(57)【要約】【課題】斜め方向に作用する荷重に対しても安定した強度を備えた耐久性の良好なフックの支持構造を提供する。【解決手段】フック本体２の上部軸部３の軸方向の一端側に周方向に形成された半円弧状断面の溝５と、ハウジング１の軸孔４の軸方向の一端側に周方向に形成された半円弧状断面の溝６と、の間には、吊り荷重を支えるための複数の鋼球７が転動自在に遊嵌される一方、ハウジング１の軸孔４の軸方向の他端側に周方向に形成された軸受け用凹溝８には、上部軸部３の軸方向の他端側に回動自在に外嵌する硬質の軸受け材９が嵌装され、かつ、前記複数の鋼球７と前記軸受け材９との間の間隔Ｌと、上部軸部３の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを１〜２の範囲に設定する。【選択図】  図１
2005126205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に形成した軸孔内に嵌入されるフック本体の上部軸部を回動自在に支持するフックの支持構造であって、
前記フック本体の上部軸部の軸方向の一端側に周方向に形成された半円弧状断面の溝と、前記ハウジングの軸孔の軸方向の一端側に周方向に形成された半円弧状断面の溝と、の間には、吊り荷重を支えるための複数の鋼球が転動自在に遊嵌される一方、前記ハウジングの軸孔の軸方向の他端側に周方向に形成された軸受け用凹溝には、前記上部軸部の軸方向の他端側に回動自在に外嵌する硬質の軸受け材が嵌装され、かつ、前記複数の鋼球と前記軸受け材との間には、所定の間隔が設けられていることを特徴とするフックの支持構造。
【請求項２】
前記複数の鋼球と前記軸受け材との間の間隔Ｌと、前記上部軸部の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを１〜２の範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載のフックの支持構造。
【請求項３】
前記鋼球の半径ｒと前記上部軸部の直径Ｄとの比ｒ／Ｄを１／５〜１／４の範囲に設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のフックの支持構造。
【請求項４】
前記半円弧状断面の溝は、前記ハウジングの軸孔の上部に形成される一方、前記軸受け用凹溝は、前記ハウジングの軸孔の下部に形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のフックの支持構造。
【請求項５】
前記ハウジングの軸孔内に周方向に形成された半円弧状断面の溝に連通する外部開放のプラグ用孔を形成し、該プラグ用孔には、前記両溝内への前記複数の鋼球の挿入と取り出しを可能とするための着脱可能なプラグが装着されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のフックの支持構造。
【請求項６】
前記半円弧状断面の溝と前記軸受け用凹溝との間にオイルシール用溝を形成し、該オイルシール用溝に、前記上部軸部に回動自在に外嵌するリング状のオイルシールが嵌装されることを特徴とする請求項４又は５に記載のフックの支持構造。
【請求項７】
前記オイルシール用溝と前記軸受け用凹溝との間にダストシール用溝を形成し、該ダストシール用溝に、前記上部軸部に回動自在に外嵌するリング状のダストシールが嵌装されることを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載のフックの支持構造。
【請求項８】
前記ハウジングの軸孔内に周方向に形成された半円弧状断面の溝よりも上方の位置に、前記半円弧状断面の溝に連通するグリス導入路の導入口を設け、該導入口にグリスニップルが装着されることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のフックの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、建設、建築、荷役、構内作業、漁業等の作業現場で重量物を吊り下げるために必要とされるフックをパワーショベルのアームやバケット等に支持させるためのフックの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のようなフックの支持構造は、従来、例えば、図４に示すように、ハウジング５１内に形成した軸孔５２に嵌入されたフック５３の上部軸部５４の上部が、ナット５５とベアリング５６によって回動自在に支持されており、そのハウジング５１の軸孔下部は、ダストシール５７によって防塵措置が施されていた。このようなフック５３を用いて、パワーショベル等で重量物（３ｔ未満）の吊り作業を行う場合、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ブーム６２を介してアーム６３の先端に取り付けられたバケット６４にフック５３を取り付け、そのフック５３にワイヤ５８（図４参照）を引っ掛けて吊り作業が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
