(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の外周面を有するシャフトと、
前記外周面の一部を周方向に取り囲んで配置され、前記外周面に対向する円筒状の内周面および環状の端面を有するローラシェルと、
前記シャフトに固定され、前記端面に対向する環状の対向面を有するカラーと、
前記外周面と前記内周面との間に配置されたラジアル滑り軸受と、
前記端面と前記対向面との間に配置され、前記ラジアル滑り軸受とは別体に設けられたスラスト滑り軸受とを備え、
前記ローラシェルに対する前記スラスト滑り軸受の相対回転を防止する回り止め構造が設けられており、
前記回り止め構造は、前記ローラシェルと前記スラスト滑り軸受との一方に形成された凸部および他方に形成された凹部との係合、ならびに、前記ローラシェルと前記スラスト滑り軸受とのロウ付け、接着および溶接のいずれかによる接合のいずれかである、履帯式走行車両の転輪。
【請求項２】
前記外周面は、前記シャフトの軸方向において、前記端面の配置されている位置から前記対向面の配置されている位置に亘って、同径の円筒形状を有する、請求項１に記載の履帯式走行車両の転輪。
【請求項３】
前記ラジアル滑り軸受と前記スラスト滑り軸受とは、互いに異なる材料で形成されている、請求項１または２に記載の履帯式走行車両の転輪。
【請求項４】
前記スラスト滑り軸受の形成材料は、前記ラジアル滑り軸受の形成材料よりも高い硬度を有する、請求項３に記載の履帯式走行車両の転輪。
【請求項５】
前記スラスト滑り軸受は、環状の主表面を有する円環板状の本体部と、前記本体部と一体に形成され前記主表面から突起する凸部とを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の履帯式走行車両の転輪。
【請求項６】
前記スラスト滑り軸受が前記端面に接触する面積は、前記スラスト滑り軸受が前記対向面に接触する面積よりも小さい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の履帯式走行車両の転輪。
【請求項７】
前記シャフトの径方向において、前記スラスト滑り軸受が前記端面に接触する部分の寸法は、前記スラスト滑り軸受が前記対向面に接触する部分の寸法よりも小さい、請求項６に記載の履帯式走行車両の転輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、履帯式走行車両の転輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、不整地での作業に、油圧ショベルおよびブルドーザなどの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配置された遊動輪および駆動輪と、この駆動輪と遊動輪との間に巻き掛けられた無端状の履帯とを備えている。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。複数の転輪が設けられていることで、履帯式走行車両の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】
たとえば特開平９−２２６６４４号公報（特許文献１）に開示されている転輪装置では、円柱状のシャフトの外周に、履帯リンクと当接するローラシェルが回転可能に設けられている。ローラシェルとシャフトとの間に、ブシュが設けられている。ブシュは、ラジアル方向の負荷を受ける円柱部と、スラスト方向の負荷を受ける鍔部とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２６６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平９−２２６６４４号公報（特許文献１）に記載された転輪装置では、円柱部と鍔部とが一体のブシュが設けられており、転輪が回転すると鍔部はボス部に対して摺動する。このブシュを、円柱部と鍔部とが別体に設けられている構成とすると、転輪が回転するとき、転輪の回転に伴って鍔部がつれ回りし、鍔部と転輪とが摺動することになる。鍔部と転輪とが高い面圧で摺動することにより、摩擦抵抗によって熱が発生する。