(57)【要約】【課題】  カバーを相手方部材に取付けるための取付具に作用する負荷を軽減して取付具の構成を簡略化し、小型化、軽量化の促進、組立作業性の向上を図る。【解決手段】  連結ピン１６の両端部をブラケット１４の外側端面１４Ｂよりも軸方向に突出して設けた上で、カバー１７には、連結ピン１６の突出端部１６Ａを収容するための軸端収容凹部１７Ｂを設ける。また、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内には、連結ピン１６の突出端部１６Ａを回転可能に支持するためのカバー用ブッシュ２０を設ける構成とする。従って、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内にカバー用ブッシュ２０を介して連結ピン１６の突出端部１６Ａを挿嵌した状態では、カバー１７に作用する大きな負荷はカバー用ブッシュ２０を介して連結ピン１６によって受承することができ、ボルト１９に作用する負荷を軽減することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びるピン挿通孔が形成された筒状のボスと、該ボスのピン挿通孔に設けられたボス用ブッシュと、前記ボスと軸方向で対向して設けられ前記ピン挿通孔に対応する位置にそれぞれピン挿通孔が形成された一対の相手方部材と、該各相手方部材のピン挿通孔にそれぞれ設けられた相手方部材用ブッシュと、前記ボス用ブッシュと前記各相手方部材用ブッシュとに挿通され前記ボスと各相手方部材とを相対回転可能に連結する連結ピンと、該連結ピンを抜止めするために該連結ピンの端部と対向するように前記各相手方部材の軸方向の外側端面に設けられたカバーとを備えてなる軸受装置において、
前記連結ピンの両端部を前記各相手方部材の外側端面よりも軸方向に突出して設け、
前記カバーには前記連結ピンの突出端部を収容するための軸端収容凹部を設け、
該カバーの軸端収容凹部内には前記連結ピンの突出端部を回転可能に支持するためのカバー用ブッシュを設ける構成としたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記カバーは、ボルトを用いて前記相手方部材の外側端面に取付ける構成としてなる請求項１に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベルに装備される作業装置のピン結合部等に用いて好適な軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成されている。この作業装置は、ブーム、アーム、バケットおよびこれらを駆動する油圧シリンダからなり、上部旋回体の旋回フレームとブームとの間、ブームとアームとの間、アームとバケットとの間は、それぞれ軸受装置を用いて互いに回動可能に連結されている。
【０００３】
ここで、作業装置の各回動部分のうち、例えばアームとバケットとの間の回動部分に用いられる軸受装置は、アームの先端側に設けられ軸方向に延びるピン挿通孔が形成された筒状のボスと、該ボスのピン挿通孔に設けられたボス用ブッシュと、前記ボスと軸方向で対向して設けられ前記ピン挿通孔に対応する位置にそれぞれピン挿通孔が形成されたバケット側の一対のブラケットと、該各ブラケットのピン挿通孔にそれぞれ設けられたブラケット用ブッシュと、前記ボス用ブッシュと前記各ブラケット用ブッシュとに挿通され前記ボスと各ブラケットとを相対回転可能に連結する連結ピンと、該連結ピンを抜止めするために該連結ピンの端部と対向するように前記各ブラケットの軸方向の外側端面に設けられたカバーとにより大略構成されている。そして、カバーは、複数本のボルトを用いてブラケットの外側端面に取付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１によるものでは、バケット側のブラケットに対しボルトを用いてカバーを取付ける構成としているから、例えば掘削作業中にカバーに岩石等が衝突した場合には、衝突による負荷の殆どがボルトに作用してしまい、この負荷（せん断荷重等）によってボルトが破損する虞がある。このために、ボルトを太くしたり、本数を増やしたりしなくてはならず、小型化、軽量化の障害になるばかりか、組立作業性が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、カバーを相手方部材に取付けるための取付具に作用する負荷を軽減することにより、この取付具の構成を簡略化し、小型化、軽量化でき、また組立作業性を向上できるようにした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】
【０００７】
