KR20220093205A - 강성이 감소된 트랙 롤러 - Google Patents

강성이 감소된 트랙 롤러 Download PDF

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KR20220093205A
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데이비드 제이. 헤이크스
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캐타필라 인코포레이티드
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Abstract

트랙 롤러(300)는 몸체(302)를 포함하고, 이는 회전 축(304), 회전 축(304) 주위에 배치된 반경 방향(308), 및 원주 방향(306)을 정의하는 환형 구성을 갖는다. 몸체(302)는, 회전 축(304)에 중심을 둔 몸체(302)를 통해 축 방향으로 연장되는 관통 구멍(316)을 또한 정의한다. 블라인드 공극(318)은 회전 축(304) 주위에 환형으로 배치되고, 블라인드 공극(318)은 관통 구멍(316)으로부터 소정의 최소 거리(332)만큼 반경 방향으로 이격되고, 가요성 지점(326)과 가요성 지점(326)으로부터 관통 구멍(316)까지 반경 방향으로 측정된 가요성 반경 방향 거리(328)를 정의하는 캔틸레버 부분(320)을 형성한다.

Description

강성이 감소된 트랙 롤러
본 개시는, 무한 트랙 구동체를 사용하여 중장비의 언더캐리지에 사용되는 트랙 롤러에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 이러한 언더캐리지에 사용되는 트랙 롤러에 관한 것이다.
현재 많은 응용 분야에서, 트랙 롤러는, 굴토 작업, 건설, 및 채굴 산업 등에서 무한 트랙 구동체를 사용하는 것과 같이 중장비의 중량을 지지한다. 베어링은, 트랙 롤러가 회전하는 샤프트와 트랙 롤러 사이에 자주 공급된다. 베어링에 가해진 압력은 베어링을 마모시킬 수 있다.
결국, 베어링이 마모되고 기계는 베어링을 교체하거나 달리 기계의 언더캐리지에 대한 유지보수를 수행하기 위해 작동이 중단된다. 이는, 기계를 사용하여 경제적 노력을 얻기 위해 원가 증가 및 생산 감소를 바람직하지 않게 초래할 수 있다.
Murabe 등의 미국 특허 제7,033,078호는 안정적인 방식으로 높은 회전 속도를 제공하고 견고한 강성을 갖는 유체 역학적 베어링 어셈블리를 개시하고 있다. 유체 역학적 베어링 어셈블리는 쓰러스트 베어링 상의 접촉을 방지하기 위해 3 마이크론 이하의 총 반경 방향 갭을 갖는다. 반경 방향 베어링은, 유체 흐름을 쓰러스트 베어링에 충분히 공급하기 위해 그 표면 상에 오프셋 홈을 갖는다. 베어링의 직경에 대한 깊이 비율은 바람직하게는 0.005 이하이어서 병진 강성이 감소되는 것을 피한다. 반경 방향 갭은 중심으로부터 축을 따라 양 말단까지 매끄럽게 확장되고, 샤프트는 슬리브에 대해 샤프트를 경사지게 편향되어, 샤프트가 견고한 강성으로 회전할 수 있다. 또한, 한 쌍의 쓰러스트 베어링이 반경 방향 베어링의 양 말단에 제공되어 견고한 강성을 제공한다.
이해할 수 있는 바와 같이, '078 특허는, 높은 회전 속도에서 낮은 하중을 지지하도록 의도된 유체 역학적 베어링에 관한 것이다. 한편, 굴토 작업, 건설 및 채굴 산업 등에 사용되는 것과 같은 중장비의 언더캐리지에 사용되는 베어링은 낮은 회전 속도에서 높은 하중을 받는다. 따라서, 무거운 하중 및 낮은 회전 속도에 적합한 트랙 롤러 조인트 어셈블리를 개발할 필요가 있다.
본 개시의 구현예에 따른 트랙 롤러 부재가 제공된다. 트랙 롤러는 몸체를 포함할 수 있고, 이는 회전 축, 회전 축 주위에 배치된 반경 방향 및 원주 방향을 정의한 환형 구성을 포함한다. 몸체는, 회전 축에 중심을 둔 몸체를 통해 축 방향으로 연장된 관통 구멍을 또한 정의할 수 있다. 블라인드 공극은 회전 축 주위에 환형으로 배치될 수 있으며, 관통 구멍으로부터 소정의 최소 거리만큼 반경 방향으로 이격되어, 가요성 지점과 가요성 지점으로부터 관통 구멍까지 반경 방향으로 측정된 가요성 반경 방향 거리를 정의하는 캔틸레버 부분을 형성한다.