より詳しくは、パワーショベル本体６１からブーム６２及びアーム６３が連結され、アーム６３の端部にバケット６４が取り付けられており、使用時に、安全性の見地から、ブーム６２と本体６１の垂直線とがなすブーム角αや、ブーム６２とアーム６３とのアーム角βを角度センサで検知し、また、ブーム６２の吊り荷重を検知して、該パワーショベル本体６１に対して、アーム６３の先端部に油圧等によって回動可能に取り付けられたバケット６４の外側端部に取り付けられたフック５３にかかる外部吊り下げ荷重等が、労働基準法等の関係放棄の許容範囲を逸脱しないように監視されている。
【特許文献１】特開２０００−３５５４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、パワーショベルは、過酷な環境条件下での作業を強いられることが多く、従って、バケット６４に取り付けられたフック５３には、単に、上下方向の吊り荷重だけはでなく、傾斜状態や揺動状態で吊り荷重が作用することがある。しかも、フック５３は、片持ち支持で吊り荷を吊持するため、支持部にガタが発生しやすく、軸受け内部に汚水や粉塵等の異物が進入して該部を腐食させ、フック５３の支持強度が著しく低下し、早期に破壊されてしまうことがあった。
【０００５】
特に、従来のフックの支持構造では、図４に示すように、フック５３の上部軸部５４を支持するナット５５とベアリング５６が上下に重なった状態で配設されているため、フック５３に対して斜め方向に作用する荷重に対する強度が比較的に低い。例えば、ブーム６２及びアーム６３を旋回させつつ吊り荷を吊り上げるような場合等には、大きな斜め方向の荷重がフック５３の支持部に作用するため、このような作業を重ねていると、上述のように、支持部（特に、ナット５５）にガタが発生しやすくなる。
【０００６】
ガタが発生すると、ダストシール５７が破損し（あるいは軸孔下部の内径が大きくなり）、その隙間からグリースが漏出するため、ガタが一層ひどくなり、また、その隙間から異物が内部に進入しやすくなり、支持部の劣化が促進される。しかるに、従来のフックの支持構造では、グリースの導入口は盲栓５９によって塞がれていたため、グリースの充填も容易ではなかった。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、斜め方向に作用する荷重に対しても安定した強度を備えた耐久性の良好なフックの支持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】
【０００８】
（１）本発明に係るフックの支持構造は、ハウジング内に形成した軸孔内に嵌入されるフック本体の上部軸部を回動自在に支持するフックの支持構造であって、
前記フック本体の上部軸部の軸方向の一端側に周方向に形成された半円弧状断面の溝と、前記ハウジングの軸孔の軸方向の一端側に周方向に形成された半円弧状断面の溝と、の間には、吊り荷重を支えるための複数の鋼球が転動自在に遊嵌される一方、前記ハウジングの軸孔の軸方向の他端側に周方向に形成された軸受け用凹溝には、前記上部軸部の軸方向の他端側に回動自在に外嵌する硬質の軸受け材が嵌装され、かつ、前記複数の鋼球と前記軸受け材との間には、所定の間隔が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
従来のフックの支持構造では、前述したように、フック本体の上部軸部を支持するナットとベアリングが上下に重なった状態で配設されているため、フック本体に対して斜め（又は横）方向に作用する荷重に対する強度が比較的に低かったが、この構成によれば、吊り荷重を支えるベアリングを構成する複数の鋼球と軸受け材との間の間隔を適切に設定することにより、フック本体に対して斜め（又は横）方向に作用する荷重に対する強度を向上させ、ガタが発生しにくくし、耐久性を向上させることができる。なお、ベアリングは、軸受け材の上方に配設してもよく、下方に配設してもよい。
【００１０】
