(57)【要約】【課題】ピン孔の周辺部がヘタってバリ状の突起が発生しても、ダストシールを損傷することがない建設機械のピン軸受け構造を提供する。【解決手段】作業機１１のピン結合部に１８設けられたダストシール２２と対向するボス部１２ｃの端面に、ピン２０の外周に沿って環状の空間部２３を形成したことから、作業中にピン結合部１８のピン２０に繰り返し加わる偏荷重や曲げ荷重によりピン２０の両端を支承するボス部１２ｃのピン孔１２ｄ周辺部がヘタリ、ピン孔１２ｄの周辺部にダストシール２２に向かってバリ状の突起２４が発生しても、空間部２３設けたことによってバリ状の突起２４の先端がダストシール２２に達することがないため、バリ状の突起２４によりダストシール２２が損傷されるのを未然に防止することができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機を構成する複数の部材と、これら部材の端部に設けられたボス部と隣り合う前記部材に設けられたボス部に挿入されて前記両部材を回動可能に連結するピンと、前記ボス部の一方側における前記ピンの外周部に配置されたダストシールと、前記ダストシールを配置した側の一方の前記部材をそれと隣り合う前記部材に対して回動可能に構成した建設機械のピン軸受け構造であって、隣り合う前記部材の前記ボス部の他方側端部における前記ピンの外周部と接する内壁部に、前記ピンの外周に沿って環状の空間部を形成し、かつ前記空間部は前記ダストシールと対向するように形成したことを特徴とする建設機械のピン軸受け構造。
【請求項２】
前記空間部の内径を、前記ダストシールの外径と同等か、やや大径に形成してなる請求項１に記載の建設機械のピン軸受け構造。
【請求項３】
前記ボス部の端面に固着された板体の内径を、前記ダストシールの外径と同等か、やや大径とすることにより前記空間部を形成してなる請求項１に記載の建設機械のピン軸受け構造。
【請求項４】
前記ボス部に穿設されたピン孔の開口縁を面取りし、またはＲ状に加工することにより、前記空間部を形成してなる請求項１または２に記載の建設機械のピン軸受け構造。
【請求項５】
自走自在な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回自在に設置された上部旋回体と、前記上部旋回体の前部に装着された作業機と、前記作業機を構成する複数の部材と、これら部材の端部に設けられたボス部と隣り合う前記部材に設けられたボス部に挿入されて前記両部材を回動可能に連結するピンと、前記ボス部の一方側における前記ピンの外周部に配置されたダストシールと、前記ダストシールを配置した側の一方の前記部材をそれと隣り合う前記部材に対して回動可能に構成した建設機械のピン軸受け構造であって、隣り合う前記部材の前記ボス部の他方側端部における前記ピンの外周部と接する内壁部に、前記ピンの外周に沿って環状の空間部を形成し、かつ前記空間部は前記ダストシールと対向するように形成したことを特徴とする建設機械のピン軸受け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設機械の作業機に設けられたピン結合部のピン軸受け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来油圧ショベルのような建設機械に装着された作業機には、作業機を構成する部材の間に複数のピン結合部が設けられている。
油圧ショベルの場合の作業機は、上部旋回体に基端部が枢着されたブームの先端にアームの一端部が枢着され、アームの他端部にバケットが枢着された構造となっており、それぞれの枢着部にピン結合部が採用されている。
【０００３】
また従来の作業機のピン結合部は、図８に示すように一方の部材ａの端部に突設された二股構造のブラケットｂの先端にボス部ｃが形成されていて、このボス部ｃに他方の部材ｄのボス部ｅがピンｆにより回動自在に枢着されており、ボス部ｅの内周面とピンｆの外周面の間には耐摩性材料よりなるブッシュｇが介在されていると共に、ブッシュｇの端面とブラケットｂ側ボス部ｃの内面との間には、例えば特許文献１に記載されているように、ブッシュｇとピンｆとの摺動面に塵埃等が外部より侵入するのを防止するダストシールｈが設けられている。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−１９２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし建設機械に装着された作業機は、過酷な条件の元で作業を行うことから、作業中に過大な荷重がピン結合部に繰り返し加わることが多いく、特にピン結合部に過大な偏荷重や曲げ荷重が作用した場合、ピンｆは図９に示すように過大な荷重によりほぼへ字状に湾曲するため、ピンｆの両端部を支承するボス部ｃの矢印に示す内側端面や外側端面のピン孔ｉ周辺部にピンｆが片当たりし、その結果ピン孔ｉの周辺部がヘタって図１０に示すように、ピン孔ｉの周辺部にバリ状の突起ｊが発生する。
