JP3745498B2

JP3745498B2 - Roller device for tracked vehicle and method of manufacturing roller body for roller device

Info

Publication number: JP3745498B2
Application number: JP13280397A
Authority: JP
Inventors: 藤男佐藤; 健一柳; 潔田中
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: JPH1086863A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用の履帯を案内すべく装軌式車両のトラックフレームに回転可能に設けられたローラ装置、およびローラ装置用転輪体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の装軌式車両は、下部走行体と該下部走行体上に設けられた上部旋回体とからなっている。ここで、下部走行体は、トラックフレームと、該トラックフレームの両側に前，後に離間して設けられたスプロケットおよびアイドラと、スプロケットとアイドラとの間に装架された走行用履帯とからなっている。そして、トラックフレームには、スプロケットとアイドラとの間に位置して複数のローラ装置が設けられ、該各ローラ装置によって走行用履帯を案内する構成となっている。
【０００３】
このような装軌式車両に用いられるローラ装置は、例えば実開平１−９８７８４号公報に開示されているように、トラックフレームと、該トラックフレームに固定して設けられる支軸と、該支軸の外周側に一対の軸受を介して回転可能に設けられ、走行用の履帯を案内する転輪体とからなっている。そして、転輪体の軸方向中間部には潤滑油が充填される油溜め空間が形成され、該油溜め空間は転輪体の軸方向両端側に配設されたシール部材によってシールされ、該油溜め空間内に充填された潤滑油によって支軸と軸受との摺動面を潤滑する構成となっている。
【０００４】
ところで、従来技術による転輪体は、通常、軸方向において左，右対称となる一対の転輪体半割部材からなり、該各転輪体半割部材をそれぞれ熱間鍛造によって個別に形成した後、軸方向中間部で溶接により接合する構成としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１つの転輪体を製造する際には、各転輪体半割部材を形成するための素材を高温に加熱する加熱工程と、加熱した材料を金型を用いて鍛造プレスする鍛造工程と、鍛造された各転輪体半割部材に機械加工を施すことにより溶接用の接合部を形成する機械加工工程と、各転輪体半割部材の接合部を溶接によって接合する溶接工程とを経る必要がある。
【０００６】
このように、１つの転輪体を製造するために、加熱工程、鍛造工程、機械加工工程、溶接工程等の多数の工程が必要であり、かつ加熱工程や鍛造工程での設備コストが高いために、転輪体の製造コストが上昇してしまうという問題がある。
【０００７】
また、各転輪体半割部材を溶接して１つの転輪体を形成した場合には、例えば地面の凹凸が激しい作業現場で装軌式車両が長期間に亘って稼働するような場合に、転輪体の溶接接合部に割れ等が発生し、ローラ装置を長期に亘って安定して作動させることができなくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、転輪体の製造コストを低減することができ、かつ転輪体の強度を向上させることにより、長期に亘って安定して作動できるようにしたローラ装置およびローラ装置用転輪体の製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１の発明は、装軌式車両のトラックフレームに設けられ、走行用の履帯を転輪体によって案内してなる装軌式車両のローラ装置において、前記転輪体は、長さ方向中間部が塑性変形により膨出部となって拡径した単一の段付筒状体により形成し、該段付筒状体は、全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する構成としたことを特徴としている。
【００１０】
このように、請求項１の発明では、転輪体を全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する単一の段付筒状体から形成することにより、例えば個別に形成した複数の部材を溶接等により接合して１つの転輪体を形成する場合に比較して、接合部を形成するための機械加工工程や溶接工程を不要にできる。しかも、請求項１の発明では、溶接等によって接合した複数の部材からなる転輪体に比較して、部分的に強度が低くなる接合部をなくし、均一な強度を得ることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、装軌式車両のトラックフレームと、該トラックフレームに固定して設けられる支軸と、該支軸の外周側に一対の軸受を介して回転可能に設けられ、走行用の履帯を案内する転輪体とからなる装軌式車両のローラ装置において、前記転輪体は、長さ方向両側に位置し前記各軸受が内周側に嵌着される一対の円筒部と、該各円筒部間に位置して径方向外向きに膨出され該各円筒部と一体形成された膨出部とから構成し、前記各円筒部と膨出部をほぼ均一な肉厚に形成したことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、転輪体は、膨出部を走行用の履帯に係合させつつ各円筒部を履帯に当接させて支軸回りに回転することにより、該履帯をトラックフレームに対して案内する。そして、該転輪体を各円筒部と膨出部とから一体形成し、これらの各円筒部と膨出部をほぼ均一な肉厚とすることにより、転輪体の製造コストを低減することができ、かつ、転輪体の強度を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３の発明によれば、軸受を、転輪体の各円筒部内周側に嵌着される筒状のスペーサと、外周側が該スペーサの内周側に嵌着され内周側が支軸の外周面に摺接する筒状のブッシュとから構成している。これにより、転輪体の円筒部を、スペーサとブッシュによって補強することができる。
【００１６】
また、請求項４の発明によれば、転輪体の各円筒部に、該各円筒部の外周側に補強用筒体をそれぞれ嵌着する構成としている。これにより、この補強用筒体が履帯に常時当接するから、転輪体の各円筒部を保護することができる。
【００１７】
さらに、請求項５の発明によれば、転輪体の膨出部には、その長さ方向中間部に位置し全周に亘って延在する補強用の屈曲部を設ける構成としている。これにより、該膨出部の強度を向上することができる。
【００２０】
一方、請求項６の発明に係るローラ装置用転輪体の製造方法は、転輪体の素材となるパイプ材を一定の長さに切断する工程と、膨出部に対応した環状の凹陥部を有する金型によって前記パイプ材を型締めする工程と、前記パイプ材の内周面に高い圧力を加えつつ該パイプ材を長さ方向両端側から加圧することにより、前記パイプ材の長さ方向中間部を前記金型の凹陥部内で塑性変形させて膨出部を形成する工程とからなる。
【００２１】
上記製造方法によれば、一定の長さに切断したパイプ材を金型によって型締めした状態で、パイプ材の内周面に高い圧力を加えつつ該パイプ材を長さ方向両端側から加圧することにより、パイプ材の長さ方向中間部が金型の凹陥部内で塑性変形するから、凹陥部に対応した一定の形状を有する膨出部を形成することができる。このように、パイプ材の軸方向中間部を膨出部として塑性変形させ、パイプ材の長さ方向両側に位置する円筒部と長さ方向中間部に位置する膨出部とを一体形成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１ないし図９を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
まず、図１および図２は本発明の第１の実施例を示している。１は本実施例によるローラ装置が装備された装軌式車両としての油圧ショベルを示し、該油圧ショベル１は、下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とからなり、該上部旋回体３の前部には掘削作業等を行うための作業装置４が俯仰動可能に設けられている。
【００２４】
５は下部走行体２を構成するトラックフレームで、該トラックフレーム５はセンタフレーム５Ａと、該センタフレーム５Ａの左，右両側に配設され前，後方向に伸長した一対のサイドフレーム５Ｂ（一方のみ図示）とを有している。そして、該サイドフレーム５Ｂの一端側にはスプロケット６が設けられ、他端側にはアイドラ７が設けられている。
【００２５】
８はスプロケット６とアイドラ７との間に巻装された走行用の履帯で、該履帯８は、スプロケット６を回転駆動することにより、アイドラ７および後述する各上側ローラ装置９、各下側ローラ装置１０上を周回駆動し、下部走行体２が走行するようになっている。
【００２６】
９，９はサイドフレーム５Ｂの上面側に回転可能に設けられた２個の上側ローラ装置で、該各上側ローラ装置９は、履帯８を下側から支持し該履帯８がサイドフレーム５Ｂに接触するのを防止している。
