KR100601469B1 - 궤도 운송 수단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치 - Google Patents

Abstract

수명이 길고 마모에 잘 견디는 궤도 운송수단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치가, 그것의 샤프트와 수직으로 중심부에 숄더(55)를 갖고 그 위에 두개의 전체적으로 경화된 금속 반쪽-롤러(56, 57)가 부시 (58, 59)가 삽입된 채 숄더의 각 면에 하나씩 고정되는 샤프트(54)로 형성되는데, 상기 롤러는 숄더(55)를 죄며, 이들이 접합 상호 위치 표면(60)을 따라 함께 용접되어 샤프트 위에서 일정한 축 방향의 위치를 갖고 상당한 축 방향의 스트레스를 잘 견디는 단일 롤러를 형성한다.

롤러(roller)

Description

궤도 운송수단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치{A Shaft/Roller Unit for Tracked Vehicles}

본 발명은 트랙터, 굴착기 및 일반적인 자가 추진 기계와 같은 궤도 운송수단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치에 대한 것이다.

이러한 기계에서, 궤도는 바닥에서의 지지를 위한 넓은 표면을 갖는 한 쌍의 조종 궤도로 이루어지는데, 종종 상당히 무거운 운송수단의 무게가 바닥의 지지 궤도 부분의 상부 면 또는 운행 표면 위를 자유롭게 회전하는 하부 지지 롤러에 의하여 지탱되는 동안, 바닥에서 이들의 배치는 궤도와 맞물리는 톱니 구동 바퀴의 작동에 의하여 변화된다.

또한, 다른 한편으로는 상부 롤러들은 바닥에 위치하지 아니한 궤도의 회귀 부분을 안내하는 기능이 있다.

궤도 운송수단이 작동중일 때, 롤러는, 일반적으로 완벽하게 정렬되지 아니하는 연결의 불연속성 및 연결에 의하여 형성되는 궤도의 부분들의 상이한 상대적인 상태로 인하여 활주 및 충격 마찰이 상당한 요소를 차지하는 마찰에 의하여, 궤도에서 회전한다.

이는 지지 및 안내 롤러와 궤도의 상당한 마모를 야기하고, 이러한 마모는 이러한 기계들이 작동되어야 하는, 푸석푸석하고 매우 거친 토양 물질이 궤도와 롤러 사이에 끼워져서 운반되는 환경에 의하여 더욱 악화된다.

그러므로, 궤도 운송수단에서 사용되는 샤프트/롤러 뭉치의 구조는, 작동 조건에 따른 상이한 필요조건들을 어느 정도 만족시킬 필요에 따라 조건부적이다:

- 롤러는 특히 마모에 잘 견디고 쉽게 교체가능하여야 하고;

- 샤프트 위에서 롤러의 위치 선정은, 작동 조건에서 궤도 운송수단이 운행 방향을 바꾸어야 할 때 또는 그 자체의 주위로 회전하여야 할 때 뿐만 아니라, 기계를 궤도 위로 내릴 때 발생하는 상당한 축 방향의 추력(thrusts) 및 상대적으로 가로 방향인 스트레스(stresses)를 견딜 수 있는 구속에 의하여 확보되어야 하며;

- 상당한 양의 부하를 견디어야 하므로, 움직일 수 있는 롤러와 고정된 샤프트 사이에 동적인 결합에는, 한편으로는 윤활제의 누출을 방지하고 다른 한편으로는 결합 내로 거친 토양 물질의 침투를 방지하는 봉인(또한 교체가능)에 의하여 보호되는, 윤활처리된 베어링(bearings)(부시(bushings))이 적절히 설치되어야 하고;

- 봉인의 접촉 면적과 활주 속도를 감소시키기 위하여, 봉인의 외경은 특히 운동 중 거의 연속적이고 상당히 긴 시간의 작동 사이클을 갖고 트랙터의 운동 속도 즉 롤러의 속도가 상당히 빠른 트랙터에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치에서. 샤프트의 크키가 허용하는 한 작아야 한다.

