(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装軌式車両の走行駆動装置において、
スプロケット（２０）における歯部（２１）が、噛合う履帯のブッシュ（５）間の円弧長さよりやや小さい歯厚にされるとともに、前記歯部（２１）の側面には求心方向に排土用の溝（２２）が設けられ、前記溝（２２）がスプロケット（２０）の歯元より取付部（２５）側に向って拡開形成されていることを特徴とする装軌式車両の走行駆動装置。
【請求項２】
前記スプロケット（２０）は、履帯のブッシュ（５）と歯部とが噛合わない中間位置で分割された複数のセグメントで構成され、駆動輪（２）に着脱可能に付設される構成である請求項１に記載の装軌式車両の走行駆動装置。
【請求項３】
前記スプロケットのセグメントは、駆動輪（２）に形成される鍔状の取付部（２５）に対して外側から着脱可能にボルト締結できる取付部を備えている請求項２に記載の装軌式車両の走行駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械、例えばブルドーザや油圧ショベルなど、主として不整地で作業を行う装軌式の建設機械車両における走行駆動装置に係るものであって、詳しくは履帯を駆動するスプロケットの耐久性を高める機能を備えた、装軌式車両の走行駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、装軌式の建設機械車両における走行装置は、車体の前後に所要距離をおいて設けられる駆動装置に組込まれたスプロケットとアイドラとに、無端状に形成された履帯が巻き掛けられて走行するようにされている。そして、履帯は、所定の間隔で左右に配される多数のトラックリンク（以下、単にリンクという）を、その間に設けられるブッシュと各ブッシュ内に挿入されて前記リンクを互いに連結する多数の連結ピンとを有し、前記各左右のリンクの上に履板がボルト締結されて、無端状に形成されている。
【０００３】
このような構成の履帯を備える走行装置は、図５に示されるように、走行時に駆動装置の駆動輪１００に組み付けられているスプロケット１０１と履帯１０５のブッシュ１０８とが順次噛み合って駆動されるのであり、その噛み合いに際しては前記履帯１０５のリンク１０６を連結する連結ピン１０７上に設けられたブッシュ１０８とスプロケット１０１の歯１０２が噛み合って動力が伝達されている。ところが、そのスプロケット１０１と噛み合って駆動される履帯１０５は、接地面側に移動すると、履板が地面に接して車体を支えることになるので、スプロケット１０１には巻き掛けられている（接地面側でスプロケットの歯と噛み合っている）履帯１０５のブッシュ１０８を介して突き上げ力が作用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、スプロケット１０１の歯部１０２には、回転駆動力によるブッシュ１０８との面圧のみならず車体支持のために生じる突き上げ負荷と、順次ブッシュ１０８が噛合う初期位置と歯部１０２から離れる際のすべりとによる負荷が大きく作用する。さらに、不整地での走行に際して巻上げる土砂がスプロケット１０１の歯部１０２と履帯１０５のブッシュ１０８との噛み合い部分に侵入して、走行運転を続けると土砂との摩擦が著しく、ブッシュ１０８やスプロケットの歯部１０２の摩耗が激しくなる。特に、ブルドーザのように長時間にわたり激しく移動を繰り返し作業を行うタイプの装軌式車両では、スプロケット１０１の消耗が激しくて、しばしば交換することを余儀なくされている。したがって、スプロケットの交換には、その交換部品の費用のみならず、交換に多くの手数を要するとともに、その間作業車両が使用できなくなるので工期遅れなどが生じるなどの問題点がある。
【０００５】
また、このような走行駆動装置のスプロケット１０１における歯部１０２は、前記図５において示されるように、一般的なスプロケット歯の形状にされているので、履帯１０５のブッシュ１０８との噛み合い状態では、走行に伴いそのスプロケット１０１の歯部１０２と履帯１０５のブッシュ１０８とが噛合う際に、リンク１０６の内部に土砂が侵入しているようなことがあると、ブッシュ１０８と歯部１０２とが噛合うときに土砂で擦り合って大きな摩擦が生じることになる。しかも、従来のスプロケットの歯部では、歯面とブッシュとの噛合い部でのバックラッシュが大きいので、前進後退を頻繁に行なうような運転操作が続くと、噛合い部に侵入する土砂によって摩擦の発生が激しいことから歯の摩耗が激しくて、動力の伝達機能も低下するおそれがあり、交換頻度が高まることから、耐久性を高めることが要求されている。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、スプロケットの耐久性を高め、かつ摩耗部材の交換容易性とスプロケットの駆動力伝達機能の向上を図った装軌式車両の走行駆動装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による装軌式車両の走行駆動装置は、