この発熱の結果、焼付きが生じ、ブシュの寿命が短くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ローラシェルを支持する軸受を長寿命化できる、履帯式走行車両の転輪を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の履帯式走行車両の転輪は、シャフトと、ローラシェルと、カラーと、ラジアル滑り軸受と、スラスト滑り軸受とを備えている。シャフトは、円筒状の外周面を有している。ローラシェルは、外周面の一部を周方向に取り囲んで配置されている。ローラシェルは、外周面に対向する円筒状の内周面および環状の端面を有している。カラーは、シャフトに固定されている。カラーは、端面に対向する環状の対向面を有している。ラジアル滑り軸受は、外周面と内周面との間に配置されている。スラスト滑り軸受は、端面と対向面との間に配置されている。スラスト滑り軸受は、ラジアル滑り軸受とは別体に設けられている。転輪には、回り止め構造が設けられている。回り止め構造は、ローラシェルに対するスラスト滑り軸受の相対回転を防止する。
【０００８】
本発明の転輪によれば、ラジアル滑り軸受とは別体に設けられたスラスト滑り軸受の、ローラシェルに対する相対回転が防止される。そのため、ローラシェルが回転するとき、スラスト滑り軸受は、ローラシェルに対しては摺動せず、カラーに対して摺動するようになる。スラスト滑り軸受がカラーに接触する面積は、スラスト滑り軸受がローラシェルに接触する面積よりも大きいので、スラスト滑り軸受をカラーに対して摺動させることによって、摺動する際に発生する面圧が小さくなる。その結果、ローラシェルを支持するスラスト滑り軸受の摺動時の発熱を低減することができるので、スラスト滑り軸受を長寿命化することができる。
【０００９】
上記の転輪において、シャフトの外周面は、軸方向において、端面の配置されている位置から対向面の配置されている位置に亘って、同径の円筒形状を有している。このようにすれば、スラスト滑り軸受の設けられている位置において、シャフトの外周面にはスラスト荷重を受けるための段差が形成されておらず、シャフトはその外周面が同径の円筒状のストレートシャフトの形状を有している。シャフトをこのような形状に形成することにより、シャフトの製造が容易となり、転輪の製造コストを低減することができる。
【００１０】
上記の転輪において、回り止め構造は、ローラシェルとスラスト滑り軸受との一方に形成された凸部および他方に形成された凹部との係合、ならびに、ローラシェルとスラスト滑り軸受とのロウ付け、接着および溶接のいずれかによる接合のいずれかである。本発明の転輪に、上記のような種々の手法を適用することにより、回り止め構造を好適に設けることが可能である。
【００１１】
上記の転輪において、ラジアル滑り軸受とスラスト滑り軸受とは、互いに異なる材料で形成されている。これにより、相対的に高い面圧で摺動するスラスト滑り軸受を、高面圧に耐えられる材料で形成することができるので、スラスト滑り軸受をさらに長寿命化することができる。スラスト滑り軸受のみを高価な高面圧に耐えられる材料で形成し、ラジアル滑り軸受を従来の軸受材料で形成することにより、経済性に優れた転輪を提供することができる。
【００１２】
上記の転輪において、スラスト滑り軸受の形成材料は、ラジアル滑り軸受の形成材料よりも高い硬度を有している。このようにすれば、スラスト滑り軸受を、より高い面圧に耐えられる仕様に設けることができ、スラスト滑り軸受をさらに長寿命化することができる。
【００１３】
上記の転輪において、スラスト滑り軸受は、環状の主表面を有する円環板状の本体部と、本体部と一体に形成され主表面から突起する凸部とを有している。このようにすれば、スラスト滑り軸受に形成された凸部と、ローラシェルに形成された凹部との係合によって、スラスト滑り軸受をローラシェルに対して確実に回り止めすることが可能になる。
【００１４】
上記の転輪において、スラスト滑り軸受がローラシェルの端面に接触する面積は、スラスト滑り軸受がカラーの対向面に接触する面積よりも小さい。このようにすれば、ローラシェルの回転に伴ってスラスト滑り軸受がカラーに対して摺動するときの面圧を確実に小さくでき、摺動時に発生する発熱を確実に低減することができる。