본 개시의 또 다른 구현예에 따른 트랙 롤러 부재가 제공된다. 트랙 롤러 부재는 몸체를 포함할 수 있고, 이는 회전 축, 회전 축 주위에 배치된 반경 방향 및 원주 방향을 정의한 환형 구성을 포함한다. 몸체는 외부, 외부와 연통하고 몸체를 통해 축 방향으로 연장된 관통 구멍, 및 회전 축 주위에 환형으로 배치된 블라인드 공극을 정의할 수 있다. 몸체는, 반경 방향 및 회전 축을 포함한 평면에, 복수의 세그먼트를 추가로 포함할 수 있고, 이는, 관통 구멍으로부터 반경 방향에 인접하게 배치되고 관통 구멍으로부터 제1 반경 방향 거리로 이격된 제1 축 방향 연장 세그먼트, 제1 축 방향 연장 세그먼트로부터 반경 방향 치수로 이격된 제2 축 방향 연장 세그먼트, 및 제1 축 방향 연장 세그먼트를 제2 축 방향 연장 세그먼트에 연결하는 아치형 세그먼트를 포함한다. 아치형 세그먼트는 블라인드 공극의 축 방향 하단부를 정의할 수 있다.
본 개시의 구현예에 따른 트랙 롤러 조인트 어셈블리가 제공된다. 어셈블리는 트랙 롤러를 포함할 수 있고, 이는, 회전 축을 정의하는 환형 몸체, 회전 축 주위에 배치된 원주 방향, 회전 축에 수직으로 연장된 반경 방향, 회전 축을 따라 배치된 제1 축 방향 말단, 및 회전 축을 따라 배치된 제2 축 방향 말단을 포함한다. 환형 몸체는, 추가로 외부, 외부와 연통하고 환형 몸체를 통해 축 방향으로 연장된 관통 구멍, 및 회전 축 주위에 환형으로 배치된 블라인드 공극을 정의할 수 있으며, 블라인드 공극은 관통 구멍으로부터 이격되어, 자유 말단을 포함한 캔틸레버 부분을 형성한다. 샤프트는 관통 구멍 내에 배치될 수 있고, 반경 방향 베어링은, 트랙 롤러의 캔틸레버 부분 및 샤프트와 반경 방향으로 접촉하여 관통 구멍 내에 배치될 수 있다.
본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은, 본 개시의 여러 구현예를 나타내고, 설명과 함께, 본 개시의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면 중:
도 1은, 본 개시의 구현예에 따라 강성이 감소된 트랙 롤러를 갖는 트랙 어셈블리(언더캐리지 어셈블리로도 지칭될 수 있음)를 사용할 수 있는 굴착기와 같은 기계의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 기계용 언더캐리지 어셈블리의 측면도이다.
도 3은, 도 2의 언더캐리지 어셈블리의 사시도이다.
도 4는, 본 개시의 일 구현예에 따라 강성이 감소된 트랙 롤러와 정합하는 트랙 어셈블리의 사시도이다.
도 5는, 도 4의 라인 5-5를 따라 취한 트랙 롤러의 단면도이다. 도 5의 좌측은 본 개시의 원리에 따라 트랙 롤러의 강성을 감소시키는 공극을 나타내고, 도 5의 우측은 당업계에 이전에 공지된 바와 같이 공극이 없는 트랙 롤러를 나타낸다.
도 6은, 도 5의 트랙 롤러의 공극의 확대된 상세도로서, 공극의 형상을 보다 상세하게 나타낸다.
이제, 본 개시의 구현예에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예시는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 가능한 경우, 동일한 참조 번호는 동일하거나 상응하는 부분을 지칭하도록 도면 전반에 걸쳐 사용될 것이다. 일부 경우에서, 참조 번호는 본 명세서에 표시될 것이고 도면은 문자, 예를 들어, 100a, 100b, 또는 프라임, 예를 들어, 100', 100" 등으로 참조 번호를 표시할 것이다. 참조 번호 직후에 문자 또는 프라임의 사용은, 이들 특징들이 유사한 형상을 갖고 대칭 평면을 중심으로 미러링되는 경우와 종종 유사한 기능을 갖는 것을 나타낸다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 용이한 설명을 위해, 문자 및 프라임은 종종 본원에 포함되지 않을 것이지만, 본 명세서에서 논의되고 있는 유사하거나 동일한 기능 또는 기하구조를 갖는 특징들의 중복을 나타내기 위해 도면에 표시될 수 있다.
본 개시의 다양한 구현예에 따라, 트랙 롤러 또는 트랙 롤러 부재를 사용할 수 있는 롤러 조인트 어셈블리가 이제 설명될 것이다. 일부 구현예에서, 트랙 롤러는 (예를 들어, 단일 구성을 갖는) 고형 몸체이다. 다른 구현예에서, 트래커 롤러는, 트랙 롤러 또는 트랙 롤러 조인트 어셈블리 등을 형성하도록 함께 조립되는 두 개 이상의 트랙 롤러 부재로 분할된다. 트랙 롤러, 트랙 롤러 부재, 및 트랙 롤러 조인트 어셈블리를 위한 다른 구성이, 본 개시의 다른 구현예에서 가능하다.