本発明による軸受装置は、軸方向に延びるピン挿通孔が形成された筒状のボスと、該ボスのピン挿通孔に設けられたボス用ブッシュと、前記ボスと軸方向で対向して設けられ前記ピン挿通孔に対応する位置にそれぞれピン挿通孔が形成された一対の相手方部材と、該各相手方部材のピン挿通孔にそれぞれ設けられた相手方部材用ブッシュと、前記ボス用ブッシュと前記各相手方部材用ブッシュとに挿通され前記ボスと各相手方部材とを相対回転可能に連結する連結ピンと、該連結ピンを抜止めするために該連結ピンの端部と対向するように前記各相手方部材の軸方向の外側端面に設けられたカバーとを備えている。
【０００８】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記連結ピンの両端部を前記各相手方部材の外側端面よりも軸方向に突出して設け、前記カバーには前記連結ピンの突出端部を収容するための軸端収容凹部を設け、該カバーの軸端収容凹部内には前記連結ピンの突出端部を回転可能に支持するためのカバー用ブッシュを設ける構成としたことにある。
【０００９】
請求項２の発明は、前記カバーは、ボルトを用いて前記相手方部材の外側端面に取付ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、各ブラケットよりも軸方向に突出した連結ピンの両端部は、カバーに設けた軸端収容凹部内にカバー用ブッシュを介して挿嵌されている。従って、カバーに岩石等が衝突して大きな負荷が作用しても、この負荷はカバー用ブッシュを介して高強度な連結ピンによって受承することができる。これにより、衝突による負荷の多くを連結ピンで受承できるから、カバーを相手方部材に取付けるためのボルト等の取付具に作用する負荷を軽減することができる。
【００１１】
この結果、カバーをブラケットに取付ける取付具としてボルトを用いた場合には、このボルトを細いものにしたり、本数を減らしたりすることができるから、軸受装置の小型化、軽量化を図ることができ、また組立作業性を向上することができる。しかも、カバーの軸端収容凹部（カバー用ブッシュ）に連結ピンを挿嵌することにより、ブラケットとカバーとの間のボルト穴の位置合わせを容易に行うことができ、この点でも組立作業性を向上することができる。
【００１２】
また、カバーの軸端収容凹部内にカバー用ブッシュを設けることにより、カバーを連結ピンに対してがたつかないように取付けることができるから、ボルトに作用する負荷をより一層に軽減することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、ボルトを締付けたり、緩めたりすることにより、カバーを相手方部材の外側端面に対し、容易に取付け、取外しすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による軸受装置が適用される作業装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向から軸受装置を拡大してみた断面図である。
【図３】図２中の軸受装置の右側部分に位置するアームボス、ブラケット、連結ピン、カバー、ボルト等を拡大して示す要部拡大の断面図である。
【図４】ブラケットからカバーとカバー用ブッシュを取外した状態を示す分解断面図である。
【図５】カバーとカバー用ブッシュを分解した状態で示す分解断面図である。
【図６】カバーを単体で示す正面図である。
【図７】カバー用ブッシュを単体で示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る軸受装置を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図７に従って詳細に説明する。なお、本実施の形態では、作業装置を構成するアームとバケットとの間のピン結合部として設けた軸受装置を代表例として説明する。
【００１６】
図１において、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより大略構成され、上部旋回体３の前側には後述の作業装置５が設けられている。
【００１７】
また、上部旋回体３は、支持構造体を形成する旋回フレーム４を介して下部走行体２上に設けられている。この旋回フレーム４は、前，後方向に延びる左，右の縦板（図示せず）を有し、該各縦板の前側位置には作業装置５が俯仰動可能に設けられている。
【００１８】
５は上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置５は、土砂の掘削作業等を行うものである。ここで、作業装置５は、基端側が旋回フレーム４の各縦板の前側位置に回動可能にピン結合されたブーム６と、該ブーム６の先端側に回動可能にピン結合されたアーム７と、該アーム７の先端側に回動可能にピン結合されたバケット８とにより大略構成されている。そして、作業装置５のブーム６，アーム７，バケット８は、各シリンダ９Ａ，９Ｂ，９Ｃによって駆動されものである。