装軌式車両の走行駆動装置において、
スプロケットにおける歯部が、噛合う履帯のブッシュ間の円弧長さよりやや小さい歯厚にされるとともに、前記歯部の側面には求心方向に排土用の溝が設けられ、前記溝がスプロケットの歯元より取付部側に向って拡開形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、履帯の走行駆動装置における動力伝達機構のスプロケットの歯部の歯厚を、巻掛けられて駆動される履帯のリンクにおけるブッシュ間の噛合い空間部に対して、噛み合いが許容される範囲内で大きく形成されているので、駆動時に履帯のリンク内に侵入付着して移動する土砂がスプロケットの歯部との噛み合いに際して押出されるように作用し、この際履板の非接地面側に押しやられる土砂は、歯先とその履板面とで圧密されることなく歯部側面に設けられた溝部を通じで軸芯方向に排土される。したがって、ブッシュと歯部とによる噛み合い面に土砂が噛み込まれて両者の摩耗が激しくなるのを防止でき、スプロケットの交換頻度を少なくして稼働効率の向上を高め得るという効果を奏する。また、歯厚を大きくしたことにより歯の強度が高められ、走行時における前進後退の反転動作に際してブッシュと歯面とのギャップが小さいことから、いわゆる遊びを少なくて瞬時に反転駆動させることができ、進退動作を頻繁に繰り返すような作業機の走行駆動装置として機動性を高め得る効果がある。
【０００９】
また、前記スプロケットの歯部側面に設けられる排土用の溝が、歯元より取付部側に向って拡開するように形成されているので、スプロケットの歯部と履帯のリンクとの噛合い時、そのリンク内に侵入して持ち込まれる土砂が履帯の非接地面側への歯先による押圧力で排土されるとき、排出側への抵抗を少なくすることにより、速やかに排土されて土砂による噛合い部での摩擦抵抗を軽減できるという効果が得られる。
【００１０】
前記スプロケットは、履帯のブッシュと歯とが噛合わない中間位置で分割された複数のセグメントで構成され、駆動輪に着脱可能に付設される構成であるのがよい（第２発明）。また、前記スプロケットのセグメントは、駆動輪に形成される鍔状の取付部に対して外側から着脱可能にボルト締結できる取付部を備えているのがよい（第３発明）。こうすると、組立あるいは交換作業が容易になり、ときには部分的に前記セグメントを交換することができ、また、製作コストを低減することができるという効果がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による装軌式車両の走行駆動装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１には本発明に係る装軌式車両の走行駆動装置の駆動部側面図が示されている。図２には図１のＡ−Ａ視要部断面図が、図３には図１のＢ−Ｂ視拡大平面図が、それぞれ示されている。
【００１３】
この実施形態の走行駆動装置１は、図示されない装軌式車両における下部走行体として車体フレームの両側部でアイドラ（図示せず）と駆動輪２とに巻掛けられる履帯３からなり、車体フレームに取り付けられて、図示されないエンジンから伝達される動力を受けて減速歯車機構６を介し駆動輪２によって巻掛けられた履帯３が駆動されるように構成されている。この構成において、特に駆動輪２における履帯３のリンク４に動力を伝達するスプロケット２０とその履帯のリンク４の関係について説明する。
【００１４】
前記駆動輪２は、周知構造で車体フレームの端部に支持される遊星歯車減速機構６と、その出力軸７に固着支持されて回転駆動されるホイール８およびこのホイール８の外周で鍔状に形成される取付部８ａに同心円で装着される環状のスプロケット２０とで構成されている。
【００１５】
