Опорный каток - RU2669185C2

Чертежи

Показать все 11 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку для использования на гусеничных или полугусеничных транспортных средствах, который имеет малый вес и может быть выполнен как единое целое из цельной заготовки или изготовлен из множества деталей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Транспортные средства, имеющие гусеничный или полугусеничный движитель, передвигаются по замкнутому контуру взаимосвязанных звеньев или траков. Транспортное средство катится вперед по звеньям на опорных катках, имеющих металлические ободья с резиновым покрытием. Опорные катки выступают в качестве зоны сопряжения между траками гусеничной ленты и корпусом транспортного средства и распределяют вес транспортного средства по гусеничной ленте. Опорные катки соединены с корпусом транспортного средства посредством системы подвески, которая помогает минимизировать удары и вибрацию. Таким образом, опорные катки испытывают различные нагрузки, которые могут вызывать изгиб или деформацию, в частности, ободьев. Эти опорные катки ранее изготавливали из толстолистовой прокатной стали или алюминия с целью обеспечения сопротивления таким нагрузкам и изгибающим моментам, однако вес катков влияет на стоимость, топливный КПД и транспортабельность. Таким образом, имеется потребность в создании опорных катков, имеющих меньший вес, но при этом сравнимую или более высокую прочность и долговечность, которые к тому же могут быть легко изготовлены.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, содержащему опорный диск, тарельчатую промежуточную стенку, имеющую наружную кромку, обод с кольцевой цилиндрической стенкой, прикрепленной вдоль первой кромки обода к наружной кромке промежуточной стенки, и усиливающий фланец, прикрепленный к ободу вдоль второй кромки обода напротив первой кромки обода, причем фланец обеспечивает радиальную опору второй кромки обода цилиндрической стенки для сопротивления деформации.

[0004] Варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к опорному катку, в котором промежуточная стенка выполнена сходящейся и соединяется с ободом вдоль кромки, а не на внутреннем участке обода, который может располагаться примерно в середине кольцевой цилиндрической стенки.

[0005] Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, дополнительно содержащему эластомерный бандаж, прилегающий и прикрепленный с помощью адгезии к наружной цилиндрической поверхности кольцевой цилиндрической стенки, в котором эластомерный бандаж создает амортизирующую область между опорным катком и функционально связанным с ним звеном/сегментом гусеничной ленты.

[0006] Некоторые варианты осуществления изобретения могут также дополнительно включать выступ, выдающийся из внутреннего торца усиливающего фланца, из наружного торца усиливающего фланца или из обоих торцов, причем усиливающий фланец выполнен заодно с ободом и консольно выступает из него, а выступ может быть выполнен заодно с усиливающим фланцем и консольно выступать из торца усиливающего фланца.

[0007] Кроме того, принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, в котором усиливающий фланец является коническим, так что он может быть более толстым на конце, прикрепленном к ободу, и более тонким на неприкрепленном конце, или может быть более тонким на конце, прикрепленном к ободу, и более толстым на неприкрепленном конце. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к одинарному опорному катку, дополнительно содержащему множество сквозных отверстий, выполненных в усиливающем фланце для обеспечения прохождения через них мусора.

[0008] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, дополнительно содержащему изнашиваемое кольцо, прикрепленное с возможностью отсоединения к промежуточной стенке посредством одного или большего количества крепежных устройств, например, болтов, гаек и шайб.

[0009] Кроме того, принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, который может быть выполнен из одного или большего количества материалов, выбранных из группы, включающей железный сплав, алюминиевый сплав, титановый сплав, магниевый сплав, пластик, армированный волокнами композитный материал, композитный материал на основе алюминиевой металлической матрицы и их комбинации, и который может быть выполнен ковкой из цельной заготовки или выполнен литьем как единое целое.

[0010] В некоторых вариантах осуществления изобретения опорный каток изготовлен при помощи литниковой формы, инструмента, механической обработки, собран из множества частей или изготовлен сочетанием нескольких упомянутых действий, как например, когда опорный каток выполнен из армированного волокнами композитного материала, пластика или литого металла.

[0011] В одном или большем количестве вариантов осуществления изобретения опорный каток изготовлен посредством сборки двух или большего количества предварительно сформованных компонентов.

[0012] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к узлу опорного катка для гусеничного транспортного средства, содержащему пару опорных катков, в котором первый опорный каток является внутренним опорным катком, а второй опорный каток является наружным опорным катком, и в котором наружный торец опорного диска наружного опорного катка соединен с наружным торцом опорного диска внутреннего опорного катка с образованием углубленной области между внутренним и наружным опорными катками, причем углубленная область образована конфигурацией и размерами внутренней и наружной тарельчатых промежуточных стенок и выполнена с конфигурацией и размерами, обеспечивающими возможность размещения направляющего гребня гусеничного трака, а усиливающий фланец наружного опорного катка и усиливающий фланец внутреннего опорного катка образуют участки повышенной радиальной толщины и прочности для сопротивления изгибу и/или деформации каждой наружной неопертой кромки внутреннего и наружного ободьев.

[0013] Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения относится к узлу опорного катка, в котором первое изнашиваемое кольцо прикреплено с возможностью отсоединения к внутреннему опорному катку, а второе изнашиваемое кольцо прикреплено с возможностью отсоединения к наружному опорному катку, и изнашиваемые кольца выполнены из материала, обладающего более высокой износостойкостью, чем материал(-ы), используемые для внутреннего и наружного опорных катков, например, из закаленной и/или легированной стали, и в котором в изнашиваемое кольцо может быть плотно посажена шпилька или втулка с внутренней резьбой, или анкерный крепеж может быть ввинчен в промежуточную стенку или обод или в резьбовую втулку, прикрепленную к промежуточной стенке или ободу.

