(57)【要約】【課題】  履帯張り調整装置に関し、簡素な構成で、効果的にピストンロッドとシリンダ本体との摺接面におけるかじりを抑制する。【解決手段】  クローラ式走行装置２０の履帯１４の内周面に圧接してその張力状態を調整する遊動輪９と、シリンダ本体２と、シリンダ本体２に摺接状態に装入され突出量に応じて遊動輪９の圧接方向への移動を規制するピストンロッド１と、シリンダ本体２の内部に充填されてピストンロッド１の突出量を調整するとともにピストンロッド１とシリンダ本体２との摺接面を潤滑する作動媒体と、を有する単動シリンダと、履帯１４から遊動輪９へ伝達された負荷を緩衝するリコイルスプリング８とを備え、ピストンロッド１のシリンダ本体２との摺接面に、接触摩耗を抑制する非金属的性質を有する層を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クローラ式走行装置の履帯の内周面に圧接し、該内周面に対する該圧接方向及びこれと逆方向へ移動可能に設けられ、該履帯の張力状態を調整する遊動輪と、
シリンダ本体と、該シリンダ本体の一端部側から摺接状態に装入されて該一端部からの突出量に応じて該遊動輪の該圧接方向への移動を規制するピストンロッドと、該シリンダ本体の他端部側から該シリンダ本体の内部に充填されて該ピストンロッドの該突出量を調整するとともに該ピストンロッドと該シリンダ本体との摺接面を潤滑する作動媒体と、を有する単動シリンダと、
該遊動輪と該シリンダ本体との間に介装されて、該遊動輪を該圧接方向へ付勢するリコイルスプリングとを備え、
該ピストンロッドの該シリンダ本体との摺接面に、接触摩耗を抑制する非金属的性質を有する層が形成された
ことを特徴とする、履帯張り調整装置。
【請求項２】
該非金属的性質を有する層は、タフトライド処理による窒化層として形成される
ことを特徴とする、請求項１記載の履帯張り調整装置。
【請求項３】
該非金属的性質を有する層は、高速ガス溶射処理によるサーメット皮膜として形成される
ことを特徴とする、請求項１記載の履帯張り調整装置。
【請求項４】
該シリンダ本体は、該ピストンロッドとの摺接面における該一端部に該作動媒体を貯留する貯留部を有する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の履帯張り調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローラ式走行装置を備えた作業機械に用いて好適な履帯張り調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、不整地や軟弱地盤を走行するための走行装置として、ベルト状の履帯を備えたクローラ式走行装置が開発されている。このような周知のクローラ式走行装置を装備した典型例には、油圧ショベルやブルドーザ等の作業機械がある。このような作業機械に装備されたクローラ式走行装置では、主に作業機械の下部走行体がクローラ式走行装置として構成されるようになっている。
【０００３】
一般的な作業機械に備えられるクローラ式走行装置２０を図３に例示すると、作業機械の下部走行体の骨格の一部をなすトラックフレーム１５と、トラックフレーム１５の一端に回転自在に取り付けられた遊動輪であるアイドラ９と、トラックフレーム１５の他端部に取り付けられた駆動輪であるスプロケット（ファイナルドライブ）１１と、アイドラ９及びスプロケット１１に巻掛けられたベルト状（無限軌道）の履帯としてのトラック１４とを備えている。
【０００４】
また、クローラ式走行装置２０には、トラックフレーム１５の上面に回転自在に取り付けられてトラック１４を内周面側から支える上転輪としてのキャリアローラ１３（図３に示された例では１個）と、トラックフレーム１５の下面に回転自在に取り付けられてトラックフレーム１５の重量を担持しながらトラック１４の内周面を転動する下転輪としてのトラックローラ１２（図３に示された例では６個）とが備えられている。そして、図示しないエンジンによってスプロケット１１が回転駆動されると、スプロケット１１と噛み合ったトラック１４が周回駆動されて、クローラ式走行装置２０を走行させるようになっている。
【０００５】
ところで、アイドラ９はトラックフレーム１５に対して矢印Ａ及び矢印Ｂで示すクローラ式走行装置２０の走行方向（図３における左右方向）に移動可能に取り付けられている。このアイドラ９の移動位置を設定することによって、アイドラ９及びスプロケット１１に巻掛けられたトラック１４の張り具合（張力状態）が調整される。また、この移動量を設定するために、アイドラ９とトラックフレーム１５との間には伸縮調整可能な単動シリンダで形成されたアジャスタシリンダ１０が設けられている。