이러한 필요조건들을 만족시키기 위하여 다양한 배치가 제안되어 왔고, 이들 모두는 롤러 또는 심지어 이들의 주변 부분을 단독으로 교체할 수 있도록 하는 구조적 개념에 기초한다.

상기한 개념의 댓가는 샤프트/롤러 뭉치의 비용을 크게 증가시키고, 교체 작업을 성가시게 하고, 어떠한 경우든 적어도 부분적으로는 다른 필요조건들에 악영향을 미치는 구조적인 복잡함이다.

이러한 문제점들은 본 발명의 궤도 운송수단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치에 의하여 완전히 극복되었는데, 이는 전체 샤프트/롤러 뭉치의 교체 및 교환이라는 기준에 입각하였기 때문에, 구조적으로 상당히 간편해지고 비용이 실질적으로 감소되며 선행 기술의 대부분의 샤프트/롤러 뭉치보다 훨씬 긴 샤프트/롤러 뭉치의 유용기간을 확보할 수 있다.

또한, 제조 방법에 대한 본 발명에 따르면, 이러한 결과들은 그것의 중심부에 숄더(shoulder)를 갖고 그 위에 두개의 축 방향으로 천공된 반쪽-롤러가 숄더의 각 면에 하나씩 고정된, 샤프트에 의하여 구성되는 샤프트/롤러 뭉치에 의하여 달성되는데, 상기 반쪽-롤러는 샤프트 주위로 신장되고 숄더와 인접한 플랜지(flange)를 붙인 마찰방지 베어링을 갖는다.

이들이 샤프트 위에 고정된 다음, 두개의 반쪽-롤러는 함께 용접되어, 그것의 일정한 축방향의 위치에서 숄더를 죄고 포획된 상태로 샤프트과 연결되는 단일의 롤러를 형성한다.

이러한 구조는 다음의 결과들을 달성한다:

- 두개의 반쪽-롤러를 조립되기 전에 전체적으로 그리고 별도로 경화시킬 수 있어서 롤러의 수명을 연장시킬 수 있고,

- 샤프트/롤러 뭉치가 구조적 복잡성 또는 샤프트의 말단에서의 크기 증가 없이 축 방향의 스트레스에 잘 견딜 수 있으며,

- 샤프트에 매우 근접하여 배치되고 외경이 작아서 마찰 면적과 활주 속도가 작은 고리 모양의 봉인을 사용하여, 트랙터와 같이 상대적으로 빠른 궤도 운송수단에도 이들을 사용할 수 있게 한다.

본 발명의 특징과 잇점은 첨부 도면에 관한 하기 설명에 의하여 보다 명확해질 것인데, 상기 첨부 도면에서:

도 1은 결합된 상태의 정면도로서, 선행 기술의 첫번째 샤프트/롤러 뭉치를 도시한 단면이고,

도 2는 결합된 상태의 정면도로서, 선행 기술의 두번째 샤프트/롤러 뭉치를 도시한 단면이며,

도 3은 결합된 상태의 정면도로서, 선행 기술의 세번째 샤프트/롤러 뭉치를 도시한 단면이고,

도 4는 결합된 상태의 정면도로서, 본 발명에 따라 제작된 샤프트/롤러 뭉치를 도시한 단면이다.

본 발명의 보다 잘 이해하기 위하여, 현재까지 채택되어 온 다양한 기술적 배치를 면밀히 조사하는 것이 타당하다.

도 1은 결합된 상태의 정면도 및 외경의 단면으로, 선행기술의 궤도 운송수 단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치를 도시한다.

상기 샤프트/롤러 뭉치는 기본적으로 받침대 숄더2를 갖는 원통 모양의 샤프트1, 한쌍의 반쪽-롤러 또는 림(rim)3, 4 그리고 한쌍의 플랜지를 붙인 허브(hub)5, 6을 포함한다.

