KR20230082681A - 카트리지 핀 어셈블리용 단일 프레스 링 홈 - Google Patents

Abstract

단조 공구(500)는 각각 원주 방향 각도 범위(532)를 정의하는 하나 이상의 단조 돌기(510)를 포함하고, 이들 원주 방향 각도 범위(532)의 각각의 합은 적어도 290도이다.

Description

카트리지 핀 어셈블리용 단일 프레스 링 홈

본 개시는 일반적으로, 트랙형 언더캐리지를 이용하는 정지 작업, 채굴, 건설, 및 기타 유사한 기계에 사용하기 위한 트랙 체인에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 단조를 통해 트랙 핀에 연결되는 트랙 링크 또는 단부 칼라에 관한 것이다.

현재 많은 응용 분야에서, 트랙 체인 어셈블리의 트랙 핀 및 트랙 링크 또는 단부 칼라는, 정지 작업, 건설, 및 채굴 산업 등에서 무한 트랙 구동체를 사용하는 것과 같이 중장비의 중량을 지지한다. 사용 중에, 트랙 링크 및 트랙 핀 연결이 변형될 수 있다.

예를 들어, 트랙 조인트는, 트랙 핀의 단부와, 핀 단부가 단단히 수용되는 각각의 링크 보어 사이의 억지 끼워맞춤에 의해 함께 종종 유지된다. 매우 높은 가압력이 각각의 핀 단부 상으로 링크를 가압하는 데 사용되지만, 링크 또는 단부 칼라는 기계의 작동 중에 트랙에 가해진 작동력의 결과로서 핀 상에서 바깥으로 움직이는 경향이 있다(때때로 "이동"으로 지칭됨). 이렇게 바깥으로 움직이는 것은 조인트를 느슨하게 하거나 일반적으로 단부 유격이라고 불리는 것을 진행시킬 수 있다. 예를 들어, 핀 또는 링크/단부 칼라가 핀/링크 단부에서 변형되도록 단조 공정이 때때로 사용되어, 계면에서 형성된 언더컷이 재료로 충진되도록 하여 이러한 "이동" 현상을 방지하는 것을 돕는다.

미국 특허 제6,270,173호는 트랙 체인 어셈블리를 개시하고, 여기서 한 쌍의 좌측 및 우측 링크는, 각각 해당 링크 내로 압입 끼워맞춤으로 연결되고, 핀 또는 링크의 고정 단부 표면은, 핀-압입-끼워맞춤 구멍의 개구의 내부 또는 외부 주변부를 따라 고정 단부 표면으로부터 핀의 축 방향으로 연속적으로 그리고 국소적으로 가압되고 변형된다. 그 다음, 핀 또는 링크의 단부의 개구 주변부의 일부가 직경이 확대되거나 감소되어, 직경적으로 증가되거나 감소된 부분이 유지되고 정합 유지 공간에 고정된다. 이러한 고정 방법을 사용하면, 링크와 핀을 쉽고 강력하게 결합하고, 축 방향으로 링크와 핀의 고정 구조를 얻는 것이 가능하다. 핀의 조립 시에 핀이 고정되는 경우, 특별한 기계 없이도 기존의 프레스를 사용할 수 있고, 링크와 핀을 쉽고 신뢰성 있게 조립하여 트랙 체인 어셈블리를 형성할 수 있다. '173 특허의 도 8에 나타낸 바와 같이, 서로 이격된 복수의 별개 변형 영역이 이러한 방법에 의해 형성된다.

'173 특허는, 무거운 하중 하에 배치된 트랙 체인 어셈블리에 대한 "이동" 현상을 방지하기 위해 적절한 언더컷을 생성하는, 단조 단계를 만족스럽게 제공하지 않는다.

본 개시의 구현예에 따른 카트리지 핀 어셈블리는 핀을 포함할 수 있고, 이는 원통형 표면, 원통형 축, 반경 방향 및 원주 방향, 및 단부 부분을 포함한다. 환형 절두 원추형 홈은, 원주 방향을 따라 360도 연장된 단부 부분 근처의 원통형 표면 상에 형성될 수 있다. 단부 칼라는 절두 원추형 홈에 대해 원주 방향으로 360도 연장될 수 있고, 절두 원추형 홈을 축 방향으로 덮을 수 있다. 단부 칼라는 변형되어, 변형된 양의 재료가 원주 방향을 따라 적어도 290도로 절두 원추형 홈 내로 단조되도록 한다.