【０００６】
アジャスタシリンダ１０の長さを調整する作動媒体には潤滑剤としても働くグリースが用いられる。グリースをアジャスタシリンダ１０に注入、あるいはアジャスタシリンダ１０から排出することにより、アジャスタシリンダ１０が伸張あるいは収縮するようになっている。つまり、アジャスタシリンダ１０を伸張させてアイドラ９を矢印Ａで示された方向へ移動させると、トラック１４の張りは緊張し（すなわち、トラック１４の張力が高まり）、アジャスタシリンダ１０を収縮させてアイドラ９を矢印Ｂで示された方向へ移動させると、トラック１４の張りは弛緩する（すなわち、トラック１４の張力が低くなる）ようになっている。
【０００７】
履帯の張り具合を調整する技術には、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１には、上述のようなクローラ式走行装置において、アジャスタシリンダへグリースを供給するグリースポンプを備えるとともに、アジャスタシリンダの内圧に基づいてグリースポンプを制御する履帯張り調整装置が記載されており、履帯の張り具合の調整作業を人の手によらず自動化できるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−３０３１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のような履帯張り調整装置におけるアジャスタシリンダは、グリースを作動媒体としてシリンダ本体に対しピストンが摺動することにより、伸縮動作するようになっており、また、この作動媒体としてのグリースがシリンダ本体とピストンとの摺動面を潤滑する潤滑剤として機能している。
【０００９】
しかし、例えば作業機械に備えられる履帯張り調整装置の場合、アジャスタシリンダの調整は、日常点検等において僅かな伸縮量，摩耗量を調節する程度（例えばピストンロッドのシリンダ本体からの突出長さを最小３５ｍｍ程度から最大１３０ｍｍ程度の間で調整する程度）であり、シリンダ本体に対してピストンロッドを大きく摺動動作させるようなことがなく、またその摺動動作を繰り返すようなこともない。そのため、作動媒体としてのグリースがシリンダ本体とピストンとの摺動面へ供給されにくく、満遍なく摺動面を潤滑することが困難である。
【００１０】
このような課題に対し、アジャスタシリンダの組立時に予めシリンダ本体とピストンロッドとの間にグリースを十分に塗布しておくことによって、摺動面の潤滑を賄うようにする方法も考えられる。しかし、履帯張り調整装置の一般的な使用環境を考慮すれば、シリンダ本体内と外気温との温度差に伴う呼吸作用によって、時間経過とともにグリースがシリンダ本体から外部へ流出することが予想され、十分な潤滑を長期間保つことが可能であるとはいえない。また、たとえシリンダ本体から外部へ流出するグリースが少ないとしても、塗布量のばらつきによって摺動面内で局所的に潤滑が十分でない箇所が発生するおそれがある。
【００１１】
上述の通り、履帯張り調整装置においては、シリンダ本体，ピストンロッド間の潤滑が不足しがちであり、これに起因する金属同士の接触によるフレッチング摩耗が促進されて、摺動面内にかじり（金属溶着）が発生しやすいという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成で、効果的にピストンロッドとシリンダ本体との摺接面におけるかじりを抑制することができるようにした履帯張り調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の履帯張り調整装置（請求項１）は、クローラ式走行装置の履帯の内周面に圧接し、該内周面に対する該圧接方向及びこれと逆方向へ移動可能に設けられ、該履帯の張力状態を調整する遊動輪と、シリンダ本体と、該シリンダ本体の一端部側から摺接状態に装入されて該一端部からの突出量に応じて該遊動輪の該圧接方向への移動を規制するピストンロッドと、該シリンダ本体の他端部側から該シリンダ本体の内部に充填されて該ピストンロッドの該突出量を調整するとともに該ピストンロッドと該シリンダ本体との摺接面を潤滑する作動媒体と、を有する単動シリンダと、該遊動輪と該シリンダ本体との間に介装されて、該遊動輪を該圧接方向へ付勢するリコイルスプリングとを備え、該ピストンロッドの該シリンダ本体との摺接面に、接触摩耗を抑制する非金属的性質を有する層が形成されたことを特徴としている。
