專利名稱：履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)。
另外，當組裝該行駛用履帶時，把軸襯61裝在相對的鏈節(jié)52a、52b的連接部57、57之間，同時把該軸襯61的端部插入軸襯插入孔59內(nèi)。在該狀態(tài)下把銷子60插入軸襯61中。并且，把要連接在從軸襯61突出出來的銷子60上的端部再插入鏈節(jié)52a、52b的銷插入孔58、58內(nèi)，并用

圖13所示的固定結(jié)構(gòu)62來連接固定鏈節(jié)52(52a、52b)和銷子60。
固定結(jié)構(gòu)62，是在銷插入孔58的開口周邊與銷子60的端部之間形成環(huán)狀空間63，并將止動環(huán)64嵌合在該空間63內(nèi)，限制銷子60向反開口一側(cè)脫出的相對移動的結(jié)構(gòu)。即，在銷子60的端部形成周方向凹槽65，同時在銷插入孔58的開口周邊處形成向軸心方向的內(nèi)方減徑的斜面66并由該斜面66和圓周上的凹槽65形成空間63。
但是，所述固定結(jié)構(gòu)62，使成為楔子的止動環(huán)64嵌入在空間63內(nèi)，從而會在周方向凹槽65中產(chǎn)生較大的拉伸應(yīng)力?？墒牵话惆堰@種銷子60的表面硬度被作成HRC50～65的較高的硬度。因此，用嵌入止動環(huán)64有時會在周方向凹槽65的底面造成脆性破壞，因而難以保持穩(wěn)定的固定狀態(tài)。
本發(fā)明就是為了解決以往的缺點，其目的在于提供一種可長期保持穩(wěn)定的可靠性的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明之1的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，通過把止動環(huán)17嵌合在環(huán)狀空間16內(nèi)，可有效防止銷子2的脫出，并能使鏈節(jié)1和銷子2在穩(wěn)定狀態(tài)下固定。而且，通過嵌入止動環(huán)17，既使在周向凹槽18底面產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力，但由于降低了周向凹槽18底面硬度，因此能防止在該周向凹槽18底面產(chǎn)生脆性破壞。這樣，把這個固定結(jié)構(gòu)用于固定推土機及液壓挖土機的建設(shè)機械等車輛履帶上的鏈節(jié)1和銷子2中，這些建設(shè)機械用車輛就能得到長期穩(wěn)定的可靠性。
本發(fā)明之2的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，用退火的方法降低所述銷子2的周向凹槽18的底面硬度。
依據(jù)本發(fā)明之2的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，能夠簡單地降低銷子2的周向凹槽18底面的硬度，不但有良好的生產(chǎn)性也能有效地防止發(fā)生脆性破壞。
本發(fā)明之3的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，把所述銷子2的周向凹槽18的底面硬度設(shè)為HRC30～45，同時把銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度設(shè)為HRC50～65。
依據(jù)本發(fā)明之3的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，作為銷子2整體，可具有好的強度，而且使用該固定結(jié)構(gòu)的履帶也具有很好的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明之1～3的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)中，可采用在所述周向凹槽18底面上設(shè)置把所述止動環(huán)17從軸方向的外方向軸方向的內(nèi)方引導的環(huán)狀引導斜面20的結(jié)構(gòu)。
依據(jù)上述履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，當把止動環(huán)17向環(huán)狀空間16嵌入時，由于止動環(huán)17被環(huán)狀引導斜面20導入，所以，嵌入操作既簡單又可靠。
