KR100277368B1 - 캐터필러식 차량의 롤러장치 및 롤러 장치용 전륜체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 캐터필러식차량의 롤러장치는 트랙프레임에 고정하여 설치된 지지축과 상기 지지축에 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되어 주행용 캐터필러를 안내하는 전륜체로 이루어진다. 이 전륜체는 길이방향 양단측에 위치하는 원통부와, 길이방향 중간부를 소성변형에 의하여 지름을 확대시킨 팽출부로 이루어지고, 전체길이에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 단일의 단부착 통형상체로 형성한다. 이에 의하여 전륜체의 강도를 향상하고, 제조코스트를 대폭 저감할 수 있다.

Description

캐터필러식 차량의 롤러장치 및 롤러 장치용 전륜체의 제조방법

본 발명은, 주행용 캐터필러(履帶)를 안내하도록 캐터필러식 차량의 트랙프레임에 회전 가능하게 설치된 롤러장치 및 롤러장치용 전륜체의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 유압셔블, 유압크레인등의 캐터필러식 차량은 하부 주행체와 그하부 주행체상에 설치된 상부 선회체로 이루어져 있다. 여기서 하부주행체는 트랙프레임과 그 트랙프레임의 양측에 전후로 이간하여 설치된 스프로킷 및 아이들러와, 스프로킷과 아이들러와의 사이에 장치된 주행용 캐터필러(endless-track)로 이루어져 있다. 그리고, 트랙프레임에는 스프로킷과 아이들러와의 사이에 위치하여 복수의 롤러장치가 설치되고, 각 롤러장치에 의하여 주행용 캐터필러를 안내하는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 캐터필러식 차량에 사용되는 롤러장치는 예를 들면 일본국 실개평1-98784호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 트랙프레임과 그 트랙프레임에 고정하여 설치되는 지지축과, 상기 지지축의 외주측에 한쌍의 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되고, 주행용 캐터필러를 안내하는 전륜체로 이루어져 있다. 그리고 전륜체의 축방향 중간부에는 윤활유가 충전되는 유류(油溜)공간이 형성되고, 그 유류공간(오일고임 공간)은 전륜체의 축방향 양단측에 배설된 시일부재에 의하여 시일되고, 그 유류공간내에 충전된 윤활유에 의하여 지지축과 베어링과의 슬라이딩면을 윤활하는 구성으로 되어 있다.

그런데, 종래 기술에 의한 전륜체는 통상 축방향에 있어서 좌우 대칭이 되는 1쌍의 전륜체 반할(半割)부재로 이루어지고, 그 각 전륜체 반할부재를 각각 열간 단조에 의하여 개별로 형성한 후, 축방향 중간부에서 용접에 의하여 접합하는 구성으로 하고 있다.

그러나, 하나의 전류체를 제조할 때에는, 각 전륜체 반할부재를 형성하기 위한 소재를 고온으로 가열하는 가열공정과, 가열한 재료를 금형을 사용하여 단조 프레스하는 단조공정과, 단조된 각 전륜체 반할부재에 기계가공을 실시함으로써 용접용의 접합부를 형성하는 기계가공공정과, 각 전륜체 반할부재의 접합부를 용접에 의하여 접합하는 용접공정등을 거칠 필요가 있다.

이와 같이, 하나의 전륜체를 제조하기 위하여 가열공정, 단조공정, 기계가공공정, 용접공정 등의 다수의 공정이 필요하고, 또한 가열공정이나 단조공정에서의 설비 코스트가 높기 때문에, 전륜체의 제조코스트가 상승해 버린다는 문제가 있다.

또, 각 전륜체 반할부재를 용접하여 하나의 전륜체를 형성했을 경우에는, 예를 들면 지지면의 요철이 격심한 작업현장에서 캐터필러식 차량이 장기간에 걸쳐 가동하는 경우에, 전륜체의 용접접합부에 파손등이 발생하여 롤러장치를 장기에 걸쳐 안정되게 작동을 시킬 수가 없게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 전륜체의 제조코스트를 저감할 수가 있고, 또한 전륜체의 강도를 향상시킴으로써 장기간에 걸쳐 안정되게 작동할 수 있게 한 롤러장치 및 롤러장치용 전륜체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 롤러장치가 적용된 유압셔블을 나타낸외관도.

제2도는 제1도중의 화살표 Ⅱ-Ⅱ방향에서 본 하측롤러장치의 종단면도.

제3도는 전륜체의 제조시에 사용되는 소재가 되는 파이프재, 금형 등을 나타낸 종단면도.

제4도는 파이프재를 금형에 장착한 상태를 나타낸 종단면도.

제5도는 파이프재를 소성 변형시킨 상태를 나타낸 종단면도.

제6도는 전륜체를 형성한 상태를 나타낸 종단면도.

제7도는 제2실시예에 의한 롤러장치를 나타낸 종단면도.

제8도는 제3실시예에 의한 롤러장치를 나타낸 종단면도.

