JPH0579548B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ジヨイントが少なくとも１個の空洞と該空洞
内に押し込みリテイナとを有し、前記空洞がピン
の端部分の溝と、前記ピンの端部分を囲み、かつ
リンクの端部分の外側に開口を有する前記リンク
の端部分のソケツトとによつて形成される、クロ
ーラタイプの車両の無限軌道のジヨイントを修理
する方法において、 前記ピンを前記リンクの端部分から押し出し、
前記押し込みリテイナを剪断し、 前記剪断されたリテイナを前記ジヨイントから
取り出し、 前記ピンの端部分を前記リンクの端部分の中へ
位置させ、 前記空洞の開口に隣接して環状の金属製の予備
成形品を位置させ、および 前記予備成形品を押し込んで変形させ、かつ前
記予備成形品を新規な押し込みリテイナに永久変
形させるのに十分な軸線方向の力を前記予備成形
品に作用させる、 無限軌道のジヨイントを修理する方法。

２ リンクが穴と前記穴の一端に軸線方向外方に
開放したソケツトとを有し、ピンが前記穴内に位
置決めされ、前記ソケツトに整合して配置された
周方向の溝を有するような、クローラタイプの車
両の無限軌道の軌道ジヨイントのピンにリンクを
保持する方法において、 前記外方に開放したソケツトに隣接して環状の
金属製の予備成形品を位置決めし、および 前記予備成形品を前記ピンの前記溝内へ押し込
んで変形させ、かつ前記予備成形品を前記リンク
と前記ピンの間で新規な押し込みリテイナに永久
変形させるのに十分な軸線方向の力を前記予備成
形品に作用させる、 無限軌道のジヨイントのピンにリンクを保持する
方法。

３ 前記溝が切頭円錐状の表面を有し、前記ソケ
ツトが前記溝の表面に対して離隔した同心の関係
に配置された対向の切頭円錐状の表面を有し、前
記リテイナが前記双方の表面の間で前記溝とソケ
ツトに実質的に適合する、請求の範囲第２項に記
載の方法。

４ ジヨイントがその中空のブシユの両端に押し
込まれた一対の内側のリンク端部分、両端部分を
前記ブシユから突出させた状態で前記中空のブシ
ユを通つて受け入れられたピンおよびそれぞれが
ピン穴を有する一対の外側のリンク端部分を有
し、前記外側のリンク端部分が前記ピン端部分の
前記両端部分のそれぞれに押し込まれて前記ブシ
ユおよび前記内側のリンク端部分に対して前記ピ
ンおよび前記外側のリンク端部分を枢動可能にす
る、クローラタイプの車両の無限軌道のジヨイン
トを保持する方法において、 全体として軸線方向の内方を向いた表面を有す
る周方向の溝を前記ピン端部分の各々に設け、 前記外側のリンク端部分の各々にソケツトをそ
の各々のピン穴の外側端あたりに設け、各々の前
記ソケツトが全体として軸線方向の外方を向いた
表面を有し、各々のソケツトが前記ピンの溝の
各々と正しく合わさり、前記各々の溝とソケツト
が前記外側のリンク端部分の外側に開口を有する
リテイナ空洞を画成するようにし、 前記リテイナ空洞の各々の前記開口に隣接して
環状の金属製の予備成形品を位置決めし、および 前記予備成形品を前記リテイナ空洞へ突き込
み、かつ各々の予備成形品を新規な押し込みリテ
イナに永久変形させるのに十分な軸線方向の力を
各々の前記予備成形品に作用させ、各々のリテイ
ナが前記外側を向くソケツトの表面と前記内方を
向く溝の表面との間で各々のリテイナ空洞に実質
的に充填され、車両の運転中に前記ピンの前記リ
ンク端部分の軸線方向の外側への移動を抑制する
ようにする、 クローラタイプの車両の無限軌道のジヨイントを
保持する方法。

