KR100686913B1 - 무한궤도용 슈어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핀홀(111a)이 형성된 슈바디(111)와, 상기 핀홀(111a)에 삽입되는 부싱(114a)을 구비하는 핀(114)으로 이루어지는 무한궤도용 슈어셈블리(110)에 있어서, 상기 부싱(114a)의 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)를

보다는 크게 그리고

보다는 작게 형성함으로써 핀(114)이 핀홀(111a)로부터 용이하게 이탈하는 것을 방지할 수 있는 한편, 부싱(114a)에 발생하는 응력을 최소 범위로 할 수 있으므로, 주행 안정성이 확보되고 수명이 향상되는 효과가 있다.

무한궤도, 슈어셈블리, 핀, 부싱

Description

무한궤도용 슈어셈블리{A shoe assembly for the caterpillar}

도1 은 무한궤도의 일부를 도시한 사시도이다.

도2 는 무한궤도를 이루는 슈어셈블리를 도시한 도1 의 'A'부 측면도이다.

도3 은 무한궤도를 이루는 슈어셈블리를 도시한 도1 의 'B'부 측면도이다.

도4 는 슈어셈블리 및 엔드커넥터어셈블리를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

도5 는 도4 의 A-A' 선에 따른 단면도이다.

도6 은 도4 의 B-B' 선에 따른 단면도이다.

도7 은 슈바디에 핀을 삽입한 상태로서 핀의 부싱 변형 전 상태를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명

110 : 슈어셈블리 111 : 슈바디

111a : 핀홀 112 : 패드

114 : 핀 114a : 부싱

D₁ : 핀 직경 D₂ : 핀홀 직경

D₃ : 부싱 직경 L₁ : 핀홀 폭

L₂ : 부싱 폭 L₃ : 부싱 간격

본 발명은 무한궤도용 슈어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슈어셈블리에 형성된 핀홀에 삽입되는 핀의 부싱 간격에 대한 부싱 폭의 비를 소정의 범위 내로 하여 핀의 이탈을 방지하는 한편 부싱에 발생하는 응력을 최소 범위 내로 할 수 있는 무한궤도용 슈어셈블리에 관한 것이다.

무한궤도는 일반적으로 강판제의 판을 체인 모양으로 연결하고 이것을 앞·뒤바퀴에 벨트처럼 걸어 동력으로 회전시켜서 주행하게 하는 장치를 말한다.

보통의 바퀴에 비해 접지면적이 크고 지면과의 마찰도 크므로, 요철이 심한 도로나 진흙에서도 자유로이 주행할 수 있는 장점이 있으며, 좌우의 회전속도를 바꿈으로써 자유롭게 방향전환을 할 수 있으며, 회전반경을 최소한으로 작게 할 수도 있다. 즉, 양쪽의 무한궤도를 같은 속도로 서로 반대가 되게 회전시키면, 차량의 중심은 조금도 움직이지 않고 선회할 수가 있다. 일반적으로 농업용·토목용 차량 또는 설상차 등에 사용되며, 군사적으로는 전차·장갑차에 사용되고 있다.

도1 은 무한궤도를 도시한 일부 사시도이며, 도2 는 무한궤도를 이루는 슈어셈블리(110)와 엔드커넥터어셈블리(120)를 도시한 것으로 도1 의 'A'부 측면도이며, 도3 은 도1 의 'B'부 측면도이며, 도4 는 무한궤도를 이루는 슈어셈블리(110)와 엔드커넥터어셈블리(120)의 분해 사시도이다.

도1 에 도시된 바와 같이 무한궤도는 슈어셈블리(110)와, 슈어셈블리(110)를 연결하는 엔드커넥터어셈블리(120)와, 무한궤도의 구동력을 발생시키는 드라이브 스프로킷(130)과, 무한궤도의 형태를 유지시키는 아이들러로드휠(140)로 이루어지며, 도2 및 도3 에 도시된 바와 같이 아이들러로드휠(140) 사이에서 슈어셈블리(110)와 이웃하는 슈어셈블리(110)는 서로 수평 상태를 유지하며, 드라이브 스프로킷(130)과 접촉하는 상태에서는 슈어셈블리(110)와 이웃하는 슈어셈블리(110)는 소정의 굴절각(θ₁)으로 굴절된다. 상기 굴절각(θ₁)은 드라이브스프로켓(130)의 잇수와 관련이 있으며, 드라이브스프로켓(130)의 잇수가 증가할수록 감소한다.