【００１３】
また、該非金属的性質を有する層は、タフトライド処理による窒化層として形成されることが好ましく（請求項２）、あるいは、高速ガス溶射処理によるサーメット皮膜として形成されることが好ましい（請求項３）。
また、該シリンダ本体は、該ピストンロッドとの摺接面における該一端部に該作動媒体を貯留する貯留部を有することが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の履帯張り調整装置（請求項１）によれば、摺動面を潤滑する作動媒体が減少した場合であっても、シリンダ本体とピストンロッドとが非金属的性質を有する層を介して接触するようになり、簡素な構成で、金属同士の接触によるフレッチング摩耗を効果的に抑制することができ、摺接面におけるかじりを抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の履帯張り調整装置（請求項２，３）によれば、優れた耐食性，耐磨耗性を実現できる。
また、本発明の履帯張り調整装置（請求項４）によれば、簡素な構成で、作動媒体をシリンダ本体とピストンロッドとの摺動面に充填しておくことができ、摺動面におけるかじりをより効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１，図２は本発明の一実施形態としての履帯張り調整装置を示すもので、図１は本装置におけるアジャスタシリンダの構成を示す縦断面図、図２は本装置の全体構成を示す側面図である。
【００１７】
［全体構成］
まず、本発明の履帯張り調整装置は、図３に示された前述のクローラ式走行装置２０に適用されており、同一の構成要素については同一の符号を用いて説明する。
【００１８】
このクローラ式走行装置２０は、図３に示すように、トラックフレーム１５と、回転自在にトラックフレーム１５に取り付けられたスプロケット（ファイナルドライブ，駆動輪）１１，キャリアローラ１３及びトラックローラ１２と、トラックフレーム１５に対して矢印Ａ及び矢印Ｂ方向へ移動可能に取り付けられたアイドラ（遊動輪）９と、アイドラ９及びスプロケット１１に巻掛けられたベルト状（無限軌道）の履帯としてのトラック１４とを備えている。スプロケット１１及びアイドラ９はトラック１４の内周面に圧接するように備えられている。
【００１９】
また、図２に示すように、アイドラ９の矢印Ａ及び矢印Ｂ方向への移動位置を設定するためのアジャスタシリンダ１０が、アイドラ９とトラックフレーム１５との間に伸縮調整可能に備え、さらに、アイドラ９とアジャスタシリンダ１０との間には、リコイルスプリング８が介装されている。
アジャスタシリンダ１０は、図１に示すように、トラックフレーム１５に固定されたシリンダ本体２とその内部にピストンロッド１とを備えて構成されており、ピストンロッド１は、シリンダ本体２の一端部側から摺接状態に装入されるようになっている。
【００２０】
また、ピストンロッド１は、シリンダ本体２に挿入された一端部側からの突出量に応じて、アイドラ９の矢印Ａ方向への移動を規制（アイドラ９の、トラックフレーム１５に対する矢印Ａ方向への最大移動位置を制限）するようになっている。つまり、ピストンロッド１の突出量によって、アイドラ９とスプロケット１１との間隔の最大量が設定されることになる。
【００２１】
シリンダ本体２の他端部側には、ピストンロッド１を移動させる作動媒体としてのグリースをシリンダ本体２の内部へ充填するためのフィルバルブ７と、充填されたグリースの液圧が規定圧となるようにシリンダ本体２の外部へグリースを排出（リリーフ）するためのリリーフバルブ６とが設けられている。
フィルバルブ７からグリースが注入されると、シリンダ本体２とピストンロッド１との間にグリースが充填されてピストンロッド１の受圧面１ｂが矢印Ａ方向へ押され、ピストンロッド１が矢印Ａ方向へ移動するようになっている。つまり、アイドラ９のトラックフレーム１５に対する最大移動位置も矢印Ａ方向へ移動するようになっている。また、リリーフバルブ６からグリースが排出されると、アイドラ９のトラックフレーム１５に対する最大移動位置が矢印Ｂ方向へ移動する。
【００２２】
リコイルスプリング８は、その内側にピストンロッド１を通した状態でシリンダ本体２とアイドラ９との間に介装され、常にアイドラ９を矢印Ａ方向へ付勢するとともにトラック１４からアイドラ９が受ける矢印Ｂ方向への負荷を吸収するように取り付けられている。