[0014] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к опорному катку, содержащему кольцевую цилиндрическую стенку, имеющую плоскую наружную цилиндрическую поверхность диаметром D₁, внутреннюю поверхность и толщину T₁ стенки, которая может варьироваться, первую кромку с торцом первой кромки, вторую кромку с торцом второй кромки, расположенным напротив торца первой кромки, и ширину W₁ между торцами первой и второй кромок, опорный диск, имеющий первый торец, который является плоским и имеет наружный диаметр D₂, и второй торец, расположенный напротив первого торца, и толщину T₂ стенки между первым торцом и вторым торцом, промежуточную стенку с толщиной T₄, причем промежуточная стенка соединяется с наружной кромкой опорного диска и первой кромкой цилиндрической стенки и функционально соединяет опорный диск с кольцевой цилиндрической стенкой, а также обеспечивает радиальную опору первой кромки цилиндрической стенки, и усиливающий фланец, выполненный заодно со второй кромкой цилиндрической стенки и расположенный напротив промежуточной стенки, имеющий внутренний диаметр D₃, внутренний торец, внутреннюю кромку и толщину T₃ стенки, которая может быть равномерной, большей у внутренней кромки, проходящей вдоль внутреннего диаметра, или большей у наружной кромки, соединенной с цилиндрической стенкой, причем усиливающий фланец обеспечивает радиальную опору второй кромки цилиндрической стенки для сопротивления деформации, а составляющие единое целое опорный диск, промежуточная стенка, цилиндрическая стенка и фланец образуют опорный каток.

[0015] Варианты осуществления изобретения относятся к опорному катку, дополнительно содержащему отверстие в центре опорного диска, имеющее диаметр D₄, для направления катка на ступицу и множество отверстий, образующих схему расположения болтов на опорном диске, для прикрепления первого опорного катка ко второму опорному катку и для установки обоих опорных катков на ступицу.

[0016] Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, который дополнительно содержит по меньшей мере один выступ, выдающийся из внутреннего торца усиливающего фланца, из наружного торца усиливающего фланца или из обоих торцов, причем толщина усиливающего фланца уменьшается от периферического обода к внутреннему диаметру D₃.

[0017] Варианты осуществления изобретения также относятся к опорному катку, в котором усиливающий фланец смещен от второй кромки цилиндрической стенки на расстояние d_f.

[0018] Помимо этого, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, в котором усиливающий фланец сходит на конус наружу от второй кромки цилиндрической стенки с образованием скошенного наружу торца второй кромки, расположенного напротив торца первой кромки и не параллельно ему.

[0019] Кроме того, принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к легковесному опорному катку 500, выполненному из цельной заготовки 501, имеющей непрерывную поверхность, содержащую первую плоскую наружную поверхность 510, проходящую от первого внутреннего диаметра D21 до второго наружного диаметра D22, тарельчатую изогнутую поверхность 520, проходящую от второго наружного диаметра D22 до третьего периферического диаметра D23, вторую наружную поверхность 530, проходящую расстояние d22 в осевом направлении от изогнутой поверхности 520, причем изогнутая поверхность 520 образует расстояние d21 смещения от первой плоской поверхности 510 к начальной кромке 535 второй наружной поверхности 530, а вторая поверхность задает обод 130 опорного катка 500, третью наружную поверхность 540, проходящую от задней кромки 539 второй наружной поверхности 530, имеющей периферический диаметр между D23 и D25, до внутреннего диаметра D24, расстояние d23 под углом θ22 от второй поверхности, четвертую наружную поверхность 550, проходящую расстояние d24, первую внутреннюю поверхность 560 под углом θ23 от второй поверхности, проходящую расстояние d23, которое может быть меньше, чем расстояние d23 третьей наружной поверхности 540 в направлении второй наружной поверхности 530, множество связанных отверстий, выполненных в третьей наружной поверхности 540 и первой внутренней поверхности 560, и вторую внутреннюю поверхность 570, приблизительно параллельную второй наружной поверхности 530, имеющую диаметр D25, который меньше диаметра D23, третью внутреннюю поверхность 580, приблизительно параллельную изогнутой поверхности 520, четвертую внутреннюю поверхность 590, приблизительно параллельную первой наружной поверхности 510, и пятую внутреннюю поверхность 599, соединяющую четвертую внутреннюю поверхность 590 с первой наружной поверхностью 510, диаметром D21.

[0020] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к опорному катку, в котором формы и размеры непрерывных внутренних и наружных поверхностей заданы в процессе штамповки или в процессе механической обработки после штамповки или отливки чистовой формы так, что опорный каток оказывается сформованным из цельной заготовки.

[0021] Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, в котором третья наружная поверхность, четвертая наружная поверхность и первая внутренняя поверхность задают толщину d24 стенки, образуя усиливающий фланец, толщина которого выполнена варьируемой от диаметра D24 до диаметра D25.

[0022] Помимо этого, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, в котором первая внутренняя поверхность отделена от третьей внутренней поверхности расстоянием d26, которое меньше расстояния d22 и которое задает внутреннее пространство, прилегающее ко второй внутренней поверхности, причем первая внутренняя поверхность усиливающего фланца не соединяется с третьей внутренней поверхностью, а первая и третья внутренние поверхности не образуют замкнутый объем.

[0023] Варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к опорному катку, в котором в первой внутренней поверхности расположены отверстия на расстоянии d27 от диаметра D25 для обеспечения выхода мусора из внутреннего пространства. Отверстия могут прилегать к поверхности внутреннего диаметра.

