JP4131504B2 - 履帯式走行装置における下転輪ボギーのピン組立体と同組立体を備えた履帯式走行装置 - Google Patents

Description

本発明はピン組立体と回転部に同ピン組立体を採用した履帯式走行装置に関し、特に履帯式走行装置の下転輪ボギー（以下、ボギーと略称する。）を軸支するためのピン組立体と同ピン組立体によりボギーを軸支した履帯式走行装置に関する。

履帯式走行装置は、多数の履板を環状にピン結合した履帯をスプロケットにより駆動して車輌を走行させる装置である。このような走行装置は、車輪を用いた走行装置に比して接地面積が大きく、主に不整地や積雪地、軟弱地盤、戦場、土木工事現場などで走行する車輌に適用される。

典型的な履帯式走行装置を図１に示す。この履帯式走行装置は、文献１に開示された履帯式走行装置と実質的に同じであり、トラックフレーム１の一端部がピボットシャフト２を介して図示せぬ車体に揺動自在に取着されており、トラックフレーム１のピボットシャフト２側とは反対側の端部にはアイドラ３が回転自在に軸支されている。車体の前記ピボットシャフト２側の端部には駆動軸を介してスプロケット４が軸支されている。トラックフレーム１の下方には、下転輪６を備えたボギー５が取付けられている。一般的に、下転輪あるいは下転輪を備えたボギーのトラックフレームへの取着には、下転輪の位置を固定する形式と、下転輪を上下に揺動可能に取り付ける形式とがあるが、図１には下転輪を揺動可能に取り付ける後者の形式のボギーを備えた履帯式走行装置が示されている。アイドラ３、下転輪６、スプロケット４、上転輪７の周囲には履帯８が巻装されるが、この後者の形式によると履帯８の上下動に対して下転輪６が追随可能であるため、車輌のより安定した接地を可能にする。

図４はトラックフレーム１に対するボギー５の組立時の分解図を示し、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図を示している。この図５は、例えば特開２００１−２２５７７０号公報（特許文献１）に示された図２に対応する図面である。図１、図４及び図５に示す履帯式走行装置とその構成部材は、外観的に本発明の実施形態に係る後述する履帯式走行装置のそれと本質的に変わるところがない。

従来のボギー５も、図４及び図５に示すように第１のボギーリンク９と第２のボギーリンク１０とを有している。第１のボギーリンク９はトラックフレーム１の前後方向両端部に第１及び第２の軸支部９ａ，９ｂを有している。この第１及び第２の軸支部９ａ，９ｂは、それぞれが左右一対の二股に分岐されている。第１のボギーリンク９の一方の端部に形成された第１軸支部９ａ，９ａのそれぞれがピン組立体１２を介してトラックフレーム１の左右ブラケット１１，１１に回動自在に支承されている。また、前記第２軸支部９ｂ，９ｂは、前後に連通する角筒状の空洞部９ｂ”，９ｂ”を有しており、同第２軸支部９ｂ，９ｂは前記第１軸支部９ａ，９ａを通る水平線から垂直下方に屈曲した位置に配されている。この第２の各軸支部９ｂ，９ｂの各空洞部９ｂ”，９ｂ”には、左右一対の独立した第２のボギーリンク１０，１０がそれぞれ挿入され、その中央部がピン組立体１２を介して前記第１ボギーリンク９の第２軸支部９ｂ，９ｂに回動可能に支承される。この第２のボギーリンク１０は上下に偏平な逆二等辺三角形状の板材から構成され、その中央部に軸支孔１０ａが形成されている。この第２のボギーリンク１０，１０の両端には前後一対の下転輪６，６が回動自在に取り付けられる。

図６は図５に示す履帯式走行装置に適用された従来のピン組立体１２の構造例を示す縦断面図を示しており、類似のピン組立体は、米国特許第３５５４５８８号明細書（特許文献２）でも示されている。図７は図５に矢印で示すＢ部の拡大図を示している。図４を参照しつつ、図５〜図７に基づいて、トラックフレーム１に対する第１のボギーリンク９の従来の軸支構成について説明する。トラックフレーム１の下面に左右一対のブラケット１１，１１が配されており、図５に示すように、各ブラケットは左右一対の垂直下方に向けて平行に延びる第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂを有し、第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂにはそれぞれ同一中心線上に中心をもつピン圧入孔１１ｃが形成されている。それら左右一対のブラケット１１，１１のピン圧入孔１１ｃ，１１ｃにピン組立体１２の一部が圧入される。従来のピン組立体１２は、図５及び図６に示すように、ピン１３、第１〜第３リング１４〜１６、２点のスペーサ１７、４点のフローティングシール１８及び４点のＯリング１９の計１４点の部材から構成されている。