つまり、リコイルスプリング８は、アイドラ９を矢印Ａ方向へ付勢することによって、アジャスタシリンダ１０によって調整された最大移動位置にアイドラ９の位置を定めるとともに、アイドラ９へ矢印Ｂ方向への衝撃荷重等が働いた時にはその負荷を吸収してアイドラ９の定位置を保つように働くようになっている。
【００２３】
例えば、アジャスタシリンダ１０のピストンロッド１が矢印Ａ方向へ移動したときには、アイドラ９の矢印Ａ方向への移動位置の最大値が大きくなり（すなわち、アイドラ９のトラックフレーム１５に対する矢印Ａ方向への変位が大きく許容されるようになり）、リコイルスプリング８がアイドラ９をその最大値の移動位置まで押すように働いて、トラック１４の張り具合（張力状態）を強くできるようになっている。
【００２４】
一方、アジャスタシリンダ１０のピストンロッド１が矢印Ｂ方向へ移動したときには、アイドラ９の矢印Ａ方向への移動位置の最大値が小さくなり（すなわち、アイドラ９のトラックフレーム１５に対する矢印Ａ方向への変位許容量が狭まり）、リコイルスプリング８がアイドラ９をその最大値の移動位置まで付勢して、トラック１４の張り具合を弱くできるようになっている。
なお、土砂や小石等がスプロケット１２（図３参照）とトラック１４との間に噛み込んだような場合にはリコイルスプリング８が矢印Ｂ方向へ縮んで、トラック１４が過剰に緊張することがないようになっている。
【００２５】
［アジャスタシリンダの構成］
次に、アジャスタシリンダ１０の構成について詳述する。
図１に示すように、ピストンロッド１のシリンダ本体２との摺動面１ａには、ウェアリング１ｃが取り付けられている。このウェアリング１ｃによって、シリンダ本体２へ充填されたグリースが略漏洩しないようになっているとともに、ウェアリング１ｃから僅かに染みだしたグリースがピストンロッド１とシリンダ本体２との摺動面を潤滑するようになっている。
【００２６】
一方、シリンダ本体２のピストンロッド１との摺動面２ａにおいて、ピストンロッド１が装入された一端部には、グリースを貯えるグリース貯め部（貯留部）３が形成されるとともに、グリース貯め部３に貯えられたグリースの漏洩と外部からの異物の侵入とを防止するダストシール４が設けられている。これにより、シリンダ本体２とピストンロッド１との間に充填されたグリースがウェアリング１ｃから漏洩した場合でも、そのグリースがグリース貯め部３に貯えられて摺動面１ａ，２ａ間におけるウェアリング１ｃとダストシール４とで囲まれた部位を潤滑することができるようになっている。
【００２７】
なお、アジャスタシリンダ１０の組立の際には、ピストンロッド１の摺動面１ａとシリンダ本体２の摺動面２ａとに予めグリースを塗布した状態で、シリンダ本体２へピストンロッド２を装入するようになっている。これにより、摺動面１ａ，２ａ間には、予め塗布されたグリースが介在しており、また、このグリースのシリンダ本体１の外部への漏洩がダストシール４によって防止されるようになっている。
【００２８】
また、ピストンロッド１の摺動面１ａには、クロムモリブデン鋼の表面が塩浴窒化処理された、非金属的性質を有する窒素化合物層が形成されている。なお本実施形態では、ピストンロッド１の外表面全面がＳＱＰ（タフトライド）処理されるようになっている。一方、シリンダ本体２は何も表面処理が施されない一般的なクロムモリブデン鋼が用いられている。
【００２９】
［作用・効果］
以上のような構成により、本実施形態における履帯張り調整装置によれば以下のような作用・効果を奏する。
まず、シリンダ本体２の一端側からピストンロッド１が摺接装入されて、アジャスタシリンダ１０が組立てられる。このとき、ピストンロッド１の摺動面１ａとシリンダ本体２の摺動面２ａとには、予めグリースが塗布された状態でピストンロッド１がシリンダ本体２へ装入される。ここで、予め塗布されたグリースは、摺動面１ａ，２ａ間におけるウェアリング１ｃとダストシール４とで囲まれた部位に充填されるとともに、シリンダ本体２の一端部に形成されたグリース貯め部３に貯留される。
したがって、ピストンロッド１とシリンダ本体２とが直接接触することがなく、これらの摺動面１ａ，２ａにおけるかじりの発生を防止することができる。
【００３０】
クローラ式走行装置２０の組立完了後、フィルバルブ７からグリースがシリンダ本体２とピストンロッド１との間に充填される。このとき、充填されたグリースの液圧は徐々に高まるが、液圧が規定圧以上になるとリリーフバルブ６からグリースが排出されるため、規定圧のグリース液圧が保たれる。これにより、ピストンロッド１の受圧面１ｂは規定圧で押されて、アイドラ９の矢印Ａ方向への移動位置の最大値が設定される。
