(57)【要約】【課題】駆動輪の爪部と踏面とを一体的に交換できるようにすることによって、駆動輪と履板との係合状態を安定させ、かつその交換時に不必要な部分まで取り外さないようにする。【解決手段】駆動輪本体２１と、履板１４の爪部１６と係合する駆動輪側爪部３１と履板１４のガイド面１４ａと摺接する駆動輪の踏面部３２とを一体に形成した所定数のセグメント３０とから構成され、各セグメント３０は駆動輪本体２１の外周に挟持部３３により挟持させ、その溝３３ａを駆動輪本体２１の外端面部２１ａに当接させて、それぞれピン３４を用いて着脱可能に固定して構成した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の履板を無端状に連結してなる履帯が巻回され、この履板の爪部と係合して、履帯に駆動力を与える駆動輪であって、この駆動輪は回転駆動手段により回転駆動される回転体からなる駆動輪本体と、この駆動輪本体の外周部に、履板の爪部と係合する駆動輪側爪部と履板のガイド面と摺接する駆動輪の踏面部とを一体に形成した複数のセグメントとから構成され、これら各セグメントを前記駆動輪本体に着脱可能に固定したことを特徴とする無限軌条走行体の駆動装置。
【請求項２】
前記駆動輪本体はその外周が正多角形状となり、前記各セグメントは前記駆動輪本体の外端面部の相隣り合う辺の交点を含む位置に装着され、かつこれらセグメントと駆動輪の外端面部との対面部を当接させるようになし、さらに前記駆動輪本体の外側部を両側から挟持する挟持部を設け、この挟持部と前記駆動輪本体とを着脱可能な固定手段で固定する構成としたことを特徴とする請求項１記載の無限軌条走行体の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動輪本体はその外周が円形状となっており、前記各セグメントは前記外周面と当接するようになし、かつ前記駆動輪本体の外側部を挟持する挟持部を有し、この挟持部と前記駆動輪本体とを着脱可能な固定手段で固定すると共に、前記駆動輪本体と前記各セグメントとの当接部には、回転方向の回り止めを行うための凹凸嵌合部を設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の無限軌条走行体の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベルや油圧クレーン等のように無限軌条走行体を有する車両において、この無限軌条走行体の履帯を駆動するための駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば油圧ショベルは、走行体上に旋回装置を介して旋回体が旋回可能に装着されており、この旋回体には、オペレータが搭乗して操作を行う運転室が設置され、また、ブーム，アーム及びバケット等のフロントアタッチメントからなるフロント作業機構が装着されている。さらに、旋回体には、エンジン，油圧ポンプ，方向切換弁，作動油タンク等の機器を収納する機械室が設置されている。
【０００３】
走行体は、無限軌条走行体を構成する履帯を駆動輪と遊動輪との間に巻回して設けたものであり、駆動輪及び遊動輪はフレームに連結されている。そして、駆動輪には油圧モータからの駆動軸が連結されており、この油圧モータによって駆動輪を回転駆動することにより履帯が駆動される。
【０００４】
駆動輪と履帯との係合部分の構成において、履帯は多数の履板を無端状に連結することにより構成され、前後の履板間はピンで枢動可能に連結される。そして、各履板の中央部には履板側爪部が突設されている。一方、駆動輪は、油圧モータの駆動軸が装着される軸挿通部を設けた駆動輪本体を有するものである。駆動輪本体は、走行体の走行方向に対して左右の側板部と、この側板部間の部位に、所定の角度毎に、それと一体に形成した駆動輪側爪部とを備えている。
【０００５】
履帯を駆動輪と遊動輪との間に巻回させて設け、駆動輪を油圧モータで回転駆動すると、その駆動輪本体における駆動輪側爪部が履板における履板側爪部と順次係合して、この履板側爪部を押動することによって、履帯に駆動力が加わることになり、走行体による走行が行われる。
【０００６】
