(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部材と、前記本体部材に水平旋回自在に枢結されて取り付けられたスイング部材とからなるスイング装置における枢結部の構造であって、
前記本体部材に設けられた本体側枢結部と前記スイング部材に設けられたスイング側枢結部とがほぼ垂直に延びる軸部材を介して水平旋回可能に枢結されて構成され、
前記本体側枢結部と前記スイング側枢結部とが上下に対向する部分に前記軸部材に対して軸直角方向に延びる平面からなる摺接面がそれぞれ形成されており、前記本体側枢結部および前記スイング側枢結部の前記摺接面の間に円盤状のスラストワッシャ部材が配設されており、
前記スラストワッシャ部材における前記摺接面と摺接する面に螺旋状の潤滑溝が形成されていることを特徴とするスイング装置における枢結部の構造。
【請求項２】
前記スラストワッシャ部材と摺接する前記摺接面に螺旋状の潤滑溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイング装置における枢結部の構造。
【請求項３】
前記スラストワッシャ部材に形成された前記潤滑溝と前記摺接面に形成された前記潤滑溝との螺旋方向が互いに逆向きであることを特徴とする請求項２に記載のスイング装置における枢結部の構造。
【請求項４】
前記スラストワッシャ部材に形成された前記潤滑溝と前記摺接面に形成された前記潤滑溝との螺旋方向が同一方向であることを特徴とする請求項２に記載のスイング装置における枢結部の構造。
【請求項５】
本体部材と、前記本体部材に水平旋回自在に枢結されて取り付けられたスイング部材とからなるスイング装置における枢結部の構造であって、
前記本体部材に設けられた本体側枢結部と前記スイング部材に設けられたスイング側枢結部とがほぼ垂直に延びる軸部材を介して水平旋回可能に枢結されて構成され、
前記本体側枢結部と前記スイング側枢結部とが上下に対向する部分に前記軸部材に対して軸直角方向に延びる平面からなる摺接面がそれぞれ形成されており、
前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の少なくともいずれかに螺旋状の潤滑溝が形成されていることを特徴とするスイング装置における枢結部の構造。
【請求項６】
前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の両方に前記潤滑溝が形成され、これら潤滑溝の螺旋方向が互いに逆向きであることを特徴とする請求項５に記載のスイング装置における枢結部の構造。
【請求項７】
前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の両方に前記潤滑溝が形成され、これら潤滑溝の螺旋方向が互いに同一方向であることを特徴とする請求項５に記載のスイング装置における枢結部の構造。
【請求項８】
前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の間に円盤状のスラストワッシャ部材が配設されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のスイング装置における枢結部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体部材に水平旋回自在にスイング部材を枢結して構成されるスイング装置における枢結部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなスイング装置として、例えば、掘削ブームを車体前部に水平旋回揺動自在に取り付けて構成されるスイング式パワーショベル（例えば、特許文献１および２に示されているパワーショベル）がある。スイング式パワーショベルは、一般的には、クローラ式の走行装置の上にオペレータキャビン等を備えた本体装置（本体部材）が水平旋回可能に設けられ、本体装置の前部にショベル機構が水平旋回もしくは水平揺動可能に取り付けられて構成される。
【０００３】
このように本体装置の前部にショベル機構を水平旋回可能に枢結する部分の構造は、本体装置を構成するフレームに前部に突出するフレーム側枢結部を設けるとともに、ショベル機構を構成するブームの基端部に後方に突出するブーム側枢結部を設け、フレーム側枢結部とブーム側枢結部とを垂直に延びて設けられた枢結ピン（軸部材）により結合する構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５１９４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この枢結ピンによる結合構造において、両結合部が相対水平旋回運動をスムーズに行えるようにするために、枢結ピンと結合部との間に円筒状のラジアル軸受を配設し、且つ、両結合部が上下に対向する部分に軸直角方向に延びる平面からなる摺接面を形成するとともに、これら摺接面の間に円盤状のスラストワッシャ（スラスト軸受）を配設し、これらラジアル軸受およびスラスト軸受により両結合部間に作用し合う力を受けながら、両結合部がスムーズに相対回転できるように工夫されている。