KR20100014628A

KR20100014628A - 옵셋궤도

Info

Publication number: KR20100014628A
Application number: KR1020097020197A
Authority: KR
Inventors: 리차드슨 제이. 도일
Original assignee: 맥클래런 그룹 홀딩스 피티이. 엘티디.
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2010-02-10
Also published as: US7641293B2; US20080203813A1; CN101687523A; WO2008106230A1

Abstract

본 발명은 건설장비용의 금속인서트 달린 고무궤도에 관한 것으로, 궤도의 중심선을 따라 궤도차의 구동 스프라켓과 맞물리는 옵셋궤도가, 다수의 금속케이블로 구성되어, 중심선 양쪽에 배치되는 2개의 연속 금속벨트; 중심선에 대해 조인트러그와 인서트러그가 옵셋패턴으로 배치되어 있고, 상기 금속밸트를 감싸고 있는 연속 고무벨트 몸체; 및 궤도차의 구동 스프라켓과 맞물리고, 궤도의 중심선에 직각으로 배치되어 금속벨트 각각의 일부분에 결합되는 다수의 금속인서트;를 포함하고, 금속인서트마다 제1 단부, 제2 단부 및 종축선을 가지며, 제1 및 제2 단부에는 2개의 금속벨트와 결합하는 립이 달려있다.

Description

옵셋궤도{OFFSET TRACK}

본 발명은 궤도 건설장비 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 건설장비용의 금속인서트 달린 고무궤도에 관한 것이다.

종래의 건설장비용 고무궤도는 고가의 부품으로 장비의 고장을 일으키는 많은 문제의 원인이 되었다. 대부분의 궤도장비는 서스펜션이 없어서, 궤도의 주행에 따라 진동과 충격이 많이 생기고, 이때문에 운전기사가 피로감을 쉽게 느끼고 장비의 마모와 고장이 잦았다.

종래의 옵셋궤도에서는 러그가 클수록 마모기간도 길다고 생각한다. 그러나, 러그가 클수록 고무에 더 심한 균열을 일으켜, 승차감을 해치고 진동도 심해진다. 옵셋궤도의 러그가 클수록 러그 사이의 간격도 커져, 건설현장의 특성상 이 틈새로 큰 돌멩이가 끼일 수 밖에 없고, 이때문에 궤도 몸체가 잘려지거나 흠집이 생기거나 마모되곤 하여, 결국 대부분의 궤도가 닳아버리기 전에 결단나버리곤 한다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 기존의 궤도보다 내마모성을 키우고 보다 균일하게 하여, 진동을 최소화해 승차감을 개선하고 궤도의 성능을 높이는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적달성을 위해, 본 발명은 궤도의 중심선을 따라 궤도차의 구동 스프라켓과 맞물리는 옵셋궤도를 제공하는데, 이 궤도는 다수의 금속케이블로 구성되어, 중심선 양쪽에 배치되는 2개의 연속 금속벨트; 중심선에 대해 조인트러그와 인서트러그가 옵셋패턴으로 배치되어 있고, 상기 금속밸트를 감싸고 있는 연속 고무벨트 몸체; 및 궤도차의 구동 스프라켓과 맞물리고, 궤도의 중심선에 직각으로 배치되어 금속벨트 각각의 일부분에 결합되는 다수의 금속인서트;를 포함하고, 금속인서트마다 제1 단부, 제2 단부 및 종축선을 가지며, 제1 및 제2 단부에는 2개의 금속벨트와 결합하는 립이 달려있다.

본 발명의 이와 같은 옵셋궤도에서, 구동스프라켓을 끼우기 위한 다수의 스프라켓홀이 궤도중심선을 따라 궤도 몸체에 관통 형성된 것이 좋다. 이 경우, 스프라켓홀마다 2개의 슬롯이 교차로 형성되어 있는데, 한쪽 슬롯은 궤도중심선에 평행하고 나머지 슬롯은 궤도중심선에 직각인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 궤도에 있어서, 조인트로그와 인서트러그로 구성된 러그들이 홈에 의해 서로 분리되어 있는데, 홈의 폭이 러그의 높이보다 작은 것이 좋다.