[0024] Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, в котором изогнутая поверхность выполнена сходящейся и соединена со второй наружной поверхностью вдоль закругленного угла, и/или в котором изогнутая поверхность выполнена сходящейся и соединена со второй наружной поверхностью вдоль скошенного угла.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] Дополнительные характеристики настоящего изобретения, его сущность и различные преимущества становятся более очевидными при рассмотрении нижеследующего подробного описания вкупе с сопроводительными чертежами, которые являются также иллюстрацией лучшего варианта, предусмотренного заявителями, и на которых схожие номера позиций относятся к схожим деталям для всех чертежей, где:

[0026] Фиг. 1 изображает продольный разрез варианта осуществления опорного катка;

[0027] Фиг. 2 изображает вид спереди варианта осуществления опорного катка, показанного на фиг. 1;

[0028] Фиг. 3 изображает аксонометрический вид варианта осуществления опорного катка, показанного на фиг. 1, и изнашиваемого кольца;

[0029] Фиг. 4 изображает продольный разрез другого варианта осуществления опорного катка;

[0030] Фиг. 5A-C изображают продольные разрезы вариантов осуществления опорных катков с суживающимся усиливающим фланцем;

[0031] Фиг. 6A-C изображают продольные разрезы вариантов осуществления опорных катков по меньшей мере с одним выступом на усиливающем фланце с разной ориентацией;

[0032] Фиг. 7 изображает аксонометрический вид варианта осуществления опорного катка со стороны усиливающего фланца;

[0033] Фиг. 8A-B изображают продольные разрезы вариантов осуществления опорных катков с одним выступом на усиливающем фланце;

[0034] Фиг. 9 изображает продольный разрез варианта осуществления опорного катка, показывающий различные взаимосвязанные участки и поверхности;

[0035] Фиг. 10 изображает вариант осуществления сборки с двумя соединенными и смонтированными опорными катками и частью гусеничной ленты; и

[0036] Фиг. 11A-C изображают увеличенные виды различных вариантов осуществления изобретения, содержащие крепежные элементы, соединяющие изнашиваемое кольцо с торцом промежуточной стенки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0037] Перед описанием нескольких иллюстративных вариантов осуществления изобретения следует отметить, что изобретение не ограничено деталями конструкции или этапами процесса, представленными в следующем описании. Изобретение может иметь другие варианты осуществления и может быть реализовано различными способами. Эти иллюстрации представлены лишь в качестве примеров и не должны толковаться как ограничивающие представленные опорные катки какой-либо конкретной конструкцией, материалом или процессом.

[0038] В данном описании ссылка на «один вариант осуществления», «определенные варианты осуществления», «один или большее количество вариантов осуществления» или «какой-либо вариант осуществления» означает, что конкретный элемент, конструкция, материал или характеристика, описанные по отношению к варианту осуществления изобретения, включены по меньшей мере в один вариант осуществления изобретения. Следовательно, появление таких фраз, как «в одном или большем количестве вариантов осуществления», «в определенных вариантах осуществления», «в некоторых вариантах осуществления», «в одном варианте осуществления» или «в каком-либо варианте осуществления» в различных местах настоящего описания не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления изобретения. Более того, конкретные элементы, конструкции, материалы или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или большем количестве вариантов осуществления изобретения.

[0039] Хотя изобретение в настоящей заявке описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, следует понимать, что эти варианты являются лишь иллюстрацией принципов и применения настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники понятно, что в отношении способа и устройства в соответствии с настоящим изобретением могут быть выполнены различные изменения и отклонения в пределах объема и сущности изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение включает модификации и варианты, которые находятся в пределах объема прилагаемых пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.

[0040] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку для использования на гусеничных или полугусеничных транспортных средствах, который выполнен таким образом, чтобы быть более легковесным, чем существующие опорные катки, демонстрируя при этом сравнимую или более высокую прочность, долговечность и сопротивление усталости.

[0041] В некоторых вариантах осуществления изобретения такие опорные катки могут быть выполнены из цельной заготовки, например, болванки или чушки, посредством горячей, полугорячей или холодной штамповки. В других вариантах осуществления изобретения такие опорные катки могут быть отлиты в виде цельного изделия и/или механически обработаны из цельной заготовки, выполненной, например, из металла или пластика. Можно использовать комбинацию этих формующих и профилирующих процессов для изготовления цельного одинарного опорного катка без необходимости соединения вместе отдельных дискретных компонентов посредством других способов соединения, таких как, помимо прочего, скрепление, склеивание, сварка или припаивание. Однако, для изготовления цельного опорного катка также может быть применено соединение друг с другом отдельных компонентов посредством других способов соединения, таких как, помимо прочего, скрепление, склеивание, сварка или припаивание.

[0042] В альтернативных вариантах осуществления изобретения такие опорные катки могут содержать множество компонентов, соединенных друг с другом. В различных вариантах осуществления изобретения отдельный опорный диск может быть прикреплен к ободу и/или отдельный усиливающий фланец может быть прикреплен к ободу. Для соединения компонентов друг с другом может быть использовано скрепление, склеивание, сварка или припаивание. Соединение отдельных дискретных компонентов, например, опорных дисков, ободьев и усиливающих фланцев, друг с другом при помощи технических средств, таких как, помимо прочего, механический крепеж, заклепки, сварка, припаивание или адгезия, может быть также использовано для снижения производственных затрат за счет улучшения технологичности изготовления.

