JP2007506907A - 建設土木機械における構成要素の間の軸受部 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、建設土木機械における、特にパワーショベルのジブアームにおける構成要素の間の軸受部に関する。この軸受部は、これら構成要素の大きな力を収容すべきであり、ジブアームの最大の到達距離を可能にし、簡単な組付けおよび取外しを許容し、且つ、安いコストで製造可能であるべきである。このことは、ａ） 同じ直径のピン１８が、軸受部８の旋回軸線１７の方向に延在し、このピンが、軸受管体１９内において軸受けされており、その際、このピンの外側の端部がこの軸受管体１９を突出しており、ｂ） この軸受管体１９の外径２０が、このピン１８の外径２１よりも基本的に大きく、ｃ） 第１の構成要素、および第２の構成要素が、この軸受管体１９の外径２０の上で互いに並列して軸受けされており、ｄ） このピン１８の外側の端部の一方または両方の上に、第３の構成要素が軸受けされている、というやり方で達成される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念における特徴に従う、その際に２つまたは多数の構成要素が軸受点内において関節運動可能に結合されている、建設土木機械における、特にパワーショベル、積み下ろし機、クレーン等のジブアームにおける構成要素の間の軸受部に関する。

この様式の軸受部は、移動パワーショベル車のジブアームにおける構成要素、即ちジブ下側部材およびジブ上側部材の間で、極めて頻繁に見出され得る実施形態のバリエーションにおいて設けられており、この軸受部において、第３の構成要素として、更に、両側で、それぞれ１つのジブ用シリンダーが作用している。出願人の移動パワーショベル車自身において、この軸受部は、モデル「ＭＨ４．５」、「ＭＨ５．５」、および「ＭＨ６．５」において、極めて広く普及させられた解決策の内の一つの解決策として実施されており、その際、上記最後のモデルが、例えば、出版物メモを有するパンフレット「Ｂ４５９．Ｏｅ／２−０３０１、ドイツにて印刷」（非特許文献１）内において図解されている。ここで、ジブ下側部材は、このジブ下側部材の下側の端部において、上部車両のフレームにおいて、旋回リンク部内において固定されている。この上方に指向するジブ下側部材の上側の端部は、上方へとフォーク形に開放されており、この端部内において、ジブ上側部材の後方の領域が、このジブ上側部材の、この移動パワーショベル車の走行方向に見て後方の端部の手前に、ある程度の間隔をおいて上記された軸受部内において収容されており、その際、両方の構成要素が、お互いの間でピンでもって結合されている。

ジブ下側部材の旋回運動を実施するために、上記で既に述べた、液圧的なジブ用シリンダーが、一方では、軸受部のピンの外側の端部に差し込まれており、且つ、他方では、ヒンジ点内において、このジブ下側部材の旋回リンク部手前にある程度の間隔をおいて、関節運動可能に、上部車両のフレームに固定されている。両方の結合部は、円筒形の軸受部を介して、または、自在軸受部（Schwenklager）を介して形成されている。

ただ完全性のためだけに、ジブアームを構成するためにこの領域内において、
ジブ上側部材の持上げおよび降下のためにこの後方の端部に液圧的な位置調節シリンダーが作用し、この下側の端部がジブ下側部材の下側の領域内におけるブラケットにおいて旋回点に固定されている、ことを更に言及させて頂きたい。移動パワーショベル車の走行方向に見て、このジブ上側部材の手前の端部、並びに、後に続く構成要素には、この関連において、ここで、なお詳細に立ち入る必要はない。何故ならば、これらは、空間的に軸受部からあまりにも遠く離れて配設されており、且つ、そのために、如何なる内容的な関連もしていないからである。

軸受部は、自体で、中央を出発点として断面で見て、ジブ上側部材の両方の軸受位置がピンの中間部分の上で存在しているように形成されており、これら軸受位置の、このピンによって貫通される穿孔内において、滑りスリーブが押し嵌めされている。ジブ下側部材は、このジブ上側部材を下側および外側から囲繞し、このジブ下側部材の上側縁部の領域内において、このピンを、このジブ下側部材の外側の端部の近傍で２つの滑り軸受内において収容し、これら滑り軸受内において、同様に、滑りスリーブが嵌っている。これら滑り軸受から外へ向かって突出する、このピンの両方の端部は、それら軸受穿孔部内において既に上記で述べた円筒形の軸受部または自在軸受部が設けられている、ジブ用シリンダーの軸受穿孔部によって囲繞される。このピンの上でのこれら軸受穿孔部の軸線方向の位置移動は、終端円板（Endscheiben）を用いて、または、外側でこのピンに固定されたリングによって防止される。