서로 축 방향의 정렬 상태에서 투영된 모습으로 대칭적인 두개의 림은 용접되어 단일한 요소, 즉 일반적으로 각각의 허브의 플랜지를 수용하기 위하여 움푹 들어간 측면을 갖고 축 방향으로 내부가 빈 릴(reel)가 같은 모양의 롤러 몸체를 형성하는데, 상기 허브들의 원통형 부분은 내부가 빈 몸체의 축방향의 공동 내부에 수용된다.

두개의 허브5, 6은 플랜지를 붙인 원통형 부시의 형태로 부시7, 8을 끼워서 숄더2의 각 면 위에 하나씩 샤프트1 위에 고정된다.

두개의 부시의 플랜지를 붙인 부분은 숄더2와 각각의 허브5, 6 사이에 끼워진다.

두개의 허브는, 허브의 플랜지를 통해 신장되어 림 내부의 나사산이 형성된 시트로 죄어 들어가는 9, 10과 같은 다수의 볼트에 의하여 롤러를 형성하는 각각의 림3, 4에 고정된다.

롤러 몸체의 내부 외경은 바람직하게는 샤프트 숄더2의 외경보다 커서 허브 중 적어도 하나로부터 분리된 후 샤프트을 활주하여 벗어날 수 있고 반면에, 롤러 몸체에 허브를 조였을 때에는, 롤러 몸체와 허브의 조합이 숄더를 조이는 펜치(pincer)를 형성하여, 조합이 일정한 축 방향의 위치로 투입되고 샤프트 위에서의 평행 이동 없이 상당한 축 방향의 스트레스를 견딜 수 있게 한다. 또한, 이것은 부시7, 8과 함께, 말단 지지 요소11, 12에 의하여, 일반적으로 각각의 벨 또는 케이징 윤곽13, 14가 각각 설치된 안장의 형태로, 측면 요소에 정상적으로 고정 및 고착되거나 궤도 운송수단의 고정 구조에 고정되는 샤프트1 위에서 회전할 수 있는데, 상기 벨 또는 케이징 윤곽은 샤프트 위에서 맞물리고, 이것의 윤곽을 롤러 측면의 그것에 적용시켜서 케이징과 롤러 사이에 외부 물질의 침투를 방지하거나 적어도 제한하는 봉인과 래버린스(labyrinth)의 수용 공간을 형성하는 복합적인 기능을 갖는다.

상기 봉인은 L-모양으로 교차되어 나란히 놓인 금속 고리15, 16 및 17, 18의 쌍으로 구성된다. 탄성체로 이루어지고, 적절한 일반적으로 타원형 또는 원형의 교차를 갖는 고리19, 20, 21, 22(오링들)는, 각각 고리15, 18과 케이징13, 14사이 및 고리16, 17과 허브5, 6사이에 끼워져서 봉인의 수용공간을 두개의 밀폐분리된 구획으로 분리한 채로 고리15, 16 및 17, 18가 폐쇄된 밀봉 접촉상태를 유지하도록 한다.

또한, 탄성이 있는 고리들은 두 개의 봉인의 고리16, 17이 허브5,6과 함께 회전하고, 고리15, 18이 케이징13, 14 및 샤프트1과 함께 정지 상태로 유지되는 마찰에 의하여 확보된다.

부시7, 8과 봉인의 고리들의 빠른 마모를 방지하기 위하여, 적절한 윤활처리가 요구되고, 예를 들면 샤프트1에 형성된 관23, 24, 25에 의하여, 그리고 고밀도 오일이 샤프트1과 탄성이 있는 고리들 사이에 위치한 구획 내로 운송됨에 의하여 상기 윤활처리가 확보된다.