또, 금속인서트들이 다수의 풀사이즈의 금속인서트와 다수의 미니인서트들이 궤도중심선을 따라 교대로 배열된 것이거나, 제1 길이의 제1 금속인서트, 제1 길이보다 짧은 제2 길이의 제2 금속인서트, 및 제2 길이보다 짧은 제3 길이의 제3 금속인서트들이 궤도중심선에 직각으로 교대로 배열된 것일 수 있다.

도 1A는 기존의 옵셋궤도의 일부분의 평면도;

도 1B는 도 1의 측단면도;

도 1C는 종래의 스프라켓 개구부의 측단면도;

도 1D는 종래의 스프라켓 개구부의 평면도;

도 2는 본 발명에 따른 옵셋궤도의 일부분의 사시도;

도 3은 도 2의 측면도;

도 4는 도 2의 평면도;

도 5는 도 2의 A-A선 단면도;

도 6은 본 발명에 따른 금속인서트의 단면도;

도 7은 도 6의 금속인서트의 사시도;

도 8은 도 6의 금속인서트의 측면도;

도 9는 도 6의 금속인서트에 케이블이 달린 상태의 단면도;

도 10은 본 발명에 따른 스프라켓홀의 평면도;

도 11은 플랩이 젖혀 열려져 있는 도 10의 스프라켓홀의 평면도;

도 12는 다른 궤도의 미니이너트와 풀사이즈 인서트가 교대로 있는 상태의 평면도;

도 13은 궤도벨트와 결합된 풀사이즈 인서트의 단면도;

도 14A는 궤도벨트 일부분과 결합한 미니인서트의 단면도;

도 14B는 궤도벨트의 최소부위와 결합하는 최소 금속인서트의 단면도;

도 15는 풀사이즈와 미니 금속인서트의 배열을 보여주는 궤도의 측면도;

도 16은 풀사이즈와 미니 금속인서트의 다른 배열을 보여주는 궤도의 측면 도;

도 17은 풀사이즈와 미니 금속인서트의 또다른 배열을 보여주는 궤도의 측면도;

도 18은 여러 사이즈의 금속인서트를 사용한 궤도의 측면도;

도 19A는 다른 궤도의 풀사이즈 인서트와 돌기달린 미니인서트의 교대배열의 평면도;

도 19B는 또다른 궤도의 풀사이즈 인서트와 돌기달린 미니인서트의 교대배열의 평면도;

도 20은 돌기달린 미니인서트의 하부사시도;

도 21은 도 20의 미니인서트의 상부사시도.

도 1의 종래의 옵셋궤도(10)의 러그(12)는 궤도 몸체(13)에 의해 서로 분리되어 있다. 궤도의 중심선에서 X 형태로 파내 스프라켓홀(15)을 형성하면, 드라이브 스프라켓들이 궤도 몸체(13)를 관통할 수 있다.

도 2~4의 궤도(20)에서는, 중심선(24)에 직각 방향으로 폭이 서로 다른 조인트 러그(21)와 인서트 러그(22)가 교대로 옵셋 패턴으로 배치되어 있다. 깊이가 서로 다른 보강 홈(25)과 홈(27)도 옵셋 패턴으로 교대로 배치된다. 보강홈(25)과 개방홈(27)이 궤도 중심선과 직각으로 궤도를 따라 교대로 배치되는데, 보강되지 않은 개방홈(27)이 교대로 배치되면 궤도의 유연성이 강화되고, 보강홈(25)이 궤도 중심선과 직각으로 교대로 배치되면 궤도가 구부러졌을 때 토크가 균형을 이룬다.

옵셋패턴(28)으로 궤도 중심선(24) 양쪽에 1피치(30)마다 3개의 러그인 인서트러그(22A,22B)와 조인트러그(21A)가 동일 간격으로 배치된다. 다른 피치(31)도 고려할 수 있고, 이 경우 피치(31)당 인서트러그(22B)와 조인트러그(21A,21B)가 양쪽으로 배치된다.

