(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側部材と、この外側部材に内側部材を回動可能に連結するために、これら両部材にピン挿通穴を穿設し、このピン挿通穴に連結ピンを挿通させるようになし、またこの連結ピンには、その一端部にこの連結ピンの軸線と直交する方向に延在させたつば部を連設して、このつば部を外側部材の外側面に設けた座板に装着した回動規制部材で固定して設けることによって、前記連結ピンの少なくとも回動方向の動きを規制するようにしたピン連結構造において、
前記つば部には長手方向の中心線の延長線が前記連結ピンの中心線と交差するように止着用の長穴が穿設されており、
前記回動規制部材は前記座板に回動可能に装着されて、この回動規制部材は、その両側部が前記長穴の側面部と当接するように嵌合され、
前記回動規制部材の側面部の長さをＬ1 としたときに、前記長穴の側面部の長さＬ2はＬ1より長くする
構成としたことを特徴とするピン連結構造。
【請求項２】
前記座板には円形の突出部を設け、前記回動規制部材はこの突出部に嵌合する透孔を有する四角形状の部材で構成したことを特徴とする請求項１記載のピン連結構造。
【請求項３】
前記つば部の表面には押え部材を当接させて設け、この押え板を前記回動規制部材と共にねじで前記座板に着脱可能に固定する構成としたことを特徴とする請求項１記載のピン連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対回動する一対の部材間を連結ピンを用いて連結する際に、この連結ピンを回り止め及び抜け止めした状態に取り付けるピン連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械等の機械にあっては、一方の部材を他方の部材に対して相対回動可能に連結するために、連結ピンを用いて両部材を連結するように構成したものは、従来から広く用いられている。その一例として、図１０に示した油圧ショベルがある。油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１に上部旋回体２を旋回可能に連結して設けてなる車両を有し、この車両における上部旋回体２には運転室３が設置されると共に、所望の作業を行うためのフロント作業機構４が設けられている。このフロント作業機構４は、上部旋回体２に俯仰動作可能に設けたブーム５と、このブーム５の先端に上下方向に回動可能に連結したアーム６とを有し、このアーム６の先端には、フロントアタッチメントとして、例えばバケット７が取り付けられる。
【０００３】
油圧ショベルにあっては、下部走行体１による車両の走行及び上部旋回体２の旋回は、通常油圧モータで駆動される。また、フロント作業機構４は油圧シリンダ８〜１０により駆動される。ブーム５を俯仰動作させるブームシリンダ８は、一端が上部旋回体２に連結されたシリンダ８ａから突出するロッド８ｂをブーム５に連結してなり、またアームシリンダ９は、そのシリンダ９ａがブーム５に連結され、ロッド９ｂの先端部がアーム６に連結される。さらに、バケットシリンダ１０のシリンダ１０ａはアーム６に、ロッド１０ｂはバケット７に連結されている。そして、前述した各連結部は、油圧シリンダ８〜１０の各シリンダ８ａ〜１０ａも、またロッド８ｂ〜１０ｂもそれらが連結される部材に対してピンを介して相対回動可能で、しかも着脱可能に連結する構成としている。
【０００４】
これら各油圧シリンダ８〜１０のピンをそれらが連結される部材に対して回動可能で、かつ着脱可能に連結する構造、つまりピン連結としては、例えば特開平６−３０００３３号公報等に示されているようなものが従来から用いられていた。そこで、図１１乃至図１４に、アームシリンダ９におけるシリンダ９ａのブーム５への連結部を例に取って、この従来技術によるピン連結構造を示す。
【０００５】
まず図１２において、１１Ｌ，１１Ｒはブーム５に溶接等の手段で固着したブラケットである。そして、図１１に示すようにこのブラケット１１Ｌ，１１Ｒ（以下の説明において、ブラケットを総称する場合には、符号１１を用いる）間にアームシリンダ９のシリンダ９ａに連結した連結部１２を配置して、両ブラケット１１と連結部１２との間に連結ピン１３を挿通することによって相対回動可能に連結される。このために、ブラケット１１及び連結部１２にはそれぞれピン挿通穴１１ａ，１２ａが設けられており、またピン挿通穴１２ａにはブッシュ１４が挿通されており、連結ピン１３はこれらブッシュ１４に摺接している。