도 1은, 본 개시의 원리에 따라 구성된 트랙 롤러 조인트 어셈블리(200)의 구현예를 포함한 굴착기 형태의 트랙형 기계(20)의 구현예를 나타낸다. 다른 용도 중에서, 굴착기는 작업 현장에서 버킷을 사용하여 자재를 제거하는 데 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 1은, 본 개시의 특정 구현예와 일치하는, 트랙 어셈블리(24)를 갖는 언더캐리지 시스템(22)을 포함한 기계(20)를 나타낸다. 기계(20)가 굴착기로서 도시되어 있지만, 기계(20)는 트랙형 언더캐리지 시스템(22)을 포함한 임의의 다른 유형일 수 있음을 이해해야 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기계"는, 굴토 작업, 건설, 조경, 임업, 농업 등과 같은 특정 산업과 연관된 물리적 이동을 수반하는 피구동 작업을 수행하는 이동식 기계를 지칭한다.
상기 장치는 굴착기와 관련하여 예시되지만, 본 명세서에 개시된 장치는 휠과는 반대로, 일반적으로 트랙 시스템을 사용하는 다양한 다른 유형의 기계에서 보편적으로 적용 가능하다. "기계"는 채굴, 굴토 작업 또는 건설, 농업, 운송업, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 산업과 같이 산업 관련된 일부 유형의 작업을 수행하는 이동식 기계를 구현할 수 있다. 예를 들어, 기계는 유압 채굴 삽, 휠 로더, 케이블 삽, 트랙 유형 트랙터, 도저, 또는 드래그라인 등일 수 있다. 또한, 하나 이상의 도구가 기계에 연결될 수 있다. 이러한 도구는, 예를 들어 리프팅 및 로딩을 포함하는 다양한 작업에 사용될 수 있다.
언더캐리지 시스템(22)은 기계(20)를 지지하고 지상, 도로 및 다른 유형의 지형을 따라 기계(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 언더캐리지 시스템(22)의 트랙 어셈블리(24)는, 트랙 롤러 프레임(26), 트랙 롤러 프레임(26)에 연결된 다양한 가이드 구성 요소, 및 가이드 구성 요소와 체결하는 무한 트랙(28)을 포함할 수 있다. 다른 구성 요소가 사용될 수 있지만, 가이드 구성 요소는 트랙(28)을 안내할 수 있고, 구동 스프로킷(30), 아이들러(32), 롤러(34), 트랙 가이드(36), 및 캐리어(38)를 포함할 수 있다.
트랙(28)은 링크 어셈블리(40)를 포함할 수 있고, 복수의 슈(42)가 링크 어셈블리에 고정된다. 링크 어셈블리(40)는, 트랙(28)의 가요성 주쇄를 형성할 수 있고, 슈(42)는 다양한 유형의 지형에서 견인력을 제공할 수 있다. 링크 어셈블리(40)는 구동 스프로킷(30), 롤러(34), 아이들러(32), 및 캐리어(38) 주위에서 무한 체인으로 연장될 수 있다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 트랙 슈(42)는 링크 어셈블리(40)의 주변에 고정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 슈(42)가 각각의 측방향으로 이격된 링크 쌍(44)에 부착될 수 있다. 트랙 슈(42)는 다양한 방법(예, 용접, 체결 등)을 통해 링크(44)에 연결될 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하여 가장 잘 이해되는 바와 같이, 트랙 체인 어셈블리를 안내하는 복수의 트랙 롤러 조인트 어셈블리(200)가 제공될 수 있다. 트랙 롤러 조인트 어셈블리(200)는, 트랙 롤러(300)가 회전하는 기계(20)의 언더캐리지 시스템(22)의 프레임(도 4에 미도시)으로부터 연장된 샤프트(202)를 포함한다.
이제 도 5를 보면, 트랙 롤러(300)는 환형 몸체(302)(예를 들어, 적어도 부분적으로 원통형, 적어도 부분적으로 원뿔형 등)를 포함할 수 있고, 이는 회전 축(304), 회전 축(304) 주위에 배치된 원주 방향(306), 및 회전 축(304)에 수직인 반경 방향(308)을 정의함을 알 수 있다. 제1 축 방향 말단(310)은 회전 축(304)을 따라 배치되고, 제2 축 방향 말단(312)은 회전 축(304)을 따라 배치된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "축 방향" 또는 "축 방향으로"는 축 방향과 45도 미만의 각도를 만드는 방향을 포함하는 반면, 용어 "반경 방향" 또는 "반경 방향으로"는 반경 방향과 45도 미만의 각도를 만드는 방향을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 단수 표현(관사 "일" 및 "하나")은 하나 이상의 항목을 포함하도록 의도되며, "하나 이상"과 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 하나의 항목만이 의도되는 경우, 용어 "하나" 또는 유사한 언어가 사용된다. 또한, 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "포함하다" 등은 개방 단부형 용어가 되도록 의도된다. 또한, 문구 "기초한"은 달리 명시적으로 언급하지 않는 한 "적어도 부분적으로 기초하여"를 의미하도록 의도된다.