この解決策は若干の欠点を伴っており、これら欠点が、
ピンを介しての３つの構成要素、即ちジブ下側部材、ジブ上側部材、およびジブ用シリンダーの結合によって、このピンが、この軸受部の構造的な形態において、全ての構成要素の力を単独に収容されねばならず、このことによって、このピンが、相応して大きな直径を有している、ということにある。これらジブ用シリンダーの軸受穿孔部のための、軸受位置の大きな直径は、しかしながら、これらジブ用シリンダーの昇降道程が、および従って、移動パワーショベル車のジブアームの最大の到達距離が制限されることを意味する。このことは、過度に重大な欠点であるので、このピンの外側の端部は、比較的に小さな直径に旋盤で仕上げられ、このことと、しかしながら同様に、比較的に高い製造コストの様式における新しい欠点が関連している。更に別の欠点は、円筒形の軸受部を使用する際に、上方および下方でのこれらジブ用シリンダーの上記された固定によって生じる可能性がある。何故ならば、これらジブ用シリンダーの取外しが、この実施形態内において、単に、両方の接続点が解離され且つこれらジブ用シリンダーが傾倒の回避のために均等に側方に引き抜かれる場合にだけ、可能であるからである。類似した問題は、従って、同様に組付けの際にも存在する。円筒形の軸受部に代わりに、自在軸受部を使用する際、確かにこの組付け／取外しの問題は改善されるが、しかしながら、このことによって、２つの新しい欠点が加わる。
一方では、この自在軸受部が、円筒形の軸受部よりも大きな直径を有しており、且つ、従って、前記で既に説明されているように、このジブアームの到達距離を制限し、且つ、この自在軸受部が更に超過費用を誘起する。要するに、更に、この軸受部の顕著な欠点は、ピンの除去でもっての、この軸受部の取外しの際に、同様にこれら構成要素、即ちジブ下側部材およびジブ上側部材も、ばらばらになるということにある。
出版物メモを有するパンフレット「Ｂ４５９．Ｏｅ／２−０３０１、ドイツにて印刷」

従って、本発明の根底をなす課題は、
高い、構成要素に作用する力を確実に収容し、
ジブ用シリンダーの長い昇降道程を、および従って建設土木機械のジブアームの最大の到達距離を許容し、
これら構成要素、即ちジブ下側部材およびジブ上側部材が、取外しの際に相互に分離されることが無く、且つ、組付けの際に再び新たに構成する必要無しに、全ての構成要素の簡単な組付け、もしくは取外しを許容し、且つ、
総じて安いコストで製造可能である、
建設土木機械における構成要素の間の軸受部を提供することである。

この課題は、本発明により、請求項１の特徴によって解決され、その際、従属請求項において、この解決策を有利な方法で更に発展させる特徴が記載されている。

軸受管体内において軸受けされており且つこのピンの外側の端部でもってこの軸受管体を突出する、この軸受部の旋回軸線の方向に延在する同じ直径を有するピンとしての、第１の、第２の、および第３の構成要素のためのこの軸受部の構成によって、
この軸受部は、実際的に、これら第１および第２の構成要素のための、有利な方法においてジブ下側部材およびジブ上側部材のための、共通の軸受位置に、および、
第３の構成要素のための、同じケースにおいてジブ用シリンダーのための、１つの軸受位置内に、効果的に分配されている。
その際、これら第１および第２の構成要素が、この軸受管体の外径の上で互いに並列して、および、この第３の構成要素が、このピンの外側の端部の上に軸受けされている。

ピンの外径に比して、基本的に大きな軸受管体の外径によって、この軸受管体は、第１および第２の構成要素の力を、基本的に単独に引き受け、且つ、これら構成要素の大きな外径に基づいて、同様に何ら支障なく、極めて大きな力を収容することが可能な状態にある。

ピンが、第１および第２の構成要素の力に関して、ほとんど何ひとつ支持する必要がないので、このピンは、この理由からだけでもう、比較的に小さな外径を有することができる。更に、このピンによって収容されるべき力が、第３の構成要素から、ただこのピンの軸受管体を突出る端部だけへと伝達され、従って、このピンに作用する曲げモーメントが少なく、且つその結果として、このピンが、同様にこの理由から小さな外径を有することができることは、このピンの寸法設定のために有利である。このことは、他方また、そのジブ用シリンダーが第３の構成要素を形成する場合、ジブ用シリンダーの長い昇降道程のための前提条件である。

