(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
履帯の非接地面側に設けられており、履帯式走行車両の車体フレームに支持される履帯式走行車両の下転輪であって、
前記車体フレームに支持されるシャフトと、
前記シャフトに対して回転可能な状態で挿嵌される略円筒状のローラ組立て体と、
前記ローラ組立て体を前記シャフトに対して相対回転させる軸受け部と、
を備え、
前記ローラ組立て体は、
前記車体フレーム側に配置された第１転輪セグメントと、
前記車体フレームとは反対側に配置された第２転輪セグメントと、
前記第１・第２転輪セグメントを軸方向における端部同士を互いに溶接して形成される溶接部と、
前記ローラ組立て体の前記溶接部外周に、前記第１・第２転輪セグメントの外周面と所定の隙間を介して取り付けられた略円筒状のリング部材と、
前記第１・第２転輪セグメントの外周面における前記リング部材が取り付けられた部分に、周方向に沿って形成された段差部と、
を有している履帯式走行車両の下転輪。
【請求項２】
前記溶接部は、前記ローラ組立て体の軸方向におけるほぼ中央部分に配置されている、
請求項１に記載の履帯式走行車両の下転輪。
【請求項３】
前記段差部の段差は、前記所定の隙間の倍以上の大きさを有している、
請求項１または２に記載の履帯式走行車両の下転輪。
【請求項４】
前記リング部材は、前記第１・第２転輪セグメントの外周面に形成された前記段差部に対向する内周面側に、周方向に沿って形成された凹部を有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の履帯式走行車両の下転輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械のような履帯式走行部を備えた履帯式走行車両に設けられた下転輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、不整地での作業等に使用される車両として、油圧ショベルやブルドーザ等のような履帯式走行車両が用いられている。
履帯式走行車両は、走行体の左右両側の前後位置に遊動輪と駆動輪とが配置され、この駆動輪と遊動輪との間に無端状の履帯が巻き掛けられている。そして、履帯式走行車両では、履帯における非接地面側において駆動輪と遊動輪との間に、複数の転輪が配置されている。複数の転輪は、走行体の車体フレームに支持されており、複数の転輪が設けられていることで、走行時における接地力を確保することができ、また車体を安定支持することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軸方向に２分割された第１・第２転輪セグメントを組み合わせた状態で、その分割部分の外周を覆うようにリング状の部材を圧入嵌合させることで、第１・第２転輪セグメントを互いに溶接することなく加工を容易化して製作の合理化を図った履帯式走行車両の転輪の構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の履帯式走行車両の下転輪では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された履帯式走行車両の下転輪では、リング部材の圧入嵌合によって第１・第２転輪セグメントを固定している。このため、転輪の取付け状態において第１・第２転輪セグメントが傾いて、片辺りが発生する場合がある。この場合には、第１・第２転輪セグメントの一部に局所的に応力が生じるため、変形する等の問題が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、簡易な構成によって、転輪セグメントの溶接部分を保護して部品寿命を延長することが可能な履帯式走行車両の下転輪を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る履帯式走行車両の下転輪は、履帯の非接地面側に設けられており、履帯式走行車両の車体フレームに支持される履帯式走行車両の下転輪であって、シャフトと、略円筒状のローラ組立て体と、軸受け部と、を備えている。シャフトは、車体フレームに支持される。ローラ組立て体は、シャフトに対して回転可能な状態で挿嵌される。軸受け部は、ローラ組立て体をシャフトに対して相対回転させる。また、ローラ組立て体は、第１・第２転輪セグメントと、溶接部と、略円筒状のリング部材と、段差部と、を有している。第１転輪セグメントは、車体フレーム側に配置されている。第２転輪セグメントは、車体フレームとは反対側に配置されている。溶接部は、第１・第２転輪セグメントを軸方向における端部同士を互いに溶接して形成される。リング部材は、ローラ組立て体の溶接部外周に、第１・第２転輪セグメントの外周面と所定の隙間を介して取り付けられている。段差部は、第１・第２転輪セグメントの外周面におけるリング部材が取り付けられた部分に、周方向に沿って形成されている。
