(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向一側に外側リンク部が形成されると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、互いに無端状に連結される左，右のトラックリンクと、該各トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けられたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結された連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設けられたシール部材とからなる履帯において、
前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、
前記すべり軸受嵌着溝には、内周面が前記連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、
前記樹脂製すべり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と、該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複合して成形する構成とし、
前記連結ピンの外周側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設ける構成としたことを特徴とする履帯。
【請求項２】
前記シール部材は、Ｍ型状の横断面形状をもったシールリングである請求項１に記載の履帯。
【請求項３】
前記シール部材は、前記連結ピンの外周側に位置し前記外側リンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該外側シール内に設けられ該外側シールに対して摺動可能となった環状の内側シールとにより構成してなる請求項１に記載の履帯。
【請求項４】
長手方向一側に外側リンク部が形成されると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、互いに無端状に連結される左，右のトラックリンクと、該各トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けられたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結された連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設けられたシール部材とからなる履帯において、
前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、
前記すべり軸受嵌着溝には、内周面が前記連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、
前記樹脂製すべり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と、該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複合して成形する構成とし、
前記樹脂製すべり軸受は前記ブッシュの端面よりも軸方向に突出した突出部を有し、
前記シール部材は、前記連結ピンの外周側に位置し前記外側リンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該外側シール内に位置して前記突出部に嵌合して設けられ該外側シールに対して摺動可能となった環状の内側シールとにより構成したことを特徴とする履帯。
【請求項５】
長手方向一側に外側リンク部が形成されると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、互いに無端状に連結される左，右のトラックリンクと、該各トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けられたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結された連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設けられたシール部材とからなる履帯において、
前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、
前記すべり軸受嵌着溝には、内周面が前記連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、
前記樹脂製すべり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と、該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複合して成形する構成とし、
前記樹脂製すべり軸受は、前記すべり軸受嵌着溝内に嵌着された筒部と、該筒部の軸方向の一端側に一体形成され前記ブッシュの端面と外側リンク部とに接触して両者間をシールする環状の鍔部とにより構成したことを特徴とする履帯。
【請求項６】
前記ブッシュの内周面と連結ピンの外周面のうち少なくとも一方には表面硬化層を設け、前記表面硬化層は、ホウ化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか一つの化合物層である請求項４または５に記載の履帯。
【請求項７】
前記連結ピンの外周側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設けてなる請求項４または５に記載の履帯。
【請求項８】
前記樹脂製すべり軸受は、超高分子量ポリエチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂のうち少なくともいずれか一つの樹脂材料を用いて形成してなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の履帯。