【００２７】
１０，１０，…はサイドフレーム５Ｂの下面側に回転可能に列設された複数の下側ローラ装置を示し、該各下側ローラ装置１０は、スプロケット６およびアイドラ７と共にサイドフレーム５Ｂに沿って履帯８を案内するものである。
【００２８】
ここで、該各下側ローラ装置１０には、本実施例によるローラ装置が適用されており、以下、図２を参照して下側ローラ装置１０について説明する。
【００２９】
図において、１１，１１はサイドフレーム５Ｂの下面側に位置し、該トラックフレームの一部を構成する左，右の支持ブラケットを示し、該各支持ブラケット１１間で後述の転輪体１６が回転可能に支持されるようになっている。そして、各支持ブラケット１１の下端側には、後述の取付ボルト１３が挿通されるボルト挿通穴１１Ａが穿設されている。
【００３０】
１２は左，右の支持ブラケット１１間に固定された支軸で、該支軸１２は、軸方向中間部に位置する大径部１２Ａと、軸方向両端側に位置する小径部１２Ｂ，１２Ｂと、該各小径部１２Ｂと大径部１２Ａとの間に位置し後述するボールベアリング１５が嵌合する軸受嵌合部１２Ｃ，１２Ｃとからなり、両端面にはねじ穴１２Ｄ，１２Ｄが螺設されている。そして、支軸１２は、各支持ブラケット１１のボルト挿通穴１１Ａに挿通された取付ボルト１３，１３を各ねじ穴１２Ｄに螺着することにより、各支持ブラケット１１間に固定されている。
【００３１】
１４，１４は各支持ブラケット１１との間に位置して支軸１２の小径部１２Ｂに挿通された支持カラーで、該各支持カラー１４の下端側は各支持ブラケット１１側に突出し、該各支持ブラケット１１の下端部を支持する荷重受部１４Ａとなっている。従って、油圧ショベル１の荷重は、各支持ブラケット１１から各支持カラー１４を介して支軸１２に伝わるようになっている。
【００３２】
１５，１５は支軸１２の各軸受嵌合部１２Ｃに内輪が圧入嵌合されたボールベアリングで、該各ボールベアリング１５は、支軸１２の大径部１２Ａ端縁部と後述する各止め輪１７との間で位置決めされている。そして、該各ボールベアリング１５の外輪は転輪体１６の各円筒部１６Ａ内周側に圧入嵌合されている。
【００３３】
１６は各ボールベアリング１５を介して左，右の支持ブラケット１１間に回転可能に設けられた転輪体で、該転輪体１６は、長さ方向両端部に位置する一対の円筒部１６Ａ，１６Ａと、該各円筒部１６Ａ間に位置し径方向外向きに拡径した膨出部１６Ｂとからなっている。ここで、転輪体１６は、例えば機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材）、マンガン鋼（ＳＭn 材）、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ，Ｓ４０Ｃ，Ｓ３５Ｃ）等のパイプ材が用いられる。そして、転輪体１６は、これらのパイプ材にバルジ加工を施すことにより、その全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する単一の段付き筒状体として形成されている。
【００３４】
そして、転輪体１６は、各円筒部１６Ａの内周側に各ボールベアリング１５の外輪を嵌合させることにより支軸１２に回転可能に支持され、各円筒部１６Ａの内周側に嵌着された止め輪１７，１７によって各ボールベアリング１５を抜止め状態に保持している。
【００３５】
ここで、転輪体１６の各円筒部１６Ａ外周は、履帯８の内周面に突設された突起部８Ａ，８Ａに当接し、膨出部１６Ｂは各突起部８Ａに係合することにより履帯８が転輪体１６から離脱するのを防止している。また、転輪体１６の膨出部１６Ｂと支軸１２との間には、各ボールベアリング１５等を潤滑するための潤滑油を貯留する油溜め部１８が形成され、該油溜め部１８は封止栓１９によって閉塞されている。
【００３６】
２０，２０は転輪体１６の両端側に位置して左，右の各支持カラー１４との間に配設されたシール部材を示し、該各シール部材２０は、支軸１２の軸受嵌合部１２Ｃ外周側に嵌合した固定側シール２０Ａと、転輪体１６の円筒部１６Ａ内周側に圧入された回転側シール２０Ｂとからなっている。そして、シール部材２０は、回転側シール２０Ｂに設けられた各リップ部が固定側シール２０Ａに弾性的に常時摺接することにより、油溜め部１８内に貯留された潤滑油が転輪体１６の両端側から外部に漏れるのを防止すると共に、土砂等が転輪体１６の両端側から侵入するのを防止している。
【００３７】
２１，２１は支軸１２の各小径部１２Ｂに嵌着された止め輪で、該各止め輪２１は、支軸１２の小径部１２Ｂに挿通された支持カラー１４を軸方向で位置決めするものである。
【００３８】
本実施例による下側ローラ装置１０は上述の如き構成を有するもので、該下側ローラ装置１０の転輪体１６は、下部走行体２の走行時に膨出部１６Ｂを履帯８の各突起部８Ａ間に係合させつつ支軸１２回りに回転し、履帯８の各突起部８Ａ上を移動する。
【００３９】
この場合、転輪体１６には油圧ショベル１の自重が常時作用するが、この転輪体１６は、単一の段付き筒状体として形成されている。従って、例えば従来技術のローラ装置に用いられる転輪体のように、個別に形成した複数の部材を溶接等により接合して１つの転輪体を形成する場合に比較して、本実施例の転輪体１６は部分的に強度が低くなる接合部をなくすことができる。従って、例えば油圧ショベル１が地面の凹凸が激しい作業現場で長期間に亘って稼働するような場合でも、転輪体１６の破損を防止でき、下側ローラ装置１０は長期に亘って、安定した作動をすることができる。
【００４０】
また、転輪体１６の長さ方向中間部に膨出部１６Ｂを形成することにより、転輪体１６全体の強度を確保することができ、転輪体１６を比較的薄肉に形成することができる。この結果、転輪体１６の各円筒部１６Ａと支軸１２との間にボールベアリング１５を設けることができ、例えば転輪体と支軸との間にブッシュ等を設ける場合に比較し、転輪体１６の回転性を大幅に向上することができる。
【００４１】
さらに、転輪体１６全体を比較的薄肉に形成することにより、該転輪体１６の軽量化を図ることができ、下側ローラ装置１０の組立作業性をも向上することができる。
【００４２】
さらにまた、転輪体１６全体を比較的薄肉に形成することにより、油溜め部１８の容積を増大することができるから、該油溜め部１８内に多量の潤滑油を貯留することによりボールベアリング１５等に対する潤滑性が向上し、下側ローラ装置１０を一層長期に亘って円滑に作動させることができる。
【００４３】
次に、本実施例による転輪体１６の製造方法（バルジ加工）について、図３ないし図６を参照して説明する。
【００４４】
まず、転輪体の素材となる機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材）、マンガン鋼（ＳＭn 材）、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５，Ｓ４０Ｃ，Ｓ３５Ｃ）等のパイプ材３１を、図３に示すように一定の長さに切断する。
【００４５】
また、転輪体１６を成形するための金型として、パイプ材３１を径方向から挟んで型締めするための一対の半割型３２，３２を用意する。ここで、各半割型３２は、パイプ材３１の外径寸法に対応した内径寸法を有する半円形状の小径凹陥部３２Ａが長さ方向に形成され、該小径凹陥部３２Ａの中間部に位置して転輪体１６の膨出部１６Ｂに対応した形状を有する大径凹陥部３２Ｂが形成されている。
【００４６】
次に、図４に示すように、パイプ材３１の長さ方向中間部を大径凹陥部３２Ｂに一致させた状態で、各半割型３２によってパイプ材３１を径方向から型締めし、さらに、中心部に油通路３３Ａが形成された一対の押し型３３，３３を各半割型３２の小径凹陥部３２Ａに左，右両側から挿入し、パイプ材３１の両端側に当接させる。
【００４７】
そして、この状態で各押し型３３の油通路３３Ａを通じてパイプ材３１内に高圧の圧油を導入すると共に、各押し型３３を互いに接近する方向（矢印Ａ方向）に加圧してパイプ材３１を軸方向に圧縮する。これにより、図５に示すように、パイプ材３１の長さ方向中間部が各半割型３２の大径凹陥部３２Ｂ内で拡径するように塑性変形（塑性流動）を生じる。
【００４８】
この結果、図６に示すように、パイプ材３１に対応した円筒部１６Ａと、各半割型３２の大径凹陥部３２Ｂの形状に対応した膨出部１６Ｂとからなり、全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する転輪体１６を得ることができる。
【００４９】
そして、該転輪体１６の膨出部１６Ｂの両端面と円筒部１６Ａの外周面に高周波焼入れ処理を施すことにより、膨出部１６Ｂの両端面と円筒部１６Ａの外周面に硬化層を形成する。
【００５０】
かくして、本実施例による転輪体１６の製造方法においては、一定の長さ寸法をもって単一のパイプ材３１を切断し、このパイプ材３１の内周面に高い圧力を加えつつ該パイプ材３１を両端側から加圧することにより、円筒部１６Ａと膨出部１６Ｂとを有する単一の段付筒状体としての転輪体１６を冷間加工によって形成することができる。
【００５１】
このため、本実施例では、例えば従来技術のように、個別に形成した複数の部材を溶接等により接合して１つの転輪体を形成する場合に比較して、接合部を形成するための機械加工工程、溶接工程を不要にでき、かつ、熱間鍛造によって転輪体を形成する場合に比較して、加熱炉等を用いた素材の加熱工程を不要にできる。この結果、製造工数の削減や製造設備の縮小を図ることができ、転輪体の製造コストを大幅に低減することができる。