ボス部ｃの外側端面に発生したバリ状の突起ｊは特に問題になることはないが、ボス部ｃの内側端面に発生したバリ状の突起ｊは、ブッシュｇとボス部ｃの内側端面の間に介在されたダストシールｈを損傷したり、ボス部ｃの端面を損傷してしまう。
ダストシールｈが損傷を受けるとシール効果が著しく低下するため、外部から塵埃等がブッシュｇとピンｆの摺動面に侵入したり、摺動面に充填されているグリース等の潤滑油が漏出して、摺動面が異常摩耗を起こしたり、焼き付きを起こす等の問題がある。
【０００６】
本発明はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、ピン孔の周辺部がヘタってバリ状の突起が発生しても、ダストシールを損傷することがない建設機械のピン軸受け構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の建設機械のピン軸受け構造は、作業機を構成する複数の部材と、これら部材の端部に設けられたボス部と隣り合う前記部材に設けられたボス部に挿入されて前記両部材を回動可能に連結するピンと、前記ボス部の一方側における前記ピンの外周部に配置されたダストシールと、前記ダストシールを配置した側の一方の前記部材をそれと隣り合う前記部材に対して回動可能に構成した建設機械のピン軸受け構造であって、隣り合う前記部材の前記ボス部の他方側端部における前記ピンの外周部と接する内壁部に、前記ピンの外周に沿って環状の空間部を形成し、かつ前記空間部は前記ダストシールと対向するように形成したものである。
【０００８】
前記構成により、作業機による作業中、ピンに繰り返し加わる偏荷重や曲げ荷重によりピンの両端を支承するボス部のピン孔周辺部にヘタリが生じて、ピン孔の周辺部にダストシールに向かってバリ状の突起が発生しても、ダストシールと対向するボス部の内側端面には、予め空間部が形成されているため、ピン孔の周辺部に発生したバリ状の突起は、この空間部に突出するが、先端がダストシールに達することがないので、バリ状の突起によりダストシールが損傷されるのを未然に防止することができる。
これによって外部より塵埃等がピン結合部の摺動面に侵入したり、摺動面に充填されたグリース等の潤滑油が外部へ漏出するのを防止できるため、摺動面が異常摩耗したり、焼き付きを起こすのを防止できるようになる。
【０００９】
前記目的を達成するため本発明の建設機械のピン軸受け構造は、空間部の内径をダストシールの外径と同等か、やや大径に形成したものである。
【００１０】
前記構成により、バリ状突起のはみ出し代が大きく取れるため、長期間に渡ってバリ状の突起によりダストシールが損傷されるのを防止することができる。
【００１１】
前記目的を達成するため本発明の建設機械のピン軸受け構造は、ボス部の端面に固着された板体の内径を、ダストシールの外径と同等か、やや大径とすることにより空間部を形成したものである。
【００１２】
前記構成により、各部材間の隙間調整をする板体の内径が、ダストシールの外径と同等か、やや大径となるように加工するだけで空間部が形成できるため、容易かつ安価に空間部を形成することができる。
前記目的を達成するため本発明の建設機械のピン軸受け構造は、ボス部に穿設されたピン孔の開口縁を面取りし、またはＲ状に加工することにより空間部を形成したものである。
【００１３】
前記構成により、ピン孔の開口縁を面取りし、またはＲ状に加工するだけで空間部を形成することができるため、既存の建設機械の作業機にも容易に実施することができる。
【００１４】
前記目的を達成するため本発明の建設機械のピン軸受け構造は、自走自在な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回自在に設置された上部旋回体と、前記上部旋回体の前部に装着された作業機と、前記作業機を構成する複数の部材と、これら部材の端部に設けられたボス部と隣り合う前記部材に設けられたボス部に挿入されて前記両部材を回動可能に連結するピンと、前記ボス部の一方側における前記ピンの外周部に配置されたダストシールと、前記ダストシールを配置した側の一方の前記部材をそれと隣り合う前記部材に対して回動可能に構成した建設機械のピン軸受け構造であって、隣り合う前記部材の前記ボス部の他方側端部における前記ピンの外周部と接する内壁部に、前記ピンの外周に沿って環状の空間部を形成し、かつ前記空間部は前記ダストシールと対向するように形成したものである。