前記ピン１３には、その中心線に沿って延び、一端は封止栓により封止される封止口を有するとともに他端を開放した潤滑油封入部１３ａと、同潤滑油封入部１３ａから径方向に外周面へと直線状に延びて開口する潤滑剤流出孔１３ｂと、同潤滑剤流出孔１３ｂの開口に連通し、ピン１３の中心線と平行に各スペーサ１７の配設位置まで延びる潤滑剤路１３ｃとが形成されている。

前記第１リング１４及び第３リング１６は前記ピン１３の両端部に配され、ピン１３に回転不能に圧入されている。また、前記第２リング１５は前記第１及び第３リング１４，１６の間に配され、ピン１３に回転可能に外嵌されている。前記第１リング１４は有底リング体からなり、前記潤滑油封入部１３ａの開放側端面に相対する部分に閉塞部１４ｃを有している。第１及び第２リング１４，１５と第２及び第３リング１５，１６との各対向端面の略中央部には、それぞれ前記フローティングシール１８及びＯリング１９を嵌着固定する環状の凹溝部１４ａ，１５ａ，１６ａが形成されており、更に同各凹溝部１４ａ，１５ａ，１６ａの内径側には第１〜第３リング１４〜１６の前記各凹溝部１４ａ，１５ａ，１６ａと連通し各リング１４〜１６の対向面と内周面とに開口する環状のスペーサ用嵌着溝１４ｂ，１５ｂ，１６ｂが形成されている。各嵌着溝１４ｂ，１５ｂ，１６ｂには上記スペーサ１７が摺動可能に嵌着されて、この嵌着溝１４ｂ，１５ｂ，１６ｂの内面とスペーサ１７の周面が摺動面となる。

前記スペーサ１７は矩形断面を有しており、ピン組立体１２の、特に第１〜第３リング１４〜１６の各対向面の加工精度を確保すること、及び同ピン組立体１２の組立時における修正加工が難しいとの観点から、同スペーサ１７を各リング１４〜１６の間に摺動可能に介装している。更に、このスペーサ１７は、車両の走行面が履板の左右方向（図５における左右方向）に高低を持って履板に片当たりする場合に起きるスラスト方向の負荷を第１リング１４或いは第３リング１６と第２のリング１５と間で互いに伝え合うために設けられている。このスペーサを介装することは、例えば実用新案登録第２５６０３２２号公報（特許文献３）にも開示されているように、古くから採用されている。一方、上記フローティングシール１８及びＯリング１９を嵌着する上記の凹溝部１４ａ，１５ａ，１６ａの外径側の対向端面間には僅かな隙間が形成されている。その結果、従来のピン組立体１２では各リング１４〜１６の端面同士が直接接触することはない。

かかる構成を備えた従来のピン組立体１２の第２リング１５が上記第１のボギーリンク９の軸支部９ａのピン圧入孔９ａ’に挿入されるとともに、第１及び第３リング１４，１６が上記トラックフレーム１のブラケット１１に形成されたピン密嵌孔１１ａに圧入固定される。従って、ピン１３は第１及び第３リング１４，１６を介してトラックフレーム１のブラケット１１に不動に固定され、第１のボギーリンク９の第１軸支部９ａが第２リング１５を介してピン１３を中心に回動する。このとき、上記スペーサ１７もピン１３及び第１〜第３リング１４〜１６に対して相対的に摺動可能に外嵌されている。

一方、上記第１のボギーリンク９の第２軸支部９ｂに形成されたピン圧入孔９ｂ’の内面には、上記ピン組立体１２と同一の構造をもつピン組立体１２の第１及び第３リング１４，１６が圧入固定される。このとき、ピン組立体１２の第２リング１５はスペーサ１７とともに、上記第２のボギーリンク１０の軸支部１０ａに形成されたピン圧入孔１０ａ’に回転可能に挿入される。結果的に、第１ボギーリンク９がピン組立体１２を介して上記トラックフレーム１に対して回動するとともに、第２のボギーリンク１０が別のピン組立体１２を介して前記第１のボギーリンク９に対して相対的に回動する。

ところで、上記第２リング１５とピン１３との回動部ならびに第１〜第３リング１４〜１６間のスペーサ１７を含む摺接部は、潤滑剤により潤滑する必要があるが、その潤滑剤が外部に漏出することを防ぐ目的と、砂、シルトなどの土粒子等から回動部ならびに摺接部を守る目的から、回動部及び摺接部を外部から封止している。図６は、図５中に矢印Ｂで示す第２のリング１５と第３のリング１６の回動部及び摺接部の周辺拡大図であり、前記封止目的のために、各リング１４〜１６の対向面中央部に環状の凹溝部１４ａ，１５ａ，１６ａを設け、そこに左右一対のフローティングシール１８，１８を嵌着している。これらのフローティングシール１８，１８は同じく一対のＯリング１９，１９により互いに圧接されて、ピン１３の潤滑剤路１３ｃを経由して供給される潤滑油が回動部や摺接部から外部に流出するのを前記Ｏリング１９，１９とともに防ぎ、反対に外部から土粒子が回動部及び摺動面に浸入するのを防いでいる。
特開２００１−２２５７７０号公報 米国特許第３５５４５８８号明細書 実用新案登録第２５６０３２２号公報