[0043] Варианты осуществления опорного катка могут иметь переход промежуточной стенки в обод вдоль кромки или границы схождения двух участков, а не на внутреннем участке обода, который может располагаться примерно в середине кольцевой цилиндрической стенки. Аналогичным образом, опорный каток может иметь переход цилиндрической стенки обода в усиливающий фланец вдоль кромки или границы схождения двух участков. Поскольку некоторые варианты осуществления изобретения могут иметь гладкие изогнутые поверхности в местах схождения участков, может не быть четко определенной границы раздела в отличие от острых углов.

[0044] Принципы и варианты осуществления настоящего изобретения относятся к повышению сопротивления деформации кольцевого обода, используемого для поддержания веса гусеничного транспортного средства, в частности, от радиальных и боковых статических и динамических нагрузок, включая удары и толчки.

[0045] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к опорному катку, содержащему фланцевый участок, обеспечивающий дополнительную прочность и жесткость неопертого или консольного конца обода опорного катка. Усиливающий фланец обычно расположен на противоположном конце от места схождения промежуточной стенки и обода.

[0046] В вариантах осуществления настоящего изобретения опорный каток может содержать опорный диск, обеспечивающий плоский торец для сопряжения с другим опорным катком. Кроме того, опорный каток может содержать промежуточную стенку, которая проходит от опорного диска до обода, и фланец, выступающий из обода. Опорный диск может быть первой частью вертикального участка опорного катка, а промежуточная стенка может быть второй частью вертикального участка опорного катка. Обод может иметь кольцевую цилиндрическую стенку, прикрепленную вдоль первой кромки обода к кромке промежуточной стенки. Термины «вертикальный» и «горизонтальный» относятся к ориентации поверхностей и участков, когда опорный каток находится в предполагаемом рабочем вертикальном положении.

[0047] Промежуточная стенка может быть криволинейной или наклоненной под углом от вертикальной плоскости торца опорного диска для образования расстояния смещения. Данное расстояние создает зазор, равный двойной ширине смещения при соединении двух опорных катков, который является достаточно широким для размещения направляющего гребня гусеничного трака. Тарельчатая промежуточная стенка так называется, потому что ее первый изогнутый участок похож на углубление суповой тарелки, а второй более плоский участок похож на край суповой тарелки. Несмотря на то, что тарельчатой может быть названа промежуточная стенка, предполагается, что термин "тарельчатый" также охватывает стенки, имеющих более гладкий S-образный изгиб, а также стенки с минимальным изгибом или без изгиба, которые эффективно образуют развернутый угол от опорного диска к ободу или имеют угол 90°, создающий угол и горизонтальный выступ между опорным диском и ободом, или любой другой угол в этом промежутке.

[0048] Далее более подробно со ссылками на чертежи описаны примеры различных вариантов осуществления каждого из разных компонентов и аспектов опорного катка, а также различные варианты осуществления всего узла опорного катка. Следует понимать, что данные чертежи лишь иллюстрируют некоторые варианты осуществления изобретения и не представляют полный объем настоящего изобретения, который определен в сопровождающей формуле изобретения.

[0049] На фиг. 1 изображен иллюстративный вариант осуществления опорного катка 100 в разрезе в типичном вертикальном положении. Опорный каток 100 имеет общий наружный диаметр O.D., включающий в себя обод 130 и прикрепленный резиновый бандаж 200, и общую ширину W_T от наружного торца 115 опорного диска 110 до противоположной кромки 139 обода или наружной поверхности 155 усиливающего фланца 150.

[0050] Опорный каток содержит опорный диск 110 диаметром D₂, имеющий плоский наружный торец 115 на протяжении по меньшей мере части опорного диска 110 для схождения с опорным диском второго опорного катка. Центральное отверстие 112 опорного диска 110 имеет диаметр D₄, что позволяет насадить опорный каток на ступицу. Опорный диск имеет толщину T₂, которая является достаточной для надежного прикрепления опорного диска к подвеске транспортного средства и обеспечивает радиальную опору обода.

[0051] Кроме того, опорный каток содержит обод 130, имеющий кольцевую цилиндрическую стенку 135, что обеспечивает подходящую поверхность для взаимодействия со звеньями гусеничной ленты (не показаны).

[0052] Промежуточная стенка 120 соединяет опорный диск 110 с ободом 130 вдоль первой кромки 137 обода таким образом, что усилия передаются от обода к опорному диску и подвеске. Промежуточная стенка 120 имеет толщину T₄, которая может быть такой же, как толщина T₂ опорного диска, или отличаться от нее. В различных вариантах осуществления изобретения опорный диск 110 и тарельчатая промежуточная стенка 120 могут быть отдельными компонентами, соединенными друг с другом механическим крепежом, заклепками, сваркой, припаиванием или адгезией на границе 116 раздела опорного диска между сопрягающимися поверхностями.

[0053] Обод имеет наружный диаметр D₁. Кольцевая цилиндрическая стенка 135 обода 130 имеет ширину W₁ и толщину T₁. Кольцевая цилиндрическая стенка 135 соединена с промежуточной стенкой 120 вдоль первой кромки 137 обода. В различных вариантах осуществления изобретения кольцевая цилиндрическая стенка 135 может быть соединена с промежуточной стенкой 120 механическим крепежом, заклепками, сваркой, припаиванием, приклеиванием или адгезией на границе 125 раздела промежуточной стенки между сопрягающимися поверхностями. В некоторых вариантах осуществления изобретения промежуточная стенка 120 может соединяться с кольцевой цилиндрической стенкой 135 под четко выраженным углом. В других вариантах осуществления изобретения, в которых опорный каток, например, выполнен из цельной заготовки, к примеру, алюминиевой, или есть скос или фаска, переход от промежуточной стенки 120 к кольцевой цилиндрической стенке 135 может быть гладким без четко выраженной границы раздела, как показано на фиг. 4.