【００１５】
前記構成により、作業機による作業中、ピンに繰り返し加わる偏荷重や曲げ荷重によりピンの両端を支承するボス部のピン孔周辺部にヘタリが生じて、ピン孔の周辺部にダストシールに向かってバリ状の突起が発生しても、ダストシールと対向するボス部の内側端面には、予め空間部が形成されているため、ピン孔の周辺部に発生したバリ状の突起は、この空間部に突出するが、先端がダストシールに達することがないので、バリ状の突起によりダストシールが損傷されるのを未然に防止することができる。
これによって外部より塵埃等がピン結合部の摺動面に侵入したり、摺動面に充填されたグリース等の潤滑油が外部へ漏出するのを防止できるため、摺動面が異常摩耗したり、焼き付きを起こすのを防止できると共に、空間部の内径をダストシールの外径と同等か、やや大径としたことにより、バリ状突起のはみ出し代が大きく取れるため、長期間に渡ってバリ状の突起によりダストシールが損傷されるのを防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明を油圧ショベルに実施した実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１は油圧ショベルの側面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図２のＢ円内の拡大図、図４は作用説明図である。
【００１７】
図１に示す油圧ショベルは、自走自在な下部走行体１と、下部走行体１上に旋回自在に設置された上部旋回体２とよりなる。
下部走行体１は、センタフレーム３ａと、その両側に互に平行するよう設けられた一対のサイドフレーム３ｂよりなるトラックフレーム３を有していて、各サイドフレーム３ｂの一端側にはアイドラ４が前後移動自在に支承されており、他端側には油圧モータよりなる走行モータ５により回転駆動されるスプロケット６が設けられている。
【００１８】
アイドラ４とスプロケット６の間には無端状の履帯７が捲装されていて、この履帯７をスプロケット６で駆動することにより、下部走行体１が自走できるようになっていると共に、サイドフレーム３ｂの上下部には、複数の転輪８が回転自在に支承されている。
トラックフレーム３のセンタフレーム３ａ上に旋回自在に設置された上部旋回体２は、底部が車体フレーム１０により構成されていて、この車体フレーム１０に、複数の部材により構成された作業機１１が装着されている。
【００１９】
車体フレーム１０の前部には、作業機１１の側方に位置して運転室３０が設置され、車体フレーム１０の後部には、ボンネットカバー３１ａにより覆われたエンジン室３１が設置されていて、このエンジン室２１内に動力用のエンジン（図示せず）が収容されており、車体フレーム１０の後端にはカウンタウエイト３２が取り付けられている。
【００２０】
作業機１１は図１に示すように、基端部が車体フレーム１０に枢着され、かつブームシリンダ１３により起伏自在なブーム１２と、ブーム１２の先端に基端側が枢着され、かつアームシリンダ１４により回動自在なアーム１５と、アーム１５の先端に枢着され、かつバケットシリンダ１６により回動自在なバケット１７とからなる複数の部材により構成されていると共に、作業機１１のブーム１２先端とアーム１５の一端を枢着するピン結合部１８は、図２に示すようなピン軸受け構造となっている。
すなわちブーム１２先端部には、二股となったブラケット１２ａが突接されていて、ブラケット１２ａの先端はやや厚肉となっており、これら厚肉部の両側に環状の板体１２ｂを溶接等の手段で固着することにより、ブラケット１２ａの先端部にボス１２ｃが形成されている。
ブラケット１２ａの内側に固着された板体１２ｂは、ブラケット１２ａとアーム１５間の隙間を調整するシム機能を有していて、予め隙間に応じて板厚を選択した板体１２ｂが厚肉部の内側に固着されている。
ブーム１２側ボス部１２ｃには、同一軸線上にピン孔１２ｄが穿設されていて、各ボス部１２ｃ間にアーム１５の一端側が嵌合されている。
アーム１５の一端側にはボス部１５ａが形成されていて、これらボス部１５ａの外側端面は、ブーム１２側ボス部１２ｃの内側端面に摺接されており、各ボス部１５ａの内側端面には、筒状のスペーサ１５ｂの両端部が溶接されている。
【００２１】
アーム１５側の各ボス部１５ａには、ブーム１２側ボス部１２ｃのピン孔１２ｄと合致する位置にピン孔１５ｃが穿設されている。
これらピン孔１５ｃは、ブーム１２側ボス部１２ｃのピン孔１２ｄよりやや大径となっていて、ピン孔１５ｃの内周面に、耐摩耗性材料により形成された筒状のブッシュ１９が圧入されていると共に、ブーム１２とアーム１５の間が、ブーム１２側ボス部１２ｂのピン孔１２ｃよりブッシュ１９内に挿入されたピン２０により回動自在に枢着されている。