본 개시의 구현예에 따른 단조 공구는 회전 몸체를 포함할 수 있고, 이는 반경 방향, 원주 방향, 및 회전축을 정의한다. 몸체는 또한, 외부 원주 방향 표면, 외부 원주 방향 표면과 동심인 핀 수용 공동, 및 핀 수용 공동에 반경 방향으로 그리고 축 방향으로 인접하여 배치된 하나 이상의 단조 돌기를 가질 수 있다. 하나 이상의 단조 돌기는 회전축에 수직인 접촉 표면을 포함할 수 있다. 환형 표면은, 하나 이상의 단조 돌기와 외부 원주 방향 표면 사이에 반경 방향으로 개재될 수 있다. 하나 이상의 단조 돌기는 원주 방향 각도 범위를 정의할 수 있고, 회전 축을 중심으로 이러한 원주 방향 각도 범위 각각의 합은 적어도 290도일 수 있다.

본 개시의 구현예에 따른 트랙 체인 어셈블리는 복수의 단조된 조인트를 포함할 수 있다. 각각의 조인트는 트랙 링크, 및 원통형 핀을 포함할 수 있다. 각각의 트랙 링크는, 통과하는 제1 보어를 갖는 내측 단부 칼라, 및 그로부터 바깥에 연장되는 핀 보스와 통과하는 제2 보어를 갖는 외측 단부 칼라를 포함할 수 있다. 보스는 외부 측면을 포함할 수 있다. 각각의 원통형 핀은 원통형 축, 반경 방향, 및 원주 방향을 정의할 수 있고, 외측 단부 칼라의 각각의 제2 보어 내에 가압되고 비회전식으로 장착되는 단부 부분을 포함할 수 있다. 환형 절두 원추형 홈은, 핀 보스에 축 방향으로 그리고 반경 방향으로 인접하게 배치된 핀의 단부 부분에 형성될 수 있고, 핀 보스는, 절두 원추형 홈에 배치되는 적어도 하나의 단조된 변형을 가질 수 있어서, 절두 원추형 홈이 원통형 축에 대해 원주 방향으로 적어도 290도 연장된 각도로 채워진 각형 언더컷 부분을 포함하도록 한다.

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 따른 단일 프레스 링을 사용하여 조립된 카트리지 핀 어셈블리를 갖는 트랙 어셈블리(언더캐리지 어셈블리로도 지칭될 수 있음)를 사용할 수 있는, 굴착기와 같은 기계의 측면도이다.
도 2는, 도 1의 기계용 언더캐리지 어셈블리의 측면도이다.
도 3은, 도 2의 언더캐리지 어셈블리의 사시도이다.
도 4는, 본 개시의 일 구현예에 따라 도 3의 언더캐리지 어셈블리로부터 제거된 트랙 롤러, 캐리어 롤러, 및 아이들러와 정합하는, 트랙 체인 어셈블리의 사시도이다.
도 5는, 도 4의 트랙 체인 어셈블리가 분리된 상태로 나타낸 상부도이다.
도 6은, 힌지 조인트를 통해 라인 6-6을 따라 취한 도 5의 트랙 체인 어셈블리의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 트랙 링크, 단조 공구 및 트랙 핀을 나타낸 분해도이다.
도 8은, 도 6에 나타낸 조인트 중 하나의 부분 측단면도로서, 핀을 링크에 기계적으로 상호 연동시키기 위한 구조를 나타낸다.
도 9는 비단조 구조를 나타낸 조인트 중 하나의 측단면도이다.
도 10은 단조 구조를 나타낸 조인트 중 하나의 측단면도이다.
도 11은 도 7 내지 도 10의 단조 공구의 정면도이다.
도 12는 본 개시의 구현예에 따른 단조 칼라를 갖는 카트리지 핀 어셈블리의 측면도로서, 이는 채굴 삽 등에 의해 일반적으로 사용되는 트랙 패드를 갖는 트랙 체인 어셈블리에 사용된다.
도 13은 도 12의 카트리지 핀 어셈블리의 측단면도로서, 어셈블리의 전체 구조 및 내부 구성 요소를 드러낸다.
도 14는 도 13의 카트리지 핀 어셈블리의 좌측 단부도로서, 도 11의 단조 공구에 의해 단조된 칼라를 나타낸다.
도 15는 도 13의 카트리지 핀 어셈블리의 좌측 단부도로서, 도 16의 단조 공구에 의해 단조된 칼라를 나타낸다.
도 16은 본 개시의 다른 구현예에 따른 단조 공구의 정면도로서, 단일 단조 돌출부가 단조 공구의 원통형 축에 대해 360도로 연장된다. 이러한 단조 공구는 도 7 내지 도 10에 나타낸 바와 같은 카트리지 핀 어셈블리 또는 트랙 체인 어셈블리 등에 사용될 수 있다.

