JP2005030500A

JP2005030500A - 軸受装置及び該軸受装置を備えた建設機械

Info

Publication number: JP2005030500A
Application number: JP2003196614A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kashiwa; 守柏; Shinji Akino; 真司秋野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】隙間調整機構を軸受装置の外側に配置することにより、装置全体を小型、軽量化し、がたつき等を容易に調整できるようにする。
【解決手段】ボス２２，２３をブラケット２４，２５の間に配置し、これらの部材を連結ピン２６により回転可能に連結する。また、連結ピン２６の突出端部２６Ｂには筒状スペーサ３１を介してストッパ３０を取付け、そのピン挿嵌穴３０Ｃの深さ寸法Ｄを突出端部２６Ｂの突出寸法Ｔよりも大きく形成する。そして、ピン挿嵌穴３０Ｃ内のシム板３２を必要に応じてシム収容穴３０Ｄに収容し、その枚数に応じてストッパ３０を軸方向に移動させることにより、各部材間の隙間を調整する。これにより、隙間調整機構２９をブラケット２４の外側に配置して軸受装置２１を小型化でき、またストッパ３０等を着脱するだけで隙間調整を簡単に行うことができる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等のピン結合部に好適に用いられる軸受装置及び該軸受装置を備えた建設機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建設機械の作業装置等には、その各部位を回動可能に連結する軸受装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の従来技術による軸受装置は、筒状のボスと、該ボスの軸方向両側に配置された一対のブラケットと、これらのボスとブラケットとを回動可能に連結する連結ピンとを備えている。
【０００４】
ここで、連結ピンは、軸方向の両側が各ブラケットから外側に突出し、これらの突出部位には鍔状またはキャップ状の抜止め部が設けられている。また、各ブラケットのうち一方のブラケットには、ボスと各ブラケットとの間の隙間を調整する隙間調整機構が設けられ、この隙間調整機構は、ボスの端面とブラケットの内側面との間に配置された隙間調整リングを備えている。この場合、隙間調整リングは、例えば環状の金属板等からなり、軸方向に一定の厚さを有している。
【０００５】
そして、軸受装置の隙間を調整するときには、例えば隙間調整リングとブラケットの内側面との間に必要な枚数のシムを配置し、これらのシム全体の厚さ分だけ隙間調整リングの軸方向位置をボス側に移動させることにより、隙間調整リングとボスとの間で軸方向の隙間寸法を調整するものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３３１６８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、ボスの端面とブラケットの内側面との間に隙間調整リングを設ける構成としている。しかし、この場合には、左，右のブラケット間に隙間調整リングが配置されることになる。
【０００８】
このため、従来技術では、ボスを小型化しない限り、各ブラケット間の間隔寸法が隙間調整リングの厚さ分だけ大きくなり、装置全体が軸方向に大型化するという問題がある。しかも、高強度の金属材料等からなる連結ピンをブラケットの間隔寸法に応じて長尺に形成しなければならず、装置全体の重量が増大し、コストアップが生じるばかりでなく、これらを組立てるときの作業性が低下する。
【０００９】
また、従来技術の軸受装置にあっては、前述したように各ブラケットの間隔寸法や連結ピンの軸方向寸法を予め隙間調整リングに適合した寸法等に形成し、ブラケットにはねじ穴等を形成して隙間調整リングを取付ける必要がある。
【００１０】
このため、例えば隙間調整機構を搭載せずに製造された軸受装置に対して、何らかの理由により隙間調整を行う必要が生じたとしても、従来技術の隙間調整機構を後から搭載するのは困難であり、既存の軸受装置に対して隙間調整機構の適用が制限されるという問題もある。
【００１１】
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、隙間調整機構を含めて装置全体を小型化しつつ、ボスとブラケットとの間の隙間を円滑に調整でき、例えば装置の製造後でも隙間調整機構を搭載できるようにした軸受装置及び該軸受装置を備えた建設機械を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、筒状のボスと、該ボスの軸方向両側に配置された一対のブラケットと、前記ボスと各ブラケットとを回動可能に連結する連結ピンと、前記各ブラケットのうち少なくとも一方のブラケットに設けられ前記ボスとブラケットとの間の隙間を調整する隙間調整機構とを備えてなる軸受装置に適用される。