前記ホイール８は、遊星歯車減速機構６のケーシング６ａのボス部６ｂに転がり軸受６ｃを介して支持されるとともに、そのボス部６ｂを貫通して外部に突き出された遊星歯車減速機構６の出力軸７（キャリアと一体）端部のスプラインキーにより被嵌固着される支持リング９を介して同軸心で連結されている。そして、鍔状に形成される取付部８ａには、所要半径位置で多数のスプロケット取付孔１１が所定のピッチで軸線に平行するように設けられている。
【００１６】
前記スプロケット２０は、複数歯の間歇歯にされており、図１に示されるように、歯部２１と歯部２１の間（言うなれば歯の谷に相当する）にリンク４を連結するブッシュ５が一個位置する箇所と二個位置する箇所とが交互に形成されるようにして、歯厚が大きくなるように形成されている。そして、ブッシュ５と噛合う歯部２１は、前記ブッシュ５が二個受入れられる部分でいずれか一方の歯部２１およびブッシュ５が一個受入れられる部分となる構成とされている。したがって、図１に示されるように、歯部２１に接触しないブッシュ５と歯面との間には、駆動時に支障のない程度の間隙ｓが形成されるように関係付けられている。
【００１７】
前記スプロケット２０の歯部２１は、実質的に履帯３のリンク４を連結するピンの１ピッチからブッシュ５の直径を差し引いた円弧長さよりもやや小さい歯厚寸法Ｔにされて、歯先２１ａを平らに形成されている。そして、その歯部２１の側面中央部には、適宜幅の排土用の溝２２が両側面にて形成されている。その溝２２は、歯元からホイール８の中心に向って（求心方向）広がる形状にされて、土砂の排出が容易なようにされている。
【００１８】
このようにされる本実施形態のスプロケット２０は、図１に示されるように、歯二枚おきの間歇歯形状にされて、その歯の間歇部２３における中間位置で分割されて、４個のセグメントを組み合わせて構成されている。したがって、各スプロケットセグメント２０ａは、同一形状のものから成り立っている。その各スプロケットセグメント２０ａはその内周部を段付き形状にされ、前記内周部の鍔状にされた取付部２５における背面側段部を、ホイール８の鍔状に形成された取付部８ａの外周に係合させて、前記ホイール８の鍔状の取付部８ａにおける係合面にて設けられるスプロケット取付孔１１と、そのスプロケット取付孔１１に合致するピッチで設けられた前記取付部２５の取付孔とを通じて、背後面から挿入される締結ボルト２６にナット２７を螺合させて締結固定されている。
【００１９】
このように構成される本実施形態の走行駆動装置１は、駆動源からの動力を受けて遊星歯車機構６で所要の速度に減速されて、ホイール８とともにスプロケット２０が回転し、このスプロケット２０に巻掛けられた履帯３が駆動されて走行される。前記履帯３のリンク４が移動して、その連結部のブッシュ５がスプロケット２０の歯部２１と噛合って駆動されるとき、スプロケットの間歇歯部２４を除く各歯部２１で回転方向の歯面にブッシュ５が噛合う。したがって、スプロケット２０とリンク４（ブッシュ５）との噛み合いについては、８枚の歯に対して実質的に４枚の歯が噛合うことになり、これら歯部２１と接して噛合う箇所で動力が伝達される。しかし、各歯部２１は歯厚寸法が一般のスプロケットの歯と異なり大きくできるので、動力を確実に伝達することができる。そして、歯部２１と噛み合わない位置にあるブッシュ５は、その歯形成空間部（間歇部２４）で直接駆動力を受けないが、リンク４を連結して移動させる操作がなされる。
【００２０】
こうして履帯３のリンク４が、スプロケット２０の歯部２１と噛合う際に、例えば履帯３の非接地面側、特にリンク４内空間部に土砂が侵入付着した状態で噛合うことがあっても、スプロケット２０の歯部２１の歯厚Ｔが大きくされていて回転方向の前後に位置するブッシュ５，５との噛合い時における間隙が小さいので、リンク４内空間部にある土砂は、歯部２１の両側面に排土用の溝２２が設けられているので、歯先２１ａによって履板３ａ側に押し戻されるとともに、前記排土用の溝２２に沿って外部に押出される。この溝２２は、歯元部からホイール８中心に向って広がる形状にされているので、リンク内空間部の土砂が押圧力を受けると容易に押出され、溝２２の内部で排土が圧密されることはない。したがって、ブッシュ５と歯底部２３との間に土砂が噛み込まれて、その土砂によってブッシュ５や歯面が擦り合うのを低減することができる。
【００２１】
また、スプロケット２０の歯部２１は、歯厚Ｔを通常よりも大きく形成されているので、強度が高められ何等支障なくラジアル荷重と牽引負荷を負担して駆動させることができる。したがって、ブッシュ５ｂの径を大きくしたり、材料的に高価なものを用いなくて済み、履帯側の製作費を低減できるという利点がある。もちろん、スプロケット２０の耐摩耗性が高められ、交換の頻度を低減できる。
