KR20240074780A - 슈 플레이트와 그라우저를 포함한 트랙 슈 어셈블리 및 관련 제조 방법 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 양태에서, 트랙 슈 어셈블리는, 슈 플레이트 몸체의 폭을 따라 연장되는 홈을 정의한 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면을 포함하는 슈 플레이트 몸체, 및 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 갖는 그라우저 몸체를 갖는 그라우저를 포함하되, 적어도 하나의 그라우저 부착 표면의 단면 형상은 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면에 의해 정의된 홈의 단면 형상과 동일하다.

Description

슈 플레이트와 그라우저를 포함한 트랙 슈 어셈블리 및 관련 제조 방법

본 개시의 다양한 구현예는 일반적으로 트랙형 차량용 슈 플레이트와 그라우저를 포함하는 트랙 슈 어셈블리 및 관련 제조 방법에 관한 것이다.

크롤러형 트랙터와 같은 트랙형 기계 또는 차량은 비교적 부드러운 지형에 사용되어, 차량의 중량의 비교적 균일한 분포를 제공하면서, 지형에 걸쳐 재료 또는 장비를 이동시킬 수 있다. 이들 기계 또는 차량은, 주어진 기계 또는 차량의 대향 측면 상에 형성된 하나 이상의 연속 루프, 또는 트랙 어셈블리를 포함한다. 트랙 어셈블리는, 적어도 하나의 구동 기어 또는 스프로킷을 통해 기계 엔진 또는 다른 포트 소스와 같은 구동 메커니즘에 의해 구동된다. 트랙 어셈블리는, 복수의 링크 및 복수의 트랙 플레이트, 또는 트랙 슈 어셈블리를 포함하며, 이는 복수의 링크 상에 장착되고, 이는 결국, 언더캐리지 어셈블리에 장착되고, 이는, 예를 들어 스프로킷, 적어도 하나의 아이들러, 복수의 롤러, 및 당업계에 도시된 언더캐리지 어셈블리의 임의의 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 롤러가 차량의 엔진에 의한 동력 출력을 사용하여 회전함에 따라, 벨트가 회전하고, 트랙 플레이트가 지면에 놓이고, 각 트랙 플레이트의 그라우저가 지형 내로 연장된다. 롤러로부터의 회전력이 벨트 및 트랙 슈 어셈블리를 통해 그라우저로 전달됨에 따라, 차량은 전방으로 전진하거나 기어간다.

일부 트랙 슈 어셈블리는, 재료를 약 13 밀리미터의 두께로 10 미터 섹션으로 롤링하고 롤링된 재료를 크기 절단함으로써 현재 제조된다. 즉, 트랙 슈 어셈블리의 전체 폭은 10 미터이고, 각각의 트랙 슈 어셈블리는 필요한 크기에 따라 미리 결정된 높이로 절단된다. 롤형 섹션의 비교적 큰 크기는 트랙 슈 어셈블리의 제조를 어렵게 하고, 따라서 그라우저는, 이러한 큰 크기로 재료를 롤링할 수 있는 제한된 수의 시설로 인해 제조가 수행될 수 있는 위치를 제한하기 때문에, 부분적으로 어렵다. 제한된 수의 시설 및 이렇게 큰 재료 조각으로 작업하는 데 있어서의 어려움의 결과로서, 트랙 슈 어셈블리의 제조는 비교적 고가일 수 있다. 그러나, 제조 및 조립이 더 많은 장소에서 비교적 낮은 제조 비용으로 수행될 수 있는 트랙 슈 어셈블리에 대한 필요성이 존재한다.

또한, 시간이 지남에 따라, 그리고 사용 시, 트랙 슈 어셈블리의 그라우저는 지형으로부터의 힘으로 인해 균열될 수 있는데, 그라우저가 지형 내로 연장되고 그로부터 정상적인 힘을 유지하기 때문이다. 그라우저 내의 균열은, 그라우저의 근위 및 원위 표면과, 트랙 슈 어셈블리의 슈 플레이트의 외부 평면 표면 사이의 에지 또는 코너에서 발생할 수 있다. 또한, 그라우저의 외부 표면뿐만 아니라 그라우저의 근위 및 원위 표면이 마모될 수 있고, 일부 경우에, 그라우저의 단부가 그라우저의 중심부에 비해 더 큰 정도로 마모될 수 있도록 불균일한 방식으로 마모될 수 있다. 본 출원의 도 2 및 도 3에 나타낸 축 및 평면을 참조하여, 현재 이용 가능한 트랙 슈 어셈블리는, X-Z 평면에 대해 그라우저의 단면적 대 X-축을 따라 측정된 슈 플레이트의 길이의 최대 비율 약 205 밀리미터를 갖는다. 이러한 비율이 205 밀리미터의 최대값에 있더라도, 슈 그라우저의 마모 수명이 다른 트랙 구성 요소, 특히 링크의 마모 수명보다 짧은 특정 응용예가 있다. 또한, 일체로 형성된 그라우저 및 슈 플레이트, 또는 조립된 그라우저 및 슈 플레이트를 포함하여, 현재 이용 가능한 트랙 슈 어셈블리는 통상적으로 동일한 재료로 형성된다.