上述のピン組立体の構造により、第１〜第３リングの端面には一対のフローティングシールが２組、一対のＯリングが２組、２つのスペーサの計１０点もの多数の構成部材を必要とするため、ピン組立体の組み立てが極めて煩雑であると同時に、高い組立精度が要求される。更に、スペーサは、その外周面の全てを潤滑する必要があるが、断面が矩形であるため外表面に円滑に潤滑油が回りにくく、焼付き等により部品寿命が短くなることがあるという課題がある。換言すれば、第１〜第３リングと各スペーサとの間の潤滑すべき部位にラビリンスが形成されることになるため、潤滑不良を起こす可能性が高いという課題がある。また、この課題を解決するために、スペーサを多孔質鋳鉄などの多孔質材料製として潤滑性を高めることも考えられるが、この場合は製造コストが高くなるという問題が生じる。

また、上述のピン組立体は、第１リング及び第３リングがピンに固着される一方で、第２リンクがピンに対して回転自在に嵌着されており、同時にスペーサは第１〜第３リングの隣り合う端面と摺動可能に第１〜第３リングのスペーサ用嵌着溝に内嵌されている。各スペーサは、スラスト方向の大きな負荷を受けながら、第２リングの回転に伴い連れ回りする。この連れ回りすることにより、スペーサは不動の第１リング及び第３リングと回転する第２リングとの間で不規則な回転を生じ、第１〜第３リング及び各スペーサ間の７つの摺接面に予想以上の大量の磨耗が発生する。このとき、第１〜第３リングの対向面の磨耗と比較するとスペーサの磨耗の方が激しい。その結果、第１〜第３リング及び各スペーサ間の間隙が増大し、第１〜第３リング間にガタが生じるばかりでなく、スラスト方向の負荷を直接受けにくくなり、また潤滑剤の不要な消費につながる。また、このとき同時にフローティングシール間の線圧も変化し、封止機能の低下につながりやすくなり、潤滑剤の外部への漏出が更に生じやすくなる。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、具体的には部品点数を減少させるとともに、組立性に優れ、かつ従来のような矩形断面を有するスペーサの介在に起因する磨耗量の増大と、それに伴う様々な課題を解決したピン組立体と同ピン組立体を採用した履帯式走行装置を提供することを目的としている。

前述の目的は、本発明に係る履帯式走行装置におけるボギーのためのピン組立体の基本構成である、内部に潤滑剤封入孔を有するとともにその潤滑剤封入孔から外周部への潤滑剤流出孔を有するピンと、一端に前記ピンとの衝止面を有しピンに固着された第１リングと、該第１リングのピン軸方向他端面の一部に当接しピンに回動可能に軸着された第２リングと、該第２リングのピン軸方向他端面の一部に当接してピンに固着された第３リングとを備え、前記第１、第２及び第３リング間の当接端面の一部に環状の凹溝部を有し、該凹溝部に潤滑剤の漏出を封止する封止手段が配され、前記第１、第２及び第３リング間の各凹溝部を除く内周側の隣り合う各端面同士が直接接触することを特徴とする履帯式走行装置の下転輪ボギーのためのピン組立体により達成される。

好ましくは、前記第１リング、第２リング、第３リング間の各摺動部が、各リングが直接接触する摺接面と、各摺接面に対応する前記封止手段の封止面とよりなり、前記摺動面及び封止面を径方向に実質的に同一平面を形成する。更に、前記第１、第２及び第３リングの外径をｄ１、ｄ２、ｄ３とするとき、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係にあることが好ましい。

また、トラックフレームと、アイドラと、スプロケットと、上転輪と、前記トラックフレームに軸支され下転輪を有する下転輪ボギーと、アイドラ、スプロケット、上転輪及び下転輪に巻装される履帯とを備えた履帯式走行装置に係る発明にあって、前記下転輪ボギーのトラックフレームへの軸支が上述の本発明に係るピン組立体によってなされていることを特徴としている。

他の履帯式走行装置に係る発明にあっては、前記下転輪ボギーがトラックフレームに軸支される第１のボギーリンクと、前記第１のボギーリンクに軸支され下転輪が取着された第２のボギーリンクとを備え、前記第１ボギーリンクの前記トラックフレームへの軸支が上記ピン組立体によってなされてなることを特徴としている。

更に他の履帯式走行装置に係る発明にあっては、前記下転輪ボギーがトラックフレームに軸支される第１のボギーリンクと、前記第１のボギーリンクに軸支され下転輪が取着された第２のボギーリンクとを備え、前記第２のボギーリンクの前記第１のボギーリンクへの軸支が上記ピン組立体によってなされてなることを特徴としている。