【請求項９】
前記硬質粒子は、酸化シリコン、アルミナ、ジルコニアまたは酸化チタンからなる酸化物粒子、シリコンカーバイト、タングステンカーバイトまたはクロムカーバイトからなる炭化物粒子、窒化シリコンまたは窒化チタンからなる窒化物粒子のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により構成してなる請求項１，２，３，４，５，６，７または８に記載の履帯。
【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、油圧クレーン等の装軌式車両に用いて好適な履帯に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の装軌式車両に用いられる履帯は、長手方向一側に外側リンク部が形成されると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、互いに無端状に連結される左，右のトラックリンクと、該各トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けられたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結された連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設けられたシール部材とを備えている。
【０００３】
この種の従来技術による履帯は、遊動輪と駆動輪との間に巻回して設けられ、駆動輪を走行用の油圧モータ等によって回転駆動することにより、履帯を遊動輪と駆動輪との間で周回動作させ、車両を前，後方向等に走行させる。
【０００４】
また、この従来技術による履帯には、走行時にブッシュと連結ピンとの間に土砂等が侵入するのを防止するために、トラックリンクの外側リンク部とブッシュとの間にゴム材料等を用いた環状のシール部材を装着したものが知られている（例えば、特開平７−２８５４７２号公報等）。
【０００５】
また、他の従来技術としては、履帯に用いるものではなく、例えば装軌式車両の上ローラまたは下ローラ等に用いる軸封装置が知られている（例えば、特開平７−２９３７０７号公報）。そして、この軸封装置は、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間を、外輪、内輪および転動体等からなるベアリングを用いてシールする構成としている。
【０００６】
さらに、別の従来技術にあっては、樹脂製すべり軸受の外面またはハウジング内面のうち少なくともいずれか一方の面に、固定潤滑剤、硬質粒子等を主成分とした被覆層を設ける構成としたものが知られている（例えば、特開平９−２３６１２５号公報等）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特開平７−２８５４７２号公報等に記載された従来技術は、シール部材によって外側リンク部とブッシュとの間をシールし、両者の間からブッシュと連結ピンとの間に土砂等が侵入するのを防止する構成としている。
【０００８】
しかし、例えばシール部材とブッシュとの接触面間に土砂が一度侵入してくると、この土砂によって両者の接触面にアブレシブ摩耗が生じ、シール部材によるシール効果が低下する。
【０００９】
そして、この場合には、外部の土砂等がシール部材を介してブッシュと連結ピンとの間に侵入し易くなり、ブッシュの内周面または連結ピンの外周面が土砂によって早期に摩耗するという問題が生じる。
【００１０】
また、ブッシュと連結ピンとの間に侵入した土砂は、外部に排出されることなく、両者の間に詰まって蓄積されたままの状態となり、このような土砂によりブッシュと連結ピンとの間で円滑な相対回動が行われなくなり、履帯の動きが悪くなる原因になるという問題がある。
【００１１】
一方、特開平７−２９３７０７号公報に記載された従来技術による軸封装置は、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間をベアリングを用いてシールする構成としている。
【００１２】
しかし、この従来技術にあっては、ベアリングを外輪、内輪および転動体を用いて構成すると共に、ベアリングの内輪自体を複数の部材を組合わせて構成しており、ベアリング全体の部品点数が増加して組立性が悪くなり、全体構造も複雑化するという問題がある。
【００１３】
さらに、特開平９−２３６１２５号公報に記載された従来技術による樹脂製すべり軸受では、高速回転時の微振動によって発生するフレッティング摩耗に関しては、固定潤滑剤、硬質粒子等を主成分とした被覆層を用いることにより防止することは可能である。しかし、建設機械に用いる履帯のようにピンとブッシュとの間に頻繁に土砂等が侵入するような場合、前記被覆層を用いただけではピンとブッシュとの間で生じるアブレシブ摩耗の進行を防止することは難しいという問題がある。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、外部からの土砂等がブッシュと連結ピンとの間の摺動面に侵入して摩耗、損傷等が摺動面に生じるのを防止でき、ブッシュと連結ピンとを長期に亘って円滑に相対回転できるようにした履帯を提供することを目的としている。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、シール部材の構造を簡略化することができ、ブッシュと連結ピンとの間の摺動面に土砂等が侵入するのを抑えることができるようにした履帯を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明による履帯は、長手方向一側に外側リンク部が形成されると共に長手方向他側に内側リンク部が形成され、互いに無端状に連結される左，右のトラックリンクと、該各トラックリンクの内側リンク部間を連結して設けられたブッシュと、該ブッシュ内に挿入して設けられ、左，右方向の両端側が前記外側リンク部に嵌合して連結された連結ピンと、前記トラックリンクの外側リンク部とブッシュとの間に位置して該連結ピンの外周側に設けられたシール部材とにより構成している。