트랙 롤러(300)의 환형 몸체(302)는 외부(314), 외부(314)와 연통하고 환형 몸체(302)를 통해 축 방향으로 연장된 관통 구멍(316), 및 회전 축(304) 주위에 환형으로 배치된 블라인드 공극(318)을 추가로 정의할 수 있다. 블라인드 공극(318)은 관통 구멍(316)으로부터 이격되어, 자유 말단(322)을 포함한 캔틸레버 부분(320)을 형성한다. 샤프트(202)는 관통 구멍(316) 내에 배치되고, 반경 방향 베어링(204)(도 6에서 가장 잘 보임)은, 트랙 롤러(300)의 샤프트(202) 및 캔틸레버 부분(320)과 반경 방향으로 접촉하는 관통 구멍(316) 내에 배치될 수 있다.
도 6에 초점을 맞추면, 블라인드 공극(318)은 블라인드 공극(318)의 바닥에서 회전 축(304)을 따라 축 방향 말단(324)을 정의하고, 이는 캔틸레버 부분(320)에 대한 가요성 지점(326)으로서 작용할 수 있다. 따라서, 가요성 반경 방향 거리(328)는 블라인드 공극(318)의 축 방향 말단(324)으로부터 관통 구멍(316)까지 반경 방향으로 측정될 수 있다. 유사하게, 캔틸레버 축 방향 치수(330)는 캔틸레버 부분(320)의 자유 말단(322)으로부터 블라인드 공극(318)의 축 방향 말단(324)까지 축 방향으로 측정될 수 있다.
이러한 구성의 결과로서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 트랙 롤러(300)의 강성이 감소될 수 있으며(도 5의 좌측 참조), 이는 캔틸레버 부분(320), 샤프트(202), 및 반경 방향 베어링(204)을 상향으로 이동시켜, 이전의 설계(도 5의 우측 참조)와 비교하면 베어링 압력 및 결과적인 마모를 감소시킬 수 있게 한다.
도 6에 나타낸 바와 같은 특정 구현예에서, 블라인드 공극(318)은 관통 구멍(316)로부터 반경 방향 최소 거리(332)만큼 반경 방향으로 이격되고, 관통 구멍(316)은 관통 구멍 직경(334)을 정의한다(도 5 참조). 관통 구멍 직경(334) 대 가요성 반경 방향 거리(328)의 비는 4.0 내지 9.0의 범위일 수 있고, 캔틸레버 축 방향 치수(330) 대 가요성 반경 방향 거리(328)의 비는 0.75 내지 5.0의 범위일 수 있다.
이러한 구현예에서, 반경 방향 최소 거리(332)는 5.0 mm 내지 20.0 mm의 범위일 수 있고, 관통 구멍 직경(334)은 35.0 mm 내지 230.0 mm의 범위일 수 있고, 가요성 반경 방향 거리(328)는 7.0 mm 내지 30.0 mm의 범위일 수 있고, 캔틸레버 축 방향 치수(330)는 10.0 mm 내지 120.0 mm의 범위일 수 있다.
이들 비율 및 치수 범위는, 본 개시의 다른 구현예에서 상이하도록 변경될 수 있음을 주목해야 한다.
도 5 및 도 6을 계속 참조하면, 트랙 롤러(300)의 환형 몸체(302)는, 환형 몸체(302)의 외부(314)와 블라인드 공극(318) 사이에 축 방향으로 배치되는, 단차형 포켓(336)을 정의할 수 있다. 단차형 포켓(336)은 캔틸레버 부분(320)의 자유 말단(322)으로부터 10.0 mm 내지 60.0 mm 범위의 축 방향 초안 거리(338)만큼 축 방향으로 이격될 수 있다(도 6 참조). 즉, 단차형 포켓(336)의 바닥 표면(340)은, 블라인드 공극(318)이 추가될 경우에 바닥 표면(340)이 분할되어 캔틸레버 부분(320)의 자유 말단(322)을 형성하도록 설계될 수 있다. 일부 구현예에서, 정합 유지 쓰러스트 베어링은 포켓 내에 배치될 수 있다. 이는 본 개시의 다른 구현예에서는 그렇지 않을 수 있다.
도 6의 블라인드 공극에 초점을 맞추면, 블라인드 공극(318)은 적어도 세 개의 표면에 의해 정의되고, 이는 캔틸레버 부분(320)을 적어도 부분적으로 정의하는 제1 원통형 표면(342), 및 제1 원통형 표면(342)에 평행하고(도 6에서는 평평하게 보이나 회전 축(304)에 대해 환형으로 이해됨) 제1 원통형 표면(342)로부터 가요성 반경 방향 거리(328)보다 큰 거리(346)만큼 이격된 제2 원통형 표면(344), 및 제1 원통형 표면(342)과 제2 원통형 표면(344) 사이에 적어도 부분적으로 반경 방향으로 개재되는 아치형 표면(348)을 포함한다. 아치형 표면(348)은, 제1 원통형 표면(342)과 제2 원통형 표면(344)에 직접 연결될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 축 방향에 대해 각도를 이루는 라인(원추형 표면 형성) 및/또는 반경(반경 방향 표면 형성)과 같은 하나 이상의 곡선은, 아치형 표면(348)을 제1 원통형 표면(342)과 제2 원통형 표면(344)에 연결할 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 아치형 표면(348)은, 반경 방향(308), 및 회전 축(304)을 포함하는 평면에, 아치형 표면(348)과 제1 및 제2 원통형 표면(342, 344) 사이의 평면에서 접선 경로를 따르는 스플라인 또는 다항식에 의해 정의될 수 있다. 다른 구성이 본 개시의 다른 구현예에서 가능하다.