제9도는 제4실시예에 의한 롤러장치를 나타낸 종단면도.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 캐터필러식차량의 트랙프레임에 설치되어, 주행용 캐터필러를 전륜체에 의하여 안내하여 이루어지는 캐터필러식 차량의 롤러장치에 있어서, 상기 전륜체는 길이방향 중간부가 소성변형에 의하여 팽출부가 되어 지름이 확대된 단일의 단부착 통형상체로 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

이와같이 본 발명에서는 전륜체를 단일의 단부착 통형상체로 형성함으로써 예를 들면 개별로 형성한 복수의 부재를 용접등에 의하여 접합하여 하나의 전륜체를 형성하는 경우에 비하여, 접합부를 형성하기 위한 기계가공공정이나 용접공정을 불필요하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 용접등에 의하여 접합한 복수의 부재로 이루어지는 전륜체에 비하여 부분적으로 강도가 낮아지는 접합부를 없애고 균일한 강도를 얻을 수 있다.

이 경우, 상기 전륜체는 그 전체길이에 걸쳐 균일한 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

또 본 발명은 캐터필러식 차량의 트랙프레임과 그 트랙프레임에 고정하여 설치되는 지지축과, 그 지지축의 외주측에 1쌍의 베어링을 거쳐 회전 가능하게 설치되어, 주행용 캐터필터를 안내하는 전륜체로 이루어지는 캐터필러식 차량의 롤러장치에 있어서, 상기 전륜체는 길이방향 양측에 의하여 상기 각 베어링이 내주측에 끼워장착(嵌着)되는 1쌍의 원통부와, 그 각 원통부사이에 위치하여 지름방향 바깥쪽으로 팽출되어 그 각 원통부와 일체 형성된 팽출부로 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 의하면, 전륜체는 팽출부를 주행용의 캐터필러에 걸어맞추면서 각 원통부를 캐터필러에 맞닿게 하여 지지축 주위를 회전함으로써, 그 캐터필러를 트랙프레임에 대하여 안내한다. 그리고, 그 전륜체를 각 원통부와 팽출부로 일체 형성함으로써, 전륜체의 제조코스트를 저감할 수가 있고, 또한 전륜체의 강도를 향상시킬 수 있다.

이 경우, 상기 전륜체는 원통부와 팽출부를 균일한 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 의하면, 베어링을 전륜체의 각 원통부 내주측에 끼워장착되는 통형상의 스페이서와, 외주측이 그 스페이서의 내주측에 끼워장착되고, 내주측이 상기 지지축의 외주면에 슬라이딩접촉하는 통형상의 부시로 구성할 수 있다. 이로써 전륜체의 원통부는 스페이서와 부시에 의하여 보강할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 전륜체의 각 원통부에 그 각 원통부의 외주측에 보강용 통체를 각각 끼워장착함으로써 그 보강용 원통체가 캐터필러에 항상 맞닿아 있기 때문에 전륜체의 각 원통부를 보호할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 전륜체의 팽출부에는 그 길이방향 중간부에 위치하여 전체둘레에 걸쳐 연장되는 보강용 굴곡부를 설치함으로써 그 팽출부의 강도를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 관한 롤러장치용 전륜체의 제조방법은 전륜제의 소재가 되는 파이프재를 일정한 길이로 절단하는 공정과, 상기 파이프재의 내주면에 높은 압력을 가하면서 그 파이프재를 길이방향 양단측으로부터 가입함으로써, 상기 파이프재의 길이방향 중간부에 팽출부를 형성하는 공정으로 이루어진다.

상기 제조방법에 의하면, 파이프재의 내주면에 높은 압력을 가하면서 그 파이프재를 축방향 양단측으로부터 가압함으로서 파이프재의 축방향 중간부를 팽출부로서 소성변경시킬 수 있어, 파이프재의 길이방향 양측에 위치하는 원통부와 길이 방향 중간부에 위치하는 팽출부를 일체로 형성할 수 있다.

또한 본 발명에 관한 롤러장치용 전륜체의 제조방법은, 전륜체의 소재가 되는 파이프재를 일정한 길이로 절단하는 공정과, 팽출부에 대응한 고리형상의 오목함몰부를 가지는 금형에 상기 파이프재를 장착하는 공정과, 상기 파이프재의 내주면에 높은 압력을 가하면서 그 파이프재를 길이방향 양단측으로부터 가압함으로써 상기 파이프재의 길이방향 중간부를 상기 금형의 오목함몰부내에서 소성변형시켜 팽출부를 형성하는 공정으로 이루어진다.

상기 제조방법에 의하면, 일정한 길이로 절단한 파이프재를 금형에 장착한 상태에서 파이프재의 내주면에 높은 압력을 가하면서 그 파이프재를 길이방향 양단측으로부터 가압함으로서 파이프재의 길이방향 중간부가 금형의 오목함몰부내에서 소성 변형하기 때문에, 오목함몰부에 대응한 일정한 형상을 가지는 팽출부를 형성할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 제1도 내지 제9도를 참조하면서 상세하게 설명한다.