請求項２の特徴を有する本発明の合目的な実施形態において、ジブ下側部材として形成された第１の構成要素の軸受位置は、軸受管体の中間の部分の上に、および、第２の構成要素としてのジブ上側部材の軸受位置が、その横で、この軸受管体の外側の部分の上に設けられている。このことと関連する、このジブ上側部材内への、このジブ下側部材の上側の端部の差し込みによって、もはや逆の場合（ジブ下側部材内への、このジブ上側部材の上側の端部の差し込みの場合）とは違って、このジブ下側部材は、中断部、もしくは切欠き部を備えず、従って、このジブ下側部材は極めて捩り剛性が高い。
その場合にこのジブ下側部材にわたって差し込まれた、ジブ上側部材の成形体は、いずれにせよ、このジブ下側部材の成形体よりも大きくなければならず、
且つ、ただ実際上の運動角度だけがこの実施形態の場合にフォーク状部分として可動自在に保持されねばならないという理由でこの成形体の弱化部がこの収容されるべきジブ下側部材の領域内において僅かであるので、
この構造は、総じて極めて安定的である。

請求項３の特徴を有する、本発明の、更に有利な実施形態において、第１および第２の構成要素の軸受位置は、磨耗の低下および騒音の低下のために、および、軸受部の易機能性の目的のために、滑りスリーブを備えている。

本発明の有効と認められている解決策は、請求項４の特徴でもって、軸受管体の内径と共に手間暇をかけて製造されるべき嵌め合わせ部の長さを、最低限に抑えるために、ピンの外径をこのピンの中間の部分において、両方の外側の部分内におけるよりも僅かに小さく保持することの点にある。

要約すると、従って本発明の利点は、この軸受部が、極めて大きな、構成要素に作用する力を収容可能であることにある。この軸受部の有利で構造的な形態によって、この軸受部は、長い昇降道程を有するジブ用シリンダーの使用を、第３の構成要素として許容し、従って、ジブアームの到達距離が、極めて大きい。更に、この軸受部は、これら構成要素、即ちジブ下側部材およびジブ上側部材が、取外しの際に相互に分離されることが無く、且つ、組付けの際に再び新たに構成する必要無しに、全ての構成要素の簡単な組付け、もしくは取外しを可能にする。それに加えて、この軸受部は、安いコストで製造可能である。

次に、移動パワーショベル車のジブアームに関しての１つの実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。

図１による側面図において、分割されたジブアーム１の構造的な構造が示されており、このジブアームは、移動パワーショベル車の上部車両２の上に構築されており、且つ、この上部車両のフレーム３に固定されている。この上部車両２は、垂直方向に整向された軸線４を中心として、下部車両５に対して水平方向面内において旋回可能である。この上部車両は、まず、この上部車両の下側の端部でもってこのフレーム３に、旋回リンク部６内において固定され且つ第１の構成要素と称されるジブ下側部材７から成っている。このジブ下側部材の上側の端部は、軸受部８を介して、このジブ下側部材と連結しており且つ第２の構成要素と称されるジブ上側部材９と結合されており、その際、この軸受部８が、このジブ上側部材９の内側で、このジブ上側部材の上側縁部の下側にすぐ接して、且つ、このジブ上側部材の後方の端部の手前にある程度の間隔をおいて位置している。このジブ下側部材７の旋回運動を実施するために、２つの、第３の構成要素と称される液圧的なジブ用シリンダー１０が設けられており、これらジブ用シリンダーは、一方の端部で、この軸受部８に取付けられており、他方の端部で、このジブ下側部材７の旋回リンク部６の手前に、ある程度の間隔をおいてフレーム３に設けられている、ヒンジ点１１内において固定されている。完全性のために、この領域内における分割されたジブアーム１の構成に対して、このジブ上側部材９の持上げおよび降下のために、このジブ上側部材の後方の端部内において設けられたヒンジピン１２に、後方に位置し且つこれに伴って支持の際に牽引する液圧的な位置調節シリンダー１３が作用することが補完され、この位置調節シリンダーの下側の端部が、このジブ下側部材7の下側の領域内におけるブラケット１４において、旋回点１５に固定されている。

拡大された、透視図的な、且つ部分的に断面された、軸受部の図が、図２において示されている。この図示において、ジブ下側部材７は、このジブ下側部材の上側の端部をも含めて、捩り剛性の高い閉鎖された成形体として形成されており、且つ、下方からジブ上側部材９内へと差し込まれている。このジブ上側部材９が、ジブ下側部材７に対して、十分に旋回され得るために、このジブ上側部材は、少なくともこの軸受部８の領域内において、下方へと開放し且つこのジブ下側部材７を収容するフォーク状部分１６を有している（図１参照）。