도 5를 다시 참조하면, 트랙 롤러(300)의 환형 몸체(302)는 회전 축(304)을 따라 중간 평면(350)을 정의할 수 있고, 환형 윤활 공극(352)은 중간 평면(350) 상에 축 방향으로 중심 설정되고 샤프트(202) 주위에 원주 방향으로 배치될 수 있다. 유사하게, 제1 원주 방향 트랙 링크 지지 표면(354), 제2 원주 방향 트랙 링크 지지 표면(356), 그리고 제1 및 제2 원주 방향 트랙 링크 지지 표면(354, 356) 사이에 축 방향으로 배치되고 중간 평면(350) 상에 축 방향으로 중심을 둔 클리어런스 홈(358)이 있다. 실제로, 이들 특징부는 중간 평면에 대해 대칭일 수 있지만 반드시 대칭일 필요는 없다. 기계의 하중(힘)은 제1 및 제2 원주 방향 트랙 링크 지지 표면(354, 356)을 통과해서, 본원에 전술한 베어링 압력을 생성한다.
도 5에 나타낸 바와 같은 특정 구현예에서, 트랙 롤러(300)는 제1 트랙 롤러 부재(400)와 제2 트랙 롤러 부재(400')로 분할될 수 있다. 제1 트랙 롤러 부재(400)는, 중간 평면(350)에 배치된 제1 축 방향 연장 릿지(402)를 포함할 수 있는 반면, 제2 트랙 롤러 부재(400')는, 제1 트랙 롤러 부재(400)의 제1 축 방향 연장 릿지(402)와 적어도 반경 방향으로 또는 축 방향으로 인접하는 제2 축 방향 연장 릿지(402')를 포함할 수 있다. 제1 림(404)은, 제1 원주 방향 트랙 링크 지지 표면(354)에 축 방향으로 인접한 제1 축 방향 말단(310)에 배치될 수 있고, 제2 림(404')은, 제2 원주 방향 트랙 링크 지지 표면(356)에 축 방향으로 인접한 제2 축 방향 말단(312)에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 림(404, 404')은 트랙 롤러(300) 상에 트랙 체인 어셈블리를 유지하도록 구성될 수 있다. 이들 림(404, 404')은 또한 중간 평면(350)에 대해 대칭일 수 있지만, 반드시 대칭일 필요는 없다.
클리어런스 홈(358)과 연통하고 제1 축 방향 연장 릿지(402) 및 제2 축 방향 연장 릿지(402') 위에 있는, 용접 홈(360)이 또한 제공될 수 있다. 용접 비드가, 용접 홈(360) 내에 놓여 제1 트랙 롤러 부재(400)와 제2 트랙 롤러 부재(400')를 함께 유지할 수 있다.
교체 부품으로서 사용될 수 있거나 달리 트랙 롤러(300)를 조립하기 위해 사용될 수 있는, 본 개시의 일 구현예에 따른 트랙 롤러 부재(400)가 이제 도 5 및 도 6을 참조하여 논의될 것이다. 트랙 롤러 부재(400)는 몸체(406)를 포함할 수 있고, 이는 본원에서 유사하게 전술한 방식으로 회전 축(304), 반경 방향(308), 및 회전 축(304) 주위에 배치된 원주 방향(306)을 정의하는 환형 구성을 포함한다.
몸체(406)는, 회전 축(304)에 중심을 둔 몸체(406)를 통해 축 방향으로 연장되는 관통 구멍(316), 및 회전 축(304) 주위에 환형으로 배치된 블라인드 공극(318)을 정의할 수 있다. 블라인드 공극(318)은 관통 구멍(316)로부터 소정의 최소 거리(408)만큼 반경 방향으로 이격되어, 가요성 지점(326)을 정의한 캔틸레버 부분(320), 및 가요성 지점(326)으로부터 관통 구멍(316)까지 반경 방향으로 측정된 가요성 반경 방향 거리(328)를 형성한다.
특정 구현예에서, 관통 구멍(316)은 관통 구멍 직경(334)을 정의할 수 있다. 관통 구멍 직경(334) 대 소정의 최소 거리(408)의 비는 5.0 내지 10.0의 범위일 수 있는 반면, 관통 구멍 직경(334) 대 가요성 반경 방향 거리(328)의 비는 4.0 내지 9.0의 범위일 수 있다. 특정 구현예에서, 소정의 최소 거리(408)는 5.0 mm 내지 15.0 mm의 범위일 수 있고, 가요성 반경 방향 거리(328)는 7.0 mm 내지 20.0 mm의 범위일 수 있다. 이들 비율과 치수에 대한 다른 범위는 본 개시의 다른 구현예에서 가능하다.