[0054] Усиливающий фланец 150 соединен с кольцевой цилиндрической стенкой 135 обода 130 по второй кромке 139 на стороне, противоположной первой кромке 137 обода и промежуточной стенке 120. В различных вариантах осуществления изобретения кольцевая цилиндрическая стенка 135 может быть соединена с усиливающим фланцем 150 механическим крепежом, заклепками, сваркой, припаиванием, приклеиванием или адгезией на границе 145 раздела усиливающего фланца между сопрягающимися поверхностями. Усиливающий фланец обеспечивает радиальную опору на стороне обода, расположенной напротив промежуточной стенки 120. Усиливающий фланец может иметь равномерную или переменную толщину и отверстие диаметром D₃. Диаметр D₃ отверстия на стороне катка с усиливающим фланцем больше, чем диаметр D₄ отверстия в опорном диске 110, и может быть больше, чем диаметр D₂. В усиливающем фланце 150 могут быть выполнены сквозные отверстия 170, а в промежуточной стенке 120 могут быть выполнены отверстия 124 для обеспечения возможности выхода воды, камней, грязи, снега и прочего мусора из внутреннего пространства между усиливающим фланцем и промежуточной стенкой, которые в противном случае могли бы там застревать. Кроме того, эти отверстия способствуют снижению веса конструкции. Усиливающий фланец не соединен с промежуточной стенкой или опорным диском, так что не создается внутренний объем, который мог бы удерживать мусор.

[0055] В одном варианте осуществления опорного катка суживающийся усиливающий фланец 150 имеет начальную толщину T₃, которая уменьшается до конечной толщины T_L, меньшей, чем T₃, как показано на фиг. 5A-C. Внешний торец или наружная поверхность 155 приблизительно перпендикулярна ободу 130, тогда как внутренний торец или внутренняя поверхность 157 расположена под углом к перпендикулярной плоскости наружной поверхности 155 таким образом, что в представленном варианте осуществления изобретения усиливающий фланец суживается от внутренней поверхности цилиндрической стенки 135 к дистальному концу фланца. В некоторых вариантах осуществления изобретения усиливающий фланец 150 может соединяться с кольцевой цилиндрической стенкой 135 под четко выраженным углом. В других вариантах осуществления изобретения, в которых опорный каток, например, выполнен из цельной заготовки, к примеру, алюминиевой, или есть скос или фаска, переход от усиливающего фланца 150 к кольцевой цилиндрической стенке 135 может быть гладким без четко выраженной границы раздела, как показано на фиг. 4.

[0056] К наружной поверхности обода 130 может быть прикреплен эластомерный бандаж, например, резиновый, для дополнительной амортизации границы взаимодействия опорного катка и звеньев гусеничной ленты. Внутренняя поверхность бандажа находится в контакте и соединяется с наружной цилиндрической поверхностью кольцевой цилиндрической стенки 135. Бандаж может быть прикреплен с помощью адгезии к поверхности обода посредством термической сварки или использования соответствующего адгезива или при помощи их сочетания, как в известном уровне техники.

[0057] На фиг. 2 изображен вид спереди варианта осуществления опорного катка, показанного на фиг. 1, и показано расположение опорного диска 110, тарельчатой промежуточной стенки 120 и обода 130. Кроме того, изображено центральное отверстие 112 в опорном диске, а также множество отверстий 117, представленное в виде схемы расположения болтовых отверстий для присоединения двух опорных катков торец к торцу. В некоторых вариантах осуществления изобретения узел 10 опорного катка может быть скреплен болтами и насажен на ступицу транспортного средства для монтажа, как показано на фиг. 10.

[0058] В некоторых вариантах осуществления изобретения в промежуточной стенке 120 могут быть выполнены отверстия 124 для обеспечения возможности выхода воды, камней, грязи и прочего мусора из внутреннего пространства между усиливающим фланцем и промежуточной стенкой, которые в противном случае могли бы там застревать. Кроме того, данные отверстия выполняют функцию снижения веса. Известные опорные катки удерживают мусор в области 570 без возможности его выхода, что приводит к появлению дополнительного веса со временем.

[0059] На фиг. 3 изображен аксонометрический вид варианта осуществления опорного катка 100, показанного на фиг. 1, и изнашиваемого кольца 300. В некоторых вариантах осуществления изобретения изнашиваемое кольцо 300 может быть прикреплено к промежуточной стенке 120 посредством крепежных элементов 310 и при необходимости шайб 320, которые проходят через крепежные отверстия 122 в смещенной части тарельчатой промежуточной стенки 120. К изнашиваемому кольцу могут быть прикреплены резьбовые втулки 330 для приема крепежных элементов 310. Изнашиваемое кольцо 300 может быть выполнено из более твердого и/или более износостойкого материала, чем опорный каток.

[0060] На фиг. 4 изображен продольный разрез другого варианта осуществления опорного катка 100. Опорный диск 110 и тарельчатая промежуточная стенка 120 показаны соединенными с ободом 130 вдоль закругленной первой кромки 137 кольцевой цилиндрической стенки 135. Усиливающий фланец 150 также показан соединенным с ободом 130 вдоль закругленной второй кромки 139 кольцевой цилиндрической стенки 135. Кроме того, представленный вариант осуществления изобретения показывает гладкие изогнутые переходные поверхности вдоль внутренних поверхностей кольцевой цилиндрической стенки 135, промежуточной стенки 120 и усиливающего фланца 150. Следовательно, толщина стенок варьируется на протяжении переходных областей между участками стенок и участком фланца.

