KR20200133227A - 연질 표면용 트랙 패드 기하구조 - Google Patents

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KR20200133227A
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벤자민 아이. 존스 주니어
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캐타필라 인코포레이티드
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Abstract

트랙 체인 부재(300)는 트랙 체인 진행 방향(T) 및 트랙 체인 진행 방향(T)에 수직인 측면 방향(L)을 한정하는 슈 부재(302)를 포함하고, 슈 부재(302)는 제1 측면방향 단부(304), 제2 측면방향 단부(306), 및 제1 측면방향 단부(304)로부터 제2 측면방향 단부(306)까지 걸쳐있는 지면 결합 표면(308)을 추가로 한정하며; 슈 부재(302)는 제1 및 제2 측면방향 단부(304, 306)에 대해 슈 부재(302)의 측면 방향(L)을 따라 중심에 있는 지면 결합 표면(308)에 배치되는 주 중앙 공극(330)을 추가로 한정한다.

Description

연질 표면용 트랙 패드 기하구조
본 개시는 무한 트랙 드라이브를 사용하는 중장비용 트랙 체인에 사용되는 트랙 패드에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 연질 표면에 사용하는 데 적합한 트랙 패드 기하구조에 관한 것이다.
현재 많은 용례에서, 트랙 체인 부재, 예컨대 트랙 링크 또는 트랙 슈, 또는 트랙 패드는 트랙 체인 부재가 서로에 대해 회전하게 하면서 트랙 유형 차량의 하부구조체에 설치될 때 체인을 장력상태로 계속해서 유지시키는 핀을 사용하여 서로 부착된다. 전기 로프 삽(rope shovel) 등과 같은 중장비에는, 트랙 레일과 트랙 슈를 단일의 일체형 본체에 통합한 트랙 패드가 사용된다. 몇몇 용례에서 트랙 패드는 오일 샌드 등과 같은 연질 표면에서 기계의 무거운 하중을 지지하는 데 필요하다.
연질 표면에 대한 지지 부족 및/또는 트랙 패드의 공동 내로의 연질 물질(예컨대, 오일 샌드)의 패킹으로 인해, 트랙 패드에 균열이 일어나거나 피치 확장(트랙 패드의 연신)이 발생하여 수리가 필요할 수 있다.
Oliver Weiβ 등의 미국 특허 제9,446,802호에 개시된 트랙 패드 기하구조를 포함하는 다양한 트랙 패드 기하구조가 당업계에 공지되어 있다. '802 특허는 체인 휠 드라이브의 체인용 트랙 패드를 개시하고, 트랙 패드는 베어링 표면의 측면 방향으로 연장하는 적어도 하나의 그라우저(grouser)(1, 2)가 제공된 베어링 표면을 가지며, 여기서 적어도 하나의 평탄한 부분(4, 5)은 베어링 표면의 측면 방향으로 적어도 하나의 그라우저 부분(1, 2) 옆에 제공된다. 또한, 본 발명은 체인 휠 드라이브의 체인용 트랙 패드를 포함하며, 트랙 패드는 베이스 플레이트(40)로부터 돌출하는 적어도 하나의 그라우저(32, 33)가 제공된 베어링 표면을 가지며, 그라우저(32, 33)는 베어링 표면의 측면 방향으로 연장하며, 베이스 플레이트의 베어링 표면은 측면 방향으로 프로파일을 갖는다. 보다시피, '802 특허는 그라우저에 의해 제공된 그립으로 인해 기계가 코너 주위에서 이동할 때 트랙 체인 내부의 전단력을 줄이는 것에 관한 것이다.
따라서, 연질 표면에서 사용되는 경우, 지금까지 고안된 것보다 더 견고한 트랙 패드를 개발할 필요가 있다.
본 개시의 구현예에 따른 트랙 체인 부재가 제공되며, 트랙 체인 부재는, 트랙 체인 진행 방향 및 트랙 체인 진행 방향에 수직인 측면 방향을 한정하고, 제1 측면방향 단부, 제2 측면방향 단부, 및 제1 측면방향 단부로부터 제2 측면방향 단부까지 걸쳐있는 지면 결합 표면을 추가로 한정하는 슈 부재; 슈 부재로부터 트랙 체인 진행 방향에 평행한 제1 방향으로 연장하는 제1 러그; 슈 부재로부터 트랙 체인 진행 방향에 평행하고 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 연장하는 제2 러그; (트랙 체인 부재는 제1 러그로부터 제2 러그까지 걸쳐있는 최상부 표면을 추가로 한정함); 슈 부재를 제1 러그에 커플링하는 제1 리브; 및 슈 부재를 제2 러그에 커플링하는 제2 리브로서, 제1 리브와 제2 리브 사이에 제1 측면 오목부를 한정하고, 제1 측면 오목부는 또한 슈 부재의 외부로부터 그리고 최상부 표면 아래로 연장하며, 제1 측면방향 단부는 트랙 체인 진행 방향을 따라 제1 측면방향 단부 폭을 한정하며, 제1 측면 오목부는 또한 트랙 체인 진행 방향을 따라 제1 측면방향 단부 폭의 대부분에 걸쳐있는, 제2 리브를 포함한다.
