JP2010540848A - 作業車両用の玉継手 - Google Patents

Abstract

玉継手（１２）が、端部にボール（３８）を備えるボールスタッドと、ソケット（３４）とを備え、ボール（３８）は、このボール（３８）とソケット（３４）との間で相対移動するように、このソケットの中に位置決めされる。関連する方法が開示される。

Description

本開示は、作業車両用の玉継手に関する。関連する方法が開示される。

土および他の物質を移動するための排土板を有するクローラドーザなどのような作業車両が存在する。玉継手を使用し、例えば、排土板および排土板リフト機構を相互連結することができる。玉継手は、排土板の姿勢の変化中に排土板を支持する。さらには、この継手は、排土板リフト機構によって上げ下ろしされるときに排土板に支持を与える。

本開示によれば、構成要素を相互連結するための玉継手が提供される。本継手は、ボールスタッドおよびソケットを備える。ボールスタッドは、このボールスタッドの端部にボールを備える。ボールは、このボールとソケットとの間の相対移動のためにソケットの中に位置決めされる。このソケットは、基部と、エンドレス保持具リングと、このエンドレス保持具リングを着脱可能に基部に装着する締結具と、割り軸受リングとを備える。この割り軸受リングは、ボールを受ける支承表面を画定するように基部と協働し、ボールをソケットの中に保持するようにエンドレス保持具リングを締結具によって基部に装着したとき、エンドレス保持具リングおよび基部によってそれらの間で捕捉される。このようにして、割り保持具リングは、ボールがソケットから抜け出ることを阻止し、一方、エンドレス保持具リングは、割り軸受リングを定位置に保持し、かつこのエンドレス保持具リングに伝達された負荷をすべての締結具の間で分散するように動作する。このような負荷分散は、継手の全体的な強度を高める。

例として、玉継手は、作業車両または他の装置において、これらの作業車両または他の構成要素の第１および第２の構成要素を相互連結するように使用され得る。第１の構成要素は、例えば、排土板または他の道具でよく、第２の構成要素は、例えば、排土板リフト機構または他の道具取付け台でよい。したがって、このような実施例では、エンドレス保持具リングは、第１の構成要素（例えば、排土板または他の道具）に印加された負荷を締結具の間で分散するように構成される。

ボールが摩耗したとき、１枚または複数のシムをエンドレス保持具リングと基部との間から取り除くことができ、その後で、締結具を締め付けることができる。このように締め付けると、エンドレス保持具リングを基部に向かって進め、エンドレス保持具リングに割り保持具リングの両端部を互いに対してカム移動させて、ボール回りの割り軸受リングの嵌り具合を高める（すなわち、ボール回りでの割り軸受リングの一致性を増大させる）ように、割り軸受リングの内径を小さくする。このようにして、玉継手は、ボールに対する摩耗に適応するように容易に調整され得る。

以上および他の特徴は、以下の説明および添付された図面から明白になろう。
図面の詳細な説明は、付随する図を参照するものである。

排土板および排土板リフト機構を相互連結する玉継手を有する、例えば、ドーザの形態にある作業車両の斜視図である。 玉継手の分解組立斜視図である。 玉継手の斜視図である。 図３の線４−４に沿って取られた、ソケットを示す断面図であり、このソケットの中で、締結具が、割り保持具リングをエンドレス保持具と基部との間に捕捉するように、エンドレス保持具リングを基部に着脱可能に装着してボールの抜出しを阻止する。 ボールに適応するようにサイズ決めされたソケットを示す、図３の線５−５に沿って取られた断面図である。 ボールおよび／またはソケットに対する摩耗に適応するように再サイズ決めされたソケットを示す、図５と同様の断面図である。 排土板に対する負荷の印加を示す、図５と同様の断面図である。