【００１３】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、連結ピンには、一方のブラケットの外側面から突出した突出端部を設け、隙間調整機構は、前記連結ピンの突出端部の外周側に挿嵌される筒部内に隔壁が設けられたストッパと、該ストッパの挿嵌位置を調整するために該ストッパの隔壁と前記連結ピンの端面との間に介在して設けられた１枚または複数枚のシムとにより構成し、前記ストッパの筒部の開口端から前記隔壁まで延びるピン挿嵌穴の深さ寸法を前記連結ピンの突出端部の突出寸法よりも大きくする構成としたことにある。
【００１４】
このように構成することにより、連結ピンの突出端部には、一方のブラケットの外側からストッパを取付けることができ、このストッパをブラケットの外側面に当接させることにより、ボスとブラケットとを連結ピンに対して抜止め状態で取付けることができる。そして、例えば連結ピンとストッパとの間に介在するシムの枚数、厚さ等を変更することにより、ボスとブラケットとの間の隙間を調整することができる。
【００１５】
また、例えば軸受装置が摩耗していない初期状態において、連結ピンに挿嵌したストッパを一方のブラケットに当接させたときに、ストッパの隔壁と連結ピンの端面との間には、ピン挿嵌穴と突出端部との寸法差に応じた空間を形成することができる。従って、ピン挿嵌穴内には、例えば軸受装置の使用時に想定される最大摩耗量に対応した空間を予め確保しておくことができ、この空間に配置したシムを取去ることにより、ストッパの挿嵌位置を出荷時の初期位置から最大磨耗量に対応した位置まで移動させることができる。
【００１６】
また、請求項２の発明によると、ストッパの隔壁にはシムを複数枚設け、該各シムのうち隙間調整に用いる一部または全部のシムをピン挿嵌穴内に配置し、残余のシムがある場合には当該残余のシムを前記隔壁に対して連結ピンと軸方向の反対側から取付ける構成としている。
【００１７】
これにより、各シムのうち必要に応じた枚数のシムをストッパのピン挿嵌穴内に配置でき、その枚数に応じてストッパの挿嵌位置を軸方向で調整することができる。また、このときの隙間調整では使用しない残余のシムを、ストッパの外側に取付けて保管しておくことができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によると、ストッパの隔壁は筒部の軸方向の途中部位に配設し、前記筒部内には前記隔壁を挟んでピン挿嵌穴と軸方向の反対側にシム収容穴を設け、該シム収容穴内には残余のシムを収容する構成としている。これにより、隙間調整に使用しない余ったシムをストッパのシム収容穴内に収容しておくことができ、このシムを障害物との接触等から保護することができる。
【００１９】
また、請求項４の発明によると、連結ピンの突出端部は端面に向けて縮径する縮径部位として形成し、前記突出端部の外周側には筒状スペーサを設け、前記ストッパの筒部は該筒状スペーサを介して前記突出端部の外周側に嵌合させる構成としている。
【００２０】
これにより、軸受装置の組立時には、連結ピンを縮径した突出端部側から各ブラケットの間に挿通でき、この挿通作業を容易に行うことができる。また、この縮径した突出端部には、例えば一定の外径寸法を有する筒状スペーサ等を介してストッパを取付けることができる。このため、ストッパが連結ピンに対して異なる軸方向位置に移動する場合でも、筒状スペーサによってストッパの筒部と連結ピンの突出端部とを隙間がない状態で嵌合させることができ、例えば径方向の外力等に対してストッパの取付状態を安定させることができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によると、各ブラケットの間にはボスを軸方向に複数個設け、これらのボスとブラケットとを連結ピンにより回転可能に連結する構成としている。これにより、連結ピンは、複数個のボスと一対のブラケットとからなる４個以上の部材を回転可能に連結でき、これらの部材間の隙間寸法を隙間調整機構によって調整することができる。
【００２２】
一方、請求項６の発明に係る建設機械は、車体と、該車体に俯仰動可能に設けられピン結合部を有する作業装置とを備え、前記作業装置のピン結合部を請求項１ないし５のいずれかに記載の軸受装置により構成している。これにより、軸受装置を建設機械の作業装置に適用することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による軸受装置及び該軸受装置を備えた建設機械を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
ここで、図１ないし図９は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて述べる。
【００２５】
図中、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、走行体２上に旋回体３が旋回可能に搭載され、該旋回体３のベース部分を構成する旋回フレーム３Ａには、キャブ、建屋カバー、カウンタウェイト等が搭載されている。