【００５２】
次に、図７は本発明によるローラ装置の第２の実施例を示し、本実施例の特徴は、転輪体の膨出部に全周に亘って補強用の屈曲部を形成したことにある。なお、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５３】
図において、４１は本実施例による下側ローラ装置を示し、該下側ローラ装置４１は、支持ブラケット１１、支軸１２、ボールベアリング１５、シール部材２０、および後述する転輪体４２等からなっている。
【００５４】
４２は本実施例に適用される転輪体を示し、該転輪体４２は、長さ方向両端部に位置する一対の円筒部４２Ａ，４２Ａと、該各円筒部４２Ａ間に位置し径方向外向きに拡径した膨出部４２Ｂとからなり、さらに、該膨出部４２Ｂの軸方向中間部には、全周に亘って縮径方向に窪んだ補強用の屈曲部としての環状窪み部４２Ｃが形成されている。
【００５５】
ここで、転輪体４２は、円筒部４２Ａ、膨出部４２Ｂおよび環状窪み部４２Ｃに対応した凹陥部を有する金型を用いて、一定の長さ寸法に切断したパイプ材に上述したバルジ加工を施すことにより、その全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する単一の段付き筒状体として形成されている。
【００５６】
本実施例は上述の如き構成を有するもので、転輪体４２を単一の段付筒状体として形成することにより、従来技術のように個別に形成した複数の部材を溶接等により接合して１つの転輪体を形成する場合に比較して、部分的に強度が低くなる接合部を排除することができる。この点については、本実施例でも第１の実施例と格別差異はない。
【００５７】
然るに、本実施例による転輪体４２は、膨出部４２Ｂにその全周に亘って環状窪み部４２Ｃを設けることにより該膨出部４２Ｂを補強できる構成としたから、転輪体４２全体の強度を高めることができ、下側ローラ装置４１を長期に亘って安定して作動することができる。
【００５８】
次に、図８は本発明によるローラ装置の第３の実施例を示し、本実施例の特徴は、支軸と転輪体との間に嵌着する軸受を、転輪体の各円筒部内周側に嵌着される筒状のスペーサと、外周側が該スペーサの内周側に嵌着され内周側が支軸の外周面に摺接する筒状のブッシュとから構成したことにある。なお、本実施例では前記各実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５９】
図において、５１は本実施例による下側ローラ装置を示し、該下側ローラ装置５１は、支持ブラケット１１、転輪体１６、および後述する支軸５２、スペーサ５４、筒状ブッシュ５５、フローティングシール５６等からなっている。
【００６０】
５２は取付ボルト１３を介して左，右の支持ブラケット１１間に固定された支軸で、該支軸５２は、軸方向中間部に位置する大径部５２Ａと、該大径部５２Ａの軸方向両端側に位置する軸受嵌合部５２Ｂ，５２Ｂとからなり、その両端側の端面には取付ボルト１３が螺入するねじ穴５２Ｃ，５２Ｃが螺設されている。
【００６１】
５３，５３は左，右の支持ブラケット１１との間に位置して支軸５２の軸受嵌合部５２Ｂに挿通された支持カラーで、該各支持カラー５３の下端側は各支持ブラケット１１側に突出し、該各支持ブラケット１１の下端部を支持する荷重受部５３Ａとなっている。また、各支持カラー５３の内側端面には、フローティングシール５６を収容するシール収容凹部５３Ｂが形成されている。
【００６２】
５４，５４は転輪体１６の各円筒部１６Ａ内周側に圧入嵌合された円筒状のスペーサを示し、該各スペーサ５４は後述するブッシュ５５を支持する支持体を構成している。ここで、各スペーサ５４の軸方向両端側端面には、径方向外側から内側へと斜め内向きに漸次縮径するテーパ状のシール収容凹部５４Ａが形成されている。また、各スペーサ５４の内周側には軸方向に貫通する油通路５４Ｂが穿設され、該油通路５４Ｂは、転輪体１６の膨出部１６Ｂ内に形成された油溜め部１８とシール収容凹部５４Ａとを連通させ、油溜め部１８内に貯留された潤滑油を支軸５２と各筒状ブッシュ５５との摺動面、フローティングシール５６の摺動面等に供給するものである。
【００６３】
５５，５５はすべり軸受となる筒状ブッシュで、該各筒状ブッシュ５５は、例えば鉛青銅系の金属材料から円筒状に形成され、その外側端面にはフランジ状に拡径した鍔部５５Ａが形成されている。そして、各筒状ブッシュ５５は、その外周側がスペーサ５４の内周側に圧入され、内周側が支軸５２と摺動する摺動面を形成している。また、各筒状ブッシュ５５は、支軸５２の大径部５２Ａと支持カラー５３の内側端面との間で、位置決め状態に保持されている。
【００６４】
５６，５６は各支持カラー５３のシール収容凹部５３Ｂと各スペーサ５４のシール収容凹部５４Ａとの間に設けられたフローティングシールで、該各フローティングシール５６は、互いに摺接する一対のシールリング５６Ａ，５６Ａと、一対のＯリング５６Ｂ，５６Ｂとからなっている。そして、各フローティングシール５６は、一対のシールリング５６Ａが常時摺接することにより、油溜め部１８内に貯留された潤滑油が転輪体１６の両端側から外部に漏れるのを防止すると共に、土砂等が転輪体１６の両端側から侵入するのを防止している。
【００６５】
本実施例は上述の如き構成を有するもので、本実施例においても前記各実施例と同様の効果を得ることができる。しかし、特に本実施例では、転輪体１６の各円筒部１６Ａ内周側に嵌着された各スペーサ５４と、該各スペーサ５４の内周側に嵌着された各筒状ブッシュ５５とによって、転輪体１６の各円筒部１６Ａを内周側から補強することができる。この結果、転輪体１６の寿命を延ばすことができ、下側ローラ装置５１を一層長期に亘って安定して作動することができる。
【００６６】
次に、図９は本発明によるローラ装置の第４の実施例を示し、本実施例の特徴は、転輪体の各円筒部外周側に補強用筒体をそれぞれ嵌着したことにある。なお、本実施例では前記各実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６７】
図において、６１は本実施例による下側ローラ装置を示し、該下側ローラ装置６１は、各支持ブラケット１１、支軸６２、転輪体６４、筒状ブッシュ６５、フローティングシール６６、補強用筒体６７等からなっている。
【００６８】
６２は取付ボルト１３を介して左，右の支持ブラケット１１間に固定された支軸で、該支軸５２は、軸方向中間部に位置する大径部６２Ａと、該大径部６２Ａの軸方向両端側に位置する軸受嵌合部６２Ｂ，６２Ｂとからなり、その両端側の端面には取付ボルト１３が螺入するねじ穴６２Ｃ，５２Ｃが螺設されている。
【００６９】
６３，６３は左，右の各支持ブラケット１１との間に位置して支軸６２の軸受嵌合部６２Ｂに挿通された支持カラーで、該各支持カラー６３の下端側は各支持ブラケット１１側に突出し、該各支持ブラケット１１の下端部を支持する荷重受部６３Ａとなっている。また、各支持カラー６３の内側端面には、フローティングシール６６を収容するシール収容凹部６３Ｂが形成されている。
【００７０】
６４は後述の筒状ブッシュ６５を介して左，右の支持ブラケット１１間に回転可能に設けられた転輪体で、該転輪体６４は、長さ方向両端部に位置する一対の円筒部６４Ａ，６４Ａと、該各円筒部６４Ａ間に位置し径方向外向きに拡径した膨出部６４Ｂとからなっている。ここで、転輪体６４は、円筒部６４Ａおよび膨出部６４Ｂに対応した凹陥部を有する型を用いて、一定の長さ寸法に切断したパイプ材に上述したバルジ加工を施すことにより、その全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する単一の段付き筒状体として形成されている。また、転輪体６４の軸方向両端面は、各支持カラー６３のシール収容凹部６３Ｂとの間で後述のフローティングシール６６を保持するため、径方向外側から内側へと斜め内向きに漸次縮径するテーパ面６４Ｃとなっている。
【００７１】
６５，６５は軸受としての筒状ブッシュで、該各筒状ブッシュ６５は、例えば高力黄銅に固体潤滑剤が埋設された材料や焼結含油合金から円筒状に形成されている。そして、各筒状ブッシュ６５は、その外周側が転輪体６４の内周側に圧入され、内周側が支軸６２と摺動する摺動面を形成している。また、各筒状ブッシュ６５は、支軸６２の大径部６２Ａ端縁部と各止め輪１７との間で、支軸６２に対して位置決めされている。
【００７２】
６６，６６は各支持カラー６３のシール収容凹部６３Ｂと転輪体６４のテーパ面６４Ｃとの間に設けられたフローティングシールで、該各フローティングシール６６は、互いに摺接する一対のシールリング６６Ａ，６６Ａと、一対のＯリング６６Ｂ，６６Ｂとからなっている。
【００７３】
６７，６７は転輪体６４の各円筒部６４Ａ外周側にそれぞれ圧入嵌合された補強用筒体で、該各補強用筒体６７は転輪体６４の各円筒部６４Ａを全周に亘って覆うことにより、該各円筒部６４Ａに代わって履帯８の突起部８Ａ上を転動するものである。
【００７４】
