JP2007009598A - 作業機械の連結ピン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】一方の部材の一対の支持部それぞれを貫通した一対の支持孔と、その間に位置付けた他方の部材の軸受孔にピンを挿通する連結ピン構造において、ピンを支持する支持孔の部分への土砂、泥水などの異物の侵入を防止し、連結ピン構造の損傷を防止する。
【解決手段】支持部（２０ａ、２０ｂ）の外端それぞれに着脱を可能に固定し支持孔（２６ａ、２６ｂ）内のそれぞれのピン（２４）の軸端を覆う一対のカバー（３０ａ、３０ｂ）と、カバー（３０ａ、３０ｂ）のいずれか一方とこのカバーに対向したピン（２４）の端との間に設けてピン（２４）が回動できないように係止する係止手段（３２）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業機械の連結ピン構造、さらに詳しくは、作業機械の、土砂、泥水などにさらされる作業具の連結部分などに好適な連結ピン構造に関する。

作業機械の代表例である油圧ショベルは、作業腕の先端にピンにより回動自在に連結した作業具である、例えば土砂の掘削、積込を行うバケットを備えている。

バケットのような作業具は、作業の形態などに合わせて大きさ、形状などの異なったものに適宜に交換される。したがって、ピンの抜き差しによる作業具の取り付け取り外しの機会が多いので、連結ピン構造はピンの着脱が容易に行なえるように、比較的簡単な構造を有している。

代表的な連結ピン構造は、作業腕に貫通形成された軸受孔の両側に、作業具の一対のボスそれぞれに貫通形成された支持孔を位置付け、一方の支持孔から軸受孔そして他方の支持孔にピンを挿通し、いずれか一方のボスとピンとを半径方向に貫通する孔にボルトを通してピンが支持孔から抜けないようにまた支持孔内で回転しないように固定し、作業腕がピンを中心に軸受孔によって自在に回動できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２５４３８４号公報（第４図）

しかしながら、上述したとおりの形態の従来の作業機械の連結ピン構造には、次のとおりの改善の望まれている課題がある。

すなわち、貫通した一対の支持孔ならびに軸受孔にピンが挿通された連結ピン構造は、ピン両端の貫通した支持孔の部分を通して、また回動を止めるボルト孔を通して土砂、泥水などの異物が内部に侵入し、早期の摩耗、錆びなどによる損傷、また軸受孔の部分に封入した潤滑油の漏れにより、損傷されやすい。

さらに、支持孔およびピンの軸端が常時外部にさらされているので、岩石、土砂、泥水などの異物との接触による損傷、また錆びにより、ピンの着脱が困難になる。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、貫通した一対の支持孔とその間に位置付けた軸受孔にピンを挿通する連結ピン構造において、ピンの両端部を支持する支持孔の部分への土砂、泥水などの異物の侵入を防止し、連結ピン構造の損傷を防止することである。

本発明によれば上記技術的課題を解決する作業機械の連結ピン構造として、一方の部材の一対の支持部の間に他方の部材をピンにより回動自在に連結する作業機械の連結ピン構造であって、一対の支持部それぞれを貫通し該ピンの両端部それぞれを支持する支持孔と、他方の部材を貫通し該ピンの中間部を支持して他方の部材を回動自在に連結する軸受孔と、一対の支持部の外端それぞれに着脱可能に固定され該ピンの両軸端を覆う一対のカバーと、一対のカバーのいずれか一方とこのカバーに対向したピンの軸端との間に設けられピンが支持孔内で回動できないように係止する係止手段とを備えている、ことを特徴とする作業機械の連結ピン構造が提供される。

好適には、係止手段は、カバーまたはピンのいずれか一方に形成されピンの軸線に直交して延びた凸条部と、いずれか他方に形成されこの凸条部に係合する凹条部を備えている。また、一対のカバーそれぞれは、該ピンの軸端それぞれとの間の空間にグリースを充填するグリースニップルを備えている。

