１のカラーは、（i）履帯ピンが第１の孔の内部に配置され、（ii）第１のカラー末端面が第１のインサートの第２のシール溝と相対する関係で置かれるように、履帯ピン及び第１のインサートに対して置かれる。
【０００７】
本発明の更に別の実施形態により、履帯チェーン用のカートリッジアセンブリが準備される。該カートリッジアセンブリは、（i）第１の側壁、（ii）第２の側壁、（iii）それらを貫通して形成された内腔、（iv）第１の側壁に形成された第１のシール溝、及び、（v）第２の側壁に形成された第２のシール溝、を持つインサートを含む。カートリッジアセンブリはまた、該インサートの内腔の内部に配置された履帯ピンを含む。カートリッジアセンブリはまた、内部を通って形成された通路を持つブシュを含む。該ブシュは、（i）該履帯ピンが通路内に配置され、（ii）ブシュ末端面が該インサートの第１のシール溝と相対する関係で置かれるように、該履帯ピン及び該インサートに対して置かれる。該カートリッジアセンブリは、孔が形成されたカラーを含む。該カラーは、（i）該履帯ピンが孔の内部に配置され、（ii）該カラーのカラー末端面が該インサートの第２のシール溝と相対する関係で置かれるように、該履帯ピン及び該インサートに対して置かれる。カートリッジアセンブリはまた、第１のシール部材が該ブシュ末端面に接触するように、該インサートの第１のシール溝に配置された第１のシール部材を含む。カートリッジアセンブリは、更に、第２のシール部材が該カラーのカラー末端面に接触するように、該インサートの第２のシール溝に配置された第２のシール部材を含み、その場合、（i）該カラーは、該履帯ピンに対して回転できないように該履帯ピンに対して固定され、（ii）該インサートは、該カラー、該履帯ピン、及び、該ブシュに対して回転できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
ここで図１を参照すると、中に本発明の形態を組み込んだ作業機械１０が示されている。作業機械１０は、フレーム１１、及び、全てフレーム１１に搭載されたエンジンアセンブリ１３及び運転台アセンブリ１５を含む。作業機械１０はまた、機械的にフレーム１１に結合されたブレードなどの作業器具１７を含む。作業機械１０は、フレーム１１に機械的に結合された下部走行体アセンブリ１２を更に含む。
下部走行体アセンブリ１２は、駆動スプロケット１９、１対の遊動輪２１及び２３、及び、遊動輪２１及び２３の間に挟まれた多数のローラアセンブリ２５を含む。（本発明はまた、楕円形システムにおいても利用できることに注意されたい。）下部走行体アセンブリ１２はまた、履帯チェーンアセンブリ１４を含む。作業機械１０を使用する間、駆動スプロケット１９は、回転して履帯チェーンアセンブリ１４と係合し、それにより、履帯チェーンアセンブリ１４を、駆動スプロケット１９と遊動輪２１及び２３とによって形成された経路の周りを回転させる。作業機械１０は、履帯チェーンアセンブリ１４の回転によって地面上を推進され、様々な作業機能を実行する。
【０００９】
図２及び図３に更に明瞭に示されるように、履帯チェーンアセンブリ１４は、各サブアセンブリ２０に装着されたクローラシュー２１４（図１参照）を備える多数のサブアセンブリを含む。以下にきわめて詳細に論じるように、各サブアセンブリ２０は、履帯チェーンアセンブリ１４が閉ループを形成するように、隣接するサブアセンブリ２０と外部リンク１８及び外部リンク１８ａにより機械的に結合されている。履帯チェーンアセンブリ１４の閉ループは、上記の方式で機能するように、駆動スプロケット１９、遊動輪２１及び２３、及び、ローラアセンブリ２５の周りに配置される。
各サブアセンブリ２０は、カートリッジアセンブリ２２、カートリッジアセンブリ２２ａ、内部リンク１６、及び、内部リンク１６ａを含む。カートリッジアセンブリ２２ａは、カートリッジアセンブリ２２と実質的に同一であり、従って、カートリッジアセンブリ２２のみが本明細書において以下に詳細に説明される。
【００１０】
図４Ａ、図４Ｂ、及び、図４Ｃに示すように、カートリッジアセンブリ２２は、内部を貫通して形成された通路２６を持つブシュ２４、履帯ピン２８、内部を貫通して形成された内腔３８を持つインサート３６、及び、内部を貫通して形成された内腔５４を持つインサート５２を含む。インサート５２は、実質的にインサート３６と同一であり、従って、インサート３６のみを本明細書において説明することを理解されたい。カートリッジアセンブリ２２はまた、内部に形成された孔４２を持つカラー４０を含む。カートリッジアセンブリ２２はまた、カラー４０と実質的に同一である別のカラー５６を含む。特に、カラー５６はまた、内部に形成された孔５８を含む。
【００１１】
ここで図１５及び図１６を参照すると、インサート３６は、側壁６２及び側壁６４を持つリング部材１７６を含む。シール溝５０は、シール溝５０が内腔３８の中心軸線１８０と同心になるように側壁６２に形成される。側壁６２にシール溝５０を形成することによって上部壁セグメント２４６及び下部壁セグメント２４８が形成されることになり、シール溝５０は、上部壁セグメント２４６と下部壁セグメント２４８との間に設けられることになる。上部壁セグメント２４６は、中心軸線１８０と実質的に平行な関係にあるリング部材１７６の主外面２５２の直線上の延長２５０と内面３００の直線上の延長２５４とが角度φを形成するように中心軸線１８０から離れるように傾斜している内面３００を持つ。好ましくは、角度φは約５°である（角度φは、図１５では明瞭に示すためにいくらか誇張して示されていることに注意されたい）。