예를 들어, Rasmussen의 미국 특허 제4,434,642호에 설명된 바와 같이, 그라우저 슈로도 지칭되는 그라우저 바는 마모된 그라우저에 부착될 수 있다. 구체적으로, Rasmussen 특허는, 마모된 그라우저 바에 끼워맞춤될 수 있고 역 단조 방법을 사용하여 마모된 그라우저 바에 용접될 수 있는, 교체 그라우저 바를 설명한다. 그러나, Rasmussen 특허에 설명된 장치 및 방법은, 트랙 슈 어셈블리로 지형으로부터 정상적인 힘이 사용되기 때문에 마모된 그라우저와 교체 그라우저 바 사이의 조인트에서 균열 문제를 겪을 수도 있다. 또한, 교체 그라우저 바는 또한, 원래 그라우저와 동일한 불균일 마모를 겪고, 그 시점에서, 전체 트랙 슈 어셈블리를 새로운 트랙 슈 어셈블리로 교체해야 할 가능성이 있다.

본 개시의 트랙 슈 어셈블리 및 관련 제조 방법은 이들 전술한 도전 과제, 또는 당업계의 다른 문제 중 하나 이상을 극복하는 것에 관한 것이다.

일 양태에서, 트랙 슈 어셈블리는, 슈 플레이트 몸체의 폭을 따라 연장되는 홈을 정의한 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면을 포함하는 슈 플레이트 몸체를 갖는 슈 플레이트, 및 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 갖는 그라우저 몸체를 갖는 그라우저를 포함할 수 있되, 적어도 하나의 그라우저 부착 표면의 단면 형상은 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면에 의해 정의된 홈의 단면 형상과 동일하다.

다른 양태에서, 트랙 슈 어셈블리는, 슈 플레이트 몸체의 폭을 따라 연장되는 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면을 포함하는 슈 플레이트 몸체, 및 슈 플레이트 부착 표면에 부착되도록 구성된 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 갖는 그라우저 몸체를 갖는 그라우저를 포함할 수 있되, 그라우저 몸체의 단부 표면의 단면적 대 슈 플레이트 몸체의 길이의 비율은 25 밀리미터 내지 210 밀리미터의 범위이다.

또 다른 양태에서, 트랙 슈 어셈블리를 제조하는 방법은, 슈 플레이트 몸체의 폭을 따라 연장되는 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면을 포함하는 슈 플레이트 몸체를 형성하는 단계, 및 슈 플레이트 부착 표면에 부착되도록 구성된 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 갖는 그라우저 몸체를 갖는 그라우저를 형성하되 상기 그라우저 몸체의 단부 표면의 단면적 대 상기 슈 플레이트 몸체의 길이의 비율은 25 밀리미터 내지 210 밀리미터의 범위인 단계, 및 상기 그라우저를 상기 슈 플레이트에 부착하여 상기 트랙 슈 어셈블리를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 양태에서, 트랙 슈 어셈블리는, 슈 플레이트 몸체의 폭을 따라 연장되는 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면을 포함하는 슈 플레이트 몸체를 갖는 슈 플레이트(상기 슈 플레이트 몸체는 슈 플레이트 재료로 형성됨), 및 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 갖는 그라우저 몸체를 갖는 그라우저(상기 그라우저 몸체는 그라우저 재료로 형성됨)를 포함할 수 있으며, 상기 그라우저 재료는 상기 슈 플레이트 재료와 상이하다.

또 다른 양태에서, 트랙 슈 어셈블리는, 슈 플레이트 몸체의 폭을 따라 연장되는 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면을 포함하는 슈 플레이트 몸체를 갖는 슈 플레이트(상기 슈 플레이트 몸체는 슈 플레이트 재료로 형성됨), 및 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 갖고 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면에 부착되도록 구성된 그라우저 몸체를 갖는 그라우저(상기 그라우저 몸체는 그라우저 재료로 형성됨)를 포함할 수 있되, 상기 그라우저 재료의 경도는 상기 슈 플레이트 재료의 경도보다 크다.

전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 둘 모두는 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구범위처럼 본 개시의 구현예를 제한하지 않는다.