更に他の履帯式走行装置に係る発明では、前記下転輪ボギーがトラックフレームに軸支される第１のボギーリンクと、前記第１のボギーリンクに軸支され下転輪が取着された第２のボギーリンクとを備え、前記第１ボギーリンクの前記トラックフレームへの軸支と前記第２のボギーリンクの前記第１のボギーリンクへの軸支が上記ピン組立体によってなされてなることを特徴としている。

本発明のピン組立体によれば、従来のスペーサを廃して封止手段のみを摺接部に介装させ、第１〜第３リングの対向面を直接接触させるようにして、従来の第１〜第３リングの摺接面はスペーサを介した８面からスペーサが廃された４面へと実質的に減少するため、従来のようにスペーサの摩耗を加えた各リング間のトータルの磨耗量が著しく減少し、ガタが生じにくくなるだけでなく、封止機能の低下が少なく、潤滑剤の漏出が生じにくくなり、潤滑不良による焼付きなどの不具合の発生も減少する。更に、スペーサが排除される分だけ部品点数が減るため、ピン組立体の組立性が向上する。

また本発明の好適な態様によれば、前述の構成により第１〜第３リング間の摺接面と封止手段のシール面とをラジアル方向で同一平面とすることが可能となるため、第１〜第３リング間の摺接面に潤滑剤が回りやすく、かつ封止機能を長期間維持させることができるようになる。また、第１〜第３リングの外径ｄ１〜ｄ３を上述のように設定すると、ピン組立体をトラックフレームや第１及び第２のボギーに圧入するとき、圧入しやすくなる。本発明のピン組立体を履帯式走行装置に採用することにより、履帯式走行装置に対するボギーの組込みが容易とあるばかりでなく、潤滑性能が向上するため耐久性も向上する。

本発明をも含む一般的な履帯式走行装置の側面図である。 本発明に係るピン組立体の代表的な実施形態を示す断面図である。 図２のＡ部を拡大して示す断面図である。 前記ピン組立体によるトラックフレームに対するボギーの組付け説明図である。 従来の履帯式走行装置を図１のＶ−Ｖ線に沿って示す矢視断面図である。 従来のピン組立体の一例を示す断面図である。 図５のＢ部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ トラックフレーム
２ ピボットシャフト
３ アイドラ
４ スプロケット
５，１０５ ボギー
６ 下転輪
７ 上転輪
８ 履帯
９ 第１ボギーリンク
９ａ，９ｂ 第１及び第２軸支部
９ａ’，９ｂ’ ピン圧入孔
９ｂ” 角筒状空洞部
９ｃ フレーム
１０ 第２ボギーリンク
１０ａ 中央軸支部
１０ａ’ ピン圧入孔
１１ ブラケット
１１ａ，１１ｂ 第１及び第２ブラケット
１１ｃ ピン圧入孔
１２，１１２ ピン組立体
１３ ピン
１３ａ 潤滑剤封入部
１３ｂ 潤滑剤流出孔
１３ｃ 潤滑剤路
１４，１１４ 第１リング
１４ａ，１１４ａ 凹溝部
１４’，１１４’ 閉塞部
１５，１１５ 第２リング
１５ａ，１１５ａ 凹溝部
１６ａ，１１６ａ 凹溝部
１１４ｂ，１１５ｂ：１１５ｃ，１１６ｂ 摺接面
１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ スペーサ嵌着溝
１７ スペーサ
１８ フローティングシール
１８ａ 封止面
１９ Ｏリング

以下、本発明に係るピン組立体及び同ピン組立体を用いた軸支構造の具体的な実施形態を説明する。図１は本発明に係る履帯式走行装置の側面図である。同図に示す履帯式走行装置は、外観上、既述した従来の履帯式走行装置と本質的に変わるところがないため、その具体的構成についての詳しい説明は省略する。図２は本発明に係るピン組立体の代表的な実施形態を示す断面図であり、図３は図２のＡ部を拡大して示す断面図、図４は同ピン組立体による履帯式走行装置のボギー軸支部の組立説明図である。なお、以下の説明では既述した従来の部材と実質的に同一の部材には同じ部材名と符号を付している。

本実施形態によるピン組立体１１２の主な構成部材は、ピン１３、第１〜第３リング１１４〜１１６、フローティングシール１８、Ｏリング１９である。ピン１３の周面に、第１リング１１４が圧入され、同第１リング１１４の端面に当接するように第２リング１１５が回転可能に外嵌され、更に同第２リング１１５の他端面に当接するようにして第３リング１１６が圧入される。そのため、第２リング１１４が第１及び第３リング１１４，１１６に挟まれた中央に配され、ピン１３に対して第２リング１１５だけが回転可能にされる。ここで、第１リング１１４は単なるリング体ではなく、その外端面は閉塞部１１４ｃによって閉塞された、いわゆる有底リング体からなる。この閉塞部１１４ｃの内面中央部は、その外周を残して円形の凹陥面１１４ｃ’とされている。