【００１９】
ここで、作業装置５のアーム７には、その先端側に位置して後述のアームボス１２が設けられている。また、バケット８には、本実施の形態による相手方部材を構成する後述のブラケット１４が設けられている。そして、アーム７とバケット８との間は、後述の軸受装置１１によって回動可能にピン結合されている。
【００２０】
１１は本実施の形態による軸受装置を示している（図２参照）。この軸受装置１１は、アーム７の先端側とバケット８の基端側との間に左，右方向に延びて設けられている。この軸受装置１１は、アーム７の先端側でバケット８を相対回転（回動）可能に支持するものである。そして、軸受装置１１は、後述するアームボス１２、ボス用ブッシュ１３、ブラケット１４、ブラケット用ブッシュ１５、連結ピン１６、カバー１７、ボルト１９、カバー用ブッシュ２０等により構成されている。
【００２１】
１２はアーム７の先端側に溶接等により一体的に設けられたボスとしてのアームボスである。このアームボス１２は、高強度な鋼材を用いて左，右方向に延びる略円筒状に形成され、その内周側はピン挿通孔１２Ａとなっている。また、アームボス１２の左，右両側には、図２、図３に示すように、径方向に貫通するようにボス側給脂孔１２Ｂが設けられている。このボス側給脂孔１２Ｂは、後述のボス用ブッシュ１３に潤滑油を供給するものである。
【００２２】
１３はアームボス１２のピン挿通孔１２Ａ内に軸方向に離間して設けられた左，右のボス用ブッシュである。この左，右のボス用ブッシュ１３は、後述の連結ピン１６を摺動可能に外嵌する滑り軸受を形成している。各ボス用ブッシュ１３は、円筒状に形成され、アームボス１２のピン挿通孔１２Ａ内に圧入等の手段を用いて固定的に嵌合されている。
【００２３】
また、ボス用ブッシュ１３の内周側には、潤滑油を貯えるための貯油溝１３Ａが複数本設けられている。一方、ボス用ブッシュ１３の外周側には、アームボス１２のボス側給脂孔１２Ｂに対応する位置に環状溝１３Ｂが設けられ、該環状溝１３Ｂは、ボス用ブッシュ１３を径方向に貫通した貫通孔（図示せず）を通じて後述する連結ピン１６の油溝１６Ｂに連通することができる。
【００２４】
１４はバケット８に溶接等の固着手段を用いて一体的に設けられた相手方部材としての左，右のブラケットを示している。このブラケット１４は、アームボス１２とほぼ同様に高強度な鋼板を用いて平板状に形成され、アームボス１２を左，右方向で挟むように、該アームボス１２と軸方向で対向して配置されている。そして、各ブラケット１４には、アームボス１２のピン挿通孔１２Ａと対応した位置にピン挿通孔１４Ａが形成されている。
【００２５】
また、ブラケット１４は、アームボス１２と軸方向の反対側が外側端面１４Ｂとなり、該外側端面１４Ｂの外周側には、周方向に所定の間隔をもって複数個、例えば５個のねじ穴１４Ｃ（１個のみ図示）が設けられている。
【００２６】
１５は各ブラケット１４のピン挿通孔１４Ａにそれぞれ設けられた相手方部材用ブッシュとしてのブラケット用ブッシュである。該各ブラケット用ブッシュ１５は、ボス用ブッシュ１３とほぼ同様に、後述の連結ピン１６を摺動可能に外嵌する円筒状の滑り軸受を形成し、ピン挿通孔１４Ａ内に圧入等の手段を用いて固定的に嵌合されている。
【００２７】
また、ブラケット用ブッシュ１５の内周側には、潤滑油を貯えるための貯油溝１５Ａが複数本設けられている。該各貯油溝１５Ａは、後述する連結ピン１６の油溝１６Ｃを介してカバー１７のカバー側給脂孔１７Ｄに連通することができる。
【００２８】
１６はアームボス１２と各ブラケット１４とを相対回転可能に連結した連結ピンを示している。この連結ピン１６は、ボス用ブッシュ１３と各ブラケット用ブッシュ１５とに摺動可能に挿通されている。また、連結ピン１６は、アームボス１２と各ブラケット１４との間の負荷（せん断荷重等）に耐えることができる十分な直径寸法をもった円柱体として形成されている。
【００２９】
ここで、連結ピン１６は、図４に示すように、アームボス１２と各ブラケット１４内に挿着されたときに、軸方向の両端部が前記各ブラケット１４の外側端面１４Ｂよりも軸方向に突出する構成となっている。この連結ピン１６の突出端部１６Ａは、後述のカバー１７に径方向から負荷が作用した場合でも、該カバー１７がずれないように保持できる寸法、即ち、カバー１７との間に十分な係合代を形成できるような突出寸法に設定されている。
【００３０】
また、連結ピン１６の外周側には潤滑油を貯える複数の油溝１６Ｂ，１６Ｃが軸方向に延びて設けられている。左，右方向の内側に位置する各油溝１６Ｂは、ボス用ブッシュ１３との間で潤滑油を貯えるもので、図４に示すように、各貯油溝１３Ａと貫通孔に連通可能となっている。これにより、アームボス１２のボス側給脂孔１２Ｂから注入された潤滑油は、ボス用ブッシュ１３の環状溝１３Ｂ、貫通孔を通って連結ピン１６の油溝１６Ｂに流れ、該油溝１６Ｂからボス用ブッシュ１３の各貯油溝１３Ａに供給される。