【００２６】
４は旋回フレーム３Ａの前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置４は、基端側が旋回フレーム３Ａに俯仰動可能に連結されたブーム５と、該ブーム５の先端側に俯仰動可能に連結されたアーム６と、該アーム６の先端側に回動可能に連結されたバケット７と、ブーム５、アーム６、バケット７をそれぞれ作動させるブームシリンダ８、アームシリンダ９、バケットシリンダ１０と、後述のバケットリンク１１，１２、軸受装置２１とを含んで構成されている。
【００２７】
ここで、ブームシリンダ８は、旋回フレーム３Ａとブーム５との間に連結され、アームシリンダ９は、ブーム５とアーム６との間に連結されている。また、バケットシリンダ１０は、チューブ１０Ａの基端側がアーム６に連結され、ロッド１０Ｂの先端側は、バケットリンク１１を介してバケット７に連結されると共に、他のバケットリンク１２を介してアーム６の先端側に連結されている。
【００２８】
１１はバケットシリンダ１０のロッド１０Ｂとバケット７との間に設けられた一対の内側バケットリンクで、該各内側バケットリンク１１は、例えば細長い金属部材等からなり、車体の幅方向（図３中の左，右方向）に離間してロッド１０Ｂの左，右両側に配置されている。また、内側バケットリンク１１は、基端側が後述の軸受装置２１を介してロッド１０Ｂと外側バケットリンク１２とに回動可能にピン結合され、先端側がバケット７に回動可能にピン結合されている。
【００２９】
１２は例えば車体の幅方向に対して各内側バケットリンク１１の外側に配置された一対の外側バケットリンクで、該各外側バケットリンク１２は、例えば細長い金属板等からなり、バケットシリンダ１０のロッド１０Ｂと内側バケットリンク１１の基端側とをアーム６に連結している。
【００３０】
ここで、作業装置４の各連結部位（ピン結合部）には、本実施の形態による軸受装置が装備されており、例えばバケットシリンダ１０とバケットリンク１１，１２とのピン結合部には、以下に示す軸受装置２１が設けられている。
【００３１】
２１は作業装置４に設けられた軸受装置で、該軸受装置２１は、図２ないし図４に示す如く、バケットシリンダ１０のロッド１０Ｂと、内側バケットリンク１１と、外側バケットリンク１２とを１箇所で回動可能にピン結合するものであり、後述のシリンダボス２２、リンクボス２３、ブラケット２４，２５、連結ピン２６、隙間調整機構２９等を含んで構成されている。
【００３２】
２２はバケットシリンダ１０のロッド１０Ｂの先端側に設けられたボスとしてのシリンダボスで、該シリンダボス２２は、図３に示す如く、例えば筒状の取付アイ等として形成され、その軸方向両側の端面はリンクボス２３と摺動する環状の摺動面２２Ａとなっている。また、シリンダボス２２の内周側には、例えば金属筒等からなるブッシュ２２Ｂが嵌合されている。
【００３３】
２３は各内側バケットリンク１１の基端側に設けられた他のボスとしての一対のリンクボスで、該各リンクボス２３は筒状に形成され、シリンダボス２２の軸方向両側に離間して配置されている。そして、リンクボス２３の軸方向両側の端面は、シリンダボス２２またはブラケット２４，２５と摺動する環状の摺動面２３Ａとなっている。また、リンクボス２３の内周側にはブッシュ２３Ｂが嵌合されている。
【００３４】
２４，２５は各外側バケットリンク１２の端部側に設けられた一対のブラケットで、該ブラケット２４，２５は、例えば平坦な金属板等により形成され、ボス２２，２３の軸方向両側に離間して配置されている。
【００３５】
また、ブラケット２４，２５のうち、例えば図３中の右側に位置する一方のブラケット２４は、各バケットリンク１２の外側に面した外側面２４Ａと、リンクボス２３と摺動する内側面２４Ｂとを有している。そして、ブラケット２４には、後述する連結ピン２６の中間軸部２６Ａが挿通されるピン挿通孔２４Ｃが形成されている。また、左側に位置する他方のブラケット２５も同様に、外側面２５Ａ、内側面２５Ｂ及びピン挿通孔２５Ｃを有している。
【００３６】
２６は例えば高強度の金属材料等により一体に形成された連結ピンで、該連結ピン２６は、その軸方向中間部位に位置する中間軸部２６Ａと、該中間軸部２６Ａの一端側に形成され、ブラケット２４の外側面２４Ａから所定の突出寸法Ｔ（図５参照）をもって軸方向に突出した突出端部２６Ｂと、中間軸部２６Ａの他端側に拡径して形成され、ブラケット２５のピン挿通孔２５Ｃを取囲む位置で外側面２５Ａに当接する鍔部２６Ｃとにより構成されている。
【００３７】
ここで、中間軸部２６Ａは、ボス２２，２３のブッシュ２２Ｂ，２３Ｂ内に摺動可能に挿通されると共に、ブラケット２４，２５のピン挿通孔２４Ｃ，２５Ｃ内にそれぞれ挿通されている。これにより、連結ピン２６は、シリンダボス２２、リンクボス２３及びブラケット２４，２５を互いに回転可能に連結している。
【００３８】