【００２２】
長時間の使用によってスプロケット２０の歯部２１が摩滅し、交換する必要が生じたときは、分割されているスプロケットのセグメント２０ａをホイール８との取付ボルト２６とナット２７による締結を解けば、簡単に取外すことができる。このボルト２６とナット２７による締結部においては、各ナット２７を前面にて弛めることにより、締結を解いてスプロケットのセグメント２０ａが取外せるようにされており、外側面での操作だけで行えるので作業性がよく、現場での交換も容易に行えるのである。
【００２３】
図４にはスプロケットの他の実施形態を表わす要部の拡大正面図が示されている。この実施形態では、前記実施形態と基本的構成は同一で、スプロケットの構造が一部異なる。したがって、前記実施形態と同一の構造部分については前述のものと同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
この実施形態では、スプロケット２０Ａが一歯おきに間歇部を形成されたものであり、その各間歇部の中間位置で分割されたスプロケットセグメント２０ｂを複数（例えば８個）組み合わせて構成されている。これら各スプロケットセグメント２０ｂは、いずれも前記実施形態のものと同様に、内周部に形成される段付きの取付部２５で、その背後の段部をホイール８の外周に形成された鍔状の取付部８ａに係合させて、ホイール８側に設けられるスプロケット取付孔１１に合致するように設けられた取付孔を通じてボルト２６とナット２７により締結固定されている。
【００２５】
このような実施形態のスプロケット２０Ａにおいては、前記実施形態のスプロケット２０と実質的に同様であるので、前記実施形態のものと同様の作用効果を奏する。なお、この実施形態のスプロケット２０Ａでは、一歯ごとのスプロケットセグメント２０ｂを組合わせているので、その一部において万一破損する事態が生じても、当該部分のみを交換することで対応できるという利点がある。また、そのスプロケットセグメント２０ｂがすべて歯部２１を基準にして分割形成されるので、製作に当って同じ条件で作成することができ、工作上の取扱いが容易になるという利点もある。
【００２６】
上述のように、本発明によれば、稼働によって摩耗すると交換できる構成とされたスプロケットにおいて、履帯のリンク（ブッシュ）との噛み合い駆動に際して土砂の影響を受けて摩耗する箇所を、強化するとともに排土機能を付加した構成とされるので、長期使用に耐えて交換時期を長めることを可能にできる走行駆動装置が得られるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る装軌式車両の走行駆動装置の駆動部側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ視要部断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ視拡大平面図である。
【図４】図４は、スプロケットの他の実施形態を表わす要部拡大正面図である。
【図５】図５は、従来の装軌式車両における走行駆動装置の一例の駆動部を表わす図である。
【符号の説明】
１                    走行駆動装置
２                    駆動輪
３                    履帯
３ａ                  履板
４                    履帯のリンク
５                    ブッシュ
６                    遊星歯車機構
８                    ホイール
８ａ                  取付部
１１                  スプロケット取付孔
２０，２０Ａ          スプロケット
２０ａ，２０ｂ        スプロケットセグメント
２１                  スプロケットの歯部
２１ａ                歯先
２２                  排土用の溝
２３                  歯底部
２５                  スプロケットの取付部
２６                  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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