(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二個の部材にピンを挿入する貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部の出口側に円形の凹溝が形成され、前記貫通孔にピンを挿入して前記部材を連結するピン継手構造において、上部外面に凸部が形成され、スチールから成り下端に３０°の傾斜がかかる一対の固定部、及び前記固定部の間に挿入される弾性体のゴムを含み、前記固定部の上部面には夫々円形の溝が形成され、工具により前記固定部が収縮され、前記固定部に向かった弾性体（５）の垂直長（ｖ）は、中心軸から固定部（３）の終端までの長さの約２０〜５０％になり、前記弾性体（５）の水平長（ｈ）は前記固定部（３）の長さより短かく、前記弾性体の弾性力により前記貫通孔に挿入された後、前記凸部が前記凹溝に嵌合されるようにして、前記ピンが部材の運動のため離脱することのないように固定することを特徴とするピン固定装置。
【請求項２】
少なくとも二個の部材にピンを挿入する貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部の出口側に円形の凹溝が形成され、前記貫通孔にピンを挿入して、前記部材が回動するように支持するピン継手構造において、外面に凸部が設けられ、非弾性部材から成る一対の固定部、前記固定部の間に挿入される弾性体、前記固定部及び弾性体の下部にピンの終端面と同一形状に設けられる下部弾性体を含み、前記下部弾性体は、前記ピンに当接し、前記弾性体の弾性力により前記貫通孔に挿入された後前記凸部が前記凹溝に嵌合するようにして、前記ピンが部材の運動のため離脱することのないように固定することを特徴とするピン固定装置。
【請求項３】
前記弾性体及び下部弾性体はゴムから成ることを特徴とする請求項２に記載のピン固定装置。
【請求項４】
前記固定部はスチールから成り、前記凸部は前記固定部の上部に設けられ、下端に一定の傾斜がかかることを特徴とする請求項２に記載のピン固定装置。
【請求項５】
前記下部弾性体は底板が窪んでいて、ピンから受ける力が外周面に集中することを特徴とする請求項２に記載のピン固定装置。
【請求項６】
前記弾性体と下部弾性体は一体に形成し、前記固定部は前記弾性体及び下部弾性体に接着された後加圧により固定されることを特徴とする請求項２に記載のピン固定装置。
【請求項７】
前記固定部の上部面には夫々円形の溝が形成され、工具により前記固定部が収縮されることを特徴とする請求項２に記載のピン固定装置。
【請求項８】
前記固定部に向かった弾性体（５）の垂直長（ｖ）は、中心軸から固定部（３）の終端までの長さの約２０〜５０％になることを特徴とする請求項２に記載のピン固定装置。
【請求項９】
前記弾性体（５）の水平長（ｈ）は前記固定部（３）の長さより短いことを特徴とする請求項８に記載のピン固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属す技術分野】
本発明は、二個以上の部材をピンによって連結するピン継手構造において、部材の運動によるピンの離脱を防止するためのピン固定装置に関するものであって、より詳細には略半円形に形成された一対の固定具及び固定具の間に挿入される弾性体を含み、前記固定具が弾性体によってある程度縮むことによりピン挿入孔に挿入された後、再び弾性体により押し出され予め加工されたピン挿入孔内の凹溝に嵌合され固定されるピン固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、様々な機械工作物または構造物にはピン継手構造がよく用いられる。ピン継手構造は二個以上の部材に貫通孔を形成して該孔にピンを挿入して連結する構造のことをいう。このようなピン継手構造の一例が図１に示す設備に用いられている。
図１に示す設備は掘削機ブレーカー設備で、図示のようにブレーカー棒１０３が複数個の固定部材により支持台１０２に挿入され、挿入されたブレーカー棒１０３は複数個のピン１０１と止め手段１０５とで支持される。こうした設備ではブレーカー棒が作業の際に大幅な振動を伴うため、ピンの結合が弛緩してくる。従って、ピン１０１を止め、手段１０５で固定するものであるが、こうした止め手段１０５は振動によって漸次弛緩するピンの結合を保持しきれないという問題があった。ここではピンの終端にゴムを挿入し、これを止め輪とボルトで締め込む構造の止め手段を採用している。
【０００３】
従来のピン継手構造においては、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すようなＫＳ  Ｂ  １３３６−８５のスナップリング２００を用いてピンの離脱を防止しようとしてきた。スナップリング２００は略円形状に形成され一部切開されているもので、内側へ縮まる場合リング部材の剛性によって弾性を示すようになり、元の位置に戻るようにした構造から成る。しかし、こうしたリングは、その厚さが一定に制限されるものであり、あまり厚すぎると製作にあたって円形状にし難くなる。さらに、その厚さが充分でなければ、ピン挿入孔に形成される溝が深くならないとの欠点がある。
【０００４】