도 5에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 몸체(406)는 회전 축(304)을 따라 배치된 제1 축 방향 말단(410), 회전 축(304)을 따라 배치된 제2 축 방향 말단(412)을 정의할 수 있고, 추가로 제1 축 방향 말단(410)에서 단차형 애퍼처(414)를 정의한다.
도 6에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 몸체(406)는 제1 축 방향 말단(410)으로부터 연장된 제1 원주 벽(416), 및 제1 원주 벽(416)으로부터 반경 방향 안쪽으로 연장된 제1 반경 방향 연장 표면(418)을 포함할 수 있다. 제1 반경 방향 연장 표면(418)은, 제1 축 방향 말단(410)으로부터 제1 축 방향 거리(420)만큼 축 방향으로 이격될 수 있다. 제2 원주 방향 벽(422)은 제1 반경 방향 연장 표면(418)으로부터 축 방향으로 연장될 수 있고, 제2 반경 방향 연장 표면(424)은 제2 원주 방향 벽(422)으로부터 반경 방향 안쪽으로 연장될 수 있다. 다른 구성이 가능하다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 블라인드 공극(318)은 단차형 애퍼처(414)와 연통하고, 제2 반경 방향 연장 표면(424)에 의해 적어도 부분적으로 정의된다(예를 들어, 블라인드 공극(318)의 둘레를 정의함). 블라인드 공극(318)과 단차형 애퍼처(414) 둘 모두는 외부(314')와 연통할 수 있다. 이는 본 개시의 다른 구현예에 대해서는 실제 그렇지 않을 수 있다.
(도 6의 경우와 같이) 반경 방향(308) 및 회전 축(304)을 포함하는 평면에서, 블라인드 공극(318)은, 관통 구멍(316)으로부터 소정의 최소 거리(408)로 배치된 제1 선형 세그먼트(426), 및 제1 선형 세그먼트(426)로부터 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)만큼 반경 방향으로 이격되는 제2 선형 세그먼트(428)에 의해, 정의됨을 알 수 있다. 아치형 세그먼트(432)는 제1 선형 세그먼트(426)를 제2 선형 세그먼트(428)에 결합할 수 있다. 이는 본 개시의 다른 구현예에서는 그렇지 않을 수 있다.
대체 부품으로서 제공될 수 있거나 그렇지 않으면 트랙 롤러(300)를 조립하기 위한 트랙 롤러 부재(400)의 다른 구현예가 또한 도 5 및 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
트랙 롤러 부재(400)는, 외부(314') 및 몸체(406)를 통해 축 방향으로 연장된 외부(314')와 연통하는 관통 구멍(316)을 가질 수 있다.
도 6에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 몸체(406)는, 반경 방향(308) 및 회전 축(304)을 포함한 평면에, 블라인드 공극(318)을 정의한 복수의 세그먼트를 추가로 포함할 수 있고, 이는, 관통 구멍(316)으로부터 반경 방향에 인접하게 배치되고 관통 구멍(316)으로부터 제1 반경 방향 거리(436)로 이격된 제1 축 방향 연장 세그먼트(434), 제1 축 방향 연장 세그먼트(434)로부터 반경 방향 치수(430)로 이격된 제2 축 방향 연장 세그먼트(438), 및 제1 축 방향 연장 세그먼트(434)를 제2 축 방향 연장 세그먼트(438)에 연결하는 아치형 세그먼트(432)를 포함한다. 아치형 세그먼트(432)는 블라인드 공극(318)의 축 방향 하단부(440)를 정의할 수 있다.
본원에서 전술한 바와 같이, 관통 구멍(316)은 관통 구멍 직경(334)을 정의할 수 있고, 본 개시의 특정 구현예에서, 관통 구멍 직경(334) 대 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)의 비는 0.7 내지 14.0의 범위일 수 있다. 이러한 경우에, 반경 방향 치수(430)는 15.0 mm 내지 50.0 mm의 범위일 수 있다. 다른 비율과 치수가 본 개시의 다른 구현예에서 가능하다.
몸체(406)는, 또한 블라인드 공극(318)을 향해 반경 방향 안쪽으로 연장된 블라인드 공극 정의 표면(442), 및 블라인드 공극 정의 표면(442)으로부터 블라인드 공극(318)의 축 방향 하단부(440)까지 축 방향으로 측정된 블라인드 공극 축 방향 깊이(444)를 포함할 수 있다. 제1 축 방향 연장 세그먼트(434)는 제1 축 방향 길이(446)를 정의할 수 있고, 제2 축 방향 연장 세그먼트(438)는 제2 축 방향 길이(448)를 정의할 수 있다. 블라인드 공극 축 깊이(444) 대 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)의 비는 0.35 내지 7.0의 범위일 수 있고, 제1 축 방향 길이(446) 대 제2 축 방향 길이(448)의 비는 소정의 구현예에서 0.5 내지 1.0의 범위일 수 있다.