図１を参照すると、例えば、ドーザの形態で作業車両１０が示されている。したがって、作業車両１０は、例えば、排土板１４または他の道具の形態にある第１の構成要素と、例えば、車両１０の基部機械１８に装着された排土板リフト機構１６または他の道具取付け台の形態にある第２の構成要素とを相互連結する玉継手１２を有し得る。説明を容易にするために、第１および第２の構成要素が、この節では排土板１４および排土板リフト機構１６とそれぞれ呼ばれるが、継手１２を使用し、多様な他の構成要素を相互連結することができることを理解されたい。

継手１２は、排土板１４の様々な動きに適応する。例えば、継手１２は、排土板リフト機構１６のフレーム２０（例えば、Ｃ形フレーム）に対する排土板１４の片振りおよび回転を容易にし、かつ排土板リフト機構１６が動作したときフレーム２０と共に排土板１４が垂直動するのを容易にする。フレーム２０は、基部機械１８の両側にあるリフトシリンダ２２の長さの変化に応答して、この基部機械に対して垂直に枢動可能に動くように、基部機械１８に装着される。各リフトシリンダ２２は、それぞれのタワー２４を介してフレーム２０に装着される。１対の片振りシリンダ２６は、各シリンダがそれぞれのタワー２４と排土板１４との間に延びて、排土板１４を概垂直軸回りに片振りするために協働する。回転シリンダ２８は、排土板１４を概水平軸回りに回転させるように動作可能である。したがって、継手１２は、排土板１４の片振り、回転、および垂直動を容易にし、これらのすべては、例えば、作業者の居場所３０に配された作業者からの入力によって自動的にかつ／または手動で制御され得る。

例示するように、継手１２は、フレーム２０および排土板１４に装着される。例えば、継手１２のボールスタッド３２は、フレーム２０に対して固定関係でこのフレームに装着されてよく、継手１２のソケット３４は、排土板１４の後壁３６に対して固定関係でこの後壁に装着されてよい。

図２〜４を参照すると、継手１２の構造が示される。ボールスタッド３２は、このボールスタッド３２の端部にボール３８を備える。ボール３８は、ボール３８とソケット３４との間の相対移動のためにソケット３４の中に位置決めされる。ソケット３４は、後壁３６に装着された基部４０と、エンドレス保持具リング４２と、このエンドレス保持具リング４２を基部４０に着脱可能に装着する締結具４４と、割り軸受リング４６とを備えており、この割り軸受リングは、ボール３８を受ける支承表面４８を画定するように基部４０と協働し、ボール３８をソケット３４の中に保持するようにエンドレス保持具リング４２を締結具４４によって基部４０に装着したとき、エンドレス保持具リング４２および基部４０によってそれらの間で捕捉される。したがって、エンドレス保持具リング４２は、このリングに伝達された負荷をすべての締結具４４の間で分散するように構成される。このような負荷は、排土板１４に印加されて、例えば、負荷５０に関して図７に示されるように、基部４０を介してエンドレス保持具リング４２に伝達され得る。

ソケット１２の組立中には、ボールスタッド３２はフレーム２０に装着され（例えば、溶接され）、その後で、エンドレス保持具リング４２は、ボール３８がリング４２の中に形成された中央穴を通過するように、ボール３８越しにボールスタッド３２の上に滑り込まされる。エンドレス保持具リング４２の内径５２は、このリング４２とボール３８との間のこのような相対移動を可能にするように、ボール３８の外径５４よりも大きい。

ボール３８は、基部４０によって画定された支承表面４８の部分４８ａに対接するように基部４０の中へ挿入される。したがって、支承表面部分４８ａは、ソケット３４の中へのボール３８の挿入を制限する。基部４０の支承表面部分４８ａは、ボール３８の外表面と対合するように形状が凹面である。

割り軸受リング４６は、ボール３８の周囲に嵌められて、ボール３８の肩５６の上で位置決めされる。１枚または複数のシム５８が、エンドレス保持具リング４２と基部４０との間に位置決めされ、かつ割り軸受リング４６の回りに配置され得るが、このようなシム５８の枚数は、エンドレス保持具リング４２が基部４０に装着されるときに、ボール３８をソケット３４の中に保持するのに十分な数である。各締結具４４（例えば、ボルト）は、関連する座金６０、エンドレス保持具リング４２、およびシム（複数可）５８があればそれに通して、基部４０の中に形成されたねじ穴の中へねじ込まれる。