【０００７】
ここでは、軸方向に分割された第１・第２転輪セグメントを溶接した溶接部分を覆うように、略円筒状のリング部材を設けている。そして、このリング部材は、第１・第２転輪セグメントの溶接部付近に形成された段差部に嵌め込まれるようにして、第１・第２転輪セグメントの外周面と所定の隙間を介して取り付けられる。
ここで、上記リング部材は、例えば、略円筒状の部材を周方向に分割した複数の部材によって構成されており、第１・第２転輪セグメントを合わせた状態で形成される段差部の部分に嵌め込まれるようにして、互いに接合される。
【０００８】
これにより、第１・第２転輪セグメントの外周面には、軸方向における中央部分（リング部材）と両端（第１・第２転輪セグメントの一部）とに凸部が形成されるため、シングルフランジタイプの下転輪を、容易にダブルフランジタイプの下転輪に改造することができる。
さらに、第１・第２転輪セグメントの外周面とリング部材の内周面との間には隙間が形成されており、リング部材がローラ組立て体に対して無用な負荷をかけることがないため、第１・第２転輪セグメントの溶接部をリング部材によって保護することができるとともに、取付け状態において第１・第２転輪セグメントが傾いて片当たりし応力が局所的に発生することで変形してしまうことを防止することができる。
以上により、簡易な構成により、部品寿命が長いダブルフランジタイプの下転輪を得ることができる。
【０００９】
第２の発明に係る履帯式走行車両の下転輪は、第１の発明に係る履帯式走行車両の下転輪であって、溶接部は、ローラ組立て体の軸方向におけるほぼ中央部分に配置されている。
【００１０】
ここでは、ローラ組立て体における軸方向中央部分付近に、第１・第２転輪セグメントの溶接部分を設けている。
これにより、ローラ組立て体の軸方向における中央部分付近に沿って、リング部材を配置することができる。この結果、リング部材によって、ローラ組立て体の軸方向中央部分付近に凸部を設けることができるため、ダブルフランジ型の下転輪を容易に構成することができる。
【００１１】
第３の発明に係る履帯式走行車両の下転輪は、第１または第２の発明に係る履帯式走行車両の下転輪であって、段差部の段差は、所定の隙間の倍以上の大きさを有している。
ここでは、リング部材が嵌め込まれる段差部の高さが、第１・第２転輪セグメントの外周面とリング部材の内周面との間に形成される所定の隙間の大きさの倍以上になるように設定している。
これにより、リング部材が径方向に偏って位置した場合でも、リング部材が段差部から外れて軸方向に移動してしまうことを回避することができる。この結果、第１・第２転輪セグメントの溶接部を、リング部材によって確実に保護することができる。
【００１２】
第４の発明に係る履帯式走行車両の下転輪は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る履帯式走行車両の下転輪であって、リング部材は、第１・第２転輪セグメントの外周面に形成された段差部に対向する内周面側に、周方向に沿って形成された凹部を有している。
【００１３】
ここでは、リング部材の内周面側、すなわちリング部材における第１・第２転輪セグメントと対向する面側に、周方向に沿って凹部を設けている。
これにより、リング部材が径方向に移動した場合でも、リング部材の内周面と第１・第２転輪セグメントの溶接部分とが接触することを回避することができる。この結果、溶接部分に負荷をかけることなく、リング部材によって溶接部分を保護することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る履帯式走行車両の下転輪によれば、簡易な構成により、部品寿命が長いダブルフランジタイプの下転輪を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る履帯式走行車両の下転輪の構成を示す断面図。
【図２】図１のＸ部分の拡大図。
【図３】図１の下転輪に含まれるローラ組立て体の構成を示す斜視図。
【図４】図１の下転輪の製造時の流れを示すフローチャート。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図３のローラ組立て体を組み立てる際の手順を示す断面図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、図１の下転輪を組み立てる際の手順を示す斜視図。