본 개시의 다른 구현예에 따른 트랙 체인 부재가 제공되며, 트랙 체인 부재는 트랙 체인 진행 방향 및 트랙 체인 진행 방향에 수직인 측면 방향을 한정하는 슈 부재를 포함하고, 슈 부재는 제1 측면방향 단부, 제2 측면방향 단부, 및 제1 측면방향 단부로부터 제2 측면방향 단부까지 걸쳐있는 지면 결합 표면을 추가로 한정하며; 슈 부재는, 제1 및 제2 측면방향 단부에 대해 슈 부재의 측면 방향을 따라 중심에 있는 지면 결합 표면에 배치되어 제1 및 제2 측면방향 단부로부터 이격되는 주 중앙 공극을 추가로 한정한다.
본 개시의 구현예에 따른 트랙 체인 조립체는 각각의 트랙 체인 부재가 트랙 체인 진행 방향, 트랙 체인 진행 방향에 수직인 측면 방향을 한정하고, 제1 측면방향 단부, 제2 측면방향 단부, 및 제1 측면방향 단부로부터 제2 측면방향 단부까지 걸쳐있는 지면 결합 표면을 한정하는 슈 부재를 포함하는 복수의 연동 트랙 체인 부재; 제1 측면방향 단부에 근접하게 배치된 슈 부재로부터 연장하는 제1 레일 부재, 및 제1 레일 부재로부터 이격된 제2 측면방향 단부에 근접하게 배치된 슈 부재로부터 연장하는 제2 레일 부재; 제1 레일 부재와 슈 부재의 제1 측면방향 단부 사이에서 연장하여 그 사이에 제1 측면 오목부를 한정하는 제1 리브와 제2 리브; 제2 레일 부재와 슈 부재의 제2 측면방향 단부 사이에서 연장하여 그 사이에 제2 측면 오목부를 한정하는 제3 리브와 제4 리브를 포함하며; 각각의 트랙 체인 부재는 슈 부재의 지면 결합 표면에 의해 한정된 주 중앙 공극을 추가로 한정한다.
본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 개시의 여러 구현예를 예시하고 설명과 함께 본 개시의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에서:
도 1은 본 개시의 구현예를 사용하는 트랙 체인을 갖는 전기 로프 삽과 같은 기계의 사시도이다.
도 2는 도 1의 기계와 함께 사용될 수 있는 본 개시의 구현예에 따른 트랙 패드와 같은 트랙 체인 부재의 사시도이다.
도 3은 도 2의 3-3 선을 따라 취한 도 2의 트랙 패드의 단면도이다.
도 4는 도 2의 트랙 패드의 저면도이다.
이제, 본 개시의 구현예에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 그 예는 첨부 도면에 예시된다. 가능한 한, 동일한 참조 번호는 도면 전체에 걸쳐, 동일하거나 유사한 부분을 지칭하는 데 사용될 것이다. 몇몇 경우에, 참조 번호가 본 명세서에서 표시될 것이며 도면은 참조 번호 다음에 문자가 병기되는 것(예를 들어, 100a, 100b 등)을 보여줄 것이다. 참조 번호 바로 뒤에 문자를 사용하는 것은 이들 특징이 유사한 형상이며, 기하구조가 대칭 평면에 대해 반영되는 흔한 경우에서처럼 유사한 기능을 가짐을 나타낸다. 본 명세서에서 설명의 용이함을 위해, 문자는 종종 본 명세서에 포함되지 않을 것이지만, 본 서면 명세서 내에서 논의된 특징의 중복을 나타내기 위해 도면에 표시될 수 있다.
본 개시의 다양한 구현예는 트랙 패드와 같은 트랙 체인 부재, 및 본 개시의 다양한 구현예에 따른 복수의 트랙 체인 부재 등을 사용할 수 있는 트랙 체인을 포함한다. 먼저, 그러한 트랙 체인 부재 또는 그러한 트랙 체인을 사용할 수 있는 기계가 논의될 것이다.
도 1을 참조하면, 프레임(102)의 반대편에 위치되는 제1 트랙 체인(104a) 및 제2 트랙 체인(104b)을 포함하는, 트랙 시스템(104)을 갖는 프레임(102)(턴테이블(108)을 포함할 수 있음)을 갖는 기계(100)가 도시된다. 기계(100)는 운전실(106), 붐(110), 붐(110)의 하단부(112)(또한 붐 풋(boom foot)이라 불림), 붐(110)의 상단부(114)(또한 붐 포인트라 불림), 텐션 케이블(116), 갠트리(gantry) 텐션 부재(118), 갠트리 압축 부재(120), 붐(110)의 상단부(114)에 회전 가능하게 장착된 시브(sheave)(122), 디퍼 버킷(dipper bucket)(124), 디퍼 버킷(124)에 피봇식으로 커플링된 디퍼 도어(126), 호이스트 로프(128), 윈치 드럼(winch drum)(미도시) 및 디퍼 핸들(130)을 갖는 전기 로프 삽의 맥락에서 도시된다. 전기 모터는 윈치 드럼을 제어하여 붐, 디퍼 버킷의 하강 또는 상승, 및 붐에 대한 디퍼 핸들의 상하 운동을 초래한다.