먼저, 제1도 및 제2도는 본 발명의 제1실시예를 나타내고 있다. 1은 본 실시예에 의한 롤러장치가 장비된 캐터필러식 차량으로서의 유압셔블을 나타내고, 그 유압셔블(1)은 하부주행체(2)와, 그 하부주행체(2)상에 선회가능하게 탑재된 상부선회체(3)로 이루어지고, 그 상부선회체(3)의 앞부분에는 굴삭작업등을 행하기 위한 작업장치(4)가 부앙동(俯仰動)가능하게 설치되어 있다.

5는 하부주행체(2)를 구헝하는 트랙프레임이고, 그 트랙프레임(5)은 센터프레임(5A)과 그 센터프레임(5A)와 좌·우양측에 배설되어 전·후방향으로 신장한 1쌍의 사이드 프레임(5B)(한쪽만 도시)을 가지고 있다. 그리고, 그 사이드 프레임(5B)의 일단측에는 스프로킷(6)이 설치되고, 타단측에는 아이들러(7)가 설치되어 있다.

8은 스프로킷(6)과 아이들러(7)와의 사이에 감겨장치된(卷裝) 주행용 캐터필러이고, 이 캐터필러(8)는 스프로킷(6)을 회전 구동함으로써 아이들러(7) 및 후술하는 각 상측롤러장치(9), 각 하측롤러장치(10)상을 주회(周回) 구동하여, 하부주행체(2)가 주행하도록 되어 있다.

9, 9는 사이드프레임(5B)의 상면측에 회전가능하게 설치된 2개의 상측롤러장치이고, 그 각 상측롤러장치(9)는 캐터필러(8)를 하측으로부터 지지하여 그 캐터필러(8)가 사이드프레임(5B)에 접촉하는 것을 방지하고 있다.

10, 10, …은 사이드프레임(5B)의 하면측에 회전 가능하게 줄지어 설치된 복수의 하측롤러장치를 나타내고, 그 각 하측롤러장치(10)는 스프로킷(6) 및 아이들러(7)과 함께 사이드프레임(5B)을 따라 캐터필러(8)를 안내하는 것이다.

여기서, 그 각 하측롤러장치(10)에는 본 실시예에 의한 롤러장치가 적용되고있고, 이하, 제2도를 참조하여 하측롤러장치(10)에 대하여 설명한다.

도면에 있어서, 11, 11은 사이드프레임(5B)의 하면측에 위치하고 그 트랙프레임의 일부를 구성하는 좌우의 지지브래킷을 나타내고, 그 각 지지브래킷(11)사이에서 후술하는 전륜체(16)가 회전 가능하게 지지되도록 되어 있다. 그리고 각 지지브래킷(11)의 하단측에는 후술하는 설치볼트(13)가 삽입되는 볼트삽입구멍(11A)이 뚫려있다.

12는 좌우의 지지브래킷(11)간에 고정된 지지축(支軸)이고, 그 지지축(12)은 축방향 중간부에 위치하는 대경부(12A)와, 축방향 양단측에 위치하는 소경부(12B, 12B)와, 그 각 소경부(12B)와 대경부(12A)와의 사이에 위치하여 후술하는 볼베어링(15)이 끼워맞춰지는 베어링 끼워맞춤부(12C, 12C)로 이루어지고, 양단면에 나사구멍(12D, 12D)이 설치되어 있다. 그리고 지지축(12)은 각 지지브래킷(11)의 볼트 삽입구멍(11A)에 삽입된 설치볼트(13, 13)를 각 나사구멍(12D)에 나사고정함으로써 각 지지브래킷(11)사이에 고정되어 있다.

14, 14는 각 지지브래킷(11)과의 사이에 위치하여 지지축(12)의 소경부(12B)에 삽입된지지 칼러이고, 그 각 칼러(14)의 하단측은 각 지지브래킷(11)측에 돌출되여 그 각 지지브래킷(11)의 하단부를 지지하는 하중받이부(14A)가 되고 있다. 따라서, 유압셔블(1)의 하중은 각 지지브래킷(11)으로부터 각 지지칼러(14)를 거쳐 지지축(12)에 전달되도록 되어 있다.

15, 15는 지지축(12)의 각 베어링 감합부(12C)에 내륜이 밀어넣어 끼워 춰진 볼 베어링이고, 그 각 볼베어링(15)은 지지축(12)의 대경부(12A) 단 가장자리부와 후술하는 각 고정륜(17)과의 사이에서 위치 결정되어 있다. 그리고, 그 각 볼베어링(15)의 외륜은 전륜체(16)의 각 원통부(16A) 내주측에 압입 감합되어 있다.

16은 각 볼베어링(15)을 거쳐 좌우의 지지브래킷(11)사이에 회전 가능하게 설치된 전륜체로서, 그 전륜체(16)는 길이방향 양단부에 위치하는 1쌍의 원통부(16A, 16A)와, 그 각 원통부(16A)사이에 위치하여 지름방향 바깥방향으로 지름이 확대된 팽출부(16B)로 이루어져 있다. 여기서, 전륜체(16)는 예를 들면 기계 구조용 탄소강 강관(STKM재)이나 망간강(SMn재), 기계구조용 탄소강(S45C, S40C, S35C)등의 파이프재가 사용된다. 그리고 전륜체(16)는 이들 파이프재에 벌징가공을 실시함으로써 그 전길이에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 단일의 단부착 통형상체로서 형성되어 있다.