図２（ａ）、図２（ｂ）のように、ピン２０２がピン挿入孔２０１に挿入され、さらにその上にゴム２０４が挿入され、ゴム２０４はスナップリング２００で固定される。こうした構造では、ピン２０２が反復運動をする場合ゴム２０４を通して反復的な力がスナップリング２００に伝わり、その力は結局スナップリング２００を元の位置から離脱させるようになる。遂に、スナップリング２００がその役目を果たせなくなるとピン２０２が離脱すると共に部材の結合が解かれることになる。
【０００５】
図３はピンを支持するための他の構造を示す。これはＫＳ  Ｂ  １３３９−８５の規格によるスプリングピンを用いたものであって、弾性を自ら含む鋼板を巻いて使用する構造から成っている。こうしたスプリングピン３００は半径方向に一定の程度縮できる構造で、スプリングピン３００を貫通孔に挿入し固定するようになっている。こうした挿入構造も同様、多くの振動が伴ったり部材の運動が頻繁なピン継手で一定時間経過すると、漸次弾性を失って外側へ押し出されてピンを支持できなくなる等の問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような問題点を解決せんとするものであって、一対の固定部及びその間に設ける弾性体によって前記固定部に設けた凸部をピン挿入孔の凹溝に嵌合してピンの離脱を防止することを第１の目的とする。
さらに、本発明は前記のようなピン固定装置を用いて結合及び分離が容易なピン固定装置を提供することを第２の目的とする。
さらに、本発明は前記のようなピン固定装置を用いてピンで連結する部材の運動によってもピンの結合が決して緩まないような頑丈な結合を提供し、ピンと当接する面に弾性体を用いピンの破損を防止するピン固定装置を提供することに第３の目的がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
少なくとも二個の部材にピンを挿入する貫通孔が形成され、前記貫通孔の内部の出口側に円形の凹溝が形成され、前記貫通孔にピンを挿入して前記部材を連結するピン継手構造において、上部外面に凸部が形成され、スチールから成り下端に３０°の傾斜がかかる一対の固定部、及び前記固定部の間に挿入される弾性体のゴムを含み、前記固定部の上部面には夫々円形の溝が形成され、工具により前記固定部が収縮され、前記固定部に向かった弾性体（５）の垂直長（ｖ）は、中心軸から固定部（３）の終端までの長さの約２０〜５０％になり、前記弾性体（５）の水平長（ｈ）は前記固定部（３）の長さより短かく、前記弾性体の弾性力により前記貫通孔に挿入された後、前記凸部が前記凹溝に嵌合されるようにして、前記ピンが部材の運動のため離脱することのないように固定することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明は前記のようなピン継手構造において、外面に凸部を設けた非弾性部材から成る一対の固定部；前記固定部の間に挿入される弾性体；そして前記固定部及び弾性体の下部にピン終端面と同一形状で設けられる下部弾性体；を含み、前記下部弾性体は前記ピンに当接し、前記弾性体の弾性力により前記貫通孔に挿入された後、前記凸部が前記凹溝に嵌合するようにして、前記ピンが部材の運動のため離脱することのないように固定するピン固定装置を提供する。
【０００９】
以下、本発明において好ましき実施例を、添付の図面に基づいて詳述する。図４は本発明によるピン固定装置の一実施例を示す斜視図である。図５（ａ）は図４のピン固定装置の平面図を示し、図５（ｂ）はピン固定装置の側面図である。
【００１０】
前記の図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本発明によるピン固定装置は全体として円筒形状に形成する。ピン固定装置は一対の固定部を含む。前記固定部３は頑丈な剛性を有する部材から成り、非圧縮性の材質を示す。好ましくは前記固定部３はスチールから成ることがよい。固定部３は外面が円形に形成され、その反対の内面は平面と成る。一対の固定部３は内面が相対するように配置させる。固定部の側面は円筒を長手方向に一定距離において切断した形状で平坦である。こうして外面を除けば略直方形状を成す固定部３は外面に凸部７を設ける。
【００１１】
凸部７は前記固定具３の外面に沿って水平に形成され、一定の長さ突出している。凸部７は前記固定具３の側面の如何なる位置にも設けることができるが、より好ましくは固定具３の側面上部がよい。本実施例においては固定具３の側面上部に設け、固定具の上部面は滑らかなように凸部を形成する。  凸部７の下部面は一定角度で傾くよう形成するが、好ましくは約３０°の傾斜とする。これは挿入する際作業を容易にするためである。
【００１２】
図５（ｂ）凸部７を形成する長さｄは、固定部３全長の５０％を超えないように設けることが安定性に鑑みて好ましい。即ち、凸部７が占める長さが増加する程作業の際に収縮させることが困難となり、従ってピン挿入孔に挿入し難くなる。
前記のような一対の固定部３の間には弾性体を位置させ、該弾性体５は固定部３を支持するようになる。弾性体５は好ましくはゴムから成り、圧縮スプリング等の伸縮性を有する全材質から成ることができる。ただし、ある程度の弾性が無ければならない。ゴムの場合はショア（ｓｈｏｒｅ）硬さを基準に約５０〜９０の値が好ましく、最も好ましくは約７０程の硬さである人造ゴムを用いる。こうした硬度は強力なパワー、即ち工具を用いてある程度圧縮できる数値で、普通の人間の手で押しても圧着されない程のものを用いる。このような弾性体５を前記固定部３の間に位置させ、接着剤を使って接着した後プレス成形機において加圧し頑丈に付着させる。