【図７】図１の下転輪において、履帯が傾いた際の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る履帯式走行車両の下転輪１およびその製造方法について、図１〜図７を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明では、軸方向、周方向、および径方向という方向を用いて説明しているが、これは略円筒状の第１・第２転輪セグメント１１，１２の軸方向、周方向、および径方向を基準とする方向を意味している。
【００１７】
本実施形態に係る下転輪１は、図１に示すように、履帯３０の接地面３０ａとは反対側の非接地面３０ｂ側に配置されており、無端状の履帯３０の非接地面３０ｂ側に設けられたリンク３１と接触しながら回転する。また、下転輪１は、主として、シャフト２と、ローラ組立て体３と、第１・第２カラー１３，１４と、軸受け部１６，１７と、を備えている。
【００１８】
＜シャフト２＞
シャフト２は、図示しない履帯式走行車両の車体フレームに取り付けられており、略円柱状の形状を有し、略円筒状のローラ組立て体３の中心に挿入されてローラ組立て体３の回転中心となる。また、シャフト２の両端には、ローラ組立て体３を挟み込むように、第１カラー１３と第２カラー１４とが取り付けられている。
【００１９】
＜第１・第２カラー１３，１４＞
第１・第２カラー１３，１４は、略円筒状の形状を有しており、その中心部分にシャフト２が挿入された状態で取り付けられている。なお、第２カラー１４は、ピン１８によってシャフト２に対して固定されている。
＜軸受け部１６，１７＞
軸受け部１６，１７は、第１・第２カラー１３，１４の軸方向におけるローラ組立て体３と対向する側にそれぞれ設けられている。また、軸受け部１６，１７は、シャフト２および第１・第２カラー１３，１４に対して、ローラ組立て体３を相対的に回転させるために設けられている。
【００２０】
＜ローラ組立て体３＞
ローラ組立て体３は、図１に示すように、第１転輪セグメント１１と、第２転輪セグメント１２と、溶接部１５と、段差部３ａ（図２参照）と、リング部材４と、を有している。
第１転輪セグメント１１は、中央孔にシャフト２が挿入される略円筒状の部材であって、図示しない車体フレーム側に配置されている。また、第１転輪セグメント１１は、ローラ組立て体３における軸方向端部に相当する位置に、凸部１１ａを有している。凸部１１ａは、履帯３０に固定されたリンク３１が、ローラ組立て体３の軸方向にずれて外れないように、径方向に突出している。
【００２１】
第２転輪セグメント１２は、中央孔にシャフト２が挿入され第１転輪セグメント１１とほぼ対称な略円筒状の部材であって、第１転輪セグメント１１よりも車体フレーム外側に配置されている。また、第２転輪セグメント１２は、ローラ組立て体３における軸方向端部に相当する位置に、凸部１２ａを有している。凸部１２ａは、履帯３０に固定されたリンク３１が、ローラ組立て体３の軸方向にずれて外れないように、径方向に突出している。
【００２２】
溶接部１５は、ローラ組立て体３の軸方向において第１・第２転輪セグメント１１，１２を溶接して形成される溶接ビードの部分であって、図３に示すように、互いに接合された第１・第２転輪セグメント１１，１２の連結部分を周方向に沿って溶接されて形成されている。
段差部３ａは、図２に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面における接合側の端部にそれぞれ形成された径小部である。よって、段差部３ａは、図３に示す第１・第２転輪セグメント１１，１２を接合した状態では、そのほぼ中央部分に溶接部１５が形成される。また、段差部３ａは、図２に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面から高さｈだけ凹んだ状態となっている。
【００２３】
リング部材４は、後述する第１・第２リング部２１，２２（図６（ａ）参照）を接合して形成される略円筒状の部材である。このリング部材４は、シングルフランジタイプからダブルフランジタイプの下転輪１に改造するために、互いに接合された第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面における軸方向ほぼ中央部分に形成された段差部３ａに、嵌め込まれるようにして取り付けられている。これにより、リング部材４を追加するだけの簡易な構成によって、容易にダブルフランジタイプの下転輪１を得ることができる。
【００２４】
なお、ここで言うダブルフランジタイプの下転輪とは、図１に示すように、一対のリンクの凸部の内側および両外側に対応する位置に、それぞれ凸部を有する下転輪を意味している。本実施形態では、上記下転輪側の凸部としては、第１・第２転輪セグメント１１，１２の凸部１１ａ，１２ａと、リング部材４とがこれに相当する。一方、シングルフランジタイプの下転輪とは、図１に示す下転輪１の構成からリング部材４を除いて、履帯３０のリンク３１に対して、両側にのみ凸部を有する構成をいい、ダブルフランジよりもリンク３１が軸方向に外れやすいという欠点がある。