그리고, 전륜체(16)는 각 원통부(16A)의 내주측에 각 볼베어링(15)의 외륜을 감합시킴으로써 지지축(12)에 회전가능하게 지지되고, 각 원통부(16A)의 내주측에 끼워장착된 고정륜(17, 17)에 의하여 각 볼베어링(15)을 빠짐방지상태로 유지하고 있다.

여기서, 전륜체(16)의 각 원통부(16A)외주는 캐터필러(8)의 내주면에 돌출설치된 돌기부(8A, 8A)에 접촉하고, 팽출부(16B)는 각 돌기부(8A)에 걸어맞춤으로써 캐터필러(8)가 전륜체(16)로부터 이탈하는 것을 방지하고 있다. 또, 전륜체(16)의 팽출부(16B)와 지지축(12)과의 사이에는 각 볼 베어링(15)등을 원활하게 하기 위한 윤활유를 저류하는 유류부(18)가 형성되고, 그 유류부(18)는 밀봉마개(19)에 의하여 폐쇄되어 있다.

20, 20은 전륜체(16)의 양단측에 위치하여 좌우의 지지칼러(14)와의 사이에 배치된 시일부재를 나타내고, 그 각 시일부재(20)는 지지축(12)의 베어링 끼워 춤부(12C) 외주측에 끼워춰진 고정측 시일(20A)과, 전륜체(16)의 원통부(16A) 내주측에 밀어넣은 회전측 시일(20B)로 이루어져 있다. 그리고, 시일부재(20)는 회전측시일(20B)에 설치된 각 리프부가 고정측 시일(20A)에 탄성적으로 향상 슬라이딩 접촉함으로써 유류부(18)내에 저류된 윤활유가 전륜체(16)의 양단측으로부터 외부에 누설되는 것을 방지함과 동시에, 토사등이 전륜체(16)의 양단측으로부터 침입하는 것을 방지하고 있다.

21, 21은 지지축(12)의 각 소경부(12B)에 끼워장착된 고정륜이고, 그 각 고정륜(21)은 지지축(12)의 소경부(12B)에 삽통된 지지칼러(14)를 축방향에서 위치 결정하는 것이다.

본 실시예에 의한 하측롤러장치(10)는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 것으로, 그 하측 롤러장치(10)의 전륜체(16)는 하부주행체(2)의 주행시에 팽출부(16B)를 캐터필러(8)의 각 돌기부(8A)사이에 걸어맞춤시키면서 지지축(12)주위로 회전하고, 캐터필러(8)의 각 돌기부(8A)상을 이동한다.

이 경우, 전륜체에는 유압셔블(1)의 자중이 항상 작용하나, 전륜체(16)는 단일의 단부착 통형상체로서 형성되어 있다. 따라서 예를 들면 종래 기술의 롤러장치에 사용되는 전륜체와 같이, 개별로 형성한 복수의 부재를 용접등에 의하여 접합하여 하나의 전륜체를 형성하는 경우에 비하여, 본 실시예의 전륜체(16)는 부분적으로 강도가 낮아지는 접합부를 없앨 수 있다. 따라서, 예를 들면 유압셔블(1)이 지면의 요철이 심한 작업현장에서 장기간에 걸쳐 가동하는 경우에도 전륜체(16)의 파손을 방지할 수 있어 하측롤러장치(10)는 장기에 걸쳐 안정된 작동을 할 수 있다.

또, 전륜체(16)의 길이방향 중간부에 팽출부(16B)를 형성함으로써 전륜체(16) 전체의 강도를 확보할 수 있어, 전륜체(16)를 비교적 얇게 형성할 수 있다. 이 결과, 전륜체(16)의 각 원통부(16A)와 지지축(12)과의 사이에 볼베어링(15)을 설치할 수 있어, 예를 들면 전륜체와 지지축과의 사이에 부시등을 설치하는 경우에 비하여 전륜체(16)의 회전성을 대폭으로 향상시킬 수 있다.

또, 전륜체(16)전체를 비교적 얇게 형성함으로써, 그 전륜체(16)의 경량화를 도모할 수 있고, 하측롤러장치(10)의 조립작업성도 향상시킬 수 있다.

또, 전륜체(16) 전체를 비교적 얇게 형성함으로써, 유류부(18)의 용적을 증대할 수 있으므로, 그 유류부(18)내에 다량의 윤활유를 저류함으로써 볼베어링(15)등에 대한 윤활성이 향상되어 하측롤러장치(10)를 한층 장기에 걸쳐 원활하게 작동시킬 수 있다.

다음에, 본 실시예에 의한 전륜체(16)의 제조방법(벌징가공)에 대하여 제3도 내지 제6도를 참조하여 설명한다.

먼저, 전륜체의 소재가 되는 기계구조용 탄소강 강관(STKM재), 망간강(SMn재), 기계구조용 탄소강 (S45, S40C, S35C)등의 파이프재(31)를 제3도에 나타낸 바와 같이 일정한 길이로 절단한다.

