(57)【要約】【課題】実車の無限軌道帯用リンクの疲労破損の状態を精度よく再現することができる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法及び評価装置を提供する。【解決手段】互いに環状に繋がれる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法であって、対向する１対のトラックリンク１、１´の両端をそれぞれトラックピン３とトラックブッシュ４で連結し、該１対のトラックリンクの履板取付け面１５に履板２を取付け、トラックブッシュを固定し、トラックブッシュとトラックピンのそれぞれ軸方向中央における中心を通り、トラックブッシュとトラックピン間を結ぶ中心線を軸心ＡＸとする軸心回りの回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与する。【選択図】図２
2018004370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに環状に繋がれる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法であって、
対向する１対のトラックリンクの両端をそれぞれトラックピンとトラックブッシュで連結し、該１対のトラックリンクの履板取付け面に履板を取付け、
前記トラックブッシュを固定し、
前記トラックブッシュと前記トラックピンのそれぞれ軸方向中央における中心を通り、前記トラックブッシュと前記トラックピン間を結ぶ中心線を軸心とする軸心回りの回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与することを特徴とする無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法。
【請求項２】
前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける請求項１に記載の無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法。
【請求項３】
対向する１対のトラックリンクの履板取付け面に履板が取付けられ、前記１対のトラックリンクの一端を連結するトラックブッシュを固定するトラックブッシュ固定手段と、
前記トラックリンクの他端を連結するトラックピンを、該トラックピン間の中心線を軸心とする軸心回りの両方向に所定の角度回転させる回転手段と、
前記トラックブッシュ固定手段を、前記回転手段に対して前記軸心に沿って遠ざけて前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける移動手段と、
を具備したことを特徴とする無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無限軌道を構成する履帯のトラックリンクの疲労寿命を推定する評価方法及び評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無限軌道を構成する履帯の応力分布を測定するには、実車における履帯の応力分布を測定するのが望ましいが、実車における測定は、装置が大掛かりとなり、作業能率が上がらない問題があった。
そのため、従来から履帯の一部を使用して履帯のトラックリンクに発生する応力分布をベンチテスト（台上試験）で再現する方法が行われている。
このようなベンチテストとして、トラックリンクの上にボルト等で締結された履板の両端を、油圧を用いたアムスラー万能試験機を交互に押し込むことにより、トラックリンクに捻りの応力を発生させ、実車の極大応力を再現する方法が開発されている（特許文献１）。
又、１対のトラックリンクにトラックピンとトラックブッシュとを組み込み、該トラックブッシュを固定し、反対側のトラックピンに回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与して、リンクの疲労寿命を測定する方法が開発されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭61-280545号公報
【特許文献２】特開平11-173949号公報
【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、特許文献１記載の技術の場合、静的負荷による応力測定には適するが、繰り返し負荷を加えるものでないので、疲労寿命の評価には適さない。また、試験体が四駒のリンクを必要とし、大きく簡便でないという問題もある。
又、図６に示すように、実車ではトラックリンク１の履板取付け面１５側のブッシュ穴７の外周縁部Ｒ１が疲労破損することが多い。これに対し、特許文献２記載の技術で疲労寿命を評価した場合、実車ではあまり破損しないブッシュ穴７と窓穴１２を繋ぐ部位Ｒ２が破断するなど、実車での疲労破損の状態を再現しているとはいえない。これは、特許文献２記載の技術の場合、トラックピンを治具で掴持し、この治具をシャフトで回転させるため、実車とは異なる応力分布となるため、実車と異なる部位が疲労破損するものと考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、実車の無限軌道帯用リンクの疲労破損の状態を精度よく再現することができる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法及び評価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】