本発明に従って構成された作業機械の連結ピン構造は、ピンの端部を支持する貫通した支持孔の形成された支持部それぞれに、着脱を可能に固定され支持孔のピン先端側を閉じる一対のカバーを備え、かつカバーのいずれか一方とこのカバーに対向したピンの端との間にピンが支持孔内で回動できないように係止する係止手段を備えている。したがって、連結ピン構造内部への土砂、泥水などの異物の侵入が防止され、連結ピン構造の損傷が防止される。

以下、本発明に従って構成された作業機械の連結ピン構造について、代表的な作業機械である油圧ショベルにおける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

先ず図３および図４を参照して説明する。油圧ショベル２は、下部走行体４と、下部走行体４上に旋回作動を自在に取り付けた上部旋回体６を備え、上部旋回体６には、運転室８および多関節の作業腕であるフロントリンケージ１０が備えられている。

フロントリンケージ１０は、上部旋回体６に上下方向に揺動自在に取り付けたブーム１２と、ブーム１２の先端に上下方向に揺動自在に取り付けたアーム１４を備え、アーム１４の先端に、土砂の掘削、積込などを行う作業具であるバケット１６が軸線Ｘを中心に連結ピン構造１８により回動自在に連結されている。

上部旋回体６とブーム１２の間にはブーム作動シリンダ１１が、ブーム１２とアーム１４の間にはアーム作動シリンダ１３が、またアーム１４とバケット１６の間にはバケット作動シリンダ１５がそれぞれ取り付けられている。

次に、図１を参照して連結ピン構造１８について説明する。連結ピン構造１８は、一方の部材としてのバケット１６の一対の支持部であるボス２０ａ、２０ｂの間に、他方の部材としてのアーム１４の先端のボス２２を、ピン２４により軸線Ｘを中心に回動自在に連結している。

ピン連結構造１８は、ボス２０ａ、２０ｂそれぞれを貫通しピン２４の両端部をそれぞれ支持する支持孔２６ａ、２６ｂと、ボス２２を貫通しピン２４の中間部を支持してボス２２を回動自在に連結する軸受孔２８と、ボス２０ａ、２０ｂの外端それぞれに着脱可能に固定され支持孔２６ａ、２６ｂ内のピン２４の両軸端を覆う一対のカバー３０ａ、３０ｂと、一方のカバー３０ａとピン２４の両軸端との間に設けられピン２４が支持孔２６ａ、２６ｂ内で回動できないように係止する係止手段３２を備えている。

一方の支持孔２６ａは、カバー３０ａが取り付けられる外端に大径の環状空間２７を備えている。他方の支持孔２６ｂは、ピン２４とボス２０ｂの間に介在された隙間調整手段３４の筒状部材であるブッシュ３６に形成されている。

軸受孔２８は、ボス２２の軸線Ｘ方向の両端に取り付けた一対のスリーブ軸受２８ａ、２８ａを備えている。一対のスリーブ軸受２８ａ、２８ａの間には環状空間のグリース溜め２８ｂが備えられている。グリース溜め２８ｂには、給脂パイプ３８を通してアーム１４の外側面に取り付けられたグリースニップル４０から潤滑用のグリースが注入され充填される。

図１とともに図２を参照して説明する。カバー３０ａは、軸線Ｘを中心にした円板状に形成されている。ボス２０ａに対向する内面には、軸線Ｘに直交した方向に延びる断面矩形の、ピン２４の外径と略同じ長さの凸条部３２ａが形成されている。軸線Ｘを中心にした円ピッチ上には、軸線Ｘ方向に延びたボルト孔３１ａが等間隔に４個形成され、ボルト孔３１ａには、内面と反対の外面の側に、挿通したボルト４２の頭部が位置付けられる凹部３１ｂが形成されている。

外面の軸線Ｘの近くには、内面とピン２４の端部との間の空間２７にグリースを充填するグリースニップル４４が凹部に取り付けられている。カバー３０ａは、４個のボルト４２よりボス２０ａに形成されたねじ穴に取り付けられている。