본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은, 여러 예시적 구현예를 도시하고, 기술된 내용과 함께, 본 개시된 구현예의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a는, 본원에 설명된 트랙 슈 어셈블리의 구현예에 따라 형성된 트랙 슈 어셈블리가 설치되는, 예시적인 트랙형 차량의 개략도를 도시한다.
도 1b는, 본원에 설명된 트랙 체인 어셈블리의 구현예에 따라 도 1a에 나타낸 바와 같이 트랙 체인 어셈블리의 개략적인 상세도를 도시한다.
도 2는, 하나 이상의 구현예에 따라 트랙 슈 어셈블리의 그라우저 및 슈 플레이트의 개략도를 도시한다.
도 3은, 섹션 라인 3-3을 따라 취하고, 도 2에 나타낸 트랙 슈 어셈블리의 그라우저 및 슈 플레이트의 측단면도를 도시한다.
도 4는, 대안적인 구현예에 따른 트랙 슈 어셈블리의 그라우저 및 슈 플레이트의 측단면도를 도시한다.
도 5는, 하나 이상의 구현예에 따른 트랙 슈 어셈블리를 형성하는 방법의 흐름도이다.

전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 둘 모두는 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구범위처럼 특징부를 제한하지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "포함하는", "갖는", "포함한"이란 용어, 또는 이들의 임의의 변형은, 요소 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치가 그 요소만을 포함하지 않고, 이러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 명시적으로 열거되지 않거나 고유하지 않은 다른 요소를 포함할 수 있도록 비-배타적인 포함을 포함하도록 의도된다. 또한, 본 개시에서, 예를 들어 "약", "일반적으로", "실질적으로" 및 "대략"과 같은 상대적인 용어는 언급된 숫자 값에서 ±10%의 가능한 변동을 나타내는 데 사용된다. 또한, 본 개시에서, 다양한 부분 및/또는 표면에 대해 제공된 폭, 깊이 및 길이에 대한 참조는 일관되며, 즉, 모든 폭은 Y축을 따라 정의되고, 모든 깊이는 Z축을 따라 정의되고, 모든 길이는 X축을 따라 정의된다.

도 1a는, 트랙형 기계 또는 차량(100), 특히 일례로 트랙형 트랙터의 개략도를 나타내고, 토양, 돌, 부스러기 등과 같은 지반 재료를 이동시키기 위한 블레이드(102)를 갖는다. 차량(100)은 섀시(104)를 포함하고, 그 위에 차량(100)의 운전에 필요한 기계 엔진 및 다른 구성 요소를 포함하는 엔진 하우징(106), 및 차량(100)의 운전자가 차량(100)의 제어 및 운전을 수행할 수 있는 운전자 스테이션(108)이 장착된다. 차량(100)은 하나 이상의 트랙 어셈블리(110)를 포함하고, 도 1a의 예시적인 차량(100)은 두 개의 트랙 어셈블리(110)(섀시(104)의 양측에 있는 하나의 트랙)를 포함한다. 각각의 트랙 어셈블리(110)는, 엔진에 의한 동력 출력을 통해 회전하는 구동 기어 또는 스프로킷(112), 아이들러(114), 및 롤러(116)를 포함한다. 스프로킷(112)은 엔진으로부터 롤러(116)로 동력을 전달한다. 트랙 체인(118)은 롤러(116) 주위에 장착되고, 복수의 트랙 슈 어셈블리(120)는 트랙 체인(118)에 장착된다. 트랙 체인(118)은 복수의 트랙 링크(122) 및 복수의 핀(124)을 포함한다. 복수의 트랙 링크(122)는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 무한 루프를 형성하기 위해 같이 함께 결합될 수 있다. 각각의 링크(122)는 도 1b에 나타낸 핀 구멍(126)을 포함하고, 이는 복수의 핀(124) 중 하나를 수용함으로써 링크(122)를 복수의 트랙 슈 어셈블리(120) 중 하나에 부착하도록 구성된다. 도 2를 참조하여 후술하는 바와 같이, 각각의 트랙 슈 어셈블리(120)는, 복수의 링크(122)에 부착하기 위해 복수의 핀(124) 중 하나를 수용하도록 또한 구성되는 하나 이상의 관통 구멍(242)을 포함할 수 있다. 트랙 체인(118) 및 그에 장착된 트랙 슈 어셈블리는 집합적으로 도 1a에 나타낸 바와 같이 트랙 체인 어셈블리(128)로서 지칭될 수 있다.

도 2는, 하나 이상의 구현예에 따라 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)를 포함하는 트랙 슈 어셈블리(120)를 나타낸다. 그라우저 몸체(204)의 형상이 이러한 형상에 한정되지는 않지만, 그라우저 몸체(200)는, 일반적으로 사다리꼴 프리즘으로서 형성된 그라우저 몸체(204)를 갖는다. 그라우저 몸체(204)는, 차량(100)이 움직일 때 지형과 접촉하도록 구성된 적어도 원위 표면(206), 전방 표면(208), 후방 표면(210), 단부 표면(212), 및 다른 단부 표면(214)을 포함하는 복수의 표면을 갖는다. 그라우저 몸체(204)는 또한, 평면형 표면(216), 및 평면형 표면(216)에 인접한 하나 이상의 각진 표면(218)을 포함하는, 복수의 부착 표면을 포함한다. 그라우저 몸체(204)의 부착 표면의 각진 표면(218)은 평면형 표면(216)에 대해 각도 θ일 수 있다. 평면형 표면(216)은 원위 표면(206)에 평행하다. 도 2 및 도 3에 나타낸, 평면형 표면(216)과 각진 표면(218) 각각 사이의 에지(219)는 모따기된 에지 또는 둥근 에지일 수 있다. 대안적인 구현예에서, 그라우저 몸체(204)는, 도 4에 나타내고 후술하는 만곡 표면과 같이, 아치형 또는 만곡 부착 표면을 포함할 수 있다.