【００１５】
上記の転輪において、シャフトの径方向において、スラスト滑り軸受がローラシェルの端面に接触する部分の寸法は、スラスト滑り軸受がカラーの対向面に接触する部分の寸法よりも小さい。このようにすれば、ローラシェルの回転に伴ってスラスト滑り軸受がカラーに対して摺動するときの面圧を確実に小さくでき、摺動時に発生する発熱を確実に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、ローラシェルを支持する軸受を長寿命化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における転輪を備えている履帯式走行車両の例として油圧ショベルの構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１の履帯式走行車両に含まれる履帯装置の構成を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る履帯式走行車両の下転輪の構成の概略を示す断面図である。
【図４】図３に示すスラスト滑り軸受付近を拡大して示す断面図である。
【図５】図３に示す下転輪の一部構成要素の分解斜視図である。
【図６】スラスト滑り軸受の斜視図である。
【図７】ローラシェルおよびカラーに対するスラスト滑り軸受の配置の詳細を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
まず本発明の思想を適用可能な履帯式走行車両の一例として油圧ショベルの構成について説明する。なお本発明は以下の油圧ショベル以外のブルドーザなどの履帯式走行車両にも適用可能である。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態における転輪を備えている履帯式走行車両の例として油圧ショベルの構成を示す概略斜視図である。図１を参照して、履帯式走行車両（たとえば油圧ショベル）３０は、下部走行体２０と、上部旋回体３１と、作業機３２とを主に有している。下部走行体２０と上部旋回体３１とにより、履帯式走行車両の本体が構成されている。
【００２０】
下部走行体２０は左右一対の履帯装置１０を有している。この左右一対の履帯装置１０
が回転駆動することにより履帯式走行車両３０が自走可能なように構成されている。下部走行体２０はまた、詳細を後述する転輪を有している。
【００２１】
上部旋回体３１は下部走行体２０に対して旋回自在に設置されている。この上部旋回体３１は、前方左側にキャブ３１ａを有し、後方側にエンジンを収納するエンジンルーム３１ｂ、およびカウンタウェイト３１ｃを有している。ここで、上部旋回体３１の前後・左右は、キャブ３１ａ内に着座するオペレータを基準としている。
【００２２】
作業機３２は上部旋回体３１の前方側に軸支されており、たとえばブーム、アーム、バケット、油圧シリンダなどを有している。
【００２３】
図２は、図１の履帯式走行車両に含まれる履帯装置１０の構成を示す概略斜視図である。図２を参照して、履帯装置１０は、履帯用リンク１と、ブシュ１１と、連結用ピン１２と、履板（シュープレート）１３とを主に有している。履帯装置１０は、履板１３が取り付けられた複数の履帯用リンク１が無端状に連結されることにより、環状に構成されている。
【００２４】
履帯用リンク１には、ブシュ孔６と、ピン孔７とが形成されている。１つの履帯装置１０において、複数の履帯用リンク１が２列に配置されている。同じ列において互いに隣り合う一方および他方の履帯用リンク１は、一方の履帯用リンク１のブシュ孔６と他方の履帯用リンク１のピン孔７とが同心に配置されるように、互いに重ね合わされている。
【００２５】
円筒状のブシュ１１は一方の履帯用リンク１のブシュ孔６内に圧入されている。連結用ピン１２はブシュ１１内に挿通され、かつ他方の履帯用リンク１のピン孔７に圧入されている。このようにして、列方向に並んだ一方および他方の履帯用リンク１同士が連結されている。
【００２６】