또, 전륜체(16)를 형성하기 위한 금형으로서, 파이프재(31)를 지름방향으로부터 사이에 끼워 장착하기 위한 1쌍의 반할형(32, 32)를 준비한다. 여기서, 각반할형(32)은 파이프재(31)의 외경치수에 대응한 내경치수를 가지는 반원형상의 소경 오목함몰부(32A)가 길이방향으로 형성되고, 그 소경 오목함몰부(32A)의 중간부에 위치하여 전륜체(16)의 팽출부(16B)에 대응한 형상을 가지는 대경 오목함몰부(32B)가 형성되어 있다.

다음에, 제4도에 나타낸 바와 같이, 파이프재(31)의 길이방향 중간부를 대경 오목함몰부(32B)에 일치시킨 상태에서, 각 반할형(32)에 의하여 파이프재(31)를 직경반향으로부터 장착하고, 다시 중심부에 오일통로(33A)가 형성된 1쌍의 압압형틀(33, 33)을 각 반할형(32)의 소경 오목함몰부(32A)에 좌·우측으로부터 삽입하여 파이프재(31)의 양단측에 접촉시킨다.

그리고, 이 상태에서 각 압압형(틀)(33)의 오일통로(33A)를 통하여 파이프재(31)내에 고압의 압유를 도입함과 동시에, 각 압압형틀(33)을 서로 접근하는 방향(화살표 A방향)으로 가압하여 파이프재(31)를 축방향으로 압축한다. 이로써 제5도에 나타낸 바와 같이 파이프재(31)의 길이방향 중간부는 각 반할형(32)의 대경 오목함몰부(32B)내에서 지름이 확대되도록 소성 변형(소성 유동)을 발생시킨다.

이 결과, 제6도에 나타낸 바와 같이, 파이프재(31)에 대응한 원통부(16A)와, 각 반할형(32)의 대경오목함몰부(32B)의 형상에 대응한 팽출부(16B)가 이루어져 전 길이에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 전륜체(16)를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 전륜체(16)의 팽출부(16B)의 양단면과 원통부(16A)의 외주면에 고주파 담금질(quenching)처리를 실시함으로써, 팽출부(16B)의 양단면과 원통부(16A)의 외주면에 경화층을 형성한다.

이렇게 하여, 본 실시예에 의한 전륜체(16)의 제조방법에 있어서는, 일정한 길이치수를 가지고 단일의 파이프재(31)를 절단하고, 이 파이프재(31)의 내주면에 높은 압력을 가하면서 그 파이프재(31)를 양단측으로부터 가압함으로써 원통부(16A)와 팽출부(16B)를 가지는 단일의 단부착 통형상체로서의 전륜체(16)를 냉간가공에 의하여 형성할 수 있다.

이 때문에, 본 실시예에서는 예를 들면 종래 기술과 같이, 개별로 형성한 복수의 부재를 용접등에 의하여 접합하여 1개의 전륜체를 형성하는 경우에 비하여, 접합부를 형성하기 위한 기계 가공공정이나 용접공정을 불필요하게 할 수 있고, 또 한 열간 단조에 의하여 전륜체를 형성하는 경우에 비하여 가열로등을 사용한 소재의 가열공정을 불필요하게 할 수 있다. 이 결과, 제조공정수의 삭감이나 제조설비의 축소를 도모할 수가 있어, 전륜체의 제조코스트를 대폭으로 저감할 수 있다.

다음에, 제7도는 본 발명에 의한 롤러장치의 제2실시예를 나타내고, 본 실시예의 특징은 전륜체의 팽출부에 전체둘레에 걸쳐 보강용 굴곡부를 형성한 데 있다. 또한 본 실시예에서는 상기 제1실시예와 동일한 구성요소에 동일부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도에 있어서, 41은 본 실시예에 의한 하측롤러장치를 나타내고, 그 하측롤러 장치(41)는 각 지지브래킷(11), 지지축(12), 볼베어링(15), 시일부재(20) 및 후술하는 전륜체(42)등으로 이루어져 있다.

42는 본 실시예에 적용되는 전륜체를 나타내고, 그 전륜체(42)는, 길이방향 양단부에 위치하는 1쌍의 원통부(42A, 42A)와, 그 각 원통부(42A) 사이에 위치하고 지름방향 바깥쪽으로 지름이 확대된 팽출부(42B)로 이루어지고, 다시 그 팽출부(42B)의 축방향 중간부에는 전둘레에 걸쳐 축경(縮徑)방향으로 오목하게 들어간 보강용 굴곡부로서의 고리형상 오목부(42C)가 형성되어 있다.

여기서, 전륜체(42)는 원통부(42A), 팽출부(42B) 및 고리형상오목부(42C)에 대응한 오목함몰부를 가지는 금형을 사용하여 일정한 길이치수로 절단한 파이프재에 상기한 벌징가공을 실시함으로써, 그 전체길이에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 단일의 단부착 통형상체로 형성되어 있다.