[0061] На фиг. 5A изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с суживающимся усиливающим фланцем 150, имеющим начальную толщину T₃, которая увеличивается до конечной толщины T_L, большей, чем T₃. Внутренний торец или внутренняя поверхность 157 приблизительно перпендикулярна ободу 130, тогда как внешний торец или наружная поверхность 155 расположены под углом к перпендикулярной плоскости таким образом, что в представленном варианте осуществления изобретения усиливающий фланец сходит на конус наружу от второй кромки цилиндрической стенки 135.

[0062] На фиг. 5B изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с суживающимся усиливающим фланцем 150, имеющим начальную толщину T₃, которая увеличивается до конечной толщины T_L, большей, чем T₃. Внешний торец или наружная поверхность 155 приблизительно перпендикулярна ободу 130, тогда как внутренний торец или внутренняя поверхность 157 отклонена от перпендикулярной плоскости внешнего торца таким образом, что в представленном варианте осуществления изобретения усиливающий фланец сходит на конус вовнутрь от внутренней поверхности цилиндрической стенки 135. Тогда как фиг. 5A и 5B изображают одну или другую сторону, расположенную под углом в наружном направлении, в некоторых вариантах осуществления изобретения обе поверхности могут быть расположены под углом с образованием треугольной стенки.

[0063] На фиг. 5C изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с суживающимся усиливающим фланцем 150. Представленный вариант осуществления изобретения изображает усиливающий фланец, сходящий на конус вовнутрь от внутренней поверхности цилиндрической стенки 135 аналогично варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 5B. Внешний торец или наружная поверхность 155 приблизительно перпендикулярна ободу 130, тогда как внутренний торец или внутренняя поверхность 157 отклонены от перпендикулярной плоскости внешнего торца, однако внешний торец 155 усиливающего фланца 150 вдается от наружной кромки цилиндрической стенки 135 на расстояние d_f смещения. Эта вдающаяся часть создает участок обода 130, выступающий за усиливающий фланец на эквивалентную длину d_f. В некоторых вариантах осуществления изобретения смещение не снижает толщину усиливающего фланца 150, который все равно имеет начальную толщину T₃, которая увеличивается до конечной толщины T_L, большей, чем T₃.

[0064] На фиг. 6A изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с одним выступом 180 на усиливающем фланце, выступающей из внешнего торца или наружной поверхности 155 усиливающего фланца. Усиливающий фланец имеет приблизительно равномерную толщину T₃, проходящую от цилиндрической стенки 135 к точке, в которой выступ 180 начинает выдаваться из наружной поверхности 155. Толщина фланца и выступа увеличивается до T_L в самом широком месте. Несмотря на то, что выступ показан с закругленным торцом, возможен и предусмотрен в пределах объема формулы изобретения плоский торец или другие геометрические формы.

[0065] На фиг. 6B изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с двумя выступами 180 на усиливающем фланце, причем один выступ 180 выдается из наружной поверхности 155 усиливающего фланца 150, а второй выступ 180 выступает из внутренней поверхности 157 усиливающего фланца 150. Два выступа образуют двутавровый профиль, обеспечивающий повышенную жесткость и сопротивление деформации усиливающего фланца 150 и обода 130. Усиливающий фланец имеет приблизительно равномерную толщину T₃, проходящую примерно от цилиндрической стенки 135 к точке, в которой два выступа 180 начинают выдаваться из поверхностей 155, 157 фланца. Толщина фланца и двух выступов увеличивается до T_L в самом широком месте.

[0066] На фиг. 6C изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с усиливающим фланцем 150, имеющим один выступ 180, выдающийся из внутреннего торца 157 усиливающего фланца 150. Усиливающий фланец имеет приблизительно равномерную толщину T₃, проходящую от цилиндрической стенки 135 к точке, в которой выступ 180 начинает выдаваться из внутренней поверхности 157. Внешний торец 155 усиливающего фланца 150 вдается от наружной кромки цилиндрической стенки 135 на расстояние d_f смещения. Эта вдающаяся часть создает участок обода 130, перекрывающий усиливающий фланец на эквивалентную длину d_f.

[0067] Несмотря на то, что конкретные варианты осуществления изобретения с одним или большим количеством выступов представлены с усиливающим фланцем, имеющим приблизительно равномерную толщину T₃, варианты осуществления изобретения с выступом, выдающимся с одной или с обеих сторон суживающегося фланца также рассматриваются в пределах объема настоящего изобретения.

[0068] На фиг. 7 изображен аксонометрический вид опорного катка со стороны усиливающего фланца, на котором показано множество отверстий 170, выполненных в усиливающем фланце 150. Отверстия могут быть круглыми, овальными, эллиптическими, шестиугольными или иметь другую геометрическую форму для обеспечения возможности выхода грязи, камней, льда и прочего мусора с внутренней стороны усиливающего фланца 150. Промежуточная стенка 120 на противоположной стороне обода 130 может также иметь аналогичные отверстия 124 для обеспечения возможности прохождения через них материала и снижения общего веса.

[0069] В некоторых вариантах осуществления изобретения между кольцевой цилиндрической стенкой 135 и усиливающим фланцем 150 нет ребер. В некоторых вариантах осуществления изобретения между промежуточной стенкой 120 и усиливающим фланцем 150 нет соединяющей поверхности кроме обода 130.