전방 표면(208)과 후방 표면(210)은 교차 평면 상에 있는 반면, 단부 표면(212)과 다른 단부 표면(214)은 서로 대향한다. 다른 방식으로, 원위 표면(206) 및 평면형 표면(216)은 서로 평행하고 Z-Y 평면에 평행하며, 단부 표면(212) 및 다른 단부 표면(214)은 서로 평행하고 X-Z 평면에 평행하다. 또한, 단부 표면(212) 및 다른 단부 표면(214)은 사다리꼴 형상을 갖지만, 이들 표면의 형상은 사다리꼴로 한정되지 않으며, 하나 이상의 만곡형, 곡선형 및/또는 평평한 에지를 갖는 임의의 다각형 또는 형상일 수 있다.

도 2를 참조하면, 그라우저 몸체(204)는 Y-축을 따라 측정했을 때 약 300 밀리미터 내지 약 1000 밀리미터의 전체 폭 W₂₀₄를 가질 수 있다. 그리고 도 3을 참조하면, 그라우저 몸체(204)는 Z-축을 따라 측정했을 때 약 19 밀리미터 내지 약 57 밀리미터의 전체 깊이 D₂₀₄, 및 X-축을 따라 측정했을 때 약 15 밀리미터 내지 약 112 밀리미터의 전체 길이 L₂₀₄를 가질 수 있다. 그라우저 몸체(204)의 폭, 깊이 및 길이의 범위는 위에 열거된 값의 범위로부터 다양할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 트랙 슈 어셈블리(120)의 슈 플레이트(202)는 일반적으로 직사각형 프리즘으로서 형성된 슈 플레이트 몸체(220)를 갖지만, 슈 플레이트 몸체(220)의 형상은 이러한 형상에 한정되지 않는다. 슈 플레이트 몸체(220)는 적어도 원위 표면(222), 전방 표면(224), 후방 표면(226), 근위 표면(228), 단부 표면(230), 및 다른 단부 표면(232)을 포함하는 복수의 표면을 갖는다. 원위 표면(222)과 근위 표면(228)은 서로 대향하고, 단부 표면(230)과 다른 단부 표면(232)은 서로 대향한다. 다른 방식으로, 도 2에 식별된 축을 참조하여, 원위 표면(222) 및 근위 표면(228)은 서로 평행하고, Z-Y 평면과 단부 표면(230) 및 다른 단부 표면(232)은 서로 평행하고 X-Z 평면에 평행하다.

슈 플레이트 몸체(220)는 또한 전방 표면(224)에 인접한 하나의 만곡부(234), 및 후방 표면(226)에 인접한 다른 만곡부(236)를 포함할 수 있다. 만곡부(234 및 236)는 도 2에 나타낸 바와 같이 각각 원위 표면(222) 및 근위 표면(228) 상의 곡선에 의해 정의된다. 전방 표면(224) 및 후방 표면(226)은 만곡부(234 및 236)의 단부이기 때문에 도 2에 나타낸 구현예에서 서로 평행하지 않다. 후방 표면(226)에 인접한 다른 만곡부(236)는 또한, 적어도 두 개의 탭(240)에 의해 정의되는 적어도 하나의 오목부(238)를 가질 수 있다. 도 2에 나타낸 구현예에서, 만곡부(236)는 세 개의 탭(240)에 의해 정의되는 두 개의 오목부(238)를 포함하지만, 슈 플레이트 몸체(220)는 더 많거나 더 적은 수의 오목부(238) 및 탭(240)을 가질 수 있다. 슈 플레이트 몸체(220)는 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 원위 표면(222) 및 근위 표면(228)을 통해 연장된 하나 이상의 관통 구멍(242)를 포함할 수 있다. 도 2에 나타낸 구현예에서, 슈 플레이트 몸체(220)가 더 많거나 더 적은 수의 관통 구멍(242)을 가질 수 있지만, 네 개의 관통 구멍(242)이 제공된다. 관통 구멍(242)은, 예를 들어 트랙 슈 어셈블리(120)를 트랙 체인(118)에 부착하여 트랙 어셈블리(110)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 슈 플레이트 몸체(220)는 도 2에 나타낸 형상에 한정되지 않으며, 원위 표면(222) 및 근위 표면(228)은 평평한 표면 또는 직선 에지일 수 있고, 이러한 대안적인 구현예에서, 후방 표면(226은 전방 표면(224)에 대향할 수 있고, 둘 모두 X-Y 평면에 평행할 수 있다.