前記第１〜第３リング１１４〜１１６の対向する端面のそれぞれの中央部領域には、従来と同様に周方向に延びる環状の凹溝部１１４ａ，１１５ａ，１１６ａが形成されている。それぞれの凹溝部１１４ａ，１１５ａ，１１６ａには、本発明の封止手段である環状のフローティングシール１８とＯリング１９とが、Ｏリング１９によりフローティングシール１８を凹溝部１１４ａ，１１５ａ，１１６ａの内壁面より離間し、対向するフローティングシール１８，１８のシール面１８ａ，１８ａ同士を強く密着させている。この凹溝部１１４ａ，１１５ａ，１１６ａよりも外径側の対向面間には間隙が形成され、同凹溝部１１４ａ，１１５ａ，１１６ａよりも内径側の対向面同士は互いが直接接触する摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂとなる。

かくして本実施形態に係る前記ピン組立体１１２からは、図５に示した従来のスペーサが排除されていることが理解できよう。これを図２に基づいて具体的に説明する。上記ピン１３は、浸炭処理がなされた炭素鋼よりなり、ピン１３の中心線上には一端が大きく開口し他端が小径に開口する円柱状の孔が形成されている。前記小径に開口する小径開口部１３ａ’には封止栓が着脱可能に装着される。前記ピン１３の一端に大きく開口した大径開口部１３ａ”の端面は、上記第１リング１１４がピン１３の一端部に圧入されるとき、同第１リング１１４の上記閉塞部１１４ｃの外周側内面に当接する。このように第１リング１１４にピン１３の一端部が圧入されて上記大径開口部１３ａ”が閉塞され、封止栓により小径開口部１３ａ’が封止されることにより、上記円柱状の孔は上記小径開口部１３ａ’から潤滑油、グリースなどの潤滑剤が充填されて潤滑剤封入部１３ａを形成する。

既述し、図２及び図３に示すとおり、ピン１３の中央外周部に同ピン１３に対して回転可能に配される第２リング１１５が配され、同第２リング１１５を挟んで第１及び第３リング１１４，１１６がピン１３の両端外周部に固設される。その結果、第１及び第２リング１１４，１１５と、第２及び第３リング１１５，１１６との間には、リング間で直接摺動する２つの摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂと、一対二組のフローティングシール１８同士が摺動する４つのシール面１８ａとからなる４つの摺動部を有している。これに対して、図６に示した従来のピン組立体１２では、第１〜第３リング１４〜１６の端面とスペーサ１７との間の４つの摺動部と一対二組のフローティングシール１８同士が摺接する２つの摺接部の計６つの摺動部を有することになる。この摺接部の数は、その摺接面間に発生するトータルとしての摩耗量に大きな影響を与える。摺接部の数が少なくなればトータルとしての摩耗量も減少する。

また本実施形態では、上述のようにスペーサを排除したため、図２及び図３に示すように第１〜第３リング１１４〜１１６の各摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂとフローティングシール１８同士の摺接面１８ａとを、ピン組立体１１２のラジアル方向の同一平面上に配することができる。この場合に、第１〜第３リング１１４〜１１６の材質をクロムモリブデン鋼として、更に焼付き防止のために各リング１１４〜１１６の各摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂには、浸炭焼き入れなどの表面硬化処理が施されており、各摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂに上述の潤滑剤封入部２０から潤滑剤流出孔１９、潤滑剤路１８を経て潤滑剤が供給される。

本実施形態によれば、第１〜第３リング１１４〜１１６の外周側のリング端面間に形成される上記間隙は約１ｍｍに設定されており、第１リング１１４と第２リング１１５との間、及び第２リング１１５と第３リング１１６との間にスラスト方向の負荷がかかると、力の伝達は主に各リング間の上記摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂの間で直接なされることになる。この伝達を効率的に行わさせるため、各対のフローティングシール１８同士の密着力を通常よりも低減させるように、上記Ｏリング１９，１９の押圧力を小さくする。

このように、上述特許文献１〜３のピン組立体１２では第１〜第３リング１４〜１６間のスラスト方向の負荷を、それぞれスペーサを介して受けるようにしていたが、本発明のピン組立体１１２にあっては前記スラスト方向の負荷を第１〜第３リング１１４〜１１６の各摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂの間で直接伝達されるようにしている。換言すると、従来のピン組立体１２における第１〜第３リング１４〜１６とスペーサ１７との間の８面からなる摺接面を、本実施形態では第１〜第３リング１１４〜１１６を直接接触させることにより４面へと減少している。

この摺接面の減少により、従来のピン組立体１２と本実施形態によるピン組立体１１２とを比較すると、本実施形態によるピン組立体１１２の第１〜第３リング１１４〜１１６間の摺接面におけるトータルの磨耗量は従来の磨耗量の１／１０という予想を遙かに越えた大幅な減少を示した。このような磨耗量の減少は、単にスペーサを排除したことによるだけでなく、スペーサを排除することによって、上述のようにフローティングシール１８のシール面１８ａと第１〜第３リング１１４〜１１６の間の摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂとをラジカル方向で同一平面上に配することができるようになったことも大きな要因となっている。

