JP6622992B2 - クローラードライブ用のチェーンリンク - Google Patents

Description

本発明は、クローラーチェーン用のチェーンリンクであって、互いに平行に延び、クローラーの作動中に、少なくとも１つのトラックローラがその走行面（running surface）上を移動可能である少なくとも２つのローラトラックを備えたチェーンリンクに関するものである。

クローラーチェーンは、互いに関節接合され、閉じたチェーンを形成する複数のチェーンリンクを備えている。チェーンは、クローラードライブの走行装置を囲み、車両の駆動力として機能する。一方では、牽引力を改善し、他方では、機械の重量を均等に分布させるために、クローラーによって、機械の設置面積が増大される。

クローラードライブは、一般的に、少なくとも１つの従動タンブラーホイールと、少なくとも１つのデフレクションホイール（deflection wheel）と、その上をチェーンが走行する複数のキャリア・トラックローラを備えている。タンブラーホイールとデフレクションホイールは、走行方向に対して前部および後部に取り付けられ、トラックローラは、設置部に沿って、その間に配置され、キャリヤローラは、トラックローラの反対側のチェーンがランニングバック（running back）する領域内に取り付けられている。タンブラーホイールは、工作機械（working machine）の下部構造（車台）に取り付けられた適当な駆動装置によって駆動される。駆動タンブラーホイールは、クローラーチェーンの個々のチェーンリンクに係合し、それによって、工作機械の駆動力を提供する。デフレクションホイールはまた、ガイドホイールとも呼ばれ、通常、シフト可能に下部構造に取り付けられ、それによって、必要なチェーン張力が保証される。

各トラックローラは、車両の荷重を、クローラーチェーンの設置場所に分布させる機能を有している。トラックローラと各チェーンリンクの内面との間の接触領域は、ローラトラックと呼ばれる。１または２以上のローラトラックを備えたバリアント（variant）が存在し、第二のバリアントは、各チェーンリンクが互いに平行に延びる２以上のローラトラックを含み、その上を、各主車輪（road wheel）の分離したリムが走行するようにしている。

チェーンリンクは、結合手段によって、互いに関節接合されているが、そのため、隣り合ったチェーンリンクのローラトラックの間に好ましくないギャップが生成される。移動中、クローラードライブのトラックローラは隣り合ったチェーンリンクのギャップを横切ることが必要で、その結果、接触圧力が急上昇し、最大になる。これは、チェーンリンクにおいて、加わるストレスモーメント（stress moment）の高さに悪影響を与え、摩耗を増大させ、クローラードライブの各コンポーネントの耐用年数を短くしてしまう。

これらの問題を解決するための方策は、例を挙げれば、アメリカ特許第５，４０９，３０６号明細書およびヨーロッパ特許第２００８９１９号公報から公知である。

アメリカ特許第５，４０９，３０６号明細書 ヨーロッパ特許第２００８９１９号公報

これらに開示されたチェーンリンクは、２つのローラトラックを備え、ローラトラックはそれぞれ、チェーンリンクのローラトラック間を斜めに結合するため、外縁部で２つに分割されている。このやり方は、隣り合ったチェーンリンクの接合部分の全体にわたって、より滑らかな通路を提供するが、この解決手段には、各クロスリンクが交差部において、著しく摩耗するという現象が見られた。

本発明の目的は、クローラーチェーンの各チェーンリンクの間のより滑らかな移行を提供するとともに、摩耗現象を低減させて、耐用年数を長くすることにある。

本発明のかかる目的は、クローラーチェーン用のチェーンリンクであって、前記チェーンリンクが互いに平行に延びる少なくとも２つのローラトラックと、その走行面上に、クローラーの作動中において移動可能な少なくとも１つのトラックローラを備え、前記少なくとも２つのローラトラックの前記走行面が非対称であり、前記少なくとも２つのローラトラックの前記走行面が走行長さを異にし、少なくとも部分的に、走行方向に沿って、横方向の寸法が異なっていることを特徴とするクローラーチェーン用のチェーンリンクによって達成される。

チェーンリンクの好ましい態様は、独立請求項に続く従属請求項の特徴になっている。

一般的なチェーンリンクから進んで、本発明によれば、少なくとも２つのローラトラックの走行面が非対称な形状を有している。

ローラトラックは、チェーンリンクの内表面、すなわち、取り付けられたトラックローラに接触するクローラードライブ（crawler drive）に対向するチェーンリンクの表面と理解することができる。トラックローラのリムに次々に接触する表面は走行面と呼ぶことにする。好ましくは、これらもまた、クローラードライブの走行方向に、互いに平行に延びている。これまでは、平行に延びるローラトラックの走行面は対称に設計されてきた。対称性からの転換を図ることによって、隣り合ったチェーンリンクの間に形成されるギャップを、走行方向にオフセットさせることが容易になるが、それらは少なくとも同じではなく、したがって、トラックローラによって、通過時に、ストレスモーメントがより低くなるように、走行面を好ましく修正することができる。