트랙(104a 및 104b)은 통상적인 방식으로 프레임(102)과 커플링된 기계 하부구조체(132)의 일부이다. 트랙(104a 및 104b) 각각은 복수의 회전 가능한 요소 주위로 연장하는 무한 루프를 형성하는 함께 커플링된 복수의 트랙 슈(60)를 포함한다. 전형적인 설계에서, 아이들러(134) 및 구동 스프로킷(136)은 트랙(104a 및 104b) 각각과 연관되고 트랙 롤러 프레임(138)에 장착될 것이다. 복수의 트랙 롤러(140)는 또한 롤러 프레임(138)에 장착될 수 있고, 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 기계(100) 및 가이드 트랙(104a 및 104b)을 원하는 경로에 지지하기 위해 트랙(104a 및 104b) 각각과 연관된다. 하나 이상의 캐리어 롤러(142)는 또한 트랙(104a 및 104b) 각각과 연관되어 작동 중에 롤러(140)에 대향하는 트랙을 지지하고 안내할 수 있다.
트랙(104a 및 104b)과 전체 트랙, 및 이들이 일부인 하부구조체 시스템의 독특한 설계는 기계(100)가 많은 초기 설계와 연관된 단점 없이 연질 지반 조건과 같은 특정 환경에서 작동할 수 있는 것으로 고려된다. 굴삭기의 기계 환경에서의 사용이 본 명세서에서 강조되지만, 기계(100)는 상이한 유형의 기계를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 트랙 유형 트랙터 또는 심지어 하프 트랙 기계가 본 명세서에서 고려된다. 또한 추가로, 기계(100)는 트랙이 지면 결합 요소 이외의 목적으로 사용되는 컨베이어 또는 다른 유형의 기계로 구성될 수 있다. 또한 기계는 몇몇 유형의 유압식 삽, 불도저, 굴삭기, 백 호(back hoe) 등일 수 있다.
디퍼 버킷(124)은 호이스트 로프(128)에 의해 붐(110)으로부터 현수된다. 호이스트 로프(128)는 시브(122) 위에 감기고 베일(bail)(144)에서 디퍼 버킷(124)에 부착된다. 호이스트 로프(128)는 윈치 드럼(미도시)에 고정된다. 윈치 드럼은 전송 유닛(미도시)을 포함하는 적어도 하나의 전기 모터(미도시)에 의해 구동된다. 윈치 드럼이 회전함에 따라, 호이스트 로프(128)는 디퍼 버킷(124)을 하강시키기 위해 풀리거나 디퍼 버킷(124)을 상승시키기 위해 당겨진다. 디퍼 핸들(130)은 또한 디퍼 버킷(124)에 커플링된다. 디퍼 핸들(130)은 새들 블록(146)에 활주 가능하게 지지되고, 새들 블록(146)은 쉬퍼 샤프트(shipper shaft)(명확하게 도시되지 않음)에서 붐(110)에 피봇식으로 장착된다. 디퍼 핸들(130)은 새들 블록(146)에 장착된 구동 피니언(미도시)과 맞물리는 랙과 그 위에 형성된 톱니를 포함한다. 구동 피니언은 새들 블록(146)에 대해 디퍼 핸들(130)을 연장 또는 수축시키기 위해 전기 모터 및 전송 유닛(미도시)에 의해 구동된다.
전원(미도시)이 프레임(102)에 장착되어 호이스트 드럼을 구동하기 위한 호이스트 전기 모터(미도시), 크라우드(crowd) 전송 유닛을 구동하기 위한 하나 이상의 크라우드 전기 모터(미도시), 및 턴테이블(108)을 회전시키기 위한 하나 이상의 스윙 전기 모터(미도시)에 전력을 제공한다. 몇몇 경우에, 전기 모터는 삽의 모든 가동 구성요소에 전력을 공급한다. 크라우드 모터, 호이스트 모터 및 스윙 모터 각각은 그의 자체 모터 제어기에 의해 구동되거나, 대안적으로 제어기(명확하게 도시되지 않음)로부터의 제어 신호에 응답하여 구동된다.
트랙 체인(104a 및 104b)은 연질 지반 조건에서의 작업에 매우 적합한 것으로 간주된다. 이를 위해, 트랙 체인(104a 및 104b)은 각각, 상대적으로 큰 표면적에 걸친 기계(100)의 중량으로부터의 압력을 분배하기 위한 상대적으로 큰 지면 접촉 면적을 갖춘 트랙 부재를 갖는 "낮은 지압" 트랙일 수 있다. 각각의 트랙 슈 부재는 전방 및 후방 에지에 의해 부분적으로 한정되고 또한 바깥쪽 에지 및에 의해 부분적으로 한정된 풋프린트(footprint)를 갖는다. 각각의 트랙 슈 부재는 단지 인접한 트랙 슈가 서로 겹치는 경우 또는 트랙 슈 부재의 바닥 표면에 배치된 공극으로 인해, 그의 풋프린트와 동일하거나 그의 풋프린트보다 작은 지면 접촉 구역을 추가로 포함할 수 있다.