軸受部８は、細部において、この軸受部の旋回軸線１７の方向に、ほぼ同じ直径を有するピン１８が延在し、このピンが、ジブ上側部材９の幅から、この内に差し込むジブ下側部材７と共に、両側で、一部分突出しているように形成されている。このジブ上側部材９の幅内で、ピン１８は、軸受管体１９内において軸受けされており、この軸受管体の外径２０が、このピン１８の外径２１よりもはるかに大きい。このピン１８は、中間の部分内において、ほんの少しだけより小さな外径２１を、このピンの両方の外側の部分に比して有しており、従って、このピン１８が、実際的に専らこのピンの外側の部分だけで、この軸受管体１９内において軸受けされている。

ジブ下側部材７の両方の軸受位置２３；２３′は、互いにある程度の間隔をおいて、軸受管体１９の外径２０の上に設けられており、その際、これら軸受位置の穿孔内へと押し嵌めされた滑りスリーブ２４；２４′が、この外径２０の上で滑動する。ジブ上側部材９の両方の軸受位置２５；２５′は、すぐ外側で、これら軸受位置２３；２３′と並んで設けられており、且つ、これら軸受位置の、同様に穿孔内において押し嵌めされた滑りスリーブ２６；２６′が、この軸受管体１９の外径２０の上でも滑動する。

軸受部８の外側の閉鎖部を、両方のジブ用シリンダー１０の軸受アイ部２７；２７′が形成し、これら軸受穿孔部は、ジブ上側部材９の幅を越えて突出する、ピン１８の端部の上に差し込まれている。同様にこれら軸受穿孔部も、このピン１８の外径２１の上で滑動する滑りスリーブ２８；２８′を備えている。軸受部８の全部の軸線方向の固定のために、このピン１８の上に、両側で、ねじ結合部２９でもって固定されたリング３０が装着されている。

分割されたジブアームを有する、移動パワーショベル車の左側面の側面図である。 ジブ上側部材、並びに軸受部に作用するジブ用シリンダーとの、ジブ下側部材の結合のための軸受部の、透視図的な且つ部分的に断面された図である。

符号の説明

１ 分割されたジブアーム
２ 上部車両
３ フレーム
４ 軸線
５ 下部車両
６ 旋回リンク部
７ ジブ下側部材
８ 軸受部
９ ジブ上側部材
１０ ジブ用シリンダー
１１ ヒンジ点
１２ ヒンジピン
１３ 位置調節シリンダー
１４ ブラケット
１５ 旋回点
１６ フォーク状部分
１７ 旋回軸線
１８ ピン
１９ 軸受管体
２０ 外径
２１ 外径
２２ 内径
２３；２３′ 軸受位置
２４；２４′ 滑りスリーブ
２５；２５′ 軸受位置
２６；２６′ 滑りスリーブ
２７；２７′ 軸受穿孔部
２８；２８′ 滑りスリーブ
２９ ねじ結合部
３０ リング

Claims (4)

1. 建設土木機械における、特にパワーショベル、積み下ろし機、クレーン等のジブアームにおける構成要素の間の軸受部であって、この軸受部が、
   第２の構成要素、例えばジブ上側部材（９）と、この軸受部（８）を介して関節運動可能な結合状態にある、第１の構成要素、例えばジブ下側部材（７）から成り、
   且つその際、第３の構成要素、例えば少なくとも１つのジブ用シリンダー（１０）がこの軸受部（８）に作用している様式の上記軸受部において、
   ａ） 同じ直径のピン（１８）が、軸受部（８）の旋回軸線（１７）の方向に延在し、このピンが、軸受管体（１９）内において軸受けされており、その際、このピンの外側の端部がこの軸受管体（１９）を突出しており、
   ｂ） この軸受管体（１９）の外径（２０）が、このピン（１８）の外径（２１）よりも基本的に大きく、
   ｃ） 第１の構成要素、および第２の構成要素が、この軸受管体（１９）の外径（２０）の上で互いに並列して軸受けされており、
   ｄ） このピン（１８）の外側の端部の一方または両方の上に、第３の構成要素が軸受けされている、
   ことを特徴とする軸受部。
2. 第１の構成要素の軸受位置（２３、２３′）は、軸受管体（１９）の中間の部分の上に、および、第２の構成要素の軸受位置（２５、２５′）が、その横で、外側の部分の上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の軸受部。
3. 第１および第２の構成要素の軸受位置（２３；２３′；２５；２５′）は、滑りスリーブ（２４；２４′；２６；２６′）を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の軸受部。
4. ピン（１８）は、中間の部分において、軸受管体（１９）の内径（２２）よりもほんの少しだけ小さな外径（２１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の軸受部。

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