(57)【要約】【課題】  作業機械の回転連結構造において、その軸受の隙間を覆うシール部材を飛来する異物から有効に保護する。【解決手段】  第１部材２２と第２部材３０との間に内輪４２と外輪４４とをもつ軸受４０を介在させる。内輪４２の外周面４２ｃにシール部材６０を固定してその端部６０ｂを外輪４４の端面４４ａに接触させることにより内輪４２と外輪４４との隙間５８を覆う。さらに、外輪４４の端面４４ａにシール保護部材６４を接合してこのシール保護部材６４により前記シール部材６０を軸受４０の回転半径方向外側と軸方向外側の双方から覆う。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に含まれる第１部材に対して所定の軸回りに相対回転可能となるように第２部材を軸受を介して連結するための回転連結構造であって、前記軸受は、前記第１部材側に固定される内輪と、この内輪の径方向外側に当該内輪に対して相対回転可能となるように結合され、その軸方向の端面のうち前記第１部材側の端面が前記内輪の前記第１部材側の端面よりも当該第１部材から離れた位置にあり、これと反対側の第２端面が前記第２部材側に固定される外輪とを含み、さらに、この外輪の第１端面と当該第１端面よりも前記第１部材側に位置する前記内輪の外周面とのうちの一方の面側に固定されて他方の面に接触することにより前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との隙間を覆うシール部材と、前記外輪の第１端面に接合され、その接合状態で前記シール部材を前記軸受の回転半径方向外側及び当該軸受の軸方向外側の双方から覆う形状をもつシール保護部材とを備えることを特徴とする作業機械の回転連結構造。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の回転連結構造において、前記シール保護部材は、前記シール部材よりも前記軸受の回転半径方向外側の領域で当該軸受の外輪の第１端面に接合される接合面を有するとともに、この接合面よりも前記軸受の回転半径方向の内側の領域で前記シール部材を当該軸受の軸方向外側から覆うカバー部を有することを特徴とする作業機械の回転連結構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の作業機械の回転連結構造において、前記外輪をその軸方向に貫いて前記第２部材に締結する締結具を備えるとともに、前記シール保護部材に前記締結具が挿通可能な締結具挿通孔が設けられ、この締結具挿通孔に前記締結具が挿通されることにより当該締結具によって前記外輪に前記シール保護部材が締結されることを特徴とする作業機械の回転連結構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の作業機械の回転連結構造において、前記シール保護部材は前記軸受の回転周方向に分割されたものであることを特徴とする作業機械の回転連結構造。
【請求項５】
可動アームを有する作業機械の当該可動アームの先端に取付けられる破砕機であって、その破砕機本体が連結される第１部材と、前記可動アーム側に連結される第２部材とを有し、これら第１部材と第２部材とが請求項１〜４のいずれかに記載の作業機械の回転連結構造を介して相対回転可能に連結されていることを特徴とする破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破砕機等を備える作業機械に含まれる部材同士を相対回転可能に連結するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機械に含まれる部材同士を相対回転可能に連結するための構造として、両部材間に軸受を介在させるものが多く用いられている（特許文献１）。
【０００３】
その一例を図６に示す。図において、互いに対向する第１部材１００と第２部材１０２との間に軸受１０４が介在している。この軸受１０４は、図例では転がり玉軸受であり、その内輪１０６が前記第１部材１０１に固定されるとともに外輪１０８が前記第２部材１０２側に固定されている。
【０００４】
さらに、前記軸受１０４には、その内輪１０６の外周面と外輪１０８の外周面との隙間１０９に異物等が侵入するのを防ぐべく、シール部材１１０が設けられている。このシール部材１１０は、ゴム等の弾性材によりリング状に形成されたものであり、その径方向の内側端が前記内輪１０６の外周部下端に固定され、かつ、外側端が前記外輪１０８の下面に接触することにより、前記隙間１０９を全周にわたって下方から覆う形状となっている。
【特許文献１】実公昭６１−２６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記構造では、シール部材１１０が外方に露出した状態にあるため、当該シール部材１１０に異物が当たる等して当該シール部材１１０が破損するおそれがある。特に、破砕機等を具備する作業機械では、その作業中に砕片等が高速で飛散し易く、当該砕片等が前記シール部材１１０に当たると当該シール部材１１０の破損のおそれが高くなる。
【０００６】