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 일 구현예에 따라 핀 또는 링크/단부 칼라의 일부분을 변형시키기 위한 단조 공정을 사용하여 이러한 조인트에서 단부 유격을 방지하기 위해, 트랙형 기계용 무한 트랙 체인의 조인트를 기계적으로 연결하기 위한 장치가 먼저 논의될 것이다. 그 다음, 본 개시의 구현예에 따라 구성되는 단조 공구가 설명될 것이다. 마지막으로, 전술한 구현예를 사용하여 조립될 수 있는 트랙 체인 어셈블리의 구현예가 설명될 것이며, 이는 무거운 하중을 견딜 수 있는 더 강력한 트랙 체인 어셈블리를 생성할 것이다.

도 1은, 본 개시의 원리에 따라 구성된 트랙 체인 어셈블리(300)를 사용한 언더캐리지 어셈브리(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 체인 어셈블리(300)를 갖는 언더캐리지 시스템(200)을 포함한 기계(20)를 나타낸다. 기계(20)이 굴착기로서 나타나 있지만, 기계(20)는 트랙형 언더캐리지 어셈블리를 포함한 임의의 다른 유형일 수 있음을 이해해야 한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기계"는, 정지 작업, 건설, 조경, 임업, 채굴, 농업 등과 같은 특정 산업과 연관된 물리적 이동을 수반하여 구동 작업을 수행하는 이동식 기계를 지칭한다.

상기 장치는 굴착기와 연관하여 나타나 있지만, 본원에 개시된 장치는 휠과는 반대로, 트랙형 언더캐리지 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, 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 어셈블리(200)는 기계(20)를 지지하고 지상, 도로 및 다른 유형의 지형을 따라 기계(20)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 높은 페이로드 중량이 트랙 체인 어셈블리(300)에 가해질 수 있다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 언더캐리지 어셈블리(200)는, 트랙 롤러 프레임(202), 트랙 롤러 프레임(202)에 연결된 다양한 가이드 구성 요소, 및 가이드 구성 요소와 체결하는 트랙 체인 어셈블리(300)과 같은 무한 트랙을 포함할 수 있다. 다른 구성 요소가 사용될 수 있고 전술한 구성 요소 중 일부가 다른 구현예에서 생략될 수 있지만, 가이드 구성 요소는 트랙 체인 어셈블리(300)를 안내할 수 있고, 구동 스프로킷(204), 아이들러(206), 트랙 롤러(208), 트랙 가이드(210), 및 캐리어(212)(또는 도 4에 나타낸 바와 같은 캐리어 롤러(212)) 등을 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4를 함께 보면, 트랙 체인 어셈블리(300)는 복수의 슈(304)가 고정된 링크 어셈블리(302)를 포함할 수 있다. 링크 어셈블리(302)는, 트랙 체인 어셈블리(300)의 가요성 주쇄를 형성할 수 있고, 슈(304)는 다양한 유형의 지형에서 견인력을 제공할 수 있다. 링크 어셈블리(302)는, 구동 스프로킷(204), 트랙 롤러(208), 아이들러(206), 및 캐리어(212) 또는 캐리어 롤러(212') 주위에서 무한 체인으로 연장될 수 있다.

트랙 슈(304)는 링크 어셈블리(302)의 주변부에 고정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 슈(304)가 각각의 측방향으로 이격된 트랙 링크 쌍(400)에 부착될 수 있다. 트랙 슈(304)는 다양한 방법(예, 용접, 체결 등)을 통해 트랙 링크(400)에 연결될 수 있다. 이를 위해, 체결 구멍(402)이, 트랙 링크(400)의 바닥 표면(404)(도 4 참조)에 제공될 수 있다.

도 4로부터 시작하여, 본 개시의 원리에 따른 언더캐리지 어셈블리(200)의 구현예가 이제 설명될 것이다.

언더캐리지 어셈블리(200)는 트랙 체인 어셈블리(300)를 포함할 수 있고, 이는 복수의 트랙 핀(306) 및 트랙 핀(306) 주위에 배치된 트랙 부싱(308)을 포함한다. 또한, 복수의 트랙 링크(400)는 트랙 핀(306) 또는 트랙 부싱(308)에 의해 서로 연결된다.

이제 도 5 내지 도 11을 참조하면, 본 개시의 구현예에 따른 이러한 조인트에서의 단부 유격을 방지하기 위해 트랙형 기계(예, 기계(20))용 무한 트랙 체인(예, 트랙 체인 어셈블리(300))의 조인트를 기계적으로 연결하기 위한 장치가 이제 논의될 것이다.