一方、シリンダ本体２とアイドラ９との間に介装されたリコイルスプリング８は、アイドラ９を矢印Ａ方向へ付勢して、アイドラ９をその最大値の移動位置まで押すように働く。
【００３１】
ここで、例えば、シリンダ本体２内と外気の温度差による呼吸作用等によってシリンダ本体２とピストンロッド１との間に充填されたグリースがウェアリング１ｃから漏洩したり、あるいは、アイドラ９へ入力された負荷によってピストンロッド１が摺動し、シリンダ本体２とピストンロッド１との間に充填されたグリースがウェアリング１ｃから漏洩したとしても、漏洩したグリースはグリース貯め部３に貯えられて、摺動面１ａ，２ａ間におけるウェアリング１ｃとダストシール４とで囲まれた部位が潤滑されることになる。
【００３２】
つまり、シリンダ本体２の一端部にグリース貯め部３が形成されているため、ウェアリング１ｃから漏洩したグリースがシリンダ本体２の外部へ流出することを防止でき、シリンダ本体２内のグリース量の減少を抑制することができる。
また、上述のような呼吸作用や負荷によって、摺動面１ａ，２ａ間におけるウェアリング１ｃとダストシール４とで囲まれた部位のグリースがシリンダ本体２の外部へ流出したとしても、グリース貯め部３に貯えられたグリースが摺動面１ａ，２ａ間を潤滑することができ、グリース貯め部３に貯えられたグリースが無くなるまでは、ピストンロッド１とシリンダ本体２とが直接接触することがなく、これらの摺動面１ａ，２ａにおけるかじりの発生を確実に防止することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、ピストンロッド１の摺動面１ａにＳＱＰ（タフトライド）処理による窒化層が形成されている。そのため、たとえグリース貯め部３に貯えられたグリースが不足したり無くなった場合であっても、ピストンロッド１とシリンダ本体２とが直接接触することがない。つまり、ピストンロッド１とシリンダ本体２とが非金属的性質を有する窒素化合物層を介して接触することになるため、簡素な構成で、金属同士の接触によるフレッチング摩耗を効果的に抑制することができ、ひいては摺動面１ａ，２ａにおけるかじりの発生を抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、ピストンロッド１の表面にタフトライド処理による窒化層が形成されるため、例えば従来の硬質クロームメッキ等の表面処理と比較して、良好な耐食性，耐磨耗性を得ることができる。
【００３５】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、ピストンロッド１の摺動面１ａにタフトライド処理による窒化層が形成されたものが例示されているが、ピストンロッド１とシリンダ本体２との摺動面１ａ，２ａにおけるグリース量の減少による接触摩耗を抑制する非金属的性質を有する層であればこれに限られず、例えば、高速ガス溶射処理（ＨＶＯＦ溶射処理）によるサーメット皮膜（炭化タングステン系サーメット材料〔ＷＣ-Ｃｏ／Ｎｉ−Ｃｒ等〕の皮膜）が形成されたものとしてもよい。この場合も、上述の実施形態と同様に、金属同士の接触によるフレッチング摩耗を効果的に抑制することができ、ひいては摺動面１ａ，２ａにおけるかじりの発生を抑制することができるとともに、従来の硬質クロームメッキ等の表面処理と比較して、良好な耐食性，耐磨耗性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態としての履帯張り調整装置における単動シリンダの構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態としての履帯張り調整装置の構成を示す側面図である。
【図３】一般的なクローラ式走行装置の構成例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ピストンロッド
１ａ，２ａ  摺動面
１ｂ  受圧面
１ｃ  ウェアリング
２  シリンダ本体
３  グリース貯め部
４  ダストシール
６  リリーフバルブ
７  フィルバルブ
８  リコイルスプリング
９  アイドラ（遊動輪）
１０  アジャスタシリンダ（単動シリンダ）
１１  スプロケット（ファイナルドライブ・駆動輪）
１２  トラックローラ
１３  キャリアローラ
１４  トラック（履帯）
１５  トラックフレーム
２０  クローラ式走行装置
【図１】
2006143046.tif 000003
【図２】
2006143046.tif 000004
【図３】
2006143046.tif 000005