【００１２】
側壁６４はまた、内部に内腔３８の中心軸線１８０と同心に形成されたシール溝６６を持つ。リング部材１７６の上部壁セグメント２５８は、上部壁セグメント２４６について上記で説明したのと実質的に同一方式で中心軸線１８０から離れるように傾斜していることを理解されたい。
シール溝５０は、幅Ｗ_１及び半径Ｒ_１を持つ。半径Ｒ_１がここで意味するのは、図１５に示すように中心軸線１８０とシール溝５０の内壁セグメント１８２との間の距離である。シール溝６６もまた、幅Ｗ_２及び半径Ｒ_２を持つ。上記で説明したのと同様な方式で、半径Ｒ_２がここで意味するのは、図１５に示すように中心軸線１８０とシール溝６６の内壁セグメント１８４との間の距離である。好ましくは、幅Ｗ_１は、幅Ｗ_２と実質的に等しい。半径Ｒ_１が半径Ｒ_２と実質的に等しいこともまた好ましい。
【００１３】
図４Ａに戻って参照すると、シール溝５０は、内部に配置された（i）環状スラスト部材７６、及び、（ii）環状シール部材７２を持つ。スラスト部材７６及びシール部材７２は、スラスト部材７６がシール部材７２を矢印１８６で示すような軸線方向に押し込むようにシール溝５０に置かれる。上記で説明した方式で上部壁セグメント２４６を中心軸線１８０から遠ざかるように傾斜させることにより、環状スラスト部材７６と環状シール部材７２とをシール溝５０内へ挿入することが、真っ直ぐつまり角度の付かない上部壁セグメントを持つ他のシール溝設計に比較して容易になることを理解されたい。特に、上部壁セグメント２４６の傾斜により、環状スラスト部材７６と環状シール部材７２とをシール溝５０内に挿入するのに利用される機械類の能力が高められる。同様な方式で、シール溝６６は、内部に配置された（i）環状スラスト部材７８、及び、（ii）環状シール部材７４を持つ。スラスト部材７８及びシール部材７４は、シール溝６６に置かれ、スラスト部材７８がシール部材７４を矢印１８８で示す軸線方向に押し込むようになっている。上記で示す通り、リング部材１７６の上部壁セグメント２５８を中心軸線１８０から離れるように傾斜させたことはまた、環状スラスト部材７８と環状シール部材７４とをシール溝６６内へ挿入するのに利用される機械類の能力を高める。
【００１４】
同様な方式で、インサート５２の環状シール溝６０は、内部に配置された（i）環状シール部材９２、及び、（ii）環状スラスト部材１９０を持つ。スラスト部材１９０及びシール部材９２は、シール溝６０に置かれ、スラスト部材１９０がシール部材９２を矢印１９２で示す軸線方向に押し込むようになっている。インサート５２の環状シール溝８４はまた、内部に配置された（i）環状スラスト部材１９４、及び、（ii）環状シール部材８６を持つ。スラスト部材１９４及びシール部材８６は、シール溝８４に置かれ、スラスト部材１９４がシール部材８６を矢印１９８で示す軸線方向に押し込むようになっている。
両シール溝をインサートに形成したのは好ましいことではあるが、シール溝をカラー側壁に形成することもまた考慮される。その場合、シール部材及びスラスト部材は、カラー側壁に形成されたシール溝に配置される。この実施形態においては、インサートの１つの側壁がカラーのシール溝に配置されたシール部材の支持面として働く。スラスト部材がカラーと一体化できることもまた考慮される。加えて、スラスト部材がインサートと一体化できることもまた考慮される。
【００１５】
ここで図４Ａ、図４Ｂ、及び、図４Ｃを参照すると、履帯ピン２８は、ブシュ２４の通路２６内に挿入され、ブシュ２４が履帯ピン２８に対して矢印２００及び２０４によって示される方向に回転できるようになっている（図４Ｂ参照）。インサート３６は、（i）履帯ピン２８の一部分３２が内腔３８を通って延び、（ii）シール溝５０がブシュ２４の端面６８に対向する関係になるように、履帯ピン２８及びブシュ２４に対して置かれる。インサート３６は、更に、シール部材７２が環状スラスト部材７６によってブシュ２４の端面６８に押しつけられるようにブシュ２４に対して置かれる。インサート３６が長手方向軸線３０の周りをブシュ２４及び履帯ピン２８の双方に対して矢印２００及び２０４が示す方向に回転できることを理解されたい（図４Ｂ参照）。
【００１６】
カラー４０は、（i）履帯ピン２８の一部分３４が孔４２内へ延び、（ii）カラー４０の端面７０がシール溝６６と対向する関係になるように、履帯ピン２８及びインサート３６に対して置かれる。カラー４０は、更に、環状シール部材７４がスラスト部材７８によってカラー４０の端面７０に押しつけられるようにインサート３６に対して置かれる。カラー４０が（i）履帯ピン２８に対して回転できず、又は、（ii）履帯ピン２８に対して軸線方向に動けないように、カラー４０は、履帯ピン２８に対して固定される。例えば、カラー４０は、履帯ピン２８にレーザ溶接することができる。上記で説明した方式でカラー４０を履帯ピン２８に装着することは、履帯チェーン１４の端部の遊びに対する制御を高める。
【００１７】
インサート５２及びカラー５６は、インサート３６及びカラー４０に関して上記で説明したのと同様な方式で、履帯ピン２８及びブシュ２４に対して置かれる。特に、インサート５２は、（i）履帯ピン２８の一部分が内腔５４を通って延び、（ii）シール溝８４がブシュ２４の端面８８に対向する関係になるように、履帯ピン２８及びブシュ２４に対して置かれる。インサート５２は、更に、シール部材８６がスラスト部材１９４によってブシュ２４の端面８８に押しつけられるようにブシュ２４に対して置かれる。インサート５２がブシュ２４及び履帯ピン２８の双方に対して矢印２００及び２０４が示す方向に回転できることを理解されたい（図４Ｂ参照）。