駆動輪の回転する際に、履帯の方は円弧状態から直線状態への移行する部分であるのに対して、駆動輪の駆動輪側爪部の方は回転方向の動きを行うために、駆動輪側爪部は履板側爪部を真直ぐな方向で押動するのではなく、摺動状態になるために、駆動輪側爪部及び履板側爪部には繰り返しの摺動による摩耗が発生する。以上のことから、またこの摺動時に磨耗を促進する土砂の付着量が少ないことから、駆動輪と履板との磨耗抑制を考慮して、駆動輪の駆動輪側爪部と履板の履板側爪部との係合箇所は履板の駆動輪への巻き込み開始部、つまり入口側で係合させるようにしている。
【０００７】
ここで、履帯における履板側爪部の数と、駆動輪における駆動輪側爪部の数とを比較すると、前者の方が３〜４倍程度多くなっている。従って、１回の係合時に駆動輪側爪部及び履板側爪部が同じ程度摩耗すると仮定しても、駆動輪側爪部の方が３〜４倍摩耗することになる。また、履板側では爪部は突出しているので、その硬化処理を容易に行うことができるが、駆動輪側の爪部は左右の側板部間に設けられている等の構造上の問題から、焼き入れ等の硬化処理を行うのが困難である。
【０００８】
以上のことから、機械の作動中において、駆動輪側爪部の方が摩耗が早くなり、このために相隣接する駆動輪側爪部の間隔が広がってしまう。駆動輪側爪部のピッチ間隔は履板側爪部のピッチ間隔とほぼ一致させる等、両ピッチ間隔は同じか、少なくとも所定の関係を持たせている。摩耗によって、駆動輪側爪部のピッチ間隔が変化すると、駆動輪側爪部と履板側爪部との係合位置が変化して、さらに磨耗が促進することになる。その結果、履帯の円滑な送りが損なわれることになり、走行時に大きな騒音を発生させる等の不都合がある。
【０００９】
このために、前述したような事態に至る前の段階で、駆動輪を交換しなければならなくなる。ただし、駆動輪のうち、履板への接触部のみが磨耗し、他の部位は格別磨耗しないことから、駆動輪全体を交換するのは無駄であり、メンテナンスコストが必要以上のものとなる等の点で合理的とはいえない。
【００１０】
そこで、駆動輪側の爪部が摩耗したときに、駆動輪全体を交換するのではなく、爪部のみを交換するように構成したものは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−２０７８３４号公報（第３−４頁、図１−２）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、駆動輪の爪部は履板の爪部と係合するが、さらに駆動輪は踏面が履板のガイド面と当接するようになっている。ここで、駆動輪の外径は円形のものであり、履板は所定幅を有する平坦なガイド面を有するものである。従って、駆動輪の踏面は履板のガイド面に対して実質的に線接触状態となり、しかも走行時には踏面はガイド面に摺接することになる。このために、ガイド面に比較して踏面の摩耗が大きくなって、円形状を保てずに、部分的に平坦化するように磨耗する。その結果、全体としての駆動輪の外径が実質的に縮小された状態となり、やはり駆動輪の爪部と履板の爪部との係合位置が変化することになる。従って、駆動輪の踏面の磨耗も考慮に入れる必要があるが、前述した従来技術においては、この点に配慮がなされておらず、その結果駆動輪の踏面の摩耗による履板の爪部と駆動輪の爪部との係合位置の変化が生じるという問題点があり、また踏面の非円形化により走行時における振動及び騒音の発生という問題点も生じる。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、駆動輪の爪部と踏面とを一体的に交換できるようにすることによって、駆動輪と履板との係合状態を安定させることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、多数の履板を無端状に連結してなる履帯が巻回され、この履板の爪部と係合して、履帯に駆動力を与える駆動輪であって、この駆動輪は回転駆動手段により回転駆動される回転体からなる駆動輪本体と、この駆動輪本体の外周部に、履板の爪部と係合する駆動輪側爪部と履板のガイド面と摺接する駆動輪の踏面部とを一体に形成した複数のセグメントとから構成され、これら各セグメントを前記駆動輪本体に着脱可能に固定したことをその特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１乃至図４には第１の実施の形態が示されている。図１は本発明を適用した無限軌条走行体を装備した車両の一例としての油圧ショベルの概観図である。油圧ショベルは、走行体１上に旋回装置２を介して旋回体３が旋回可能に装着することにより構成される。旋回体３には、オペレータが搭乗して操作を行う運転室４が設置され、また図示は省略するが、ブーム，アーム及びバケット等のフロントアタッチメントからなるフロント作業機構が装着されている。さらに、旋回体３にはエンジン，油圧ポンプ，方向切換弁，作動油タンク等の機器を収納する機械室５が設置されている。