【０００６】
アームシリンダ９を作動させると、アーム６が俯仰動作するが、この時にアームシリンダ９のブーム５に対する角度が変化する。このために、連結部１２は連結ピン１３に対して相対回動することになり、この回動力によって連結ピン１３がブラケット１１に対して相対回動すると、ブーム５の動きの円滑性が損なわれるだけでなく、連結ピン１３が早期に摩耗する等のおそれもある。従って、連結ピン１３が軸線方向に移動して連結部１２とブラケット１１との間の連結部から脱落するのを防止するために、抜け止めを行わなければならないのは当然として、連結ピン１３はブラケット１１に対して相対回動させないようにする、所謂回り止めを行うようになっていなければならない。
【０００７】
連結ピン１３を連結した状態で、回り止め及び抜け止めを行うピン連結構造部２０が形成される。このピン連結構造部２０は、連結ピン１３に溶接等の手段で固着されて、この連結ピン１３の軸線と直交する方向に延在させたつば部２１を有し、このつば部２１は回転方向及び連結ピン１３の軸線方向に固定させるためのものである。
【０００８】
つば部２１を固定するために、一対からなるブラケット１１のうち、一方側のブラケット１１Ｌの表面にＵ字状の板体からなる回動規制板２２が固着して設けられており、この回動規制板２２に形成した凹部２２ａ内につば部２１が収容されるようになっている。これによって、つば部２１に連結した連結ピン１３が回り止めされる。また、回動規制板２２にはねじ穴２２ｂ，２２ｂが設けられており、この回動規制板２２の上に透穴（図示せず）を有する押え板２３を当接させて、ねじ２４を押え板２３を介して回動規制板２２のねじ穴２２ｂに締着することにより押え板２３を固定することによって、連結ピン１３の軸線方向の動きを抑制するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブラケット１１Ｌには、ピン挿通穴１１ａが穿設され、また回動規制板２２が溶接等の手段で固着されるが、これらの製作は相互に独立して行われることから、ピン挿通穴１１ａの中心位置と、回動規制板２２との間の位置合せに厳格な精度を出すことができず、溶接時における熱の影響等である程度の加工誤差等が生じる可能性が高い。このような誤差の存在にも拘らず、連結ピン１３を連結したつば部２１の先端を確実に回動規制板２２における凹部２２ａと係合させるには、凹部２２ａの幅寸法をつば部２１の幅よりある程度広くして、つば部２１を正規の位置に配置させた時には、両側に隙間δが形成されるようにして、その誤差を吸収し、回動規制板２２とピン挿通穴１１ａとの位置関係に多少のずれがあったとしても、つば部２１を凹部２２ａ内に嵌め込めるように構成しなければならない。
【００１０】
以上のように製作及び加工の問題点から、回動規制板２２の凹部２２ａとつば部２１との間に隙間２δが生じることが避けられないことから、この隙間２δ分に相当する分だけ回り止め機能が劣ることになる。しかも、ブラケット１１Ｌに対して連結部１２が相対回動した時に、つば部２１がこの回動規制板２２の凹部２２ａを構成する面に繰り返し衝当して、回動規制板２２及びつば部２１に変形や損傷を生じて、その間の隙間が拡大し、連結ピン１３の益々回り止め機能が低下し、また回動規制２２の耐久性が劣る等という問題点がある。