[0070] На фиг. 8A изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с одним выступом на усиливающем фланце и по меньшей мере одним отверстием переменного размера для прохождения мусора, причем наружная поверхность примерно параллельна и находится на одной оси с внутренним диаметром 130, для обеспечения легкого выхода мусора. В некоторых вариантах осуществления изобретения размер отверстий является достаточным для снижения веса и прохождения мусора.

[0071] На фиг. 8B изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка с одним выступом 180 на усиливающем фланце 150, выдающимся из внутреннего торца 157 усиливающего фланца 150. Усиливающий фланец имеет приблизительно равномерную толщину T₃, проходящую от цилиндрической стенки 135 к точке, в которой выступ 180 начинает выдаваться из внутренней поверхности 157. В данном примере внешний торец 155 усиливающего фланца 150 выполнен заподлицо со второй кромкой 139, которая является наружной кромкой цилиндрической стенки 135, так что они выполнены сходящимися под острым наружным углом.

[0072] На фиг. 9 изображен продольный разрез варианта осуществления опорного катка, показывающий различные взаимосвязанные участки и поверхности, на котором легковесный опорный каток 500, выполненный из цельной заготовки 501, имеет непрерывную внутреннюю и наружную поверхность, содержащую первую плоскую наружную поверхность 510, проходящую от первого внутреннего диаметра D21 до второго наружного диаметра D22, тарельчатую изогнутую поверхность 520, проходящую от второго наружного диаметра D22 до третьего периферического диаметра D23, вторую наружную поверхность 530, проходящую расстояние d22 в осевом направлении от изогнутой поверхности 520, причем изогнутая поверхность 520 образует расстояние d21 смещения от первой плоской поверхности 510 к начальной кромке 535 второй наружной поверхности 530, а вторая поверхность задает обод 130 опорного катка 500, третью наружную поверхность 540, проходящую от задней кромки 539 второй наружной поверхности 530, имеющей периферический диаметр между D23 и D25, до внутреннего диаметра D24, расстояние d23 под углом θ22 от второй поверхности, как показано на детализированной вставке, четвертую наружную поверхность 550, проходящую расстояние d24, первую внутреннюю поверхность 560 под углом θ23 от второй поверхности, проходящую расстояние d25, которое может быть меньше, чем расстояние d23 третьей наружной поверхности 540 в направлении второй наружной поверхности 530, множество связанных отверстий, выполненных в третьей наружной поверхности 540 и первой внутренней поверхности 560, вторую внутреннюю поверхность 570, приблизительно параллельную второй наружной поверхности 530, имеющую диаметр D25, который меньше диаметра D23, третью внутреннюю поверхность 580, приблизительно параллельную изогнутой поверхности 520, четвертую внутреннюю поверхность 590, приблизительно параллельную первой наружной поверхности 510, и пятую внутреннюю поверхность 599, соединяющую четвертую внутреннюю поверхность 590 с первой наружной поверхностью 510, диаметром D21. В некоторых вариантах осуществления изобретения поверхности 530 и 570 могут быть непараллельными, так что толщина между D25 и D23 может быть непостоянной, а иметь переменную толщину или конусность на внутреннем диаметре. В некоторых вариантах осуществления изобретения толщина между третьей внутренней поверхностью 580 и изогнутой поверхностью 520 может быть переменной.

[0073] Первая внутренняя поверхность 560 отделена от третьей внутренней поверхности 580 расстоянием d26, меньшим, чем d22, образующим внутреннее пространство, прилегающее ко второй внутренней поверхности 570, в котором может накапливаться грязь, снег и мусор.

[0074] В некоторых вариантах осуществления изобретения первая внутренняя поверхность 560 усиливающего фланца не соединяется с третьей внутренней поверхностью 580, и первая и третья внутренние поверхности не образуют замкнутый объем.

[0075] В некоторых вариантах осуществления изобретения различные поверхности выполнены с возможностью схождения и соединения с прилегающей поверхностью вдоль закругленного или скошенного внутреннего или наружного угла.

[0076] На фиг. 10 изображены два опорных катка 100, соединенных друг с другом в виде узла 10 и установленных на транспортное средство, и часть гусеничной ленты с направляющим гребнем 900 гусеничной ленты, функционально взаимодействующей с узлом опорного катка.

[0077] На фиг. 11A-C изображены увеличенные виды крепежных элементов 310, прикрепляющих изнашиваемое кольцо 300 к торцу промежуточной стенки 120 опорного катка 100, с дополнительной шайбой 320 при необходимости. В одном варианте осуществления изобретения крепежный элемент может иметь резьбу и быть соединенным с резьбовой гайкой 340. К изнашиваемому кольцу или к промежуточной стенке 120 могут быть прикреплены резьбовые втулки 330 приема крепежных элементов 310.

[0078] В некоторых вариантах осуществления изобретения два опорных катка собраны вместе для установки на подвеску гусеничного транспортного средства. После сборки один опорный каток становится внутренним опорным катком, который расположен ближе к корпусу транспортного средства и усиливающий фланец которого обращен к транспортному средству; а второй опорный каток становится наружным опорным катком, который расположен дальше от транспортного средства и усиливающий фланец которого обращен в сторону от транспортного средства. Наружный торец опорного диска внутреннего опорного катка оказывается упирающимся в наружный торец опорного диска наружного опорного катка и функционально связанным с ним. Промежуточные стенки соединенных внутренних и наружных опорных катков образуют примерно V-образный зазор или углубление между двумя катками, имеющее соответствующие размеры, обеспечивающие возможность прохождения направляющего гребня 900 гусеничного трака между опорными катками. Размер зазора определен смещением d21, образованным промежуточной стенкой от опорного диска до обода.