ピン２４は、真直の丸軸状に形成され、カバー３０ｂに対向した軸端には、先端に向けて細くなったテーパ部２４ａが形成され、支持孔２６ａ、軸受孔２８、支持孔２６ｂへの挿通が容易に行なえるようになっている。カバー３０ａに対向した軸端には、カバー３０ａに形成された凸条部３２ａに係合する断面矩形の溝である凹条部３２ｂが直径方向に貫通形成されている。

かくして、カバー３０ａの凸条部３２ａと、この凸条部３２ａに係合するピン２４の凹条部３２ｂによって係止手段３２が形成されている。凸条部３２ａをピン２４に、凹条部３２ｂをカバー３０ａに形成してもよい。

図１を参照して説明を続ける。カバー３０ｂは、軸線Ｘを中心にした円板状に形成され、カバー３０ａと同様に軸線Ｘを中心にした円ピッチ上に等間隔で軸線Ｘ方向に、外面に凹部３１ｂを有して延びたボルト孔３１ａを４個備えている。外面の軸線Ｘの部分には内面とピン２４の端部との間の空間にグリースを充填するグリースニップル４４が凹部に取り付けられている。カバー３０ｂは、ボス２０ｂの端面との間に隙間調整手段３４のシム３４ａを挟んで４個のボルト４２によりボス２０ｂに形成されたねじ穴に取り付けられている。

隙間調整手段３４は、軸線Ｘ方向における、一対のボス２０ａ、２０ｂとその間に位置したボス２２との間の隙間（ガタ）を調整する。すなわち、前述のブッシュ３６はボス２０ｂとピン２４との間に軸線Ｘ方向の移動を可能に嵌合されている。ブッシュ３６は、軸線Ｘ方向においてボス２２の端面にボス２０ｂの端面との間で当接する鍔部３６ａと、カバー３０ｂに軸線Ｘ方向の移動のみを自在にして回動を止め連結するピン３６ｂと、ボス２０ｂの端面とカバー３０ｂの間に挟まれた複数の薄板からなる前記のシム３４ａを備えている。

したがって、軸線Ｘ方向における、一対のボス２０ａ、２０ｂとその間に位置したボス２２との間の隙間、例えば摩耗、あるいは寸法のバラつきなどにより発生した隙間（ガタ）は、シム３４ａの厚さを減らし（複数枚の薄板から適宜の枚数を抜いて）、カバー３０ｂによりブッシュ３６を軸線Ｘ方向にボス２２の端面に向けて移動させることにより調整される。

ボス２２の外周面両端部とボス２０ａの外周面端部とブッシュ３６の鍔部３６ａの外面端部に、断面が略Ｖ字状の環状溝部が形成されこの環状溝部にＯリング４６が取り付けられている。また、軸受孔２８の一対の軸受２８ａ、２８ａそれぞれの軸線Ｘ方向の外方には、ダストシール４８が取り付けられている。

主として図１を参照して、上述したとおりの作業機械の連結ピン構造１８の作用について説明する。

連結ピン構造１８は、ピン２４の軸端を支持する貫通した支持孔２６ａ、２６ｂの形成されたボス２０ａ、２０ｂの外端それぞれに、着脱を可能に固定され支持孔２６ａ、２６ｂのピン２４の両軸端を覆う一対のカバー３０ａ、３０ｂを備えている。また、一方のカバー３０ａとこのカバー３０ａに対向したピン２４の端との間に、ピン２４が支持孔２６ａ、２６ｂ内で回動できないように係止する係止手段３２を備えている。したがって、連結ピン構造１８の内部への土砂、泥水などの異物の侵入が防止され、連結ピン構造１８の損傷が防止される。

係止手段２４は、カバー３０ａに形成された凸条部３２ａと、ピン２４に形成されこの凸条部３２ａに係合する凹条部３２ｂを備えている。したがって、ピン２４を一対の支持孔２６ａ、２６ｂ、並びに軸受孔２８に挿通した状態で、カバー３０ａをボス２０ａに取り付けるときに、凸状部３２ａと凹状部３２ｂとの係合により、ピン２４を回り止めしながら、容易に、確実に係合させることができる。

