旋转轴衬式履带及旋转轴衬式履带用链节 【技术领域】
本发明涉及一种履带式作业机械中的履带及其履带用链节，具体来说，是涉及利用内链节和外链节的组合来实现其连接部的强度的提高的旋转轴衬式履带及旋转轴衬式履带用链节。
背景技术
以往，挖土机、推土机等履带式作业机械中的下部行走体的履带，为在以无接头状态连接在一起的履带链节上分别安装了履板的履带，该履带被缠挂在由车体构架支撑并以所需的间隔配置的驱动轮和浮动轮上，所述履带链节啮合在驱动轮的扣齿上而被驱动，从而可以在这些驱动轮和浮动轮之间，由配置在车体构架上的下部转轮和上部转轮支撑着行驶。
这样的履带上的履带链节，一般如图7(a)(b)所示，在其宽度方向上左右对称地形成的偏置型链节片71、71被以规定地间隔用履带轴衬72相互连接在一起，成为1个链节(链节组件70)，这种链节组件70由穿插于履带轴衬72的内部的连接销73依次连接而构成。在对应于所述各链节组件70的接地侧的端面上，在链节片71的中间位置上，利用穿过沿与连接销73的轴向垂直相交方向贯穿的螺栓插入孔74的螺栓和螺母，连接固定履板75。这种履带60，使得位于各履带链节(链节组件70)的连接部分的履带轴衬72啮合在扣齿(未图示)的齿上，并使得来自扣齿的动力通过履带轴衬72被传导至连接销73、一对链节片71、71及履板75上。
在如上述构成的履带60中，与扣齿的齿啮合的履带轴衬72，相对于链节片71、71被固定。由于该履带轴衬72不仅作为构成链节组件70的回转对偶的轴承构件发挥作用，并且作为直接传导来自扣齿的动力的动力传导构件发挥作用，因此，该履带轴衬72的外周面受到由与扣齿的齿面的滑动接触所产生的面压力和与扣齿啮合时产生的相对滑动。但是，由于该履带轴衬72的两个端部被固定在一对链节片71、71上，因此外周面只是局部地受到此面压力和相对滑动的作用。所以，以往的履带60具有以下的问题，即，履带轴衬72过早地磨损，更换频率高，从而运行成本过高。
作为解决这类问题的在先技术，已知有以下的技术(特表平6-504747号公报、实公昭54-4206号公报)，即，将履带轴衬分成三部分，并使被分成三部分的履带轴衬中的与扣齿的齿啮合的正中的部位的轴衬可以旋转(本发明将此构成称为「旋转轴衬式」)，在使得与扣齿的齿的啮合更顺利的同时，还可以缓和啮合时的相对滑动，从而防止轴衬的过早磨损。另外，还有本申请人等在先申请的特愿2002-22803号中公布的技术。
但是，在由所述特表平6-504747号公报所公布的履带用链节中，由于将履带轴衬分成三部分，并使位于其中间部位的轴衬可以在连接销上自由旋转，因此就形成以下的构造，即，位于此中间部位的轴衬的两侧上的轴衬，被压入设于链节片上的安装孔内而发挥针对连接销的轴承轴衬的作用。为此，由于作为链节组件被组装的构造、一对链节片和连接销只是刚性地连接在一起，因此会产生这样的问题，即，在销安装部和履板安装部之间会产生高应力，与以往的非旋转轴衬式的履带相比，刚性显著地降低。
另外，在链节组件的连接部中，在设置用于对轴衬端部和连接销固定侧链节片之间进行密封的密封构件方面，采用将密封构件嵌入链节的连接销侧中的构造，不仅在操作上要花费工夫，而且还会产生组装也变得烦杂的问题。另外，在从所述实公昭54-4206号公报中了解到的设计中，链节片的连接销侧的强度不足，与所述特表平6-504747号公报的设计具有相同的问题。
【发明内容】
为了解决这类问题，本发明的目的在于提供一种可以通过使链节的功能性分担而组合来合理地提高强度、从而可以使旋转轴衬的功能进一步提高的旋转轴衬式履带及旋转轴衬式履带用链节。
为了达到上述的目的，本发明的旋转轴衬式履带是履带式车辆中的旋转轴衬式履带，其特征是，通过组合外链节和内链节构成履带链节，在所述外链节上设置连接销孔，在所述内链节上设置轴衬孔，相对于外链节的连接销孔部的厚度尺寸，形成更大的内链节的轴衬孔部的厚度尺寸。