５ 前記予備成形品が131000から207000MPaの
範囲の弾性係数を有する鉄材料で作られている、
請求の範囲第４項に記載の方法。

６ 各々の前記予備成形品がロツクウエルB60か
らC35の範囲の硬度を有する錬鋼で作られてい
る、請求の範囲第５項に記載の方法。

７ 前記硬度が実質的にロツクウエルB90であ
る、請求の範囲第６項に記載の方法。

８ 前記予備成形品が6.8グラム／立方センチの
最小密度を有する鉄金属の粉末で作られている、
請求の範囲第５項に記載の方法。

９ 前記リテイナ空洞に突き込まれて変形した後
に前記粉末金属が7.5グラム／立方センチの最小
密度を有する、請求の範囲第８項に記載の方法。

１０ 前記予備成形品がロツクウエルB40から
B100の範囲の硬度を有する、請求の範囲第８項
に記載の方法。

１１ 前記硬度が実質的にロツクウエルB90であ
る、請求の範囲第１０項に記載の方法。

１２ 前記予備成形品が軸線方向の長さの一部に
沿つて内側の端部から延びている、全体として半
径方向を向いた複数の溝を有するリングである、
請求の範囲第５項に記載の方法。

１３ 前記予備成形品が内側の端部に斜めの案内
面取り部を備えた、実質的に長方形断面の形状を
有し、前記案内面取り部が前記ソケツトの入口の
軸線方向の外側へ向いた表面の角度と実質的に同
じである角度で配置されている、請求の範囲第１
２項に記載の方法。

技術分野 本発明は一般的にはクローラタイプの車両用の
無端軌道に関し、より詳しくは前記軌道のジヨイ
ントを保持または修理する方法に関する。

背景技術 軌道ジヨイントは軌道ピンの端部と該ピンの端
部が受入れられる各リンクの孔との間のしまりば
めによつて相互に保持されるのが通常である。リ
ンクを各ピンの端部に圧入するには著しい力、時
には60トン（54.4メートルトン）を越える力が典
型的に使用されるが、それでも、車両の作動中軌
道に加えられる力のためにリンクはピン上で外方
に運動しようとする。

最近に至るまで、作動中に発生する軸方向の遊
びの量は許容しうる限度内であつた。しかしなが
ら、より大型のクローラ車両や、小型車両に対し
てより大きな馬力のエンジンが導入されるにつ
れ、軸方向の遊びびの量は増加し、特にシール
し、潤滑した軌道に対しては問題となつてきてい
る。シールされ、潤滑された軌道においては、過
度の軸方向の遊びは潤滑剤の喪失や、軌道を過度
に摩耗させ寿命を早めうる摩擦材の侵入に連がり
うる。

軌道ジヨイントにおける軸方向の遊びの量を制
限するため各種の方法が採用されてきた。双方共
リチヤード イー．リブセイ他（Richard E.
Livesay et al.）にして発行され、かつ本発明の
譲受人に譲渡された、1980年１月８日付の米国特
許第4182578号および1981年９月８日付米国特許
第4288172号に開示のようなキーパ組立体が前記
軸方向の遊びの動きを減少するため成巧裡に採用
されてきた。製作上の公差を許容するために、前
記キーパを使用したジヨイントはある量の空隙が
必要であるが、その空隙が組立時限定された量の
軸方向の遊びを発生させる。その結果、前記キー
パーは軸方向の遊びを減少させるが完全には排除
しない。

限定的な軸方向の遊びを提供する別の方法は、
これも本発明の譲受人に譲渡された、1974年８月
27日ロージヤ エル．ボツゴス他（Roger L.
Boggs et al）に対して発行された米国特特許第
3831257号に記載されており、該特許は軌道ピン
の端部の周りを溶接する方法を採用している。こ
の方法においては、保持如何は溶接強度に全く依
存している。事実、溶接強度は一貫して制御する
のは難しい。溶接部が弱ければ破断して、その保
持能力全てが失われる。

1924年９月９日エドウイン エイチ．サーベツ
ジ（Edwin H.Savage）に発行された米国特許第
1507757号においては、軌道ユニツトののレール
とシユーの開口を通し、かつ角度をつけたピンの
溝へ軟質のメタルキーを打込みピンを軌道ユニツ
トと固定するロツク装置を提供している。