少なくとも２つのローラトラックの走行面が異なる走行長さを有していることが必要である。平行に延びる隣り合ったチェーンリンクの少なくとも２つのローラトラックに生じるギャップは、それによって、走行方向にオフセットし、その結果、トラックローラによって、異なる時点に通過されることになる。それによって、ギャップを通り過ぎるとき、主車輪は、さらに少なくとも１つの走行面に接触し、その結果、ストレスが加わるコンポーネントに加わるストレスモーメントを低減させることができる。

同様に、互いに平行に延びるローラトラックの少なくとも２つの走行面が非対称であり、長手軸の方向において、走行面が、すくなくとも部分的に、横方向の寸法を異にしていることが必要である。

本発明のとくに好ましい実施態様においては、ローラトラックの走行端部が、走行方向におけるチェーンリンクの外縁部を形成し、その結果、隣り合ったチェーンリンクのローラトラックが直接接触し、それによって、隣り合ったチェーンリンクの間のギャップをごく小さなものにすることができる。

とくに好ましい実施態様においては、少なくとも１つのローラトラックの走行面が、走行方向から見て、チェーンリンクの最も外側の前部から、チェーンリンクの最も外側の後部まで延び、一方、少なくとも１つの第二の走行面はより短い走行長さを有している。

好ましくは、チェーンリンクは、隣り合ったチェーンリンクとの間に関節接合部を形成するため、走行方向から見た前端部と後端部において、対応する接合（結合）手段を有している。

走行面の好ましい構成としては、四角形形状、好ましくは、矩形形状または正方形状の走行面が好ましい。とくに、隣り合ったローラトラックの走行面が長手方向の寸法および／または横方向の寸法を異にしていてもよく、少なくとも２つの走行面の長辺の長さが異なっていることが好ましい。たとえば、チェーンリンクが、走行方向から見て、チェーンリンクの最も外側の前部から、チェーンリンクの最も外側の後部まで延びる第一の矩形走行面を備え、平行に延び、第一の走行面に比して、明らかに小さな長手方向寸法を有し、矩形または正方形に設計された第二の走行面が設けられた実施態様はその例である。

本発明の他の好ましい実施態様においては、少なくとも２つのローラトラックの走行面が、そのクロスバーが走行方向に向いたＴ型をしていてもよい。各Ｔ型走行面の長手方向のバー（bar）は走行方向を横切って延び、これらは好ましくは、共通の方向を向き、その結果、第一の走行面のクロスバーはチェーンリンクの中央部を向き、第二の走行面のクロスバーは外部を向いている。

同様に、少なくとも２つのローラトラックの走行面は、Ｈ型状をしていても、十字状をしていてもよい。

本発明の前記目的はまた、クローラーチェーン用のチェーンリンクであって、前記チェーンリンクが平行に延びる少なくとも２つのトラックローラと、その走行面上に、クローラーの作動中において移動可能な少なくとも１つのトラックローラを備え、長手方向から見た前端部および／または後端部において、前記走行面が互いに幅を異にしていることを特徴とするクローラーチェーン用のチェーンリンクによって達成される。本発明によれば、走行面は互いに、長手方向から見た前端部および／または後端部における幅を異にしている。したがって、ギャップは、チェーンの組み立て後は、互いにオフセットしておらず、走行方向を横切る方向においては、ギャップサイズを異にさせ、ストレスモーメントの発生を効果的に低減させることができる。

とくに好ましくは、走行面がフォーク状をなしており、隣り合ったローラトラックの走行面が互いに点対称に形成されている。組み立てられたチェーンリンクにおいては、フォー状の走行面のステムは隣り合ったチェーンリンクのフォーク状開口部に係合している。

本発明はまた、少なくとも２つのチェーンリンクを備えたクローラードライブ用のチェーンに関している。したがって、チェーンは、個々のチェーンリンクと同じ利点と特性を有している。したがって、繰り返しの説明は省略する。

本発明の好ましい実施態様においては、本発明にかかるチェーンの各チェーンリンクは、少なくとも大部分において、同様に形成されており、隣り合ったチェーンリンクは、互いに１８０度回転されて取り付けられている。それによって、各チェーンリンクの非対称形状は、走行方向を変えただけで存在している。それによって、上述の利点がとくに効果的に、かつ、簡易的に実現させる。すなわち、チェーンは、チェーンのローラトラックに沿った主車輪のストレスがない移行のため、際立って摩耗が低減されるということによって特徴づけられている。