另外，在上述本發(fā)明之1～3的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)中，還能采用以下結(jié)構(gòu)，即，把在鏈節(jié)1上的銷插入孔7的開口周邊上的向軸內(nèi)方向減徑的斜面19延長，和把銷子2上的環(huán)狀引導斜面20延長，假設(shè)在銷子2的軸方向的內(nèi)方以銳角構(gòu)成交叉關(guān)系，把止動環(huán)17壓入由上述部分構(gòu)成的環(huán)狀空間16內(nèi)，通過由壓入時的壓縮力產(chǎn)生的摩擦力使止動環(huán)17難以脫出，即所謂的楔子獨立狀態(tài)。
在所述履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)中，特別是如果把環(huán)狀引導斜面20和銷子2的軸心構(gòu)成的角度定為20～60°時，那么，當履帶運動時的銷子2的軸向活動，主要是對止動環(huán)17產(chǎn)生壓縮力作用。對于這個結(jié)構(gòu)，例如在實公昭46-18569號公報等中公開的是卡環(huán)，對止動環(huán)產(chǎn)生作用的力是剪切力。通常，材料的強度是壓縮強度勝過剪切強度，所以，如果是相同材料，很明確該結(jié)構(gòu)是有利的。
圖2是為說明履帶鏈節(jié)和銷子之間關(guān)系的剖視圖。
圖3是表示根據(jù)所述固定結(jié)構(gòu)的固定方法的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)的其他實施例的剖視圖。
圖5是所述固定結(jié)構(gòu)作用說明圖。
圖6是表示本發(fā)明的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)的另外實施例的剖視圖。
圖7是上述圖6的固定結(jié)構(gòu)作用的說明圖。
圖8是上述圖6的固定結(jié)構(gòu)變形例的剖視圖。
圖9是上述圖6的固定結(jié)構(gòu)的其他變形例的剖視圖。
圖10是上述圖6的固定結(jié)構(gòu)的另外的變形例的剖視圖。
圖11是本發(fā)明的固定結(jié)構(gòu)的銷子硬度說明圖。
圖12是以往履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖13是以往固定結(jié)構(gòu)的擴大剖視圖。
圖中1—鏈節(jié)，2—銷子，7—銷插入孔，16—環(huán)狀空間，17—止動環(huán)，18—周向凹槽，20—環(huán)狀引導斜面。
在圖2中，3是表示其中一個鏈節(jié)1的第1連接部，4是表示與這個其中一個鏈節(jié)1的第1連接部3連接的其它鏈節(jié)的第2連接部。即，各鏈節(jié)1…在一端側(cè)有第1連接部3，在另一端側(cè)有第2連接部4，應(yīng)作連接的相鄰的鏈節(jié)1第1連接部3和第2連接部4，由包括該固定結(jié)構(gòu)的連接機構(gòu)5連接。另外，第1連接部3被設(shè)置在外側(cè)，第2連接部4被設(shè)置在內(nèi)側(cè)，這些部分以重合狀態(tài)進行連接。另外，在各鏈節(jié)1上，如圖12所示，在第1連接部3和第2連接部4之間形成中間部，并在該中間部上安裝履板。
所述連接機構(gòu)5，具有所述銷子2和外嵌在該銷子2上的軸襯6。另外，在鏈節(jié)1的第1連接部3上設(shè)有銷插入孔7，而在鏈節(jié)1的第2連接部4上設(shè)有軸襯插入孔8。即，銷子2的端部從軸襯6向軸心方向的外方突出，該端部被壓入銷插入孔7內(nèi)，軸襯6的端部被壓入軸襯插入孔8內(nèi)。另外，銷插入孔7，其軸襯一側(cè)的開口部被設(shè)為大直徑部10，并由該大口徑部10和軸襯6的外端面11以及銷子2的外周面12形成空間部13，且在該空間部13內(nèi)嵌入密封件15。這種情況下，軸襯6相對銷子2可旋轉(zhuǎn)自如地外嵌在銷子上，銷子2和第1連接部3被形成為一體，軸襯6和第2連接部4被形成一體，被連接的鏈節(jié)1、1的端部，即，第1·第2連接部3、4呈可搖動連接。另外，在銷子2上設(shè)有注油孔14，該注油孔14內(nèi)的油是從省略圖示的通道向銷子2的外周面12流出，成為銷子2和軸襯6的潤滑油。
而固定結(jié)構(gòu)，如圖1所示，由銷子2與銷插入孔7的開口周邊所形成的環(huán)裝空間16和嵌合在該環(huán)狀空間16內(nèi)的止動環(huán)17構(gòu)成。即，在銷子2的端部設(shè)有周向凹槽18，同時，在銷插入孔7的開口周邊上設(shè)有向軸向內(nèi)方減徑的斜面19，由該斜面19和周向凹槽18形成了所述環(huán)狀空間16。另外，這時止動環(huán)17由被切除了一部分的環(huán)狀彈性金屬材料(截面為圓形)構(gòu)成，并可呈彈性地擴徑和減徑，把在自由狀態(tài)下的內(nèi)徑尺寸設(shè)定為小于周向凹槽18底面直徑。