샤프트의 상부에 형성된 두 개의 축 방향의 홈 26, 27은, 롤러가 회전할 때 샤프트과 부시 사이의 동적인 결합의 하부에서 발생하는 부하 수압의 분포를 변화시키지 아니한 채로 윤활제가 베어링7, 8의 길이를 따라 분포하도록 한다.

이를 대체 또는 추가하여, 윤활제는 이하에서 논의될 도2에 도시된 것처럼 허브에 형성된 채널(channel)에 의하여 분포될 수 있으며, 플러그에 의해 폐쇄되고 롤러를 구성하는 림 중 하나에 형성되며 허브와 샤프트의 숄더를 향한 롤러 입구의 내부 공동과 서로 통하는 입구28을 통하여 공급될 수 있다.

도 1에서, 샤프트/롤러 뭉치의 구조는 O-고리 29, 30, 31, 32와 같은 봉인에 의하여 완성되는데, 상기 고리들은 샤프트1 및 허브5, 6에 형성된 적절한 고리 모양의 홈에 수용되고, 허브5, 6과 림3, 4의 사이 및 케이징13, 14와 샤프트1 사이의 연결에서 오일 누출을 방지하는 봉인을 형성한다.

이상에서 설명된 샤프트/롤러 뭉치는, 기본적으로 림의 두께를 감소시키는 궤도의 운행 표면33, 34의 마모로 인하여 내구성 측면에서 심각한 제한이 있다.

예를 들면, 운행 표면에 국한된 표면 경화에 의한 경화 처리는 강도를 증가시켜서 마모에 더 잘 견딜 수 있도록 한다. 이러한 처리는 유용 수명을 증가시키고 경화가 깊이 침투될수록 보다 유용하다. 일단 10-20 밀리미터 수준의 경화된 두께의 운행 표면이 마모되면, 작동 조건에 따라서 위험하고 예측할 수 없어서 조절불가능한 상태로 마모가 신속하게 진행된다.

이러한 문제를 예방하기 위하여, 림 전체의 경화가 바람직하고, 이는 적절한 물질(예를 들면, 적절한 금속)로 특수 공정을 거쳐 이루어질 수 있다.

림 전체의 경화는 두 개의 림이 용접된 후에 이루어지든 용접되기 전에 이루어지든 어떠한 경우에도 필연적으로 롤러의 변형을 초래하여 이후의 기계적 작업에 의하여 교정되어야 한다.

어떠한 경우에든 필수적인 기계 작업은 볼트9, 10을 위하여 나사산이 형성된 시트를 형성하는 천공 작업이다.

이러한 문제를 예방하고, 일정한 정도까지 구조를 단순화하기 위하여, 미합중국 특허 제5,553,931에서 설명되고 도 2에서 도시된 바에 따르면, 허브를 죄고 이들을 스플릿 링(split rings)으로 교체하기 위한 볼트의 제거가 제시되었다.

도 2에서, 함께 용접된 고체 림35, 36은 이러한 상당한 무게를 갖는 물체에서 중심에 도달하지 아니하고 경화되는 깊이를 증가시켜서 표면으로부터 20mm 정도 떨어진 곳에서도 45 로크웰 C(Rockwell C)이상의 경도를 얻을 수 있도록 전체적인 경화 처리를 요한다.

두 개의 림35, 36로 형성된 롤러 몸체가 받아야 하는 유일한 기계적 작업은 사실 두 개의 허브41, 42를 수용하기 위한 축 방향의 구멍(샤프트의 숄더의 외경보다 큰 외경을 갖는)을 뚫고, 두개의 허브41, 42를 죄기 위한 두개의 스플릿 링39, 40을 위한 두 개의 시트37, 38의 터닝(turning)인데, 허브는 이러한 경우 롤러 몸체의 중심선을 샤프트의 회전 중심에 맞추고 이를 축 방향으로 위치시키기에 적절한 두께와 길이를 갖는 슬리브(sleeves)의 모양과 기능을 갖는다.