本実施例は上述の如き構成を有するもので、本実施例においても前記各実施例と同様の効果を得ることができる。しかし、特に本実施例では、転輪体６４の各円筒部６４Ａ外周側に補強用筒体６７を嵌着する構成としたから、転輪体６４が直接的に履帯８と衝合して割れや破損を生じるのを効果的に防止することができる。この結果、転輪体６４の寿命を延ばすことができ、下側ローラ装置６１を一層長期に亘って安定して作動することができる。
【００７５】
なお、前記各実施例では、本発明によるローラ装置を下側ローラ装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば上側ローラ装置に適用してもよい。
【００７６】
また、前記各実施例では、装軌式車両として油圧ショベルを例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン等の装軌式車両のローラ装置に広く適用することができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１の発明によれば、走行用の履帯を案内すべく装軌式車両のローラ装置に用いられる転輪体を、長さ方向中間部が塑性変形により膨出部となって拡径した単一の段付筒状体により形成し、該段付筒状体は全長に亘ってほぼ均一な肉厚を有する構成としたから、例えば個別に形成した複数の部材を溶接等により接合して１つの転輪体を形成する場合に比較して、接合部を形成するための機械加工工程、溶接工程を不要にでき、転輪体の製造コストを低減することができる。
【００７８】
しかも、溶接等によって接合した複数の部材からなる転輪体に比較して、部分的に強度が低くなる接合部を排除できるから、転輪体の強度を向上することができる上に、膨出部によって転輪体全体の強度を高めることができ、ローラ装置を長期に亘って安定して作動させることができる。
【００７９】
また、請求項２の発明によれば、走行用の履帯を案内する転輪体を、長さ方向両側に位置し軸受が内周側に嵌着される一対の円筒部と、該各円筒部間に位置して径方向外向きに膨出され該各円筒部と一体形成された膨出部とから構成し、前記各円筒部と膨出部をほぼ均一な肉厚に形成したから、請求項１の発明とほぼ同様の効果を得ることができる上に、冷間加工によって形成した膨出部によって転輪体全体の強度を高めることにより、転輪体を薄肉のパイプ材等から成形することが可能となり、全体の小型、軽量化を図ることができる。また、転輪体の肉厚を小さくできるから、各円筒部内に設ける軸受をボールベアリング等のころがり軸受によって構成することができ、転輪体を支軸に対してより円滑に回転させることができる。
【００８０】
さらに、請求項３の発明によれば、転輪体の各円筒部内周側に嵌着される筒状のスペーサと、外周側が該スペーサの内周側に嵌着され内周側が支軸の外周面に摺接する筒状のブッシュとから軸受を構成したから、転輪体の各円筒部を内周側から補強することができる。この結果、転輪体の寿命を延ばすことができ、ローラ装置の安定した作動を一層長期に亘って補償することができる。
【００８１】
そして、請求項４の発明によれば、転輪体の各円筒部に補強用筒体を嵌着することにより、転輪体が直接的に履帯と衝合して割れや破損を生じるのを効果的に防止することができ、転輪体の寿命を延ばすことができる。
【００８２】
また、請求項５の発明によれば、転輪体の膨出部に補強用の屈曲部を設けることにより、該膨出部の強度を向上することができ、転輪体全体の強度をさらに高めることができる。
【００８３】
さらに、請求項６の発明によれば、転輪体の素材となるパイプ材を一定の長さに切断した後、膨出部に対応した凹陥部を有する金型によってパイプ材を型締めした状態で、該パイプ材の内周面に高い圧力を加えつつ該パイプ材を軸方向両端側から加圧し、パイプ材の軸方向中間部を塑性変形させることにより、パイプ材の長さ方向両側に位置する円筒部と長さ方向中間部に位置する膨出部とを冷間加工によって一体形成することができる。
【００８４】
従って、パイプ材からローラ装置用の転輪体を比較的簡単な設備で成形でき、従来技術のように個別に形成した複数の部材を溶接等によって接合して１つの転輪体を形成する場合に比較して、接合部を形成するための機械加工工程や溶接工程を不要にでき、かつ、熱間鍛造加工に比較して加熱炉等の設備を不要にできるから、転輪体の製造コストを低減することができる。
【００８５】
また、前述したように、膨出部に対応した凹陥部を有する金型によってパイプ材を型締めすることにより、パイプ材の長さ方向中間部を金型の凹陥部内で塑性変形させることができる。従って、金型の凹陥部に対応した一定の形状を有する膨出部を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるローラ装置が適用された油圧ショベルを示す外観図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向からみた下側ローラ装置の縦断面図である。
【図３】転輪体の製造時に用いる素材としてなるパイプ材、金型等を示す縦断面図である。
【図４】パイプ材を金型によって型締めした状態を示す縦断面図である。
【図５】パイプ材を塑性変形させた状態を示す縦断面図である。
【図６】転輪体を成形した状態を示す縦断面図である。
【図７】第２の実施例によるローラ装置を示す縦断面図である。
【図８】第３の実施例によるローラ装置を示す縦断面図である。
【図９】第４の実施例によるローラ装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
５トラックフレーム
１０，４１，５１，６１下側ローラ装置（ローラ装置）
１１支持ブラケット（ブラケット）
１２，５２，６２支軸
１５ボールベアリング（軸受）
１６，４２，６４転輪体
１６Ａ，４２Ａ，６４Ａ円筒部
１６Ｂ，４２Ｂ，６４Ｂ膨出部
３１パイプ材
３２半割型（金型）
３２Ｂ大径凹陥部（凹陥部）
４２Ｃ環状窪み部（屈曲部）
５５，６５筒状ブッシュ（軸受）
５４スペーサ
６７補強用筒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a roller device rotatably provided on a track frame of a tracked vehicle to guide a crawler belt for traveling, and a method for manufacturing a roller body for a roller device.
[0002]
[Prior art]
In general, a tracked vehicle such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane includes a lower traveling body and an upper swing body provided on the lower traveling body. Here, the lower traveling body is composed of a track frame, a sprocket and an idler provided on both sides of the track frame so as to be separated from each other in front and rear, and a traveling crawler mounted between the sprocket and the idler. Yes. In the track frame, a plurality of roller devices are provided between the sprocket and the idler, and the traveling crawler belt is guided by the roller devices.
[0003]
 The roller device used in such a tracked vehicle is, for example, a track frame as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-98784.,The support shaft is fixed to the track frame, and the support shaft is rotatably provided on the outer peripheral side of the support shaft via a pair of bearings, and guides the traveling crawler belt. An oil sump space filled with lubricating oil is formed at an axially intermediate portion of the wheel body, and the oil sump space is sealed by seal members disposed at both axial ends of the wheel body, The sliding surface between the support shaft and the bearing is lubricated by the lubricating oil filled in the oil sump space.