슈 플레이트 몸체(220)는 또한, 원위 표면(222) 내의 오목부로서 도 2 및 도 3에 나타내고 평면형 표면(246) 및 적어도 두 개의 각진 표면(248)을 포함한 슈 플레이트 몸체(220)의 복수의 부착 표면에 의해 정의되는, 홈(244)을 포함할 수 있다. 슈 플레이트 몸체(220)의 부착 표면의 각진 표면(248)은 평면형 표면(246)에 대해 Δ 각도일 수 있다. 평면형 표면(246)은 원위 표면(222)에 평행하다. 평면형 표면(246)과 각진 표면(248) 각각 사이의 에지(249)는, 모따기된 에지 또는 둥근 에지일 수 있다.

도 2를 참조하면, 슈 플레이트 몸체(220)는 Y-축을 따라 측정했을 때 약 300 밀리미터 내지 약 1000 밀리미터의 전체 폭 W₂₂₀을 가질 수 있다. 또한, 도 3을 참조하면, 슈 플레이트 몸체(220)는 Z-축을 따라 측정했을 때 약 165 밀리미터 내지 약 370 밀리미터의 전체 깊이 D₂₂₀, 및 X-축을 따라 측정했을 때 약 8 밀리미터 내지 약 28 밀리미터의 전체 길이 L₂₂₀을 가질 수 있다. 슈 플레이트 몸체(220)의 폭, 깊이 및 길이의 범위는 위에 열거된 값의 범위로부터 다양할 수 있다.

그라우저 몸체(204)의 부착 표면의 치수와 슈 플레이트 몸체(220)의 홈(244)의 부착 표면의 치수는, 서로 대략 동일할 수 있다. 보다 구체적으로, 그라우저 몸체(204)의 평면형 표면(216)의 폭과 깊이는, 슈 플레이트 몸체(220)의 평면형 표면(246)의 폭과 깊이와 대략 동일할 수 있다. 또한, 그라우저 몸체(204)의 각진 표면(218)의 X-Z 평면 내의 폭 및 측정된 거리는, 슈 플레이트 몸체(220)의 각진 표면(248)의 대응하는 치수와 대략 동일할 수 있다. 이들 부착 표면의 대략 동일한 치수로 인해, 특히 선형 마찰 용접을 포함하는 용접이 수행되어 그라우저 몸체(204)를 부착 표면에서 슈 플레이트 몸체(220)에 부착할 수 있다.

대안적인 구현예에서, 그라우저 몸체(204)의 복수의 부착 표면은, 그라우저 몸체(204) 내에 홈을 형성할 수 있고, 슈 플레이트 몸체(220)의 복수의 부착 표면은 도 2에 나타낸 홈(244) 대신에 돌출부를 형성할 수 있다. 다른 모든 양태에서, 대안적인 구현예의 그라우저 몸체(204) 및 슈 플레이트 몸체(220)는 도 2에 나타낸 구현예의 것과 동일할 수 있다.

섹션 라인 3-3을 따라 취한 트랙 슈 어셈블리(120)의 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)의 단면도를 도시하는 도 3을 참조하면, 슈 플레이트 몸체(220)의 길이 L₂₂₀(즉, X-축을 따라 측정했을 때, 도 3에 나타낸 바와 같이, 슈 플레이트 몸체(220)의 단부 표면(230)의 길이)에 대한 그라우저 몸체(204)의 단부 표면(212)의 단면적 A₂₁₂의 비율은 25 밀리미터 내지 205 밀리미터의 범위, 또는 대안적으로 205 밀리미터 초과일 수 있다. 특히, 비율은 대략 210 밀리미터일 수 있다. 다른 방식으로, 비율은 25 밀리미터 내지 210 밀리미터의 범위일 수 있다.

그라우저(200)를 형성하는 데 사용되는 재료는, 슈 플레이트(202)를 형성하는 데 사용되는 재료와 동일하거나 상이할 수 있다. 그라우저(200)와 슈 플레이트(202)를 형성하는 데 사용되는 재료가 동일한 재료인 구현예에서, 재료는 상이한 경도를 가질 수 있어서, 그라우저(200)를 형성하는 재료의 경도는, 로크웰 경도(RKW)에 의해 측정했을 때, 슈 플레이트(202)를 형성하는 재료의 경도보다 크다. 대안적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)를 형성하는 데 사용되는 재료가 상이한 구현예에서, 그라우저(200)를 형성하는 데 사용되는 재료는 RKW에 의해 측정했을 때, 슈 플레이트(202)를 형성하는 데 사용되는 재료의 것보다 더 큰 경도를 가질 수 있다. 어느 구현예에서, 그라우저(200)를 형성하는 재료의 경도는 RKW C45 내지 RKW C55의 범위일 수 있고, 슈 플레이트(202)를 형성하는 재료의 경도는 RKW C35 내지 RKW45의 범위일 수 있다. 재료가 상이한 구현예에서, 그라우저(200)는 백색 철로 형성될 수 있고, 슈 플레이트(202)는 평철로 형성될 수 있다. 대안적으로, 재료 중 하나는 Liu et al.의 미국 특허 제9,440,693호에 논의된 재료와 같은 공기 경화 강일 수 있다. 그러나, 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)를 형성하는 데 사용되는 재료는 상기 언급된 재료로 한정되지 않으며, 다른 재료가 사용될 수 있다.