【００１８】
カラー５６は、（i）履帯ピン２８の一部分が孔５８内へ延び、（ii）カラー５６の端面９０がシール溝６０と対向する関係になるように、履帯ピン２８及びインサート５２に対して置かれる。カラー５６は、更に、シール部材９２がスラスト部材１９０によってカラー５６の端面９０に押しつけられるようにインサート５２に対して置かれる。カラー５６が履帯ピン２８に対して回転できず、又は、履帯ピン２８に対して軸線方向に移動できないように、カラー５６は、履帯ピン２８に対して固定される。例えば、カラー５６は、履帯ピン２８にレーザ溶接することができる。上記で説明した方式でカラー５６を履帯ピン２８に装着することはまた、履帯チェーン１４の端部の遊びに対する制御を高める。
【００１９】
図４Ａに示すように、履帯ピン２８は、内部に形成された潤滑油リザーバ４４を持つ。潤滑油リザーバ４４は、潤滑流路４６と流体連絡し、潤滑流路４６は、履帯ピン２８の外面４８に通じる。１対のプラグ２００が潤滑油リザーバ４４内に位置し、オイルなどの潤滑油が潤滑油リザーバ４４から漏れるのを防ぐ。カートリッジアセンブリ２２を使用する間、潤滑油リザーバ４４内に配置されたオイルは、潤滑流路４６を通って履帯ピン２８の外面４８へ進む。一旦外面４８に配置されると、オイルは、インサート３６、ブシュ２４、及び、インサート５２が履帯ピン２８に対して回転するのを容易にする。オイルはまた、シール部材７２、７４、８６、及び、９２を潤滑する。
シール部材７２、７４、８６、及び、９２、スラスト部材７６、７８、１０９、及び、１９４、カラー端面７０及び９０、及び、ブッシュ端面６８及び８８は、全て共働してオイルをカートリッジアセンブリ２２内に保持する一方、デブリ（例えば、砂や岩など）が入らないようにする。
【００２０】
ここで図５から図１０を参照すると、内部リンク１６が示されている。内部リンク１６ａ、外部リンク１８、及び、内部リンク１８ａは、全て内部リンク１６と実質的に同一であるので、従って、ここでは内部リンク１６のみが詳細に説明されることになるのを理解されたい。
内部リンク１６は、（i）側面９６、（ii）側面９８、（iii）本体部材９４を通って形成された開口１００、（iv）本体部材９４を通って形成された開口１０２、（v）軌道面１１４、及び、（vi）シュー表面１１６を持つ本体部材９４を含む。本体部材９４はまた、内部に形成された１対の出口孔１２０及び１２２を持つ。しかし、例えば無支柱リンク設計ではただ１つの出口孔しか利用できないことを理解されたい。両出口孔１２０及び１２２は、開口１００及び開口１０２に挟まれているのが好ましい。ボルト孔２１０は、各出口孔１２０及び１２２の内部に置かれる。各ボルト孔２１０は、各ボルト孔２１０が軌道面１１４の最も広い部分に対して横方向の中心になるように軌道面１１４と位置合わせされる点を理解されたい。ボルト孔２１０を利用して、クローラシュー２１４を内部リンク１６のシュー表面１１６に固定する。その上、図１１に示すように、内部リンク１６は、壁セグメント２４０及び壁セグメント２４２を持つ。壁セグメント２４２は、壁セグメント２４０の直線上の延長２４４と壁セグメント２４２とが約２０°の角度σを形成するように、壁セグメント２４０に対して角度を付けられる。壁セグメント２４２は、履帯チェーンアセンブリ１４のローラフランジ（図示しない）との案内接触面として機能する。上記で説明した方式で各リンクの壁セグメント２４２に角度を付けることは、履帯チェーンアセンブリ１４を使用する間、それを案内するローラフランジの能力を高める。
【００２１】
本体部材９４は、（i）軌道面１１４と中心軸線１１８との間（すなわち、角度α）、及び、シュー表面１１６と中心軸線１１８との間（すなわち、角度β）が実質的に９０°を形成するような本体部材９４を通る中心軸線１１８を持つことを理解されたい。その上、本体部材９４は、中心軸線１１８に関して対称である点を理解されたい。ここで言う対称とは、中心軸線１１８などの中央分割線の両側が同一又は一致する性質である。中心軸線１１８によって形成される本体部材９４の各半分は、その対応する半分の鏡像である点を更に理解されたい。
内部リンク１６はまた、本体部材９４の側面９６から外側へ延びる延長部材１０４を含む。延長部材１０４は、そこに形成された点Ｐ_１を持つ。内部リンク１６はまた、本体部材９４の側面９６から外側へ延びる延長部材１０６を含む。延長部材１０６は、そこに形成された点Ｐ_２を持つ。内部リンク１６は、本体部材９４の側面９６から外側へ延びる延長部材１０８を更に含む。延長部材１０８は、そこに形成された点Ｐ_３を持つ。
【００２２】
延長部材１０４、延長部材１０６、及び、延長部材１０８は、（i）互いに間隔を開けて離れ、（ii）好ましくは開口１００と開口１０２との間に挟まれる。加えて、延長部材１０４上に形成された点Ｐ_１、延長部材１０６上に形成された点Ｐ_２、及び、延長部材１０８上に形成された点Ｐ_３は、第１の平面を形成する。その上、本体部材９４の側面９６は、外面１１０を持つ。外面１１０は、そこに形成された点Ｐ_４、そこに形成された点Ｐ_５、及び、そこに形成された点Ｐ_６を持つ。点Ｐ_４、点Ｐ_５、及び、点Ｐ_６は、第１の平面と実質的に平行な関係にある第２の平面を形成する。好ましくは、（i）開口１００及び開口１０２は、点Ｐ_４と点Ｐ_５との間に挟まれており、（ii）第２の平面は、延長部材１０４、延長部材１０６、及び、延長部材１０８だけによって交差される点を理解されたい。