[0004]
By the way, the rolling element according to the prior art is usually composed of a pair of rolling element half members that are symmetrical left and right in the axial direction, and each rolling element half member is individually formed by hot forging. Then, it is set as the structure joined by welding in an axial direction intermediate part.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when manufacturing one rolling element, a heating process for heating the raw material for forming each rolling element half member to a high temperature, and a forging process for forging the heated material using a mold And a machining process for forming a welded joint by machining the forged rolling body half members, and a welding process for joining the joints of the respective rolling body half members by welding. It is necessary to go through.
[0006]
Thus, in order to manufacture one rolling element, many processes, such as a heating process, a forging process, a machining process, and a welding process, are required, and the equipment cost in a heating process and a forging process is high. In addition, there is a problem that the manufacturing cost of the rolling element increases.
[0007]
In addition, when each rolling element half member is welded to form a single rolling element, for example, when a tracked vehicle is operated over a long period of time at a work site where the ground is uneven. There is a problem that cracks or the like occur in the welded joints of the rolling elements and the roller device cannot be stably operated over a long period of time.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can reduce the manufacturing cost of the rolling element and can stably operate over a long period of time by improving the strength of the rolling element. An object of the present invention is to provide a roller device and a method for manufacturing a roller body for a roller device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
 In order to achieve the above-mentioned purpose,Claim 1The present invention provides a roller device for a tracked vehicle, which is provided on a track frame of a tracked vehicle and guides a crawler track for traveling by the wheeled body, wherein the wheeled body is plastically deformed in the middle in the longitudinal direction. It is formed by a single stepped cylindrical body that has an expanded diameter due toThe stepped cylindrical body has a substantially uniform thickness over its entire length.It is characterized by that.
[0010]
 in this way,Claim 1In the invention, the rolling element isHas almost uniform wall thickness over the entire lengthBy forming from a single stepped cylindrical body, for example, compared to the case where a plurality of individually formed members are joined by welding or the like to form a single rolling element, a joint is formed. Machining process and welding process can be eliminated. Moreover,Claim 1In the invention, compared to a rolling element composed of a plurality of members joined by welding or the like, a joint part having a partially reduced strength is provided.NaComb and uniform strength can be obtained.
[0012]
 Also,Claim 2The invention provides a track frame of a tracked vehicle, a support shaft fixed to the track frame, and rotatably provided on a peripheral side of the support shaft via a pair of bearings, and guides a crawler belt for traveling In a roller device for a tracked vehicle comprising a rotating wheel body, the roller body is positioned on both sides in the length direction, and a pair of cylindrical portions to which the bearings are fitted on the inner peripheral side, and the cylinders. It is composed of bulging portions that are located between the portions and bulge outward in the radial direction and are integrally formed with the cylindrical portions.The cylindrical part and the bulging part are formed with a substantially uniform thickness.It is characterized by that.
[0013]
 According to the above-described configuration, the rolling element is rotated around the support shaft while the bulging portion is engaged with the crawler belt for traveling and the cylindrical portions are brought into contact with the crawler belt to rotate the crawler belt with respect to the track frame. I will guide you. Then, the rolling element is integrally formed from each cylindrical portion and the bulging portion.The cylindrical part and the bulging part have a substantially uniform thickness.By doing so, the manufacturing cost of the rolling element can be reduced, and the strength of the rolling element can be improved.
[0015]
 Also,Of claim 3According to the invention, the bearing is fitted with a cylindrical spacer that is fitted to the inner peripheral side of each cylindrical portion of the rolling element, and the outer peripheral side is fitted to the inner peripheral side of the spacer, and the inner peripheral side slides on the outer peripheral surface of the support shaft. Consists of cylindrical bushing in contactHaveThe Thereby, the cylindrical portion of the rolling elementTheIt can be reinforced by spacers and bushings.
[0016]
 Also,Claim 4According to the invention, a reinforcing cylinder is fitted to each cylindrical portion of the rolling element on the outer peripheral side of each cylindrical portion.It is configured. thisThus, since this reinforcing cylinder always comes into contact with the crawler belt, each cylindrical portion of the rolling element can be protected.
[0017]
 further,Of claim 5According to the invention, the bulging portion of the rolling element is provided with a bending portion for reinforcement that is located in the middle portion in the longitudinal direction and extends over the entire circumference.It is configured. thisThus, the strength of the bulging portion can be improved.
[0020]
 on the other hand,Claim 6The method of manufacturing a roller body for a roller device according to the invention includes a step of cutting a pipe material, which is a material of the wheel body, into a predetermined length, and a mold having an annular recess corresponding to the bulging portion. A step of clamping the pipe material, and pressurizing the pipe material from both ends in the length direction while applying a high pressure to the inner peripheral surface of the pipe material, so that the middle portion in the length direction of the pipe material is the mold And forming a bulging portion by plastic deformation in the concave portion.
[0021]
 According to the above manufacturing method, the pipe material is pressed from both ends in the length direction while applying high pressure to the inner peripheral surface of the pipe material in a state where the pipe material cut to a certain length is clamped by the mold. As a result, the intermediate portion in the longitudinal direction of the pipe material is plastically deformed in the recessed portion of the mold, so that a bulging portion having a certain shape corresponding to the recessed portion can be formed.In this way, plastic deformation is performed with the axially intermediate portion of the pipe material as the bulging portion, and the cylindrical portion located on both sides in the lengthwise direction of the pipe material and the bulging portion located on the longitudinally intermediate portion are integrally formed. Can do.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.
[0023]
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator as a tracked vehicle equipped with a roller device according to the present embodiment. The hydraulic excavator 1 is a lower traveling body 2 and an upper turning mounted on the lower traveling body 2 so as to be capable of turning. A working device 4 for performing excavation work or the like is provided at the front portion of the upper revolving body 3 so as to be able to move up and down.
[0024]
Reference numeral 5 denotes a track frame constituting the lower traveling body 2. The track frame 5 is provided on the left and right sides of the center frame 5A and a pair of side frames 5B (one side) extending in the front and rear directions. Only shown). A sprocket 6 is provided on one end side of the side frame 5B, and an idler 7 is provided on the other end side.
[0025]
Reference numeral 8 denotes a traveling crawler belt wound between the sprocket 6 and the idler 7. The crawler belt 8 rotates the sprocket 6 to rotate the idler 7, each upper roller device 9 described later, and each lower roller. The lower traveling body 2 travels by driving around the device 10.
[0026]
Reference numerals 9 and 9 denote two upper roller devices rotatably provided on the upper surface side of the side frame 5B. The upper roller devices 9 support the crawler belt 8 from the lower side, and the crawler belt 8 contacts the side frame 5B. Is prevented.
[0027]
10, 10,... Indicate a plurality of lower roller devices arranged in a rotatable manner on the lower surface side of the side frame 5B. Each of the lower roller devices 10 along with the sprocket 6 and the idler 7 along the side frame 5B. The crawler belt 8 is guided.
[0028]
Here, the roller device according to the present embodiment is applied to each of the lower roller devices 10. Hereinafter, the lower roller device 10 will be described with reference to FIG.
[0029]
In the figure, 11 and 11 are located on the lower surface side of the side frame 5B, and indicate left and right support brackets constituting a part of the track frame, and a roller body 16 described later rotates between the support brackets 11. It comes to be supported as possible. And in the lower end side of each support bracket 11, the bolt insertion hole 11A in which the below-mentioned attachment bolt 13 is penetrated is drilled.
[0030]
A support shaft 12 is fixed between the left and right support brackets 11. The support shaft 12 includes a large-diameter portion 12A located at an axially intermediate portion, and small-diameter portions 12B and 12B located at both axial ends. The bearing fitting portions 12C and 12C are positioned between the small-diameter portions 12B and the large-diameter portions 12A and are fitted with ball bearings 15 to be described later. Screw holes 12D and 12D are threaded on both end faces. ing. The support shaft 12 is fixed between the support brackets 11 by screwing the mounting bolts 13 and 13 inserted into the bolt insertion holes 11A of the support brackets 11 into the screw holes 12D.
[0031]
Reference numerals 14 and 14 denote support collars that are positioned between the support brackets 11 and are inserted into the small-diameter portion 12B of the support shaft 12. The lower ends of the support collars 14 protrude toward the support brackets 11 and A load receiving portion 14 A that supports the lower end portion of the bracket 11 is formed. Therefore, the load of the excavator 1 is transmitted from the support brackets 11 to the support shafts 12 through the support collars 14.