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、連結ピンに連結したつば部を確実に回り止めでき、かつこのつば部の回り止めを行う部材の損傷や摩耗を抑制することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、外側部材と、この外側部材に内側部材を回動可能に連結するために、これら両部材にピン挿通穴を穿設し、このピン挿通穴に連結ピンを挿通させるようになし、またこの連結ピンには、その一端部にこの連結ピンの軸線と直交する方向に延在させたつば部を連設して、このつば部を外側部材の外側面に設けた座板に回動規制部材を固定して設けることによって、前記連結ピンの少なくとも回動方向の動きを規制するようにしたピン連結構造であって、前記つば部には長手方向の中心線の延長線が前記連結ピンの中心線と交差するように止着用の長穴が穿設されており、前記回動規制部材は前記座板に回動可能に装着されて、この回動規制部材は、その両側部が前記長穴の側面部と当接するように嵌合され、前記回動規制部材の側面部の長さをＬ1 としたときに、前記長穴の側面部の長さＬ2はＬ1より長くする構成としたことをその特徴とするものである。
【００１３】
ここで、座板に対する回動規制板の連結部としては、座板側に円形の突出部を設け、また回動規制部材はこの突出部に嵌合させるように構成することができる。また、つば部の表面には押え部材を当接させて設け、この押え板を回動規制部材と共にねじで座板に着脱可能に固定する構成するのが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の一形態について図面を参照して詳細に説明する。而して、図１及び図２にピン連結構造の構成を示し、図１は正面図、図２は断面図である。これらの図において、３０，３０は外側部材としてのブラケット（図面においては、一方のブラケットのみを示す）であって、このブラケッ３０は左右一対設けられており、この左右一対のブラケット３０，３０間に内側部材としての連結部３１が設けられている。ここで、ブラケット３０，３０は、例えばブームの壁面に溶接等の手段で設けられて、アーム用油圧シリンダの取付部となり、また連結部３１はシリンダの基端部等である。
【００１５】
ブラケット３０及び連結部３１にはそれぞれピン挿通穴３０ａ，３１ａが穿設されており、ピン挿通穴３１ａ内にはブッシュ３２が装着されて、これらブッシュ３２内には連結ピン３３が挿通されている点、及び連結ピン３３には、その軸線と直交する方向につば部３４を連結されている点については、前述した従来技術のものと格別の差異はない。さらに、ブラケット３０の外側面には補強板３５が固着して設けられている。
【００１６】
ピン連結構造部４０としては、一方のブラケット３０の外側面の所定の位置において、連結ピン３３に連設したつば部３４を、その回転方向の動きを規制する回動規制部材としての規制板片４１と、連結ピン３３の軸線の動きを規制する押え部材としての押え板４２とから構成される。これら規制板片４１及び押え板４２をブラケット３０に固定するために、座板としてのねじ座４３が固着して設けられており、このねじ座４３に規制板片４１と押え板４２とをねじ４４で締め付けることにより着脱可能に固定される。
【００１７】
そして、規制板片４１によりつば部３４の回り止めして、連結ピン３３がみだりに回動するのを防止するために、このつば部３４には長穴３６が穿設されており、この長穴３６に規制板片４１を嵌合させて、長穴３６の左右の内面と規制板片４１の両側部とを当接させるようにしている。また、押え板４２はつば部３４の表面に当接乃至僅かな隙間をおいて対面する位置に固定することによって、このつば部３４のブラケット３０に近接・離間する方向の動き、つまり連結ピン３３の軸線方向の動きを規制している。
【００１８】
図３にはねじ座４３の、図４には規制板片４１の、また図５には押え板４２のそれぞれの断面図及び正面図を示す。ねじ座４３は大径部４３ａと、この大径部４３ａから突出する突出部としての小径部４３ｂとからなる段差付きの円筒状部材で構成され、その中心部にはねじ穴４３ｃが設けられている。また、規制板片４１は、外径が四角形で、中央に透孔４１ａを有する厚肉の板体で構成され、かつ押え板４２は円環状の板体から構成される。
【００１９】
ねじ座４３は、その大径部４３ａの外周縁部がブラケット３０の表面に溶接手段で固着される。而して、ねじ座４３における大径部４３ａを円形に形成することによって、方形等に形成した場合と比較して容易に溶接できるようになる。ここで、ねじ座４３の大径部４３ａの外径はつば部３４の長穴３６の幅寸法より大きく、小径部４３ｂの外径はこの長穴３６の幅寸法より小さくなっている。また、規制板片４１の透孔４１ａはねじ座４３の小径部４３ｂに実質的に密嵌状態に嵌合されるようになっており、この透孔４１ａの一端側にはねじ座４３の小径部４３ｂに円滑に嵌合させるための呼び込みテーパ部４１ｂが形成されている。また、この規制板片４１の厚み寸法はねじ座４３の小径部４３ｂの突出長さと概略一致している。さらに、押え板４２は、その外径がつば部３４の長穴３６の幅寸法より大きく、また内側がねじ４４の軸部の寸法より大きく、かつねじ座４３の小径部４３ｂの外径より小さい透孔４２ａとなっている。