本体部材９４の側面９８はまた、外面１１２を持つ。外面１１２は、そこに形成された点Ｐ_７、そこに形成された点Ｐ_８、及び、そこに形成された点Ｐ_９を持つ。点Ｐ_７、点Ｐ_８、及び、点Ｐ_９は、第１の平面と実質的に平行な関係にある第３の平面を形成する。好ましくは、開口１００及び開口１０２は、点Ｐ_７と点Ｐ_８との間に挟まれている。１対の機械加工ボス３０２は、開口１００及び１０２を囲むために外面１１２上に配置される。更に、機械加工ボス３０２以外の本体部材９４のどの部分も第３の平面と交差して側面９８から外側へ延長しないことが好ましい。
【００２３】
（i）開口１００と開口１０２とが同一平面上にあり、（ii）各側面９６及び９８が比較的平坦であり、（iii）リンク１６の側面９６から外側へ延びたどの延長部材１０４、１０６、及び、１０８も外面１１０と平行である平面を形成する、そのようなリンク１６を持つことが本発明にとって有利であることを理解されたい。例えば、上記の特性を持つリンクを持つことは、平面的平行接触面を持つリンクをもたらす。平面的平行接触面を持つことは、リンク製造工程、履帯チェーン１４組立工程、及び、履帯チェーン１４分解工程の間、リンク１６を適切に位置する能力を促進する。加えて、内部リンク１６ａ、外部リンク１８、及び、外部リンク１８ａが全て内部リンク１６と実質的に同一であることによって、他の履帯チェーンアセンブリ設計で通常用いられる構造的に異なった「右利きリンク」と「左利きリンク」とを持つ必要性が排除される。従って、履帯チェーンアセンブリ１４を組み立てるためには、１つの型のリンクのみ（すなわちリンク１６であって、リンク１６ａ、１８、及び、１８ａはリンク１６と実質的に同一）を製造すればよく、そのことによって履帯チェーンアセンブリ１４の製造コストが単純化され低減される。
【００２４】
その上、中心軸線１１８について対称なリンク１６の本体部材９４を持つことは、リンク１６の各端部２０６及び２０８（図５及び図１０参照）に均等な材料分布をもたらす。対称リンク１６、及び、各端部２０６及び２０８の均等な材料分布を持つことは有利である。それは、例えば（i）設計及び解析技術、（ii）鍛造法及びツーリング、（iii）位置決め及び加工法、及び、ツーリング、及び、（iv）熱処理装置を簡単にする。従って、本発明の１つの態様は、比較的低開発製造コストのリンク１６を準備する。
その上、図３及び図１０に示すように、軌道面１１４は、幅Ｗ_３を持ち、シュー表面１１６は、実質的に幅Ｗ_３と等しい幅Ｗ_４を持つ。幅Ｗ_３及び幅Ｗ_４を実質的に等しくすることはまた、製造、組立、及び、分解工程の間、リンク１６を位置決めすることを容易にする。
【００２５】
上記の通り、各サブアセンブリ２０は、カートリッジアセンブリ２２、カートリッジアセンブリ２２ａ、内部リンク１６、及び、内部リンク１６ａを含む（図３参照）。特に、図３に示す通り、内部リンク１６は、（i）カートリッジアセンブリ２２のインサート５２が内部リンク１６の開口１００内に位置し、（ii）カートリッジアセンブリ２２ａのインサート５２ａが内部リンク１６の開口１０２内に位置し、（iii）延長部材１０４、１０６、及び、１０８が矢印２２４によって示す方向に外側を向くように、カートリッジアセンブリ２２及びカートリッジ２２ａに対して置かれる。両インサート５２及び５２ａは、開口１００及び１０２内に圧入されることを理解されたい。インサート５２及び５２ａが各々開口１００及び１０２内に圧入されることによって、インサート５２及び５２ａは、内部リンク１６に対して回転することが不可能になる。しかし、ブシュ２４及び２４ａ、履帯ピン２８及び２８ａ、及び、カラー５６及び５６ａは、矢印２１６、２１８、２２０、及び、２２２によって示す方向に内部リンク１６に対して回転することが可能である。
【００２６】
同様な方式で、内部リンク１６ａは、（i）カートリッジアセンブリ２２のインサート３６が内部リンク１６ａの開口１００ａ内に位置し、（ii）カートリッジアセンブリ２２ａのインサート３６ａが内部リンク１６ａの開口１０２ａ内に位置し、（iii）延長部材１０４ａ、１０６ａ、及び、１０８ａが矢印２２６によって示す方向に外側を向くように、カートリッジアセンブリ２２及びカートリッジ２２ａに対して置かれる。両インサート３６及び３６ａは、開口１００ａ及び１０２ａ内に圧入されることを理解されたい。インサート３６及び３６ａが各々開口１００ａ及び１０２ａ内に圧入されることによって、インサート３６及び３６ａが内部リンク１６ａに対して回転することが不可能になる。しかし、ブシュ２４及び２４ａ、履帯ピン２８及び２８ａ、及び、カラー４０及び４０ａは、矢印２１６、２１８、２２０、及び、２２２によって示す方向にリンク１６ａに対して回転することが可能である。
【００２７】