[0032]
15 and 15 are ball bearings in which an inner ring is press-fitted and fitted to each bearing fitting portion 12C of the support shaft 12, and each ball bearing 15 includes an end edge portion of the large-diameter portion 12A of the support shaft 12 and each retaining ring described later. 17 is positioned. The outer ring of each ball bearing 15 is press-fitted to the inner peripheral side of each cylindrical portion 16 A of the rolling element 16.
[0033]
Reference numeral 16 denotes a rolling element that is rotatably provided between the left and right support brackets 11 via respective ball bearings 15. The rolling element 16 includes a pair of cylindrical portions 16A, 16A and a bulging portion 16B which is located between the cylindrical portions 16A and has a radially outward diameter. Here, for example, a pipe material such as a carbon steel pipe for machine structure (STKM material), manganese steel (SMn material), carbon steel for machine structure (S45C, S40C, S35C) is used for the rolling element 16. The rolling element 16 is formed as a single stepped cylindrical body having a substantially uniform thickness over the entire length by bulging these pipe materials.
[0034]
The rolling element 16 is rotatably supported by the support shaft 12 by fitting the outer ring of each ball bearing 15 to the inner peripheral side of each cylindrical portion 16A, and is fitted to the inner peripheral side of each cylindrical portion 16A. Each of the ball bearings 15 is held in a retaining state by the retaining rings 17, 17.
[0035]
Here, the outer periphery of each cylindrical portion 16A of the roller body 16 is in contact with the protruding portions 8A and 8A protruding from the inner peripheral surface of the crawler belt 8, and the bulging portion 16B is engaged with each protruding portion 8A. The crawler belt 8 is prevented from detaching from the rolling element 16. An oil reservoir 18 for storing lubricating oil for lubricating the ball bearings 15 and the like is formed between the bulging portion 16B of the rolling element 16 and the support shaft 12, and the oil reservoir 18 is It is blocked by a sealing plug 19.
[0036]
Denoted at 20 and 20 are seal members disposed between the left and right support collars 14 located at both ends of the rolling element 16. The respective seal members 20 are fitted to the bearings 12 of the support shaft 12. The fixed side seal 20A fitted to the outer peripheral side of the portion 12C and the rotary side seal 20B press-fitted into the inner peripheral side of the cylindrical portion 16A of the rolling element 16 are formed. The seal member 20 is configured such that the lip portions provided on the rotation side seal 20B are always in sliding contact with the fixed side seal 20A, so that the lubricating oil stored in the oil reservoir 18 In addition to preventing leakage from both end sides to the outside, earth and sand and the like are prevented from entering from both end sides of the rolling element 16.
[0037]
21 and 21 are retaining rings fitted to the respective small diameter portions 12B of the support shaft 12. Each retaining ring 21 positions the support collar 14 inserted through the small diameter portion 12B of the support shaft 12 in the axial direction. is there.
[0038]
The lower roller device 10 according to the present embodiment has the above-described configuration, and the roller body 16 of the lower roller device 10 has the bulging portion 16B and the protrusions of the crawler belt 8 when the lower traveling body 2 travels. It rotates around the support shaft 12 while engaging between 8A, and moves on each protrusion 8A of the crawler belt 8.
[0039]
In this case, the self-weight of the hydraulic excavator 1 always acts on the roller body 16, but the wheel body 16 is formed as a single stepped cylindrical body. Therefore, compared with the case where a plurality of individually formed members are joined together by welding or the like, such as a rolling element used in a roller device of the prior art, for example, this embodiment is compared with the case where one rolling element is formed. The rolling element 16 can eliminate the joint part in which the strength is partially reduced. Therefore, for example, even when the excavator 1 is operated over a long period of time at a work site where the unevenness of the ground is severe, it is possible to prevent the rolling element 16 from being damaged, and the lower roller device 10 is stable over a long period of time. Can operate.
[0040]
In addition, by forming the bulging portion 16B in the middle portion in the length direction of the rolling element 16, the strength of the entire rolling element 16 can be secured, and the rolling element 16 can be formed relatively thin. it can. As a result, a ball bearing 15 can be provided between each cylindrical portion 16A of the rolling element 16 and the support shaft 12. For example, as compared with the case where a bush or the like is provided between the rolling element and the support shaft, the ball bearing 15 is provided. The rotational property of the ring body 16 can be greatly improved.
[0041]
Furthermore, by forming the entire rolling element 16 to be relatively thin, the weight of the rolling element 16 can be reduced, and the assembly workability of the lower roller device 10 can also be improved.
[0042]
Furthermore, since the volume of the oil sump 18 can be increased by forming the entire rolling element 16 to be relatively thin, a large amount of lubricating oil is stored in the oil sump 18 so that a ball bearing is obtained. The lubricity with respect to 15 or the like is improved, and the lower roller device 10 can be smoothly operated over a longer period.
[0043]
Next, the manufacturing method (bulge process) of the rolling element 16 by a present Example is demonstrated with reference to FIG. 3 thru | or FIG.
[0044]
First, pipe materials 31 such as carbon steel pipes for machine structure (STKM material), manganese steel (SMn material), carbon steel for machine structure (S45, S40C, S35C), etc., which are the materials of the rolling elements are shown in FIG. Cut to a certain length.
[0045]
Moreover, as a metal mold | die for shape | molding the rolling element 16, a pair of half molds 32 and 32 for clamping a pipe material 31 from radial direction are prepared. Here, each half mold 32 is formed with a semicircular small-diameter recessed portion 32A having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the pipe material 31 in the length direction, and is positioned at an intermediate portion of the small-diameter recessed portion 32A. Thus, a large-diameter recessed portion 32B having a shape corresponding to the bulging portion 16B of the rolling element 16 is formed.
[0046]
Next, as shown in FIG. 4, the pipe material 31 is clamped from the radial direction by the respective half molds 32 in a state where the lengthwise intermediate portion of the pipe material 31 is matched with the large-diameter recessed portion 32 B. A pair of push dies 33, 33 each having an oil passage 33 A formed in the center are inserted into the small-diameter recessed portions 32 A of the respective half dies 32 from both the left and right sides and brought into contact with both ends of the pipe material 31.
[0047]
In this state, high-pressure oil is introduced into the pipe material 31 through the oil passages 33A of the respective pressing dies 33, and the respective pressing dies 33 are pressurized in directions approaching each other (arrow A direction) to Compress in the axial direction. As a result, as shown in FIG. 5, plastic deformation (plastic flow) is caused such that the intermediate portion in the longitudinal direction of the pipe material 31 expands in the large-diameter recessed portion 32 B of each half mold 32.
[0048]
As a result, as shown in FIG. 6, the cylindrical portion 16A corresponding to the pipe material 31 and the bulging portion 16B corresponding to the shape of the large-diameter recessed portion 32B of each half mold 32 are formed over the entire length. A rolling element 16 having a uniform thickness can be obtained.
[0049]
A hardened layer is formed on both end surfaces of the bulging portion 16B and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16A by subjecting both end surfaces of the bulging portion 16B of the roller body 16 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16A to induction hardening. To do.
[0050]
Thus, in the manufacturing method of the rolling element 16 according to the present embodiment, the single pipe material 31 is cut with a certain length, and the pipe material 31 is applied with high pressure applied to the inner peripheral surface of the pipe material 31. Can be formed by cold working as a single stepped cylindrical body having a cylindrical portion 16A and a bulging portion 16B.
[0051]
For this reason, in this embodiment, for example, as in the prior art, compared to the case where a plurality of individually formed members are joined by welding or the like to form a single rolling element, a joint is formed. The machining process and the welding process can be made unnecessary, and the heating process of the material using a heating furnace or the like can be made unnecessary as compared with the case where the rolling element is formed by hot forging. As a result, manufacturing man-hours and manufacturing facilities can be reduced, and the manufacturing cost of the rolling elements can be greatly reduced.
[0052]
Next, FIG. 7 shows a second embodiment of the roller device according to the present invention. The feature of this embodiment is that a bending portion for reinforcement is formed over the entire circumference of the bulging portion of the roller body. is there. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0053]
In the drawing, reference numeral 41 denotes a lower roller device according to the present embodiment, and the lower roller device 41 includes a support bracket 11, a support shaft 12, a ball bearing 15, a seal member 20, and a roller body 42 to be described later. ing.