この場合、スラストワッシャにはショベル機構全体の重力（枢結部に垂直下方に作用するスラスト力）が作用し、且つショベル機構を用いて掘削作業等を行っているときにショベル機構が受ける掘削反力が作用するが、このような重力および反力を受けてもスムーズな摺接回転を許容できるような枢結構造が求められる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みたものであり、大きな耐荷重を有してスムーズな水平旋回作動（スイング作動）を許容できるようなスイング装置における枢結部の構造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】
【０００７】
このような目的達成のため、本発明では、本体部材と、前記本体部材に水平旋回自在に枢結されて取り付けられたスイング部材とからなるスイング装置において、枢結部の構造が、前記本体部材に設けられた本体側枢結部と前記スイング部材に設けられたスイング側枢結部とがほぼ垂直に延びる軸部材を介して水平旋回可能に枢結されて構成される。そして、前記本体側枢結部と前記スイング側枢結部とが上下に対向する部分に前記軸部材の軸直角方向に延びる平面からなる摺接面がそれぞれ形成されており、前記本体側枢結部および前記スイング側枢結部の前記摺接面の間に円盤状のスラストワッシャ部材が配設されており、前記スラストワッシャ部材における前記摺接面と摺接する面に螺旋状の潤滑溝が形成されている。
【０００８】
なお、前記スラストワッシャ部材と摺接する前記摺接面に螺旋状の潤滑溝が形成されているのが好ましい。
【０００９】
また、前記スラストワッシャ部材に形成された前記潤滑溝と前記摺接面に形成された前記潤滑溝との螺旋方向が互いに逆向きであるのが好ましい。もしくは、前記スラストワッシャ部材に形成された前記潤滑溝と前記摺接面に形成された前記潤滑溝との螺旋方向が同一方向である構成でも良い。
【００１０】
もう一つの本発明では、本体部材と、前記本体部材に水平旋回自在に枢結されて取り付けられたスイング部材とからなるスイング装置において、枢結部の構造が、前記本体部材に設けられた本体側枢結部と前記スイング部材に設けられたスイング側枢結部とがほぼ垂直に延びる軸部材を介して水平旋回可能に枢結されて構成され、前記本体側枢結部と前記スイング側枢結部とが上下に対向する部分に前記軸部材に対して軸直角方向に延びる平面からなる摺接面がそれぞれ形成されており、前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の少なくともいずれかに螺旋状の潤滑溝が形成されている。
【００１１】
なお、前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の両方に前記潤滑溝が形成され、これら潤滑溝の螺旋方向が互いに逆向きであるのが好ましい。
【００１２】
また、前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の両方に前記潤滑溝が形成され、これら潤滑溝の螺旋方向が互いに同一方向であるのが好ましい。
【００１３】
さらに、前記本体側枢結部の摺接面および前記スイング側枢結部の摺接面の間に円盤状のスラストワッシャ部材が配設されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る枢結部の構造によれば、スラストワッシャ部材、本体側枢結部の摺接面もしくは前記スイング側枢結部に螺旋状の潤滑溝が形成されているので、本体部材に対してスイング部材が水平旋回して本体側枢結部とスイング側枢結部とが相対回転するときに、両枢結部の摺接面がスラストワッシャ部材を挟んでスラストワッシャ部材と摺接しながら、もしくは両摺接面が直接摺接しながら回転する。このとき、スラストワッシャ部材と枢結部の摺接面との間、もしくは互いの摺接面の間に供給される潤滑剤（例えば、グリース）が螺旋状の潤滑溝内に保持されながら摺接面に供給され、スラストワッシャ部材と枢結部とのスムーズな相対回転を行わせることとなり、大きな垂直方向の力（スラスト力）を受けた場合でもスムーズな相対水平旋回を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、本発明に係る枢結部構造を有したクローラ型パワーショベル車について、図１を参照して説明する。このパワーショベル車は、左右一対のクローラ式走行機構を有した走行装置３０と、走行装置３０の上に旋回機構３５により水平旋回可能に設けられた車両本体１０と、車両本体１０の前部に水平旋回（水平揺動）可能に取り付けられたパワーショベル機構２０とから構成される。
【００１６】