【００１３】
弾性体５にゴムを用いる本実施例のような場合、前記ゴムの厚さは固定部３の厚さよりやや厚くした。ゴムの厚さは固定部３の凸部７を支持するための厚さを考慮して、図５（ａ）において弾性体５の垂直長さ（ｖ）は中心軸から固定部３の終端までの長さの約２０〜５０％になるよう形成することが好ましい。さらに、弾性体５の水平長さ（ｈ）は固定部３の長さより短くさせ、弾性部の収縮によって側面が膨張する際固定部３との干渉を起こさないようにする。
【００１４】
図４において、固定部３の上面には夫々円形の溝９を形成する。円形の溝９はプライヤー（ｐｌｉｅｒ）などの工具を用いてピン固定装置をピン挿入孔に挿入するために形成する。固定部３の上面中心に形成する円形の溝９はプライヤーなどの工具が挿入されるようにし、夫々の溝に終端を挿入し力を加えると、前記固定部３がその間の弾性体５の弾性に勝って多少収縮する。従って、ピン貫通孔の内部に挿入されるのである。そして、内部に形成してある凹溝に位置するまで挿入した後、プライヤーを抜けば弾性体の弾性により凸部が凹溝に嵌合されることになる。
【００１５】
一方、図６は本発明によるピン固定装置の他実施例を示すものである。本発明によるピン固定装置の他実施例においては、図６に示すように、下端に下部弾性体をさらに付着することを特徴とする。こうした下部弾性体１１は前記固定部の間の弾性体５と同一材質で設けることが好ましく、より好ましくは弾性体５と一体に一度で形成することである。下部弾性体１１は円形に形成し、底面は平坦にしてもよいが好ましくは窪ませる。  底面を窪ませると、底面の外側円周面がピン終端部と接して力を受け、こうした力が凸部と同一軸上の外側円周面に作用してモーメントによる力の作用がなくなるとの有利な効果が得られるからである。上述のような本発明によるピン固定装置の作用を、図面に基づいて説明すると次のようになる。図７は本発明によるピン固定装置の設置状態図である。
【００１６】
上述したとおり、本発明によるピン固定装置は貫通孔１７に挿入するピン１５の終端に挿入する。貫通孔１７にはピン固定装置の凸部が挿入されるように凹溝を形成しておき、該凹溝に凸部７が嵌合するようにプライヤー等の工具を用いて貫通孔１７に挿入する。本図面においては、図６に示す本発明の実施例を用いる。従って、凸部７が凹溝１３に至るとプライヤーを抜き、弾性体５の弾性により凸部７が凹溝１３にぴったり嵌合するようになる。
【００１７】
本発明においては、従来のスナップリングやスプリングピンに比して頑丈且つ厚手の固定部を用いて、挿入作業の他の作業が必要無く固定が容易且つ確実となる構造を提供する。つまり、凹溝１３の厚さは貫通孔１７の直径とピンが受ける力など様々な事項に鑑みて調整でき、これに合ったピン固定具を用いてピンの位置を固定することが可能となる。
【００１８】
ピン１５はピン固定装置の下部に設けた下部弾性体１１に当接するが、こうして弾性体はピンによる衝撃力を吸収してピンの破損を防止できるようになる。
さらに、ピン１５を取り替えたり設備を分解して取り替えようとする際は、再び上部面の溝９に工具を差し込み固定部を収縮させて抜き出す。このような作業を通して、ピン、貫通孔及びピン固定装置など如何なる固定要素も損傷させず容易に取替又は除去作業を行えるようになる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、一対の固定部及びその間に形成された弾性体を用いて、前記固定部に設けられた凸部がピン挿入孔の凹溝に嵌合し、ピンの離脱を防止できる効を奏する。さらに、本発明は、前記のようなピン固定装置を用いて、ピン固定装置の摩耗または締結の緩みのない頑丈な結合を得ることができ、結合及び分離作業の容易なピン固定装置を提供できる効を奏する。さらに、本発明は、前記のようなピン固定装置を用いて、ピンが連結する部材の運動によってもピンの結合が決して緩まないよう頑丈な結合を提供し、ピンとの当接面に弾性体を用いてピンの破損を防止できる有利な効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な掘削機ブレーカー設備の組立図である。
【図２】従来のピン固定手段の一例として止め輪を用いたピン固定状態を示す（ａ）側断面図と（ｂ）正断面図である。
【図３】従来のピン固定手段の他例としてスプリングピンを用いたピン固定状態を示す図面である。
【図４】本発明によるピン固定装置を示す斜視図である。
【図５】本発明によるピン固定装置の（ａ）平面図と（ｂ）側面図である。
【図６】本発明によるピン固定装置の他実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明によるピン固定装置の結合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
３  固定部
５  弾性体
７  凸部
９  溝
１１  下部弾性体
１３  凹溝
１５  貫通孔
１７  貫通孔
１０１  ピン
１０２  支持台
１０３  ブレーカー棒
１０５  止め手段
２００  スナップリング
２０２  ピン
２０４  ゴム
３００  スプリングピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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