図２、図３、及び、図１１に示すように、隣接するサブアセンブリ２０は、１対の外部リンク１８及び１８ａによって連結される。特に、外部リンク１８は、（i）カラー５６が外部リンク１８の開口１２４内に置かれ、（ii）延長部材１０４、１０６、及び、１０８が矢印２２８によって示す方向に内側を向くように（図２参照）、サブアセンブリ２０のカートリッジアセンブリ２２に対して置かれる。加えて、外部リンク１８は、約１．５ミリメートルの間隙が外部リンク１８と内部リンク１６との間に形成されるように内部リンク１６に対して置かれる。この間隙は、全ての隣接する内部及び外部リンクの間に存在することを理解されたい。外部リンク１８はまた、カートリッジアセンブリ２２ａのカラー５６ａが外部リンク１８の開口１２６内に置かれるように、隣接するサブアセンブリ２０のカートリッジアセンブリ２２ａに対して置かれる（図２参照）。両カラー５６及び５６ａは、開口１２４及び１２６内に圧入されることを理解されたい。カラー５６及び５６ａを開口１２４及び１２６に各々圧入することによって、カラー５６及び５６ａ、及び、履帯ピン２８及び２８ａは、外部リンク１８に対して回転することが不可能になる。しかし、ブシュ２４及び２４ａ、及び、インサート５２及び５２ａは、外部リンク１８に対して回転可能である。
【００２８】
外部リンク１８ａは、（i）カラー４０が外部リンク１８ａの開口１２４ａ内に置かれ、（ii）延長部材１０４ａ、１０６ａ、及び、１０８ａが矢印２３０によって示す方向に内側を向くように、サブアセンブリ２０のカートリッジアセンブリ２２に対して置かれる（図２参照）。外部リンク１８ａはまた、カートリッジアセンブリ２２ａのカラー４０ａが外部リンク１８ａの開口１２６ａ内に置かれるように、前記隣接するサブアセンブリ２０のカートリッジアセンブリ２２ａに対して置かれる（図２参照）。両カラー４０及び４０ａは、開口１２４ａ及び１２６ａ内に圧入されることを理解されたい。カラー４０及び４０ａを開口１２４ａ及び１２６ａ内に各々圧入することによって、カラー４０及び４０ａ、及び、履帯ピン２８及び２８ａは、外部リンク１８ａに対して回転することが不可能になる。しかし、ブシュ２４及び２４ａ、及び、インサート３６及び３６ａは、外部リンク１８ａに対して回転可能である。
【００２９】
追加のサブアセンブリ２０は、外部リンク１８及び１８ａを上記の方式で利用しながら、適切な長さを持つ履帯チェーンアセンブリ１４が得られるまで連結される。履帯チェーンアセンブリ１４は、偶数のリンクから作られることが好ましい。履帯チェーンアセンブリ１４が偶数のリンクで作られると、履帯チェーン１４を組み立てるのにリンク１６、１６ａ、１８、及び、１８ａしか必要としない。しかし、ある状況によっては、履帯チェーン１４を奇数のリンクで作ることが要求される。図１７に示すように、履帯チェーンアセンブリ１４が奇数のリンクで作られると、履帯チェーンアセンブリ１４は、リンク１２８及び１２８ａを利用して構築される単一のサブアセンブリ１７０を含む必要がある。リンク１２８ａは、リンク１２８と実質的に同一なので、ここではリンク１２８のみが詳細に説明されることを理解されたい。
【００３０】
図１４に示されるように、リンク１２８は、（i）側面１３２、（ii）側面１３４、（iii）本体部材１３０を通って形成された開口１３６、及び、（iv）本体部材１３０を通って形成された開口１３８を持つ本体部材１３０を含む。本体部材１３０の側面１３２は、上縁１６２及び下縁１６４を持つ。加えて、本体部材１３０の側面１３４は、上縁１６６及び下縁１６８を持つ（図１３参照）。リンク１２８は、内部に出口孔１５４及び出口孔１５６を更に含む。しかし、無支柱リンク設計では出口孔を１つだけ利用できる点を理解されたい。出口孔１５４及び出口孔１５６は、開口１３６と開口１３８との間に挟まれる。リンク１２８はまた、本体部材１３０に形成されたボルト孔１５８及びボルト孔１６０を含む。ボルト孔１５８及びボルト孔１６０は、各々出口孔１５４及び出口孔１５６内に置かれる。リンク１２８はまた、本体部材１３０の側面１３２の上縁１６２から外向きに延びる延長部材１４０を含む。リンク１２８はまた、本体部材１３０の側面１３２の下縁１６４から外向きに延びる延長部材１４２を含む。延長部材１４２は、延長部材１４０から間隔を空けて置かれる。リンク１２８はまた、本体部材１３０の側面１３４の上縁１６６から外向きに延びる延長部材１４４を含む。リンク１２８は、本体部材１３０の側面１３４の下縁１６８から外向きに延びる延長部材１４６を更に含む。延長部材１４６は、延長部材１４４から間隔を空けて置かれる。本体部材１３０は、軌道面１４８及びシュー表面１５０を持つ。中心軸線１５２（図１２及び図１３参照）は、軌道面１４８及びシュー表面１５０を貫通し、実質的に９０°の角度（すなわち、角度θ）を（i）軌道面１４８と中心軸線１５２との間で、及び、（ii）シュー表面１５０と中心軸線１５２との間で９０°の角度（すなわち、角度φ）を形成する。本体部材１３０は、中心軸線１５２について対称である。詳細には、本体部材１３０は対称ではあるが、本体部材９４に対して回転されている。
【００３１】
側面１３２は、側面１３４とオフセットしているので、側面１３２は、側面１３４と同一平面上にはない。側面１３２と側面１３４とにオフセットがあることにより、履帯チェーン１４に利用した時、隣接するリンク１２８との間に隙間を生じる。加えて、開口１３６は、開口１３８とオフセットしているので、開口１３６は、開口１３８と同一平面にはない。延長部材１４２及び延長部材１４６は、開口１３６と開口１３８とに挟まれている。