각각의 조인트는 트랙 링크(400), 및 트랙 핀(306)(예를 들어 원뿔형 또는 원통형일 수 있음)를 포함할 수 있고, 이는 축 방향(312)(도 6 참조), 반경 방향(314), 및 원주 방향(316)(도 7 참조)을 정의한다. 각각의 링크(400)는, 통과하는 제1 보어(458)를 갖는 내측 단부 칼라(456), 및 그로부터 바깥에 연장되는 핀 보스(462)와 통과하는 제2 보어(464)를 갖는 외측 단부 칼라(460)를 포함할 수 있다. 보스(462)는 외부 측면(466)을 포함할 수 있는 반면, 핀(306)은, 외측 단부 칼라(460)의 각각의 제2 보어(464) 내에 가압되고 비회전 가능하게 장착될 수 있는 단부 부분(318)을 포함할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 환형 절두 원추형 홈(320)은, 핀 보스(462)에 축 방향으로 그리고 반경 방향으로 인접하게 배치된 (핀의 샤프트의 원주 방향 표면 상의) 핀(318)의 단부 부분에 형성될 수 있다. 원주 방향(316)을 따라 적어도 290도인 각도(504)를 연장시키는 단조 세그먼트(502)를 포함한 단조 공구(500)가 또한 제공될 수 있다(예를 들어, 도 10 참조).

도 9 및 도 111을 함께 보면, 단조 세그먼트(502)가 핀 보스(462)의 외부 측면(466)과 접촉할 수 있고, 단조 요소(502)는 원주 방향(316)을 따라 적어도 325도인 각도(504)로 연장될 수 있음을 이해할 수 있다. 외부 측면(466)은, 외부 측면적을 정의하는 반면, 단조 요소(502)는, 외부 측면적보다 작은 단조 요소 접촉 표면적을 정의한다(도 9 참조). 특정 구현예에서, 단조 요소 접촉 표면적은 외부 측면적의 40%를 초과한다. 이는 본 개시의 다른 구현예에서는 그렇지 않을 수 있다

도 9에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 절두 원추형 홈(320)은 15도 미만의 축 방향 테이퍼(A)를 정의한다. 또한, 핀 보스(462)는 0.05 mm 내지 3.0 mm 범위의 축 방향 거리(322)로 절두 원추형 홈과 중첩할 수 있다. 단조 세그먼트(502)는 미리 결정된 직경(508)을 정의한 내부 원주 방향 표면(506)을 포함할 수 있는 반면, 핀(306)은, 0 mm 초과 3.0 mm 이하의 거리(326)만큼 반경 방향으로 오프셋되는, 단조 세그먼트(502)의 내부 원주 방향 표면(506)의 미리 결정된 직경(508) 미만의 핀 직경(324)을 정의할 수 있다. 이들 특징부 및 치수는 본 개시의 다른 구현예에서 상이하게 구성될 수 있다.

도 11을 참조하면, 단조 세그먼트(502)는, 미리 결정된 각도(512)로 서로 원주 방향으로 이격된 복수의 단조 돌기(510)로 분할되어, 복수의 단조 돌기(510) 각각 사이에 압출 제한 표면(514)을 형성한다. 이러한 압출 제한 표면(514)은, 단조 공정 동안 핀 보스(462)가 핀(306)의 홈(320) 내로 안쪽에 변형되지만 일부 재료는 단조 공구(500)을 향해 축 방향으로 팽창하기 때문에 그렇게 지칭된다. 이러한 표면(514)은 이러한 축 방향 팽창을 제한하고, 재료가 홈(320) 내로 강제로 흐르도록 돕는 한편, 필요한 가압력의 양을 또한 감소시킨다. 이러한 소정의 각도(512)는 본 개시의 다양한 구현예에서 2.0도 내지 10.0도의 범위일 수 있다. 또한, 복수의 단조 돌기(510) 각각은 0.5 mm 내지 1.0 mm 범위(예, 0.7 mm)의 반경 방향 두께(516) 및 0.4 mm 내지 0.8 mm 범위(0.6 mm)의 축 방향 높이(518)(도 10 참조)를 정의할 수 있다.

전술한 특징 중 임의의 것은, 본 개시의 다른 구현예에서 본원에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 구성되거나 다르게 치수화될 수 있다.

이제, 현장에서 또는 공장에서 사용되도록 공급될 수 있는 단조 공구(500)가 도 11을 참조하여 설명될 것이다. 단조 공구(500)는 회전 몸체(518)(예, 원통형, 원뿔형 등)를 포함할 수 있고, 이는 반경 방향(520), 원주 방향(522) 및 회전축(524)을 정의한다. "회전 몸체" 및 "회전축"은, 몸체가 회전축을 중심으로 기하학적 형상을 회전시킴으로써 CAD(컴퓨터 보조 설계)로 적어도 부분적으로 모델링될 수 있고/있거나 선반 또는 다른 유사한 장비 등과 같은 터닝 공정을 사용하여 적어도 부분적으로 제조될 수 있기 때문에 그렇게 지칭된다. 이는 본 개시의 다른 구현예에 대해서는 그렇지 않을 수 있다. 트랙 체인 어셈블리에 사용될 경우, 공정은 공장에서 다수의 치형을 단조하는 단계를 포함할 수 있고, 부싱 회전을 수행한 다음, 서비스 사이클 후에 전체 링 단조 공구를 사용할 수 있다.

