(57)【要約】【課題】多量の潤滑剤を用いることなく異音を低減することができる軸受装置を提供する。【解決手段】筒状のアームボス１５と、このアームボス１５の嵌合穴１５Ａの軸方向両側に嵌着された一対のブッシュ１６，１６と、これら一対のブッシュ１６，１６に摺動可能に挿通された連結ピン１７と、ブッシュ１６の軸方向両側にそれぞれ配置され、アームボス１５と連結ピン１７との隙間に設けたダストシール１９及びシール２０と、このシール２０とブッシュ１６との間に潤滑油溜め２２を形成するスペーサ２１とを備える。【選択図】  図２
2005076775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のボス部材と、
このボス部材の嵌合穴に嵌着された少なくとも１つのブッシュと、
この少なくとも１つのブッシュに摺動可能に挿通された連結ピンと、
前記ブッシュの軸方向両側にそれぞれ配置され、前記ボス部材と前記連結ピンとの隙間に設けたシール部材と、
このシール部材と前記ブッシュとの間に潤滑剤溜めを形成するスペーサと
を備えたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１記載の軸受装置において、前記ブッシュは、前記ボス部材の嵌合穴の軸方向両側に一対嵌着されていることを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の軸受装置において、前記スペーサは周方向複数箇所に油孔を有する環状部材であることを特徴とする軸受装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の軸受装置において、前記スペーサは周方向複数箇所に筒体を有する環状部材であることを特徴とする軸受装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の軸受装置において、前記スペーサは周方向複数箇所にピンを有する環状部材であることを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に装備される軸受装置に関し、さらに詳しくは、多量の潤滑剤を用いることなく異音を低減することができる軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械においては、駆動機構を動作させるために、その駆動機構を構成する各部材を相対的に回動又は揺動可能に連結し、シリンダその他のアクチュエータで駆動するように構成している。例えば、油圧ショベルの作業装置においてはブームの先端にアームが連結されアームの先端にはバケットが連結されるが、掘削作業の際にはアームシリンダ及びバケットシリンダをそれぞれ駆動させ、アームをブームとの連結部を中心として、またバケットをアームとの連結部を中心として回動又は揺動させることにより、土砂等を掘削するようになっている。これらの連結部は、軸受装置を介して連結されている。
【０００３】
一般に、この軸受装置は、連結される一方側の部材に設けられる筒状のボス部材と、このボス部材のブッシュ嵌合穴に嵌着されるブッシュと、連結される他方側の部材に設けられ、上記ブッシュに摺動可能に挿通される連結ピンと、上記ブッシュの軸方向両側に配置され、ボス部材と連結ピンとの間に設けられたシール部材とを有している。
【０００４】
通常、例えば上記した油圧ショベルの作業装置のブームとアームとを連結する軸受装置では、アーム側に設けられたボス部材の嵌合穴の軸方向両端にそれぞれ２つのブッシュを嵌着させており、これら２つのブッシュに対しブーム側に設けた連結ピンを挿通した構成となっている。従来、このような軸受装置としては、シール部材を２つのブッシュのボス部材軸方向外側（すなわちボス部材の軸方向両端に２箇所）にのみ設け、ブッシュと連結ピンとの間隙とボス部材内における２つのブッシュ間に形成される空間とを互いに連通し、その空間を潤滑剤溜めとして利用するものと（例えば、特許文献１参照。）、シール部材を２つのブッシュのそれぞれの両端側（すなわち４箇所）に設けたものとがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２０６８７号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２０００−１２０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術では以下のような課題が存在する。
すなわち、上記特許文献１記載の従来技術では、ブッシュと連結ピンとの間隙とブッシュ間の潤滑剤溜めとが互いに連通された構造であるため、ブッシュに潤滑剤を給脂する際にはブッシュ間の潤滑剤溜めについても潤滑剤を充填する必要がある。したがって、給脂の際に多量の潤滑剤が必要となってしまう。
【０００８】