締結具４４を締め付けると、エンドレス保持具リング４２と基部４０との間に互いに向かう相対移動をもたらし、次いでこの相対移動は、エンドレス保持具リング４２に割り保持具リング４６の両端部４６ａ、４６ｂを互いに対して（例えば、互いに向かって）カム移動させて、ボール３８回りの割り軸受リング４６の嵌り具合を高めるように割り軸受リング４６の内径を小さくする。このように割り軸受リング４６を圧縮すると、ボール３８回りでリング４６が比較的ぴったりと嵌る。このようにして、エンドレス保持具リング４２の内表面上にカム表面として形成された内部食付き部またはテーパ６２が、割り軸受リング４２の外表面上にカム従動節表面として形成された外部食付き部またはテーパ６４と接触しかつ対合する。

継手１２が組み立てられるとき、割り軸受リング４６によって画定された支承表面４８の部分４８ｂは、ボール３８がソケット３４から抜け出ることを阻止する。さらには、エンドレス保持具リング４２は、割り軸受リング５４を肩５６の上に押し付けて、割り軸受リング４６をエンドレス保持器リング４２と基部４０との間で捕捉する。このようにして、基部４０および割り軸受リング４６の部分４８ａ、４８ｂは、支承表面４８を設けるために互いに面一になって協働し、排土板１４が排土板リフト機構１６に対して動くときおよび排土板リフト機構１６が垂直に動くときに、ボール３８は、この支承表面に押し当たる。

割り軸受リング４６は、任意の軸受材料から製作され得るけれども、割り軸受リング４６は、例えば、ニッケル青銅または他の青銅材料から製作される。ニッケル青銅材料は、ボール３８の焼付きを抑止する。ニッケル青銅は、他の青銅材料に比べて相対的に高い強度を有するが、同様の弾性率を有し、リング４６が、より多く延伸することを可能とし、破壊することなくボール３８の上にスナップ嵌めされる。例として、割り軸受リング４６は、摩耗がリング４６に生じるようにボール３８よりも軟らかく、これは、リング４６がニッケル青銅のような青銅材料から製作されて、ボール３８が硬化鋼から製作される場合に該当する。ボール３８ではなく、リング４６における摩耗は、以下でさらに詳細に論じられる継手１２の調整可能性の利点を増進するものである。

図５および６を参照すると、継手１２は、ボール３８回りのソケット３４の嵌り具合を調整するように構成可能であり、継手１２の保守容易性を増進する。より具体的には、割り軸受リング４６は、ボール３８と支承表面４８との間の軸受クリアランスを調整するために圧縮可能である。時間経過につれて、継手１２は、特に割り軸受リング４６を摩耗させて、ボール３８と支承表面４８との間の軸受クリアランスを大きくし得る。このクリアランスを埋めるために、締結具４４を取り外すことができ、例えば、図５および６に示されたように（図５における方が図６におけるよりもシム５８の枚数が多い）、１枚または複数のシム５８を、エンドレス保持具リング４２と基部４０との間から取り除くことができる。図６は、すべてのシム５８が取り除かれたことを示すけれども、いくつかの場合では、すべてのシム５８を取り除かずに済ませ得ることを理解されたい。

その後で締結具４４が締め付けられてよく、エンドレス保持器リング４２と基部４０との間に互いに向かう相対移動をもたらして、エンドレス保持具リング４２に両端部４６ａ、４６ｂを互いに対して（例えば、互いに向かって）カム移動させ、ボール３８回りの割り軸受リング４６の嵌り具合を高めるように割り軸受リング４６の内径を小さくし、したがってボール３８と支承表面４８との間の軸受クリアランスを少なくする。例示的に、図５では、端部４６ａ、４６ｂは間隔６６をおいて互いに離間され、一方、図６では、端部４６ａ、４６ｂは間隔６８をおいて互いに離間されるが、この間隔６８は間隔６６よりも小さい。