본 실시예는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 것으로, 전륜체(42)를 단일의 단부착 통형상체로서 형성함으로써, 종래 기술과 같이 개별로 형성한 복수의 부재를 용접등에 의하여 접합하여 1개의 전륜체를 형성하는 경우에 비하여, 부분적으로 강도가 낮아지는 접합부를 배제할 수가 있다. 이점에 대해서는 본 실시예에서도 제1실시예와 특별한 차이는 없다.

그런데, 본 실시예에 의한 전륜체(42)는 팽출부(42B)에 그 전체둘레에 걸쳐 고리형상오목부(42C)를 설치함으로써 그 팽출부(42B)를 보강할 수 있는 구성으로 했으므로, 전륜체(42)전체의 강도를 높일 수가 있어, 하측롤러장치(41)를 장기에 걸쳐 안정되게 작동을 할 수 있다.

다음에, 제8도는 본 발명에 의한 롤러장치의 제3실시예를 나타내고, 본 실시예의 특징은 지지축과 전륜체와의 사이에 끼워장착하는 베어링을 전륜체의 각 원통부 내주측에 끼워장착되는 통형상의 스페이서와, 외주측이 상기 스페이서의 내주측에 끼워장착되어 내주측이 지지축의 외주면에 슬라이딩접촉하는 통형상의 부시로 구성한 데에 있다. 또한, 본 실시예에서는 상기 각 실시예와 동일한 구성요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면에 있어서, 51은 본 실시예에 의한 하측롤러장치를 나타내고, 상기 하측 롤러장치(51)는 지지브래킷(11), 전륜체(16) 및 후술하는 지지축(52), 스페이서(54), 통형상부시(55), 플로우팅시일(56)등으로 이루어져 있다.

52는 설치볼트(13)를 거쳐 좌우의 지지브래킷(11)사이에 고정된 지지축이고, 그 지지축(52)은 축방향 중간부에 위치하는 대경부(52A)와, 그 대경부(52A)의 축방향 양단측에 위치하는 베어링 끼워맞춤부(52B, 52)로 이루어지고, 그 양단측의 단면에는 설치볼트(13)가 나사가 들어가는 나사구멍(52, 52C)이 설치되어 있다.

53, 53은 좌우의 지지브래킷(11)과의 사이에 위치하여 지지축(52)의 베어링 감합부(52B)에 삽통된 지지칼러로서, 그 지지칼러(53)의 하단측은 각 지지브래킷(11)측에 돌출하고, 그 각 지지브래킷(11)의 하단부를 지지하는 하중받이부(53A)로 되어 있다. 또, 각 지지칼러(53)의 내측단면에는 플로우팅시일(56)을 수용하는 시일 수용오목부(53B)가 형성되어 있다.

54, 54는 전륜체(16)의 각 원통부(16A)내주측에 압입감합된 원통형상의 스페이서를 나타내고, 상기 각 스페이서(54)는 후술하는 부시(55)를 지지하는 지지체를 구성하고 있다. 여기서 각 스페이서(54)의 축방향 양단측 단면에는, 지름방향외측으로부터 내측으로 비스듬히 내향하도록 점차 지름이 축소되는 테이퍼상의 시일수용오목부(54A)가 형성되어 있다. 또 각 스페이서(54)의 내주측에는 축방향으로 관통하는 오일통로(54B)가 뚫려지고, 상기 오일통로(54B)는 전륜체(16)의 팽출부(16B)내에 형성된 유류부(18)와 시일수용오목부(54A)를 연통시켜 유류부(18)내에 저류된 윤활유를 지지축(52)과 각 통형상부시(55)의 슬라이딩면, 플로우팅시일(56)의 슬라이딩면 등에 공급하는 것이다.

55, 55는 슬라이딩베어링이 되는 통형상부시이고, 상기 각 통형상부시(55)는 예를 들면, 납 청동계의 금속재료로 원통형상으로 형성되고, 그 외측단면에는 부시형상으로 종경한 플랜지부(55A)가 형성되어 있다. 그리고 각 통형상부시(55)는 그 외주측이 스페이서(54)의 내주측으로 압입되고, 내주측이 지지축(52)과 슬라딩하는 슬라이딩면을 형성하고 있다. 또 각 통형상부시(55)는 지지축(32)의 대경부(52A)와 지지칼라(53)의 내측단면과의 사이에서 위치결정상태로 유지되어 있다.

56, 66은 각 지지칼라(53)의 시일수용오목부(53B)와 각 스페이서(54)의 시일수용오목부(54A)와의 사이에 설치된 플로우팅 시일이고, 상기 각 플로우팅시일(56)은 서로 슬라이딩접촉하는 1쌍의 시일링(56A, 56A)과 1쌍의 0링(56B, 56B)로 이루어져 있다. 그리고, 각 플로우팅시일(56)은 1쌍의 시일링(56A)이 항상 슬라이딩접촉함으로써 유류부(18)내에 저류된 윤활유가 전륜체(16)의 양단측으로부터 외부로 누설되는 것을 방지함과 동시에, 토사등이 전륜체(16)의 양단측으로부터 침입하는 것을 방지하고 있다.