이러한 배치에서 롤러의 유용 수명은 상당히 증가하지만(물체 내의 강도 증 가, 운행 표면의 유용 두께 증가), 한편으로는 샤프트/롤러 뭉치의 구조는 도 1의 샤프트/롤러 뭉치의 그것과 유사하고, 그것의 구조적 복잡성을 공유한다; 허브41, 42은 한 쪽에서 부시와 결합하고 다른 한 쪽에서 롤러 몸체와 결합하기 위하여 정확한 기계적 작업이 이루어져야 한다. 또한, 허브의 길이는 롤러 몸체가 계산된 틈새(clearance)에 따라 샤프트에 축 방향으로 위치하고, 스플릿 링으로 조여질 수 있도록 보정되어야만 한다. 기계적 작업은, 플랜지를 붙인 부쉬 및 샤프트의 숄더의 두께뿐만 아니라, 허브의 길이, 스플릿 링의 두께, 스플릿 링을 수용하는 홈 사이의 거리와 관련된 다수의 공차(tolerance)의 합계를 고려해야만 하기 때문에 특히 정확해야 한다.

이러한 구조의 복잡성을 감소시키기 위하여, 또한 샤프트의 숄더를 제거하고 다른 수단에 의하여 롤러의 축 방향 위치를 확보하는 것이 제시되어 왔다.

도 3에서 도시한 바와 같이, 두개의 림43, 44로 구성된 롤러는 어떠한 숄더도 없이 압축된 두 개의 플랜지를 붙인 부시46, 47을, 롤러의 측면 위의 적절하게 움푹 패인 공간 내에 수용된 플랜지와 베어링을 갖는 롤러의 축 방향의 구멍으로 직접 끼워 넣어서 원통형 샤프트45에 직접적으로 고정된다.

샤프트 위에서 축 방향의 위치는 각각 샤프트45의 각 말단에 고정되고 각 부시46, 47의 플랜지를 붙인 부분과 인접된 슬리브를 형성하는 두 개의 측면 지지대48, 49에 의하여 확보된다.

측면 지지대48, 49는 지지대와 샤프트45에 형성된 적절한 시트를 통하여 신장된 핀50, 51에 의하여 샤프트에 축 방향으로 고정된다.

미합중국 특허 제5,251,913호(측면 지지대가 말단이 폐쇄되고 샤프트에 밀어붙여지며, 이들이 고착된 고정 구조에 의하여 위치된 컵(cups)이다)에 설명된 것의 하나의 변형인 도 3의 배치는, 적어도 허브를 제거하여 도 2의 구조와 비교할 때 더욱 단순해졌지만, 일반적으로 52, 53으로 나타난 봉인이 샤프트 말단과 같은 평면에 있을 수 없고 그로부터 멀리 떨어져서 적절한 두께를 가져야만 하는 측면 지지대의 슬리브가 부시의 플랜지와 접하게 되는 매우 심각한 문제점이 있다.

일정한 회전 각속도에서, 봉인의 외경이 클수록 봉인의 고리 사이의 상대적인 활주 속도가 더 커지고 마찰면이 넓어지며 마찰계수가 커져서, 결국 트랙터 또는 그래이더(grader) 작업과 같은 실질적으로 연속적인 작업 사이클을 갖고 바닥에서의 운동이라는 면에서 고속 자가-추진 기계에서 샤프트/롤러 뭉치의 사용과 맞지 아니하는 열이 발생한다.

또한, 측면 지지대와 샤프트의 말단은 다수의 적용예에서 허용되지 아니하는 이전의 배치들에서보다 다소 큰 크기를 갖는다.

그러므로, 구조가 보다 단순해진 것은 다른 필요조건들에 대하여 약영향을 미친다.