図７を参照すると、上述のように、保持具リング４２は、負荷５０をすべての締結具４４の間で分散するように切目なしである。例えば、排土板１４は、それに印加された負荷５０で角度が付けられ（片振りされ）得る。このような排土板の配向では、主にリング４２の片側が負荷５０を受け得るけれども、リング４２は切目なしであるので、リング４２は、この負荷５０をすべての締結具４４の間で分散することができる。このような負荷分散能力は、継手１２の有用寿命を延ばすものである。

以上に示されたように、継手１２は、一般に第１および第２の構成要素を相互連結するために使用され得るが、排土板１４および排土板リフト機構１６を相互連結するために継手１２を使用することは、１つの実施例である。他の用途では、継手１２が、例えば、クローラにおけるものなど、球形ブッシング継手に取って代わるために使用されてもよかろう。

本開示は、図面および以上の説明で詳細に例示されかつ説明されてきたが、このような例示および説明は、性質上、例示的なものであり、かつ非制限的であると考えられるべきであり、例示的な実施形態が示されて説明されていること、および本開示の趣旨の範囲内に入るすべての変更および改良が保護されることが望まれることを理解されたい。本開示の別法の実施形態は、説明された特徴の必ずしもすべてを包含し得るものではないが、依然としてこのような特徴の利点の少なくともいくつかから利益を受けるものであることに留意されたい。当業者ならば、本開示の１つまたは複数の特徴を組み込み、かつ添付された特許請求の範囲によって定義された本発明の趣旨および範囲内に入る自分自身の実施態様を容易に考案することができる。

Claims (22)