また、１列目の履帯用リンク１のブシュ孔６と２列目の履帯用リンク１のピン孔７とは、互いに同心になるように配置されている。１つのブシュ１１および連結用ピン１２の一方端側に上記のように１列目の履帯用リンク１が設置され、かつ他方端側に２列目の履帯用リンク１が設置されている。これにより、一方の列と他方の列との各履帯用リンク１がブシュ１１および連結用ピン１２を用いて互いに連結されている。
【００２７】
履板１３は、地面に接触する側の接地面１３ａと、接地面１３ａに対し反対側の非接地面１３ｂとを有している。複数の履板１３の接地面１３ａの各々は、履帯装置１０の接地面を構成している。複数の履板１３の非接地面１３ｂの各々は、履帯装置１０の非接地面を構成している。
【００２８】
本実施の形態に係る転輪の一例としての下転輪２１は、無端状の履帯装置１０の非接地面側に配置されており、履帯用リンク１と接触しながら回転する。下転輪２１は、下部走行体２０のトラックフレーム２９（図１参照）の下部に設けられており、履帯用リンク１を介して履板装置１０の回転をガイドする。下転輪２１は、トラックフレーム２９に固定されたシャフト２４と、履帯用リンク１に当接するローラシェル２３とを備えている。
【００２９】
図３は、本発明の一実施の形態に係る履帯式走行車両の下転輪２１の構成の概略を示す断面図である。図３に示すように、シャフト２４は、トラックフレーム２９に取り付けられている。シャフト２４は、略中実円柱状の形状に形成されており、円筒形状の外周面２４ａを有している。
【００３０】
ローラシェル２３は、シャフト２４の外周面２４ａの一部を周方向に取り囲んで配置されている。ローラシェル２３は、シャフト２４の中心線を回転中心として、シャフト２４の外周側に回転可能に配置されている。ローラシェル２３は、筒状の形状を有している。ローラシェル２３は、上記中心線方向の中心を含む径方向の面で分れていた２つのセグメントを溶接して造られる。シャフト２４は、筒状のローラシェル２３に挿通されて、ローラシェル２３の回転中心となる。ローラシェル２３は、回転中心方向（軸方向）に沿ってシャフト２４の外周面２４ａに対向する円筒状の内周面２３ａと、径方向に沿う環状の端面２３ｂとを有している。
【００３１】
ローラシェル２３に対してシャフト２４の両端側には、一対のカラー２２が設けられている。カラー２２は、ローラシェル２３を軸方向に挟むように配置されている。カラー２２は、筒状の形状を有しており、その中心部分にシャフト２４が挿入された状態で、シャフト２４に取り付けられている。カラー２２は、ピン２８を用いて、シャフト２４に固定されている。カラー２２とローラシェル２３との間には、フローティングシール２７が配置されている。カラー２２は、環状の対向面２２ｂを有している。カラー２２およびローラシェル２３は、カラー２２の対向面２２ｂがローラシェル２３の端面２３ｂに対向するように配置されている。
【００３２】
シャフト２４の外周面２４ａと、ローラシェル２３の内周面２３ａとの間には、ラジアル滑り軸受２５が配置されている。ラジアル滑り軸受２５は、ラジアル方向（シャフト２４の径方向）の負荷を受け、シャフト２４に対するローラシェル２３の相対的な回転を可能とするために、設けられている。ローラシェル２３の端面２３ｂと、カラー２２の対向面２２ｂとの間には、スラスト滑り軸受２６が配置されている。スラスト滑り軸受２６は、スラスト方向（シャフト２４の軸方向）の負荷を受け、カラー２２に対するローラシェル２３の相対的な回転を可能とするために、設けられている。
【００３３】
ラジアル滑り軸受２５およびスラスト滑り軸受２６は、シャフト２４およびカラー２２に対して相対回転可能に、ローラシェル２３を各々径方向および軸方向に支持している。ラジアル滑り軸受２５は、ローラシェル２３の内周面２３ａに圧入されて、ローラシェル２３と一体に回転可能に設けられている。スラスト滑り軸受２６は、ローラシェル２３に対して、軸方向においてカラー２２と対向する側に配置されている。
【００３４】
図４は、図３に示すスラスト滑り軸受２６付近を拡大して示す断面図である。図４を参照して、シャフト２４の軸方向（図中左右方向）において、スラスト滑り軸受２６のスラスト面のうちの一方は、ローラシェル２３の端面２３ｂと略同じ位置に配置されている。スラスト滑り軸受２６のスラスト面のうちの他方は、シャフト２４の軸方向において、カラー２２の対向面２２ｂと略同じ位置に配置されている。