【０００６】
本発明者は、上記特許文献２記載の技術において、実車と異なる応力分布となる原因を種々検討し、一対のトラックリンクに履板を締結することで、履帯にかかる応力分布を実車と同様の条件にすることができ、トラックリンクの疲労寿命（捻り疲労強度）を精度よく評価できることを見出した。特に、トラックブッシュとトラックピンとの間に引張荷重を掛けると、より実車に近い負荷状況を再現できることを見出した。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の手段は次の通りである。
（１）互いに環状に繋がれる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法であって、対向する１対のトラックリンクの両端をそれぞれトラックピンとトラックブッシュで連結し、該１対のトラックリンクの履板取付け面に履板を取付け、前記トラックブッシュを固定し、前記トラックブッシュと前記トラックピンのそれぞれ軸方向中央における中心を通り、前記トラックブッシュと前記トラックピン間を結ぶ中心線を軸心とする軸心回りの回転モーメントを交互に逆方向に連続的に付与する。
（２）（１）において、前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける。
（３）対向する１対のトラックリンクの履板取付け面に履板が取付けられ、前記１対のトラックリンクの一端を連結するトラックブッシュを固定するトラックブッシュ固定手段と、前記トラックリンクの他端を連結するトラックピンを、該トラックピン間の中心線を軸心とする軸心回りの両方向に所定の角度回転させる回転手段と、前記トラックブッシュ固定手段を、前記回転手段に対して前記軸心に沿って遠ざけて前記トラックブッシュと、前記トラックピンとの間に前記軸心に沿った引張荷重を掛ける移動手段と、を具備したことを特徴とする無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、実車の無限軌道帯用リンクの疲労破損の状態を精度よく再現できる無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価方法及び評価装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に用いる無限軌道帯の一部（単駒）の構成部品を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置を示す斜視図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２の側面図である。
【図５】シャフトの捩り角度を示す図である。
【図６】実車及び従来の疲労評価装置におけるトラックリンクの疲労破損の部位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は本発明に用いる無限軌道帯の一部（単駒）の構成部品を示す分解斜視図、図２は本発明の実施形態に係る無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置を示す斜視図、図３は図２の平面図、図４は図２の側面図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明に用いる無限軌道帯用のトラックリンク１（トラックリンク１´も同様）は略楕円形をなし、その一端（図１の右端）にはピン穴１１が設けられ、他端（図１の左端）にはブッシュ穴７が設けられている。さらに、ピン穴１１とブッシュ穴７との間に、履板２を取り付けるための窓穴１２が並んで２個設けられている。この窓穴１２の内面に、ボルト５を挿入するためのネジ穴１４が開けられている。なお、小型の無限軌道帯の場合は、上記窓穴が繋がって１つになっているものもある。ボルト５は、履板２を取りつけるためのものである。
【００１２】
そして、左右一対のトラックリンク１、１´のブッシュ穴７、７´の間にトラックブッシュ４を嵌通（圧入）する。一方、一対のトラックリンク１、１´のピン穴１１、１１´にトラックピン３を嵌通（圧入）する。トラックピン３はピン穴１１、１１´に対して回動自在になっている。
さらに、左右一対の無限軌道帯用リンク１、１´のネジ穴１４と、履板２に設けた取付孔２１とにボルト５を挿通し、ナット６で締結することで、無限軌道帯用リンク１、１´の下面である履板取付け面１５に１個の履板２が固定される。
これらの構成部品からなるアセンブリが単駒３０となり、単駒３０が多数リング状に連なることで無限軌道帯となる。また、この単駒３０が本発明の供試体として用いられる。
なお、個々のトラックリンク１のピッチＰは、ブッシュ孔７の中心と、ピン穴１１の中心との間の距離であり、リンクのサイズを表現するのにピッチＰが用いられる。
【００１３】