すなわち、図６に示した従来のピン組立体１２にあっては、第１〜第３リング１４〜１６のスペーサ用嵌着溝１４ｂ，１５ｂ，１６ｂの内面と、同スペーサ用嵌着溝１４ｂ，１５ｂ，１６ｂに嵌着されたスペーサ１７との間の僅かな間隙を通して潤滑剤が供給される。この潤滑剤はスペーサ１７の表面全体にわたり行き渡る必要がある。しかしながら、第１〜第３リング１４〜１６のスペーサ用嵌着溝１４ｂ，１５ｂ，１６ｂとスペーサ１７との組立構造が、いわゆるラビリンスを構成することになるため、潤滑油封入部１３ａから潤滑剤流出孔１３ｂ及び潤滑剤路１３ｃを介して供給される潤滑剤はスペーサ１７の表面全体にわたって供給されにくい。このため、第１〜第３リング１４〜１６とスペーサ１７との間で焼付きが発生しやすい。

これに対して本実施形態によれば、図２及び図３に示したとおり、第１〜第３リング１１４〜１１６の端面が直接摺接する構造であるため、対をなすフローティングシール１８の密接シール面１８ａをラジアル方向で第１〜第３リング１１４〜１１６の摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂに一致させることができるようになる。その結果、潤滑油封入部１３ａから潤滑剤流出孔１３ｂ及び潤滑剤路１３ｃを介して供給される潤滑剤は、第１〜第３リング１１４〜１１６の各摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂに行き渡りやすくなり、各リング間の潤滑部材の不足による焼付きを生じることがなくなる。

また、従来の第１〜第３リング１４〜１６とスペーサ１７との間の磨耗が大きい原因は、定かではないがピン回りに不動な第１及び第３リング１４，１６と、ピン回りに回動する第２リングとの間に介装されるスペーサ１７は、第２リング１５の回動により連れ回りする。その連れ回りは、不動の第１又は第３リング１４，１６により規則的な動きではなく、不規則に変化する。つまり、従来のピン組立体１２にあっては第１〜第３リング１４〜１６とスペーサ１７との摺接面間において、それぞれに不規則な摺動がなされるとともに絶えずスラスト方向の負荷が作用するため、第１〜第３リング１４〜１６のみならず、同時にスペーサ１７の摺接面もが同時に磨耗することになり、トータルの磨耗量を大きくしていると考えられる。

これに対して、本実施形態のピン組立体１１２によれば、第２リング１１４の回動により第２リング１１５と第１又は第３リング１１４，１１６とが直接接触して一律に摺動する。このとき上述のように潤滑剤が十分に供給されることも手伝って、第１〜第３リング１１４〜１１６の摺接面１１４ｂ，１１５ｂ；１１５ｃ，１１６ｂの磨耗を少なくしていると考えられる。

本実施形態では、上述の構成に加えて第１〜第３リング１１４〜１１６の外径を始めに圧入される第１リング１１４から最後に圧入される第３リング１１６の外径へと、順次その寸法を僅かずつ大きくしている。例えば、第１リング１１４の外径をｄ１、第２リング１１５の外径をｄ２、第３リング１１６の外径をｄ３としたとき、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３となるように設計されている。これらの各外径ｄ１，ｄ２，ｄ３をもつ第１〜第３リング１１４〜１１６が圧入される相手方の後述するピン圧入孔９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１１ｃの孔径もまた、圧入するリング径に対応させて順次孔径差をもたせている。図２に示すピン組立体１１２では、その外径差をそれぞれ数１００μｍ程度としている。このように、第１〜第３リング１１４〜１１６の外径、及びそのピン圧入孔９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１１ｃの内径に圧入順に順次差をつけることにより、ピン組立体１２を支持部材のピン圧入孔９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１１ｃに圧入するとき、各リング１１４〜１１６が隣接するピン圧入孔９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１１ｃに圧入されることがなくなり、予め決められた対応する圧入孔９ａ’，９ｂ’，１０ａ’，１１ｃに正確に圧入されることになる。

以上の代表的な実施形態からなる本発明のピン組立体１１２は、とりわけラジアル・スラストの両方向に大きな負荷を受け、かつ使用環境に大量の塵埃を有する履帯式走行装置の下転輪を有するボギーの軸支装置に好適に適用できる。図１は本発明の上記ピン組立体１１２を採用した履帯式走行装置の全体構成を示しており、図４は前記ピン組立体を同履帯式走行装置のボギーに組み込むときの分解斜視図、図５は図１に示すＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。ここで履帯式走行装置は、ピン組立体を除くと、既述したとおり従来構成と本質的に変わるところがないため、その全体的な構成に関する具体的な説明は割愛する。