一方、上記特許文献２記載の従来技術は、ブッシュと連結ピンとの間隙とブッシュ間の潤滑剤溜めとがシール部材で遮断された構造であるため、上記特許文献１記載の従来技術のように給脂の際に多量の潤滑剤を要しない。しかしながら、通常、ブッシュと連結ピンとの間は例えば０．３ｍｍ程度のクリアランスであり、その間隙に充填される潤滑剤の量は微量であることから、駆動状況によってはブッシュと連結ピンとの摺動時に異音が発生する場合もあり、摺動面の潤滑性の点で向上の余地があった。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量の潤滑剤を用いることなく異音を低減することができる軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記目的を達成するために、本発明の軸受装置は、筒状のボス部材と、このボス部材の嵌合穴に嵌着された少なくとも１つのブッシュと、この少なくとも１つのブッシュに摺動可能に挿通された連結ピンと、前記ブッシュの軸方向両側にそれぞれ配置され、前記ボス部材と前記連結ピンとの隙間に設けたシール部材と、このシール部材と前記ブッシュとの間に潤滑剤溜めを形成するスペーサとを備えるものとする。
【００１１】
例えば、ボス部材の嵌合穴に２つのブッシュを嵌着し、シール部材をこれら２つのブッシュの軸方向外側にのみ設け、ブッシュと連結ピンとの間隙とブッシュ間の潤滑剤溜めとが互いに連通された前述の特許文献１記載の従来構造のような場合には、ブッシュ間の比較的大きな潤滑剤溜めについても潤滑剤が充填されることとなり、給脂の際に多量の潤滑剤が必要となる。
【００１２】
一方、シール部材を２つのブッシュのそれぞれの両端側に設けることで、ブッシュと連結ピンとの間隙とブッシュ間の潤滑剤溜めとがシール部材で遮断された前述の特許文献２記載の従来構造のような場合には、上記特許文献１記載の従来技術のように給脂の際に多量の潤滑剤を必要とはしないが、ブッシュと連結ピンとの間隙に充填される潤滑剤の量は微量であることから、駆動状況によってはブッシュと連結ピンとの摺動時に異音が発生する場合もあり、摺動面の潤滑性の点で向上の余地があった。
【００１３】
これに対し、本発明においては、ブッシュに給脂された潤滑剤は、ブッシュと連結ピンとの間隙及びスペーサによりシール部材とブッシュとの間に形成された潤滑剤溜めに充填される。この潤滑剤溜めはブッシュに隣接して形成される空間であるため、潤滑剤溜めに充填された潤滑剤はブッシュと連結ピンとの間隙に直ちに供給可能であり、その結果、摺動面の潤滑性を向上し、摺動時の異音を低減することができる。しかも、スペーサにより形成した潤滑剤溜めは、上記特許文献１記載の従来構造におけるブッシュ間の潤滑剤溜めに比べて容量が十分に小さく、給脂の際に多量の潤滑剤を必要とはしない。以上のことから、本発明によれば、多量の潤滑剤を用いることなく異音を低減することができる。
【００１４】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記ブッシュは、前記ボス部材の嵌合穴の軸方向両側に一対嵌着されているものとする。
【００１５】
（３）上記（１）又は（２）記載の軸受装置において、また好ましくは、前記スペーサは周方向複数箇所に油孔を有する環状部材であるものとする。
【００１６】
（４）上記（１）又は（２）記載の軸受装置において、また好ましくは、前記スペーサは周方向複数箇所に筒体を有する環状部材であるものとする。
【００１７】
（５）上記（１）又は（２）記載の軸受装置において、また好ましくは、前記スペーサは周方向複数箇所にピンを有する環状部材であるものとする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ブッシュに給脂された潤滑剤は、スペーサによりシール部材とブッシュとの間に形成された潤滑剤溜めに充填される。この潤滑剤溜めはブッシュに隣接して形成される空間であるため、潤滑剤溜めに充填された潤滑剤はブッシュと連結ピンとの摺動面に直ちに供給可能である。これにより、摺動面の潤滑性を向上し、摺動時の異音を低減することができる。しかも、スペーサにより形成した潤滑剤溜めの容量は小さく、給脂の際に多量の潤滑剤を要しない。したがって、多量の潤滑剤を用いることなく異音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の軸受装置の一実施の形態を図１乃至図６を参照しつつ説明する。
図１は本発明の軸受装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【００２０】
この図１において、１は走行体、２はこの走行体１上に旋回可能に搭載した旋回体、３はこの旋回体２上の一方側（図１中左側）に設けた運転室、４は上記旋回体２上の他方側（図１中右側）に設けたエンジン室、５は上記旋回体２上の運転室３側に設けた作業装置であり、油圧ショベルはこれら走行体１、旋回体２、運転室３、エンジン室４、及び作業装置５によって概略構成されている。
【００２１】