설명된 배치들의 공통 요소는, 모든 경우에, 교체되기 위하여 롤러가 샤프트에서 제거될 수 있다는 것인데, 이는 롤러 이외의 다른 샤프트/롤러 뭉치의 구성 요소들이 재사용되기 매우 힘든 중에 필연적으로 고된 해체와 재조합 작업을 발생시킨다.

그러므로, 단지 마모된 구성요소들을 교체하기 위하여 샤프트/롤러 뭉치가 부분들로 해체될 수 있다는 사실은, 본 발명에 따르면 도 4에 도시한 보다 단순화된 샤프트/롤러 뭉치를 생산하여 극복되어야 할 기술적 단점이다.

도 4의 샤프트/롤러 뭉치는 기본적으로 숄더를 중심부에 갖는 원통형 샤프트54 및 샤프트54에 직접적으로 고정된 축 방향으로 천공된 한 쌍의 반쪽-롤러 56, 57로 구성되는데, 상기한 한 쌍은 받침 숄더의 각 면에 하나씩 위치하고, 숄더55와 인접한 플랜지를 붙인 부시 또는 마찰방지 베어링이 삽입된다.

반쪽-롤러56, 57의 축방향의 구멍의 내경이 샤프트의 숄더55의 외경보다 작아서 부시의 플랜지를 붙인 부분에 적절한 베어링과 추력 표면을 제공한다.

바람직하게는, 두개의 반쪽-롤러는 최종 롤러의 중간 평면에서 샤프트와 수직으로, 원통형의 암수 접합 상호 위치 표면 60을 따라서 결합된다.

또한, 이들의 접합면에는 샤프트의 숄더55를 수용하는 움푹 파인 각각의 공간61과 부시 58, 59의 말단 플랜지가 있어서, 두개의 반쪽-롤러 56, 57이 나란히 결합면에 위치할 때 부시 58, 59의 플랜지가 붙은 말단이 샤프트의 숄더와 인접할 수 있도록 한다.

따라서, 서로에 대하여 위치선정된 두개의 반쪽-롤러의 접합 상호 위치 표면 60의 주변을 따라 용접하여, 샤프트와 교환되는 상당한 축 방향의 스트레스를 견딜 수 있는, 샤프트와 동적으로 결합되고 동시에 일정한 축 방향의 위치로 구속되는 단일 롤러가 형성된다.

일반적으로 62, 63으로 표시된 필요 봉인들은 도 1 또는 도 2에서 이미 설명된 그것들과 동일 또는 유사하여, 추가적인 설명을 필요로 하지 아니한다. 단지 이들이, 도 2에서 이미 설명된 것들과 유사한 케이징64, 65에 의하여 폐쇄되고 림으로 구성된 롤러의 측면에 위치한 움푹 들어간 공간에 형성된 공간들 내에 수용된 상태로, 샤프트54의 표면에서 근접한 부근에 배치된다는 점에 주목할 것이다.

상기 부시와 봉인은 도 1의 경우에서와 같이, 샤프트의 관과 가능한 홈들에 의하여 윤활처리된다.

본 발명에 따르면, 하기 생산 방법은 도 4의 샤프트/롤러 뭉치를 생산하기 위하여 실행될 수 있다.

우선, 함께 결합될 두개의 반쪽-롤러56, 57을 금속을 단조(주조)하여 별도로 제작한다.

그 다음, 원하는 치수를 단조 중에 얻지 못한 경우에만, 두 개의 반쪽-롤러를 다듬질 작업(finishing)의 최초 수준에 맞도록 기계적인 터닝 과정에 의하여 대략 성형한다.

그 후, 두 개의 분리된 부분들을 그 전체로 경화하여, 50 로크웰 C이상의 강도를 갖게 한다.

두 개의 분리되어 경화된 반쪽-롤러는 다시 분리되어 경화가 야기한 변형을 교정하기 위한 추가적인 기계작업을 거친다.