본 실시예는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 것으로 본 실시예에 있어서도 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수가 있다. 그러나 특히 본 실시예에서는 전륜체(16)의 각 원통부(16A)내주측에 끼워장착된 각 스페이서(55)와, 그 각 스페이서(55)의 내주측에 끼워장착된 각 통형상부시(54)에 의하여, 전륜체(16)의 각원통형상부(16A)를 내주측으로부터 보강할 수가 있다. 이 결과, 전륜체(16)의 수명을 연장할 수가 있어, 하측롤러장치(51)를 한층 장기에 걸쳐 안정되게 작동할 수 있다.

다음에, 제9도는 본 발명에 의한 롤러장치의 제4실시예를 나타내고, 본 실시예의 특징은 전륜체의 각 원통부 외주측에 보강용 통체를 각각 끼워장착한 데에 있다. 또, 본 실시예에서는 상기 각 실시예와 동일한 구성요소에 동일부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면에 있어서, 61은 본 실시예에 의한 하측롤러장치를 나타내고, 그 하측롤러장치(61)는 각 지지브래킷(11), 지지축(62), 전륜체(64), 원통부시(65),플로우팅시일(66), 보강용통체(67)등으로 되어 있다.

62는 설치볼트(13)를 개재하여 좌우의 지지브래킷(11) 사이에 고정된 지지축이고, 상기 지지축(62)은 축방향중간부에 위치하는 대경부(62A)와 상기 대경부(62A)의 축방향 양단측에 위치하는 베어링감합부(62B, 62B)로 이루어지고, 그 양단측의 단면에 설치볼트(13)를 나사고정하는 나사구멍(62C, 62C)이 설치되어 있다.

63,63은 좌우의 지지브래킷(11)과의 사이에 위치하여 지지축(62)의 베어링 감합부(62B)에 삽통된 지지칼라이고, 상기 각 지지칼라(63)의 하단측은 각 지지브래킷(11)측으로 돌출하여, 상기 각 지지브래킷(11)의 하단부를 지지하는 하중받이부(63A)로 되고 있다. 또 각 지지칼라(63)의 내측단면에는 플로우팅시일(66)을 수용하는 시일수용오목부(63B)가 형성되어 있다.

64는 후술의 원통부시(65)를 거쳐 좌우의 지지브래킷(11) 사이에 회전 가능하게 설치된 전륜체로서, 그 전륜체(64)는 길이방향 양단부에 위치하는 1쌍의 원통부(64A, 64A)와, 그 각 원통부(64A)간에 위치하여 지름방향 바깥쪽으로 지름이 확대된 팽출부(64B)로 이루어져 있다. 여기서, 전륜체(64)는 원통부(64A) 및 팽출부(64B)에 대응한 오목함몰부를 가지는 형틀을 사용하여 일정한 길이치수로 절단한 파이프재에 상기한 벌징가공을 실시함으로써, 그 전길이에 걸쳐 균일한 두께를 가지는 단일 단부착 통형상체로서 형성되어 있다. 또, 전륜체(64)의 축방향 양단면은, 각 지지칼라(63)의 시일수용오목부(63B)와의 사이에서 후술하는 플로우팅시일(66)을 유지하기 위하여 지름방향 외측으로부터 내측으로 비슴듬히 안쪽으로 점차 축경하는 테이퍼면(64C)으로 되어 있다.

65, 65는 베어링으로서의 원통부시이고, 상기 각 원통부시(65)는 예를 들어 고력황동에 고체윤활제가 매설된 재료나 소결함유합금으로 원통형상으로 형성되어 있다. 그리고 각 원통부시(65)는 그 외주측이 전륜체(64)의 내주측에 압입되고, 내주측이 지지축(63)과 슬라이딩하는 슬라이딩면을 형성하고 있다. 또 각 원통부시(65)는 지지축(62)의 대경부(62A) 단 가장자리부와 각 고정링(17)사이에서 지지축(62)에 대하여 위치결정되고 있다.

66, 66은 각 지지칼라(63)의 시일수용오목부(63B)와 전륜체(64)의 테이퍼면(64C)사이에 설치된 플로우팅시일이고, 그 각 플로우팅시일(66)은 서로 슬라이딩하는 한쌍의 시일링(66A, 66A)과, 한쌍의 0링(66B, 66B)으로 이루어져 있다.

67, 67은 전륜체(64)의 각 원통부(64A) 외주측에 각각 밀어넣어 끼워맞춰진 보강용 통체로서, 그 각 보강용 통체(67)는 전륜체(64)의 각 원통부(64A)를 전체둘레에 걸쳐 커버함으로써, 그 각 원통부(64A)대신 캐터필러(8)의 돌기부(8A)상을 전동(轉動)하는 것이다.