発明の開示 本発明の一局面によれば、クローラタイプ車両
用の無限軌道のジヨイントはピンと一対のリンク
とを有する。前記ピンは両端と、第１と第２の端
部分とを有する。前記リンクは各々、第１と第２
のピンの端部分のそれぞれを受入れるに十分な寸
法の孔を有している。第１と第２のピンの端部分
はそれぞれ溝を有する。各溝はピンの両端からそ
れぞれ予め選定した距離だけ隔置されている。各
リンクにはリンク孔に隣接してソケツトを設けて
いる。各ソケツトは、リンクをピンの端部で取り
付けた位置においてピンの溝の各々との境面に沿
つて概ね整合している。前記ソケツトと溝の各々
はそれぞれ協働して対となつたリテイナ用空洞の
１個を形成する。各空洞は十分な剪断強度を有す
る、押し込みリテイナーをその境面に沿つて受入
れ、かつ変形させて車両の作動中各リンクをピン
上で軸線方向の固定関係に保持する。

本発明の一局面においては、無端軌道は前記リ
テイナ用空洞の各々の開口に隣接して一対の金属
製予備成形品を位置させ、予備成形品を各空洞中
へ圧入し、かつ空洞の壁と緊密接触するよう変形
させ、押し込みリテイナを提供する過程により組
み立てられる。

本発明の別の局面においては、無端軌道のジヨ
イントはリンクの端部からピンを押し出し、押し
込みリテイナを剪断し、剪断したリテイナをその
空洞から取り外し、ピンの端部をそのリンクの端
部に位置させ、空洞の開口に隣接して金属製予備
成形品を位置させ、前記予備成形品を空洞に圧入
し、該予備成形品を変形させて新しい押し込みリ
テイナをつくる過程により修理される。

詳しくは、押し込みリテイナはその変形状態に
おいて、弾性係数が１平方インチ当り250万ポン
ド（172000Mpa）を上廻ることが好ましく、か
つリンクのソケツトの面とピン溝の対向面との間
でリテイナ用空洞に緊密に挿入され、ピンとリン
クとの間でしつかりしたロツクを堤供し、軸方向
の遊びの動きを制限する。

【図面の簡単な説明】

第１図は保持装置の一実施例を示す、ジヨイン
トの一部を断面で示す無端軌道の破断平面図、 第２図は予備成形品の好適実施例の正面図、 第３図は第２図に示す予備成形品の側面図、 第４図は第１図に示すジヨイントの一端の拡大
した断面図、 第５図は第１図に示す装置の大きく拡大した部
分断面図、 第６図は第５図と類似であるが、変形する前に
リテイナ用空洞へ入る状態での予備成形品を示す
図、第７図は押し込みリテイナの好適実施例の力
と移動量との関係の曲線、および 第８図は第４図と類似の拡大した部分断面図で
あるがピンを取り外す際それに応じて剪断される
際の状態の、押し込みリテイナを示す図である。

発明の実施するための最良の態様 第１図を詳しく参照すれば、本発明の方法の実
施に用いる装置が、図示していないがクローラタ
イプの車両で使用される形式の無端軌道１４のジ
ヨイント１２をしつかり保持するものとして全体
的に１０で指示されている。無端軌道１４は全体
的に従来の構造のものであつて、その主要な要素
は複数の右側のリンク１６，１６′と左側のリン
ク１８，１８′、ピン２０および中空のブツシユ
２２とを含む。右側のリンク１６，１６′および
左側のリンク１８，１８′の各々は内端部２４，
２５と、反対側の外端部２６，２７とをそれぞれ
有する。前記内端部２４，２５は、該内端部がブ
ツシユ２２の端部３０，３２に圧入しうるように
するに十分な寸法の孔２８をそれぞれ有する。前
記ピン２０は中間部分３４と、両端３６，３８
と、反対方向の端部分４０，４２とを有する。前
記中間部分３４は中空ブツシユ３２内で受入れら
れ、該ブツシユに対して枢動自在となる寸法であ
る。

リンク１６′，１８′の外端部２６，２７の各々
は孔４４を有する。各孔４４はリンクの外端部分
２６，２７がピン２０の両端に圧入しうるように
するに十分な寸法である。

