JP2000346061A - 建設機械用軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スラスト荷重による摩耗や摺動音の発生を防止
し得、かつ潤滑油の供給間隔を長期化しうると共に、ブ
ッシュの幅を拡大し得て強度を増大させることができる
構造の建設機械用軸受を提供する。 【解決手段】互いに連結される部材のうちの１方の部材
に設けられたブラケット３に固定される軸４と、他方の
部材のボス１に固定されるブッシュ４とを回動自在に嵌
合する。ボス１の両面に凹部１ａを設け、凹部１ａ、１
ａ間を貫通する穴１ｂにブッシュ４を嵌着する。ブッシ
ュ２の端面とブラケット３との間に、スラストリング５
を、軸４に嵌合して設ける。ボス１の凹部１ａにシール
材８を取付ける。シール材８を、スラストリング５の外
周部と、ブッシュ２の端面または／およびボス１の凹部
１ａの底面１ｃに当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルやク
レーンあるいはこれらの応用機械等の建設機械におい
て、油圧シリンダの連結部やフロント等の関節部に使用
される軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等における多関節フロント
の関節部や油圧シリンダの両端の連結部には、潤滑油が
供給されるすべり軸受が用いられる。これらの軸受は、
関節部等の円滑な回動動作を保証するため、潤滑油の漏
れがなく、かじりのない状態で作動させるため、所定の
作動時間経過ごとに給脂作業を行う必要がある。

【０００３】このような給脂間隔をなるべく長くして実
質的に無給脂（メンテナンスフリー化）とすることを目
的として、特開平８−１０５４４４号公報には、ブッシ
ュとして鉄系焼結体でなる多孔質ブッシュを用い、かつ
潤滑油の粘度をある範囲に特定したものが提案されてい
る。また、該公報に一実施例として開示された構造は、
油圧シリンダ等を取付けるための平行板状のブラケット
間に、油圧シリンダの端部のボスを嵌め込み、ボスに嵌
着したブッシュとして焼結金属を用い、ブッシュおよび
ブラケットに軸を貫挿し、ブッシュの両端面には、軸に
嵌着して、フェルト等の遮油部材とダストシールを設け
て油漏れを防止し、ボスの両端面とブラケットとの間に
シムを介在させている。

【０００４】しかしながら、上述のように、ボスとブラ
ケットとがシムを介して対面する構造とすると、スラス
ト荷重がかかった場合、給脂を受けないシムとボスとの
間、またはブラケットとシムとの間の潤滑の悪い状態で
摺動するため、摺動音が発生し、近隣やオペレータの不
快感を与えるという問題点がある。また、無給脂の状態
で前記ボスの端面が接触するため、摩耗が発生し、これ
によりスラスト方向のガタが発生し、操作性が悪くなる
という問題点がある。

【０００５】このような問題点を解決するため、本出願
人は、特開平１０−３１１３３４号公報において、ボス
の穴に嵌着するブッシュの端面とボスに対向するブラケ
ットとの間に、リング状の端面部材を、ブッシュとブラ
ケットに嵌着する軸に嵌合し、端面部材と前記ブッシュ
または／および前記ボスとの間に、潤滑油の漏れを防止
するシール材を設け、前記端面部材と前記ブッシュと
が、潤滑油を介して当接する構成としたものを提案して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１０−３１１３３４号公報に記載のように、端面部
材とボス等との間にシール材を設ける構成のものは、こ
れらの間にシール材を収容する構造とするため、端面部
材のブラケット側に鍔を設けた形状とすることが好適と
なる。このような構造にすると、端面部材の鍔とブッシ
ュ端面との間にシール材を設けるスペースを確保するた
め、ブッシュの幅を狭くせざるをえなくなり、軸受部の
強度が低下するという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記した問題点に鑑み、スラス
ト荷重による摩耗や摺動音の発生を防止し得、かつ潤滑
油の供給間隔を長期化しうると共に、ブッシュの幅を拡
大し得て強度を増大させることができる構造の建設機械
用軸受を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の建設機械用軸
受は、建設機械の関節部または油圧シリンダの連結部に
用いられ、互いに連結される部材のうちの１方の部材に
設けられたブラケットに固定される軸と、他方の部材の
ボスに固定されるブッシュとを回動自在に嵌合してなる
建設機械用軸受において、前記ボスの両面に凹部を設
け、該凹部間を貫通する穴に前記ブッシュを嵌着し、前
記ブッシュの端面と前記ブラケットとの間に、スラスト
リングを、前記軸に嵌合して設け、前記ボスの凹部にシ
ール材を取付け、該シール材を、前記スラストリングの
外周部に当接させたことを特徴とする。