몸체(518)는 외부 원주 방향 표면(526), 및 외부 원주 방향 표면(526)과 동심인 핀 수용 공동(528)을 포함할 수 있다. 복수의 단조 돌기(510)(즉, 하나 이상의 단조 돌기)는 핀 수용 공동(528)의 반경 방향 및 축 방향으로 배치될 수 있고, 복수의 단조 돌기(510) 각각은 회전축(524)에 수직인 접촉 표면(529)을 포함할 수 있다. 환형 표면(530)은 복수의 단조 돌기(510)와 외부 원주 방향 표면(526) 사이에서 반경 방향으로 개재될 수 있다. 각각의 단조 돌기(510)는 원주 방향 각도 범위(532)를 정의하고, 이들 원주 방향 각도 범위(532)의 각각의 합은 적어도 290도이고, 일부 구현예에서는 적어도 325도(또는 도 16에 나타낸 바와 같이 단조 공구를 사용하여 심지어 360도)일 수 있다.

도 11을 참조하면, 몸체(518)는 회전축(524)에 대해 사분면(각각 90도)으로 분할될 수 있고, 두 개의 동일하게 구성된 단조 돌기(510)가 사분면 각각에 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 일부 구현예에서, 하나의 사분면 내의 단조 돌기(510) 중 하나는 다른 사분면 내의 단조 돌기로부터 10도 이하(예, 5도 이하일 수 있음)인 각도(536)만큼 원주 방향으로 이격될 수 있다. 또한, 각각의 사분면에서 두 개의 동일하게 구성된 단조 돌기(510)는 10도 이하, 또는 심지어 5도 이하의 각도(538)만큼 서로 이격될 수 있다.

전술한 바와 같이, 회전 몸체(518)는 적어도 부분적으로 원통형 몸체일 수 있다. 따라서, 이러한 경우에 회전축(518)은 원통형 축일 수도 있다.

도 10에 초점을 맞추면, 핀 수용 공동(528)은 오목한 원주 방향 표면(540)을 정의할 수 있고, 복수의 단조 돌기(510) 각각은, 오목한 원주 방향 표면(540)을 또한 적어도 부분적으로 형성하는 접촉 표면(529)으로부터 축 방향으로 연장된 반경 방향 내부 표면(542)을 포함할 수 있다. 이는 다른 구현예에서는 그렇지 않을 수 있다.

마찬가지로, 복수의 단조 돌기(510) 각각은 접촉 표면(529)으로부터 환형 표면(530)으로 연장된 반경 방향 외부 표면(544)을 포함할 수 있다. 이러한 반경 방향 외부 표면(544)은, 단조 공정 동안 재료를 핀의 홈 내로 강제할 경우에 단조 돌기를 지지하기 위해 회전축에 대해 테이퍼가 질 수 있다.

단조 돌기의 크기, 수 및 간격 때문에, 단일 단조 공정은, 홈이 거의 360도로 채워지도록 핀의 홈에 의해 형성된 언더컷을 실질적으로 또는 완전히 채울 수 있다. 결과적으로, 더 높은 하중을 견딜 수 있는 더 강력한 연결을 만드는 데 필요한 시간이 줄어든다. 본원에서 잠시 논의되는 바와 같이, 단조 돌기 및 변형은, 도 16에 나타낸 바와 같은 단조 공구를 사용하여 일부 구현예에서 전체 360도로 연장뢸 수 있다.

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.

많은 구현예에서, 일시적으로 논의될 카트리지 핀 어셈블리의 구성 요소 중 어느 하나, 또는 트랙 링크, 단조 공구, 및/또는 핀은 철, 회색 철, 강 또는 다른 적절한 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 다른 재료뿐만 아니라 다른 제조 공정이 이들 구성 요소를 제조하기 위해 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 링크, 트랙 체인 어셈블리, 핀, 단부 칼라, 카트리지 핀 어셈블리, 및/또는 단조 공구는 OEM(주문자 상표에 의한 제품 생산자) 또는 애프터 마켓 맥락에서 판매, 구매, 제조 또는 달리 얻을 수 있다.

본원에 설명된 다양한 구현예는, 핀/링크 및/또는 핀/단부 칼라 연결부가 더 견고해지고 "이동"이 발생하기 전에 더 무거운 하중을 견딜 수 있게 함으로써, 언더캐리지 어셈블리에 사용될 경우에 트랙 체인 어셈블리 및/또는 카트리지 핀 어셈블리의 수명을 개선할 수 있다.

특히, 이러한 트랙 체인 어셈블리는 도 5, 도 7, 도 10 및 도 11을 살펴보면서 다음과 같이 특징지을 수 있다.