また、突出端部２６Ｂは、軸方向一側の端面２６Ｄに向けて略円錐状（テーパ状）に縮径する縮径部位として形成されている。これにより、軸受装置２１の組立時には、例えば連結ピン２６を突出端部２６Ｂ側からブラケット２４，２５のピン挿通孔２４Ｃ，２５Ｃ間に容易に挿通できる構成となっている。また、連結ピン２６の端面２６Ｄ側には、後述の取付ねじ３３（図２参照）が螺着される例えば３個のねじ穴２７が設けられている。
【００３９】
一方、鍔部２６Ｃは、図３、図４に示す如く、中間軸部２６Ａよりも大径で非円形の外形状をもって形成され、その非円形部位は、ブラケット２５の外側面２５Ａに固着された略コ字状の回転規制突起２８に係合されている。そして、鍔部２６Ｃは、ボス２２，２３とブラケット２４，２５とを連結ピン２６の軸方向他側に対して抜止めすると共に、回転規制突起２８と協働して連結ピン２６がブラケット２５のピン挿通孔２５Ｃ内で回転するのを規制している。
【００４０】
２９は連結ピン２６の突出端部２６Ｂ側に設けられた隙間調整機構で、該隙間調整機構２９は、後述のストッパ３０、筒状スペーサ３１、シム３２、取付ねじ３３等により構成されている。そして、隙間調整機構２９は、シリンダボス２２とリンクボス２３との摺動面２２Ａ，２３Ａの間、及びリンクボス２３の摺動面２３Ａとブラケット２４，２５の内側面２４Ｂ，２５Ｂとの間に形成される隙間の軸方向寸法を調整し、これらのがたつきを抑制するものである。
【００４１】
３０はブラケット２４の外側から連結ピン２６の突出端部２６Ｂに挿嵌して設けられたストッパで、該ストッパ３０は、図５、図７に示す如く、例えば金属材料等からなり、内部が仕切られた円筒状に形成されている。そして、ストッパ３０は、その内部に配置されるシム３２の枚数に応じて異なる軸方向位置（挿嵌位置）に保持され、これらの位置でボス２２，２３、ブラケット２４，２５等の部材を連結ピン２６の鍔部２６Ｃとストッパ３０との間に抜止めすることにより、各部材間の隙間を調整するものである。
【００４２】
ここで、ストッパ３０は、連結ピン２６の軸方向に延びる円筒状の筒部３０Ａと、該筒部３０Ａ内に設けられ、筒部３０Ａ内の空間を軸方向の途中部位で仕切る略円板状の隔壁３０Ｂと、該隔壁３０Ｂを底部として筒部３０Ａ内に設けられ、連結ピン２６の突出端部２６Ｂ、筒状スペーサ３１及びシム３２が挿嵌される有底のピン挿嵌穴３０Ｃと、筒部３０Ａ内に設けられ、隔壁３０Ｂを挟んでピン挿嵌穴３０Ｃと軸方向の反対側に配置された有底のシム収容穴３０Ｄと、隔壁３０Ｂに設けられた例えば３箇所のねじ挿通孔３０Ｅ（図７参照）とにより構成されている。
【００４３】
そして、筒部３０Ａは、後述する筒状スペーサ３１の周壁部３１Ａを介して連結ピン２６の突出端部２６Ｂの外周に挿嵌されると共に、ブラケット２４のピン挿通孔２４Ｃの径方向外側で外側面２４Ａに当接し、ボス２２，２３、ブラケット２４，２５等の部材を連結ピン２６の軸方向一側に対して抜止めしている。また、隔壁３０Ｂは、取付ねじ３３により各シム３２と筒状スペーサ３１の底壁部３１Ｂとを介して連結ピン２６の端面２６Ｄに締着され、これらの部材と一緒に連結ピン２６に対して取付け、取外し可能となっている。
【００４４】
また、ピン挿嵌穴３０Ｃは、図５に示す如く、筒部３０Ａの開口端から隔壁３０Ｂまで軸方向に延びる有底の凹部として形成され、その軸方向の深さ寸法Ｄは、下記数１の式に示すように、連結ピン２６の突出端部２６Ｂの突出寸法Ｔよりも大きく形成されている。
【００４５】
【数１】

【００４６】
そして、これらの寸法差（Ｄ−Ｔ）は、例えば軸受装置２１の使用時に想定される最大摩耗量よりも大きな寸法値に設定されている。これにより、軸受装置２１の使用時には、ストッパ３０を、出荷時の初期位置から最も摩耗した状態に対応する最大位置まで軸方向に大きく移動させることができ、軸受装置２１の隙間調整を長期間にわたって行うことができる。
【００４７】
一方、シム収容穴３０Ｄは、後述の如く隙間調整時に余ったシム３２′と、各取付ねじ３３の頭部側とを収容する有底の凹部として形成され、これらを障害物との接触等から保護するものである。
【００４８】
３１はストッパ３０のピン挿嵌穴３０Ｃ内に位置して連結ピン２６の突出端部２６Ｂに設けられた筒状スペーサで、該筒状スペーサ３１は、例えば金属材料等により有底の円筒状に形成されており、筒状の周壁部３１Ａと、該周壁部３１Ａの軸方向一側に設けられた底壁部３１Ｂと、該底壁部３１Ｂに設けられた例えば３箇所のねじ挿通孔３１Ｃ（図７参照）とにより構成されている。
【００４９】
ここで、周壁部３１Ａは、一定の外径寸法をもって軸方向に延びると共に、その内周側は連結ピン２６の突出端部２６Ｂの外形に対応して略円錐状に形成されている。そして、周壁部３１Ａは、連結ピン２６の突出端部２６Ｂの外周側に密着状態で嵌合され、その外周側にはストッパ３０の筒部３０Ａが摺動可能に挿嵌されている。また、底壁部３１Ｂは連結ピン２６の端面２６Ｄに当接すると共に、ストッパ３０の隔壁３０Ｂとの間に各シム３２を挟持している。
【００５０】