従来のピン組立体１２を本発明のピン組立体１１２に置き換えれば、本実施形態におけるトラックフレーム１に対するボギーの組付け態様は図５に示す従来の組付け態様と変わるところがない。なお、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図であるため、同図中の第１ボギーリンク９は断面部分と外面部分の両面が表出しており、理解を容易にするため同図にはそれらに同じ符号９を付して示している。

このトラックフレーム１に対するボギーの組付け態様を図４及び図５を参照しながら簡単に説明すると、トラックフレーム１の下部であって、車両左右方向の両縁部に下方に向けて延設された１対のブラケット１１，１１が設けられており、この１対のブラケット１１，１１にボギーの第１ボギーリンク９の左右一対の第１軸支部９ａ，９ａが左右一対の上記ピン組立体１１２，１１２を介して回動自在に取着されている。また、前記第１ボギーリンク９の左右一対の第２軸支部９ｂには、同じ構造をもつ別のピン組立体１１２を介して第２ボギーリンク１０が相対的に揺動可能に取着される。左右に配される前記ブラケット１１は、図４及び図５に示すとおり、それぞれが垂直に平行に延びる第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂを有している。

前記第１ボギーリンク９は、図４に示すように水平方向に延びる左右一対の第１軸支部９ａ，９ａと、各第１軸支部９ａ，９ａに直交して垂直下方に延びる左右一対の第２軸支部９ｂ，９ｂとを有する側面視で略横Ｌ字形をなしており、その屈曲部間を水平台を構成するフレーム９ｃをもって連結している。前記第１軸支部９ａの先端部にはピン圧入孔９ａ’が形成されており、第２軸支部９ｂの下端部にはピン圧入孔９ｂ’が形成されている。一方、前記第２ボギーリンク１０は偏位な逆二等辺三角形状をもつ板材からなり、その中央軸支部１０ａにはピン圧入孔１０ａ’が形成されている。この第２ボギーリンク１０の両端部下面には下転輪６（図１及び図５参照）が取り付けられる。

いま、上記ピン組立体１１２を介して、トラックフレーム１にボギー５を組付けるには、まず第１ボギーリンク９の左右一対の第１軸支部９ａ，９ａをトラックフレーム１の左右ブラケット１１，１１の各第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂの間隙に遊嵌し、第１軸支部９ａ，９ａに形成された各ピン圧入孔９ａ’を第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂに形成された各ピン圧入孔１１ｃに位置合わせしたのち、上記ピン組立体１２の第１及び第３リング１１４，１１６を第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂのピン圧入孔１１ｃに圧入すると同時に、ピン組立体１１２の第２リング１１５を第１ボギーリンク９のピン圧入孔９ａ’に圧入する。

こうしてトラックフレーム１に回動自在に取着された第１ボギーリンク９の第２軸支部９ｂに、上記第２ボギーリンク１０が上記ピン組立体１１２と同一構造を有する別のピン組立体１１２を介して、第１ボギーリンク９に対して回動自在に取着される。すなわち、第１ボギーリンク９の角筒状空洞部９ｂ”に第２ボギーリンク１０を遊挿し、その中央軸支部１０ａに形成されたピン圧入孔１０ａ’と第１ボギーリンク９の第２軸支部９ｂに形成されたピン圧入孔９ｂ’とを位置決めしたのち、前記ピン組立体１１２の第１及び第３リング１１４，１１６を前記第２軸支部９ｂのピン圧入孔９ｂ’に圧入するとともに、ピン組立体１１２の第２リング１１５を第２ボギーリンク１０の前記ピン圧入孔１０ａ’に圧入する。こうして、トラックフレーム１にボギー５を取着したのち、第１及び第２ブラケット１１ａ，１１ｂの各軸支部の外側面を隠蔽する第１蓋体２０をボルトをもって締結固定するとともに、第１ボギーリンク９の第２軸支部９ｂの外側面を隠蔽する第２蓋体２１を同じくボルトをもって締結固定する。また同様に、第１ボギーリンク９の下端部の内面及び外面を第３蓋体２２と前記第２蓋体２１とをもって隠蔽して、トラックフレーム１に対するボギー５の組付けが完了する。第２ボギーリンク１０の前後両端部には下車輪６が回転自在に取り付けられる。

以上述べたようにして、トラックフレーム１のアイドラ２に最も近い下転輪を除いて、高追従型の第１及び第２ボギーリンク９，１０からなるボギー５が、トラックフレーム１の下方にボギー５の組付けられるとともに、トラックフレーム１の一端部がピボットシャフト２を介して図示せぬ車体に揺動自在に取着され、同フレーム１の前後両端部にアイドラ３とスプロケット４が取り付けられ、アイドラ３、下転輪６、スプロケット４、上転輪７の周囲に履帯８が巻装される。