이러한 경우에, 블라인드 공극 축 방향 깊이(444)는 17.5 mm 내지 100.0 mm의 범위일 수 있고, 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)는 15.0 mm 내지 50.0 mm의 범위일 수 있고, 제1 축 방향 길이(446)는 15.0 mm 내지 75.0 mm의 범위일 수 있고, 제2 축 방향 길이(448)는 17.5 mm 내지 100.0 mm의 범위일 수 있다.
많은 구현예에서, 트랙 롤러 또는 트랙 롤러 부재는 철, 회색 철, 강 또는 다른 적절한 재료를 사용하여 주조될 수 있다. 임의의 유형의 가공, 단조 등과 같이, 트랙 롤러 또는 트랙 롤러 부재를 제조하기 위한 다른 제조 공정뿐만 아니라 다른 재료가 사용될 수 있다. 또한, 본원에서 논의된 특징부 중 임의의 구성, 및 그 치수, 및/또는 치수의 비율은 의도된 응용에 따라 본원에서 구체적으로 기술된 것과 상이할 수 있다.
실제로, 본원에 설명된 임의의 구현예에 따른 트랙 롤러, 트랙 롤러 부재, 트랙 롤러 조인트 어셈블리, 및 언더캐리지 어셈블리는 OEM(주문자 상표에 의한 제품 생산자) 또는 애프터 마켓 맥락에서 판매, 구매, 제조 또는 달리 얻을 수 있다.
트랙 롤러 또는 트랙 롤러 부재의 다양한 구현예는, 트랙 롤러 조인트 어셈블리에 사용될 경우에, 롤러에 대해 보다 가요성인 기하 구조를 제공함으로써 반경 방향 베어링 수명을 개선할 수 있다.
본 발명(들)의 범주 또는 사상을 벗어나지 않는다면 본원에서 논의된 바와 같은 어셈블리의 장치 및 방법의 구현예에 대한 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시의 다른 구현예는 본 명세서를 고려하고 그리고 본원에 개시된 다양한 구현예를 실시함으로 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 장비의 일부는 본원에서 설명된 것과 상이한 구성 및 기능일 수 있고, 임의의 방법의 특정 단계들은 생략될 수 있거나, 구체적으로 언급된 것과 상이한 순서로 수행되거나 또는 일부 경우들에서 동시에 또는 하위-단계에서 수행될 수 있다. 또한, 다양한 구현예의 특정 양태 또는 특징에 대한 변형 또는 수정이 추가 구현예를 생성하기 위해 이루어질 수 있고 또 다른 구현예를 제공하기 위해 다양한 구현예의 특징 및 양태가 다른 구현예의 다른 특징 또는 양태에 추가되거나 대체될 수 있다.
따라서, 본 명세서 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되는 것으로 의도되고, 본 발명의 실제 범주 및 사상은 하기 청구범위 및 이들의 균등물로 표시되어 있다.

Claims (10)

  1. 트랙 롤러 부재(400)로서,
    회전 축(304), 반경 방향(308), 및 회전 축(304) 주위에 배치된 원주 방향(306)을 정의한 환형 구성을 포함한 몸체(406)를 포함하고, 몸체(406)는,
    회전 축(304)에 중심을 둔 몸체(406)를 통해 축 방향으로 연장되는 관통 구멍(316); 및
    회전 축(304) 주위에 환형으로 배치된 블라인드 공극(318)을 정의하며, 블라인드 공극(318)은 관통 구멍(316)로부터 소정의 최소 거리(408)만큼 반경 방향으로 이격되고, 가요성 지점(326)과 가요성 지점(326)으로부터 관통 구멍(316)까지 반경 방향으로 측정된 가요성 반경 방향 거리(328)를 정의하는 캔틸레버 부분(320)을 형성하는, 트랙 롤러 부재.
  2. 제1항에 있어서, 관통 구멍(316)은 관통 구멍 직경(334)을 정의하고, 관통 구멍 직경(334) 대 소정의 최소 거리(408)의 비는 5.0 내지 10.0의 범위이고, 관통 구멍 직경(334) 대 가요성 반경 방향 거리(328)의 비는 4.0 내지 9.0의 범위를 갖는, 트랙 롤러 부재(400).
  3. 제2항에 있어서, 몸체(406)는, 회전 축(304)을 따라 배치된 제1 축 방향 말단(410), 회전 축(304)을 따라 배치된 제2 축 방향 말단(412)을 정의하고, 추가적으로 제1 축 방향 말단(410)에서 단차형 애퍼처(414)를 정의하며, 몸체(406)는,
    제1 축 방향 말단(410)으로부터 연장된 제1 원주 방향 벽(416)(상기 제1 원주 방향 벽(416)으로부터 반경 방향 안쪽으로 제1 반경 방향 연장 표면(418)은 연장되고, 상기 제1 반경 방향 연장 표면(418)은 제1 축 방향 말단(410)으로부터 제1 축 방향 거리(420)만큼 축 방향으로 이격됨); 및
    제1 반경 방향 연장 표면(418)으로부터 연장된 제2 원주 방향 벽(422)(상기 제2 원주 방향 벽(422)으로부터 반경 방향 안쪽으로 제2 반경 방향 연장 표면(424)은 연장됨)을 포함하는, 트랙 롤러 부재(400).