サブアセンブリ１７０は、図１７に示すように、カートリッジアセンブリ２２、カートリッジアセンブリ２２ａ、リンク１２８、及び、リンク１２８ａを含む。カートリッジアセンブリ２２及びカートリッジアセンブリ２２ａは、図３に関連して前述したカートリッジアセンブリ２２及びカートリッジアセンブリ２２ａと同一であることに注意されたい。リンク１２８は、（i）カートリッジアセンブリ２２ａのカラー４０ａが開口１３８に位置し、（ii）インサート３６が開口１３６に位置するように、カートリッジアセンブリ２２及び２２ａに対して置かれる。カラー４０ａ及びインサート３６は、各々開口１３８及び１３６内に圧入されることを理解されたい。同様な方式で、リンク１２８ａは、（i）カートリッジアセンブリ２２ａのカラー５６ａが開口１３８ａに位置し、（ii）インサート５２が開口１３６ａに位置するように、カートリッジアセンブリ２２及び２２ａに対して置かれる。カラー５６ａ及びインサート５２は、各々開口１３８ａ及び１３６ａ内に圧入されることを理解されたい。
【００３２】
サブアセンブリ１７０は、履帯チェーンアセンブリ１４内に以下のような方式で組み込まれる。内部リンク１６ａは、（i）カートリッジアセンブリ２２ａのインサート３６ａが開口１０２ａ内に圧入され、（ii）その次に隣接するカートリッジアセンブリ２２のインサート３６が開口１００ａ（図１７に図示しない）内に圧入されるように、カートリッジアセンブリ２２ａ及びその次に隣接するカートリッジアセンブリ２２（図１７に図示しない）に対して置かれる。内部リンク１６は、（i）カートリッジアセンブリ２２ａのインサート５２ａが開口１０２ａ内に圧入され、（ii）その次に隣接するカートリッジアセンブリ２２のインサート３６が開口１００ａ（図１７に図示しない）内に圧入されるように、カートリッジアセンブリ２２ａ及びその次に隣接するカートリッジアセンブリ２２に対して置かれる。外部リンク１８ａは、（i）カートリッジアセンブリ２２のカラー４０が開口１２４ａ内に圧入され、（ii）その次に隣接するカートリッジアセンブリ２２ａのカラー４０ａが開口１２６ａ（図１７に図示しない）内に圧入されるように、カートリッジ２２及びその次に隣接するカートリッジアセンブリ２２ａ（図１７に図示しない）に対して置かれる。外部リンク１８は、（i）カートリッジアセンブリ２２のカラー５６が開口１２４内に圧入され、（ii）その次に隣接するカートリッジアセンブリ２２ａのカラー５６ａが開口１２６ａ（図１７に図示しない）内に圧入されるように、カートリッジ２２及びその次に隣接するカートリッジアセンブリ２２ａ（図１７に図示しない）に対して置かれる。
【００３３】
産業上の利用可能性
履帯チェーンアセンブリ１４は、それに利用されるリンクに関して既に説明した利点に加え多くの利点を持つ。例えば、カートリッジアセンブリ２２は、カートリッジアセンブリ２２内の潤滑油の保持力を改善することによって履帯チェーンアセンブリ１４の寿命を増加する。（カートリッジアセンブリ２２に関して説明されたいかなる利点も、カートリッジアセンブリ２２ａに当てはまることを理解されたい。）更に、カートリッジアセンブリ２２は、自己完備型構成要素であり、カラー４０及び５６は、履帯ピン２８に永久的に取り付けてあるので（例えば、レーザ溶接により）、カートリッジアセンブリ２２は、履帯ピン上に直接圧着されたリンクを利用する履帯チェーン設計に比べると、軸線方向終端遊びに対してより大きな制御をもたらす。その上、カートリッジアセンブリ２２は、自己完備型であり、履帯チェーンアセンブリ１４が必要とする実際上全ての封止及び支持機能をもたらすので、履帯チェーンアセンブリ１４は、古い磨耗したカートリッジアセンブリ２２を取り除き、新しいカートリッジアセンブリ２２で置き換えることにより容易に修理可能である。履帯チェーンアセンブリ１４を保守するためにカートリッジアセンブリ２２全体を除去及び交換することは、部品方式で保守する必要がある他の履帯チェーンアセンブリ設計に比べ、対費用効果に優れて効率的である。
【００３４】
カートリッジアセンブリ２２において利用されるインサートはまた、幾つかの利点を持つ。（以下の利点は、カートリッジアセンブリ２２で利用される全てのインサートに当てはまるが、インサート３６のみを以下に検討することに注意されたい。）例えば、インサート３６の一体化構造により、履帯チェーンアセンブリ１４は、スラストワッシャやシール取付シュラウド無しで組み立てることができ、それにより、履帯チェーンアセンブリ１４の機械的複雑性やコストが低減される。更に、インサート３６の構造は、単一組立済みユニットにおける両シール部材７２及び７４のシール取付を準備する。加えて、インサート３６の幾何学的形状により、比較的簡単に真っ直ぐな内腔３８を製作することができる。インサート３６の真っ直ぐな内腔は、リンク（例えば、内部リンク１６）の開口内へ圧入される際、インサート３６の撓み又は変形を容易にする。この変形又は撓みにより、インサート３６が履帯ピン２８との良好な軸受接触断面をもたらすことになる。
本発明の他の態様、対象、及び、利点は、図面、開示、及び、添付請求項を検討することにより得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内部に本発明の形態を組み込んだ作業機械の側面図である。
【図２】図１の作業機械に対する履帯チェーンアセンブリのセグメントの平面図である。
【図３】図２に示す履帯チェーンアセンブリのサブアセンブリの平面図である。
【図４Ａ】図２に示す履帯チェーンアセンブリのカートリッジアセンブリの長手方向断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示すカートリッジアセンブリの側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに示すカートリッジアセンブリの端面図である。