【００２０】
以上のように構成することによって、ブラケット３０と連結部材３１とのピン挿通穴３０ａ，３１ａを一致させた状態で、ブラケット３０側から連結ピン３３を挿入する。そして、この連結ピン３３の先端がブラケット３０Ｒから覗く状態になると、その基端部に連設したつば部３４の長穴３６内に、ブラケット３０に溶接されているねじ座４３の小径部４３ｂが挿嵌されることになる。そこで、規制板片４１を小径部４３ｂに嵌合させて、その方向を長穴３６の方向と一致させると、この規制板片４１は長穴３６の内周面に対面する状態になる。さらに、この規制板片４１の上に押え板４２を覆うようになし、ねじ４４をねじ座４３に螺挿するようにしてピン連結構造部４０の組み付けがなされる。
【００２１】
このようにして組み付けられると、油圧シリンダの作動時において、連結ピン３３を軸回りに回動させる力が加わっても、ねじ座４３を介してブラケット３０に固定されている規制板片４１の作用によりつば部３４が回動しないように規制される。ここで、規制板片４１はねじ座４３に対しては回動可能となっているが、この回動中心とつば部３４の回動中心との位置が異なっているために、つば部３４からの力で規制板片４１が回動されることがなく、規制板片４１は長穴３６において所定の位置に固定的に保持される。この結果、つば部３４を回動方向に固定的に保持される。
【００２２】
また、連結ピン３３の軸線方向に動きに対しては、つば部３４の内側の面が補強板３５に当接し、また外側の面は押え板４２と概略当接しているので、つば部３４のこの方向の動きも規制される。以上の結果、連結ピン３３は安定的に保持される。しかも、１本のねじ４４の締め付けにより連結ピン３３が固定され、かつこの１本のねじ４４を取り外すだけで、連結ピン３３をブラケット３０，連結部材３１から分離できるようになるので、ピン連結構造部２０の組み立て及び分解が容易になる。
【００２３】
ここで、連結ピン３３を回動方向への固定機構として機能する規制板片４１は、図６に示したように、その左右の側面４１Ｔ，４１Ｔがつば部３４の長穴３６における左右の内面部３６Ｔ，３６Ｔと当接する寸法関係、つまり規制板片４１の幅寸法と長穴３６の幅寸法とが実質的に同じ寸法Ｂとする。このように、規制板片４１と長穴３６との幅寸法に実質的な差を持たせないことによって、連結ピン３３の回動をほぼ完全に抑制できる。また、つば部３４と規制板片４１とが、この規制板片４１の側面４１Ｔの長さ分にわたる広い面で当接しているので、単位面積当りの面圧が低下することになり、その間の摩耗や変形等が抑制され、長寿命化が図られる。
【００２４】
ところで、ブラケット３０に設けたピン挿通穴３０ａの穿設と、規制板片４１を支持させるねじ座４３の溶接とは別個に行われるので、それらの相対位置関係を厳格に設定するのは困難である。特に、ねじ座４３をブラケット３０に溶接するに当っては、このねじ座４３のピン挿通穴３０ａに対する位置を厳格に制御したとしても、熱の影響等により実際に固着された位置は正規の位置から多少ずれる可能性がある。
【００２５】
しかしながら、図７に示したように、ねじ座４３が実線で示した正規の位置から点線で示したように上下方向（Ｙ方向）に位置ずれしていたとしても、また二点鎖線で示したように左右方向（Ｘ方向）に位置ずれしていたとしても、さらにＸＹ方向に位置ずれしたとしても、規制板片４１を確実にその両側面４１Ｔ，４１Ｔを長穴３６の側面部３６Ｔ，３６Ｔと面接触させた状態に組み付けることができるようにしている。このために、図６に示したように、長穴３６の長さ方向の中心軸線Ａの延長線位置が連結ピン３３の中心軸線と交差するように設定する。また、規制板片４１の側面４１Ｔの長さＬ1 より長穴３６の側面部３６Ｔとして機能する直線部分の長さＬ2 より短くしている。
