專利名稱：履帶鏈節與銷子的固定結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種履帶鏈節與銷子的固定結構。
另外，當組裝該行駛用履帶時，把軸襯61裝在相對的鏈節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。在該狀態下把銷子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52a、52b的銷插入孔58、58內，并用
圖13所示的固定結構62來連接固定鏈節52(52a、52b)和銷子60。
固定結構62，是在銷插入孔58的開口周邊與銷子60的端部之間形成環狀空間63，并將止動環64嵌合在該空間63內，限制銷子60向反開口一側脫出的相對移動的結構。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，所述固定結構62，使成為楔子的止動環64嵌入在空間63內，從而會在周方向凹槽65中產生較大的拉伸應力。可是，一般把這種銷子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，因而難以保持穩定的固定狀態。
本發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定的可靠性的履帶鏈節與銷子的固定結構。
依據本發明之1的履帶鏈節與銷子的固定結構，通過把止動環17嵌合在環狀空間16內，可有效防止銷子2的脫出，并能使鏈節1和銷子2在穩定狀態下固定。而且，通過嵌入止動環17，既使在周向凹槽18底面產生了拉伸應力，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底面產生脆性破壞。這樣，把這個固定結構用于固定推土機及液壓挖土機的建設機械等車輛履帶上的鏈節1和銷子2中，這些建設機械用車輛就能得到長期穩定的可靠性。
本發明之2的履帶鏈節與銷子的固定結構，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。
依據本發明之2的履帶鏈節與銷子的固定結構，能夠簡單地降低銷子2的周向凹槽18底面的硬度，不但有良好的生產性也能有效地防止發生脆性破壞。
本發明之3的履帶鏈節與銷子的固定結構，其特征在于，把所述銷子2的周向凹槽18的底面硬度設為HRC30～45，同時把銷子2的鏈節安裝部分的表面硬度設為HRC50～65。
依據本發明之3的履帶鏈節與銷子的固定結構，作為銷子2整體，可具有好的強度，而且使用該固定結構的履帶也具有很好的穩定性。
在本發明之1～3的履帶鏈節與銷子的固定結構中，可采用在所述周向凹槽18底面上設置把所述止動環17從軸方向的外方向軸方向的內方引導的環狀引導斜面20的結構。
依據上述履帶鏈節與銷子的固定結構，當把止動環17向環狀空間16嵌入時，由于止動環17被環狀引導斜面20導入，所以，嵌入操作既簡單又可靠。
另外，在上述本發明之1～3的履帶鏈節與銷子的固定結構中，還能采用以下結構，即，把在鏈節1上的銷插入孔7的開口周邊上的向軸內方向減徑的斜面19延長，和把銷子2上的環狀引導斜面20延長，假設在銷子2的軸方向的內方以銳角構成交叉關系，把止動環17壓入由上述部分構成的環狀空間16內，通過由壓入時的壓縮力產生的摩擦力使止動環17難以脫出，即所謂的楔子獨立狀態。
在所述履帶鏈節與銷子的固定結構中，特別是如果把環狀引導斜面20和銷子2的軸心構成的角度定為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17產生壓縮力作用。對于這個結構，例如在實公昭46-18569號公報等中公開的是卡環，對止動環產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，很明確該結構是有利的。
圖2是為說明履帶鏈節和銷子之間關系的剖視圖。
圖3是表示根據所述固定結構的固定方法的剖視圖。
圖4是表示本發明的履帶鏈節與銷子的固定結構的其他實施例的剖視圖。
圖5是所述固定結構作用說明圖。
圖6是表示本發明的履帶鏈節與銷子的固定結構的另外實施例的剖視圖。
圖7是上述圖6的固定結構作用的說明圖。
圖8是上述圖6的固定結構變形例的剖視圖。
圖9是上述圖6的固定結構的其他變形例的剖視圖。
圖10是上述圖6的固定結構的另外的變形例的剖視圖。
圖11是本發明的固定結構的銷子硬度說明圖。
圖12是以往履帶鏈節與銷子的固定結構的剖視圖。
圖13是以往固定結構的擴大剖視圖。
圖中1—鏈節，2—銷子，7—銷插入孔，16—環狀空間，17—止動環，18—周向凹槽，20—環狀引導斜面。
在圖2中，3是表示其中一個鏈節1的第1連接部，4是表示與這個其中一個鏈節1的第1連接部3連接的其它鏈節的第2連接部。即，各鏈節1…在一端側有第1連接部3，在另一端側有第2連接部4，應作連接的相鄰的鏈節1第1連接部3和第2連接部4，由包括該固定結構的連接機構5連接。另外，第1連接部3被設置在外側，第2連接部4被設置在內側，這些部分以重合狀態進行連接。另外，在各鏈節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1的第1連接部3上設有銷插入孔7，而在鏈節1的第2連接部4上設有軸襯插入孔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，軸襯6的端部被壓入軸襯插入孔8內。另外，銷插入孔7，其軸襯一側的開口部被設為大直徑部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內嵌入密封件15。這種情況下，軸襯6相對銷子2可旋轉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上設有注油孔14，該注油孔14內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。