ブーム１２とアーム１５を結合するピン２０は、一端側にやや大径な頭部２０ａを有しており、他端側にはピン孔２０ｂが穿設されていて、ブーム１２側ボス部１２ｂの外側面に固着された係止環２１よりピン孔２０ｂに挿入した係止ピン２１ａによりピン２０が抜け出さないよう係止されている。
【００２２】
またブーム１２側ボス部１５ａのピン孔１５ｃに圧入されたブッシュ１９の外側端面とブーム１２側ボス部１２ｂの内側端面との間には、外部からブッシュ１９とピン２０の摺接面に塵埃等が侵入するのを防止すると同時に、摺接部に充填されたグリース等の潤滑油が外部へ漏出するのを防止するダストシール２２が嵌合されている。
ダストシール２２は耐油性を有するゴム等の弾性体により環状に形成されていて、内周面に突接されたリップ（図示せず）がピン２０の外周面に圧接されて、塵埃等の侵入や潤滑油の漏出を防止するようになっている。
そしてブーム１２側ボス部１２ｂの内側端面には、ダストシール２２と対向する位置にダストシール２２が損傷されるのを防止する空間部２３が形成されている。
空間部２３は図３に示すように、ブーム側ボス１２ｃの内側部を形成する板材１２ｂの内径をダストシール２２の外径と同等か、やや大径とすることにより形成したもので、ピン２０の外周面に沿って環状に形成されており、幅Ｗは板体１２ｂの板厚となっていて、この幅Ｗによってブーム１２側ボス部１２ｃのピン孔１２ｄ周辺に発生するバリ状の突起２４がダストシール２２側に突出しても、突起２４の先端がダストシール２２に達しないようになっている。
【００２３】
次に前記構成された建設機械のピン軸受け構造の作用を説明する。
油圧ショベルに装着された作業機１１による作業の多くは掘削作業であるが、掘削作業中にバケットの先端が岩石に触れたり、岩盤等の掘削作業の際にアーム１５とブーム１２のピン結合部１８に過大な荷重が作用する。
作業中にピン結合部１８に作用する過大な荷重により、アーム１５とブーム１２を枢着するピン２０には偏荷重や曲げ荷重が繰り返し加わるため、これら荷重によりピン２０がほぼアーチ状に湾曲したり、傾いきもしくは捩れたりし、この状態でアーム１５とブーム１２が相対回転するとピン２０の両端を支承するブーム１２側ボス部１２ｃのピン孔１２ｄ周辺部にヘタリが生じ、図４に示すようにピン孔１２ｄの周辺部に、ダストシール２２に向かってバリ状の突起２４が発生する。
【００２４】
しかしブーム１２側ボス部１２ｃの内側端面とダストシール２２の間には、予め環状の空間部２３が形成されているため、ピン孔１２ｄの周辺部に発生したバリ状の突起２４は、この空間部２３に突出するが、先端がダストシール２２に達することがないので、バリ状の突起２４によりダストシール２２が損傷するのを未然に防止することができる。
これによって外部より塵埃等がアーム１５側ボス部１５ａのピン孔１５ｃに圧入されたブッシュ１９とピン２０の摺動面に侵入したり、摺動面に充填されたグリース等の潤滑油が外部へ漏出するのを防止できるため、摺動面が異常摩耗したり、焼き付きを起こすのを防止できるようになる。
またブーム１２側ボス部１２ｃとアーム１５側ボス部１５ａの間の隙間を調整するシム機能を有する板体１２ｂの内径をダストシール２２の外径と同等かこれよりやや大径とすることにより空間部２３を形成したことから、ピン２０に作用する荷重が直接板体１２ｂに加わることがないため、過大な荷重により板体１２ｂの溶接部が破損したり、板体１２ｂ自体が破損するのを防止することもできる。
【００２５】
なお、前記実施の形態では、ブーム１２のブラケット１２ａに板体１２ｂを溶接してボス部１２ｃを形成した作業機１１の場合について説明したが、図５及び図６に示す変形例のように、ブラケット１２ａとボス部１２ｃが鋳鋼等により一体形成されたものについても同様に実施できる。
図５に示す変形例では、ブラケット１２ａと一体となったボス部１２ｃの内側端面に、ダストシール２２の外径とほぼ同等か、これよりやや大径な環状空間部２３をダストシール２２と対向するように形成している。
また図６に示す変形例では、ブラケット１２ａと一体となったボス部１２ｃの内側端面に開口するピン孔１２ｄの開口縁を面取りすることにより、ダストシール２２と対向する面に空間部２３を形成したもので、何れの変形例も前記実施の形態と同様に、ピン孔１２ｄの周辺部がヘタルことにより発生したバリ状の突起２４は空間部２３内に突出するが、先端がダストシール２２に達することがないため、バリ状の突起２４によりダストシール２２が損傷されるのを未然に防止することができる。
【００２６】