根据本发明，为构成履带链节，而使内链节与外链节相组合，连接销相对于所安装的外链节，通过使被外嵌于该连接销上的组装入轴衬的内链节的轴衬孔部分的壁厚、比外链节的连接销孔部分的壁厚大，来提高轴衬嵌入侧的强度，使得作用在内外两链节上的应力均衡，消除轴衬侧链节(内链节)的刚性不足，从而可以获得达到平衡的履带链节，并可以提高履带的强度。
在本发明中，在所述内链节的外侧面上，最好在轴衬孔的周围设置具有以缓慢的坡度隆起的部分的凸台部。如果这样设置，则使得嵌入连接销上而作为被嵌合装入的轴承构件发挥作用的轴衬的插入孔部的壁厚增大，从而可以使之与组装状态下的连接销压入孔部分上的强度均衡，并使履带链节的强度提高。另外，由于在链节成形时，从胎面至轴衬孔部都被加工成平滑面，因此制作变得容易，并且可以抑制成形时内部变形的发生。
这里，所述外链节的连接销孔的周围，其内侧面侧最好被形成为对应于所述内链节的凸台部外形的凹面。通过这样设置，就可以消除与内链节的连接部中的干涉，从而确保连接销在外链节上的所需嵌合空间，并起到能够进行平稳的动力传导的作用。另外，还可以在链节成形时与所述内链节同样地抑制内部变形的发生。
另外，在本发明中，所述外链节的连接销孔的周围，最好采用使外面侧鼓出的形状。这样设置，就可以增大履带链节的宽度尺寸，在确保外链节的连接销孔部分的壁厚的同时，还可以起到增大内链节的轴衬孔部分的壁厚的作用。另外，还可以在链节成形时与所述内链节同样地抑制内部变形的发生。
而且，所述内链节的轴衬孔部的厚度尺寸，优选为外链节的连接销孔部的厚度尺寸的1.1～2.0倍。这样，与直接将连接销压入固定的外链节的连接销孔形成部相比，内链节的轴衬孔形成部由于内置密封环，并同时还使成为轴承构件的轴衬嵌合，因此可以增大孔部和轴衬的嵌合长度，从而可以提高强度。当该轴衬孔形成部的长度(壁厚)与连接销孔形成部的比值为1∶1.1以下时，会由作用在轴衬孔侧的负荷而导致作用于该轴衬侧的应力变高，从而使刚性降低。另外，当所述两者的比值超过1∶2.0时，内侧链节的强度虽然进一步提高，但是在作为履带链节组装时，该履带链节的宽度变得过大，重量也变得过大，从而增加了行驶时的负荷，因而不是理想的选择。
另外，在本发明中，被配置在嵌合安装于所述内链节的轴衬孔中的固定轴衬和设置于左右内链节间的旋转轴衬之间的密封环，最好被嵌设在所述轴衬孔内部。另外，被配置在嵌合安装于所述内链节的轴衬孔中的固定轴衬和外链节之间的密封环，最好被嵌设在所述轴衬孔内部。通过这样设置，就可以不用像以往那样在连接销孔的周围设置密封收纳部而进行密封，并可以改善制作上的加工性，还可以实现成本的降低，同时，还有可以通过在内链节的轴衬孔内部配置密封环来使组装性提高的优点。另外，通过将配置于固定轴衬和外链节之间的密封环嵌设在轴衬孔内部，还可以避免与外链节的连接销孔形成部形成低强度的连接。
其次，本发明的旋转轴衬式履带用链节，第1是通过使外链节和内链节组合而构成履带链节并在内链节中设有轴衬孔的履带式车辆的旋转轴衬式履带的内链节，其特征是，在内链节的外侧面上设有凸台部，其具有从胎面附近开始向轴衬孔的周围方向以平缓的坡度隆起的部分。
采用本发明的内链节，就使得嵌入连接销上并作为被嵌合装入的轴承构件发挥作用的轴衬的插入孔部的壁厚增大，从而可以使之与组装状态下的连接销压入孔部分的强度均衡，并使履带链节的强度提高。另外，由于在链节成形时，从胎面至轴衬孔部都被加工成平滑面，因此制作变得容易，并且可以抑制成形时内部变形的发生。