도 1의 종래의 궤도(17)와 도 5의 옵셋궤도(20)를 비교하면서 내마모성에 대해 설명한다. 기존의 홈의 폭(18W)에 비해 홈의 폭(25W,27W)을 최소화하면 종래의 구조에 비해 폭이 좁고 밀집되어 있는 홈(25,27)을 통한 궤도 몸체(20B)의 노출이 감소된다. 트레드(22)의 높이(22H)는 기존의 트레드(14)의 높이(14H) 이상이다. 이 높이(22H)가 홈의 폭(25W,27W)보다 클 수도 있다. 홈(25,27)은 깊이 25H 27H를 갖고 궤도의 중심선(24)에 대해 직각으로 교대로 배치된다.

도 6~9에는 금속 인서트(40)가 궤도(20) 안에 삽입되어 측방향 강도를 보강하고 궤도가 고정된 기계의 구동 메커니즘에 연결된다. 금속 인서트(40)의 단부에 립(41)을 달면, 궤도를 주물가공하는 동안 케이블(42)이 제1 단부(40L)나 제2 단부(40R)를 벗어나는 것이 방지된다. 립을 곡선 형상(43)으로 만들면, 궤도에 균열과 응력을 일으키는 원인이 되는 모서리들이 인서트에서 없어질 것이다. 금속 인서트(40)를 인서트 러그(22) 중심에 설치하거나(도 5 참조), 러그(22A,22B)의 중심에 설치할 수 있다(도 2~4 참조).

고무궤도를 손상시키지 않고 스프라켓이를 궤도에 끼우기 위해 많은 고무궤도에 스프라켓 홀을 형성한다. 도 1D와 같이, 기존의 스프라켓홀(15)에는 슬 롯(15A,15B)이 중심선(24)에 예각으로 형성되어 있다. 스프라켓이를 스프라켓홀에 완전히 끼우면, 기존의 스프라켓홀은 벌어지면서 스프라켓 개구부(19)로 확대된다.

도 10을 보면, 본 발명의 궤도(20)의 스프라켓홀(44)은 중심선(24)에 나란한 슬롯(44A)과 중심선에 직각인 슬롯(44B)으로 된 십자 슬롯을 포함한다. 십자형 슬롯(44A,44B)에 의해 플랩(45)이 형성된다(도 11 참조). 스프라켓홀(44)에 스프라켓 이를 완전히 끼우면, 플랩(45)이 젓혀지면서 스프라켓홀이 벌어져 스프라켓 개구부(46)로 확대된다. 도 1D와 도 11의 비교에서 알 수 있듯이, 개구부(46)가 개구부(19)보다 작아, 오물이나 진흙 등이 궤도(20) 안으로 들어가 기계의 구동장치를 파손시킬 가능성이 줄어든다.

또다른 옵셋 궤도에는 금속성의 풀사이즈 인서트(40) 하나와 이보다 작은 미니인서트(50) 2개를 한조로 설치할 수 있다(도 12 참조). 미니인서트를 사용하면 궤도의 중량은 줄어들고 유연성은 증가하여, 승차감이 개선되고 진동이 최소화된다. 도 13을 보면, 풀사이즈 인서트(40)에 금속케이블(42) 세트를 결합하여 연속적인 벨트(47)를 형성한다. 일반적으로 궤도 하나에 벨트 2개가 있는데, 미니인서트(50B)를 이용하면 궤도의 총중량이 줄어든다. 미니인서트(50B)는 벨트(47)의 일부분(51)과 결합한다. 최소 사이즈의 금속인서트(50S)를 사용해도 궤도의 총중량이 줄어든다. 이 인서트(50S)는 벨트(47)의 최소 부위(53)와 결합한다. 최소 부위(53)는 벨트(47)의 폭의 20%보다 작다.

도 12의 금속 인서트(40,50)의 길이는 적절히 취할 수 있는데, 예를 들면 인서트(40,50)의 길이는 각각 40L과 50L로 하고, 이 길이는 최소형 인서트(50S)의 길 이(55)까지 줄일 수 있다.