【００１７】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、前記すべり軸受嵌着溝には、内周面が前記連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、前記樹脂製すべり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と、当該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複合して成形する構成とし、前記連結ピンの外周側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設ける構成としたことにある。
【００２０】
また、請求項２の発明は、前記シール部材は、Ｍ型状の横断面形状をもったシールリングにより構成している。
【００２１】
また、請求項３の発明は、前記シール部材は、前記連結ピンの外周側に位置し前記外側リンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該外側シール内に設けられ該外側シールに対して摺動可能となった環状の内側シールとにより構成している。
【００２２】
一方、請求項４の発明が採用する構成の特徴は、前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、前記すべり軸受嵌着溝には、内周面が前記連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、前記樹脂製すべり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と、当該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複合して成形する構成とし、前記樹脂製すべり軸受はブッシュの端面よりも軸方向に突出した突出部を有し、シール部材は、前記連結ピンの外周側に位置し外側リンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールと、該外側シール内に位置して前記突出部に嵌合して設けられ該外側シールに対して摺動可能となった環状の内側シールとにより構成したことにある。
【００２４】
また、請求項５の発明が採用する構成の特徴は、前記ブッシュの内周面には、当該内周面よりも大径となったすべり軸受嵌着溝を設け、前記すべり軸受嵌着溝には、内周面が前記連結ピンに対する摺動面となった筒状の樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、前記樹脂製すべり軸受は、前記ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と、当該樹脂材料よりも硬質でかつ酸化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか１つの化合物からなる硬質粒子とを複合して成形する構成とし、前記樹脂製すべり軸受は、前記すべり軸受嵌着溝内に嵌着された筒部と、該筒部の軸方向の一端側に一体形成され前記ブッシュの端面と外側リンク部とに接触して両者間をシールする環状の鍔部とにより構成したことにある。
【００２６】
さらに、請求項６の発明は、前記請求項４または５に記載の発明において、前記ブッシュの内周面と連結ピンの外周面のうち少なくとも一方には表面硬化層を設け、前記表面硬化層は、ホウ化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか一つの化合物層により構成している。
【００２７】
一方、請求項７の発明は、前記請求項４または５に記載の発明において、前記連結ピンの外周側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設ける構成としている。
【００２８】
また、請求項８の発明は、前記樹脂製すべり軸受は、超高分子量ポリエチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂のうち少なくともいずれか一つの樹脂材料を用いて形成している。
【００２９】
さらに、請求項９の発明は、前記硬質粒子は、酸化シリコン、アルミナ、ジルコニアまたは酸化チタンからなる酸化物粒子、シリコンカーバイト、タングステンカーバイトまたはクロムカーバイトからなる炭化物粒子、窒化シリコンまたは窒化チタンからなる窒化物粒子のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により構成している。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による履帯を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００３１】
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示し、１は実施の形態に適用される油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、下部走行体２と、旋回装置３を介して該下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体４と、該上部旋回体４に設けられた作業装置５とによって構成されている。
【００３２】
ここで、下部走行体２は、前後方向に伸長した左，右のサイドフレーム６Ａ（一方のみ図示）等を備えたトラックフレーム６と、該トラックフレーム６のサイドフレーム６Ａ一方側に設けられた遊動輪７と、サイドフレーム６Ａの他方側に設けられた駆動輪８と、該遊動輪７と駆動輪８との間に巻回された後述の履帯１１とによって構成されている。
【００３３】