一対のカバー３０ａ、３０ｂそれぞれは、ピン２４の軸端それぞれとの間の空間にグリースを充填するグリースニップル４４を備えている。したがって、支持孔２６ａ、２６ｂ内のピン２４の先端部の空間には、グリースニップル４４によりグリースが充填されるので、この部分に泥水などが侵入するのを、そしてそれによる錆びの発生を防止することができる。

一方の部材であるバケット１６と他方の部材であるアーム１４の、ピン２４の抜き差しによる取り付けおよび取り外しは、ピン２４の両端部のカバー３０ａ、３０ｂを、ボス２０ａ、２０ｂに固定しているボルト４２を常用の工具であるソケットレンチを用いて着脱すればよいから、ピン２４の着脱は容易に行なうことができる。

隙間調整手段３４は、軸線Ｘ方向における、一対のボス２０ａ、２０ｂとその間に位置したボス２２との間の隙間、例えば摩耗、あるいは寸法のバラつきなどにより発生した隙間（ガタ）を最小限に調整できるので、隙間からの土砂、泥水などの侵入による連結ピン構造１８の損傷をさらに効果的に防止することができる。

以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。

本実施例においては、連結ピン構造１８は油圧ショベル２のアーム１４とバケット１６の連結部分に用いられているが、バケット１６とバケット作動シリンダ１５の連結部分（図４にＢで示す）、またフロントリンケージ１０の他の連結部分にも適用できることは言うまでもない。

本実施例において、係止手段３２は、カバー３０ａの凸条部３２ａと、この凸条部３２ａに係合するピン２４の凹条部３２ｂによって形成されているが、係止手段は、ピン２４が支持孔２６ａ内で回動できないように係止できるものであればよいから、例えば一方に軸線Ｘ方向に突出した角軸部を設け、他方にこれに係合する角穴部を備えてもよい。

本実施例においては、ボス２０ｂの部分に隙間調整手段３４が備えられているが、軸線Ｘ方向におけるボス２０ａ、２２、２０ｂそれぞれの間の隙間（ガタ）を調整する必要がない場合には備えなくてもよい。

本発明に従って構成された連結ピン構造の（図４のＡ−Ａ矢印方向に見た）断面図。 図１に示す係止手段を説明した斜視図。 本発明に従って構成された連結ピン構造が用いられる作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図。 図３において連結ピン構造が装備された部分の拡大図。

符号の説明

２：油圧ショベル（作業機械）
１４：アーム（他方の部材）
１６：バケット（一方の部材）
１８：連結ピン構造
２０ａ、２０ｂ：ボス（支持部）
２４：ピン
２６ａ、２６ｂ：支持孔
２８：軸受孔
３０ａ、３０ｂ：カバー
３２：係止手段
３２ａ：凸条部
３２ｂ：凹条部
３４：隙間調整手段
４４：グリースニップル

Claims (3)

1. 一方の部材の一対の支持部の間に他方の部材をピンにより回動自在に連結する作業機械の連結ピン構造であって、
   一対の支持部それぞれを貫通し該ピンの両端部それぞれを支持する支持孔と、
   他方の部材を貫通し該ピンの中間部を支持して他方の部材を回動自在に連結する軸受孔と、
   一対の支持部の外端それぞれに着脱可能に固定され該ピンの両軸端を覆う一対のカバーと、
   一対のカバーのいずれか一方とこのカバーに対向したピンの軸端との間に設けられピンが支持孔内で回動できないように係止する係止手段と
   を備えている、
   ことを特徴とする作業機械の連結ピン構造。
2. 係止手段が、
   カバーまたはピンのいずれか一方に形成されピンの軸線に直交して延びた凸条部と、
   いずれか他方に形成されこの凸条部に係合する凹条部と
   を備えている、
   ことを特徴とする請求項１記載の作業機械の連結ピン構造。
3. 一対のカバーそれぞれが、
   該ピンの軸端それぞれとの間の空間にグリースを充填するグリースニップルを備えている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械の連結ピン構造。

Images