【００２５】
また、リング部材４は、図２に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面に対して所定の隙間Ｓを介して、段差部３ａ内に取り付けられている。なお、この隙間Ｓは、第１・第２転輪セグメント１１，１２の周方向に沿ってほぼ均等な隙間を形成した状態で幅ｄの大きさを有している。これにより、リング部材４は、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面に対して圧力等の外力を付加することはない。このため、第１・第２転輪セグメント１１，１２に対して余計な負荷がかかることを防止することができる。
【００２６】
ここで、本実施形態の下転輪１では、段差部３ａの段差の大きさと隙間Ｓの大きさとの大小関係を、以下のように規定している。
段差部３ａの高さｈ＞隙間Ｓの幅ｄ×２
つまり、段差部３ａの大きさは、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面とリング部材４の内周面との間の隙間Ｓの大きさの倍以上になるように設定されている。
【００２７】
これにより、本実施形態の下転輪１では、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面に対して隙間Ｓを介して取り付けられたリング部材４が、径方向において偏って位置した場合でも、リング部材４が段差部３ａを乗り越えて軸方向に移動することはない。よって、ローラ組立て体３において、リング部材４を段差部３ａ内に常に留めておくことができる。この結果、第１・第２転輪セグメント１１，１２を接合する溶接部１５を、リング部材４によって保護することで、下転輪１の部品寿命を延長することができる。
【００２８】
さらに、リング部材４は、図２に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面と対向する内周面側に、凹部４ａを有している。凹部４ａは、溶接部１５の溶接ビードから離間する方向に凹んだ形状を有している。これにより、リング部材４が溶接部１５に接触して、溶接部１５に余計な負荷を掛けてしまうことを防止することができる。
リング部材４を構成する第１・第２リング部２１，２２は、略円筒状のリング部材４を周方向において２分割して形成された部品であって、第１・第２転輪セグメント１１，１２の段差部３ａの部分を覆うように、互いに溶接接合される（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）。
なお、第１・第２転輪セグメント１１，１２の接合、第１・第２リング部２１，２２の接合等を含む下転輪１の製造方法については、後段にて詳述する。
【００２９】
＜下転輪１の製造の流れ＞
本実施形態では、以上のような構成を備えた下転輪１を、図４に示すフローチャートに沿って製造する。
【００３０】
具体的には、ステップＳ１において、図５（ａ）に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２を、軸方向における端部１１ｂ，１２ｂ同士を合わせるようにして連結させる。このとき、第１転輪セグメント１１の端部１１ｂに形成された段部１１ｃと、第２転輪セグメント１２の端部１２ｂに形成された段部１２ｃとを嵌合させることで、第１転輪セグメント１１と第２転輪セグメント１２とは、径方向および軸方向において位置決めされる。
【００３１】
次に、ステップＳ２において、図５（ｂ）に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２の連結部分を溶接して、第１・第２転輪セグメント１１，１２を接合する。なお、このとき、第１・第２転輪セグメント１１，１２の溶接部分には、溶接ビードを含む溶接部１５が周方向に沿って形成される。
次に、ステップＳ３において、図６（ａ）に示すように、第１・第２転輪セグメント１１，１２の軸方向中央部分に形成された段差部３ａに対して、第１・第２リング部２１，２２を嵌め込むように連結させる。このとき、第１・第２リング部２１，２２の内周面と段差部３ａの面との間には、所定の隙間Ｓが形成されている。
【００３２】
次に、ステップＳ４において、図６（ｂ）に示すように、第１・第２リング部２１，２２の連結部分を突き合わせ溶接して、第１・第２リング部２１，２２を接合する。なお、このとき、第１・第２リング部２１，２２の溶接部分には、溶接ビードを含む溶接部２５が軸方向に沿って形成される。
次に、ステップＳ５において、ステップＳ１〜ステップＳ４の工程において構成された略円筒状のローラ組立て体３の中央孔部分に、シャフト２を挿入する。