這時，在周向凹槽18底面上形成有將所述止動環(huán)17從軸方向的外方向軸方向的內(nèi)方進行引導的環(huán)狀引導斜面20。即，把該環(huán)狀引導斜面20的傾斜角度β設(shè)定為小于所述斜面19的傾斜角度α，把由斜面19和環(huán)狀引導斜面20形成的引導路24從入口側(cè)向直徑方向內(nèi)方進行減徑。另外，將斜面19向軸內(nèi)方向延長和將環(huán)狀引導斜面20延長所構(gòu)成的角度γ為銳角。
另外，把所述銷子2的周向凹槽18底面的硬度設(shè)定為低于該銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度。即，周向凹槽18底面和其附近的表面硬度被設(shè)定為低于銷子一側(cè)的表面硬度，例如，銷子2由中碳合金鋼構(gòu)成，把其表面硬度設(shè)定為HRC50～65，那么其底面硬度就設(shè)定在HRC30～45左右。因此，銷子2，充分確保了作為銷子的表面硬度。另外，作為該銷子2的中心部硬度為HRC20～35。另外，所述止動環(huán)17，例如由SWC構(gòu)成，其表面硬度被設(shè)定在HRC35～45左右，鏈節(jié)1，例如由中碳合金鋼構(gòu)成，其表面硬度被設(shè)定在HRC35～45。然而，作為降低硬度的方法，是在對形成周向凹槽18的銷子2實施熱處理時，對于要降低硬度的部位(低硬度予定部位)進行退火即可。具體地講，就是對于銷子整體，首先進行加熱，然后再用噴水等進行冷卻以達到淬火的目的，之后把低硬度預定部位再加熱并進行緩冷。另外，在圖11中，把作為HRC50～65程度的高硬度部的鏈節(jié)安裝部分用濃色表示，把周向凹槽18底面的低硬度部(HRC30～45)用淺色表示，把銷子中心部(HRC20～35)用更淺的顏色表示。
如果依據(jù)上述構(gòu)成的固定結(jié)構(gòu)，當把鏈節(jié)1和銷子2進行連接固定時，如圖2所示，在軸襯6被壓入軸襯插入孔8內(nèi)的同時，把銷子2也壓入銷插入孔7內(nèi)，形成這種狀態(tài)后，再把止動環(huán)17按圖3箭頭所指方向嵌合在由鏈節(jié)1和銷子2形成的環(huán)狀空間16內(nèi)。這時，止動環(huán)17由于是以擴徑狀態(tài)被嵌入，所以，用其減徑力將其沿環(huán)狀引導斜面20壓入環(huán)狀空間16內(nèi)。在這種狀態(tài)下，止動環(huán)17就與斜面19和環(huán)狀引導斜面20接觸。這時，止動環(huán)17，由于不容易從環(huán)狀空間16上脫離，因此，就會從環(huán)狀空間16開口部向軸方的內(nèi)方壓入。壓入時，止動環(huán)17會受到來自斜面19及環(huán)狀引導斜面20雙方的與其面垂直方向的壓縮應(yīng)力，當壓入后，通過隨著殘留壓縮應(yīng)力而產(chǎn)生的各面方向的摩擦力的作用，很難脫離。由于斜面19和環(huán)狀引導斜面20是用假想的銳角連接，所以，止動環(huán)17可以說起到楔子的作用，所述壓入可以稱之為使楔子成為獨立狀態(tài)的過程。這樣，當銷子2要從鏈節(jié)1中脫離時(在圖1中銷子要向箭頭C方向移動時)，在止動環(huán)17上就會受到來自與其接觸的斜面19和環(huán)狀引導斜面20向各面垂直方向的壓縮力F1、F2。而且，止動環(huán)17由于抵抗其壓縮力，就防止銷子2從鏈節(jié)1中脫離出來。
在這種狀態(tài)下，雖然由止動環(huán)17向銷子2作用作為壓縮力F1的反力的按壓力，會在周向凹槽18底面上產(chǎn)生脆性破壞的力，但這時，由于周向凹槽18底面硬度被設(shè)定得較低，所以能防止發(fā)生脆性破壞。因此，鏈節(jié)1和銷子2可在穩(wěn)定狀態(tài)下被牢固地連接固定。
其次，圖4表示的其它實施例，這時與圖2所示的固定結(jié)構(gòu)不同，斜面19的內(nèi)徑端邊緣23和凹槽18的銷子軸向內(nèi)方一側(cè)的開口端邊緣25大致是相同的。另外，在凹槽18的銷子軸向外方一側(cè)的開口端邊緣26被設(shè)置在銷子2的軸向外端邊緣附近，同時其直徑被設(shè)定為小于開口端邊緣25。但是，斜面19的傾斜角度α與所述圖1表示的固定結(jié)構(gòu)一樣，設(shè)定為大于環(huán)狀引導斜面20的傾斜角度β。因此，環(huán)狀空間16，其開口部的入口尺寸被設(shè)定為大于止動環(huán)17的截面直徑D，環(huán)狀空間16內(nèi)部，是從開口的入口向直徑方向內(nèi)方進行減徑。這種情況下，當然要把凹槽18底面硬度設(shè)定為低于銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度。具體講，就是對凹槽18底面的硬度、銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度以及止動環(huán)17表面硬度等進行與上述具體例子同樣的設(shè)定。