最後に、本発明はまた工作機械、とくに、土木機械またはクローラークレーンに関するもので、本発明にかかるチェーンリンクを備えた少なくとも２つのクローラードライブを有している。したがって、工作機械は、本発明にかかるチェーンリンクと同じ利点と特性を有するという特徴を持っているが、簡易化のために繰り返しの説明は省略する。

本発明のさらなる利点および特性については、図面に示された好ましい実施態様につき、以下に詳細に説明を加える。

本発明によれば、摩耗現象を低減させて、耐用年数を長くすることができるチェーンリンクを提供することが可能になる。

図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる工作機械のためのクローラードライブの略側面図である。 図２は、チェーンリンクとトラックローラの略断面図である。 図３は、本発明の第一の好ましい実施態様にかかる等角構造を有する２つのチェーンリンクを示す略斜視図である。 図４は、図３に示されたチェーンリンクの上面図である。 図５は、本発明の好ましい実施態様にかかる複数のチェーンリンクを備えたクローラーチェーンを異なった方向から見た略斜視図である。 図６ａは、クローラーチェーンの組み立てられた３つのチェーンリンクの上面図であり、図６ｂは、本発明の別の好ましい実施態様にかかるクローラーチェーンの組み立てられた３つのチェーンリンクの上面図、図６ｃは、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかるクローラーチェーンの組み立てられた３つのチェーンリンクの上面図である。 図７ａは、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかるクローラーチェーンの組み立てられたチェーンリンクの上面図であり、図７ｂは、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかるクローラーチェーンの組み立てられたチェーンリンクの上面図である。

図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる土木機械またはクローラークレーンのためのクローラードライブの略側面図である。図示されたクローラードライブは、対応する工作機械の下部構造に取り付けられ、その機械の駆動装置として機能する。

クローラードライブは、下部構造に取り付けられた適当な駆動装置を介して、移動のために駆動される従動タンブラーホイール４を備えている。

図１において、クローラードライブの左側には、ガイドホイール１が配置されている。ガイドホイール１の周囲を、クローラーチェーン６が走行するように構成されている。ガイドホイール１を下部構造に移動可能に取り付けることによって、ガイドホイール１から、チェーン６に十分な張力が提供される。クローラーチェーン６を十分に支持し、弛むことを防止するために、クローラーチェーン６は、上部構造の上縁部に取り付けられたキャリヤローラ５上を走行するように構成されている。

機械の設置場所の全体にわたって、機械の重量または接触圧力が均等に加わるようにするために、地面の近くには、機械の設置場所に沿って、合計で６つのトラックローラ３が設けられている。図示されている本発明の好ましい実施態様においては、トラックローラ３は、従動タンブラーホイール４とガイドホイール１との間に、均一な間隔で取り付けられており、トラックローラ３の数および相互の距離は容易に変更することができる。

クローラーチェーン６は、ボルト結合部を介して、関節接合された複数のチェーンリンク２によって構成されている。図２は、クローラーチェーン６のチェーンリンク２と機械の設置領域内のチェーンリンク２が接触しているトラックローラ３の断面図である。

図２には、同じ直径を有するトラックローラ３の２つの離れたトラックリム３１，３２が図示されており、トラックリム３１，３２は等しいリム幅を有している。車両が移動している間、トラックリム３１，３２は、チェーンリンク２の内部の上方を走行するように、すなわち、チェーンリンク２の内部の上方において画定された走行面２１、２２によって支持されている。トラックリム３１，３２の間には、トラックリム３１，３２に対して、増大した径を有するガイドホイール３３が存在し、ガイドホイール３３は、図示のように、走行面２１、２２の間のチェーンリンク２の凹部２３内を自由にあるいはチェーンリンク２と連続的に接触することなく、走行するように構成されている。走行面２１の側壁によって、チェーンリンク２上のトラックローラ３が十分にガイドされる。

チェーンリンク２を組み立てる背後にある本発明にかかる技術思想を図示するため、図３には、本発明にかかるチェーンリンク２の同じサイズの２つのものが示されており、図４には、その上面図が示されている。各チェーンリンク２は通常は、それぞれ、鋳造によって作製され、その形状は、移動方向および移動方向に平行に延びる３つの長手方向のウェブ２５、２６、２７を横切って、歯として作用するクロスバーまたはウェブ２４によって表現することができる。ウェブ２５、２６、２７はそれぞれ、ボルトを収納するために、前部および後部にアイ（eye）２８を有している。