[0079] В вариантах осуществления узла опорного катка усиливающий фланец наружного опорного катка и усиливающий фланец внутреннего опорного катка образуют участки увеличенной толщины и прочности для сопротивления изгибу и/или деформации каждой наружной неопертой кромки внутреннего и наружного ободьев и узла опорного катка в целом.

[0080] Расстояние смещения между торцом промежуточной стенки и торцом опорного диска образует зазор или углубление, выполненное с конфигурацией и размерами, обеспечивающими возможность размещения направляющего гребня гусеничных звеньев, когда два таких опорных катка смонтированы вместе.

[0081] Во множество отверстий, выполненных в изнашиваемом кольце, плотно посажены резьбовые шпильки. Каждая шпилька соединена с соответствующей гайкой, при необходимости с дополнительной шайбой, собранной с противоположной стороны опорного катка, для прижатия изнашиваемого кольца к опорному катку.

[0082] В некоторых вариантах осуществления изобретения во множество отверстий, выполненных в изнашиваемом кольце, могут быть плотно посажены резьбовые втулки. Каждая втулка соединена с соответствующим болтом, при необходимости с дополнительной шайбой, собранным с противоположной стороны опорного катка, для прижатия изнашиваемого кольца к опорному катку.

[0083] В некоторых вариантах осуществления изобретения во множество отверстий, выполненных в изнашиваемом кольце, установлен анкерный крепеж, при необходимости с дополнительной шайбой, и ввинчен непосредственно в обод для прижатия изнашиваемого кольца к опорному катку.

[0084] В одном или большем количестве вариантов осуществления изобретения опорный каток может быть выполнен из двух или большего количества компонентов, соединенных друг с другом, тогда как в других вариантах осуществления изобретения цельный одинарный опорный каток может быть выполнен из цельной металлической, пластиковой или композитной заготовки. В различных вариантах осуществления изобретения одинарный опорный каток или отдельные компоненты опорного катка (например, опорный диск, обод, промежуточная стенка, усиливающий фланец, изнашиваемое кольцо, эластомерный бандаж и т.д.) могут быть изготовлены посредством ковки, металлического литья, формования, штамповки, механической обработки или их сочетания. В одном или большем количестве вариантов осуществления изобретения опорный каток изготовлен посредством сборки двух или большего количества предварительно сформованных компонентов, где отдельные компоненты опорного катка могут быть собраны посредством соединения компонентов друг с другом при помощи механического крепежа, заклепок, сварки, припаивания или адгезии. В различных вариантах осуществления изобретения форма может быть литейной формой для деталей, отливаемых из металла, или пресс-формой для литья под давлением для пластиковых деталей. Инструмент может быть режущим инструментом для механической обработки или формовочным инструментом, например, штампом для ковки или штампования.

[0085] Выше приведены примеры различных конкретных вариантов осуществления каждого из разных аспектов, а также различные варианты осуществления всего опорного катка и сборочного узла. Неограничительные примеры изображают конкретные сочетания характеристик конструкции опорного катка; однако, другие сочетания и схемы различных признаков изобретения могут быть реализованы и входить в пределы сущности и объема настоящего изобретения. Кроме того, специалистам в данной области техники очевидны многие модификации и варианты настоящего изобретения, отличающиеся от изображенных и описанных в настоящей заявке. Предполагается, что все такие варианты осуществления, примеры, вариации, сочетания и модификации должны быть охвачены в пределах сущности и объема настоящего изобретения в соответствии с нижеприведенной формулой изобретения.

[0086] Каждый документ, приведенный в настоящей заявке, включая ссылочные и родственные патенты и заявки, включен полностью в данную заявку посредством ссылки, кроме тех случаев, когда он явно исключен или иным образом ограничен. Упоминание какого-либо документа не является допущением того, что это известный уровень техники в отношении какого-либо изобретения, раскрытого или заявленного в настоящей заявке, или что он сам или в каком-либо сочетании с любой другой ссылкой или ссылками сообщает, предполагает или раскрывает какое-либо такое изобретение. Кроме того, в тех случаях, когда какое-либо значение или определение термина в настоящем документе находится в противоречии с каким-либо значением или определением того же самого термина в документе, включенном в качестве ссылки, значение или определение этого термина в настоящем документе имеет преимущественную силу.

Реферат

Изобретение относится к опорному катку для использования на гусеничных или полугусеничных транспортных средствах, который имеет малый вес и может быть выполнен как единое целое из цельной заготовки или изготовлен из множества деталей. Опорный каток (100) содержит опорный диск (110), тарельчатую промежуточную стенку (120), обод (130) с кольцевой цилиндрической стенкой (135), прикрепленной вдоль первой кромки (137) обода к кромке промежуточной стенки, и усиливающий фланец (150), выдающийся из кольцевой цилиндрической стенки (135) обода вдоль второй кромки (139) обода напротив первой кромки (137) обода. Толщина стенки фланца (150) меньше на одном конце и увеличена в самом широком месте. Фланец (150) обеспечивает радиальную опору второй кромки (139) обода цилиндрической стенки (135) для сопротивления деформации. Также заявлен узел опорного катка для гусеничного транспортного средства, содержащий пару упомянутых опорных катков, в которой первый опорный каток является внутренним опорным катком, а второй опорный каток является наружным опорным катком. Технический результат: создание опорных катков, имеющих меньший вес, но при этом сравнимую или более высокую прочность и долговечность, которые к тому же могут быть легко изготовлены. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 18 ил.

Формула