【００３５】
スラスト滑り軸受２６とラジアル滑り軸受２５との間には、空隙Ｇが形成されている。ラジアル滑り軸受２５とスラスト滑り軸受２６とは、互いに非接触に配置されている。ラジアル滑り軸受２５とスラスト滑り軸受２６とは、空隙Ｇによって完全に分断された別個の部材として設けられている。
【００３６】
シャフト２４の径方向（図中上下方向）において、中空円筒状のラジアル滑り軸受２５は、シャフト２４の外周面２４ａとローラシェル２３の内周面２３ａとの間に配置されている。円環板状のスラスト滑り軸受２６は、その内周端面の径がシャフト２４の外径に略一致している。スラスト滑り軸受２６の外周端面は、シャフト２４の外周面２４ａに対して径方向外側の、外周面２４ａから離れた位置にある。
【００３７】
カラー２２は、シャフト２４の径方向において、シャフト２４の外周面２４ａからスラスト滑り軸受２６の外周端面にまで亘って配置されている。カラー２２の対向面２２ｂは、スラスト滑り軸受２６の一方のスラスト面（図４中左側）の略全面と対向して設けられている。シャフト２４とローラシェル２３との間にラジアル滑り軸受２５が配置されているために、ローラシェル２３の端面２３ｂは、スラスト滑り軸受２６の他方のスラスト面の径方向外側の一部のみと対向して設けられている。つまり、スラスト滑り軸受２６の他方のスラスト面（図４中右側）のうち、スラスト滑り軸受２６の内周端面の近傍の一部分は、ローラシェル２３の端面２３ｂと対向しない位置に配置されている。
【００３８】
シャフト２４の外周面２４ａは、シャフト２４の軸方向において、ローラシェル２３の端面２３ｂの配置されている位置から、カラー２２の対向面２２ｂの配置されている位置に亘って、同径の円筒形状を有している。シャフト２４は、軸方向においてスラスト滑り軸受２６に跨る部分において、スラスト荷重を受けるための段差が外周面２４ａに設けられておらず、外周面２４ａが円筒形状のストレートシャフトの形状を有している。
【００３９】
別体に設けられたラジアル滑り軸受２５およびスラスト滑り軸受２６は、互いに異なる材料で形成されている。好ましくは、スラスト滑り軸受２６の形成材料は、ラジアル滑り軸受２５の形成材料よりも高い硬度を有している。スラスト滑り軸受２６の形成材料として、ラジアル滑り軸受２５の形成材料に対して２倍以上のブリネル硬度を有する材料を適用してもよい。たとえばラジアル滑り軸受２５の形成材料のブリネル硬度が１００である場合、スラスト滑り軸受２６の形成材料としてブリネル硬度２００以上の材料を選定してもよい。
【００４０】
具体的には、ラジアル滑り軸受２５の形成材料として、ＪＩＳ（日本工業規格）  Ｈ  ５１２０に規定するＣＡＣ６０３などの、鉛青銅鋳物（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐｂ系合金）を適用してもよい。このとき、スラスト滑り軸受２６の形成材料として、ＪＩＳ  Ｈ  ５１２０に規定するＣＡＣ３０１，ＣＡＣ３０２，ＣＡＣ３０３またはＣＡＣ３０４などの、より優れた機械的性質を有している高力黄銅鋳物（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ａｌ系合金）を適用してもよい。
【００４１】
図５は、図３に示す下転輪２１の一部構成要素の分解斜視図である。図６は、スラスト滑り軸受２６の斜視図である。図５および図６を参照して、スラスト滑り軸受２６は、ラジアル滑り軸受２５とは別体に設けられている。スラスト滑り軸受２６は、円環板状の本体部２６ｍを有している。本体部２６ｍは、回転中心方向の一方および他方に環状の主表面２６ｔを有している。主表面２６ｔは、その一方側がローラシェル２３の端面２３ｂと対向し、その他方側がカラー２２の対向面２２ｂと対向する。主表面２６ｔは、ローラシェル２３とカラー２２との間のスラスト力を受けるスラスト面としての機能を有している。
【００４２】
スラスト滑り軸受２６はさらに、本体部２６ｍの一方側の主表面２６ｔから突起する凸部２６ｐを有している。凸部２６ｐは、主表面２６ｔの二箇所に設けられている。凸部２６ｐは、環状の主表面２６ｔの径方向に延び、スラスト滑り軸受２６の内周端面から外周端面にまで亘って形成されている。二箇所の凸部２６ｐは、その延びる方向が環状の主表面２６ｔの中心を通る同一の直線上にあるように、形成されている。