また、トラックフレーム６のサイドフレーム６Ａには、履帯１１をサイドフレーム６Ａの上側で案内する上ローラ９と、履帯１１をサイドフレーム６Ａの下側で案内する複数の下ローラ１０，１０，…とが設けられている。
【００３４】
１１は遊動輪７と駆動輪８との間に巻回して設けられた履帯で、該履帯１１は、後述のトラックリンク１２、金属ブッシュ１５、連結ピン１７、樹脂ブッシュ１９およびトラックシュー２３によって大略構成されている。そして、履帯１１は、各トラックリンク１２の連結部分に位置する後述の金属ブッシュ１５が駆動輪８に噛合し、この状態で駆動輪８が回転駆動されることにより、遊動輪７と駆動輪８との間で周回動作を行うものである。
【００３５】
１２，１２は左，右方向に対向して配設されて互いに無端状に連結された左，右のトラックリンクで、該トラックリンク１２は、履帯１１の長手方向に沿って伸長している。そして、トラックリンク１２の長手方向一端側には、外側リンク部１３が形成され、この外側リンク部１３には、図４、図５に示す如く連結ピン１７が挿嵌されるピン挿嵌穴１３Ａと、該ピン挿嵌穴１３Ａから金属ブッシュ１５側に向けて拡径し後述の環状シール２２が装着されるシール装着穴１３Ｂと、該シール装着穴１３Ｂの奥部に位置して前記ピン挿嵌穴１３Ａとシール装着穴１３Ｂとの間の内側端面１３Ｃとが段付穴となって形成されている。
【００３６】
また、トラックリンク１２の長手方向他端側には、内側リンク部１４が形成され、この内側リンク部１４には、後述の金属ブッシュ１５が挿嵌されるブッシュ挿嵌穴１４Ａが形成されている。
【００３７】
１５は各トラックリンク１２の内側リンク部１４間に設けられ、内周側に連結ピン１７が挿入されるブッシュとしての金属ブッシュで、この金属ブッシュ１５は、鋼材を用いて円筒状に形成されている。なお、金属ブッシュ１５に用いる鋼材は、クロム、モリブデン、チタン、ジルコニア、ニオブおよびボロンのうち少なくともいずれか一つの成分を含んでいることが好ましい。また、金属ブッシュ１５は炭素鋼、合金工具鋼等を用いて形成してもよい。
【００３８】
そして、金属ブッシュ１５は、左，右方向の両端側が各内側リンク部１４のブッシュ挿嵌穴１４Ａ内に圧入状態で挿嵌されている。また、金属ブッシュ１５は左，右方向の両端側に端面１５Ａ，１５Ａを有し、該端面１５Ａは、外側リンク部１３のシール装着穴１３Ｂ内で内側端面１３Ｃと対向して配置されている。さらに、金属ブッシュ１５は内周面１５Ｂを有し、この内周面１５Ｂは連結ピン１７に対する摺動面となっている。
【００３９】
ここで、金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂには、その左，右両端側に位置して内周面１５Ｂよりも大径なすべり軸受嵌着溝となる左，右の樹脂ブッシュ嵌着溝１５Ｃ，１５Ｃが形成され、該各樹脂ブッシュ嵌着溝１５Ｃ内には後述の樹脂ブッシュ１９がそれぞれ嵌着されている。
【００４０】
１６は金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂ側に設けられたブッシュ側の表面硬化層で、該表面硬化層１６は、真空窒化処理、真空浸炭・窒化処理または浸炭・窒化処理を用いることにより金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂに全周に亘って土砂等よりも硬質な化合物層として形成されている。ここで、表面硬化層１６は、窒化物、ホウ化物、炭化物のうちいずれか一つの化合物を選択してもよいし、これら各化合物の中から２種類以上を選択してもよい。
【００４１】
１７は隣り合うトラックリンク１２，１２間を互いにピン結合した連結ピンで、該連結ピン１７についても、金属ブッシュ１５とほぼ同様に鋼材を用いて形成されている。ここで、連結ピン１７に用いる鋼材は、クロム、モリブデン、チタン、ジルコニア、ニオブおよびボロンのうち少なくともいずれか一つの成分を含んでいることが好ましい。また、連結ピン１７は炭素鋼、合金工具鋼等を用いて形成してもよい。
【００４２】
そして、連結ピン１７は外周面１７Ａを有し、金属ブッシュ１５の内周側および後述する樹脂ブッシュ１９の内周側に摺動可能に挿通されている。また、連結ピン１７の左，右方向の両端側は、外側リンク部１３のピン挿嵌穴１３Ａ内に圧入状態で嵌合されている。
【００４３】
１８は連結ピン１７の外周面１７Ａ側に設けられたピン側の表面硬化層で、該表面硬化層１８についても、表面硬化層１６と同様に真空窒化処理、真空浸炭・窒化処理または浸炭・窒化処理を用いることにより土砂よりも硬度が高い化合物層として形成されている。そして、表面硬化層１８は、窒化物、ホウ化物、炭化物のうち少なくともいずれか一つの化合物を選択して形成してもよいし、高速ガスフレーム法等のフレーム溶射を用いたタングステンカバーバイト（ＷＣ）系の溶射被膜として形成してもよい。
【００４４】
ここで、表面硬化層１８の一例としては、連結ピン１７をＳＵＳ４２０Ｊ２を用いて形成し、炉内を一度真空に排気した後、連結ピン１７を炉内でＮＨ３と窒化ガスの雰囲気中に配置し、この状態で４８０〜５５０℃、３〜１４時間の熱処理（真空窒化処理）を行うことにより、窒化物からなる硬質な表面硬化層１８を生成することができる。また、表面硬化層１８の他の一例としては、連結ピン１７の表面に塩浴処理を施すことによりホウ化鉄からなる表面硬化層１８を形成することもできる。
【００４５】
１９，１９は金属ブッシュ１５の内周側に左，右に離間して設けられた樹脂製すべり軸受となる左，右の樹脂ブッシュで、該樹脂ブッシュ１９は、金属ブッシュ１５の硬度よりも小さくて、かつ耐摩耗性、摺動性をもった樹脂材料２０と、複数の硬質粒子２１，２１，…とを複合して成形することにより円筒状に形成されている。
【００４６】
そして、樹脂ブッシュ１９は、金属ブッシュ１５の樹脂ブッシュ嵌着溝１５Ｃ内に圧入して取付けられ、その内周面１９Ａは連結ピン１７に対する摺動面となっている。また、樹脂ブッシュ１９は、金属ブッシュ１５の開口端側となる左，右方向の一方側に位置して後述の環状シール２２に当接する端面１９Ｂを有し、該端面１９Ｂは、金属ブッシュ１５の端面１５Ａとほぼ面一をなして配置されている。
【００４７】