３２は１枚または複数枚のシム（例えば５枚とした場合を図示）で、該各シム３２は、例えば所定の厚さを有する環状の金属板等からなり、連結ピン２６の端面２６Ｄとストッパ３０の隔壁３０Ｂとの間に介在し、その枚数に応じてボス２２，２３、ブラケット２４，２５等の隙間寸法を調整するものである。
【００５１】
ここで、シム３２は、図５、図８、図９に示す如く、例えばボス２２，２３、ブラケット２４，２５等の摩耗状態に応じて必要な枚数（０〜５枚）のシム３２がストッパ３０のピン挿嵌穴３０Ｃ内に配置され、これらは連結ピン２６の端面２６Ｄとストッパ３０の隔壁３０Ｂとの間で隙間調整に用いられる。また、このときの隙間調整に使用されない残余のシム３２′は、取付ねじ３３により隔壁３０Ｂに対して連結ピン２６（ピン挿嵌穴３０Ｃ）と軸方向の反対側から取付けられ、ストッパ３０のシム収容穴３０Ｄ内に収容された状態となる。
【００５２】
３３は隙間調整機構２９を連結ピン２６に取付ける例えば３本の取付ねじで、該各取付ねじ３３は、図２、図５に示す如く、ストッパ３０、筒状スペーサ３１、シム３２（３２′）にそれぞれ設けられたねじ挿通孔３０Ｅ，３１Ｃ等を介して連結ピン２６のねじ穴２７に螺着され、これらの部材を連結ピン２６の端面２６Ｄ側に取付け、取外し可能に固定している。
【００５３】
本実施の形態に適用される油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００５４】
まず、油圧ショベル１を出荷するときに、軸受装置２１は、図５に示す如く、例えば全てのシム３２をストッパ３０のピン挿嵌穴３０Ｃ内に配置した状態で組立てられており、この状態でボス２２，２３、ブラケット２４，２５等の隙間寸法は、ストッパ３０によって適正な大きさに設定されている。
【００５５】
そして、油圧ショベル１の出荷後には、作業装置４のブーム５、アーム６、バケット７等を作動させることにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。この場合、バケット７が作動するときには、バケットシリンダ１０とバケットリンク１１，１２とが軸受装置２１を中心として回動し、シリンダボス２２とリンクボス２３、及びリンクボス２３とブラケット２４，２５とは、それぞれ擦れ合ったり、衝突を繰返すことになる。
【００５６】
このため、ボス２２，２３の摺動面２２Ａ，２３Ａやブラケット２４，２５の内側面２４Ｂ，２５Ｂは、油圧ショベル１の稼動時間に応じて摩耗後退し、これらの部材間の隙間が増大することにより、例えばストッパ３０とブラケット２４との間には、図６に示す如く、摩耗による隙間Ｓが生じた状態となる。
【００５７】
そこで、この場合には、図７に示す如く、軸受装置２１の隙間調整を行う。この調整作業では、まず各取付ねじ３３を弛めてストッパ３０、筒状スペーサ３１、各シム３２等の部品を連結ピン２６から取外した後に、ストッパ３０のピン挿嵌穴３０Ｃ内に配置されたシム３２のうち隙間Ｓの寸法に対応する枚数（例えば２枚）のシム３２′を抜取り、これをシム収容穴３０Ｄ内に移動させる。
【００５８】
そして、図８に示すように、取付ねじ３３を用いて各部品を連結ピン２６に再び締着すると、ストッパ３０の軸方向位置が各シム３２′の厚さ分だけブラケット２４側に移動した状態となるため、摩耗による隙間Ｓを隙間調整機構２９によって吸収でき、軸受装置２１のがたつき等を防止することができる。
【００５９】
また、例えば軸受装置２１の摩耗が進行したときには、図９に示す如く、さらに必要な枚数のシム３２′をストッパ３０のピン挿嵌穴３０Ｃからシム収容穴３０Ｄ内に移動させることにより、摩耗の進行状態に応じて隙間調整を適切に行うことができる。
【００６０】
かくして、本実施の形態によれば、ストッパ３０を、ブラケット２４の外側で各シム３２を介して連結ピン２６の突出端部２６Ｂに設ける構成としたので、隙間調整機構２９を各ブラケット２４，２５の外側に配置することができる。
【００６１】
これにより、従来技術のように隙間調整機構を各ブラケットの間に配置する必要がなくなるから、ブラケット２４，２５の間隔や連結ピン２６の長さを小さく抑えることができる。従って、軸受装置２１をコンパクトに形成できるだけでなく、作業装置４や油圧ショベル１の小型、軽量化を促進することができる。
【００６２】
そして、軸受装置２１が摩耗したときには、ブラケット２４，２５の外側でストッパ３０等を取外してシム３２を移動させるだけで、摩耗等による隙間Ｓを隙間調整機構２９によって確実に吸収でき、軸受装置２１を分解することなく、隙間の調整作業を簡単に行うことができる。
【００６３】
これにより、ブラケット２４，２５間に３個のボス２２，２３を連結しているために摩耗、がたつきが生じ易い場合でも、これらの隙間を常に適切な大きさに保持でき、軸受装置２１が早期に摩耗し易い油圧ショベル１の作業装置４等を良好な状態で作動させることができる。
【００６４】