그리고 도4 에 도시된 바와 같이 무한궤도를 이루는 슈어셈블리(110)는 핀홀(111a)이 형성된 슈바디(111)와, 상기 슈바디(111) 하부에 조립되는 패드(112)와, 부싱(114a)을 구비하며 안착부(114b)가 형성되어 상기 핀홀(111a)에 압입되는 핀(114)과, 무한궤도가 이탈하는 것을 방지하는 센터가이드(118)를 포함하여 구성되며, 엔드커넥터어셈블리(120)는 슈바디(111)로부터 돌출되는 핀(114)에 삽입되면서 이웃하는 슈어셈블리(110)를 연결하는 엔드커넥터(121)와, 상기 엔드커넥터(121) 하부에 삽입되어 핀(114)에 형성된 안착부(114b)와 양 측면이 접촉하는 웨지너트(123)로 이루어진다. 도4 에서 미설명 부호 118a는 센터가이드(118)와 나사 결합되는 하부가이드캡을, 125 는 상기 웨지너트(123)에 체결되는 볼트를 도시한 것이다.

상기 핀(114)의 외주면에 형성되는 하나 이상의 부싱(114a)은 고무 재질로 형성되며 상기 핀홀(111a)에 압입되어 무한궤도에 발생하는 충격을 감소시키고, 또 충격을 균일하게 분포시킴으로써 과도한 하중 집중에 의한 무한궤도를 이루는 구성들의 파손을 방지하는 역할을 한다.

상기 부싱(114a)은 핀홀(111a)에 압입되면서 핀홀(111a)과 핀(114) 사이에 형성되는 공간에 압축 조립되어 압축에 의한 초기 응력이 발생하는 한편, 도3 에 도시한 바와 같이 드라이브 스프로킷(130)에 의하여 구동되는 위치에 있을 때 드라이브스프로켓(130)의 구동력이 엔드커넥터어셈블리(120)와 핀(114)을 통하여 부싱(114a)으로 전달되며, 무한궤도 차량이 선회하는 경우 부싱(114a)에는 축방향 하중도 발생하게 된다.

따라서 상기 부싱(114a)의 폭이나 부싱의 간격을 제대로 선정하지 않는 경우에는 상기와 같은 복합 하중에 의하여 부싱(114a)에 발생하는 응력으로 부싱(114a) 의 수명이 감소하며 따라서 무한궤도의 수명이 단축되며, 축방향 하중에 의하여 핀(114)이 핀홀(111a)로부터 돌출되거나 이탈하는 문제도 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 핀홀에 삽입되는 핀의 부싱 간격에 대한 부싱 폭의 비를 소정의 범위 내로 형성함으로써 복합 하중에 의하여 부싱에 발생하는 응력을 최소 범위 내로 유지하는 한편, 핀이 핀홀로부터 용이하게 돌출되거나 이탈하지 않는 무한궤도용 슈어셈블리를 제공하려는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 핀홀이 형성된 슈바디와 상기 핀홀에 삽입되는 부싱을 구비하는 핀으로 이루어지는 무한궤도용 슈어셈블리에 있어서, 슈어셈블리의 상기 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비는 핀 직경(D₁), 핀홀 직경(D₂)과의 관계에서

식으로 결정되는 것을 특징으로 하며,

상기에 있어서 핀 직경(D₁), 핀홀 직경(D₂)에 대하여 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)는

보다는 크고

보다는 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 무한궤도용 슈어셈블리의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서 종래 기술과 동일한 작용에 대한 기재에 대한 구체적 설명은 생략하며, 동일한 작용을 하는 구성에 대해서는 동일한 명칭을 사용한다.

도5 는 슈어셈블리(110)를 이루는 슈바디(111)를 도시한 것으로 도4 A-A' 에 따른 개략적인 단면도이며, 도6 은 핀(114)을 도시한 것으로 도4 의 B-B'선에 따르는 개략적인 단면도이며, 도7 은 도6 에 도시한 핀(114)을 도5 에 도시한 슈바디(111)의 핀홀(111a)에 삽입한 상태를 개략적으로 도시한 것으로 부싱(114a)이 변형되지 않은 상태를 도시한 것이다.

도5 에 도시한 바와 같이 무한궤도용 슈어셈블리(110)를 이루는 슈바디(111)에는 핀홀(111a)이 형성되어 있으며, 상기 핀홀(111a)은 소정의 폭(L₁, 이하 '핀홀 폭'이라고 한다.)과 직경(D₂, 이하 '핀홀 직경'이라고 한다.)으로 형성된다.