このような異物から前記シール部材１１０を保護する手段として、例えば図６の二点鎖線に示すように前記第１部材１０１を径方向外側（図では右側）に延長させて前記シール部材１１０を下方から覆うようにすることが考えられるが、その場合でも前記シール部材１１０は前記第１部材１０１と外輪１０８の下面との隙間１１２から径方向外側に大きく開放された状態にあるため、この隙間１１２を通じて径方向内側に侵入する異物から前記シール部材１１０を有効に保護することはできない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、作業機械の回転連結構造において、その軸受の隙間を覆うシール部材を簡素な構造で有効に保護するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、作業機械に含まれる第１部材に対して所定の軸回りに相対回転可能となるように第２部材を軸受を介して連結するための回転連結構造であって、前記軸受は、前記第１部材側に固定される内輪と、この内輪の径方向外側に当該内輪に対して相対回転可能となるように結合され、その軸方向の端面のうち前記第１部材側の端面が前記内輪の前記第１部材側の端面よりも当該第１部材から離れた位置にあり、これと反対側の第２端面が前記第２部材側に固定される外輪とを含み、さらに、この外輪の第１端面と当該第１端面よりも前記第１部材側に位置する前記内輪の外周面とのうちの一方の面側に固定されて他方の面に接触することにより前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との隙間を覆うシール部材と、前記外輪の第１端面に接合され、その接合状態で前記シール部材を前記軸受の回転半径方向外側及び当該軸受の軸方向外側の双方から覆う形状をもつシール保護部材とを備えるものである。
【０００９】
この構造によれば、軸受を構成する外輪の第１端面（第１部材側の端面）にシール保護部材を接合してこのシール保護部材によりシール部材をその軸受の回転半径方向外側と軸方向外側の双方から覆うようにしているので、いずれの方向から飛来する異物に対しても前記シール部材を有効に保護することができる。
【００１０】
このシール保護部材の具体的な形状は特に問わないが、例えば、前記シール部材よりも前記軸受の回転半径方向外側の領域で当該軸受の外輪の第１端面に接合される接合面を有するとともに、この接合面よりも前記軸受の回転半径方向の内側の領域で前記シール部材を当該軸受の軸方向外側から覆うカバー部を有するものが、好適である。このシール保護部材によれば、当該シール保護部材と前記シール部材との干渉を避けながらこのシール部材を前記軸受の回転半径方向外側と軸方向外側の双方から覆うことが可能になる。
【００１１】
前記シール保護部材の接合手段も特に問わないが、前記外輪をその軸方向に貫いて前記第２部材に締結する締結具を備えるとともに、前記シール保護部材に前記締結具が挿通可能な締結具挿通孔が設けられ、この締結具挿通孔に前記締結具が挿通されることにより当該締結具によって前記外輪に前記シール保護部材が締結されるようにすれば、前記外輪と第２部材との締結に用いられる締結具を有効に利用して前記シール保護部材を前記外輪の第１端面に対して簡素な構造で接合することが可能になる。
【００１２】
前記シール保護部材は、全体がリング状に一体化されたものでもよいが、前記軸受の回転周方向に複数に分割されたものであれば、前記軸受に対する組付けがより容易となる。
【００１３】
また本発明は、可動アームを有する作業機械の当該可動アームの先端に取付けられる破砕機であって、その破砕機本体が連結される第１部材と、前記可動アーム側に連結される第２部材とを有し、これら第１部材と第２部材とが前記回転連結構造を介して相対回転可能に連結されているものである。
【００１４】
このような破砕機は、前記可動アームの動きによって種々の向きに操作され、かつ、その破砕作業時に砕片が高速で飛散し易いものであるため、前記回転連結構造におけるシール部材の保護は特に有効となる。
【００１５】
ただし、本発明に係る回転連結構造は前記破砕機の回転部分に限らず、作業機械に含まれる種々の回転部分に適用することが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明は、軸受の外輪の端面にシール保護部材を接合し、このシール保護部材によって、前記軸受の隙間を覆うシール部材を当該軸受の回転半径方向外側及び軸方向外側の双方から覆うようにしたものであるので、簡単な構造で、飛来する異物から前記シール部材を有効に保護することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態を図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１８】
図１に示す作業機械は、走行可能な機体１０を備え、この機体１０にブーム１２が起伏可能に設けられており、このブーム１２の先端にアーム（可動アーム）１４が水平軸回りに回動可能に連結されている。そして、このアーム１４の先端に水平軸回りに回動可能となるように破砕機１６が取付けられており、この破砕機１６に本発明に係る回転連結構造が適用されている。