[0054]
Reference numeral 42 denotes a rolling element applied to the present embodiment. The rolling element 42 is a pair of cylindrical portions 42A, 42A located at both ends in the length direction and a radial direction located between the cylindrical portions 42A. The bulging portion 42B having an outwardly expanded diameter, and an annular dent portion as a reinforcing bent portion that is recessed in the reduced diameter direction over the entire circumference at the axially intermediate portion of the bulging portion 42B. 42C is formed.
[0055]
Here, the rolling element 42 is formed by bulging the pipe material described above into a pipe material cut into a certain length using a mold having a recessed portion corresponding to the cylindrical portion 42A, the bulging portion 42B, and the annular recess portion 42C. Is formed as a single stepped cylindrical body having a substantially uniform wall thickness over its entire length.
[0056]
This embodiment has the above-described configuration. By forming the rolling element 42 as a single stepped cylindrical body, a plurality of members formed individually as in the prior art are joined by welding or the like. Therefore, it is possible to eliminate a joint portion whose strength is partially reduced as compared with the case of forming one rolling element. In this regard, this embodiment is not particularly different from the first embodiment.
[0057]
However, since the rolling element 42 according to the present embodiment is configured to be able to reinforce the bulging part 42B by providing the annular dent 42C over the entire circumference of the bulging part 42B, the entire rolling element 42B is provided. The strength can be increased, and the lower roller device 41 can be stably operated over a long period of time.
[0058]
Next, FIG. 8 shows a third embodiment of the roller device according to the present invention. The feature of this embodiment is that a bearing fitted between the support shaft and the rolling element is provided in each cylindrical part of the rolling element. The cylindrical spacer is fitted on the peripheral side, and the cylindrical bush is fitted on the inner peripheral side of the spacer and the inner peripheral side is in sliding contact with the outer peripheral surface of the support shaft. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0059]
In the figure, reference numeral 51 denotes a lower roller device according to the present embodiment. The lower roller device 51 includes a support bracket 11, a roller body 16, a later-described support shaft 52, a spacer 54, a cylindrical bush 55, a floating seal. It consists of 56 mag.
[0060]
A support shaft 52 is fixed between the left and right support brackets 11 via mounting bolts 13. The support shaft 52 includes a large-diameter portion 52A located at an intermediate portion in the axial direction, and a shaft of the large-diameter portion 52A. It consists of bearing fitting portions 52B and 52B located on both ends in the direction, and screw holes 52C and 52C into which the mounting bolts 13 are screwed are screwed on the end faces on both ends.
[0061]
Reference numerals 53 and 53 denote support collars positioned between the left and right support brackets 11 and inserted into the bearing fitting portions 52B of the support shaft 52. The lower end sides of the support collars 53 are located on the support bracket 11 side. A load receiving portion 53A that protrudes and supports the lower end portion of each support bracket 11 is formed. Further, a seal housing recess 53 B for housing the floating seal 56 is formed on the inner end face of each support collar 53.
[0062]
Reference numerals 54 and 54 denote cylindrical spacers press-fitted to the inner peripheral side of each cylindrical portion 16A of the rolling element 16, and each spacer 54 constitutes a support that supports a bush 55 described later. Here, tapered end portions 54A each having a tapered diameter that gradually decreases inward from the radially outer side to the inner side are formed on the end surfaces on both axial ends of each spacer 54. In addition, an oil passage 54B penetrating in the axial direction is formed on the inner peripheral side of each spacer 54, and the oil passage 54B is sealed with the oil reservoir 18 formed in the bulging portion 16B of the roller body 16. The housing recess 54 A is communicated, and the lubricating oil stored in the oil reservoir 18 is supplied to the sliding surface of the support shaft 52 and each cylindrical bush 55, the sliding surface of the floating seal 56, and the like.
[0063]
55 and 55 are cylindrical bushes that serve as sliding bearings. Each of the cylindrical bushes 55 is formed in a cylindrical shape from, for example, a lead bronze-type metal material, and a flange portion 55A having a flange-like diameter is formed on the outer end surface thereof. Is formed. Each cylindrical bush 55 has a sliding surface in which the outer peripheral side is press-fitted into the inner peripheral side of the spacer 54 and the inner peripheral side slides with the support shaft 52. Each cylindrical bush 55 is held in a positioned state between the large diameter portion 52 A of the support shaft 52 and the inner end surface of the support collar 53.
[0064]
Reference numerals 56 and 56 denote floating seals provided between the seal accommodating recesses 53B of the support collars 53 and the seal accommodating recesses 54A of the spacers 54. The floating seals 56 are a pair of seal rings 56A and 56A that are in sliding contact with each other. And a pair of O-rings 56B and 56B. Each floating seal 56 prevents the lubricating oil stored in the oil sump 18 from leaking to the outside from both ends of the roller body 16 by constantly contacting the pair of seal rings 56A. And the like are prevented from entering from both ends of the rolling element 16.
[0065]
The present embodiment has the above-described configuration, and the present embodiment can provide the same effects as those of the respective embodiments. However, particularly in the present embodiment, each spacer 54 fitted to the inner peripheral side of each cylindrical portion 16 A of the rolling element 16 and each cylindrical bush 55 fitted to the inner peripheral side of each spacer 54. Each cylindrical portion 16A of the rolling element 16 can be reinforced from the inner peripheral side. As a result, the life of the rolling element 16 can be extended, and the lower roller device 51 can be stably operated over a longer period.
[0066]
Next, FIG. 9 shows a fourth embodiment of the roller device according to the present invention. The feature of this embodiment is that a reinforcing cylinder is fitted on the outer peripheral side of each cylindrical portion of the roller body. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0067]
In the figure, reference numeral 61 denotes a lower roller device according to this embodiment. The lower roller device 61 includes support brackets 11, support shafts 62, rolling elements 64, a cylindrical bush 65, a floating seal 66, and a reinforcing cylinder. It consists of a body 67 and the like.
[0068]
A support shaft 62 is fixed between the left and right support brackets 11 via the mounting bolts 13, and the support shaft 52 includes a large-diameter portion 62A located at an intermediate portion in the axial direction and a shaft of the large-diameter portion 62A. It consists of bearing fitting portions 62B and 62B located on both ends in the direction, and screw holes 62C and 52C into which the mounting bolts 13 are screwed are screwed on the end faces on both ends.
[0069]
Reference numerals 63 and 63 denote support collars that are positioned between the left and right support brackets 11 and are inserted into the bearing fitting portions 62B of the support shafts 62. The lower ends of the support collars 63 are on the support bracket 11 side. And a load receiving portion 63 A that supports the lower end portion of each support bracket 11. In addition, a seal housing recess 63 B for housing the floating seal 66 is formed on the inner end face of each support collar 63.
[0070]
Reference numeral 64 denotes a rolling element that is rotatably provided between the left and right support brackets 11 via a cylindrical bushing 65, which will be described later. The rolling element 64 has a pair of cylindrical portions located at both ends in the length direction. 64A, 64A, and a bulging portion 64B that is located between the cylindrical portions 64A and is expanded radially outward. Here, the rolling element 64 is obtained by performing the above-described bulge processing on a pipe material cut into a certain length using a mold having a recessed portion corresponding to the cylindrical portion 64A and the bulging portion 64B. It is formed as a single stepped cylindrical body having a substantially uniform thickness over its entire length. Further, both end surfaces in the axial direction of the rolling element 64 are gradually reduced in diameter obliquely inward from the radially outer side to the inner side in order to hold a later-described floating seal 66 with the seal housing recess 63B of each support collar 63. A tapered surface 64C is formed.
[0071]
Reference numerals 65 and 65 denote cylindrical bushes as bearings, and each cylindrical bush 65 is formed in a cylindrical shape from, for example, a material in which a solid lubricant is embedded in high-strength brass or a sintered oil-impregnated alloy. Each cylindrical bushing 65 is press-fitted at the outer peripheral side thereof to the inner peripheral side of the roller body 64, and the inner peripheral side forms a sliding surface that slides with the support shaft 62. Each cylindrical bush 65 is positioned with respect to the support shaft 62 between the end of the large diameter portion 62 A of the support shaft 62 and each retaining ring 17.
[0072]
Reference numerals 66 and 66 denote floating seals provided between the seal accommodating recesses 63B of the support collars 63 and the tapered surfaces 64C of the rolling elements 64. The floating seals 66 are a pair of seal rings 66A and 66A that are in sliding contact with each other. And a pair of O-rings 66B and 66B.