また、６は上記旋回体２に俯仰動可能に設けたブーム、７はこのブーム６駆動用のブーム用油圧シリンダ、８はブーム６の先端に回動可能に設けたアーム、９はこのアーム８駆動用のアーム用油圧シリンダ、１０はアーム８の先端に回動可能に設けたバケット、１１はこのバケット１０駆動用のバケット用油圧シリンダであり、上記作業装置５はこれらブーム６、アーム８、バケット１０、及び各油圧シリンダ７，９，１１により構成されている。
【００２２】
これら作業装置５の構成部材であるブーム６、アーム８、バケット１０は、それぞれ軸受装置によって相互に回動又は揺動可能に連結されている。図２はこれらの軸受装置のうちのブーム６とアーム８とを連結する軸受装置１２の内部構造を示す断面図である。
【００２３】
この図２において、１５はアーム８のブーム６との連結部に設けたアームボスであり、このアームボス１５の内径側には後述のブッシュ１６を嵌着するための嵌合穴１５Ａが軸方向に形成されている。１６，１６はアームボス嵌合穴１５Ａの軸方向両側に嵌着された一対のブッシュ、１７はブーム６の先端に設けたブラケット１８，１８（図１も参照）に固着され、一対のブッシュ１６，１６に摺動可能に挿通された連結ピン、１９，１９はブッシュ１６，１６のアームボス軸方向外側にそれぞれ当接するように配置され、アームボス１５と連結ピン１７との隙間に装着した一対のダストシール、２０，２０はブッシュ１６，１６のアームボス軸方向内側にそれぞれ配置され、アームボス１５と連結ピン１７との隙間に装着した一対のシール、２１はこのシール２０とブッシュ１６との間に挟まれるように配置され、潤滑油溜め２２を形成するスペーサである。上記ダストシール１９は外部からの異物がブッシュ１６と連結ピン１７との隙間（摺動面）に浸入するのを防止する役目を果たしており、またシール２０は潤滑油溜め２２側とアームボス嵌合穴１５Ａ内におけるブッシュ１６，１６間のスペースＳとを仕切る役目を果たしており、これらダストシール１９及びシール２０により、ブッシュ１６に給脂された潤滑油が潤滑油溜め２２及びブッシュ１６と連結ピン１７との隙間内に封入されるようになっている。
【００２４】
また、２３はアームボス１５内に設けられ、潤滑油溜め２２に潤滑油を充填するための潤滑油通路、２４はこの潤滑油通路２３の外部開口に取り付けた給脂ニップルである。
【００２５】
図３はスペーサ２１の全体構造を表す斜視図である。
この図３において、２６は環状部材、２７はこの環状部材２６の周方向複数箇所に軸方向に穿設された油孔であり、これら油孔２７内にも潤滑油を溜めることができるようになっている。
【００２６】
なお、上記ではブーム６とアーム８とを連結する軸受装置１２について説明したが、その他、アーム８とバケット１０とを連結する軸受装置や、各油圧シリンダ７，９，１１と各作業装置構成部材６，８，１０とを連結する軸受装置等についても、上記軸受装置１２と同様の構成となっている。
【００２７】
以上において、アームボス１５は特許請求の範囲各項記載の筒状のボス部材を構成し、ダストシール１９及びシール２０はボス部材と連結ピンとの隙間に設けたシール部材を構成し、スペーサ２１は請求項３記載の周方向複数箇所に油孔を有する環状部材を構成し、潤滑油溜め２２は潤滑剤溜めを構成する。
【００２８】
次に、上記構成の本発明の軸受装置の一実施の形態の動作及び作用を以下に説明する。
本実施の形態の軸受装置１２においては、外部から給脂ニップル２４及び潤滑油通路２３を介しブッシュ１６に給脂を行うと、給脂された潤滑油はまず潤滑油溜め２２に充填され、その後ブッシュ１６と連結ピン１７との隙間内に浸入し、充填される。
【００２９】
この状態において、油圧ショベルの作業装置５を駆動し、ブーム６とアーム８とを回動又は揺動させることにより掘削作業を行うと、ブッシュ１６，１６と連結ピン１７とは頻繁に摺動する。
【００３０】
このとき、例えばシール２０を設けずに潤滑油溜め２２とブッシュ１６，１６間の空間Ｓとが互いに連通された前述の特許文献１記載の従来構造のような場合には、ブッシュ１６，１６間の大きな空間Ｓについても潤滑油が充填されることとなり、給脂の際に多量の潤滑油が必要となる。
【００３１】
一方、ダストシール１９及びシール２０の両方をブッシュ１６の両側に設け、潤滑油溜め２２とブッシュ１６，１６間の空間Ｓとが遮断された前述の特許文献２記載の従来構造のような場合には、上記特許文献１記載の従来技術のように給脂の際に多量の潤滑油を必要とはしないが、ブッシュ１６と連結ピン１７との間隙（本実施の形態では例えばクリアランス０．３ｍｍ程度）に充填される潤滑油の量は微量であることから、駆動状況によってはブッシュ１６と連結ピン１７との摺動時に異音が発生する場合もあり、摺動面の潤滑性の点で向上の余地があった。
【００３２】