지점을 기준으로 제공하기 위해서, 도 2 내지 도 4는 원점(O)이 질량(C)의 중심(또한 중심으로 지칭될 수 있음)에 배치된 데카르트 좌표계를 보여주며, 여기서 X 축은 러그(214, 216, 244)의 보어(215, 217, 246) 및 측면 방향(L)에 평행하며, Y 축은 트랙 체인 진행 방향(T)에 대한 방향에 평행하며, Z축은 기계(100)에 사용될 때 수직 방향에 평행하다.
이제 도 2 내지 도 4에 집중하면, 트랙 체인 부재가 변형 또는 균열 없이 그에 가해지는 하중을 견디는 데 도움을 줄 수 있는 트랙 체인 부재의 다양한 특징이 논의될 것이다. 도시된 바와 같이, 트랙 체인 부재(200)(예를 들어, 일체형 트랙 패드(201))는 트랙 체인 진행 방향(T) 및 트랙 체인 진행 방향(T)에 수직인 측면 방향(L)을 한정하는 슈 부재(202)를 포함할 수 있다. 슈 부재(202)는 제1 측면방향 단부(204)(또한 바깥쪽 에지로 지칭될 수 있음), 제2 측면방향 단부(206), 및 측면 방향(L)을 따라 제1 측면방향 단부(204)로부터 제2 측면방향 단부(206)까지 그리고 트랙 체인 진행 방향(T)을 따라 전방 에지(210)로부터 후방 에지(212)까지 걸쳐있는 지면 결합 표면(208)을 추가로 한정할 수 있다. 슈 부재(202)는 트랙 체인 진행 방향(T)에 평행한 제1 방향(음의 Y 방향)으로 슈 부재(202)로부터 연장하는 제1 러그(214), 트랙 체인 진행 방향(T)에 평행하고 제1 방향(음의 Y 방향)과 반대인 제2 방향(양의 Y 방향)으로 슈 부재(202)로부터 연장하는 제2 러그(216), 슈 부재를 제1 러그(214)에 커플링하는 제1 리브(218), 및 슈 부재(202)를 제2 러그(216)에 커플링하여 제1 리브(218)와 제2 리브(220) 사이에 제1 측면 오목부(222)를 한정하는 제2 리브(220)를 추가로 포함할 수 있다. 제1 측면 오목부(222)는 제1 및 제2 러그(214, 216)를 함께 연결하는 최상부 표면(228) 아래로 연장할 수 있다. 즉, 최상부 표면(228)은 제1 측면 오목부(222)의 최상부 경계(247)와 적어도 부분적으로 평행할 수 있다. 제1 측면 오목부(222)는 바닥에서 슈 부재(202)에 의해 구획될 수 있다. 즉, 슈 부재(202)는 제1 측면 오목부(222)의 바닥 경계(248)를 한정할 수 있다. 제1 측면 오목부(222)는 트랙 체인 진행 방향(T)을 따라 제1 측면방향 단부 폭(204)의 대부분에 걸쳐있는 제1 측면 오목부 폭(W222)을 한정할 수 있다. 예를 들어, W222 값의 비율은 제1 측면방향 단부 폭(W204)의 적어도 75%일 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 구현예의 경우, 제1 리브(218) 및 제2 리브(220)는 각각, 슈 부재(202)로부터 제1 및 제2 러그(214, 216)의 최상부 표면(228)까지 트랙 체인 부재(200)의 높이(Z 방향을 따라 측정됨)를 따라 거리의 대부분에 걸쳐있는 제1 오목한 최상부 표면(224) 및 제2 오목한 최상부 표면(226)을 갖는다. 이는 다른 구현예에서는 그렇지 않을 수 있다. 도 3에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 제1 최상부 오목한 표면(224) 또는 제2 최상부 오목한 표면(226)은 295 mm 내지 305 mm의 범위의 곡률 반경(ROC)을 한정할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 슈 부재(202)는 지면 결합 표면(208)에 배치되고 제1 및 제2 측면방향 단부(204, 206)에 대해 슈 부재(202)의 측면 방향(L)을 따라 중심에 있는 주 중앙 공극(230)을 추가로 한정할 수 있다. 트랙 체인 부재(200)는 주 중앙 공극(230)과 연통하는 제1 보조 공극(232)을 추가로 한정하는 슈 부재(202)를 가질 수 있다. 주 중앙 공극(230)은 제1 측면 단부(234)를 한정할 수 있으며 제1 보조 공극(232)은 주 중앙 공극(230)의 제1 측면 단부(234)에 근접하게 위치된다. 슈 부재(202)는 주 중앙 공극(230)과 연통하는 제2 보조 공극(236)을 추가로 한정할 수 있으며 제2 보조 공극(236)은 주 중앙 공극(230)의 제2 측면 단부(238)에 근접하게 위치된다.
또한, 주 중앙 공극은 공극이 슈 부재 내에 캡슐화되거나 그 외에 리브 등에 의해 차단되지 않도록, 지면 결합 표면에 의해 한정된다. 도 4에서 지적된 바와 같이, 주 중앙 공극(230)의 제1 및 제2 측면(240, 242)은 측면 방향(L) 또는 트랙 체인 진행 방향(T)에 대해 비스듬한 각도(φ)(예를 들어, 80도 내지 87도)를 형성할 수 있다.
