説明

作業車両用の玉継手

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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】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。
【図2】玉継手の分解組立斜視図である。
【図3】玉継手の斜視図である。
【図4】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。
【図5】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。
【図6】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。
【図7】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。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。

【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公表番号】特表2010−540848(P2010−540848A)
【公表日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−525789(P2010−525789)
【出願日】平成19年9月21日(2007.9.21)
【国際出願番号】PCT/US2007/020495
【国際公開番号】WO2009/038566
【国際公開日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【出願人】(591005165)ディーア・アンド・カンパニー (109)
【氏名又は名称原語表記】DEERE AND COMPANY
【Fターム(参考)】