【００１６】
走行体１は、無限軌条走行体を構成する履帯１０を駆動輪１１と遊動輪１２との間に巻回して設けたものであって、駆動輪１１及び遊動輪１２は走行体１のフレーム１３に連結されている。そして、駆動輪１１には油圧モータからの駆動軸（共に図示せず）が連結されており、この油圧モータで駆動輪１１を回転駆動することによって、履帯１０が駆動される。履帯１０は履板１４を順次連結ピン１５で連結して無端状としたものである。
【００１７】
図２乃至図４に駆動輪１１と履帯１０との係合部分の構成を示す。図２は駆動輪１１と履帯１０の側面図であるが、走行モータ等は省略してある。図３は図２の矢印Ａの位置での駆動輪１１と履板１４との断面図、図４は図２の矢印Ｂの位置での駆動輪１１と履板１４との断面図である。これらの図から明らかなように、連結ピン１５で連結されている各履板１４の前後に配置した連結ピン１５の装着部の概略中間位置において、幅方向には対称となる位置に履板側爪部１６が２個ずつ突設されている。
【００１８】
駆動輪１１は、駆動軸が装着される軸挿通部２０を設けた駆動輪本体２１を有し、この駆動輪本体２１は、軸挿通部２０を囲む円環部２３から駆動輪本体２１の外周までスポークタイプや板状タイプで軽量化のための透孔を設けたもの等、周知の形状で強度部材が延設されている。そして、駆動輪本体２１の外端面部２１ａは円形ではなく、正多角形状となっている。また、この駆動輪本体２１の外周部にはセグメント３０が所定数だけ装着されるようになっている。しかも、これら各セグメント３０は、正多角形状となった駆動輪本体２１の外端面部２１ａにおける相隣接する辺の交点部を含む位置に着脱可能に装着されている。
【００１９】
セグメント３０は、履板１４における走行方向に対して左右に一対の爪部１６が設けられ、これらの爪部１６の側面１６ａに対応して噛合う位置に設けられた駆動輪１１側の爪としての爪部３１と、履板１４のガイド面１４ａに対応する位置に形成された踏面部３２と、駆動輪本体２１に、その外端面部２１ａ側から嵌合される溝３３ａを設けた挟持部３３とを備えている。
【００２０】
セグメント３０は駆動輪本体２１の外周部において、所定の深さ分だけ嵌合されており、このセグメント３０の溝３３ａの溝底部は駆動輪本体２１の外端面部２１ａに当接させるようにしている。セグメント３０はピン３４によって駆動輪本体２１に連結されている。このために、駆動輪本体２１にはピン挿通孔２１ｂが形成されており、またセグメント３０の挟持部３３にピン嵌入部３３ｂが設けられている。ここで、左右一対からなる挟持部３３のうちの一方側からピン３４が挿入されるようになっており、他方側の挟持部３３におけるピン嵌入孔３３ｂはピン３４の端面が当接する段差形状となっており、またピン３４が挿入される側のピン嵌入孔３３ｂとピン３４との間には抜け止め用のＣリング３５が装着される。
【００２１】
ここで、セグメント３０の駆動輪本体２１への装着部において、セグメント３０における両挟持部３３に形成した溝３３ａの溝幅は駆動輪本体２１の厚み寸法とほぼ同じになっており、従ってセグメント３０はみだりに左右方向に位置ずれしないようになっている。一方、溝３３ａの溝底部と駆動輪本体２１の外端面部２１ａとは当接しているが、好ましくはそのほぼ全面で当接させている。従って、駆動輪本体２１の外端面部２１ａの形状等から、前述したピン３４は１本でセグメント３０を固定することができる。ただし、セグメント３０をより安定的に保持し、回転力を円滑に伝達するために、図４に示したように、爪部３１が突設されていない位置にもう１本のピン３４を取り付けるようにしている。
【００２２】