【００３１】
一方、左，右方向の外側に位置する各油溝１６Ｃは、ブラケット用ブッシュ１５および後述のカバー用ブッシュ２０との間で潤滑油を貯えるもので、各貯油溝１５Ａ，２０Ａとカバー１７のカバー側給脂孔１７Ｄと連通可能となっている。これにより、カバー１７のカバー側給脂孔１７Ｄから注入された潤滑油は、連結ピン１６の油溝１６Ｃに流れ、該油溝１６Ｃからブラケット用ブッシュ１５の各貯油溝１５Ａとカバー用ブッシュ２０の貯油溝２０Ａに供給される。
【００３２】
１７は各ブラケット１４の外側端面１４Ｂに着脱可能に設けられた左，右のカバーを示している。このカバー１７は、連結ピン１６の突出端部１６Ａと対向することにより、軸方向に移動自在な連結ピン１６を抜止めするものである。また、カバー１７は、図５、図６に示すように、厚肉な円板体として形成され、外側端面１４Ｂと対面する当接面１７Ａ側には軸端収容凹部１７Ｂが形成されている。この軸端収容凹部１７Ｂは、連結ピン１６の突出端部１６Ａを収容するもので、ブラケット１４のピン挿通孔１４Ａとほぼ同じ直径寸法をもった円形凹部として形成されている。
【００３３】
また、カバー１７の外周側には、ブラケット１４のねじ穴１４Ｃに対応するように、周方向に所定の間隔をもって５個のボルト挿通孔１７Ｃが形成されている。一方、カバー１７の中央部には、軸方向に貫通するようにカバー側給脂孔１７Ｄが設けられ、該カバー側給脂孔１７Ｄは、ブラケット用ブッシュ１５と後述のカバー用ブッシュ２０に潤滑油を供給するものである。さらに、カバー１７の当接面１７Ａには、軸端収容凹部１７Ｂの外側に位置して円環状のシール溝１７Ｅが形成されている。このシール溝１７Ｅには、カバー１７をブラケット１４に取付けたときに、軸端収容凹部１７Ｂの周囲を密閉するシールリング１８が装着される。
【００３４】
そして、カバー１７は、シール溝１７Ｅにシールリング１８を装着した状態で、当接面１７Ａをブラケット１４の外側端面１４Ｂに当接させ、この状態で各ボルト挿通孔１７Ｃに挿通した取付具となるボルト１９をブラケット１４のねじ穴１４Ｃに螺着することにより、ブラケット１４に取付けることができる。この取付作業では、連結ピン１６の突出端部１６Ａによってカバー１７を所定の位置に容易に位置決めすることができる。
【００３５】
２０はカバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内に設けられたカバー用ブッシュを示し、該カバー用ブッシュ２０は、連結ピン１６の突出端部１６Ａを回転可能に支持するものである。また、カバー用ブッシュ２０は、図５、図７に示すように、短尺な円筒状の滑り軸受として形成され、軸端収容凹部１７Ｂ内に圧入等の手段を用いて固定的に嵌合されている。さらに、カバー用ブッシュ２０の内周側には、潤滑油を貯えるための貯油溝２０Ａが設けられ、該貯油溝２０Ａは、連結ピン１６の油溝１６Ｃを介してカバー１７のカバー側給脂孔１７Ｄに連通することができる。
【００３６】
ここで、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内にカバー用ブッシュ２０を設けたことにより、連結ピン１６を摺動状態で挿嵌できるから、連結ピン１６に対してカバー１７を正確に位置決めすることができる。また、カバー１７に対し負荷が径方向から作用した場合でも、カバー１７の変位を最小限、即ち微小な隙間寸法の範囲に抑えることができる。
【００３７】
なお、２１はアームボス１２とブラケット１４の外周側に嵌合して設けられたＯリングで（図３等参照）、該Ｏリング２１は、アームボス１２とブラケット１４との摺接面間に外部から塵埃等が侵入するのを防止すると共に、潤滑油の漏洩を防止するものである。
【００３８】
本実施の形態による油圧ショベル１の軸受装置１１は上述の如き構成を有するもので、油圧ショベル１の掘削作業時には、軸受装置１１を介してアーム７の先端側にピン結合されたバケット８が、バケットシリンダ９Ｃの伸縮動作に応じて連結ピン１６を中心として回動動作を行う。
【００３９】
また、この掘削作業時には、外部に突出したカバー１７に岩石等が衝突することがある。この衝突による負荷がブラケット１４にカバー１７を取付けているボルト１９に作用すると、ボルト１９が破損する虞がある。
【００４０】
然るに、本実施の形態によれば、連結ピン１６の両端部をブラケット１４の外側端面１４Ｂよりも軸方向に突出して設けた上で、カバー１７には、前記連結ピン１６の突出端部１６Ａを収容するための軸端収容凹部１７Ｂを設ける。また、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内には、前記連結ピン１６の突出端部１６Ａを回転可能に支持するためのカバー用ブッシュ２０を設ける構成としている。