而固定結構，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裝空間16和嵌合在該環狀空間16內的止動環17構成。即，在銷子2的端部設有周向凹槽18，同時，在銷插入孔7的開口周邊上設有向軸向內方減徑的斜面19，由該斜面19和周向凹槽18形成了所述環狀空間16。另外，這時止動環17由被切除了一部分的環狀彈性金屬材料(截面為圓形)構成，并可呈彈性地擴徑和減徑，把在自由狀態下的內徑尺寸設定為小于周向凹槽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17從軸方向的外方向軸方向的內方進行引導的環狀引導斜面20。即，把該環狀引導斜面20的傾斜角度β設定為小于所述斜面19的傾斜角度α，把由斜面19和環狀引導斜面20形成的引導路24從入口側向直徑方向內方進行減徑。另外，將斜面19向軸內方向延長和將環狀引導斜面20延長所構成的角度γ為銳角。
另外，把所述銷子2的周向凹槽18底面的硬度設定為低于該銷子2的鏈節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定為低于銷子一側的表面硬度，例如，銷子2由中碳合金鋼構成，把其表面硬度設定為HRC50～65，那么其底面硬度就設定在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17，例如由SWC構成，其表面硬度被設定在HRC35～45左右，鏈節1，例如由中碳合金鋼構成，其表面硬度被設定在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。
如果依據上述構成的固定結構，當把鏈節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內的同時，把銷子2也壓入銷插入孔7內，形成這種狀態后，再把止動環17按圖3箭頭所指方向嵌合在由鏈節1和銷子2形成的環狀空間16內。這時，止動環17由于是以擴徑狀態被嵌入，所以，用其減徑力將其沿環狀引導斜面20壓入環狀空間16內。在這種狀態下，止動環17就與斜面19和環狀引導斜面20接觸。這時，止動環17，由于不容易從環狀空間16上脫離，因此，就會從環狀空間16開口部向軸方的內方壓入。壓入時，止動環17會受到來自斜面19及環狀引導斜面20雙方的與其面垂直方向的壓縮應力，當壓入后，通過隨著殘留壓縮應力而產生的各面方向的摩擦力的作用，很難脫離。由于斜面19和環狀引導斜面20是用假想的銳角連接，所以，止動環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的過程。這樣，當銷子2要從鏈節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17上就會受到來自與其接觸的斜面19和環狀引導斜面20向各面垂直方向的壓縮力F1、F2。而且，止動環17由于抵抗其壓縮力，就防止銷子2從鏈節1中脫離出來。
在這種狀態下，雖然由止動環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底面上產生脆性破壞的力，但這時，由于周向凹槽18底面硬度被設定得較低，所以能防止發生脆性破壞。因此，鏈節1和銷子2可在穩定狀態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所示的固定結構不同，斜面19的內徑端邊緣23和凹槽18的銷子軸向內方一側的開口端邊緣25大致是相同的。另外，在凹槽18的銷子軸向外方一側的開口端邊緣26被設置在銷子2的軸向外端邊緣附近，同時其直徑被設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表示的固定結構一樣，設定為大于環狀引導斜面20的傾斜角度β。因此，環狀空間16，其開口部的入口尺寸被設定為大于止動環17的截面直徑D，環狀空間16內部，是從開口的入口向直徑方向內方進行減徑。這種情況下，當然要把凹槽18底面硬度設定為低于銷子2的鏈節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的鏈節安裝部分的表面硬度以及止動環17表面硬度等進行與上述具體例子同樣的設定。
另外，如圖4所示，在嵌入止動環17時，止動環17與斜面19的接觸部A形成在由止動環17的截面所形成的第1、第2、第3、第4象限中的第4象限內的四分之一圓內，而止動環17與環狀引導斜面20的接觸部B形成在第2象限內的四分之一圓內。另外，通過接觸部A和止動環17截面中心O的線段與通過止動環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17截面直徑D和通過止動環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17的斜面19的接觸部A的尺寸d1和從水平線H到止動環17和環狀引導斜面20的接觸面B的尺寸d2之間的關系是D＞(d1+d2)。另外，d1為(r·cosα)，d2為(r·cosβ)。r＝D/2。