【００４３】
凸部２６ｐは、本体部２６ｍと一体に形成されている。このようなスラスト滑り軸受２６は、材料を鋳造により成形し、さらに切削して成形することにより、容易に形成することができる。凸部２６ｐは、本体部２６ｍの厚みと同程度、主表面２６ｔに対し突起するように形成されてもよい。たとえば本体部２６ｍが３．５ｍｍの厚みを有する場合、スラスト滑り軸受２６の厚み方向における凸部２６ｐの先端と凸部２６ｐが突起している主表面２６ｔとの距離を、同じく３．５ｍｍとしてもよい。
【００４４】
図５に示すローラシェル２３の端面２３ｂには、端面２３ｂの一部分が窪んだ凹部２３ｃが形成されている。凹部２３ｃは、その内部に凸部２６ｐを収容可能なように構成されている。凹部２３ｃは、ローラシェル２３の環状の端面２３ｂの二箇所に形成されており、端面２３ｂの径方向に延びて形成されている。二箇所の凹部２３ｃは、その延びる方向が環状の端面２３ｂの中心を通る同一の直線上にあるように、形成されている。凹部２３ｃは、凸部２６ｐの形状に対応して、その形状が定められている。凸部２６ｐと凹部２３ｃとは、凸部２６ｐが凹部２３ｃの内部に隙間なく嵌合する、または凸部２６ｐの表面と凹部２３ｃの内表面との間に微小な隙間を介して嵌合するように、形成されている。
【００４５】
スラスト滑り軸受２６に形成された凸部２６ｐがローラシェル２３に形成された凹部２３ｃに係合することにより、ローラシェル２３が回転するとき、スラスト滑り軸受２６はローラシェル２３とともに回転するようになる。凸部２６ｐと凹部２３ｃとの係合は、ローラシェル２３に対するスラスト滑り軸受２６の相対回転を防止する回り止め構造としての機能を有している。
【００４６】
凸部２６ｐおよび凹部２３ｃの個数は任意の個数としてもよい。スラスト滑り軸受２６の形成材料を低減する観点、および、ローラシェル２３に対するスラスト滑り軸受２６の回り止め機能を十分発揮する観点からは、上述した通り、凸部２６ｐおよび凹部２３ｃを各二個形成するのが望ましい。
【００４７】
図７は、ローラシェル２３およびカラー２２に対するスラスト滑り軸受２６の配置の詳細を示す断面図である。スラスト滑り軸受２６の、スラスト面として機能する主表面２６ｔの一方（図７中右側）は、ローラシェル２３の端面２３ｂに対向して配置されている。図７中に示す径方向寸法Ｒ１は、主表面２６ｔのうちローラシェル２３の端面２３ｂに接触する部分の、径方向における寸法を示している。主表面２６ｔの他方（図７中左側）は、カラー２２の対向面２２ｂに対向して配置されている。図７中に示す径方向寸法Ｒ２は、主表面２６ｔのうちカラー２２の対向面２２ｂに接触する部分の、径方向における寸法を示している。
【００４８】
径方向寸法Ｒ１，Ｒ２を比較すると、径方向寸法Ｒ１は径方向寸法Ｒ２よりも小さい。すなわち、Ｒ１＜Ｒ２の関係式が成立する。そのため、スラスト滑り軸受２６の一方の主表面２６ｔがローラシェル２３の端面２３ｂに接触する面積は、他方の主表面２６ｔがカラー２２の対向面２２ｂに接触する面積よりも、小さくなっている。上述した凹部２３ｃと凸部２６ｐとの係合によってスラスト滑り軸受２６のローラシェル２３に対する回り止めが行なわれる場合、スラスト滑り軸受２６はカラー２２に対して摺動する。スラスト滑り軸受２６は、その摺動の相手部材となるカラー２２と、より大きな面積で接触している。
【００４９】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、図５に示すように、ローラシェル２３の端面２３ｂとカラー２２の対向面２２ｂとの間に配置されるスラスト滑り軸受２６は、ラジアル滑り軸受２５とは別体に設けられている。下転輪２１には、ローラシェル２３に対するスラスト滑り軸受２６の相対回転を防止する回り止め構造が設けられている。
【００５０】