另外，相同的旋转轴衬式履带用链节，第2是通过使外链节和内链节组合而构成履带链节并在外链节中设有连接销孔的履带式车辆的旋转轴衬式履带的外链节，其特征是，外链节的连接销孔的周围，其内侧面侧被形成为对应于所述内链节的轴衬孔四周形成的凸台部的外形的凹面。
采用本发明的外链节，可以消除与内链节的连接部的干扰，从而确保连接销在外链节上所需的嵌合空间，并能够起到进行平稳的动力传导的作用。另外，还可以在链节成形时与所述内链节同样地抑制内部变形的发生。
【附图说明】
图1是本发明的一实施例的履带的局部立体图。
图2是履带的局部主视图。
图3是对图2的局部以剖面表示的俯视图。
图4是图2的A-A向放大剖面图。
图5是本实施例的履带的内链节的立体图。
图6是本实施例的履带的外链节的立体图。
图7是以往技术的履带的构造说明图。
【具体实施方式】
下面将参照附图对本发明的旋转轴衬式履带及旋转轴衬式履带用链节的具体的实施例进行说明。
图1表示本发明的个实施例的履带的局部立体图。图2是履带的局部主视图，图3是对图2的局部用剖面表示的俯视图，图4是图2中A-A向放大剖面图，图5是内链节的立体图，图6是外链节的立体图。
本实施例的旋转轴衬式履带1，主要是组装在液压挖土机、推土机等履带式建设机械(作业机械)的下部行走体(图示省略)上的履带。如图1所示的其局部那样，旋转轴衬式履带(以下仅称为「履带」)1，是按照以下的方法构成的，即，以所需间隔沿宽度方向的左右交互地连接内链节3和外链节4的履带链节2，是在其接地面侧配置的履板8上紧固螺栓而被组装成的构件，多个内链节3和外链节4，由连接销5和轴衬6以无接头状态连接，在各链节3、4的接地面侧上安装履板8。
该履带1的履带链节2，在连接方向轴线上，如所述那样，将外链节4和内链节3通过连接销5和轴衬6左右对称地交互地组装并依次连接起来。而且，由于内外的各链节3、4是左右对称的形状，因此下面将对其一侧进行说明。
首先，内链节3具有主体部31，该主体部31的内侧面32(在作为履带链节2被组装时，左右的内链节3、3(或外链节4、4)相向而对的面，或者沿着履带驱动扣齿移动的面，以下将此侧称为「内侧面32」，将反面一侧的面称为「外侧面33」。以下相同。)形成拉平的平坦面，在该主体部31上，设置有以规定的间距被外嵌于连接销5上的轴衬6的嵌合孔(以下称为「轴衬孔」)34，该孔与所述内侧面32垂直相交。另外，该内链节3的上表面被设为胎面，在两轴衬孔34、34的中间位置的上半部，形成有从外侧面33以所需尺寸突出的、用于确保连接组装时的胎面35的凸起部35a。而且，在所述凸起部35a的下侧，在主体部31的中央位置处，设有沿上下方向配置的柱37，在该柱37的两侧设有贯穿内外的透孔37a、37a，从这些透孔37a的下边开始与下端面(履板安装面38)垂直相交地分别以规定的间距穿设有螺栓插入孔37b。所述履板安装面38被制成与连接所述轴衬孔34、34的中心的平面平行的面，另外，所述胎面35也被制成与履板安装面38平行的面。而且，主体部31的两端31a被制成以所述轴衬孔34的轴心为基准的具有所需半径的圆弧状，主体部31作为一个整体，从正面看形成相对于中心纵轴线左右对称的形状。
在这样形成的内链节3的所述轴衬孔34的外侧面33侧上，如图4所示，设有形成以平缓的坡度隆起的切头圆锥形的一部分的凸台部36，并具有朝向胎面35侧平滑连接的外形。因此，在本实施例中，轴衬孔34的轴线方向的长度(壁厚T)，被制成后述的外链节4的连接销压入孔(连接销孔43)的轴线方向的长度(壁厚t)的大约1.5倍的尺寸。