走行装置３０は、それぞれ駆動スプロケット３２と従動スプロケット３３とに掛け回された履帯３４から構成されるクローラ機構を、走行フレーム３１の左右に設けて構成される。走行フレーム３１の中央上部に旋回機構３５が設けられている。この旋回機構３５により水平旋回可能に支持される車両本体１０は、車体フレーム１１の上に、運転キャビン１２、エンジン等の動力装置１３等を配設して構成され、車体フレーム１１の前端に前方に突出して本体側枢結部１５が形成されている。
【００１７】
パワーショベル機構２０は、本体側枢結部１５に垂直軸Ａを中心として水平旋回もしくは揺動自在に枢結されたスイング側枢結部２５と、このスイング側枢結部２５に垂直面内で上下揺動可能に枢結されたブーム２１と、ブーム２１の先端に同一垂直面内で上下に揺動可能に枢結されたアーム２２と、アーム２２の先端に同一垂直面内で上下に揺動可能に枢結されたバケット２３とから構成される。さらに、ブーム２１を上下揺動させるブームシリンダ２１ａがスイング側枢結部２５とブーム２１とを繋いで配設され、アーム２２を上下揺動させるアームシリンダ２２ａがブーム２１とアーム２２とを繋いで配設され、バケット２３を上下揺動させるバケットシリンダ２３ａおよびリンク２３ｂが図示のようにアーム２２とバケット２３とを繋いで配設されている。なお、図３に示すように、車体フレーム１１とスイング側枢結部２５とを繋いでスイングシリンダ４０が配設されている。
【００１８】
動力装置１３は、エンジン、エンジンにより駆動される油圧ポンプ、制御バルブ類等から構成され、運転キャビン１２内に搭乗した作業者が運転キャビン内に設けられている操作装置を操作すると、この操作に応じて制御バルブ類の作動制御がなされ、油圧ポンプからの油圧がスイングシリンダ４０、ブームシリンダ２１ａ、アームシリンダ２２ａ、バケットシリンダ２３ａに供給する制御が行われる。これにより作業者の操作に応じて、車両本体１０に対してパワーショベル機構２０全体を左右に水平旋回させる作動、スイング側枢結部２５に対してブーム２１を上下揺動させる作動、ブーム２１に対してアーム２２を上下揺動させる作動、およびアーム２２に対してバケット２３を上下揺動させる作動を制御して、掘削作業を行うことができる。
【００１９】
また、動力装置１３において油圧ポンプから送られる油圧は、駆動スプロケット３２を回転駆動する走行油圧モータ、旋回機構３５を旋回駆動する旋回油圧モータにも供給され、作業者の操作に応じて走行装置の駆動制御および旋回機構３５による車両本体１０の水平旋回制御も行うことができる。
【００２０】
以上のように構成されたパワーショベル車において、本体側枢結部１５に対してスイング側枢結部２５を水平旋回自在に連結する構造に本発明を適用しており、この構造について以下に詳しく説明する。
【００２１】
この枢結構造部を図２〜図４に拡大して示している。これらの図に示すように、本体側枢結部１５は、車体フレーム１１に一体に繋がって前方に延びる上下一対の枢結プレート１６，１８と、これら枢結プレート１６，１８の先端にそれぞれ固設された枢結ボス１７，１９と、上下枢結プレート１６，１８間を繋いで固設された補強部材１５ａとから構成される。また、スイング側枢結部２５は、ブーム２１を枢結させるブーム枢結ボス２６ａおよびブームシリンダ２１ａを枢結させるシリンダ枢結ボス２６ｂを備えたベース部材２６と、ベース部材２６に一体に繋がって上下に所定間隔を置いて対向して設けられた上側支持アーム２７ａ，２７ｂと、この上側支持アーム２７ａ，２７ｂの下側に位置するとともにベース部材２６に一体に繋がって上下に所定間隔を置いて対向して設けられた下側支持アーム２８ａ，２８ｂとから構成される。
【００２２】
本体側枢結部１５を構成する上下一対の枢結ボス１７，１９にはこれらを垂直に貫通して延びる枢結孔１７ａ，１９ａ（但し、枢結孔１９ａは図示せず）が同軸上に位置して形成されている。また、上側支持アーム２７ａ，２７ｂおよび下側支持アーム２８ａ，２８ｂにもこれらを垂直に貫通して延びる枢結孔２７ｃ，２８ｃ（但し、枢結孔２８ｃは図示せず）が同軸上に位置して形成されている。そして、上下一対の枢結ボス１７，１９がそれぞれ上側および下側支持アーム２７ａ，２７ｂおよび２８ａ，２８ｂの間に挿入され、全ての枢結孔１７ａ，１９ａ，２７ｃ，２８ｃが同軸に位置した状態で、それぞれに図４に示すように枢結ピン５５が挿入されて本体側枢結部１５に対してスイング側枢結部２５が水平旋回可能に枢結される。
【００２３】
このように枢結した状態を上側支持アーム２７ａ，２７ｂの方について図４に示している。この図に示すように、上側支持アーム２７ａ，２７ｂの間に枢結ボス１７が挿入され、枢結孔２７ｃ，２７ｃに枢結ピン５５が圧入または挿入固定される。このとき、枢結ボス１７の枢結孔１７ａ内に円筒状のラジアルブッシュ（ラジアルベアリング）５６が挿入されており、枢結ピン５５はラジアルブッシュ５６を貫通して取り付けられる。この結果、枢結ボス１７は枢結ピン５５の周りを回転自在な状態となる。なお、この回転をスムーズに行わせるため、枢結ボス１７にはグリース注入孔１７ｂが形成されてグリースニップル１７ｃが取り付けられており、グリースニップル１７ｃを介してラジアルブッシュ５６の摺動面にグリースを潤滑剤として注入するようになっている。