【０００９】このように、シール材をボスに設けた凹部
に取付けることにより、スラストリングにはシール材を
保持するための鍔を設ける必要がなくなる。このため、
鍔のない分だけシール材が占めるスペースが拡がり、ブ
ッシュの端面、すなわちボスの凹部の底面をブラケット
に近接配置することができる。その結果、ブッシュの幅
を大とすることができ、軸受の強度が上がる。

【００１０】請求項２の建設機械用軸受は、請求項１に
おいて、前記シール材を、前記ボスの凹部に、リング状
のリテーナを介して取付けたことを特徴とする。

【００１１】このように、ボスの凹部にリング状のリテ
ーナを介してシール材を取付ける構造にすれば、リテー
ナの構造によりシール材の保持構造を実現することによ
り、ボスにシール材の外れ止め構造を実現する必要がな
くなり、製造が容易となる。

【００１２】請求項３の建設機械用軸受は、請求項１ま
たは２において、前記スラストリングを、前記軸に軸方
向に微小範囲にわたり移動自在に嵌合したことを特徴と
する。

【００１３】このように、スラストリングを多少の軸方
向移動が可能となる構造とすることにより、建設機械の
作動に伴うボスとブラケットとの軸方向の相対移動がス
ラストリングの移動で吸収されるので、片当りが発生せ
ず、過大な力がブラケット、スラストリング、ブッシュ
等に発生することが防止され、軸受の寿命を伸ばすこと
ができる。

【００１４】請求項４の建設機械用軸受は、請求項１か
ら３までのいずれかにおいて、前記軸の外周に、ブッシ
ュの幅以上に範囲にわたって潤滑油の通り道となる油溝
を設けたことを特徴とする。

【００１５】このように、軸の外周に、ブッシュの幅以
上にわたり、すなわちスラストリングに至る油溝を設け
ることにより、スラストリングとブッシュとの対向面へ
の潤滑油の供給が円滑に行われ、スラストリングとブッ
シュとの相対回動が円滑に行われる。

【００１６】請求項５の建設機械用軸受は、請求項１か
ら４までのいずれかにおいて、前記スラストリングとブ
ッシュの相互の対向面の少なくとも一方に、潤滑油の通
り道となる油溝を設けたことを特徴とする。

【００１７】このように、スラストリングとブッシュの
対向面の少なくともいずれかに油溝を設けることによ
り、該対向面への潤滑油の供給が円滑に行われ、スラス
トリングとブッシュとの相対回動が円滑に行われる。

【００１８】請求項６の建設機械用軸受は、請求項１か
ら５までのいずれかにおいて、前記シール材に、該シー
ル材の内部の空気抜き用の溝または孔を設けたことを特
徴とする。

【００１９】このような空気抜き用の溝または孔を設け
て空気抜きを行うことにより、潤滑油が摺動面に容易に
充満される。

【００２０】請求項７の建設機械用軸受は、請求項１か
ら６までのいずれかにおいて、前記スラストリングの材
料として合成樹脂を用いたことを特徴とする。

【００２１】このように、スラストリングの材料として
合成樹脂を用いることにより、作動に伴う騒音レベルを
より低下させることができ、かつ金属を用いる場合の焼
付きを確実に防止することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明による軸受の一実施
例を示す断面図、図２はその部分拡大図である。図１、
図２において、１は油圧ショベル等の建設機械に設けら
れる油圧シリンダの端部の連結部のボスであり、該ボス
の両面には凹部１ａが設けられ、該凹部１ａ、１ａの底
部間には貫通穴１ｂが設けられ、該貫通穴１ｂにブッシ
ュ２が圧入嵌着される。該ブッシュ２としては、鉄ブッ
シュ、多孔質の焼結体でなるブッシュ、高力黄銅ブッシ
ュ、固体潤滑剤埋め込みブッシュ、プラスチックブッシ
ュ等が用いられ、特に多孔質焼結体ブッシュが、潤滑油
を長期にわたり保持し潤滑性を維持しうる点において好
ましい。