（２）このようなフックの支持構造では、前記複数の鋼球と前記軸受け材との間の間隔Ｌと、前記上部軸部の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを１〜２の範囲に設定するのが好ましい。Ｌ／Ｄが１未満になると、フック本体に対して斜め（又は横）方向に作用する荷重に対する強度が低下する。Ｌ／Ｄが２を超えると、支持部の縦方向（上下方向）の長さが大になり過ぎ、コンパクト化が妨げられる。
【００１１】
（３）また、前記鋼球の半径ｒと前記上部軸部の直径Ｄとの比ｒ／Ｄを１／５〜１／４に設定するのが好ましい。このように構成すれば、鋼球の径を、吊り荷重を無理なく支えることのできる程度の大きさに設定することができる。比ｒ／Ｄが１／５未満になると、鋼球の径が小さくなりすぎ、吊り荷重を無理なく支えるための設計条件がきびしくなる。比ｒ／Ｄが１／４を超えると、ベアリングの径が大きくなり過ぎ、支持構造のコンパクト化が妨げられる。
【００１２】
（４）前記半円弧状断面の溝を、前記ハウジングの軸孔の上部に形成する一方、前記軸受け用凹溝を、前記ハウジングの軸孔の下部に形成するのが好ましい。このように構成すれば、ベアリングへの異物の進入を防止しやすくなり、耐久性の向上を図りやすくなる。
【００１３】
（５）前記ハウジングの軸孔内に周方向に形成された半円弧状断面の溝に連通する外部開放のプラグ用孔を形成し、該プラグ用孔に、前記両溝内への前記複数の鋼球の挿入と取り出しを可能とするための着脱可能なプラグを装着してもよい。
【００１４】
（６）前記半円弧状断面の溝と前記軸受け用凹溝との間にオイルシール用溝を形成し、該オイルシール用溝に、前記上部軸部に回動自在に外嵌するリング状のオイルシールが嵌装されるようにしてもよい。このように構成すれば、オイルシールによってグリースの漏出を防止して、メンテナンスの回数を少なくすることができ耐久性が向上する。
【００１５】
（７）前記オイルシール用溝と前記軸受け用凹溝との間にダストシール用溝を形成し、該ダストシール用溝に、前記上部軸部に回動自在に外嵌するリング状のダストシールが嵌装されるようにしてもよい。このように構成すれば、ダストシールによって外部からの異物の進入を効果的に防止して、ベアリング部を保護することができ耐久性が向上する。
【００１６】
（８）前記ハウジングの軸孔内に周方向に形成された半円弧状の溝よりも上方の位置に、前記半円弧状の溝に連通するグリス導入路の導入口を設け、該導入口にグリスニップルが装着されるようにしてもよい。このように構成すれば、外部からグリスガンにより、グリスニップルを介してグリースの充填を容易に行うことができ、メンテナンスを適切に実施することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るフックの支持構造は、吊り荷重を支えるベアリングを構成する複数の鋼球と軸受け材との間隔を適切に設定することにより、フック本体に対して斜め（又は横）方向に作用する荷重に対する強度が向上し、ガタが発生しにくくなり、耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係るフックの支持構造について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１は、フックの支持構造の断面図、図２は左側面図、図３は右側面図である。これらの図に示すように、このフックの支持構造は、ハウジング１内に、フック本体２の上部軸部３を回動自在に嵌入させる軸孔４を有し、その軸孔４の軸方向の上部（一端側）には、半円弧状断面の溝５を周方向に形成し、これと対応させて、上部軸部３の軸方向の上部（一端側）にも、半円弧状断面の溝６を周方向に形成し、その両溝５，６間には、複数（８個）の鋼球７を転動自在に遊嵌させ、これらで、吊り荷重を支えると共に、荷重方向に垂直な面内に回動自在なベアリング部を構成している。一方、ハウジング１の軸孔４の軸方向の下部には、軸受け用凹溝８を周方向に形成し、該軸受け用凹溝８には、上部軸部３の軸方向の下部に回動自在に外嵌する硬質の軸受け材（ブッシュ）９を嵌装させている。
【００２０】
上述のハウジング１の素材としては、例えば、浸炭焼き入れ，焼き戻しを行ったＳＣＭ４１５（表面硬さ：ＨＶ６９７〜８３２（ＨＲＣ６０〜６５），硬化層深さ：０．５ｍｍ〜０．９ｍｍ）を、上部軸部３を含むフック本体２には、例えば、焼き入れ，焼き戻しを行ったＳＣＭ４３５（表面硬さ：ＨＢ２６９〜３３１（ＨＲＣ２８〜３５．５））を、ベアリング部を構成する鋼球７には、例えば、外径１３ｍｍφのＳＵＪ−２等を、それぞれ用いることができる。また、溝６には高周波焼き入れ（硬化層表面硬さＨＲＣ５０〜５７、硬化層深さ３．９〜４．２ｍｍ）を施すのが好ましい。
【００２１】