도6 에 도시한 바와 같이 상기 핀홀(111a)에 삽입되는 핀(114)은 스틸과 같은 강체로 형성되며, 상기 핀(114)의 원주 둘레에는 하나 이상의 부싱(114a)이 형성된다. 상기 부싱(114a)은 탄성계수가 낮은 고무 등으로 형성하며, 소정의 폭(L₂, 이하 '부싱 폭'이라고 한다.)과 간격(L₃, 이하 '부싱 간격'이라고 한다.)으로 형성되며 상기 핀(114)을 슈바디(111)에 형성된 핀홀(111a)에 압입할 때 상기 부싱(114a)이 변형하면서 상기 부싱(114a)과 슈바디(111)의 핀홀(111a) 사이에 마찰력이 발생한다.

도7 에 도시한 바와 같이 상기 핀(114)의 직경(D₁, 이하 '핀 직경'이라고 한다.)은 핀홀 직경(D₂)보다 작으므로 슈바디(111)에 형성된 핀홀(111a)과 핀(114) 사이에는 공간이 형성되며, 상기 부싱(114a)의 직경(D₃, 이하 '부싱 직경'이라고 한다.)은 상기 핀홀 직경(D₂)보다 크게 형성된다. 따라서 상기 핀(114)을 상기 핀홀(111a)에 삽입할 때 상기 부싱(114a)은 압축되며 핀(114)의 축 방향으로 변형하게 된다. 일반적으로 부싱(114a)의 체적은 상기 핀홀(111a)과 핀(114) 사이에 형성되는 체적의 90∼105%가 되도록 형성하고, 압축율은 30~45%가 되도록 한다.

상기와 같이 핀홀(111a)에 상기 핀(114)을 압입할 때 부싱(114a)이 변형하면서, 드라이브 스프로킷(130)에 의하여 구동되는 경우 드라이브스프로켓(130)의 구동력에 의하여 부싱(114a)에는 응력이 발생하게 되며, 도6 의 'A'로 표시한 핀(114)과 부싱(114a)의 접합 부분에서 최대 응력이 발생한다. 상기에서 부싱(114a)의 부싱 직경(D₃)을 작게 하는 경우 압입에 의하여 발생하는 응력을 감소시킬 수 있으나, 핀(114)의 축방향으로 하중이 발생하는 경우 핀홀(111a)로부터 핀(114)이 용이하게 돌출되거나 이탈하는 문제가 발생한다.

상기에 있어서 부싱(114a)에 발생하는 응력을 최소화하는 한편, 핀(114)이 핀홀(111a)로부터 핀(114)이 용이하게 돌출되거나 이탈하지 않는 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)는 핀 직경(D₁), 핀홀 직경(D₂) 과의 관계에서

식으로 결정되는 것이 바람직하다. 여기에서 a, b, c, d는 임의의 상수이다.

그리고 상기에 있어서 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)는

보다는 크고

보다는 작은 범위로 형성하는 것이 바람직하다.

예를 들면 핀 직경(D₁)을 32.45㎜, 핀홀 직경(D₂)을 42.15㎜로 형성하는 경우 위의 식에 대입하여 계산하면 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)는 약0.8에서 2.3의 범위로 부싱(114a)을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 범위보다 큰 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)인 2.46으로 부싱(114a)을 형성하는 경우 핀(114)이 빠지거나 무한궤도가 한쪽으로 쏠리는 현상이 발생하였고, 상기 범위보다 작은 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)인 0.7로 부싱(114a)을 형성하는 경우 부싱(114a)에 발생하는 응력이 증가하여 실제 시험에서 부싱(114a)의 수명이 감소하는 현상이 발생하였다.

이상에서 본 발명을 실시 예에 한정하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 이에 한정하여서는 아니 되며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.

상기 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 소정의 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비로 결정되는 슈어셈블리(110)를 사용하는 경우에는 핀(114)이 핀홀(111a)로부터 빠지거나 궤도가 한쪽으로 쏠리는 현상을 방지할 수 있으며 부싱(114a)에 발생하는 응력이 감소하므로, 부싱(114a)에 발생하는 응력에 의한 수명 감소를 최소 범위로 하면서도 실제 주행중에 궤도 핀(114)이 핀홀(111a)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 핀홀(111a)이 형성된 슈바디(111)와, 상기 핀홀(111a)에 삽입되는 부싱(114a)을 구비하는 핀(114)으로 이루어지는 무한궤도용 슈어셈블리(110)에 있어서, 상기 부싱(114a)의 부싱 간격(L₃)에 대한 부싱 폭(L₂)의 비(L₂/L₃)는 핀 직경(D₁) 및 핀홀 직경(D₂)과의 관계에서

   

   보다는 크고

   

   보다는 작은 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 무한궤도용 슈어셈블리(110).
2. 삭제

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