ここで、樹脂材料２０は、超高分子量ポリエチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂のうちいずれか一つの樹脂材料を選択して形成してもよいし、これら各樹脂材料の中から２種類以上を選択して複合して形成してもよい。
【００４８】
また、硬質粒子２１は、樹脂ブッシュ１９よりも硬質な粒子、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の酸化物粒子、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）、タングステンカーバイト（ＷＣ）、クロムカーバイト（ＣｒＣ）等の炭化物粒子、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物粒子のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により形成されている。そして、硬質粒子２１の大きさは１〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ程度の大きさに設定するのが好ましい。
【００４９】
一方、樹脂ブッシュ１９の形成方法の一例としては粉末焼結法があり、この方法では、樹脂材料２０の粉末と硬質粒子２１を含んだ混合粉末を型に入れ、所定の焼成条件で樹脂成形を行うようにする。
【００５０】
また、樹脂ブッシュ１９の形成方法の他の一例としては、射出成形法、押出し成形法がある。この場合、樹脂材料２０の粉末と硬質粒子２１を混合するときに予め硬質粒子２１の表面にカーボンをコーティングしておくと、硬質粒子２１が樹脂材料２０の粉末中に均一に分散すると共に樹脂材料２０と硬質粒子２１の密着性の向上を図ることができ、焼結後に樹脂ブッシュ１９内の空孔の発生を抑えることができる。
【００５１】
さらに、連結ピン１７に設けた表面硬化層１６の硬さが土砂と同等かまたはそれ以上である場合、樹脂ブッシュ１９は、樹脂材料２０と硬質粒子２１とを含めた全体重量に対する硬質粒子２１の比率を３０〜９０重量％とし、残りを樹脂材料２０とすることが好ましい。
【００５２】
２２は連結ピン１７の外周側に位置して、トラックリンク１２の外側リンク部１３と金属ブッシュ１５との間に設けられたシール部材としての左，右の環状シールで、この環状シール２２は、例えばウレタンゴム、ニトリルゴム等の弾性樹脂材料を用いることにより横断面がＭ字状をなしたシールリングとして形成されている。
【００５３】
また、環状シール２２は、外側リンク部１３のシール装着穴１３Ｂ内に装着され、金属ブッシュ１５の端面１５Ａ、樹脂ブッシュ１９の端面１９Ｂにそれぞれ締代をもって接触している。そして、環状シール２２は、連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９との間に外部からの土砂等の異物が侵入するのを遮断すると共に、連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９との間のグリースが外部に漏洩するのを防止する構成となっている。
【００５４】
なお、２３は左，右のトラックリンク１２，１２に設けられた金属板からなるトラックシューで、このトラックシュー２３は、図２、図３に示す如く各トラックリンク１２の外側に複数のボルト２４等を用いて固着され、左，右のトラックリンク１２，１２を一体に連結すると共に、履帯１１の接地面を構成している。
【００５５】
本実施の形態による油圧ショベルは、上述の如き構成を有するもので、路上走行時には走行モータ（図示せず）によって駆動輪８を回転駆動することにより、履帯１１を遊動輪７と駆動輪８との間で周回動作させ、これにより車体を前，後方向等に走行させる。
【００５６】
また、このように履帯１１が周回動作を行うときには、環状シール２２によってトラックリンク１２の外側リンク部１３と金属ブッシュ１５との間がシールされるから、これによって金属ブッシュ１５と連結ピン１７との間に土砂等の異物が侵入するのを遮断することができる。
【００５７】
次に、樹脂ブッシュ１９の成形方法の一例について説明する。まず、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂の重量をＡとし、ポリテトラフルオロエチレエン系樹脂の重量をＢとしたとき、Ａ：Ｂ≒８０：２０の重量％となる比率をもった混合樹脂粉体Ｃを得た。
【００５８】
一方、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）粒子と酸化シリコン（ＳｉＯ２）粒子とを混合させて混合硬質粒子Ｄを得た。そして、混合樹脂粉体Ｃと混合硬質粒子Ｄとを、Ｃ：Ｄ≒２０：８０の重量％となる比率をもって混合した後、粉末焼結法を用いて加熱、加圧して樹脂ブッシュ１９を成形した。
【００５９】
かくして、本実施の形態では、樹脂材料２０と硬質粒子２１とを複合して成形した樹脂ブッシュ１９を金属ブッシュ１５の内周側に嵌着して設け、この樹脂ブッシュ１９の内周側に連結ピン１７を摺動可能に挿通させる構成としている。
【００６０】
このため、走行時に土砂等の異物が例え環状シール２２を介して連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９との摺動面間に侵入したとしても、この土砂を樹脂材料２０に含侵した硬質粒子２１によりすり潰して粉砕することができる。
【００６１】
また、前述の如く土砂が連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９との摺動面間に侵入したときには、硬質粒子２１がストッパとなって、土砂が履帯１１の周回動作に伴って前記摺動面間で移動するのを阻止することができる。そして、このように硬質粒子２１によって土砂の動きを制止した状態でこの土砂を樹脂ブッシュ１９の内周面１９Ａに埋没させて捕捉することができ、連結ピン１７と樹脂ブッシュ１９との摺動面間に土砂によるアブレシブ摩耗が生じるのを防止できると共に、土砂が金属ブッシュ１５と連結ピン１７との摺動面間に侵入するのを防止することができる。