スラスト滑り軸受２６をラジアル滑り軸受２５とは別部材として設けると、カラー２２に対してローラシェル２３を相対回転可能に支持するために、スラスト滑り軸受２６は端面２３ｂおよび対向面２２ｂのいずれかに対して摺動することになる。図７を参照して説明した通り、スラスト滑り軸受２６がカラー２２に接触する面積は、スラスト滑り軸受２６がローラシェル２３に接触する面積よりも大きいので、スラスト滑り軸受２６をカラー２２に対して摺動させることによって、摺動する際に発生する面圧を小さくすることが可能になる。摩耗量は概ね面圧に比例するので、小面圧によりスラスト滑り軸受２６の寿命を延ばすことができる。
【００５１】
本実施の形態の下転輪２１に回り止め構造を設けることにより、ローラシェル２３が回転するとき、スラスト滑り軸受２６は、ローラシェル２３に対しては摺動せず、カラー２２に対して摺動するようになる。これにより、スラスト滑り軸受２６の摺動時に作用する面圧が低減され、その結果、摺動時の発熱を低減することができる。したがって、スラスト滑り軸受２６の焼き付きの発生を抑制できるので、ローラシェル２３を支持するスラスト滑り軸受２６を長寿命化することができる。
【００５２】
履帯式走行車両３０では、下転輪２１とトラックフレーム２９との干渉を避けるなどの目的で、下転輪２１の小径化が検討される場合がある。下転輪２１を小径化すると、スラスト滑り軸受２６がカラー２２に接触する面積が小さくなり、そのためスラスト滑り軸受２６に作用する面圧が増大する。本実施の形態の構成を適用することで、スラスト滑り軸受２６が摺動する際に発生する面圧を小さくでき、摺動時の発熱を低減してスラスト滑り軸受２６の長寿命化を達成できる。すなわち、本実施の形態の構成は、転輪を小径化しようとする場合に、特に有利に適用することが可能である。
【００５３】
また図４に示すように、シャフト２４の外周面２４ａは、シャフト２４の軸方向において、ローラシェル２３の端面２３ｂの配置されている位置からカラー２２の対向面２２ｂの配置されている位置に亘って、同径の円筒形状を有している。このようにすれば、シャフト２４の軸方向における、スラスト滑り軸受２６の設けられている位置において、シャフト２４の外周面２４ａにはスラスト荷重を受けるための段差が形成されておらず、シャフト２４はその外周面が同径の円筒状のストレートシャフトの形状を有している。シャフト２４をこのような形状に形成することにより、シャフト２４の製造が容易となり、下転輪２１の製造コストを低減することができる。
【００５４】
また図５，６に示すように、ローラシェル２３に形成された凹部２３ｃとスラスト滑り軸受２６に形成された凸部２６ｐとの係合により、回り止め構造が構成されている。これにより、簡単な構造で回り止め構造を形成することができ、ローラシェル２３に対するスラスト滑り軸受２６の回り止めを安価な構成で実現することができる。
【００５５】
また、別体に設けられたラジアル滑り軸受２５とスラスト滑り軸受２６とは、互いに異なる材料で形成されている。これにより、相対的に高い面圧で摺動するスラスト滑り軸受２６を、高力黄銅鋳物などの高面圧に耐えられる材料で形成することができるので、スラスト滑り軸受２６をさらに長寿命化することができる。スラスト滑り軸受２６のみを高価な材料で形成し、ラジアル滑り軸受２５を従来の安価な軸受材料で形成することにより、経済性に優れた下転輪２１を提供することができる。
【００５６】
また、スラスト滑り軸受２６の形成材料は、ラジアル滑り軸受２５の形成材料よりも高い硬度を有している。たとえばスラスト滑り軸受２６を高力黄銅鋳物で形成し、ラジアル滑り軸受２５を鉛青銅鋳物で形成してもよい。このようにすれば、スラスト滑り軸受２６を、より高い面圧に耐えられる仕様に設けることができ、スラスト滑り軸受２６をさらに長寿命化することができる。
【００５７】
また図６に示すように、スラスト滑り軸受２６は、環状の主表面２６ｔを有する円環板状の本体部２６ｍと、本体部２６ｍと一体に形成され主表面２６ｔから突起する凸部２６ｐとを有している。このようにすれば、スラスト滑り軸受２６に形成された凸部２６ｐと、ローラシェル２３に形成された凹部２３ｃとの係合によって、スラスト滑り軸受２６をローラシェル２３に対して確実に回り止めすることが可能になる。
【００５８】