도 3에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 주 중앙 공극(230)은 지면 결합 표면(208)에 수직인 방향(Z 방향)으로 주 중앙 공극 깊이(D230)를 한정할 수 있으며, 제1 보조 공극(232)은 지면 결합 표면(208)에 수직인 방향(Z 방향)으로 제1 보조 공극 깊이(D232)를 한정할 수 있으며, 제2 보조 공극(236)은 지면 결합 표면(208)에 수직인 방향(Z 방향)으로 제2 보조 공극 깊이(D236)를 한정하며, 제1 및 제2 보조 공극 깊이(D232, D236)는 주 중앙 공극 깊이(D230)보다 더 크다. D232 또는 D236 대 D230의 비율은 몇몇 구현예에서 1.0 내지 1.5 범위일 수 있다. 최소 벽 두께(252)는 사용 중에 가장 큰 하중이 트랙 체인 부재(200)에 가해지는 중앙 공극에 걸쳐 유지될 수 있다. 이러한 최소 벽 두께는 특정 구현예에서 적어도 96 mm일 수 있다.
마찬가지로, D230의 예시적인 값은 다양한 구현예에서 100 mm 내지 158 mm일 수 있다. 트랙 진행 방향(T)을 따른 공극의 폭(W)은 238 mm 내지 258 mm의 범위일 수 있으며, 측면 방향을 따른 주 중앙 공극(230)의 길이(L230)는 다른 구현예에서 800 mm 내지 1600 mm의 범위일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 이들 깊이, 벽 두께, 길이 및 폭은 본 명세서에 개시되지 않은 임의의 값으로 필요하거나 원하는 경우 변경될 수 있다. 슈 부재(204, 206)의 측면방향 단부는 하나가 슈 부재(202)의 측면 방향(L)을 따라 진행함에 따라 지면 결합 표면(208)이 평면으로 유지되지 않도록 회전될 수 있다. 이는 다른 구현예에서는 그렇지 않을 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제1 측면 오목부(222)는 주 중앙 공극(230) 또는 제1 보조 공극(232)까지 완전히 연장하여 이들 공극과 연통할 수 있다. 또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 측면 오목부(222)는 웹(250)(또한 벽으로 지칭될 수 있음)에 의해 주 중앙 공극(230) 또는 제1 보조 공극(232)으로부터 분리될 수 있다. 제1 측면 오목부(222)는 웹(250)의 벽 두께(최소 치수), 최상부 표면(228)과 최상부 경계(247)를 형성하는 부재, 및 지면 결합 표면(208)을 형성하는 슈 부재(202)가 비교적 일정하게 유지되도록 구성될 수 있다.
다시 도 2 및 도 4를 참조하면, 제3 러그(244)가 또한, 제1 러그(214)로부터 측면방향으로 이격되도록 제공되어 암형 요크(246)를 형성할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 암형 요크(246)는 제1 및 제3 러그(214, 244) 사이에 측면방향으로 위치되어, 유사하거나 동일하게 구성된 트랙 체인 부재(200)가 핀(도시되지 않음) 또는 부싱(도시되지 않음)을 통해 서로 연결되게 한다. 트랙 체인 부재(200)는 몇몇 구현예에서 Y-Z 축에 대해 대칭일 수 있다. 트랙 체인 부재(200)는 일체로 형성되어 트랙 패드(201)를 생성하거나 다중 구성요소 등을 사용하여 조립될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 임의의 치수 또는 각도는 필요하거나 원하는 경우, 본 명세서에서 언급된 임의의 특정 값과 상이하게 다른 구현예에서 변경될 수 있다.
본 명세서에서 앞서 논의된 바와 같이, 트랙 체인 조립체(104)(도 1 참조)는 도 2 내지 도 4에 도시된 일련의 트랙 체인 부재(200)를 사용하는 것처럼, 유사하거나 동일하게 구성된 복수의 트랙 체인 부재(200)를 연동시킴으로써 조립될 수 있다. 마스터 링크 등과 같은 다른 구성의 트랙 체인 부재 또한, 동일하거나 유사하게 구성된 복수의 트랙 체인 부재에 부착될 수 있다.