【００３３】
次に、ステップＳ６において、ローラ組立て体３に挿入された状態において軸方向に突出したシャフト２の両端に、それぞれ第１・第２カラー１３，１４を取り付けてピン１８等を用いて固定する。
本実施形態の下転輪１は、以上のような製造工程を経て製造されることで、簡易な構成により、シングルフランジタイプからダブルフランジタイプの下転輪１に容易に改造することができる。
【００３４】
＜特徴＞
本実施形態の下転輪１は、上述したように、シャフト２と、シャフト２に回転可能な状態で取り付けられるローラ組立て体３と、ローラ組立て体３をシャフト２に対して相対回転させる軸受け部１６，１７と、を備えている。そして、ローラ組立て体３は、第１・第２転輪セグメント１１，１２と、溶接部１５と、リング部材４と、段差部３ａと、を有している。第１・第２転輪セグメント１１，１２は、軸方向における端部１１ｂ，１２ｂ同士を接合することで、略円筒形状の部品となる。リング部材４は、第１・第２転輪セグメント１１，１２によって構成される略円筒形状の部品の外周面に形成された段差部３ａの部分を覆うように、所定の隙間Ｓを介して取り付けられている。
【００３５】
これにより、リング部材４を構成として追加したことで、シングルフランジタイプの下転輪をダブルフランジタイプの下転輪１に容易に改造することができる。この結果、例えば、履帯式走行車両が林業作業等を実施している際に、図７に示すように、下転輪１に対して履帯３０がリンク３１ごと斜めになった場合でも、リンク３１が下転輪１から脱落して履帯３０が外れてしまうことを回避することができる。
【００３６】
また、ダブルフランジ化するために設けたリング部材４は、段差部３ａ内に保持されるように段差の大きさが設定されている。このため、リング部材４は、軸方向に移動することはなく、常時、第１・第２転輪セグメント１１，１２の接合部分（溶接部１５）を覆う位置に保持させることができる。
さらに、リング部材４は、第１・第２転輪セグメント１１，１２の外周面に形成された段差部３ａの面から所定の隙間Ｓを介して設けられている。つまり、リング部材４は、段差部３ａの面に接触して押圧するようなことはない。これにより、段差部３ａのほぼ中央部分に形成された溶接部１５に対して、リング部材４が接触して余計な応力等を生じさせることはない。
【００３７】
この結果、簡易な構成によってダブルフランジ化した下転輪１を得ることができるとともに、第１・第２転輪セグメント１１，１２の接合部分（溶接部１５）を保護することで部品寿命を従来よりも延長することができる。
【００３８】
〔他の実施形態〕
上記実施形態では、リング部材４として、周方向に２分割された第１・第２リング部２１，２２を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、リング部材４としては、２分割されたものに限らず、３分割以上に分割された構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の履帯式走行車両の下転輪は、簡易な構成により、部品寿命が長いダブルフランジタイプの下転輪を得ることができるという効果を奏することから、履帯式走行車両に取り付けられた各種転輪およびその製造方法に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１      下転輪（履帯式走行車両の下転輪）
２      シャフト
３      ローラ組立て体
３ａ    段差部
４      リング部材
４ａ    凹部
１１      第１転輪セグメント
１１ａ    凸部
１１ｂ    端部
１１ｃ    段部
１２      第２転輪セグメント
１２ａ    凸部
１２ｂ    端部
１２ｃ    段部
１３      第１カラー
１４      第２カラー
１５      溶接部
１６，１７  軸受け部
１８      ピン
２１      第１リング部
２２      第２リング部
２５      溶接部
３０      履帯
３０ａ    接地面
３０ｂ    非接地面
３１      リンク
ｄ      幅
ｈ      高さ
Ｓ      隙間（所定の隙間）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００４−１４９１１１号公報（平成１６年５月２７日公開）
【図１】
0005382664.tif 000002
【図２】
0005382664.tif 000003
【図３】
0005382664.tif 000004
【図４】
0005382664.tif 000005
【図５】
0005382664.tif 000006
【図６】
0005382664.tif 000007
【図７】
0005382664.tif 000008