【００１９】
前記破砕機１６の構造を図２及び図３に示す。この破砕機１６は、前記アーム１４の先端に取付けられるアーム連結部１８と、破砕機本体２０とを備え、これらアーム連結部１８と破砕機本体２０とが本発明に係る回転連結構造を介して相対回転可能に連結されている。
【００２０】
前記破砕機本体２０は、略円盤状の第１基板（第１部材）２２の中央部に連結される支柱部２４と、この支柱部２４の先端に左右の支軸２６を介してそれぞれ回動可能に連結される一対の破砕アーム２８とを備え、各破砕アーム２８はその内側に破砕刃２７を有している。両破砕アーム２８と前記第１基板２２との間にはそれぞれ油圧シリンダ２９が介設され、この油圧シリンダ２９の伸縮により両破砕アーム２８が互いに逆向きに回動駆動されることにより、これらの破砕アーム２８が開閉動作（破砕動作）を行うようになっている。
【００２１】
これに対して前記アーム連結部１８は、前記第１基板２２よりも一回り大きい略円盤状をなす第２基板３０を有し、この第２基板３０から一対のブラケット３２が突設されている。これらのブラケット３２には貫通孔３４，３６が設けられ、貫通孔３４には当該ブラケット３２を前記アーム１４の先端に連結するためのピンが挿通され、貫通孔３６には当該ブラケット３２を破砕機回動駆動用のシリンダ３８（図１）に連結するためのピンが挿通される。
【００２２】
次に、前記アーム連結部１８と破砕機本体２０との間に介設される回転連結構造を図４も参照しながら説明する。
【００２３】
前記破砕機本体２０が連結される第１基板２２と、前記アーム連結部１８を構成する第２基板３０とは、互いに平行となるように対向配置され、両基板２２，３０の間に軸受４０が介在している。この軸受４０は、内輪４２と、その径方向外側に配置される外輪４４とが相対回転可能となるように結合されたものであり、前記内輪４２が前記第１基板２２に、前記外輪４４が前記第２基板３０にそれぞれ固定されている。
【００２４】
なお、図例では前記軸受４０として玉軸受が示されているが、本発明に係る軸受は内輪に対して相対回転可能な外輪を有するものであればよく、例えばころ軸受の適用も可能である。
【００２５】
図示の内輪４２は、その第１基板側端面（図４では下端面）４２ａが前記第１基板２２の外周部上の座板４６に接合される姿勢で当該第１基板２２側にボルト４８によって締結されている。詳しくは、前記内輪４２及び前記座板４６にこれらを軸受４０の回転軸方向（図４では上下方向）と平行な方向に貫く貫通孔４２ｂ，４６ｂがそれぞれ設けられ、これらの貫通孔４２ｂ，４６ｂに前記第１基板２２と反対の側から前記ボルト４８が挿入されて第１基板２２側のねじ孔２２ａにねじ込まれている。
【００２６】
なお、この内輪４２の内側面には内歯車５２が形成される一方、前記第２基板３０にはこれを下向きに貫通するようにして図２及び図３に示すような回転駆動モータ５０が固定され、この回転駆動モータ５０の出力軸に固定されたピニオン５４が前記内歯車５２に噛合されている。そして、この回転駆動モータ５０の作動により、第１基板２２に対して第２基板３０を相対回転させる駆動が行われるようになっている。
【００２７】
この内輪４２に対し、前記外輪４４は、当該内輪４２から第２基板３０側へ軸方向にシフトした相対位置関係で連結されている。すなわち、この外輪４４の軸方向端面のうち第１基板２２側の第１端面４４ａは、前記内輪４２の第１基板側端面４２ａよりも第１基板２２から離れた位置（図４では上側の位置）にある一方、この第１端面４４ａと反対側の第２端面４４ｂは前記内輪４２よりも第２基板３０側（図では上側）に突出していて当該第２端面４４ｂが当該第２基板３０の外周部下面に設けられた座板５６に接合されている。
【００２８】
前記内輪４２の外周面４２ｃは、前記第１基板２２及び座板４６の外周面と略面一の位置にあり、かつ、前記外輪４４の第１端面４４ａから第１基板２２側（図４では下側）にはみ出した状態となっている。そして、この外周面４２ｃ側に、ゴム等の弾性材からなるリング状のシール部材６０の内側端６０ａが埋め込み状態で固定されている。このシール部材６０の外側端６０ｂは、前記外輪４４の第１端面４４ａに軽く接触して前記相対回転時に摺接するようになっており、当該シール部材６０によって前記内輪４２の外周面４２ｃと前記外輪４４の内周面４４ｃとの隙間５８が第１基板２２側から覆われるようになっている。
【００２９】
なお、前記シール部材６０は、その外側端６０ｂが外輪４４の第１端面４４ａ側に固定されたものでもよく、その場合には当該シール部材６０の内側端６０ａが前記内輪４２の外周面４２ｃに接触するように当該シール部材６０の位置を設定すればよい。
【００３０】
また、この実施の形態では、前記内輪４２から第２基板３０側（図４では上側）にはみ出した外輪４４の内周面４４ｃにシール部材６２の外側端が埋め込まれ、このシール部材６２の内側端が前記内輪４２の端面に接触することにより、前記隙間５８が前記第２基板３０側からも覆われるようになっているが、このシール部材６２は本発明において必須のものではない。
【００３１】