ウェブ２５、２６、２７とアイ２８との距離は、１８０度にわたり回転した同じチェーンリンク２’がチェーンリンク２に関節接合されることができ、ボルトがチェーンリンク２、２’の重なり合ったアイ２８、２８’を通過することができるように選択される。ウェブ２６とウェブ２７の距離は、ウェブ２５とウェブ２６の距離よりも小さくなるように選択される。ウェブ２５、２６および２７の間隔は、ウェブ２５’、２６’、２７’の前方縁を収納し、移動方向を横切って延びるボルト（図示せず）が並んで配置されたアイ２５、２５’を通過するのに十分なスペースを提供している。互いに関節接合された合計で３つのチェーンリンク２、２’、２’’は図５に図示されている。

中央のウェブ２６は、平らで、連続的な走行面を含み、この走行面はクローラーチェーン６の第一のローラトラックを形成している。走行面２２の高さレベルは、ウェブ２５、２７の表面およびクロスバー２４の表面に対して高くなっている。外側ウェブ２５の傍の内側には、クロスバー２４上に直方体が形成されている。直方体の表面は第二の走行面２１を形成しており、走行面２２と同じ高さレベルに達している。

しかしながら、走行面２１は、走行方向から見て、走行面２２に対して短く、すなわち、短い走行面長さによって特徴づけられている。走行面２１、２２はいずれも矩形状をなしている。トラックローラ３の中央ガイドホイール３３のスペースを十分に確保するために、２つの走行面２１、２２の間においては、クロスバー２４の表面が凹状になっている。チェーンリンク２の底部には、ベースプレートを付加的に取り付けることができる。

上述の構造のため、非対称形のチェーンリンク２が得られ、とくに、２つの走行面２１、２２は非対称である。この構造の利点は、図５を引用して、分かりやすく説明することができる。合計で３つの組み立てられたチェーンリンク２、２’、２’’は、ボルト結合を介して、互いに関節接合されている。中央チェーンリンク２が、隣り合うチェーンリンク２’および２’’に対して、１８０度回転されて、取り付けられていることが図示されている。組み立てによって得られたローラトラック２９、２９’は、関節接合によって得られたそれぞれのチェーンリンク２、２’、２’’の走行面２１、２１’、２１’’、２２、２２’、２２’’の間の複数のギャップ４０が、平行に延びるローラトラック２９、２９’の間の長手方向に、互いにオフセットされていることによって特徴づけられている。その結果、トラックローラ３は、ローラトラック２９、２９’に沿って走行し、ギャップ４０を通り過ぎるときは、つねに平行に延びるローラトラック２９、２９’によって、完全に支持される。トラックローラ３は、２つのローラトラック２９、２９’のギャップ４０を同時に横切ることはない。このように構成されている結果、クローラードライブの走行性が滑らかになるだけでなく、トラックローラ３またはチェーンリンク２における摩耗が低減される。

図６ａは、組み立てられたチェーンリンク２、２’および２’’の上面図であり、ここでは理解しやすくするため、ローラトラック２９、２９’は黒の太線によって示されている。ここに、クローラーチェーン２０の各ローラトラック２９、２９’が、短い走行面と長い走行面２１、２２’、２２’’または２２、２１’、２１’’によって交互に構成されていることを明らかに見て取ることができる。

図６ｂは、本発明の別の好ましい実施態様にかかるクローラーチェーンの組み立てられた３つのチェーンリンクの上面図である。本実施態様においては、走行面２１、２２がローラトラック２９、２９’を形成するように機能するだけでなく、ウェブ２５、２７の少なくとも一部が同様に適合した高さを有する表面を有しているので、これに対応して、走行面２１０、２２０の長さが増大する。図６ｂに示される実施態様においては、たとえば、Ｔ型の走行面２１０、２２０が得られ、２つの走行面２１０、２２０はクロスバー２１１、２２１の厚さを異にし、Ｔ型の長手方向のバー２１２、２２２の長さを異にしている。

他方、図６ｃは、本発明のさらに他の好ましい実施態様にかかるクローラーチェーンの組み立てられた３つのチェーンリンクの上面図であり、図６ｃに示された実施態様においては、ウェブ２５および２７の完全な表面が、付加的に、走行面として使用されている。その結果、第一の走行面３１０は十字状をなし、第二の走行面３２０はＨ型状をなしている。しかしながら、本実施態様においてもまた、各チェーンリンクの走行面３１０、３２０は非対称に形成されている。図６ｂに示された実施態様および図６ｃに示された実施態様は、同じ利点と特性を持ち、走行面が広がっているため、高い安定性が提供される。