【００６２】
従って、本実施の形態によれば、樹脂材料２０と硬質粒子２１とを複合して成形した樹脂ブッシュ１９により金属ブッシュ１５と連結ピン１７との間に土砂等の異物が蓄積して詰まるような不具合を解消でき、金属ブッシュ１５と連結ピン１７との間の摺動抵抗を小さく保ち、履帯１１を長期に亘って円滑に周回動作させることができる。
【００６３】
また、金属ブッシュ１５の内周面１５Ｂ、連結ピン１７の外周面１７Ａには、土砂よりも硬度が高い窒化物等の化合物層からなる表面硬化層１６，１８を設ける構成としたので、例え土砂が樹脂ブッシュ１９側から金属ブッシュ１５と連結ピン１７との摺動面間に侵入したとしても、この土砂を表面硬化層１６，１８の間で粉砕でき、金属ブッシュ１５、連結ピン１７が摩耗するのを抑制することができる。
【００６４】
さらに、樹脂ブッシュ１９を金属ブッシュ１５よりも軟質な弾性材料を用いて形成したので、環状シール２２を樹脂ブッシュ１９の端面１９Ｂに締代をもって当接させたときに、樹脂ブッシュ１９自体を弾性変形させ、このときの弾性反力を環状シール２２に付与することができ、これにより樹脂ブッシュ１９と環状シール２２とを高い面圧をもって互いに密着させ続けることができ、環状シール２２のシール性能を高めることができる。
【００６５】
次に、図６および図７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、シール部材を外側シールと内側シールからなる二層シールとして構成し、この二層シールの外側シールを外側リンク部のシール装着穴内に嵌合して設けると共に、内側シールを樹脂ブッシュに外側から嵌合して設け、走行時にこれら外側シールと内側シールとを互いに摺動させる構成としたことにある。
【００６６】
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６７】
３１は本実施の形態に用いるブッシュとしての金属ブッシュで、該金属ブッシュ３１についても、第１の実施の形態で述べた金属ブッシュ１５とほぼ同様に、端面３１Ａ、内周面３１Ｂおよびすべり軸受嵌着溝としての左，右の樹脂ブッシュ嵌着溝３１Ｃ，３１Ｃを有している。そして、金属ブッシュ３１は、内側リンク部１４のブッシュ挿嵌穴１４Ａ内に圧入して設けられている。
【００６８】
３２，３２は金属ブッシュ３１の樹脂ブッシュ嵌着溝３１Ｃ内に嵌着して設けられた本実施の形態に用いる樹脂製すべり軸受となる左，右の樹脂ブッシュで、該樹脂ブッシュ３２についても、第１の実施の形態で述べた樹脂ブッシュ１９とほぼ同様に、樹脂材料３３と硬質粒子３４とを複合して成形することにより筒状に形成されている。また、樹脂ブッシュ３２は、内周面３２Ａおよび端面３２Ｂを有している。
【００６９】
しかし、樹脂ブッシュ３２は、左，右方向の外端側となる端面３２Ｂ側が、金属ブッシュ３１の端面３１Ａよりも左，右方向（軸方向）に突出した突出部３２Ｃとなり、外側リンク部１３のシール装着穴１３Ｂ内に挿入されている点で、第１の実施の形態のものとは異なっている。
【００７０】
３５，３５はトラックリンク１２の外側リンク部１３と金属ブッシュ３１との間に設けられた本実施の形態に用いるシール部材としての左，右の二層シールで、該二層シール３５は、連結ピン１７の外周側に位置して外側リンク部１３のシール装着穴１３Ｂ内に嵌合して設けられた外側シール３６と、該外側シール３６内に位置して樹脂ブッシュ３２の突出部３２Ｃに嵌合して設けらた内側シール３７とにより構成されている。
【００７１】
ここで、二層シール３５の外側シール３６は、例えばウレタンゴム等の樹脂材料を用いることにより、略コ字状の横断面形状をもった環状シールとして形成されている。そして、外側シール３６は、外側リンク部１３の内側端面１３Ｃに当接した第１の環状部３６Ａと、該第１の環状部３６Ａから略Ｌ字状に屈曲してシール装着穴１３Ｂ内に嵌合した筒部３６Ｂと、該筒部３６Ｂから略Ｌ字状に屈曲して樹脂ブッシュ３２の外周側に配置され、金属ブッシュ３１の端面３１Ａに当接した第２の環状部３６Ｃとにより構成されている。
【００７２】
また、内側シール３７は、例えばポリテトラフルオロエチレン等の樹脂材料を用いることにより略Ｌ字状の横断面形状をもった環状シールとして形成されている。そして、内側シール３７は、樹脂ブッシュ３２の端面３２Ｂと外側シール３６の環状部３６Ａとに当接した第１の環状部３７Ａと、該第１の環状部３７Ａの径方向外側部位に一体形成され、樹脂ブッシュ３２の外周側に嵌合すると共に外側シール３６の筒部３６Ｂ、環状部３６Ｃに当接した第２の環状部３７Ｂとにより構成されている。
【００７３】
そして、走行時には二層シール３５は、樹脂ブッシュ３２側に設けられた内側シール３７が外側リンク部１３側に設けられた外側シール３６に対して摺動し、この状態で外側リンク部１３と金属ブッシュ３１との間、外側リンク部１３と樹脂ブッシュ３２との間をシールするものである。
【００７４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、外側シール３６と内側シール３７とからなる二層シール３５を用いる構成としたので、金属ブッシュ３１と外側シール３６の環状部３６Ｃとの接触面、外側シール３６の環状部３６Ａ，３６Ｃ、筒部３６Ｂと内側シール３７との接触面をそれぞれシール面とすることができ、両者のシール面を迷路状に長く形成することができ、これによって内側シール３７、外側シール３６の２部材だけでシール性に優れた二層シール３５を簡単に構成でき、その構造を簡略化することができる。
【００７５】
次に、図８および図９は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、樹脂ブッシュを構成する筒部の軸方向の一端側に環状の鍔部を一体形成し、この鍔部を金属ブッシュの端面と外側リンク部の内側端面とに当接させ、両者間をシールする構成としたことにある。
【００７６】
なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７７】