【００２３】３は前記油圧シリンダが連結される部分に
設けられたブラケットである。４は該ブラケット３に設
けた孔３ａに貫挿され、かつブッシュ２に相対的に回動
自在となるように貫挿した軸である。５はブラケット３
とブッシュ２との間に介在させたスラストリングであ
り、該スラストリング５は中心孔５ａに軸４が貫挿され
る。ブラケット３と軸４とは、軸の鍔部４ａとブラケッ
ト３とを結合するボルト６によって固定される。

【００２４】前記ボス１の凹部１ａには、剛性を有する
鋼や合成樹脂等でなるリング状のリテーナ７が嵌着さ
れ、該リテーナ７の内周側に、ゴムまたは合成樹脂等の
弾性材でなるシール材８が取付けられる。図２に示すよ
うに、シール材８の一部８ａはブッシュ２の端面に当接
し、他の一部８ｂはスラストリング５の外周面に当接す
る。９は該シール材８のシール部８ａ、８ｂをブッシュ
２の端面やスラストリング５の外周に押圧するための前
記ゴムや合成樹脂等の弾性材でなる押圧リングである。
なお、シール材８の一部８ａはブッシュ２の端面ではな
く、ボス１の凹部１ａの底面１ｃに当接するようにして
もよく、また、ブッシュ２の端面と凹部１ａの底面１ｃ
の双方に当接させてもよい。

【００２５】軸４とブッシュ２との摺動面に対して潤滑
油を供給するため、軸心方向の給油孔４ｂと半径方向の
給油孔４ｃが設けられる。給油孔４ｂの入口にはグリー
スニップルが設けられるが、図示を省略している。４ｄ
は軸４の外周に設けた油溝であり、スラストリング５と
ブッシュ２との相互対向面である摺動面への潤滑油の供
給が円滑に行われるように、該油溝４ｄは、ブッシュ２
の幅Ｗ１以上の範囲にわたって設けられる。１０はスラ
ストリング５の内周に設けられたＯリングである。

【００２６】この構成によれば、シール材８により、土
砂等の入り込みが防止されると共に潤滑油の漏れが防止
される。そして、軸４に対して油圧シリンダすなわちボ
ス１が回動することにより、ブッシュ２の端面とスラス
トリング５との間に潤滑油膜が介在した潤滑状態の良好
な状態で摺動する。これにより、スラスト力が発生した
状態でブッシュ２とスラストリング５が摺動しても、摺
動面におけるキーキーという摺動音の発生がなく、かつ
スラストリング５とブッシュ２の摩耗が防止され、摺動
部の摩耗が減少すると共に、耐焼付け性も向上する。特
に、スラストリング５の材料として硬質の合成樹脂を用
いることにより、作動に伴う騒音レベルを低下させるこ
とができ、かつ耐焼付け性を向上させることができる。

【００２７】また、従来のように、ボス１とブラケット
３とが摺動する構造においては、ブラケットは他の部材
に溶接される関係上、構造用炭素鋼など、建設機械の構
造材として一般的に使用される溶接可能で安価な材料に
限定され、材料選択の余地は少ないが、本発明のよう
に、ブッシュ２に対して摺動する部材（スラストリング
５）とブラケット３と別部材とすることにより、スラス
トリング５として摺動性のよい部材を選択することがで
き、これにより長期にわたって摩擦抵抗の小さな摺動部
を維持することが可能となり、完全なメンテナンスフリ
ー化も可能となる。

【００２８】また、ボス１の凹部１ａを設けて該凹部１
ａにシール材８を設け、該シール材８をブッシュ２等と
スラストリング５の外周に当接させることにより、スラ
ストリング５に鍔を設ける必要がなく、このため、ボス
１とブラケット３との間の間隔Ｗ２、ひいてはブッシュ
２とブラケット３との間の間隔を小さくすることができ
る。このため、ブッシュ２の幅Ｗ１を容易に確保するこ
とができ、その結果、軸受部の強度を大とすることがで
きる。