この場合、ストッパ３０のピン挿嵌穴３０Ｃの深さ寸法Ｄを、連結ピン２６の突出端部２６Ｂの突出寸法Ｔよりも大きくしたので、ストッパ３０の隔壁３０Ｂと連結ピン２６の端面２６Ｄとの間には、例えば軸受装置２１の使用時に想定される最大摩耗量に対応した空間を予め確保しておくことができる。そして、この空間に配置した各シム３２を順次取去ることにより、ストッパ３０を初期位置から最大磨耗量に対応した位置まで大きく移動させることができ、軸受装置２１の隙間調整を出荷時の初期状態から摩耗量が限界となる状態まで長期間にわたって確実に行うことができる。
【００６５】
また、ストッパ３０の筒部３０Ａを筒状スペーサ３１を介して連結ピン２６の突出端部２６Ｂに隙間なく嵌合させたので、例えばストッパ３０に径方向の外力等が加わるときには、この外力を取付ねじ３３だけでなく、突出端部２６Ｂの全長によっても受承することができる。これにより、例えば油圧ショベル１による掘削作業中にストッパ３０が障害物等と接触した場合でも、取付ねじ３３が応力集中等により損傷するのを防止でき、耐久性を高めることができる。
【００６６】
そして、この場合には、ストッパ３０の筒部３０Ａを、一定の外径寸法をもつ筒状スペーサ３１を介して連結ピン２６の突出端部２６Ｂに嵌合させたので、ストッパ３０がシム３２の枚数に応じて異なる挿嵌位置（軸方向位置）に移動する場合でも、筒状スペーサ３１は、それぞれの軸方向位置において筒部３０Ａと突出端部２６Ｂとを常に隙間がない状態で安定的に嵌合させることができる。
【００６７】
また、各シム３２のうち隙間調整に使用しないシム３２′をストッパ３０のシム収容穴３０Ｄ内で隔壁３０Ｂの外側に取付けるようにしたので、余っているシム３２′を紛失することなく、シム収容穴３０Ｄ内に収容して安定的に保管することができる。また、シム３２′や取付ねじ３３が障害物と接触するのをシム収容穴３０Ｄによって防止でき、これらを保護することができる。
【００６８】
さらに、この不使用のシム３２′を、共通の取付ねじ３３を用いてストッパ３０、筒状スペーサ３１、使用中のシム３２等と一緒に連結ピン２６に取付けたので、取付用の部品点数を削減して取付構造を簡略化することができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、連結ピン２６を抜止めする部品と、軸受装置２１の隙間調整を行う部品とをストッパ３０として共通化している。このため、例えば連結ピンの突出端側に抜止め部材等が取付けられた既存の軸受装置であれば、この抜止め部材等に代えてストッパ３０、シム３２等を取付けるだけで、隙間調整機構２９を容易に搭載することができ、既存の軸受装置等に対しても隙間調整機構２９の適用範囲を広げることができる。
【００７０】
次に、図１０は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、軸方向の両側が開口した筒状スペーサを用いる構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７１】
４１は第１の実施の形態による隙間調整機構２９に代えて軸受装置２１に設けられた隙間調整機構で、該隙間調整機構４１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、後述のストッパ４２、筒状スペーサ４３、シム３２等により構成されている。
【００７２】
４２は連結ピン２６の突出端部２６Ｂに嵌合された筒状のストッパで、該ストッパ４２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、筒部４２Ａ、隔壁４２Ｂ、ピン挿嵌穴４２Ｃ、シム収容穴４２Ｄ等により構成され、各取付ねじ３３′を用いて連結ピン２６の端面２６Ｄに取付けられている。この場合、ストッパ４２の筒部４２Ａと取付ねじ３３′とは、第１の実施の形態と比較して軸方向に短尺に形成されている。
【００７３】
４３はストッパ４２のピン挿嵌穴４２Ｃ内に位置して連結ピン２６の突出端部２６Ｂに設けられた筒状スペーサで、該筒状スペーサ４３は、例えば軸方向の両側が開口した円筒状の金属材料等からなり、底壁部をもたない形状となっている。また、筒状スペーサ４３は、第１の実施の形態とほぼ同様に、一定の外径寸法をもって軸方向に延びると共に、その内周側は連結ピン２６の突出端部２６Ｂの外形に対応した略円錐状に形成されている。
【００７４】
そして、ストッパ４２の筒部４２Ａは、筒状スペーサ４３を介して連結ピン２６の突出端部２６Ｂの外周側に嵌合されている。また、各シム３２は、ストッパ４２の隔壁４２Ｂと、連結ピン２６及び筒状スペーサ４３の端面（端面２６Ｄ等）との間に挟持されている。
【００７５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、筒状スペーサ４３の軸方向両側を開口させる構成としたので、その底壁部等を形成しない分だけ隙間調整機構４１を軸方向に小型化することができる。
【００７６】
次に、図１１は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、筒状スペーサを廃止する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７７】