특히, 접합 상호 위치 표면 60, 베어링을 수용하기 위한 축 방향의 구멍 및 움푹 파인 공간61의 깊은 곳은 샤프트의 숄더55와 부시58, 59의 플랜지를 붙인 부분을 수용하기 위한 정확한 치수를 확보하기 위하여 교정된다.

이들은 단지 두 개의 경화된 부분들의 원하는 공차를 얻기 위하여 요구되는 다듬질 작업일 뿐이다.

이 시점에서, 부시58, 59는 각각의 두개의 반쪽-롤러의 접합면을 향하여 접한 플랜지를 붙인 부분을 갖는 각각의 시트 내로 압축된다. 이러한 작업은 두 개의 반쪽-롤러가 여전히 분리되어 있기 때문에 가능하다.

이에 관하여, 부시58, 59 각각은 바람직하게는 두개의 부분, 플랜지를 붙인 부분 58, 59로 구성되는데, 이는 이미 기술된 바와 같이 하우징(housing)의 반대 측면내로 압축된 원통형 부분58A, 59A 내로 압축된다는 점에 주목하여야 한다; 이는 부시의 삽입을 보다 용이하게 한다.

부시가 삽입될 때, 두개의 반쪽-롤러는 숄더55의 각 면에 하나씩 부시의 플랜지를 붙인 부분이 숄더55와 접촉할 때까지 샤프트54에 고정된다.

접합 상호 위치 표면 60은 두개의 반쪽-롤러가 정확하게 정렬되도록 하고, 베어링 사이에서 숄더의 축 방향 틈새가 공차 범위 내에 들도록 한다.

또한, 베어링의 틈새가 최소 수치 범위 내라면 샤프트 자체에 의하여 위치시키는 기능이 수행될 수 있는데, 이러한 조건은 샤프트에 대하여 가로 방향으로 거의 부하가 걸릴 필요가 없는 롤러에서 가능하다.

일단 두 개의 반쪽-롤러가 결합되면, 이들은 공지의 용접 기술, 예를 들면, 용접 물질을 첨가하는 평용접(flush welding) 또는 플라스마 용접(plasma welding) 에 의하여 접합 접촉면을 따라 용접된다.

그 다음, 종래 방식에 따른 필요한 봉인 및 보호 케이징에 의하여 샤프트/롤러 뭉치가 완성된다.

마모된 롤러의 교체는 전체 샤프트/롤러 뭉치의 교체를 필요료 하지만, 구조적 단순함으로 인하여 단지 마모된 부분만을 교체하는 종래 기술에 의한 샤프트/롤러 뭉치의 해체 및 재조합 작업에 따른 비용의 합계보다 훨씬 적은 비용이 소요된다.

도면들은 단일의 림을 갖는 롤러에 대한 것이지만, 본 발명은 이러한 형태의 롤러에 한정되지 아니하며, 이중의 림을 갖는 롤러에도 적용된다.

불확실하고 특수한 필요조건을 만족시키기 위하여, 당업자는 하기의 청구항의 범위를 벗어나지 아니하고 이상에서 설명된 샤프트/롤러의 바람직한 실시예에 다수의 변형, 적용 및 기능적으로 동등한 다른 요소로의 구성요소 교체를 시도할 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 롤러의 중간 면에서 샤프트와 수직으로 서로 용접되고 축 방향으로 천공된 한 쌍의 반쪽 롤러(56,57)가 마찰 방지 베어링인 한 쌍의 부시(58,59)에 의해서 샤프트(54)에 삽입되어 고정되고, 상기 샤프트는 중심부에 상기 마찰 방지 베어링에 의해 지지되는 숄더(55)를 가지며, 상기 숄더의 외경이 샤프트의 외경 보다 커다란, 굴착기, 트랙터와 같은 궤도 운송수단에 사용되는 샤프트/롤러 뭉치에 있어서,