이제 도 1 내지 도 4를 보면, 트랙 체인 조립체(104a, 104b)는 트랙 패드(301)와 같은 복수의 연동 트랙 체인 부재(300)를 포함할 수 있으며, 각각의 트랙 체인 부재(300)는 트랙 체인 진행 방향(T), 트랙 체인 진행 방향(T)에 수직인 측면 방향(L)을 한정하며, 제1 측면방향 단부(304), 제2 측면방향 단부(306), 및 제1 측면방향 단부(304)로부터 제2 측면방향 단부(306)까지 걸쳐있는 지면 결합 표면(306)을 한정하는 슈 부재(302)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 레일 부재(310)는 제1 측면방향 단부(304)에 근접하게 배치된 슈 부재(302)로부터 연장할 수 있고, 제2 레일 부재(312)는 제1 레일 부재(310)로부터 이격된 제2 측면방향 단부(306)에 근접하게 배치된 슈 부재(302)로부터 연장하여 그 사이에 중앙 지지 영역(313)을 한정한다. 제1 돌출부(352) 및 제2 돌출부(354)는 Y-Z 평면에 대해 길이 방향으로 동일하게 이격되도록 중앙 지지 영역(313)에 제공되어, 이들 돌출부(352, 354) 사이를 통과하는, 기계(100)의 롤러(140, 142), 아이들러(134) 및 스프로킷(136)에 대한 안내를 제공한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 트랙 체인 부재(300)는 제1 레일 부재(310)와 슈 부재(302)의 제1 측면방향 단부(304) 사이에서 연장하는 제1 리브(318) 및 제2 리브(320)를 포함할 수 있다. 제1 리브(318) 및 제2 리브(320)는 그 사이에 제1 측면 오목부(322)를 한정할 수 있다. 유사하게, 제2 레일 부재(312)와 슈 부재(302)의 제2 측면방향 단부(306) 사이에서 연장하는 제3 리브(319) 및 제4 리브(321)가 있을 수 있다. 제3 리브(319) 및 제4 리브(321)는 그 사이에 제2 측면 오목부(323)를 한정할 수 있다. 제1 및 제2 측면 오목부(322, 322)는 제1 측면 오목부(222)와 관련하여 전술한 바와 같이 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 보면, 슈 부재(302)의 지면 결합 표면(308)에 의해 한정된 주 중앙 공극(330)은 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향(Z 방향)을 따라 중앙 지지 영역(313) 아래에 배치될 수 있다. 주 중앙 공극(330)은 800 mm 내지 1600 mm 범위에 이르는 측면방향 길이(L330)를 한정할 수 있다. 또한, 주 중앙 공극(330)은 238 mm 내지 258 mm 범위에 이르는, 트랙 체인 진행 방향(T)을 따라 측정된 폭(W)을 한정할 수 있다. 주 중앙 공극(330)은 제1 측면방향 단부(304) 및 제2 측면방향 단부(306)로부터 균일하게 이격될 수 있다. 제1 측면방향 단부(304) 또는 제2 측면방향 단부(306)로부터 주 중앙 공극(330)까지의 거리(356)는 500 mm 내지 1000 mm 범위일 수 있다. 주 중앙 공극(330)은 다른 구현예에서 상이하게 구성되고/되거나 위치될 수 있다.
슈 부재(302)는 주 중앙 공극(330)과 연통하는 제1 보조 공극(332)을 추가로 한정할 수 있으며 주 중앙 공극(330)은 제1 측면 단부(334)를 한정할 수 있으며 제1 보조 공극(332)은 주 중앙 공극(330)의 제1 측면 단부(334)에 근접하게 위치된다. 유사하게, 주 중앙 공극(330)과 연통하는 제2 보조 공극(336)이 제공될 수 있으며 제2 보조 공극(336)은 주 중앙 공극(330)의 제2 측면 단부(338)에 근접하게 위치될 수 있다.
주 중앙 공극(330)은 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향(Z 방향)으로 주 중앙 공극 깊이(D330)를 한정할 수 있으며, 제1 보조 공극(332)은 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향(Z 방향)으로 제1 보조 공극 깊이(D332)를 한정하며, 제2 보조 공극(336)은 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향(Z 방향)으로 제2 보조 공극 깊이(D336)를 한정하며, 제1 및 제2 보조 공극 깊이(D332, D336)는 주 중앙 공극 깊이(D330)보다 더 크다. 제1 보조 공극(332)의 깊이(D332), 제2 보조 공극(336)의 깊이(D336), 및 주 중앙 공극(330)의 깊이(D330)와 같은, 공극(330, 332, 336)을 한정하는 바닥 표면은 물결 모양 표면(358)을 포함한다. 이러한 특징은 다른 구현예에서 생략될 수 있다.
제1 돌출부(352)는 제1 보조 공극(332) 위에 적어도 부분적으로 배치될 수 있으며 제2 돌출부(354)는 기계(100)의 롤러(140, 142), 아이들러(134) 또는 스프로킷(136)이 놓이는 장소를 한정하는 제2 보조 공극(356) 위에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 논의된 임의의 치수, 각도 또는 비율은 다른 구현예인 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 상이하도록 필요하거나 원하는 경우 변경될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 유사하게, 다양한 특징은 다양한 구현예에서 상이하게 구성되거나 생략될 수 있다.
실제로, 트랙 체인 조립체, 트랙 체인 부재 및/또는 기계는 본 명세서에서 논의된 임의의 구현예에 따라 애프터 마켓 또는 원래 장비 시나리오에서 판매, 제작, 구매 등이 가능하다. 즉, 기계는 본 명세서에서 설명된 구현예에 따라 트랙 체인 조립체 및/또는 트랙 체인 부재와 함께 판매될 수 있거나 기계는 본 명세서에서 논의된 임의의 구현예를 사용하도록 개장, 수리, 재정비될 수 있다. 트랙 체인 부재를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 구성요소는 주철, 회주철, 스틸 등과 같은 임의의 적합한 재료로 제작될 수 있다. 트랙 체인 부재는 초기에 주조 또는 단조될 수 있으며, 이어서 추가 특징부가 트랙 체인 부재에 기계가공될 수 있다. 예를 들어, 러그의 보어가 기계가공될 수 있다.