另外，如圖4所示，在嵌入止動環(huán)17時，止動環(huán)17與斜面19的接觸部A形成在由止動環(huán)17的截面所形成的第1、第2、第3、第4象限中的第4象限內(nèi)的四分之一圓內(nèi)，而止動環(huán)17與環(huán)狀引導斜面20的接觸部B形成在第2象限內(nèi)的四分之一圓內(nèi)。另外，通過接觸部A和止動環(huán)17截面中心O的線段與通過止動環(huán)17截面中心O的垂線P形成的角度成為上述的α，通過接觸部B和止動環(huán)17截面中心O的線段與垂線P形成的角度成為上述的β。
因此，從止動環(huán)17截面直徑D和通過止動環(huán)17截面中心O的水平線H(與銷子軸向平行的線)到與止動環(huán)17的斜面19的接觸部A的尺寸d1和從水平線H到止動環(huán)17和環(huán)狀引導斜面20的接觸面B的尺寸d2之間的關(guān)系是D＞(d1+d2)。另外，d1為(r·cosα)，d2為(r·cosβ)。r＝D/2。
在圖4所示的固定結(jié)構(gòu)中，一旦銷子2向反開口部一側(cè)脫離發(fā)生相對移動時，在靜態(tài)上如圖5所示，止動環(huán)17從與鏈節(jié)1的接觸面受到與該面垂直的壓縮力F2，和從銷子2的接觸面受到與該面垂直的壓縮力F1。因此，通過選擇具有可充分承受對止動環(huán)17施加的壓縮力的壓縮強度的材料，銷子2就不會從環(huán)狀空間16中脫離出來。
作為該止動環(huán)17的材質(zhì)，由于必須能嵌入環(huán)狀空間16內(nèi)，所以最好選用彈簧鋼。
另外，一般來說，把銷子等安裝在其它構(gòu)件上，用于止動的卡環(huán)(參照實公昭46-18569號公報)所要求的強度是剪切強度，但是圖4所示的結(jié)構(gòu)是壓縮強度。通常，材料的壓縮強度要比剪切強度大，因此，很明確如果是相同材料當然是有利的。
在圖4所示的固定結(jié)構(gòu)中，由于把銷子2的周向凹槽18的底面硬度設(shè)定為低于銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度，所以，能有效防止在周向凹槽18底面發(fā)生脆性破壞。而且，當把止動環(huán)17嵌合到環(huán)狀空間16內(nèi)時，因受到環(huán)狀引導斜面20的引導，所以能簡單地嵌入。并且，因為設(shè)定了如上所述那樣的尺寸，所以能可靠地限制銷子2向反開口一側(cè)脫離的相對移動。
在圖4所示的固定結(jié)構(gòu)中，最好把接觸點B至其附近形成為與止動環(huán)17的外周面大致相同的曲率半徑的環(huán)狀面。這樣，止動環(huán)17就會更穩(wěn)定地嵌合在環(huán)狀空間16內(nèi)。
下面，圖6是表示另外的實施例，這種情況下，止動環(huán)17其截面被作成略為正方形。另外，在鏈節(jié)1的銷插入孔7開口周邊上不設(shè)置斜面19。即，在銷插入孔7開口周邊上設(shè)有大直徑部27，當該止動環(huán)17被嵌合在環(huán)狀空間16內(nèi)時，形成了該大直徑部27的內(nèi)徑28端部壓接在止動環(huán)17的內(nèi)徑端的對應(yīng)面29上，止動環(huán)17的內(nèi)徑側(cè)端部30處于壓接在環(huán)狀引導斜面20上的狀態(tài)。這時，在環(huán)狀引導斜面20與止動環(huán)17的傾斜面的對應(yīng)面31之間形成向環(huán)狀空間16入口而擴開的間隙32。
這樣，當由于力的作用而發(fā)生銷子向反開口部一側(cè)脫離的相對移動時，如圖7所示，止動環(huán)17會被擰向外側(cè)，止動環(huán)17的傾斜面的對應(yīng)面31會與環(huán)狀引導斜面20接觸。在此狀態(tài)下，雖然對止動環(huán)17作用向脫離方向(圖中右側(cè))的力，但是，該力F1是與環(huán)狀引導斜面20垂直的壓縮力。這種情況下，與環(huán)狀引導斜面20相接觸的止動環(huán)17的面積，因為其截面與為圓形的止動環(huán)時相比較變大了，所以，止動環(huán)17的壓縮應(yīng)力會變小。
另外，在圖8中表示了在銷插入孔7開口周邊上形成斜面19的情況，而在圖9中可看到，截面形狀使用梯形的止動環(huán)17。即，在圖9中，止動環(huán)17被形成為傾斜的對應(yīng)面31和內(nèi)徑端對應(yīng)面29為一起向外方擴展的斜面狀，而且，兩者的間隔可越靠外越大。換言之，在截面上構(gòu)成了把2個斜邊長度相同的三角形在其底邊凸出對接的形狀。為此，止動環(huán)17成為其軸心方向外側(cè)部位33和軸心方向內(nèi)側(cè)部位34為對稱形狀，而且不分正反易于嵌入操作。另外，圖10除使用圖9出示的止動環(huán)17，還具有如圖8所示的斜面19。