【００２９】ボス１の凹部１ａにシール材８を取付ける
場合、凹部１ａにリテーナ７の抜止め部７ａに相当する
部分が形成されるように加工することによってもシール
材８の取付けが可能となるが、リテーナ７を介してシー
ル材８を取付ける構造にすれば、リテーナ７は任意の形
状に容易に加工することが可能であるから、製造が容易
となる。

【００３０】また、図２に示すように、ブッシュ２とス
ラストリング５との間、あるいはスラストリング５とブ
ラケット３との間に微小の間隔ｇが生じるように構成す
れば、建設機械の作動に伴い、スラストリング５が軸方
向に動くため、片当りが生ぜず、過大な力がブラケット
３、スラストリング５、ブッシュ２等に発生することが
防止され、軸受の寿命を伸ばすことができる。

【００３１】図３は本発明による軸受の他の実施の形態
を示す断面図である。本実施の形態においては、前記ス
ラストリング５とブッシュ２の相互の対向面に、潤滑油
の通り道となる油溝５ａ、２ａを設けたものである。図
示のように、これらの油溝５ａ、２ａは、スラストリン
グ５のブッシュ２のいずれか一方に設けてもよく、双方
に設けてもよい。

【００３２】このような油溝５ａ、２ａを設ければ、相
互の対向面である摺動面への潤滑油の供給が円滑に行わ
れ、スラストリング５とブッシュ２との相対回動が円滑
に行われ、耐摩耗性、無騒音化、耐焼付け性がさらに向
上する。

【００３３】図４は本発明による軸受の他の実施の形態
を示す断面図である。本実施の形態においては、前記シ
ール材８に、その内部における空気のこもりを防止する
空気抜き用の溝８ｃまたは孔８ｄを設けたものである。
これらの溝８ｃまたは孔８ｄは、シール材８内の潤滑油
の粘度によって溝８ｃや孔８ｄのサイズを選定すること
により、空気の抜けだけを許容し、潤滑油（グリース）
の漏れを防止することができる。

【００３４】このような空気抜き用の溝８ｃまたは孔８
ｄを設けて空気抜きを行うことにより、潤滑油が摺動面
に容易に充満され、潤滑性がさらに向上し、前記効果が
さらに助長される。

【００３５】本発明は、油圧ショベルのみならず、他の
掘削機やクレーン等他の建設機械に適用することができ
る。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の軸受は、ボスの両面に凹部を
設け、該凹部間を貫通する穴に前記ブッシュを嵌着し、
前記ブッシュの端面と前記ブラケットとの間に、スラス
トリングを、前記軸に嵌合して設け、前記ボスの凹部に
シール材を取付け、該シール材を、前記スラストリング
の外周部に当接させた構造を有するものであり、シール
材をボスに設けた凹部に取付けたので、スラストリング
にはシール材を保持するための鍔を設ける必要がなくな
る。このため、鍔のない分だけシール材に必要とされる
スペースが拡がり、ブッシュの端面、すなわちボスの凹
部の底面をブラケットに近接配置することができる。そ
の結果、ブッシュの幅を大とすることができ、軸受の強
度が上がる。

【００３７】また、スラストリングとブッシュとの間の
摺動面が潤滑油で満たされるため、スラスト荷重による
摩耗や摺動音の発生を防止し得ると共に、耐摩耗性、耐
焼付け性を向上させることができ、さらに、潤滑油の供
給間隔を長期化しうる。

【００３８】請求項２によれば、請求項１において、前
記シール材を、前記ボスの凹部に、リング状のリテーナ
を介して取付けたので、ボスにシール材の保持構造を実
現する必要がなくなり、製造が容易となる。

【００３９】請求項３によれば、請求項１または２にお
いて、前記スラストリングを、前記軸に軸方向に微小範
囲にわたり移動自在に嵌合したので、建設機械の作動に
伴うボスとブラケットとの軸方向の相対移動がスラスト
リングの移動で吸収され、片当りが発生せず、過大な力
がブラケット、スラストリング、ブッシュ等に発生する
ことが防止され、軸受の寿命を伸ばすことができる。