본 실시예는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 것으로, 본 실시예에 있어서도, 상기 각 실시예와 동일한 효과를 얻을 수가 있다. 그러나 특히 본 실시예에서는, 전륜체(64)의 각 원통부(64A) 외주측에 보강용 통체(67)를 끼워장착하는 구성으로 했으므로, 전륜체(64)가 직접적으로 캐터필러(8)와 충돌하여 깨어지거나 파손을 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수가 있다. 이 결과, 전륜체(64)의 수명을 연장시킬 수가 있어, 하측롤러장치(61)를 한층 장기에 걸쳐 안정되게 작동할 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는, 본 발명에 의한 롤러장치를 하측롤러장치에 적용한 경우를 예로 들어 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 상측롤러장치에 적용해도 좋다.

또, 상기 각 실시예에서는 캐터필러식 차량으로서 유압셔블을 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 유압클레인 등의 캐터필러식 차량의 롤러장치에 넓게 적용할 수가 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이, 주행용 캐터필러를 안내하도록 캐터필러식 차량의 롤러장치에 사용되는 전륜체를, 길이방향 중간부가 소성변형에 의하여 팽출부가 되어 지름이 확대된 단일의 단부착 통형상체에 의하여 형성했으므로, 예를 들면 개별로 형성한 복수의 부재를 용접등에 의하여 접합하여 1개의 전륜체를 형성하는 경우에 비하여, 접합부를 형성하기 위한 기계가공공정이나 용접공정을 불필요하게 할 수 있어, 전륜체의 제조 코스트를 저감할 수가 있다.

더구나, 본 발명에 의하면, 용접등에 의하여 접합한 복수의 부재로 이루어지는 전륜체에 비하여 부분적으로 강도가 낮아지는 접합부를 배제할 수가 있기 때문에, 전륜체의 강도를 향상시킬 수 있음과 동시에, 팽출부에 의하여 전륜체 전체의 강도를 높일 수가 있어 롤러장치를 장기에 걸쳐 안정되게 작동시킬 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 팽출부와 원통부를 냉간가공에 의하여 일체성형할 수 있기 때문에 전륜체를 두께가 얇은 파이프재등으로 성형하는 것이 가능하게 되고, 전체의 소형, 경량화를 도모할 수 있다. 또 전륜체의 두께를 작게 할 수 있기 때문에 각 원통부내에 설치하는 베어링을 볼베어링 등의 롤링베어링에 의하여 구성할 수 있고, 전륜체를 지지축에 대하여 보다 원활하게 회전시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 캐터필러식 차량의 트랙프레임에 설치되어, 주행용 캐터필러를 전륜체에 의하여 안내하여 이루어지는 캐터필러식 차량의 롤러장치에 있어서, 상기 전륜체는 길이방향 중간부가 소성변형에 의하여 팽출부로 되어 지름이 확대된 단일의 단부착 통형상체에 의하여 형성한 것을 특징으로 하는 캐터필러식차량의 롤러장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전륜체는 전체 길이에 걸쳐 균일한 두께로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캐터필러식차량의 롤러장치.
3. 캐터필러식 차량의 트랙프레임과, 상기 트랙프레임에 고정되어 설치되는 지지축과, 상기 지지축의 외주측에 1쌍의 베어링을 개재시켜 회전 가능하게 설치되어, 주행용 캐터필러를 안내하는 전륜체로 이루어지는 캐터필러식 차량의 롤러장치에 있어서, 상기 전륜체는 길이방향 양측에 위치하여 상기 각각의 베어링이 내주측에 끼워장착되는 1쌍의 원통부와, 이들 각 원통부사이에 위치하여 지름방향 바깥쪽으로 팽출되어 이들 각 원통부와 일체로 형성된 팽출부로 구성한 것을 특징으로 하는 캐터필러식 차량의 롤러장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전륜체는 상기 각 원통부와 팽출부를 균일한 두께로 형성하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 캐터필러식차량의 롤러장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 베어링은 상기 전륜체의 각 원통부 내주측에 끼워장착되는 통형상의 스페이서와, 외주측이 상기 스페이서의 내주측에 끼워장착되고 내주측이 상기 지지축의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 통형상의 부시로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐터필러식차량의 롤러장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 전륜체의 각 원통부에는 이들 각 원통부의 외주측에 보강용 통형상체를 각각 끼워장착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐터필러식차량의 롤러장치.
7. 제1항 내지 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전륜체의 팽출부에는 그 길이방향 중간부에 위치하고 전체둘레에 걸쳐 연장되는 보강용 굴곡부가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐터필러식 차량의 롤러장치.
8. 캐터필러식 차량의 트랙프레임에 설치되어, 주행용 캐터필러를 안내하기 위하여 사용하는 롤러장치용 전륜체의 제조방법에 있어서, 상기 전륜체의 소재가 되는 파이프재를 일정한 길이로 절단하는 공정과, 팽출부에 대응한 고리형상의 오목함몰부를 가지는 금형에 의하여 상기 파이프재를 형틀내에 장착하는 공정과, 상기 파이프재의 내주면에 높은 압력을 가하면서 상기 파이프재를 길이방향의 양끝단측으로부터 가압함으로서, 상기 파이프재의 길이방향 중간부를 상기 금형의 오목함몰부내에서 소성변형시켜 팽출부를 형성하는 공정으로 이루어진 롤러장치용 전륜체의 제조방법.

Images