この構造は、その特徴として、前記シール部材６０を飛来する異物から保護するためのシール保護部材６４を具備しており、このシール保護部材６４は前記外輪４４の第１端面４４ａに接合されている。
【００３２】
このシール保護部材６４は、図３に示すようにリングをその周方向に分割（図例では３つに分割）した平面視略円弧状をなし、これらのシール保護部材６４は、前記シール部材６０を前記軸受４０の回転半径方向外側から包囲するように配列されている。
【００３３】
なお、本発明に係るシール保護部材は全体が単一のリング状に形成されたものでもよいが、図示のシール保護部材６４のように周方向に複数に分割されたものであれば、前記軸受４０に対して前記各シール保護部材６４を半径方向外側からセットして容易に組み付けることが可能になる。
【００３４】
前記各シール保護部材６４は、前記シール部材６０よりも回転半径方向外側の領域で前記外輪４４の第１端面４４ａに接合される接合面６４ａを有し、この接合面６４ａよりも前記回転半径方向内側の領域に、前記シール部材６０を第１基板２２側（図４では下側）から覆うカバー部６４ｂを有している。このカバー部６４ｂの内側面（前記第１端面４４ａ側の面；図４では上面）は、前記シール部材６０との干渉を避けるべく、前記回転半径方向の内側に向かうに従って前記第１端面４４ａから離れる向きのテーパー面６４ｃとされている。
【００３５】
このシール保護部材６４の前記外輪４４に対する接合は、当該外輪４４を前記第２基板３０に締結するためのボルト６５及びナット６６を利用することにより当該締結と一括して行われている。具体的には、前記シール保護部材６４、前記外輪４４、前記座板５６、および前記第２基板３０に、これらを前記軸受４０の軸方向と平行な方向に貫くボルト挿通孔６４ｄ，４４ｄ，５６ｄ，３０ｄがそれぞれ設けられ、これらのボルト挿通孔６４ｄ，４４ｄ，５６ｄ，３０ｄに対して当該ボルト挿通孔６４ｄ側から前記ボルト６５が挿入され、当該ボルト６５の端部に前記ナット６６が螺合されて締付けられることにより、前記第２基板３０への前記外輪４４の締結と、この外輪４４への前記シール保護部材６４の締結とがまとめて行われている。
【００３６】
この構造によれば、外輪４４の第１端面４４ａにシール保護部材６４が接合されているので、このシール保護部材６４によって前記シール部材６０を軸受４０の回転半径方向外側から確実に覆うことができるとともに、当該シール保護部材６４のカバー部６４ｂによって前記シール部材６０を前記軸受４０の軸方向外側（第１基板２２側）からも覆うことができ、これにより、前記シール部材６０を飛来する異物（例えば破砕作業時に発生する砕片等）から有効に保護することができる。
【００３７】
特に、図例の構造は、共通のボルト６５及びナット６６を用いて第２基板３０、外輪４４、及びシール保護部材６４の相互連結を行っているため、より簡素な構造で前記の優れた効果を得ることが可能となっている。
【００３８】
さらに、前記外輪４４及びこれに接合されるシール保護部材６４の回転半径方向の寸法に余裕がある場合には、前記シール保護部材６４の第１基板２２側の端面に図５に示すような座ぐり６８を凹設して当該座ぐり６８内に前記ボルト６５の頭部６５ａを収めることにより、当該ボルト頭部６５ａの保護も併せて行うことができる。
【００３９】
ただし、本発明では前記外輪４４に対してシール保護部材６４を接合するための具体的な手段を問わず、例えば前記ボルト６５及びナット６６とは別に前記接合のための専用の締結具を用いることを妨げない。
【００４０】
また、本発明に係る回転連結構造の適用部位は、図示のような破砕機１６の回転部分に限らず、作業機械の種々の可動部位に適用することが可能である。例えば、油圧ショベルやクレーン等においてその下部走行体に上部旋回体を垂直軸回りに旋回可能に連結する部分に対しても本発明構造の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る作業機械の全体構成図である。
【図２】前記作業機械に装備される破砕機の正面図である。
【図３】前記破砕機の平面図である。
【図４】前記破砕機に組み込まれる回転連結構造の要部を示す断面図である。
【図５】前記回転連結構造の変形例を示す断面図である。
【図６】従来の作業機械の回転連結構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    作業機械
１４    アーム（可動アーム）
１６    破砕機
１８    アーム連結部
２０    破砕機本体
２２    第１基板（第１部材）
３０    第２基板（第２部材）
４０    軸受
４２    内輪
４２ａ  内輪の第１基板側端面
４２ｃ  内輪の外周面
４４    外輪
４４ａ  外輪の第１端面
４４ｂ  外輪の第２端面
５８    内輪と外輪の隙間
６０    シール部材
６４    シール保護部材
６４ａ  接合面
６４ｂ  カバー部
６５    ボルト（締結具）
６６    ナット（締結具）
【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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