５１は第１の実施の形態による隙間調整機構２９に代えて軸受装置２１に設けられた隙間調整機構で、該隙間調整機構５１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、後述のストッパ５２と、シム３２とを備え、連結ピン２６′の端部側に設けられているものの、筒状スペーサ３１を廃止した構成となっている。
【００７８】
ここで、連結ピン２６′は、第１の実施の形態とほぼ同様に、中間軸部２６Ａ′、突出端部２６Ｂ′、端面２６Ｄ′、鍔部（図示せず）等により形成されている。しかし、突出端部２６Ｂ′は一定の外径寸法をもって軸方向に延びている。
【００７９】
５２は連結ピン２６′の突出端部２６Ｂ′に嵌合された筒状のストッパで、該ストッパ５２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、筒部５２Ａ、隔壁５２Ｂ、ピン挿嵌穴５２Ｃ、シム収容穴５２Ｄ等により構成され、各取付ねじ３３′を用いて連結ピン２６′の端面２６Ｄ′に取付けられている。
【００８０】
そして、ストッパ５２の筒部５２Ａは、連結ピン２６′の突出端部２６Ｂ′の外周側に直接嵌合され、これと摺接している。また、シム３２は、ストッパ５２の隔壁５２Ｂと連結ピン２６′の端面２６Ｄ′との間に挟持されている。
【００８１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、ストッパ５２を連結ピン２６′の外周側に直接嵌合する構成としたので、筒状スペーサ等の部品点数を削減して隙間調整機構５１の構造を簡略化することができる。
【００８２】
なお、前記各実施の形態では、隙間調整機構２９，４１，５１に対して、全部で５枚のシム３２を装備する構成とした。しかし、本発明の隙間調整機構に装備されるシムの枚数は実施の形態に限定されるものではなく、例えば１枚〜４枚のシムを装備したり、６枚以上のシムを装備する構成としてもよい。
【００８３】
また、第１の実施の形態では、各シム３２のうち２枚または４枚のシム３２′をストッパ３０のシム収容穴３０Ｄ内に収容する場合を例示し、その他の枚数のシムを収容する場合については図示を省略した。しかし、本発明では、必要に応じて任意の枚数のシム３２をシム収容穴３０Ｄ内に収容できるのは勿論であり、例えば全てのシム３２を収容する構成としてもよい。
【００８４】
また、実施の形態では、油圧ショベル１の作業装置４において、バケットシリンダ１０とバケットリンク１１，１２とを連結する軸受装置２１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、作業装置４の構成部品を回動可能に連結する任意のピン結合部に適用することができる。
【００８５】
さらに、本発明は、油圧ショベル１に限らず、例えば油圧クレーン、ホイルローダ、リフトトラック等を含めた各種の建設機械や、建設機械以外の産業機械、農業機械等にも広く適用できるものである。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、ストッパを、一方のブラケットの外側で連結ピンの突出端部に設け、そのピン挿嵌穴の深さ寸法を突出端部の突出寸法よりも大きくする構成としたので、隙間調整機構を各ブラケットの外側で連結ピンの突出端部にコンパクトに配置でき、各ブラケットの間隔や連結ピンの長さを小さく抑えて軸受装置を小型、軽量化することができる。また、軸受装置の摩耗時には、各ブラケットの外側でストッパを取外してシムを抜取るだけで、調整作業を簡単に行うことができる。また、連結ピンの突出端部とピン挿嵌穴との寸法差を予め適切に設定しておくことにより、軸受装置の出荷時から摩耗量が限界となるまで長期間にわたって隙間調整を確実に行うことができる。
【００８７】
また、請求項２の発明によれば、各シムのうち隙間調整に用いる一部のシムをストッパのピン挿嵌穴内に配置し、残余のシムを隔壁に対して連結ピンと軸方向の反対側から取付ける構成としたので、ピン挿嵌穴内に配置するシムの枚数に応じて隙間調整を容易に行うことができる。また、残余のシムをピン挿嵌穴の外側で隔壁に固定でき、これを紛失することなく安定的に保管することができる。
【００８８】
また、請求項３の発明によれば、ストッパの筒部内には隔壁を挟んでピン挿嵌穴と軸方向の反対側にシム収容穴を設け、該シム収容穴内には残余のシムを収容する構成としたので、余ったシムをストッパのシム収容穴内に安定的に収容でき、このシムを障害物との接触等から保護することができる。
【００８９】
また、請求項４の発明によれば、連結ピンの縮径した突出端部には、筒状スペーサを介してストッパの筒部を嵌合させる構成としたので、ストッパがシムの枚数等に応じて異なる軸方向位置に移動する場合でも、筒状スペーサは、ストッパの筒部と連結ピンの突出端部とを常に隙間がない状態で安定的に嵌合させることができる。そして、例えばストッパに径方向の外力等が加わる場合でも、この外力を筒状スペーサを介して連結ピンの外周側により一定の長さ範囲で安定的に受承でき、ストッパの損傷等を防止することができる。
【００９０】