【００２６】
ねじ座４３がピン挿通穴３０ａに対してＹ方向にずれている場合、つまり図８に示したように、ねじ座４３の中心位置が本来のＯの位置からＯ1 の位置にずれた時には、規制板片４１の両側面４１Ｔ，４１Ｔの長穴３６の側面部３６Ｔ，３６Ｔへの当接位置が、この長穴３６の中心軸線Ａ方向にずれるだけであり、この方向にはＬ1とＬ2 との長さの差に相当する分だけ位置ずれしても、規制板片４１と長穴３６とは面接触状態に保持できる。一方、図９に示したように、ねじ座４３の中心がＯ2 とＸ方向に位置ずれしている場合には、連結ピン３３の中心とねじ座４３の中心とを結ぶ線がＡ′と、本来の中心線Ａに対して角度θだけ傾いた状態となる。規制板片４１はねじ座４３に嵌合させた時にそれを任意の方向に向けることができるので、この規制板片４１の両側面４１Ｔ，４１Ｔを傾いた中心線Ａ′の方向に向けるようにして組み込むことができる。従って、規制板片４１と長穴３６との相対位置関係は、この中心線の傾きに何等の影響も受けず、規制板片４１の両側面４１Ｔ，４１Ｔは長穴３６の側面部３６Ｔ，３６Ｔに対して面接触状態に保持される。
【００２７】
以上のように、ねじ座４３が溶接時における熱の影響等で位置していたとしても、つば部３４と規制板片４１との接触状態に影響を与えないので、ねじ座４３の取り付けは極めて容易に行うことができる。従って、規制板片４１の両側面４１Ｔ，４１Ｔと長穴３６の側面部３６Ｔ，３６Ｔとの間にねじ座４３の位置ずれを吸収するための隙間を設ける必要がなくなり、相互に面接触する寸法関係に設定できるようになる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、連結ピンに連結したつば部を確実に回り止めでき、かつ規制板とつば部との間の当接部の摩耗や変形を著しく抑制できるようになる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すピン連結構造の正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】ねじ座の断面図及びその正面図である。
【図４】規制板片の断面図及びその正面図である。
【図５】押え板の断面図及びその正面図である。
【図６】つば部の長穴と規制板片との寸法関係を示す構成説明図である。
【図７】ねじ座の取付位置におけるずれについての作用説明図である。
【図８】ねじ座がＹ方向にずれた状態で取り付けられている時における規制板片とつば部との連結状態を示す作用説明図である。
【図９】ねじ座がＸ方向にずれた状態で取り付けられている時における規制板片とつば部との連結状態を示す作用説明図である。
【図１０】連結ピンの抜け止め装置が設けられる機械の一例としての油圧ショベルの外観図である。
【図１１】従来技術によるアーム用油圧シリンダに連結した連結ピンをブラケットに連結した状態を示す正面図である。
【図１２】図１１のＹ−Ｙ位置での拡大断面図である。
【図１３】つば部と回動規制板及び押え板との連結構造を示す構成説明図である。
【図１４】つば部の先端部分の回動規制板の凹部への係合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
３０  ブラケット                        ３１  連結部
３０ａ，３１ａ  ピン挿通穴              ３３  連結ピン
３４  つば部                            ４０  ピン連結機構部
４１  規制板片                          ４１ａ  透孔
４２  押え板                            ４３  ねじ座
４３ａ  大径部                          ４３ｂ  小径部
４４  ねじ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003932687.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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