図２に示すように、本発明の実施形態に係る無限軌道帯用リンクの疲労寿命の評価装置１００は、基台１０１と、基台１０１上に載置されて単駒３０のトラックブッシュ４を固定するトラックブッシュ固定手段５０と、単駒３０のトラックピン３を軸心ＡＸ回りの両方向に所定の角度回転させる回転手段６０と、トラックブッシュ固定手段５０を軸心ＡＸ方向に移動させる移動手段７０と、を備えている。
なお、図３に示すように、軸心ＡＸは、単駒３０のトラックブッシュ４とトラックピン３のそれぞれ軸方向中央の中心Ｐ１，Ｐ２を通り、トラックブッシュ４とトラックピン３間を結ぶ中心線である。
【００１４】
トラックブッシュ固定手段５０は、基台１０１上に軸心ＡＸ方向に移動可能に載置されるベース部５１と、ベース部５１上に載置される上部固定具５３ａ及び下部固定具５３ｂと、ベース部５１および上部固定具５３ａの上方に配置された押さえ５５と、を備えている。
上部固定具５３ａと下部固定具５３ｂとは対向面にそれぞれ半円状の溝を形成してなり、この溝でトラックブッシュ４を挟持するようになっている。そして、押さえ５５を螺子等によりベース部５１に固定し、押さえ５５で上部固定具５３ａを押圧することで、トラックブッシュ４が上部固定具５３ａと下部固定具５３ｂの間にしっかりと固定されている。
【００１５】
回転手段６０は、トラックピン３の上下を掴持する断面コ字状の掴持部材６１と、軸心ＡＸと同心に掴持部材６１に連結されるシャフト６３ａと、掴持部材６１と反対側のシャフト６３ａの端部に嵌合固定されるクランクレバー６３Ｌと、クランクレバー６３Ｌと軸止されたコンロッド６５と、コンロッド６５の上端に接続されたアクチュエータ（図示せず）６７と、を備える。掴持部材６１が「トラックピンを掴持する治具」に相当する。
シャフト６３ａの中央部と後端（クランク６３ｂ側）は、基台１０１に立設した支持部１０３ａ、１０３ｂの貫通孔に、図示しないベアリングを介して回動自在に支持されている。
又、クランクレバー６３Ｌを貫通固定する軸６５ａの両端は、上下動するコンロッド６５の下端に回転可能に軸止されている。
アクチュエータ６７としては、コンロッド６５を上下動させることができるなら特に限定されないが、例えば疲労試験器を利用すると良い。
【００１６】
移動手段７０は、基台１０１の軸心ＡＸ方向に沿って形成されてトラックブッシュ固定手段５０のベース部５１が載置された蟻型のレール７１と、ベース部５１を軸線ＡＸ方向に引っ張る図示しない引張荷重載貨機構７２とを備えている。
【００１７】
上記のように構成されているので、アクチュエータ６７によってコンロッド６５が上下動すると、クランクレバー６３Ｌを経て、シャフト６３ａを軸心ＡＸ回りの両方向（図２の矢印方向）に所定の角度回転するようになっている。
これにより、トラックピン３は軸心ＡＸ回りの両方向に所定の角度回転し、トラックリンク１，１′は軸心ＡＸ回りの両方向に所定の角度回転する。
このようにして、多数回コンロッド６５を上下動させ、供試体（トラックリンク）の応力分布と疲労破損の状況を観察して、トラックリンクの疲労寿命を評価する。
応力分布の測定は、公知の応力検出手段を使用して行うことができる。例えば、歪ゲージをトラックリンク１，１′の表面に貼付して行えば良い。
【００１８】
そして、本発明においては、単駒３０に履板２が取り付けられているので、履板２を取り付けない場合に比べ、履帯の捻れを実車と同様の条件にすることができ、トラックリンクの疲労寿命（捻り疲労強度）を精度よく評価できる。
なお、履板２はトラックリンク１，１′以外には拘束されていない。
【００１９】
特に、移動手段７０により、トラックブッシュ固定手段５０を回転手段６０に対して軸心ＡＸに沿って遠ざけ、トラックブッシュ４とトラックピン３との間に軸心ＡＸに沿った引張荷重を掛けると、より実車に近い負荷状況を再現できる。
【００２０】
図５に示すように、シャフト６３ａの捩り角度（クランク６３ｂのストローク）を調整することで、トラックピン３に付与される捻り応力（荷重振幅）を設定でき、この荷重振幅で破断までの繰り返し回数を測定できる。
【００２１】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
トラックリンクに取付ける履板は実車のものの代わりに模擬履板（長手方向の曲げ剛性および捻じり剛性が同一の板状のもの）でもよい。履板の長さは１対のトラックリンク１,１'の間隔（幅）以上であればよく、両端を切断して用いてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１、１´    トラックリンク
２    履板
３    トラックピン
４    トラックブッシュ
１５    履板取付け面
５０    トラックブッシュ固定手段
６０    回転手段
６１    治具（掴持部材）
６３ａ    シャフト
６３ｂ    クランク
６３Ｌ    クランクレバー
６５    コンロッド
７０    移動手段
７２    引張荷重載貨機構
ＡＸ    軸心
【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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