如上述圖8～圖10所示，既使在截面形狀使用非圓形的止動環(huán)17的情況下，也要把凹槽18底面硬度設(shè)定為低于銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度。這樣，能有效地防止在凹槽18底面上發(fā)生脆性破壞。而且，止動環(huán)17和環(huán)狀引導斜面(受壓面)20的接觸面積大于圓形截面，因此，光是依靠止動環(huán)17的彈性還原力，止動環(huán)17也能得到充分的摩擦力。
以上，就本發(fā)明的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，以具體實施例做了說明，然而，本發(fā)明的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)不僅限于上述實施例，還可進行各種變更。例如，作為降低硬度的手段，可使用退火以外的手段，即，使用不進行熱處理的手段。另外，在圖4所示的固定結(jié)構(gòu)中，也可在斜面19上形成與止動環(huán)17外周面大致相同的曲率半徑的環(huán)狀面，使止動環(huán)17外周面的一部分嵌合在該環(huán)狀面上。這樣，止動環(huán)17能以更穩(wěn)定的狀態(tài)被嵌合在環(huán)狀空間16內(nèi)。并且，作為鏈節(jié)1、銷子2及止動環(huán)17的各種材質(zhì)也不僅限于中碳鋼等，只要具有適合于車輛履帶所需的硬度而且能把銷子2的周向凹槽18底面硬度設(shè)定為低于銷子2的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度即可。另外，作為止動環(huán)17，其截面還可以是橢圓形或長圓形、三角形、五角形以上的多角形、半圓形、半橢圓形或半長圓形，或是半多角形等各種形狀。
權(quán)利要求
1.一種履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，是由鏈節(jié)(1)和被插入該鏈節(jié)(1)的銷插入孔(7)內(nèi)的銷子(2)構(gòu)成的固定結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述銷子(2)端部設(shè)有周向凹槽(18)，所述銷插入孔(7)開口周邊與所述周向凹槽(18)形成環(huán)狀空間(16)，同時把為限制所述銷子(2)向反開口部一側(cè)脫離的相對移動的止動環(huán)(17)嵌合在所述環(huán)狀空間(16)內(nèi)，并且，把所述銷子(2)的周向凹槽(18)底面的硬度設(shè)定為低于該銷子(2)的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，其特征在于用退火的方法來降低所述銷子(2)的周向凹槽(18)底面的硬度。
3.根據(jù)權(quán)利權(quán)利要求1或2所述的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)，其特征在于把所述銷子(2)的周向凹槽(18)的底面硬度設(shè)為HRC30～45，同時把銷子(2)的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度設(shè)為HRC50～65。
全文摘要
一種履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu),是由鏈節(jié)(1)和插入該鏈節(jié)(1)的銷插入孔(7)內(nèi)的銷子(2)構(gòu)成的固定結(jié)構(gòu)。在銷子(2)端部設(shè)有周向凹槽(18),由所述銷插入孔(7)的開口周邊和所述周向凹槽(18)形成環(huán)狀空間(16)。為限制銷子(2)向反開口部脫離的相對移動,把止動環(huán)(17)嵌合在環(huán)狀空間(16)內(nèi)。把銷子(2)的周向凹槽(18)底面硬度設(shè)定為低于該銷子(2)的鏈節(jié)安裝部分的表面硬度。這種固定結(jié)構(gòu),是可保持長期穩(wěn)定的可靠性的履帶鏈節(jié)與銷子的固定結(jié)構(gòu)。
文檔編號F16B21/18GK1375423SQ0210759
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月16日
發(fā)明者山本定嗣, 橋本晃, 中石弘行 申請人:株式會社小松制作所