また、請求項５の発明によれば、複数個のボスと各ブラケットとを連結ピンにより回転可能に連結する構成としたので、各ブラケット間に複数個のボスを連結しているために摩耗、がたつきが生じ易い場合でも、これらの隙間寸法をストッパ、シム等を着脱するだけの簡単な調整作業によって常に適切な大きさに保持することができる。
【００９１】
一方、請求項６の発明によれば、建設機械に設けられた作業装置のピン結合部を軸受装置により構成したので、コンパクトな隙間調整機構を搭載した軸受装置を建設機械の作業装置に適用でき、作業装置を含めて建設機械の車両を小型、軽量化することができる。そして、ピン結合部が早期に摩耗し易い建設機械の作業装置において、そのがたつき等を簡単に調整でき、作業装置を良好な状態で作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中のａ部を拡大して示す軸受装置の正面図である。
【図３】図２中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向からみた軸受装置の拡大断面図である。
【図４】軸受装置を図３中の矢示ＩＶ−ＩＶ方向からみた背面図である。
【図５】図３中の隙間調整機構等を示す要部拡大断面図である。
【図６】ブラケットとストッパとの間に摩耗による隙間が生じた状態を示す軸受装置の要部拡大断面図である。
【図７】隙間調整を行うためにストッパ等を取外してシムを移動させる状態を示す要部拡大断面図である。
【図８】シムの移動により隙間を調整した状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】図８と異なる枚数のシムを移動して隙間を調整した状態を示す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による軸受装置を図５と同様位置からみた要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による軸受装置を図５と同様位置からみた要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１油圧ショベル（建設機械）
２走行体（車体）
３旋回体（車体）
４作業装置
５ブーム
６アーム
７バケット
８，９，１０シリンダ
１０Ａチューブ
１０Ｂロッド
１１，１２バケットリンク
２１軸受装置
２２シリンダボス（ボス）
２３リンクボス（ボス）
２４，２５ブラケット
２４Ａ，２５Ａ外側面
２４Ｂ，２５Ｂ内側面
２６，２６′ 連結ピン
２６Ａ，２６Ａ′ 中間軸部
２６Ｂ，２６Ｂ′ 突出端部
２６Ｃ鍔部
２６Ｄ，２６Ｄ′ 端面
２９，４１，５１隙間調整機構
３０，４２，５２ストッパ
３０Ａ，４２Ａ，５２Ａ筒部
３０Ｂ，４２Ｂ，５２Ｂ隔壁
３０Ｃ，４２Ｃ，５２Ｃピン挿嵌穴
３０Ｄ，４２Ｄ，５２Ｄシム収容穴
３１，４３筒状スペーサ
３２，３２′ シム
Ｄ深さ寸法
Ｔ突出寸法

Claims

筒状のボスと、該ボスの軸方向両側に配置された一対のブラケットと、前記ボスと各ブラケットとを回動可能に連結する連結ピンと、前記各ブラケットのうち少なくとも一方のブラケットに設けられ前記ボスとブラケットとの間の隙間を調整する隙間調整機構とを備えてなる軸受装置において、
前記連結ピンには、前記一方のブラケットの外側面から突出した突出端部を設け、
前記隙間調整機構は、前記連結ピンの突出端部の外周側に挿嵌される筒部内に隔壁が設けられたストッパと、該ストッパの挿嵌位置を調整するために該ストッパの隔壁と前記連結ピンの端面との間に介在して設けられた１枚または複数枚のシムとにより構成し、
前記ストッパの筒部の開口端から前記隔壁まで延びるピン挿嵌穴の深さ寸法を前記連結ピンの突出端部の突出寸法よりも大きくする構成としたことを特徴とする軸受装置。
前記ストッパの隔壁には前記シムを複数枚設け、該各シムのうち隙間調整に用いる一部または全部のシムを前記ピン挿嵌穴内に配置し、残余のシムがある場合には当該残余のシムを前記隔壁に対して前記連結ピンと軸方向の反対側から取付ける構成としてなる請求項１に記載の軸受装置。
前記ストッパの隔壁は前記筒部の軸方向の途中部位に配設し、前記筒部内には前記隔壁を挟んで前記ピン挿嵌穴と軸方向の反対側にシム収容穴を設け、該シム収容穴内には前記残余のシムを収容する構成としてなる請求項２に記載の軸受装置。
前記連結ピンの突出端部は端面に向けて縮径する縮径部位として形成し、前記突出端部の外周側には筒状スペーサを設け、前記ストッパの筒部は該筒状スペーサを介して前記突出端部の外周側に嵌合させる構成としてなる請求項１，２または３に記載の軸受装置。
前記各ブラケットの間には前記ボスを軸方向に複数個設け、これらのボスとブラケットとを前記連結ピンにより回転可能に連結する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の軸受装置。
車体と、該車体に俯仰動可能に設けられピン結合部を有する作業装置とを備え、前記作業装置のピン結合部を請求項１ないし５のいずれかに記載の軸受装置により構成してなる建設機械。