４１は本実施の形態に用いる外側リンク部で、該外側リンク部４１には、ピン挿嵌穴４１Ａと、該ピン挿嵌穴４１Ａから拡径した樹脂ブッシュ装着穴４１Ｂと、ピン挿嵌穴４１Ａと樹脂ブッシュ装着穴４１Ｂとの間に位置した内側端面４１Ｃとが段付穴となって形成されている。
【００７８】
４２は本実施の形態に用いるブッシュとしての金属ブッシュで、該金属ブッシュ４２は、端面４２Ａ、内周面４２Ｂおよびすべり軸受嵌着溝としての左，右の樹脂ブッシュ嵌着溝４２Ｃ，４２Ｃを有している。
【００７９】
４３，４３は金属ブッシュ４２の内周側に嵌着して設けられた本実施の形態に用いる樹脂製すべり軸受としての左，右の樹脂ブッシュで、該樹脂ブッシュ４３は、樹脂材料４４と硬質粒子４５とを複合して成形することにより鍔付きの筒状体として形成されている。
【００８０】
ここで、樹脂ブッシュ４３は、金属ブッシュ４２の樹脂ブッシュ嵌着溝４２Ｃ内に嵌着され内周面４３Ａ1を有した筒部４３Ａと、該筒部４３Ａの軸方向の一端側に一体形成された環状の鍔部４３Ｂとにより構成されている。
【００８１】
そして、樹脂ブッシュ４３の鍔部４３Ｂは、外側リンク部４１の樹脂ブッシュ装着穴４１Ｂ内に嵌合すると共に、内側端面４１Ｃと金属ブッシュ４２の端面４２Ａとに弾性的に当接し、これにより鍔部４３Ｂは外側リンク部４１と金属ブッシュ４２との間をシールするシール部材としての機能を有している。
【００８２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
特に、本実施の形態では、樹脂ブッシュ４３の筒部４３Ａに環状の鍔部４３Ｂを設け、この鍔部４３Ｂを外側リンク部４１の内側端面４１Ｃと金属ブッシュ４２の端面４２Ａに弾性的に当接させる構成としたので、樹脂ブッシュ４３の鍔部４３Ｂにより外側リンク部４１と金属ブッシュ４２との間をシールすることができ、樹脂ブッシュ４３とは別個にシール部材を設ける必要がなくなり、シール構造の簡略化、部品点数の削減を図ることができる。
【００８４】
なお、第２の実施の形態では、二層シール３５を構成する内側シール３７を１部材で構成する場合を例に挙げて説明したが、これに替えて例えば図１０に示す変形例のように、二層シール３５′の内側シール３７′を第１の環状部３７Ａ′と第２の環状部３７Ｂ′の２部材で構成してもよい。
【００８５】
また、第１の実施の形態では、樹脂ブッシュ１９を金属ブッシュ１５の内周側に左，右に離間して２個設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、樹脂ブッシュを金属ブッシュの内周側に左，右に離間して３個以上設けてもよいし、１個でもよい。このことは第２，第３の実施の形態についても同様である。
【００８６】
さらに、実施の形態では、装軌式車両として油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、油圧クレーン等の装軌式車両にも広く適用できるものである。
【００８７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、ブッシュの内周面に設けたすべり軸受嵌着溝内には樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、この樹脂製すべり軸受は、ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と硬質粒子とを複合して成形することにより筒状に形成し、連結ピンの外周側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設ける構成としたので、走行時に土砂等の異物がシール部材を介して連結ピンと樹脂製すべり軸受との間に侵入したとしても、この土砂を硬質粒子により粉砕できると共に、この土砂を樹脂製すべり軸受の内周面に埋没させて捕捉することができ、土砂がブッシュと連結ピンとの間の摺動面に蓄積する不具合を解消することができる。また、土砂が樹脂製すべり軸受と連結ピンとの摺動面間に侵入したときには、硬質粒子がストッパとなって履帯の周回動作に伴って土砂が前記摺動面間を移動するのを阻止することができ、この摺動面間に土砂によるアグレシブ摩耗が生じるのを抑えることができる。しかも、連結ピンの外周側にはタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設けることにより、連結ピンの表面硬化層を土砂等よりも硬度が高い硬化層として安定して形成することができ、連結ピンの耐摩耗性を高めることができる。
【００８８】
このため、土砂がブッシュと連結ピンとの摺動面間に蓄積して詰まるような不具合を解消でき、ブッシュと連結ピンとの間の摺動抵抗を小さく保ち、履帯を長期に亘って円滑に周回動作させることができる。
【００８９】
また、請求項２の発明は、シール部材をＭ型状の横断面形状をもったシールリングにより構成したので、シールリングを外側リンク部とブッシュに弾性的に当接させることができ、両者間を良好にシールすることができ、シールリングのシール性能を高めることができる。
【００９０】
また、請求項３の発明は、シール部材は、外側シール内に設けられる環状の内側シールを、外側リンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールに対して摺動可能とする構成としたので、走行時にはシール部材の外側シール内に設けられる内側シールを、外側リンク部内に設けられる外側シールに対して摺動させ、この状態で外側リンク部とブッシュとの間を安定してシールすることができる。このため、これら内側シール、外側シールによりシール部材のシール面を迷路状に長くでき、そのシール性能を高められると共に、内側シール、外側シールの２部材だけでシール部材を簡単に構成でき、その構造を簡略化することができる。
【００９１】