【００２４】
さらに、上側支持アーム２７ａと枢結ボス１７の上端面との間にスラストワッシャ５０が挟持されて取り付けられている。スラストワッシャ５０は、枢結ピン５５を貫通挿入させる挿入孔５１を有した円盤状に形成され、外周側に舌片状に突出する係止部５２を有する。係止部５２には係止孔５２ａが形成され、この係止孔５２ａに上側枢結プレート１６の上面に固設された係止ピン１６ａを突入させてスラストワッシャ５０の回り止めがなされる。
【００２５】
スラストワッシャ５０はこのように係止孔５２ａに係止ピン１６ａが突入するとともに挿入孔５１に枢結ピン５５を突入させて上側支持アーム２７ａと枢結ボス１７の上端面との間に取り付けられ、パワーショベル機構２０から車両本体１０に作用する垂直方向の荷重（スラスト荷重）を受け、パワーショベル機構２０のスムーズな水平旋回を行わせる役割を果たす。
【００２６】
このため、スラストワッシャ５０の上下表面にも潤滑剤としてのグリースが塗布されており、さらに、グリースニップル１７ｃから注入されたグリースが供給されるようになっている。ここで、スラストワッシャ５０の表面には、図５に示すように、螺旋状の潤滑溝５３が形成されており、スラストワッシャ５０の表面に塗布されたグリースがこの潤滑溝５３内に保持されて潤滑性能を保持するようになっている。特に、潤滑溝５３を螺旋状とすることにより、本体側枢結部１５に対してスイング側枢結部２５が水平旋回したときに、螺旋状の潤滑溝５３に沿ってグリースが表面全体に均一に供給され、良好な潤滑性能を維持することができる。
【００２７】
なお、この実施形態においては、スラストワッシャ５０の表面に螺旋状の潤滑溝を形成しているが、上側支持アーム２７ａおよび枢結ボス１７におけるスラストワッシャ５０と摺接する面に螺旋状の潤滑溝を形成しても良い。当然ながら両方に螺旋状の潤滑溝を形成しても良く、この場合、螺旋の向きを互いに逆方向にしたり、同方向にしたりして潤滑性能を良くするように工夫することが好ましい。螺旋の向きを逆方向にするか同方向にするかは、螺旋溝の角度、大きさ、スラストワッシャに作用する荷重等、種々の条件に応じて適宜決定するのが好ましい。
【００２８】
なお、組立状態において、枢結ボス１７の下面と上側支持アーム２７ｂとのり間に僅かな隙間が生じ、枢結ボス１９の上面と下側支持アーム２８ａとの間に僅かな隙間が生じるように各寸法が設定されている。このため、パワーショベル機構２０から車両本体１０に下向きに作用する垂直方向の荷重（下向きスラスト荷重）は上側支持アーム２７ａと枢結ボス１７の上面とに挟持されたスラストワッシャ５０により受け止められ、掘削作業時等にパワーショベル機構２０から車両本体１０に上向きに作用する垂直方向の荷重（上向きスラスト荷重）は下側支持アーム２８ｂの上面と枢結ボス１９の下面との摺接面において受け止められる。
【００２９】
このため、互いに直接摺接する下側支持アーム２８ｂの上面および枢結ボス１９の下面の少なくともいずれかに図５に示すような螺旋状の溝を形成しても良い。この場合においても上記と同様に、両摺接面に螺旋状の溝を形成し、その螺旋方向を逆にしたり、同一方向にしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る枢結部構造を用いて構成されるパワーショベル車の側面図である。
【図２】上記パワーショベル車における枢結部を拡大して示す側面図である。
【図３】上記パワーショベル車における枢結部を拡大して示す平面図である。
【図４】上記パワーショベル車における枢結部を拡大して示す断面図である。
【図５】上記枢結部に用いられるスラストワッシャの平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  車両本体              １１  車体フレーム
１５  本体側枢結部          １６，１８  枢結プレート
１７，１９  枢結ボス        ２０  パワーショベル機構
２１  ブーム                ２２  アーム
２３  バケット              ２５  スイング側枢結部
２６  ベース部材            ２７ａ，２７ｂ  上側支持アーム
２８ａ，２８ｂ  下側支持アーム
２７ｃ，２８ｃ  枢結孔
３０  走行装置
５０  スラストワッシャ      ５２  係止部
５３  潤滑溝                ５５  枢結ピン
【図１】
0004707602.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004707602.tif 000005
【図５】
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