以上のように構成することによって、旋回体３の荷重は駆動軸を介して駆動輪１１に伝達され、さらにこの駆動輪１１から履帯１０に伝達されるが、駆動輪１１を駆動輪本体２１と、この駆動輪本体２１に着脱可能に連結されるセグメント３０とで構成されているので、荷重の伝達は駆動輪本体２１側からセグメント３０側に伝達される。セグメント３０の溝３３ａの溝底部と駆動輪本体２１の外端面部２１ａとをほぼ全面で当接させているので、この当接面を介して荷重の伝達が行われることになる。
【００２３】
一方、駆動輪本体２１からセグメント３０への回転力の伝達は、ピン３４を介して行われる。また、駆動輪本体２１の外端面部２１ａは多角形となっているので、各々相隣接する辺間の交点部も回転力の伝達に寄与する。従って、車両の走行を円滑に行わせることができる。ここで、履板１４の爪部１６は、駆動輪１１への巻回部のうち、その入口部近傍、つまり図２の右上から所定角度駆動輪１１へ巻き込まれるまでの間に限定され、それ以外の部位では爪部１６は駆動輪１１側の爪部３１とは非接触状態に保たれる。これにより、両爪部の当接部分１６ａ，３１ａの磨耗が抑制される。
【００２４】
ただし、機械が長時間稼動する間には駆動輪１１側の爪部と踏面とが磨耗する。このときには、駆動輪１１の全体ではなく、爪部３１と踏面部３２とを設けたセグメント３０のみを交換し、特に磨耗が生じない駆動輪本体２１はそのまま継続して使用することができるようになっている。
【００２５】
セグメント３０を交換するに当っては、必ずしも履帯１０を取り外す必要はない。即ち、遊動輪１２の後部には履帯１０の張調整装置（図示せず）が設けられている。この張調整装置を用いて遊動輪１２を後方、つまり駆動輪１１側に移動すると履帯１０は緊張が解けて弛み、駆動輪本体２１に固定されたセグメント３０と履帯１０との間の隙間を大きく広げることができる。この隙間を利用して、ピン３４を脱着することによって、セグメント３０を駆動輪本体２１から分離することができる。そして、新たなセグメント３０を交換して装着し、ピン３４で駆動輪本体２１に固定する。駆動輪１１を所定角度回動させることにより、履帯１０に巻回されていたセグメント３０を露出させることができるから、駆動輪本体２１の全周におけるセグメント３０の交換を容易に行うことができる。また、履帯１０の連結ピン１５を一箇所抜いて駆動輪１１側部分の履帯を除けばより広い交換のためのスペースが確保できるので、より簡単に交換することができる。従って、駆動輪駆動用油圧ポンプや駆動装置等を取り外して、駆動輪を交換することなく、爪部と踏面部が一体に設けられたセグメントを簡単に交換することができるので、駆動輪１１と履板１４の係合状態を安定的に維持することができる。
【００２６】
ところで、駆動輪１１側の踏面が磨耗するということは、その分だけ見掛け上履板１４のピッチ間隔が延びるようになる。この場合には、セグメント３０の交換時にその溝３３ａの溝底部から外周面までの間隔が大きくなった、所謂オーバーサイズセグメントを取り付けることによって、履板１４のピッチ間隔の延びに対応するように、踏面の外径を大きくすることができる。その結果、駆動輪１１側の爪部と履板１４側の爪部との係合位置関係を一定化することができる。つまり、履板１４側のピッチ間隔が伸びても、その交換を行わなくても良くなる。
【００２７】
次に、図５を参照して、駆動輪本体とセグメントの固定方法の変形例を説明する。２１１は駆動輪本体を示し、この駆動輪本体２１１側に溝２１１ａが形成されている。従って、駆動輪本体２１１の外周側に挟持部２１２が設けられている。一方、爪部２３１と、踏面部２３２を有し、駆動輪本体２１１に着脱可能に装着されるセグメント２３０には、駆動輪本体２１１の溝２１１ａに嵌合する突部２３３が設けられている。そして、この突部２３３は駆動輪本体２１１の挟持部２１２間に形成した溝２１１ａに嵌合されて、ピン２３４により装着状態に固定されるようになっている。
【００２８】
ここで、駆動輪本体２１１の溝２１１ａの溝底部とセグメント２３０の突部２３３の端面とがほぼ全面で当接している場合には、セグメント２３０を駆動輪本体２１１に固定するために、必ずしもピン２３４を用いる必要はなく、図６に示したように、駆動輪本体２１１の挟持部２１２における肩部２１２ｂからこの挟持部２１２を貫通するようにボルト挿通孔２４０を穿設する一方、セグメント２３０側にはねじ孔２４１を設けて、止着用のボルト２４２を挟持部２１２のボルト挿通孔２４０側からセグメント２３０におけるねじ孔２４１に螺挿するように構成することもできる。このように構成すれば、セグメント２３０の交換作業がさらに容易になる。