그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)는, 예를 들어 아래의 도 5를 참조하여 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 용접에 의해 서로 단단히 부착되도록 구성된다. 대안적으로, 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)는 납땜에 의해 서로 단단히 부착될 수 있다. 용접이 사용되는 경우, 특히 도 2 및 도 3에 나타낸 구현예를 참조하여, 일례로, 평면형 표면(216) 및 각진 표면(218)을 포함하는 그라우저 몸체(204)의 부착 표면은, 평면형 표면(246) 및 각진 표면(248)을 포함하는 슈 플레이트 몸체(220)의 부착 표면과 접촉하고 이에 용접되도록 구성된다. 그리고, 홈이 그라우저 몸체(204) 상에 형성되고 돌출부가 슈 플레이트 몸체(220) 상에 형성되는 구현예에서, 그라우저 몸체(204)의 부착 표면은, 슈 플레이트 몸체(220)의 부착 표면에 접촉되고 용접된다. 마찰 용접, 보다 구체적으로 선형 마찰 용접은 그라우저 몸체(204)를 슈 플레이트 몸체(220)에 부착하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 금속 불활성 가스(MIG) 아크 용접, 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접, 및 차폐 금속 아크 용접(SMAW)을 포함하는 아크 용접이 사용될 수 있다. 그라우저 몸체(204)와 슈 플레이트 몸체(220)가 서로 부착될 때, 그라우저 몸체(204)의 평면형 표면(216)은 슈 플레이트 몸체(220)의 평면형 표면(246)에 용접되고, 그라우저 몸체(204)의 각진 표면(218)은 슈 플레이트 몸체(220)의 각진 표면(248)에 용접된다. 대안적으로, 이들 표면의 서브세트 사이에 접촉 및/또는 용접이 이루어질 수 있다.

도 4를 참조하여, 대안적인 구현예에서, 그라우저 몸체(204)는, 적어도 부분적으로 그라우저 몸체(204)의 길이, 폭 또는 높이에 기초하여 정의된 곡률 반경 R₂₅₀을 갖는 만곡형 부착 표면(250)을 포함할 수 있다. 슈 플레이트 몸체(220)는 또한, 그라우저 몸체(204)의 만곡형 부착 표면(250)의 곡률 반경 R₂₅₀과 대략 같거나 큰 곡률 반경 R₂₅₂를 갖는 해당 만곡형 부착 표면(252)을 가질 수 있다. 이 구현예에서, 그라우저 몸체(204)와 슈 플레이트 몸체(220)가 서로 부착될 때, 그라우저 몸체(204)의 만곡형 부착 표면(250)의 전체가 슈 플레이트 몸체(220)의 만곡형 부착 표면(252)의 전체로 용접된다. 대안적으로, 이들 표면의 부분 사이에 접촉 및/또는 용접이 이루어질 수 있다.

그라우저(200)는 슈 플레이트 몸체(220)의 원위 표면(222)으로부터 바깥쪽으로 연장되어, 트랙 슈 어셈블리(120)가 도 1a에 나타낸 바와 같이 트랙 어셈블리(110)의 트랙 체인(118) 상에 장착되는 경우에 그라우저(200)는, 트랙 슈 어셈블리(120)가 부착되는 트랙 체인(118) 상의 지점에서 트랙 체인(118)의 평면에 수직인 방향으로 연장된다. 즉, 그라우저(200)는, 트랙 슈 어셈블리(120)가 설치되는 트랙 체인(118)을 따르는 모든 위치에서, 트랙 체인(118)으로부터 바깥쪽으로 연장된다.