在圖4所示的固定結構中，一旦銷子2向反開口部一側脫離發生相對移動時，在靜態上如圖5所示，止動環17從與鏈節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17施加的壓縮力的壓縮強度的材料，銷子2就不會從環狀空間16中脫離出來。
作為該止動環17的材質，由于必須能嵌入環狀空間16內，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件上，用于止動的卡環(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所示的結構是壓縮強度。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所示的固定結構中，由于把銷子2的周向凹槽18的底面硬度設定為低于銷子2的鏈節安裝部分的表面硬度，所以，能有效防止在周向凹槽18底面發生脆性破壞。而且，當把止動環17嵌合到環狀空間16內時，因受到環狀引導斜面20的引導，所以能簡單地嵌入。并且，因為設定了如上所述那樣的尺寸，所以能可靠地限制銷子2向反開口一側脫離的相對移動。
在圖4所示的固定結構中，最好把接觸點B至其附近形成為與止動環17的外周面大致相同的曲率半徑的環狀面。這樣，止動環17就會更穩定地嵌合在環狀空間16內。
下面，圖6是表示另外的實施例，這種情況下，止動環17其截面被作成略為正方形。另外，在鏈節1的銷插入孔7開口周邊上不設置斜面19。即，在銷插入孔7開口周邊上設有大直徑部27，當該止動環17被嵌合在環狀空間16內時，形成了該大直徑部27的內徑28端部壓接在止動環17的內徑端的對應面29上，止動環17的內徑側端部30處于壓接在環狀引導斜面20上的狀態。這時，在環狀引導斜面20與止動環17的傾斜面的對應面31之間形成向環狀空間16入口而擴開的間隙32。
這樣，當由于力的作用而發生銷子向反開口部一側脫離的相對移動時，如圖7所示，止動環17會被擰向外側，止動環17的傾斜面的對應面31會與環狀引導斜面20接觸。在此狀態下，雖然對止動環17作用向脫離方向(圖中右側)的力，但是，該力F1是與環狀引導斜面20垂直的壓縮力。這種情況下，與環狀引導斜面20相接觸的止動環17的面積，因為其截面與為圓形的止動環時相比較變大了，所以，止動環17的壓縮應力會變小。
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17。即，在圖9中，止動環17被形成為傾斜的對應面31和內徑端對應面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17成為其軸心方向外側部位33和軸心方向內側部位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17的情況下，也要把凹槽18底面硬度設定為低于銷子2的鏈節安裝部分的表面硬度。這樣，能有效地防止在凹槽18底面上發生脆性破壞。而且，止動環17和環狀引導斜面(受壓面)20的接觸面積大于圓形截面，因此，光是依靠止動環17的彈性還原力，止動環17也能得到充分的摩擦力。
以上，就本發明的履帶鏈節與銷子的固定結構，以具體實施例做了說明，然而，本發明的履帶鏈節與銷子的固定結構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所示的固定結構中，也可在斜面19上形成與止動環17外周面大致相同的曲率半徑的環狀面，使止動環17外周面的一部分嵌合在該環狀面上。這樣，止動環17能以更穩定的狀態被嵌合在環狀空間16內。并且，作為鏈節1、銷子2及止動環17的各種材質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底面硬度設定為低于銷子2的鏈節安裝部分的表面硬度即可。另外，作為止動環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。
權利要求
1.一種履帶鏈節與銷子的固定結構，是由鏈節(1)和被插入該鏈節(1)的銷插入孔(7)內的銷子(2)構成的固定結構，其特征在于在所述銷子(2)端部設有周向凹槽(18)，所述銷插入孔(7)開口周邊與所述周向凹槽(18)形成環狀空間(16)，同時把為限制所述銷子(2)向反開口部一側脫離的相對移動的止動環(17)嵌合在所述環狀空間(16)內，并且，把所述銷子(2)的周向凹槽(18)底面的硬度設定為低于該銷子(2)的鏈節安裝部分的表面硬度。
2.根據權利要求1所述的履帶鏈節與銷子的固定結構，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.根據權利權利要求1或2所述的履帶鏈節與銷子的固定結構，其特征在于把所述銷子(2)的周向凹槽(18)的底面硬度設為HRC30～45，同時把銷子(2)的鏈節安裝部分的表面硬度設為HRC50～65。
全文摘要
一種履帶鏈節與銷子的固定結構,是由鏈節(1)和插入該鏈節(1)的銷插入孔(7)內的銷子(2)構成的固定結構。在銷子(2)端部設有周向凹槽(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(17)嵌合在環狀空間(16)內。把銷子(2)的周向凹槽(18)底面硬度設定為低于該銷子(2)的鏈節安裝部分的表面硬度。這種固定結構,是可保持長期穩定的可靠性的履帶鏈節與銷子的固定結構。
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 優先權日2001年3月16日
發明者山本定嗣, 橋本晃, 中石弘行 申請人:株式會社小松制作所