   상기 반쪽-롤러(56,57)의 축 방향의 구멍의 내경이 상기 숄더(55)의 외경 보다 작다는 점을 특징으로 하며, 반쪽-롤러(56,57) 중심부에 존재하는 움푹 판인 공간에(61) 숄더와 숄더의 양측에서 각각의 롤러를 직접 돌출 지탱(directly in abutment with)하는 부시의 말단 프랜지가 수용되도록 함으로써, 롤러가 샤프트 축에서의 일정한 위치에 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
2. 제1항의 샤프트/롤러 뭉치에 있어서, 반쪽-롤러(56, 57)가 전체적으로 경화된 금속으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반쪽-롤러(56, 57)가 각각의 접합 상호 위치 표면(mating mutual locating surfaces)(60)을 갖는 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 롤러의 축방향 반대 면이 샤프트(54)의 말단 표면과 같은 평면에 배치된 봉인(62, 63)를 수용하기 위한 움푹 파인 공간들을 갖는 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 마찰방지 베어링이, 각각의 반쪽-롤러의 축방향 구멍과 첫번째 움푹 파인 공간(61) 내로 압축된 플랜지를 붙인 첫번째 원통형 부시(58, 59)와 각 반쪽-롤러의 반대면에서 축방향 구멍 내로 압축되는 두번째 원통형 부시(58A, 59A)로 구성된 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
6. - 롤러의 중간 평면을 따라 샤프트에 수직으로 서로 결합된 두개의 금속 반쪽-롤러(56, 57)를 분리 단조(forging)하고,

   - 두개의 분리된 반쪽-롤러를 전체로서 경화하며,

   - 두개의 분리되고 경화된 반쪽-롤러의 기계적 다듬질 작업을 행하고,

   - 두개의 분리된 반쪽-롤러 내로 부시(58, 59)를 압축하며,

   - 두개의 반쪽-롤러의 접합 결합면이 접촉할 때까지 샤프트의 중심 숄더(55)의 각 면에 하나씩 샤프트(54) 위에 두개의 반쪽-롤러를 고정하고,

   - 접합면을 따라 두개의 반쪽-롤러를 용접하는 단계로 이루어진,

   굴착기, 트랙터 등과 같은 궤도 운송수단에 사용되는 교체가능한 샤프트/롤러 뭉치의 제작 방법.
7. 제6항에 따른 방법에 있어서, 단조 단계 이후에, 두 개의 분리된 반쪽-롤러에서 깎아낸 부스러기들을 제거하고 두개의 반쪽-롤러의 결합을 위한 접합 상호 위치 표면(60)을 형성하기 위하여 대강의 기계적 성형 단계가 추가로 제공된 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 따른 방법에 있어서, 두 개의 반쪽-롤러의 결합을 위한 접합 상호 위치 표면(60)이 두개의 반쪽-롤러의 상호간 위치 선정을 위한 원통형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제3항에 있어서, 롤러의 축방향 반대 면이 샤프트(54)의 말단 표면과 같은 평면에 배치된 봉인(62, 63)를 수용하기 위한 움푹 파인 공간들을 갖는 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
10. 제3항에 있어서, 각 마찰방지 베어링이, 각각의 반쪽-롤러의 축방향 구멍과 첫번째 움푹 파인 공간(61) 내로 압축된 플랜지를 붙인 첫번째 원통형 부시(58, 59)와 각 반쪽-롤러의 반대면에서 축방향 구멍 내로 압축되는 두번째 원통형 부시(58A, 59A)로 구성된 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.
11. 제4항에 있어서, 각 마찰방지 베어링이, 각각의 반쪽-롤러의 축방향 구멍과 첫번째 움푹 파인 공간(61) 내로 압축된 플랜지를 붙인 첫번째 원통형 부시(58, 59)와 각 반쪽-롤러의 반대면에서 축방향 구멍 내로 압축되는 두번째 원통형 부시(58A, 59A)로 구성된 것임을 특징으로 하는 샤프트/롤러 뭉치.

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