これに対し、本実施の形態においては、ブッシュ１６に給脂された潤滑油は、スペーサ２１によりシール２０とブッシュ１６との間に形成された潤滑油溜め２２及びブッシュ１６と連結ピン１７との間隙に充填される。この潤滑油溜め２２はブッシュ１６に隣接して形成される空間であるため、潤滑油溜め２２に充填された潤滑油はブッシュ１６と連結ピン１７との間隙に直ちに供給可能であり、その結果、ブッシュ１６と連結ピン１７との摺動面の潤滑性を向上し、摺動時の異音を低減することができる。しかも、スペーサ２１により形成した潤滑油溜め２２は、上記特許文献１記載の従来構造におけるブッシュ間の潤滑剤溜めに比べて容量が十分に小さく、給脂の際に多量の潤滑油を必要としない。以上のことから、本実施の形態によれば、多量の潤滑油を用いることなく異音を低減することができる。また、潤滑性を向上できる結果、摩耗を低減し、軸受装置１２の寿命を向上する効果をも得ることができる。
【００３３】
なお、スペーサ２１の形状は前述の図３で示した形状に限られるものではなく、本発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。以下、この変形例について説明する。
【００３４】
（１）２つの環状部材間に複数の筒体を挟んだ形状
図４はスペーサ２１の第１の変形例であるスペーサ２１Ａの全体構造を表す斜視図である。
この図４において、２８Ａ，２８Ｂはブッシュ１６及びシール２０間において略平行に対向するように配置した環状プレートであり、これら環状プレート２８Ａ，２８Ｂには周方向における互いに対応する位置に複数の孔２８ａ，２８ｂがそれぞれ穿設されている。２９はこれら対応する孔２８ａ，２８ｂに両端が嵌合し、環状プレート２８Ａ，２８Ｂ間に挟まれるように周方向複数箇所に設けられた筒体であり、中空形状となっている（中実のピンでもよい）。なお、筒体２９の両端と孔２８ａ，２８ｂとは例えば樹脂性接着剤等で固着されている。また、スペーサ２１Ａは請求項４記載の周方向複数箇所に筒体を有する環状部材を構成する。
【００３５】
本変形例によれば、スペーサ２１Ａをこのような構成とすることで、潤滑油溜め２２における潤滑油の保持量をさらに大きくすることができ、その結果、ブッシュ１６と連結ピン１７との摺動面の潤滑性をさらに向上することができる。
【００３６】
（２）環状部材に複数のピンを設けた形状
図５はスペーサ２１の第２の変形例であるスペーサ２１Ｂの全体構造を表す斜視図である。
この図５において、３０は環状プレートであり、この環状プレート３０には周方向複数箇所に孔３０ａが穿設されている。３１はこれら孔３０ａにそれぞれ挿入され、略中央部を環状プレート３０に例えば樹脂性接着剤等で固着されたピンである（中空の筒体でもよい）。なお、本変形例において、スペーサ２１Ｂは請求項５記載の周方向複数箇所にピンを有する環状部材を構成する。本変形例によっても、潤滑油溜め２２における潤滑油保持量をさらに大きくすることができる。
【００３７】
（３）リング部材に複数のピンを設けた形状
図６はスペーサ２１の第３の変形例であるスペーサ２１Ｃの全体構造を表す斜視図である。
この図６において、３２はリング部材であり、３３はこのリング部材３２の外周側の周方向複数箇所に例えば樹脂性接着剤等で固定されたピンである（中空の筒体でもよい）。なお、本変形例において、スペーサ２１Ｃは請求項５記載の周方向複数箇所にピンを有する環状部材を構成する。本変形例によっても、潤滑油溜め２２における潤滑油保持量をさらに大きくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の軸受装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の軸受装置の一実施の形態の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の軸受装置の一実施の形態を構成するスペーサの全体構造を表す斜視図である。
【図４】本発明の軸受装置の一実施の形態を構成するスペーサの第１の変形例を表す斜視図である。
【図５】本発明の軸受装置の一実施の形態を構成するスペーサの第２の変形例を表す斜視図である。
【図６】本発明の軸受装置の一実施の形態を構成するスペーサの第３の変形例を表す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１２          軸受装置
１５          アームボス（ボス部材）
１５Ａ        嵌合穴
１６          ブッシュ
１７          連結ピン
１９          ダストシール（シール部材）
２０          シール（シール部材）
２１          スペーサ（環状部材）
２１Ａ        スペーサ（環状部材）
２１Ｂ        スペーサ（環状部材）
２１Ｃ        スペーサ（環状部材）
２２          潤滑油溜め（潤滑剤溜め）
２６          環状部材
２７          油孔
２９          筒体
３１          ピン
３３          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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