  4. 제3항에 있어서, 블라인드 공극(318)은 단차형 애퍼처(414)와 연통하고 제2 반경 방향 연장 표면(424)에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 소정의 최소 거리(408)는 5.0 mm 내지 15.0 mm 범위이고, 가요성 반경 방향 거리(328)는 7.0 mm 내지 20.0 mm 범위인, 트랙 롤러 부재(400).
  5. 제1항에 있어서, 몸체(406)는, 회전 축(304)을 따라 배치된 제1 축 방향 말단(410), 회전 축(304)을 따라 배치된 제2 축 방향 말단(412), 및 제1 축 방향 말단(410)에서의 외부(314')를 정의하고, 블라인드 공극(318)은 외부(314')와 연통하고, 반경 방향(308)과 회전 축(304)을 포함한 평면에서,
    관통 구멍(316)으로부터 소정의 최소 거리(408)에 배치된 제1 선형 세그먼트(426);
    제1 선형 세그먼트(426)로부터 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)만큼 반경 방향으로 이격되는 제2 선형 세그먼트(428); 및
    제1 선형 세그먼트(426)를 제2 선형 세그먼트(428)에 연결하는 아치형 세그먼트(432)를 정의하는, 트랙 롤러 부재(400).
  6. 트랙 롤러 부재(400)로서,
    회전 축(304), 반경 방향(308), 및 회전 축(304) 주위에 배치된 원주 방향(306)을 정의한 환형 구성을 포함한 몸체(406)를 포함하고, 몸체(406)는,
    외부(314');
    외부(314')와 연통하고 몸체(406)를 통해 축 방향으로 연장된 관통 구멍(316); 및
    회전 축(304) 주위에 환형으로 배치된 블라인드 공극(318)을 정의하되,
    몸체(406)는, 반경 방향(308) 및 회전 축(304)을 포함한 평면에, 블라인드 공극(318)을 정의한 복수의 세그먼트를 추가로 포함하고, 이는, 관통 구멍(316)에 반경 방향으로 인접하게 배치되고 관통 구멍(316)으로부터 제1 반경 방향 거리(436)만큼 이격된 제1 축 방향 연장 세그먼트(434), 제1 축 방향 연장 세그먼트(434)로부터 반경 방향 치수(430)만큼 이격된 제2 축 방향 연장 세그먼트(438), 및 제1 축 방향 연장 세그먼트(434)를 제2 축 방향 연장 세그먼트(438)에 연결하는 아치형 세그먼트(432)(상기 아치형 세그먼트(432)는 블라인드 공극(318)의 축 방향 하단(440)을 정의함)를 포함하는, 트랙 롤러 부재(400).
  7. 제6항에 있어서, 블라인드 공극(318)은 몸체(406)의 외부(314')와 연통하는, 트랙 롤러 부재(400).
  8. 제6항에 있어서, 관통 구멍(316)은 관통 구멍 직경(334)을 정의하고, 블라인드 공극(318)의 관통 구멍 직경(334) 대 반경 방향 치수(430)의 비는 0.7 내지 14.0의 범위인, 트랙 롤러 부재(400).
  9. 제8항에 있어서, 반경 방향 치수(430)는 15.0 mm 내지 50.0 mm 범위이고, 몸체(406)는, 블라인드 공극(318)을 향해 반경 방향 안쪽으로 연장된 표면(442)을 정의한 블라인드 공극을 포함하고, 블라인드 공극 정의 표면(442)으로부터 블라인드 공극(318)의 축 방향 하단(440)까지 축 방향으로 측정된 블라인드 공극 축 방향 깊이(444)를 정의하고, 제 1 축 방향 연장 세그먼트(434)는 제 1 축 방향 길이(446)를 정의하고, 제 2 축 방향 연장 세그먼트(438)는 제 2 축 방향 길이(448)를 정의하고, 블라인드 공간 축 방향 깊이(444) 대 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)의 비는 0.35 내지 7.0이고, 제1 축 방향 길이(446) 대 제2 축 방향 길이(448)의 비는 0.5 내지 1.0인, 트랙 롤러 부재(400).
  10. 제9항에 있어서, 블라인드 공극 축 방향 깊이(444)는 17.5 mm 내지 100.0 mm의 범위이고, 블라인드 공극(318)의 반경 방향 치수(430)는 15.0 mm 내지 50.0 mm의 범위이고, 제1 축 방향 길이(446)는 15.0 mm 내지 75.0 mm의 범위이고, 제2 축 방향 길이(448)는 17.5 mm 내지 100.0 mm의 범위인, 트랙 롤러 부재(400).
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