하나의 특정 용례에서, 균열이 보다 발생하기 쉬운, 더 높은 탄소 함량을 갖는 특정 재료가 사용될 수 있는 것으로 결정되었다. 균열 보수가 더 용이하게 수행되도록 공극을 구성하는 것이 특정 구현예에서 유용할 수 있다. 달리 말하면, 리브 등과 같은 주 중앙 공극, 임의의 보조 공극 또는 임의의 측면 오목부에 장애물이 없고 이들이 충분히 크기 때문에, 용접 등을 통한 수리가 더 용이하게 수행될 수 있다.
배열은 전기 로프 삽과 관련하여 예시되었지만, 본 명세서에서 개시된 배열은 휠이 아닌, 트랙 시스템을 일반적으로 사용하는 다양한 다른 유형의 기계에서 보편적 적용 가능성을 갖는다. 용어 "기계"는 광업 또는 건설과 같은 산업, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 산업과 연관된 몇몇 유형의 작업을 수행하는 임의의 기계를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 기계는 굴삭기, 휠 로더(wheel loader), 케이블 셔블(cable shovel) 또는 드래그라인(dragline) 등일 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 도구가 기계에 연결될 수 있다. 그러한 도구는 예를 들어, 리프팅 및 로딩을 포함한 다양한 작업에 사용될 수 있다.
본 명세서에서 논의된 임의의 구현예에 있어서, 트랙 체인 조립체는 유사하거나 동일하게 구성된 복수의 트랙 체인 부재를 포함할 수 있다. 복수의 유사하거나 동일하게 구성된 트랙 체인 부재 등에 연결되는 2 개의 마스터 링크의 경우와 같이, 상이하거나 매우 다른 기하구조를 갖는 적어도 2 개의 추가 트랙 체인 부재가 또한 제공될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명(들)의 범주 또는 사상을 벗어남이 없이 본 명세서에서 논의된 바와 같은 조립 방법 및 장치의 구현예에 대해 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 본 개시의 다른 구현예는, 명세서에 대한 고려, 및 본 명세서에 개시된 다양한 구현예의 실시로부터 당업자에게 자명해질 것이다. 예를 들어, 몇몇 장비는 본 명세서에서 설명된 것과 상이하게 구성되고 기능할 수 있으며, 임의의 방법의 특정 단계는 생략되거나, 구체적으로 언급된 것과 상이한 순서로 수행되거나, 몇몇 경우에 동시에 또는 하위 단계에서 수행될 수 있다. 더욱이, 다양한 구현예의 특정 양태 또는 특징에 대한 변형 또는 수정은 추가 구현예를 생성하도록 이루어질 수 있으며, 다양한 구현예의 특징 및 양태는 또 다른 구현예를 제공하기 위해 다른 구현예의 다른 특징 또는 양태에 추가되거나, 그로 대체될 수 있다.
따라서, 명세서 및 예는 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명(들)의 진정한 범주 및 사상은 다음의 청구범위 및 그의 균등물에 의해 표시된다.

Claims (10)

  1. 트랙 체인 부재(200)로서,
    트랙 체인 진행 방향(T) 및 상기 트랙 체인 진행 방향(T)에 수직인 측면 방향(L)을 한정하고, 제1 측면방향 단부(204), 제2 측면방향 단부(206), 및 상기 제1 측면방향 단부(204)로부터 상기 제2 측면방향 단부(206)까지 걸쳐있는 지면 결합 표면(208)을 추가로 한정하는 슈 부재(202);
    상기 슈 부재(202)로부터 상기 트랙 체인 진행 방향(T)에 평행한 제1 방향으로 연장하는 제1 러그(214);
    상기 슈 부재(202)로부터 상기 트랙 체인 진행 방향(T)에 평행하고 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 연장하는 제2 러그(216);
    (상기 트랙 체인 부재(200)는 상기 제1 러그(214)로부터 상기 제2 러그(216)까지 걸쳐있는 최상부 표면(228)을 추가로 한정함);
    상기 슈 부재(202)를 상기 제1 러그(214)에 커플링하는 제1 리브(218); 및
    상기 슈 부재(202)를 상기 제2 러그(216)에 커플링하는 제2 리브(220)로서, 상기 제1 리브(218)와 상기 제2 리브(220) 사이에 제1 오목부(222)를 한정하고, 상기 제1 오목부(222)는 또한 상기 슈 부재(202)의 외부로부터 그리고 상기 최상부 표면(228) 아래로 연장하며, 상기 제1 측면방향 단부(204)는 상기 트랙 체인 진행 방향(T)을 따라 제1 측면방향 단부 폭(W204)을 한정하며, 상기 제1 측면 오목부(222)는 또한 상기 트랙 체인 진행 방향(T)을 따라 상기 제1 측면방향 단부 폭(W204)의 대부분에 걸쳐있는, 제2 리브(220)
    를 포함하는 트랙 체인 부재(200).