1. 端部にボールを備えるボールスタッドと、
   前記ボールとソケットとの間で相対移動するように前記ボールがソケットの中に位置決めされたソケットであって、基部と、エンドレス保持具リングと、前記エンドレス保持具リングを前記基部に着脱可能に装着する締結具と、割り軸受リングとを備え、前記割り軸受リングは、前記ボールを受ける支承表面を画定するように前記基部と協働し、前記ボールをソケットの中に保持するように前記エンドレス保持具リングを前記締結具によって前記基部に装着したとき、前記エンドレス保持リングおよび前記基部によってそれらの間で捕捉される、ソケットと
   を備える玉継手。
2. 前記エンドレス保持具リングは、前記エンドレス保持具リングに伝達された負荷をすべての前記締結具の間で分散するように構成される、請求項１に記載の玉継手。
3. 前記エンドレス保持具リングは、前記締結具を締め付けたとき、前記エンドレス保持具リングと前記基部との間の互いに向かう相対移動に応答して、前記割り軸受リングの両端部を互いに対してカム移動させるための、前記割り軸受リングと接触するカム表面を備える、請求項１に記載の玉継手。
4. 前記エンドレス保持具リングは、内部食付き部を備え、前記割り軸受リングは、前記内部食付き部と対合する外部食付き部を備える、請求項１に記載の玉継手。
5. 前記基部は、前記割り軸受リングが位置決めされる肩を備える、請求項１に記載の玉継手。
6. 前記エンドレス保持具リングは、前記ボールの外径よりも大きい内径を備える、請求項１に記載の玉継手。
7. 前記エンドレス保持具リングと前記基部との間に位置決めされ、かつ前記割り軸受リングの回りに配置されるシムを備える、請求項１に記載の玉継手。
8. 前記割り軸受リングによって画定された前記支承表面の部分は、前記ボールが前記ソケットから抜け出ることを阻止し、前記基部によって画定された前記支承表面の部分は、前記ソケットの中への前記ボールの挿入を制限する、請求項１に記載の玉継手。
9. 前記割り軸受リングによって画定された前記支承表面の前記部分と前記基部によって画定された前記支承表面の前記部分とは、それぞれが前記ボールの外表面と対合する、請求項８に記載の玉継手。
10. 前記割り軸受リングは、前記ボールよりも軟らかい材料からできている、請求項１に記載の玉継手。
11. 請求項１の前記玉継手と第１および第２の構成要素とを備える作業車両であって、前記玉継手は、前記第１の構成要素と前記第２の構成要素との間の相対移動のために、前記第１および第２の構成要素を相互連結する、作業車両。
12. 前記第１の構成要素は排土板であり、前記第２の構成要素は排土板リフト機構であり、前記排土板は、前記排土板に印加された負荷が、前記エンドレス保持具リングによって、すべての前記締結具の間で分散されるように前記基部に装着される、請求項１１に記載の作業車両。
13. 端部にボールを備えるボールスタッドと、前記ボールとソケットとの間で相対移動するように前記ボールが前記ソケットの中に位置決めされたソケットとを備え、
    前記ソケットが、
    基部と、
    エンドレス保持具リングと、
    前記エンドレス保持具リングを前記基部に着脱可能に装着する締結具と、
    割り軸受リングとを備え、
    前記割り軸受リングは、前記ボールを受ける支承表面を画定するために前記基部と協働し、前記ボールをソケットの中に保持するように前記エンドレス保持具リングを前記締結具によって前記基部に装着したとき、前記エンドレス保持具リングおよび前記基部によってそれらの間で捕捉される、前記ソケットとを備える玉継手を使用する方法において、
    前記エンドレス保持具リングが、前記エンドレス保持具リングに伝達された負荷をすべての前記締結具の間で分散するステップを含む方法。
14. 前記分散するステップは、前記エンドレス保持具リングが、前記基部に印加された負荷をすべての前記締結具の間で分散するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記玉継手の内部の摩耗を補償するように、前記ボール回りの前記ソケットの嵌り具合を調整するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記調整するステップは、前記エンドレス保持具リングと前記基部との間から前記割り軸受リングの回りに配置されたシムを取り除くステップを含み、その後で、前記締結具を締め付けると、前記エンドレス保持具リングと前記基部との間の互いに向かう相対移動をもたらし、前記エンドレス保持具リングに前記割り保持具リングの両端部を互いに対してカム移動させて、前記ボール回りの前記割り軸受リングの嵌り具合を高めるように、前記割り軸受リングの内径を小さくする、請求項１５に記載の方法。
17. 前記調整するステップは、前記エンドレス保持具リングと前記基部との間からシムを取り除くステップを含み、その後で前記締結具を締め付けたとき、前記エンドレス保持具リングと前記基部との間の互いに向かう相対移動をもたらす、請求項１５に記載の方法。
18. 前記調整するステップは、前記エンドレス保持具リングが、前記割り保持具リングの両端部を互いに対してカム移動させて、前記ボール回りの前記割り軸受リングの前記嵌り具合を高めるように、前記割り軸受リングの内径を小さくするステップを含む、請求項１５に記載の方法。
19. 前記割り軸受リングが、前記ソケットからの前記ボールの抜出しを阻止するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
20. 前記エンドレス保持具リングが、前記割り保持具リングを前記基部の肩に押し付けるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
21. 前記玉継手は、第１の構成要素と第２の構成要素との間で相対移動するように前記玉継手によって相互連結される第１および第２の構成要素を備える作業車両の中に含まれ、前記分散するステップは、前記エンドレス保持具リングが、前記第１の構成要素に印加された負荷をすべての前記締結具の間で分散するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
22. 前記玉継手は、排土板および排土板リフト機構を備える作業車両の中に含まれ、前記玉継手は、前記排土板を前記排土板リフト機構に対して相対移動するために、前記排土板および前記排土板リフト機構を相互連結し、前記分散するステップは、前記エンドレス保持具リングが、前記排土板に印加された負荷をすべての前記締結具の間で分散するステップを含む、請求項１３に記載の方法。

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