另一方面，外链节4的主体部41的外形被制成与所述内链节3基本相同的样子，以与所述内链节3的轴衬孔34、34的间距相等的尺寸设有连接销孔43、43，外侧面42平坦，所述连接销孔43穿设部的周围被制成具有坡度平缓的切头圆锥形的凸台部44的形状。另外，该外链节4的内侧面45的所述连接销孔43的四周被制成与所述内链节3的外侧面33上的凸台部36的形状对应的凹面(凹曲面45a)。另外，在两连接销孔43、43的中间位置的上半部上，与所述内链节3相同地形成从内侧面45以所需尺寸突出的用于确保连接组装时的胎面47的凸起部47a。另外，在该凸起部47a的下侧，在主体部41的中央位置处，设有沿上下方向配置的柱48，在该柱48的两侧设有贯穿内外的透孔48a、48a，从这些透孔48a的下边开始与下端面(履板安装面49)垂直相交地分别以规定的间距穿设有螺栓插入孔48b。
将所述内链节3和外链节4交互配置而组装履带链节2的连接销5，贯穿嵌合在内链节3的轴衬孔34中的轴衬6内、两个端部被压入外链节4、4的连接销孔43中，并且其外端在凸台部44的外表面被铆接固定。而且，该连接销5在其轴心处，设有润滑油注入孔51，使得润滑油可以从该润滑油注入孔51的一端外部被注入充填。另外，在该连接销5的中间位置上，设有向后述的与旋转轴衬6a的接触面供给润滑剂的小孔52，从而可以确保旋转轴衬6a的润滑性。而且，图4中以符号53表示的为塞柱。
另一方面，包嵌在连接销5上的轴衬6被分为三个部分，即，嵌合于内链节3的轴衬孔34内的固定轴衬6b、6b和配置于左右内链节3、3之间、并在连接销5上可以自由旋转地被支撑的旋转轴衬6a。
嵌合安装在所述内链节3的轴衬孔34中的固定轴衬6b的长度被设置为，在作为履带链节2被组装并牵引力发生作用时，可以确保受压面能够承受该负荷的尺寸，并可以在其两侧收装密封环7、7。因此，如前所述，与外链节4的连接销孔43形成部的壁厚t比较，该轴衬孔34形成部的壁厚T更厚。而且，该轴衬孔34形成部的壁厚尺寸T与外链节4的连接销孔43形成部的壁厚尺寸t相比，当把外链节4侧设为1时，虽然可以使内链节3侧(轴衬孔形成部)最小为1.1倍左右，优选1.3倍左右，但是此时，就要将一方的密封环7像以往那样配置在连接销固定侧上。另外，如果以进一步提高强度为目的，可以将该轴衬孔34形成部的壁厚尺寸T扩大至外链节4的连接销孔43形成部的壁厚t的2倍左右。但是，当使该壁厚尺寸T进一步增厚时，由于履带链节2的宽度尺寸也扩大，转轮的宽度尺寸必须也增大，因此行走部分大型化，从而损害了经济性。根据此情况，本实施例将所述壁厚尺寸的比率T/t设为1.5。另外，将所述比率设为1.4在经济上也是有利的。
在像这样制作的本实施例的内链节3和外链节4，都通过利用模锻加工成形外形，并将构成形成于主体部上的主要部分的连接销孔43四周的凸台部44及轴衬孔34四周的凸台部36制成以平缓的坡度鼓出的形状，使得成形时的加工性良好，也使得主要部分成为以合理壁厚成形的形状。而且，连接销孔43及轴衬孔34和设于履板安装面38、49上的螺栓插入孔37b、48b由机械加工而成。
如此构成的本实施例的旋转轴衬式履带1的内链节3和外链节4，使连接销5和轴衬6相嵌合而被依次连接，履板8被分别穿过螺栓插入孔37b、48b的螺栓10和螺母11紧固并组装在这些内链节3及外链节4的履板安装面38、49上，将这样形成的履带1缠挂在车体的驱动轮和浮动轮上使用。
本实施例的旋转轴衬式履带1，在内链节3中，作为支撑轴衬6所必须的结构，该部分(凸台部36)被制成厚壁，在外链节4中，设置与形成内链节3的轴衬孔34的凸台部36的形状相对应的凹曲面45a，并形成安装连接销5所必须的结构，通过使这些内链节3和外链节4相组合并与履板8连接，就可以形成在整体上达到强度平衡的结构，并可以使以往的构造中的有问题的强度得到合理地提高。另外，通过采用将轴衬安装部中的密封环7集中在内链节3侧，就可以使组装性提高，并可以可靠地防止粉尘等侵入固定轴衬6b内，从而可以顺利地发挥轴承作用，并可以实现耐久性的提高。