前述の組立体は次の隣接するリンク、ピンおよ
びブツシユに対して順次繰返され無端軌道構造を
完成する。

限定する訳ではないが、以下説明する本発明の
通用例はシールされ、潤滑された無端軌道に使用
するのに特によく適している。前記形状の軌道は
通常各ジヨイントに、その中の１個を４６で示す
一対のシールと、例えばピン２０のシールされた
孔５０のような潤滑剤のリザーバとをそれぞれ備
えている。第１図で最もよく示されているよう
に、リザーバ５０内の潤滑剤は、ピン２０の横孔
５４によりブツシユ２２とピン２０の中間部分３
４との間の枢動境界面に連通する。各カウンタボ
ア５２にスラストリング５６が配設され、そのた
めジヨイント要素の全てはシール４６を破損する
ことなく当接するよう共に押し込みうる。換言す
れば、リンクの外端部分２６，２７はスラストリ
ング５６の隣接する端部と緊密に当接している。
スラストリングの他端はブツシユ２２の隣接する
対向端部と当接している。その結果、組立完了後
はジヨイント１２には本質的に軸方向の遊びはな
い。

保持装置１０は本質的にはクローラタイプの車
両の作動の間前述の当接関係を保持することを指
向する。前記装置１０は一対のリテイナ用空洞６
０，６２を含み、各空洞は、対となつた押し込み
リテイナ６４，６６の各々を受入れ、かつ変形さ
せる形状と方向とを有する。

双方の空洞６０，６２は相互に対称形なので、
特に第４図から第６図までを参照して空洞６０の
みを以下詳細に説明するが、その説明は空洞６２
にも適用されることが理解される。

空洞６０はピン溝７０とリンクソケツト７２と
により画成される。溝７０は各ピン端部４０に形
成され、該端部の周囲の少なくとも一部の周りを
延びている。前記溝７０はピンの周囲の周り一部
分のみ延び、あるいは断片的であればよいが、該
部分を機械加工するときの時間、労力および設備
の無駄を排除するため連続的、あるいは環状が望
ましいことを理解すべきである。

溝７０は隣接するピン端部３６からの所定の距
離に配置されている。そのような距離はピンの物
性に関係し、ピンの端部３６と溝７０との間のピ
ンの部分にリテイナ６４のそれより大きい強度を
提供すれば十分である。この相対的な強度関係を
保持すればジヨイントの分解中のピンの損傷また
は破損を阻止する。

第５図を参照すれば、溝７０は切頭円錐形面７
０、底部７８および曲線の側壁８０とを有するこ
とが好ましい。曲線の側壁８０はピンの端部４０
から底部７８まで延びている。切頭円錐形の面７
６は底部７８に隣接して曲線面８０に連がり、か
つピンの端部３６に隣接してその周囲の縁部に向
かつて半経方向外方に延びている。切頭円錐形面
７６はその中心軸から20から30度の範囲内の角
度、好ましくは約25度の角度がつけられている。
前述の形状は溝７０をリテイナ６４で概ね完全に
充てんしやすくする。

ソケツト７２はリンクの外端部２６に形成され
ている。ソケツト７２は、リンクの外端部２６が
ピンの端部４０に取り付けられた位置にあるとき
ピンの溝７０に対して仮想境面８１に沿つて整合
して配置される。ソケツト７２は、例えばリテイ
ナの予備成形品の材料硬度や形状のような各種の
基準に応じてその他の形状としてもよい。しかし
ながら、ソケツト７２は少なくとも第１の切頭円
錐形面８２を有することが好ましい。前記の第１
の切頭円錐形面８２は溝の切頭円錐形面７６に対
して隔置されるが同心関係で配置され、かつリン
クの外端部２６の外側８４からリンクの孔４４に
向かつて半径方向内方に延びる。空洞６０はその
外側８４に環状の開口８５を有する。第１の切頭
円錐形面８２は、溝の切頭円錐形面７６の角度よ
り小さい第２の角度をつけて配置されることが好
ましい。前記第２の角度は15から35度の範囲内が
好ましく、約20度の角度が好ましい。第１の切頭
円錐形の面８２に溝の切頭円錐形面７６の角度よ
り小さい角度を付与することにより、第５図に示
すように軸線方向の力Ｆを加えるとリテイナに剪
断力を負荷させやすくするくさび作用をリテイナ
６４に発生させて有利である。