트랙 체인 어셈블리(300)는 복수의 단조된 조인트를 포함할 수 있으며, 각각의 조인트는 트랙 링크(400) 및 원통형 핀(306a)을 포함한다. 트랙 링크(400)는, 통과하는 제1 보어(458)를 갖는 내측 단부 칼라(456), 및 그로부터 바깥에 연장되는 핀 보스(462)와 통과하는 제2 보어(464)를 갖는 외측 단부 칼라(460)를 포함할 수 있다. 보스(462)는 외부 측면(466)을 포함할 수 있다.

원통형 핀(306a)은 원통형 축(312a), 반경 방향(314), 및 원주 방향(316)을 정의할 수 있고, 링크(400)의 외측 단부 칼라(460)의 각각의 제2 보어(464) 내에 가압되고 비회전식으로 장착되는 단부 부분(318)을 포함할 수 있다.

환형 절두 원추형 홈(320)은, 핀 보스(462)에 축 방향으로 그리고 반경 방향으로 인접하게 배치된 핀의 단부 부분(318)에 형성될 수 있고, 핀 보스(462)는, 절두 원추형 홈(320)에 배치되는 적어도 하나의 단조된 변형(468)을 가져서, 절두 원추형 홈(320)이 원통형 축(312a)에 대해 원주 방향으로 적어도 290도 연장된 각도로 채워진 각형 언더컷 부분(470)을 포함하도록 한다.

적어도 하나의 단조된 변형은 서로 원주 방향으로 이격된 복수의 단조된 변형(468)으로 분할될 수 있고, 각도로 채워진 각형 언더컷 부분(470)은 원통형 축에 대해 적어도 325도 연장될 수 있다.

트랙 체인 어셈블리(300)의 다른 구성 요소는 쓰러스트 링(328), 슬리브 베어링(330), 및 밀봉 어셈블리(332)를 포함할 수 있다(예, 도 6을 참조).

다른 구현예에서, 본 출원의 출원인에 의해 공동 소유된 미국 특허 출원 공개 제2019/0283818 A1호 및 제2019/0283818 A1호에 개시된 바와 같이, 트랙 체인 어셈블리는 유압식 채굴 삽, 전기 로프 삽 등과 함께 사용하기 위해 제공될 수 있다. 이러한 응용예에서의 트랙 체인 어셈블리는, 복수의 카트리지 핀 어셈블리에 의해 함께 연결된 복수의 트랙 패드를 포함할 수 있다.

이제 도 12 내지 도 15를 참조하면, 이러한 카트리지 핀 어셈블리(600)가 설명될 것이다. 도 13에 가장 잘 나타난 바와 같은 어셈블리(600)는 핀(602)을 포함할 수 있고, 이는 원통형 표면(604), 원통형 축(606), 반경 방향(608) 및 원주 방향(610)을 포함한다(도 14 참조). 핀(602)은 또한 단부 부분(612), 및 원주 방향(610)을 따라 360도로 연장된 단부 부분(612) 근처의 원통형 표면(604) 상에 형성된 환형 절두 원추형 홈(614)(도 9에 나타낸 홈과 유사하거나 동일하게 구성됨)을 가질 수 있다.

단부 칼라(616)는 절두 원추형 홈(614) 주위에서 원주 방향으로 360도 연장될 수 있고, 절두 원추형 홈(614)을 축 방향으로 덮을 수 있다. 단부 칼라(616)는 단조 공구를 통해 변형될 수 있어, 변형된 양의 재료(617)(도 14 참조)가 원주 방향(610)을 따라 적어도 290도로 절두 원추형 홈(614) 내로 단조되도록 한다. 다른 구현예에서, 이는 320도 초과, 345도 초과, 또는 360도만큼 다양할 수 있다(도 15 참조). 단부 칼라(616)는 또한 숄더(632)를 포함할 수 있지만, 반드시 그렇게 할 필요는 없다.

도 13에서 가장 잘 보이는 바와 유사하게, 카트리지 핀 어셈블리(600)는, 대향 단부 부분(612a) 근처에서 원통형 표면(604) 상에 형성된 추가적인 절두 원추형 홈(614a)을 갖는 핀(602)의 대향 단부 부분(612a)을 추가로 포함할 수 있다. 대향 단부 칼라(618)는 추가 절두 원추형 홈(614a) 주위에서 원주 방향으로 360도 연장될 수 있고, 추가 절두 원추형 홈(614a)을 축 방향으로 덮을 수 있다. 대향 단부 칼라(618)는 또한 변형될 수 있어, 변형된 양의 재료가 원주 방향(610)을 따라 적어도 290도로 추가 절두 원추형 홈(614a) 내로 단조되도록 한다.