도 15도의 궤도(54)에서는, 러그는 전술한 옵셋 패턴을 갖고, 금속성의 풀사이즈 인서트(40)와 미니인서트(50)가 교대로 배열되어 있다. 이 궤도(54)는 중심선(24)에 평행한 회전면(49R)을 갖는 구동 스프라켓(49)에 맞물린다. 도 16의 다른 궤도(56)에서는 하나의 풀사이즈의 금속인서트(40) 뒤에 미니인서트(50) 2개가 배열되어 2가지 사이즈의 인서트가 배열된 패턴으로 되어있다. 도 17의 또다른 궤도(58)도 2가지 사이즈의 인서트를 이용해, 하나의 풀사이즈 금속인서트(40) 뒤에 4개의 미니인서트(50)가 배열된 패턴을 이루고 있다.

궤도의 금속인서트의 사이즈를 3가지 이상으로 하여, 궤도의 중량을 최소화하는 한편, 유연성은 차체 중량과 주변 작업환경에 맞출 수 있다. 도 18의 궤도(60)는 3가지 사이즈의 금속인서트를 사용하는데, 풀사이즈 금속인서트(40) 하나 뒤에 2개의 미니인서트(50S)를 배치하고, 그 뒤에 다른 미니인서트(50)를 하나 배치한 패턴이다. 이처럼 인서트는 다양한 조합과 구성으로 배치할 수 있다.

도 19A~B에서는 풀사이즈 금속인서트를 돌기달린 미니인서트(61)에 결합했다. 미니인서트의 표면에 돌기(62)를 형성하면, 표면적이 늘어나, 궤도에 사용된 고무에 대한 금속인서트의 결합력이 증가한다.

도 20, 21의 미니인서트(63)는 표면적을 늘이기 위해, 여러개의 돌기, 골, 구멍 등을 형성한다. 예컨대, 인서트(63)의 윗면(63U)과 밑면(63L)에 각각 돌기(64,65)를 형성하는데, 도면에서는 이들 돌기가 미니인서트(63)의 종축선(66)에 평행한 것으로 표시되어 있지만, 적절하기만 하면 어떤 방향으로 배치해도 된다.

Claims

궤도의 중심선을 따라 궤도차의 구동 스프라켓과 맞물리는 옵셋궤도에 있어서:

다수의 금속케이블로 구성되어, 중심선 양쪽에 배치되는 2개의 연속 금속벨트;

중심선에 대해 조인트러그와 인서트러그가 옵셋패턴으로 배치되어 있고, 상기 금속밸트를 감싸고 있는 연속 고무벨트 몸체; 및

궤도차의 구동 스프라켓과 맞물리고, 궤도의 중심선에 직각으로 배치되어 금속벨트 각각의 일부분에 결합되는 다수의 금속인서트;를 포함하고,

금속인서트마다 제1 단부, 제2 단부 및 종축선을 가지며, 제1 및 제2 단부에는 2개의 금속벨트와 결합하는 립이 달려있는 것을 특징으로 하는 옵셋궤도.
제1항에 있어서, 구동스프라켓을 끼우기 위한 다수의 스프라켓홀이 궤도중심선을 따라 궤도 몸체에 관통 형성된 것을 특징으로 하는 옵셋궤도.
제2항에 있어서, 스프라켓홀마다 2개의 슬롯이 교차로 형성되어 있는데, 한쪽 슬롯은 궤도중심선에 평행하고 나머지 슬롯은 궤도중심선에 직각인 것을 특징으로 하는 옵셋궤도.
제1항에 있어서, 조인트로그와 인서트러그로 구성된 러그들이 홈에 의해 서로 분리되어 있는데, 홈의 폭이 러그의 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 옵셋궤도.
제1항에 있어서, 상기 금속인서트들이 다수의 풀사이즈의 금속인서트와 다수의 미니인서트들이 궤도중심선을 따라 교대로 배열된 것임을 특징으로 하는 옵셋궤도.
제1항에 있어서, 제1 길이의 제1 금속인서트, 제1 길이보다 짧은 제2 길이의 제2 금속인서트, 및 제2 길이보다 짧은 제3 길이의 제3 금속인서트들이 궤도중심선에 직각으로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 옵셋궤도.