[0073]
67 and 67 are reinforcing cylinders that are press-fitted and fitted to the outer peripheral sides of the respective cylindrical portions 64A of the rolling element 64. The reinforcing cylindrical bodies 67 extend over the entire circumference of the cylindrical portions 64A of the rolling element 64. In this way, it rolls on the projection 8A of the crawler belt 8 in place of the cylindrical portions 64A.
[0074]
The present embodiment has the above-described configuration, and the present embodiment can provide the same effects as those of the respective embodiments. However, in particular, in the present embodiment, since the reinforcing cylinder 67 is fitted on the outer peripheral side of each cylindrical portion 64A of the wheeled body 64, the wheeled body 64 directly collides with the crawler belt 8 and cracks. Or damage can be effectively prevented. As a result, the life of the rolling element 64 can be extended, and the lower roller device 61 can be stably operated for a longer period.
[0075]
In each of the above-described embodiments, the case where the roller device according to the present invention is applied to the lower roller device has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and may be applied to, for example, the upper roller device. Good.
[0076]
In each of the above embodiments, a hydraulic excavator is exemplified as a tracked vehicle. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a roller device of a tracked vehicle such as a hydraulic crane.
[0077]
【The invention's effect】
 Claims as detailed above1'sAccording to the present invention, a rolling element used in a roller device of a tracked vehicle to guide a crawler track for traveling is a single stage in which the intermediate portion in the length direction is expanded as a bulge portion due to plastic deformation. It is made of a cylindrical bodyThe stepped cylindrical body has a substantially uniform thickness over its entire length.Therefore, for example, compared to the case where a plurality of individually formed members are joined by welding or the like to form a single rolling element, a machining process and a welding process for forming a joint can be eliminated, and The manufacturing cost of the ring can be reduced.
[0078]
In addition, since the joint portion having a partially reduced strength can be eliminated as compared with the rolling element formed of a plurality of members joined by welding or the like, the strength of the rolling element can be improved and the bulge can be expanded. The strength of the entire roller body can be increased by the portion, and the roller device can be stably operated over a long period of time.
[0079]
 Claims2According to the invention, the rolling element for guiding the crawler belt for travel is positioned between the pair of cylindrical portions that are positioned on both sides in the length direction and the bearings are fitted to the inner peripheral side, and the diameter is positioned between the cylindrical portions. And bulging portions that are bulged outwardly and formed integrally with the respective cylindrical portions.The cylindrical part and the bulging part are formed with a substantially uniform thickness.Therefore, the effect similar to that of the invention of claim 1 can be obtained, and the strength of the entire rotating body is increased by the bulging portion formed by cold working, so that the rotating body is made of a thin pipe material or the like. Therefore, it is possible to reduce the overall size and weight. Further, since the thickness of the rolling element can be reduced, the bearing provided in each cylindrical portion can be constituted by a rolling bearing such as a ball bearing, and the rolling element can be rotated more smoothly with respect to the support shaft. .
[0080]
 And claims3According to this invention, the cylindrical spacer fitted to the inner peripheral side of each cylindrical portion of the rolling element, and the cylinder whose outer peripheral side is fitted to the inner peripheral side of the spacer and whose inner peripheral side is in sliding contact with the outer peripheral surface of the support shaft Since the bearing is composed of the cylindrical bush, each cylindrical portion of the rolling element can be reinforced from the inner peripheral side. As a result, the life of the rolling element can be extended, and the stable operation of the roller device can be compensated for a longer period.
[0081]
 And claims4According to the invention, the reinforcing cylinder is fitted to each cylindrical portion of the rolling element, thereby effectively preventing the rolling element from directly abutting the crawler belt and causing cracks or breakage. This can extend the life of the rolling element.
[0082]
 Claims5According to the invention, by providing the reinforcing bent portion at the bulging portion of the rolling wheel body, the strength of the bulging portion can be improved, and the strength of the entire rolling wheel body can be further increased.
[0083]
 And claims6According to the invention, after cutting the pipe material that is the material of the rolling element into a certain length,In a state where the pipe material is clamped by a mold having a recessed portion corresponding to the bulging portion,Cylinders located on both sides in the longitudinal direction of the pipe material by pressurizing the pipe material from both ends in the axial direction while applying high pressure to the inner peripheral surface of the pipe material, and plastically deforming the axial intermediate portion of the pipe material It is possible to integrally form the part and the bulging part located at the intermediate part in the length direction by cold working.
[0084]
Therefore, a roller body for a roller device can be formed from pipe material with relatively simple equipment, and a single wheel body is formed by joining a plurality of individually formed members by welding or the like as in the prior art. Compared with, the machining process and welding process for forming the joint can be made unnecessary, and compared with hot forging, equipment such as a heating furnace can be made unnecessary. Can be reduced.
[0085]
 Also, as mentioned aboveBy clamping the pipe material with a mold having a recessed portion corresponding to the bulging portion, the intermediate portion in the longitudinal direction of the pipe material can be plastically deformed in the recessed portion of the mold. Therefore, the bulging part which has a fixed shape corresponding to the recessed part of a metal mold | die can be formed reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view showing a hydraulic excavator to which a roller device according to a first embodiment of the present invention is applied.
2 is a longitudinal sectional view of the lower roller device as seen from the direction of arrows II-II in FIG.
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a pipe material, a mold, and the like as materials used when manufacturing a rolling element.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which a pipe material is clamped by a mold.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which a pipe material is plastically deformed.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state in which a roller body is formed.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a roller device according to a second embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a roller device according to a third embodiment.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a roller device according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
5 Track frame
10, 41, 51, 61 Lower roller device (roller device)
11 Support bracket (bracket)
12, 52, 62
15 Ball bearing
16, 42, 64 Rolling body
16A, 42A, 64A Cylindrical part
16B, 42B, 64B bulge
31 Pipe material
32 Half type (mold)
32B Large-diameter recessed part (concave part)
42C annular recess (bend)
55,65 Cylindrical bush (bearing)
54 Spacer
67 Reinforcing cylinder

Claims

Provided to the track frame of the crawler type vehicle, in the roller device of crawler type vehicle comprising guided by track rollers body crawler belt for travel,
Before Kitenwatai the intermediate portion length direction is formed by with a single-stage cylindrical body which is expanded in a bulging portion by plastic deformation,
A roller device for a tracked vehicle, wherein the stepped cylindrical body has a substantially uniform thickness over its entire length .

A track frame of a tracked vehicle, a support shaft that is fixed to the track frame, and a wheel that is rotatably provided on the outer peripheral side of the support shaft via a pair of bearings and guides a crawler track for traveling In a roller device for a tracked vehicle composed of a body ,
Before Kitenwatai is bulged a pair of cylindrical portions, located between respective cylindrical portion radially outwardly to be fitted the the inner peripheral side each bearing positioned in the longitudinal direction on both sides the Consists of each cylindrical part and a bulge part integrally formed ,
A roller device for a track type vehicle, wherein the cylindrical portions and the bulging portions are formed to have a substantially uniform thickness .

The bearing includes a cylindrical spacer that is fitted to the inner circumferential side of each cylindrical portion of the rolling element, and a cylinder that has an outer circumferential side fitted to the inner circumferential side of the spacer and an inner circumferential side that is in sliding contact with the outer circumferential surface of the support shaft. The roller device for a tracked vehicle according to claim 2 , wherein the roller device is configured by a cylindrical bush.

The roller device for a track type vehicle according to claim 2 or 3 , wherein a reinforcing cylinder is fitted to each cylindrical portion of the rolling element on the outer peripheral side of each cylindrical portion.

The apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4 , wherein the bulging portion of the rolling element is provided with a bending portion for reinforcement which is located at an intermediate portion in the longitudinal direction and extends over the entire circumference. Roller device for track type vehicles.

A rolling device for a roller device provided on a track frame of a tracked vehicle and used for guiding a crawler track for traveling ,
And cutting the pipe material as a raw material before Kitenwatai to length,
A step of clamping the pipe material by the mold having a recess of circular corresponding to the bulging out part,
By pressurizing the pipe member from the longitudinal opposite ends while applying a high pressure on the inner peripheral surface of the front Symbol pipe material, with a length direction intermediate portion of the pipe material is plastically deformed in the concave portion of the mold A method of manufacturing a roller body for a roller device comprising a step of forming a bulging portion.