一方、請求項４の発明によると、ブッシュの内周面に設けたすべり軸受嵌着溝内には樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、この樹脂製すべり軸受は、ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と硬質粒子とを複合して成形することにより筒状に形成する構成とし、シール部材は、前記樹脂製すべり軸受の突出部に嵌合して設けられる環状の内側シールを、外側リンク部内に嵌合して設けられる環状の外側シールに対して摺動可能とする構成としたので、走行時には樹脂製すべり軸受の突出部に設けられるシール部材の内側シールを、外側リンク部内に設けられる外側シールに対して摺動させ、外側シール、内側シールにより外側リンク部とブッシュとの間、外側リンク部と樹脂製すべり軸受との間を安定してシールすることができ、シール面を迷路状に長くしてそのシール性能を高めることができると共に、内側シール、外側シールの２部材だけでシール部材を簡単に構成でき、その構造を簡略化することができる。
【００９２】
また、請求項５の発明によると、ブッシュの内周面に設けたすべり軸受嵌着溝内には樹脂製すべり軸受を嵌着して設け、この樹脂製すべり軸受は、ブッシュよりも硬度が小さな樹脂材料と硬質粒子とを複合して成形することにより筒状に形成すると共に、該樹脂製すべり軸受の筒部には、その軸方向の一端側に位置して環状の鍔部を一体形成する構成としたので、前記樹脂製すべり軸受の筒部に設けた環状の鍔部をブッシュの端面と外側リンク部とに接触させ、両者間を良好にシールすることができ、シール部材を樹脂製すべり軸受と別個に形成する必要がなくなり、部品点数の削減等を図ることができる。
【００９３】
さらに、請求項６の発明は、ブッシュの内周面と連結ピンの外周面のうち少なくとも一方には、ホウ化物、窒化物、炭化物のうち少なくともいずれか一つの化合物層からなる表面硬化層を設ける構成したので、これらの化合物層により表面硬化層を土砂等よりも硬度が高い硬化層として安定して形成することができる。このため、ホウ化物等からなる表面硬化層によりブッシュまたは連結ピンが摩耗するのを防止でき、その耐久性を高めることができる。
一方、請求項７の発明のように、連結ピンの外周側にタングステンカーバイト系の溶射被膜からなる表面硬化層を設ける構成とした場合でも、請求項６の発明と同様に、表面硬化層を土砂等よりも硬度が高い硬化層として安定して形成することができ、連結ピンの耐摩耗性を高めることができる。
【００９４】
また、請求項８の発明は、樹脂製すべり軸受は、高分子量ポリエチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂のうち少なくともいずれか一つの樹脂材料を用いて形成したので、これらの樹脂材料により樹脂製すべり軸受の耐摩耗性、潤滑性等を高めることができる。
【００９５】
さらに、請求項９の発明は、硬質粒子は、酸化シリコン、アルミナ、ジルコニアまたは酸化チタンからなる酸化物粒子、シリコンカーバイト、タングステンカーバイトまたはクロムカーバイトからなる炭化物粒子、窒化シリコンまたは窒化チタンからなる窒化物粒子のうち少なくともいずれか１つの化合物粒子により構成したので、硬質粒子の硬度を酸化シリコン等の化合物粒子により高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す外観図である。
【図２】図１中の履帯を拡大して示す部分斜視図である。
【図３】履帯を図２中の矢示III−III方向からみた一部破断の平面図である。
【図４】図３中の各トラックリンク間の連結部等を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図５】図４中の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ、環状シール等を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による履帯を図４と同様位置からみた部分断面図である。
【図７】図６中の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ、二層シール等を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による履帯を図４と同様位置からみた部分断面図である。
【図９】図８中の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ等を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の変形例による履帯の金属ブッシュ、樹脂ブッシュ、二層シール等を図７と同様位置からみた要部断面図である。
【符号の説明】
１１  履帯
１２  トラックリンク
１３，４１  外側リンク部
１４  内側リンク部
１５，３１，４２  金属ブッシュ（ブッシュ）
１５Ａ，３１Ａ，４２Ａ  端面
１５Ｂ，１９Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ1  内周面
１５Ｃ，３１Ｃ，４２Ｃ  樹脂ブッシュ嵌着溝（すべり軸受嵌着溝）
１６，１８  表面硬化層
１７  連結ピン
１７Ａ  外周面
１９，３２，４３  樹脂ブッシュ（樹脂製すべり軸受）
２０，３３，４４  樹脂材料
２１，３４，４５  硬質粒子
２２  環状シール（シール部材）
３２Ｃ  突出部
３５，３５′  二層シール（シール部材）
３６  外側シール
３７，３７′  内側シール
４３Ａ  筒部
４３Ｂ  鍔部
【図１】
0004481522.tif 000002
【図２】
0004481522.tif 000003
【図３】
0004481522.tif 000004
【図４】
0004481522.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004481522.tif 000007
【図７】
0004481522.tif 000008
【図８】
0004481522.tif 000009
【図９】
0004481522.tif 000010
【図１０】
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