本発明の履帯式走行装置を装備した履帯式走行車両は、第１ボギーリンク９が第１の同じく本発明のピン組立体１１２を中心に揺動し、さらに第２ボギーリンク１０の前後両端部が第１ボギーリンク９の一端部に設けた第２のピン組立体１１２を中心に上下に揺動する。そのため、前後一対の下転輪６，６は上記第１及び第２ボギーリンク９，１０の揺動により大きなボギーストロークが得られ、従来のようにアイドラ３との力のバランスの影響がなくなるため、走行面の変化に基づく履帯８の上下方向の変化への追従性が向上する。

例えば、後進時に起伏部に乗り上げた際にスプロケット４の下部近傍の履帯８が大きく撓んでも、下転輪６，６は直ちに履帯８に追従して履帯８から離れることがない。また、アイドラ４及びスプロケット４のトラックフレーム１に対して位置が変動しないため、履帯８の実接地長も変化することはない。これにより、大きな起伏のある凸凹地を走行しても、下転輪６，６は履帯８の踏面に追従して当接するため、乗り上げて走行に支障を来すことがなく、履帯外れの発生を防止できるととともに乗り心地が向上する。また、履帯８による起伏の包み込み量が大きくなり、下転輪１１，１２が常に車体を支持するので、起伏を乗り越えた後の衝撃力を緩和し、車両の耐久性及び乗り心地を向上できる。さらに、実接地長が安定するので、シュースリップを防止して高けん引力が得られる。

Claims (7)

1. 内部に潤滑剤封入孔を有するとともにその潤滑剤封入孔から外周部への潤滑剤流出孔を有するピンと、一端に前記ピンとの衝止面を有しピンに固着された第１リングと、該第１リングのピン軸方向他端面の一部に当接しピンに回動可能に軸着された第２リングと、該第２リングのピン軸方向他端面の一部に当接してピンに固着された第３リングとを備え、
   前記第１、第２及び第３リング間の当接端面の一部に環状の凹溝部を有し、該凹溝部に前記潤滑剤の漏出を封止する封止手段が配され、
   前記第１、第２及び第３リング間の各凹溝部を除く内周側の隣り合う各端面同士が直接接触してなる、
   ことを特徴とする履帯式走行装置の下転輪ボギーのためのピン組立体。
2. 前記第１のリング、第２のリング、第３のリング間の摺動部が、各リングが直接接触する摺接面と、各摺接面に対応する前記封止手段の封止面とよりなり、前記摺動面及び封止面がラジアル方向に実質的に同一平面を形成してなることを特徴とする請求の範囲第１項記載のピン組立体。
3. 前記第１、第２及び第３リングの外径をｄ１、ｄ２、ｄ３とするとき、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係にあることを特徴とする請求の範囲第２項記載のピン組立体。
4. トラックフレームと、アイドラと、スプロケットと、上転輪と、前記トラックフレームに軸支され下転輪を有する下転輪ボギーと、アイドラ、スプロケット、上転輪及び下転輪に巻装される履帯とを備えた履帯式走行装置において、
   下転輪ボギーのトラックフレームへの軸支が請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のピン組立体によってなされてなることを特徴とする履帯式走行装置。
5. トラックフレームと、アイドラと、スプロケットと、上転輪と、前記トラックフレームへ軸支され下転輪を有する下転輪ボギーと、アイドラ、スプロケット、上転輪及び下転輪に巻装される履帯とを備えた履帯式走行装置であって、
   前記下転輪ボギーがトラックフレームに軸支される第１のボギーリンクと、前記第１のボギーリンクに軸支され下転輪が取着された第２のボギーリンクとを備え、
   前記第１ボギーリンクの前記トラックフレームへの軸支が請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のピン組立体によってなされてなることを特徴とする履帯式走行装置。
6. トラックフレームと、アイドラと、スプロケットと、上転輪と、前記トラックフレームへ軸支され下転輪を有する下転輪ボギーと、アイドラ、スプロケット、上転輪及び下転輪に巻装される履帯とを備えた履帯式走行装置であって、
   前記下転輪ボギーがトラックフレームに軸支される第１のボギーリンクと、前記第１のボギーリンクに軸支され下転輪が取着された第２のボギーリンクとを備え、
   前記第２のボギーリンクの前記第１のボギーリンクへの軸支が請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のピン組立体によってなされてなることを特徴とする履帯式走行装置。
7. トラックフレームと、アイドラと、スプロケットと、上転輪と、前記トラックフレームへ軸支され下転輪を有する下転輪ボギーと、アイドラ、スプロケット、上転輪及び下転輪に巻装される履帯とを備えた履帯式走行装置であって、
   前記下転輪ボギーがトラックフレームに軸支される第１のボギーリンクと、前記第１のボギーリンクに軸支され下転輪が取着された第２のボギーリンクとを備え、
   前記第１ボギーリンクの前記トラックフレームへの軸支と前記第２のボギーリンクの前記第１のボギーリンクへの軸支が請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のピン組立体によってなされてなることを特徴とする履帯式走行装置。

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