【００２９】
次に本発明の他の実施の形態について、図７乃至図９を参照して説明する。この実施の形態においては、駆動輪を構成する駆動輪本体３００に着脱可能に装着されるセグメント３１０には爪部３１１が１箇所設けられ、踏面部３１２はこの爪部３１１の左右両側に２箇所形成されている。また、履板３２０における爪部３２１及びガイド面３２２は、このセグメント３１０に対応するように、爪部３２１が中央部に１箇所、ガイド面３２２がその左右両側に形成されている。
【００３０】
以上の構成に加えて、駆動輪本体３００の外周面３０１は円形となっており、かつ各セグメント３１０における爪部３１１を設けた部位に嵌合用凹部３０２が形成されている。また、セグメント３１０において、爪部３１１の左右に一体に設けた踏面３１２から駆動輪本体３００の回転中心方向に向けて挟持部３１３，３１３が延在されており、これら挟持部３１３は駆動輪本体３００の外周部近傍に通しボルト３３０，３３０で固定されるようになっている。さらに、爪部３１１の上部には駆動輪本体３００の嵌合用凹部３０２に嵌合される突部３１４が設けられている。さらに、セグメント３１０の爪部３１１が形成されていない部位に内側当接面３１５が設けられており、駆動輪本体３００の外周面はこの内側当接面３１５と当接している。
【００３１】
このように構成することによって、機械の駆動時には、車体の荷重は駆動輪本体３００の外周面からセグメント３１０の内側接合面３１５を介して履板３２０に伝達され、また駆動輪本体３００の回転力はその嵌合用凹部３０２からセグメント３１０の突部３１４に伝達され、さらにこのセグメント３１０の爪部３１１から履板３２０の爪部３２１に伝達されるようになる。
【００３２】
そして、セグメント３１０における爪部３１１及び踏面３１２が磨耗したときには、通しボルト３３０を取り外すことによって、新たなセグメント３１０と交換することができるようになる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、駆動輪本体に、履板の爪部と係合する爪部材と踏面が設けられたセグメントを複数個着脱可能に固定する構成としたので、この爪部材と踏面が摩耗した時には、駆動輪全体ではなく、セグメントとして一体で交換できるようにしたため、摩耗による係合の不具合を解消し、駆動輪と履板との間の係合関係を安定的に保持できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動装置を備えた無限軌条走行体の一例としての油圧ショベルの外観図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す駆動輪と履板の側面図である。
【図３】図２の矢印Ａで示す断面図である。
【図４】図２の矢印Ｂで示す断面図である。
【図５】図３に示す固定方法の変形例である。
【図６】図３に示す固定方法の他の変形例である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す駆動輪と履板の側面図である。
【図８】図７の矢印Ｃで示す断面図である。
【図９】図７の矢印Ｄで示す断面図である。
【符号の説明】
１０  履帯
１１  駆動輪
１２  遊動輪
１４，３２０  履板
１４ａ，３２２  ガイド面
１６，３２１  履板側爪部
２１，２１１，３００  駆動輪本体
２１ａ  外端面部
３０，２３０，３１０  セグメント
３１，２３１，３１１  駆動輪側爪部
３２，２３２，３１２  踏面部
３３，２１２，３１３  挟持部
３３ａ，２１１ａ  溝
３４，２３４  ピン
３０１  外周面
３０２  嵌合用凹部
３１４  突部
３３０  通しボルト
【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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【図８】
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【図９】
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