  2. 제1항에 있어서, 상기 슈 부재(202)는 상기 제1 및 제2 측면방향 단부(204, 206)에 대해 상기 슈 부재(202)의 측면 방향(L)을 따라 중심에 있는 상기 지면 결합 표면(208)에 배치된 주 중앙 공극(230)을 추가로 한정하며 상기 제1 리브(218)는 제1 오목한 최상부 표면(224)을 포함하고 상기 제2 리브(220)는 제2 오목한 최상부 표면(226)을 포함하는, 트랙 체인 부재(200).
  3. 제2항에 있어서, 상기 슈 부재(202)는 상기 주 중앙 공극(230)과 연통하는 제1 보조 공극(232)을 추가로 한정하며 상기 주 중앙 공극(230)은 제1 측면 단부(234)를 한정하며 상기 제1 보조 공극(232)은 상기 주 중앙 공극(230)의 제1 측면 단부(234)에 근접하게 위치되며, 상기 슈 부재(202)는 상기 제1 오목부(222)의 바닥 경계를 한정하는, 트랙 체인 부재(200).
  4. 제3항에 있어서, 상기 슈 부재(202)는 상기 주 중앙 공극(230)과 연통하는 제2 보조 공극(236)을 추가로 한정하며 상기 제2 보조 공극(236)은 상기 주 중앙 공극(230)의 제2 측면 단부(238)에 근접하게 위치되는, 트랙 체인 부재(200).
  5. 제4항에 있어서, 상기 주 중앙 공극(230)은 상기 지면 결합 표면(208)에 수직인 방향으로 주 중앙 공극 깊이(D230)를 한정하며, 상기 제1 보조 공극(232)은 상기 지면 결합 표면(208)에 수직인 방향으로 제1 보조 공극 깊이(D232)를 한정하며, 상기 제2 보조 공극(236)은 상기 지면 결합 표면(208)에 수직인 방향으로 제2 보조 공극 깊이(D236)를 한정하며, 상기 제1 및 제2 보조 공극 깊이(D232, D236)는 상기 주 중앙 공극 깊이(D230)보다 더 큰, 트랙 체인 부재(200).
  6. 트랙 체인 부재(300)로서,
    트랙 체인 진행 방향(T) 및 상기 트랙 체인 진행 방향(T)에 수직인 측면 방향(L)을 한정하는 슈 부재(302)를 포함하고, 상기 슈 부재(302)는 제1 측면방향 단부(304), 제2 측면방향 단부(306), 및 상기 제1 측면방향 단부(304)로부터 상기 제2 측면방향 단부(306)까지 걸쳐있는 지면 결합 표면(308)을 추가로 한정하며;
    상기 슈 부재(302)는, 상기 제1 및 제2 측면방향 단부(304, 306)에 대해 상기 슈 부재(302)의 측면 방향(L)을 따라 중심에 있는 상기 지면 결합 표면(308)에 배치되어 상기 제1 및 제2 측면방향 단부(304, 306)로부터 이격되는 주 중앙 공극(330)을 추가로 한정하는, 트랙 체인 부재(300).
  7. 제6항에 있어서, 상기 슈 부재(302)는
    상기 슈 부재(302)로부터 상기 트랙 체인 진행 방향(T)에 평행한 제1 방향으로 연장하는 제1 러그(214);
    상기 슈 부재(302)로부터 상기 트랙 체인 진행 방향(T)에 평행하고 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 연장하는 제2 러그(216);
    상기 슈 부재(302)를 상기 제1 러그에 커플링하는 제1 리브(318);
    상기 슈 부재(302)를 상기 제2 러그(216)에 커플링하는 제2 리브(320)로서, 상기 제1 리브(318)와 상기 제2 리브(320) 사이에 제1 측면 오목부(322)를 한정하는 제2 리브(320)
    를 추가로 포함하는, 트랙 체인 부재(300).
  8. 제6항에 있어서, 상기 슈 부재(302)는 상기 주 중앙 공극(330)과 연통하는 제1 보조 공극(332)을 추가로 한정하며 상기 주 중앙 공극(330)은 제1 측면 단부(334) 및 제2 측면 단부(338)를 한정하며, 상기 제1 보조 공극(332)은 상기 주 중앙 공극(330)의 제1 측면 단부(334)에 근접하게 위치되는, 트랙 체인 부재(300).
  9. 제8항에 있어서, 상기 슈 부재(302)는 상기 주 중앙 공극(330)과 연통하는 제2 보조 공극(336)을 추가로 한정하며 상기 제2 보조 공극(336)은 상기 주 중앙 공극(330)의 제2 측면 단부(338)에 근접하게 위치되는, 트랙 체인 부재(300).
  10. 제9항에 있어서, 상기 주 중앙 공극(330)은 상기 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향으로 주 중앙 공극 깊이(D330)를 한정하며, 상기 제1 보조 공극(332)은 상기 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향으로 제1 보조 공극 깊이(D332)를 한정하며, 상기 제2 보조 공극(336)은 상기 지면 결합 표면(308)에 수직인 방향으로 제2 보조 공극 깊이(D336)를 한정하며, 상기 제1 및 제2 보조 공극 깊이(D332, D336)는 상기 주 중앙 공극 깊이(D330)보다 더 큰, 트랙 체인 부재(300).
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