一方図７に示す変形例は、ブーム１２のブラケット１２ａにボス部１２ｃを溶接した構造のピン結合部１８に実施した例を示すもので、次にこの変形例を説明する。
この変形例では、ボス部１２ｃの一方は、一方のブラケット１２ａの両側に溶接された板体１２ｆにより形成され、ボス部１２ｃの他方は、他方のブラケット１２ａの内側に溶接されていて、これらボス部１２ｃのピン孔１２ｄに挿通されたピン２０によりアーム１５側のボス部１５ａが結合されている。
そしてブーム１２側ボス部１２ｃの一方とアーム１５側ボス部１５ａの一方の間にスペーサ２５が介在されており、このスペーサ２５とブーム１２側ボス部１２ｃの間に隙間調整用のシム２６が介在されている。
シム２６は予め複数枚用意されていて、摩耗したために隙間が大きくなった場合は予備シム２６ａと交換することにより、隙間が再調整できるようになっており、予備シム２６ａは、固着具２７によりブーム１２側ボス部１２ｃの外側端面に取り付けられた端板２８とボス部１２ｃの間に狭着された状態で保管されている。
【００２７】
そしてアーム１５側ボス部１５ａの外側端面に摺接するように設けられたブーム１２側ボス部１２ｃの一方の端面とスペーサ２５の端面に、ダストシール２２と対向するよう空間部２３が形成されている。
これら空間部２３もダストシール２２の外径とほぼ同等か、やや大径となっていて、前記実施の形態及び変形例と同様に、ブーム１２側ボス部１２ｃに形成されたピン孔１２ｄの周辺部がヘタルことにより発生したバリ状の突起２４は空間部２３内へと突出するが、先端がダストシール２２に達することがないため、バリ状の突起２４によりダストシール２２が損傷されるのを未然に防止することができる。
なお前記実施の形態及び変形例では、ブーム１２とアーム１５を枢着するピン結合部１８に実施した場合について説明したが、ブーム１２の基端部と上部旋回体２の間や、アーム１５の先端とバケット１７の間のピン結合部にも同様に実施できるものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、作業機のピン結合部に設けられたダストシールと対向するボス部の端面に、ピンの外周に沿って環状の空間部を形成したことから、作業機による作業中、ピンに繰り返し加わる偏荷重や曲げ荷重によりピンの両端を支承するボス部のピン孔周辺部にヘタリが生じて、ピン孔の周辺部にダストシールに向かってバリ状の突起が発生しても、ダストシールと対向するボス部の内側端面には、予め空間部が形成されているため、ピン孔の周辺部に発生したバリ状の突起は、この空間部に突出するが、先端がダストシールに達することがないので、バリ状の突起によりダストシールが損傷されるのを未然に防止することができる。
これによって外部より塵埃等がピン結合部の摺動面に侵入したり、摺動面に充填されたグリース等の潤滑油が外部へ漏出するのを防止できるため、摺動面が異常摩耗したり、焼き付きを起こすのを防止できると共に、空間部の内径をダストシールの外径と同等か、やや大径としたことにより、バリ状突起のはみ出し代が大きく取れるため、長期間に渡ってバリ状の突起によりダストシールが損傷されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態になるピン軸受け構造を採用した建設機械の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図２のＢ円内の拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態になる建設機械のピン軸受け構造の作用説明図である。
【図５】本発明の実施の形態になる建設機械のピン軸受け構造の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態になる建設機械のピン軸受け構造の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態になる建設機械のピン軸受け構造の変形例を示す断面図である。
【図８】従来の建設機械のピン軸受け構造を示す断面図である。
【図９】従来の建設機械のピン軸受け構造の作用説明図である。
【図１０】従来の建設機械のピン軸受け構造の作用説明図である。
【符号の説明】
１  下部走行体
２  上部旋回体
１１  作業機
１２ｃ  ボス部
１２ｂ  板体
１２ｄ  ピン孔
１５ａ  ボス部
１８  ピン結合部
２０  ピン
２２  ダストシール
２３  空間部
【図１】
2005048387.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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