【図５】図２に示す履帯チェーンアセンブリのリンクの全体図である。
【図６】図５に示すリンクの側面図である。
【図７】図５に示すリンクの別の側面図である。
【図８】図５に示すリンクの断面図である。
【図９】図５に示すリンクの別の断面図である。
【図１０】図５に示すリンクの別の全体図である。
【図１１】図２に示す履帯チェーンアセンブリを線１１−１１に沿って切り取り、矢印の方向から見た断面図である。
【図１２】図２に示す履帯チェーンアセンブリにおいて使用できるオフセット・リンクの全体図である。
【図１３】図１２示すオフセット・リンクの別の全体図である。
【図１４】図１２示すオフセット・リンクの更に別の全体図である。
【図１５】図４Ａに示すカートリッジアセンブリのインサートの断面図である。
【図１６】図１５に示すインサートの全体図である。
【図１７】図２に示す履帯チェーンアセンブリにおいて使用できる別のサブアセンブリの平面図である。
【符号の説明】
２２ カートリッジアセンブリ
２４ ブシュ
２６ 通路、
２８ 履帯ピン
３０ 長手方向軸線
４４ 潤滑油リザーバ
４６ 潤滑流路
４８ 外面
５２ インサート
５４ 内腔
５６ カラー
５８ 孔
６０、８４ 環状シール溝
８６、９２ 環状シール部材
８８ ブッシュ端面
９０ カラー端面
１９０、１９４ 環状スラスト部材
１９２、１９８ 軸線方向
２００ プラグ

Claims (20)

1. 内部を通って形成された通路を持つブシュと、
   長手方向の軸線を持ち、履帯ピンの第１の末端部分及び第２の末端部分が前記ブシュの前記通路から外側へ延びるように前記通路内に位置する履帯ピンと、
   内部を通って形成された第１の内腔を持ち、前記履帯ピンの前記第１の末端部分が前記第１の内腔の内部に配置されるように前記履帯ピンに対して配置された第１のインサートと、
   第１の孔が形成され、（i）前記履帯ピンの前記第１の末端部分が前記第１の孔の内部に配置されて（ii）前記第１のインサートが第１のカラーと前記ブシュとの間に挟まれるように前記履帯ピンに対して配置された第１のカラーと、
   を含み、
   （i）前記第１のカラーは、前記履帯ピンに対して回転できないように前記履帯ピンに対して固定され、（ii）前記第１のインサートは、前記長手方向軸線の周りに前記第１のカラー及び前記履帯ピンに対して回転できる、
   ことを特徴とする、履帯チェーン用のカートリッジアセンブリ。
2. 前記第１のインサートは、前記長手方向軸線の周りに前記ブシュに対して回転することができることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
3. 前記ブシュは、前記長手方向軸線の周りに前記履帯ピンに対して回転できることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジアセンブリ。
4. 前記履帯ピンは、潤滑油リザーバが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
5. 前記履帯ピンは、前記潤滑油リザーバ及び前記履帯ピンの外面と流体連絡する潤滑流路を持つことを特徴とする請求項４に記載のカートリッジアセンブリ。
6. 前記第１のインサートは、前記履帯ピンを取り囲むように形成された第１の環状シール溝を持つことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
7. 内部を通って形成された第２の内腔を持ち、（i）前記履帯ピンの前２の末端部分が前記第２の内腔の内部に配置されて（ii）前記ブシュが前記第１のインサートと前記第２のインサートとの間に挟まれるように前記履帯ピンに対して置かれる、第２のインサートと、
   第２の孔が形成され、（i）前記履帯ピンの前記第２の末端部分が前記第２の孔の内部に配置されて（ii）前記第１のインサート、前記ブシュ、及び、前記第２のインサートが前記第１のカラーと前記第２のカラーとの間に挟まれるように前記履帯ピンに対して配置された第２のカラーと、
   を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジアセンブリ。
8. 前記第２のカラーは、前記履帯ピンに対して回転できないように前記履帯ピンに対して固定され、
   前記第２のインサートは、前記長手方向軸線の周りに、前記第１のカラー、前記第２のカラー、及び、前記履帯ピンに対して回転できる、
   ことを特徴とする請求項７に記載のカートリッジアセンブリ。
9. 前記第２のインサートは、前記履帯ピンを取り囲むように形成された第３の環状シール溝を持つことを特徴とする請求項８に記載のカートリッジアセンブリ。
10. （i）第１の側壁、（ii）第２の側壁、（ii）前記第１及び第２の側壁を貫通して形成された第１の内腔、（iv）前記第１の側壁に形成された第１の環状シール溝、及び、（v）前記第２の側壁に形成された第２の環状シール溝、を持つ第１のインサートと、
    前記第１のインサートの前記第１の内腔の内部に配置された履帯ピンと、
    内部を通って形成された通路を持ち、前記履帯ピンが前記通路内に位置し、第１のブシュ末端面が前記第１のインサートの前記第１の環状シール溝と相対する関係で位置するように前記履帯ピン及び前記第１のインサートに対して配置されたブシュと、