산업상 이용가능성

본 개시의 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)는, 도 1a에 나타낸 트랙형 트랙터와 같은 트랙형 차량(100)의 트랙 어셈블리(110)의 비교적 강하고 오래 지속되는(즉 사용 기간이 긴) 트랙 슈 어셈블리(120)에 제공될 수 있다. 구체적으로, 그라우저(200)가 슈 플레이트(202)를 형성하는 재료에 비해 더 큰 경도를 갖는 재료로 형성될 수 있기 때문에, 본 개시의 트랙 슈 어셈블리(120)는 더 긴 사용 수명을 가질 수 있고 균열에 덜 민감할 수 있다. 또한 상대 치수 때문에 특히, 그라우저 몸체(204)의 단부 표면(212)의 단면적 A₂₁₂ 대 슈 플레이트 몸체(220)의 길이 L₂₂₀의 비율은 205 밀리미터를 초과하기 때문에, 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)의 부착 표면의 구성 때문에, 조립된 트랙 슈 어셈블리(120)는, 그라우저 및 그라우저(200)와 슈 플레이트(202) 사이의 용접 연결부의 높은 강도와 비교적 긴 사용 수명을 갖고, 균열에 덜 민감한 트랙 슈 어셈블리(120)가 제공될 수 있다. 또한, 그라우저(200)와 슈 플레이트(202)가 별도로 형성되고, 후속하여 부착 표면을 용접하거나 납땜하여 결합되어 그라우저(200)와 슈 플레이트(202) 사이에 단단한 연결을 형성할 수 있기 때문에, 트랙 슈 어셈블리(120)와 연관된 제조 및 유통 비용은 비교적 낮을 수 있으며, 여기서 별도의 구성 요소는 대형 장비를 필요로 하지 않고 더 많은 수의 시설에 형성될 수 있다. 그 결과, 별도의 구성 요소로서 또는 본 발명에 따라 형성된 조립된 트랙 슈 어셈블리(120)로서, 그라우저(200) 및 슈 플레이트(202)의 제조 및 유통과 관련된 비용은, 운송 거리 및 시간이 감소되기 때문에 비교적 낮을 수 있다.

도 5는 하나 이상의 구현예에 따라, 도 1 내지 도 3에 나타낸 트랙 슈 어셈블리(120)와 같은 트랙 슈 어셈블리를 형성하는 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 방법(500)은, 예를 들어 슈 플레이트 몸체(220)의 원위 표면(222) 상에 홈(244)을 포함한 슈 플레이트 몸체(230)를 갖는 슈 플레이트(202)를 형성하는 단계(502)를 포함할 수 있다. 슈 플레이트 몸체(220) 및 홈(244)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 슈 플레이트 몸체(220) 및 홈(244)의 전술한 설명에 따라 형성될 수 있다. 특히, 예를 들어, 슈 플레이트 몸체(220)는 RKW C37 내지 RKW C45 범위로 경화된 저합금강과 같은 재료로 롤링될 수 있다. 그 다음, 홈(244)은 롤형 슈 플레이트 몸체(220)로부터 재료를 제거함으로써 형성될 수 있다. 홈(244)을 형성하는 단계는, 재료를 제거하여 평면형 표면(246) 및 각진 표면(248)을 형성하는 단계를 포함한다. 홈의 형상이 도 2 및 도 3에 나타낸 사다리꼴 형상과 상이한 경우, 부착 표면은, 상대적 크기 및 형상이 다양할 수 있다. 예를 들어, 부착 표면은 만곡형 또는 아치형, 곡선형 및/또는 평평한 표면뿐만 아니라, 더 많거나 더 적은 수의 평면형 또는 각진 표면을 포함할 수 있다. 특히, 홈(244)은, 도 4에 나타낸 바와 같이 슈 플레이트 몸체(220)의 만곡형 부착 표면(252)으로서 형성될 수 있다.

또한, 방법(500)은, 슈 플레이트 몸체(220)의 홈(244) 내에 끼워맞춤되도록 구성된 평면형 표면(216) 및 적어도 두 개의 각진 표면(218)을 포함하는 부착 표면을 갖는 그라우저 몸체(204)를 갖는 그라우저 몸체(200)를 형성하는 단계(504)를 포함할 수 있다. 그라우저(200)를 형성하는 단계는, 예를 들어 RKW C45 내지 RKW C55 범위로 경화된 고합금강과 같은 재료를 롤링하는 단계를 포함할 수 있다. 물론, 그라우저 몸체(204)의 부착 표면의 형상이 도 2 및 도 3에 나타낸 사다리꼴 형상과 상이한 경우, 부착 표면은 상대적 크기 및 형상이 다양할 수 있다. 예를 들어, 부착 표면은 만곡형, 곡선형 및/또는 평평한 표면뿐만 아니라, 더 많거나 더 적은 수의 평면형 또는 각진 표면을 포함할 수 있다. 특히, 그라우저 몸체(204) 상에 형성된 부착 표면은 도 4에 나타낸 방과 같이 만곡형 또는 아치형일 수 있다. 대안적인 형상 및/또는 부착 표면의 수를 갖는 임의의 구현예에서, 그라우저 몸체(204) 상의 부착 표면의 형상 및 수는, 슈 플레이트 몸체(220) 내의 홈(244)의 부착 표면의 형상 및 수에 각각 대응한다. 이러한 방식으로, 그라우저(200)는 슈 플레이트 몸체(220)의 홈(244) 내에 배치될 때 자가 정렬될 수 있다.