【００４０】請求項４によれば、請求項１から３までの
いずれかにおいて、前記軸の外周に、ブッシュの幅以上
に範囲にわたって潤滑油の通り道となる油溝を設けたの
で、スラストリングとブッシュとの対向面への潤滑油の
供給が円滑に行われ、スラストリングとブッシュとの相
対回動が円滑に行われ、請求項１の効果をさらに向上さ
せることができる。

【００４１】請求項５によれば、請求項１から４までの
いずれかにおいて、前記スラストリングとブッシュの相
互の対向面の少なくとも一方に、潤滑油の通り道となる
油溝を設けたので、該対向面すなわち摺動面への潤滑油
の供給が円滑に行われ、スラストリングとブッシュとの
相対回動が円滑に行われ、請求項１の効果をさらに向上
させることができる。

【００４２】請求項６によれば、請求項１から５までの
いずれかにおいて、前記シール材を、内部における空気
のこもりを防止する空気抜き用の溝または孔を設けたの
で、潤滑油が前記摺動面部に容易に充満され、請求項１
の効果をさらに向上させることができるる。

【００４３】請求項７によれば、請求項１から６までの
いずれかにおいて、前記スラストリングの材料として合
成樹脂を用いたので、作動に伴う騒音レベルをより低下
させることができ、かつ金属を用いる場合の焼付きを確
実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械用軸受の一実施の形態を
示す断面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】本発明による建設機械用軸受の他の実施の形態
を示す断面図である。

【図４】本発明による建設機械用軸受の他の実施の形態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１：ボス、１ａ：凹部、１ｂ：貫通穴、２：ブッシュ、
２ａ：油溝、３：ブラケット、４：軸、４ｂ、４ｃ：給
油孔、４ｄ：油溝、５：スラストリング、５ａ：油溝、
６：ボルト、７：リテーナ、８：シール材、８ｃ：空気
抜き溝、８ｄ：空気抜き孔、９：押圧リング、１０：Ｏ
リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五木田 修 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 飛田 信幸 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D015 AA02 3J011 AA07 BA02 CA01 JA02 KA02 KA03 MA04 MA23

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建設機械の関節部または油圧シリンダの連
   結部に用いられ、互いに連結される部材のうちの１方の
   部材に設けられたブラケットに固定される軸と、他方の
   部材のボスに固定されるブッシュとを回動自在に嵌合し
   てなる建設機械用軸受において、 前記ボスの両面に凹部を設け、該凹部間を貫通する穴に
   前記ブッシュを嵌着し、 前記ブッシュの端面と前記ブラケットとの間に、スラス
   トリングを、前記軸に嵌合して設け、 前記ボスの凹部にシール材を取付け、該シール材を、前
   記スラストリングの外周部に当接させたことを特徴とす
   る建設機械用軸受。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記シール材を、前記ボスの凹部に、リング状のリテー
   ナを介して取付けたことを特徴とする建設機械用軸受。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記スラストリングを、前記軸に軸方向に微小範囲にわ
   たり移動自在に嵌合したことを特徴とする建設機械用軸
   受。
4. 【請求項４】請求項１から３までのいずれかにおいて、 前記軸の外周に、ブッシュの幅以上の範囲にわたって潤
   滑油の通り道となる油溝を設けたことを特徴とする建設
   機械用軸受。
5. 【請求項５】請求項１から４までのいずれかにおいて、 前記スラストリングとブッシュの相互の対向面の少なく
   とも一方に、潤滑油の通り道となる油溝を設けたことを
   特徴とする建設機械用軸受。
6. 【請求項６】請求項１から５までのいずれかにおいて、 前記シール材に、該シール材の内部の空気抜き用の溝ま
   たは孔を設けたことを特徴とする建設機械用軸受。
7. 【請求項７】請求項１から６までのいずれかにおいて、 前記スラストリングの材料として合成樹脂を用いたこと
   を特徴とする建設機械用軸受。