また図７に示すように、スラスト滑り軸受２６がローラシェル２３の端面２３ｂに接触する面積は、スラスト滑り軸受２６がカラー２２の対向面２２ｂに接触する面積よりも小さい。このようにすれば、ローラシェル２３の回転に伴ってスラスト滑り軸受２６がカラー２２に対して摺動するときの面圧を確実に小さくでき、摺動時に発生する発熱を確実に低減することができる。
【００５９】
また図７に示すように、シャフト２４の径方向において、スラスト滑り軸受２６がローラシェル２３の端面２３ｂに接触する部分の径方向寸法Ｒ１は、スラスト滑り軸受２６がカラー２２の対向面２２ｂに接触する部分の径方向寸法Ｒ２よりも小さい。このようにすれば、ローラシェル２３の回転に伴ってスラスト滑り軸受２６がカラー２２に対して摺動するときの面圧を確実に小さくでき、摺動時に発生する発熱を確実に低減することができる。
【００６０】
なお、これまでの説明においては、ローラシェル２３に対するスラスト滑り軸受２６の相対回転を防止する回り止め構造が、スラスト滑り軸受２６に形成された凸部２６ｐとローラシェル２３に形成された凹部２３ｃとの係合で構成される例について説明した。回り止め構造はこれに限られるものではない。
【００６１】
たとえば、ローラシェル２３とスラスト滑り軸受２６とのロウ付け、接着および溶接のいずれかによる接合によって、回り止め構造を構成してもよい。具体的には、溶接による接合として、ローラシェル２３の端面２３ｂにニッケルを下盛りし、高力黄銅鋳物の円環状板材をガスタングステンアーク溶接により端面２３ｂに接合してスラスト滑り軸受２６としてもよい。
【００６２】
接着による接合として、ローラシェル２３の端面２３ｂをリン酸亜鉛・クロム酸処理、高力黄銅鋳物の円環状板材を硝酸水溶液で処理し、エポキシ接着剤により板材をローラシェル２３に接合してスラスト滑り軸受２６としてもよい。
【００６３】
ロウ付けによる接合として、ローラシェル２６の端面２３ｂにロウ用の溝を設け、高力黄銅鋳物の円環状板材を黄銅ロウによりロウ付けしてもよい。
【００６４】
また、スラスト滑り軸受２６が十分な厚みを有している場合、凹部と凸部との配置を入れ替えて、スラスト滑り軸受２６に凹部を形成すると共にローラシェル２３に凸部を形成してもよい。また、スラスト滑り軸受２６とラジアル滑り軸受２５とがその間に空隙Ｇを介在して互いに非接触に配置される上述した例のほか、たとえば、ラジアル滑り軸受２５に凸部２６ｐを受ける凹部を形成しても構わない。この場合、シャフト２４の径方向におけるローラシェル２３に形成された凹部２３ｃの延長上に、上記凹部を形成してもよい。
【００６５】
シャフト２４は、図３に示すような円筒形状のストレートシャフトに限られず、端部に向かって径が小さくなるような形状の段差を有する段付きシャフトを適用することも可能である。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１０  履帯装置、１３  履板、１３ａ  接地面、１３ｂ  非接地面、２０  下部走行体、２１  下転輪、２２  カラー、２２ｂ  対向面、２３  ローラシェル、２３ａ  内周面、２３ｂ  端面、２３ｃ  凹部、２４  シャフト、２４ａ  外周面、２５  ラジアル滑り軸受、２６  スラスト滑り軸受、２６ｍ  本体部、２６ｐ  凸部、２６ｔ  主表面、３０  履帯式走行車両。
【要約】
【課題】ローラシェルを支持する軸受を長寿命化できる、履帯式走行車両の転輪を提供する。
【解決手段】履帯式走行車両の転輪は、円筒状の外周面を有するシャフト２４と、シャフト２４の外周面の一部を周方向に取り囲んで配置され、外周面に対向する円筒状の内周面および環状の端面を有するローラシェル２３と、シャフト２４に固定され、端面に対向する環状の対向面を有するカラーと、外周面と内周面との間に配置されたラジアル滑り軸受２５と、端面と対向面との間に配置されたスラスト滑り軸受２６とを備えている。スラスト滑り軸受２６は、ラジアル滑り軸受２５とは別体に設けられている。転輪には、ローラシェル２３に対するスラスト滑り軸受２６の相対回転を防止する回り止め構造が設けられている。
【選択図】図５【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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