카트리지 핀 어셈블리(600)는 또한, 단부 칼라(616)와 대향 단부 칼라(618) 사이에 축 방향으로 배치될 뿐만 아니라 핀(602)에 대해 원주 방향으로 배치되는, 부싱(620)을 가질 수 있다. 제1 밀봉 어셈블리(622)는 부싱(620)과 단부 칼라(616) 사이에 축 방향으로 배치될 수 있는 반면, 제2 밀봉 어셈블리(622a)는 부싱(620)과 대향 단부 칼라(618) 사이에 축 방향으로 배치될 수 있다. 제1 슬리브 베어링(624)은 단부 칼라(616)와 부싱(620) 사이에 축 방향으로 배치될 수 있고, 핀(602)에 대해 원주 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 제2 슬리브 베어링(624a)은 대향 단부 칼라(618)와 부싱(620) 사이에 축 방향으로 배치될 수 있고, 핀(602)에 대해 원주 방향으로 배치될 수 있다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 제1 밀봉 어셈블리(622)는 제1 슬리브 베어링(624)에 대해 원주 방향으로 연장되는 반면, 제2 밀봉 어셈블리(622a)는 제2 슬리브 베어링(624a)에 대해 원주 방향으로 연장된다. 또한, 부싱(620)은, 핀(602)에 대해 원주 방향으로 연장되고 제1 슬리브 베어링(624)과 제2 슬리브 베어링(624a) 사이에 축 방향으로 배치되는, 윤활 홈(626)을 정의할 수 있다. 대향 단부 칼라(618)는, 내부에 배치된 스토퍼(630)와 함께 그를 통해 축 방향으로 연장되는, 윤활 보어(628)를 포함한다. 스토퍼가 제거될 경우, 윤활은 밀봉 어셈블리 및 윤활 홈 등에 도달하는 어셈블리의 내부 공동 내로 주입될 수 있다.

특정 구현예에서, 단부 칼라(616)는 0.05 mm 내지 3.0 mm 범위의 최소 축 방향 거리(634)만큼 절두 원추형 홈(614)과 중첩한다. 이는 본 개시의 다른 구현예에 대해서는 그렇지 않을 수 있다.

조립 공정 동안 및/또는 단조 공정 후에, 핀(602)의 단부 부분(612)은 제1 소정의 거리(636)로 단부 칼라(616)를 지나 축 방향으로 연장될 수 있고(도 12 참조), 핀(602)의 대향 단부 부분(612a)은 제1 소정의 거리(636)의 0.2 mm 이내에 있는 제2 소정의 거리(636a)로 대향 단부 칼라(616a)를 지나 연장될 수 있다. 이는, 핀이 어셈블리에 대해 중심에 위치하는 것을 보장하는 데 도움이 될 수 있다. 이는 본 개시의 다른 구현예에 대해서는 그렇지 않을 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 소정의 거리(636) 및 제2 소정의 거리(636a)는 2.6 mm 내지 2.8 mm의 범위(예, 2.7 mm)일 수 있다.

이용 가능한 가압 기계는, 본원에 설명된 임의의 구현예에 대한 임의의 단조 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 100 톤 내지 150 톤 범위의 가압력이 하나의 단조 공구를 사용하여 하나의 영역을 단조하는 데 사용될 수 있다. 카트리지 핀 어셈블리를 단조하기 위한 것과 같은 다른 구현예에서, 프레스 톤 수는 133 톤 내지 200 톤 범위와 같이 더 클 수 있다.