本発明のさらに他の実施態様として、図７ａについて述べると、同様に、走行面４１０が異なった形状をなしている。ここでは、たとえば、Ｚ型の走行面４１０が提案されており、チェーンリンクの平行な走行面４１０は、互いに点対称をなしている。また、これらの前端部および／または後端部には、長手方向から見ると、走行面はその幅を異にしている。

図７ａに示された実施態様に続くさらに他の好ましい実施態様が、図７ｂに示されている。たとえば、ローラトラック５２０、５２０’ごとに、略フォーク状をなした走行面５１０が示されている。チェーンリンクの走行面５１０は、互いに１８０度回転され、点対称に配置されている。ここにおいても、長手方向から見て、走行面は前端部および／または後端部において、互いに、その幅を異にしている。

本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１ ガイドホイール
２、２’、２’’ チェーンリンク
３ トラックローラ
４ 従動タンブラーホイール
５ キャリヤローラ
６ クローラーチェーン
２１、２１’、２１’’ 走行面（滑走面）
２２、２２’、２２’’ 走行面（滑走面）
２３ 凹部
２４ クロスバー
２５，２６、２７ ウェブ
２５’、２６’、２７’ ウェブ
２８、２８’ アイ
２９、２９’ ローラトラック
３１、３２ トラックリム
３３ ガイドホイール
４０ ギャップ
２１０、２２０ 走行面（滑走面）
２１１、２２１ クロスバー
２１２、２２２ バー
３１０ 第一の走行面
３２０ 第二の走行面

Claims (15)

1. クローラーチェーン用のチェーンリンクであって、前記チェーンリンクが互いに平行に延びる少なくとも２つのローラトラックと、その走行面上に、クローラーの作動中において移動可能な少なくとも１つのトラックローラを備え、前記少なくとも２つのローラトラックの前記走行面が非対称であり、前記少なくとも２つのローラトラックの前記走行面が走行長さを異にし、少なくとも部分的に、走行方向に沿って、横方向の寸法が異なっていることを特徴とするクローラーチェーン用のチェーンリンク。
2. 少なくとも１つのローラトラックの走行面が、走行方向において、最も外側の前端部から、前記チェーンリンクの最も外側の後端面にまで延びていることを特徴とする請求項１に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
3. 走行方向から見て、前端部および後端部において、前記チェーンリンクが他のチェーンリンクに関節接合をする１または２以上の結合手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
4. 前記結合手段が、他のチェーンリンクに解放可能な接合によって構成されたことを特徴とする請求項３に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
5. 前記１または２以上の走行面が四角形形状をなし、前記少なくとも２つの走行面が長辺の長さを異にしていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
6. 前記１または２以上の走行面が矩形形状をなし、前記少なくとも２つの走行面が長辺の長さを異にしていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
7. 前記１または２以上の走行面が正方形状をなしていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
8. 前記少なくとも２つのローラトラックの前記少なくとも１つの走行面がＨ型をなし、他の少なくとも１つの走行面が十字形をしており、隣り合ったローラトラックの前記走行面が点対称に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
9. クローラーチェーン用のチェーンリンクであって、請求項１に記載の前記チェーンリンクが平行に延びる少なくとも２つのローラトラックと、その走行面上に、クローラーの作動中において移動可能な少なくとも１つのトラックローラを備え、長手方向から見た前端部および／または後端部において、前記走行面が、互いに幅を異にしていることを特徴とするクローラーチェーン用のチェーンリンク。
10. 前記走行面がフォーク状をなし、隣り合ったローラトラックの前記走行面が、互いに、点対称になるように並んでいることを特徴とする請求項９に記載のクローラーチェーン用のチェーンリンク。
11. 請求項９または１０に記載の少なくとも２つのチェーンリンクを備えたクローラードライブ用のチェーン。
12. 前記チェーンリンクが少なくとも大部分で同一であり、隣り合ったチェーンリンクが走行方向に対して垂直な軸まわりに互いに１８０度回転されて、取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載のクローラードライブ用のチェーン。
13. 請求項１ないし１２に記載のチェーンリンクとともに取り付けられた少なくとも２つのクローラードライブを備えたことを特徴とする工作機械。
14. 請求項１ないし１２に記載のチェーンリンクとともに取り付けられた少なくとも２つのクローラードライブを備えたことを特徴とする土木機械。
15. 請求項１ないし１２に記載のチェーンリンクとともに取り付けられた少なくとも２つのクローラードライブを備えたことを特徴とするクローラークレーン。