ソケツト７２は、第１の切頭円錐形面８２から
リンクの孔４４に隣接する円周縁部８８まで延び
る第２の切頭円錐形面８６を含むことが好まし
い。第２の切頭円錐形面８６はリテイナ６４を溝
７０に入れやすくする約45度の角度であることが
好ましい。

変形される前は、押し込みリテイナ６４，６６
は第２図、第３図および第６図に示すようにそれ
ぞれ予備成形品９０の形である。予備成形品９０
はここでは連続したリングとして説明するが、本
発明の範囲にはスプリツトしたリングあるいはセ
グメント化したリングも含める意図である。ま
た、予備成形品９０はその他の形状であつてもよ
く、以下の説明は好適形状の例である。

第３図と第６図とに最もよく示すように、予備
成形品９０は一端の周囲に導入面取り部９２と、
かつ該端部に傾斜面９４とを備えた、全体的に長
方形の断面である。前記導入面取り部はソケツト
９２の第１の切頭円錐形面８２と同じ角度である
ことが好ましい。前記傾斜面９４は、溝７０の充
てんを促進するよう、予備成形品を空洞６０に挿
入したとき溝の側壁８０と該傾斜面９０が平行と
なるような角度であることが好ましい。

第２図と第３図とに最もよく示すように、予備
成形品９０には複数の半径方向に向いたスロツト
９６を設けることが好ましい。前記スロツト９６
は傾斜端面９４から予め選定した軸線方向距離だ
け予備成形品９０中へ延びる。この配置は、後述
するように、必要なジヨイント１２の分解中有利
であつて、溝７０への予備成形品９０の挿入を促
進する。

軌道ジヨイント１２で使用するに十分な強度と
剛性とを付与するために、予備成形品９０は19百
万psiから30百万psi（131000から207000Mpa）の
範囲の弾性係数を有する鉄材料である。硬度がロ
ツクウエルB60からC35の範囲の錬鋼から構成し
た予備成形品９０が好ましいことが判明してい
る。しかしながら、予備成形品９０の硬度は空洞
６０を形成するリンクやピンの材料の対応する硬
度以下である必要があることを理解すべきであ
る。

粉末の鉄金属材が予備成形品９０に対して満足
に使用できる。そのような粉末金属製の予備成形
品９０は初期の最小密度が１立方センチ当り6.8
グラムであることが好ましい。取付け後、粉末金
属材料は最小密度がセンチメートル当り7.5グラ
ムであることが好ましい。粉末金属製の予備成形
品９０の硬度はロツクウエルB40からB100の範
囲であつて、ロツクウエルB90が好ましい。

産業上の利用性 無端軌道１４を構成するには、リンク１６，１
６′およびび１８，１８′、ピン２０およびブツシ
ユ２２は前述の要領で組み立てられる。その後、
予備成形品９０は空洞６０の環状開口８５に隣接
して位置される。次いで、例えばプレス９７によ
り十分な力が予備成形品９０に加えられ、予備成
形品９０を空洞６０に圧入し、そのため予備成形
品９０が塑性変形し、概ね空洞６０の形状と合致
する。100000から200000ポンド（445から
890KN）の範囲の力が通常必要とされ、約
150000ポンド（667KN）の力が典型的である。
この範囲の力は空洞６０を概ね完全に充てんさ
せ、空洞６０の面全てに対してリテイナ材料を緊
密にくさび作用させる。さらに重要なことは溝７
０の切頭円錐形の面７６とソケツト７２の第２の
切頭円錐形面８６とによつて主として形成され、
空洞６０の溝７０とソケツト７２との間の境界８
１の両側に配置される反応面でリテイナ材料がし
つかりと固められることである。その結果、第５
図に示すようにリンクの外端部分２６に作用する
軸線方向の力Ｆは押し込みリテイナ６４の剪断特
性により抵抗を受ける。その弾性係数が大きいた
め、リテイナ６４は著しく剛性であつて、ピンの
端部４０において外端部分２６の著しい外方の、
軸線方向運動を阻止する。ジヨイント１２の他端
で第２の予備成形品９０が同様に空洞６２へ圧入
される。