【００４１】
従って、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内にカバー用ブッシュ２０を介して連結ピン１６の突出端部１６Ａを挿嵌した状態では、カバー１７に岩石等が衝突して大きな負荷が作用しても、この負荷はカバー用ブッシュ２０を介して高強度な連結ピン１６によって受承することができる。これにより、衝突による負荷の多くを連結ピン１６で受承できるから、ボルト１９に作用する負荷を軽減することができる。
【００４２】
この結果、カバー１７をブラケット１４に取付けるボルト１９として、細いものにしたり、取付ける本数を減らしたりすることができるから、軸受装置１１の小型化、軽量化を図ることができ、また組立作業性を向上することができる。
【００４３】
また、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ（カバー用ブッシュ２０）に連結ピン１６を挿嵌した状態では、ブラケット１４に対してカバー１７を同心円上に配置できるから、ブラケット１４のねじ穴１４Ｃとカバー１７のボルト挿通孔１７Ｃとを容易に位置合わせすることができ、この点でも組立作業性を向上することができる。
【００４４】
しかも、カバー１７の軸端収容凹部１７Ｂ内にカバー用ブッシュ２０を設けることにより、連結ピン１６の相対回転を許しつつ、カバー１７を連結ピン１６の突出端部１６Ａに対してがたつかないように取付けることができる。これにより、ボルト１９に作用する負荷をより一層に軽減することができる。
【００４５】
一方、連結ピン１６の外周側には油溝１６Ｂ，１６Ｃを設けているから、この油溝１６Ｂ，１６Ｃ等を通じてボス用ブッシュ１３、ブラケット用ブッシュ１５、カバー用ブッシュ２０に潤滑油を供給することができ、円滑な回動動作を持続することができる。
【００４６】
さらに、ブラケット１４にカバー１７を取付ける取付具としてボルト１９を用いているから、このボルト１９ボルトを締付けたり、緩めたりすることにより、カバー１７をブラケット１４の外側端面１４Ｂに対し、容易に取付け、取外しすることができる。
【００４７】
なお、実施の形態では、アームボス１２内に左，右方向に離間して２個のボス用ブッシュ１３を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばアームボス１２内の全長に亘って１個のボス用ブッシュを設ける構成としてもよく、また３個以上のボス用ブッシュを設ける構成としてもよい。
【００４８】
また、実施の形態では、カバー１７を５本のボルト１９を用いてブラケット１４に取付ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば１本ないし４本、または６本以上のボルト１９を用いてカバー１７をブラケット１４に取付ける構成としてもよい。また、ボルト１９以外の取付具を用いてカバー１７をブラケット１４に取付ける構成としてもよい。
【００４９】
一方、実施の形態では、軸受装置１１を大型の油圧ショベル１に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、軸受装置１１を例えば中型の油圧ショベルまたは小型の油圧ショベルに適用する構成としてもよい。
【００５０】
さらに、実施の形態では、軸受装置１１を油圧ショベル１に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、油圧クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の他の建設機械のピン結合部に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
５  作業装置
７  アーム
８  バケット
１１  軸受装置
１２  アームボス（ボス）
１２Ａ，１４Ａ  ピン挿通孔
１３  ボス用ブッシュ
１４  ブラケット（相手方部材）
１４Ｂ  外側端面
１５  ブラケット用ブッシュ（相手方部材用ブッシュ）
１６  連結ピン
１６Ａ  突出端部
１７  カバー
１７Ａ  当接面
１７Ｂ  軸端収容凹部
１９  ボルト
２０  カバー用ブッシュ
【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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【図７】
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