언급한 치수 중 어느 하나는, 본 개시의 다른 구현예에서 본원에 구체적으로 언급된 것과 상이할 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. 카트리지 핀 어셈블리(600)로서,
   원통형 표면(604), 원통형 축(606), 반경 방향(608)과 원주 방향(610)을 포함하고, 단부 부분(612) 및 원주 방향(610)을 따라 360도 연장된 단부 부분(612) 근처의 원통형 표면(604) 상에 형성된 환형 절두 원추형 홈(614)을 포함하는 핀(602); 및
   절두 원추형 홈(614)에 대해 원주 방향으로 360도 연장되고, 절두 원추형 홈(614)을 축 방향으로 덮는 단부 칼라(616)를 포함하되,
   단부 칼라(616)는 변형되어, 변형된 양의 재료(617)가 원주 방향(610)을 따라 적어도 290도로 절두 원추형 홈(614) 내로 단조되도록 하는, 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 카트리지 핀 어셈블리(600)는,
   대향 단부 부분(612a) 근처의 원통형 표면(604) 상에 형성된 추가 절두 원추형 홈(614a)을 갖는 핀(602)의 대향 단부 부분(612a); 및
   추가 절두 원추형 홈(614a)에 대해 원주 방향으로 360도 연장되고, 추가 절두 원추형 홈(614a)을 축 방향으로 덮는 대향 단부 칼라(618)를 추가로 포함하되,
   대향 단부 칼라(618)는 변형되어, 변형된 양의 재료(617)가 원주 방향(610)을 따라 적어도 290도로 절두 원추형 홈(614) 내로 단조되도록 하는, 카트리지 핀 어셈블리.
3. 제2항에 있어서, 카트리지 핀 어셈블리(600)는,
   단부 칼라(616)와 대향 단부 칼라(618) 사이에 축 방향으로 배치되고 핀(602)에 대해 원주 방향으로 배치되는 부싱(620);
   부싱(620)과 단부 칼라(616) 사이에 축 방향으로 배치된 제1 밀봉 어셈블리(622);
   부싱(620)과 대향 단부 칼라(618) 사이에 축 방향으로 배치된 제2 밀봉 어셈블리(622a);
   단부 칼라(616)와 부싱(620) 사이에 축 방향으로 배치되고 핀(602)에 대해 원주 방향으로 배치되는 제1 슬리브 베어링(624); 및
   대향 단부 칼라(618)와 부싱(620) 사이에 축 방향으로 배치되고 핀(602)에 대해 원주 방향으로 배치되는 제2 슬리브 베어링(624a)을 추가로 포함하되,
   제1 밀봉 어셈블리(622)는 제1 슬리브 베어링(624)에 대해 원주 방향으로 연장되고, 제2 밀봉 어셈블리(622a)는 제2 슬리브 베어링(624a)에 대해 원주 방향으로 연장되는, 카트리지 핀 어셈블리.
4. 제3항에 있어서, 부싱(620)은, 핀(602)에 대해 원주 방향으로 연장되고 제1 슬리브 베어링(624)과 제2 슬리브 베어링(624a) 사이에 축 방향으로 배치되는 윤활 홈(626)을 정의하고, 대향 단부 칼라(618)는 내부에 배치된 스토퍼(630)와 함께 그를 통해 축 방향으로 연장된 윤활 보어(628)를 포함하는, 카트리지 핀 어셈블리(600).
5. 제1항에 있어서, 절두 원추형 홈(614)은 15도 미만의 축 방향 테이퍼(A)를 정의하고, 단부 칼라(616)는 절두 원추형 홈(614)과 0.05 mm 내지 3.0 mm 범위의 최소 축 방향 거리(634)로 중첩되는, 카트리지 핀 어셈블리(600).
6. 제1항에 있어서, 단부 칼라(616)는 변형되어, 변형된 양의 재료(617)가 원주 방향(610)을 따라 전체 360도로 절두 원추형 홈(614) 내로 단조되도록 하는, 카트리지 핀 어셈블리(600).
7. 제1항에 있어서, 단부 칼라(616)는 숄더 부분(632)을 포함하는, 카트리지 핀 어셈블리(600).
8. 제2항에 있어서, 핀(602)의 단부 부분(612)은 단부 칼라(616)를 지나 제1 소정의 거리(636)로 축 방향으로 연장되고, 핀(602)의 대향 단부 부분(612a)은 제1 소정의 거리(636)의 0.2 mm 이내에 있는 제2 소정의 거리(636a)로 대향 단부 칼라(618)를 지나 연장되는, 카트리지 핀 어셈블리(600).
9. 복수의 단조된 조인트를 포함한 트랙 체인 어셈블리(300)로서, 각각의 조인트는,
   통과하는 제1 보어(458)를 갖는 내측 단부 칼라(456), 및 그로부터 바깥에 연장되는 핀 보스(462)와 통과하는 제2 보어(464)를 갖는 외측 단부 칼라(460)를 포함하는 트랙 링크(400)(보스(462)는 외부 측면(466)을 가짐); 및
   원통형 축(312a), 반경 방향(314), 및 원주 방향(316)을 정의하는 원통형 핀(306a)(핀(306a)은 외측 단부 칼라(460)의 각각의 제2 보어(464)에 가압되고 비회전식으로 장착되는 단부 부분(318)을 포함함)을 포함하되,
   환형 절두 원추형 홈(320)은, 핀 보스(462)에 축 방향으로 그리고 반경 방향으로 인접하게 배치된 핀(306a)의 단부 부분(318)에 형성되고, 핀 보스(462)는, 절두 원추형 홈(320)에 배치되는 적어도 하나의 단조된 변형(468)을 가져서, 절두 원추형 홈(320)이 원통형 축(312a)에 대해 원주 방향으로 적어도 290도 연장된 각도로 채워진 각형 언더컷 부분(470)을 포함하도록 하는, 트랙 체인 어셈블리.
10. 제9항에 있어서, 적어도 하나의 단조 변형(468)은 서로 원주 방향으로 이격된 복수의 스웨지 변형(468)으로 분할되는, 트랙 체인 어셈블리(300).

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