    第１の孔が形成され、前記履帯ピンが前記第１の孔の内部に配置され、第１のカラー末端面が前記第１のインサートの前記第２のシール溝と相対する関係で配置されるように前記履帯ピン及び前記第１のインサートに対して置かれる、第１のカラーと、
    を含むことを特徴とする、履帯チェーン用のカートリッジアセンブリ。
11. 前記第１のブシュ末端面に接触するように前記第１のインサートの前記第１の環状シール溝に配置された第１のシール部材と、
    前記第１のカラー末端面に接触するように前記第１のインサートの前記第２の環状シール溝に配置された第２のシール部材と、
    を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジアセンブリ。
12. 前記第１のシール部材を前記第１のブシュ末端面に押しつけるように前記第１のインサートの前記第１の環状シール溝に配置された第１のスラスト部材と、
    前記第２のシール部材を前記第１のカラー末端面に押しつけるように前記第１のインサートの前記第２の環状シール溝に配置された第２のスラスト部材と、
    を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のカートリッジアセンブリ。
13. 前記第１のカラーは、前記履帯ピンに対して回転できないように前記履帯ピンに対して固定され、
    前記第１のインサートは、前記第１のカラー及び前記履帯ピンに対して回転することができる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジアセンブリ。
14. 前記第１のインサートは、前記ブシュに対して回転することができることを特徴とする請求項１３に記載のカートリッジアセンブリ。
15. 前記履帯ピンは、そこに形成された潤滑油リザーバを持つことを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジアセンブリ。
16. （i）第３の側壁、（ii）第４の側壁、（iii）前記第３及び第４の側壁を貫通して形成された第２の内腔、（iv）前記第３の側壁に形成された第３の環状シール溝、及び、（v）前記第４の側壁に形成された第４の環状シール溝を持ち、前記履帯ピンが前記第２の内腔に配置され、第２のブシュ末端面が前記第２のインサートの前記第３の環状シール溝と相対する関係で位置するように前記履帯ピン及び前記ブシュに対して配置された第２のインサートと、
    第２の孔が形成され、（i）前記履帯ピンが前記第２の孔の内部に配置されて（ii）第２のカラー末端面が前記第２のインサートの前記第４の環状シール溝と相対する関係で位置するように前記履帯ピン及び前記第２のインサートに対して配置された第２のカラーと、
    を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジアセンブリ。
17. 前記第２のブシュ末端面に接触するように前記第２のインサートの前記第３の環状シール溝に配置された第３のシール部材と、
    前記第２のカラー末端面に接触するように前記第２のインサートの前記第４の環状シール溝に配置された第４のシール部材と、
    を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジアセンブリ。
18. 前記第２のカラーは、前記履帯ピンに対して回転できないように前記履帯ピンに対して固定され、
    前記第２のインサートは、前記第２のカラー及び前記履帯ピンに対して回転することができる、
    ことを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジアセンブリ。
19. 前記第２のインサートは、前記ブシュに対して回転することができることを特徴とする請求項１８に記載のカートリッジアセンブリ。
20. （i）第１の側壁、（ii）第２の側壁、（iii）それらを貫通して形成された内腔、（iv）前記第１の側壁に形成された第１のシール溝、及び、（v）前記第２の側壁に形成された第２のシール溝、を持つインサートと、
    前記インサートの前記内腔の内部に配置された履帯ピンと、
    内部を通って形成された通路を持ち、前記履帯ピンが前記通路内に配置され、ブシュ末端面が前記インサートの前記第１のシール溝と相対する関係で位置するように前記履帯ピン及び前記インサートに対して配置されたブシュと、
    孔が形成され、（i）前記履帯ピンが前記孔の内部に配置され、前記カラーのカラー末端面が前記インサートの前記第２のシール溝と相対する関係で位置するように前記履帯ピン及び前記インサートに対して配置されたカラーと、
    前記ブシュ末端面に接触するように前記インサートの前記第１のシール溝に配置された第１のシール部材と、
    前記カラーの前記カラー末端面に接触するように前記インサートの前記第２のシール溝に配置された第２のシール部材と、
    を含み、
    前記カラーは、前記履帯ピンに対して回転できないように前記履帯ピンに対して固定され、前記インサートは、前記カラー、前記履帯ピン、及び、前記ブシュに対して回転することができる、
    ことを特徴とする、履帯チェーン用のカートリッジアセンブリ。

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