마지막으로, 방법(500)은 그라우저(200)를 슈 플레이트(202)에 부착하는 단계(506)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 단계(506)는, 그라우저 몸체(204)의 부착 표면을 슈 플레이트 몸체(220)의 부착 표면에 용접하거나 납땜하는 단계를 포함할 수 있으며, 그라우저 몸체(204)의 평면형 표면(218)은 슈 플레이트 몸체(220)의 평면형 표면(248)에 용접되고, 그라우저 몸체(204)의 각진 표면(218)은 슈 플레이트 몸체(220)의 각진 표면(248)에 용접된다. 용접은, 금속 불활성 가스(MIG) 아크 용접, 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접, 및 차폐 금속 아크 용접(SMAW), 및 선형 마찰 용접과 같은 마찰 용접 중 하나를 포함할 수 있다. 용접 또는 납땜은 표면의 전체 폭을 따라 표면을 부착하는 데 사용될 수 있거나, 용접은 표면의 일부(즉, 표면의 폭의 전체가 아님)에 사용될 수 있다. 특정 유형의 용접의 일부 예시가 전술한 바와 같지만, 다른 유형의 용접은 방법(500)의 부착 단계의 일부로서 수행될 수 있다. 방법(500)이 전술한 단계(502 내지 506)를 포함하는 것으로 설명되지만, 방법(500)은 이들 단계에 한정되지 않는다.

그리고, 방법(500)은, 슈 플레이트 몸체(220) 내에 홈(244)을 형성하는 단계, 및 슈 플레이트 몸체(220)의 홈(244) 내에 끼워맞춤되도록 복수의 부착 표면을 포함하기 위해 그라우저 몸체(204)를 형성하는 단계를 포함하지만, 상기 방법은 대안적으로, 그라우저 몸체(204) 내에 홈을 형성하는 단계, 및 그라우저 몸체(204) 내에 형성된 홈 내에 끼워맞춤되도록 복수의 부착 표면을 포함하기 위해 슈 플레이트 몸체(220)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 구현예는, 본 명세서를 고려하고 본원에 개시된 발명의 실행을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되도록 의도되고, 본 발명의 실제 범주 및 사상은 하기 청구범위로 표시된다.

Claims (10)

1. 트랙 슈 어셈블리(120)로서,
   슈 플레이트 몸체의 폭(W₂₂₀)을 따라 연장되는 홈(244)을 정의하는 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면(246, 248)을 포함하는 슈 플레이트 몸체(220)를 갖는 슈 플레이트(202); 및
   적어도 하나의 그라우저 부착 표면(216, 218)을 갖는 그라우저 몸체(204)를 갖는 그라우저(200)를 포함하되, 상기 적어도 하나의 그라우저 부착 표면의 단면 형상은 상기 적어도 하나의 슈 플레이트 부착 표면에 의해 정의된 상기 홈의 단면 형상과 동일한, 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 그라우저 부착 표면은 용접에 의해 상기 슈 플레이트 몸체 내의 홈에 부착되는, 트랙 슈 어셈블리.
3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 그라우저 부착 표면을 상기 슈 플레이트 몸체 내의 홈에 부착하는 데 사용되는 용접은, 아크 용접 및 마찰 용접 중 하나인, 트랙 슈 어셈블리.
4. 제2항에 있어서, 상기 슈 플레이트 몸체 내의 홈의 전체 길이 및 상기 적어도 하나의 그라우저 부착 표면의 전체 길이는 함께 용접되는, 트랙 슈 어셈블리.
5. 제1항에 있어서, 상기 슈 플레이트 몸체의 적어도 하나의 부착 표면 및 상기 그라우저 몸체의 적어도 하나의 부착 표면 각각은, 평면형 표면(216, 246) 및 상기 평면형 표면에 인접한 적어도 두 개의 각진 표면(218, 248)을 포함하는, 트랙 슈 어셈블리.
6. 제5항에 있어서, 각각의 평면형 표면과 상기 두 개의 각진 표면 각각 사이의 에지(219, 249)는 모따기된 에지인, 트랙 슈 어셈블리.
7. 제5항에 있어서, 각각의 평면형 표면과 상기 두 개의 각진 표면 각각 사이의 에지(219, 249)는 둥근 에지인, 트랙 슈 어셈블리.
8. 제1항에 있어서, 상기 슈 플레이트 몸체 및 상기 그라우저 몸체는 상이한 재료로 형성되는, 트랙 슈 어셈블리.
9. 제8항에 있어서, 상기 그라우저 몸체의 재료는 상기 슈 플레이트 몸체의 재료보다 더 큰 경도를 갖는, 트랙 슈 어셈블리.
10. 제1항에 있어서, 상기 그라우저 몸체의 단부 표면(212)의 단면적(A₂₁₂) 대 상기 슈 플레이트 몸체의 길이(L₂₂₀)의 비율은 [A] 내지 [B]의 범위인, 트랙 슈 어셈블리.