一例の組立体において、粉末鉄金属材料からつ
くられ、硬度がロツクウエルB60の前述の形状の
リテイナに対する実験室用プレスにより試験を行
つた。境界９８に沿つて約1.5平方インチ（9.68
cm²）の剪断面は、リテイナに塑性変形をもたらす
ことなく50000ポンド（22.680Kg）を上廻る剪断
力に耐えることができた。粉末金属製リテイナは
変形前に約19百万psi（131000Mpa）、変形後は約
25百万psi（172000Mpa）の弾性係数を有した。こ
の弾性係数の増加は予備成形品９０を空洞へ挿入
する間に大きな変形力を加えたことにより密度が
増加したためであつた。

剪断面積を変えることにより、リテイナ６４の
耐剪断力性を変えうることに注目すべきである。
したがつて、リテイナ６４は各種サイズのクロー
ラタイプ車両を作動させている間に経験される実
際の力にしたがつて設計すればよい。そのため耐
剪断力性は作動力より大きい値に保持できる。そ
の結果、本発明により構成した無端軌道１４はク
ローラタイプ車両の作動中事実上何ら軸方向の遊
びを有さないジヨイント１２を有することにな
る。

前述のように、リテイナ６４の材料の弾性係数
は大きい。このため第７図に示すような力／移動
量曲線９８をつくり出すが、この曲線は、前記材
料の弾性範囲である鋭く傾斜した直線部分１００
とその塑性範囲である急激に曲がる部分１０２と
を有する。リテイナ６４に前述の好ましい機械特
性を付与することにより、弾性限界１０４を上昇
させることができる。その結果、リテイナ６４は
塑性変形を起すことなく、かつ撓みも極めて小さ
くて高度の力に耐えることができる。また、材料
の弾性限界１０４と極限強度１０６との間の力の
差が減少する。極限強度１０６は弾性限界１０４
の25％以下であることが望ましい。リテイナ６４
はその分解に対して該リテイナ６４の剪断に余り
にも大きい付加力を要することなく弾性限界１０
４に近い作動力に耐える設計であれば有利であ
る。このように、ピン２０を取り外し、かつリテ
イナ６４を同時に剪断するに要する力は現在採用
されている軌条用プレスの能力内に抑えられてい
る。このため、より高能力の軌道用プレスを入手
する無駄と費用とを排除する。

保持装置１０は、例えばリンク１６，１８また
はブツシユ２２のような摩耗要素を修理、あるい
は交換のため取り外し、次いで再組立てするよう
軌道１４を分解することができる。第８図に示す
ように、前記作業は、ピン２０をリンクの外端部
分２６，２７から押し出し、同時に押し込みリテ
イナ６４，６６をそれらの境面８１に沿つて剪断
するプレス１０８により達成される。その後、リ
テイナ６４，６６の剪断された部分は対応する溝
７０とソケツト７２から取り外される。溝７０か
らのリテイナの取り外しは第２図および第３図に
示すスロツト９６により促進されるが、該スロツ
トは境面８１を通して延びる深さであることが好
ましい。その結果、溝７０へ挿入された予備成形
品９０の部分は剪断されると複数の断片となる。
通常、前記断片はジヨイント１２からピン２０を
取り外すと溝から簡単に落下する。軌道１４を組
み立て直すには、軌道要素はその初期状態と同じ
ように再組み立てされ、新しい予備成形品９０が
空洞６０，６２の開口の各々に隣接して位置され
る。プラツトフオーム９０の各々に力が加えら
れ、それぞれの空洞６０，６２へ挿入し、変形さ
せ新しい押し込みリテイナ６４，６６にする。

軌道１４が長期にわたり作動した後、ジヨイン
ト１２の軸線方向に当接した要素の間の内部摩耗
によりジヨイント１２にある量の軸方向の遊びが
発生しうる。もし軸方向の遊びが発生すると、リ
テイナ６４，６６はこの軸方向の遊びを再び除去
するよう押し込み直せて有利である。

本発明のその他の局面、目的および利点は本明
細書、図面および請求の範囲を検討すれば明らか
となる。