基本的には、以上のように構成されるフックの支持構造では、特に、ベアリング部を構成する複数の鋼球７と軸受け材９とを所定の間隔Ｌをおいて離間させた状態で配設していることにより、フック本体２の上部軸部３に対して斜め（又は横）方向に作用する荷重に対する強度が向上し、ガタが発生しにくくなり、耐久性が向上する。より詳しくは、鋼球７と軸受け材９との間隔Ｌと、上部軸部３の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを１〜２の範囲に設定している。
【００２２】
このように、鋼球７と軸受け材９との間隔Ｌを、従来よりも大に設定したことで、上部軸部３に対する曲げ方向の支持強度を十分に確保することができる。従って、フック本体２に対して斜め（又は横）方向の吊り荷重が作用して上部軸部３に大きな曲げモーメントが作用しても、ガタが発生しにくくなり、耐久性が向上する。なお、Ｌ／Ｄが１未満になると、フック本体２に対して斜め（又は横）方向に作用する荷重に対する強度が低下する。Ｌ／Ｄが２を超えると、支持部の縦方向（上下方向）の長さが大になり、コンパクト化が妨げられる。
【００２３】
そして、このようなフックの支持構造では、鋼球７の半径ｒと上部軸部３の直径Ｄとの比ｒ／Ｄを１／５〜１／４の範囲に設定するのが好ましい。このような構成にすれば、鋼球７の径を、吊り荷重を無理なく支えることのできる程度の大きさに設定することができる。なお、ｒ／Ｄが１／５未満になると、鋼球７の径が小さくなりすぎ、吊り荷重を無理なく支えるための設計条件がきびしくなる。ｒ／Ｄが１／４を超えると、ベアリングの径が大きくなり過ぎ、支持構造のコンパクト化が妨げられる。
【００２４】
その他の構成について説明すると、上述のハウジング１の軸孔４の上部に形成された半円弧状断面の溝５には、両溝５，６内への複数の鋼球７の挿入と取り出しを可能とするための外部開放のプラグ用孔１０を連通させるように形成し、該プラグ用孔１０には、着脱可能なプラグ１１を装着する。なお、プラグ１１は打ち込み後に、溶接により固定すること共に、その周部をコーキングにより密封するようにしている。
【００２５】
また、軸孔４に形成した溝５と軸受け用凹溝６との間には、オイルシール用溝１２を形成し、該オイルシール用溝１２に、上部軸部３に回動自在に外嵌するリング状のオイルシール１３を嵌装させている。このように構成すれば、オイルシール１３によってグリースの漏出を防止することができ、メンテナンスの回数を少なくすることができ、耐久性が向上する。
【００２６】
そして、オイルシール用溝１２と軸受け用凹溝８との間にダストシール用溝１４を形成し、該ダストシール用溝１４に、上部軸部３に回動自在に外嵌するリング状のダストシール１５を嵌装させている。このように構成すれば、ダストシール１５によって外部からの異物の進入を効果的に阻止することができ、ベアリング部が保護され耐久性が向上する。
【００２７】
さらに、ハウジング１の軸孔４の上部に形成した半円弧状断面の溝５よりも上方の位置に、その溝５に連通するグリス導入路１６の導入口１７を設け、該導入口１７にグリスニップル１８を装着している。これにより、外部からグリスガンにより、グリスニップル１８を介して、グリースの充填を容易に行うことができる。
【００２８】
なお、新しいグリースを充填すると、汚れたグリースはオイルシール１３によって塞き止められて上方に逆流し、グリス導入路１６に連通している縦孔１９からピン孔２０に形成されたグリス溝（深さ０．５ｍｍ程度）２０ａを通って外部（ピン孔２０の両側）に流出し、新しいグリースと置き換えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の一形態に係るフックの要部断面図である。
【図２】同フックの支持構造の左側面図である。
【図３】同フックの支持構造の右側面図である。
【図４】従来のフックの支持構造の一例を示す断面図である。
【図５】（ａ）同パワーショベルの全体図、（ｂ）はフックの説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…ハウジング、２…フック本体、３…上部軸部、４…軸孔、５，６…溝、７…鋼球、８…軸受け用凹溝、９…軸受け材、１０…プラグ用孔、１１…プラグ、１２…オイルシール用溝、１３…オイルシール、１４…ダストシール用溝、１５…ダストシール、１６…グリス導入路、１７…導入口、１８…グリスニップル、Ｌ…間隔
【図１】
2005126205.tif 000003
【図２】
2005126205.tif 000004
【図３】
2005126205.tif 000005
【図４】
2005126205.tif 000006
【図５】
2005126205.tif 000007